JPH0746473Y2 - 切粉検出機能を有するワーク搬送装置 - Google Patents

切粉検出機能を有するワーク搬送装置

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JPH0746473Y2
JPH0746473Y2 JP8211991U JP8211991U JPH0746473Y2 JP H0746473 Y2 JPH0746473 Y2 JP H0746473Y2 JP 8211991 U JP8211991 U JP 8211991U JP 8211991 U JP8211991 U JP 8211991U JP H0746473 Y2 JPH0746473 Y2 JP H0746473Y2
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公孝 大竹
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日立精機株式会社
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Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本考案はワーク(被加工物)を現
工程位置から次工程位置まで搬送するロボットハンドに
係り、特にワークの機械加工時に発生する切粉がワーク
へ付着したのを検出する機能を有するワーク搬送装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】複数台の旋削工作機械による加工システ
ムにおいて、ワークを第1工程の加工が終了後、次工程
位置までローダ,ロボット等の搬送装置で搬送し加工を
行うことがある。かかる加工システムにおいてワークを
加工する場合、ワークに切粉が巻き付いたり、付着した
りすることがある。このような、ワークに切粉が付着し
た状態のままに、次工程へ搬送され工作機械のワーク取
付部に該ワークが取り付けられると、ワークの取り付け
精度が低下し加工寸法不良でワークが不良品になるばか
りでなく工具破損の原因にもなるなど、加工システムの
生産性を低下させていた。かかる切粉付着による不具合
を防止するために、従来においては人員を配置して目視
にて切粉の巻き付きを監視し、手作業にて切粉の除去作
業を行っていた。しかし、手作業で行うとなると、各工
程の工作機械毎に作業者を配置しなければならず、加工
システム自動化の流れとは逆行するものである。そこ
で、目視に頼るのではなく、切粉の巻き付きを検出する
検出器を設けた付着物検知装置(実願平1−13215
号公報参照)が本出願人より提案されている。また、第
1工程と第2工程の間の掴み替え装置近傍にブラシ状の
清掃部材を有するクリーニング部を配設し、搬送装置の
動作により切粉の付着したワークを清掃部材と接触さ
せ、切粉等の付着物を除去する付着物除去装置(実願平
3−2876号公報)も提案されている。
【0003】
【考案が解決しようとする課題】ところで、従来の付着
物検知装置や付着物除去装置は、特定のワークに対して
考案されたものであり、同一ワークを多量に生産する加
工システムにおいては有効であっても、多種少量生産の
現場では異種ワークの切粉検知および除去を自動にて行
おうとすると、多大な設備費を必要とするばかりではな
く、付着物検知装置や付着物除去装置を設置する場所を
確保する必要がある点にも難点があった。本考案は前記
問題点に鑑みて創案されたものであり、ワークに付着し
た切粉の検出や、検出された切粉の除去に、搬送装置の
開閉ハンドをそのまま利用することができて構成が簡単
であり、かつ、多種少量生産の加工システムでの異種ワ
ークにも対応可能な切粉検出機能を有するワーク搬送装
置を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本考案は前記の課題を解
決するために、旋削工作機械を複数台並設した加工シス
テム内でワークを開閉ハンドによって把持し、各機械間
を搬送するワーク搬送装置において、この搬送装置の基
台16と、この基台16に前記ワークの軸線方向に移動
可能に設けられるハンド基体11と、このハンド基体1
1に前記軸線方向と直交する方向に移動可能に設けら
れ、前記ワーク中心線を挟んで同時に接近、離間する一
対の把持部材8,9と、前記基台16に設けられ、前記
ハンド基体11を位置決め、移動させる第1の駆動体1
4と、前記ハンド基体11に設けられ、前記一対の把持
部材8,9を位置決め、移動させる第2の駆動体12
と、前記ワークの種類に対応し、前記軸線方向および軸
線方向と直交する方向に前記一対の把持部材8,9がワ
ーク外周面に所定の間隔を有して移動可能な移動プログ
ラムデータを記憶しているプログラムメモリ4と、この
プログラムメモリ4に従い、前記一対の把持部材8,9
を移動させて切粉が把持部材8,9に接触したとき前記
ワークに切粉が付着していることを検出する切粉検出手
