JP6325509B2 - 工作機械 - Google Patents
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Description
本発明にかかる工作機械は、ワークのバリ取り加工を行うにあたり、バリ取り加工対象となるワークの3次元モデル形状を取得し、事前に登録されている製品データと比較することでバリの発生状況を解析する。そして、ワークの形状と解析したバリの発生状況に基づいて工具を選択し、選択した工具に基づいて加工経路を生成し、バリ取り加工を実施する。
図5に示すように、工作機械100は、視覚センサ1、未加工ワーク形状情報記憶手段102、加工完了ワーク形状情報記憶手段103、工具情報記憶手段104、バリ情報算出手段105、バリ判別手段106、加工方法判断手段107、工具選択手段108、及び加工経路生成手段109を有する。以下、各要素の機能について順を追って説明する。
ワークのバリ取り加工を行うにあたり、バリの発生状況を確認する必要がある。本発明では、バリ取りが完了したワークの形状と、バリ取り前のワークの形状と、を比較することにより、バリの発生状況を認識する。
<工具の選択手段について>
バリ取りに際しては、バリを取るために適切な工具を選択することが望ましい。本発明では、工作機械100は、バリの幅、バリの深さ、バリの位置などを示すバリデータと、未加工ワークの形状とに基づいて、バリ取り加工に用いるのに適切な工具の選択を行うこととする。
ここで、バリ判別手段106が、バリの発生している位置、及びバリのXYZ軸方向の大きさにより、バリデータを
・Z軸方向つまりワークの上面方向のバリ
・XY軸方向つまりワークの側面方向のバリ
・Z軸方向下面(アンダーカットの位置)にあるバリ
・加工工具の可動範囲外にあり工具が届かない位置にあるバリ
に判別する。
続いて、加工経路生成手段109が、工具選択手段108が選択した工具を使用した場合の、バリ取り加工の加工経路を生成する。なお、工作機械100が工具選択手段108を有しない場合、加工経路生成手段109は、任意の所定の工具を使用することとし、当該工具の工具データを利用して加工経路の生成を行えばよい。
視覚センサ1が、未加工ワークの形状情報を取得して、未加工ワーク形状情報記憶手段102に記録する。
バリ情報算出手段105が、加工完了ワーク形状情報記憶手段103に記録されている加工完了ワーク形状情報と、未加工ワーク形状情報記憶手段102に記録されている未加工ワーク形状情報とを比較して形状誤差を算出し、形状誤差が予め設定されている誤差データを超えているか否かを判定する。誤差データを超えている場合、バリ情報算出手段105はバリが発生していると判断する。バリ情報算出手段105は、算出した形状誤差に基づいてバリデータを作成し、ステップSA03へ進む。
工具選択手段108は、バリデータ保存領域に記録されているバリデータに基づいて、バリ取り加工に最適な工具を選択する。
バリ判別手段106は、バリの発生している方向及び位置を基準としてバリデータを判別する。加工方法判断手段107は、各バリデータについて、それが工作機械100で加工可能なバリであるか、そうでないかを判断する。
加工経路生成手段109は、ステップSA03で選択された工具、バリデータ保存領域に記録されているバリデータ、及び未加工ワーク形状情報等に基づいて加工経路を生成し、生成した加工経路に基づいて加工プログラムを作成する。
ロボットが未加工ワークに対してバリ取り加工を実施する。
[ステップSA07]
工作機械100は、ステップSA05で作成された加工プログラムに従って、未加工ワークに対してバリ取り加工を実施する。
視覚センサ1が、ステップSA06又はステップSA07でバリ取り加工を行った後のワークの形状情報を取得し、未加工ワーク形状情報記憶手段102に記録する。以後、ステップSA02へ戻って処理を繰り返す。
<実施例1>
