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机械加工生产线以及工件机械加工方法

阅读：1061发布：2020-09-12

IPRDB可以提供机械加工生产线以及工件机械加工方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提供一种机械加工机及具有该机械加工机的机械加工生产线，利用安装在连接部(2d)上的钻头(2h)对M/C的工作台(2a)上的工件(5)进行穿孔加工。穿孔加工结束后，从连接部(2d)取下钻头(2h)，将工件夹具(2i)安装到连接部(2d)。然后，连接部(2d)下降，工件夹具(2i)夹持穿孔加工完毕的工件(5)，接着提升连接部(2d)，在M/C内暂时保持该工件(5)。在此状态下，将下一个工件(5’)载置到M/C的工作台(2a)上。通过将穿孔加工完毕的工件(5)暂时保持在M/C内，可以简便地将下一个工件(5)载置到M/C。由此，可以简便地进行工件的载置以及取出操作，同时不再需要临时存放场，提高机械加工效率。，下面是机械加工生产线以及工件机械加工方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种机械加工生产线，包括：

并列排列的多个机械加工中心和位于机械加工中心的列的前端处的工件保持中心，每一个机械加工中心具有机械加工装置，所述机械加工装置包括：用于可固定地安装工件的工作台；

多个机械加工工具，所述机械加工工具中的每一个具有不同的类型，并能够对所述工件执行不同类型的机械加工；

用于夹持所述工件的工件夹具；以及

机械加工工具保持部，所述机械加工工具保持部用于可装卸地保持和驱动所述多个机械加工工具中的一个以机械加工所述工件，并用于可装卸地保持和驱动所述工件夹具以把持所述工作台上的机械加工完成工件并将所述机械加工完成工件提升到所述工作台之上的提升位置；以及工具交换装置，所述工具交换装置用于从所述工具保持部拆下所述多个机械加工工具中的一个，用于从所述多个机械加工工具中取出不同的机械加工工具，并用于将取出的机械加工工具安装到所述工具保持部；并且所述机械加工生产线还包括可沿所述机械加工生产线移动的机械手，所述机械手用于，按照顺序，在第一机械加工中心处，从所述工件保持中心拾取第一工件，将第一工件载置在第一机械加工中心的工作台上，在第一工件的机械加工之后从所述工件保持中心拾取第二工件，将第二工件载置在第一机械加工中心的工作台上，并在所述提升位置保持机械加工完成的第一工件并将机械加工完成的第一工件从所述工件夹具拆下。

2.如权利要求1所述的机械加工生产线，其中，所述机械手在上述序列的连续过程中，将机械加工完成的第一工件在沿着所述机械加工生产线的方向上搬送到与第一机械加工中心紧接相邻的第二机械加工中心，将机械加工完成的第一工件载置在第二机械加工中心的工作台上，在第二机械加工中心处的提升位置处保持第一机械加工中心和第二机械加工中心的加工完成的工件，在所述沿着所述机械加工生产线的方向上将第一机械加工中心和第二机械加工中心的加工完成的工件搬送到与第二机械加工中心紧接相邻的第三机械加工中心，并将第一机械加工中心和第二机械加工中心的加工完成的工件载置在第三机械加工中心的工作台上。

3.如权利要求1所述的机械加工生产线，其中：

所述机械手设置有旋转机构，所述旋转机构用于旋转所述工件从而为每一个机械加工装置适当地定向所述工件。

4.一种工件机械加工方法，包括步骤：

设置沿机械加工生产线并列排列的多个机械加工中心、在所述机械加工生产线的前端处的工件保持中心、以及可沿所述机械加工生产线移动的机械手，每一个机械加工中心具有机械加工装置，所述机械加工装置包括：用于可装卸地安装工件的工作台；

多个机械加工工具，所述机械加工工具中的每一个具有不同的类型，并能够对所述工件执行不同类型的机械加工；

用于保管所述多个机械加工工具的工具保管装置；

用于夹持所述工件的工件夹具；

机械加工工具保持部，所述机械加工工具保持部用于可装卸地保持和驱动所述多个机械加工工具中的一个、以机械加工所述工件，并用于可装卸地保持和驱动所述工件夹具、以把持工作台上的机械加工完成工件并将机械加工完成工件提升到工作台之上的提升位置；

工具交换装置，所述工具交换装置用于将所述多个机械加工工具中的一个从所述工具保持部拆下，用于从所述工具保管装置内的所述多个机械加工工具中取出不同的机械加工工具，用于将取出的机械加工工具安装到所述工具保持部；

