CN105729202A - 具备工具搬运装置的加工系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具备工具搬运装置的加工系统。相对于刀库进行工具的安装及卸下的工具搬运装置具备相对于设于工具的信息介质进行工具信息的读取的信息读取装置及进行工具信息的写入的信息写入装置中的至少一个。该具备工具搬运装置的加工系统具备能在机床的控制装置、工具搬运装置、上述信息读取装置或上述信息写入装置之间进行工具信息的收发的通信单元。

Description

具备工具搬运装置的加工系统

技术领域

本发明涉及具备机床、相对于机床的刀库或主轴搬运工具的工具搬运装置的加工系统，尤其涉及具备具有相对于机床与通信工具的信息介质进行工具信息的读写的功能的工具搬运装置。

背景技术

已知具备相对于机床的刀库或主轴，从机床外部搬运工具或向机床外部搬运工具，进行工具的更换的工具搬运装置的加工系统。由此，机床的刀库的可收纳工具数量未被限制，能自动进行加工。

另外，已知将刀库上的工具的工具长度、工具直径、工具重量等工具信息存储在机床的控制装置，使用该信息决定加工时的各轴的偏离量或改变刀库的动作速度的机床。

但是，在如上述那样从机床的外部向刀库搬运工具的情况下，需要重新将工具信息输入机床的控制装置。

相对于此，已知通过在机床内部设置用于将所搬运的工具的工具长度、工具直径等工具信息输入机床的测定装置，自动地进行工具信息的输入的机床。

另外，已知通过代替如上述那样在机床内部设置测定装置，在工具上设置条形码或IC标签等信息介质，并利用设于机床的读取装置读取该信息，将信息介质所存储的工具信息自动地输入机床的控制装置的工具信息的自动管理系统。

但是，由于机床内部的空间的问题、切粉·切削液的影响等环境问题，存在难以在机床内部设置这些测定装置或读取装置的情况。

在日本特开平04-331036号公报中记载了能使用安装于工具的识别件与其读取·写入装置，自动地进行由加工程序指定的工具与设置于刀库的工具的对照的工具管理系统。

在日本特开2007-098561号公报中记载了通过在工具收纳装置具备安装于工具的工具信息介质的读取装置，工具管理容易的工具收纳装置。

但是，在日本特开平04-331036号公报中，工具数据的读取/写入头设于机床内部。因此，如上所述，由于空间或环境的问题，存在在难以在机床内部设置读取/写入头的情况下无法实现的问题。

另外，在日本特开平04-331036号公报中，以利用人手的向刀库的工具的安装为前提，但即使将该前提换位利用搬运装置的自动安装时，由于安装动作与工具信息的读取动作分别进行，因此，存在周期时间变长的问题。

另外，在日本特开2007-098561号公报中，能进行工具收纳装置内的工具信息的存储及检测，但不具有与机床通信、收发工具信息的功能。

因此，无法向机床自动地输入工具信息。

发明内容

因此，在具备机床与相对于机床的刀库、主轴搬运工具的工具搬运装置的加工系统中，在工具搬运装置上具备相对于设于工具的信息介质读取/写入工具信息的读取/写入装置，并且，设置在与机床的控制装置之间收发工具信息的通信单元。

具备本发明的工具搬运装置的加工系统具有具备主轴与刀库的机床、相对于上述刀库进行工具的安装及卸下的工具搬运装置、放置向上述刀库安装的工具或从上述刀库卸下的工具的工具放置场所，上述工具搬运装置具备相对于设于上述工具的介质信息进行工具信息的读取的信息读取装置及进行工具信息的写入的信息写入装置中的至少一个，具备上述工具搬运装置的加工系统具备能在上述机床的控制装置、上述工具搬运装置及上述信息读取装置或信息写入装置之间进行工具信息的收发的通信单元。

根据该结构，在工具搬运装置相对于机床的刀库搬运工具并安装时，能将搬运至机床的控制装置的工具的工具信息自动地输入控制装置等。

另外，在从机床的刀库取出工具并搬运时，通过从机床的控制装置接收工具信息的更新数据，并写入工具的信息介质，能自动地进行工具的信息介质所存储的工具信息的更新。

另外，通过同时实施工具的搬运动作与数据的读取或写入，与分别实施工具的搬运动作与数据的读取或写入的情况相比，能缩短周期时间。

具备本发明的工具搬运装置的加工系统具有具备能进行工具的装卸的主轴的机床、相对于上述主轴进行工具的安装及卸下的工具搬运装置以及放置安装于上述主轴的工具或从上述主轴卸下的工具的工具放置场所，上述工具搬运装置具备相对于设于上述工具的信息介质进行工具信息的读取的信息读取装置及进行工具信息的写入的信息写入装置中的至少一个，具备上述工具搬运装置的加工系统具备能在上述机床的控制装置、上述工具搬运装置及上述信息读取装置或信息写入装置之间进行工具信息的收发的通信单元。

