DE102016118069A1

DE102016118069A1 - Werkzeugmaschine

Info

Publication number: DE102016118069A1
Application number: DE102016118069.6A
Authority: DE
Inventors: Kiwamu SAITOU
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2015-10-01
Filing date: 2016-09-26
Publication date: 2017-04-06
Anticipated expiration: 2036-09-27
Also published as: JP6306551B2; DE102016118069B4; US20170096851A1; JP2017064875A; CN106560278A; US10246929B2; CN106560278B

Abstract

Die vorliegende Erfindung stellt eine Werkzeugmaschine mit einer Tür bereit, deren Position zwischen der Zeit einer Bearbeitung und der Zeit einer Nichtbearbeitung verändert wird, wobei die Bewegungsgeschwindigkeit der Tür geändert werden kann. Die Werkzeugmaschine ist mit einer Antriebseinheit, die die Tür bewegen kann; einer Steuereinheit, die die Antriebseinheit zur Bewegung der Tür steuern kann; einer Sicherheitssignaleingabeeinheit, die ein Sicherheitssignal von außerhalb der Werkzeugmaschine erfasst; und einer Türöffnungs/schließgeschwindigkeitsfestlegeeinheit, die die Bewegungsgeschwindigkeit der Tür auf eine erste Bewegungsgeschwindigkeit festlegen kann, wenn ein Sicherheitssignal in die Signaleingabeeinheit eingegeben wird, oder eine zweite Bewegungsgeschwindigkeit festlegen kann, wenn kein Sicherheitssignal eingegeben wird, versehen, und ist dadurch gekennzeichnet, dass die erste Bewegungsgeschwindigkeit höher als die zweite Bewegungsgeschwindigkeit ist.

Description

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine mit einer Tür und insbesondere eine Werkzeugmaschine mit einer Tür, deren Öffnungs/Schließgeschwindigkeit geändert werden kann.
2. Beschreibung des Stands der Technik
Eine Erhöhung der Öffnungs/Schließgeschwindigkeit der Tür, die in einer Werkzeugmaschine bereitgestellt ist, kann den Zeitraum für das Austauschen eines Werkstücks verkürzen, was dann den Prozesszyklus verkürzt und daher zu einem Anstieg der Produktivität führt. Daher wurden servogetriebene automatische Türen, die mit einer hohen Geschwindigkeit geöffnet und geschlossen werden können, vorgeschlagen.
Die Japanische Patentoffenlegungsschrift 2014-205231 offenbart ein Bearbeitungssystem, das mit einer Werkzeugmaschine mit einer Tür, die zur Zeit der Bearbeitung geschlossen ist und offen ist, wenn keine Bearbeitung erfolgt, einer automatischen Austauschvorrichtung, die ein zu bearbeitendes Objekt automatisch austauscht und so bereitgestellt ist, dass sie über die Tür in die Werkzeugmaschine gelangen kann oder das Innere der Werkzeugmaschine verlassen kann, und einem Aktuator zum Öffnen/Schließen der Tür, damit die Öffnungs/Schließtätigkeit der Tür in einem kurzen Zeitraum vorgenommen werden kann, versehen ist.
Die Japanische Patentoffenlegungsschrift 2002-349133 offenbart einen Mechanismus, der die Tür bei Ausübung einer Belastung mit einem bestimmten Grad oder höher auf die Tür mechanisch von der Antriebsquelle trennt, um den Sicherheitsgrad zu erhöhen, wenn ein Arbeiter die Tür berührt.
Die Japanische Patentoffenlegungsschrift H5(1993)-123937 offenbart eine Technologie zum Unterbrechen der Stromversorgung des Motors für die Öffnungs/Schließtätigkeit einer Vordertür in einer Werkzeugmaschine, wobei die Vordertür in der Maschinenkörperabdeckung bereitgestellt ist, wenn detektiert wird, dass die Tür der Maschinenkörperabdeckung offen ist, um die Sicherheit zu gewährleisten, wenn durch Öffnen der Vordertür eine Werkzeugaustauschtätigkeit vorgenommen wird.
Die Japanische Patentoffenlegungsschrift H8(1996)-85037 offenbart eine Technologie, die einer Übersteuerungsvorrichtung gestattet, einen Übersteuerungswert bei Erhalt eines ”Tür-Öffen”-Signals von einem Türöffnungs/schließsensor während des Betriebs einer Werkzeugmaschine auf einen vorherbestimmten Wert zu ändern, der an die Steuereinheit der Werkzeugmaschine ausgegeben wird, und der Steuereinheit der Werkzeugmaschine gestattet, den Betrieb der Werkzeugmaschine gemäß dem geänderten Übersteuerungswert anzuhalten oder seine Geschwindigkeit zu verringern.
Die Japanische Patentoffenlegungsschrift 2008-207270 offenbart eine Technologie zum sicheren Anhalten einer Tür, wenn die Tür mit einem Hindernis zusammenstößt, um zu verhindern, dass eine externe Kraft auf beide ausgeübt wird, und dadurch eine Beschädigung beider zu verhindern.
Die Japanische Patentoffenlegungsschrift 2002-4715 offenbart eine Technologie, um die Häufigkeit, mit der sich eine Türeinheit öffnet/schließt, zu verringern, wenn die Menge an Verkehr hoch ist, um den Sicherheitsgrad der Passanten zu erhöhen und die Haltbarkeit der automatischen Tür zu verbessern.
Die Japanische Patentoffenlegungsschrift 2001-304948 und die Japanische Patentoffenlegungsschrift 2010-211467 offenbaren eine Technologie zur Berechnung des Gewichts einer beweglichen Einheit aus dem Drehmoment der Antriebseinheit und der tatsächlichen Beschleunigung der beweglichen Einheit.
Die Japanische Patentoffenlegungsschrift H3(1991)-256692 offenbart eine Technologie für den Notstopp einer Maschine innerhalb eines Sicherheitszauns, wenn der Zaun geöffnet wird.
Automatische Türen, die sich mit einer hohen Geschwindigkeit öffnen/schließen, könnten eine Gefahrenquelle für einen Arbeiter darstellen, weshalb dann, wenn sich der Arbeiter der Tür nähern muss, um einem Roboter Befehle zu erteilen oder die Maschine zu warten, die Sicherheit für den Arbeiter gewährleistet werden muss, wenn der Arbeiter die Tür berührt.
Doch nach der Technologie, die in der Japanischen Patentoffenlegungsschrift 2014-205231 offenbart ist, wird die in der Werkzeugmaschine bereitgestellte Tür so durch Antreiben eines Servomotors geöffnet und geschlossen, dass die Öffnungs/Schließgeschwindigkeit der Tür gesteuert werden kann, und betrifft die offenbarte Technologie nicht die Sicherheit, wenn ein Arbeiter die Tür berührt.