用所述机械手的工件保持部保持位于所述工件保持中心处的第一工件；

移动所述机械手的工件保持部以将所述第一工件载置在位于所述机械加工中心中第一个机械加工中心处的工作台上；

将所述第一工件固定到位于第一机械加工中心处的工作台；

用第一机械加工工具机械加工所述第一工件；

通过所述工具交换装置的操作，从所述机械加工工具保持部拆下第一机械加工工具，并将第一机械加工工具保管在所述工具保管装置中；

通过所述工具交换装置的操作，从所述工具保管装置取出所述工件夹具并将所述工件夹具插入到所述机械加工工具保持部中；

用所述工件夹具把持机械加工完成的第一工件并将机械加工完成的第一工件提升到提升位置；

用所述机械手的工件保持部保持位于所述工件保持中心处的第二工件；

移动所述机械手的工件保持部以将所述第二工件载置到位于第一机械加工中心处的工作台上；

移动所述机械手的工件保持部以保持位于提升位置处的机械加工完成的第一工件，并将被抓在所述机械手的工件保持部中的所述工件从所述工件夹具以及从所述第一机械加工中心拆下。

5.如权利要求4所述的工件机械加工方法，还包括步骤：

在沿着所述机械加工生产线的方向上将机械加工完成的第一工件搬送到与第一机械加工中心紧接相邻的第二机械加工中心。

将机械加工完成的第一工件载置到第二机械加工中心的工作台上；

保持位于第二机械加工中心处的提升位置处的第一机械加工中心和第二机械加工中心的加工完成的工件；

在沿着所述机械加工生产线的方向上将第一机械加工中心和第二机械加工中心的加工完成的工件搬送到与第二机械加工中心紧接相邻的第三机械加工中心；以及将第一机械加工中心和第二机械加工中心的加工完成的工件载置到第三机械加工中心的工作台上。

说明书全文

机械加工生产线以及工件机械加工方法

技术领域

[0001] 本发明涉及对原材料(以下也称为工件)进行机械加工的加工机械或者通过交换加工工具进行多种类机械加工的加工中心(以下也称为M/C)等通用型加工机械的机械加工机、以及具有多台机械加工机的机械加工生产线。

背景技术

[0002] 过去，在自动变速器(以下也称为A/T)的生产线中，设置有对作为该A/T的结构部件的工件进行各种机械加工的机械加工生产线。该机械加工生产线包括有沿生产线配置的多台M/C、向这些M/C的工作台载置工件以及从工作台取出工件的机械手。还有，A/T以外的机械的生产线中也设置有同样的机械生产线。

[0003] 作为包括这些多台M/C和机械手的机械生产线，过去曾提出了如下的机械加工生产线：沿一直线排列配置3台M/C，并利用一台能够沿着这些M/C的生产线移动的机械手对于这些M/C的工作台载置工件以及取出工件(参考专利文献1)。

[0004] 专利文献1所公开的机械加工生产线中，机械手从被加工物搬入装置取出未加工的工件，将其载置到第1M/C的被加工台，然后该第1M/C对工件进行机械加工。接着，机械手将在第1M/C加工完毕的工件从第1M/C的被加工台取出，搬送到进行下一加工的第2M/C，将工件载置到第2M/C的被加工台上后，在该第2M/C对该工件进行机械加工。还有，机械手将在第2M/C加工完毕的工件从第2M/C的被加工台取出，搬送到进行下一加工的第3M/C，将工件载置到第3M/C的被加工台上后，在该第3M/C对该工件进行机械加工。最后，机械手将在第3M/C加工完毕的工件从第3M/C的被加工物台取出，搬送到被加工物搬送装置。这样，工件通过从第1至第3M/C顺次实施机械加工。

[0005] 专利文献1：特开2001-255922号公报。

[0006] 但是，上述专利文献1中公开的机械生产线中，由于直到最后的第3M/C对一个工件加工完毕之前、机械手不向被加工物搬入装置移动，当在第1M/C加工完毕的工件在第2M/C进行加工时，没有将下一个工件载置到第1M/C。因此，在第1M/C不实施下一工件的机械加工。另外同样，当在第2M/C加工完毕的工件在第3M/C进行加工时，没有将下一个工件载置到第1M/C以及第2M/C。这样，第1M/C以及第2M/C没有实施下一个工件的机械加工。
这样，机械加工生产线的机械加工作业中浪费的时间很多，机械加工效率不高。因此，要完成规定量的工件的机械加工，需要许多时间。

[0007] 该专利文献1中公开的机械加工生产线中，可以考虑在第1M/C加工完毕的工件被搬送并载置到第2M/C上后，将机械手移动到被加工物搬入装置，从被加工物搬入装置取出下一个未加工的工件，载置到第1M/C上。接着，机械手将在第2M/C加工完毕的工件搬送并载置到第3M/C上。还有，可以考虑这样搬送到第3M/C上后，将机械手移动到第1M/C，从第1M/C取出在该第1M/C加工完毕的工件，将其搬送到第2M/C的被加工物台并载置，接着，将机械手移动到被加工物搬入装置，从被加工物搬入装置再将下一个未加工的工件取出并载置到第1M/C的被加工物台上。并且，在利用机械手将第3M/C加工完毕的工件搬送到被加工物搬出装置时，也同样地对机械手进行动作控制。

