CN106914667A - 线放电加工系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种线放电加工系统，具有：按照程序来使电极丝和被加工物相对移动并利用上述电极丝对上述被加工物进行放电加工的线放电加工机；至少一个手；将上述手安装于臂的前端来进行对作业对象的作业的机器人；以及视觉传感器，其对通过上述放电加工而从上述被加工物切断的加工件在上述线放电加工机的加工槽内的位置进行检测，基于由上述视觉传感器检测到的上述加工件的位置，上述机器人进行从上述加工槽的上述加工件的去除作业。

Description

线放电加工系统
技术领域
本发明涉及线放电加工系统。
背景技术
在长时间的连续加工或由与自动交换被加工物的机器人等的机械手组合的线放电加工机进行无人运转的情况下，需要自动去除在加工中从被加工物切断的加工件。在切断的加工件落到加工槽内而放置的情况下，存在以下问题，即，与加工槽内的下部电极可动部干涉、夹在可动部与加工槽之间而使加工槽内的部件破损。
作为自动去除切断的加工件的方法，例如，如专利文献1所示，公开了在线放电加工机本身安装能够前后、上上移动的臂，通过臂前端的电磁铁或吸附盘将切落部提起而去除的装置。
对于利用日本特开昭60－180726号公报的装置来去除切断的加工件，其前提为切断后的加工件被保持为不从被加工物下落，而在日本特开昭60－180726号公报中未记载这种问题的解决方法。但是，被线放电加工机切断的加工件具有一旦被切断就向加工槽内下落的形状，这种情况下，日本特开昭60－180726号公报公开的装置存在不能回收该加工件的课题。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种即使为在线放电加工时从被加工物切断并落下的加工件，也能够进行回收的线放电加工系统。
本发明的线放电加工系统具有：按照程序来使电极丝和被加工物相对移动并利用上述电极丝对上述被加工物进行放电加工的线放电加工机；至少一个手；以及将上述手安装于臂的前端来进行对作业对象的作业的机器人，上述线放电加工系统的特征在于，还具备视觉传感器，其对通过上述放电加工而从上述被加工物切断的加工件在上述线放电加工机的加工槽内的位置进行检测，基于由上述视觉传感器检测到的上述加工件的位置，上述机器人进行从上述加工槽的上述加工件的去除作业。
本发明的线放电加工系统的特征在于，具有用于上述被加工物的交换作业和上述加工件的去除作业双方的共用的手。
本发明的线放电加工系统的特征在于，至少具有用于进行上述被加工物的交换作业的被加工物用的手和用于进行上述加工件的去除作业的加工件用的手，具备用于根据上述作业而选择性地安装任意一个上述手的手自动交换装置。
本发明的线放电加工系统的特征在于，具有多种加工件用的手，具备用于根据上述加工件的材质、上述加工件的形状、以及上述加工件的存在环境而选择性安装任意一个上述手的手自动交换装置。
本发明的线放电加工系统的特征在于，上述手具备对与上述加工件接触的情况以及把持上述加工件的情况进行检测的传感器。
本发明的线放电加工系统的特征在于，基于相对于充满上述加工槽的加工液的液面的角度、上述加工液相对于空气的折射率来对利用上述视觉传感器检测到的上述加工件的位置进行修正。
本发明的线放电加工系统的特征在于，上述视觉传感器与上述手一同安装于上述机器人的臂的前端。
本发明利用视觉传感器识别切断的加工件的位置且自动地去除切断的加工件，从而能够削减作业者劳力，或者能够进行无人的连续加工。
另外，将取出的加工件临时放置于工作台等，且通过视觉传感器进行再检测，从而能够确认去除了目标加工件。
附图说明
本发明的上述的及其它的目的及特征通过参照附图的以下的实施例的说明将变得清楚。这些图中：
图1是本发明的一实施方式的线放电加工系统的概要结构图。
图2是表示在图1的线放电加工系统1中机器人3使用加工件用手31从加工槽20内取出加工件41的状态的图。
图3是表示机器人3的臂30前端的概要结构图。
图4是利用电磁铁保持加工件41的加工件用手31a的概要结构图。
图5是利用卡盘把持加工件41的加工件用手31b的概要结构图。