Bei dem Mechanismus, der in der Japanischen Patentoffenlegungsschrift 2002-349133 offenbart ist, tritt das Problem auf, dass der Mechanismus durch die Trägheitskraft arbeitet, wenn die Beschleunigung oder die Verlangsamung der Tür erhöht ist. Es ist erwünscht, die Beschleunigung oder die Verlangsamung zu erhöhen, um den Zeitraum des Öffnens/Schließens der Tür zu verkürzen, und daher ist der oben beschriebene Mechanismus für Türen, die sich mit einer hohen Geschwindigkeit öffnen/schließen, nicht passend.
Die Japanische Patentoffenlegungsschrift H5(1993)-123937 und die Japanische Patentoffenlegungsschrift H8(1996)-85037 offenbaren Technologien zum Anhalten oder Verringern der Geschwindigkeit des Mechanismus im Inneren der Werkzeugmaschine, wenn sich die Tür der Maschine öffnet, so dass es sich nicht um Technologien für Sicherheitsmaßnahmen bei einer Tür, die eine Gefahrenquelle für einen Arbeiter darstellen könnte, handelt.
Die Japanische Patentoffenlegungsschrift 2008-207270 offenbart eine Technologie zum Anhalten einer Tür, wenn die Tür mit einem Hindernis zusammenstößt, erwähnt aber keine Wahl einer passenden Geschwindigkeit.
Die Japanische Patentoffenlegungsschrift 2002-4715 offenbart eine Technologie für eine Tür, deren Öffnungs/Schließgeschwindigkeit geändert werden kann, doch betrifft die Technologie die Steuerung zum Öffnen/Schließen einer Tür in einer Türeinheit mit einer großen Menge an Verkehr, so dass die Technologie keine Tür einer Werkzeugmaschine betrifft; und es wird kein Verfahren zur Bestimmung passender Öffnungs/Schließgeschwindigkeiten offenbart.
Die Japanische Patentoffenlegungsschrift 2001-304948 und die Japanische Patentoffenlegungsschrift 2010-211467 offenbaren keine Technologie im Zusammenhang mit dem Öffnen/Schließen einer Tür.
In der Japanischen Patentoffenlegungsschrift H3(1991)-256692 nimmt die Maschine innerhalb eines Sicherheitszauns einen Notstopp vor, wenn der Zaun geöffnet wird, doch könnte der plötzliche Stopp eine Beschädigung der Maschine hervorrufen. Zudem besteht das Problem, dass für die Wiederherstellung aus dem Zustand eines Notstopps Zeit nötig ist.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Angesichts der oben beschriebenen Probleme beim Stand der Technik ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Werkzeugmaschine mit einer Tür bereitzustellen, deren Öffnungs/Schließgeschwindigkeit als Reaktion auf das Vorhandensein eines Sicherheitssignals geändert werden kann.
Die Werkzeugmaschine nach der vorliegenden Erfindung ist mit einer Tür versehen, deren Position zwischen der Zeit einer Bearbeitung und der Zeit einer Nichtbearbeitung verändert wird, wobei die Bewegungsgeschwindigkeit der oben beschriebenen Tür geändert werden kann. Die Werkzeugmaschine ist mit einer Antriebseinheit, die die oben beschriebene Tür bewegen kann; einer Steuereinheit, die die oben beschriebene Antriebseinheit steuern kann; einer Sicherheitssignaleingabeeinheit, die ein Sicherheitssignal von außerhalb der oben beschriebenen Werkzeugmaschine erfasst; und einer Türöffnungs/schließgeschwindigkeitsfestlegeeinheit, die die Bewegungsgeschwindigkeit der oben beschriebenen Tür auf eine erste Bewegungsgeschwindigkeit festlegen kann, wenn ein Sicherheitssignal in die oben beschriebene Signaleingabeeinheit eingegeben wird, oder auf eine zweite Bewegungsgeschwindigkeit festlegen kann, wenn kein Sicherheitssignal eingegeben wird, versehen, und ist dadurch gekennzeichnet, dass die oben beschriebene erste Bewegungsgeschwindigkeit höher als die oben beschriebene zweite Bewegungsgeschwindigkeit ist.
Die Werkzeugmaschine nach der vorliegenden Erfindung weist eine Tür auf, die eine Öffnung in einer einen Bearbeitungsbereich bildenden Abdeckung zur Zeit einer Bearbeitung schließt und die Öffnung öffnet, wenn keine Bearbeitung erfolgt, und deren Öffnungs/Schließgeschwindigkeit geändert werden kann. Die Werkzeugmaschine ist mit einer Antriebseinheit, die die oben beschriebene Tür bewegen kann; einer Steuereinheit, die die oben beschriebene Antriebseinheit steuern kann; einer Sicherheitssignaleingabeeinheit, die ein Sicherheitssignal von außerhalb der oben beschriebenen Werkzeugmaschine erfasst; und einer Türöffnungs/schließgeschwindigkeitsfestlegeeinheit, die die Bewegungsgeschwindigkeit der oben beschriebenen Tür auf eine erste Bewegungsgeschwindigkeit festlegen kann, wenn ein Sicherheitssignal in die oben beschriebene Signaleingabeeinheit eingegeben wird, oder auf eine zweite Bewegungsgeschwindigkeit festlegen kann, wenn kein Sicherheitssignal eingegeben wird, versehen, und ist dadurch gekennzeichnet, dass die oben beschriebene erste Bewegungsgeschwindigkeit höher als die oben beschriebene zweite Bewegungsgeschwindigkeit ist.
Die oben beschriebene Werkzeugmaschine nach der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeit der automatischen Tür abhängig von dem Vorhandensein eines Sicherheitssignals geändert werden kann. Im Fall einer Eingabe eines Sicherheitssignals in die oben beschriebene Signaleingabeeinheit wird angenommen, dass sich keine Person in der automatischen Tür oder um diese herum befindet, und wird die erste Geschwindigkeit der Tür auf eine hohe Geschwindigkeit festgelegt, und wenn kein Sicherheitssignal in die oben beschriebene Signaleingabeeinheit eingegeben wird, wird die zweite Geschwindigkeit auf eine niedrige Geschwindigkeit festgelegt, so dass die Zykluszeit verkürzt werden kann und gleichzeitig die Sicherheit gewährleistet werden kann. Zudem wird die Öffnungs/Schließgeschwindigkeit abhängig von dem Vorhandensein eines Sicherheitszauns geändert, und öffnet/schließt sich die automatische Tür daher mit einer niedrigen Geschwindigkeit, selbst wenn die Festlegung nicht geändert wurde, und wird daher die Sicherheit gewährleistet, falls die Werkzeugmaschine in ein System, bei dem ursprünglich kein Sicherheitszaun eingerichtet ist, wie etwa eine Bearbeitungszelle in Zusammenarbeit mit einem Roboter, der als externe Einheit verwendet wird, aufgenommen ist.
Die Werkzeugmaschine nach der vorliegenden Erfindung mit einer Abdeckung, die einen Bearbeitungsbereich bildet, kann eine Signalausgabeeinheit aufweisen, die einen Geschwindigkeitsänderungsbefehl nach außerhalb der Werkzeugmaschine ausgeben kann, wobei von der oben beschriebenen Signalausgabeeinheit ein Geschwindigkeitsänderungsbefehl an eine externe Vorrichtung, die durch die Öffnung, welche durch die oben beschriebene Tür geöffnet/geschlossen wird, in das Innere gelangt, ausgegeben werden kann, wenn die Öffnungs/Schließgeschwindigkeit der oben beschriebenen Tür geändert wird.
