工件更换装置以及机床的制作方法

本发明涉及工件更换装置以及机床。

背景技术：

在日本特开2017－185584号公报中公开了如下技术，即，电动机控制闭塞包围机床的罩的开口部的门进行开闭，从而缩短更换待加工件时的门的开闭时间，实现循环时间的缩短。

在上述日本特开2017－185584号公报的技术中，电动机与待加工件更换装置必须同步控制，所以在产生任何错误时，都担心门与待加工件发生干扰。

技术实现要素：

本发明的目的之一在于提供能够实现缩短更换工件所需的时间并且能够防止可动罩与工件发生干扰的工件更换装置以及机床。

本发明的一个方式的工件更换装置将加工前的工件从机床的机外搬入机内，并且将通过上述机床加工后的上述工件从上述机内向上述机外搬出。

上述工件更换装置包括：固定罩，其被固定于上述机床的固定部，划分上述机外与上述机内，形成有开口；臂装置，其一边在上述开口通过一边在上述机内与上述机外之间搬运上述工件；以及可动罩，其与上述臂装置一体设置、或者能够和上述臂装置连动地与上述臂装置卡合，上述臂装置配置在上述机外时上述可动罩关闭上述开口。

根据上述方式的工件更换装置，由于可动罩与臂装置一体设置、或者能够和臂装置连动地与臂装置卡合，所以能够和臂装置对工件的搬运并行地进行可动罩对开口的开闭动作。因此，和在可动罩的开闭结束之后开始臂装置对工件的搬运的情况相比，工件更换装置能够实现缩短更换工件所需的时间。

另外，此时，由于可动罩与臂装置一体设置、或者能够和臂装置连动地与臂装置卡合，所以能够恒定保持臂装置与可动罩的距离。因此，工件更换装置能够防止通过臂装置搬运的工件与可动罩发生干扰。

另外，本发明的其他方式的机床包括：上述方式的工件更换装置；工件保持装置，其设置于比上述固定罩更靠上述机内侧，在加工上述工件时保持上述工件；工具保持装置，其设置于比上述固定罩更靠上述机内侧，保持加工用工具，该加工用工具用于对保持于上述工件保持装置的上述工件的加工；以及移送装置，其既用于在加工上述工件时使上述工件保持装置相对于上述工具保持装置移动，也用于在上述工件保持装置与上述臂装置之间交接上述工件时使上述工件保持装置相对于上述臂装置移动。

上述方式的机床无需另外设置用于在工件保持装置与臂装置之间交接工件时使工件保持装置相对于臂装置移动的驱动机构等，因此能够简化机床的构造。

附图说明

通过以下参照附图对本发明的优选实施方式进行的详细描述，本发明的上述以及其它特征及优点会变得更加清楚，其中，相同的附图标记表示相同的要素，其中，

图1是本发明的第一实施方式中的机床的俯视图。

图2是从图1所示的ii方向观察得到的工件更换装置的主视图。

图3是图1的iii－iii线的机床的剖视图。

图4a是从图2的iva方向观察得到的臂装置的侧视图，第一臂与第一把持部的图示省略。

图4b是从图4a所示的状态使第二把持部旋转以使把持爪朝向下方时的臂装置的侧视图，第一臂与第一把持部的图示省略。

图5是放大形成有开口的部位得到的固定罩的局部放大主视图，与图2所示的图对应。

图6a是图5的via－via线的固定罩的剖视图。

图6b是图5的vib－vib线的固定罩的剖视图。

图6c是图5的vic－vic线的固定罩的剖视图。

图7a是可动罩的俯视图。

图7b是图7a的viib－viib线的可动罩的剖视图。

图8a是图2的viiia－viiia线的工件更换装置的剖视图。

图8b是图2的viiib－viiib线的工件更换装置的剖视图。

图9是控制装置的框图。

图10a是表示以机外第一状态从搬运装置接受加工前的工件时的工件更换装置的配置的图。

图10b是表示从图10a所示的状态旋转把持部之后的工件更换装置的配置的图。

图10c是表示以机内第一状态从工件更换装置接受加工后的工件时的工件更换装置的配置的图。

图10d是表示以机内第二状态向工件更换装置交接加工前的工件时的工件更换装置的配置的图。

图10e是表示移至机外第二状态之后不久的工件更换装置的配置的图。

图10f是表示以机外第二状态向搬运装置交接加工后的工件时的工件更换装置的配置的图。

图11是表示通过臂装置控制部执行的臂装置工件更换处理的流程图。

图12是表示通过加工装置控制部执行的加工装置工件更换处理的流程图。

图13a是第二实施方式中的机床的简图，表示臂装置配置在机外时的工件更换装置的配置。

图13b表示从图13a所示的状态使臂装置从机外向机内移动之后的工件更换装置的配置。

具体实施方式

以下，参照附图说明应用本发明的工件更换装置与机床的各实施方式。首先，参照图1与图2简要说明本发明的第一实施方式的机床1。如图1所示，机床1包括对工件w进行加工的加工装置100、进行工件w的交接的臂装置201、和覆盖加工装置100的箱状的壳体202。

在机床1的附近设置有搬运工件w的搬运装置2。搬运装置2将未加工的工件w搬入与机床1交接的交接位置。臂装置201接受搬入交接位置的未加工的工件并将其向加工装置100交接，加工装置100对接受的未加工的工件w进行加工。

若加工装置100的加工结束，则臂装置201从加工装置100接受加工结束的工件w，并将接受的加工结束的工件w在交接位置向搬运装置2交接。搬运装置2将搬出的加工结束的工件w从交接位置搬出，并将新的未加工的工件w搬入交接位置。

如图2所示，壳体202包括被固定于加工装置100的固定罩221与相对于固定罩221能够移动的可动罩222。机床1通过固定罩221划分机内与机外，固定罩221防止在加工装置100加工时产生的切屑等飞散。

