特許 7587657 生産設備

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-11-12

(45)【発行日】2024-11-20

(54)【発明の名称】生産設備

(51)【国際特許分類】

   B23Q 7/00 20060101AFI20241113BHJP

   B23Q 17/24 20060101ALI20241113BHJP

【ＦＩ】

B23Q7/00 E

B23Q17/24 Z

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2023173006

(22)【出願日】2023-10-04

【審査請求日】2023-10-04

(73)【特許権者】

【識別番号】000154990

【氏名又は名称】株式会社牧野フライス製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100099759

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 篤

(74)【代理人】

【識別番号】100123582

【弁理士】

【氏名又は名称】三橋 真二

(74)【代理人】

【識別番号】100160705

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 健太郎

(74)【代理人】

【識別番号】100227835

【弁理士】

【氏名又は名称】小川 剛孝

(72)【発明者】

【氏名】笠原 忠

(72)【発明者】

【氏名】平嶋 純也

(72)【発明者】

【氏名】古田 恵

【審査官】小川 真

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１７／１０９９８０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０２２－０７９２２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－０１９７３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－１１４９５７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２３Ｑ ７／００

Ｂ２３Ｑ １７／２４

Ｂ２３Ｑ １１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の被加工物サイズ制限以下の大きさの被加工物を加工することができる工作機械と、
前記被加工物を載置するパレットを格納する置台と、
前記置台が複数配置され、前記被加工物が載置された前記パレットを前記工作機械へ搬入、又は、前記工作機械から搬出するパレット供給装置と、
前記第１の被加工物サイズ制限以下の、少なくとも１つの第２の被加工物サイズ制限を予め定め、複数の各前記パレットについて、前記パレットに載置された前記被加工物が前記第２の被加工物サイズ制限を超える大きさか否かを記憶する記憶装置と、
前記記憶装置に記憶された前記第２の被加工物サイズ制限を超える大きさについての情報に基づいて、隣り合う前記置台において前記パレットに載置された前記被加工物が互いに干渉することを回避するように前記パレットを前記置台に格納する、前記パレット供給装置を制御する制御装置と、
を備えた生産設備。

【請求項2】

前記第１の被加工物サイズ制限は前記工作機械の最大加工サイズであり、前記第２の被加工物サイズ制限は前記パレットに載置された前記被加工物のパレット上被加工物最大サイズであり、前記パレット上被加工物最大サイズは、前記最大加工サイズ以下である、請求項１に記載の生産設備。

【請求項3】

前記パレット供給装置の所定の位置、又は、前記パレット供給装置に隣接して設けられたワーク段取り装置に、前記パレットに載置された前記被加工物を撮像するための撮像装置が配置されている、請求項２に記載の生産設備。

【請求項4】

前記撮像装置から得られた前記被加工物のサイズが、前記パレット上被加工物最大サイズ、又は、前記最大加工サイズを超える大きさか否かに応じて、警告を発出し、前記被加工物及び前記生産設備内の他の構成要素との干渉のリスクをオペレータに通知するように構成されている、請求項３に記載の生産設備。

【請求項5】

前記被加工物の大きさが、前記パレット上被加工物最大サイズを超える場合は、オペレータの判断によって、前記パレット上被加工物最大サイズを超える前記被加工物の載置を許可できるように構成されている、請求項４に記載の生産設備。

【請求項6】

前記撮像装置から得られた画像を前記工作機械及び前記パレット供給装置の操作画面に表示するように構成されている、請求項５に記載の生産設備。

【請求項7】

１つの前記記憶装置には前記パレット上被加工物最大サイズが複数記憶されており、各前記パレットは、記憶された複数の前記パレット上被加工物最大サイズのうちの何れかが設定されている、請求項６に記載の生産設備。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、生産設備に関する。

【背景技術】

【0002】

生産設備では、大量の被加工物を効率的に取り扱うために、工作機械の近くに加工する予定の被加工物を予め待機させておくことが一般的であり、このため、被加工物を固定したパレットを格納するためのパレット供給装置を工作機械に隣接して配置する場合がある。パレット供給装置に格納されるパレットには、生産計画に応じて様々な大きさの被加工物が固定される。このため、パレットに固定された様々な大きさの被加工物を安全かつ効率的に加工するためには、ワークセッティングステーション及び加工室とパレット供給装置との間でパレットの受け渡しをする際に、隣り合うパレット上の被加工物が互いに干渉しないように注意を払う必要がある、すなわち、監視及び確認をする必要がある。