图6是表示在图1的线放电加工系统1中利用视觉传感器33对从加工槽20取出的加工件41进行再检测的状态的图。
图7是表示图1的线放电加工系统1的动作的流程图。
具体实施方式
以下，对本发明的实施方式和附图一同进行说明。
图1是表示本发明的一实施方式的线放电加工系统的概要的结构的图。本实施方式的线放电加工系统1具备对被加工物4进行放电加工的线放电加工机2和机器人3。
线放电加工机2是对在装满有加工液的加工槽20内的工作台(未图示)设置的被加工物4进行放电加工的加工机。在线放电加工机2内置有控制装置(未图示)，或者与线放电加工机2并排地设置有控制控制，该控制装置按照程序对分别驱动电极丝(未图示)及工作台的多个伺服马达(未图示)进行控制来使电极丝与被加工物4之间的相对的位置移动，并且通过控制电极丝与被加工物4之间的电位差来产生放电，从而进行电极丝对被加工物4的放电加工。在加工槽20内配置有用于接受从被加工物4切除而下落的加工件41的接收盘21。
机器人3是进行针对线放电加工机2的被加工物4的交换作业及利用放电加工而从被加工物4切断的加工件41的去除作业的装置，其基于与交换作业或去除作业相关的机器人程序而被机器人控制器(未图示)控制。该机器人控制器以有线或无线的方式与线放电加工机2的控制装置连接，且基于来自线放电加工机2的指令来执行与交换作业相关的动作或与去除作业相关的动作。
在执行与加工件41的去除作业相关的动作时，机器人3通过手自动交换装置等而向臂30的前端安装用于检测加工件用手31与加工槽20内的加工件41的视觉传感器33。机器人3利用视觉传感器33从加工槽20上对加工槽20的整个区域进行扫描来获取视觉信息，且介于该视觉信息指定加工件41的位置。作为根据视觉信息指定加工件41的位置的方法，能够使用通常的图像识别的技术。例如，预先从控制装置向控制机器人3的机器人控制器中存储与加工件41的形状相关的信息、与颜色等相关的信息，可以通过对视觉信息进行与加工件41的形状相关的信息的匹配，从而检测加工件41的位置，更简单地，也可以通过从视觉信息内找出与加工件41同程度的大小的加工件41的颜色区域，从而检测加工件41的位置。
图2是表示机器人3使用加工件用手31取出指定了加工槽20内的位置的加工件41的状态的图。作为一例，在加工件用手31的前端设有电磁铁311，机器人3利用电磁铁311的磁力将加工件41保持在加工件用手31的前端而从加工槽20内取出，并将所取出的加工件41临时放置到在机器人3附近配置的临时放置台。如图所示，从被加工物4切下的加工件41虽然落入加工槽20内的接收盘21，但是也存在由于从接收盘21溢出洒落而落到加工槽20底的情况。在任意情况下，均能够使用加工件用手31取出由视觉传感器33检测出位置的加工件41。此外，优选加工件用手31构成为相比加工槽20的深度，具备充分的长度。由此，因为能够在取出加工件41时使视觉传感器33不进入加工槽20内，所以视觉传感器33不会与接收盘21、被加工物4等产生干涉，另外，即使在加工槽20中充满加工液的情况下，取出加工件41时，该视觉传感器33也不会浸入加工液。
图3是表示机器人3的臂30前端的概要结构的图。在臂30的前端与视觉传感器33一同设有手转换器34，且构成为，能够在控制机器人3的机器人控制器的控制下，自动地更换用于被加工物4的交换作业的被加工物交换手35和根据加工件41的材质、加工件41的形状、加工件41的存在环境(加工槽20内的加工液的液质等)而分类使用的多种加工件用手31。作为多种加工件用手31的例，具有利用上述的电磁铁保持加工件41的加工件用手31a、利用卡盘把持加工件41的加工件用手31b等。
图4是利用电磁铁保持加工件41的加工件用手31a的概要结构图。在利用电磁铁保持加工件41的加工件用手31a的底端侧设有手转换器316，且能够根据控制机器人3的机器人控制器的控制而与处于臂30的前端的手转换器34进行拆装。另外，在前端侧设置圆筒部313，在该圆筒部313前以能够在图中箭头A－B方向上移动的方式嵌入有支撑电磁铁311的支撑部312。另外，在圆筒部313的内部配置有弹簧314，利用其反作用力，总是向图中箭头B方向推支撑部312。符号315是检测支撑部312的接近的接近传感器。
