JP2019005870A - 干渉検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】移動体の移動速度に拘わらず、また、移動体が加減速中であっても干渉を検出することができる干渉検出装置を提供する。
【解決手段】装置１０，２０は、数値制御装置１５により第２送りモータ２５を駆動して、第２移動体２１を第１移動体１１に対し進退させることで、第２移動体２１に保持された対象物Ｗを第１移動体１１に受け渡す動作等を行い、干渉検出装置３０はこの受け渡し動作中に生じる干渉を検出する。干渉検出装置３０は、停止状態を維持するように数値制御される第１移動体１１の位置偏差、又は第１送りモータ１３に供給される電流を監視する監視部３１と、監視部３１によって監視される位置偏差又は供給電流若しくはその変動値が、対象物Ｗと第１移動体又は第２移動体との間の異常接触に対して設定された異常基準値を超えたとき、対象物Ｗと第１移動体又は第２移動体との間に干渉が生じたと判定する干渉検出部３２とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、第１移動体と第２移動体との間で対象物の受け渡しを行う際に、当該対象物と第１移動体又は第２移動体との間に干渉が生じたか否かを検出する干渉検出装置に関する。

例えば、工作機械を用いた加工の分野では、従来、当該工作機械に、その主軸に装着されたチャックに対してワークの着脱を行うローダ装置などを併設した加工システムが知られている。そして、工作機械の中には、主軸を保持する主軸台が主軸軸線に沿って移動可能に設けられたものもある。

このような加工システムの場合、前記主軸台（第１移動体）は適宜送り装置（第１移動装置）により、その主軸軸線（第１軸）に沿って移動し、また、前記ローダ装置は、そのハンド（第２移動体）が適宜送り装置（第２移動装置）により、少なくとも前記主軸軸線と平行な移動軸（第２軸）に沿って移動する。そして、前記第１移動装置は第１送りモータを備え、前記第２移動装置は第２送りモータを備えており、これら第１送りモータ及び第２送りモータがそれぞれ数値制御装置によって制御される。

ところで、例えば、前記ローダ装置のハンドに把持されたワークを前記主軸台のチャックに受け渡す場合に、ワークが傾斜した状態で前記ハンドに把持されているなど、その把持姿勢が悪い場合には、その受け渡し動作においてワークとチャックが干渉するという問題を生じる。

そこで、従来から、このような干渉を検出する装置が開発されており、当該干渉を検出可能な装置の一つとして、特開平６−１０６４５７号公報（特許文献１）に開示される可動部位置検出装置が知られている。

この検出装置は、移動自在に設けられた可動部と、この可動部を移動させる駆動手段と、この駆動手段を制御する制御部を備えた加工機において、当該可動部が固定部又は別の可動部に接触した位置を検出するものであって、検出対象の可動部の位置を検出する位置検出手段と、この位置検出手段が検出した位置と前記制御部が駆動手段に指令した位置との差（偏差）を予め設定した設定値と比較し、偏差がこの設定値を超えた位置を接触位置として検出する比較手段とから構成される。

そして、この検出装置によれば、駆動手段により駆動されて移動する検出対象の可動部が固定部又は別の可動部に接触すると、当該検出対象の可動部の移動が阻止され、位置検出手段により検出される当該検出対象の可動部の位置と、制御部が駆動手段に指令した位置とに偏差を生じる。そして、比較手段において、この偏差が前記設定値と比較され、偏差が設定値を超えたとき、その位置が接触位置として検出される。

特開平６−１０６４５７号公報

ところが、上述した従来の検出装置には、以下に説明するような問題があった。即ち、位置検出手段により検出される可動部の実際の位置と、制御部が駆動手段に指令する位置との偏差は、当該可動部が低速で移動する場合には小さな値となり、高速で移動する場合には大きな値となる。したがって、従来の検出装置において、接触検出用の前記設定値は、可動部が低速で移動する場合と、可動部が高速で移動する場合とで異なる値に設定する必要があり、可動部の移動速度に応じて前記設定値を設定しなければならないという煩わしさがあるのである。

また、可動部が加減速する際には、前記偏差は極めて大きな値となるため、この加減速時における偏差と、可動部が接触した際に生じる偏差とを、有意差をもって判別することができないという問題もあった。したがって、上記従来の検出装置では、可動部が加減速しているときには、接触検知を行うことができないという問題があった。

本発明は、以上の実情に鑑みなされたものであって、移動体の移動速度に拘わらず、また、移動体が加減速中であっても、当該移動体と他の構造体との干渉を検出することができる干渉検出装置の提供を、その目的とする。