【0003】

しかしながら、例えば、特許文献１に開示されているような、回転テーブルの回転軸線に平行な方向からパレットに固定されたワークを撮像する撮像装置を備えた工作機械システムでは、１つのパレット及びこれに固定されたワークと主軸工具との位置関係を確認するためだけに用いられているため、隣り合うパレットに固定された被加工物同士の干渉は確認できていない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特許第６５６３０３７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明は、上記事情に鑑み、最大サイズの異なる被加工物を格納可能なパレット供給装置において、被加工物の干渉によって生産設備の稼働が滞ることを防止又は抑制することのできる生産設備の提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一の態様によれば、第１の被加工物サイズ制限以下の大きさの被加工物を加工することができる工作機械と、被加工物を載置するパレットを複数格納し、被加工物が載置されたパレットを工作機械へ搬入、又は、工作機械から搬出するパレット供給装置と、第１の被加工物サイズ制限以下の、少なくとも１つの第２の被加工物サイズ制限を予め定め、複数の各パレットについて、パレットに載置された被加工物が第２の被加工物サイズ制限を超える大きさか否かを記憶する記憶装置と、記憶装置に記憶された第２の被加工物サイズ制限を超える大きさの情報に基づいて、隣り合うパレットに載置された被加工物が互いに干渉することを回避するようにパレット供給装置を制御する制御装置と、を備えた生産設備が提供される。

【発明の効果】

【0007】

本発明の一の態様に係る生産設備によると、工作機械が加工することができる第１の被加工物サイズ制限以下の被加工物を載置するパレットを複数格納し、被加工物が載置されたパレットを工作機械へ搬入、又は、工作機械から搬出するパレット供給装置を備える。また、第１の被加工物サイズ制限以下の、少なくとも１つの第２の被加工物サイズ制限を予め定め、複数の各パレットについて、パレットに載置された被加工物が第２の被加工物サイズ制限を超える大きさか否かを記憶する記憶装置と、制御装置とを備える。制御装置は、記憶装置に記憶された第２の被加工物サイズ制限を超える大きさについての情報に基づいて、隣り合うパレットに載置された被加工物が互いに干渉することを回避するようにパレット供給装置を制御することができる。このため、被加工物の干渉によって生産設備の稼働が滞ることを防止又は抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、実施形態に係る生産設備の平面図を示す。

【図2】図２は、第２の被加工物サイズ制限を小さくすることによってパレット供給装置に格納するパレットの数を増やした生産設備の平面図を示す。

【図3】図３は、第２の被加工物サイズ制限の異なるワークがパレット供給装置に混在する生産設備の平面図を示す。

【図4】図４は、第２の被加工物サイズ制限を超えるワークがパレットに載置される場合の生産設備の平面図を示す。

【図5】図５は、パレット上のワークを撮像する撮像装置の側面図を示す。

【図6】図６は、撮像装置によって撮像され、操作画面に表示される画像の表示例を示す。

【図7】図７は、パレット供給装置の制御方法のフローチャートを示す。

【図8】図８は、ワークローディングステーションを備える、第１の変形例に係る生産設備の平面図を示す。

【図9】図９は、パレットマガジンが固定されている、第２の変形例に係る生産設備の平面図を示す。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、添付図面を参照して、実施形態に係る生産設備を説明する。同様な又は対応する要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。理解を容易にするために、図の縮尺を変更して説明する場合がある。

【0010】

図１に、様々な大きさの多種の被加工物を生産加工するための生産設備１０の概略的な平面図を示す。また、生産設備１０は、被加工物としてのワークＷ（図４及び図６参照）を加工するための工作機械１２を備えた加工室１４と、加工室１４に隣接して配置され、ワークＷを載置し、固定するパレットＰを格納するためのパレットマガジン１８を備えたパレット供給装置１６とを備える。加工室１４とパレット供給装置１６とは、境界部に開閉可能に形成された加工室扉２０を通じてアクセス可能に構成されている。

【0011】

工作機械１２は、ここでは、横形のマシニングセンタとされており、設置場所（工場等）の床面に固定されたベッド２２と、ベッド２２の上面側に配置されたコラム２４とを備える。また、工作機械１２は、ベッド２２の上面におけるコラム２４の前方側（図中のパレット供給装置１６側）に、前後方向、すなわちＺ軸方向に沿って延在する一対のＺ軸ガイドレール２６と、Ｚ軸ガイドレール２６に沿って往復動可能に構成されたＺ軸スライダ２８とを備える。なお、Ｚ軸スライダは、この上に載置したパレットＰを回動可能に構成された回転テーブルを備えてもよい。