[0008] 但是，这样对机械手进行控制时，直至将工件搬送并载置到各M/C为止，机械手必须在被加工物搬入装置、第1至第3M/C、以及被加工物搬入装置之间往返移动，同样在机械加工作业中浪费的时间很多，机械加工效率不高。因此，要完成规定量的工件的机械加工，还是需要许多时间。

[0009] 还有，直至将工件载置到各M/C为止，必须利用机械手向各M/C进行工件的载置和取出，因此工件的载置和取出作业非常繁琐。还有，直至将工件载置到各M/C为止，由于要利用机械手来进行工件的载置动作、工件的取出动作、以及沿M/C生产线的移动动作等各个动作，所以机械手的动作控制既复杂又麻烦。

[0010] 因此，可以考虑如下的机械加工生产线，即，如图7所示，沿该生产线设置有规定数量n(n≥2)台M/C，在这些M/C之间设置工件临时存放场，以解决上述问题。在图中，1为机械加工生产线，2为第1M/C，3为第2M/C，4为第3M/C，5为工件，6为未加工工件存放场，7为第1M/C加工完毕工件临时存放场，8为第2M/C未加工工件临时存放场，9为第2M/C加工完毕工件临时存放场，10为第3M/C未加工工件临时存放场，11为机械加工完毕工件存放场，12为机械加工完毕工件(机械加工完成品)，13为机械手，14为引导路。

[0011] 机械手13例如由众所周知的多关节机械手组成。如图7所示，机械手13装备有通过关节与本体13a连接并可以进行水平旋转和上下起伏运动的第1臂13b、以及通过关节与该第1臂连接并可以进行屈伸运动、并在先端具有工件保持部13c的第2臂13d。如后述图4(a)所示，工件保持部13c通过关节与第2臂13d连接并可以绕与图面垂直方向的轴进行相对旋转。

[0012] 因此，工件保持部13c在第1以及第2臂13b、13d的各自移动范围内可以沿上下左右前后方向进行移动。还有，如图4(a)所示，工件保持部13c利用众所周知的方法相对于第1以及第2臂13b、13d的运动实质上保持水平状态。由于该工件保持部13c的水平保持结构可以采用众所周知的方法，故省略其详细说明。当然，机械手13并不局限于该类型，只要是能够设置在机械加工生产线并能够对M/C安装脱离(载置以及取出)工件5，可以采用任何种类的众所周知的机械手。该机械手13可以沿着沿各M/C2、3、4的配置生产线延伸设置的引导路14进行移动。

[0013] 下面说明这种结构的如图7所示的机械加工生产线1的动作。

[0014] 首先，机械加工前(未加工)的工件5通过适当的搬送装置搬送并载置到第1M/C2附近的工件存放场6。机械手13的本体13a设置在相对于第1M/C2的如图7实线所示的位置，同时第1以及第2臂13b、13d均设定在图中未表示的退避位置。机械手13动作时，第1臂13b在适当的水平面内进行旋转，同时进行适当的上下起伏运动，同时第2臂13d相对于第1臂13b进行屈伸运动，工件保持部13c位于双点划线所示的工件存放场6。

[0015] 工件保持部13c保持工件存放场6上的工件5后，第1以及第2臂13b、13d再次进行同样运动，工件保持部13c位于实线所示的位置。此时，被工件保持部13c所保持的工件5为第1M/C2的工作台上的固定位置2k，工件5被载置到工作台上的该位置。然后，第1以及第2臂13b、13d均设定在原来的退避位置。

[0016] 接着，第1M/C2的工作台上的工件5被卡具(图中未表示)所固定，第1M/C2进行动作，利用第1M/C2对工件5进行第1机械加工。对工件5进行机械加工完毕后，解除卡具对工件5的固定，通过机械手13的各臂13b、13d的动作，利用工件保持部13c保持第1机械加工完毕的工件5并从第1M/C2的工作台取出，如双点划线所示，暂时放置在第1M/C加工完毕工件临时存放场7。接着，机械手13的各臂13b、13d再次移动到工件存放场6，工件保持部13c保持住工件存放场6的下一个工件5后，与上述一样，将下一个工件5载置到第1M/C2的工作台上。然后，下一个工件5被固定在第1M/C2的工作台上，进行第1机械加工。

