CN108247428A - 工作机械 - Google Patents

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堀弘毅
多田宏行
西村尚贡
大杉胜
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Nakamura Tome Precision Industry Co Ltd
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Nakamura Tome Precision Industry Co Ltd
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q17/00—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools
    • B23Q17/24—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools using optics or electromagnetic waves
    • B23Q17/2409—Arrangements for indirect observation of the working space using image recording means, e.g. a camera

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  • Optics & Photonics (AREA)
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Abstract

本发明提供一种工作机械，能够从多方位对加工区域进行监视，同时，能够进行工作机械的运转状况的显示以及分析等。本发明技术方案的工作机械的特征在于，具有：罩部，将具有加工区域的机内和所述加工区域覆盖；摄像机，对所述机内进行拍摄，所述罩部具有触摸面板，所述触摸面板由显示面板和输入操作面板构成，具有所述摄像机拍摄的机内的图像以及工作机械的运转信息的显示功能和输入操作功能。

Description

工作机械
技术领域
本发明涉及一种能够对加工区域进行监视的工作机械。
背景技术
先前以来，众所周知有一种为了防止在工件的加工区域产生的切屑、冷却液等飞散而使用罩部覆盖加工区域的工作机械。
多数情况下，在这种罩部上设置门以使得能够进入加工区域内，同时，在门上设置用于对内部进行监视的由透明的玻璃等制成的窗部。
但是，对于这种由透明板构成的窗部，只能透过窗部从一个方向对加工区域内进行监视，并不能从多方位对例如工件的加工点进行监视。
在专利文献1中公开了一种带有透过型显示装置的工作机械，能够将手动运转模式时工作机械所具有的轴的方向作为轴构成模型而显示于窗部。
在该公报所公开的技术中，虽然对监视内部的透明的窗部附加了作为局部操作盘的功能，但是，在只能透过窗部从一个方向进行监视这一点上，该窗部与以往的透明窗相比没有任何改变。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：再公表WO2014/054104号公报
发明内容
(发明要解决的技术问题)
本发明的目的在于提供一种工作机械，能够从多方位监视加工区域，同时，能够进行工作机械的运转状况的显示以及分析等。
(解决技术问题的技术方案)
本发明所涉及的工作机械，其特征在于，包括：罩部，将具有加工区域的机内和所述加工区域覆盖；摄像机，对所述机内进行拍摄；所述罩部具有触摸面板，所述触摸面板由显示面板和输入操作面板构成，具有所述摄像机拍摄的机内的图像以及工作机械的运转信息的显示功能和输入操作功能。
在此，所谓的加工区域不仅指切削、车削、研磨等机械加工，也包括焊接、激光加工等各种加工，具有用于包围这些加工区域的罩部的工作机械是本发明的对象。
另外，记载为“具有加工区域的机内”的目的在于，存在有在机内具有自动工具交换装置等附带设备的情况，根据需要也可以设置对这样的附带设备进行监视的摄像机。
在本发明中，由于通过摄像机对加工区域内进行拍摄，因此，不需要以往的由透明面板构成的监视窗。
先前以来，将监视窗设置于在罩部上安装的门的情况居多，而在本发明中，也能够将触摸面板设置于在覆盖加工区域的罩部上安装的门。
就以往设置于门的玻璃窗而言，当切屑等碰撞而产生破裂时需要更换窗部，与之对比，在本发明中，由于不需要这样的透视窗，并且能够使门为金属板等钣金制，因此不需要更换窗部。
另外，在本发明中，触摸面板能够作为现有的透视窗的一部分设置，也能够与透视窗并设。
在本发明中，触摸面板以至少具有摄像机拍摄显示模式和工作机械的运转信息显示模式的方式形成，能够切换成显示摄像机对机内进行摄影的拍摄的模式和显示工作机械的运转状态的模式。
在此，所谓的工作机械的运转信息是指与工作机械的运转有关的各种信息。
例如，可列举NC状态、冷却液信息、各种模态信息等机械状态，温度数据、负载数据等各种传感器信息，油压、夹紧压等各种压力信息，负载值显示、原点状态显示、剩余移动量显示、冲程范围显示、互锁状态显示等各种伺服信息，执行中的程序信息、主轴、芯轴等工具信息、消耗电力信息、使用者信息等。
将这些运转状态作为状态显示数据，在显示面板显示。
另外，也可以使该触摸面板具备作为操作盘的功能，也能够制成备忘录。
也可以配合用户的需要定制这些显示数据。
另外，各种传感器等所得到的信息能够进行图表显示或者仪表显示，同时，能够设定阈值，以使得当偏离阈值时发出警告等。
在本发明中，具有对所述机内进行拍摄的多台摄像机，所述摄像机拍摄显示模式也具有手动显示模式和自动显示模式，所述手动显示模式从所述多个摄像机中选择任意的摄像机的拍摄，所述自动显示模式在工件的加工的自动启动中沿着加工的流程进行特写显示。
这样，还能够对利用现有的透视窗不能监视的工件的里侧的加工部位、刀尖等进行监视，特别是在自动模式下能够根据加工的流程从多方位进行监视。
另外，就摄像机而言，可以使用具有广角拍摄功能的摄像机、具有拍摄方位的调整、变焦功能的摄像机。
