工件更换装置及工件更换方法与流程

本发明涉及使用机械手在包覆机床的壁的内侧和外侧之间更换工件的工件更换装置及工件更换方法。

背景技术：

日本特许公开公报第2015－205385号公开了机床和壁。壁包覆机床，以防止切屑等飞散、冷却液等飞溅。壁具有开闭门。机械手位于开闭门的外侧，与开闭门的开闭相连动地更换工件。为了安全的护栏(相当于本发明的机罩)位于壁的外侧。机械手位于护栏与壁之间，在护栏的内侧进行工件的更换作业。

机械手在护栏内执行更换作业时，以高速移动。有时，为了防止护栏的占据面积增大，以与机械手的移动范围重叠的方式设定护栏。在以与机械手的移动范围重叠的方式设定了护栏时，高速移动的机械手有时会碰撞护栏。为了使得即使高速移动的机械手碰撞护栏，护栏也不会破损，用价格较贵的材料来形成护栏。

技术实现要素：

本发明的目的是，提供能够削减占据面积且能够确保安全性的工件更换装置及工件更换方法。

技术方案1的工件更换装置具有机械手，该机械手位于配置在包覆机床的壁的外侧的机罩与所述壁之间，用于在壁的内侧和外侧之间更换工件，机械手具有用于在壁的内侧与机罩的外侧之间更换工件的更换机构。工件更换装置具有：位置判定部，其用于对更换机构是否位于机罩的外侧进行判定；速度设定部，在利用位置判定部判定为更换机构位于机罩的外侧时，该速度设定部将更换机构的动作速度设定为第一速度，在利用位置判定部判定为更换机构不位于机罩的外侧时，该速度设定部将更换机构的动作速度设定为高于第一速度的第二速度；及控制部，其用于控制更换机构，使该更换机构以由速度设定部设定的速度进行驱动。

机械手的更换机构在壁的内侧与机罩的外侧之间更换工件。即，更换机构的可动范围包含机罩包覆机械手的范围的外侧的区域。在更换机构位于机罩的外侧时，使更换机构的驱动速度降低，因此，即使机械手与护栏相抵接，护栏的破损程度也较小，能够降低护栏所需的强度，从而能够以较低的价格来制作护栏。在更换机构不位于机罩的外侧时，使更换机构的驱动速度升高，以较短的时间更换工件。

技术方案2的工件更换装置的更换机构具有：第一臂部，其能以其一端部为中心旋转；第一驱动源，其用于驱动第一臂部使该第一臂部旋转；第二臂部，在其一端部具有把持部，其另一端部以该第二臂部能够旋转的方式与第一臂部的另一端部相连接；及第二驱动源，其用于驱动第二臂部使该第二臂部旋转。位置判定部具有：第一旋转角度运算部，其用于对第一臂部的旋转角度进行运算；及第二旋转角度运算部，其用于对第二臂部的旋转角度进行运算，位置判定部能基于第一旋转角度运算部的运算结果和第二旋转角度运算部的运算结果，对第一臂部的至少一部分或第二臂部的至少一部分是否位于机罩的外侧进行判定。

技术方案2的更换机构具有能够旋转的第一臂部和能够旋转的第二臂部。工件更换装置能基于第一臂部的旋转角度和第二臂部的旋转角度，对更换机构是否位于机罩的外侧进行判定，即，对第一臂部的至少一部分或第二臂部的至少一部分是否位于机罩的外侧进行判定。

技术方案3的工件更换装置在壁设有开闭门，机械手与开闭门的开闭相连动地更换工件。机械手与开闭门的开闭相连动地更换工件，实现顺畅地更换工件，因此，工件更换装置无需新设用于使门开闭的驱动机构。

技术方案4的工件更换方法是机械手在包覆机床的壁的内侧和外侧之间更换工件的方法，其中，机械手位于配置在壁的外侧的机罩与所述壁之间。机械手具有用于在壁的内侧与机罩的外侧之间更换工件的更换机构。工件更换方法如下：对更换机构是否位于机罩的外侧进行判定；在判定为更换机构位于机罩的外侧时，将更换机构的动作速度设定为第一速度；在判定为更换机构不位于机罩的外侧时，将更换机构的动作速度设定为高于第一速度的第二速度；控制更换机构，使该更换机构以所设定的速度进行驱动。

