CN111453284B - 加工品的自动三维测定检查系统 - Google Patents

加工品的自动三维测定检查系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种加工品的自动三维测定检查系统，其能够更有效地进行三维测定检查。具备：自动仓库(5)，其具有测定对象保存库(2)和测定用保存库(4)，测定对象保存库(2)用于保存三维测定机(1)的测定检查对象的加工品(W)，在由三维测定机(1)进行测定时，通过码垛机(3)从测定对象保存库(2)向测定用保存库(4)搬运加工品(W)，并在测定用保存库(4)保存加工品(W)，以及三维测定机(1)，其设置于与测定用保存库(4)相邻的三维测定区域(R)。

Description

加工品的自动三维测定检查系统
技术领域
本发明涉及一种加工品的自动三维测定检查系统。
背景技术
以往，对由机床加工出的加工品，在进行了毛刺去除作业、清洗作业之后，实施外观检查、螺纹检查、三维测定检查等各种检查(例如专利文献1、专利文献2、专利文献3)。由此，能够排除不良品，将可靠性高的加工品作为产品出厂。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开昭58-97614号公报
专利文献2：日本特开2013-29350号公报
专利文献3：日本特开2013-210202号公报
发明内容
发明要解决的问题
另一方面，在进行加工品的各种检查时，特别是在进行三维测定检查时，由于在进行了毛刺去除作业、清洗作业并进行了外观检查、螺纹检查之后进行三维测定检查，因此使用叉车等将托板与加工品一起从进行外观检查、螺纹检查的检查场所向设置了三维测定机的三维测定检查场所搬运，将进行检查的多个加工品分别单独地转移到三维测定机的作业台来进行三维测定检查。
因此，为了进行三维测定检查而需要大量的搬运作业等的作业工序、时间，强烈期望一种能够更有效地进行三维测定检查的手法。
本发明的目的在于鉴于上述情况，提供一种能够更有效地进行三维测定检查的加工品的自动三维测定检查系统。
用于解决问题的方案
本发明者发现一种能够更有效地进行三维测定检查的手段，并完成了本发明。
(1)本发明的特征在于，具备：自动仓库(例如后述的自动仓库5)，其用于保存检查对象的加工品(例如后述的加工品W)；以及三维测定机(例如后述的三维测定机1)，其设置于与所述自动仓库相邻的三维测定区域(例如后述的三维测定区域R)。
(2)本发明在上述(1)中，也可以是，所述自动仓库和所述三维测定区域中的至少所述三维测定区域设置于恒温环境下。
(3)本发明在上述(1)或(2)中，也可以是，构成为：用于收纳多个检查治具部件(例如后述的定位用柱塞14a、基底部14b、支承部14c)或将所述检查治具部件组装而成的检查治具(例如后述的检查治具14)的检查治具贮藏柜(例如后述的检查治具贮藏柜17)被保存于所述自动仓库，所述检查治具部件用于在由所述三维测定机检查所述加工品时与所述加工品的形状相匹配地进行配置来支承所述加工品，三维测定用机器人(例如后述的三维测定用机器人10)从所述检查治具贮藏柜中选择所述检查治具部件或所述检查治具并自动地设置于所述三维测定机。
(4)本发明在上述(3)中，也可以是，构成为：所述三维测定用机器人自动地将多个所述检查治具部件以与所述加工品的形状相匹配的方式配置，来组装用于支承所述加工品的所述检查治具。
(5)本发明在上述(3)或(4)中，也可以是，构成为：所述三维测定用机器人自动地选择并安装在将所述检查治具部件或所述检查治具设置于所述三维测定机时使用的治具设置用装置(例如后述的治具设置用装置15)、以及在把持所述加工品时使用的加工品把持装置(例如后述的加工品把持装置16)，并自动地进行所述检查治具的设置作业以及在所述自动仓库与所述三维测定机之间搬运所述加工品的搬运作业。
(6)本发明在上述(3)至(5)中的任一项中，也可以是，具备：机器人控制装置，其控制所述三维测定用机器人的驱动；以及系统控制装置，其进行包括所述三维测定用机器人和所述三维测定机的所述机器人控制装置的上级的系统控制。