在利用将加工件41由该电磁铁保持的加工件用手31a保持加工件41时，在控制机器人3的机器人控制器的控制下，使处于加工件用手31a的前端的电磁铁311推到机器人3利用视觉传感器33所指定的加工件41的位置时，由于其反作用力，电磁铁311及支撑部312向图4中的箭头A方向移动。然后，控制机器人3的机器人控制器通过接近传感器315检测到支撑部312的移动而检测电磁铁311被推到加工件41，从而接通电磁铁311来保持加工件41。
图5是利用卡盘保持加工件41的加工件用手31b的概要结构图。在利用卡盘保持加工件41的加工件用手31b的底端侧设有手转换器318，从而能够根据控制机器人3的机器人控制器的控制而与处于臂30的前端的手转换器34进行拆装。另外，在前端侧设有在图5中箭头方向上开闭的卡盘317，该卡盘317具备对在闭合时夹住物体进行检测的传感器(未图示)。
在利用将加工件41由该卡盘把持的加工件用手31b保持加工件41时，在控制机器人3的机器人控制器的控制下，使处于加工件用手31b的前端的卡盘317移动到机器人3利用视觉传感器33所指定的加工件41的位置，并闭合卡盘。然后，利用传感器，通过检测到检测卡盘317夹住物体而检测卡盘317保持住加工件41。
图6是表示对放置于临时放置台5的加工件41利用安装于机器人3的臂30的视觉传感器33进行再检测的状态的图。从而，将视觉传感器33不仅用于检测加工槽20内的加工件41的位置，还用于所取出的加工件41的再检测，从而，也能够进行从加工槽20内去除了目标加工件41的再确认、加工件41的品质的检验等。
图7是表示本实施方式的线放电加工系统的动作的流程的流程图。
[步骤SA01]控制线放电加工机2的控制装置按照程序对线放电加工机2进行控制，从而进行被加工物4的放电加工，从被加工物4切下加工件41。加工件41落到接收盘21、加工槽20底。
[步骤SA02]从控制线放电加工机2的控制装置向控制机器人3的机器人控制器输出加工件41的去除作业的指令。输出的指令中含有加工件的种类(形状等)、个数等信息。
[步骤SA03]在机器人控制器的控制下，机器人3开始从加工槽20去除加工件41的去除作业。首先，机器人3利用视觉传感器33扫描加工槽20的整个区域，并指定加工槽20内的各加工件41的位置。
[步骤SA04]机器人控制器判断从加工槽20内是否检测到加工件41。在检测到的情况下，将处理转移到步骤SA06，在未检测到的情况下，将处理转移到步骤SA05。
[步骤SA05]机器人控制器执行未检测到加工件41的情况下的异常处理。作为异常处理的例，具有作为变更检测条件的重试、向作业者通知不能检测加工件41的警告。
[步骤SA06]基于在步骤SA04检测到的加工槽20内的加工件41的位置，机器人控制器控制机器人3而使用安装于臂30的前端的加工件用手31将加工件41从加工槽取出。
[步骤SA07]机器人控制器控制机器人3，将在步骤SA06所取出的加工件41拿出到临时放置台5上。
[步骤SA08]机器人控制器控制机器人3，通过视觉传感器33对在步骤SA07拿出到临时放置台5上的加工件41进行再检测。
[步骤SA09]判断在步骤SA08再检测到的加工件41的形状等是否正常。在再检测到的加工件41正常的情况下，将处理转移到步骤SA11，在不正常的情况下，将处理转移到步骤SA10。
[步骤SA10]机器人控制器执行再检测到的加工件41不正常的情况下的异常处理。作为异常处理的例，具有作为变更检测条件的重试、向作业者通知加工件异常的警告。
[步骤SA11]机器人控制器将机器人3以向待机位置移动的方式控制。
[步骤SA12]机器人控制器判断是否全部取出作为在步骤SA02从控制装置指示的去除对象的加工件41。在取出完成的情况下，将处理转移到步骤SA13，在取出未完成的情况下，将处理转移到步骤SA03。
[步骤SA13]机器人控制器向控制线放电加工机2的控制装置通知去除作业完成。
