JPH05237743A

JPH05237743A - 数値制御工作機械における自動段取装置

Info

Publication number: JPH05237743A
Application number: JP7861892A
Authority: JP
Inventors: Koichi Maki; 浩一牧; Tokuji Hatasa; 篤司畑佐
Original assignee: Yamazaki Mazak Corp
Current assignee: Yamazaki Mazak Corp
Priority date: 1992-02-27
Filing date: 1992-02-27
Publication date: 1993-09-17

Abstract

(57)【要約】【目的】複合加工旋盤と旋盤に対するワークの搬送ロ
ボットを備えた自動段取装置において、カメラを用いて
ワークの種類の判別の自動化を図る。【構成】旋盤セル１は複合加工旋盤１００と、ワーク
ストック装置３００と治工具ストック装置４００を備え
る。レール５０上を走行する搬送ロボット５０は、アー
ム６０の先端にワークストック装置のワークパレット３
１０上に載置されているワーク３５０を把持するワーク
ハンド４７０を有する。アーム５１０の先端に装備され
たＣＣＤカメラ６００はワーク３５０の撮像を受信し、
そのデータを処理してワーク３５０を判別する。判別し
た結果に基づいて、ＮＣ加工プログラムが自動的に選択
され、加工に必要なチャック爪３６０、ツール３７０を
決定し、一つ前のワーク３５０加工が終了した後、次の
ワーク３５０に必要なツール３７０などの交換を行い、
ワーク３５０の搬入と自動加工が実行される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、数値制御工作機械にお
ける、ワーク、チャック爪及び工具（以下、ツールとも
いう。）等の段取装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】数値制御旋盤（以下、ＮＣ旋盤ともい
う。）と、数値制御旋盤に対してワークの供給、加工済
のワークを搬出する搬送ロボットを備えて、多種類のワ
ークを無人化により自動的に生産する旋盤セルが、種々
提案されている（例えば、特願平２ー２１６６９５
号）。この種のシステムにあっては、ワークは例えばパ
レット上に予め準備しておき、パレット上のワークの種
類と位置は、搬送ロボットを制御するセルコントローラ
に、予めオペレータによって記憶される。各ワークに対
応する加工プログラム、チャック爪及びツールの情報も
同様に、数値制御旋盤にオペレータが入力して設定す
る。ＮＣ旋盤は、セルコントローラから送られてくるワ
ークの種類に関する情報に基づいてＮＣ加工プログラム
を選択し、加工を実行する。段取の際に、ロボットのハ
ンドがワークを把持したときにワークの直径を機械的に
測定することや、刃物台に装着しているツールの長さを
測定することは、既に開示されており、ツール及びパレ
ットに識別素子を設け、それらに個々の情報を事前に書
込むことも、本願出願人により提案されている。また、
例えば特開平３−６６５８７号公報は、ＣＣＤ（電荷結
合素子）を有するテレビカメラとロボットとを組合せ
て、カメラにより撮影された画像をコンピュータにより
解析し、その結果に基づいてロボットを操作してワーク
を取扱う装置を開示している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の旋盤セ
ルでは、パレット上のワークの種類、位置、加工スケジ
ュール、または、チャック爪、ツール等の段取情報は、
オペレータが手動操作によってセルコントローラ、及び
ＮＣ旋盤に入力し、補正する必要があった。また、ツー
ルやパレットに識別素子を設ける場合においても、必ず
１回はそれらにオペレータが、入力設定する必要があっ
た。本発明の目的は、旋盤セルの搬送ロボットにカメラ
を装備してワークを自動的に識別して、加工プログラム
を自動的に準備し、チャック爪及びツールを自動交換す
る段取装置を提供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、数値制御装置
を有する工作機械と、ワーク、治具及び工具等の被段取
部材を載置するストック装置と、該ストック装置と前記
工作機械との間で該被段取部材を搬送する搬送装置とを
備えた自動段取装置において、前記搬送装置は、前記被
段取部材を把持するハンドと、前記ワークを識別するカ
メラと、該カメラが撮像した画像データを処理する画像
処理装置とを有し、前記数値制御装置は、前記画像デー
タから識別されたワークのデータを工作機械が加工する
予定のワークのデータと対比してワークを判別するワー
ク認識手段と、該判別した結果に基づいて、前記数値制
御装置の加工プログラムを選択する加工プログラム設定
手段とを有し、該選択された加工プログラムに対応する
前記被段取部材を、前記搬送装置によって交換すること
を要旨とする。

【０００５】また、本発明は、数値制御装置を有する工
作機械と、ワーク、治具及び工具等の被段取部材を載置
するストック装置と、該ストック装置と前記工作機械と
の間で該被段取部材を搬送する搬送装置とを備えた自動
段取装置において、前記搬送装置は、工具を識別するカ
メラを有し、該カメラが撮像した画像データを処理する
画像処理装置とを有し、前記数値制御装置は、画像デー
タから識別された工具のデータを工作機械が加工する予
定の工具のデータと対比して工具を判別する認識手段
と、該判別した結果に基づいて、前記工具を前記搬送装
置によって交換することを要旨とする。

【０００６】

【作用】カメラが撮像したデータに基づいて、ＮＣ旋盤
が加工すべきワークの種類を判別し、この判別結果に基
づいて加工プログラムを選択し、チャック爪及びツール
を交換して、自動運転加工が実行される。また、交換に
際して選択されるチャック爪、ツールは、カメラが撮像
したデータによって確認される。

【０００７】

【実施例】本発明の実施例を図面とともに以下説明す
る。まず、図１は、本発明を実施する旋盤セルの概要を
示す正面図である。全体を符号１で示す旋盤セルは、数
値制御旋盤１００と、数値制御旋盤１００の側部に配設
されるストック装置２００を備える。数値制御旋盤１０
０は、機体３を有しており、機体３には、第１主軸台４
と第２主軸台１４とが対向して主軸軸心方向（Ｚ軸方
向）である矢印Ｚ1+、Ｚ1-方向、矢印Ｚ2+、Ｚ2-方向に
移動駆動自在に設けられている。また、機体３上には、
第１タレット刃物台５、第２タレット刃物台１５が、そ
れぞれ第１主軸台４と第２主軸台１４に対応する形で、
矢印Ｚ軸方向に垂直なＸ軸方向に移動駆動自在に設けら
れている。そして、主軸台４、１４には、第１ワーク主
軸６、第２ワーク主軸１６が、軸心ＣＴ1、ＣＴ2を一直
線上に一致させた形で、矢印Ｃ1+、Ｃ1-方向、矢印Ｃ2
+、Ｃ2-方向に回転駆動自在に設けられており、各ワー
ク主軸６、１６の先端には、第１チャック７、第２チャ
ック１７が装着されている。尚、数値制御旋盤１００の
詳細については、本出願人の出願に係る特開昭６３−２
７２４０２号公報に開示されている。

