CN110732914B

CN110732914B - 工件的后处理方法、加工系统及管理系统

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Publication number: CN110732914B
Application number: CN201910635514.7A
Authority: CN
Inventors: 菅原宏文
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2018-07-20
Filing date: 2019-07-15
Publication date: 2023-02-21
Anticipated expiration: 2039-07-15
Also published as: DE102019210169A1; US20200024082A1; US11352221B2; CN110732914A

Abstract

使由加工装置加工后的工件的后处理的处理时间最优化，提高作业效率并缩短循环时间。工件的后处理方法为：通过机器人将由加工装置加工后的工件从加工装置搬运至后处理装置(S2)，获取加工装置中的与工件的加工后的状况相关的信息(S3)，由控制装置基于与工件的加工后的状况相关的信息，确定由后处理装置进行的工件的后处理的处理时间(S4)，仅在所确定的处理时间内，通过后处理装置对工件进行后处理(S5)。

Description

工件的后处理方法、加工系统及管理系统

技术领域

本发明涉及一种工件的后处理方法、加工系统以及管理系统。

背景技术

在利用加工装置对工件进行加工后，对工件实施吹气等的后处理(例如，参照专利文献1～3)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第5175971号公报

专利文献2：日本特开2012-213838号公报

专利文献3：日本特开2004-057862号公报

发明内容

发明要解决的问题

在从加工装置取出工件之后对该工件实施后处理的情况下，后处理所需的时间根据工件的状态而不同。

例如，由于切削液会从工件流下，因而工件从加工结束开始到取出为止在加工装置中等待的时间越长，则被取出的工件上残留的切削液的量越少。或者，加工装置中的吹气时间越长，则被取出的工件上残留的切削液的量越少。如上所述，在工件上残留的切削液的量少的情况下，在加工装置外部的吹气所需的时间可以很短。

在专利文献1～3中，由于没有考虑从加工装置取出的工件的状态，因而存在对工件实施的吹气超过必要时间的情况。这样的后处理的处理时间过长的情况，导致作业效率的降低和循环时间的增加。

本发明是鉴于上述的情况而完成的，其目的在于提供一种能够使由加工装置加工后的工件的后处理的处理时间最优化、提高作业效率并缩短循环时间的工件的后处理方法、加工系统以及管理系统。

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。

本发明的一个方面为一种工件的后处理方法，通过机器人将由加工装置加工后的工件从所述加工装置搬运至后处理装置，获取所述加工装置中的与所述工件的加工后的状况相关的信息，由控制装置基于与所述工件的加工后的状况相关的信息，确定由所述后处理装置进行的所述工件的后处理的处理时间，仅在所确定的处理时间内，通过所述后处理装置对所述工件进行后处理。

在由加工装置进行的加工结束后，通过机器人将工件从加工装置搬运至后处理装置，并通过后处理装置实施后处理。后处理的最优的处理时间根据从加工装置取出的工件的状态而不同。根据本方面，由控制装置基于加工装置中的与工件的加工后的状况相关的信息，确定对于工件的状态而言的最优的后处理的处理时间。由此，能够提高作业效率并缩短循环时间。

在上述方面中，也可以为，所述后处理为吹气，与所述工件的加工后的状况相关的信息为从所述工件的加工结束开始到所述工件被所述机器人从所述加工装置中取出为止的经过时间，所述经过时间越长，则使吹气时间越短。例如，也可以为，根据下式计算所述吹气时间，

A＝B-C×D

其中，A为所述吹气时间，B为最大吹气时间，C为切削液减少系数，D为所述经过时间。

工件从加工结束开始到取出为止在加工装置中的经过时间越长，则由于附着于工件的切削液从工件流下，因而工件上残留的切削液的量越少，吹掉工件上残留的切削液所需的吹气时间越短。根据上述结构，能够基于加工装置中的加工后的经过时间来确定最优的吹气时间。

本发明的另一方面为一种加工系统，包括：加工装置，其对工件进行加工；后处理装置，其对由所述加工装置加工后的所述工件进行后处理；机器人，其将所述加工后的工件从所述加工装置搬运至所述后处理装置；以及控制装置，其对所述后处理装置和所述机器人进行控制，其中，所述控制装置被构成为：从所述加工装置获取所述加工装置中的与工件的加工后的状况相关的信息，基于所述与工件的加工后的状况相关的信息，确定所述工件的后处理的处理时间，使所述后处理装置和所述机器人仅在所确定的处理时间内执行所述工件的后处理。

