CN102411316A - 工业机器 - Google Patents

Abstract

一种工业机器，该工业机器(三维测量机)包括：空气供给器，其供给空气；驱动机构，其由从空气供给器供给的空气驱动；电磁阀，其设置在空气调节器组内，用于开闭空气调节器组内的空气供给路径，空气调节器组将空气从空气供给器导入到驱动机构；和动作控制器，其在自驱动机构停止操作以来所经过的时间达到预设时间时控制电磁阀以阻断空气供给路径。

Description

工业机器

技术领域

本发明涉及一种具有由空气驱动的驱动机构的工业机器。

背景技术

传统地，已知例如三维测量机等工业机器，在该工业机器中，采用从空气供给器供给的空气的空气压力来驱动移动机构(例如参见日本特开2003-148581号公报)。在日本特开2003-148581号公报所公开的三维测量机中，由从驱动源供给的驱动力使移动机构移动。在这种情况下，通过将来自空气供给器的空气抽吸到空气轴承(air bearing)而减小驱动阻力。在该测量机中，在探针移至期望位置后，该测量机进入待机状态。在待机状态下，当使用者操作三维测量机时，来自空气供给器的空气持续地释放到移动机构，从而使得三维测量机迅速地作出反应以驱动移动机构。

然而，例如上述测量机等工业机器的运行率(operation rate)根据使用者而变化。例如，存在机器连续运行使用24小时的情况。但是，例如，也存在机器每天仅运行使用大约2-5个小时这样短时间的情况。一般地，在工厂等中，在工作日的开始时间到结束时间之间，工业机器通常都维持在电源ON状态。在该情况下，当不使用工业机器时，工业机器通常被设定为待机状态。然而，在如日本特开2003-148581号公报所公开的传统工业机器中，即使在这种待机状态下，空气仍持续地从空气供给器释放。例如，当在待机状态下从空气供给器释放的空气的量为20升/分钟并且设定每天处于待机状态6小时时，7200升/天的空气被浪费地释放。

发明内容

考虑到上述问题，本发明的目的在于提供一种能够通过减少被释放的空气的量来节约能量的工业机器。

本发明的工业机器包括：空气供给器，其供给空气；驱动机构，其由从所述空气供给器供给的空气驱动；电磁阀，其设置在空气供给路径内，以开闭所述空气供给路径，所述空气供给路径将所述空气从所述空气供给器导入到所述驱动机构；以及控制器，其在自所述驱动机构停止操作以来所经过的时间达到预设时间时控制所述电磁阀以阻断所述空气供给路径。

在本发明中，控制器测量自驱动机构变为静止状态以来所经过的时间，并且当该时间达到预设时间时关闭电磁阀，以停止从空气供给器向移动机构释放空气。所以，当工业机器处于待机状态时，避免了空气的浪费释放，由此促进了能量节约。

在本发明的工业机器中，期望的是，当输入用于操作驱动机构的操作指令信号时，控制器控制电磁阀以打开空气供给路径。

在本发明中，当在由电磁阀停止空气的释放的状态下输入操作指令信号时，控制器打开电磁阀以恢复从空气供给器向驱动机构供给空气。这使得工业机器迅速从待机状返态回到驱动机构可操作的状态，而不必使例如空气供给器和工业机器初始化。

即使当工业机器处于待机状态时，本发明也可以避免空气的浪费释放，由此促进了能量节约。

附图说明

下面参照所附的多个附图，借助于本发明的典型实施方式的非限制性示例，对本发明进行进一步的详细说明，在所有附图的多个视图中，相同的附图标记表示类似的部件，其中：

图1是示出根据本发明的实施方式的三维测量机(工业机器)的示意性构造的图；

图2是示出设置于三维测量机主体的空气调节器组的图；

图3是示出根据本实施方式的三维测量机切换至待机状态的处理的流程图；

图4是示出使根据本实施方式的三维测量机从待机状态回到运行状态的恢复操作的流程图。

具体实施方式

这里所示的细节仅是示例并且仅用于示例性论述本发明的实施方式，并且是为了提供被认为是本发明的原理和构思方面的最有用且最容易理解的说明而提出来的。在这点上，并未尝试以比基本理解本发明所需的方式详细的方式来示出本发明的结构细节，而是结合附图进行说明，使得实际上如何可以实现本发明的形式对本领域技术人员来说是明显的。

下面基于附图对本发明的实施方式进行说明。图1是示出三维测量机的示意性构造的图，所述三维测量机是根据本发明的实施方式的工业机器。图2是示出设置在三维测量机主体内的空气调节器组的图。