【０００８】そして、チャック７、１７の先端には、３
個のチャック爪３６０が、軸心ＣＴ1、ＣＴ2のまわりに
１２０度ピッチで着脱自在に装着されており、チャック
爪３６０の上部には、チャック爪３６０の交換可能な第
１チャック爪交換装置８、第２チャック爪交換装置１８
が配設されているが、この装置については後述する。ス
トック装置２００は、ワークストック装置３００と治工
具ストック装置４００が併設されている。

【０００９】そして、数値制御旋盤１００とストック装
置２００の上部には、レール５０が架設され、レール５
０上には、搬送ロボット（以下、ガントリロボットとい
う。）５００が矢印Ｂ+、Ｂ-方向（水平方向）に移動駆
動自在に設けられている。図２に示すように、ガントリ
ロボット５００には、矢印Ａ+、Ａ-方向（垂直方向）に
昇降するアーム５１０を有し、アーム５１０の先端に
は、ワーク３５０を把持するワークハンド４７０を取り
付ける。後述する態様により、このワークハンド４７０
は他のハンドと交換自在であり、種々の対象物を搬送す
る。ガントリロボット５００を備えた旋盤セル１の詳細
については、本出願人の出願に係る特開平１−２５２３
４５号公報に開示されている。

【００１０】アーム５１０の先端部には、図４に示すよ
うに、ＣＣＤカメラ６００がとりつけられ、ワークパレ
ット３１０上のワーク３５０を監視する。本実施例で
は、ＣＣＤカメラ６００を、視覚センサとして用いてい
るが、他の装置として、例えば、半導体レーザとポリゴ
ンミラーを利用したスキャナ装置等の形式センサを利用
することもできる。

【００１１】次に、ワークストック装置３００について
説明する。図３は、ワークストック装置の構造を示す説
明図である。図示するように、ワークストック装置３０
０は、フレーム３１を備え、その左右の両端部には、そ
れぞれタイミングプーリ３２ａ、３２ｂが、回転駆動自
在に設けられている。２つのタイミングプーリ３２ａ、
３２ｂの間には、タイミングベルト３３が、矢印Ｄ+、
Ｄ-方向に掛け渡されるとともに、タイミングベルト３
３の上方部分ＷＰを支持するためのローラ３５が、複数
個、一定間隔で回転自在に設けられており、一方のタイ
ミングプーリ３２ｂには、駆動モータ３６が、公知のベ
ルト伝達機構３７を介して接続されている。

【００１２】また、ワークストック装置３００のタイミ
ングベルト３３の上には、ワークパレット３１０が取り
付けてあり、ワークパレット３１０上には、一定間隔毎
に支持台３２０が取り付けてあり、支持台３２０上に
は、２種類のワーク（未加工ワーク３５２または加工済
ワーク３５４）が複数個、矢印Ｄ+、Ｄ-方向に、一定間
隔で搭載されている。尚、前述したワークストック装置
３００においては、ワーク３５０を縦置き形の場合を説
明したが、図４に示すように、ワーク３５０を横置き形
で搭載される場合でも同様である。

【００１３】そして、レール５０上を走行するガントリ
ロボット５００が矢印Ａ+、Ａ-方向（垂直方向）に昇降
するアーム５１０の先端部にワーク３５０を把持するワ
ークハンド４７０を直列に２個配設する。２個のワーク
ハンド４７０は、第１のワークハンドで未加工ワーク３
５２を把持し、第２のワークハンドで加工済ワーク３５
４を把持する。

【００１４】続いて、治工具ストック装置４００につい
て説明する。図５は、治工具ストック装置の断面図、図
６は、治工具ストック装置の平面図である。図５に示す
ように、治工具ストック装置４００は、床面に載置され
るベッド４１０を有し、ベッド４１０には、２本で１組
のレールを２組設けられている。第１のレール４１２、
４１４上には、駆動ユニット４１６が、Ｘ2+、Ｘ2-方向
に移動駆動自在に設けられている。また、駆動ユニット
４１６の図５右方の位置に、第２のレール４２２、４２
４が設けられており、第２のレール４２２、４２４上に
は、治工具ストック装置４００が、駆動ユニット４１６
の移動方向と平行なＸ2軸方向に移動自在に設けられて
いる。治工具ストック４３は、第１の側板４１ａ、第２
の側板４１ｂ及び２つの側板を結ぶ底板４１ｃによっ
て、図中上方へ開口した形で箱型に形成されている。底
板４１ｃの下面には案内面上を転動するローラ４２０が
設けられている。第１の側板４１ａの上縁部には、外側
に水平方向に延びた、第１のフランジ４２ａを形成す
る。第２の側板４１ｂの上縁部も、外側に水平方向に延
びた、第２のフランジ４２ｂを形成する。

【００１５】また、治工具ストック装置４００は、Ｘ2
軸方向に沿って延びる細長い形状を有するが、内部は仕
切板４３０によって複数の室４４０に画成される。室４
４０には、ガントリロボット５００のアーム５１０の先
端に交換自在に装着される各種のハンドが収容されてい
る。本実施例にあっては数値制御旋盤１００のタレット
刃物台５、１５に供給するツール３７０を取り扱うため
のツールハンド４５０、ワーク主軸６、１６のチャック
７、１７へ供給するチャック爪３６０を取り扱うための
チャック爪ハンド４６０、ワーク３５０を取り扱うため
のワークハンド４７０の３種類のハンドが用意される。

【００１６】第１のフランジ４２ａと第２のフランジ４
２ｂは、Ｘ2軸方向に沿って等間隔に形成した穴を有
し、各穴にはツール３７０が挿入されている。図６で
は、各フランジに１０本ずつ、合計２０本のツール３７
０を収容する場合を示す。第１のフランジ４２ａと第２
のフランジ４２ｂの上部の外側には、Ｘ2軸方向に沿っ
てＣＣＤカメラ６００が設けられており、ツール３７０
を撮像する。即ち、図１３及び図１４に示すように外径
バイト、ドリル等のツール形状ＴＭＴＲにより、ツール
３７０の種類を判別することが、ツール形状ＴＭＴＲだ
けでは特定できないときには、さらに、刃先Ｒ、工具幅
または工具長を用いて判別する。尚、参照されるツール
形状ＴＭＴＲは、図９のツールデータＴＬＤのツール形
状ＴＭＴＲにイメージデータとして格納されている。本
実施例では、ＣＣＤカメラ６００を冶工具ストック装置
４００に取り付けた構成を示したが、他の実施例とし
て、図５に示すように、ツールハンド４５０の先端部に
は、ＣＣＤカメラ６００が設けて、ツール３７０を撮像
する構成でもよい。