[0017] 然后，机械手13保持暂时放置在第1M/C加工完毕工件临时存放场7的第1机械加工完毕的工件5后，本体13a由引导路14引导移动到第2M/C3，第1机械加工完毕的工件5如双点划线所示，被暂时放置到第2M/C未加工工件临时存放场8。机械手13停止在相对于第2M/C3的规定位置(图7实线所示位置)。接着，如前所述，机械手13保持第2M/C未加工工件临时存放场8上的第1机械加工完毕的工件5，将其载置到第2M/C3的工作台。

[0018] 同样，第1机械加工完毕的工件5固定在第2M/C3的工作台上，进行第2机械加工。第2M/C3结束第2机械加工后，机械手取出第2机械加工完毕的工件5，将其暂时存放在第
2M/C加工完毕工件临时存放场9。然后，机械手13再次移动到第1M/C2的规定位置(图7实线所示位置)。与上述相同，取出第1机械加工完毕的下一个工件5，将其暂时存放在第
1M/C加工完毕工件临时存放场7，同时将工件存放场6的再下一个工件5载置到第1M/C2的工作台上。其后，机械手13将第2M/C加工完毕工件临时存放场9的第2机械加工完毕的工件5暂时存放到下面的第3M/C未加工工件临时存放场。

[0019] 以后，同样利用机械手13进行工件的搬送操作以及对各M/C进行载置和取出操作，利用各M/C进行机械加工。最后，利用第nM/C4进行第n机械加工完毕后，机械手13将第n机械加工完毕的工件5从第nM/C4取出，作为机械加工完成品12载置到机械加工完成品存放场11。该机械加工完成品12利用适当的搬送装置搬送到下一个作业场所。还有，相邻的M/C加工完毕工件临时存放场与M/C未加工工件临时存放场(例如符号7和8)也可以采用一个共同的工件临时存放场。

[0020] 根据该机械加工生产线1，各M/C的工件5的载置以及取出操作时，机械手13只要控制各臂13b、13d的动作即可，不需要控制本体13a的移动。因此，可以由此而简化机械手的动作控制。

[0021] 但是，图7所示的机械加工生产线1中，必须利用机械手13对各M/C进行工件5的载置和取出，因而工件5的载置和取出的操作变得繁琐。

[0022] 还有，利用1个M/C完成对工件5的机械加工后，机械手13取出此工件5，将其临时存放到临时存放场，然后移动到该M/C的生产线上游侧相邻的M/C，将利用该M/C机械加工完毕的工件5存放到其临时存放场，以后依次向上游侧移动，进行同样的操作。这样，向第1M/C载置新的工件5后，必须移动到最先端的工件5所处的下游侧的M/C。此时，最先端的工件5结束第nM/C4的机械加工后，必须一直移动到该第nM/C4处。因此，机械手13必须进行往复移动，机械加工操作中仍然存在许多浪费的时间，机械加工操作的效率不高。

[0023] 而且，由于必须在M/C之间设置工件5的临时存放场，从而要考虑相应的设置空间，必然使机械加工生产线1大型化。

发明内容

[0024] 本发明是考虑到上述情况而提出的，目的在于提供一种能够简单地进行工件的载置以及取出操作、不需要临时存放场、能够高效率地进行机械加工操作的机械加工机。

[0025] 本发明的其它目的在于提供一种能够尽可能减少机械加工操作的浪费时间、高效率地进行各种机械加工操作、缩短操作时间、同时能够更紧凑地构成的机械加工生产线。

[0026] 为了解决上述问题，本发明之1的机械加工机至少具有载置并固定工件的工作台、对上述工件进行机械加工的加工工具、和可装卸地安装上述加工工具、同时操作该加工工具的工具保持部，在保持上述加工工具并操作该加工工具的同时移动上述工具保持部，从而对上述工件进行机械加工，其特征在于：夹持上述工件的工件夹具被可装卸地保持在上述工具保持部上。

[0027] 另外，本发明之2的机械加工机的特征在于，具有多种上述加工工具，能够对上述工件实施多种机械加工。

[0028] 还有，本发明之3的机械加工机的特征在于，作为机械加工中心而构成，装备有从多种上述加工工具中取下所规定的加工工具、并将其安装到上述工具保持部、同时取出安装在上述工具保持部上的加工工具的工具交换装置。

[0029] 还有，本发明之4的机械加工生产线的特征在于，沿生产线配置着多台权利要求1至3中任一项所述的机械加工机，同时设置有可以相对于上述生产线移动、并对上述机械加工机中的至少一部分机械加工机进行工件搬送、工件载置以及工件取出的机械手。

[0030] 还有，本发明之5的机械加工生产线的特征在于，上述机械手具备可以相对上述机械加工机旋转上述工件的旋转机构。

[0031] 在这种结构的本发明之1至3的机械加工机中，能够在利用安装在工具保持部的加工工具对工件进行机械加工后，在工具保持部更换安装工件夹具，从而利用该工件夹具夹持机械加工完毕的工件。然后，通过移动工具保持部，可以在机械加工机内暂时保持机械加工完毕的工件。因此，可以简单地将下一个工件载置到机械加工机内，同时不必对暂时保持的机械加工完毕的工件进行向机械加工机载置工件、对工件进行机械加工、以及从机械加工机取出工件等连续操作，而且从机械加工机取出工件的操作也很简单。

