JP4446414B2 - 工作物供給方法およびその装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マシニングセンタ（以下、ＭＣと記載）など工作機械に工作物を供給する方法およびその装置に関する。特に、本発明は、少なくとも加工のために取付け治具等に固定される部位（被固定部）が軟質性の材料になっている工作物を供給する方法およびその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＦＭＳ（フレキシブル生産システム）など加工システムにおいて、工作機械に工作物を搬送する場合には、工作物をパレットにクランプした状態で移動させることが多い。
たとえば、パレット上またはパレット上の取付け治具に設けられたクランプ・アンクランプ機構に工作物をクランプ・アンクランプすることがある。この場合、段取り位置にあるパレットまたはパレット上の取付け治具に対して、加工済の工作物のアンクランプおよび取外し作業を行う。また、未加工の工作物の載置およびクランプ作業を行う。そして、工作物がクランプされたパレットは、段取り位置から搬送され工作機械に搬入されるのを、パレットプールラインなどで待っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
工作物が十分な剛性を有し変形することがなければ、工作物はクランプされている時間が長くてもクランプ状態が変化することはほとんどない。ところが、工作物の被固定部が、軟質材料で形成されて変形しやすい場合がある。このような軟質性の工作物は、長時間クランプされ続けていると、クランプ力により次第に変形してしまう。
工作物が変形すると、加工時にはクランプ・アンクランプ機構のクランプ力は所望のクランプ力より低下してしまう。その結果、工作物が切削力（または、研削力）を受けることにより、工作物が動いたりして工作物の加工精度が低下する恐れがある。工作物の変形が著しい場合には、加工時のクランプ力が切削力（または、研削力）より低下して、加工自体を行うことができない可能性もある。
また、工作物の変形によりクランプ力が低下するので、初期のクランプ力を増大させるとかえって初期の変形を増大させることになってしまう。その結果、クランプ力の低下を防止することができない。
【０００４】
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、少なくとも被固定部が軟質性の工作物でも、この工作物をクランプする時間を最短にして工作物の変形量を最小限に抑えることにより、工作機械での加工時に所望のクランプ力を維持した状態で加工することができる工作物供給方法およびその装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため、本発明にかかる方法は、工作物を固定可能な固定・固定解除手段を有する工作物取付け装置に対して前記工作物を固定・固定解除する動作を行う固定・固定解除位置と、工作機械が前記工作物取付け装置に固定された前記工作物の加工を行う加工領域内の位置との間で、前記工作物取付け装置を移動させて、前記工作機械に前記工作物を供給する方法であって、前記固定・固定解除位置に位置している前記工作物取付け装置の前記固定・固定解除手段を固定解除状態にしておく第１の手順と、この固定解除状態の前記工作物取付け装置に、前記工作機械で次に加工を行う前記工作物を載置しておく第２の手順と、前記工作機械が前記加工領域内に前記工作物取付け装置を受け入れ可能の状態であるか否かを判別する第３の手順と、受け入れ可能の状態と判別されたとき、前記固定・固定解除位置に位置している前記工作物取付け装置が前記工作物を固定する第４の手順と、前記工作物が固定されている前記工作物取付け装置を前記加工領域内の位置に移動させる第５の手順とを有している。
前記方法において、前記工作物取付け装置は、外部に対して閉塞可能な内部流路に供給された圧力流体の圧力によって前記工作物を固定可能な装置であり、前記工作物取付け装置が前記工作物を固定する前記第４の手順は、前記内部流路の流体を加圧して前記工作物を固定する手順であるのが好ましい。
前記工作物を前記工作物取付け装置に載置する前記第２の手順は、少なくとも一つの前記工作物を載置可能な工作物載置装置から前記工作物を把持して搬送する工作物搬送装置によって行われる手順であるのが好ましい。
前記第３の手順は、少なくとも前記加工領域での前記工作物に対する加工が完了したときに出力される信号の有無で判別する手順であるのが好ましい。
前記方法は、前記工作機械で前記工作物の加工を行なった後に、前記加工領域での加工が終了した加工済の前記工作物を固定している前記工作物取付け装置を前記加工領域から搬出する第６の手順を有するのが好ましい。
【０００６】
前記方法を実施するための本発明の工作物供給装置は、加工領域で工作物の加工を行うための工作機械に前記工作物を供給するための装置であって、前記工作物を固定・固定解除可能な固定・固定解除手段を有するとともに、固定解除状態のとき前記工作物を載置可能な工作物取付け装置と、前記工作機械の加工領域外の固定・固定解除位置に設けられ、この固定・固定解除位置に位置している前記工作物取付け装置の前記固定・固定解除手段を固定・固定解除状態にするための固定・固定解除装置と、前記工作機械と前記固定・固定解除装置との間で前記工作物取付け装置を移動させるための移動装置と、前記工作機械が加工を行う前記加工領域内に前記工作物取付け装置を受け入れ可能の状態と判別されたときに、前記工作物取付け装置の前記固定・固定解除手段を、前記固定解除状態から前記固定状態にする制御を行う制御装置とを有し、前記固定解除状態の前記工作物取付け装置内に載置された前記工作物を、前記受け入れ可能の状態と判別されたとき固定して前記工作機械の加工領域側に移動させて加工を行う。
前記工作物取付け装置は、外部に対して閉塞可能な内部流路に供給された流体が加圧されることによって前記工作物を固定可能な装置であるのが好ましい。
前記工作物取付け装置は、前記内部流路にアキュムレータが接続されている装置であるのが好ましい。
前記工作物供給装置は、少なくとも一つの前記工作物を載置可能な工作物載置装置から前記工作物を把持して、前記固定・固定解除位置に位置している前記工作物取付け装置内に搬送する工作物搬送装置を有するのが好ましい。
前記制御装置は、少なくとも前記加工領域での前記工作物に対する加工が完了し、前記工作物取付け装置を受け入れ可能の状態と判別したとき、前記工作物取付け装置の前記固定・固定解除手段を前記固定解除状態から前記固定状態にする制御を行う装置であるのが好ましい。
前記工作物供給装置において、前記工作物取付け装置は、少なくとも前記工作機械で次に加工を行う前記工作物を固定している一方の前記工作物取付け装置と、加工済の前記工作物を固定している他方の前記工作物取付け装置とを有するものであり、前記移動装置は、一方の前記工作物取付け装置と他方の前記工作物取付け装置とを、前記固定・固定解除装置と前記工作機械との間で交換するための装置であるのが好ましい。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる実施の形態の一例を図１から図９を参照して説明する。
図１および図２は、それぞれ本発明にかかる工作物取付け装置の平面図および正面図、図３は前記工作物取付け装置の一部を示す断面図、図４はシャンク装着部を有する段取り側装着装置の断面図、図５は加工システムの全体構成を示す平面図、図６（Ａ）は図５のVI線による側面図、図６（Ｂ）は図６（Ａ）のＢ−Ｂ線矢視図である。
【０００８】
まず最初に、加工システムの全体の構成について説明する。
図１および図２には、少なくとも被固定部が軟質材料で形成された工作物２を取付けるための工作物取付け装置（以下、取付け装置と記載）１が示されている。取付け装置１は、ＦＭＣ（フレキシブル加工セル）やＦＭＳ（フレキシブル生産システム）など加工システム３（図５）において、各種の工作物２を着脱可能に保持しながら搬送位置に搬送するのに使用される。取付け装置１にはシャンク４が設けられている。シャンク４は、前記搬送位置にあるシャンク装着部に着脱可能に装着される。
ところで、工作物２には、工作物自体を直接クランプできないものがある。このような工作物の場合には、工作物自体の周囲をモールドし、このモールド部をクランプするような構成とする。このモールド部は、軟質材料（たとえば、ビスマス・すずの合金）で構成されることが多いので、クランプするとクランプ力により変形しやすい。本発明は、このような工作物２を加工するのに適している。
【０００９】
図１，図５および図６（Ａ），（Ｂ）に示すように、加工システム３は、ＭＣ（マシニングセンタ）５，段取り装置６，工作物貯蔵装置７および工作物搬送装置８などを備えている。加工システム３の全体は、システム制御装置２５により制御されている。