附图说明

图1是表示机床、壁、门组件、机械手和机罩的立体图。

图2是表示机床、壁和门组件的立体图。

图3是表示柱塞和块状物的局部放大立体图。

图4是表示柱塞的纵剖视图。

图5是表示机械手的局部截面右视图。

图6是表示把持部附近的放大纵剖视图。

图7是表示更换机构的立体图。

图8是表示第一臂部向右侧倾斜时的圆弧部的局部放大主视图。

图9是表示第一臂部与开闭门平行时的、与球相卡合的圆弧部的局部放大主视图。

图10是表示第一臂部向左侧倾斜时的、与球相卡合的圆弧部的局部放大主视图。

图11是表示用于控制机械手的驱动的控制装置的结构的框图。

图12是表示测量第一臂部的第一旋转角度和第二臂部的第二旋转角度的基准的局部放大主视图。

图13是说明控制装置进行的速度设定处理的流程图。

图14是说明控制装置进行的工件更换处理的流程图。

图15是表示初始状态时的机械手的俯视图。

图16是表示初始状态时的机械手的主视图。

图17是表示开闭门关闭且球与卡合槽相卡合的状态时的机械手的俯视图。

图18是表示开闭门关闭且球与卡合槽相卡合的状态时的机械手的局部截面主视图。

图19是表示开闭门打开且更换机构进入了壁的内侧的状态时的机械手的俯视图。

图20是表示开闭门打开且更换机构进入了壁的内侧的状态时的机械手的局部截面主视图。

图21是表示更换机构在机罩的外侧更换工件的状态时的机械手的俯视图。

图22是表示更换机构在机罩的外侧更换工件的状态时的机械手的正面剖视图。

具体实施方式

下面，基于附图说明工件更换装置。在下面的说明中，使用附图所示的上下左右前后。包覆机床100的壁101设于机床100周围。壁101的右部具有开口(省略图示)，门组件4设于开口的右侧。俯视时呈字母u状的机罩2设于门组件4的右侧。机罩2具有沿左右方向延伸的前板部2a和后板部2b以及沿前后方向延伸的右板部2c。前板部2a的右端和后板部2b的右端与右板部2c相连结。开口2d设于右板部2c。机罩2、壁101和门组件4将机械手1围起来。供工件91配置的台90设于机罩2的右侧，台90位于开口2d的右侧且是开口2d的旁边。机械手1、机罩2和门组件4构成了工件更换装置。

如图2所示，门组件4具有呈长方体状且较薄的壳体41。壳体41沿上下方向和前后方向延伸，具有开口42。开口42沿左右方向贯穿壳体41的右侧面和左侧面。开口42处于与壁101的开口相对应的位置。壳体41收纳有能够沿前后方向移动的开闭门43。开闭门43与壳体41大致平行，通过使开闭门43沿前后方向移动来使开口42开闭。开闭门43的开闭方向与前后方向相对应。

如图2、图3所示，柱塞44和块状物45a借助呈字母l状的安装件46设于开闭门43的前端部。柱塞44位于块状物45a的上侧。如图4所示，柱塞44具有外壳44a、弹性构件44c、球44d和筒状的收纳室44b。外壳44a从开闭门43向右方突出。收纳室44b在外壳44a内沿左右方向延伸，弹性构件44c收纳于收纳室44b。球44d设于弹性构件44c的右端。收纳室44b贯穿外壳44a的右侧面，收纳室44b的右端的直径小于收纳室44b的其他部分的直径。球44d的直径大于收纳室44b的右端的直径，且小于收纳室44b的其他部分的直径。因此，球44d能够在收纳室44b内沿左右方向移动且不会从收纳室44b跑出去。弹性构件44c向右方对球44d施力。弹性构件44c例如是弹簧或橡胶。块状物45a是能够被后述的接近传感器45b检测到的构件，块状物45a是由铁等金属形成的箱状构件。

