DE102016106380B4

DE102016106380B4 - Werkzeugtransfervorrichtung, umfassend eine Greifkraft-Messeinheit für eine Werkzeughalteeinheit eines Werkzeugmagazins, und maschinelles Bearbeitungssystem

Info

Publication number: DE102016106380B4
Application number: DE102016106380.0A
Authority: DE
Inventors: Gaku ISOBE
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2015-04-14
Filing date: 2016-04-07
Publication date: 2019-04-18
Anticipated expiration: 2036-04-08
Also published as: CN205765262U; JP2016198872A; US10092989B2; CN106041640A; DE102016106380A1; JP6267152B2; US20160303697A1; CN106041640B

Abstract

Maschinelles Bearbeitungssystem, umfassend:
eine Werkzeugmaschine, die eine Werkzeugaufnahmevorrichtung mit einer oder mehreren Werkzeughalteeinheiten umfasst; und
eine Werkzeugtransfervorrichtung, die ein Werkzeug in der Werkzeughalteeinheit der Werkzeugaufnahmevorrichtung anbringt und aus dieser entnimmt, wobei
die Werkzeugtransfervorrichtung Folgendes umfasst:
eine Lastmessvorrichtung, welche eine Last misst, die auf die Werkzeugtransfervorrichtung ausgeübt wird, wenn das Werkzeug in der Werkzeughalteeinheit angebracht wird oder aus dieser entnommen wird;
eine Speichereinheit, die eine Schwelle der Last, wenn das Werkzeug angebracht wird, oder eine Schwelle der Last, wenn das Werkzeug entnommen wird, speichert, und
eine Benachrichtigungseinheit, welche die von der Lastmessvorrichtung gemessene Last und eine der Schwellen vergleicht und eine Benachrichtigung erteilt, wenn der gemessene Lastwert die Schwelle unterschreitet, wobei die Benachrichtigung dies anzeigt.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Werkzeugtransfervorrichtung, die eine Greifkraft-Messeinheit für eine Werkzeughalteeinheit eines Werkzeugmagazins umfasst, das in einem maschinellen Bearbeitungszentrum oder dgl. enthalten ist, und ein maschinelles Bearbeitungssystem, das die Werkzeugtransfervorrichtung umfasst.
Allgemeiner Stand der Technik
Eine Werkzeugtransfervorrichtung ist bekannt, die ein Werkzeug von einem Werkzeuglager, das außerhalb einer Werkzeugmaschine angeordnet ist, zu einem Werkzeugmagazin transferiert, das mit mehreren Griffen zur Anbringung und Entnahme versehen ist. Damit kann das Werkzeug ohne Einschränkung der Anzahl von Werkzeugen ersetzt werden, die von dem Werkzeugmagazin gehalten werden können, und eine automatische maschinelle Bearbeitung kann durch das Befolgen eines maschinellen Bearbeitungsprogramms vorgenommen werden.
In dem Werkzeugmagazin eines Typs, der Werkzeuge an den Griffen hält, wie oben beschrieben, verursacht jedoch das wiederholte Anbringen und Entnehmen eines Werkzeugs einen Abrieb oder eine Verformung in einer Griffkomponente, um die Werkzeuggreifkraft zu verringern, wodurch nachteilig eine Störung verursacht wird, wie das Fallenlassen eines Werkzeugs.
Somit ist, wie in dem JP 3348392 geoffenbart, ein Griff-Lebensdauerdetektionsverfahren zur Lösung dieses Problems herkömmlich bekannt, bei dem in die Außenseite eines Griffs eine Lebensdauerdetektionsvorrichtung unter Verwendung von leitfähigem Kautschuk eingefügt wird, um den Flexionsbetrag des Griffs zu detektieren, wodurch die Lebensdauer eines Griffs bestimmt wird. Obwohl das Vorliegen oder Fehlen einer Werkzeugtransfervorrichtung in dem JP 3348392 nicht beschrieben wird, kann unter Verwendung dieser Griff-Lebensdauerdetektionsvorrichtung, auch wenn eine Werkzeugtransfervorrichtung verwendet wird, ein Fallenlassen des Werkzeugs verhindert werden.