本发明的再一方面为一种管理系统，包括：多个加工系统，多个所述加工系统分别具有控制装置；以及上级控制系统，其能够分别与多个所述加工系统的所述控制装置进行通信，多个所述加工系统分别包括：加工装置，其对工件进行加工；后处理装置，其对由所述加工装置加工后的所述工件进行后处理；机器人，其将所述加工后的工件从所述加工装置搬运至所述后处理装置；以及所述控制装置，其对所述后处理装置和所述机器人进行控制，至少一个所述加工系统的控制装置包括：学习部，其基于与所述工件的加工后的状况相关的信息和所述后处理之后的所述工件的状态，进行用于使所述工件的后处理的处理时间最优化的学习；以及输出部，其输出所述学习的结果，其中，所述上级控制系统用于存储从至少一个所述加工系统的控制装置接收的所述学习的结果。

发明的效果

根据本发明，实现了如下效果：能够使由加工装置加工后的工件的后处理的处理时间最优化，提高作业效率并缩短循环时间。

附图说明

图1是示出根据本发明的一个实施方式的加工系统的整体结构的俯视概要图。

图2是示出图1的加工系统的变形例的整体结构的俯视概要图。

图3是示出根据本发明的一个实施方式的工件的后处理方法的流程图。

图4是图1的加工系统的控制装置的变形例的结构图。

图5是示出图4的控制装置与其它的控制装置的连接例的图。

图6是根据本发明的其它实施方式的管理系统的整体结构图。

具体实施方式

下面，参照附图对根据本发明的一个实施方式的加工系统10和工件的后处理方法进行说明。

如图1所示，根据本实施方式的加工系统10包括多台加工装置1、吹气装置(后处理装置)2、机器人3以及控制装置4。吹气装置2和多台加工装置1沿轨道5排列。

机器人3例如为六轴多关节机器人，具有用于把持工件W的机械手。机器人3沿着轨道5移动，用于进行工件W向各加工装置1的供给以及工件W从各加工装置1中的取出。另外，机器人3将从加工装置1取出的加工后的工件W搬运至吹气装置2。

如图2所示，机器人3也可以通过在水平方向上旋转而将工件W从加工装置1搬运到吹气装置2。在图2的加工系统10中，吹气装置2和多台加工装置1被排列在机器人3的周围。在图1和图2中，各加工装置1也可以具备对工件W进行吹气的吹气装置。

加工装置1是对工件W进行切削的机床。加工装置1利用钻机或立铣刀那样的工具对被固定于工作台6的工件W进行加工。在利用工具进行加工的过程中向工件W供给切削液。加工装置1测量从工具对工件W的加工结束开始到工件W被机器人3取出为止的经过时间T。例如，通过加工装置1的控制部(省略图示)测量经过时间T。

吹气装置2向机器人3所把持的工件W喷射空气。利用空气吹掉附着于工件W的切削液。

控制装置4与多台加工装置1、吹气装置2以及机器人3连接。控制装置4包括具有处理器的控制部、以及具有非易失性储存器、ROM、RAM等的存储部。存储部中存储有对吹气装置2和机器人3进行控制的控制程序。控制部按照程序向吹气装置2和机器人3发送控制信号。吹气装置2和机器人3按照来自控制装置4的控制信号动作。

控制装置4也可以是对加工系统10的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互联网而与加工装置1、吹气装置2以及机器人3连接。

机器人3也可以由其控制装置控制，各加工装置1也可以由其控制装置控制。在该情况下，机器人3的控制装置按照机器人控制程序而对机器人3进行控制，各加工装置1的控制装置按照加工装置控制程序而对加工装置1和吹气装置2进行控制。

机器人3的控制装置和各加工装置1的控制装置将与控制相关的信息和检测信息等发送给控制装置4。控制装置4所具有的信息被发送给机器人3的控制装置和加工装置1的控制装置。也可以为，从控制装置4向机器人3的控制装置和各加工装置1的控制装置发送信号，按照该信号进行各控制装置对机器人3或加工装置1的控制。