机械手1具有更换机构70、基座12和移动机构10。图5中用纵截面表示更换机构70。基座12呈长方体状，且沿前后方向延伸。移动机构10具有螺杆14、第一马达11、螺母16、沿前后方向延伸的两条轨道13。两条轨道13设于基座12的右侧面，且在上下方向上隔有间隔。沿前后方向延伸的螺杆14设于两条轨道13之间。两个轴承15支承螺杆14的前部和后部。第一马达11设于螺杆14的后端。螺母16借助滚动体(省略图示)与螺杆14的中段部相连结。

移动机构10还设有底座18和安装板17，底座18设于螺母16的右侧，且从前方观察时呈倒l状。底座18具有沿上下方向和前后方向延伸的右板部18a和从右板部18a的上端向左方突出的上板部18b。右板部18a固定于安装板17，安装板17与螺母16相连结。螺母16和底座18能够通过第一马达11的旋转沿前后方向移动。如图5、图7所示，接近传感器45b设于上板部18b，与壁101相对。接近传感器45b例如是霍尔传感器、光传感器或超声波传感器，能够检测到有物体接近。

更换机构70具有前支承体20、后支承体21、第一臂部31和第二臂部32。前支承体20与后支承体21在前后方向上隔有间隔，固定于上板部18b的上表面。后支承体21为沿前后方向延伸的筒状，第二马达22(第一驱动源)设于后支承体21的后部。沿前后方向延伸的传动圆柱24设于后支承体21的内侧。第二马达22的旋转轴22a与传动圆柱24的轴部分相连结。前支承体20为沿前后方向延伸的筒状，第三马达23(第二驱动源)收纳于前支承体20。第三马达23的旋转轴23a从前支承体20向后方突出。

如图5所示，第一臂部31设于前支承体20与后支承体21之间。第一臂部31呈箱状。第一臂部31的下端部呈沿前后方向贯通的筒状，第一臂部31的下端部向后方突出。圆弧部310是第一臂部31的下端部的后部的外周面的一部分向外周侧突出的部分。圆弧部310具有以旋转轴22a为中心的外周面。所述外周面具有沿着以旋转轴22a为中心的圆周方向的卡合槽311。球44d能够与卡合槽311相卡合。第一臂部31的下端部在内部具有圆板状的毂部(日文：ハブ)25。传动圆柱24与毂部25相连结。

第三马达23的旋转轴23a插入第一臂部31的下端部的前侧部分。带轮26设于第一臂部31的内部，且与旋转轴23a相连接。第三马达23的旋转轴23a、第二马达22的旋转轴22a、传动圆柱24的轴部分和第一臂部31的下端部的轴心位于第一轴线51(参照图7)上。随着第二马达22旋转，传动圆柱24绕第一轴线51旋转，第一臂部31以下端部为中心绕第一轴线51旋转。

沿前后方向延伸的传动圆柱33设于第一臂部31的上端部的前侧部分。传动圆柱33具有在前方和后方突出的轴部33a。轴部33a的后端部贯穿第一臂部31的上端部，且位于第一臂部31的内侧。带轮33b设于轴部33a的后端部。皮带38张设在带轮33b和设于第三马达23的旋转轴23a的带轮26上。

第二臂部32设于传动圆柱33的前侧部分。第二臂部32呈箱状。传动圆柱33与第二臂部32的上端部相连结。轴部33a位于第二轴线52(参照图7)上。随着第三马达23旋转，轴部33a和传动圆柱33借助皮带38绕第二轴线52旋转，第二臂部32绕第二轴线52旋转。第二臂部32的下端部收纳有第四马达34。开口32a设于第二臂部32的下端部的后侧部分。第四马达34的旋转轴34a从开口32a向后方突出。带轮35设于旋转轴34a。

如图6所示，沿前后方向延伸的支承筒66设于第二臂部32的下端部的下表面。支承筒66为有底圆筒状，支承筒66的底部位于后侧。传动体65设于支承筒66。传动体65呈以前后方向为轴线方向的圆板状。旋转轴67设于传动体65的中心。旋转轴67从传动体65向前方和后方延伸，旋转轴67的后端部贯穿支承筒66的底部，突出到比支承筒66靠后的位置。带轮36设于旋转轴67的后端部。皮带37张设在带轮35和带轮36这个两个带轮上。