另外，在固定罩221形成有开口203，该开口203供臂装置201在机床1的机内与机外之间搬入搬出工件w时通过。而且，可动罩222在加工装置100加工时关闭开口203，而在臂装置201交接工件w时开放开口203。此外，在开口203的周围设置有用于确保安全的外侧罩(未图示)。

而且，机床1的可动罩222设置为能够和臂装置201连动，机床1并行进行工件w的交接与开口203的开闭。即，机床1具备臂装置201与壳体202一体设置的工件更换装置200，由此能够实现缩短循环时间。以下，说明机床1的各结构。

接下来，说明机床1的各结构。如图1所示，机床1主要具备加工装置100、工件更换装置200与控制装置300。

如图1与图3所示，加工装置100是具有相互正交的3个前进轴(x轴、y轴与z轴)与2个旋转轴(b轴与c轴)作为驱动轴的加工中心。加工装置100主要具备机座10、工具保持装置20、工件保持装置30、移送装置40与工件旋转装置50。

机座10俯视形成为大致矩形。在机座10的上表面设置有朝向x轴方向延伸的一对x轴导轨11、与朝向z轴方向延伸的一对z轴导轨12。工具保持装置20具备柱21、z轴驱动装置22(参照图9)、滑鞍23、y轴驱动装置24(参照图9)、工具主轴25与工具主轴马达26(参照图9)。此外，在图1与图3中，z轴驱动装置22、y轴驱动装置24与工具主轴马达26的图示省略。

柱21设置为能够一边被一对z轴导轨12引导一边朝向z轴方向移动。z轴驱动装置22是相对于机座10朝向z轴方向输送柱21的丝杠进给装置。另外，在柱21的侧面设置有沿y轴方向延伸的一对y轴导轨27，滑鞍23相对于柱21设置为能够一边被一对y轴导轨27引导一边朝向y轴方向移动。y轴驱动装置24是朝向y轴方向输送滑鞍23的丝杠进给装置。

工具主轴25相对于滑鞍23支承为能够绕与z轴方向平行的轴线旋转。在工具主轴25的前端能够装卸地安装有用于加工工件w的切齿工具60，切齿工具60相对于工具保持装置20保持为能够绕与z轴平行的轴线旋转。切齿工具60随着柱21的移动朝向z轴方向移动，随着滑鞍23的移动朝向y轴方向移动。工具主轴马达26是施加用于使工具主轴25旋转的驱动力的马达，被收容在滑鞍23的内部。

工件保持装置30具备主轴台31、工件主轴32与工件主轴马达33(参照图9)。主轴台31将工件主轴32支承为能够绕与y轴方向正交的c轴旋转。工件主轴32将工件w保持为能够装卸。工件主轴马达33是施加用于使工件主轴32旋转的驱动力的马达，被收容在主轴台31的内部。

移送装置40具备移送台41与x轴驱动装置42。移送台41设置为能够一边被一对x轴导轨11引导一边朝向x轴方向移动。x轴驱动装置42是相对于机座10朝向x轴方向输送移送台41的丝杠进给装置。

工件旋转装置50具备旋转工作台51与工件旋转驱动装置52(参照图9)。旋转工作台51相对于移送台41设置为能够绕与y轴平行的b轴旋转。在旋转工作台51设置有主轴台31，工件保持装置30相对于移送台41设置为能够绕b轴旋转。工件旋转驱动装置52是施加用于使旋转工作台51旋转的驱动力的马达，被收容在移送台41。

加工装置100在进行齿轮加工时，使工件保持装置30绕b轴旋转，由此在工件w的旋转轴线相对于切齿工具60的旋转轴线倾斜的状态下配置工件w。然后，加工装置100使切齿工具60与工件w同步旋转，并且在工件w的旋转轴线方向一边输送切齿工具60一边进行切削加工。

这里，在机座10固定有固定罩221，工具保持装置20、工件保持装置30、移送装置40与工件旋转装置50设置于比固定罩221更靠机床1的机内侧。而且，加工装置100通过臂装置201接受从机外搬入机内的加工前的工件w，加工工件w。另外，加工装置100将加工后的工件w向臂装置201交接，将加工后的工件w从机内向机外搬出。

关于该点，如图1中虚线所示，在与臂装置201交接工件w时，移送装置40将工件保持装置30配置在与臂装置201对置的交接位置。然后，在从臂装置201接受工件w之后，移送装置40在与工具保持装置20对置的加工位置配置工件保持装置30。即，在交接工件w时，工件保持装置30在加工位置与交接位置之间往复。

另外，在交接位置交接工件w时，工件旋转装置50使工件保持装置30旋转，由此使工件主轴32与臂装置201对置。由此，加工装置100能够将保持于工件主轴32的工件w配置在臂装置201可接受工件w的位置。另外，在加工位置加工从臂装置201接受的工件w时，工件旋转装置50使工件保持装置30旋转，由此使工件主轴32与工具保持装置20对置。由此，加工装置100能够在切齿工具60可加工的位置配置工件w。

这样，移送装置40与工件旋转装置50既用于在加工工件w时使工件保持装置30相对于工具保持装置20相对移动的功能，也用于在交接工件w时使工件保持装置30相对于臂装置201相对移动的功能。换言之，除用于加工工件w的移送装置40以外，机床1无需另外设置在工件保持装置30与臂装置201之间交接工件w时用于使工件保持装置30相对于臂装置201移动的驱动机构等。因此，机床1能够简化构造。

接着，说明臂装置201的结构。如图2所示，工件更换装置200具备臂装置201与壳体202。而且，臂装置201具备臂主体211、第一把持部212a与第二把持部212b、臂旋转驱动装置213、和第一把持部旋转驱动装置214a与第二把持部旋转驱动装置214b(参照图9)。