上記課題を解決するための本発明は、
第１送りモータを有し、第１移動体を第１軸に沿って移動させる第１移動装置と、
第２送りモータを有し、第２移動体を第２軸に沿って移動させる第２移動装置と、
前記第１送りモータ及び第２送りモータをそれぞれ数値制御する数値制御装置とを備え、
前記第２送りモータを駆動して、前記第２移動体を第１移動体に対し進退させることにより、前記第１移動体に保持された対象物を第２移動体に受け渡す動作、又は前記第２移動体に保持された対象物を第１移動体に受け渡す動作を行うように構成された装置における、前記受け渡し動作中に生じる干渉を検出する装置であって、
前記数値制御装置によって停止位置を維持するように数値制御される前記第１移動装置の前記第１移動体の位置偏差、又は前記第１送りモータに供給される電流を監視する監視部と、
前記監視部によって監視される前記位置偏差又は供給電流若しくはその変動値が、前記対象物と第１移動体又は第２移動体との間の異常接触に対して設定された異常基準値を超えたとき、前記対象物と第１移動体又は第２移動体との間に干渉が生じたと判定する干渉検出部とを備えた干渉検出装置に係る。

この干渉検出装置によれば、前記数値制御装置の制御の下で、前記第２移動体を第１移動体に対し進退させることにより、前記第１移動体に保持された対象物を第２移動体に受け渡す動作、又は前記第２移動体に保持された対象物を第１移動体に受け渡す動作を行う際に生じる干渉が検出される。

具体的には、前記数値制御装置により停止位置を維持するように数値制御される前記第１移動装置の前記第１移動体の位置偏差、又は前記第１送りモータに供給される電流が前記監視部によって監視される。そして、干渉検出部において、前記監視部によって監視される前記位置偏差又は供給電流若しくはその変動値と前記異常基準値とが比較され、前記位置偏差又は供給電流若しくはその変動値が異常基準値を超えたとき、当該干渉検出部によって、前記対象物と第１移動体又は第２移動体との間に異常接触による干渉が生じたと判定される。

前記第１移動体と第２移動体との間で前記対象物を受け渡しする間、前記第１送りモータは、前記数値制御装置によって、第１移動体が停止した位置を維持するように数値制御されている。そして、前記対象物と第１移動体又は第２移動体との間に異常接触による干渉が生じて第１移動体が移動すると、数値制御されるべき目標停止位置と第１移動体の実際の位置との間に位置偏差を生じ、これを受けて数値制御装置は、この位置偏差が解消されるように、前記第１送りモータに電流を供給してこれを駆動し、第１移動体が目標停止位置に戻るように制御する。

したがって、第１移動体の位置偏差が、この位置偏差に対して設定された異常基準値を超えたとき、対象物と第１移動体又は第２移動体との間に異常接触が生じたと判定することができ、又第１送りモータに供給される電流値若しくはその変動値が、この供給電流若しくはその変動値に対して設定された異常基準値を超えたとき、対象物と第１移動体又は第２移動体との間に干渉が生じたと判定することができる。

斯くして、この干渉検出装置によれば、停止した位置を維持するように数値制御されている第１移動体の位置偏差、又は第１移動体を駆動する第１送りモータに供給される供給電流を監視し、この位置偏差又は供給電流若しくはその変動値が異常基準値を超えたとき、対象物と第１移動体又は第２移動体との間に干渉が生じたと判定するようにしているので、第２移動体の移動速度に依らず、一定の異常基準値を基に前記干渉を検出することができ、また、第２移動体が加減速中であっても当該干渉を検出することができる。

また、本発明に係る干渉検出装置の前記干渉検出部は、上記構成に代えて、
前記監視部によって監視される前記位置偏差又は供給電流若しくはその変動値が、前記対象物と第１移動体又は第２移動体との間の接触に対して設定された接触基準値を超えたとき、前記対象物と第１移動体又は第２移動体との間に接触が生じたと判定するとともに、接触が生じたと判定されたときの第２移動体の位置が、予定された接触位置であるか否かを判別し、予定された接触位置でない場合には、前記対象物と第１移動体又は第２移動体との間に干渉が生じたと判定する構成されていても良い。

上述したように、前記第１移動体と第２移動体との間で前記対象物を受け渡しする間、前記第１送りモータは、前記数値制御装置によって、第１移動体が停止した位置を維持するように数値制御されている。したがって、第１移動体と第２移動体との間で対象物を受け渡しすべく、第２移動体が第１移動体に対し接近して、対象物と第１移動体又は第２移動体との間に接触が生じると、この接触により第１移動体が移動して、数値制御されるべき目標停止位置と第１移動体の実際に位置との間に位置偏差を生じる。そして、数値制御装置は位置偏差が生じた場合に、これを解消するように前記第１送りモータに電流を供給して、第１移動体が目標停止位置に戻るように制御する。

