TW202112470A - 車床 - Google Patents

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TW202112470A
TW202112470A TW109131850A TW109131850A TW202112470A TW 202112470 A TW202112470 A TW 202112470A TW 109131850 A TW109131850 A TW 109131850A TW 109131850 A TW109131850 A TW 109131850A TW 202112470 A TW202112470 A TW 202112470A
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Taiwan
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lathe
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TW109131850A
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Inventor
賀来則夫
Original Assignee
日商星精密股份有限公司
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    • B23BTURNING; BORING
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    • B23B13/02Arrangements for automatically conveying or chucking or guiding stock for turning-machines with a single working-spindle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23B25/06Measuring, gauging, or adjusting equipment on turning-machines for setting-on, feeding, controlling, or monitoring the cutting tools or work
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B23Q7/00Arrangements for handling work specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools, e.g. for conveying, loading, positioning, discharging, sorting
    • B23Q7/04Arrangements for handling work specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools, e.g. for conveying, loading, positioning, discharging, sorting by means of grippers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

本發明提供一種減少向主軸供給棒材所需之空間之車床。 車床1具備機械本體10及多關節機械手50。機械本體10於加工室14具有沿主軸中心線AX1可釋放地固持棒材W1之主軸21,對自主軸21之前端21a出來之棒材W1進行加工。多關節機械手50具有安裝於機械本體10之外側之機械臂60及安裝於該機械臂60之腕部63之夾持器70,於機械本體10之外部O1利用夾持器70可釋放地固持棒材W1,將該棒材W1沿主軸中心線AX1自主軸21之後端21b供給至主軸21。

Description

車床
本發明係關於一種具備自後端被供給棒材之主軸之車床。
作為車床,已知一種主軸移動型車床,其沿主軸中心線將棒材自主軸之後端供給至主軸,並藉由工具對自主軸之前端出來之棒材進行加工。於主軸移動型車床利用導向襯套支持自主軸之前端出來之棒材之情形時,對自導向襯套出來之棒材進行加工。 作為自後端向主軸供給棒材之裝置,使用棒材進料器。例如,於專利文獻1中揭示有一種作為棒材進料器之棒材供給機。棒材進料器獨立於車床而設置於車床之側方,支持以主軸中心線為中心高速旋轉之長條棒材。棒材進料器除支持棒材以外亦需要棒材之搬送機構等,因此具有於主軸中心線方向上比棒材長之大小。設置棒材進料器時,為了抑制高速旋轉之棒材之旋轉振動,進行棒材之定心作業。該定心作業由於依賴感覺之部分較多,故而藉由派遣專業技術人員來進行。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開平05-111807號公報
[發明所欲解決之問題]
為了於車床之側方設置棒材進料器,工廠需要於主軸中心線方向上比長條棒材更長之設置空間。 再者,只要需要自主軸之後端將棒材沿主軸中心線供給至主軸,則如上述之問題亦存在於主軸固定型車床。
本發明揭示一種可減少向主軸供給棒材所需之空間之車床。 [解決問題之技術手段]
本發明之車床具有如下態樣:其具備:機械本體,其於內部具有可釋放地固持沿主軸中心線之棒材之主軸,對自上述主軸之前端出來之上述棒材進行加工;及 多關節機械手,其具有安裝於上述機械本體之外側之機械臂及安裝於該機械臂之前端之夾持器,於上述機械本體之外部利用上述夾持器可釋放地固持上述棒材,將該棒材沿上述主軸中心線自上述主軸之後端供給至上述主軸。 [發明之效果]
根據本發明,可提供一種減少向主軸供給棒材所需之空間之車床。
以下,對本發明之實施形態進行說明。當然,以下之實施形態僅為例示本發明者,實施形態所示之特徵並非全部為發明之解決手段所必需。