Die Lebensdauer eines Griffs kann jedoch unter Verwendung dieses Schemas nur für einen Griff bestimmt werden, der aus einem einstückigen Glied gebildet ist, wie in dem JP 3348392 beschrieben, und nachteilig kann die Lebensdauer nicht für einen Griff eines Typs bestimmt werden, der einen Stift oder eine Walze durch eine Feder zusammendrückt. Da nur die Flexion des Griffs gemessen werden kann, ist es außerdem unmöglich, eine Verringerung der Greifkraft beispielsweise aufgrund eines Abriebs eines Teils in Kontakt mit dem Werkzeug zu detektieren. Ferner ist die Griff-Lebensdauerdetektionsvorrichtung auf einem Werkzeugmagazin als getrennte Vorrichtung von einer Vorrichtung montiert, die ein Werkzeug an einen Griff anbringt und aus diesem entnimmt, wodurch die Struktur des Werkzeugmagazins komplex wird.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Es ist demgemäß eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Werkzeugtransfervorrichtung, die eine Greifkraft-Messeinheit für eine Werkzeughalteeinheit einer Werkzeugaufnahmevorrichtung umfasst, und ein maschinelles Bearbeitungssystem, das die Werkzeugtransfervorrichtung umfasst, bereitzustellen.
Die vorliegende Erfindung weist ein Merkmal auf, eine Werkzeugtransfervorrichtung mit einer Lastmessvorrichtung bereitzustellen, welche eine Last misst, die auf die Werkzeugtransfervorrichtung ausgeübt wird, wenn ein Werkzeug in der Werkzeughalteeinheit einer Werkzeugaufnahmevorrichtung angebracht wird oder aus dieser entnommen wird.
Ein maschinelles Bearbeitungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst eine Werkzeugmaschine, die eine Werkzeugaufnahmevorrichtung mit einer oder mehreren Werkzeughalteeinheiten umfasst, und eine Werkzeugtransfervorrichtung, die ein Werkzeug in der Werkzeughalteeinheit der Werkzeugaufnahmevorrichtung anbringt und aus dieser entnimmt, und die Werkzeugtransfervorrichtung umfasst eine Lastmessvorrichtung, welche eine Last misst, die auf die Werkzeugtransfervorrichtung ausgeübt wird, wenn das Werkzeug in der Werkzeughalteeinheit angebracht wird oder aus dieser entnommen wird.
Da es gemäß der vorliegenden Erfindung möglich ist, eine Last zur Zeit der Anbringung und Entnahme des Werkzeugs in der und aus der Werkzeugaufnahmevorrichtung durch die Werkzeugtransfervorrichtung zu messen, kann außerdem eine Verringerung der Greifkraft der Werkzeughalteeinheit im Voraus gefunden werden, und eine Störung, wie ein Fallenlassen des Werkzeugs, kann verhindert werden.
Das maschinelle Bearbeitungssystem der vorliegenden Erfindung umfasst auch ferner eine Anzeigeeinheit, welche die Last anzeigt, die von der Lastmessvorrichtung gemessen wird. Durch das Prüfen des von der Lastmessvorrichtung gemessenen Lastwerts kann gemäß der vorliegenden Erfindung auch eine Verringerung der Greifkraft der Werkzeughalteeinheit früh gefunden werden, und daher kann eine Störung, wie ein Fallenlassen des Werkzeugs, verhindert werden.
Ferner umfasst in dem maschinellen Bearbeitungssystem der vorliegenden Erfindung die Werkzeugtransfervorrichtung eine Speichereinheit, welche die von der Lastmessvorrichtung gemessene Last speichert. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann durch Bezugnahme auf in der Werkzeugtransfervorrichtung gespeicherte Lastwerte eine Verringerung der Greifkraft der Werkzeughalteeinheit geprüft werden, und daher kann eine Störung, wie ein Fallenlassen des Werkzeugs, verhindert werden.
In dem maschinellen Bearbeitungssystem der vorliegenden Erfindung umfasst die Werkzeugtransfervorrichtung eine Kommunikationseinheit, die Daten der von der Lastmessvorrichtung gemessenen Last an eine externe Vorrichtung sendet. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann durch Bezugnahme auf Lastwerte von der Werkzeugtransfervorrichtung oder anderen externen Vorrichtung eine Verringerung der Greifkraft der Werkzeughalteeinheit geprüft werden, und daher kann eine Störung, wie ein Fallenlassen des Werkzeugs, verhindert werden.
In dem maschinellen Bearbeitungssystem der vorliegenden Erfindung umfasst die Werkzeugtransfervorrichtung auch eine Speichereinheit, die eine Schwelle der Last, wenn das Werkzeug angebracht wird, oder eine Schwelle der Last, wenn das Werkzeug entnommen wird, speichert, und eine Benachrichtigungseinheit, welche die von der Lastmessvorrichtung gemessene Last und eine der Schwellen, die gespeichert sind, vergleicht und eine Benachrichtigung erteilt, wenn der gemessene Lastwert die Schwelle überschreitet, wobei die Benachrichtigung dies anzeigt. Wenn die Greifkraft der Werkzeughalteeinheit verringert ist, meldet gemäß der vorliegenden Erfindung die Werkzeugtransfervorrichtung dies über die Benachrichtigungseinheit, wie als Nachricht oder Alarm, wodurch gestattet wird, dass eine Verringerung der Greifkraft der Werkzeughalteeinheit früh gefunden wird. Daher kann eine Störung, wie ein Fallenlassen des Werkzeugs, verhindert werden.