控制装置4使机器人3执行工件W向加工装置1的供给和工件W从加工装置1中的取出。例如，响应于从加工装置1发送给控制装置4的请求信号，执行工件W的供给和取出。

在从加工装置1取出工件W之后，控制装置4使机器人3移动到吹气装置2的前面。另外，控制装置4从已取出工件W的加工装置1获取经过时间T。控制装置4按照经过时间T越长则吹气装置2的吹气时间(处理时间)A越短的方式，确定吹气时间A。

接着，控制装置4对吹气装置2和机器人3进行控制，仅在吹气时间A内执行对机器人3所把持的工件W的吹气。

例如，控制装置4根据下式计算吹气时间A。

A＝B-C×D

其中，B为预定的最大吹气时间。C为切削液减少系数。D为经过时间T。附着于工件W的切削液通过自然流下而逐渐减少。基于每单位时间的切削液的减少量来设定系数C。

接着，对加工系统10的作用进行说明。

控制装置4使机器人3执行工件W向加工装置1的供给。接着，开始由加工装置1进行的工件W的加工。

加工结束后，控制装置4使机器人3执行工件W从加工装置1中的取出(步骤S1)，并使把持着工件W的机器人3从加工装置1的前面移动到吹气装置2的前面(步骤S2)。另外，控制装置4从加工装置1获取经过时间T(步骤S3)，基于经过时间T来确定吹气时间A(步骤S4)。

接着，控制装置4使吹气装置2和机器人3仅在吹气时间A内执行吹气装置2对工件W的吹气(步骤S5)。

工件W从加工结束开始到取出为止在加工装置1中等待的经过时间T针对每个工件W或针对每个加工装置1而不同。例如，由于加工条件或加工内容的不同，每个工件W的加工时间或每个加工装置1的加工时间不同，其结果，经过时间T产生偏差。或者，根据机器人3的作业状况，从加工结束开始到机器人3去取出工件W为止的时间产生偏差。经过时间T越长，则在从加工装置1取出工件W的时间点上，附着于工件W的切削液的量越少。

根据本实施方式，按照工件W从加工结束开始到取出为止在加工装置1中等待的经过时间T越长则吹气时间A越短的方式，基于经过时间T来确定吹气时间A。由此，在附着于工件W的切削液的量少的情况下，缩短吹气时间A。如上所述，根据从加工装置1取出的工件W的状态来最优化吹气时间A，从而能够防止过长时间地吹气的情况，实现作业效率的提高和循环时间的缩短。

在本实施方式中，作为加工装置1中的与工件W的加工后的状况相关的信息，设定为获取从加工结束开始到取出为止的经过时间T，但作为替代，也可以获取在加工装置1中的吹气时间，或者也可以在获取经过时间T的基础上还获取在加工装置1中的吹气时间。

在加工装置1具有吹气功能的情况下，在利用工具进行加工之后，在加工装置1中对工件W进行吹气。在加工装置1中的吹气时间越长，则在从加工装置1取出工件W的时间点上，附着于工件W的切削液越少。控制装置4从加工装置1获取在加工装置1中的吹气时间，按照加工装置1内的吹气时间越长则吹气时间A越短的方式确定吹气时间A。由此，能够根据工件W的状态而最优化吹气时间A。

在加工装置1的内部和外部的两个阶段的吹气，对于工件W的形状复杂的情况特别有效。例如，在工件W为筒状或者工件W形成有螺孔那样的细长的孔的情况下，通过在加工装置1中的吹气吹掉工件W的内侧的切削液较难。因而，需要采用根据工件W的形状而设计的专用的吹气装置2。通过在加工装置1中的吹气吹掉工件W外面的切削液，接着，通过加工装置1外部的吹气装置2进行的吹气吹掉工件W内侧的切削液，由此能够更可靠地从工件W除去切削液。

在本实施方式中，加工装置1被设定为机床，但取而代之，也可以是其它种类的加工装置。根据加工装置1对工件W实施的加工的内容，加工后所需的后处理的内容也不同。因而，加工系统10也可以代替吹气装置2而具备其它的后处理装置。

例如，也可以为，加工装置1是通过在硫化成型模具内对材料进行加热加工而使橡胶产品的工件W成型的成型装置，后处理装置为对从模具中取出的工件W实施毛刺去除的毛刺去除装置。