【００１７】第１の側板４１ａと第２の側板４１ｂの上
部の内側には、Ｘ2軸方向に沿って等間隔にチャック爪
の保持部材を配設し、各保持部材にチャック爪３６０を
挿入する。図６では、合計１８個のチャック爪３６０を
保持する場合を示す。また、チャック爪ハンド４６０の
先端部には、ＣＣＤカメラ６００が設けられており、チ
ャック爪３６０の有無を確認することができる。本実施
例では、チャック爪３６０の存在を確認しているだけだ
が、ツール３７０と同様に、チャック爪３６０の形状を
イメージデータとして、データ登録して形状認識する構
成をすることもできる。第１のフランジ４２ａに貯えら
れるツール３７０と第１の側板４１ａに貯えられるチャ
ック爪３６０は、原則として、第１タレット刃物台５と
第１のワーク主軸６に供給される。第２のフランジ４２
ｂに貯えられるツール３７０と第２の側板４１ｂに貯え
られるチャック爪３６０は、原則として、第２タレット
刃物台１５と第２のワーク主軸１６に供給される。即
ち、図６に示すように、加工に必要な複数のツール３７
０の内、第１タレット刃物台５に装着すべきツール３７
０については、第１ツール収納部４５ａに収納し、第２
タレット刃物台１５に装着すべきツール３７０について
は、第２ツール収納部４５ｂに収納する形で、各ツール
３７０を冶工具ストック４３に収納する。

【００１８】また、加工に必要な複数のチャック爪３６
０の内、第１主軸台４側のチャック７に装着すべきチャ
ック爪３６０については、第１チャック爪収納部４６ａ
に収納し、第２主軸台１４側のチャック１７に装着すべ
きチャック爪３６０については、第２チャック爪収納部
４６ｂに収納する形で、各チャック爪３６０を冶工具ス
トック４３に収納する。図５は、ツールハンド４５０
が、第１のフランジ４２ａのツール３７０と第２のフラ
ンジ４２ｂのツール３７０を把持する状態を示し、チャ
ック爪ハンド４６０が、チャック爪３６０を把持する状
態を中央上部に示す。チャック爪ハンド４６０は、４つ
のグリッパ４６２、４６２、４６２、及び４６２が、軸
心ＣＴ3に対して９０度ピッチで、矢印Ｑ+、Ｑ-方向に
回転自在に設けられている。

【００１９】続いて、制御部の構成について説明する。
図７は、自動段取装置の構成を示すブロック図、図８
は、スケジュール登録画面を示す説明図、図９は、ツー
ルデータを示す説明図、図１０は、チャック爪データを
示す説明図、図１１は、第１タレット刃物台のツール名
称を示す説明図、図１２は、第２タレット刃物台のツー
ル名称を示す説明図、図１３は、第１タレット刃物台ツ
ール形状を示す説明図、図１４は、第２タレットのツー
ル形状を示す説明図である。図７に示すように、数値制
御装置６０は、ＣＣＤカメラ６００からの情報を処理す
る画像処理装置６１０、ガントリロボット５００を制御
するロボット・コントローラ６３０、数値制御旋盤１０
０を制御するＣＮＣ装置６５０で構成されている。画像
処理装置６１０は、主制御部６１２、画像データ記憶部
６１４、画像データ受信部６１６、外部Ｉ／Ｆ（外部と
のインターフェース）部６１８を備える。ロボット・コ
ントローラ６３０は、主制御部６３２、主記憶部６３
４、ＣＮＣ・Ｉ／Ｆ（ＣＮＣとのインターフェース）部
６３６、画像処理Ｉ／Ｆ（画像処理インターフェース）
部６３８、画像データ処理部６４０、移動指令部６４２
を備える。ＣＮＣ装置６５０は、主制御部６５２、ＰＬ
Ｃ・Ｉ／Ｆ（プログラム・ロジック・コントローラ・イ
ンターフェース）部６５４、主記憶部６５６、ＣＮＣプ
ログラムファイル６５８、サーボ制御部６６０を備え
る。

【００２０】ＣＣＤカメラ６００が撮影したワークパレ
ット３１０上のワーク３５０の情報は、画像処理部６１
０の画像データ受信部６１６を介して、外部Ｉ／Ｆ部６
１８からロボット・コントローラ６３０の画像処理Ｉ／
Ｆ部６３８へ伝達される。この情報は画像データ処理部
６４０で処理されたデータは、画像処理装置６１０の画
像データ記憶部６１４へ送られるとともに、ロボット・
コントローラ６３０の主制御部６３２へ送られる。主制
御部６３２は、このデータに基づいて移動指令部６４２
を介してガントリロボット５００のサーボモータ５２０
へ指令を送り、ガントリロボット５００の走行とアーム
５１０の昇降を制御する。ＣＣＤカメラ６００からのデ
ータにより、ワーク３５０の種類が、未加工ワーク３５
２と加工済ワーク３５４とが識別されると、このデータ
はロボット・コントローラ６３０の画像処理Ｉ／Ｆ部６
３８を通して伝達される。主制御部６３２は、このデー
タに基づいて、ワーク３５０の加工に対応するＣＮＣプ
ログラム番号（以下、ワーク番号という。）ＷＮＯを主
記憶装置６３４から検索し、そのワーク番号ＷＮＯを、
ＣＮＣ・Ｉ／Ｆ部６３６からＣＮＣ装置６５０のＰＬＣ
・Ｉ／Ｆ部６５４に伝達する。主制御部６５２は、この
ワーク番号ＷＮＯをＣＮＣプログラムファイル６５８か
ら選択する。未加工ワーク３５２は、ガントリロボット
５００のワークハンド４７０によって把持されて、数値
制御旋盤１００の第１ワーク主軸６の第１チャック７へ
搬入される。この際に、未加工ワーク３５２の姿勢が、
チャッキングに適するかどうかを、ＣＣＤカメラ６００
からの情報とロボット・コントローラ６３０の主記録部
６３４のデータを主制御部６３２であらかじめ登録して
おいた未加工ワーク３５２のデータと比較して、その角
度により決定する。その角度値を、ＣＮＣ・Ｉ／Ｆ部６
３６からＣＮＣ装置６５０のＰＬＣ・Ｉ／Ｆ部６５４を
通して、主制御部６５２に送られる。主制御部６５２
は、サーボ制御部６６０にその角度を指令し、第１ワー
ク主軸６の回転軸であるＣ軸を制御して、第１チャック
７の位相を未加工ワーク３５２を把持するのに適した位
置まで回転させる。この操作により、未加工ワーク３５
２をワークパレット３１０に正確な姿勢で段取する必要
はなくなる。