Bei der Werkzeugmaschine nach der vorliegenden Erfindung mit einer Abdeckung, die einen Bearbeitungsbereich bildet, kann außerhalb der Werkzeugmaschine eine Signalausgabeeinheit, die einen Geschwindigkeitsänderungsbefehl ausgeben kann, bereitgestellt sein, damit von der oben beschriebenen Signalausgabeeinheit ein Geschwindigkeitsänderungsbefehl an die externe Vorrichtung, die durch die Öffnung, welche durch die oben beschriebene Tür geöffnet/geschlossen wird, in das Innere gelangt, ausgegeben werden kann, wenn die Öffnungs/Schließgeschwindigkeit der oben beschriebenen Tür geändert wird.
Bei der Werkzeugmaschine nach der vorliegenden Erfindung mit der oben beschriebenen Signalausgabeeinheit wird die Geschwindigkeit der automatischen Tür automatisch von der ersten Geschwindigkeit zu der zweiten Geschwindigkeit geändert, wenn der Zustand, in dem ein Sicherheitssignal eingegeben wird, zu einem Zustand, in dem keine Sicherheitssignale eingegeben werden, übergegangen ist. Allgemeine Systeme weisen eine externe Vorrichtung auf, die mit der oben beschriebenen Tür gekoppelt ist und durch die Öffnung, die durch die oben beschriebenen Tür geöffnet/geschlossen wird, nach innen und außen gelangt (Zum Beispiel einen Roboter oder eine Gantry zum Austauschen eines Werkstücks). In einem solchen Fall ist erwünscht, dass die Tätigkeiten der oben beschriebenen externen Vorrichtung in Übereinstimmung mit der automatischen Tür geändert werden, um die Sicherheit zu gewährleisten und eine Kollision mit der Tür zu verhindern. Im Allgemeinen senden externe Maschinen, die mit der automatischen Tür gekoppelt sind, ein Signal an die Türsteuereinheit und erhalten sie ein Signal von dieser, weshalb es möglich ist, die Sicherheit selbst dann zu gewährleisten, wenn die externe Vorrichtung selbst kein Sicherheitssignal erlangt hat.
Die Werkzeugmaschine nach der vorliegenden Erfindung weist eine Belastungsdetektionseinheit auf, die die auf die oben beschriebene Tür ausgeübte Belastung detektieren kann, wobei die oben beschriebene Tür dann, wenn eine Belastung mit einem Schwellenwert oder mehr auf die oben beschriebene Belastungsdetektionseinheit ausgeübt wird, gestoppt wird, die Antriebskraft für die oben beschriebene Tür unterbrochen wird, oder die oben beschriebene Tür in eine Richtung angetrieben wird, die zu der Richtung der Bewegung der oben beschriebenen Tür zum Zeitpunkt der Ausübung der oben beschriebenen Belastung entgegengesetzt ist.
Die Werkzeugmaschine nach der vorliegenden Erfindung mit der oben beschriebenen Belastungsdetektionseinheit ist dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Funktion (nachstehend als Sicherheitsfunktion bezeichnet) aufweist, um die Tür zu stoppen, die Antriebskraft zu unterbrechen, oder die oben beschriebene Tür in die Richtung anzutreiben, die zu der Richtung der Bewegung der oben beschriebenen Tür zum Zeitpunkt der Ausübung der oben beschriebenen Belastung entgegengesetzt ist, wenn eine Belastung mit einem vorab festgelegten Schwellenwert oder mehr auf die Tür ausgeübt wird. Der Schwellenwert für die oben beschriebene Belastung, bei dem die Sicherheitsfunktion tätig wird, wird erhöht, wenn ein Objekt mit der automatischen Tür in Eingriff steht. Zudem hält die Tür den Betrieb an, bevor eine starke Kraft von der Tür auf das Objekt ausgeübt wird, so dass eine Beschädigung der automatischen Tür noch weiter verhindert werden kann.
Die Werkzeugmaschine nach der vorliegenden Erfindung mit einer Belastungsdetektionseinheit ist mit einer Belastungsschwellenwertfestlegeeinheit versehen, die einen Schwellenwert für die oben beschriebene Belastung im Fall einer Eingabe eines Sicherheitssignals in die oben beschriebene Signaleingabeeinheit festlegen kann, und einen Schwellenwert für die oben beschriebene Belastung im Fall keiner Eingabe eines Sicherheitssignals festlegen kann.
Obwohl erwünscht ist, den Schwellenwert für die Belastung, bei dem die oben beschriebenen Sicherheitsfunktionen tätig werden, so niedrig wie möglich festzulegen, um die Sicherheit bei der Werkzeugmaschine nach der vorliegenden Erfindung mit der oben beschriebenen Belastungsschwellenwertfestlegeeinheit zu erhöhen, besteht die Gefahr, dass die oben beschriebenen Funktionen infolge der Trägheitskraft zur Zeit der Beschleunigung oder Verlangsamung der automatischen Tür tätig werden, wenn der Schwellenwert klein ist. Um diese Gefahr zu vermeiden, ist es möglich, den Schwellenwert für die Belastung, bei dem die oben beschriebenen Sicherheitsfunktionen tätig werden, zwischen den Fällen, in dem ein Sicherheitssignal in die oben beschriebene Signaleingabeeinheit eingegeben wird, und in dem kein Sicherheitssignal in die oben beschriebene Signaleingabeeinheit eingegeben wird, zu verändern. In dem Fall, in dem kein Sicherheitssignal in die oben beschriebene Signaleingabeeinheit eingegeben wird und die Tür mit einer niedrigen Geschwindigkeit geöffnet/geschlossen wird, kann der Schwellenwert für die Belastung, bei dem die oben beschriebenen Sicherheitsfunktionen tätig werden, so niedrig als möglich festgelegt werden, so dass die Sicherheit gewährleistet werden kann, wenn ein Objekt mit der Tür in Kontakt gelangt. Indes kann der Schwellenwert für die Belastung, bei dem die oben beschriebenen Sicherheitsfunktionen tätig werden, in dem Fall, in dem ein Sicherheitssignal in die oben beschriebene Signaleingabeeinheit eingegeben wird, und sich die automatische Tür mit einer hohen Geschwindigkeit oder einer hohen Beschleunigung öffnet/schließt, höher als die Belastung festgelegt werden, die durch die Trägheitskraft zur Zeit des Beschleunigens oder Verlangsamens der Tür verursacht wird, so dass die Zeit des Öffnens/Schließens der Tür verkürzt werden kann.
Die Antriebseinheit der oben beschriebenen Tür kann einen Servomotor verwenden. Die Verwendung eines Servomotors für die Antriebseinheit der oben beschriebenen Tür ermöglicht, die Geschwindigkeit der Tür leicht und genau einzustellen.