臂主体211具备臂基部215、第一臂216与第二臂217。臂基部215相对于壳体202的固定罩221设置为能够绕与y轴平行的旋转轴线旋转。第一臂216与第二臂217是从臂基部215的旋转中心p朝向径向外侧以分为两支的形状分开延伸的部位。此外，在本实施方式中，从臂基部215的旋转中心p观察，第一臂216与第二臂217所夹的角度设定为40度，但也可以设定为35度。即，从臂基部215的旋转中心p观察，第一臂216与第二臂217所夹的角度基于工件w的尺寸、臂主体211旋转的时间(作为目标的工件w的更换时间)等设定为最佳角度。

此外，在机床1中，第一臂216用于在机床1的机外接受从搬运装置2搬运来的加工前的工件w并将接受的加工前的工件w在机床1的机内向工件保持装置30交接时。另一方面，第二臂217用于在机内从工件保持装置30接受加工后的工件w并将接受的加工后的工件w在机外向搬运装置2交接时。

如图4a所示，第二把持部212b具备把持部主体218与3个把持爪219。把持部主体218是圆柱状的部位。把持部主体218相对于第二臂217设置为能够绕轴线摆动，该轴线与以臂基部215的旋转中心p为中心的圆的切线平行。3个把持爪219是从把持部主体218向径向外侧延伸的部位，各个把持爪219具有弯曲为能够从外周面侧把持圆环状的工件w的形状。此外，把持爪219也可以从内周面侧把持工件w。

如图4b所示，臂装置201通过使第二把持部212b摆动，能够改变在把持部主体218设置的3个把持爪219的方向。因此，第二把持部212b能够在从搬运装置2接受工件w之后改变工件w的方向向工件保持装置30交接。此外，由于第一把持部212a是与第二把持部212b相同的部件，所以省略其说明。

臂旋转驱动装置213是施加用于使臂主体211旋转的驱动力的带减速器的马达，被固定于固定罩221(参照图2)。第一把持部旋转驱动装置214a是施加用于使第一把持部212a摆动的驱动力的马达，第二把持部旋转驱动装置214b是施加用于使第二把持部212b摆动的驱动力的马达。

如图2所示，壳体202具备固定罩221与可动罩222。固定罩221是被固定于作为固定部的机座10(参照图3)的箱状的部位。固定罩221通过覆盖加工装置100的整体划分机床1的机内与机外，防止在加工时产生的切屑等向机外飞散。

如图5所示，固定罩221具备固定罩主体230、凹陷罩240、伸出罩250与底板260。固定罩主体230是包围机座10的四方的固定罩221中的设置于朝向x轴方向的一个侧面的平板状部位。此外，在本实施方式中，固定罩主体230与固定罩221的一个侧面一体形成，但固定罩主体230也可以是相对于固定罩221独立的部件，后固定于固定罩221。

在固定罩主体230形成有由固定罩主体230划分出的与机床1的机内和机外连通的主开口204。主开口204是与开口203对应的开口，位于臂主体211在旋转时通过的区域。主开口204由第一主开口205、第二主开口206与第三主开口207三个部位构成。

在从正面观察时(参照图5)，第一主开口205是占据主开口204的左下侧的部位。在从正面观察时，第二主开口206是占据第一主开口205的上侧的部位，是第二主开口206的z轴方向的长度尺寸小于第一主开口205的部位。在从正面观察时，该第二主开口206通过凹陷罩240被固定地关闭。在从正面观察时，第三主开口207是占据第一主开口205的右侧部分的部位，在从正面观察时，是通过伸出罩250被固定地覆盖的部位。此外，在图5中，为了容易观察附图，用虚线表示伸出罩250，第三主开口207的形状为从正面观察的形状而图示出。

如图6a与图6b所示，凹陷罩240形成为从固定罩主体230向机内侧(图6a右侧)凹陷。凹陷罩240具备凹陷侧板部241与凹陷顶板部242。凹陷侧板部241是在x轴方向上与主开口204的一部分对置的板状的部位。凹陷顶板部242是外形形状的一部分形成为与凹陷侧板部241对应的形状的板状部位，从上方(图6a上方)覆盖由凹陷侧板部241与主开口204包围的区域。

另外，凹陷侧板部241具备第一凹陷侧板243、第二凹陷侧板244与第三凹陷侧板245。第一凹陷侧板243是形成为曲面板状的俯视圆弧状的部位，形成为以臂主体211(参照图4a)的旋转中心p为中心的曲率。第二凹陷侧板244是从第一凹陷侧板243的周向一端侧(图6b右侧)的端部向径向外侧延伸的平板状的部位，与固定罩主体230连接。第三凹陷侧板245是从第一凹陷侧板243的另一端侧(图6b左侧)的端部延伸并与固定罩主体230连接的弯曲板状的部位。

在从正面观察主开口204时，第二主开口206通过第一凹陷侧板243与第三凹陷侧板245被覆盖。另外，第一凹陷侧板243的一部分与第二凹陷侧板244延伸至比第二主开口206更靠第三主开口207侧。而且，第三凹陷侧板245越过第二主开口206延伸至第一主开口205，第三凹陷侧板245的下端与底板260接触。即，第三凹陷侧板245覆盖第一主开口205的一部分，具体而言，覆盖从正面观察的第一主开口205的左端部分。

如图6b与图6c所示，伸出罩250形成为从固定罩主体230向机外侧(图6b下侧)伸出。而且，伸出罩250配置为从机外侧覆盖从正面观察的主开口204的右边缘部分即第三主开口207。伸出罩250具备伸出顶板部251与伸出侧板部252。