Darüber hinaus umfasst das maschinelle Bearbeitungssystem der vorliegenden Erfindung ferner eine Kommunikationseinheit, die Daten zwischen der Werkzeugtransfervorrichtung und der Werkzeugmaschine sendet und empfängt, und die Werkzeugmaschine umfasst eine Speichereinheit, die eine Schwelle der Last, wenn das Werkzeug angebracht wird, oder eine Schwelle der Last, wenn das Werkzeug entnommen wird, speichert, und eine Benachrichtigungseinheit, die eine Benachrichtigung erteilt, wenn die Last, die von der Lastmessvorrichtung der Werkzeugtransfervorrichtung gemessen wird, die Schwelle der Last, wenn das Werkzeug angebracht wird, oder die Schwelle der Last, wenn das Werkzeug entnommen wird, überschreitet, wobei die Benachrichtigung dies anzeigt.
Wenn die Greifkraft der Werkzeughalteeinheit verringert ist, meldet gemäß der vorliegenden Erfindung die Werkzeugmaschine dies über die Benachrichtigungseinheit, wie als Nachricht oder Alarm, wodurch gestattet wird, dass eine Verringerung der Greifkraft der Werkzeughalteeinheit früh gefunden wird. Daher kann eine Störung, wie ein Fallenlassen des Werkzeugs, verhindert werden.
Das maschinelle Bearbeitungssystem der vorliegenden Erfindung weist ein Merkmal auf, bei dem, wenn die von der Lastmessvorrichtung gemessene Last die Schwelle überschreitet, die Werkzeughalteeinheit der Werkzeugaufnahmevorrichtung ersetzt wird. Wenn die Greifkraft der Werkzeughalteeinheit verringert ist, ersetzt gemäß der vorliegenden Erfindung die Werkzeugtransfervorrichtung automatisch die Werkzeughalteeinheit, wodurch die Notwendigkeit entfällt, das maschinelle Bearbeitungssystem zu stoppen und die Werkzeughalteeinheit manuell zu ersetzen. Daher kann das maschinelle Bearbeitungssystem kontinuierlich ohne menschliche Aufsicht betrieben werden.
In dem maschinellen Bearbeitungssystem der vorliegenden Erfindung wird das Speichern der Last in der Speichervorrichtung in vorherbestimmten Intervallen vorgenommen, und die Last wird in der Speichereinheit gespeichert. Durch Bezugnahme auf Daten, auf denen eine Änderung der Lastwerte aufgezeichnet wird, die in vorherbestimmten Intervallen gemessen werden, kann gemäß der vorliegenden Erfindung die Lebensdauer der Werkzeughalteeinheit zur Verwendung unter denselben Bedingungen vorausgesagt werden.
Das maschinelle Bearbeitungssystem der vorliegenden Erfindung hat ein Merkmal, bei dem die Werkzeugtransfervorrichtung ein Roboter ist. Wenn das Werkzeug von dem Roboter in der Werkzeughalteeinheit angebracht wird oder aus dieser entnommen wird, kann gemäß der vorliegenden Erfindung eine Verringerung der Greifkraft der Werkzeughalteeinheit detektiert werden. Daher kann eine Störung, wie das Fallenlassen eines Werkzeugs, verhindert werden.
Eine Werkzeugtransfervorrichtung der vorliegenden Erfindung umfasst eine Lastmessvorrichtung, welche eine Last misst, die auf die Werkzeugtransfervorrichtung ausgeübt wird, wenn ein Werkzeug in der Werkzeughalteeinheit einer Werkzeugaufnahmevorrichtung angebracht wird oder aus dieser entnommen wird, die in der Werkzeugmaschine enthalten ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann auch die Last gemessen werden, wenn das Werkzeug in der Werkzeugaufnahmevorrichtung durch die Werkzeugtransfervorrichtung angebracht wird oder daraus entnommen wird. Daher kann eine Verringerung der Greifkraft der Werkzeughalteeinheit im Voraus gefunden werden, und eine Störung, wie das Fallenlassen eines Werkzeugs, kann verhindert werden.
Die Werkzeugtransfervorrichtung der vorliegenden Erfindung hat ein Merkmal, dass sie ein Roboter mit Selbstantrieb ist. Mit dem Roboter mit Selbstantrieb kann die Greifkraft der Werkzeughalteeinheit der Werkzeugaufnahmevorrichtung, die in jeder von mehreren Werkzeugmaschinen enthalten ist, effizient gemessen werden, und es kann verhindert werden, dass das Werkzeug mit einer verringerten Greifkraft von der Werkzeughalteeinheit fällt.