[0032] 特别是如本发明之2所述，当将机械加工机作为通用机构成时，可以将工件夹具当作一个工具，可以简便有效地向机械加工机载置工件以及从机械加工机取出工件。还有，通过将本发明之3的机械加工机作为具有工具交换装置的M/C而构成，可以简便地进行工件夹具的交换，从而可以更加简便有效地向机械加工机载置工件以及从机械加工机取出工件。

[0033] 还有，根据本发明之4以及5的机械加工生产线，如上所述，可以利用M/C等机械加工机的工件夹具，夹住机械加工完毕的工件，并在机械加工机内暂时保持该工件，所以可以不在机械加工机附近设置临时存放工件的工件临时存放场，也不需要利用机械手进行工件的临时存放操作。

[0034] 而且，通过沿生产线配设多台机械加工机，组成机械加工生产线，从而可以不需要设置工件临时存放场的空间，可以紧凑地构成机械加工生产线。

[0035] 还有，通过只沿着生产线从机械加工机向下一台机械加工机单方向移动机械手，就可以简单地进行机械手向各机械加工机的工件载置和取出的操作。这样，容易控制机械手的动作。并且，由于没有如上所述利用机械手暂时存放工件的操作，从而减少了时间的浪费。

[0036] 这样，可以有效地进行机械加工操作，在机械加工生产线中，可以缩短完成规定量的工件的各种机械加工所需的操作时间。

[0037] 特别是根据本发明之5，由于机械手具有工件旋转机构，所以如果利用当前的机械加工机进行工件加工时，需要使工件相对于利用前一机械加工机进行的工件的机械加工进行反转，就可以利用旋转机构使工件进行旋转，从而简便地将工件载置到当前的机械加工机上。这样，即使有伴随工件的旋转的机械加工，也可以缩短机械加工时间。

附图说明

[0038] 图1为示意性表示具有本发明的机械加工机的实施方式的一例的机械加工生产线的一例的图。

[0039] 图2为将图1所示例的机械加工生产线中采用的M/C的一例的局部剖视图。

[0040] 图3表示图2所示M/C采用的工具，(a)为钻头，(b)为工件夹具。

[0041] 图4局部表示图1所示例的机械加工生产线中采用的机械手的一例，(a)表示工件保持部正转的状态，(b)表示工件保持部反转的状态。

[0042] 图5(a)至(f)为说明图1所示例的M/C的一系列动作的图。

[0043] 图6为局部表示本发明的机械加工生产线的变形例的图。

[0044] 图7为示意性表示从过去的机械加工生产线一般所考虑到的机械加工生产线的一例的图。

[0045] 图中：1-机械加工生产线，2-第1M/C，2a-工作台，2b-卡箍装置，2c-工具(tool)，2d-连接部，2e-主轴，2f-工具保管装置，2h-钻头，2i-工件夹具，3-第2M/C，4-第3M/C，5-工件，6-未加工工件存放场，11-机械加工完成工件存放场，13-机械手，13a-本体，
13b-第1臂，13c-工件保持部，13d-第2臂。

具体实施方式

[0046] 以下参照附图说明本发明的实施方式。

[0047] 图1为示意性表示具有本发明的机械加工机的实施方式的一例的机械加工生产线的一例的图。还有，与上述图7所示的机械加工机相同的结构部分采用相同的符号来表示，省略其详细说明。

[0048] 如图1所示，在该实施例的机械加工生产线1中，没有设置如同图7所示的机械加工生产线1中的工件5的临时存放场7、8、9、10。

[0049] 如图2所示，该实施例的第1M/C2具有支持固定工件5的工作台2a、在该工作台2a上固定工件5的卡箍装置2b、安装各种工具(tool)2c的连接部(相当于本发明的工具保持部)2d、利用安装在该连接部2d上的工具2c实施操作的主轴2e、保管各种工具2c的工具保管装置2f、自动取下安装在连接部2d的工具2c并将其保管在工具保管装置2f、同时从工具保管装置2f所保管的工具2c中取出将要实施的操作所需的工具2c并自动安装在连接部2d的自动工具交换装置2g。

[0050] 工具保管装置2f具有保持例如各种工具2c的可转动的环形带，同时设置有可以通过工具交换装置2g从环形带取出工具2c以及将工具2c保持收容在环形带2c的工具取出收容位置2j。而且，通过转动环形带，将所需工具2c设定在工具取出收容位置2j，同时将保持从连接部2d取下的工具2c的环形带的保持部设定在工具取出收容位置2j。