伸出顶板部251设置于固定罩主体230中的从正面观察的第三主开口207的上缘部分。在伸出顶板部251的外周面形成有第一伸出部位253、第二伸出部位254与第三伸出部位255。第一伸出部位253设置于从正面观察的第三主开口207的右边缘部分，是朝向第一主开口205侧圆弧状伸出的部位。

第二伸出部位254是自从正面观察的第三主开口207的右边缘部分(与第一主开口205的边界部分)开始伸出的部位，从固定罩主体230垂直延伸。第三伸出部位255是连接第一伸出部位253与第二伸出部位254的直线状的部位。此外，第一伸出部位253的从固定罩主体230的伸出尺寸大于第二伸出部位254，从正面观察的第一伸出部位253的伸出方向前端部分位于比第一伸出部位更靠右侧。另外，第二伸出部位254与第三伸出部位255所夹的角度设定为130度。

伸出侧板部252是从第一伸出部位253的外周端部朝向底板260向下方(图5下侧)延伸的曲面板状的部位，伸出侧板部252的下端部分与底板260接触。

第一伸出部位253形成为以臂基部215(参照图4a)的旋转中心p为圆弧中心的圆弧状。此外，第一伸出部位253的圆周角设定为40度。而且，伸出侧板部252的内周面的曲率半径设定为大于绕臂主体211的旋转中心p旋转的第一把持部212a与第二把持部212b(参照图4a)的旋转半径的尺寸。更具体而言，伸出侧板部252的内周面的曲率半径设定为在工件w被第一把持部212a与第二把持部212b把持的状态下当臂主体211旋转时能够避免工件w与伸出侧板部252发生干扰的尺寸。

如图6a～图6c所示，底板260是固定于固定罩主体230中的第一主开口205与第三主开口207的下端部分的板状的部位，遍及机床1的机内与机外设置。底板260的上表面在比固定罩主体230更靠机内侧与凹陷罩240在y轴方向对置。

另外，在底板260的上表面形成有朝向第一凹陷侧板243突出的半圆状的底板凸部261。该底板凸部261形成为与第一凹陷侧板243对应的圆弧形状。即，底板凸部261是以臂主体211(参照图4a)的旋转中心p为中心的圆弧形状，底板凸部261的外周面设定为与第一凹陷侧板243的外周面相等的曲率半径。而且，在底板凸部261与第一凹陷侧板243的下端之间形成的缝隙s11形成开口203的一部分，并且形成为臂主体211能够通过的尺寸。

除此之外，在第一凹陷侧板243中的不与底板凸部261对置的部位的下端与第二凹陷侧板244的下端、和底板260的上表面之间形成缝隙s12，该缝隙s12也同样形成开口203的一部分。

另一方面，底板260在比固定罩主体230更靠机外侧与伸出顶板部251在y轴方向对置。由伸出罩250与底板260包围的区域是与第三主开口207连通的区域，形成为臂主体211能够通过的尺寸。而且，由伸出顶板部251的第二伸出部位254与第三伸出部位255、伸出侧板部252的伸出方向前端侧的端面和底板260包围而形成的伸出开口部208形成开口203的一部分。

这样，开口203由在凹陷罩240以及伸出罩250与底板260之间形成的缝隙形成。而且，可动罩222形成为能够关闭开口203的形状。

如图7a～图8a所示，可动罩222具备支承板270、曲面板280与延伸板290。

支承板270是被固定于臂基部215的下端面的板状的部位。即，可动罩222的支承板270被固定于臂主体211。另外，臂主体211与臂旋转驱动装置213连结，该臂旋转驱动装置213被固定于凹陷顶板部242。由此，臂主体211与可动罩222被支承为相对于固定罩221能够旋转。这样，工件更换装置200与可动罩222和臂主体211一体设置，可动罩222和臂主体211的旋转连动地绕臂主体211的旋转中心p旋转。另外，支承板270形成为从可动罩222的旋转中心p向径向延伸的俯视大致扇形，在y轴方向与底板260对置。

曲面板280是从支承板270的外周侧端部向y轴方向延伸的部位。曲面板280以可动罩222的旋转中心p(臂基部215的旋转中心p)为中心形成为俯视大致呈圆弧状，绕可动罩222的旋转中心p配置。此外，从y轴方向观察，曲面板280的圆周角为220度。

另外，在曲面板280形成有从外周面向宽度方向(y轴方向)两侧延伸的曲面凸部281。该曲面凸部281形成为与底板260的底板凸部261对应的圆弧形状、以及与底板凸部261对置的凹陷罩240的凹陷顶板部242中的跟底板凸部261对置的部位的圆弧形状对应的圆弧形状。即，曲面凸部281以可动罩222的旋转中心p为中心形成，并且曲面凸部281的内周面形成为与底板凸部261以及凹陷顶板部242的圆弧形状部分的外周面的曲率半径相等、或者稍微大于底板凸部261以及凹陷顶板部242的圆弧形状部分的外周面的曲率半径的尺寸。

除此之外，曲面板280的内周面的宽度尺寸s21设定为小于底板凸部261与第一凹陷侧板243的下端的缝隙s11的尺寸。而且，包含一对曲面凸部281的曲面板280的外周面的宽度尺寸s22设定为大于底板凸部261与第一凹陷侧板243的下端的缝隙s11且小于第二凹陷侧板244的下端与底板260的上表面的缝隙s12的尺寸。

因此，可动罩222能够将曲面板280配置在缝隙s11。而且，可动罩222通过在缝隙s11配置曲面板280，能够关闭缝隙s11即开口203。而且，在曲面板280配置在缝隙s11的状态下，底板凸部261与曲面凸部281在径向(与y轴正交的方向)上一部分相互重叠。因此，可动罩222能够抑制在机床1的机内产生的切屑等从缝隙s11飞散。