ＭＣ５は、取付け装置１に保持されている工作物２を加工する。段取り装置６は、取付け装置１を着脱可能に保持するとともに、取付け装置１に工作物２をクランプ・アンクランプ（固定・固定解除）する動作を行う。一つまたは複数の工作物を載置可能な工作物載置装置としての工作物貯蔵装置７は、未加工および加工済の工作物２をそれぞれ貯蔵する。工作物搬送装置８は、システム制御装置２５に接続された制御部８ａに制御されて、工作物貯蔵装置７と段取り装置６との間で工作物２を自動的に搬送する。
すなわち、システム制御装置２５から制御部８ａに搬送指令が送出されたとき、制御部８ａは工作物搬送装置８に搬送動作させる。そして、搬送動作終了時に、制御部８ａはシステム制御装置２５に搬送完了信号を送出する。
なお、工作機械としてＭＣ５の場合を示しているが、取付け装置１に取付けられて供給された工作物２を加工できるものであればよい。たとえば、グラインディングセンタ，ターニングセンタ，研削盤など他の種類の工作機械であってもよい。
【００１０】
段取り装置６は、取付け装置１が搬送される搬送位置の一つでありＭＣ５の近傍にある段取り位置Ｐ1に設けられている。段取り装置６は、ベース６ａ上に取付けられた取付け台６ｂに、締結部材６ｃ（図４）により取付けられている。
段取り装置６は段取り側装着装置２６を有している。この装着装置２６は、ＭＣ５の加工領域５ｆ外の段取り位置Ｐ1に設けられている。装着装置２６は、段取り位置Ｐ1に位置している取付け装置１の工作物クランプ・アンクランプ手段４８（後述する）をクランプ・アンクランプ状態にするための固定・固定解除装置である。段取り位置Ｐ1は、取付け装置１に対して工作物２を固定・固定解除する動作を行う固定・固定解除位置である。
装着装置２６の先端部に設けられたシャンク装着部９（図４，図６（Ａ））には、取付け装置１のシャンク４が着脱可能に装着されるようになっている。取付け装置１が段取り側装着装置２６に装着されたときに、圧力油や圧縮空気など圧力流体（本実施形態では、圧力油Ｌ）を装着装置２６から取付け装置１の内部流路に供給する。そして、この圧力流体の流体圧（油圧）により、工作物２をクランプ・アンクランプするようにしている。
工作物搬送装置８は、工作物貯蔵装置７から工作物２を把持して、段取り位置Ｐ1に位置している取付け装置１内に工作物２を搬送する。工作物２は、段取り位置Ｐ1で、工作物搬送装置８と、段取り装置６に保持された取付け装置１との間で自動的に受け渡しされる。取付け装置１は、圧力油Ｌの油圧を所定の圧力に維持して工作物２をクランプしたまま、段取り装置６から離脱可能になっている。
【００１１】
ＭＣ５のテーブル１０は、テーブル割出し装置１０ａによりＢ軸（垂直な軸）のまわりに割出し制御される。テーブル１０の上には、工作物２をＡ軸（水平軸）のまわりに割出すための割出し装置１１が固定されている。工具Ｔは、工具マガジン５ｂより自動工具交換装置（図示せず）によって主軸５ａに自動的に装着される。ＭＣ５には、ＮＣ（数値制御）部１５ａとＰＬＣ部（プログラマブル・ロジック・コントローラ）１５ｂとからなる制御装置１５が設けられている。この制御装置１５は、システム制御装置２５に接続されて、指令および信号等の授受を行う。
すなわち、システム制御装置２５から制御装置１５にＮＣプログラムの実行指令等が送出される。制御装置１５は、ＮＣプログラム終了時にシステム制御装置２５に加工完了信号を送出する。また、制御装置１５とシステム制御装置２５との間で、ＮＣプログラム等のアップロードおよびダウンロード等も行われる。
ＭＣ５は、工具Ｔと、テーブル１０上の工作物２とを、主軸５ａの軸線と平行な方向であるＺ軸方向を含む直交３軸（Ｘ，Ｙ，Ｚ軸）方向に相対移動させ、工作物２をＡ軸，Ｂ軸方向に回転させる。これにより、ＭＣ５は加工領域５ｆで工作物２の加工を行う。
【００１２】
割出し装置１１の割出し軸（図示せず）には、他のシャンク装着部１２を有する工作機械側装着装置１３が設けられている。この装着装置１３は、取付け装置１の搬送位置の一つである交換位置Ｐ2に配設されている。この交換位置Ｐ2は、取付け装置１に固定された工作物２の加工を行うＭＣ５における加工領域５ｆ内の所定の位置である。
なお、装着装置１３は、交換位置Ｐ2に固定されていてもよいが、この交換位置Ｐ2から移動可能な場合でもよい。すなわち、テーブル１０が、たとえばＺ軸方向に移動可能な場合であってもよい。
装着装置１３には、クランプ・アンクランプ機構（図示せず）が設けられている。このクランプ・アンクランプ機構は、段取り装置６のシャンククランプ・アンクランプ手段９１（後述する）とほぼ同一の機構である。装着装置１３の前記クランプ・アンクランプ機構は、取付け装置１のシャンク４がシャンク装着部１２に着脱可能に装着されたときに、プルスタッド４３を係止してシャンク４を自動的にクランプする。
【００１３】
加工システム３は、ＭＣ５と段取り側装着装置２６との間で取付け装置１を交換するための移動装置１４を有している。移動装置１４は、段取り装置６が位置する段取り位置Ｐ1と、割出し装置１１が位置する交換位置Ｐ2との間で、一方の取付け装置１と他方の取付け装置１とを入れ換えるように移動させる。このとき、一方の取付け装置１は未加工の工作物を固定し、他方の取付け装置１は加工済の工作物を固定している。こうして、移動装置１４で工作物２を自動的に移動、交換させることにより、ＭＣ５に対して工作物２を供給または搬出する。
ＭＣ５は複数台（たとえば、三台）設けられている。各ＭＣ５に対応して段取り位置Ｐ1と交換位置Ｐ2とが設定されている。段取り装置６，工作機械側装着装置１３および移動装置１４は、ＭＣ５ごとにそれぞれ設けられている。
【００１４】
工作物貯蔵装置７には、三台のロータリ型のワークフィーダ（以下、フィーダと記載）２３が設けられている。各フィーダ２３は、連鎖状に連結された複数のパレット２３ａを有している。パレット２３ａは水平面内で移動可能になっている。パレット２３ａ上にはセット用治具（図示せず）が取付けられている。このセット用治具内に、工作物が所定の位置に位置決めされた状態で載置される。
各フィーダ２３は、システム制御装置２５に接続されたフィーダ用制御部２３ｂによって、パレット２３ａの移動動作など各動作が制御されている。作業者は、パレット２３ａ上のセット用治具内から加工済の工作物を取り出した後、未加工の工作物を載置する。そして、作業者がフィーダ用制御部２３ｂの段取り完了ボタンを操作すると、段取りの完了したパレット２３ａの番号等が、システム制御装置２５に通知される。所望のパレット２３ａ（たとえば、段取り完了のパレットまたは空のパレット）を工作物授受位置Ｐ3に割出すことにより、パレット２３ａと工作物搬送装置８との間で、工作物が受け渡し可能になる。
なお、それぞれのフィーダ２３を、工作物２の大きさや種類毎に専用的に使用すれば、システム制御装置２５による加工システム３の全体の制御が容易になるので好ましい。
【００１５】
移動装置１４は、ストロークの大きい第１のシリンダ装置１６と、ストロークの小さい第２のシリンダ装置１７と、工作物交換アーム（以下、交換アームと記載）１８とを備えている。
第１のシリンダ装置１６は、段取り装置６の下方に位置して、ベース６ａに取付けられている。第２のシリンダ装置１７は、第１のシリンダ装置１６により往復移動する移動台１６ｂ上に取付けられている。
第１のシリンダ装置１６は、第１のピストンロッド（以下、第１のロッドと記載）１６ａを、その縮小位置と伸長位置との間で動作させる。第１のシリンダ装置１６により、交換アーム１８の本体１８ａと第２のシリンダ装置１７等は、段取り装置６側の所定位置（このとき、第１のロッド１６ａは縮小）と、割出し装置１１側の所定位置（このとき、第１のロッド１６ａは伸長）との間を、所定方向（水平な軸線Ｄ方向）に所定のストロークで往復移動する。
【００１６】
交換アーム１８の両端部には、把持部２０がそれぞれ形成されている。把持部２０は、取付け装置１のシャンク４の被把持部（フランジ部のＶ溝部）１９に着脱可能に係合する。
交換アーム１８は、アーム旋回用駆動体１８ｃに駆動されて、旋回軸２１の軸線のまわりにほぼ１８０度で正逆方向に旋回動作する。また、交換アーム１８は、アーム進退用シリンダ１８ｂに駆動されて旋回軸２１の軸線方向に進退動作する。
第２のシリンダ装置１７は、第２のピストンロッド（以下、第２のロッドと記載）１７ａを、その縮小位置と伸長位置との間で動作させる。交換アーム１８は、第２のシリンダ装置１７により軸線Ｄ方向に往復移動して、段取り装置６側の所定位置（このとき、第２のロッド１７ａは縮小）と、割出し装置１１側の所定位置（このとき、第２のロッド１７ａは伸長）に進退移動する。
【００１７】
したがって、第１，第２のロッド１６ａ，１７ａがそれぞれ縮小位置に移動したとき、交換アーム１８の段取り装置６側の把持部２０が、段取り装置６に装着されたシャンク４の被把持部１９と段取り位置Ｐ1で係合する。
一方、第１，第２のロッド１６ａ，１７ａがそれぞれ伸長位置に移動したとき、交換アーム１８の割出し装置１１側の把持部２０が、割出し装置１１に装着されたシャンク４の被把持部１９と交換位置Ｐ2で係合する。