(1)本發明中所包含之技術之概要: 首先,參照圖1~13所示之例,對本發明中所包含之技術之概要進行說明。再者,本案之圖係模式性地表示示例之圖,存在該等圖所示之各方向之放大率不同之情況,存在各圖不匹配之情況。當然,本技術之各要素並不限定於元件符號所表示之具體例。
[態樣1] 本技術之一態樣之車床1具備機械本體10及多關節機械手50。上述機械本體10於內部(例如加工室14)具有可釋放地固持沿主軸中心線AX1之棒材W1之主軸21,對自上述主軸21之前端21a出來之上述棒材W1進行加工。上述多關節機械手50具有安裝於上述機械本體10之外側之機械臂60及安裝於該機械臂60之前端(例如腕部63)之夾持器70,於上述機械本體10之外部O1利用上述夾持器70可釋放地固持上述棒材W1,將該棒材W1沿上述主軸中心線AX1自上述主軸21之後端21b供給至上述主軸21。
於上述態樣1中,於機械本體10之外部O1利用多關節機械手50之夾持器70所固持之棒材W1沿主軸中心線AX1自主軸21之後端21b被供給至主軸21。藉此,無需將需要於主軸中心線方向上較長之設置空間之棒材進料器設置於車床1之側方。因此,本態樣可提供一種可減少向主軸供給棒材所需之空間之車床。
於此處,主軸可向主軸中心線之方向移動,亦可不向主軸中心線之方向移動。機械本體可具有與主軸相對向之對向主軸。又,機械本體可具有向主軸中心線之方向可滑動地支持自主軸之前端出來之棒材之導向襯套。於該情形時,機械本體對自導向襯套之前端出來之棒材進行加工即可。當然,自導向襯套之前端出來之棒材包含於自主軸之前端出來之棒材。 於本案中,多關節機械手除機械臂以外,亦包含夾持器。 再者,上述附言亦可用於以下之態樣。
[態樣2] 如圖1、5所例示,上述機械本體10可具有進行上述棒材W1之加工之數值控制之數值控制裝置(例如NC(Numerical Control,數值控制)裝置30)。上述數值控制裝置(30)可對上述多關節機械手50進行如下控制:於上述機械本體10之外部O1利用上述夾持器70固持上述棒材W1,將該棒材W1沿上述主軸中心線AX1自上述主軸21之上述後端21b供給至上述主軸21。本態樣可提供一種車床,其由於藉由進行棒材W1之加工之數值控制之數值控制裝置(30)控制棒材供給用之多關節機械手50,因此不需要棒材供給用之多關節機械手之專用控制器。
[態樣3] 如圖4、5所例示,上述多關節機械手50可具有感測器80,該感測器80獲取用於進行自上述主軸21之上述後端21b供給至上述主軸21之上述棒材W1之定心之資訊IN1,亦可對上述夾持器70所固持之上述棒材W1進行基於上述資訊IN1之定心。本態樣可提供一種車床,其由於藉由棒材供給用之多關節機械手50進行棒材W1之定心,故而不需要定心作業。 於此處,棒材之定心意指於利用夾持器、主軸及視需要之導向襯套支持棒材之狀態下以抑制棒材之旋轉振動之方式使棒材之旋轉中心與主軸之旋轉中心接近。 感測器包括加速度感測器、位移感測器、應變感測器等。 以上之附言亦可用於以下之態樣。
[態樣4] 如圖13所例示,本車床1可進一步具備機械學習部311。上述機械學習部311藉由機械學習而產生判定是否需要於當前之上述夾持器70之位置進行上述定心之學習模型LM,該機械學習係基於包含進行了上述定心之上述棒材W1之尺寸之棒材資訊、固持上述棒材W1之上述夾持器70之位置及藉由上述感測器80所獲取之上述資訊IN1。藉由使用該學習模型LM,可判定是否需要於當前之夾持器70之位置進行定心,於在不需要進行定心之位置配置有夾持器70時,無需進行定心。
[態樣5] 如圖5所例示,上述車床1可進一步具備直徑檢測部85及警告部(例如圖7之步驟S210)。於此處,上述直徑檢測部85檢測上述夾持器70所固持之上述棒材W1之直徑Dw。上述警告部判斷藉由上述直徑檢測部85所檢測出之直徑Dw是否在所設定之直徑Ds之容許範圍內,於判斷不在容許範圍內之情形時,輸出警告。本態樣於供給至主軸21之棒材W1之直徑Dw不在所設定之直徑Ds之容許範圍內之情形時輸出警告,因此可抑制材料之浪費。
(2)車床之具體例: 圖1模式性地例示具備多關節機械手50之車床1之正面。圖1示出了門15打開之狀態以表示加工室14,但棒材W1之加工係於門15關閉之狀態下進行。又,於圖1中,省略圖3所示之齒條90之圖示。圖2將多關節機械手50之正面分為機械臂60與夾持器70而模式性地例示。圖3模式性地例示車床1之左側視圖。圖4模式性地例示固持棒材W1之夾持器70之左側視圖。再者,本說明書中所參照之圖式僅表示用於說明本技術之例,並不限定本技術。又,各部之位置關係之說明僅為例示。因此,左右顛倒、反轉旋轉方向等亦包含於本技術。又,方向或位置等之相同並不限定於嚴格一致,包括因誤差而與嚴格一致有所偏差之情況。
為了方便起見,於車床1中,除上表面外,將門15所在之外表面作為前表面,於各圖中,視需要示出前表面方向D1、背面方向D2、上方向D3、下方向D4、左方向D5及右方向D6。記載為「前表面方向」或「背面方向」係由於在表示主軸21或棒材W1之部分位置之情形時,將右方向D6之端稱為前端,將左方向D5之端稱為後端。又,作為機械本體10之控制軸,將左右方向(D5、D6)設為Z軸方向,將與Z軸方向正交之水平方向設為X軸方向,將與Z軸方向正交之鉛垂方向設為Y軸方向。Z軸方向係沿成為棒材W1之旋轉中心之主軸中心線AX1之方向。圖1~4中示出表示X軸方向之「X」、表示Y軸方向之「Y」及表示Z軸方向之「Z」。進而,於圖2、4中,作為夾持器70之控制軸,示出表示Xg軸方向之「Xg」、表示Yg軸方向之「Yg」及表示Zg軸方向之「Zg」。
圖1等所示之車床1係具備進行棒材W1之加工之數值控制之NC(數值控制)裝置30的NC車床,且於包圍加工室14之罩11之前表面配置有操作部40。加工室14中配置有具備主軸21之主軸台20(參照圖5)、自主軸21之前端21a位於右方向D6之導向襯套23、具備介隔該導向襯套23而與主軸21相對向之對向主軸24之對向主軸台(未圖示)、保持用於加工棒材W1之工具之刀具台25、26等。主軸21亦被稱為正面主軸,對向主軸24亦被稱為背面主軸。棒材W1之加工係於門15關閉之狀態下進行。