延伸板290具备第一延伸板291与第二延伸板292。第一延伸板291是从曲面板280的周向一端侧的端部向从可动罩222的旋转中心p观察的径向延伸的平板状的部位。第二延伸板292是从第一延伸板291的延伸方向前端侧的端部延伸的平板状的部位，朝向与第一延伸板291的延伸方向不同的方向延伸。

这里，曲面板280与第一延伸板291的连接部位的弯曲形状和凹陷罩240的第一凹陷侧板243与第二凹陷侧板244的连接部位的弯曲形状对应。而且，第一延伸板291与第二延伸板292所夹的角度为140度，若第一延伸板291在y轴方向上配置在与第二凹陷侧板244的下端重叠的位置，则第二延伸板292在y轴方向上配置在与第三主开口207重叠的位置(参照图10a)。

另外，如图8b所示，第一延伸板291与第二延伸板292的弯曲形状和伸出罩250的第二伸出部位254与第三伸出部位255的弯曲形状对应。因此，若第一延伸板291以及第二延伸板292在y轴方向上配置在与第二伸出部位254以及第三伸出部位255重叠的位置，则伸出开口部208通过延伸板290关闭，开口203通过可动罩222关闭。

而且，关于臂主体211与可动罩222的位置关系，在延伸板290配置在第三主开口207与伸出开口部208之间时，工件更换装置200的第一臂216与第二臂217配置在比固定罩主体230更靠机外侧。

接下来，参照图9说明控制装置300。如图9所示，控制装置300具备进行与加工装置100有关的控制的加工装置控制部310、与进行与臂装置201有关的控制的臂装置控制部320。

加工装置控制部310具备工具旋转控制部311、工件旋转控制部312、工件旋转控制部313与位置控制部314。

工具旋转控制部311进行工具主轴马达26的驱动控制，使在工具主轴25安装的切齿工具60旋转。工件旋转控制部312进行工件主轴马达33的驱动控制，使在工件主轴32安装的工件w旋转。而且，控制装置300使工件w与切齿工具60同步旋转。

工件旋转控制部313进行工件旋转驱动装置52的驱动控制，使旋转工作台51绕b轴旋转。由此，在加工工件w时，控制装置300改变工件主轴32的方向，以使工件w以其旋转轴线相对于切齿工具60的旋转轴线倾斜的状态配置。另外，在与臂装置201之间交接工件w时，控制装置300使工件主轴32朝向能够交接工件w的方向。

位置控制部314进行x轴驱动装置42的驱动控制，使移送台41向x轴方向移动。由此，在加工工件w时，控制装置300使在移送台41设置的工件保持装置30相对于工具保持装置20移动，将工件w配置在加工位置。另外，在与臂装置201之间交接工件w时，控制装置300使工件保持装置30相对于臂装置201移动，将工件w配置在交接位置。

臂装置控制部320具备臂旋转控制部321与把持部旋转控制部322。臂旋转控制部321进行臂旋转驱动装置213的驱动控制，使臂主体211与可动罩222旋转。由此，臂装置201一边在机床1的机内与机外之间交接工件w一边使可动罩222旋转同时并行进行开口203的开闭。

把持部旋转控制部322进行第一把持部旋转驱动装置214a与第二把持部旋转驱动装置214b的驱动控制，使第一把持部212a或者第二把持部212b相对于第一臂216或者第二臂217旋转。由此，控制装置300改变工件w的方向，以使第一把持部212a与第二把持部212b所把持的工件w成为适于与工件保持装置30或者搬运装置2之间交接工件w的姿势。

接下来，参照图10a～10f说明将加工前的工件w搬入加工装置100之后将加工后的工件w从加工装置100搬出为止的工件更换装置200的一系列动作。

如图10a所示，搬运装置2向臂装置201能够接受工件w的交接位置搬运加工前的工件w1。此时，臂装置201在通过第一把持部212a能够把持搬运至交接位置的工件w1的机外第一状态下待机。即，工件w1在旋转轴线朝向y轴方向的状态下被搬运至交接位置，与此相对，臂装置201在第一把持部212a旋转为把持爪219朝向下方的状态下待机。而且，若加工前的工件w被搬运至交接位置，则臂装置201通过第一把持部212a把持所搬运的工件w1。

另外，此时，第一臂216与第二臂217配置在机床1的机外。而且，开口203通过可动罩222关闭。因此，在机外第一状态下，机床1能够抑制在机内加工装置100加工工件w时产生的切屑等向机外飞散。即，在等待加工前的工件w被搬运至交接位置的待机期间，机床1能够通过加工装置100加工工件w。

如图10b所示，若第一把持部212a接受工件w1，则臂装置201使第一把持部212a旋转改变工件w的方向。由此，第一把持部212a所把持的工件w1从工件w的旋转轴线朝向y轴方向的状态成为朝向x轴方向的状态。

在加工装置100加工工件w结束后，臂装置201通过使臂主体211向图10b所示的逆时针方向旋转，将通过开口203并且被第一把持部212a把持的工件w1从机床1的机外搬入机内。此时，可动罩222一边和臂主体211连动一边旋转，开放开口203。因此，工件更换装置200能够避免臂主体211以及所把持的工件w1与可动罩222发生干扰。其结果是，臂主体211能够不必等待开口203的开放结束而开始工件w1的搬入动作。

如图10c所示，臂装置201从图10b所示的机内第一状态移至通过第二把持部212b能够把持保持于工件保持装置30的加工后的工件w2的机内第一状态。与此同时，工件保持装置30从加工位置向交接位置移动，并且配置在能够向臂装置201交接加工后的工件w的位置。之后，工件保持装置30将加工后的工件w向第二把持部212b交接。