[步骤SA14]线放电加工机2的控制装置判断基于程序的被加工物4的放电加工是否完成。在完成的情况下，结束本处理，在未完成的情况下，将处理转移到步骤SA01，继续基于程序的被加工物4的放电加工。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明不被仅限定于上述的实施方式的例，通过添加适当的变更，能够以更多的方式实施。
例如，在上述的实施方式中分别准备被加工物交换手35和加工件用手31，根据机器人3进行的作业而更换使用所准备的手，但是，也可以构成为，准备兼用于被加工物交换手35和加工件用手31双方的通用手，在被加工物的交换作业和加工件的去除作业双方使用一个通用手。
在通过视觉传感器33检测加工槽20内时，存在未排除加工液的情况。
该情况下使用以下方法，即，在控制机器人3的机器人控制器中预先存储加工液相对于空气的折射率，利用视觉传感器33，从预定的多个位置与加工液面成比垂直小的角度地对加工槽20内进行摄像，根据所拍摄的图像指定加工件41的位置。机器人控制器基于视觉传感器33对加工液的液面摄像时的角度、加工槽20内的加工液面的高度、加工液相对于空气的折射率等，对根据所拍摄的图像求得的加工槽20内的加工件41的位置进行修正而算出加工槽20内的加工件41的准确位置，利用加工件用手31，从加工槽20内去除处于该算出的位置的加工件41。
另外，也可以在使用上述方法时，与各加工液的种类、成分对应地存储多个该加工液相对于空气的折射率，使用与在放电加工时向加工槽20供给的加工液的种类、成分相应的折射率来对根据所拍摄的图像求得的加工槽20内的加工件41的位置进行修正。
而且，在上述的实施方式中，视觉传感器33与加工件用手31一同安装于机器人3的臂30前端来使用，但是，只要是能够识别加工槽20内的位置，视觉传感器33安装在任一位置均可。例如，也可以在加工槽20的缘部固定地安装多个视觉传感器来检测加工槽20内的加工件41，也可以安装于与安装有加工件用手31的机器人不同的机器人的臂来使用。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明不限于上述的实施方式的例，能够通过添加适当的变更而以其它方式实施。

Claims (7)

1.一种线放电加工系统，具有：
按照程序来使电极丝和被加工物相对移动并利用上述电极丝对上述被加工物进行放电加工的线放电加工机；
至少一个手；以及
将上述手安装于臂的前端来进行对作业对象的作业的机器人，
上述线放电加工系统的特征在于，
还具备视觉传感器，其对通过上述放电加工而从上述被加工物切断的加工件在上述线放电加工机的加工槽内的位置进行检测，
基于由上述视觉传感器检测到的上述加工件的位置，上述机器人进行从上述加工槽的上述加工件的去除作业。
2.根据权利要求1所述的线放电加工系统，其特征在于，
具有用于上述被加工物的交换作业和上述加工件的去除作业双方的共用的手。
3.根据权利要求1所述的线放电加工系统，其特征在于，
至少具有用于进行上述被加工物的交换作业的被加工物用的手和用于进行上述加工件的去除作业的加工件用的手，
具备用于按照上述作业而选择性地安装任意一个上述手的手自动交换装置。
4.根据权利要求1所述的线放电加工系统，其特征在于，
具有多种加工件用的手，
具备用于根据上述加工件的材质、上述加工件的形状、以及上述加工件的存在环境而选择性安装任意一个上述手的手自动交换装置。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的线放电加工系统，其特征在于，
上述手具备对与上述加工件接触的情况以及把持上述加工件的情况进行检测的传感器。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的线放电加工系统，其特征在于，
基于相对于充满上述加工槽的加工液的液面的角度、上述加工液相对于空气的折射率来对利用上述视觉传感器检测到的上述加工件的位置进行修正。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的线放电加工系统，其特征在于，
上述视觉传感器与上述手一同安装于上述机器人的臂的前端。
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