CN110732913B - 吹气方法和加工系统 - Google Patents

Abstract

在最大容许时间内对工件进行吹气，来将工件上残留的切削液的量减少到最小限度。吹气方法包括以下工序：工序(S4)，在机床内对加工后的工件进行吹气；工序(S6)，基于机器人的作业状况或操作者的操作，发送用于预告机器人或操作者取出工件的工件取出预告信号；以及工序(S7)，基于从工件取出预告信号的发送起直到机器人或操作者到达机床前的工件取出位置为止所需要的时间，来计算吹气的追加时间，在进行吹气的工序(S4)中，使吹气延长追加时间。

Description

吹气方法和加工系统

技术领域

本发明涉及一种吹气方法和加工系统。

背景技术

在由机床对工件进行加工后，为了去除附着于工件的切削粉或切削液，而对工件进行吹气(例如，参照专利文献1～4)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2004-057862号公报

专利文献2：日本特开2000-135652号公报

专利文献3：日本特开平07-132463号公报

专利文献4：日本特开平08-267328号公报

发明内容

发明要解决的问题

工件上所残留的切削液在之后的工序中会带来各种各样的问题。例如，工件上所残留的切削液在研磨工序中会影响研磨机的动作、或者导致清洗工序中清洗时间的增加和清洗液的污染。因而，为了极力减少工件上所残留的切削液的量，而优选为使机床内的吹气的时间在不使之后的工序产生延迟的容许范围内较长。然而，在专利文献1～4中并没有考虑对吹气的时间进行调整。

本发明是鉴于上述的实际情况而完成的，其目的在于，提供一种能够在最大容许时间内对工件进行吹气而将工件上残留的切削液的量减少到最小限度的吹气方法和加工系统。

用于解决问题的方案

为了达到上述目的，本发明提供以下方案。

本发明的一个方式为一种吹气方法，包括以下工序：在机床内对加工后的工件进行吹气的工序；基于机器人的作业状况或操作者的操作，发送工件取出预告信号的工序，其中，该工件取出预告信号用于预告所述机器人或所述操作者取出所述工件；以及基于从所述工件取出预告信号的发送起直到所述机器人或所述操作者到达所述机床前的工件取出位置为止所需要的时间，来计算吹气的追加时间的工序，在进行所述吹气的工序中，使吹气延长所述追加时间。

在机床内对工件进行加工和吹气之后，由机器人或操作者将工件自机床取出。

在此，在工件取出之前，发送工件取出预告信号，基于从工件取出预告信号的发送起直到机器人或操作者到达机床前为止所需要的时间，来计算吹气的追加时间。然后，使吹气延长追加时间。由此，能够在机器人或操作者到达之前的最大容许时间内对工件进行吹气，来将工件上残留的切削液的量减少到最小限度。

也可以为，在上述方式中，包括：在进行所述吹气的工序之后，在所述机床内使所述工件从吹气位置移动到工件出入位置的工序，在计算所述吹气的追加时间的工序中，还基于所述工件从所述吹气位置到所述工件出入位置的移动时间，计算所述吹气的追加时间。

根据该结构，能够考虑吹气后的工件的移动时间来计算吹气的追加时间。

也可以为，在上述方式中，根据下式计算从吹气开始到结束为止的吹气时间，

A＝D+(B-C)

其中，A为所述吹气时间，B为从所述工件取出预告信号的发送起直到所述机器人或所述操作者到达所述机床前的工件取出位置为止所需要的时间，C为所述工件从所述吹气位置到所述工件出入位置的移动时间，D为从吹气开始起直到所述工件取出预告信号的发送为止的时间。

根据该结构，追加时间作为B-C进行计算。由此，能够将机器人或操作者到达之前的时间最大限度地有效利用于吹气。

也可以为，在上述方式中，在将规定的最小吹气时间设为E时，在E＞D的情况下，A＝D+(B-C)，在E≤D的情况下，A＝D。

根据该结构，在工件取出预告信号的发送时间点吹气时间没有达到最小吹气时间的情况下，使吹气延长追加时间(B-C)。另一方面，在工件取出预告信号的发送时间点吹气时间已经达到了最小吹气时间的情况下，不延长而结束吹气。由此，能够防止以超过需要的长时间持续进行吹气。

