CN108356586B - 具备搬出加工后零件的机器人的加工系统及零件搬出方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供加工系统，具备边向零件供给加工液边对零件进行加工的加工机、从加工机搬出加工后的零件的机器人、控制机器人的控制装置、以及设于加工机外并对零件的搬出路径进行划定的凹状壁部。机器人具有把持零件的把持部和使把持部旋转的旋转驱动部。控制装置边利用旋转驱动部使把持有加工后的零件的把持部在凹状壁部的内侧旋转边沿上述搬出路径移动。

Description

具备搬出加工后零件的机器人的加工系统及零件搬出方法

技术领域

本发明涉及具备搬出加工后的零件的机器人的加工系统以及零件搬出方法。

背景技术

在数控机床(NC机床)等加工机中，边向加工对象的工件供给加工液边进行对工件的切削、开孔等，因而加工液附着于加工后的工件。在工件的加工中所产生的加工屑也附着于加工后的工件。在将加工后的工件从加工机向下一个加工用的设备搬运之前，期望预先从加工后的工件除去加工液、加工屑。

现今，在加工机内，对进行切削加工后的工件喷出空气，来从工件的表面除去加工液、加工屑。

例如，已知有如下的切屑除去装置(例如参照日本实用新案登录第3088141号公报)，其是吹气式切屑除去装置，在具备工件的搬入搬出用的开口部和开闭门的装置主体内设有搬运工件的输送机和吹气用的喷嘴装置。

并且，公知有如下的技术(例如参照日本特公平6-20712号公报)：利用使装配于车床的主轴的工件旋转时的离心力来使附着于工件的切屑即加工屑吹除出去。

并且，已知有如下的生产线(例如参照日本特开2016-67997号公报)：具备边向工件供给冷却液边进行切削加工的加工装置和对由该加工装置实施切削加工后的工件进行清洗的清洗装置。

发明内容

但是，在日本实用新案登录第3088141号公报、日本特公平6-20712号公报记载的技术中，解释为在加工机的主体内将附着于加工后的工件的切屑等的加工屑除去。这种情况下，在加工机内堆积大量的加工屑、切削液。其结果，停止加工机的运转并对加工机内进行清洁的工序所花费的时间变长，从而产生从工件的加工结束向下一个工序转移为止的时间(以下称作作业周期时间。)延长的课题。

并且，如日本特开2016-67997号公报所记载的技术那样，在将加工后的工件从加工机移动至目的的搬运目的地的中途，即使是使加工后的工件停留在清洗装置内的情况，也产生周期时间延长的课题。

在生产现场，为了实现省力以及生产率的提高，有时使用机器人将存在于工件储料器的未加工的工件搬入至数控机床等加工机、或者将加工后的工件从加工机搬出至工件储料器。

在使用这样的机器人将加工后的工件从加工机向工件储料器搬出的加工系统中，期望能够防止周期时间的增加且能够从加工后的工件除去加工液、加工屑。

本公开的一个方式提供一种加工系统，具备：边向零件供给加工液边对上述零件进行加工的加工机；从上述加工机搬出加工后的上述零件的机器人；对上述机器人进行控制的控制装置；以及设于上述加工机外且对上述零件的搬出路径进行划分的凹状壁部，上述加工系统的特征在于，上述机器人具有把持上述零件的把持部和使上述把持部旋转的旋转驱动部，上述控制装置边利用上述旋转驱动部使把持有上述加工后的零件的上述把持部在上述凹状壁部的内侧旋转边使上述把持部沿上述搬出路径移动。

本发明的其它方式提供一种零件搬出方法，在加工机内边向零件供给加工液边对上述零件进行加工，之后使用机器人从上述加工机搬出加工后的上述零件，上述零件搬出方法的特征在于，在上述加工机外设有对上述零件的搬出路径进行划定的凹状壁部，利用上述机器人，边使上述加工后的零件在上述凹状壁部的内侧旋转边沿上述搬出路径移动，从而使附着于上述加工后的零件的上述加工液或上述加工液以及加工屑在上述凹状壁部内飞散。