圆板部68设于旋转轴67的前端部。主视时呈字母l状的支承板64设于圆板部68的前侧部分。圆板部68与支承板64的拐角部64a相连结。随着第四马达34和带轮35旋转，带轮36、旋转轴67和传动体65借助皮带37旋转，支承板64旋转。支承板64以前后方向为旋转轴线方向，以拐角部64a为中心旋转。

把持部60设于支承板64的两端部。把持部60具有缸部61、移动板62和接受构件63，把持部60用于把持工件91。移动板62能够在缸部61的驱动下移动。接受构件63与移动板62相对。随着缸部61进行驱动，移动板62靠近接受构件63或远离接受构件63。工件91位于移动板62与接受构件63之间，在移动板62靠近接受构件63时，移动板62和接受构件63把持工件91。在移动板62远离接受构件63时，移动板62和接受构件63放开工件91。

从主视角度观察时，圆弧部310设于以第一轴线51为中心的规定角度θ的范围。规定角度θ是下述这样的范围：即使在第一臂部31越过开闭门43旋转至机床100的工件拆装区域侧的最大旋转位置时，卡合槽311仍然与柱塞44相卡合，即使在第一臂部31与开闭门43平行时，卡合槽311仍然与柱塞44相卡合，规定角度θ例如为60度～180度。圆弧部310从圆弧部310的左端部310a绕顺时针方向延伸至右端部310b。在要从更换机构70与开闭门43未卡合的状态转换到使更换机构70与开闭门43相卡合的状态时，先使第一臂部31从与开闭门43大致平行的位置向远离开闭门43的方向旋转，使圆弧部310的卡合槽311旋转至离开球44d的位置。接着，利用移动机构10使更换机构70移动，以使得圆弧部310的卡合槽311与球44d在前后方向上处于相同的位置。之后，使第一臂部31旋转到与开闭门43大致平行的位置，使卡合槽311与球44d卡合。在卡合槽311与球44d卡合之后，利用移动机构10使更换机构70移动，从而使开闭门43开闭。如图8所示，在第一臂部31以第一轴线51为中心绕顺时针方向(绕着旋转轴线的方向中的另一方向)旋转到向右侧倾斜时，圆弧部310与球44d在前后方向(开闭门43的开闭方向)上并不相对。圆弧部310的左端部310a(靠开闭门43侧的端部)位于比球44d靠上侧的位置。球44d不与卡合槽311卡合。如图9所示，在第一臂部31以第一轴线51为中心绕逆时针方向(绕着旋转轴线的方向中的一个方向)旋转到沿与开闭门43平行的方向向上方延伸时，圆弧部310的卡合槽311与球44d卡合，且圆弧部310的卡合槽311与球44d在前后方向上相对。圆弧部310的左端部310a位于比球44d靠下侧的位置。圆弧部310的右端部310b位于比球44d靠上侧的位置。球44d与卡合槽311相卡合。

如图10所示，在第一臂部31以第一轴线51为中心继续绕逆时针方向旋转到向左侧倾斜时，圆弧部310与球44d维持卡合状态。图9、图10中的圆弧部310的左端部310a在上下方向上位于比球44d靠下侧的位置，且在左右方向上向右侧离开球44d。图9、图10中的圆弧部310的右端部310b在上下方向上位于比球44d靠上侧的位置。球44d与卡合槽311相卡合。即使第一臂部31绕逆时针方向旋转至最大旋转位置，圆弧部310的右端部310b在上下方向上仍然位于比球44d靠上侧的位置，球44d仍然与卡合槽311相卡合。换言之，以在第一臂部31绕逆时针方向旋转到最大限度时，球44d仍然与卡合槽311相卡合的方式，设定圆弧部310的绕着第一轴线51的位置和规定角度θ。