Die Werkzeugmaschine nach der vorliegenden Erfindung kann eine Massemesseinheit aufweisen, die die Masse der oben beschriebenen Tür auf Basis des Ausgangs der oben beschriebenen Antriebseinheit und der tatsächlichen Beschleunigung der oben beschriebenen Tür berechnen kann, so dass abhängig von der berechneten oben beschriebenen Masse automatisch eine oder beide aus der oben beschriebenen ersten Geschwindigkeit und der oben beschriebenen zweiten Geschwindigkeit bestimmt werden kann.
Die Bereitstellung der oben beschriebenen Massemesseinheit bei der Werkzeugmaschine nach der vorliegenden Erfindung ermöglicht, die Öffnungs/Schließgeschwindigkeit der automatischen Tür im Fall keiner Eingabe des Sicherheitssignals automatisch zu berechnen, so dass die Geschwindigkeit leicht auf die Werte, die für die Masse der Tür passend sind, festgelegt werden kann und im Fall einer Änderung der Masse der Tür aufgrund eines Umbaus der automatischen Tür oder bei maßgeschneiderten Werkzeugmaschinen, deren Spezifikationen sich je nach der Maschine unterscheiden, eine Erhöhung der Sicherheit erwartet werden kann.
Die vorliegende Erfindung kann eine Werkzeugmaschine mit einer Tür, deren Öffnungs/Schließgeschwindigkeiten abhängig davon, ob ein Sicherheitssignal eingegeben wurde oder nicht, geändert werden kann, bereitstellen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die oben beschriebenen und andere Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus den folgenden Beschreibungen der Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen deutlich werden, wobei
1 ein Diagramm ist, das eine Werkzeugmaschine in einem Zustand, in dem ein Sicherheitssignal erhalten wurde, veranschaulicht;
2 ein Diagramm ist, das die Werkzeugmaschine in einem Zustand, in dem kein Sicherheitssignal erhalten wurde, veranschaulicht;
3A ein Diagramm ist, das veranschaulicht, wie die Tür der Werkzeugmaschine mit einer Abdeckung, die die Tür aufweist, gesteuert wird, um die Öffnung, die in der Abdeckung bereitgestellt ist, zu öffnen und oder zu schließen, und den Zustand, in dem die Tür geschlossen ist, zeigt;
3B ein Diagramm ist, das veranschaulicht, wie die Tür der Werkzeugmaschine mit einer Abdeckung, die die Tür aufweist, gesteuert wird, um die Öffnung, die in der Abdeckung bereitgestellt ist, zu öffnen und oder zu schließen, und den Zustand, in dem die Tür geöffnet ist, zeigt;
4 ein Ablaufdiagramm ist, das veranschaulicht, wie die Tür zum Öffnen/Schließen gesteuert wird;
5 ein Diagramm ist, das ein Bearbeitungssystem veranschaulicht, welches aus einer Werkzeugmaschine, die durch eine numerische Steuereinheit gesteuert wird, und einer externen Vorrichtung, die in Zusammenarbeit mit der Werkzeugmaschine arbeitet, gebildet ist;
6 ein Diagramm ist, das die Beziehung zwischen der Masse der beweglichen Einheit und dem Motorstrom im Fall eines Antriebs der Tür mit der gleichen Beschleunigung zeigt; und
7 ein Diagramm ist, das die Beziehung zwischen der Türgeschwindigkeit und dem Impulswert zur Zeit des Kontakts zeigt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden werden die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
1 und 2 sind Diagramme. die ein Bearbeitungssystem veranschaulichten, das aus einer Werkzeugmaschine, die durch eine numerische Steuereinheit gesteuert wird, und einer externen Vorrichtung, die in Zusammenarbeit mit der Werkzeugmaschine arbeitet, gebildet ist. 1 ist ein Diagramm, das die Werkzeugmaschine in einem Zustand, in dem ein Sicherheitssignal erhalten wurde, veranschaulicht, und 2 ist ein Diagramm, das die Werkzeugmaschine in einem Zustand, in dem kein Sicherheitssignal erhalten wurde, veranschaulicht.
Die Werkzeugmaschine 1 und eine externe Vorrichtung 40 sind von einem Sicherheitszaun 5 umgeben. Das Gehäuse der Werkzeugmaschine 1 ist mit einer Tür 2 versehen, die geöffnet/geschlossen wird, damit ein Werkstück eingebracht und entnommen wird. Die Tür 2 wird durch eine Antriebseinheit 7 angetrieben. Die Antriebseinheit 7 wird durch eine Steuereinheit 3 gesteuert. Zudem ist der Sicherheitszaum 5 mit einer Tür 8 versehen, durch die ein Arbeiter in den Bereich, der von dem Sicherheitszaun 5 umgeben ist, und daraus heraus gelangen kann. An der Tür 8 des Sicherheitszauns 5 ist eine Sicherheitszauntüröffnungs/schließdetektionseinheit 9 angebracht, um das Öffnen/Schließen der Tür 8 zu detektieren. Die Öffnungs/Schließgeschwindigkeit der Tür kann in einer Türöffnungs/schließgeschwindigkeitsfestlegeeinheit 3a als erste Öffnungs/Schließgeschwindigkeit V1, wenn ein Sicherheitssignal S1 in eine Signaleingabeeinheit 4 eingegeben wird, und als zweite Öffnungs/Schließgeschwindigkeit V2, wenn kein Sicherheitssignal S1 eingegeben wird, festgelegt werden. Es kann ein Beurteilungsmittel bereitgestellt sein, um zu verhindern, dass die Festlegung der ersten Öffnungs/Schließgeschwindigkeit V1 und der zweiten Öffnungs/Schließgeschwindigkeit V2 verwechselt werden.
Ein Detektionssignal (Sicherheitssignal S1), das den offenen oder geschlossenen Zustand der Tür 8 des Sicherheitszauns 5 angibt und von der Sicherheitszauntüröffnungs/schließdetektionseinheit 9 ausgegeben wird, wird in die Signaleingabeeinheit 4 eingegeben. Die Türöffnungs/schließgeschwindigkeitsfestlegeeinheit 3a überwacht stets, ob ein Sicherheitssignal S1 in die Signaleingabeeinheit 4 eingegeben wurde oder nicht, und wählt abhängig davon, ob ein Sicherheitssignal S1 in die Signaleingabeeinheit 4 eingegeben wurde oder nicht, die erste Öffnungs/Schließgeschwindigkeit V1 oder die zweite Öffnungs/Schließgeschwindigkeit V2, die in der Türöffnungs/schließgeschwindigkeitsfestlegeeinheit 3a als die Öffnungs/Schließgeschwindigkeit der Tür festgelegt wurde. Die Steuereinheit 3 steuert die Antriebseinheit 7, die die Tür 2 bewegt, gemäß der Öffnungs/Schließgeschwindigkeit, die durch die Türöffnungs/schließgeschwindigkeitsfestlegeeinheit 3a gewählt wurde.