また、第１のロッド１６ａがその縮小位置に移動し、第２のロッド１７ａがその伸長位置に移動したときは、交換アーム１８は待機位置Ｐ4で待機する。待機位置Ｐ4は、段取り位置Ｐ1と交換位置Ｐ2との間に設定されている。待機位置Ｐ4は、交換アーム１８が、旋回動作を行なっても、段取り装置６，割出し装置１１，およびスプラッシュガード５ｃの開閉扉５ｄ等と干渉しない所定の位置である。
開閉扉５ｄは、ＭＣ５による加工時に加工領域５ｆで発生する切削屑および切削油剤などが、スプラッシュガード５ｃの外部に飛散するのを防止するために設けられている。この飛散防止のために、開閉扉５ｄは、取付け装置１が通過できるようにスプラッシュガード５ｃに形成された開口部を覆っている。
【００１８】
第１，第２のシリンダ装置１６，１７の上述の動作により、交換アーム１８は、軸線Ｄ方向に往復移動する。交換アーム１８は、旋回動作と、旋回軸２１の軸線方向への進退動作も行う。交換アーム１８の動作により、取付け装置１は、段取り装置６の装着装置２６と、割出し装置１１の装着装置１３とに対して挿入，離脱される。
なお、移動装置１４はこの構成に限定されることはなく、公知の自動工具交換装置で使用されている各種の機構を応用することができる。たとえば、交換アームが、段取り装置側と割出し装置側との間を揺動動作で移動するものであってもよい。
【００１９】
工作物搬送装置８は横桁部材２４を有している。横桁部材２４は、床面から立設した支柱２７に支持され、フィーダ２３およびＭＣ５に沿って延びている。横桁部材２４の上部と下部には、ガイドレール２８，２９がそれぞれ水平方向に向けて設けられている。
ガイドレール２８，２９には、スライド本体３０，３１がそれぞれ移動可能に組み込まれている。ガイドレール２８とスライド本体３０、およびガイドレール２９とスライド本体３１は、それぞれ直動ころがり案内を構成している。
走行部材３２は、ガイドレール２８，２９，スライド本体３０，３１に案内されて、矢印Ｋ1に示す走行方向（水平方向）に移動する。走行部材３２は、走行用駆動モータ３３に駆動されて回転するピニオン（図示せず）と、このピニオンに噛み合い、水平方向に延在するラック３４とによって移動制御される。なお、走行部材３２は、すべり案内および静圧案内など他の案内手段に案内されて移動するものであってもよい。
走行部材３２には、一対の昇降部材３５が昇降可能に設けられている。走行部材３２にはスライド本体３９が取付けられている。昇降部材３５には、スライド本体３９と移動可能に係合しているガイドレール３８が上下方向に設けられている。ガイドレール３８とスライド本体３９は、直動ころがり案内を構成するものである。
走行部材３２に設けられた一対の昇降用駆動モータ３６は、一対のピニオン３７ａをそれぞれ回転させる。昇降部材３５に設けられたラック３７が、このピニオン３７ａに噛み合い、矢印Ｋ2に示す昇降方向（上下方向）に延在している。
昇降部材３５は、モータ３６に駆動されて回転するピニオン３７ａとラック３７によって、ガイドレール３８とスライド本体３９に案内されて昇降動作する。なお、昇降部材３５は、すべり案内および静圧案内など他の案内手段に案内されて移動するものであってもよい。また、前記走行動作，昇降動作等は、ねじ機構など他の手段で行なってもよい。
走行用駆動モータ３３，一対の昇降用駆動モータ３６およびハンド部２２等の各動作は、工作物搬送装置用制御部８ａによって制御されている。
【００２０】
一対の昇降部材３５の下部には、ハンド部２２がそれぞれ設けられている。各ハンド部２２は、開閉可能な一対のハンド爪２２ａをそれぞれ有している。駆動体（図示せず）によって開閉動作するハンド爪２２ａ，２２ａが、工作物２を着脱可能に把持する。
ハンド部２２は、矢印Ｋ1に示す走行方向および矢印Ｋ2に示す昇降方向に移動する。工作物２は、各フィーダ２３の工作物授受位置Ｐ3，および各ＭＣ５用の各段取り位置Ｐ1に、ハンド部２２により搬送されるとともに受け渡しされる。段取り位置Ｐ1で、ハンド部２２は、装着装置２６に装着された取付け装置１に対して、工作物２を収納したり取り出したりする。
工作物搬送装置８は、独立して昇降できる二つのハンド部２２，２２を走行方向に並べた構成としている。したがって、段取り位置Ｐ1で、加工済の工作物の搬出と未加工の工作物の供給とを連続して行うことができるので好適である。
【００２１】
取付け装置１と、段取り側装着装置２６と、移動装置１４と、移動装置１４等を制御する制御装置１５と、工作物搬送装置８とにより、ＭＣ５に工作物２を供給するための工作物供給装置６５が構成されている。なお、工作物搬送装置８を設けない場合であってもよい。
ＭＣ５が加工を行う加工領域５ｆ内に取付け装置１を受け入れ可能な状態になったときには、制御装置１５が信号（たとえば、加工完了信号）をシステム制御装置２５に送出する。この信号は、加工領域５ｆでの工作物２に対する加工が完了したときに出力される信号である。
また、システム制御装置２５は、加工システム３のスケジュール管理を行なっている。したがって、システム制御装置２５は、工作物２が加工システム３の加工開始時の１個目の工作物であるとき、または、所望の種類の工作物を連続して複数個加工する場合において工作物２が１個目であるときを判断することができる。すなわち、このような場合は、ＭＣ５の加工領域５ｆ内の取付け装置１は空の状態であり、段取り装置６側の取付け装置１の準備が完了すればこの取付け装置１をＭＣ５に受け入れ可能な状態である。この場合、システム制御装置２５は、段取り装置６の取付け装置１をクランプ状態にする指令を制御装置１５に送出する。
また、システム制御装置２５が、取付け装置１はＭＣ５に受け入れ可能の状態であると判断したときも、システム制御装置２５は、取付け装置１をクランプ状態にする指令を制御装置１５に送出する。
制御装置１５は、この取付け装置クランプ指令によって、段取り側装着装置２６にクランプされている取付け装置１の工作物クランプ・アンクランプ手段４８を、アンクランプ状態（固定解除状態）からクランプ状態（固定状態）にする制御を行う。
この取付け装置クランプ指令を受けて、工作物供給装置６５は、制御装置１５の制御により、アンクランプ状態の取付け装置１内に載置された工作物２をクランプする。そして、工作物供給装置６５は、工作物２をＭＣ５の加工領域５ｆ側に移動させ、ＭＣ５で工作物２の加工を行う。
【００２２】
次に、取付け装置１について説明する。
図１から図４に示すように、取付け装置１は、本体部４２と、本体部４２に固定されたシャンク４と、第１のカプラ４７と、工作物２を固定・固定解除可能な固定・固定解除手段である工作物クランプ・アンクランプ手段４８とを備えている。取付け装置１は、アンクランプ状態のとき工作物２を載置可能になっている。なお、取付け装置１では、シャンク４の方向（図１の右方）を後方として説明する。
工作物クランプ・アンクランプ手段４８は、段取り側装着装置２６側により所定の圧力に加圧された圧力油Ｌが供給されて、内部流路の作動油（流体）が加圧されるようになっている。工作物クランプ・アンクランプ手段４８は、外部に対して閉塞可能な内部流路に供給され所定の圧力に加圧された圧力油Ｌの圧力を維持することにより、工作物２をクランプしている状態を維持することができる。
工作物２は、少なくとも取付け装置１によりクランプされる部位（この場合には、モールド部）が軟質材料で形成されている。したがって、取付け装置１が、工作物クランプ・アンクランプ手段４８で、工作物２のモールド部を所定のクランプ力でクランプすると、工作物２の変形量は時間の経過により徐々に大きくなっていく。
【００２３】
本体部４２には、工作物２を着脱可能に収納するための収納部４０が設けられている。収納部４０には、工作物２の少なくとも一つの側面と当接する位置決め部材５２が設けられている。本実施形態では、６個の位置決め部材５２が設けられている。
位置決め部材５２は、Ｕ方向の基準面５１ａとＷ方向の基準面５１ｂを有している。基準面５１ａ，５１ｂは、収納部４０に収納された工作物２を水平方向（図１のＵ方向，Ｗ方向）に位置決めするための基準となる。基準面５１ａ，５１ｂにより、工作物２が水平方向に精度よく位置決め可能になる。
また、本体部４２には、一つまたは複数（本実施形態では、１個）の当接部材５６が、ボルト５６ａにより着脱可能に取付けられている。当接部材５６は、工作物クランプ・アンクランプ手段４８がアンクランプ状態でも、収納部４０に収納された工作物２を落下しないように載置するためのものである。
当接部材５６は、水平方向を向く当接面５１ｃを有している。工作物２は、その底面５０の当接部５０ａが当接面５１ｃに当接した状態でクランプされるので、上下方向（Ｕ方向およびＷ方向と直交する方向）に関して所定の精度内に位置決めされる。
なお、当接部材５６に代えて、収納部４０の下部全体に底板を設けて、アンクランプ状態で工作物を載置できるようにしてもよい。
【００２４】
本体部４２には、清掃用エアーを供給するための清掃エアー用カプラ（たとえば、ソケット側カプラ）５９が取付けられている。清掃エアー用カプラ５９に連通するエアー用流路６０が、本体部４２内に形成されている。