【0012】

さらに、工作機械１２は、ベッド２２の上面に左右方向、すなわちＸ軸方向に沿って延在する一対のＸ軸ガイドレール３０を備え、コラム２４は、Ｘ軸ガイドレール３０に沿って往復動可能となるようにＸ軸ガイドレール３０上に配置されている。また、工作機械１２は、コラム２４の前面には、上下方向、すなわちＹ軸方向に沿って延在する一対のＹ軸ガイドレール（図示省略）と、Ｙ軸ガイドレールに沿って往復動可能に構成されたＹ軸スライダ３２とを備える。さらに、工作機械１２は、コラム２４をＸ軸ガイドレール３０に沿って駆動させるためのＸ軸送り装置、Ｙ軸スライダ３２をＹ軸ガイドレールに沿って駆動させるためのＹ軸送り装置、及び、Ｚ軸スライダ２８をＺ軸ガイドレール２６に沿って駆動させるためのＺ軸送り装置（いずれも図示省略）を備える。

【0013】

Ｙ軸スライダ３２の前方側には、水平方向に沿った中心軸周りに回転可能に構成された主軸３６を支持する主軸頭３４が配置されている。主軸３６の前方側には、ワークＷを加工するための工具ＴＬが脱着可能に取り付けられている。工作機械１２は、主軸頭３４と電気的に接続され、加工を制御するためのＮＣ装置３８を備えており、工具ＴＬを用いたワークＷの加工を制御可能に構成されている。工作機械１２は、第１の被加工物サイズ制限としての最大加工サイズＭＰまでの大きさのワークＷを加工可能に構成されている

【0014】

生産設備１０は、工作機械１２における加工に必要な複数の工具ＴＬを収納するための工具マガジン４０と、ＮＣ装置３８と電気的に接続され、ＮＣ装置３８からの指令に基づいて工具マガジン４０に収納された工具ＴＬの１つと工作機械１２の主軸３６の先端に装着された工具ＴＬとを交換するための工具交換装置４２とを備える。

【0015】

加工室１４の前方側には、パレットＰを格納するためのパレットマガジン１８を備えたパレット供給装置１６が隣接して配置されている。パレット供給装置１６の外壁１６ａには、開閉可能な外部扉４４が形成されており、外部扉４４を通じてパレット供給装置１６の外側からアクセスすることができる。これによって、オペレータは、外部扉４４を開いて、パレットＰをパレットマガジン１８に補充し、ワークＷをパレットＰに治具（図示省略）で固定することができる。

【0016】

パレットマガジン１８は、平面視で円環形状のマガジン本体４６と、マガジン本体４６上に複数配置され、パレットＰを載置するための置台４８とを備える。置台４８は、図示しない駆動装置によってマガジン本体４６上を周回（図中、矢印）可能に構成されており、加工室扉２０側及び外部扉４４側へ置台４８を移動させることができる。このため、加工室１４及びパレット供給装置１６の外側と置台４８に載置された、又は、載置するパレットＰの受け渡しをすることができる。

【0017】

パレット供給装置１６は、マガジン本体４６上に複数配置された置台４８ごとに、第２の被加工物サイズ制限としてのパレット上被加工物最大サイズＭＳ、すなわち、置台４８の上に載置されるパレットＰに固定されるワークＷの最大の大きさ（サイズ）を設定することができる。ここでは、パレット上被加工物最大サイズＭＳは、最大加工サイズＭＰよりも小さくなるように設定される。

【0018】

パレット供給装置１６は、置台４８ごとに、パレット上被加工物最大サイズＭＳを設定することができるため、図２に示すように、各置台４８のパレット上被加工物最大サイズＭＳを小さく設定することで、隣り合うワークＷ同士を干渉させることなくマガジン本体４６上の置台４８に載置するパレットＰ及びワークＷの数を増やすことができる（図２の場合、８個）。また、置台４８ごとに異なるパレット上被加工物最大サイズＭＳを設定することによって、図３に示すように、隣り合うワークＷ同士を干渉させることなくマガジン本体４６の置台４８上に大小異なるサイズのワークＷを載置することができる。さらに、図４に示すように、パレット供給装置１６は、後述する制御装置６２を用いることによって、パレット上被加工物最大サイズＭＳを超えるサイズであっても、最大加工サイズＭＰを下回るサイズのワークＷを、隣り合うパレットＰ上のワークＷとの干渉を回避した上でパレットＰに固定し、工作機械１２へ供給することができる。

【0019】

円環形状のマガジン本体４６の内側には、アーム５０が配置されている。アーム５０は、パレット供給装置１６の中心部において上下方向に沿って延在し、上下方向に沿った軸線周りに回転可能な支持軸５２と、支持軸５２に上下動可能に取り付けられ、水平方向に沿って伸縮可能に構成されたアーム本体５４とを備える。また、アーム本体５４の先端には、パレットＰを把持するための把持部５６が取り付けられている。このため、把持すべきパレットＰへ向けて把持部５６を回動させる共に、アーム本体５４を伸縮することによって、把持部５６の前後、左右及び上下位置を調整し、パレットＰを安定して把持することができる。