具備主軸21之主軸台20可向Z軸方向移動。因此,車床1為主軸移動型車床。主軸21於前端21a具有吸嘴等固持部22(參照圖5),沿主軸中心線AX1可釋放地固持貫通主軸21之棒材W1。固持棒材W1之主軸21能夠以主軸中心線AX1為中心進行旋轉。棒材W1自主軸21之後端21b插入至主軸21,自主軸21之前端21a貫通導向襯套23並向右方向D6伸出。
導向襯套23沿主軸中心線AX1向Z軸方向可滑動地支持貫通導向襯套23之棒材W1,與主軸21同步地以主軸中心線AX1為中心進行旋轉。 具備對向主軸24之對向主軸台至少可向Z軸方向移動。棒材W1正面加工後,對向主軸24藉由於Z軸方向上接近導向襯套23,接收正面加工後之棒材W1。對向主軸24可於固持正面加工後之棒材W1之狀態下以主軸中心線AX1為中心進行旋轉。
刀具台25、26可向X軸方向與Y軸方向之至少1個軸方向移動。刀具台25、26可如圖1所示為六角刀具台,亦可為梳齒形刀具台等。工具包括包含割刀之車刀、鑽頭或立銑刀等旋轉工具等。於導向襯套23與對向主軸24之間,藉由切斷工具切割正面加工後之棒材W1,對固持於對向主軸24之正面加工後之棒材W1進行背面加工,成為製品P1。 如上所述,機械本體10於加工室14中對自主軸21之前端21a出來並支持於導向襯套23之棒材W1進行加工。供給至主軸21之棒材W1如圖3所示,被置於自機械本體10位於左方向D5(參照圖1)之齒條90。
於機械本體10之外部O1配置有將棒材W1沿主軸中心線AX1自主軸21之後端21b供給至主軸21之多關節機械手50。多關節機械手50具有安裝於側部12之外側面之機械臂60及安裝於位於機械臂60之前端之腕部63之夾持器70。本具體例之罩11於左側之側部12具有用於將棒材W1自外部O1供給至加工室14之開口11a。因此,機械臂60安裝於左側之側部12之外側面。
本具體例之機械臂60係指自安裝於機械本體10之基座61至腕部63之要素群。圖2所示之機械臂60具有基座61、連桿62a~62c、腕部63、關節64a~64d及內置之臂驅動馬達68。連桿係藉由關節(旋轉接頭)連結於對象部位之剛性體。腕部63具有用於連接夾持器70之機械手介面71之介面63a。多關節機械手係於機械臂具有複數個關節之機械手。
基座61係用於將機械臂60安裝於機械本體10之部位,且於機械本體10之外部O1安裝於側部12之下部13(例如機械本體10之底部)。其理由為:為了於側部12之上部安裝基座61,需要提高側部12之剛性;及為了利用油盤75接收自棒材W1落下之潤滑油,機械臂60宜位於棒材W1之下側。當然,亦可藉由提高側部12之剛性而於側部12之上部安裝基座61。基座61例如藉由螺栓固定於側部12之下部13。於基座61經由關節64a可旋轉運動地連接有連桿62a。圖2所示之關節64a容許相對於連桿62a以沿Z軸方向之旋轉軸為中心之旋轉運動。
於連桿62a經由關節64b可旋轉運動地連接有連桿62b。圖2所示之關節64b之旋轉軸與關節64a之旋轉軸正交。於如圖2所示關節64b之旋轉軸為沿X軸方向(參照圖3)之方向之情形時,關節64b容許相對於連桿62b以沿X軸方向之旋轉軸為中心之旋轉運動。當然,關節64b之旋轉軸之朝向根據連桿62a之旋轉位置而改變。於連桿62b經由關節64c可旋轉運動地連接有連桿62c。圖2所示之關節64c之旋轉軸與關節64b之旋轉軸平行。於連桿62c經由關節64d可旋轉運動地連接有腕部63。圖2所示之關節64d之旋轉軸與關節64c之旋轉軸平行。
臂驅動馬達68係將電能轉換為連桿62a~62c及腕部63之運動之致動器,依據來自圖1所示之NC裝置30之指令使連桿62a~62c及腕部63動作。臂驅動馬達68包括旋轉驅動連桿62a之伺服馬達、旋轉驅動連桿62b之伺服馬達、旋轉驅動連桿62c之伺服馬達及旋轉驅動腕部63之伺服馬達。
夾持器70係可釋放地固持棒材W1等對象物之末端效應器。圖2、4所示之夾持器70具有機械手介面71、掌72、手指73及內置之夾持器驅動馬達78,且安裝有潤滑油供給部76或油盤75或感測器80。若將機械手介面71連接於腕部63之介面63a,則夾持器70可接收使手指73動作之指令等,或將手指73之位置資訊等資訊發送至機械臂60。
如圖4所示,於掌72可向Xg軸方向(於圖4所示之例中為X軸方向)移動地安裝有手指73a、73b。於此處,手指73意味著手指73a、73b之組合。手指73a、73b自掌72沿與Xg軸方向正交之Yg軸方向(於圖4所示之例中為Y軸方向)突起。如圖2所示,作為手指73a、73b之組合之手指73於與Xg軸方向及Yg軸方向正交之Zg軸方向(於圖2所示之例中為Z軸方向)上安裝於掌72中2處。
如圖4所示,手指73a於與手指73b相對向之面具有傾斜部s1及相較於該傾斜部s1而言更接近於掌72之傾斜部s2。手指73b於與手指73a相對向之面具有傾斜部s3及相較於該傾斜部s3而言更接近於掌72之傾斜部s4。自Zg方向觀察,傾斜部s1~s4處於作為菱形之一部分之位置關係,傾斜部s1與傾斜部s4平行,傾斜部s2與傾斜部s3平行。
於傾斜部s1、s2、s3、s4分別安裝有能夠以沿Zg軸方向之旋轉軸為中心滾動之滾輪74a、74b、74c、74d。滾輪74a~74d係根據旋轉而向棒材W1滾動之從動滾輪。因此,即便利用固持部22固持棒材W1之主軸21以主軸中心線AX1為中心進行旋轉,固持相同棒材W1之夾持器70亦不易磨耗,棒材W1不易損傷。又,可藉由控制手指73a、73b之間距,使各種直徑之棒材接觸滾輪74a~74d而被夾持器70固持。於如圖4所示夾持器70以主軸中心線AX1為中心可旋轉地固持棒材W1時,滾輪74a~74d接觸棒材W1並於棒材W1旋轉時進行滾動。藉由以4點支持棒材W1,能夠以主軸中心線AX1為中心控制手指73a、73b之移動,故而於夾持器70固持各種直徑Dw之棒材W1時,容易控制手指73a、73b。當然,棒材W1之支持並不限定於4點支持,亦可為3點支持等。又,可使用墊式導滑件代替滾輪74a~74d。 進而,為了使棒材W1容易向Z軸方向滑動,可將滾動面具有微凸之曲率之隆齒滾輪用於滾輪74a~74d。