段5と、前記第1の駆動体14、前記第2の駆動体1
2、前記プログラムメモリ4を統轄制御する中央処理装
置1とからなり、ワークに切粉が付着していることを検
出したとき、ワークの種類に対応した移動プログラムに
従ってワークの外周面に沿って一対の把持部材8,9を
最接近させて移動させ、切粉をこの把持部材8,9によ
って取り除き、ワークをこの把持部材8,9で搬送する
ように構成する。
【0005】
【作 用】中央処理装置1は開閉ハンドを軸線方向およ
び径方向に、ワーク外周面に沿って移動させる。すなわ
ち、移動プログラムデータに基づき、開閉ハンドの軸方
向移動制御部に対して軸線方向の移動始点への移動制御
を行う。次に、開閉ハンドの径方向移動制御部に対し
て、径方向への移動制御を行う。この時、開閉ハンドの
径方向の移動は、ワーク外周面から所定の間隙を有する
位置に停止される。ついで、中央処理装置1はワークの
外周面から所定の間隙を保つ状態で軸方向への移動の制
御を行う。この際に、ワーク形状に段差があればこれら
の軸方向と径方向の開閉ハンドの移動制御は移動プログ
ラムデータに基づき、所定の間隙を保つ状態で行われ
る。この動作の際、切粉検出手段5にてワーク外周面等
に付着した切粉が開閉ハンドの把持部材8,9に接触す
るか否かを監視し、ワークに切粉が付着していなければ
ワークは開閉ハンドによって次工程に搬送される。切粉
がワークに付着していた場合には、切粉検出手段5にて
切粉検出信号が出力される一方で、開閉ハンドがワーク
の軸方向および径方向へワーク外周面に沿って移動する
ことにより、切粉が払いのけられて除去される。この除
去動作後、中央処理装置1は開閉ハンドのワーク外周面
に沿った移動を再度指令する。この再度の切粉検出作動
により切粉が検出されなければ、ワークは開閉ハンドに
よって次工程に搬送される。再度の切粉検出作動で切粉
が検出された場合には、切粉付着ワーク用ボックス内へ
該ワークを搬送する。
【0006】
【実施例】以下、本考案の一実施例を図面に基づいて説
明する。図1は本考案に係る切粉検出機能を有する搬送
装置のブロック図である。図において、1は搬送装置を
制御する中央処理装置(CPU)、2はこの搬送装置の
システムプログラムを記憶するROM、3はパラメータ
等のデータを記憶するRAM、4は各種ワークの移動プ
ログラムデータが記憶されているプログラムメモリであ
る。CPU1はこの移動プログラムデータに基づき、後
述する開閉ハンドの軸方向移動手段(Z軸移動制御部)
6および径方向移動手段(X軸移動制御部)7に対して
移動制御を行う。5は切粉検出手段であり、切粉検出手
段5は切粉が開閉ハンドに当接して、ワーク,切粉,開
閉ハンド間の導通状態によって生じる電圧変化を検出
し、非導通状態を“0”,導通状態を“1”のようにデ
ジタル化した信号をCPU1に送出する。CPU1の制
御によりZ軸移動制御部6はサーボアンプ6′を介して
サーボモータM1 を駆動させ、開閉ハンドをワークWの
軸線方向であるZ軸方向に移動させる。またCPU1の
制御によりX軸移動制御部7はサーボアンプ7′を介し
てサーボモータM2 を駆動させ、開閉ハンドを、ワーク
を径方向両側から把持する方向、すなわちワークWの径
方向であるX軸方向へ移動させる。
【0007】図2は搬送装置の開閉ハンドの正面図であ
り、図3はその側面図,図4は開閉ハンドがZ軸方向お
よびX軸方向へ移動して切粉の検出および除去を行う作
動を説明する概略的な平面図である。図2乃至図4を用
いて、本考案のZ軸移動制御部6及びX軸移動制御部7
で移動可能な開閉ハンドを説明する。ワークWは、図3
および図4に明らかなようにその一端が工作機械の主軸
に固定されたチャックCに把持され、その他端は図示し
ないテールストックに設けられたセンタTによって支持
されている。
【0008】8および9はZ軸移動制御部6及びX軸移
動制御部7により、ワークWの加工時に生じる切粉の検
出および除去作業を行うと共に、ワークWを把持し加工
システムの各工程間を搬送する開閉ハンドである(図2
参照)。この開閉ハンド8,9の一端にはワークWをX
軸方向両側より挟持するためV字状をした把持部材
8′,9′が設けられている。また他端にはボス部8
b,9bが形成され、後述するガイドバー11bに沿っ
て開閉ハンド8,9が移動自在となるように、前記ガイ
ド穴部にガイドバー11bが挿嵌されている。さらに開
閉ハンド8,9の中間部にはネジ穴が螺設され、このネ
ジ穴は後述する径方向移動軸10のネジ部101 ,10
2 と螺合している。径方向移動軸10のネジ部101
102 は、中央の不完全ネジ部を挟んでそれぞれ逆方向
に同一のピッチ寸法で螺刻されており、径方向移動軸1
0が所定の方向に回転駆動された場合、ネジ部101
102 に螺合している開閉ハンド8,9が、ガイドバー
11bに案内されてそれぞれが近接する方向へ、または
互いに離間する方向へ、同時に移動する。
【0009】11はコ形状の基体であり、この基体11
にはガイドバー11bが径方向移動軸10の軸線方向と