[0051] 该工具保管装置2f所保管的各种工具2c是对工件5进行穿孔的钻头或对工件5进行切削的切削工具等机械加工工具、为了在工作台2a固定或取下工件5而操作卡箍装置2b的卡箍工具、以及夹持工件5的工件夹持工具。

[0052] 如图3(a)所示，钻头2h的一侧具有对工件5进行穿孔加工的穿孔部2h1，同时与该穿孔部2h1相反一侧具有被保持部2h2。还有，如图3(b)所示，工件夹持工具2i的一侧具有夹持工件5的工件夹持部2i1，同时与该工件夹持部2i1相反一侧具有被保持部2i2。工件夹持部2i1具有一对夹持工具2i11，这些夹持工具2i11可以沿图3(b)中的左右方向移动以便靠近或离开。通过使一对夹持工具2i11互相靠近地移动以夹持工件5，反过来互相离开地移动以释放工件5。工件夹持工具2i可以采用市售的工具(例如(株)キヤプテンインダストリ一ズ公司(Captain Industries Inc.)生产的AHT手动工具)。

[0053] 钻头2h以及工件夹持工具2i的各被保持部2h2、2i2实质上具有相同结构，可以为过去众所周知的被保持部的结构。这些被保持部2h2、2i2可以与连接部2d结合或脱离，从而将钻头2h以及工件夹持工具2i安装在连接部2d上。这样，钻头2h以及工件夹持工具2i分别处于被连接部2d保持的状态，通过主轴2e进行穿孔部2h1的穿孔操作以及一对夹持工具2i11的工件夹持操作。

[0054] 其它的工具2c的一侧也与上述穿孔部2h1以及工件保持部2i1一样，具有发挥该工具功能的功能部，同时与该功能部相反一侧具有与上述被保持部2h2、2i2同样的被保持部，可以与连接部2d结合或脱离。这样，各工具2c在安装在连接部2d的状态下，该安装的工具2c的功能部通过主轴2e进行操作，实施其功能。还有，图2中，符号2j为第1M/C2的操作面板。

[0055] 其它的第2至第nM/C(3，4)也具有实质上与第1M/C2相同的结构。

[0056] 还有，如图4(b)所示，机械手13的工件保持部13c可以绕水平轴13c1进行旋转，这样使得被保持的工件5可以反转180°，而且也可以旋转任意角度。该工件保持部13c的旋转机构可以采用众所周知的机构，所以省略其详细说明。当然，机械手13并不局限这种类型，只要是能够配设在机械加工生产线中的机械手、能够将工件5在加工机上安装脱离并进行反转，可以采用任何类型的机械手。

[0057] 下面说明这种结构的本实施例的机械加工生产线1的动作。

[0058] 首先，如图1所示，机械加工前的工件5通过适当的搬送手段被搬送并被载置到第1M/C2附近的工件存放场6。还有，机械手13的本体13a相对于第1M/C2设置在图1实线所示位置，同时第1以及第2臂13b、13d均设定在图中未显示的退避位置。在第1以及第2臂13b、13d的退避位置，工件保持部13c处于离开第1M/C2的位置。接着，机械手13进行驱动工作。于是，第1臂13b在适当水平面内转动并适当上下起伏运动，同时第2臂13d相对于第1臂13b进行屈伸运动，工件保持部13c处于双点划线所示的工件存放场6。

[0059] 工件保持部13c保持工件存放场6上的工件5后，第1以及第2臂13b、13d再次进行同样运动，工件保持部13c位于实线所示位置。此时，工件保持部13c所保持的工件5位于第1M/C2的工作台2a上的固定位置2k，工件5被载置到工作台2a上的该位置。然后，第1以及第2臂13b、13d均设定在原来的退避位置。

[0060] 接着，工具交换装置2g进行动作，取出工具保管装置2f所保管的卡箍工具2c，安装到连接部2d。然后，主轴2e进行动作，降下连接部2d，使卡箍工具2c紧靠卡箍装置2b，同时利用主轴2e的驱动力，通过该卡箍工具2c对卡箍装置2b进行操作。这样，卡箍装置2b将工件5固定(卡箍)在工作台2a的固定位置上。

[0061] 接着，主轴2e提升连接部2d以及卡箍工具2c，回到图2所示的原来的位置。然后工具交换装置2g进行动作，工具交换装置2g拆下安装在连接部2d的卡箍工具2c，将其保持在工具保管装置2f的环形带的、设定在工具取出收容位置的规定的保持部。接着，如果第1M/C2的机械加工为穿孔，则转动环形带，在工具取出收容位置设定所需的钻头2h。然后，工具交换装置2g动作，从环形带取出该钻头2h，并将其被保持部2h2安装到连接部2d，从而如图5(a)所示，将钻头2h安装到连接部2d。钻头2h安装到连接部2d后，主轴2e进行动作，一边转动连接部2d以及钻头2h，一边使之下降。这样，实施对工件5的穿孔加工。