In 1 ist die Tür 8 des Sicherheitszauns geschlossen und befindet sich kein Arbeiter innerhalb des Sicherheitszauns 5, und wird daher ein Sicherheitssignal S1 von der Sicherheitszauntüröffnungs/schließdetektionseinheit 9 ausgegeben und in die Signaleingabeeinheit 4 eingegeben. In diesem Fall wählt die Türöffnungs/schließgeschwindigkeitsfestlegeeinheit 3a die erste Öffnungs/Schließgeschwindigkeit V1 als Öffnungs/Schließgeschwindigkeit der Tür, und treibt die Steuereinheit 3 die Antriebseinheit 7 gesteuert gemäß der ersten Öffnungs/Schließgeschwindigkeit V1, die von der Türöffnungs/schließgeschwindigkeitsfestlegeeinheit 3a eingegeben wurde, an, so dass die Tür 2 der Werkzeugmaschine 1 betätigt werden kann, um geöffnet/geschlossen zu werden.
Indes ist die Tür 8 des Sicherheitszauns in 2 geöffnet und besteht die Möglichkeit, dass sich ein Arbeiter 41 innerhalb des Sicherheitszauns 5 befindet und arbeitet. Daher wird von der Sicherheitszauntüröffnungs/schließdetektionseinheit 9 kein Sicherheitssignal S1 eingegeben. Somit treibt die Steuereinheit die Antriebseinheit 7 gesteuert mit der zweiten Öffnungs/Schließgeschwindigkeit V2, die in der Türöffnungs/schließgeschwindigkeitsfestlegeeinheit 3a festgelegt wurde, an, so dass die Tür 2 der Werkzeugmaschine 1 bewegt werden kann.
Die Werkzeugmaschine 1 ist ferner mit einer Signalausgabeeinheit 6 versehen. Die Signalausgabeeinheit 6 in der Werkzeugmaschine 1 gibt einen Geschwindigkeitsänderungsbefehl S2 an eine externe Vorrichtung 40, die sich außerhalb der Werkzeugmaschine befindet, aus. Der Geschwindigkeitsänderungsbefehl S2 wird von der Signalausgabeeinheit 6 ausgegeben, und die externe Vorrichtung 40 befolgt den Geschwindigkeitsänderungsbefehl S2 so, dass die Betriebsgeschwindigkeit der externen Vorrichtung 40 geändert werden kann. Die Signalausgabeeinheit 6 kann der Werkzeugmaschine 1 zugehörig sein oder kann von der Werkzeugmaschine 1 unabhängig sein.
3A und 3B sind Diagramme, die veranschaulichen, wie die Tür der Werkzeugmaschine mit einer Abdeckung, die die Tür aufweist, gesteuert wird, um geöffnet/geschlossen zu werden. Bei der Werkzeugmaschine 1 ist der Bearbeitungsbereich durch eine Abdeckung 1a abgedeckt, um den Bearbeitungsbereich von der Werkzeugmaschine 1 abzuschirmen. Die Abdeckung 1a weist eine Öffnung 1b auf, um ein Werkstück oder dergleichen einzubringen oder zu entnehmen.
Die Tür 2 öffnet/schließt die Öffnung 1b. Zur Zeit der Bearbeitung ist die Öffnung 1a durch die Tür 2 verschlossen (siehe 3A), und wenn keine Bearbeitung erfolgt, wird die Öffnung 1a offen gelassen (siehe 3B), damit ein Werkstück eingebracht oder entnommen werden kann.
Ein Sicherheitssignal S1 wird von einer externen Sicherheitsvorrichtung wie etwa dem Sicherheitszaun 5 in die Signaleingabeeinheit 4 eingegeben. Die Türöffnungs/schließgeschwindigkeitsfestlegeeinheit 3a überwacht stets, ob ein Sicherheitssignal S1 in die Signaleingabeeinheit 4 eingegeben wurde oder nicht, und wählt die erste Öffnungs/Schließgeschwindigkeit V1 als Öffnungs/Schließgeschwindigkeit der Tür, wenn ein Sicherheitssignal S1 in die Signaleingabeeinheit 4 eingegeben wurde. Die Steuereinheit 3 steuert die Antriebseinheit 7, die die Tür 2 antreiben kann, so, dass sich die Tür 2 gemäß der gewählten Türöffnungs/schließgeschwindigkeit öffnen/schließen kann (gibt einen Öffnungs/Schließbefehl für die Tür 2 und einen Geschwindigkeitsbefehl an die Antriebseinheit 7 für die Tür 2 aus). Darüber hinaus gibt die Türöffnungs/schließgeschwindigkeitsfestlegeeinheit 3a einen Geschwindigkeitsänderungsbefehl S2 für die Signalausgabeeinheit 6 an die externe Vorrichtung 40 aus.
Wenn eine externe Vorrichtung 40 (zum Beispiel ein Roboter oder eine Gantry zum Austausch eines Werkstücks) vorhanden ist, die sich durch die durch die Tür 2 der Werkzeugmaschine 1 geöffnete/geschlossene Öffnung 1b der Abdeckung 1a bewegt, gibt die Signalausgabeeinheit 6 einen Geschwindigkeitsänderungsbefehl S2 an die externe Vorrichtung 40 aus, wenn die Geschwindigkeit des Öffnungs/Schließbetriebs der Tür 2 geändert wird.
Bei Erhalt eines Geschwindigkeitsänderungsbefehls S2 ändert die externe Vorrichtung 40 ihre eigene Betriebsgeschwindigkeit in Übereinstimmung mit der Änderung der Geschwindigkeit der Tür 2 der Werkzeugmaschine 1. Wenn die Öffnungs/Schließgeschwindigkeit der Tür 2 zum Beispiel halbiert wird, wird die Geschwindigkeit der externen Vorrichtung 40 halbiert, damit die Tür 2 und die externe Vorrichtung 40 ihre Kopplung unter Beibehaltung der gleichen Positionsbeziehung wie vor der Geschwindigkeitsänderung fortsetzen können.
4 ist ein Ablaufdiagramm, das die Öffnungs/Schließsteuerung der Tür veranschaulicht. Im Folgenden wird der Vorgang schrittweise beschrieben.
Schritt sa01: Es wird ein Befehl zum Öffnen oder Schließen der Tür ausgeführt.
Schritt sa02: Es wird bestimmt, ob ein Sicherheitssignal eingegeben wurde oder nicht (JA oder NEIN), und der Vorgang geht zu Schritt sa03 über, wenn ein Sicherheitssignal eingegeben wurde, wohingegen er zu Schritt sa04 übergeht, wenn kein Sicherheitssignal eingegeben wurde.
Schritt sa03: Die Tür wird mit der ersten Geschwindigkeit angetrieben.
Schritt sa04: Die Tür wird mit der zweiten Geschwindigkeit angetrieben.
Schritt sa05: Es wird bestimmt, ob die Tür einen befohlenen Punkt erreicht hat oder nicht, und der Vorgang geht zu Schritt sa06 über, wenn die Tür den befohlenen Punkt erreicht hat (JA), wohingegen der Vorgang zu Schritt sa02 zurückkehrt, wenn die Tür den befohlenen Punkt nicht erreicht hat (NEIN).