夾持器驅動馬達78係將電能轉換為手指73之運動之致動器,且依據來自圖1所示之NC裝置30之指令使手指73動作。夾持器驅動馬達78可包括驅動手指73a之伺服馬達及驅動手指73b之伺服馬達,亦可為使手指73a、73b彼此接近及分離之通用伺服馬達。夾持器驅動馬達78具有可檢測Xg軸方向上之手指73a、73b之Xg位置之編碼器78a(參照圖5)。根據手指73a、73b之Xg位置求出手指73a、73b之間距Lf,根據該間距Lf求出棒材W1之直徑Dw。再者,圖4所示之間距Lf係滾輪74a、74c之旋轉軸之間距,間距Lf能夠以手指73a、73b之任一位置為基準。
圖4所示之潤滑油供給部76向夾持器70所固持之棒材W1供給潤滑油。 如圖2所示,油盤75安裝於掌72中與手指73之安裝面為相反側之面。利用夾持器70固持棒材W1時,機械臂60使手指73朝上而將油盤75配置於手指73之下。於該配置中,油盤75接收自棒材W1落下之潤滑油。
感測器80獲取用於進行自後端21b供給至主軸21之棒材W1之定心之資訊IN1。圖4中示出使用加速度感測器81作為感測器80。加速度感測器81檢測夾持器70之Xg軸方向、Yg軸方向及Zg軸方向之加速度,將表示該加速度之資訊IN1發送至機械臂60。再者,加速度感測器81可為檢測夾持器70之Xg軸方向及Yg軸方向之加速度之2軸型。
具有機械臂60及夾持器70之多關節機械手50於機械本體10之外部O1利用夾持器70可釋放地固持置於齒條90之棒材W1,將所固持之棒材W1沿主軸中心線AX1自後端21b供給至主軸21。本具體例之多關節機械手50之動作藉由位於機械本體10之NC裝置30進行控制。
圖5模式性地例示車床1之電路之構成。於圖5所示之車床1中,於NC裝置30連接有操作部40、Z軸馬達36、主軸21用之旋轉馬達37、開閉主軸21之固持部22之致動器38、刀具台驅動馬達39等,進而連接有多關節機械手50。NC裝置30具備CPU(Central Processing Unit,中央處理單元)31、作為半導體記憶體之ROM(Read Only Memory,唯讀記憶體)32、作為半導體記憶體之RAM(Random Access Memory,隨機存取記憶體)33、定時器電路34、I/F(介面)35等。因此,NC裝置30為電腦之一種。圖5中將操作部40、Z軸馬達36、旋轉馬達37、致動器38、刀具台驅動馬達39、多關節機械手50等之I/F彙總表示為I/F35。ROM32中寫入有用於解釋執行加工程式PR2之解釋執行程式PR1。RAM33中可重寫地記憶有由使用者所作成之加工程式PR2。加工程式亦被稱為NC程式。CPU31使用RAM33作為工作區,執行ROM32中所記錄之解釋執行程式PR1,藉此實現NC裝置30之功能。當然,亦可藉由ASIC(Application Specific Integrated Circuit,特殊應用積體電路)等其他機構實現藉由解釋執行程式PR1所實現之功能之一部分或全部。
操作部40具備輸入部41及顯示部42,且作為NC裝置30之使用者界面而發揮功能。輸入部41例如包括用於由操作員受理操作輸入之按鈕或觸控面板。顯示部42例如包括顯示由操作員受理操作輸入之各種設定之內容或與車床1相關之各種資訊之顯示器。操作員可使用操作部40或外部電腦將加工程式PR2記憶於RAM33。
Z軸馬達36係依據來自NC裝置30之指令使主軸台20向Z軸方向移動之伺服馬達。Z軸馬達36具有產生與主軸台20之X位置對應之基準角脈衝之編碼器36a,並基於編碼器36a之產生脈衝使主軸台20之X位置與來自NC裝置30之指令配合。 旋轉馬達37係以依據來自NC裝置30之指令之旋轉速度旋轉驅動主軸21之伺服馬達。旋轉速度亦被稱為轉數,意指每單位時間之旋轉次數。旋轉馬達37具有產生與主軸21之旋轉位置對應之基準角脈衝之編碼器37a,基於編碼器37a之產生脈衝使主軸21之旋轉位置與來自NC裝置30之指令配合。
致動器38依據NC裝置30之控制,經由套筒構件等動力傳遞機構開閉主軸21之固持部22。若固持部22打開,則棒材W1可向Z軸方向移動,若固持部22關閉,則棒材W1固持於固持部22。致動器38可視需要將包括線性馬達之伺服馬達、氣缸、油壓缸等與減速機構等一同使用。 刀具台驅動馬達39係依據來自NC裝置30之指令使刀具台25移動之伺服馬達。刀具台驅動馬達39具有產生與刀具台25之位置對應之基準角脈衝之編碼器(未圖示),基於編碼器之產生脈衝使刀具台25之位置與來自NC裝置30之指令配合。
於多關節機械手50中,於NC裝置30連接有臂驅動馬達68、夾持器驅動馬達78及加速度感測器81。
內置於機械臂60之臂驅動馬達68依據來自NC裝置30之指令使連桿62a~62c及腕部63動作。臂驅動馬達68具有產生與連桿62a~62c及腕部63之位置對應之基準角脈衝之編碼器68a,基於編碼器68a之產生脈衝使連桿62a~62c及腕部63之位置與來自NC裝置30之指令配合。
內置於夾持器70之夾持器驅動馬達78依據來自NC裝置30之指令使手指73a、73b向Xg軸方向移動。夾持器驅動馬達78具有產生與手指73a、73b之Xg位置對應之基準角脈衝之編碼器78a,基於編碼器78a之產生脈衝使手指73a、73b之Xg位置與來自NC裝置30之指令配合。夾持器驅動馬達78可將手指73a、73b之Xg位置發送至NC裝置30。NC裝置30可根據手指73a、73b之Xg位置檢測出棒材W1之直徑Dw。於本具體例中,夾持器驅動馬達78與NC裝置30包括檢測棒材W1之直徑Dw之直徑檢測部85。 如上所述,本具體例之車床1具有如下特徵:藉由將可利用NC裝置30控制之多關節機械手50安裝於機械本體10之側部12而進行一體化。