段取り装置６側には、清掃エアー用カプラ（たとえば、プラグ側カプラ）６１と、清掃エアーカプラ用シリンダ６２とが設けられている。シリンダ６２は、清掃エアー用カプラ６１を、取付け装置１の清掃エアー用カプラ５９に着脱可能に接続するためのものである。
したがって、清掃用エアーは、段取り装置６側の清掃エアー用カプラ６１，取付け装置１側の清掃エアー用カプラ５９，およびエアー用流路６０を流れる。そして、清掃用エアーは、各基準面５１ａ，５１ｂおよび当接面５１ｃにそれぞれ形成されたノズルから噴出して、基準面５１ａ，５１ｂおよび当接面５１ｃと工作物２との接触部を清掃する。
【００２５】
本体部４２の内部には、第１の流路４１が形成されている。シャンク４の後端部には、プルスタッド４３が設けられている。シャンク４の内部には、第１の流路４１に連通する第２の流路４４が形成されている。第１，第２の流路４１，４４により、圧力油Ｌを流すための前記内部流路が構成されている。
シャンク４は、ＭＣ５の主軸５ａに装着される工具Ｔのツールシャンクとほぼ同じ外形形状を有している。シャンク４のフランジ部には、被把持部１９およびキー溝部１９ａが形成されている。交換アーム１８の把持部２０（図６（Ａ））が被把持部１９に着脱可能に係合することにより、取付け装置１を把持するようになっている。
【００２６】
工作物クランプ・アンクランプ手段４８は、本体部４２に設けられている。工作物クランプ・アンクランプ手段４８は、揺動部材５３とシリンダ装置５４とを備えている。揺動部材５３は、本体部４２に揺動可能に取付けられている。シリンダ装置５４は、本体部４２に取付けられ、圧力油Ｌの圧力によって揺動部材５３を揺動させる。
シリンダ装置５４の内部には、圧縮ばね５４ａが内蔵されている。シリンダ装置５４のロッド５５は、圧縮ばね５４ａにより常時突出方向（たとえば、図１の上方）に付勢されている。ロッド５５は、圧力油Ｌの供給によって圧縮ばね５４ａの付勢力に抗して後退移動（ロッド５５が縮小する方向に移動）動作する。
揺動部材５３は、支持軸５７を介して本体部４２に係合し、支持軸５７のまわりに矢印Ｊに示すように揺動する。揺動部材５３とシリンダ装置５４は、工作物２の形状や種類等に応じて、一組または複数組（本実施形態では、平行な二組）設けられている。
【００２７】
工作物クランプ・アンクランプ手段４８が収納部４０に工作物２をクランプしないときには、シリンダ装置５４への圧力油Ｌの供給を停止し、かつ内部流路４１，４４内の作動油の圧力を大気圧にする。そうすると、ロッド５５は圧縮ばね５４ａのばね力により突出する。揺動部材５３は、外方に開いたアンクランプ状態（二点鎖線で図示した状態）になる。
一方、工作物２を収納部４０内に収納しクランプするときには、第１のカプラ４７，第２の流路４４，第１の流路４１を介して、所定の圧力の圧力油Ｌをシリンダ装置５４に供給する。内部流路４４，４１内の作動油の圧力が加圧されることにより、ロッド５５が圧縮ばね５４ａのばね力に抗して縮小方向に押し込まれる。
これにより、ロッド５５に係合している揺動部材５３が、支持軸５７を支点として、矢印Ｊに示すように収納部４０側に揺動する。その結果、揺動部材５３の押圧面５８が、工作物２の外面を基準面５１ａ，５１ｂ側に所定のクランプ力で押圧する。工作物２は、基準面５１ａ，５１ｂおよび当接面５１ｃに当接して位置決めされた状態で、取付け装置１にクランプされる。
このようにして、工作物クランプ・アンクランプ手段４８は、工作物２を押圧し、位置決め部材５２および当接部材５６と共働して、収納部４０内で工作物２をクランプする。
【００２８】
取付け装置１に内蔵された第１のカプラ４７と、段取り側装着装置２６に内蔵された第２のカプラ７０とにより、逆止め弁付き急速継手である流路開閉手段７１が構成されている。
流路開閉手段７１は、取付け装置１が段取り側装着装置２６に装着されたときに、装着装置２６内の第３の流路４５と、取付け装置１内の第２の流路４４とを連通可能にする機能を有している。
また、流路開閉手段７１は、取付け装置１が段取り側装着装置２６から離脱したときには、第３の流路４５と第２の流路４４との連通状態を遮断するとともに、第３の流路４５と第２の流路４４をそれぞれ逆止め弁によって外部に対して閉塞させる機能を有している。
これにより、取付け装置１が段取り装置６から離脱して移動しているあいだ中、取付け装置１の収納部４０に収納された工作物２は、工作物クランプ・アンクランプ手段４８によりクランプされ続ける。
【００２９】
段取り側装着装置２６に形成された第３の流路４５は、圧力油Ｌを供給するための圧力油供給手段７２に接続されている。圧力油供給手段７２の油路７３には、切換え弁７４が設けられている。
工作物２をクランプするときには、圧力油供給手段７２の圧力油供給源７５から切換え弁７４を介して圧力油Ｌを供給する。圧力油Ｌが、油路７３から第３の流路４５，第２のカプラ７０，第１のカプラ４７，第２の流路４４，第１の流路４１を介してシリンダ装置５４に供給されると、工作物２はクランプされる。
一方、工作物２をアンクランプ状態にする場合には、切換え弁７４を切換えて圧力油Ｌの供給を停止し、油路７３内の圧力を大気圧まで低下させる。すると、上述と同様の経路を介して、シリンダ装置５４内の圧力が大気圧になる。したがって、工作物クランプ・アンクランプ手段４８は、シリンダ装置５４の圧縮ばね５４ａによってアンクランプ状態になる。これにより、工作物２は取付け装置１内でアンクランプ状態になる。
【００３０】
第１のカプラ４７は、シャンク４およびプルスタッド４３のいずれか一方または両方の内部（本実施形態では、シャンク４とプルスタッド４３の内部中心）に設けられている。第１のカプラ４７の後端部７６は、プルスタッド４３の後端部７７側に位置している。
シャンク４が搬送位置（たとえば、段取り位置Ｐ1）にあるシャンク装着部９に装着されて、第１，第２のカプラ４７，７０が接続されると、第３の流路４５と第２の流路４４とは連通可能になる。第１，第２のカプラ４７，７０の接続が解除されると、第２の流路４４と第３の流路４５は、それぞれ外部に対して逆止め弁によって閉塞する。
【００３１】
第１のカプラ４７には、アキュムレータ４９が設けられている。アキュムレータ４９は、第２の流路４４を外部に対して閉塞させたときに、工作物２が少し変形を生じても、第１，第２の流路４１，４４内の圧力油Ｌの圧力が低下せずに所定の圧力を維持して、工作物クランプ・アンクランプ手段４８が工作物２を所定のクランプ力で確実にクランプし続けるようにする機能を有している。
アキュムレータ４９は、第１のカプラ４７の前部７８に設けられている。第１のカプラ４７とアキュムレータ４９との間には、第１のカプラ４７の内部流路および第２の流路４４に連通する圧力溜め用油室８０が形成されている。
油室８０の前部には、アキュムレータ４９の移動部材８３が、中心軸線Ｅ方向に移動自在に設けられている。移動部材８３の後端面８４は、油室８０に接している。
移動部材８３の前部には、移動部材８３を後方側に付勢する、大径圧縮ばね８５と小径圧縮ばね８６とが設けられている。大径圧縮ばね８５および小径圧縮ばね８６の前端は、シャンク４に接している。
油室８０内の油圧が、工作物クランプ・アンクランプ手段４８をクランプ状態に維持するのに必要な所定の圧力のときには、移動部材８３は、前記油圧により圧縮ばね８５，８６のばね力に抗して前進している。
【００３２】
工作物２がクランプされているとき、取付け装置１の油室８０内の圧力が工作物２の変形等により低下しようとすると、移動部材８３に対する前後方向の圧力バランスが変化する。そして、圧縮ばね８５，８６のばね力により、移動部材８３が後方側に移動し、油室８０の体積を縮小させてその内部圧力を上昇させる。
その結果、もし仮に工作物２の変形が多少大きくても、アキュムレータ４９により、油室８０，第１，第２の流路４１，４４内の油圧は常にほぼ所定の圧力に維持される。よって、工作物クランプ・アンクランプ手段４８は、シリンダ装置５４とアキュムレータ４９により、所定のクランプ力を維持して工作物２をクランプし続ける。
【００３３】
次に、段取り装置６の装着装置２６について説明する。
図４に示すように、装着装置２６のシャンク装着部９には、取付け装置１のシャンク４が着脱可能に装着される。なお、装着装置２６では、シャンク装着部９の方向（図４の左方）を前方として説明する。
装着装置２６の本体部９０の内部には、シャンククランプ・アンクランプ手段９１が設けられている。シャンククランプ・アンクランプ手段９１は、シャンク装着部９に装着されたシャンク４を自動的にクランプまたはアンクランプする。
シャンク装着部９は、このシャンククランプ・アンクランプ手段９１と第２のカプラ７０とを備えている。シャンククランプ・アンクランプ手段９１は、移動体９３を有している。
移動体９３には、内周溝９３ａとピストン９３ｂが設けられている。移動体９３は、本体部９０に設けられたシャンククランプ・アンクランプ用シリンダ装置９２により、本体部９０内を矢印Ｇに示すように中心軸線Ｆ方向に自在に進退移動する。
複数のボール状の係合体９４が、移動体９３に係合し半径方向に移動可能に設けられている。この係合体９４により、シャンク４のプルスタッド４３の被係合部（掴み部）９５を掴むようになっている。