【００２１】オペレータは、ロボット・コントローラ６
３０の主制御部６３２を介して、図８に示すスケジュー
ル登録データ累積表ＡＳＲＤを作成する。スケジュール
登録データ累積表ＡＳＲＤは、過去の加工に関するデー
タから、加工予定分のＣＣＤカメラ６００からの撮像し
て得られたデータが、１個のワーク３５０毎に、加工予
定分のスケジュール登録データＳＲＤを追加する形で作
成される。即ち、オペレータは、加工予定分のスケジュ
ール登録データＳＲＤとして、加工すべき各ワーク３５
０のワーク番号ＷＮＯを順次入力設定し、そのワーク番
号ＷＮＯのワーク３５０の加工に際して使用するガント
リロボット５００のガントリプログラム番号ＧＰＮＯ、
ツール３７０のツール番号ＴＬＮＯ、及びチャック爪３
６０のチャック爪番号ＴＪＮＯを入力する。すると、ロ
ボット・コントローラ６３０の主記録部６３４は、入力
されたスケジュール登録データＳＲＤに格納する。

【００２２】尚、図６に示す治工具ストック４３には、
ツール爪ハンド４５０、チャック爪４６０、ワークハン
ド４７０は、各々１個のハンドのみ収納されているが、
複数のハンドを治工具ストック４３に収納するようにし
てもよく、この場合には、使用されるハンド爪の種類を
スケジュール登録データＳＲＤに追加し登録しておく必
要がある。こうして、各ワーク３５０に関するスケジュ
ール登録データＳＲＤが入力され、スケジュール登録デ
ータ累積表ＡＳＲＤが作成されると、オペレータは、ス
ケジュール登録データ累積表ＡＳＲＤの内、加工予定分
のスケジュール登録データＳＲＤに基づいて、前段取と
して、加工に必要なチャック爪３６０、ツール３７０、
ツールハンド４５０、チャック爪ハンド４６０、及びワ
ークハンド４７０等を冶工具ストック装置４００の冶工
具ストック４３に収納する。

【００２３】尚、一度使用したツール３７０のデータに
は、図９に示すようなツールデータＴＬＤが、既に、Ｃ
ＮＣ装置６５０の主制御部６５２に書き込まれている
が、未使用なツール３７０のデータには、ツールデータ
ＴＬＤは書き込まれていないので、オペレータは、画像
処理装置６１０の画像データ記録部６１４に、ツール番
号ＴＬＮＯ等のそのツール３７０に関するツールデータ
ＴＬＤを登録しておく。そして、図１１及び図１２に示
すようにツール番号ＴＬＮＯに対応するツール名称ＴＬ
ＮＡを各タレット刃物台５に、登録しておく。図１３及
び図１４に示すように、ツール番号ＴＬＮＯに対応する
ツール形状ＴＭＴＲをＣＣＤカメラ６００を用いて、イ
メージデータを記録させておく。

【００２４】また、一度使用したチャック爪３６０のデ
ータには、図１０に示すようなチャック爪番号ＴＪＮ
Ｏ、及び爪各部寸法ＳＦＤＤ等のチャック爪データＴＪ
Ｄが、既に、ＣＮＣ装置６５０の主制御部６５２に書き
込まれているが、未使用なチャック爪３６０のデータに
は、チャック爪データＴＪＤの爪各不寸法ＳＦＤＤは書
き込まれていないので、オペレータは、図２５に示すよ
うに、生爪成形プログラムＴＪＦＮを起動させて生爪成
形を行ない、チャック爪番号ＴＪＮＯ等のチャック爪３
６０に関するチャック爪データＴＪＤを登録しておく。

【００２５】続いて、ワークパレット上に搭載されたワ
ークの高さ寸法ａを、ＣＣＤカメラで検知した画像から
演算する方法について説明する。図１５は、ＣＣＤカメ
ラの作動を示す説明図、図１６及び図１７は、画像の説
明図である。ＣＣＤカメラ６００は、ガントリロボット
５００のアーム５１０の矢印Ａ軸方向（垂直方向）に沿
って移動する。ワーク３５０の高さ寸法をａとし、計測
する高さ位置をｘとすると、ワーク３５０のＣＣＤ画面
上の直径ｙは、次の式で表わされる。ｙ＝ｂ／（ｘ−ａ）（式１）ここで、ｂは比例定数である。そこで、ＣＣＤカメラ６
００をワークパレット３１０から高さｘ0である第１の
位置Ｐ0と、高さｘ1である第２の位置Ｐ1の２ヵ所の位
置で測定することにより、ワーク３５０の高さ寸法ａ
は、ａ＝（ｙ0ｘ0−ｙ1ｘ1）／（ｙ0−ｙ1）（式２）で求めることができる。この式において、ｘ0、ｘ1は、
ガントリロボット５００の機械座標から求めることがで
き、画像の直径寸法ｙ0、ｙ1は、図１２及び図１３のよ
うにＣＣＤ画面上から得ることができるので、式２から
ワーク３５０の高さ寸法ａを演算することができる。

【００２６】続いて、ワークパレット上に搭載されたワ
ークの直径寸法Ｄを、ＣＣＤカメラで検知した画像から
演算する方法について説明する。図１８は、ＣＣＤカメ
ラの作動を示す説明図、図１９及び図２０は、画像の説
明図である。ＣＣＤカメラ６００は、ワークパレット３
１０の上方の一定の高さ位置を、ガントリロボット５０
０のアーム５１０の矢印Ｂ軸方向（水平方向）に沿っ
て、移動する。ワーク３５０のＣＣＤ画面長のＹ軸方向
の長さｙと、実際の長さＹとの関係は次の式で表わされ
る。Ｙ＝αｙ（式３）ここで、αは比例定数である。そこで、ＣＣＤカメラ６
００をワーク３５０の径方向（Ｂ軸方向）に沿って、ｙ
軸上の第１の位置Ｐ3（座標位置Ｙ0）から第２の位置Ｐ
4（座標位置Ｙ1）まで移動した場合のＣＣＤ画面上の
移動距離ｙと、直径寸法ｙｄを求めることにより、ワー
ク３５０の直径寸法Ｄは、Ｄ＝（ｙ×ｙｄ）／（Ｙ1−Ｙ0）（式４）で求められる。以上の操作によりワーク３５０の高さ寸
法ａと直径寸法Ｄとが検知でき、これらのデータに基づ
いてワーク３５０が未加工ワーク３５２に特定され、加
工プログラムのワーク番号ＷＮＯを自動的に選択するこ
とができる。

【００２７】図６に示す治工具ストック４３上に搭載さ
れたツール３７０は、図１３及び図１４に示すようにツ
ール形状ＴＭＴＲ（特に、ツール３７０の先端付近の輪
郭）により判別してもよいが、ツール形状ＴＭＴＲだけ
では特定できないときには、工具長、工具幅、または刃
先Ｒ等を用いて、判別する事もできる。ワークの高さ寸
法ａと直径寸法Ｄを求めた方法と同様に、工具径、工具
長がそれぞれ求められる。以上の操作で、ツール３７０
の種類の判別より、ツール番号ＴＬＮＯが検知でき、こ
れらのデータに基づいてワーク３５０が未加工ワーク３
５２に特定され、加工プログラムのワーク番号ＷＮＯを
自動的に選択することができる。