平行となるように固定されている。またコ形状の基体1
1の一端には挿嵌穴が穿設され、この挿嵌穴内の軸受1
1bにより径方向移動軸10の一端が回転自在に支持さ
れる。11aは軸受11bを軸線方向より保持している
カバーであり、基体11に固定されている。基体11の
他端側には第2の駆動体12が設けられている。この第
2の駆動体12は、ハウジング12bと、このハウジン
グ12bに固定されたサーボモータM2 と、サーボモー
タM2 の回転軸と径方向移動軸10を繋ぐカップリング
12aと、径方向移動軸10の他端を回動自在に支持す
る軸受部12cなどから構成される。
【0010】16はワークWを搬送するガイドビームで
あり、加工システムの図示しない工作機械群の両端に突
設された支柱とともに搬送装置の基台部を構成するもの
である。このガイドビーム16には2本のガイドレール
18がZ軸方向に沿って固着されている。このガイドレ
ール18にはスライド17が摺動可能に嵌入されてい
る。このスライド17には図示しない上下方向移動機構
が固定されている。すなわち、このガイドレール18を
スライド17が移動することにより上下方向移動機構を
介して基体11がZ軸方向に移動する。また、上下方向
移動機構により基体11が昇降動作し、工作機械へのワ
ーク取付けと、工作機械上方を通過するワーク搬送の動
作を可能とする。電気的絶縁材で形成されたプレート1
9a,19cが基体11上部に固着され、基体11より
下部を搬送装置より絶縁している。
【0011】13は開閉ハンド8,9をZ軸方向に移動
させる軸方向移動軸であり(図3参照)、その両端を軸
受14bに軸支されるとともに、その一端はカップリン
グ14aを介してサーボモータM1 に接続されて回転駆
動される。すなわち、この軸方向移動軸13には上下方
向移動機構に固定された螺合部15が螺合しており、し
たがって、サーボモータM1 の駆動により軸方向移動軸
13が回転駆動されると螺合部15が移動し、これにつ
れて上下方向移動機構を介して基体11が移動する。つ
まり、この軸方向移動軸13の回転駆動により、開閉ハ
ンド8,9はZ軸方向に移動することになる。14は第
1の駆動体である。
【0012】次に本考案の切粉検出手段を説明する。ワ
ークWと基体11間は、電源Eと抵抗Rが介装された導
電線Lによって接続されている。この場合、開閉ハンド
8,9とその把持部8′,9′、径方向移動軸10等は
全て導電性金属材料で形成されており、したがってワー
クWに切粉が付着している場合、ワークWの外周面と所
定の隙間を有して移動する開閉ハンド8,9の把持部
8′,9′部分に切粉が接触し、これにより導電線Lに
電流が流れ、抵抗R間に電圧変化が生じることにより切
粉付着の有無を検出するようになっている。基体11へ
の固定部位には絶縁材料よりなるプレート19a,19
bが介装されているが、これはワークWと把持部材
8′,9′間との間に導電線Lによる閉回路を形成する
ためのものである。
【0013】以上のように構成された搬送装置の切粉検
出および切粉除去の作動を図5のフローチャートを中心
にして説明する。CPU1は開閉ハンド8,9をZ軸方
向主軸側に移動させる。すなわち、ワークWに対応した
移動プログラムデータに基づき、開閉ハンド8,9のZ
軸方向移動制御部6に対してZ軸方向の移動始点への移
動制御を行う。次に、開閉ハンド8,9のX軸方向移動
制御部7に対してワークWを把持する方向への開閉ハン
ド8,9の移動制御を行う。この時、開閉ハンド8,9
のX軸方向の移動はワークWの外周面から所定の間隙を
保つ位置に停止される。ついで、CPU1はワークの外
周面から所定の間隙を保つ状態でZ軸方向への移動の制
御を行う。この際、ワークの外周形状に段差があっても
これらのZ軸方向とX軸方向の開閉ハンドの移動制御
は、ワークの寸法差を考慮して作成してある移動プログ
ラムデータに基づき、ワークの外周面から所定の間隙を
保つ状態で行われる(ステップ21)。この動作の際、
切粉検出手段5にてワーク外周面に付着した切粉が開閉
ハンドの把持部材8′,9′に接触するかどうかを監視
して(ステップ22)、ワークWに切粉が付着していな
ければ、ワークWは搬送装置によって次工程に搬送され
る(ステップ25)。
【0014】切粉がワークに付着していた場合には、切
粉検出手段5にて切粉検出信号が出力される一方で、開
閉ハンド8,9がワークWのZ軸方向の段差寸法が小さ
い方向へ移動することにより切粉が払いのけられて除去
する動作が行われる。前記切粉検出信号が出力される
と、CPU1は開閉ハンド8,9のワークWの切粉検知
のためのZ軸方向移動が2回繰り返されたかどうかを判
断し(ステップ23)、2回繰り返されていなければス
テップ21からの処理を再度、指令する。この再度の切
粉検知作動により切粉が検出されなければワークWは搬
送装置によって次工程に搬送される(ステップ25)。
一方、2回繰り返された場合、すなわち、再度の切粉検
出作動においても切粉が検出された場合には、搬送装置
