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技術 工作物判別機能を有する加工装置

出願人 豊田工機株式会社
発明者 林武彦秋山泰範前田利長杉田仙太郎
出願日 1992年9月16日 (28年2ヶ月経過) 出願番号 1992-246227
公開日 1994年4月5日 (26年7ヶ月経過) 公開番号 1994-091487
状態 未査定
技術分野 工作機械の検出装置
主要キーワード 工具カバー 工作物支 トランスファマシン サーボユニット 判別プログラム 主軸駆動モータ 位置決め基準 加工ステーション
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重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1994年4月5日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (5)

課題・解決手段

[目的]工作物判別装置本体を治具上の工作物から接離させる逃がし機構を廃した簡単な構成の工作物判別機能を有する加工装置を提供することを目的とする。

[構成]基準面検出器7を、工具側方主軸頭6上に設置し、主軸頭6の移動を利用して基準面検出器7の接触子10を工作物の基準面に当接させ、この時の接触子10の変位から工作物の種類を判別する。

概要

背景

トランスファマシンのように複数の加工装置を配列した加工ラインにおいて、複数の種類のワークを加工する場合、次に加工する工作物の種類を判別する必要がある。従来、このような工作物判別装置は、工作物を設置する治具上に取り付けられており、次に加工する工作物が搬送装置等によって治具上に設置された時、工作物の種類を特定する工作物上の基準位置に工作物判別装置のセンサヘッドを接近させることにより工作物の種類を判別している。

概要

[目的]工作物判別装置本体を治具上の工作物から接離させる逃がし機構を廃した簡単な構成の工作物判別機能を有する加工装置を提供することを目的とする。

[構成]基準面検出器7を、工具側方主軸頭6上に設置し、主軸頭6の移動を利用して基準面検出器7の接触子10を工作物の基準面に当接させ、この時の接触子10の変位から工作物の種類を判別する。

目的

本発明は以上のような問題点を解決するためになされたものであり、工作物判別装置本体を治具上の工作物から接離させる逃がし機構を廃した簡単な構成の工作物判別機能を有する加工装置を提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

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請求項1

基準面を有する工作物を支持する工作物支持部材と、工具が装着され前記基準面に対して相対移動可能な主軸頭と、この主軸頭に装着された基準面検出器と、前記主軸頭を測定位置まで移動させた時の前記基準面と前記基準面検出器との相対位置より工作物の種類を判別する判別手段とを備えたことを特徴とする工作物判別機能を有する加工装置

技術分野

0001

本発明は複数の種類の工作物判別する工作物判別機能を有する加工装置に関する。

背景技術

0002

トランスファマシンのように複数の加工装置を配列した加工ラインにおいて、複数の種類のワークを加工する場合、次に加工する工作物の種類を判別する必要がある。従来、このような工作物判別装置は、工作物を設置する治具上に取り付けられており、次に加工する工作物が搬送装置等によって治具上に設置された時、工作物の種類を特定する工作物上の基準位置に工作物判別装置のセンサヘッドを接近させることにより工作物の種類を判別している。

発明が解決しようとする課題

0003

上述したような治具上に設置された工作物判別装置は、工作物を加工する場合、工具と工作物判別装置とが干渉する恐れがあるため、加工時には工作物判別装置を加工の邪魔にならない位置まで退避させておく必要がある。従って、このような工作物判別装置には工作物判別装置本体を治具上の工作物から接離させる逃がし機構を設ける必要があった。このため従来の工作物判別装置は構成が複雑であるという問題点があった。

0004

本発明は以上のような問題点を解決するためになされたものであり、工作物判別装置本体を治具上の工作物から接離させる逃がし機構を廃した簡単な構成の工作物判別機能を有する加工装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0005

本発明は上述した目的を達成する手段として、基準面を有する工作物を支持する工作物支持部材と、工具が装着され前記基準面に対して相対移動可能な主軸頭と、この主軸頭に装着された基準面検出器と、前記主軸頭を測定位置まで移動させた時の前記基準面と前記基準面検出器との相対位置より工作物の種類を判別する判別手段とを備えたものである。