在图1中，三维测量机1(工业机器)包括：三维测量机主体2；动作控制器3，其用于进行三维测量机主体2的驱动控制；操作器4，其经由操作杆等向动作控制器3发出指令，以手动操作三维测量机主体2；主计算机5，其向动作控制器3发送预定指令并且进行例如安装于三维测量机主体2的工件的形状分析等演算处理；以及与主计算机5相连的输入装置61和输出装置62。输入装置61将三维测量机1的测量条件等输入到主计算机5。输出装置62输出三维测量机1的测量结果。

三维测量机主体2包括：探针21，其用于测量工件，在探针21的顶端(-Z轴方向侧)具有用于与工件表面接触的测头211；移动机构22，其保持探针21的基端侧(+Z轴方向侧)并使探针21移动；以及基座23，移动机构22立设于该基座23上。此外，三维测量机主体2包括：空气供给器7，其用于将空气供给至移动机构22；和如图2所示的空气调节器组26(空气供给路径)，其用于将空气供给器7连接到移动机构22。

移动机构22包括：滑动机构24，其在保持探针21的基端侧的状态下使探针21滑动移动；和驱动机构25，其通过驱动滑动机构24使探针21移动。

滑动机构24包括：两个立柱241，其从基座23的在X轴方向上的两端沿+Z轴方向延伸，并且设置成可沿Y轴方向滑动；梁242，其由立柱241支撑且沿X轴方向延伸；滑动件243，其形成为沿Z轴方向延伸的筒状，并且设置成可沿X轴方向在梁242上滑动；和滑枕(ram)244，其在插入到滑动件243内部的状态下以可沿Z轴方向在滑动件243内滑动的方式设置。

驱动机构25包括：Y轴驱动部25Y，其在支撑两个立柱241中的位于-X轴方向侧的立柱241的状态下使该立柱241沿Y轴方向滑动；X轴驱动部25X，其通过使滑动件243在梁242上滑动而使滑动件243沿X轴方向移动；和Z轴驱动部(图1未示出)，其通过使滑枕244在滑动件243内滑动而使滑枕244沿Z轴移动。这些驱动机构25均包括：驱动马达(驱动源)(图中未示出)；和驱动传递机构(图中未示出)，其将从驱动马达供给的驱动力传递到滑动机构24，以利用驱动马达的驱动力使立柱241、滑动件243和滑枕244滑动。此外，驱动机构25均包括空气轴承(图中未示出)，从空气调节器组26供给的空气可以导入该空气轴承。当滑动机构24通过驱动马达的驱动力而滑动时，这些空气轴承具有减小驱动阻力的功能。

如图2所示，空气调节器组26包括连接到空气供给器7的进气口261和连接到驱动机构25的空气轴承的出气口262。此外，在空气调节器组26的进气口261和出气口262之间设置用于使空气供给路径在打开状态和关闭状态之间切换的电磁阀263。电磁阀263的操作被动作控制器3控制，电磁阀263在空气供给路径被阻断从而停止从出气口262向驱动机构25释放空气的空气停止状态与空气供给路径被打开从而将从进气口261导入的空气从出气口262释放至驱动机构25的空气供给状态之间进行切换。

此外，在空气调节器组26的电磁阀263与出气口262之间设置压力开关264。压力开关264检测出气口262处的空气压力，并输出与该空气压力相对应的压力检测信号。

作为控制器，动作控制器3包括：驱动控制器31，其控制驱动机构25；和信号检测器32，其检测从设置于驱动机构25的传感器(图中未示出)输出的信号。驱动控制器31基于操作器4被操作时输入的操作指令信号和从主计算机5输入的操作指令信号来控制驱动机构25的操作。此外，当操作器4被操作时，驱动控制器31向主计算机5输出操作信号。此外，基于从主计算机5输入的待机指令信号或操作指令信号，驱动控制器31控制电磁阀的操作，以使电磁阀在空气停止状态和空气供给状态之间进行切换。

信号检测器32检测从每个传感器输出的信号，以检测滑动机构24的移位量，并将该移位量输出到主计算机5。此外，信号检测器32检测从压力开关264输出的压力检测信号，并将该压力检测信号输出到主计算机5。

主计算机5被构造为包括CPU(中央处理器)和存储器等，并且通过向动作控制器3发送预定指令来控制三维测量机主体2，以利用移动机构22使测头211沿工件表面移动，从而测量工件的形状。