シャンククランプ・アンクランプ用シリンダ装置９２には、圧力油供給手段７２から圧力油Ｌが供給される。圧力油Ｌは、圧力油供給源７５から切換え弁９６で切換えられて油路９７または９８を介して供給される。
圧力油Ｌの切換えにより、移動体９３は、シャンククランプ・アンクランプ用シリンダ装置９２に駆動されて前後方向に進退移動する。移動体９３のこの進退動作は、本体部９０に取付けられたアンクランプ用センサＳ1およびクランプ用センサＳ2により検出される。
【００３４】
係合体９４が被係合部９５と係合した状態（掴んだ状態）で、シャンククランプ・アンクランプ用シリンダ装置９２を駆動して、移動体９３を後方に移動させると、プルスタッド４３が後方に引っ張られる。これにより、シャンク４がシャンク装着部９にクランプされる。
これとは逆に、移動体９３が前進移動すると、内周溝９３ａが係合体９４の外方の位置に一致する。交換アーム１８によりシャンク４が前進させられると、係合体９４が内周溝９３ａ側に移動する。すると、係合体９４と被係合部９５との係合状態が解除される。その結果、シャンク４は、シャンク装着部９に対してアンクランプ状態となる。
シャンククランプ・アンクランプ手段９１には、ボール式引っ張り機構を用いている。なお、この手段９１には、プルスタッド４３をコレットにより引っ張るコレット式引っ張り機構など他の公知の機構を用いてもよい。
【００３５】
本体部９０の内方中心部には、ほぼ円筒形の進退移動部材１００が中心軸線Ｆ方向に進退移動可能に嵌合している。進退移動部材１００はピストン１００ａを有している。進退移動部材１００の前端部には、第２のカプラ７０が中心軸線Ｆ方向に向けてねじ込み固定されている。
進退移動部材１００の内部中心位置には、第３の流路４５が軸線Ｆ方向に延びて形成されている。第３の流路４５は、後方の油路７３に連通し、前方の第２のカプラ７０の内部流路にも連通している。
本体部９０内には、カプラ用シリンダ装置１０１が設けられている。カプラ用シリンダ装置１０１には、圧力油供給手段７２から圧力油Ｌが供給される。第２のカプラ７０は、カプラ用シリンダ装置１０１により、進退移動部材１００を介して矢印Ｈに示すように中心軸線Ｆ方向に進退移動する。
圧力油供給源７５から供給された圧力油Ｌは、切換え弁１０２で切換えられて、油路１０３または１０４を介してカプラ用シリンダ装置１０１に供給される。これにより、進退移動部材１００および第２のカプラ７０は、カプラ用シリンダ装置１０１に駆動されて前後方向に往復移動する。この移動動作は、カプラ用センサＳ3，Ｓ4により検出される。
切換え弁７４，９６，１０２およびセンサＳ1〜Ｓ4は、ＰＬＣ部１５ｂに接続され制御されている。
【００３６】
こうして、前後方向に移動可能な第２のカプラ７０は、シャンク４がシャンク装着部９に装着された状態のときに、第１のカプラ４７に対して接続，分離可能になっている。
第１のカプラ４７と第２のカプラ７０は、それぞれ自動開閉弁である逆止め弁を内蔵している構造であり、分離時には流路内の圧力油Ｌが外部に流出しない構造になっている。
したがって、第１のカプラ４７と第２のカプラ７０とが接続されているときは、第１のカプラ４７内の流路と第２のカプラ７０内の流路とが連通する。また、第１のカプラ４７と第２のカプラ７０とが分離されているときには、第１のカプラ４７内の流路と第２のカプラ７０内の流路がそれぞれ遮断されて、流路内の圧力油Ｌは外部に流出しない。このように、第１，第２のカプラ４７，７０は、いわゆる両路開閉型のカプラである。
【００３７】
本体部９０には、清掃用エアー供給部材１０５，１０６が設けられている。清掃用エアー供給部材１０５，１０６は、シャンク４を着脱するときに、シャンク４のテーパ部４ａ，端面部４ｂにそれぞれ清掃用エアーを供給する。清掃用エアーは、本体部９０に一つまたは複数形成された噴出口９０ａ，および本体部９０の端部に一つまたは複数形成された噴出口９０ｂより噴出される。
シャンク４がシャンク装着部９に装着されてクランプされた状態のときに、カプラ用シリンダ装置１０１を駆動して、進退移動部材１００とともに第２のカプラ７０を前進させる。すると、第２のカプラ７０と第１のカプラ４７とが接続されて、第２のカプラ７０内の流路と第１のカプラ４７内の流路とが連通状態になる。
これにより、第３の流路４５，第２のカプラ７０，第１のカプラ４７，油室８０，第２，第１の流路４４，４１を介して、圧力油Ｌをシリンダ装置５４に供給することができる。
【００３８】
次に、本実施形態の動作を図７から図９を参照しながら説明する。
図７および図８は、加工システム３の工作物供給装置６５における工作物２の供給方法を示すフローチャートで、図８は図７に示す手順に続く手順を示している。図９はこの方法の手順を示す説明図である。
図５および図６に示すように、本発明の工作物供給装置６５を有する加工システム３では、ＭＣ５で次に加工を行う工作物（たとえば、未加工工作物２ａ）を、取付け装置１で段取り装置６からＭＣ５に供給している。
本実施形態における工作物供給方法は、第１〜第６の手順を有している。第１の手順では、段取り位置Ｐ1に位置している取付け装置１の工作物クランプ・アンクランプ手段４８（図１）をアンクランプ状態にしておく。第２の手順では、このアンクランプ状態の取付け装置１に、ＭＣ５で次に加工を行う工作物を載置しておく。
第３の手順では、ＭＣ５が加工領域５ｆ内に取付け装置１を受け入れ可能な状態であるか否かを判別する。この第３の手順は、少なくとも加工領域５ｆでの工作物２に対する加工が完了したときに出力される信号の有無で判別する手順であるのが好ましい。第４の手順では、受け入れ可能の状態と判別されたとき、段取り位置Ｐ1に位置している取付け装置１が工作物２をクランプする。
第５の手順では、工作物２がクランプされている取付け装置１を加工領域５ｆ内の交換位置Ｐ2に移動させる。ＭＣ５で工作物２の加工を行なった後の第６の手順では、加工領域５ｆでの加工が終了した加工済の工作物２ｂをクランプしている他の取付け装置１を加工領域５ｆから搬出する。
【００３９】
たとえば、本実施形態では、ＮＣ部１５ａが加工完了信号を出力して、この加工完了信号によりＭＣ５が加工完了状態になったことが確認されるまでは、段取り装置６側にある取付け装置１は、未加工工作物２ａをアンクランプ状態で収納している。
加工完了信号は、ＮＣ部１５ａで実行されるＮＣプログラムの所定の補助機能コードの指令が実行されたとき等に出力される信号である。この補助機能コードとしては、たとえばプログラムエンド指令（Ｍ３０）などを使用することができる。
なお、加工完了信号を出力するための補助機能コードを別に設け、ＮＣプログラム内にこの補助機能コードを挿入しておいてもよい。このような補助機能コードは、加工完了以前に、所定時間内に加工が完了する旨の加工完了予告信号（クランプ可能信号）を出力するものであってもよい。この場合は、システム制御装置２５は、加工完了予告信号が出力されたのを受けて、制御装置１５に工作物クランプ指令を送出する。また、システム制御装置２５は、加工完了信号が出力されたのを受けて、制御装置１５に工作物供給（移動）指令を送出すればよい。
加工完了信号が出力されると、段取り装置６に装着されている取付け装置１の工作物クランプ・アンクランプ手段４８（図１）を駆動して、未加工工作物２ａをクランプする。
その後、未加工工作物２ａをクランプしている一方の取付け装置１と、ＭＣ５での加工が完了した加工済工作物２ｂをクランプしている他方の取付け装置１とを、移動装置１４で交換動作させる。こうして、未加工工作物２ａと加工済工作物２ｂを交換する。このようにして、未加工工作物２ａを取付け装置１でＭＣ５に供給している。
【００４０】
図５から図９に示すように、加工システム３の運転が開始されるときには、交換アーム１８は待機位置Ｐ4で待機している。第１の取付け装置１ａは段取り側装着装置２６に、第２の取付け装置１ｂは割出し装置１１に、それぞれ装着されており、両方の収納部４０には工作物２は収納されていない状態である。第１の取付け装置１ａの工作物クランプ・アンクランプ手段４８は、アンクランプ状態になっている。第２の取付け装置１ｂはクランプ状態になっている（ステップ２０１）。
加工システム３のシステム制御装置２５は、所望の工作物２が載置されているパレット２３ａを工作物授受位置Ｐ3に位置させる指令を、フィーダ用制御部２３ｂに送出する。フィーダ用制御部２３ｂは、この指令に従ってフィーダ２３を制御し、パレット２３ａの移動が終了したら、パレット移動完了信号をシステム制御装置２５に送出する。
システム制御装置２５から工作物搬送装置８の制御部８ａに、工作物搬送の指令が送出される。すると、工作物搬送装置８は、工作物搬送装置８の走行動作，昇降動作，ハンド部２２の把持動作を行う。これらの動作により、所望のフィーダ２３のパレット２３ａから、ＭＣ５で次に加工を行う工作物（未加工工作物２ａ）を一方のハンド部２２で把持して搬送する。