ところで、このような対象物と第１移動体又は第２移動体との間の接触は、第１移動体と第２移動体との間で対象物を確実かつ適正に受け渡しするために必要なもので、予定された正常な接触である。そこで、前記干渉検出部は、第１移動体の位置偏差、又は第１移動体を駆動する第１送りモータに供給される供給電流若しくはその変動値が、予め設定された接触基準値を超えたとき、対象物と第１移動体又は第２移動体との間に接触が生じたと判定するとともに、接触が生じたと判定されたときの第２移動体の位置が予定された接触位置でない場合に、対象物と第１移動体又は第２移動体との間に干渉が生じたと判定する。

尚、接触基準値は、衝撃の少ない緩やかな接触でも検出することができる値であり、前記対象物と第１移動体又は第２移動体との間の異常接触に対して設定された前記異常基準値よりも小さい値である。この異常基準値は比較的衝撃が大きい接触を検出するための基準値であると捉えることができる。

斯くして、この干渉検出装置によれば、正常な接触と異常な接触とを識別することができ、例え衝撃の少ない緩やかな接触であっても、当該接触を確実に検出することができる。

また、前記干渉検出部は、接触が生じたと判定されたときの前記第２移動体の位置が接触予定位置である場合に、更に、前記位置偏差又は供給電流若しくはその変動値が前記異常基準値を超えている場合には、前記対象物と第１移動体又は第２移動体との間に干渉が生じたと判定するように構成されていても良い。

例えば、対象物の長さが予定された長さよりも長い場合には、接触が生じたと判定されたときの第２移動体の位置が接触予定位置であっても、前記位置偏差又は供給電流若しくはその変動値が前記異常基準値を超えことになる。そこで、このような場合には、干渉検出部は、対象物と第１移動体又は第２移動体との間に干渉が生じたと判定する。

また、前記干渉検出部は、更に、前記位置偏差又は供給電流若しくはその変動値が連続して前記接触基準値を超える時間を積算し、積算時間が予め定めた基準時間を超えたとき、前記数値制御装置における、前記第２移動装置に対する位置指令に誤りがあると判定するように構成されていても良い。

例えば、ＮＣプログラムの誤りによって、前記第２移動体の接触予定位置が極僅かだけ第１移動体側に設定されている場合、第２移動体が接触予定位置に移動した際に、大きな位置偏差が生じ、これを解消すべく、第１移動体は第１送りモータの駆動によって目標停止位置に戻る。一方、この第１移動体の動作によって第２移動体は接触予定位置から後退することになるので、第２送りモータが駆動されて、第２移動体はこの第２送りモータにより接触予定位置に戻される。

以後、第１送りモータ及び第２送りモータによる押し合いが継続され、第１移動体に生じる位置偏差又は供給電流若しくはその変動値が、継続的に前記接触基準値を超えることになる。そこで、干渉検出部は、前記位置偏差又は供給電流の変動値が、連続して前記接触基準値を超える時間を積算し、積算時間が予め定めた基準時間を超えたとき、前記数値制御装置における、前記第２移動装置に対する位置指令に誤りがあると判定する。斯くして、この干渉検出装置によれば、第２移動装置に対する位置指令の誤りを検出することができる。

尚、本発明において、前記第１移動装置及び第２移動装置は、その前記第１軸と第２軸とが平行になるように配置されていても良く、或いは、前記第１軸と第２軸とが直交するように配置されていても良い。

本発明に係る干渉検出装置によれば、停止している第１移動体の位置偏差、又は第１移動体を駆動する第１送りモータに供給される供給電流を監視し、この位置偏差又は供給電流若しくはその変動値が異常基準値を超えたとき対象物と第１移動体又は第２移動体との間に干渉が生じたと判定するようにしているので、第２移動体の移動速度に依らず、一定の異常基準値を基に前記干渉を検出することができ、また、第２移動体が加減速中であっても当該干渉を検出することができる。

本発明の一実施形態に係る干渉検出装置を備えた加工システムの概略構成を示した説明図である。 本実施形態に係る加工システムにおけるワーク受け渡し動作を示した説明図である。 本実施形態に係る干渉検出部における処理を示したフローチャートである。 本実施形態に係る干渉検出部において検出される干渉の態様を示した説明図である。

以下、本発明の具体的な実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る加工システムの概略構成を示した説明図である。同図１に示すように、本例の加工システム１はＮＣ旋盤１０、ローダ装置２０及び干渉検出装置３０から構成される。