【００２８】次に、ワーク姿勢に合わせて数値制御旋盤
のワーク主軸のＣ軸（回転軸）を補正する方法について
説明する。図２１は、数値制御旋盤のワーク主軸のＣ軸
補正の概要を示す説明図である。未加工ワーク３５２
は、円筒形（例えば、アルミホイール）に１個の穴３２
０を有する。この穴３２０の位置が基準位置より角度β
だけ回動した姿勢で、未加工ワーク３５２が把持された
ものとする。このような未加工ワーク３５２の場合に
は、通常はワークパレット３１０に治具等を用いて基準
位置βを合わせて未加工ワーク３５２を段取する必要が
あり、段取に工数を要する。

【００２９】また、未加工ワーク３５２の外側に突起等
がある場合には、ガントリロボット５００のワークハン
ド４７０のチャック爪３６０を回転して未加工ワーク３
５２の突起との干渉を避けたり、ワーク主軸６をＣ軸ま
わりに回転させてチャック爪３６０と未加工ワーク３５
２との干渉を避ける必要が生じる。本装置にあっては、
ＣＣＤカメラ６００の影像に基づき、ワーク３５０の種
類と姿勢が認識されているので、ワーク３５０の姿勢に
合わせて数値制御旋盤１００のワーク主軸６のＣ軸を補
正することができる。穴３１０の角度位置情報は、画像
処理装置６１０から数値制御旋盤１００のＣＮＣ装置６
５０へ伝えられ、第１のワーク主軸６をＣ1軸まわりに
回動して位相合わせを実行する。この場合、Ｃ1軸の原
点位置をＣ0とすると、Ｃ0から角度βだけワーク主軸６
を回動させる。

【００３０】次に、ツール交換装置について説明する。
図２２は、ツール交換の作用を示す説明図である。ツー
ルハンド４５０は、両側にグリッパヘッド４５２、４５
４を備え、各グリッパヘッド４５２、４５４はそれぞれ
２個のグリッパを有する。第１のグリッパヘッド４５２
は、数値制御旋盤１００の第１タレット５のツール３７
０を交換し、第２のグリッパヘッド４５４は、第２タレ
ット１５のツール３７０を交換する。第１ツール収納部
のツール３７０を把持したツールハンド４５０は、数値
制御旋盤１００の所定位置まで移動し、位置決めされ
る。第１タレット５は、Ｘ軸方向に沿って移動し、空い
ているグリッパが、第１タレット５の古いツール３７０
を引き抜き、ツールハンド４５０が搬送してきた新しい
ツール３７０を第１タレット５に挿入し、工具交換を達
成する。第２タレット１５へも同様の作用によって工具
交換が達成される。

【００３１】次に、チャック爪交換装置について説明す
る。図２３は、チャック爪交換の様子を示す平面図、図
２４は、チャック爪交換の様子を示す側面図である。第
１のワーク主軸に装備された第１のチャック７の先端に
は、３個のチャック爪３６０が、軸心ＣＴ1、ＣＴ2に対
して１２０度ピッチで着脱自在に装着されている。チャ
ック７の上方には、ガイド装置１１０が左右動自在に設
けられている。ガイド装置１１０は、チャック爪３６０
をチャック７のチャック爪装着用の挿入溝に案内するガ
イド部１１２と、プッシャ１１４を備える。プッシャ１
１４は、チャック７のロック装置１１６を押圧し、チャ
ック７のチャック爪３６０に対するロックを解除する。
チャック爪ハンド４６０は、矢印Ｒ方向に回転自在であ
って、その周囲に４個のグリッパ４６２を有する。グリ
ッパ４６２は、先端が開閉してチャック爪３６０を把持
する。チャック爪３６０は、ベースジョー３６２と、ベ
ースジョー３６２に取り付けられる生爪３６４からな
り、ベースジョー３６２の頂部に突起３６６を有する。
チャック爪ハンド４６０のグリッパ４６２は、突起３６
６を把持する。チャック爪３６０の交換に際しては、チ
ャック爪ハンド４６０は、治工具ストック装置４００の
第１チャック爪収納部４６ａから３個のチャック爪３６
０ａ、３６０ｂ、及び３６０ｃを把持する。

【００３２】次に、チャック爪ハンド４６０は、第１チ
ャック７上方のチャック爪交換位置に移動する。第１ワ
ーク主軸６は、チャック７のチャック爪３６０ｄが真上
にくる位置にチャック７を割り出す。チャック爪ハンド
４６０の空いたグリッパ４６２が、チャック爪３６０ｄ
を掴むとともに、ガイド装置１１０のプッシャ１１４に
よりチャック爪のロック装置１１６を解除し、チャック
爪３６０ｄを引き抜く。上方へ退避したチャック爪ハン
ド４６０は、矢印Ｒ方向に９０度旋回する。交換用の第
１のチャック爪３６０ａをガイド部１１２を介して、チ
ャック７の溝に挿入する。挿入完了後にチャック爪ハン
ド４６０は上方に退避し、ガイド装置１１０上昇して第
１のチャック爪３６０ａをロックする。第１ワーク主軸
６は、Ｃ+方向へ１２０度回動して、第２のチャック爪
３６０ｂを掴みに降下し、上述した工程を繰り返す。以
上の工程により、第１チャック７には、新しい３個のチ
ャック爪３６０ａ、３６０ｂ、３６０ｃが装着される。
装着された３個のチャック爪３６０ａ、３６０ｂ、３６
０ｃのデータは、ガントリロボット５００のアーム５１
０の先端部に取り付けられたＣＣＤカメラ６００を介し
て、ＣＮＣ装置６５０の主制御部６５２へ送られる。
尚、上述した実施例においては、第１ワーク主軸６側の
第１チャック７のチャック爪３６０の交換について説明
したが、第２ワーク主軸１６側の第２チャック１７のチ
ャック爪３６０の交換についても同様である。

【００３３】次に、生爪成形について説明する。図２５
は、生爪成形プログラムの一例を示す説明図、図２６
は、外径把握爪の形状パターンを示す説明図、図２７
は、内径把握爪の形状パターンを示す説明図である。オ
ペレータは、ＣＮＣ装置６５０の主制御部６５２を介し
て、図７に示すスケジュール登録データ累積表ＡＳＲＤ
のチャック爪番号ＴＪＮＯと、図９に示すチャック爪デ
ータＴＪＤに基づいて、チャック爪３６０の生爪３６４
の成形加工の必要性を判断し、必要ならば、図２５に示
す生爪成形プログラム番号ＴＪＦＮを検索して、生爪成
形プログラムＴＪＦＰを起動する。また、図２５は、外
径把握爪の生爪成形プログラムの一例を示すが、内径把
握爪の生爪成形プログラムも同様である。