(3)棒材供給加工處理之具體例: 圖6例示執行解釋執行程式PR1之NC裝置30成為主體且由車床1所進行之棒材供給加工處理。圖6所示之棒材供給加工處理表示1根棒材W1用於加工之處理,下一棒材W1用於加工時,再次進行圖6所示之棒材供給加工處理。圖7例示圖6之步驟S104所進行之棒材固持處理。進行圖7之步驟S206之棒材直徑檢測處理之NC裝置30及夾持器驅動馬達78與直徑檢測部85對應。進行圖7之步驟S210之警告輸出處理之機械本體10與輸出警告之警告部對應。圖8例示圖6之步驟S108所進行之定心處理。圖9例示圖6之步驟S110所進行之加工輔助處理。以下,省略「步驟」之記載。
當圖6所示之棒材供給加工處理開始時,NC裝置30向致動器38發出打開主軸21之固持部22之指令(S102)。藉此,固持部22打開,可使棒材W1穿過主軸21而使棒材W1之前端W1a自主軸21之前端21a伸出。再者,於固持部22打開之情形時,可省略S102之處理。其次,車床1進行利用夾持器70固持所設定之直徑Ds之棒材W1之棒材固持處理(S104)。棒材固持處理之詳細情況示於圖7。
當圖7所示之棒材固持處理開始時,NC裝置30獲取所設定之直徑Ds(S202)。於直徑Ds記載於加工程式PR2之情形時,NC裝置30自加工程式PR2獲取直徑Ds即可。又,NC裝置30可藉由於操作部40中受理由操作員設定直徑Ds之操作而獲取直徑Ds。
獲取所設定之直徑Ds後,NC裝置30基於所設定之直徑Ds向多關節機械手50發出自齒條90利用夾持器70可釋放地固持棒材W1之指令(S204)。藉此,多關節機械手50將手指73a、73b打開至所設定之直徑Ds之棒材可穿過之間距後,自齒條90利用夾持器70固持棒材W1。該狀態示於圖4。圖4中示出以夾持器70之滾輪74a~74d之4點支持棒材W1。 於齒條90具有直徑Ds之棒材用之階部之情形時,多關節機械手50自直徑Ds之棒材用之階部利用夾持器70固持棒材W1。又,於車床1具備用於藉由圖像處理檢測置於齒條90之棒材之直徑之相機之情形時,可使用藉由拍攝了齒條90之相機所得之棒材直徑之檢測結果。於該情形時,多關節機械手50可自混合置於齒條90之複數種直徑之棒材中選擇檢測結果與直徑Ds相配之棒材並利用夾持器70固持。
固持棒材W1後,NC裝置30自夾持器驅動馬達78獲取手指73a、73b之Xg位置,基於該Xg位置檢測棒材W1之直徑Dw(S206)。參照圖4進行說明,NC裝置30可根據手指73a、73b之Xg位置計算手指73a、73b之間距Lf,根據該間距Lf計算棒材W1之直徑Dw。如此,NC裝置30可檢測棒材W1之直徑Dw。
檢測出直徑Dw後,NC裝置30判斷所檢測出之直徑Dw是否在所設定之直徑Ds之容許範圍內(S208)。於直徑Dw在直徑Ds之容許範圍內之情形時,NC裝置30結束棒材固持處理,使處理進入至圖6之S106。於直徑Dw不在直徑Ds之容許範圍內之情形時,NC裝置30向警告機構發出輸出警告之指令(S210)。藉此,警告機構輸出警告。其後,NC裝置30將處理返回至S204。警告機構可使用警告燈、蜂鳴器、顯示部42、該等之至少一部分之組合等。S210之警告輸出處理可採用未圖示之警告燈之點亮或閃爍、未圖示之蜂鳴器之聲音輸出、對顯示部42之警告顯示、該等之至少一部分之組合等處理。再者,於將NC裝置30連接於網際網路或內部網路等網路線路之情形時,可對連接於該網路線路之規定伺服器或電腦、智慧型手機等輸出警告。輸出警告後,進行S204~S208之處理,故而所檢測出之直徑Dw成為所設定之直徑Ds之容許範圍內後,處理進入至圖6之S106。 於圖7所示之棒材固持處理中,於供給至主軸21之棒材W1之直徑Dw不在所設定之直徑Ds之容許範圍內之情形時,輸出警告,故而可抑制材料浪費。
圖6之S104之處理後,NC裝置30向多關節機械手50發出將棒材W1沿主軸中心線AX1自主軸21之後端21b供給至主軸21之指令(S106)。藉此,多關節機械手50將棒材W1沿主軸中心線AX1自後端21b供給至主軸21。圖10模式性地例示於對機械本體10進行剖面觀察之狀態下,多關節機械手50將棒材W1供給至主軸21之情況。圖10所示之多關節機械手50於機械本體10之外部O1使棒材W1對準主軸中心線AX1,使棒材W1之前端W1a朝向位於側部12之開口11a。藉此,夾持器70中之Xg、Yg及Zg之正交座標系統與機械本體10中之X、Y及Z之正交座標系統一致。其後,多關節機械手50藉由使棒材W1向右方向D6移動,使棒材W1之前端W1a穿過開口11a自後端21b穿過主軸21。若棒材W1之前端W1a自主軸21之前端21a伸出,則主軸21之固持部22可固持棒材W1。
其後,車床1進行進行自後端21b供給至主軸21之棒材W1之定心之定心處理(S108)。定心處理之詳細情況示於圖8。
當圖8所示之定心處理開始時,NC裝置30向致動器38發出關閉主軸21之固持部22之指令(S302)。藉此,固持部22關閉,於棒材W1之前端W1a自主軸21之前端21a伸出之狀態下,棒材W1固持於固持部22。
固持部22關閉後,NC裝置30向旋轉馬達37發出以低於加工時之高速之低速度VL旋轉主軸21之指令(S304)。藉此,固持於主軸21之固持部22之棒材W1以主軸中心線AX1為中心以低速度VL進行旋轉,夾持器70之滾輪74a~74d相應於棒材W1之旋轉而滾動。如此,因棒材W1之旋轉而產生之振動傳遞至夾持器70,藉由加速度感測器81檢測出因夾持器70之振動所導致之加速度。於此處,夾持器70中之Xg、Yg及Zg之正交座標系統與機械本體10中之X、Y及Z之正交座標系統一致,故而加速度感測器81檢測夾持器70中之X軸方向、Y軸方向及Z軸方向之加速度。於存在棒材W1之偏芯之情形時,通常,X軸方向與Y軸方向之至少一個軸方向之加速度變大。
主軸21旋轉後,NC裝置30自加速度感測器81以規定時間獲取表示夾持器70中之X軸方向、Y軸方向及Z軸方向之加速度之資訊IN1(S306)。獲取資訊IN1之時間為棒材W1至少旋轉1周之時間。獲取資訊IN1後,NC裝置30根據X軸方向及Y軸方向之加速度(設為aX-Y )是否於規定期間內在容許範圍內,將處理進行分支(S308)。加速度aX-Y 係將X軸方向之加速度設為aX ,將Y軸方向之加速度設為aY ,為(aX 2 +aY 2 )1/2 。NC裝置30可判斷於規定期間內之加速度aX-Y 之最大值為規定閾值以下之情形時在容許範圍內。再者,NC裝置30可加入Z軸方向之加速度而進行S308之判斷處理。