ＮＣ旋盤１０は、図示しない主軸に装着されたチャック１１、前記主軸を保持する主軸台（図示せず）を矢示Ｚ軸方向に移動させる主軸台送り機構１２、この主軸台送り機構１２を駆動する主軸台送りモータ１３、及びロータリエンコーダなどの位置検出器１４、数値制御装置１５並びに表示装置１６などを備えて構成される。尚、図１において、特に図示していないが、ＮＣ旋盤１０は、当然のことながら、これらの他に、ベッド、刃物台、刃物台をＸ軸及びＺ軸に沿って移動させる送り機構、並びに送りモータなどの一般的な構成を備えている。

前記数値制御装置１５は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭなどを含むコンピュータから構成され、前記表示装置１６はタッチパネルなどから構成される。そして、この数値制御装置１５は、前記主軸台（図示せず）のＺ軸方向の移動、前記刃物台（図示せず）のＸ軸及びＺ軸方向の移動や主軸（図示せず）の回転の他、前記チャック１１の把持爪１１ａの開閉等の動作を制御する。これらの制御は従来公知であるので、その詳しい説明は省略するが、本例において、特に関係のある主軸台送り機構１２の制御について説明すると、数値制御装置１５は、位置検出器１４によって検出される前記主軸台（図示せず）の位置を基に主軸台送りモータ１３を制御し、本例では、主軸台送り機構１２を介して、前記主軸台（図示せず）が所定の停止位置に停止した状態を維持するように前記主軸台送りモータ１３を制御する。尚、位置検出器１４はロータリエンコーダなどから構成される。

前記ローダ装置２０は、アーム２２、このアーム２２にバネ体２３を介して装着されたハンド２１、前記アーム２２を矢示Ｐ軸方向に移動させるＰ軸送り機構２４、このＰ軸送り機構２４を駆動するＰ軸送りモータ２５、及び位置検出器２６などを備えて構成される。尚、バネ体２３は、図１において、チャック１１側にハンド２１を付勢するようになっている。また、位置検出器２６はロータリエンコーダなどから構成される。

また、図１において、特に図示していないがアーム２２は、Ｐ軸方向の他に、上下方向、及びＰ軸と直交する水平方向に移動可能となっており、適宜準備位置に設けられたワークＷをハンド２１に把持して、前記チャック１１と同軸となるように、その前方（図１において左側）に位置決めされるようになっている。ここで、このＰ軸方向は前記Ｚ軸方向と同じ方向である。

このローダ装置２０におけるアーム２２のＰ軸方向、上下方向及び水平方向の移動、並びにハンド２１の把持爪２１ａの開閉等の動作は前記数値制御装置１５によって制御される。尚、ローダ装置２０におけるこれらの制御は従来公知であるので、その詳しい説明は省略するが、本例において、特に関係のあるＰ軸送り機構２４の制御について説明すると、数値制御装置１５は、位置検出器２６によって検出されるアーム２２の位置を基にＰ軸送りモータ２５を制御し、Ｐ軸送り機構２４を介して、アーム２２及びハンド２１をＰ軸方向に移動させる。

斯くして、このＮＣ旋盤１０及びローダ装置２０によれば、数値制御装置１５による制御の下で、以下のようにして、ローダ装置２０のハンド２１からＮＣ旋盤１０のチャック１１にワークＷが受け渡される。

即ち、まず、上述したように、アーム２２をＰ軸方向、上下方向及びＰ軸と直交する水平方向に適宜移動させて、適宜準備位置に配置されたワークＷをハンド２１の把持爪２１ａにより把持し、ついで、同じくアーム２２をＰ軸方向、上下方向及びＰ軸と直交する水平方向に適宜移動させて、図２（ａ）に示す如く、当該ハンド２１を前記チャック１１と同軸となるように、その前方に位置決めする。尚、このとき、チャック１１の把持爪１１ａは開状態になっている。

ついで、数値制御装置１５は、前記Ｐ軸送りモータ２５を駆動して、アーム２２及びハンド２１をチャック１１に接近する方向に早く送りで移動させ、ワークＷのチャック１１側の端部（前端部）が、把持爪１１ａのワークＷ側の端部（前端部）との間に所定の間隔を有する位置（進入位置）に位置決めする（図２（ｂ）参照）。

次に、数値制御装置１５は、アーム２２及びハンド２１を、更に、チャック１１側に切削送り程度の緩やかな速度で移動させ、ワークＷの前端部をチャック１１の把持爪１１ａの端面に当接させた後、更に、奥側に押し込む位置に位置決めする。これにより、ワークＷはバネ体２３によってチャック１１に押し付けられた（付勢された）状態になる（図２（ｃ）参照）。