0006

主軸頭と工作物を相対的に移動させ、所定の位置まで主軸頭と工作物が接近した時の基準面と基準面検出器との相対的な位置を求めることにより、判別手段は工作物支持部材に支持された工作物の種類を判定する。

0007

本発明の実施例について図面を参照して説明する。図1は、加工ラインにおける1つの加工ステーションを示している。3は加工装置であり、工具8によって工作物支持部材2上の治具1に設置された工作物Wの加工面WPを加工するものである。加工装置3において、工具8が取り付けられる主軸を備える主軸頭6は、主軸駆動モータ29を有し、サーボモータ30によってコラム5上をZ軸方向(傾斜方向)に移動可能に支持されている。コラム5は、主軸頭6を支持する傾斜面を有し、サーボモータ31によってベッド4上をX軸方向(図1紙面に垂直な方向)に移動可能に支持されている。主軸頭6の先端部には、図2に示される基準面検出器7が取り付けられている。

0008

基準面検出器7は、2つの工作物Wa,Wbに設けられた基準面WPa,WPbに接触子10を当接させることにより判別するものである。基準面検出器7は、取付部9によって主軸頭6に固定され、内部に中空部8aが形成された本体8に、先端に当接部10aを有する接触子10がZ軸方向に摺動可能に支持された構成となっている。接触子10は、中空部8a内で大径部10aを有し、この大径部10aと中空部8aの間に設けられたバネ11によって常に工作物Wa,Wbに当接する方向に付勢されている。

0009

接触子10の後方軸線上には、2つのドグ12a,12bが取り付けられている。また、本体8にはブラケット19を介して2つの近接スイッチ13a,13bが取り付けられている。これらのドグ12a,12bおよび近接スイッチ13a,13bの間隔は、接触子10が工作物Waに当接した時には、近接スイッチ13aがドグ12aを検出し、接触子10が工作物Wbに当接した時には、近接スイッチ13bがドグ12bを検出するように設定されている。また、接触子10は、工作物Wa,Wbに当接していない通常の状態では、先端が原位置10cにあり、この時、近接スイッチ13a,13bはドグ12a,12bのいずれも検出せず、接触子10の先端は、工具8の先端面よりも工作物Wa,Wbから離れる方向にαだけオフセットした位置にあるように設定されいる。ここでαの値は、少なくとも工具8の切り込み量よりも大きい値である。

0010

なお、図1図2において18は工具カバーであり、15は近接スイッチ13a,13bを保護するカバーである。次に本実施例の制御装置の主な電気的構成について説明する。図1において36は中央処理装置(CPU)である。この中央処理装置36には、メモリ37とインタフェース35が接続されている。メモリ37には加工装置3の加工プログラム加工データが記憶されるとともに、後述する図4で示される工作物判別プログラムが記憶されている。また、インタフェース35には主軸駆動モータ29および、サーボモータ30,31を駆動するサーボユニット32,33,34と、基準面検出器7の近接スイッチ13a,13bが接続されている。

0011

以上の構成に基づいて本実施例における基準面検出器7の作用を説明する。図3は工作物がWaであることを判別する過程を示したモデル図であり、図4は工作物Wa,Wbを判別する過程を示したフローチャートである。図2に示されるように工具8の位置決め基準である工具基準点M0は、工具8の先端面と回転中心100の交点に設定されている。主軸頭6は非加工時において、この工具基準点M0が原点P0に位置するように位置決めされている。図略の搬入搬出装置により治具1上に工作物が搬入されると、この工作物がWa,Wbのいずれの種類であるかを判別する作業が開始される(図4(ステップ300))。