於加速度aX-Y 不在容許範圍內之情形時,NC裝置30藉由於X-Y平面中使夾持器70自當前位置移動微小距離d來搜尋夾持器70之加速度aX-Y 變小之方向(S310)。例如,於X-Y平面中使夾持器70自當前位置移動微小距離d之方向為8個方向等規定數量之方向。NC裝置30於使夾持器70自當前位置向該等方向移動微小距離d時,決定上述規定期間內之加速度aX-Y 之最大值最小之方向作為搜尋結果即可。
其次,NC裝置30藉由於所搜尋之方向上使夾持器70移動來搜尋夾持器70之加速度aX-Y 變最小之X、Y位置(S312)。例如,NC裝置30於所搜尋之方向上使夾持器70每次以微小距離d移動,於各位置獲取規定期間內之加速度aX-Y 之最大值,決定所獲得之最大值成為極小之X、Y位置作為搜尋結果即可。
其後,NC裝置30將處理返回至S308。於所搜尋之X、Y位置之規定期間內之加速度aX-Y 於S308之判斷處理中在容許範圍內之情形時,NC裝置30結束定心處理,使處理進入至圖6之S110。於所搜尋之X、Y位置之規定期間內之加速度aX-Y 於S308之判斷處理中不在容許範圍內之情形時,NC裝置30重複進行S310、S312、S308之處理。因此,所搜尋之X、Y位置之規定期間內之加速度aX-Y 成為容許範圍內後,處理進入至圖6之S110。 如上所述,多關節機械手50依據NC裝置30之控制,對夾持器70所固持之棒材W1進行基於加速度之資訊IN1之定心。藉由棒材供給用之多關節機械手50進行棒材W1之定心,因此不需要藉由派遣專業技術人員而進行之定心作業。
圖6之S108之處理後,車床1進行對自主軸21之前端21a出來之棒材W1進行加工之棒材加工處理(S110)。圖1所示之機械本體10具備導向襯套23,故而NC裝置30如圖1所示,以棒材W1之前端W1a自導向襯套23伸出之方式使主軸台20沿Z軸方向前進。於該狀態下,NC裝置30對機械本體10進行如下控制,即,加工前端W1a自導向襯套23伸出之棒材W1。棒材W1加工期間,夾持器70支持以主軸中心線AX1為中心高速旋轉之長條棒材W1。同時,NC裝置30對多關節機械手50進行輔助棒材W1之加工之控制。進行對多關節機械手50之控制之加工輔助處理之詳細情況示於圖9。
當圖9所示之加工輔助處理開始時,NC裝置30向多關節機械手50發出於與當前之棒材W1之長度對應之Z位置處利用夾持器70固持棒材W1之指令(S402)。藉此,多關節機械手50於與當前之棒材W1之長度對應之Z位置處利用夾持器70固持棒材W1。進行S402之處理係由於因隨著棒材W1之加工之進行而剩餘棒材W1變短,從而最佳之固持位置發生改變。其次,NC裝置30向多關節機械手50發出指令,以於Z軸方向上配合主軸台20之移動使夾持器70移動(S404)。藉此,多關節機械手50進行於Z軸方向上使夾持器70之動作與主軸21之移動配合之同步控制。
圖11模式性地例示使固持棒材W1之夾持器70之動作與主軸21之移動同步之情況。於圖11之上段所示之狀態下,NC裝置30於向Z軸馬達36發出使主軸台20向Z軸方向移動+ΔZ之指令之情形時,向多關節機械手50發出使夾持器70向Z軸方向移動+ΔZ之指令。如此,包含主軸21之主軸台20移動+ΔZ之同時,夾持器70移動+ΔZ。移動後之主軸台20及夾持器70之狀態示於圖11之下段。又,於圖11之下段所示之狀態下,NC裝置30於向Z軸馬達36發出使主軸台20向Z軸方向移動-ΔZ之指令之情形時,向多關節機械手50發出使夾持器70向Z軸方向移動-ΔZ之指令。如此,包含主軸21之主軸台20移動-ΔZ之同時,夾持器70移動-ΔZ。移動後之主軸台20及夾持器70之狀態示於圖11之上段。
藉由於Z軸方向上配合主軸21之移動而使夾持器70移動,抑制因棒材W1相對於夾持器70滑動而對棒材W1產生傷痕。再者,主軸21之移動可比夾持器70之移動快,但即便於該情形時,亦因棒材W1相對於夾持器70之滑動減少而不易對棒材W1產生傷痕。
上述S404之同步控制處理重複直至棒材W1之正面加工之1個週期結束為止(S406)。即,NC裝置30於判斷正面加工之1個週期未結束時將處理返回至S404,於判斷正面加工之1個週期結束時將處理進入至S408。於自導向襯套23出來之部分進行了正面加工之棒材W1固持於對向主軸24而進行背面加工。
於S408中,NC裝置30根據是否需要更換插入至主軸21之棒材W1而將處理進行分支。例如,NC裝置30可於剩餘棒材W1未達規定長度之情形時判斷需要更換棒材W1。於不需要更換棒材W1之情形時,NC裝置30使處理返回至S402,進行下一加工週期之加工輔助處理。於需要更換棒材W1之情形時,NC裝置30結束加工輔助處理。其後,處理進入至圖6之S112。
圖6之S110之處理後,NC裝置30向多關節機械手50發出自主軸21去除棒材W1之剩餘材料之指令(S112)。藉此,多關節機械手50自主軸21去除棒材W1之剩餘材料。多關節機械手50可利用夾持器70拔出棒材W1之剩餘材料,若準備了用於拔出剩餘材料之專用末端效應器,則亦可將夾持器70更換為專用末端效應器後拔出棒材W1之剩餘材料。 如上所述,將1根棒材W1用於加工之棒材供給加工處理結束。繼續棒材W1之加工時,重複進行圖6所示之棒材供給加工處理。
車床1不運轉時,能夠以佔有面積變少之方式配置多關節機械手50。圖12模式性地例示不運轉時之車床1。圖12所示之多關節機械手50以佔有面積儘可能變少之方式沿機械本體10之側部12配置。當然,非運轉時之多關節機械手50可摺疊配置。 又,即便將車床1移動或移設至其他場所時,藉由將多關節機械手50設為圖12所示之配置或摺疊配置,亦便於作業。