如图8～图10所示，绕第一轴线51的规定角度θ的外角的范围构成了非卡合区域312，在该非卡合区域312，球44d不与卡合槽311卡合。非卡合区域312是从圆弧部310的左端部310a(靠开闭门43侧的端部)绕逆时针方向形成的。如图8所示，在第一臂部31向右侧倾斜时，球44d与非卡合区域312相对。即，球44d不与卡合槽311卡合。

如图11所示，控制装置80(位置判定部、速度设定部、控制部)具有cpu81、rom82、ram83、非易失性存储器84、输入接口85和输出接口86，上述这些构件利用总线连接起来。cpu81通过将rom82中存储的控制程序读入ram83，来控制机床100和工件更换装置的驱动。rom82存储有用于更换工件91的更换程序。cpu81通过依次读入构成更换程序的多个程序块来执行工件更换处理。

第一马达11具有第一编码器11b，第二马达22具有第二编码器22b，第三马达23具有第三编码器23b，第四马达34具有第四编码器34b。第一编码器11b用于检测第一马达11的旋转角度，借助输入接口85向控制装置80输入所检测到的旋转角度，第二编码器22b用于检测第二马达22的旋转角度，借助输入接口85向控制装置80输入所检测到的旋转角度，第三编码器23b用于检测第三马达23的旋转角度，借助输入接口85向控制装置80输入所检测到的旋转角度，第四编码器34b用于检测第四马达34的旋转角度，借助输入接口85向控制装置80输入所检测到的旋转角度。接近传感器45b能向控制装置80输入表示更换机构70是否已接近的信号。控制装置80借助输出接口86分别向第一马达11～第四马达34、缸部61输出驱动信号。

控制装置80能基于自第一编码器11b输入的第一马达11的旋转角度对更换机构70的前后方向位置进行运算，控制装置80能基于自第二编码器22b输入的第二马达22的旋转角度对第一臂部31的旋转角度进行运算，控制装置80能基于自第三编码器23b输入的第三马达23的旋转角度对第二臂部32的第二旋转角度进行运算，控制装置80能基于自第四编码器34b输入的第四马达34的旋转角度对支承板64绕旋转轴67的朝向进行运算。

如图12所示，第一臂部31的第一旋转角度以自第一轴51向上方延伸的第一基准线71(铅垂线)为基准，以向右侧旋转时的第一旋转角度为正，以向左侧旋转时的第一旋转角度为负。而且，第一臂部31仅能向正侧旋转90度，仅能向负侧旋转90度。第二臂部32的第二旋转角度以自第一轴51沿第一臂部31的长边方向延伸的第二基准线72为基准，以向右侧旋转时的第二旋转角度为正，以向左侧旋转时的第二旋转角度为负。而且，第二臂部32仅能向正侧旋转160度，仅能向负侧旋转160度。

控制装置80在后述的速度设定处理(参照图13)中设定第一臂部31的旋转速度、第二臂部32的旋转速度、支承板64的旋转速度。

如图13所示，控制装置80的cpu81读入用于执行第一臂部31的旋转处理的程序块，对第一旋转角度进行运算(步骤s1)。cpu81读入用于执行第二臂部32的旋转处理的程序块，对第二臂部32的第二旋转角度进行运算(步骤s2)。cpu81对通过运算得到的第一旋转角度是否小于0度且通过运算得到的第二旋转角度是否小于0度进行判定(步骤s3)。在cpu81判定为通过运算得到的第一旋转角度小于0度且通过运算得到的第二旋转角度小于0度时(步骤s3：是)，cpu81将表示速度为高速的标识设定至ram83或非易失性存储器84(步骤s4)，结束处理。在cpu81判定为通过运算得到的第一旋转角度为0度以上或通过运算得到的第二旋转角度为0度以上时(步骤s3：否)，cpu81将表示速度为低速的标识设定至ram83或非易失性存储器84(步骤s5)，结束处理。在步骤s3中，cpu81对第一臂部和第二臂部是否位于机罩2内进行判断。

说明工件更换处理。在为初始状态时，开闭门43关闭，机械手1位于轨道13的后端部。如图15、图16所示，更换机构70从机罩2的开口2d伸到外侧(右侧)，第一旋转角度和第二旋转角度为0度以上。