【0020】

アーム５０は、加工室扉２０側のパレットＰを把持した状態でＺ軸スライダ２８上までアーム本体５４を伸縮できるように構成されている。これによって、パレット供給装置１６と工作機械１２との間で加工前後のワークＷが固定されたパレットＰを受け渡しすることができる。

【0021】

図１に示すように、パレット供給装置１６の所定の位置に、パレットＰに載置されたワークＷを撮像するための撮像装置としてのカメラ５８が配置されている。ここでいう、所定の位置とは、パレットＰを上方側から撮像し、パレットＰに固定されたワークＷ又はワークＷを固定するための治具（図示省略）のサイズ又は位置が、パレット上被加工物最大サイズＭＳ、又は、最大加工サイズＭＰを超えるか否かを判別することができる全ての位置を含む。なお、カメラ５８は、パレット供給装置１６内の外部扉４４側に１台配置されているとして説明するが、これに限らず、カメラは、例えば、加工室扉側を含む複数の箇所に配置されてもよい。また、カメラ５８はパレットＰの上方側からワークＷを撮像するものとして説明するが、これに限らず、例えば、カメラをパレットの上方側ではなく側方に配置し、ワークを側面から撮像してもよい。

【0022】

図５には、パレットＰ上のワークＷ（図示省略）を撮像するカメラ５８の側面図を示す。カメラ５８としては、ＴｏＦ（Ｔｉｍｅ ｏｆ Ｆｌｉｇｈｔ）カメラやステレオカメラ等が用いられてよい。これによって、ワークＷの形状を立体的に把握することができ、ワークＷのサイズがパレット上被加工物最大サイズＭＳを超えるか否かを判定することができる。また、カメラに替えて３次元レーザ変位計を用いて、ワークＷの３次元形状を３次元の点群データとして取得してもよい。点群データ内の点がパレット上被加工物最大サイズＭＳを超える位置に一定数以上存在するか否かで、ワークＷのサイズがパレット上被加工物最大サイズＭＳを超えるか否かを判定することができる。

【0023】

図１に示すように、生産設備１０のパレット供給装置１６は、マガジン本体４６上の隣り合うワークＷの干渉を回避するための記憶装置６０及び制御装置６２を備える。記憶装置６０は、置台４８及びこの上に載置するパレットＰごとにワークＷのパレット上被加工物最大サイズＭＳを予め設定し、記憶しておくことができる。また、記憶装置６０は、このようなパレット上被加工物最大サイズＭＳを複数個設定し、記憶しておくことができる。これによって、パレット供給装置１６内にサイズの異なる大小のワークＷを混在して載置する際に、パレットＰごとにサイズの異なるパレット上被加工物最大サイズＭＳを設定し、隣り合うワークＷ同士を干渉させることなくマガジン本体４６上の置台４８に大小異なるサイズのワークＷを載置することができる。さらに、記憶装置６０は、カメラ５８によって取得したパレットＰ上のワークＷのサイズデータとパレットＰごとのパレット上被加工物最大サイズＭＳを比較して、大小関係、すなわち、ワークＷのサイズがパレット上被加工物最大サイズＭＳを超えるか否かを判定し、この大小関係を記憶するように構成されている。

【0024】

制御装置６２は、記憶装置６０に記憶されたパレットＰ上のワークＷのサイズとパレットＰごとのパレット上被加工物最大サイズＭＳとの大小関係に基づいて、隣り合うパレットＰに載置されたワークＷが互いに干渉することを回避できるようにパレット供給装置１６を制御するように構成されている。具体的には、制御装置６２は、カメラ５８から得られたワークＷのサイズが、パレット上被加工物最大サイズＭＳ、又は、最大加工サイズＭＰを超えるサイズか否かに応じて、警告を発出し、ワークＷ及び工作機械１２を構成する各要素との干渉のリスクをオペレータに通知するように構成されている。また、パレット供給装置１６は、通知を受けたオペレータが、ワークＷのサイズがパレット上被加工物最大サイズＭＳを超える場合であっても、このような大きいサイズのワークＷをパレットＰ上に留めておくことを許可できるように構成されている。オペレータがこのような許可をした場合には、制御装置６２は、隣接するパレットＰ上のワークＷの大きさを制限し、制限したサイズを超えるワークＷをパレットに載置することを禁止し、警告を発するように構成されている。