也可以为，在上述方式中，在发送所述工件取出预告信号的工序中，所述机器人或对该机器人进行控制的控制装置向所述机床发送所述工件取出预告信号。

根据该结构，能够根据机器人的作业的进展状况，以最佳的定时发送工件取出预告信号。

也可以为，在上述方式中，还包括：在吹气开始后，所述机床向所述机器人发送作业完成预告信号的工序，在发送所述工件取出预告信号的工序中，所述机器人响应所述作业完成预告信号而向所述机床发送所述工件取出预告信号。

根据该结构，通过作业完成预告信号而向机器人通知机床内的作业接近完成的情况。机器人响应作业完成预告信号而发送工件取出预告信号，之后向机床移动以取出工件。像这样，能够针对机床的作业的进展状况而将取出工件的定时最佳化。

本发明的其它方式为一种加工系统，具备：机床，其对工件进行加工和吹气；取出预告信号发送部，其基于机器人的作业状况或操作者的操作，发送工件取出预告信号，该工件取出预告信号用于预告所述机器人或所述操作者取出所述工件；以及追加时间计算部，其基于从所述工件取出预告信号的发送起直到所述机器人或所述操作者到达所述机床前的工件取出位置为止所需要的时间，来计算吹气的追加时间，所述机床使吹气延长所述追加时间。

发明的效果

根据本发明，起到如下的效果：能够在最大容许时间内对工件进行吹气，来将工件上残留的切削液的量减少到最小限度。

附图说明

图1是示出本发明的一个实施方式所涉及的加工系统的整体结构的概要俯视图。

图2是示出图1的加工系统中的机床和机器人的结构的框图。

图3是示出由图1的加工系统进行的吹气方法的序列图。

图4是示出图3的吹气方法的步骤S2～S12的定时的图表。

图5是示出比较例所涉及的吹气方法的定时的图表。

图6是示出图1的加工系统的变形例的整体结构的概要俯视图。

图7是示出图1的加工系统的其它变形例的整体结构的概要俯视图。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的一个实施方式所涉及的加工系统100进行说明。

如图1所示，本实施方式所涉及的加工系统100具备机器人2和多台机床1。多台机床1沿着轨道3排列。机器人2沿着轨道3移动。

机器人2为具有用于把持工件W的机械手的机器人，例如为六轴多关节机器人。例如，如图2所示，机器人2具备：驱动装置2a，其用于使机器人2沿着轨道3移动；机器人臂2b，在机器人臂2b的前端安装有机械手；以及控制装置2c，其对驱动装置2a和机器人臂2b进行控制。

机器人2能够与多台机床1分别进行通信。机器人2响应从机床1发送的工件请求信号，而向作为发送源的机床1提供工件W。另外，机器人2响应从机床1发送的作业完成预告信号，而向发送源的机床1移动，并响应从机床1发送的作业完成信号，而从发送源的机床1取出工件W。

机器人2具备取出预告信号发送部4，该取出预告信号发送部4发送用于预告取出工件W的工件取出预告信号。在工件W的取出作业中，机器人2在刚要开始向发送源的机床1移动之前，从取出预告信号发送部4向发送源的机床1发送工件取出预告信号。工件取出预告信号包括与从工件取出预告信号的发送起直到机器人2到达发送源的机床1前的规定的工件取出位置为止所需要的移动时间相关的信息。与移动时间相关的信息例如为机器人2的当前位置。

如图2所示，各机床1具备：工作台5，其用于载置工件W；加工装置6，其对工件W进行加工；以及吹气装置7，其对工件W进行吹气。

另外，例如机床1具备：至少一个电机5a，所述至少一个电机5a用于驱动工作台5；至少一个电机6a，所述至少一个电机6a用于驱动具有主轴等的加工装置6；以及控制装置1c，其对吹气装置7和电机5a、6a进行控制。

工作台5能够通过电机5a在作业位置与工件出入位置之间移动。在图1的左侧的机床1中，用实线表示工件出入位置处的工作台5，用两点划线表示作业位置处的工作台5。工件出入位置为工件取出位置处的机器人2能够向工作台5载置工件W以及能够取出工作台5上的工件W的位置。