发明的效果
在本发明中，通过在与自动仓库相邻的三维测定区域设置三维测定机，能够将加工品在自动仓库与三维测定机之间搬运，并通过三维测定机自动地进行加工品的三维测定检查。
因此，根据本发明，能够以无人的方式实现多品种的加工品的三维自动测量。
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品的自动三维测定检查系统的立体图。
图2是示出本发明的一个实施方式所涉及的加工品的自动三维测定检查系统的三维测定用设备的立体图。
图3是示出由检查治具支承了加工品的状态的立体图。
图4是示出由检查治具支承了加工品的状态的立体图。
附图标记说明
1：三维测定机；2：测定对象保存库；3：码垛机；4：测定用保存库；5：自动仓库；6：三维测定用设备；7：堆垛架；10：三维测定用机器人；11：设置台部；12：治具插入孔；13：接口；14：检查治具；14a：定位用柱塞(检查治具部件)；14b：基底部(检查治具部件)；14c：支承部(检查治具部件)；15：治具设置用装置；17：检查治具贮藏柜；18：控制装置；A：加工品的自动三维测定检查系统；R：三维测定区域；W：加工品。
具体实施方式
以下，参照图1至图4，来说明本发明的一个实施方式所涉及的加工品的自动三维测定检查系统。
在此，本实施方式涉及一种通过三维测量来检查由机床加工出的加工品是否以规定的形状形成的自动三维测定检查的系统。
具体的是，通过自动三维测定检查系统进行三维测定检查的检查对象的加工品例如在由机床加工后载置于托板，由AGV(automated guided vehicle)(无人搬运车)等搬入。
如图1所示，本实施方式的加工品的自动三维测定检查系统A构成为具备：自动仓库5，其具有测定对象保存库2和测定用保存库4，测定对象保存库2用于保存三维测定机1的测定检查对象的加工品W，由三维测定机1进行测定时，通过码垛机3从测定对象保存库2向测定用保存库4搬运加工品W，并在测定用保存库4保存加工品W，以及三维测定用设备6，其设置于与自动仓库5(在本实施方式中为测定用保存库4)相邻的三维测定区域R。
自动仓库5的测定对象保存库2和测定用保存库4分别形成为具备沿上下方向以多个层、沿宽度方向以多个列排列的多个堆垛架(货架)7，这些测定对象保存库2和测定用保存库4沿深度方向相隔规定的间隔平行地设置。另外，在测定对象保存库2与测定用保存库4之间配置有在测定对象保存库2与测定用保存库4的堆垛架7之间自动地将加工品W等货物搬入搬出的码垛机3。
此外，自动仓库5不必限定于本实施方式的结构，能够应用已知的所有自动仓库5的结构。
在本实施方式中，自动仓库5和三维测定区域R例如设置于以20℃左右进行了空调管理的恒温环境下。另外，三维测定区域R被分割为多个区域，并在各分割区域分别设置三维测定用设备6，多个三维测定用设备6与测定用保存库4相邻，且多个三维测定用设备6沿测定用保存库4的宽度方向并排设置。
如图1和图2所示，三维测定用设备6构成为具备三维测定机1和三维测定用机器人10。
三维测定机1是能够在数据上立体地捕获加工品W的形状并进行各种测定的装置，例如具备相互正交的引导部以及求出引导部的移动量的标尺和探针，能够根据与加工品W的形状相应的每个移动量求出探针的三维坐标值，由此，能够测定加工品W的尺寸、公差等。
此外，在本实施方式中，在图1、图2中图示了门型的三维测定机1，但是不必限定于此，当然也可以应用多关节臂型等其它型式的三维测定机。
另外，本实施方式的三维测定机1具备设置加工品W的设置台部11。设置台部11设置有大量的治具插入孔12。三维测定机1构成为使定位用柱塞14a嵌合于治具插入孔12来设置检查治具14，例如如图2、图3、图4所示，将加工品W载置于与加工品W的形状相匹配地设置的多个检查治具14来对加工品W进行支承，在该状态下对加工品W进行三维测量。