此外，如图1所示，主计算机5包括：内部时钟51；和模式切换器52，其根据由内部时钟51测量到的时间将三维测量机1的状态从操作状态切换到待机状态。模式切换器52监视由内部时钟51测量到的时间，并且获得自操作指令信号被从动作控制器3输出到驱动机构25以来所经过的时间，即，自驱动机构25最后被操作以来所经过的时间。当该经过时间达到预设时间时，模式切换器52将三维测量机1的模式状态切换成待机状态，并将待机指令信号输出到动作控制器3。这样，如上所述，动作控制器3控制电磁阀263阻断空气供给路径，从而切换到空气停止状态。也就是说，根据自驱动机构25停止以来所经过的时间，当该经过时间达到设定时间时，动作控制器3控制电磁阀263阻断空气。

此外，例如，当输入用于操作驱动机构25的信号(操作指令信号)时，诸如在操作器4被操作并从动作控制器3输入该操作信号以及从输入装置61输入用于操作驱动机构25的输入信号的情况下，模式切换器52从待机状态切换到操作状态，并将该操作指令信号输出到动作控制器3。这样，如上所述，动作控制器3控制电磁阀263打开空气供给路径从而切换到空气供给状态。

此时，如上所述，动作控制器3的信号检测器32检测从压力开关264输出的压力检测信号，并监视出气口262处的空气压力。然后，当空气压力达到预设压力时，根据操作指令信号的指令命令操作驱动机构25。

通常，在三维测量机主体2中，监视由压力开关264检测到的空气压力，当空气压力变成等于或小于预设压力时，发生错误。该错误从动作控制器3输出到主计算机5。所以，错误信息也会显示(pup up)于输出装置62(例如显示器)。这里，作为恢复操作，当使三维测量机1从待机状态回到操作状态时，该错误被重置。即，可以以如下方式进行构造：通过清除所显示的错误信息，将恢复指令信号(操作指令信号)从模式切换器52输出至动作控制器3。

[三维测量机的模式切换操作]

接着，基于附图，对如上所述的三维测量机1中的当从操作状态切换至待机状态时所进行的处理、和从待机状态切换至操作状态的恢复操作的处理进行说明。

(切换至待机状态的操作)

图3是示出根据本实施方式的三维测量机1切换至待机状态的处理的流程图。

如图3所示，当通过例如操作器4的操作或从输入装置61输入用于操作驱动机构25的指令命令时，操作控制信号从动作控制器3输入到驱动机构25，驱动机构25操作(步骤S1)。然后，主计算机5的模式切换器52监视内部时钟51所测量到的时间，并且测量自驱动机构25停止以来所经过的时间(步骤S2)。

然后，模式切换器52判断在步骤S2中测得的经过时间是否达到预设时间(步骤S3)。当经过时间等于或大于设定时间时，模式切换器52将三维测量机1的模式从操作模式切换成待机模式，并且将待机指令信号输出至动作控制器3(步骤S4)。

在从主计算机5接收到待机指令信号后，动作控制器3向三维测量机主体2的空气调节器组26的电磁阀263输出预定控制信号，从而阻断空气供给路径(步骤S5)。这导致来自空气供给器7的空气不供给到驱动机构25的空气停止状态，从而避免了待机状态下空气的浪费释放。

(从待机状态的恢复操作)

图4是示出使根据本实施方式的三维测量机1从待机状态回到操作状态的处理的流程图。如图4所示，在三维测量机1的待机状态过程中，当从例如输入装置61输入用于操作驱动机构25的指令命令时(步骤S11)，主计算机5的模式切换器52向动作控制器3输出操作指令信号(步骤S12)。此外，当使用者操作操作器4时，基于操作器的操作的操作控制信号被直接输入到动作控制器3。

这使得动作控制器3将预定控制信号输出至电磁阀263，以打开空气供给路径(步骤S13)。这导致从空气供给器7导出的空气经由空气供给路径从出气口262释放至驱动机构25的状态，并且出气口262处的空气压力增大。出气口262处的空气压力由压力开关264检测。动作控制器3根据从压力开关264输出的检测信号检测空气压力，并判断所检测到的空气压力是否等于或大于预设压力(步骤S14)。当判断出出气口262处的空气压力等于或大于预设压力时，动作控制器3基于操作控制信号的指令命令而操作驱动机构25(步骤S15)。

对于恢复操作，如上所述，也可以通过进行错误重置来进行。在这种情况下，当三维测量机1由于上述步骤S1-S5的处理而进入待机状态时，空气供给路径被电磁阀263阻断。因此，出气口262处的空气压力减小。动作控制器3通过监视从压力开关输出的检测信号来监视空气压力的值，当空气压力达到预设的下限时，输出错误。主计算机5将该错误信息显示于输出装置62(显示器)。然后，为了操作三维测量机1，使用者清除所显示的错误信息。这使得主计算机5的模式切换器52将恢复指令信号(操作指令信号)输出至动作控制器3。该处理也是可以的。