加工装置6具有如钻机或端铣刀那样的一个或多个工具。加工装置6利用工具对作业位置处的工件W进行加工。在加工装置6进行加工的过程中，对工件W供给切削液。

吹气装置7向作业位置(吹气位置)处的工件W喷出空气，以吹掉附着于工件W的切削液。

另外，各机床1的控制装置1c具备：完成预告信号发送部8，其向机器人2发送作业完成预告信号，该作业完成预告信号用于预告作业的完成；以及吹气时间计算部(追加时间计算部)9，其计算吹气时间。后述的完成预告信号发送部8和吹气时间计算部9的功能以如下方式实现：例如通过设置于机床1的控制装置1c的处理器按照规定的程序执行处理来实现。

完成预告信号发送部8在吹气装置7开始吹气之后，向机器人2发送作业完成预告信号。完成预告信号发送部8也可以在工具对工件W的加工结束前或加工结束时发送作业完成预告信号，而不是在吹气开始后。

当从机器人2向机床1发送工件取出预告信号以作为针对作业完成预告信号的回复时，吹气时间计算部9如下式(1)所示那样计算追加时间(B-C)，进一步计算吹气时间A。

A＝D+(B-C)······(1)

其中，A为从吹气开始到结束为止的吹气时间。B为从工件取出预告信号的发送起直到机器人2到达机床1前的工件取出位置所需要的时间。例如基于工件取出预告信号中包含的机器人2的当前位置与机床1之间的距离来计算时间B。C为工作台5从作业位置到工件出入位置的移动时间。D为从吹气开始起直到工件取出预告信号的发送为止的时间，即从吹气开始起直到控制装置1c接收到工件取出预告信号为止的时间。

吹气时间计算部9将计算出的吹气时间A传递至吹气装置7。吹气装置7在从工件取出预告信号的发送起经过了追加时间(B-C)时，结束吹气。

接着，参照图3和图4对加工系统100的作用进行说明。

机器人2响应来自机床1的工件请求信号而向机床1搬运工件W，并将工件W载置到机床1的工件出入位置处的工作台5上(步骤S1)。

接着，机床1使工作台5从工件出入位置移动到作业位置，开始由加工装置6对工作台5上的工件W进行加工(步骤S2)。当加工结束时(步骤S3)，机床1开始通过吹气装置7向工件W吹气(步骤S4)。之后，机床1的完成预告信号发送部8向机器人2发送作业完成预告信号(步骤S5)。

机器人2响应来自机床1的作业完成预告信号，而在刚要为了取出工件W而开始向发送源的机床1移动之前，向机床1发送工件取出预告信号(步骤S6)，然后向机床1前移动。

机床1的吹气时间计算部9当接收到来自机器人2的工件取出预告信号时，基于工件取出预告信号计算追加时间(B-C)，进一步计算吹气时间A(步骤S7)。接着，机床1使吹气装置7的吹气从工件取出预告信号的发送起延长追加时间(B-C)(步骤S8)。

在吹气结束后，机床1使工作台5和工件W从作业位置移动到工件出入位置(步骤S9)，并向机器人2发送作业完成信号(步骤S10)。

步骤S7中计算出的吹气的追加时间为机器人2的移动到机床1前的工件取出位置的移动时间B与工作台5的移动到工件出入位置的移动时间C之差。因而，如图4所示，机器人2与工作台5到达工件出入位置(步骤S9)同时或大致同时地到达机床1前的工件取出位置(步骤S11)。

接着，机器人2响应作业完成信号而取出机床1内的工作台5上的工件W(步骤S12)。

机床1内的工件W的加工时间在多台机床1之间存在偏差。例如，在多台机床1进行相同的加工的情况下，将加工条件自动调整为针对各工件W而言最佳的条件，其结果为，加工时间产生偏差。在多台机床1进行互不相同的加工的情况下，加工时间根据加工的内容而不同。像这样，工件W的加工时间针对每个机床1而不同的结果为，从机床1内的加工装置6进行的加工结束起直到工件W被机器人2取出为止的经过时间产生偏差。