実施例1では、図4(a)に示すようなバリが発生しているワークに対するバリ取り加工の例を説明する。図4(a)に示すように、加工用治具3に載せられた未加工ワークには、工作機械100の主軸方向すなわちZ軸方向であるワーク上面にバリが発生している。
実施例2では、図4(b)に示すようなバリが発生しているワークに対するバリ取り加工の例を説明する。図4(b)に示すように、加工用治具3に載せられた未加工ワークには、XY軸方向すなわちワークの側面方向にバリが発生している。
実施例3では、図4(c)に示すようなバリが発生しているワークに対するバリ取り加工の例を説明する。図4(c)に示すように、加工用治具3に載せられた未加工ワークには、Z軸方向下面すなわちアンダーカットの位置にバリが発生している。
実施例4では、図4(d)に示すようなバリが発生しているワークに対するバリ取り加工の例を説明する。図4(d)に示すように、加工用治具3に載せられた未加工ワークには、Z軸方向上面ではあるが、加工用工具の可動範囲外の位置にバリが発生している。
2a,2c 完成ワーク
2b,2d,2e 未加工ワーク
3 加工用治具
4 ロボット
5a〜5e 穴部
6b,6d,6e バリ
7b,7d バリ
8c 凸部
100 工作機械
102 未加工ワーク形状情報記憶手段
103 加工完了ワーク形状情報記憶手段
104 工具情報記憶手段
105 バリ情報算出手段
106 バリ判別手段
107 加工方法判断手段
108 工具選択手段
109 加工経路生成手段
Claims (7)
- バリが発生している未加工ワークに対してバリ取り加工を行う工作機械において、
前記未加工ワークを撮像する少なくとも1つの視覚センサと、
前記視覚センサを用いて撮影された前記未加工ワーク形状情報を記憶する未加工ワーク形状情報記憶手段と、
加工完了ワーク形状情報が記憶された加工完了ワーク形状情報記憶手段と、
前記加工完了ワーク形状情報記憶手段に記憶された前記加工完了ワーク形状情報と、前記未加工ワーク形状情報記憶手段に記憶された前記未加工ワーク形状情報とを比較してバリを認識するバリ情報算出手段と、
前記ワークにおける前記バリの位置又は方向のうち少なくともいずれか一方を含む条件に基づいて、前記バリを判別するバリ判別手段と、
前記バリの前記判別結果に基づいて、前記工作機械の工具でバリ取り加工を行うか否かを決定する加工方法判断手段と、
前記工具でバリ取り加工を行うと判断された前記バリを取る加工経路を作成する加工経路生成手段と、
バリ取り加工を実施可能なロボットを有し、
前記加工方法判断手段は、前記バリの前記判別結果に基づいて、前記工具でバリ取り加工を行うか、前記ロボットでバリ取り加工を行うかを決定する
工作機械。 - 前記バリ判別手段は、前記バリの大きさ又は前記工具の可動範囲のうち少なくともいずれか一方をさらに含む条件に基づいて、前記バリを判別する
請求項1に記載の工作機械。 - 前記工具の形状及び切削条件を含む工具情報を記憶する工具情報記憶手段と、
前記バリの大きさと、前記工具情報とに基づいて、バリ取り加工に使用する前記工具を選択する工具選択手段と、をさらに有し、
前記バリ判別手段は、選択された前記工具の前記工具情報をさらに含む条件に基づいて、前記バリを判別する
請求項1又は2に記載の工作機械。 - 前記加工経路生成手段は、前記バリの大きさと選択された前記工具の最大切込量から何回切り込んで加工するか切り込み回数を算出し加工経路を作成する
請求項3に記載の工作機械。 - 前記視覚センサによって2以上の方向から前記ワークを撮像する
請求項1乃至4いずれか1項に記載の工作機械。 - 前記視覚センサを複数備え、それぞれが異なる方向から前記ワークを撮像することにより2以上の方向から前記ワークを撮像する
請求項5に記載の工作機械。 - 前記視覚センサはロボットに設置され、該ロボットの姿勢を変化させることにより2以上の方向から前記ワークを撮像する、
ことを特徴とする請求項5に記載の工作機械。
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