は図示しない切粉付着ワーク用ボックス内へワークWを
搬送し、次のワークを第1工程より加工する。なお、切
粉が付着したワークWは作業者により切粉除去が行われ
る(ステップ24)。
【0015】なお、上記実施例においては、切粉検出手
段は他の部材と電気的に絶縁したハンドと被加工物との
導通状態を電圧変化で検出する方法で説明を行っている
が、これに限定されるものではなく、ハンドと被加工物
に付着している切粉との接触検出できるものであればよ
い。例えば、ハンドとワークとの間で遮断されている機
械本体−ワーク−ハンド−搬送装置からなるループが、
切粉により閉ループとなることを検出コイルで検出して
もよい。また、この実施例では主軸を停止した状態で切
粉の検出を行っているが、主軸の回転中にこれを行って
もよい。
【0016】
【考案の効果】以上説明のように、本考案によれば、加
工されたワークを把持して次工程に搬送する搬送装置の
開閉ハンドを、そのまま切粉の検出や切粉の除去に利用
することが可能となる。したがって、切粉除去の無人化
を図りうるとともに切粉検出装置や切粉除去装置が不要
となり、経済的効果が生じるとともに、加工システムの
無人運転時の生産効率を向上させる、などの効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本考案の装置構成図である。
【図2】切粉検出機能を有するワーク搬送装置のハンド
の正面図である。
【図3】切粉検出機能を有するワーク搬送装置のハンド
の側面図である。
【図4】開閉ハンドが軸方向および径方向へ移動して切
粉の検出および除去を行う作動を説明する概略的な平面
図である。
【図5】本考案の作動を説明するフローチャートであ
る。
【符号の説明】
1・・CPU 15・螺合部 2・・ROM 16・基台 3・・RAM 17・スライド 4・・プログラムメモリ 18・ガイドレール 5・・切粉検出手段 M1 ,M2 ・サーボモ
ータ 6・・Z軸方向移動制御部 W・・ワーク 6′7′・サーボアンプ E・・電源 7・・Y軸方向移動制御部 R・・抵抗 8,9・開閉ハンド L・・接続線 8′,9′・把持部材 10・径方向移動軸 11・基体 12・第2の駆動体 13・軸方向移動軸 14・第1の駆動体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B25J 13/08 Z 15/08 C 19/02

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】 旋削工作機械を複数台並設した加工シス
    テム内でワークを開閉ハンドによって把持し、各機械間
    を搬送するワーク搬送装置において、 この搬送装置の基台(16)と、 この基台に前記ワークの軸線方向に移動可能に設けられ
    るハンド基体(11) と、 このハンド基体に前記軸線方向と直交する方向に移動可
    能に設けられ、前記ワーク中心線を挟んで同時に接近、
    離間する一対の把持部材(8,9)と、 前記基台に設けられ、前記ハンド基体を位置決め、移動
    させる第1の駆動体(14)と、 前記ハンド基体に設けられ、前記一対の把持部材を位置
    決め、移動させる第2の駆動体(12)と、 前記ワークの種類に対応し、前記軸線方向および軸線方
    向と直交する方向に前記一対の把持部材がワーク外周面
    に所定の間隔を有して移動可能な移動プログラムデータ
    を記憶しているプログラムメモリ(4)と、 このプログラムメモリに従い、前記一対の把持部材を移
    動させて切粉が把持部材に接触したとき前記ワークに切
    粉が付着していることを検出する切粉検出手段(5)
    と、 前記第1の駆動体、前記第2の駆動体、前記プログラム
    メモリを統轄制御する中央処理装置(1)とからなり、 ワークに切粉が付着していることを検出したとき、ワー
    クの種類に対応した移動プログラムに従って、ワークの
    外周面に沿って一対の把持部材を最接近させて移動さ
    せ、切粉をこの把持部材によって取り除き、ワークをこ
    の把持部材で搬送するようにしたことを特徴とする切粉
    検出機能を有するワーク搬送装置。
JP8211991U 1991-10-09 1991-10-09 切粉検出機能を有するワーク搬送装置 Expired - Lifetime JPH0746473Y2 (ja)

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JPH0531884U JPH0531884U (ja) 1993-04-27
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JP7320318B1 (ja) * 2022-12-26 2023-08-03 第一システム株式会社 切粉検査装置

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