利用该结构，在工具搬运装置相对于机床的主轴直接搬运工具并安装时，能将搬运至机床的控制装置的工具的工具信息自动地输入控制装置等。

另外，在从机床的主轴卸下工具并搬运时，通过从机床的控制装置接收工具信息的更新数据，并写入工具的信息介质，能自动地进行工具的信息介质所存储的工具信息的更新。

另外，通过同时实施工具的搬运动作与数据的读取或写入，与分别实施工具的搬运动作与数据的读取或写入的情况相比，能缩短周期时间。

上述工具信息能包括工具编号、工具长度、工具长度修正值、工具直径、工具直径修正值、工具重量、工具重心位置、工具寿命、工具使用次数、工具使用时间中的至少一个。

利用该结构，在通过工具搬运装置相对于机床的刀库或主轴进行工具的安装的情况下，通过向机床的控制装置发送上述工具信息，在机床使用该工具进行加工时，能基于适当的工具信息决定加工动作。

上述机床能具备在上述工具使用时间超过上述工具寿命的情况下，显示信息或警报的显示单元。

通过该结构，在超过工具寿命地使用工具时，通过输出信息或警报，能提前防止工具折损或加工精度的下降。

上述工具搬运装置具有在上述工具使用时间超过上述工具寿命的情况下，将上述工具向加工系统外搬运，并且将与搬运的上述工具不同的工具从加工系统外搬运并补充到工具放置场所的机构。

通过该结构，在工具超过寿命的情况下，也不需要停止加工系统的动作，能进行有效的加工系统的工作。

本发明通过具备以上的结构，在搬运机器人等工具搬运装置相对于机床进行工具的搬运动作前、或搬运中、或搬运后，能进行工具信息的读取、写入与相对于机床的控制装置的工具信息的收发。

由此，在向机床从外部搬运工具时，能自动地输入向机床的控制装置搬运的工具的工具信息。

另外，在从机床向外部搬运工具的情况下，能通过从机床的控制装置接收工具信息的更新数据，并写入工具的信息介质，能自动地进行工具信息的更新。

另外，由于能在工具的搬运中进行工具信息的读取/写入，因此，与分别进行搬运动作与读取/写入动作的情况相比，能缩短循环周期。

附图说明

本发明的上述及其他目的及特征从参照附图的以下的实施例的说明中变得明确。在这些图中：

图1是具备刀库的机床的图。

图2是具备信息介质的工具的概略图。

图3是由机床、工具搬运装置、工具放置场所构成的加工系统的概略图。

图4是向刀库安装工具时的初期动作。

图5是向刀库安装工具时的动作的概略图。

图6是表示工具安装时的控制的方框图。

图7是说明从刀库卸下工具时的初期动作的图。

图8是从刀库卸下工具时的动作的概略图。

图9是表示工具卸下时的控制的方框图。

图10是表示机床的控制装置与工具的信息介质的工具信息的交换的方框图。

具体实施方式

图1是具备刀库的机床的一例。机床具备能装卸工具的主轴及具备多个工具把持部的刀库。在自动工具更换时，刀库将安装有目的工具的工具把持部分配到主轴的位置并进行工具更换。

图2是在机床中使用的工具的一例。在工具的拉杆部安装使用了磁性存储元件的信息介质。在信息介质中存储工具的工具编号、工具长度、工具长度修正值、工具直径、工具直径修正值、工具重量、工具重心位置、工具寿命、工具使用次数、工具使用时间等工具信息。

图3是由机床、设置于机床的机外的搬运机器人及设置于机床的机外的工具放置场所构成的加工系统。

搬运机器人能进行从位于机床的刀库的工具装卸位置的工具把持部卸下工具且向工具放置场所搬运工具的动作、以及从工具放置场所搬运工具且向位于刀库的工具装卸位置的工具把持部安装工具的动作。