Schritt sa06: Der Türbetrieb wird angehalten und der Prozess ist abgeschlossen.
Die Werkzeugmaschine 1 wird durch die in 5 gezeigte numerische Steuereinheit 10 gesteuert. Die Steuerung zur Bewegung der Tür 2 der Werkzeugmaschine 1, die durch die Steuereinheit 3, die Türöffnungs/schließgeschwindigkeitsfestlegeeinheit 3a, die Signaleingabeeinheit 4 und die Signalausgabeeinheit 6, die in 1 und 2 gezeigt sind, gebildet ist, kann unter Verwendung der numerischen Steuereinheit 10, die die Werkzeugmaschine 1 steuert, ausgeführt werden. 5 ist ein Blockdiagramm, das die Hauptteile der die Werkzeugmaschine 1 steuernden numerischen Steuereinheit 10 zeigt. Eine CPU 20 ist ein Prozessor, der die numerische Steuereinheit 10 als Ganzes steuert und über einen Bus 29 an einen Speicher 21, Schnittstellen 22 und 23, Steuerschaltungen 24 für die jeweiligen Wellen, eine PLC (programmierbare logische Steuereinheit) 26 und eine Steuerschaltung für die Hauptwelle 29 angeschlossen ist.
Die CPU 20 liest über den Bus 29 ein Systemprogramm, das in einem ROM in dem Speicher 21 gespeichert ist, und steuert die gesamte numerische Steuereinheit 10 gemäß diesem Systemprogramm. Der Speicher 21 ist aus einem ROM, einem RAM, einem nichtflüchtigen Speicher und dergleichen gebildet, wobei der ROM ein Systemprogramm und dergleichen speichert und der RAM temporäre Berechnungsdaten, Anzeigedaten und andere verschiedene Arten von Daten, die über eine Anzeigevorrichtung/manuelle Eingabeeinheit 30 eingegeben wurden, speichert. Zudem ist der nichtflüchtige Speicher aus einem SRAM gebildet, der durch eine Batterie gestützt wird.
Die Schnittstelle 23 ermöglicht die Verbindung mit einer externen Vorrichtung 40 (zum Beispiel einem Roboter). Ein Betriebszustandssignal für den Roboter wird über die Schnittstelle 23 in die numerische Steuereinheit 10 eingegeben. Die PLC 26 gibt ein Signal an eine zu steuernde Hilfsvorrichtung der Werkzeugmaschine aus und steuert die Werkzeugmaschine unter Verwendung eines Ablaufprogramms, das in die numerische Steuereinheit 10 aufgenommen wurde, so, dass sie Signale von verschiedenen Arten von Schaltern, die in dem Hauptkörper der Werkzeugmaschine (Tür 2, siehe 1) eingerichtet sind, erhält, an den Signalen erforderliche Verarbeitungen vornimmt, und sie an die CPU 20 weiterleitet. Zudem erhält die PLC 26 ein Detektionssignal von der Sicherheitszauntüröffnungs/schließdetektionseinheit 9, die den Öffnungs/Schließzustand der in dem Sicherheitszaun 5 bereitgestellten Tür 8 detektiert.
Zudem ist die Anzeigevorrichtung/manuelle Eingabeeinheit 30, die aus einer Anzeigevorrichtung, die aus einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung gebildet ist, und einer manuellen Eingabeeinheit, die als Tastatur gebildet ist, besteht, an die Schnittstelle 22 angeschlossen. Die Steuerschaltungen 24 für die jeweiligen Wellen, die die Vorschubwellen etwa der X-Achse, der Y-Achse und der Z-Achse steuern, erhalten einen Befehl hinsichtlich des Bewegungsausmaßes der jeweiligen Vorschubwellen von der CPU 20 und geben den Befehl für die Vorschubwelle an jeden Servoverstärker 25 aus, damit der Servomotor 31 für jede Vorschubwelle angetrieben wird. Zudem erhalten die Steuerschaltungen 24 für die jeweiligen Wellen ein Rückmeldesignal hinsichtlich der Position und der Geschwindigkeit von dem Positions/Geschwindigkeitsdetektor, der in jeden Servomotor 31 aufgenommen ist, und nehmen sie eine Rückmeldesteuerung hinsichtlich der Position und der Geschwindigkeit vor, damit die Umdrehungsgeschwindigkeit des Servomotors unter der Steuerung der befohlenen Geschwindigkeit gleich wird.
Die Steuerschaltung 33 zum Antrieb der Tür, die die Tür 2 in der Werkzeugmaschine 1 steuert, erhält einen Befehl hinsichtlich des Bewegungsausmaßes der Tür von der CPU 20 und gibt den Befehl an den Verstärker 34 zum Antrieb der Tür aus, damit der Servomotor 35 zum Antrieb der Tür angetrieben wird. Zudem erhält die Steuerschaltung 33 zum Antrieb der Tür ein Rückmeldesignal hinsichtlich des Orts und der Geschwindigkeit von dem Orts/Geschwindigkeitsdetektor, der in den Servomotor 35 zum Antrieb der Tür aufgenommen ist, und nimmt sie eine Rückmeldesteuerung hinsichtlich des Orts und der Geschwindigkeit vor, damit die Umdrehungsgeschwindigkeit des Servomotors unter der Steuerung der befohlenen Geschwindigkeit gleich wird.
Der Servomotor 35 zur Steuerung der Tür entspricht der Antriebseinheit 7 in 1 und 2.
Die Steuerschaltung 27 für die Hauptwelle erhält einen Befehl hinsichtlich der Umdrehungsgeschwindigkeit der Hauptwelle von der CPU 20 und gibt den Befehl hinsichtlich der Umdrehungsgeschwindigkeit der Hauptwelle an den Hauptwellenverstärker 28 aus. Der Hauptwellenverstärker 28 erhält ein Hauptwellengeschwindigkeitssignal, um den Hauptwellenmotor 32 mit der befohlenen Umdrehungsgeschwindigkeit (Drehzahl) zu drehen, erhält einen Rückmeldeimpuls, der in Synchronisation mit der Umdrehung von einem nicht gezeigten Positionscodierer rückgemeldet wird, und nimmt eine Rückmeldesteuerung an der Umdrehungsgeschwindigkeit der Hauptwelle vor, damit die Geschwindigkeit jener des Befehls für die Umdrehungsgeschwindigkeit der Hauptwelle gleich wird.
Die numerische Steuereinheit 10, die die Werkzeugmaschine 1 steuert, ist mit einem Bildschirm zur Überprüfung des Betriebs versehen, so dass der obere Grenzwert der Geschwindigkeit, das Ein- und Ausschalten der Maschinensperre und die Gültigkeit/Ungültigkeit von M/S/T-Codes gemäß den Überprüfungsinhalten (Pegeln) in einer Anzahl von Mustern festgelegt werden können. Der Bildschirm zur Überprüfung des Betriebs wird an dem Anzeigebildschirm in der Anzeigevorrichtung/manuellen Eingabeeinheit 30 dargestellt.