通常，工件W的温度越高，越容易进行毛刺去除。作为加工装置1中的与工件W的加工后的状况相关的信息，控制装置4获取从模具被打开起的经过时间、或者从在加工装置1的模具中取出工件W起的经过时间等。经过时间越长，则工件W的温度越低。控制装置4按照经过时间越短则毛刺去除的处理时间越短的方式，确定毛刺去除的处理时间。也可以为，控制装置4代替获取经过时间而从加工装置1获取工件W的温度信息，按照工件W的温度越高则毛刺去除的处理时间越短的方式，确定处理时间。

由此，能够根据工件W的状态来最优化毛刺去除的处理时间，从而能够实现作业效率的提高和循环时间的缩短。

在上述实施方式中，控制装置4也可以具备基于与工件W的加工后的状况相关的信息、由后处理装置执行的后处理的处理时间、以及后处理之后的工件W的状态而进行用于使工件W的后处理的处理时间最优化的学习的学习功能。例如，如图4所示，也可以在控制装置4的存储部41中存储学习程序(学习部)4a，控制装置4的控制部42基于学习程序4a而进行学习。

例如，在学习中，控制部42创建使与工件W的加工后的状况相关的信息和工件的后处理时间相互对应起来的表或公式，并将创建的表或公式存储到存储部41中。控制部42基于存储部41中存储的表或公式，将与工件W的加工后的状况相关的信息和工件W的后处理时间之间的关系、与后处理之后的工件W的状态进行对比，从而获得对工件W的加工后的各状况而言最优的后处理的处理时间。后处理后的工件W的状态例如由检查装置或操作者在吹气后进行的检查工序中进行判断，判断结果被输入到控制装置4并存储到存储部41中。

例如，在后处理为对加工后的工件W进行吹气的情况下，创建将经过时间T与吹气时间A对应起来的表或公式。然后，将经过时间T和吹气时间A之间的关系、与吹气后的工件W的切削液的有无进行对比，从而获得针对每个经过时间T的完全吹掉切削液所需的最小限度的吹气时间A。

如图5所示，具有学习功能的控制装置4也可以与其它的加工系统10的控制装置4连接，并将学习的结果提供给其它的控制装置4。学习的结果包括所述表或公式、以及后处理之后的工件W的状态。在该情况下，控制装置4具备无线或有线的发送接收部(输出部)43，通过发送接收部43将存储部41中存储的学习的结果发送给其它的控制装置4。其它的控制装置4也可以将接收到的学习的结果使用到最优化后处理的处理时间的学习中。在其它的控制装置4不具有学习功能的情况下，控制装置4也可以将后处理的最优的处理时间作为学习的结果而提供给其它的控制装置4。并且，控制装置4也可以从其它的控制装置4接收学习的结果，并将接收到的学习的结果使用到最优化后处理的处理时间的学习中。

如图6所示，控制装置4也可以是管理系统100的边缘装置。管理系统100具备多个加工系统10和上级控制系统20，该上级控制系统20分别与多个加工系统10的控制装置4以可通信的方式进行连接。作为上级控制系统20的示例，可以是生产管理系统、出厂管理系统、机器人用管理系统、部门管理系统等。上级控制系统20包括具有处理器等的控制部、显示装置、具有非易失性储存器、ROM、RAM等的存储部以及键盘、触摸面板、操作板等输入装置等。上级控制系统20也可以是云服务器。

管理系统100所包括的各控制装置4可以具有学习功能，也可以不具有学习功能。上级控制系统20从多个控制装置4接收后处理的处理时间的最优化的学习所需的学习用数据，并将接收到的学习用数据存储到存储部中，对所存储的学习用数据进行汇总。学习用数据包括将与工件W的加工后的状况相关的信息、工件W的后处理时间、以及后处理之后的工件W的状态相互对应起来的数据。在控制装置4具有学习功能的情况下，学习的结果为学习用数据。

上级控制系统20也可以将汇总得到的学习用数据发送给具有学习功能的控制装置4，控制装置4将来自上级控制系统20的汇总得到的学习用数据使用于后处理的处理时间的学习中。

或者，上级控制系统20也可以使用汇总得到的学习用数据进行使后处理的处理时间最优化的学习，并将所得到的后处理的最优的处理时间发送给各控制装置4。由此，在控制装置4不具有学习功能的加工系统10中，也能够使用从上级控制系统20提供的后处理的最优的处理时间，从而实现后处理的处理时间的最优化。

附图标记说明

1：加工装置

2：吹气装置(后处理装置)

3：机器人

4：控制装置

41：存储部

42：控制部

4a：学习程序(学习部)