【0025】

制御装置６２は、また、カメラ５８から得られたワークＷのサイズデータからワークＷの重量を算出し、ワークＷを固定したパレットＰが載置された置台４８がマガジン本体４６上を周回する速度をワークＷの重量に合わせて最適化することができる。これによって、パレットＰ上のワークＷが周回する際の振動やガタツキを防止又は抑制し、隣り合うワークＷの干渉を回避することができる。

【0026】

生産設備１０のパレット供給装置１６は、オペレータの確認及び判断を容易にするために、カメラ５８から得られたパレットＰ及びワークＷの画像を工作機械１２及びパレット供給装置１６の操作画面ＤＰに表示するための表示装置６４を備える。図６には、操作画面に表示した画像の一例を示す。操作画面ＤＰには、ワークＷ及びパレットＰの画像、パレット番号、撮像日時、サイズの判定結果を含む情報を表示することができる。サイズの判定結果は、オペレータが理解しやすいように短い言葉と簡潔な図形で表示されており、ワークＷのサイズがパレット上被加工物最大サイズＭＳ以下の場合は、例えば、「範囲内」と表示し、その下に円筒図形を破線で表示すると共に、円筒図形に重ねてレ点（チェックマーク）を表示する。また、ワークＷのサイズがパレット上被加工物最大サイズＭＳを超える場合は、サイズを超えた部位に応じて、図６中の「範囲内」に代えて、例えば、「超過（高さ）」、「超過（幅）」及び「超過（高さと幅）」と表示すると共に、円筒図形で超過した部位を強調表示する。具体的には、例えば、高さが超過すれば円筒図形の上面を黄色で塗りつぶし、幅が超過すれば円筒図形の側面を黄色で塗りつぶし、又は、高さと幅が超過すれば円筒図形の上面と側面の両方を黄色で塗りつぶすといった強調表示を行う。さらに、ワークＷの撮像に失敗した場合には、「計測失敗」と表示すると共に、破線で描いた円筒図形に重ねて！（感嘆符）を表示することができる。また、撮像が行われていない場合には、「計測未完了」と表示すると共に、破線で描いた円筒図形に重ねて？（疑問符）を表示することができる。オペレータは、これらの画像及び情報から、ワークＷのサイズがどのような状態にあるかということを直ちに確認及び判断することができる。

【0027】

図７に示す、パレット供給装置１６の制御装置６２による制御のフローチャートの説明を通じて、本実施形態に係る生産設備１０の作用効果を以下に説明する。

【0028】

制御装置６２は、カメラ５８によるワークＷの撮像結果から、ワークＷのサイズを判定できる程度にワークＷの３次元データ（図中、ワーク３Ｄデータ）の取得に成功した場合は、ステップＳ１０へ移行する。ステップＳ１０へ移行すると、制御装置６２は、記憶装置６０を作動し、取得したワークＷのサイズが、パレット上被加工物最大サイズＭＳ又は最大加工サイズＭＰを超えるか否かを判定し、この大小関係を記憶装置６０に記憶させる。取得したワークＷのサイズが、最大加工サイズＭＰを超えていると、制御装置６２は、ステップＳ２０及びステップＳ３０へ移行して、パレットＰの加工室１４内への搬出及び加工室１４内からのパレットＰの搬入を禁止し、警告表示を出す。

【0029】

取得したワークＷのサイズが、最大加工サイズＭＰを下回っているものの、パレット上被加工物最大サイズＭＳを超えている場合には、制御装置６２は、ステップＳ４０へ移行し、オペレータに向けて警告を発出する。ここで、オペレータが、操作画面ＤＰを通じて、被加工物最大サイズＭＳを超えているワークＷをパレットＰに固定したままにしておくことを許可した場合には、制御装置６２は、ステップＳ５０へ移行し、記憶装置６０に記憶されたデータに基づいて、当該ワークＷ及びこれを固定する治具と他のワークＷ及び治具とが干渉する可能性の有無を予測する。

【0030】

他のワークＷ及び治具との干渉が予測される場合には、ステップＳ６０及びステップＳ７０へ移行し、機械加工を完了した後の当該ワークＷ及び治具が載置されたパレットＰが、干渉が予測される他のワークＷ及び治具が載置されたパレットＰの近隣の置台４８へ返却されることを禁止して、オペレータへ向けて干渉が予測されることについての警告表示を発出する。一方、他のワークＷ及び治具との干渉が全く予測されない場合には、ステップＳ８０及びステップＳ９０へ移行し、機械加工を完了した後の当該ワークＷ及び治具が載置されたパレットＰが、他のワークＷ及び治具が載置されたパレットＰの近隣の置台４８へ返却されることを禁止しない。