Wie oben beschrieben, ist es mit der vorliegenden Erfindung möglich, eine Werkzeugtransfervorrichtung, die eine Greifkraft-Messeinheit für eine Werkzeughalteeinheit einer Werkzeugaufnahmevorrichtung umfasst, und ein maschinelles Bearbeitungssystem bereitzustellen.
Figurenliste
Diese und andere Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung von Beispielen von Ausführungsformen mit Bezugnahme auf die beigeschlossenen Zeichnungen hervor, in denen:

1 eine perspektivische Außenansicht einer Werkzeugmaschine ist, die eine Werkzeugaufnahmevorrichtung umfasst;
2 eine schematische Ansicht eines Werkzeugmagazins ist, das mehrere Griffe umfasst;
3 eine schematische Ansicht der Struktur eines Griffs eines Typs ist, der einen Stift mit einer Feder zusammendrückt;
4 eine schematische Ansicht eines Werkzeugs ist;
5 eine schematische Ansicht eines maschinellen Bearbeitungssystems ist;
6 eine schematische Ansicht ist, die den Betrieb zur Zeit des Anbringens des Werkzeugs zeigt;
7 eine schematische Ansicht ist, die den Betrieb zur Zeit des Entnehmens des Werkzeugs zeigt;
8 eine schematische Ansicht der Struktur eines Griffs eines Typs ist, der eine Walze mit einem Greifarm zusammendrückt;
9 eine Darstellung ist, die zeigt, dass Lastwerte, die in vorherbestimmten Intervallen detektiert werden, gespeichert werden; und
10 eine Darstellung ist, die eine Steuervorrichtung beschreibt, welche Lastinformationen empfängt, die von einem Kraftsensor detektiert werden.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter Verwendung der Zeichnungen beschrieben.
1 ist eine perspektivische Außenansicht, die ein Beispiel einer Werkzeugmaschine 101 zeigt, welche ein Werkzeugmagazin 201 als Werkzeugaufnahmevorrichtung umfasst. 2 zeigt ein Beispiel des Werkzeugmagazins 201, das mehrere Griffe 301 umfasst. Die Griffe 301 entsprechen der „Werkzeughalteeinheit“ in den Ansprüchen. Das Werkzeugmagazin 201 entspricht der „Werkzeugaufnahmevorrichtung“ in den Ansprüchen. Die Werkzeugaufnahmevorrichtung kann eine oder mehrere Werkzeughalteeinheiten umfassen.
Wie in 1 gezeigt, umfasst die Werkzeugmaschine 101 einen Hauptschaft 102, an dem ein Werkzeug 401 angebracht werden kann und von diesem entnommen werden kann, und das Werkzeugmagazin 201, das die mehreren Griffe 301 umfasst. Ein Werkstück (nicht gezeigt) wird auf einem Tisch 103 montiert, und das Werkstück wird unter Verwendung des Werkzeugs 401, das an dem Hauptschaft 102 angebracht wird, maschinell bearbeitet. Zur Zeit des automatischen Ersetzens des Werkzeugs bringt das Werkzeugmagazin 201 eine Werkzeughalteeinheit, wo das Zielwerkzeug 401 angebracht ist, zur Position des Hauptschafts 102, wodurch das Werkzeug 401 zwischen dem Griff 301 und dem Hauptschaft 102 freigegeben wird.
3 ist eine Darstellung, die ein Beispiel einer Griffform jedes Griffs 301 zeigt, der in dem Werkzeugmagazin 201 enthalten ist. 4 ist eine Darstellung, die ein Beispiel einer Werkzeugform des Werkzeugs 401 zeigt. Wie in 3 gezeigt, hat der Griff 301 gepaarte Greifarme 304. An einem oberen Abschnitt jedes der gepaarten Greifarme 304 ist ein Stift 302 angeordnet. Der Stift 302, zusammen mit einer Feder 303, ist in einem Loch angebracht, das in den oberen Abschnitt des Greifarms 304 gebohrt ist. Die Stifte 302 werden jeweils von der Feder 303 in einer Projektionsrichtung zusammengedrückt und ordnen Werkzeugflanschteile 402 des Werkzeugs 401 dazwischen an, um das Werkzeug 401 zu ergreifen.
Wie in 4 gezeigt, umfasst das Werkzeug 401 zwei Werkzeugflanschabschnitte 402 in einer axialen Richtung. Die beiden Werkzeugflanschabschnitte 402 sind mit einem vorherbestimmten Abstand gebildet. Wenn der Griff 301 das Werkzeug 401 ergreift, liegt der Stift 302 an einem Abschnitt zwischen den Werkzeugflanschabschnitten 402 an.