ついで、数値制御装置１５は、ハンド２１の把持爪２１ａを開動作させた後、チャック１１の把持爪１１ａを閉動作させる。これにより、ワークＷがチャック１１によって把持される。この後、数値制御装置１５は、アーム２２及びハンド２１を、図２（ａ）に示した位置に早送りで後退させた後、次のワークＷをハンド２１に把持させるべく、前記準備位置に移動させる。

以上の動作によって、ハンド２１からチャック１１にワークＷが受け渡される。以後、ＮＣ旋盤１０において、ワークＷが加工される。尚、ここで、チャック１１が第１移動体に相当し、前記主軸台送りモータ１３が第１送りモータに相当し、主軸台送り機構１２，主軸台送りモータ１３及び位置検出器１４を含めた構成が第１移動装置に相当する。同様に、ハンド２１が第２移動体に相当し、前記Ｐ軸送りモータ２５が第２送りモータに相当し、Ｐ軸送り機構２４，Ｐ軸送りモータ２５及び位置検出器２６を含めた構成が第２移動装置に相当する。

前記干渉検出装置３０は監視部３１及び干渉検出部３２から構成される。この干渉検出装置３０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭなどを含むコンピュータから構成され、監視部３１及び干渉検出部３２はコンピュータプログラムによってその機能が実現され、後述する処理を実行する。

前記監視部３１は、前記数値制御装置１５に接続し、この数値制御装置１５により停止状態を維持するように数値制御される、前記主軸台（図示せず）に対する位置指令（制御目標位置）及び位置検出器１４から得られる主軸台（図示せず）の実際の位置情報を、所定のサンプリング間隔で前記数値制御装置１５から取得して、その位置偏差を算出する。尚、位置偏差が生じた場合には、数値制御装置１５は、上述したように、前記主軸台送りモータ１３を駆動，制御して、前記主軸台送り機構１２を介して、前記主軸台（図示せず）が所定の制御目標位置に位置するように、その位置を制御する。

前記干渉検出部３２は、前記監視部３１によって算出される位置偏差を受信し、図３に示した処理を実行する。即ち、干渉検出部３２は、処理を開始後、まず、ステップＳ１において、経過時間のカウントをリセットした後、前記監視部３１から入力される位置偏差を予め定められた接触基準値と比較して、位置偏差が接触基準値以上となったかどうかを監視する（ステップＳ２）。

ハンド２１とチャック１１との間でワークＷの受け渡しをする際に、図２（ｃ）に示すように、ワークＷがチャック１１に接触した後、更に、当該チャック１１に押し付けられると、主軸台（図示せず）が後方に変位して、制御目標位置との間に位置偏差が生じる。そして、この位置偏差が前記監視部３１によって算出され、当該干渉検出部３２に入力される。そして、干渉検出部３２は、入力された位置偏差が接触基準値以上となった場合には、以降、位置偏差が接触基準値を下回るまで、その経過時間をカウントする（ステップＳ３）。尚、この接触基準値はワークＷがチャック１１に接触したことを確実に検出することができる値である。

次に、干渉検出部３２は、ステップＳ２において接触が確認されたときのハンド２１の現在位置を前記数値制御装置１５から取得するとともに、ハンド２１の制御目標位置を前記数値制御装置１５から取得して、ワークＷがチャック１１に接触したときのハンド２１の位置が、接触を予定された位置であるか否かを判別し（ステップＳ４）、接触位置が予定された位置でない場合には、数値制御装置１５に対して、アーム２２及びハンド２１のＰ軸方向の移動を停止させる指令、即ち、Ｐ軸送りモータ２５の駆動を停止させる指令を数値制御装置１５に出力するとともに（ステップＳ８）、アラームを数値制御装置１５に出力する（ステップＳ９）。

例えば、前記準備位置において、図４（ａ）に示すように、ハンド２１の把持爪２１ａによりワークＷを把持したときに、ワークＷを正常な姿勢で把持することができず、ワークＷが傾斜した状態でハンド２１に把持されている場合には、ワークＷをチャック１１に受け渡すべく、ハンド２１を前記進入位置に位置決めしたときに、ワークＷの前端部が把持爪１１ａの前端部に接触するということが起こり得る。この場合、前記ステップＳ２において、ワークＷと把持爪１１ａとが接触したことが検出されるが、この接触位置は予定された位置ではないので、上記ステップＳ８〜Ｓ９の処理が行われる。