[0062] 结束对工件5的穿孔加工后，利用主轴2e提升连接部2d以及钻头2h，使之回到原来的位置并停止转动。然后如前所述一样，工具交换装置2g从连接部2d拆下钻头2h并保持到工具保管装置2f的环形带的规定的保持部，然后从环形带取出卡箍工具2c并安装到连接部2d。接着，主轴2e进行动作，下降连接部2d以及工件夹具2i，利用主轴2e的驱动力，通过卡箍工具2c操作卡箍装置2b。这样，卡箍装置2b解除对工件5的卡箍状态。

[0063] 接着，利用主轴2e提升连接部2d以及卡箍工具2c，使之回到原来的位置。然后，工具交换装置2g从连接部2d拆下卡箍工具2c并保持到工具保管装置2f的环形带的规定的保持部，然后从环形带取出工件夹具2i，将其被保持部2i2安装到连接部2d。这样如图5(b)所示，该工件夹具2i被安装到连接部2d。

[0064] 接着，主轴2e进行动作，下降连接部2d以及工件夹具2i，工件夹具2i利用主轴2e的驱动力保持工件5。然后，利用主轴2e提升连接部2d以及工件夹具2i，使之回到原来的位置。此时如图5(c)所示，工件夹具2i一边保持进行了第1机械加工即穿孔加工的工件5，一边上升，工件5被提升到图5(c)所示的上升位置。

[0065] 接着，再次驱动机械手13，如前所述一样，工件保持部13c再次位于双点划线所示的工件存放场6。工件保持部13c保持了工件存放场6上的下一个未机械加工的工件5’后，如图5(d)所示，该工件5’被固定载置到第1M/C2的工作台2a上的固定位置2k。接着，机械手13的第1以及第2臂13b、13d再次动作，工件保持部13c向被保持在安装于连接部2d的工件夹具2i并完成了穿孔加工的工件5的方向移动，从工件夹具2i拆下该工件5并进行保持。因此，如图5(e)所示，第1M/C2上不再有已完成穿孔加工的工件5，而只有工作台2a上的未机械加工的工件5’。

[0066] 如图1所示，保持完成了穿孔加工的工件5的机械手13沿引导路14向下一个第2M/C3移动，停止在相对于第2M/C3的实线所示的位置。这样，第1以及第2臂13b、13d再次动作，将所保持的工件5载置到第2M/C3的工作台上的固定位置3k。然后，第1以及第2臂13b、13d设定在相对于第2M/C3的退避位置。

[0067] 还有，随着机械手13向第2M/C3的方向移动，在第1M/C2中，对载置在工作台2a上的未机械加工的工件5’实施与前述工件5的情况相同的工件5’的卡箍操作、工具2c的交换操作、图5(f)所示的对工件5’的机械加工(图示例中，为与工件5相同的穿孔加工，但当然也可以是切削加工等其他机械加工)、卡箍解除操作等。然后，将利用第1M/C2完成了第1机械加工的工件5’提升到与前述图5(c)所述的工件5的提升位置相同的提升位置。

[0068] 还有，在第2M/C3中，对于载置在工作台上的穿孔加工后的工件5，实施与前述第1M/C2中工件5的情况相同的工件5的卡箍操作、工具的交换操作、图5(a)所示的对工件5的机械加工、卡箍解除操作等。然后，将利用第2M/C3完成了第2机械加工的工件5提升到与前述图5(c)所示的第1M/C2的工件5的提升位置相同的位置。

[0069] 另一方面，第1以及第2臂13b、13d相对于第2M/C3处于退避位置的机械手13的本体13a沿引导路向第1M/C2方向移动，停止在相对于第1M/C2的原来的位置。接着，与上述一样，机械手13取出载置在工件存放场6的下一个未机械加工的工件，将其载置到第1M/C2的固定位置2k。接着，与上述一样，机械手13从工件夹具2i取出完成了第1机械加工且被保持在第1M/C2中的工件夹具2i中、并处于上升位置的工件5’，向第2M/C3方向移动。然后，机械手13停止在第2M/C3的规定位置上，同时将完成了第1机械加工的工件5’载置到第2M/C3的工作台上的固定位置3k。

[0070] 接着，机械手13从工件夹具取出完成了第2机械加工且被保持在第2M/C3中的工件夹具、并处于上升位置的工件，向第3M/C方向移动。然后，机械手13停止在第3M/C的规定位置上，同时将完成了第2机械加工的工件5载置到第3M/C的工作台上的固定位置。然后，机械手13的第1以及第2臂13b、13d位于退避位置。