【００３４】次に、図２６に示す第１の形状パターン
は、外径把握爪成形に対するものである。外径把握爪３
６４Ａの高さ寸法（生爪成形プログラムＴＪＦＰのワー
ク高さ）Ｌ0と最大外径寸法（生爪成形プログラムＴＪ
ＦＰの外径）Ｇ0は、パラメータとして与えられる。外
径把握爪３６４Ａを成形する場合には、内径部に予め成
形リング３６８を介在させて、チャック爪３６０を内側
に閉めた状態で、最大外径寸法Ｇ0に対応する内径部
（生爪成形プログラムＴＪＦＰの始点Ｘ）Ｇ1と切込開
始径部（生爪成形プログラムＴＪＦＰの切込Ｘ）Ｇ2の
加工を行う。爪の把持部の深さ寸法（生爪成形プログラ
ムＴＪＦＰの終点Ｚ）Ｌ1は、ワーク３５０の形状に対
応した値として与えられる。ワーク３５０の外周面に接
する内周面３６４Ｃの曲率半径をワーク３５０の曲率半
径よりも小さくすることで、外径把握爪３６４Ａの２カ
所でワーク３５０と接触させることができ、確実な把持
を達成する。

【００３５】また、ワーク３５０を内面３６４Ｃで把持
したときに、外径把握爪３６４Ａの開口部は外側に開く
方向の応力を受ける。そこで、内周面３６４Ｃを深さ寸
法Ｌ1に応じて内側が開くようなテーパ面に成形するこ
ともできる。このテーパを付与することによりワーク３
５０を把持したときに、内周面３６４Ｃの全長にわたっ
て均一にワーク３５０の外面に接することができる。こ
の内周面３６４Ｃと奥の壁面とのコーナ部には、例え
ば、ぬすみ３６４Ｄを形成して、ワーク３５０との接触
性を向上することができる。以上のような要因を考慮し
つつ、ＣＮＣ装置６５０の主制御部６５２は、数値制御
旋盤１００に指令を与えて、外径把握爪３６４Ａを自動
的に加工する。

【００３６】次に、図２７に示す第２の形状パターン
は、内径把握爪成形に対するものである。内径把握爪３
６４Ｂを成形する場合には、内径把握爪３６４Ｂの外周
部に成形リング３６８を介在させて、内径把握爪３６４
Ｂを外側に開く方向に付勢しつつ加工を行う。内径把握
爪３６４Ｂの高さ寸法Ｌ0と最大内径寸法Ｈ0は、パラメ
ータとして与える。把持部の最大外径寸法Ｈ1と高さ寸
法Ｌ1は、ワーク３５０の形状、寸法から与えられる。
ワーク３５０の外周面３６４Ｅは、ワーク３５０を内側
から把持したときには、内側に閉じるに方向に応力を受
ける。そこで、外周面３６４Ｅに高さ寸法Ｌ1に沿って
奥が細くなるようなテーパ面を付与することにより、ワ
ーク３５０との接触性を向上することができる。また、
外周面３６４Ｅの曲率半径を、ワークの内周面の曲率半
径よりも大きくとることで、ワーク３５０との接触性を
向上することもできる。内径把握爪３６４Ｂの外周面３
６４Ｅと奥の壁面とのコーナ部には、必要に応じてぬす
み３６４Ｆを形成する。尚、上述した実施例において
は、第１ワーク主軸６側の第１チャック７のチャック爪
３６０を取り付ける場合の生爪成形の工程を説明した
が、第２ワーク主軸１６側の第２チャック１７のチャッ
ク爪３６０を交換して成形する場合も同様である。

【００３７】次に、チャックバリアについて説明する。
図２８は、チャックに外径把握爪を装着した場合のバリ
ア設定を示す説明図、図２９は、チャックに内径把握爪
を装着した場合のバリア設定を示す説明図である。本発
明においては、成形した生爪３６４でワーク３５０を把
持して加工する際に、チャック７と生爪３６４の周囲に
バリアを自動的に設定してツール３７０との干渉を防止
するものである。図２８は、外径把握爪３６４Ａによっ
て、ワーク３５０を把持する場合のバリアの設定を示し
ているワ。第１ワーク主軸６に装着する第１チャック７
の外形寸法Ｓ、幅（高さ）寸法Ｓ2、及び内径寸法Ｓ3の
爪各部寸法ＳＦＤＤは、図１０に示すチャック爪データ
ＴＪＤとして登録されている。外径把握爪３６４Ａとし
て生爪３６４は、その高さ寸法Ｌ0と、最大外径寸法Ｇ0
がパラメータとして与えられ、外径把握爪３６４Ａの内
径寸法Ｇ1、Ｇ2と爪の深さ寸法Ｌ1が加工されたので、
これらのデータは、ＣＮＣ装置６５０の主制御部６５２
が管理している。そこで、ＣＮＣ装置６５０の主制御部
６５２は、与えられたデータを基にして、破線で示すチ
ャックバリアＢＲを自動的に設定することができる。こ
のチャックバリアＢＲ1はツール３７０等の進入禁止領
域であり、ツール３７０等がチャック７に不本意に干渉
することが未然に防止され、事故の発生を防ぐ。

【００３８】次に、図２９は、チャック７に内径把握爪
３６４Ｂとしての生爪３６４を装着して、ワーク３５０
を把持する場合のバリアの設定を示している。第１チャ
ック７の外形寸法Ｔ1、幅（高さ）寸法Ｔ2、及び内径寸
法Ｔ3は、チャック爪データＴＪＤとして登録されてい
る。生爪３６４の高さ寸法Ｌ0と、最大外径Ｈ0はパラメ
ータとして与えられている。内径把握爪３６４Ｂの外径
寸法Ｈ1と高さ寸法Ｌ1が加工されたので、これらのデー
タは、ＣＮＣ装置６５０の主制御部６５２が管理してい
る。そこで、ＣＮＣ装置６５０の主制御部６５２は、与
えられたデータを基にして、破線で示すチャックバリア
ＢＲ2を自動的に設定することができる。尚、上述した
実施例は、第１のワーク主軸６の第１チャック７の場合
を説明したが、第２のワーク主軸１６の第２チャック１
７の場合も同様である。