检查治具14具备：大致平板状的基底部14b，其具有用于三维测定用机器人10把持和连接检查治具部件(14a、14b、14c)的接口13；多个定位用柱塞14a，其从基底部14b的下表面向下方突出；以及支承部14c，其在基底部14b的上表面以向上方突出的方式可装卸地安装，检查治具14具备这些各部作为检查治具14的部件(检查治具部件)，检查治具14被模块化地构成。
即，检查治具14是通过预先根据加工品W的形状、向三维测定机1的设置台部11的设置位置等，在基底部14b的上表面的任意的位置安装支撑部14c，并且在基底部14b的上表面安装任意数量的支承部14c，并组装各部件14a、14b、14c而形成的。而且，随着将定位用柱塞14a插入治具插入孔12，基底部14b被定位并载置于设置台部11上的规定位置，通过例如以与多个检查治具14的各支承部14c的上端抵接的方式进行载置，能够将加工品W以静置的状态进行保持。
在本实施方式中，像上述那样的多个检查治具14收纳于检查治具贮藏柜17。该检查治具贮藏柜17预先保存在自动仓库5，在进行治具更换时自动的进行搬运并配设于三维测定区域R(三维测定机1之前等)。
如图1、图2所示，三维测定用机器人10以具备多关节状臂部的方式形成，构成为能够在全方位的规定的范围内自由地移动顶端部侧。图2示出了三维测定机1的设置台部11设置有检查治具14的状态(或者更换了设置台部11的检查治具14的状态)。
三维测定用机器人10构成为自动选择在设置检查治具14时使用的治具设置用装置15和在把持加工品W时使用的加工品把持装置并安装在顶端部侧，自动地进行将事先装配检查治具部件(14a、14b、14c)而成的检查治具14、将加工品W在测定用保存库4与三维测定机1之间进行搬运的搬运作业、通过三维测定机1进行检查的检查作业。
此时，例如能够通过改变针对三维测定机1的设置台部11的检查治具14的配置、数量、检查治具14的组合，来与各种各样的加工品W相对应。
此外，也可以构成为使用三维测定用机器人10等安装检查治具部件(14a、14b、14c)，与加工品W的形状相匹配地自动组装检查治具14。
另外，如图2所示，治具设置用装置15例如构成为具备伺服机械手(servo hand)主体(驱动部)15a和更换式手指(检查治具把持部)15b。
另外，在本实施方式的加工品的自动三维测定检查系统A中，具备控制三维测定用机器人10的驱动的机器人控制装置(未图示)、以及进行包括三维测定用机器人10和三维测定机1的、比机器人控制装置更上级的系统控制的系统控制装置18，使在自动仓库5中的加工品W的搬运作业、三维测定用机器人10的驱动、三维测定机1的工作相互关联，来进行自动控制。
即，通过对自动仓库5的码垛机3的驱动控制，来将进行检查的加工品W(检查治具贮藏柜17)保存于测定用保存库4的规定的堆垛架7。
如图1、图2、图3、图4所示，通过对三维测定用机器人10的驱动控制，将检查治具14以与进行检查的加工品W相匹配的方式设置于三维测定机1的设置台部11。另外，通过对三维测定用机器人10的驱动控制，从测定用保存库4的规定的堆垛架7搬运加工品W，并使多个检查治具14支承加工品W来将加工品W设置在三维测定机1的设置台部11。
通过对三维测定机1的工作控制，探测设置于三维测定机1的设置台部11的加工品W，三维测定机1自动进行加工品W的三维测量。
在三维测量结束后，通过对三维测定用机器人10和自动仓库5的驱动控制，来使结束了检查的加工品W返回到自动仓库5的规定的堆垛架7。
另外，在继续进行同规格的加工品的检查的情况下，接下来的加工品W与上述相同，使多个检查治具14支承加工品W来将加工品W设置在三维测定机1的设置台部11，三维测定机1自动进行加工品W的三维测量。
另一方面，在进行不同规格的加工品W的检查时，检查治具14(检查治具部件14a、14b、14c)被适当地分解并返回到检查治具贮藏柜17，按顺序进行与新的加工品W相匹配的检查治具14的组装、向三维测定机1的设置台部11的设置、加工品W的设置、三维测量。