接着，如图10d所示，臂装置201通过使臂主体211从机内第一状态向图10c所示的顺时针方向旋转，移至能够交接第一把持部212a所把持的加工前的工件w的机内第二状态。而且，若向机内第二状态的转移结束，则工件保持装置30从第一把持部212a接受加工前的工件w。

之后，臂装置201通过使臂主体211向图10d所示的顺时针方向旋转，边通过开口203边将被第二把持部212b把持的工件w2从机床1的机内向机外搬出。而且，工件保持装置30从交接位置向加工位置移动，在开口203通过可动罩222关闭之后，开始加工工件保持装置30所保持的工件w。

关于该点，由于可动罩222和臂主体211连动地旋转，所以工件更换装置200能够恒定保持臂装置201与可动罩222的距离。因此，工件更换装置200能够防止通过臂装置201搬运的工件w与可动罩222发生干扰。其结果是，工件更换装置200能够并行进行工件w2的搬出动作与可动罩222对开口203的关闭动作。另外，机床1能够缩短从开始工件w2的搬出动作至可动罩222对开口203的关闭动作结束为止所需的时间，因此能够实现缩短加工装置100对工件w的加工开始等待时间。

如图10e所示，臂装置201从图10d所示的机内第二状态移向将第二把持部212b所把持的加工后的工件w配置在能够向搬运装置2交接的交接位置的机外第二状态。而且，如图10f所示，若向机外第二状态的转移结束，则臂装置201使第二把持部212b旋转以使把持爪219朝向下方来改变工件w的方向。由此，第二把持部212b所把持的工件w2的姿势从工件w2的旋转轴线朝向x轴方向的状态改变成朝向y轴方向的状态。而且，搬运装置2接受第二把持部212b所把持的加工后的工件w2，进行搬运。

此外，在机外第二状态下，可动罩222的延伸板290越过第三主开口207配置在比固定罩主体230更靠机外侧。与此相对，在固定罩221设置有从固定罩主体230向机外侧伸出的伸出罩250，伸出开口部208形成为仿照延伸板290的形状。因此，可动罩222能够以在第三主开口207与伸出开口部208之间配置有延伸板290的状态关闭开口203。因此，工件更换装置200能够抑制在机外第二状态下在机内通过加工装置100加工工件w时产生的切屑等向机外飞散。即，在向搬运装置2交接加工后的工件w期间，机床1能够通过加工装置100加工工件w。

之后，臂装置201复原为图10a所示的待机状态。即，臂装置201使第二把持部212b旋转使其返回至原来的方向(从工件保持装置30接受工件w时的方向)，从机外第二状态向机外第一状态转移。而且，臂装置201待机至通过搬运装置2将加工前的工件w搬运至交接位置为止。

这样，由于工件更换装置200的可动罩222与臂主体211一体设置，所以可动罩222和臂主体211连动地旋转。由此，工件更换装置200能够和臂主体211对工件w的搬入搬出动作并行地进行可动罩222对开口203的开闭动作，因此能够实现缩短循环时间。另外，在工件更换装置200中，进行臂主体211相对于固定罩221的旋转驱动的臂旋转驱动装置213还进行可动罩222相对于固定罩221的旋转驱动。因此，工件更换装置200能够减少部件个数，能够实现工件更换装置200的小型化。

另外，由于第一把持部212a与第二把持部212b以能够旋转的方式支承于臂主体211，所以能够在接受工件w时与交接工件w时改变工件w的方向。由此，对于机床1而言，由于利用向工件更换装置200供给工件w的搬运装置的搬运方法能够具有自由度，所以能够提高通用性。

并且，由于可动罩222设置为相对于固定罩221能够旋转，所以例如和可动罩222设置为能够滑动的情况相比，更能缩小可动罩222的可动区域。其结果是，由于机床1能够容易避免可动罩222与在机床1设置的其他部件发生干扰，所以能够提高机床1的设计自由度，并且能够抑制机床1的大型化。

另外，臂主体211具备进行加工前的工件w1的搬入搬出的第一臂216与进行加工后的工件w2的搬入搬出的第二臂217。由此，工件更换装置200能够在机床1的机内与机外往复一次期间，并行进行加工前的工件w的搬入与加工后的工件w的搬出。因此，工件更换装置200能够实现缩短更换加工前的工件w与加工后的工件w所需的时间。

除此之外，臂装置201设定为机外第一状态与机外第二状态配置不同，在机外第二状态下，延伸板290越过第三主开口207配置在比固定罩主体230更靠机外侧。与此相对，在固定罩221设置有从固定罩主体230向机外侧伸出的伸出罩250并且延伸板290配置在比固定罩主体230更靠机外侧的情况下，伸出罩250关闭第三主开口207与延伸板290之间。

因此，在机外第一状态与机外第二状态下，工件更换装置200能够通过可动罩222关闭开口203。由此，机床1能够确保通过可动罩222关闭开口203的时间即可在机内通过加工装置100加工工件w的时间较长。其结果是，加工装置100能够延长可并行进行在机内通过加工装置100对工件w的加工与在机外臂装置201和搬运装置2对工件w的交接的时间。即，由于机床1能够减少至开始更换工件w或者加工工件w为止的等待时间，所以能够缩短循环时间。

在工件更换装置200中，在开口203被关闭并且可在机内通过加工装置100加工的机外第一状态与机外第二状态下，曲面板280配置在比固定罩主体230更靠机内侧。关于该点，可动罩222的曲面板280形成为以可动罩222的旋转中心p为中心的俯视圆弧状，对应于此，延伸板290从曲面板280的周向端部向径向延伸。由此，曲面板280的随着可动罩222的旋转的旋转区域形成在延伸板290的可动区域的内侧。即，工件更换装置200能够减小在加工装置100加工时固定罩221与可动罩222从固定罩主体230向机内侧伸出的伸出量。