【００３９】次に、実行される自動段取プログラムにつ
いて、図３０、図３１、図３２及び図３３のフローチャ
ートに沿って説明する。ステップ１０００で、自動段取
プログラムＡＤＰがスタートした処理は、ステップ１０
１０で、ガントリロボットのガントリプログラム番号Ｇ
ＰＮＯを選択し、ステップ１０２０で、ガントリプログ
ラムを起動する。ステップ１０３０で、治工具ストック
装置４００上にガントリロボット５００を移動して、ス
テップ１０４０で、アーム５１０の先端のハンドをワー
クハンド４７０に交換する。ステップ１０５０で、ワー
クストック装置３００上に載置されたワーク３５０の上
方部分ＷＰに、ガントリロボット５００を移動して、ワ
ーク３５０を認識をする。

【００４０】ステップ１０６０で、パレット３１０に載
置された１個のワーク３５０上に、ガントリロボット５
００のアーム５１０を移動し、ステップ１０７０で、ア
ーム５１０の先端にとりつけたＣＣＤカメラ６００によ
り、ワーク３５０の画像データを読み込む。この操作
は、ワーク３５０の高さ寸法ａを測定するために、２回
繰り返して、ステップ１０８０で、画像データを読み込
むが、ワーク３５０の種類と姿勢を確認するので、必要
に応じて複数回繰り返して、ミスを排除する。

【００４１】ステップ１０９０で、パレット３１０に載
置された１個のワーク３５０上に、ガントリロボット５
００のアーム５１０を移動し、ステップ１１００で、ア
ーム５１０の先端にとりつけたＣＣＤカメラ６００によ
り、ワーク３５０の画像データを読み込む。この操作
は、ワーク３５０の直径寸法Ｄを測定するために、２回
繰り返して、ステップ１１１０で、画像データを読み込
むが、ワーク３５０の種類と姿勢を確認するので、必要
に応じて複数回繰り返して、ミスを排除する。

【００４２】ステップ１１２０で、ワークパレット３１
０上に、ガントリロボット５００のアーム５１０を移動
し、から１１３０へ進んで、このワークパレット３１
０の撮像形状パターンデータを読み込む。ステップ１１
４０で、ワークパレット上に準備されたワーク３５０の
有無をチェックし、ワーク３５０が存在していれば、ス
テップ１１５０で、ワーク３５０の高さ寸法ａによる、
ワーク３５０の種類（未加工ワーク３５２または加工済
ワーク３５４）の判定を実行する。高さ寸法ａデータか
ら加工プログラムとして予め用意されている未加工ワー
ク３５２のデータと比べて、ワーク番号ＷＮＯを特定す
るが、該当するワーク番号ＷＮＯが検知できなければ、
誤ったワーク番号ＷＮＯが段取されていることであるの
で、ステップ１１６０へ進み、エラーを出力し、ステッ
プ１１６０で、処理を停止する。高さ寸法ａによる判定
が実行されると、ステップ１１８０で、ワーク３５０の
直径寸法Ｄによるワーク番号ＷＮＯの判定が行われる。
該当するワーク番号ＷＮＯが検索されなければ、ステッ
プ１１６０へ進む。

【００４３】直径寸法Ｄによる判定が実行されると、ス
テップ１１９０へ進んで、未加工ワーク３５２の画像デ
ータより、基準原点に一致するＣ軸角度βを算出する。
ステップ１２００で、該当されたワーク番号ＷＮＯに対
応する加工プログラムが決定され、ステップ１２１０
で、ワーク番号ＷＮＯが検索され、ステップ１２１０
で、図７に示すスケジュール画面の呼び出しを行い、ス
テップ１２３０で、使用するツール番号ＴＬＮＯの選
択、ステップ１２４０で、使用するチャック爪番号ＴＪ
ＮＯの選択を行う。一つ前のワーク３５０の加工が終了
した後、からステップ１２５０へ進んで、次のワーク
番号ＷＮＯに対する必要なツール３７０のツール番号Ｔ
ＬＮＯを登録されている情報と比較するが、もし、該当
するワーク番号ＷＮＯが検知できなければ、誤ったワー
ク番号ＷＮＯが段取されているので、ステップ１２６０
へ進み、エラーを出力し、ステップ１２７０で、処理を
停止する。ステップ１３１０で、ツール３７０の判定が
実行されると、ステップ１２８０で、前述したワーク番
号ＷＮＯに対する必要なチャック爪３６０のチャック爪
番号ＴＪＮＯを登録されている情報と比較するが、も
し、該当するワーク番号ＷＮＯが検索されなければ、ス
テップ１２６０へ進む。ステップ１２９０で、治工具ス
トック装置４００上にガントリロボット５００を移動し
て、ステップ１３００で、アーム５１０の先端のハンド
をツールハンド４５０に交換し、次のワーク３５０に必
要なツール３７０の交換を治工具ストック装置４００と
ＮＣ装置１００のタレット刃物台５、１５との間で行
い、ステップ１３２０で、治工具ストック装置４００上
に、ガントリロボット５００を移動して、ステップ１３
３０で、アーム５１０の先端のハンドをチャック爪ハン
ドをチャック爪ハンド４６０に交換し、ステップ１３４
０で、次のワーク３５０に必要なチャック爪３６０の交
換を治工具ストック装置４００とＮＣ装置１００のチャ
ック７、１７との間で行う。

【００４４】から、ステップ１３５０に進んで、チャ
ック７、１７に交換して装着された新しいチャック爪３
６０に関するチャック爪データＴＪＤに基づいて、チャ
ック爪３６０の生爪成形を行う。ステップ１３６０で、
チャック７、１７に交換して装着された新しいチャック
爪３６０に関するチャック爪データＴＪＤに基づいて、
図２６または図２７に示すように、新しいチャック爪３
６０の形状、及び加工される所定のワーク番号ＷＮＯの
ワーク３５０に対応させる形で、チャックバリアＢＲを
設定する。

【００４５】ステップ１３７０で、ステップ１１９０で
算出されたＣ軸角度βにより、Ｃ軸をオフセットする。
ステップ１３８０で、ワーク番号ＷＮＯの加工プログラ
ムは起動し、からステップ１３９０に進んで、治工具
ストック装置４００上に、ガントリロボット５００を移
動して、ステップ１４００で、アームの先端のハンドを
ワークハンド４７０に交換し、ステップ１４１０で、ワ
ークストック装置３００上にガントリロボット５００を
移動して、ステップ１４２０で、アームを垂直方向に下
降し、ステップ１４３０で未加工ワークを把持し、ステ
ップ１４４０でアームを垂直方向に上昇させる。ステッ
プ１４５０で、ワークハンド４７０によりワーク３５０
はんＣ旋盤１００の第１ワーク主軸６に供給され、第１
チャック７により把持される。ステップ１４６０で、第
１タレット刃物台のツール３７０により、必要な加工が
実施される。第１ワーク主軸６での第１工程の加工が完
了すると、ステップ１４７０で、第２ワーク主軸１６側
へ受け渡される。その際に、第２ワーク主軸１６は、第
２チャック１７によりワーク３５０を把持する。第２ワ
ーク主軸１６による加工が完了した加工済ワーク３５４
は、ステップ１４８０で、ガントリロボット５００のワ
ークハンド４７０により、ワークストック装置３００上
へ戻し、からステップ１０５０へ戻り、以上のステッ
プを繰り返す。