そして、工作物搬送装置８は、一方のハンド部２２を、段取り位置Ｐ1にある第１の取付け装置１ａの収納部４０の上方に位置させたのち下降させて、収納部４０内に未加工工作物２ａを収納する。この未加工工作物２ａは、その底面５０の当接部５０ａが当接部材５６に当接し、アンクランプ状態で収納部４０内に載置される（ステップ２０２）。搬送が終了した旨の信号が、制御部８ａからシステム制御装置２５に送出される。
【００４１】
システム制御装置２５は、所望のＭＣ５で所望の種類の工作物を連続して複数個加工するときの１個目（または、加工システム３の運転開始時における１個目）の工作物であるか否かを判別する。
連続した複数個の加工時における１個目（または、加工システム３の運転開始時における１個目）の工作物の場合には、段取り位置Ｐ1にある第１の取付け装置１ａの収納部４０にのみ未加工工作物２ａが載置されている。すなわち、交換位置Ｐ2にある第２の取付け装置１ｂの収納部４０は空であり、加工を行うことはない。したがって、１個目の工作物であることが判別されると、ステップ２０５に移行する（ステップ２０３）。
図９（Ａ）に示すように、１個目の工作物ではないと判別された場合には、そのＭＣ５の制御装置１５が加工完了信号Ｉをシステム制御装置２５に出力したか否かを判別する（ステップ２０４）。システム制御装置２５は、段取り位置Ｐ1にある第１の取付け装置１ａの収納部４０内に工作物が載置されている状態で、第２の取付け装置１ｂにクランプされている工作物への加工が終了し加工完了信号Ｉが出力されていることを確認すると、ステップ２０５に移行する。
ステップ２０５では、システム制御装置２５は、未加工工作物２ａを第１の取付け装置１ａにクランプし、第１の取付け装置１ａをＭＣ５側に供給する指令を制御装置１５に送出する。制御装置１５は、第１の取付け装置１ａの工作物クランプ・アンクランプ手段４８を駆動して、未加工工作物２ａをクランプする。
未加工工作物２ａをクランプするためには、段取り側装着装置２６のカプラ用シリンダ装置１０１を前進側に駆動して、第１のカプラ４７と第２のカプラ７０とを接続する。すると、圧力油供給手段７２から工作物クランプ・アンクランプ手段４８のシリンダ装置５４までの流路が連通する。
次いで、切換え弁７４を切換えて、圧力油供給手段７２からシリンダ装置５４までの流路内の圧力を所定の圧力に上昇させる。この所定圧力は、未加工工作物２ａをクランプすることができる圧力である。これにより、シリンダ装置５４が揺動部材５３をクランプ側に揺動させ、未加工工作物２ａをクランプする。
【００４２】
次に、第２のシリンダ装置１７を駆動して、第２のロッド１７ａをその縮小位置に移動させる。すると、図９（Ｂ）に示すように、交換アーム１８が待機位置Ｐ4から段取り位置Ｐ1側に移動する。そして、段取り側装着装置２６のシャンク装着部９の中心に、交換アーム１８の段取り装置６側の一方の把持部２０の中心を一致させる。すると、交換アーム１８の一方の把持部２０が、段取り装置６に装着されている第１の取付け装置１ａのシャンク４の被把持部１９に係合する。次いで、カプラ用シリンダ装置１０１を後退側に駆動して、第１のカプラ４７と第２のカプラ７０とを分離する。このことにより、それぞれのカプラ４７，７０のそれぞれの内部流路が遮断されて、第１の流路４１および第２の流路４４が閉塞し、第３の流路４５も閉塞する。
すなわち、第１のカプラ４７と第２のカプラ７０との接続を解除して、それまで連通していた流路を遮断する。これにより、第１の取付け装置１ａは、未加工工作物２ａのクランプ状態を維持する（ステップ２０６）。
【００４３】
シャンククランプ・アンクランプシリンダ装置９２を駆動して、移動体９３を前方に移動させると、係合体９４が内周溝９３ａ側に移動可能になる。こうして、段取り装置６のシャンク装着部９は、第１の取付け装置１ａのシャンク４をアンクランプ状態にする。
交換アーム１８を、旋回軸２１の軸線方向に所定量前進移動させて、第１の取付け装置１ａのシャンク４およびプルスタッド４３を、シャンク装着部９より抜き出す。交換アーム１８の前進動作時には、清掃用エアーを噴出口９０ａ，９０ｂより噴出させるために、清掃用エアー供給部材１０５，１０６に清掃用エアーを供給する。
交換アーム１８の一方の把持部２０は、前進移動すると公知の係合爪固定手段（図示せず）によって係合爪２０ａが固定される。これにより、シャンク４の被把持部１９は、一方の把持部２０に確実に把持される。シャンク装着部９より噴出していた清掃用エアーを停止する。このようにして、第１の取付け装置１ａは、段取り装置６から抜き出される（ステップ２０７）。
【００４４】
次いで、第２のシリンダ装置１７を駆動して、第２のロッド１７ａを伸長位置に移動させる。すると、図９（Ｃ）に示すように、第１の取付け装置１ａを把持している交換アーム１８は、待機位置Ｐ4に移動する（ステップ２０８）。その後、交換アーム１８を、旋回軸２１の軸線方向に後退移動させる（ステップ２０９）。
次に、図９（Ｄ）に示すように、交換アーム１８は、ＭＣ５側の交換位置Ｐ2に移動する。そのために、予めＭＣ５のスプラッシュガード５ｃの開閉扉５ｄを開方向に移動させておく。
テーブル１０および割出し装置１１は、ＮＣプログラム終了時にはＭＣ５側の交換位置Ｐ2に位置決めされているようにプログラムされている。また、１個目の工作物以外のときには、割出し装置１１のシャンク装着部１２に装着されている第２の取付け装置１ｂには、今回加工の完了した加工済工作物２ｂがクランプされている。
第１のシリンダ装置１６を駆動して、第１のロッド１６ａをその伸長位置に移動させて、交換アーム１８を割出し装置１１側に移動させる。そして、割出し装置１１のシャンク装着部１２の中心に、交換アーム１８の割出し装置１１側の他方の把持部２０の中心を一致させる。
【００４５】
すると、交換アーム１８の割出し装置１１側の空の把持部２０が、割出し装置１１に装着されている第２の取付け装置１ｂのシャンク４の被把持部１９に係合する（ステップ２１０）。
割出し装置１１のシャンククランプ・アンクランプ手段（図示せず）を駆動してアンクランプ状態にする。これにより、割出し装置１１のシャンク装着部１２は、第２の取付け装置１ｂのシャンク４をアンクランプ状態にする。
第２の取付け装置１ｂのシャンク４および端面を清掃するために、割出し装置１１のシャンク装着部１２より清掃用エアーを噴出させる。交換アーム１８を、旋回軸２１の軸線方向に前進移動させる。これにより、第２の取付け装置１ｂのシャンク４およびプルスタッド４３を、シャンク装着部１２より抜き出す。
交換アーム１８の他方の把持部２０は、前進移動すると公知の係合爪固定手段（図示せず）によって係合爪２０ａが固定される。これにより、シャンク４の被把持部１９が他方の把持部２０に確実に把持される（ステップ２１１）。
【００４６】
次に、図９（Ｅ）に示すように、第１のシリンダ装置１６を駆動して、第１のロッド１６ａをその縮小位置に移動させる。これにより、交換アーム１８は待機位置Ｐ4に移動する（ステップ２１２）。
交換アーム１８を待機位置Ｐ4に移動させる理由は、交換アーム１８が旋回動作するときに、スプラッシュガード５ｃ等と干渉しないようにするためである。したがって、旋回動作時に干渉がない場合には、ステップ２１２，２１４における交換アーム１８の移動動作は必ずしも必要ではない。
待機位置Ｐ4で、交換アーム１８を１８０度旋回動作させる。すると、一方の把持部２０と他方の把持部２０の位置が入れ替わる。すなわち、未加工工作物２ａをクランプしている第１の取付け装置１ａと、加工済工作物２ｂをクランプしている第２の取付け装置１ｂを反転させる。すると、第１，第２の取付け装置１ａ，１ｂの各位置が入れ替わる（ステップ２１３）。
【００４７】
次に、図９（Ｆ）に示すように、第１のシリンダ装置１６を駆動して、第１のロッド１６ａをその伸長位置に移動させる。交換アーム１８はＭＣ５側に移動する。交換アーム１８の割出し装置１１側の一方の把持部２０の中心を、割出し装置１１のシャンク装着部１２の中心に一致させる（ステップ２１４）。
次いで、交換アーム１８を、旋回軸２１の軸線方向に後退移動させる。すると、未加工工作物２ａをクランプしている第１の取付け装置１ａのシャンク４が、割出し装置１１のシャンク装着部１２に装着される。
割出し装置１１のクランプ・アンクランプ機構をクランプ状態にすると、第１の取付け装置１ａは割出し装置１１にクランプされる。割出し装置１１のシャンク装着部１２より噴出している清掃用エアーを停止させる（ステップ２１５）。
次に、図９（Ｇ）に示すように、第１のシリンダ装置１６を駆動して、第１のロッド１６ａを縮小位置に移動させる。交換アーム１８は待機位置Ｐ4に移動する。これにより、交換アーム１８の割出し装置１１側の一方の把持部２０は、第１の取付け装置１ａのシャンク４の被把持部１９から離脱する。ＭＣ５は開閉扉５ｄを全閉状態にする（ステップ２１６）。
【００４８】
次に、交換アーム１８を、旋回軸２１の軸線方向に前進移動させる（ステップ２１７）。図９（Ｈ）に示すように、第２のシリンダ装置１７を駆動して、第２のロッド１７ａをその縮小位置に移動させることにより、交換アーム１８を段取り位置Ｐ1側に移動させる。