如图14所示，cpu81执行速度设定处理，设定速度(步骤s11)。cpu81读取加工程序，读入第一臂部31的目标角度(第一旋转角度)和第二臂部32的目标角度(第二旋转角度)，执行速度设定处理(参照图13)。

cpu81使第一臂部31向右侧旋转至卡合槽311不与球44d卡合时的位置(步骤s12)。cpu81获取第二编码器22b的检测值，对第二马达22进行反馈控制。cpu81以在步骤s11中对第一臂部31要向右侧旋转至卡合槽311不与球44d卡合时的位置时所旋转的角度(第一旋转角度)进行运算，并在ram83中设定了表示低速的标识(参照图13中的步骤s3：否)，因此，在步骤s12中，第一臂部31以低速旋转。

cpu81向第一马达11输出驱动信号，使更换机构70前进至规定位置(步骤s13)。cpu81获取第一编码器11b的检测值，对第一马达11进行反馈控制。规定位置是球44d能够与卡合槽311卡合时的位置。在更换机构70到达上述能够卡合的位置时，接近传感器45b检测到设于开闭门43的块状物45a，向控制装置80输入开启信号。只要更换机构70处于能够供球44d与卡合槽311卡合时的位置，接近传感器45b就持续向控制装置80输入开启信号。

cpu81获取接近传感器45b的信号并待机，直至接近传感器45b输入开启信号(步骤s14：否)。在接近传感器45b输入了开启信号时(步骤s14：是)，cpu81执行速度设定处理，设定速度(步骤s15)。

cpu81使第一臂部31向左侧旋转至卡合槽311与球44d卡合时的位置(步骤s16)。cpu81获取第二编码器22b的检测值，对第二马达22进行反馈控制。在执行步骤s16的处理之后，第一旋转角度为0度以上(参照图17、图18)。

在步骤s15中，cpu81读入第一臂部31向左侧旋转至卡合槽311与球44d卡合时的位置时所旋转的角度(第一旋转角度)即0度以上的角度(参照图13中的步骤s3：否)。因此，在步骤s15中，cpu81将速度设定为低速(参照图13中的步骤s5)，在步骤s16中，第一臂部31以低速旋转。

cpu81向第一马达11输出驱动信号，使更换机构70后退至规定位置(开闭门43的位置为能够允许更换机构70进入壁101的内侧的位置)(步骤s17)。由于球44d与卡合槽311相卡合，因此，开闭门43随着更换机构70的后退从而被打开。cpu81获取第一编码器11b的检测值，对第一马达11进行反馈控制。

cpu81执行速度设定处理，设定速度(步骤s18)。cpu81使第一臂部31和第二臂部32向左侧旋转至壁101的内侧(步骤s19)。cpu81获取第二编码器22b的检测值和第三编码器23b的检测值，对第二马达22和第三马达23进行反馈控制。在执行步骤s19的处理之后，第一旋转角度小于0度(参照图19、图20)。

cpu81已在步骤s18中对第一臂部31向左侧旋转至位于壁101的内侧时所旋转的角度(第一旋转角度)即小于0度的角度进行运算(参照图13中的步骤s3：是)，并在ram83中设定了表示高速的标识，因此，在步骤s19中，第一臂部31和第二臂部32以高速旋转。一个把持部60位于在机床100的工件保持台102(参照图20、图22)上配置的已被加工完的工件91的上侧。

cpu81在壁101的内侧交换已被加工完的工件91和未被加工的工件91(步骤s20)。cpu81向缸部61输出驱动信号，利用一个把持部60对已被加工完的工件91进行把持。cpu81使支承板64高速旋转大致90度。cpu81获取第四编码器34b的检测值，对第四马达34进行反馈控制。cpu81向缸部61输出驱动信号，放开预先由另一把持部60把持着的未被加工的工件91，将该工件91配置在工件保持台102。

cpu81使第一臂部31和第二臂部32向右侧旋转至壁101的外侧(步骤s21)。cpu81获取第二编码器22b的检测值和第三编码器23b的检测值，对第二马达22和第三马达23进行反馈控制。第一臂部31和第二臂部32高速旋转至壁101的外侧。例如第一臂部31的第一旋转角度在壁101的外侧时为0度，第二臂部32的第二旋转角度在壁101的外侧时为0度。即，从前面观察时，呈图18所示的状态。