0012

まず、ステップ302において主軸頭6は工具8が工具基準点M0が点P1に位置するまで早送りされた後、ステップ304によって工作物Waに向けてZ方向に微小送りされる(図3(a))。この時、点P1の位置は工作物がWa,Wbのいずれであっても、主軸頭6がZ方向に微小送りされた時に基準面検出器7の接触子10のみが、工作物の基準面WPa,WPbに当接し、工具8は工作物に接触することがない位置に設定されている。

0013

工具8が点P1から微小送りされ、点P2(測定位置)に位置決めされるまでに接触子10は工作物に当接し、バネ11の付勢力に反して後退する。従って、工作物がWaの場合において工具8が点P2に位置決めされた時には、接触子10後方のドグ12aは、近接スイッチ13aをオンの状態とする位置に変位し、この検出信号に基づいてステップ306において工作物がWaであると判断され(YES)、ステップ312に移行する(図3(b))。

0014

ステップ312では、工作物Waの加工データを参照することにより、工具8は工作物Waの加工開始点P3aまで移動され、ステップ314において工作物Waの加工が開始される(図3(c))。この時接触子10は、原位置10cにあり、上述したように原位置10cと工具8の先端面とは、工作物Waから離れる方向にαだけオフセットした位置にあるため、加工が開始されても接触子10が工作物Waと干渉することは無い。

0015

一方、上述したステップ306においてNOと判断された場合はステップ308において、工具8が点P2に位置決めされた時、接触子10のドグ12bによって近接スイッチ13bがオンの状態であるか、即ち工作物がWbであるかが判断される。近接スイッチ13bがオンであり、工作物がWbであると判断された場合には(YES)、ステップ316に移行する。そして、ステップ316において、工作物Wbの加工データに基づいて、工具8が工作物Wbの加工開始点P3bまで移動され、ステップ318において工作物Wbの加工が開始される。

0016

また、ステップ308においてNOと判断された場合、即ち近接スイッチ13a,13bのいずれもオンの状態とならない場合には、工作物が搬入されていない等の異常と判断され、ステップ310において所定の異常処理が行われる。以上述べたように本実施例の工作物判別機能を有する加工装置は、基準面検出器7を、工具8側方の主軸頭6上に設置し、主軸頭6の移動を利用して工作物の判別を行うようにしたために、工作物を加工する時、基準面検出器7を加工の邪魔にならない位置に退避させる逃がし機構を設ける必要がなく、簡単な構成で安価であるという利点がある。

0017

上述した実施例においては、それぞれ2つの近接スイッチ13a,13bおよびドグ12a,12bを用いて2種類の工作物Wa,Wbを判別する構成としたが、近接スイッチおよびドグの数を種々に変化させたり、点P2における接触子10の停止位置を変位センサによって直接検出ことによって多種類の工作物を判別することが可能である。さらに、本実施例においては、工作物Wa,Wbに設けられた基準面WPa,WPbの位置を接触子10を変位させることにより検出する構成としたが、距離センサを用いて点P2における基準面WPa,WPbまでの距離を測定することにより工作物Wa,Wbを判別する構成としても良い。

発明の効果

0018

以上述べたように本発明の工作物判別機能を有する加工装置は、基準面検出器を主軸頭上に設置し、主軸頭の移動を利用して基準面検出器を工作物の基準面に接近させ、測定位置における基準面検出器と基準面との相対位置より工作物の判別を行うようにしたために、工作物を加工する時、工作物の種類を判別する装置を加工の邪魔にならない位置に退避させる逃がし機構を設ける必要がなく、簡単な構成で安価であるという利点がある。

図面の簡単な説明

0019

図1本実施例の全体構成図である。
図2本実施例の基準面検出器の詳細図である。
図3本実施例の作用を説明するための図である。
図4本実施例の作用を説明するためのフローチャートである。

--

0020

2工作物支持部材
3加工装置
6主軸頭
7 基準面検出器
8工具
10接触子
P2 測定位置
Wa,Wb,W工作物
WPa,WPb,WP 基準面

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