そして、交換アーム１８の段取り装置６側の把持部２０の中心を、段取り装置６のシャンク装着部９の中心に一致させる。このとき、シャンク装着部９より、清掃用エアーをシャンク４に向けて噴出する（ステップ２１８）。
次に、交換アーム１８を旋回軸２１の軸線方向に後退移動させる。これにより、加工済工作物２ｂをクランプした第２の取付け装置１ｂのシャンク４を、シャンク装着部９に装着する（ステップ２１９）。
次いで、段取り装置６のシャンククランプ・アンクランプシリンダ装置９２を駆動して、第２の取付け装置１ｂのシャンク４をクランプする。その後、清掃用エアーの噴出を停止する。
また、段取り側装着装置２６のカプラ用シリンダ装置１０１を駆動して、第２のカプラ７０を前進させる。これにより、第２の取付け装置１ｂの第１のカプラ４７と、段取り側装着装置２６の第２のカプラ７０とが接続されて、流路が連通する（ステップ２２０）。
【００４９】
次に、図９（Ｉ）に示すように、第２のシリンダ装置１７を駆動して、第２のロッド１７ａをその伸長位置に移動させる。交換アーム１８は待機位置Ｐ4に移動する。これにより、他方の把持部２０は、第２の取付け装置１ｂの被把持部１９から離脱する（ステップ２２１）。
その後、切換え弁７４を切換えて、流路内の圧力を大気圧に下げる。すると、シリンダ装置５４の圧縮ばね５４ａのばね力により、揺動部材５３がアンクランプ側に揺動する。これにより、加工済工作物２ｂは、第２の取付け装置１ｂの収納部４０内にアンクランプ状態で載置され、取り出し可能になる（ステップ２２２）。
制御装置１５は、工作物２の交換が終了した旨の信号をシステム制御装置２５に送出する。システム制御装置２５は、制御装置１５に加工指令を送出する。すると、ＭＣ５は、ＮＣプログラムに従って、主軸５ａに装着された工具Ｔで、工作機械側装着装置１３に保持された第１の取付け装置１ａにクランプされている未加工工作物２ａの加工を開始する。
そのためには、主軸５ａを回転させるとともに、未加工工作物２ａと工具Ｔとを、直交３軸方向（Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方向）に相対移動させる。また、割出し装置１１とテーブル１０を、Ａ軸，Ｂ軸のまわりに回転させる割出し制御などを行なって加工を行う。さらに、自動工具交換装置によって、工具マガジン５ｂと主軸５ａとの間で工具Ｔの交換を行う。
【００５０】
次いで、システム制御装置２５は、ＭＣ５での所望の種類の工作物に対する加工が、所望の数量終了したか否かを判別する（ステップ２２３）。終了していない場合には、システム制御装置２５は工作物搬送装置８に搬送指令を送出する。
工作物搬送装置８は、次に加工を行う工作物をフィーダ２３のパレット２３ａから一方のハンド部２２で受け取ったのち、所望の段取り装置６の上方側に走行する。工作物搬送装置８は、この段取り装置６の上方で停止する。
そして、工作物を把持していない他方のハンド部２２で、第２の取付け装置１ｂの収納部４０内にアンクランプ状態で載置されている前回の加工済工作物２ｂを受け取る。その後、この加工済工作物２ｂを把持する他方のハンド部２２を上昇させる。
次に、未加工工作物２ａを把持している一方のハンド部２２を、第２の取付け装置１ｂの収納部４０の上方に位置させたのち下降させて、収納部４０内に未加工工作物２ａを収納する。こうして、未加工工作物２ａは、第２の取付け装置１ｂの収納部４０内にアンクランプ状態で載置されたまま、ステップ２０５でクランプされるまで待つことになる。
一方、工作物搬送装置８は、他方のハンド部２２で把持した加工済工作物２ｂを所望のフィーダ２３に搬送し、このフィーダ２３のパレット２３ａ上に返却する（ステップ２２４）。
【００５１】
ステップ２２４の手順が終了すると、ステップ２０４に移行して、制御装置１５が加工完了信号Ｉを出力するのを待つ。今回の手順では、前回の第１，第２の取付け装置が、それぞれ今回の第２，第１の取付け装置に相当することになる。そして、加工が終了するまでステップ２０４からステップ２２４までの手順を繰り返し、未加工工作物をＭＣ５に順次供給して加工する。
ステップ２２３で、システム制御装置２５は、所望の数量の工作物の加工が終了したことを確認する。終了したことが確認されると、システム制御装置２５は、工作物の返却のための搬送指令を工作物搬送装置８に送出する。工作物搬送装置８は、段取り位置Ｐ1で、取付け装置１内のアンクランプ状態の加工済工作物２ｂを把持して、フィーダ２３のパレット２３ａに返却する（ステップ２２５）。
【００５２】
上述のように、本発明の工作物供給方法およびその装置６５によれば、モールド部が軟質材料で形成された工作物２でも、工作物２のモールド部をクランプしている時間を最短にして、モールド部の変形量を最小限に抑えることができる。これにより、ＭＣ５での加工時に、工作物２に対する所望のクランプ力が維持されるので、ＭＣ５は工作物２を確実にかつ高精度で加工することができる。
また、取付け装置１にアキュムレータ４９を内蔵しているので、工作物２が多少変形しても、クランプ力が低下することを防止することができる。
取付け装置１に自動的に工作物２をクランプ・アンクランプして搬送し、ＭＣ５に対して工作物の交換ができる。したがって、加工システム３の全体をシステム制御装置２５により制御すれば、長時間の自動化，無人化運転が可能になる。
また、未加工工作物は、ＭＣ５での加工が完了するのをＭＣ５の近傍の段取り位置Ｐ1で待っている。したがって、ＭＣ５までの移動距離が短くなり、工作物交換時間を最短にできることになり、ＭＣ５の稼働率が向上する。
圧力油供給源７５から供給される圧力油Ｌの圧力を調整することにより、工作物クランプ・アンクランプ手段４８のクランプ力を任意に変更することができる。したがって、軟質性のモールド部を有する工作物でも、このモールド部を最適なクランプ力でクランプすることが可能である。
取付け装置１にシャンク４を設けて、このシャンク４をシャンク装着部９，１２に装着できるようにしている。したがって、工具を取り扱うのとほぼ同様な構成（たとえば、交換アーム１８および旋回軸２１等を有する移動装置１４の構成）で、工作物２を容易に取り扱うことができる。
本発明では、工作物交換のための時間が短縮されるので、作業者一人で複数の工作機械への工作物の供給等を担当することができる。
【００５３】
なお、加工システム３は、工作機械，段取り装置，工作機械側装着装置および移動装置をそれぞれ一台ずつ備えているものであってもよい。そして、取付け装置１への工作物の着脱を作業者が手動で行なってもよい。
この場合、加工完了信号の有無の判別をＭＣの制御装置内で行なって、加工完了信号の状態を確認できればよい。また、所定の種類の工作物の加工数の管理は、ＮＣプログラムにカスタムマクロ命令等で作成した加工数管理用プログラムをプログラムしておくことで、制御装置内で行うことができる。すなわち、目標数の設定および加工数の加算処理等を、制御装置で行えるようにしておけばよい。さらに、段取り装置で未加工工作物を工作物取付け装置内に載置した後、段取り装置に設けられた段取り完了ボタンスイッチを押圧することにより、制御装置に載置（段取り）が完了したことの信号を送出する。このようにしておくことにより、制御装置は、ＭＣ内で加工が完了したこと、および、段取り装置側の工作物取付け装置内に未加工工作物が収納載置されていること等を確認できる。そして、確認後、段取り装置側の工作物取付け装置のクランプ・アンクランプ手段で未加工工作物をクランプした後、工作物取付け装置をＭＣ内に移動させるプログラムを実行することにより、工作物をＭＣに供給する制御を行うことができる。
【００５４】
また、工作物取付け装置は、パレット上に工作物取付け用の部材を設けた装置であってもよい。この場合の工作物取付け装置は、公知のパレット交換装置により移動動作（交換動作）を行えばよい。さらに、パレットプールラインを構成しておいてもよい。
この場合、パレット交換指令（たとえば、Ｍ６０）を実行する直前に工作物取付け装置をクランプする指令をプログラムしておいてもよい。さらに、パレット交換指令を実行することで工作物取付け装置をクランプし、その後、パレットを交換する動作を行なってもよい。
本実施形態では、工作物クランプ・アンクランプ手段４８は、シリンダ装置５４で工作物２をクランプし、圧縮ばね５４ａで工作物２をアンクランプ状態にしている。この変形例として、工作物を固定している時間が短ければ、工作物の変形に対応して固定力を発揮することができるばねで工作物２を固定し、シリンダ装置または機械式固定解除手段等で工作物２を固定解除状態にしてもよい。
なお、工作物取付け装置が有する固定・固定解除手段は、特公昭５８−５８１７９号公報に記載の構成であってもよい。この技術では、工作物を固定および固定解除するための固定用シリンダと固定解除用シリンダを治具本体（本実施形態の工作物取付け装置に相当）に設けている。そして、外部ステーションに設けた操作用シリンダで、固定用シリンダと固定解除用シリンダをそれぞれ固定動作および固定解除動作させるようにしている。すなわち、外部操作用シリンダで固定用シリンダを操作することにより、クランプシリンダ内等の流体の圧力を加圧して工作物を固定するものであってもよい。