在本发明中，具备将所述摄像机拍摄的机内的图像数据以时间序列进行存储的图像数据库和将所述工作机械的运转状态的显示信息以时间序列进行存储的运转信息数据库，并且具有使用该数据日志的分析单元。
这样，通过记录由摄像机拍摄的数据和工作机械的运转状态的显示数据，并且通过核对发生异常的情况的原因和双方的历史数据，能够容易地进行原因分析。
(发明的效果)
在本发明中，通过摄像机对加工区域进行拍摄，并且在触摸面板上显示该图像，因此，与现有的透视窗比较，能够从多方位进行监视。
进一步，由于能够显示工作机械的运转信息，因此，能够分析工作机械的运转状态，并且也能够根据需要进行条件变更操作。
另外，当具备记录摄像机的拍摄数据和工作机械的运转的状态显示数据的功能时，能够容易地从历史中进行图像数据和状态显示数据的核对，发生异常的情况下的问题解决变得迅速。
由此，能够削减工作机械的停止损耗，有助于预防异常发生。
附图说明
图1(a)和图1(b)示出在门上安装了触摸面板的例子，图1(a)示出关闭门的状态，图1(b)示出打开门的状态。
图2(a)和图2(b)示出摄像模式的触摸面板的显示例，图2(a)示出整体图像，图2(b)示出特写镜头(移近目标)例。
图3是示出运转信息显示模式的例子。
图4示出在门的透视窗的局部安装了触摸面板的例子。
图5示出在已有的门上安装触摸面板的例子。
图6(a)和图6(b)示出配设于门的内侧的摄像机的配置例，图6(a)示出门的外侧，图6(b)示出门的内侧。
图7(a)和图7(b)示出主轴摄像机的视野，图7(b)是图7(a)的A-A线截面图。
图8(a)和图8(b)示出朝向自动工具交换装置(ATC)的刀架配置了摄像机的例子。
图9示出工作机械的监视系统的框图。
图10示出数据日志的活用例。
符号说明
10 工作机械
11 门
12 触摸面板
13 操作盘
15 加工区域。
具体实施方式
基于以下附图对本发明所涉及的工作机械的例子进行说明，但是本发明并不限定于此。
图1(a)和图1(b)中示出的工作机械10示出具备ATC装置(自动工具交换装置)14的例子，并且是具有滑动式的门11和在其近前、横向上具有操作盘13的例子。
图1(a)示出门11关闭的状态，图1(b)示出门打开的状态。
门11作为覆盖加工区域15的罩部的一部分而设置。
在加工区域15具有夹紧工件的主轴15a和刀具台15b等工件的夹紧单元以及各种工具的保持以及旋转单元。
此外，加工单元并不限定于此，包括各种加工。
图1(a)和图1(b)的实施例是，在门11上安装有触摸面板12的例子，触摸面板不需要制成透视型，能够安装于框架、钣金制等的门板。
此外，在门11上设置有开闭把手11a。
摄像机的安装位置能够根据机内的构造任意地选定。
在本实施例中，如图6(b)所示，在门11的内侧左右方向中央具有广角摄像机16a。
图6(b)是在广角摄像机16a的两侧安装有R侧主轴拍摄用摄像机16b和L侧主轴拍摄用摄像机16c的例子，如图7(a)和图7(b)所示，以主轴中心O为中心安装具有规定的视野W的摄像机。
另外，在本实施例中，如图8(a)和图8(b)所示，安装对ATC刀架的动作进行拍摄的摄像机16d。
图2(a)和图2(b)示出将触摸面板12设为摄像模式的例子。
P1示出通过能够拍摄加工区域的大致整体的广角摄像机拍摄的图像。
P2、P4示出左右的主轴，P3示出拍摄了ATC装置的刀架的例子。
图2(a)和图2(b)示出在该状态下，通过进行图标操作，例如移近目标P2而对主轴15a的夹头115a的状态进行检查的例子。
这样，在手动模式下，当选择检查各部位时，通过选择摄像机，能够改变拍摄方位来进行检查。
另外，如果使工作机械启动并且设为自动模式的话，则在通过NC取得的加工状态的基础上，沿着工件的加工点自动地依次切换摄像机图像的放大显示。
如果通过图标操作将触摸面板12切换成运转信息模式的话，则例如图3所示，能够配合机内的摄像机拍摄而实时显示程序的执行状态、各种传感器信息、主轴信息等。
另外，可考虑局部运转条件变更的操作面板、备忘录等各种使用方法。
图4示出在门的透视窗11b的局部安装了触摸面板12的例子，能够通过门具有的透视窗11b对加工区域进行监视，同时，能够在触摸面板12上通过从里侧或者侧面等从前方不易观察的方位的摄像机图像进行监视。
图5示出以后期安装的方式通过连结部件20将本发明所涉及的触摸面板12安装于已有的工作机械的门11的例子。
在这种情况下，摄像机也安装于加工区域。
图9中示出与本实施例有关的工作机械的监视系统的框图。
工作机械具备数值控制装置(NC)，被PC1控制。
使用者在操作盘13上输入操作加工条件，其内容显示在显示器13a上。
在工作机械的门11的外侧安装触摸面板12，在内侧如图6(a)和图6(b)所示安装摄像机1(16a)、摄像机2(16b)、摄像机3(16c)。
另外，在工作机械ATC部14上也安装摄像机4(16d)。
触摸面板12具有显示面板12a，显示摄像机所拍摄的图像和运转时的各种参数或者传感器信息等。
另外，用于切换显示模式和显示数据的输入操作面板12b与显示面板12a一体地图标显示或者另外设置。
如图10所示，PC1具有将摄像机拍摄数据以时间序列进行存储(记录)的图像数据库Dp和将此时的工作机械的运转状态显示数据以时间序列进行存储的运转信息数据库Df。
例如具有分析单元(Cm)，其在发现由于某种原因而产生异常的情况下，使此时的图像和状态显示数据的时间序列一致，使过去发生的事态还原。
由此，通过核对利用复原的图像数据Dfn的工具或者工件的加工状态和当时的状态显示数据Dpn，能够确认异常发生时的详细信息，并且能够进行顺利并且高精度的原因的确定(Ac)。
在本发明中，对于状态显示数据没有限制。
例如，显示如下信息。
＜机械的动作状态＞
显示从NC装置得到的程序编号、程序的执行代码块以及剩余的代码块等。
仪表显示从NC装置得到的主轴的倍率、旋转数、负载等。
显示从NC装置得到的T代码、G代码等模态信息。
＜传感器信息＞
图表显示温度数据、负载数据、瞬间消耗电力等。
＜压力信息＞
仪表显示压力单元的油压、夹紧压等。
＜伺服信息＞
负载值、原点状态、剩余移动量、冲程范围、互锁信息等。