(4)具體例之作用及效果: 圖14模式性地表示比較例之車床900之正面。再者,與上述例類似之要素標註相同元件符號而省略詳細說明。圖14亦為了表示加工室14而示出門15打開之狀態,但棒材W1之加工於門15關閉之狀態下進行。 於圖14所示之車床900之左方向D5上,棒材進料器950與車床900獨立地並列設置。棒材進料器950支持以主軸中心線AX1為中心高速旋轉之長條棒材W1。因此,車床900與棒材進料器950配套使用。棒材進料器950除支持棒材W1以外亦需要棒材W1之搬送機構等,故而具有於Z軸方向上比棒材W1長之大小。因此,工廠為了設置棒材進料器950,需要於Z軸方向上比長條棒材W1長之設置空間。又,以主軸中心線AX1為中心進行旋轉之棒材W1之定心作業由於依賴感覺之部分較多,故而由派遣至工廠之專業技術人員進行。
棒材進料器950之控制獨立於車床900之控制。為了將棒材進料器950與車床900系統化,需要構建同步用之伺服系統等構建複雜系統。因此,棒材進料器950與車床900之系統化不容易。 又,於棒材進料器950中,由棒材W1之直徑之變更所導致之更換麻煩,且更換耗費時間。進而,一旦設置車床900與棒材進料器950後,若要移動或移設至其他場所,則僅能分別移動,故而再次需要由專業技術人員進行定心作業。
再者,於如圖14所示之車床900般具備導向襯套23之主軸移動型車床之情形時,為了自加工室14搬入工件,需要使工件穿過導向襯套23後插入至主軸21,固持於固持部22。然而,使工件穿過導向襯套23後插入至主軸21需要精度較高之定位,要求非常繁雜之控制。又,由於工件需要可穿過導向襯套23後插入至主軸21之長度,故而要求使該長度之工件自外部O1進入加工室14。因此,需要增大加工室14之入口空間。當然,即便將無法插入至主軸21之程度之較短工件插入至導向襯套23,亦無法加工工件。 於主軸移動型車床中,連續加工長條工件之情況較多,故而期望自主軸21之後端21b插入棒材W1。
另一方面,圖1~12所示之本具體例之車床1係於機械本體10之外部O1由多關節機械手50利用夾持器70固持棒材W1並沿主軸中心線AX1自後端21b供給至主軸21。藉此,無需將需要於Z軸方向上較長之設置空間之棒材進料器設置於車床1之側方。由於不需要棒材進料器,故而本具體例之車床1可減少向主軸供給棒材所需之空間,不需要要求作業人員之技能且耗費工夫之定心作業,可減少改變棒材之直徑等更換之時間。又,藉由NC裝置30控制棒材供給用之多關節機械手50,故而不需要多關節機械手50之專用控制器。 除了解決以上問題以外,本具體例之車床1亦可實施各種附帶作業,故而可有助於工廠節省人力。進而,藉由將多關節機械手50設為圖12所示之配置或摺疊配置,可容易地將車床1搬運或移設至其他場所。
(5)變化例: 本發明考慮各種變化例。 例如,可應用本技術之車床可為不具備導向襯套之車床,亦可為主軸固定型車床。 上述多關節機械手50之機械臂60具有4個關節,但機械臂之關節數可為3個,亦可為5個以上。 為了增加藉由多關節機械手支持棒材之部位,於自夾持器70距Zg軸方向規定距離之部位支持棒材之支承構件(例如V形之支承構件)可安裝於夾持器70。
於圖8所示之定心處理中,NC裝置30根據規定時間內之夾持器70之加速度計算夾持器70之振幅,於該振幅不在容許範圍內之情形時,可搜尋振幅成為容許範圍內之X、Y位置。
獲取用於進行棒材W1之定心之資訊IN1之感測器80可為位移感測器。例如,於自X-Y平面中彼此不同之3個方向朝向主軸中心線AX1方之位移感測器檢測棒材W1之位移之情形時,可基於藉由各位移感測器所檢測出之位移以主軸中心線AX1成為旋轉中心之方式調整夾持器70之位置。又,感測器80可為應變感測器等。
又,如圖13所例示,於NC裝置30中,可於執行機械學習程式PR3之CPU31中在機械學習部311、RAM33中構成資料庫DB,藉由機械學習預測夾持器70之最佳位置。圖13例示藉由機械學習預測是否需要於當前之夾持器70之位置進行定心之構成。於圖13中,對於與圖5重複一部分之要素省略記載及說明。圖13之下部示出資料庫DB之構造例。圖13所示之機械學習程式PR3被寫入至ROM32中,但機械學習程式可儲存於RAM33。 首先,於RAM33中構建資料庫DB。進行棒材W1之定心時,NC裝置30將目標棒材W1之定心ID(Identification,識別資訊)(Mid)、長度Lw、直徑Dw及材質Mw之資訊記錄於RAM33之資料庫DB。定心ID(Mid)為賦予至定心對象之棒材之定心作業中之ID(識別資訊),正進行相同個體之棒材之定心中賦予相同ID。棒材之個體改變而進行定心時,定心ID(Mid)亦改變。再者,該等定心ID(Mid)及棒材W1之資訊可由車床1之操作員自操作部40之輸入部41輸入。又,定心ID(Mid)亦可為按各棒材固有分配之ID。
其次,NC裝置30將於在開始定心時之夾持器70之X方向之座標資訊XC1及Y方向之座標資訊YC1、座標資訊XC1及座標資訊YC1之位置配置夾持器70之狀態下開始定心時之資訊IN1記錄於RAM33之資料庫DB。此時,座標資訊XC1及座標資訊YC1可為根據編碼器68a所獲取之資訊推定之數值,亦可為自操作部40之輸入部41由車床1之操作員所輸入之數值。其次,利用資訊IN1,判斷是否需要定心作業。詳細而言,藉由對感測器80所獲取之資訊預先設定閾值,可判定所獲取之資訊IN1是否落在閾值之範圍內。該判定為判定是否需要定心作業(是否需要移動夾持器70)者,可由NC裝置30判定,亦可由車床1之操作員判定。於假設所獲取之資訊IN1落在閾值之範圍內之情形時,將判定結果JR設為2,不進行定心作業而完成定心作業。再者,NC裝置30將判定結果JR記錄於RAM33之資料庫DB。於假設所獲取之資訊IN1未落在閾值之範圍內之情形時,將判定結果JR設為1,判定需要定心作業並再次進行定心作業。
於判定結果JR為1,再次進行定心作業之情形時,資料庫DB中產生新記錄。此時,定心ID(Mid)及棒材W1之長度Lw及直徑Dw、材質Mw之資訊自動輸入相同資訊。並且,進行定心作業時,NC裝置30再次獲取夾持器70之X方向之座標資訊XC1及Y方向之座標資訊YC1及該座標上之資訊IN1,判定所獲取之資訊IN1是否落在閾值之範圍內。於所獲取之資訊IN1落在閾值之範圍內之情形時,將判定結果JR設為2,不進一步進行定心作業而完成定心作業。於所獲取之資訊IN1未落在閾值之範圍內之情形時,將判定結果JR設為1,繼續定心作業。以下,將定心作業重複n次,直至資訊IN1落在閾值之範圍內為止重複定心作業。重複時,定心ID(Mid)被賦予相同值。再者,對於閾值,將車床1之操作員所定之規定數值記憶於ROM32或RAM33即可。