附图说明

通过与附图相关的以下的实施方式的说明，本发明的目的、特征以及优点会变得更加清楚。该附图中：

图1是示出一个实施方式的加工系统的整体的立体图。

图2是图1所示的把持部以及旋转驱动部的放大图。

图3是示意性地示出图1所示的凹状壁部的横截面的图。

图4是用于说明利用一个实施方式的加工系统从加工后的工件W除去切削液、加工屑的处理的一个例子的流程图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。纵观所有附图，对对应的构成要件标注共用的符号。为了使理解变得容易，在这些附图中适当地变更比例尺。并且，附图所示的方式是用于实施本发明的一个例子，本发明并不限定于图示的方式。

图1是示出一个实施方式的加工系统10的整体的立体图，图2是图1所示的把持部14以及旋转驱动部15的放大图。

如图1所示，加工系统10具备：边向作为零件的工件W供给加工液边对工件W进行加工的加工机11；从加工机11搬出加工后的工件W的机器人12；控制机器人12的控制装置13；以及设于加工机11外并对工件W的搬出路径进行划定的凹状壁部17。

加工机11例如是数控机床、数控车床等。在机器人12的周围设置有安全栅栏19。机器人12例如是垂直多关节机器人、水平多关节机器人、三轴正交机器人等。机器人12不仅进行将加工后的工件W从加工机11搬出至加工机11外的规定场所、例如工件收纳容器16的动作，还能够进行将存在于工件储料器(未图示)的未加工的工件W搬入至加工机11的动作。

机器人12具有把持工件W的把持部14和使把持部14旋转的旋转驱动部15。在机器人12是图1所示那样的六轴垂直多关节机器人的情况下，把持部14设于机器人12的臂部的前端，旋转驱动部15相当于使连结该臂部的前端和把持部14的腕部的关节轴亦即第五轴(J5)、第六轴(J6)分别旋转的马达(未图示)。在该情况下，把持部14沿图2中由箭头A以及箭头B所示的两个旋转方向旋转自如。但是，在本发明中，把持部14的旋转方向并不限定于上述箭头A以及箭头B的方向。旋转驱动部15是具有利用马达(未图示)使把持部14绕在机器人12的臂部的前端的凸缘面定义的正交三轴中的至少一个轴旋转的结构即可。因此，本发明中的把持部的旋转也包括回转、以旋转轴为中心的往复运动。另外，关于把持部14的旋转动作，不仅进行一个方向的旋转，也可以交替地进行顺时针方向和逆时针方向的旋转。

另外，在加工机11外设有上述的凹状壁部17。凹状壁部17设置为：沿着利用机器人12使加工后的工件W从加工机11向工件收纳容器16移动时的搬出路径覆盖该预定路径的左右两侧以及下侧。这是一个例子，凹状壁部17形成为包围移动中的工件W即可。

上述的加工后的工件W的搬出路径预先决定为：把持有加工后的工件W的把持部14进入凹状壁部17的内侧，而且沿凹状壁部17向工件收纳容器16移动。该搬出路径通过教学作业而预先存储于机器人12的控制装置13内的存储器。

本实施方式的控制装置13进行如下控制：边利用旋转驱动部15使把持有加工后的工件W的把持部14在凹状壁部17的内侧旋转，边使把持部14沿上述的搬出路径向加工机11外的工件收纳容器16移动，由此使附着于加工后的工件W的加工屑以及加工液在凹状壁部17内飞散。

也就是说，当在数控机床等加工机11中加工工件W时进行如下的加工：边向工件W供给切削油、冷却液等加工液边进行工件W的切削、开孔等。在加工中从工件W产生的加工屑同加工液一起附着于工件W的表面。

为了使这样的加工屑以及加工液从工件W的表面飞出，控制装置13能够如下地控制旋转驱动部15：利用把持部14的旋转对工件W上的加工屑以及加工液作用离心力。而且，也能够如下地控制旋转驱动部15：利用把持部14的正转和反转的切换对工件W上的加工屑以及加工液作用惯性力。

而且，为了使附着于工件W的加工部位的加工屑以及加工液飞散，控制装置13能够在使把持部14把持尽量远离工件W的加工部位的部位之后使把持部14旋转。对于把持部14的旋转速度而言，通过实验来变更使把持有附着了加工液以及加工屑的工件W的把持部14旋转的速度，并决定在能够把持工件W的范围内的最高速度即可。