图5示出本发明的比较例的吹气方法。在机床1内的吹气时间A固定的情况下，如图5所示，从吹气结束(步骤S8)到机器人2到达(步骤S11)之前，会产生对工件W不进行任何作业的时间。

根据本实施方式，在机床1内的吹气开始后，响应从机床1向机器人2的作业完成预告信号而从机器人2向机床1发送工件取出预告信号。然后，基于工件取出预告信号计算吹气的追加时间(B-C)，使吹气从工件取出预告信号的发送起延长追加时间(B-C)。由此，能够最大限度地有效利用机器人2到达机床1前的工件取出位置之前的时间从而在最大容许时间内对工件W进行吹气，并能够将工件W上残留的切削液的量减少到最小限度。另外，由此能够降低切削液对接下来的工序中的作业产生的影响。例如，在接下来的清洗工序中，能够缩短工件W的清洗时间、或节省清洗液的使用量。

在本实施方式中，也可以如下述那样计算吹气时间A。E为规定的最小吹气时间。

在E＞D的情况下，A＝D+(B-C)，

在E≤D的情况下，A＝D。

即，在工件取出预告信号的发送时间点时间D未达到最小吹气时间E的情况下，如上述那样使吹气延长追加时间(B-C)。另一方面，在工件取出预告信号的发送时间点时间D已经达到了最小吹气时间E的情况下，不延长且结束吹气。

由此，能够防止以超过需要的长时间持续进行吹气。

或者，也可以与吹气开始同时地开始时间D的测量，在测量时间D达到了规定的最大吹气时间F时，无论有无工件取出预告信号的发送，均使吹气结束。

在本实施方式中，控制装置1c的吹气时间计算部9根据机器人2的当前位置计算机器人2的移动时间B，进一步计算追加时间(B-C)，取而代之，也可以在接收到工件取出预告信号时，基于预先登记的对应表计算追加时间。

在对应表中，将机器人2的当前位置与吹气的追加时间建立关联。追加时间被设定为，机器人2的当前位置越远离机床1则越长。吹气时间计算部9从对应表中读出与机器人2的当前位置建立关联的追加时间。控制装置1c从控制装置2c或其它的控制装置接收机器人2的当前位置的信息。

也可以为，吹气时间计算部9对从工件取出预告信号的发送起直到机器人2到达工件取出位置为止的移动时间B进行测量，将追加时间(B-C)与机器人2的工件取出预告信号的发送时间点的位置建立关联地进行存储，由此制作所述对应表。

在本实施方式中，机器人2沿着轨道3移动，但是取而代之，也可以如图6所示，将多台机床1排列在能够沿水平方向旋转的机器人2的周围。

或者，也可以如图7所示，将一台机床1和其它的装置20排列在机器人2的周围。其它的装置20为对机床1进行加工之前或之后的工件W进行处理的装置，例如为毛刺去除装置或清洗装置。机器人2在机床1与其它的装置20之间搬送工件W。

在本实施方式中，从机器人2向机床1发送工件取出预告信号，但是取而代之，也可以从除机器人2以外的装置向机床1发送工件取出预告信号。

对机器人2进行控制的控制装置2c掌握机器人2开始向机床1移动以取出工件W的定时。因而，设置于机器人2的控制装置2c的取出预告信号发送部4也可以基于机器人2的作业状况发送工件取出预告信号。控制装置2c例如为PLC(Programmable Logic Controller：可编程逻辑控制器)或PMC(Programmable Machine Controller：可编程机床控制器)。取出预告信号发送部4也可以设置于对加工系统100整体进行管理和控制的单元控制装置。单元控制装置也可以经由因特网与多台机床1和机器人2进行连接。

或者，多个机床1也可以分别具备取出预告信号发送部4，并且能够相互进行通信。在该情况下，例如由机器人2提供或取出工件W的一个机床1在刚刚进行了该提供或取出之后，向由机器人2取出工件W的其它的机床1发送工件取出预告信号。

在本实施方式中，各机床1计算吹气的追加时间，但是取而代之，也可以由其它的装置计算吹气的追加时间。例如，也可以是机器人2或上述任意控制装置计算吹气的追加时间。在该情况下，向执行吹气的追加时间的计算的装置发送工件取出预告信号。