43：发送接收部(输出部)

10：加工系统

20：上级控制系统

100：管理系统

Claims

1.一种工件的后处理方法，在包括至少一个加工装置、以及后处理装置的系统中被执行，所述后处理装置对由所述加工装置加工后的工件进行作为后处理的吹气，

所述工件的后处理方法的特征在于，

通过机器人将由所述加工装置加工后的工件从所述加工装置搬运至所述后处理装置，

从对所述工件进行了加工的所述加工装置获取所述加工装置中的与所述工件的加工后的状况相关的信息，与所述工件的加工后的状况相关的信息为从所述工件的加工结束开始到所述工件被所述机器人从所述加工装置中取出为止的经过时间、或者为所述加工装置中的吹气时间，

为了使所述经过时间或者所述加工装置中的吹气时间越长而所述后处理的吹气时间越短，由控制装置基于与所述工件的加工后的状况相关的信息，按照每个所述加工装置或者每个所述工件来确定由所述后处理装置进行的所述工件的所述后处理的吹气时间，

仅在所确定的所述后处理的吹气时间内，通过所述后处理装置对所述工件进行后处理。

2.根据权利要求1所述的工件的后处理方法，其特征在于，

与所述工件的加工后的状况相关的信息为所述经过时间，

根据下式计算所述后处理的吹气时间，

A=B-C×D

其中，

A为所述吹气时间，

B为最大吹气时间，

C为切削液减少系数，

D为所述经过时间。

3.一种加工系统，其特征在于，包括：

至少一个加工装置，其对工件进行加工；

后处理装置，其对由所述加工装置加工后的所述工件进行作为后处理的吹气；

机器人，其将所述加工后的工件从所述加工装置搬运至所述后处理装置；以及

控制装置，其对所述后处理装置和所述机器人进行控制，

其中，所述控制装置被构成为：

从对所述工件进行了加工的所述加工装置获取所述加工装置中的与工件的加工后的状况相关的信息，与所述工件的加工后的状况相关的信息为从所述工件的加工结束开始到所述工件被所述机器人从所述加工装置中取出为止的经过时间、或者为所述加工装置中的吹气时间，

为了使所述经过时间或者所述加工装置中的吹气时间越长而所述后处理的吹气时间越短，基于与所述工件的加工后的状况相关的信息，按照每个所述加工装置或者每个所述工件来确定所述工件的所述后处理的吹气时间，

使所述后处理装置和所述机器人仅在所确定的所述后处理的吹气时间内执行所述工件的后处理。

4.根据权利要求3所述的加工系统，其特征在于，

所述控制装置包括学习部，所述学习部基于所述与工件的加工后的状况相关的信息、由所述后处理装置执行的所述后处理的吹气时间、以及所述后处理之后的所述工件的状态，进行用于使所述工件的后处理的吹气时间最优化的学习。

5.根据权利要求4所述的加工系统，其特征在于，

所述控制装置还包括用于输出所述学习的结果的输出部。

6.根据权利要求4或5所述的加工系统，其特征在于，

所述控制装置被构成为：将所述学习的结果输出至其它的加工系统的控制装置，并从所述其它的加工系统的控制装置接收学习的结果。

7.根据权利要求4或5所述的加工系统，其特征在于，

所述控制装置被构成为：将所述学习的结果输出至上级控制系统，并从所述上级控制系统接收学习的结果。

8.一种管理系统，其特征在于，包括：

多个权利要求3所述的加工系统；以及

上级控制系统，其能够分别与多个所述加工系统的所述控制装置进行通信，

至少一个所述加工系统的控制装置包括：

学习部，其基于与所述工件的加工后的状况相关的信息和所述后处理之后的所述工件的状态，进行用于使所述工件的后处理的吹气时间最优化的学习；以及

输出部，其输出所述学习的结果，

其中，所述上级控制系统用于存储从至少一个所述加工系统的控制装置接收的所述学习的结果。

9.根据权利要求8所述的管理系统，其特征在于，

所述上级控制系统被构成为：将在所述上级控制系统中使用所述学习的结果进行的学习的结果发送给每个所述控制装置。

10.根据权利要求8或9所述的管理系统，其特征在于，

所述上级控制系统被构成为：将所述学习的结果、或在所述上级控制系统中使用所述学习的结果进行的学习的结果发送给不具有学习功能的控制装置。