Claims (5)

1.一种工作机械，其特征在于，包括：
罩部，将具有加工区域的机内和所述加工区域覆盖；
摄像机，对所述机内进行拍摄，
所述罩部具有触摸面板，
所述触摸面板由显示面板和输入操作面板构成，具有所述摄像机拍摄的机内的图像以及工作机械的运转信息的显示功能和输入操作功能。
2.根据权利要求1所述的工作机械，其特征在于，
所述触摸面板设置于门，所述门安装于覆盖所述加工区域的罩部。
3.根据权利要求1所述的工作机械，其特征在于，
所述触摸面板至少具有摄像机拍摄显示模式和工作机械的运转信息显示模式。
4.根据权利要求3所述的工作机械，其特征在于，
具有多台对所述机内进行拍摄的摄像机，
所述摄像机拍摄显示模式具有手动显示模式和自动显示模式，所述手动显示模式从所述多个摄像机中选择任意的摄像机的拍摄，所述自动显示模式在工件的加工的自动启动中沿着加工的流程进行特写显示。
5.根据权利要求1所述的工作机械，其特征在于，
具备将所述摄像机拍摄的机内的图像数据以时间序列进行存储的图像数据库和将所述工作机械的运转状态的显示信息以时间序列进行存储的运转信息数据库，并且具有使用该数据日志的分析单元。
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