【００４６】ワークストック装置３００上に段取された
未加工ワーク３５２の全ての加工が完了すると、ステッ
プ１１４０からステップ１４９０へ進み、加工済ワーク
３５４を全てワークストック装置３００上に返却して、
ステップ１５００で処理を終了する。

【００４７】

【発明の効果】本発明の数値制御工作機械における自動
段取装置は、ワークを取り扱うカメラを備えているの
で、カメラの受像データから未加工ワークを判別するこ
とができる。そして、ストック装置上に段取された未加
工ワーク、即ち、その種類及び位置などは、数値制御装
置により判別されて対応する加工プログラムが準備され
る。

【００４８】また、ストック装置への被段取部材の段取
ミス、例えば、加工に不要な治具や工具があっても、自
動段取装置はこのミスを自動的に排除し、無人化による
自動段取を継続することができる。そこで、段取工数が
低減し、パレットに識別素子を事前に書き込んでおくこ
とも不要になる。

【００４９】したがって、本発明によれば、多種類のワ
ーク、治具、及び工具などの被段取部材に対応して自動
的に段取が設定され、加工を継続するので、自動加工の
未加工ワークの種類を拡大し、オペレータの入力作業を
省くことができ、より長時間にわたって安全に無人化加
工を達成することができるので、生産能率も向上する。
また、治具や工具を特定のもの（例えば、識別素子を附
属させたもの等）に限定せず汎用的に使用できるので、
既設の設備に容易にできる。

【００５０】尚、以上の実施例では、旋盤セルの例を説
明したが、マシニングセンタ等の工作機械における自動
段取装置でも加工システム等に本発明を適用することが
できる。

【００５１】また、以上の実施例では、数値制御工作機
械とワークのストック装置との間に、設定されたロボッ
トとして、搬送ロボットの例を説明したが、極座標型や
円筒座標型を用いた多関節ロボットにも本発明を適用す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施する旋盤セルの概要を示す正面
図。

【図２】ワークストック装置の説明図。

【図３】ワークストック装置の構造を示す説明図。

【図４】ワークストック装置の他の実施例を示す説明
図。

【図５】治工具ストック装置の断面図。

【図６】治工具ストック装置の平面図。

【図７】自動段取装置の構成を示すブロック図。

【図８】スケジュール登録画面を示す説明図。

【図９】ツールデータを示す説明図。

【図１０】チャック爪データを示す説明図。

【図１１】第１タレット刃物台のツール名称を示す説明
図。

【図１２】第２タレット刃物台のツール名称を示す説明
図。

【図１３】第１タレット刃物台のツール形状を示す説明
図。

【図１４】第２タレット刃物台のツール形状を示す説明
図。

【図１５】ＣＣＤカメラの作動を示す説明図。

【図１６】画像の説明図。

【図１７】画像の説明図。

【図１８】ＣＣＤカメラの作動を示す説明図。

【図１９】画像の説明図。

【図２０】画像の説明図。

【図２１】数値制御旋盤のワーク主軸のＣ軸補正の概要
を示す説明図。

【図２２】ツール交換の作用を示す説明図。

【図２３】チャック爪交換の様子を示す平面図。

【図２４】チャック爪交換の様子を示す側面図。

【図２５】生爪成形プログラムの一例を示す説明図。

【図２６】外径把握爪の形状パターンを示す説明図。

【図２７】内径把握爪の形状パターンを示す説明図。

【図２８】チャックに外径把握爪を装着した場合のバリ
ア設定を示す説明図。

【図２９】チャックに内径把握爪を装着した場合のバリ
ア設定を示す説明図。

【図３０】自動段取プログラムを示すフローチャート。

【図３１】自動段取プログラムを示すフローチャート。

【図３２】自動段取プログラムを示すフローチャート。

【図３３】自動段取プログラムを示すフローチャート。

【符号の説明】

１旋盤セル６０数値制御装置１００数値制御旋盤２００ストック装置３００ワークストック装置３１０ワークパレット３５０ワーク３６０チャック爪３７０ツール４００治工具ストック装置４５０ツールハンド４６０チャック爪ハンド４７０ワークハンド５００ガントリロボット５１０アーム６００ＣＣＤカメラ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】数値制御装置を有する工作機械と、ワー
ク、治具及び工具等の被段取部材を載置するストック装
置と、該ストック装置と前記工作機械との間で該被段取
部材を搬送する搬送装置とを備えた自動段取装置におい
て、前記搬送装置は、前記被段取部材を把持するハンドと、
前記ワークを識別するカメラと、該カメラが撮像した画
像データを処理する画像処理装置とを有し、前記数値制御装置は、前記画像データから識別されたワ
ークのデータを工作機械が加工する予定のワークのデー
タと対比してワークを判別するワーク認識手段と、該判
別した結果に基づいて、前記数値制御装置の加工プログ
ラムを選択する加工プログラム設定手段とを有し、該選択された加工プログラムに対応する前記被段取部材
を、前記搬送装置によって段取することを特徴とする自
動段取装置。
【請求項２】搬送装置は、搬送ロボットを制御するロ
ボット制御装置と、工作機械とストック装置との間に配
設されるガイドビームと、ガイドビーム上を走行する搬
送ロボットとを有し、搬送ロボットは、昇降自在のアームにとりつけた把持用
ハンドと、該搬送ロボットを制御するロボット制御装置
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の自動段取装
置。
【請求項３】数値制御装置は、主軸と、主軸のワーク
を把持するチャックと、チャックに装着する治具とを有
し、治具を自動的に成形することを特徴とする請求項１また
は２に記載の自動段取装置。
【請求項４】数値制御装置は、主軸がワークを把持す
るチャックを有し、チャック及び治具の周囲にバリアを
自動的に設定することを特徴とする請求項１または２記
載にの自動段取装置。
【請求項５】数値制御装置を有する工作機械と、ワー
ク、治具及び工具等の被段取部材を載置するストック装
置と、該ストック装置と前記工作機械との間で該被段取
部材を搬送する搬送装置とを備えた自動段取装置におい
て、前記搬送装置は、工具を識別するカメラを有し、該カメ
ラが撮像した画像データを処理する画像処理装置とを有
し、前記数値制御装置は、前記画像データから識別された工
具のデータを工作機械が加工する予定の工具のデータと
対比して工具を判別する認識手段と、該判別した結果に
基づいて、前記工具を前記搬送装置によって交換するこ
とを特徴とする自動段取装置。