【0031】

取得したワークＷのサイズが、最大加工サイズＭＰを下回っているものの、パレット上被加工物最大サイズＭＳを超えている場合において、オペレータが、被加工物最大サイズＭＳを超えているワークＷをパレットＰに固定したままにしておくことを許可せず、操作画面ＤＰを通じて制御装置６２にその旨を伝達した場合には、制御装置６２は、ステップＳ１００及びステップＳ１１０へ移行し、カメラ５８が、外部扉４４及び図８を用いて後述するワークセッティングステーション（ＷＳＳ）とは別の場所に設置されている場合には、当該ワークＷ及び治具が配置されたパレットＰを外部扉４４の前のワークＷの段取り位置へ戻す、又は、ワークセッティングステーション（ＷＳＳ）を具備している場合であれば、ワークセッティングステーションＷＳＳへ戻す。

【0032】

取得したワークＷのサイズが、パレット上被加工物最大サイズＭＳを超えない場合には、制御装置６２は、ステップＳ１２０へ移行し、記憶装置６０に記憶されたデータに基づいて、当該ワークＷ及びこれを固定する治具と他のワークＷ及び治具とが干渉する可能性の有無を予測する。

【0033】

他のワークＷ及び治具との干渉が予測される場合には、ステップＳ１３０及びステップＳ１４０へ移行し、機械加工を完了した後の当該ワークＷ及び治具が載置されたパレットＰが、干渉が予測される他のワークＷ及び治具が載置されたパレットＰの近隣の置台４８へ返却されることを禁止して、オペレータへ向けて干渉が予測されることについての警告表示を発出する。一方、他のワークＷ及び治具との干渉が全く予測されない場合には、ステップＳ１５０及びステップＳ１６０へ移行し、当該ワークＷ及び治具が載置されたパレットＰの全ての移動を許可し、何らの警告も発出しない。

【0034】

また、制御装置６２は、カメラ５８によるワークＷの撮像結果から、ワークＷのサイズを判定できる程度にワークＷの３次元データ（図中、ワーク３Ｄデータ）の取得に失敗したと判断した場合は、ステップＳ２００及びステップＳ２１０へ移行し、オペレータへ向けてワークＷの３次元データの取得が失敗していることを通知する。ここで、オペレータが、この通知を無視した場合は、制御装置６２は、ステップＳ２２０及びステップＳ２３０へ移行し、当該ワークＷ及び治具が載置されたパレットＰの全ての移動を許可して何らの制約を設けない。一方、オペレータが、この通知を受けた結果、操作画面ＤＰを通じて制御装置６２に再度の撮像を指示、すなわち伝達した場合には、ステップＳ２４０及びステップＳ２５０へ移行し、制御装置６２は、カメラ５８を作動し、ワークＷを再度撮像し、ワークＷの３次元データの再取得を試みる。

【0035】

本実施形態に係る生産設備１０によれば、工作機械１２が加工することができる最大加工サイズＭＰ以下のワークＷを載置するパレットＰを複数格納し、ワークＷが載置されたパレットＰを工作機械１２へ搬入、搬出するパレット供給装置１６を備える。また、最大加工サイズＭＰ以下の、少なくとも１つのパレット上被加工物最大サイズＭＳを予め定め、複数の各パレットＰについて、パレットＰに載置されたワークＷがパレット上被加工物最大サイズＭＳを超える大きさか否かを記憶する記憶装置６０と、制御装置６２とを備える。制御装置６２は、記憶装置６０に記憶されたパレット上被加工物最大サイズＭＳを超える大きさについての情報に基づいて、隣り合うパレットＰに載置されたワークＷが互いに干渉することを回避するようにパレット供給装置１６を制御することができる。このため、ワークＷの干渉によって生産設備１０の稼働が滞ることを防止又は抑制することができる。

【0036】

また、本実施形態に係る生産設備１０によれば、パレット供給装置１６の所定の位置には、パレットＰに載置されたワークＷを撮像するためのカメラ５８が配置されている。これによって、ワークＷのサイズがパレット上被加工物最大サイズＭＳを超えるか否かを簡便に判定することができる。また、制御装置６２は、カメラ５８から得られたワークＷのサイズデータからワークＷの重量を算出し、ワークＷを固定したパレットＰが載置された置台４８がマガジン本体４６上を周回する速度をワークＷの重量に合わせて最適化することができる。これによって、パレットＰ上のワークＷが周回する際の振動やガタツキを防止又は抑制し、隣り合うワークＷの干渉を回避することができる。