[0071] 在第1M/C2、第2M/C3、以及第3M/C中，对于各工件分别实施与上述相同的各工件的卡箍操作、工具的交换操作、对各工件的第1、第2、第3机械加工、卡箍解除操作等。利用第1至第2M/C完成了直至第3的机械加工后的各工件与上述一样，被提升到上升位置。以后，对于沿机械加工生产线1配置的各M/C实施同样的操作。

[0072] 这样，利用机械手13从第nM/C4的工件夹具取出完成了该机械加工生产线1的最后的第nM/C的第n机械加工、且被提升到第nM/C4的上升位置的最初的工件5，将其载置到该机械加工生产线1的机械加工完成品12的完成品存放场11。然后，载置在完成品存放场11的机械加工完成品12通过适当的搬送装置被搬送到下一个操作场所。下一个工件也分别经过同样的机械加工，然后载置到该机械加工生产线1的机械加工完成品12的完成品存放场11，然后被搬送到下一个操作场所。

[0073] 还有，相对于一台M/C的工件5的机械加工，如果下一台M/C的工件5的机械加工时需要将工件5转动所需角度时，可以利用机械手13的旋转机构将工件5反转后再载置到下一台M/C中。

[0074] 根据配设在该机械加工生产线1的各M/C2、3、4，由于主轴2e保持着钻头2h等的机械加工工具和工件夹具2i并能够进行交换，所以利用各M/C2、3、4实施了机械加工的工件5可以通过工件夹具2i暂时保持在各M/C2、3、4的内部。这样，在利用工件夹具2i暂时保持工件5期间，可以将下一个未机械加工的工件5载置到各M/C2、3、4的工作台的固定位置。因此，不需要为了将下一个未机械加工的工件5载置到M/C的固定位置而在M/C附近设置如图7所示的暂时存放实施了机械加工的工件5的工件临时存放场。而且，可以不需要利用机械手13进行的工件5的临时存放操作。

[0075] 所以，利用沿生产线配设各M/C2、3、4，组成机械加工生产线1，可以不需要设置工件临时存放场的空间，从而能够紧凑地构成机械加工生产线1。

[0076] 还有，通过只沿引导路14从第1M/C2向第nM/C4方向单方向移动机械手13，就能够简单地进行各M/C的工件5的载置和取出操作。这样，容易控制机械手的操作。而且，如上所述，由于没有了利用机械手13进行的工件5的暂时存放操作，从而可以削减浪费的时间。

[0077] 这样，可以提高机械加工效率，缩短完成机械加工生产线1的所规定量的工件5的各种机械加工所需的时间。

[0078] 特别是由于机械手13具备工件5的旋转机构，当相对于前一台M/C的工件5的机械加工、如果进行本台M/C的工件5的机械加工时需要将工件5旋转包括反转180°在内的规定角度时，可以利用旋转机构旋转工件5并将其简单地载置到本台M/C。这样，即使机械加工中要旋转工件5，也可以更加有效地缩短机械加工的操作时间。

[0079] 还有，由于利用各M/C2、3、4将完成了机械加工的工件5从加工位置中取出并暂时保持，从而可以简便地进行下一个工件5的载置操作，同时由于暂时保持的机械加工完毕的工件5不需要对于M/C进行一系列工件5的载置以及取出操作，从而可以简便地从M/C取出工件5。

[0080] 还有，在图1所示的实施例的机械加工生产线1中，利用一台机械手13实施工件5的搬送、对M/C的工件5的载置以及取出操作，但并不局限于此，在规定数量的机械加工中心中，可以让相邻的几个机械加工中心的工件5的搬送操作、载置以及取出操作由一台机械手承担，而相邻的其他几个机械加工中心的工件5的搬送操作、载置以及取出操作则由另一台机械手承担。此时，如图6所示，在由沿引导路14移动的机械手13承担工件5的各操作的第hM/C15与由沿其他引导路16(也可以为相同的引导路14)移动的其他机械手17承担工件5的各操作的第iM/C18之间，可以设置共同的工件存放场19。

[0081] 还有，在上述例中，作为机械加工机，采用了M/C，但本发明的机械加工机也可以采用M/C以外的通用机或专用机。此时，如上述例所示，通过将工件夹具2i作为工具之一，可以简便高效地对机械加工机进行工件的载置以及取出，所以最好采用通用机作为机械加工机，而且更希望采用如上述例那样具有自动交换工具的M/C。

[0082] 还有，在上述例中，沿直线状的生产线配设多台M/C，但多台M/C的配设线也可以为圆形曲线，或各种曲率的弯曲线，还有，也可以为曲线与直线的组合。当然此时，只要机械手能够沿着生产线移动即可。

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机械加工生产线以及工件机械加工方法

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