Bei der oben beschriebenen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Servomotor als Antriebseinheit, die die Tür antreibt, verwendet. Die Verwendung eines Servomotors macht es möglich, die Geschwindigkeit der Tür leicht zu steuern. Hier ist die Antriebsquelle für die Tür nicht auf einen Servomotor beschränkt, solange die Merkmale der vorliegenden Erfindung ausgeführt werden können.
Wenn eine Belastung mit einem bestimmten Schwellenwert oder mehr auf die Tür ausgeübt wird, weist die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Funktion auf, um die Tür zu stoppen, den Strom zum Antrieb der Tür zu unterbrechen, oder die Tür 2 in die Richtung anzutreiben, die zu der Richtung der Bewegung der Tür zum Zeitpunkt der Ausübung der oben beschriebenen Belastung entgegengesetzt ist. Eine nicht gezeigte Belastungsschwellenwertfestlegeeinheit kann bereitgestellt sein, damit der oben beschriebene Schwellenwert für die Belastung geändert werden kann, wenn ein Sicherheitssignal S1 in die Signaleingabeeinheit 4 eingegeben wird, und wenn kein Sicherheitssignal S1 eingegeben wird.
Wenn eine automatische Tür durch einen Servomotor angetrieben wird, stellt ein Verfahren zur Feststellung der Belastung aus dem Stromwert des Motors ein mögliches Beispiel für einen Mechanismus zur Detektion der auf die Tür 2 ausgeübten Belastung (eine Belastungsdetektionseinheit) dar. Hier ist das Verfahren nicht auf das oben angeführte Bespiel beschränkt, solange es das Verfahren ermöglicht, die oben beschriebenen Merkmale auszuführen.
Wenn eine automatische Tür durch einen Servomotor angetrieben wird, stellt ein Verfahren zum Stoppen der Tür durch Erzeugen eines Drehmoments in eine zu der Bewegungsrichtung des Motors entgegengesetzte Richtung ein mögliches Beispiel für ein Verfahren zum Stoppen der Tür bei Ausübung einer Belastung mit einen Schwellenwert oder mehr dar. Darüber hinaus kann der Motor nach dem Stoppen der Tür angetrieben werden, und kann die Tür in die zu der Richtung der Bewegung der Tür zum Zeitpunkt der Ausübung der oben beschriebenen Belastung entgegengesetzte Richtung bewegt werden, damit das Objekt, das in der Tür eingeklemmt wurde, freigegeben werden kann.
Bei der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die zweite Geschwindigkeit der Tür automatisch festgelegt werden. Die Kraft des Anpralls, wenn ein Arbeiter mit der automatischen Tür in Kontakt gelangt, hängt von der Masse der Tür und der Geschwindigkeit zu der Zeit des Anpralls ab. Zudem wird die obere Grenze der Kraft des Anpralls, die zur Zeit des Kontakts als sicher angesehen wird, durch Normen geregelt, und ist daher eine angemessene obere Grenze für die zweite Geschwindigkeit durch die Masse der Tür bestimmt.
Es ist möglich, die Masse der Tür aus dem Ausgang der Antriebseinheit bei einer Beschleunigung oder Verlangsamung der Tür und der Beschleunigung (der tatsächlichen Beschleunigung) der Tür zu berechnen (Massemesseinheit). Nachstehend wird ein Beispiel für ein Verfahren zur Berechnung der Masse der Tür aus dem Ausgang der Antriebskraft beschrieben. Wenn die Masse der automatischen Tür m beträgt und die Kraft der Antriebsquelle, die für eine Beschleunigung der Tür mit einer konstanten Beschleunigung von a nötig ist, f beträgt, wird die Masse der Tür als f = ma oder m = f/a ermittelt.
Da die Kraft der Antriebseinheit im Fall eines Servomotors zum Beispiel aus dem Wert des fließenden Stroms berechnet werden kann, kann die Masse der Tür durch Messen der Beschleunigung der Tür und der Kraft der Antriebsquelle berechnet werden. 6 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Masse der beweglichen Einheit und dem Motorstrom im Fall eines Antriebs der Tür mit der gleichen Beschleunigung zeigt.
Zusätzlich zu dem oben beschriebenen Verfahren zur Ermittlung der Masse der Tür ist ein Verfahren möglich, bei dem auf eine Datentabelle Bezug genommen wird, die durch vorab vorgenommenes Messen des Motorstroms und der Beschleunigung der Tür im Fall eines Betriebs unter bestimmten Bedingungen erstellt und gespeichert wurde.
Nachstehend wird ein Beispiel für ein Verfahren zur Berechnung einer sicheren Geschwindigkeit aus der Masse der automatischen Tür beschrieben. Wenn die Masse der automatischen Tür m ist, die Geschwindigkeit der Tür zur Zeit der Kollision v ist, und die Tür bei Δt nach der Kollision mit einem Hindernis gestoppt wird, kann die Kraft F des auf die Tür ausgeübten Anpralls zur Zeit der Kollision als FΔt = mv oder F = mv/Δt ermittelt werden. Wenn kein Bremsen des Motors erfolgt, wird die Kraft des Anpralls, die das Hindernis zur Zeit der Kollision erfährt, ebenfalls das oben beschriebene F. 7 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Türgeschwindigkeit und dem Anprallwert zur Zeit des Kontakts zeigt.
Die Kraft des Anpralls F_MAX, die im Fall eines Zusammenstoßes der automatischen Tür mit einem Arbeiter tolerierbar ist, ist durch Sicherheitsnormen geregelt, und daher kann die tolerierbare Höchstgeschwindigkeit der Tür in dem Fall, in dem die Möglichkeit eines Kontakts eines Arbeiters mit der automatischen Tür besteht, als V_MAX = F_MAXΔt/m ermittelt werden. Es ist schwierig, Δt durch eine Berechnung zu ermitteln, und der Wert ist je nach dem Verfahren zum Antrieb der Tür unterschiedlich; daher ist es möglich, den Wert durch tatsächliches Verwenden der automatischen Tür zu ermitteln.
Da die oben berechnete Geschwindigkeit die obere Grenzgeschwindigkeit ist, die nach den Sicherheitsnormen tolerierbar ist, kann die tatsächliche zweite Geschwindigkeit durch Multiplizieren dieser Geschwindigkeit mit einer bestimmten Sicherheitsrate ermittelt werden.
Zusätzlich zu der oben beschriebenen Berechnung ist ein Verfahren zur Wahl einer Geschwindigkeit gemäß der geschätzten Masse der Tür möglich, wenn die Kraft des Anpralls unter Veränderung der Geschwindigkeit und des Gewichts der automatischen Tür vorab gemessen wird und eine Datentabelle erstellt und gespeichert wird.
Wie oben beschrieben betrifft die vorliegende Erfindung eine automatische Tür einer Werkzeugmaschine, und ist sie dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungs/Schließgeschwindigkeit der Tür abhängig davon, ob von außen ein Sicherheitssignal eingegeben wurde oder nicht, geändert werden kann. Zudem ist die vorliegende Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Funktion aufweist, um die Tür zu stoppen oder den Strom zum Antrieb der Tür zu unterbrechen, wenn eine Belastung mit einem Schwellenwert oder mehr auf die oben beschriebene Tür ausgeübt wird, wobei der Schwellenwert für die oben beschriebene Belastung wie oben beschrieben abhängig davon, ob ein Sicherheitssignal eingegeben wurde oder nicht, geändert werden kann.