そして、数値制御装置１５は、Ｐ軸送りモータ２５の駆動を停止するとともに、前記表示装置１６に干渉が生じた旨のアラームを表示させる。

一方、前記ステップＳ４において、接触位置が予定された位置であると判定された場合には、干渉検出部３２は、更に、位置偏差が予め設定された異常基準値以上の値であるか否かを判別する（ステップＳ５）。そして、位置偏差が異常基準値以上であると判断された場合には、干渉検出部３２は、上述したステップＳ８〜Ｓ９の処理を行う。

ハンド２１とチャック１１との間でワークＷを受け渡しする場合に、ワークＷを確実かつ適正に受け渡しするには、ワークＷをチャック１１に押し付ける必要があり、この押付動作によって、前記位置偏差が生じることになる。しかしながら、この位置偏差は、ハンド２１について、予定された位置で生じるものであって、問題となる異常接触（干渉）ではない。

一方、接触が生じたと判定されたときのハンド２１の位置が予定された接触位置であっても、例えば、図４（ｂ）に示すように、ハンド２１に把持されたワークＷの姿勢が悪く、ワークＷがチャック１１側に僅かに突出している場合には、ハンド２１が制御目標位置である接触予定位置に移動することができたとしても、ワークＷとチャック１１との接触は異常接触であるため、前記主軸台（図示せず）はその制御目標位置から大きく変位する、即ち、異常基準値を超える大きな前記位置偏差を生じる。

また、ワークＷの長さが設定された長さよりも長いものである場合にも、図４（ｃ）に示すように、ハンド２１が制御目標位置である接触予定位置に移動することができたとしても、ワークＷとチャック１１との接触は異常接触であるため、前記主軸台（図示せず）はその制御目標位置から大きく変位する、即ち、異常基準値を超える大きな前記位置偏差を生じる。

そこで、前記干渉検出部３２は、ステップＳ４において、接触が生じたときのハンド２１の位置が接触予定位置であると判定された場合に、ステップＳ５において、前記位置偏差が異常基準値を超えているかどうか判別し、位置偏差が異常基準値を超える場合には、ワークＷとチャック１１との間に干渉が生じたとして、前記ステップＳ８〜Ｓ９の処理を行う。

これに対し、例えば、ＮＣプログラムの誤りによって、ハンド２１の接触予定位置が極僅かだけチャック１１側に設定されている場合、ハンド２１が接触予定位置に移動した際に、予定された位置偏差よりも大きな位置偏差が生じ、これを解消すべく、チャック１１は主軸台送りモータ１３の駆動によって目標停止位置に戻る。一方、このチャック１１の動作によってハンド２１は接触予定位置から後退することになるので、ローダＰ軸送りモータ２５が駆動されて、ハンド２１はこのローダＰ軸送りモータ２５により接触予定位置に戻される。以後、ローダＰ軸送りモータ２５及び主軸台送りモータ１３による押し合いが継続され、ハンド２１に生じる位置偏差が継続的に前記接触基準値を超えることになる。

そこで、干渉検出部３２は、位置偏差が継続的に前記接触基準値を超える経過時間をカウントし、経過時間が予め定めた基準時間を超えたとき（ステップＳ６）、前記数値制御装置１５において、前記ハンド２１に関する位置指令に誤りがあると判断して、前記ステップＳ８及びＳ９の処理を実行する。

以降、干渉検出部３２は、処理を終了するまで、前記ステップＳ１〜Ｓ９の処理を実行する。

尚、前記接触基準値は、受渡動作に際して、ワークＷとチャック１１との接触を検出することができる、即ち、衝撃の少ない緩やかな接触でも検出することができる値である。また、前記異常基準値は、ワークＷとチャック１１との異常接触を検出することができる値であって、前記接触基準値より大きな値である。

以上の構成を備えた加工システム１によれば、数値制御装置１５による制御の下で、ローダ装置２０のアーム２２をＰ軸方向、上下方向及びＰ軸と直交する水平方向に適宜移動させ、前記準備位置に配置されたワークＷをハンド２１の把持爪２１ａにより把持した後、ハンド２１をチャック１１と同軸となるように、その前方に位置決めする。そして、上述した受け渡し動作によって、ハンド２１からチャック１１にワークＷを受け渡す。

その際、前記干渉検出装置３０の監視部３１により、主軸台（図示せず）、言い換えればチャック１１の制御目標位置と実際の位置との位置偏差が算出され、算出された位置偏差を基に、干渉検出部３２において、ワークＷとチャック１１との接触が異常な接触、即ち干渉であるか否かが判別される。