5 ist eine Darstellung, die einen allgemeinem Umriss des maschinellen Bearbeitungssystems zeigt, das aus der Werkzeugmaschine 101, einem Handlingroboter 502, der außerhalb der Werkzeugmaschine 101 angeordnet ist, und einem Werkzeuglager 503, das außerhalb der Werkzeugmaschine 101 angeordnet ist, gebildet ist. Es ist zu beachten, dass die Struktur des maschinellen Bearbeitungssystems das Werkzeuglager 503 nicht umfassen kann. In diesem Fall wird das Werkzeug 401, das von dem Handlingroboter 502 aus der Werkzeugmaschine 101 genommen wird, von einer Bedienungsperson zu einem Werkzeuglagerort gebracht.
Der Handlingroboter 502 kann den Vorgang der Entnahme des Werkzeugs 401 aus der Werkzeughalteeinheit (Griff 301), die in einer Werkzeuganbring/entnahmeposition des Werkzeugmagazins 201 in der Werkzeugmaschine 101 positioniert ist, und des Transfers des Werkzeugs 401 zu einem Werkzeugplatzierungsort (Werkzeuglager 503) und den Vorgang des Transfers des Werkzeugs 401 von dem Werkzeugplatzierungsort (Werkzeuglager 503) und der Anbringung des Werkzeugs 401 an der Werkzeughalteeinheit (Griff 301), die in der Werkzeuganbring/entnahmeposition des Werkzeugmagazins 201 positioniert ist, vornehmen.
Der Handlingroboter 502 hat einen Handabschnitt 506, der mit einem Kraftsensor 507 versehen ist, welcher eine Last detektieren kann, die auf den Handabschnitt 506 ausgeübt wird. Auch weisen eine Steuervorrichtung 508 des Handlingroboters 502 und eine Steuervorrichtung 505 der Werkzeugmaschine 101 jeweils eine Kommunikationseinheit auf und sind über ein Datenkabel 510 verbunden, das Informationen senden und empfangen kann. Ferner umfasst der Handlingroboter 502 eine Kommunikationseinheit zum Senden und Empfangen von Informationen an einen und von einem Datenserver 511 und ist über das Datenkabel 510 mit einer externen Vorrichtung, wie dem Datenserver 511, verbunden.
6 ist eine schematische Ansicht, die den Vorgang zeigt, wenn der Handlingroboter 502 das Werkzeug 401 an dem Griff 301 anbringt. Hier wird auf den Handabschnitt 506 des Handlingroboters 502 eine Last zum Spreizen der Stifte 302 ausgeübt, um so der Kraft der Federn 303 entgegenzuwirken, die in dem Griff 301 enthalten sind (siehe 3). Diese Last wird von dem Kraftsensor 507 detektiert, der in dem Handabschnitt 506 enthalten ist. Der Kraftsensor 507 entspricht einer „Lastmessvorrichtung“ in den Ansprüchen.
Von dem Kraftsensor 507 detektierte Lastwerte werden einmal durch das Datenkabel 510 an die Steuervorrichtung 508 des Handlingroboters 502 gesendet. Dann werden die von dem Kraftsensor 507 detektierten Lastwerte von der Steuervorrichtung 508 an die Steuervorrichtung 505 der Werkzeugmaschine 101 weiter gesendet. In der Steuervorrichtung 505 können die Lastwerte in der Speichereinheit gespeichert werden.
Die Steuervorrichtung 505 der Werkzeugmaschine 101 hat eine Lastschwelle, die im Voraus gespeichert wird. Wenn die Last die Schwelle überschreitet, erfolgt eine Bestimmung, dass die Greifkraft des Griffs 301 verringert ist, und eine Nachricht, die den Bediener davon benachrichtigt, wird auf der Anzeigevorrichtung, nicht dargestellt, angezeigt, die in der Steuervorrichtung 505 enthalten ist. Die detektierten Lastwerte können auf der Anzeigevorrichtung angezeigt werden. Eine Anzeigevorrichtung, welche die detektierten Lastwerte anzeigt, ist nicht auf die Anzeigevorrichtung in der Steuervorrichtung 505 begrenzt, und die detektierten Lastwerte können auf einer Anzeigevorrichtung angezeigt werden, die in der Steuervorrichtung 508 des Handlingroboters 502 enthalten ist. Es ist zu beachten, dass bei der Überschreitung der Lastschwelleneinheit die Last unter eine Schwelle fällt, wenn der Griff 301 eine normale Greifkraft hat.