Selbst wenn der Sicherheitszaun offen ist, ist es nicht nötig, die Tür vollständig anzuhalten, wenn die Geschwindigkeit auf eine Geschwindigkeit verringert wurde, die bei einem Kontakt der darin befindlichen Werkzeugmaschine mit einem Arbeiter sicher ist. Entsprechend ist durch automatisches Verringern der Geschwindigkeit der Tür auf eine sichere Geschwindigkeit, wenn der Zaun geöffnet ist, ein Arbeiten innerhalb des Sicherheitszauns ohne Anhalten des Systems möglich.
Bei der oben beschriebenen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Werkzeugmaschine 1 mit einer Abdeckung zur Abschirmung des Bearbeitungsbereichs von außen versehen. Die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt, und kann auf eine Werkzeugmaschine angewendet werden, bei der die Tür zur Zeit einer Bearbeitung und bei Nichtvornahme einer Bearbeitung an unterschiedliche Stellen bewegt wird. Zum Beispiel kann die Erfindung auf eine Werkzeugmaschine von einer Art angewendet werden, bei der die Tür zur Zeit der Bearbeitung an eine Stelle zwischen dem Bearbeitungsbereich der Werkzeugmaschine und einer externen Vorrichtung bewegt wird, damit eine Bearbeitungsflüssigkeit nicht auf die externe Vorrichtung spritzt, und von der Stelle zwischen dem Bearbeitungsbereich und der externen Vorrichtung weg bewegt wird, wenn keine Bearbeitung erfolgt und ein Werkstück in den Bearbeitungsbereich eingebracht oder daraus entnommen wird.
In diesem Fall werden die regulierten Bewegungsgeschwindigkeiten der Tür in der Türöffnungs/schließgeschwindigkeitsfestlegeeinheit als erste Bewegungsgeschwindigkeit und zweite Bewegungsgeschwindigkeit festgelegt. Die erste Bewegungsgeschwindigkeit und die erste Öffnungs/Schließgeschwindigkeit V1 werden im Allgemeinen als die erste Geschwindigkeit bezeichnet, und die zweite Bewegungsgeschwindigkeit und die zweite Öffnungs/Schließgeschwindigkeit werden im Allgemeinen als die zweite Geschwindigkeit bezeichnet
Obwohl oben Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben wurden, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern kann sie durch Anwenden passender Abwandlungen auf andere Weisen ausgeführt werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2014-205231 [0003, 0012]
JP 2002-349133 [0004, 0013]
JP 5-123937 [0005, 0014]
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JP 2010-211467 [0009, 0017]
JP 3-256692 [0010, 0018]

Claims

Werkzeugmaschine mit einer Tür, deren Position zwischen der Zeit einer Bearbeitung und der Zeit einer Nichtbearbeitung verändert wird, wobei die Bewegungsgeschwindigkeit der Tür geändert werden kann, wobei die Werkzeugmaschine eine Antriebseinheit, die die Tür bewegen kann; eine Steuereinheit, die die Antriebseinheit steuern kann; eine Sicherheitssignaleingabeeinheit, die ein Sicherheitssignal von außerhalb der Werkzeugmaschine erfasst; und eine Türöffnungs/schließgeschwindigkeitsfestlegeeinheit, die die Bewegungsgeschwindigkeit der Tür auf eine erste Bewegungsgeschwindigkeit festlegen kann, wenn ein Sicherheitssignal in die Signaleingabeeinheit eingegeben wird, oder auf eine zweite Bewegungsgeschwindigkeit festlegen kann, wenn kein Sicherheitssignal eingegeben wird, umfasst, wobei die erste Bewegungsgeschwindigkeit höher als die zweite Bewegungsgeschwindigkeit ist.
Werkzeugmaschine mit einer Tür, die eine Öffnung in einer einen Bearbeitungsbereich bildenden Abdeckung zur Zeit einer Bearbeitung schließt und die Öffnung öffnet, wenn keine Bearbeitung erfolgt, und deren Öffnungs/Schließgeschwindigkeit geändert werden kann, wobei die Werkzeugmaschine eine Antriebseinheit, die die Tür bewegen kann; eine Steuereinheit, die die Antriebseinheit steuern kann; eine Sicherheitssignaleingabeeinheit, die ein Sicherheitssignal von außerhalb der Werkzeugmaschine erfasst; und eine Türöffnungs/schließgeschwindigkeitsfestlegeeinheit, die die Bewegungsgeschwindigkeit der Tür auf eine erste Bewegungsgeschwindigkeit festlegen kann, wenn ein Sicherheitssignal in die Signaleingabeeinheit eingegeben wird, oder auf eine zweite Bewegungsgeschwindigkeit festlegen kann, wenn kein Sicherheitssignal eingegeben wird, umfasst, wobei die erste Bewegungsgeschwindigkeit höher als die zweite Bewegungsgeschwindigkeit ist.
Werkzeugmaschine nach Anspruch 2, wobei außerhalb der Werkzeugmaschine eine Signalausgabeeinheit bereitgestellt ist, die einen Geschwindigkeitsänderungsbefehl ausgeben kann, und von der Signalausgabeeinheit ein Geschwindigkeitsänderungsbefehl an eine externe Vorrichtung, die durch die Öffnung, welche durch die Tür geöffnet/geschlossen wird, in das Innere gelangt, ausgegeben wird, wenn die Öffnungs/Schließgeschwindigkeit der Tür geändert wird.
Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner umfassend eine Belastungsdetektionseinheit, die die auf die Tür ausgeübte Belastung detektieren kann, wobei die Tür dann, wenn eine Belastung mit einem Schwellenwert oder mehr auf die Belastungsdetektionseinheit ausgeübt wird, gestoppt wird, die Antriebskraft für die Tür unterbrochen wird, oder die Tür in die Richtung angetrieben wird, die zu der Richtung der Bewegung der Tür zum Zeitpunkt der Ausübung der Belastung entgegengesetzt ist.
Werkzeugmaschine nach Anspruch 4, ferner umfassend eine Belastungsschwellenwertfestlegeeinheit, die einen Schwellenwert für die Belastung im Fall der Eingabe eines Sicherheitssignals in die Signaleingabeeinheit festlegen kann, und einen Schwellenwert für die Belastung im Fall keiner Eingabe eines Sicherheitssignals festlegen kann.
Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Antriebseinheit der Tür durch einen Servomotor angetrieben wird.
Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, ferner umfassend: eine Massemesseinheit, die die Masse der Tür auf Basis des Ausgangs der Antriebseinheit und der tatsächlichen Beschleunigung der Tür messen kann; und eine Funktion zur automatischen Bestimmung einer oder beider aus der ersten Geschwindigkeit und der zweiten Geschwindigkeit in Abhängigkeit von der berechneten Masse.