并且，如图2所示，使用多关节机器人的腕部的关节轴以及驱动该关节轴的马达作为旋转驱动部15，由此不需要在机器人12新追加用于使加工屑以及加工液从工件W的表面飞出的旋转驱动装置。

图3是示意性地示出图1所示的凹状壁部17的横截面的图。如图3所示，在上述的凹状壁部17的内部设置不使加工屑通过而仅使加工液通过的内壁部17a，凹状壁部17优选构成为容纳通过内壁部17a后的加工液。内壁部17a例如将具有网眼(网状物)的板部件成形为凹状而成。例如，内壁部17a中的网眼的开口尺寸能够在5mm以下。而且，凹状壁部17也可以与回收泵18连接，该回收泵18用于将积存在凹状壁部17内的加工液回收至加工机11所具备的加工液容器(未图示)。并且，也可以在凹状壁部17设置吹气装置(未图示)，该吹气装置对由机器人12而移动的加工后的工件W吹送空气。

图4是用于说明利用本实施方式的加工系统10从加工后的工件W除去切削液、加工屑的处理的一个例子的流程图。其中，设为在执行图4所示的动作流程前，将未加工的工件W搬入至加工机11内。而且，具备内壁部17a的凹状壁部17沿着利用把持部14使工件W从加工机11内向工件收纳容器16移动的预定搬出路径预先设置。

首先，在图4的步骤S11中，加工机11加工未加工的工件W。在加工结束后，控制装置13根据预先存储的动作程序使机器人12以及把持部14动作。由此，在步骤S12中，机器人12利用把持部14把持加工机11内的加工后的工件W并向加工机11外移动。

接着，在步骤S13中，把持有加工后的工件W的把持部14沿上述的预定搬出路径向加工机11外的工件收纳容器16移动。凹状壁部17存在于该移动中的把持部14的左右两侧以及下侧。

而且，在接下来的步骤S14中，控制装置13利用旋转驱动部15使移动中的把持部14在凹状壁部17的内侧旋转，从而在凹状壁部17内使加工屑以及加工液从加工后的工件W飞散。此外，把持部14优选在从进入至凹状壁部17内起直至移动至工件收纳容器16的附近在凹状壁部17的内侧持续旋转。

从工件W飞散出的加工屑以及加工液由凹状壁部17承接。具体而言，加工屑由凹状壁部17内的内壁部17a回收，加工液通过内壁部17a之后由凹状壁部17回收(步骤S15)。

通过以上的动作流程，从加工后的工件W除去加工屑以及加工液。

根据以上说明的加工系统10，得到以下的效果。

边利用机器人12的把持部14把持加工机11内的加工后的工件W并移动至加工机11外的预定场所，边使加工后的工件W在凹状壁部17的内侧旋转，从而使附着于工件W的加工屑、加工液在凹状壁部17内飞散。

这样，在本实施方式的情况下，不会停止取出至加工机11外的加工后的工件W的搬运，在将加工后的工件W向加工机11外的预定场所搬运的流程中，从加工后的工件W除去加工屑、加工液。也就是说，根据本实施方式，不需要用于从加工后的工件W除去加工屑、加工液的特别的时间，在加工机11内和加工机11外也不需要设置为此的工件设置场所。

由此，在利用机器人12将由加工机11加工后的工件W搬出至加工机11外的加工系统10中，能够不增加作业周期时间地从加工后的工件W除去切削液、加工屑。

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本领域技术人员可以理解为在不脱离后述的权利要求书的公开范围的情况下能够进行各种修正以及变更。

并且，为了解决本公开的课题，能够提供以下的各种方式和其效果。此外，以下的方式的说明文中的编号与本公开的附图中的符号对应。

例如，本公开的第一个方式是一种加工系统10，具备：边向零件供给加工液边对上述零件W进行加工的加工机11；从上述加工机11搬出加工后的上述零件W的机器人12；控制上述机器人12的控制装置13；以及设于上述加工机11外且对上述零件W的搬出路径进行划定的凹状壁部17，其中，