另外，在工件更换装置200中，在臂主体211在机床1的机外与机内之间移动时，从正面观察，第一臂216与第二臂217仅在旋转中心p的右侧移动。而且，从正面观察，臂主体211的旋转中心p配置在靠近主开口204的左侧的位置。因此，和第一臂216与第二臂217通过从正面观察的旋转中心p的左右两侧的情况相比，工件更换装置200能够缩小主开口204。其结果是，工件更换装置200能够实现可动罩222的小型化。

除此之外，从正面观察，可动罩222能够通过旋转区域较小的曲面板280与旋转区域较大的延伸板290关闭旋转中心p的右侧部分，并且能够通过曲面板280关闭旋转中心p的左侧部分。因此，即便在可动罩222具备旋转区域较小的曲面板280的情况下，工件更换装置200也能可靠地关闭开口203。

这样，在机外第一状态与机外第二状态下，能够通过可动罩222关闭开口203，并且能够使曲面板280的曲率半径小于第一臂216与第二臂217的前端(第一把持部212a与第二把持部212b)的旋转半径。因此，和可动罩222的整体形成为具有旋转半径大于第一臂216与第二臂217的前端的旋转半径的圆弧形状的情况相比，工件更换装置200能够实现可动罩222与固定罩221的小型化。其结果是，由于机床1能够缩小工件更换装置200的配置所需的空间，所以能够提高机床1的设计自由度。

接下来，参照图11所示的流程图说明通过臂装置控制部320执行的臂装置工件更换处理。臂装置工件更换处理是臂装置201将加工前的工件w1从机外搬入机内并且将加工后的工件w2从机外向机内搬出时所执行的处理。

如图11所示，在臂装置工件更换处理中，最初，向机外第一处理转移(s101)，判定加工前的工件w1是否通过搬运装置2已被搬运至交接位置(s102)。然后，若工件w1未被搬入(s102：否)，则在臂装置工件更换处理中，再次执行s102的处理。另一方面，若工件w1被搬入(s102：是)，则在臂装置工件更换处理中，使用第一把持部212a从搬运装置2接受加工前的工件w1(s103，参照图10a)。之后，在臂装置工件更换处理中，使第一把持部212a旋转来改变工件w1的方向(s104，参照图10b)。

在s104的处理后，在臂装置工件更换处理中，判定在机内是否处于加工装置100的加工中(s105)。然后，若处于加工装置100的加工中(s105：是)，则需要保持关闭开口203的状态，因此在臂装置工件更换处理中，反复执行s104的处理，至加工装置100的加工结束为止。另一方面，在未处于加工装置100的加工中时或者加工已结束时(s105：否)，在臂装置工件更换处理中，一边使臂主体211与可动罩222旋转，一边将工件w1从机外搬入机内，向机内第一状态转移(s106：参照图10c)。

在s106的处理后，在臂装置工件更换处理中，判定是否存在加工后的工件w2，即，加工后的工件w2是否保持于工件保持装置30(s107)。然后，若不存在工件w2(s107：否)，则在臂装置工件更换处理中，跳过s108的处理，向s109的处理转移。与此相对，若存在工件w2(s107：是)，则在臂装置工件更换处理中，使用第二把持部212b从工件保持装置30接受加工后的工件w2(s108)，向s109的处理转移。

接下来，在臂装置工件更换处理中，向机外第二状态转移(s109，参照图10d)。之后，在臂装置工件更换处理中，将第一把持部212a所把持的加工前的工件w1向工件保持装置30交接(s110)。在s110的处理后，在臂装置工件更换处理中，一边使臂主体211与可动罩222旋转，一边将工件w2从机内搬入机外，向机外第二状态转移(s111，参照图10e)。

在s111的处理后，在臂装置工件更换处理中，使第二把持部212b旋转来改变工件w1的方向(s112，参照图10f)。然后，在臂装置工件更换处理中，将第二把持部212b所把持的加工后的工件w2向搬运装置2交接(s113)，结束本处理。

接下来，参照图12所示的流程图说明通过加工装置控制部310执行的加工装置工件更换处理。加工装置工件更换处理是在工件保持装置30与臂装置201之间交接工件w时所执行的处理。

如图12所示，在加工装置工件更换处理中，首先，判定加工装置100对工件w的加工是否已结束(s201)。然后，若加工未结束(s201：否)，则在加工装置工件更换处理中，再次执行s201的处理。另一方面，若加工结束(s201：是)，则在加工装置工件更换处理中，控制x轴驱动装置42，使工件保持装置30从加工位置向与臂装置201的交接位置移动(s202)。

在s202的处理后，在加工装置工件更换处理中，将加工后的工件w向臂装置201交接(s203)。接着，在加工装置工件更换处理中，判定加工前的工件w1是否通过臂装置201被搬入(s204)。然后，若工件w1未被搬入(s204：否)，则在加工装置工件更换处理中，再次进行s204的处理。另一方面，若工件w1被搬入(s204：是)，则在加工装置工件更换处理中，从臂装置201接受加工前的工件w1(s205)。然后，在加工装置工件更换处理中，控制x轴驱动装置42，使工件保持装置30从与臂装置201的交接位置向加工位置移动(s206)。

在s206的处理后，在加工装置工件更换处理中，判定开口203是否通过可动罩222已被关闭(s207)。然后，在加工装置工件更换处理中，若开口203未被关闭(s207：否)，则再次执行s207的处理。另一方面，若开口203被关闭(s207：是)，则在加工装置工件更换处理中，开始工件w的加工(s208)，结束本处理。由此，机床1能够可靠地防止在加工时产生的切屑等从开口203向机外飞散。

这样，在臂装置201与工件保持装置30之间交接工件w时，机床1的工件保持装置30向x轴方向移动，向与臂装置201之间交接工件w的交接位置移动。此时，机床1能够无需具有用于使第一把持部212a与第二把持部212b相对于臂装置201向x轴方向移动的驱动机构。