也可以是，控制装置执行工件取出预告信号的发送和吹气的追加时间的计算这两者。

在本实施方式中，基于机器人2发送工件取出预告信号时的位置来计算机器人2到达机床1前的工件取出位置为止的移动时间B，但是取而代之，也可以基于其它的信息计算移动时间B。

例如，也可以基于机器人2发送工件取出预告信号时的动作来计算移动时间B。对机器人2进行控制的控制装置2c能够基于机器人2用的控制程序，根据机器人2的当前的动作计算机器人2当前正在进行的作业的剩余时间，进一步计算移动时间B。在该情况下，发送工件取出预告信号的定时也可以不是刚要为了取出工件而开始向机床1移动之前。

也可以如图5或图6所示，在机器人2进行旋转的情况下，基于机器人2的当前的绕旋转轴的姿势来计算移动时间B。

在本实施方式中，机器人2从机床1取出工件W，但是取而代之，也可以是操作者从机床1取出工件W。

在该情况下，取出预告信号发送部4构成为基于操作者的操作而发送工件取出预告信号。例如，取出预告信号发送部4为设置在机床1的周围的按钮。操作者在为了取出工件W而开始向机床1移动之前，操作取出预告信号发送部4来发送工件取出预告信号。

附图标记说明

1：机床

2：机器人

3：轨道

4：取出预告信号发送部

5：工作台

6：加工装置

7：吹气装置

8：完成预告信号发送部

9：吹气时间计算部(追加时间计算部)

100：加工系统

W：工件

Claims (7)

1.一种吹气方法，其特征在于，包括以下工序：

在机床内对加工后的工件进行吹气的工序；

基于机器人的作业状况或操作者的操作，发送工件取出预告信号的工序，其中，所述工件取出预告信号用于预告由所述机器人或所述操作者进行的所述工件的取出；以及

基于从所述工件取出预告信号的发送起直到所述机器人或所述操作者到达所述机床前的工件取出位置为止所需要的时间，计算出吹气的追加时间的工序，

在进行所述吹气的工序中，使吹气延长所述追加时间。

2.根据权利要求1所述的吹气方法，其特征在于，

所述吹气方法包括：在进行所述吹气的工序之后，在所述机床内使所述工件从吹气位置移动到工件出入位置的工序，

在计算所述吹气的追加时间的工序中，还基于所述工件从所述吹气位置到所述工件出入位置为止的移动时间，计算出所述吹气的追加时间。

3.根据权利要求2所述的吹气方法，其特征在于，

根据下式计算从吹气开始到结束为止的吹气时间，

A＝D+(B-C)

其中，

A为所述吹气时间，

B为从所述工件取出预告信号的发送起直到所述机器人或所述操作者到达所述机床前的工件取出位置为止所需要的时间，

C为所述工件从所述吹气位置到所述工件出入位置为止的移动时间，

D为从吹气开始起直到所述工件取出预告信号的发送为止的时间。

4.根据权利要求3所述的吹气方法，其特征在于，

在将规定的最小吹气时间设为E时，

在E＞D的情况下，A＝D+(B-C)，

在E≤D的情况下，A＝D。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的吹气方法，其特征在于，

在发送所述工件取出预告信号的工序中，所述机器人或对所述机器人进行控制的控制装置向所述机床发送所述工件取出预告信号。

6.根据权利要求5所述的吹气方法，其特征在于，

所述吹气方法还包括：在吹气开始后，所述机床向所述机器人发送作业完成预告信号的工序，

在发送所述工件取出预告信号的工序中，所述机器人响应所述作业完成预告信号而向所述机床发送所述工件取出预告信号。

7.一种加工系统，其特征在于，包括：

机床，其对工件进行加工和吹气；

取出预告信号发送部，其基于机器人的作业状况或操作者的操作发送工件取出预告信号，所述工件取出预告信号用于预告由所述机器人或所述操作者进行的所述工件的取出；以及

追加时间计算部，其基于从所述工件取出预告信号的发送起直到所述机器人或所述操作者到达所述机床前的工件取出位置为止所需要的时间，计算出吹气的追加时间，

所述机床使吹气延长所述追加时间。

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