cpu81向第一马达11输出驱动信号，使机械手1前进至使开闭门43关闭时的位置(步骤s22)。cpu81获取第一编码器11b的检测值，对第一马达11进行反馈控制。在机械手1到达使开闭门43关闭时的位置时，机械手1处于保持球44d和卡合槽311能够卡合的位置的状态，接近传感器45b持续向控制装置80输入开启信号。在机械手1不为保持球44d和卡合槽311能够卡合的位置的状态时，接近传感器45b向控制装置80输入关闭信号，cpu81识别为接近传感器45b未处于正确动作状态，不向下一步骤进行(步骤s23：否)。

在cpu81获取到接近传感器45b的信号，确定接近传感器45b向控制装置80输入了开启信号(步骤s23：是)之后，cpu81执行速度设定处理，设定速度(步骤s24)。

cpu81使第一臂部31向右侧旋转至卡合槽311不与球44d卡合时的位置(步骤s25)。cpu81获取第二编码器22b的检测值，对第二马达22进行反馈控制。在步骤s24中，cpu81读入第一臂部31向右侧旋转至卡合槽311不与球44d卡合时的位置时所旋转的角度(第一旋转角度)(参照图13中的步骤s3：否)。因此，在步骤s24中，cpu81在ram83中设定了表示低速的标识，因此，在步骤s25中，第一臂部31以低速旋转。

cpu81向第一马达11输出驱动信号，使机械手1后退至规定位置(能够将由把持部60把持着的已被加工完的工件91配置在台90的位置)(步骤s26)。由于球44d未与卡合槽311卡合，因此，即使机械手1后退，开闭门43也不会被打开。cpu81获取第一编码器11b的检测值，对第一马达11进行反馈控制。

cpu81执行速度设定处理，设定速度(步骤s27)。cpu81使第一臂部31和第二臂部32向右侧旋转，使更换机构70从机罩2的开口2d伸到外侧(右侧)，更换工件91(参照步骤s28、图21、图22)。

在步骤s27中，cpu81读入第一臂部31向右侧旋转至位于机罩2的外侧时所旋转的角度(第一旋转角度)即0度以上的角度(参照图13中的步骤s3：否)。因此，在步骤s27中，cpu81在ram83中设定了表示低速的标识，因此，在步骤s28中，第一臂部31和第二臂部32以低速旋转。把持着已被加工完的工件91的一个把持部60位于台90的上侧。

cpu81向一个把持部60的缸部61输出驱动信号。一个把持部60在机罩2的外侧放开已被加工完的工件91，将该工件91配置在台90。cpu81使支承板64低速旋转大致90度。cpu81获取第四编码器34b的检测值，对第四马达34进行反馈控制。cpu81向另一把持部60的缸部61输出驱动信号，利用另一把持部60对预先配置在台90上的未被加工的工件91进行把持。cpu81结束工件更换处理。

实施方式的更换机构70在壁101的内侧与机罩2的外侧之间更换工件91。即，更换机构70的可动范围包含机罩2包覆机械手1的范围的外侧的区域。在更换机构70位于机罩2的外侧时，使更换机构70的驱动速度降低。即使用较廉价的材料构成为了安全的围着机械手1的护栏(机罩2)，也能够防止因机械手1碰撞机罩2导致机罩2破损的情况发生。在更换机构70不位于机罩2的外侧时，使更换机构70的驱动速度升高，因此，工件更换装置能够以较短的时间更换工件。

更换机构70具有能够旋转的第一臂部31和能够旋转的第二臂部32。能基于第一臂部31的旋转角度和第二臂部32的旋转角度，对更换机构70是否位于机罩2的外侧进行判定，即，对第一臂部31的至少一部分或第二臂部32的至少一部分是否位于机罩2的外侧进行判定。机械手1与设于壁101的开闭门43的开闭相连动地更换工件91，实现顺畅地更换工件。

也可以将接近传感器45b设于开闭门43，将块状物45a设于上板部18b。