除此之外，在机床1中，利用在加工装置100加工工件w中利用的移送装置40，使工件保持装置30从加工位置向交接位置移动。即，移送装置40既用于在加工工件w时使工件保持装置30相对于工具保持装置20移动，也用于在工件保持装置30与臂装置201的交接时使工件保持装置30相对于臂装置201移动。此时，由于机床1无需追加设置在工件保持装置30与臂装置201的交接时使用的驱动机构，所以能够简化机床1的构造。

接下来，说明第二实施方式。在第一实施方式的工件更换装置200中，可动罩222相对于固定罩221和臂装置201连动地旋转，与此相对，在第二实施方式的工件更换装置500中，可动罩522相对于固定罩221和臂装置501连动地滑动。此外，对于与上述第一实施方式相同的结构，标注相同的附图标记，并省略其说明。

如图13a所示，第二实施方式中的工件更换装置500具备臂装置501与壳体502。壳体502具备固定罩221、可动罩522与伸缩罩523。伸缩罩523具备由多个罩片524构成的伸缩部525与伸缩驱动装置526。

伸缩罩523设置在机床401的机内。伸缩部525设置为能够朝向z轴方向伸缩，伸缩驱动装置526是施加用于使多个罩片524之一的罩片524a向z轴方向伸缩的驱动力的促动器。若使伸缩部525向z轴方向伸长，则这个罩片524a越过开口203向机外伸出。而且，臂装置501与可动罩522设置于这个罩片524a。

臂装置501具备臂主体511、第一把持部212a与第二把持部212b、臂旋转驱动装置513、和第一把持部旋转驱动装置214a与第二把持部旋转驱动装置214b。臂主体511具备臂基部515、第一臂516、第二臂517与臂支承部510。

臂支承部510是从这个罩片524向下方延伸的部位，相对于这个罩片524支承为能够旋转臂基部515。而且，臂旋转驱动装置513施加用于相对于臂支承部510使臂基部515旋转的驱动力。臂装置501通过使臂基部515旋转，能够使第一臂516与第二臂517旋转。可动罩522在比臂支承部510更靠机床401的机内侧形成为从这个罩片524延伸的板状，并且形成为能够关闭开口203。

因此，工件更换装置500通过以可动罩522在z轴方向上配置在与开口203重叠的位置的方式使伸缩罩523的伸缩部525伸缩，能够关闭开口203。此时，由于臂主体211配置在机床401的机外，所以对于机床401而言，能够和加工装置100对工件w的加工并行地、进行利用工件更换装置500的与搬运装置2的工件w的交接。因此，机床401能够实现循环时间的缩短。

接着，说明工件更换装置500的动作。工件更换装置500的臂支承部510与可动罩522双方相对于这个罩片524一体设置。因此，臂支承部510与可动罩522和伸缩部525的伸缩连动地向z轴方向滑动。

因此，在通过臂装置501将工件w从机外搬入机内时，工件更换装置500将伸缩部525向机内侧收缩，由此能够使臂装置501向机内移动。而且，此时，可动罩522和臂主体511连动地朝向机内移动。相同地，在通过臂装置501将工件w从机内向机外搬出时，工件更换装置500将伸缩部525向机外侧伸长，由此臂装置501向机外移动，可动罩522和臂主体511连动地朝向开口203移动。

因此，工件更换装置500能够和臂装置501对工件w的搬入搬出动作并行地进行可动罩522对开口203的开闭动作。因此，和在可动罩522对开口203的开闭动作结束之后开始臂装置501对工件w的搬入搬出的情况相比，工件更换装置500能够缩短更换工件w所需的时间。其结果是，机床401能够缩短循环时间。

另外，由于臂主体511和可动罩522连动地向z轴方向移动，所以工件更换装置500能够恒定保持臂装置501与可动罩522的距离。因此，工件更换装置500能够可靠地防止通过臂装置搬运的工件与可动罩发生干扰。

以上，基于上述各实施方式说明了本发明，但本发明对上述实施方式没有任何限定，可容易地推断出，在不脱离本发明的主旨的范围内，能够进行各种变形。另外，在上述各实施方式中举出的数值、形状是一个例子，也能应用其他数值、形状。例如，曲面板280的圆周角等角度基于工件w、第一把持部281与第二把持部282的尺寸、在臂主体211的旋转区域附近配置的其他部件及其尺寸、作为目标的工件w的更换时间、加工时间等设定为最佳角度。

在上述各实施方式中，说明了可动罩222、522与臂主体211、511一体设置的情况，但不一定限定于此。例如，也可以是可动罩222、522与臂主体211、511卡合为在臂主体211、511在其可旋转的旋转区域之中的一部分区域旋转时可动罩222、522能够与臂主体211、511连动的方式。

在上述各实施方式中，说明了加工装置100具备使工件w绕与y轴方向平行的b轴旋转的工件旋转装置50的情况，但不限定于此。例如，也可以取代工件旋转装置50，加工装置100具备绕与c轴正交的轴线摆动的倾斜装置，并在该倾斜装置设置工件主轴32。此时，在臂装置201、501与工件主轴32之间交接工件w时，能够根据需要通过使第一把持部212a或者第二把持部212b旋转改变工件w的姿势。因此，由于工件更换装置200、500与多种加工装置之间交接工件w，所以能够提高通用性。

在上述各实施方式中，说明了臂主体211具备2个臂(第一臂216、516与第二臂217、517)的情况，但本发明也能应用于在臂主体设置的臂为一个的臂装置。在这种情况下，工件更换装置也能通过使可动罩222、522的开闭动作和臂装置的动作连动来实现更换工件w所需的时间的缩短。