因而，在本实施方式的加工品的自动三维测定检查系统A中，在与自动仓库5相邻的三维测定区域R设置三维测定机1，该自动仓库5具有测定对象保存库2和测定用保存库4，测定对象保存库2用于保存各种加工品W，在由三维测定机1进行测定时，通过码垛机3从测定对象保存库2向测定用保存库4搬运加工品W并在测定用保存库4保存加工品W，由此能够在将自动仓库5和三维测定机1设置于恒温环境下的状态下，将加工品W从测定对象保存库2向测定用保存库4自动搬运，进一步在自动仓库5与三维测定机1之间搬运加工品W并且通过三维测定机1自动进行加工品W的三维测定检查。
因此，根据本实施方式的加工品的自动三维测定检查系统A，能够以无人的方式实现多种的加工品W的三维自动测量。
另外，三维测定用机器人10从检查治具贮藏柜17自动选择取出检查治具14，并设置于设置台部11的规定位置，由此能够更有效且高效地进行加工品W的三维自动测量。
以上，说明了本发明所涉及的加工品的自动三维测定检查系统的一个实施方式，但是本发明不限于上述的一个实施方式，能够在不脱离其主旨的范围内进行适当地变更。

Claims (7)

1.一种加工品的自动三维测定检查系统，具备：
自动仓库，其具有测定对象保存库和测定用保存库，所述测定对象保存库用于保存测定检查对象的加工品，通过码垛机从所述测定对象保存库向所述测定用保存库搬运所述加工品，并在所述测定用保存库保存所述加工品；以及
多个三维测定用设备，所述多个三维测定用设备设置于与所述自动仓库相邻的三维测定区域，
其中，所述多个三维测定用设备分别具备三维测定机和三维测定用机器人，所述三维测定用机器人将所述加工品在所述测定用保存库与所述三维测定机之间搬运，
所述三维测定用机器人构成为自动选择并安装治具设置用装置和加工品把持装置，自动地进行搬运作业以及检查作业，所述治具设置用装置是在设置与所述加工品的形状相匹配的多个检查治具时使用的装置，所述加工品把持装置是在把持所述加工品时使用的装置，所述搬运作业用于将所述检查治具或所述加工品在所述测定用保存库与所述三维测定机之间进行搬运，所述检查作业是通过所述三维测定机进行检查的。
2.根据权利要求1所述的加工品的自动三维测定检查系统，其特征在于，
所述自动仓库和所述三维测定区域中的至少所述三维测定区域设置于恒温环境下。
3.根据权利要求1所述的加工品的自动三维测定检查系统，其特征在于，构成为：
用于收纳多个检查治具部件或将所述检查治具部件组装而成的检查治具的检查治具贮藏柜被保存于所述自动仓库，所述多个检查治具部件用于在由所述三维测定机检查所述加工品时与所述加工品的形状相匹配地进行配置来支承所述加工品，
所述三维测定用机器人从所述检查治具贮藏柜中选择所述检查治具部件或所述检查治具并自动地设置于所述三维测定机。
4.根据权利要求2所述的加工品的自动三维测定检查系统，其特征在于，构成为：
用于收纳多个检查治具部件或将所述检查治具部件组装而成的检查治具的检查治具贮藏柜被保存于所述自动仓库，所述多个检查治具部件用于在由所述三维测定机检查所述加工品时与所述加工品的形状相匹配地进行配置来支承所述加工品，
所述三维测定用机器人从所述检查治具贮藏柜中选择所述检查治具部件或所述检查治具并自动地设置于所述三维测定机。
5.根据权利要求3所述的加工品的自动三维测定检查系统，其特征在于，构成为：
所述三维测定用机器人自动地将多个所述检查治具部件以与所述加工品的形状相匹配的方式配置，来组装用于支承所述加工品的所述检查治具。
6.根据权利要求4所述的加工品的自动三维测定检查系统，其特征在于，构成为：
所述三维测定用机器人自动地将多个所述检查治具部件以与所述加工品的形状相匹配的方式配置，来组装用于支承所述加工品的所述检查治具。
7.根据权利要求3至6中的任一项所述的加工品的自动三维测定检查系统，其特征在于，具备：
机器人控制装置，其控制所述三维测定用机器人的驱动；以及
系统控制装置，其进行包括所述三维测定用机器人和所述三维测定机的、比所述机器人控制装置更上级的系统控制。
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