Damit ist es möglich, eine Verringerung der Greifkraft des Griffs 301 früh zu finden, der in dem Werkzeugmagazin 201 enthalten ist. Daher ist es möglich, eine Störung, wie das Fallenlassen eines Werkzeugs, zu verhindern, die aufgrund einer Verringerung der Greifkraft des Griffs 301 auftritt. Die Lastmesswerte werden auch an den Datenserver 511 gesendet, wodurch es der Bedienungsperson gestattet wird, auf die Lastmesswerte Bezug zu nehmen.
Obwohl die Lastdetektion, wenn der Handlingroboter 502 das Werkzeug 401 an dem Griff 301 anbringt, in der vorliegenden Ausführungsform als Beispiel beschrieben wurde, kann die vorliegende Erfindung auch angewendet werden, wenn der Handlingroboter 502 das Werkzeug 401 aus dem Griff 301 entnimmt, wie in 7 dargestellt. Schwellen zur Bestimmung, ob die Werkzeuggreifkraft des Griffs 301 normal ist, wenn das Werkzeug 401 an dem Griff 301 angebracht wird, und wenn das Werkzeug 401 aus dem Griff 301 entnommen wird, können jeweils auf geeignete Werte eingestellt werden. In Abhängigkeit von der Form des Griffs 301 kann sich die Last auf den Handabschnitt 506 des Handlingroboters 502 zwischen dem Fall der Anbringung des Werkzeugs 401 und dem Fall der Entnahme daraus unterscheiden.
Obwohl der Griff 301, der als Beispiel in der vorliegenden Ausführungsform beschrieben wurde, von einem Typ ist, der den Stift 302 durch die Feder 303 zusammendrückt, ist der Umfang der Erfindung auch nicht darauf beschränkt. Wie in 8 gezeigt, ist beispielsweise eine Stütze 802 an einem Greifarm 805 jedes Griffs 801 bereitgestellt, und eine Walze 803 ist an der Oberseite des Greifarms 805 bereitgestellt. Eine Feder 804 ist auch an einem hinteren Ende des Greifarms 805 bereitgestellt. Mit den gepaarten Federn 804 können die gepaarten Greifarme 805 das Werkzeug 401 dazwischen anordnen. Es ist zu beachten, dass das Werkzeug 401 in 8 nicht gezeigt ist. Die vorliegende Erfindung kann auch auf den Griff 801 des oben beschriebenen Typs angewendet werden. Zusätzlich kann die vorliegende Erfindung bei einem Griff eines Typs angewendet werden, der eine Griffoberseite zusammendrückt, um das Werkzeug 401 in einem beliebigen Verfahren dazwischen anzuordnen und zu ergreifen.
Obwohl die Bereitstellung des Kraftsensors 507 als Lastmesseinheit für den Handabschnitt 506 des Handlingroboters 502 als Beispiel in der oben beschriebenen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben wurde, kann die vorliegende Erfindung auch mit einer Struktur erzielt werden, bei der eine Last gemessen wird, indem ein Lastdrehmoment detektiert wird, das auf einen Antriebsmotor des Handlingroboters 502 ausgeübt wird.
Obwohl in der vorliegenden Ausführungsform die Steuervorrichtung 505 der Werkzeugmaschine 101 eine Bestimmung hinsichtlich einer Verringerung der Greifkraft des Griffs vornimmt, kann die Struktur ferner so sein, dass die Steuervorrichtung 508 der Werkzeugtransfervorrichtung (Handlingroboter 502) eine Bestimmung hinsichtlich einer Verringerung der Greifkraft des Griffs und eine Nachrichtenanzeige vornimmt.
Durch das Versehen der Werkzeugtransfervorrichtung (Handlingroboter 502) mit einer Einheit, die automatisch den Griff 301, 801 ersetzt, wenn eine Verringerung der Greifkraft des Griffs detektiert wird, muss zusätzlich das maschinelle Bearbeitungssystem nicht gestoppt werden, auch wenn die Greifkraft des Griffs verringert ist, und das maschinelle Bearbeitungssystem kann kontinuierlich ohne menschliche Aufsicht betrieben werden. Das Ersetzen des Griffs 301, 801 kann durch einen anderen Roboter als den Handlingroboter 502 vorgenommen werden.
Durch das Aufzeichnen der gemessenen Lasten in vorherbestimmten Intervallen kann darüber hinaus die Lebensdauer des Griffs 301 auf der Basis des Verhältnisses der Lastverringerung oder Lastverringerungsinformationen eines anderen Griffs 301 unter den mehreren Griffen 301 vorausgesagt werden, die in demselben Werkzeugmagazin 201 enthalten sind.