【0037】

さらに、本実施形態に係る生産設備１０によれば、生産設備１０のパレット供給装置１６は、オペレータによる確認及び判断を容易にするために、カメラ５８から得られたパレットＰ及びワークＷの画像を工作機械１２及びパレット供給装置１６の操作画面ＤＰに表示するための表示装置６４を備える。このため、操作画面ＤＰにワークＷ及びパレットＰの画像、サイズの判定結果等を含む情報を表示することができ、オペレータは、これらの画像及び情報からワークＷのサイズがどのような状態にあるかということを直ちに確認及び判断することができる。

【0038】

また、本実施形態に係る生産設備１０によれば、制御装置６２は、カメラ５８から得られたワークＷのサイズが、パレット上被加工物最大サイズＭＳ、又は、最大加工サイズＭＰを超える大きさか否かに応じて、警告を発出することができる。このため、ワークＷ同士の干渉やとワークＷと工作機械１２を収容する加工室１４との干渉のリスクをオペレータに通知することができる。これによって、パレット供給装置１６において、ワークＷが他の構成要素と干渉することで工作機械１２の稼働が滞ることを防止又は抑制することができる。

【0039】

さらに、本実施形態に係る生産設備１０によれば、パレット供給装置１６は、置台４８ごとに、パレット上被加工物最大サイズＭＳを設定することができるため、各置台４８のパレット上被加工物最大サイズＭＳを小さく設定することで、隣り合うワークＷ同士を干渉させることなくマガジン本体４６上の置台４８に載置するパレットＰ及びワークＷの数を増やすことができる。また、置台４８ごとに異なるパレット上被加工物最大サイズＭＳを設定することによって、隣り合うワークＷ同士を干渉させることなくマガジン本体４６の置台４８上に大小異なるサイズのワークＷを載置することができる。これによって、生産計画に応じて、大小異なるサイズのワークＷを干渉させることなくパレット供給装置１６内に格納することができる。

【0040】

また、本実施形態に係る生産設備１０によれば、ワークＷのサイズが、最大加工サイズＭＰを下回っているものの、パレット上被加工物最大サイズＭＳを超えている場合であっても、オペレータが確認し、他のワークＷ及び治具と干渉する可能性の有無を予測した上で、被加工物最大サイズＭＳを超えているワークＷを取り扱うことができる。これによって、生産計画に応じて、大小異なるサイズのワークＷを干渉させることなくパレット供給装置１６内に格納することができる。

【0041】

以上の説明のとおり、本実施形態に係る生産設備１０は、最大サイズの異なるワークＷを格納可能なパレット供給装置１６において、ワークＷの干渉によって生産設備１０の稼働が滞ることを防止又は抑制することができる。

【0042】

（第１変形例）
以下に、生産設備１０の第１変形例について説明する。本実施形態と同様な又は対応する要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

【0043】

図８に示すように、第１変形例に係る生産設備１０のパレット供給装置８０は、平面視で角丸長方形形状のマガジン本体８２を備える。また、アーム８４は、パレット供給装置８０内の加工室扉２０と対向する位置に配置されている。さらに、パレット供給装置８０に隣接して、オペレータがパレット供給装置８０と受渡しするパレットＰ及びワークＷを段取り、すなわち載置するためのワーク段取り装置としてのワークセッティングステーション８６が設置されている。ワークセッティングステーション８６は、マガジン本体８２へパレットＰを移載できるように構成されている。このため、オペレータは、ワークセッティングステーション８６のステーション扉８８を開放し、パレットＰに加工前のワークＷを載置する、又は、パレットＰから加工後のワークＷと取り外すことによって、パレット供給装置８０との間でワークＷを受渡しすることができる。

【0044】

ワークセッティングステーション８６内部の所定の位置には、ワークセッティングステーション８６内のパレットＰに載置されたワークＷを撮像するための撮像装置としてのカメラ９０が配置されている。このため、パレットＰに載置されたワークＷのサイズがパレット上被加工物最大サイズＭＳを超えるか否かを簡便に判定することができる。これによって、ワークセッティングステーション８６へ移載されたワークＷのサイズが、最大加工サイズＭＰを下回っているものの、パレット上被加工物最大サイズＭＳを超えている場合であっても、オペレータが確認し、他のワークＷ及び治具と干渉する可能性の有無を予測した上で、被加工物最大サイズＭＳを超えているワークＷを取り扱うことができる。

【0045】

以上の説明のとおり、第１変形例に係る生産設備１０は、最大サイズの異なるワークＷを格納可能なパレット供給装置８０において、ワークＷの干渉によって生産設備１０の稼働が滞ることを防止又は抑制することができる。

【0046】

（第２変形例）
以下に、生産設備１０の第２変形例について説明する。本実施形態と同様な又は対応する要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