[本实施方式的效果]

如上所述，根据上述实施方式的三维测量机1包括：空气供给器7，其将空气供给到移动机构22的各驱动机构25的空气轴承；和电磁阀263，其设置于空气调节器组26，用于将来自空气供给器7的空气释放到驱动机构25。主计算机5的模式切换器52监视内部时钟51所测得的时间，当自驱动机构25停止操作以来所经过的时间达到预设时间时，向动作控制器3输出待机指令信号。在接收到该待机指令信号后，动作控制器3控制电磁阀263阻断空气供给路径，以使空气流动停止。所以，当三维测量机1进入待机状态时，空气不从出气口262释放到移动机构22，由此避免了空气的浪费释放，从而促进了能量节约。

在用于操作驱动机构25的指令命令被输入到主计算机5的情况下，以及在操作器4被操作并且该操作信号被从动作控制器3输入到主计算机5的情况下，模式切换器52向动作控制器3输出操作指令信号。在接收到该操作指令信号后，动作控制器3控制电磁阀263打开空气供给路径，以将空气从出气口262释放到驱动机构25。所以，当使三维测量机1从待机状态回到操作状态时，不需要使例如三维测量机主体2和空气供给器7初始化。所以，可以迅速地将空气供给到驱动机构25。

[变型例]

本发明不限于上述一个实施方式，在能够实现本发明的目的的范围内，本发明还包括下述变型例。

例如，在上述实施方式中，作为工业机器，以三维测量机1为例进行了说明，其中，空气被导入到驱动机构，以使空气轴承用于减小当测头211通过驱动马达的驱动力而滑动时的驱动阻力。但是，本发明不限于此。本发明也可适用于具有由空气驱动的驱动机构的构造的任何工业机器。例如，本发明也可适用于利用空气将附着于物体的杂物吹走以清洁物体的清洁装置。此外，本构造被描述成驱动机构25由驱动马达的驱动力和从空气供给器7供给的空气来驱动。然而，例如，移动机构22仅通过空气的空气压力而移动的构造也是可以的。即使在这种情况下，在待机状态中，通过利用电磁阀263阻断空气供给，也可实现能量节约。

此外，作为恢复操作，给出了由输入到主计算机5的指令命令或由操作器4的操作而输入的操作信号来输出操作指令信号的示例以及通过进行错误重置而输出恢复指令信号(操作指令信号)的示例。然而，本发明并不限于此。例如，恢复按钮单独设置于动作控制器3并且通过按压恢复按钮来输出恢复指令信号(操作指令信号)的构造等也是可以的。也就是说，只要是相对于三维测量机1给出指令并输出操作指令信号的构造，任何构造都是可以的。此外，以利用主计算机5的内部时钟来测量经过时间的构造为例进行了说明。然而，动作控制器3包括计时器并且测量自驱动机构25最后被操作以来所经过的时间的构造等也是可以的。

另外，在能够实现本发明的目的的范围内，用于实施本发明的具体结构和过程可以被适当地变型为其它结构等。

本发明可适用于具有由空气驱动的驱动机构的工业机器。

需要注意的是，前述示例仅是为了说明的目的而提供，绝不能被认为是对本发明的限制。虽然已经参照典型实施方式说明了本发明，但应该理解的是，这里使用的词语仅是说明性和示例性的词语，而不是限制性的词语。在不背离本发明的范围和精神的情况下，可以在所附权利要求书的范围内如目前陈述和修改的那样对本发明的各方面进行改变。尽管这里已经参照特定的结构、材料和实施方式对本发明进行了说明，但是本发明不应被限制为这里公开的细节；相反，本方面可以延伸到例如在所附权利要求书的范围内的所有功能等同的结构、方法及用法。

本发明不限于上述实施方式，在不背离本发明的范围的情况下，各种改变和变型都是可以的。

Claims (2)

1.一种工业机器，所述工业机器包括：

空气供给器，其被构造成供给空气；

驱动机构，其被构造成由从所述空气供给器供给的空气驱动；

电磁阀，其位于空气供给路径内，并且被构造成开闭所述空气供给路径，所述空气供给路径被构造成将所述空气从所述空气供给器导入到所述驱动机构；以及

控制器，其被构造成当在所述驱动机构停止操作之后经过预定时间时控制所述电磁阀以阻断所述空气供给路径。

2.根据权利要求1所述的工业机器，其特征在于，当输入用于操作所述驱动机构的操作指令信号时，所述控制器控制所述电磁阀以打开所述空气供给路径。

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