9 ist eine Darstellung, die zeigt, dass in vorherbestimmten Intervallen detektierte Lastwerte gespeichert werden. Die vorherbestimmten Intervalle umfassen vorherbestimmte Zeitintervalle. In dem in 5 gezeigten maschinellen Bearbeitungssystem wird bewirkt, dass der Handabschnitt 506 des Handlingroboters 502 das Werkzeug 401 in vorherbestimmten Zeitintervallen (beispielsweise jede Woche) ergreift, das Anbringen und Entnehmen des Werkzeugs 401 wird zwischen dem Handabschnitt 506 und jedem Griff 301 des Werkzeugmagazins 201 vorgenommen, Lastwerte zur Zeit des Anbringens und Entnehmens werden von dem Kraftsensor 507 detektiert, und die Detektionsergebnisse werden in der Steuervorrichtung 505, der Steuervorrichtung 508 oder dem Datenserver 511 gespeichert, wie in 9 gezeigt. Alternativ dazu können die Detektionsergebnisse bei jedem zweiten Anbringen und Entnehmen des Werkzeugs 401 an und aus jedem Griff 301 des Werkzeugmagazins 201 gespeichert werden.
Wenn in einem maschinellen Bearbeitungssystem beispielsweise eine Verringerung der Last auf einen Griff GA des Werkzeugmagazins 201 aufgezeichnet wurde, bis die Lebensdauer endet, kann davon ausgegangen werden, dass eine Verringerung der Last auf einen Griff GB desselben Werkzeugmagazins 201 auch einem ähnlichen Prozess folgt. Daher kann durch die Überwachung der Last die verbleibende Lebensdauer des Griffs vorausgesagt werden.
10 ist eine Darstellung, die eine Steuervorrichtung beschreibt, welche von dem Kraftsensor detektierte Lastinformationen empfängt. Die Steuervorrichtung 508, die den Handlingroboter 502 steuert, empfängt, über die Kommunikationseinheit, Lastinformationen, die von dem Kraftsensor 507 detektiert werden, wenn das Werkzeug 401 an dem Griff 301, 801 des Werkzeugmagazins 201 angebracht wird oder von diesem entnommen wird. Die von der Steuervorrichtung 508 empfangenen Lastinformationen können von einer Anzeigeeinheit 521 angezeigt werden oder können in einer Speichereinheit 522 gespeichert werden. Dieses Speichern kann in vorherbestimmten Intervallen (Zeitintervallen oder Intervallen auf der Basis einer Anzahl von Malen einer Anbringung und Entnahme) vorgenommen werden. In einer arithmetischen Operationseinheit 520 kann, um zu bestimmen, ob die Werkzeuggreifkraft des Griffs 301, 801 normal ist, eine arithmetische Operation eines Vergleichs mit einer im Voraus in der Speichereinheit 522 gespeicherten Schwelle vorgenommen werden. Das Vergleichsergebnis kann auf der Anzeigeeinheit 521 angezeigt werden oder kann an die Steuervorrichtung 505 der Werkzeugmaschine 101 oder an den Datenserver 511 gesendet werden.
Um die Greifkraft der Werkzeughalteeinheit zu messen, kann ein Roboter mit Selbstantrieb verwendet werden. Wie bei der oben beschriebenen Ausführungsform umfasst dieser Roboter eine Einheit, die eine Greifkraft der Werkzeughalteeinheit misst.
In einer Steuervorrichtung des Roboters wird der Lastwert der gemessenen Greifkraft mit einer im Voraus eingestellten Schwelle verglichen, wodurch eine Bestimmung gestattet wird, ob die Greifkraft normal ist. Durch das Speichern von Daten über die Greifkraft, die durch die Messung und Vornahme einer statistischen Analyse erhalten werden, kann der Grad der Verringerung der Greifkraft vorausgesagt werden. Mit dem Roboter mit Selbstantrieb kann die Greifkraft der Werkzeughalteeinheit der Werkzeugaufnahmevorrichtung, die in jeder von mehreren Werkzeugmaschinen enthalten ist, effizient gemessen werden, und ein Fallenlassen des Werkzeugs durch die Werkzeughalteeinheit mit einer verringerten Greifkraft kann verhindert werden.
Obwohl die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorstehend beschrieben wurde, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Beispiele der Ausführungsform beschränkt und kann in anderen Modi durch geeignete Modifikation durchgeführt werden.