【0047】

図９に示すように、第２変形例に係る生産設備１０のパレット供給装置１００の内部には、パレットＰ及びワークＷを載置するための置台（図示省略）が上下方向に複数段にわたって形成された固定棚１０１が複数個配置されている。また、パレット供給装置１００に隣接して、オペレータがパレット供給装置１００と受渡しするパレットＰ及びワークＷを載置するためのワーク段取り装置としてのワークセッティングステーション１０２が設置されている。このため、オペレータは、ワークセッティングステーション１０２のステーション扉１０４を開放し、固定棚１０１のパレットＰに加工前のワークＷを載置する、又は、固定棚１０１のパレットＰから加工後のワークＷと取り外すことによって、パレット供給装置１００との間でワークＷを受渡しすることができる。

【0048】

ワークセッティングステーション１０２から搬入されたパレットＰは、アーム５０によって、パレット供給装置８０内の固定棚１０１へと移動される。また、固定棚１０１上のパレットＰ及びワークＷは、アーム５０の把持部５６と加工室１４に配置されたパレットチェンジャ１０８のチェンジャアーム１１２との間で受渡しされる。パレットチェンジャ１０８は、チェンジャ回転軸１１０周りに回動可能とされており、チェンジャアーム１１２で把持したワークＷをパレット供給装置８０内のアーム５０とＺ軸スライダ２８との間で回動させることができる。

【0049】

ワークセッティングステーション１０２内部の所定の位置には、ワークセッティングステーション１０２内の固定棚１０１に載置されているパレットＰ上のワークＷを撮像するための撮像装置としてのカメラ１０６が配置されている。このため、パレットＰに載置されたワークＷのサイズがパレット上被加工物最大サイズＭＳを超えるか否かを簡便に判定することができる。これによって、ワークセッティングステーション１０２へ移載されたワークＷのサイズが、最大加工サイズＭＰを下回っているものの、パレット上被加工物最大サイズＭＳを超えている場合であっても、オペレータが確認し、他のワークＷ及び治具と干渉する可能性の有無を予測した上で、被加工物最大サイズＭＳを超えているワークＷを取り扱うことができる。

【0050】

以上の説明のとおり、第２変形例に係る生産設備１０は、最大サイズの異なるワークＷを格納可能なパレット供給装置１００において、ワークＷの干渉によって生産設備１０の稼働が滞ることを防止又は抑制することができる。

【0051】

なお、ここでは、第１の被加工物サイズ制限とは最大加工サイズＭＰ、第２の被加工物サイズ制限とはパレット上被加工物最大サイズＭＳであるとして説明したが、これに限らず、第１の被加工物サイズ制限及び第２の被加工物サイズ制限として、機械加工できる最大のサイズよりも小さいサイズ及びパレット上に載置できる最大のサイズよりも小さいサイズが設定されてもよい。

【0052】

以上、生産設備１０の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されない。上記のほか、当業者であれば、上記の実施形態の様々な変形が可能であることを理解できると考えられる。

【符号の説明】

【0053】

１０ 生産設備
１２ 工作機械
１６ パレット供給装置
５８ カメラ（撮像装置）
６０ 記憶装置
６２ 制御装置
８０ パレット供給装置
８６ ワークセッティングステーション（ワーク段取り装置）
９０ カメラ（撮像装置）
１００ パレット供給装置
１０２ ワークセッティングステーション（ワーク段取り装置）
１０６ カメラ（撮像装置）
ＤＰ 操作画面
ＭＰ 最大加工サイズ（第１の被加工物サイズ制限）
ＭＳ パレット上被加工物最大サイズ（第２の被加工物サイズ制限）
Ｐ パレット
Ｗ ワーク（被加工品）

【要約】

【課題】最大サイズの異なる被加工物を格納可能なパレット供給装置において、被加工物の干渉によって生産設備の稼働が滞ることを防止又は抑制することのできる生産設備を提供する。
【解決手段】生産設備１０は、第１の被加工物サイズ制限以下のワークＷを加工できる工作機械１２と、ワークＷを載置するパレットＰを複数格納し、パレットＰを搬入出するパレット供給装置１６と、第１の被加工物サイズ制限以下の、第２の被加工物サイズ制限を予め定め、複数の各パレットＰについて、ワークＷが第２の被加工物サイズ制限を超える大きさか否かを記憶する記憶装置６０と、記憶装置６０に記憶された第２の被加工物サイズ制限を超える大きさについての情報に基づいて、隣り合うパレットＰに載置されたワークＷが互いに干渉することを回避するようにパレット供給装置１６を制御する制御装置６２と、を備える。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】