【００５５】
直交３軸の座標や極座標等で、工作物貯蔵装置より移動するいわゆる工業用ロボットを、工作物搬送装置としてもよい。この場合、段取り装置に装着されている取付け装置１に対して、前記工業用ロボットで工作物を受け渡しすることになる。
公知の工具マガジンと同じような機構の工作物マガジンで、一つまたは複数の工作物を貯蔵してもよい。この場合、この工作物マガジンの一部または近傍に、取付け装置１の工作物クランプ・アンクランプ手段４８を動作させるためのクランプ・アンクランプ装置（固定・固定解除装置）を設けておく。工作物マガジンと取付け装置１との間の工作物の受け渡しは、作業者が手動で行なってもよい。工作物マガジンに対して一回段取りをしておけば、長時間の連続運転が可能になる。
本実施形態では、ＭＣ５が取付け装置１を受け入れ可能な状態になったことを、システム制御装置２５で判別しているが、ＭＣ５の制御装置１５でこの判別を行なってもよい。この場合、工作物２が取付け装置１内に搬送されている旨の信号、および１個目の工作物である旨の信号等が、システム制御装置２５から制御装置１５に送出される必要がある。
また、移動装置１４等の制御を工作機械の制御装置１５で行なっているが、この制御装置１５とは別の制御装置で行なってもよい。その場合、加工システムがシステム制御装置を有していれば、このシステム制御装置と移動装置１４等の制御装置との間で指令および信号等の授受を行う。加工システムがシステム制御装置を有していない場合には、工作機械の制御装置と移動装置１４等の制御装置との間で指令および信号等の授受を行う。
なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。
【００５６】
【発明の効果】
本発明は上述のように構成したので、少なくとも被固定部が軟質性の工作物でも、この工作物をクランプする時間を最短にして工作物の変形量を最小限に抑えることにより、工作機械での加工時に所望のクランプ力を維持した状態で加工することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１から図９は本発明の実施形態の一例を示す図で、図１は工作物取付け装置の平面図である。
【図２】前記工作物取付け装置の一部を断面で示す正面図である。
【図３】前記工作物取付け装置の一部を示す断面図である。
【図４】シャンク装着部を有する段取り側装着装置の断面図である。
【図５】加工システムの全体構成を示す平面図である。
【図６】図６（Ａ）は図５のVI線による側面図、図６（Ｂ）は図６（Ａ）のＢ−Ｂ線矢視図である。
【図７】工作物の供給方法を示すフローチャートである。
【図８】工作物の供給方法を示すフローチャートである。
【図９】前記方法の手順を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 工作物取付け装置
１ａ 第１の工作物取付け装置
１ｂ 第２の工作物取付け装置
２ 工作物
２ａ 未加工工作物（工作物）
２ｂ 加工済工作物（工作物）
３ 加工システム
５ マシニングセンタ（工作機械）
５ｆ 加工領域
７ 工作物貯蔵装置（工作物載置装置）
８ 工作物搬送装置
１４ 移動装置
１５ 制御装置
２６ 段取り側装着装置（固定・固定解除装置）
４１ 第１の流路（内部流路）
４４ 第２の流路（内部流路）
４８ 工作物クランプ・アンクランプ手段（固定・固定解除手段）
４９ アキュムレータ
６５ 工作物供給装置
Ｉ 加工完了信号（信号）
Ｌ 圧力油（圧力流体）
Ｐ1 段取り位置（固定・固定解除位置）
Ｐ2 交換位置（加工領域内の位置）

Claims (11)

1. 工作物を固定可能な固定・固定解除手段を有する工作物取付け装置に対して前記工作物を固定・固定解除する動作を行う固定・固定解除位置と、工作機械が前記工作物取付け装置に固定された前記工作物の加工を行う加工領域内の位置との間で、前記工作物取付け装置を移動させて、前記工作機械に前記工作物を供給する方法であって、
   前記固定・固定解除位置に位置している前記工作物取付け装置の前記固定・固定解除手段を固定解除状態にしておく第１の手順と、
   この固定解除状態の前記工作物取付け装置に、前記工作機械で次に加工を行う前記工作物を載置しておく第２の手順と、
   前記工作機械が前記加工領域内に前記工作物取付け装置を受け入れ可能の状態であるか否かを判別する第３の手順と、
   受け入れ可能の状態と判別されたとき、前記固定・固定解除位置に位置している前記工作物取付け装置が前記工作物を固定する第４の手順と、
   前記工作物が固定されている前記工作物取付け装置を前記加工領域内の位置に移動させる第５の手順とを有していることを特徴とする工作物供給方法。
2. 請求項１に記載の工作物供給方法であって、
   前記工作物取付け装置は、外部に対して閉塞可能な内部流路に供給された圧力流体の圧力によって前記工作物を固定可能な装置であり、
   前記工作物取付け装置が前記工作物を固定する前記第４の手順は、前記内部流路の流体を加圧して前記工作物を固定する手順であることを特徴とする工作物供給方法。
3. 請求項１または２に記載の工作物供給方法であって、
   前記工作物を前記工作物取付け装置に載置する前記第２の手順は、少なくとも一つの前記工作物を載置可能な工作物載置装置から前記工作物を把持して搬送する工作物搬送装置によって行われる手順であることを特徴とする工作物供給方法。
4. 請求項１，２または３に記載の工作物供給方法であって、
   前記第３の手順は、少なくとも前記加工領域での前記工作物に対する加工が完了したときに出力される信号の有無で判別する手順であることを特徴とする工作物供給方法。
5. 請求項１から４のいずれかの項に記載の工作物供給方法であって、
   この方法は、前記工作機械で前記工作物の加工を行なった後に、前記加工領域での加工が終了した加工済の前記工作物を固定している前記工作物取付け装置を前記加工領域から搬出する第６の手順を有することを特徴とする工作物供給方法。
6. 加工領域で工作物の加工を行うための工作機械に前記工作物を供給するための装置であって、
   前記工作物を固定・固定解除可能な固定・固定解除手段を有するとともに、固定解除状態のとき前記工作物を載置可能な工作物取付け装置と、
   前記工作機械の加工領域外の固定・固定解除位置に設けられ、この固定・固定解除位置に位置している前記工作物取付け装置の前記固定・固定解除手段を固定・固定解除状態にするための固定・固定解除装置と、
   前記工作機械と前記固定・固定解除装置との間で前記工作物取付け装置を移動させるための移動装置と、
   前記工作機械が加工を行う前記加工領域内に前記工作物取付け装置を受け入れ可能の状態と判別されたときに、前記工作物取付け装置の前記固定・固定解除手段を、前記固定解除状態から前記固定状態にする制御を行う制御装置とを有し、
   前記固定解除状態の前記工作物取付け装置内に載置された前記工作物を、前記受け入れ可能の状態と判別されたとき固定して前記工作機械の加工領域側に移動させて加工を行うことを特徴とする工作物供給装置。
7. 請求項６に記載の工作物供給装置であって、
   前記工作物取付け装置は、外部に対して閉塞可能な内部流路に供給された流体が加圧されることによって前記工作物を固定可能な装置であることを特徴とする工作物供給装置。
8. 請求項７に記載の工作物供給装置であって、
   前記工作物取付け装置は、前記内部流路にアキュムレータが接続されている装置であることを特徴とする工作物供給装置。
9. 請求項６，７または８に記載の工作物供給装置であって、
   この工作物供給装置は、
   少なくとも一つの前記工作物を載置可能な工作物載置装置から前記工作物を把持して、前記固定・固定解除位置に位置している前記工作物取付け装置内に搬送する工作物搬送装置を有することを特徴とする工作物供給装置。
10. 請求項６から９のいずれかの項に記載の工作物供給装置であって、
    前記制御装置は、
    少なくとも前記加工領域での前記工作物に対する加工が完了し、前記工作物取付け装置を受け入れ可能の状態と判別したとき、前記工作物取付け装置の前記固定・固定解除手段を前記固定解除状態から前記固定状態にする制御を行う装置であることを特徴とする工作物供給装置。
11. 請求項６から１０のいずれかの項に記載の工作物供給装置であって、
    前記工作物取付け装置は、少なくとも前記工作機械で次に加工を行う前記工作物を固定している一方の前記工作物取付け装置と、加工済の前記工作物を固定している他方の前記工作物取付け装置とを有する装置であり、
    前記移動装置は、一方の前記工作物取付け装置と他方の前記工作物取付け装置とを、前記固定・固定解除装置と前記工作機械との間で交換するための装置であることを特徴とする工作物供給装置。

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