上述机器人12具有把持上述零件W的把持部14和使上述把持部14旋转的旋转驱动部15，

上述控制装置13边利用上述旋转驱动部15使把持有上述加工后的零件W的上述把持部14在上述凹状壁部17的内侧旋转边沿上述搬出路径移动。

根据上述第一个方式，能够边利用机器人将由加工机加工后的工件搬出至加工机外，边从加工后的工件除去切削液、加工屑，因而能够防止作业周期时间的增加。

并且，本公开的第二方式的加工系统10在上述第一个方式的加工系统10中，在上述凹状壁部17的内部设有仅使上述加工液通过的内壁部17a，上述凹状壁部17构成为接受通过上述内壁部17a后的上述加工液。

根据上述第二方式，能够分离附着于加工后的零件的加工屑以及加工液并进行回收。

另外，根据本公开的第三方式的加工系统10，在上述第一个方式或者第二方式的加工系统10中，上述机器人12是多关节机器人，上述旋转驱动部15使用使该多关节机器人的腕部的关节轴旋转的马达。

根据上述第三方式，不需要在机器人新设置为了从加工后的零件除去加工屑以及加工液而使把持部旋转的旋转驱动部。也就是说，能够照旧利用存在于机器人臂部的前端的腕部的关节轴以及驱动该关节轴的马达。

而且，本公开的第四方式是一种零件搬出方法，在加工机11内边向零件W供给加工液边对上述零件W进行加工，之后使用机器人12从上述加工机11搬出加工后的上述零件W，其中，

在上述加工机(11)外设有对上述零件W的搬出路径进行划定的凹状壁部17，

利用上述机器人12，边使上述加工后的零件W在上述凹状壁部17的内侧旋转边沿上述搬出路径移动，从而使附着于上述加工后的零件W的上述加工液或上述加工液以及加工屑在上述凹状壁部17内飞散。

根据上述第四方式，得到与上述的第一个方式相同的效果。即，能够边利用机器人将由加工机加工后的工件搬出至加工机外，边从加工后的工件除去切削液、加工屑，因而能够缩短作业周期时间。

并且，本公开的第五方式的零件搬出方法在上述第四方式的零件搬出方法中，在上述凹状壁部17的内部设置仅使上述加工液通过的内壁部17a，上述凹状壁部17构成为接受通过上述内壁部17a后的上述加工液。

根据上述第五方式，与上述的第二方式相同，能够分离附着于加工后的零件的加工屑以及加工液并进行回收。

Claims (5)

1.一种加工系统，具备：边向零件供给加工液边对上述零件进行加工的加工机；设置于上述加工机外并从上述加工机搬出加工后的上述零件的机器人；控制上述机器人的控制装置；以及设于上述加工机外并对上述零件的搬出路径进行划定的凹状壁部，上述加工系统的特征在于，

上述机器人具有把持上述零件的把持部和使上述把持部旋转的旋转驱动部，

上述控制装置使把持有上述加工后的零件的上述把持部边由上述旋转驱动部在上述凹状壁部的内侧旋转边沿上述搬出路径移动。

2.根据权利要求1所述的加工系统，其特征在于，

在上述凹状壁部的内部设置仅使上述加工液通过的内壁部，上述凹状壁部容纳通过上述内壁部后的上述加工液。

3.根据权利要求1或2所述的加工系统，其特征在于，

上述机器人是多关节机器人，上述旋转驱动部使用使该多关节机器人的腕部的关节轴旋转的马达。

4.一种零件搬出方法，在加工机内边向零件供给加工液边对上述零件进行加工，之后使用设置于上述加工机外的机器人从上述加工机搬出加工后的上述零件，

上述零件搬出方法的特征在于，

在上述加工机外设有对上述零件的搬出路径进行划定的凹状壁部，

利用上述机器人，边使上述加工后的零件在上述凹状壁部的内侧旋转边沿上述搬出路径移动，从而使附着于上述加工后的零件的上述加工液或上述加工液以及加工屑在上述凹状壁部内飞散。

5.根据权利要求4所述的零件搬出方法，其特征在于，

在上述凹状壁部的内部设置仅使上述加工液通过的内壁部，上述凹状壁部容纳通过上述内壁部后的上述加工液。