具体的には、位置偏差が所定の接触基準値以上である場合には、ワークＷがチャック１１に接触したと判別され（ステップＳ２）、その接触位置が予定された接触位置でない場合には干渉であると判定され（ステップＳ４）、また、接触位置が予定された接触位置であっても、位置偏差が異常基準値以上である場合には、干渉であると判定され（ステップＳ５）、また、異常基準値を超えない場合でも、ワークＷとチャック１１との接触が基準時間以上継続して検出された場合には、干渉であると判定される（ステップＳ６）。

斯くして、本例の干渉検出装置３０によれば、停止状態を維持するように数値制御されているチャック１１（主軸台（図示せず））の位置偏差を監視部３１により監視するとともに、干渉検出部３２において、この位置偏差が所定の接触基準値以上となったとき、ワークＷとチャック１１との間に接触が生じたと判別するようにしているので、ハンド２１（及びアーム２２）の移動速度に依らず、一定の接触基準値を基に接触を検出することができ、また、ハンド２１が加減速中であっても当該接触を検出することができる。また、例え衝撃の少ない緩やかな接触であっても、当該接触を確実に検出することができる。

また、本例の干渉検出装置３０によれば、正常な接触をも検出することができる接触基準値と、異常な接触を検出するための異常基準値の２つの閾値を用いて、接触を検出するようにしているので、正常な接触と異常な接触（干渉）とを確実に識別することができる。

また、本例の干渉検出装置３０によれば、ワークＷの長さが予定された長さよりも長い場合や、ＮＣプログラムに誤りがある場合に生じる干渉をも検出することができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明が採り得る具体的な態様は、何らこれに限定されるものではない。

例えば、上例では、チャック１１の制御目標位置と実際の位置との差である位置偏差を基に、これと接触基準値又は異常基準値とを比較することによって、ワークＷとチャック１１との接触、又は干渉を検出するようにしたが、これに限られるものではなく、主軸台送りモータ１３に供給される供給電流若しくはその変動値を基に、ワークＷとチャック１１との接触、又は干渉を検出するようにしても良い。

上述したように、主軸台送りモータ１３は、チャック１１（言い換えれば主軸台（図示せず））が停止した状態を維持するように数値制御されており、ワークＷとチャック１１との間に接触（又は異常接触）が生じてチャック１１が変位すると、数値制御されるべき目標停止位置とチャック１１（主軸台（図示せず））の実際の位置との間に位置偏差を生じ、これを受けて数値制御装置１５は、この位置偏差が解消されるように、主軸台送りモータ１３に電流を供給して、チャック１１（主軸台（図示せず））が目標停止位置に戻るように制御する。

したがって、主軸台送りモータ１３に供給される供給電流若しくはその変動値が接触基準値以上となったとき、ワークＷがチャック１１に接触したと判断することができ、また、当該供給電流若しくはその変動値が異常基準値以上となったとき、ワークＷとチャック１１との間に異常な接触、即ち干渉が生じたと判断することができる。この場合、図３に示した前記干渉検出部３２の処理において、ステップＳ２及びＳ５における「位置偏差」が前記「供給電流若しくはその変動値」に置き換えられる。

また、上例では、ワークＷをハンド２１からチャック１１に受け渡すようにしているが、これに限られるものではなく、チャック１１からハンド２１にワークＷを受け渡す態様であっても良い。

また、上例では、チャック１１を停止させた状態で、ローダ装置２０のハンド２１を移動させてワークＷを受け渡すようにしたが、これに限られるものではなく、ハンド２１を停止させた状態で、チャック１１を移動させてワークＷを受け渡すようにしても良い。この場合、監視部３１は、ハンド２１についての「位置偏差」、又はＰ軸送りモータ２５に供給される「供給電流若しくはその変動値」を監視し、干渉検出部３２は、この「位置偏差」又は「供給電流若しくはその変動値」を基に、ワークＷとハンド２１との接触及び干渉を検出するように構成される。

また、上例ではＮＣ旋盤１０とローダ装置２０との間でワークＷを受け渡す際の接触及び干渉を検出するようにしたが、これに限られるものではなく、ＮＣ旋盤１０は、マシニングセンタであっても良いし、ローダ装置２０は、所謂ロボットであっても良い。そして、本発明において、第１移動体と第２移動体との間で対象物の受け渡しを行うように構成されていれば、第１移動装置及び第２移動装置は何ら制限を受けるものではない。

また、上例において、ハンド２１とチャック１１とは同じ方向に移動するように構成されていたが、これに限られるものではなく、ハンド２１とチャック１１とが異なる方向に移動するように構成され、その一方が移動することで、対象物の受け渡しを行うように構成されていれば良い。当然に、ハンド２１とチャック１１とは相互に直交する方向に移動するように構成されていても良い。このように構成されていても、機械的な繋がりから、ワークＷと、ハンド２１又はチャック１１とが接触することにより、ハンド２１又はチャック１１の停止側がその送り方向に変位して位置偏差が生じ、また、送りモータに供給される電流に変動を生じる。したがって、このような「位置偏差」又は「供給電流若しくはその変動値」から接触及び干渉を検出することができる。