Claims

Maschinelles Bearbeitungssystem, umfassend: eine Werkzeugmaschine, die eine Werkzeugaufnahmevorrichtung mit einer oder mehreren Werkzeughalteeinheiten umfasst; und eine Werkzeugtransfervorrichtung, die ein Werkzeug in der Werkzeughalteeinheit der Werkzeugaufnahmevorrichtung anbringt und aus dieser entnimmt, wobei die Werkzeugtransfervorrichtung Folgendes umfasst: eine Lastmessvorrichtung, welche eine Last misst, die auf die Werkzeugtransfervorrichtung ausgeübt wird, wenn das Werkzeug in der Werkzeughalteeinheit angebracht wird oder aus dieser entnommen wird; eine Speichereinheit, die eine Schwelle der Last, wenn das Werkzeug angebracht wird, oder eine Schwelle der Last, wenn das Werkzeug entnommen wird, speichert, und eine Benachrichtigungseinheit, welche die von der Lastmessvorrichtung gemessene Last und eine der Schwellen vergleicht und eine Benachrichtigung erteilt, wenn der gemessene Lastwert die Schwelle unterschreitet, wobei die Benachrichtigung dies anzeigt.
Maschinelles Bearbeitungssystem, umfassend: eine Werkzeugmaschine, die eine Werkzeugaufnahmevorrichtung mit einer oder mehreren Werkzeughalteeinheiten umfasst; eine Werkzeugtransfervorrichtung, die ein Werkzeug in der Werkzeughalteeinheit der Werkzeugaufnahmevorrichtung anbringt und aus dieser entnimmt, und eine Kommunikationseinheit, die Daten zwischen der Werkzeugtransfervorrichtung und der Werkzeugmaschine sendet und empfängt; wobei die Werkzeugtransfervorrichtung eine Lastmessvorrichtung umfasst, welche eine Last misst, die auf die Werkzeugtransfervorrichtung ausgeübt wird, wenn das Werkzeug in der Werkzeughalteeinheit angebracht wird oder aus dieser entnommen wird, und die Werkzeugmaschine Folgendes umfasst: eine Speichereinheit, die eine Schwelle der Last, wenn das Werkzeug angebracht wird, oder eine Schwelle der Last, wenn das Werkzeug entnommen wird, speichert, und eine Benachrichtigungseinheit, die eine Benachrichtigung erteilt, wenn die Last, die von der Lastmessvorrichtung der Werkzeugtransfervorrichtung gemessen wird und von der Kommunikationseinheit an die Werkzeugmaschine gesendet wird, die Schwelle der Last, wenn das Werkzeug angebracht wird, oder die Schwelle der Last, wenn das Werkzeug entnommen wird, unterschreitet, wobei die Benachrichtigung dies anzeigt.
Maschinelles Bearbeitungssystem nach Anspruch 1 oder 2, ferner umfassend: eine Anzeigeeinheit, welche die Last anzeigt, die von der Lastmessvorrichtung gemessen wird.
Maschinelles Bearbeitungssystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Werkzeugtransfervorrichtung eine Speichereinheit umfasst, welche die von der Lastmessvorrichtung gemessene Last speichert.
Maschinelles Bearbeitungssystem nach Anspruch 4, wobei das Speichern der Last in der Speichervorrichtung in vorherbestimmten Intervallen vorgenommen wird.
Maschinelles Bearbeitungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Werkzeugtransfervorrichtung eine Kommunikationseinheit umfasst, die Daten der Last, die durch die Messung von der Lastmessvorrichtung erhalten werden, an eine externe Vorrichtung sendet.
Maschinelles Bearbeitungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, wobei, wenn die von der Lastmessvorrichtung gemessene Last die Schwelle unterschreitet, die Werkzeughalteeinheit der Werkzeugaufnahmevorrichtung ersetzt wird.
Maschinelles Bearbeitungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Werkzeugtransfervorrichtung ein Roboter ist.
Werkzeugtransfervorrichtung, welche ein Werkzeug in einer Werkzeughalteeinheit einer Werkzeugaufnahmevorrichtung, die in einer Werkzeugmaschine enthalten ist, anbringt und aus dieser entnimmt, wobei die Werkzeugtransfervorrichtung umfasst: eine Lastmessvorrichtung, welche eine Last misst, die auf die Werkzeugtransfervorrichtung ausgeübt wird, wenn das Werkzeug in der Werkzeughalteeinheit angebracht wird oder aus dieser entnommen wird eine Speichereinheit, die eine Schwelle der Last, wenn das Werkzeug angebracht wird, oder eine Schwelle der Last, wenn das Werkzeug entnommen wird, speichert, und eine Benachrichtigungseinheit, welche die von der Lastmessvorrichtung gemessene Last und eine der Schwellen vergleicht und eine Benachrichtigung erteilt, wenn der gemessene Lastwert die Schwelle unterschreitet, wobei die Benachrichtigung dies anzeigt.
Werkzeugtransfervorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Werkzeugtransfervorrichtung ein Roboter mit Selbstantrieb ist.