另外，在搬运机器人的手部设有具备能相对于磁性存储元件进行信息的读取、写入的磁头的信息读写装置，能相对于工具的信息介质进行信息的读写。

另外，信息读写装置及搬运机器人与机床的控制装置由能进行信息的收发的数据电缆连接。

图4是搬运机器人向刀库安装工具时的初期动作的概略图。在本例中，示例相对于工具把持部A安装工具X的情况。

图5是工具把持部A与工具搬运装置的手部之间的工具的交换动作的概略图。图6是表示此时的控制流程的方框图。

机床的控制装置以向工具装卸位置分配工具把持部A的方式向机床输出指令(601)。另外，向搬运机器人等工具搬运装置以搬运工具X的方式输出指令(602)。

搬运机器人利用手部把持所指定的工具X，向机床的刀库搬运。

此时，安装于搬运机器人的信息读写装置等的、读取/写入装置的磁头从工具X的信息介质接收工具信息(603)。

所接收的工具X的工具信息向机床的控制装置发送(604)，机床的控制装置存储作为工具把持部A的工具信息接收的工具X的工具信息。

当向工具把持部A的工具的安装结束时，搬运机器人从机床脱离，待机到下一个指令。

另外，存储在机床的控制装置中的工具信息根据机床的动作随时更新。例如，工具使用次数、工具使用时间等值根据工具用于加工的次数、时间等增加。

图7是搬运机器人从刀库卸下工具时的初期动作的概略图。在本实施方式中，示例从工具把持部A卸下工具X的情况。

另外，图8是工具把持部A与工具搬运装置的手部之间的工具交换动作的概略图。图9是表示此时的控制的流程的方框图。

机床的控制装置以在工具装卸位置分配工具把持部A的方式向机床输出指令(901)，向搬运机器人等工具搬运装置以卸下工具把持部A的工具并搬运的方式输出指令(902)。

搬运机器人利用手部把持安装于在工具安装位置分配的工具把持部A的工具X，并从工具把持部A卸下。并且，向机床的外部搬运工具X。

此时，机床的控制装置将工具把持部A的工具信息向安装于搬运机器人的信息读写装置等的、读取/写入装置发送(903)。

信息读写装置使用磁头向工具X的信息介质进行所接收的工具信息的写入(904)。

当工具X的搬运结束时，搬运机器人待机到下一个指令。

图10是表示进行工具X的安装、卸下的情况下的、工具X的信息介质所存储的工具信息、存储在机床的控制装置的工具把持部A的工具信息的交换的方框图。

在工具X的安装时，将工具X的信息介质所存储的工具信息代入存储在机床的控制装置的工具把持部A的工具信息。

在机床的动作时，工具把持部A的工具信息随时更新。

在工具X的卸下时，将存储在机床的控制装置的工具把持部A的工具信息代入工具X的信息介质所存储的工具信息。由此，能将根据机床的动作更新的工具信息写入工具X的信息介质。

通过上述的结构、控制方法，能实现能不限制机床的刀库能收纳的工具数量地进行加工，并且，工具信息的自动输入、自动更新的加工系统。

在本实施方式中，作为例子列举了使用信息介质设于拉杆部的工具的情况，但也可以是工具的键槽部等，只要信息介质设于工具的任一个部分即可。在本实施方式中，作为例子列举了作为信息介质使用磁性存储元件的情况，但可以是RFID等，只要是能读写的信息介质即可。

在本实施方式中，搬运机器人需要使工具的安装及卸下分别为不同的动作而进行，但例如也能应用于使用具备双臂的搬运机器人等、能同时进行工具的安装与卸下的工具搬运装置的情况。

另外，在工具搬运装置相对于机床的主轴直接进行工具的安装、卸下的情况，也能与进行向刀库安装、卸下的情况相同。

在该情况下，通过将工具信息代入安装于主轴的工具在使用后所存储的工具把持部，同样能进行工具信息的自动输入、自动更新。

因此，作为工具信息，在存储工具寿命(界限使用时间)与工具使用时间的情况下、对这些值进行比较且工具使用时间超过工具寿命的情况下，通过显示信息或警报，能提前防止工具折损或加工精度的下降。

除此之外，能够为在工具使用时间超过工具寿命的情况下，工具搬运装置将工具处理出加工系统外，从加工系统外补充新的工具的结构。作为进行补充的机构，可以工具搬运装置自身进行补充，也可以其他装置进行补充。由此，在工具超过寿命时，也不需要使加工系统的自动运转停止，能进行有效的系统的工作。

Claims (5)

1.一种具备工具搬运装置的加工系统，具有：

具备主轴与刀库的机床；

相对于上述刀库进行工具的安装及卸下的工具搬运装置；以及

放置向上述刀库安装的工具或从上述刀库卸下的工具的工具放置场所，

该具备工具搬运装置的加工系统的特征在于，

上述工具搬运装置具备相对于设于上述工具的信息介质进行工具信息的读取的信息读取装置及进行工具信息的写入的信息写入装置中的至少一个，

具备上述工具搬运装置的加工系统具备能在上述机床的控制装置、上述工具搬运装置、上述信息读取装置或上述信息写入装置之间进行工具信息的收发的通信单元。

2.一种具备工具搬运装置的加工系统，具有：

具备能装卸工具的主轴的机床；

相对于上述主轴进行工具的安装及卸下的工具搬运装置；以及

放置安装于上述主轴的工具或从上述主轴卸下的工具的工具放置场所，

该具备工具搬运装置的加工系统的特征在于，

上述工具搬运装置具备相对于设于上述工具的信息介质进行工具信息的读取的信息读取装置及进行工具信息的写入的信息写入装置中的至少一个，

具备上述工具搬运装置的加工系统具备能在上述机床的控制装置、上述工具搬运装置及上述信息读取装置或上述信息写入装置之间进行工具信息的收发的通信单元。

3.根据权利要求1或2所述的具备工具搬运装置的加工系统，其特征在于，

上述工具信息包括工具编号、工具长度、工具长度修正值、工具直径、工具直径修正值、工具重量、工具重心位置、工具寿命、工具使用次数、工具使用时间中的至少一个。

4.根据权利要求3所述的具备工具搬运装置的加工系统，其特征在于，

上述机床具备在上述工具使用时间超过上述工具寿命的情况下，显示信息或警报的显示单元。

5.根据权利要求3或4所述的具备工具搬运装置的加工系统，其特征在于，

上述工具搬运装置具有在上述工具使用时间超过上述工具寿命的情况下，将上述工具向加工系统外搬运，并且将与所搬运的上述工具不同的工具从加工系统外搬运并补充到工具放置场所的机构。