１ 加工システム
１０ ＮＣ旋盤
１１ チャック
１１ａ 把持爪
１２ 主軸台送り機構
１３ 主軸台送りモータ
１４ 位置検出器
１５ 数値制御装置
１６ 表示装置
２０ ローダ装置
２１ ハンド
２１ａ 把持爪
２２ アーム
２３ バネ体
２４ Ｐ軸送り機構
２５ Ｐ軸送りモータ
２６ 位置検出器
３０ 干渉検出装置
３１ 監視部
３２ 干渉検出部

Claims (6)

1. 第１送りモータを有し、第１移動体を第１軸に沿って移動させる第１移動装置と、
   第２送りモータを有し、第２移動体を第２軸に沿って移動させる第２移動装置と、
   前記第１送りモータ及び第２送りモータをそれぞれ数値制御する数値制御装置とを備え、
   前記第２送りモータを駆動して、前記第２移動体を第１移動体に対し進退させることにより、前記第１移動体に保持された対象物を第２移動体に受け渡す動作、又は前記第２移動体に保持された対象物を第１移動体に受け渡す動作を行うように構成された装置における、前記受け渡し動作中に生じる干渉を検出する装置であって、
   前記数値制御装置によって停止位置を維持するように数値制御される前記第１移動装置の前記第１移動体の位置偏差、又は前記第１送りモータに供給される電流を監視する監視部と、
   前記監視部によって監視される前記位置偏差又は供給電流若しくはその変動値が、前記対象物と第１移動体又は第２移動体との間の異常接触に対して設定された異常基準値を超えたとき、前記対象物と第１移動体又は第２移動体との間に干渉が生じたと判定する干渉検出部とを備えて構成されることを特徴とする干渉検出装置。
2. 第１送りモータを有し、第１移動体を第１軸に沿って移動させる第１移動装置と、
   第２送りモータを有し、第２移動体を第２軸に沿って移動させる第２移動装置と、
   前記第１送りモータ及び第２送りモータをそれぞれ数値制御する数値制御装置とを備え、
   前記第２送りモータを駆動して、前記第２移動体を第１移動体に対し進退させることにより、前記第１移動体に保持された対象物を第２移動体に受け渡す動作、又は前記第２移動体に保持された対象物を第１移動体に受け渡す動作を行うように構成された装置における、前記受け渡し動作中に生じる干渉を検出する装置であって、
   前記数値制御装置によって停止位置を維持するように数値制御される前記第１移動装置の前記第１移動体の位置偏差、又は前記第１送りモータに供給される電流を監視する監視部と、
   前記監視部によって監視される前記位置偏差又は供給電流若しくはその変動値が、前記対象物と第１移動体又は第２移動体との間の接触に対して設定された接触基準値を超えたとき、前記対象物と第１移動体又は第２移動体との間に接触が生じたと判定するとともに、接触が生じたと判定されたときの第２移動体の位置が、予定された接触位置であるか否かを判別し、予定された接触位置でない場合には、前記対象物と第１移動体又は第２移動体との間に干渉が生じたと判定する干渉検出部とを備えて構成されることを特徴とする干渉検出装置。
3. 前記干渉検出部は、接触が生じたと判定されたときの前記第２移動体の位置が接触予定位置である場合に、更に、前記位置偏差又は供給電流若しくはその変動値が、前記接触基準値よりも大きい値であって、前記対象物と第１移動体又は第２移動体との間の異常接触に対して設定された異常基準値を超えている場合には、前記対象物と第１移動体又は第２移動体との間に干渉が生じたと判定するように構成されていることを特徴とする請求項２記載の干渉検出装置。
4. 前記干渉検出部は、更に、前記位置偏差又は供給電流若しくはその変動値が連続して前記接触基準値を超える時間を積算し、積算時間が予め定めた基準時間を超えたとき、前記数値制御装置における、前記第１移動装置に対する位置指令に誤りがあると判定するように構成されていることを特徴とする請求項２又は３記載の干渉検出装置。
5. 前記第１移動装置及び第２移動装置は、前記第１軸と第２軸とが平行になるように配置されていることを特徴とする請求項１乃至４記載のいずれかの干渉検出装置。
6. 前記第１移動装置及び第２移動装置は、前記第１軸と第２軸とが直交するように配置されていることを特徴とする請求項１乃至４記載のいずれかの干渉検出装置。
   

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