再者,定心ID(Mid)、包含棒材之尺寸之棒材資訊(長度Lw、直徑Dw、材質Mw)及座標資訊XC1、YC1、資訊IN1、判定結果JR分別帶附加條件地記錄於RAM33之資料庫DB。每次車床1之操作員進行定心作業時更新資料庫DB(追加資料庫DB之記錄),藉此進行資料之儲存。再者,圖13之下部表示資料庫DB之構建圖像。
於車床1中,RAM33之資料庫DB中所儲存之資料輸入至機械學習部311。NC裝置30進行如下處理即可:例如,自操作部40之輸入部41受理操作員之輸入指示時將資料庫DB中所儲存之資料輸入至機械學習部311。具體而言,提取賦予相同定心ID(Mid)之資料中判定結果JR為1時(資訊IN1未落在閾值之範圍內時)之資料,將所提取之資料設為「有必要為了定心而使夾持器移動時之資料」。詳細而言,將判定結果JR記錄於與1相同之記錄中之棒材資訊(長度Lw、直徑Dw、材質Mw)及夾持器之座標資訊(XC1、YC1)、資訊IN1設為「有必要為了定心而使夾持器移動時之資料」。其次,提取被賦予相同定心ID(Mid)之資料中判定結果JR為2時(資訊IN1落在閾值之範圍內時)之資料,將所提取之資料設為「定心完成後之資料(使夾持器70移動至適當之位置後之資料)」。詳細而言,將判定結果JR記錄於與2相同之記錄中之棒材資訊(長度Lw、直徑Dw、材質Mw)及夾持器之座標資訊(XC1、YC1)、資訊IN1設為「定心完成後之資料(使夾持器70移動至適當之位置後之資料)」。然後,進行將「有必要為了定心而使夾持器移動時之資料」與「定心完成後之資料」兩者之資料作為指導資料輸入至機械學習部311之處理。又,於定心ID(Mid)不重複(即定心ID(Mid)僅有1個相同記錄)、資訊IN1不超過閾值之範圍時(判定結果JR為2時)之資料中,將棒材資訊(長度Lw、直徑Dw、材質Mw)及夾持器70之座標資訊(XC1、YC1)、資訊IN1設為「沒有必要為了定心而使夾持器移動時之資料」,進行將該等資料作為指導資料輸入至機械學習部311之處理。
機械學習部311基於指導資料(有必要為了定心而使夾持器移動時之資料、定心完成後之資料及沒有必要為了定心而使夾持器移動時之資料)進行監督式學習,構建判定是否需要於當前之夾持器之位置進行定心之學習模型LM。並且,機械學習部311將所構建之學習模型LM記憶於RAM33。於構建有學習模型LM之狀態下,於車床1中進行定心時,NC裝置30基於棒材資訊(長度Lw、直徑Dw、材質Mw)、當前之夾持器70之座標資訊、學習模型LM預測資訊IN1。基於該預測結果,可預測是否需要於當前之夾持器70之位置進行定心。因此,於不需要定心之位置配置有夾持器70時,不需要定心作業。再者,於判斷需要於當前之夾持器70之位置進行定心之情形時,機械學習部311可利用學習模型LM預測夾持器70之適當之座標。基於該預測結果,NC裝置30可將夾持器70移動至適當之位置。因此,可減少定心作業本來之次數。機械學習部311所構建之學習模型LM若為可根據輸入資料預測資訊IN1是否超過閾值之學習模型LM則可使用任意者。例如,可使用公知之神經網路(neural network)或貝氏網路(Bayesian network)等。於使用神經網路作為學習模型之情形時,可藉由深層學習之方法進行學習。再者,神經網路、深層學習等之詳細情況為公知,故而省略說明。
再者,構建學習模型LM時,可追加利用獲取資訊IN1之日期時間或車床1之運轉狀況、材料之批號、車床1之操作員ID、設置有車床1之工廠之環境溫度等資料。藉此,添加由車床之連續運轉時間或材料所導致之個體差、由操作員所導致之機械之設定之個體差或由環境溫度所導致之熱位移等而進行機械學習。又,機械學習部311包含於NC裝置30中執行機械學習程式PR3之CPU31,例如可於將NC裝置30之I/F35連接於網際網路或內部網路等網路之狀態下,使連接於網路之規定伺服器或電腦、智慧型手機等具有機械學習部。
(6)結語: 如上所述,根據本發明,可藉由各種態樣,提供一種減少向主軸供給棒材所需之空間之車床等技術。當然,僅由獨立技術方案之構成要件所構成之技術亦可獲得上述基本作用、效果。 又,亦可實施將上述例中所揭示之各構成相互置換或改變組合而成之構成、將公知技術及上述例中所揭示之各構成相互置換或改變組合而成之構成等。本發明亦包含該等構成等。
1:車床 10:機械本體 11:罩 11a:開口 12:側部 13:下部 14:加工室 15:門 20:主軸台 21:主軸 21a:前端 21b:後端 22:固持部 23:導向襯套 24:對向主軸 25, 26:刀具台 30:NC裝置 31:CPU 32:ROM 33:RAM 34:定時器電路 35:I/F 36:Z軸馬達 36a:編碼器 37:旋轉馬達 37a:編碼器 38:致動器 39:刀具台驅動馬達 40:操作部 41:輸入部 42:顯示部 50:多關節機械手 60:機械臂 61:基座 62a~62c:連桿 63:腕部 63a:介面 64a~64d:關節 68:臂驅動馬達 68a:編碼器 70:夾持器 71:機械手介面 72:掌 73, 73a, 73b:手指 74a~74d:滾輪 75:油盤 76:潤滑油供給部 78:夾持器驅動馬達 78a:編碼器 80:感測器 81:加速度感測器 85:直徑檢測部 90:齒條 311:機械學習部 900:車床 950:棒材進料器 AX1:主軸中心線 D1:前表面方向 D2:背面方向 D3:上方向 D4:下方向 D5:左方向 D6:右方向 DB:資料庫 Dw:直徑 IN1:資訊 Lf:間距 LM:學習模型 O1:外部 P1:製品 PR1:解釋執行程式 PR2:加工程式 PR3:機械學習程式 s1, s2, s3, s4:傾斜部 W1:棒材 W1a:前端
圖1係模式性地表示車床之例之前視圖。 圖2係模式性地表示多關節機械手之例之前視圖。 圖3係模式性地表示車床之例之左側視圖。 圖4係模式性地表示夾持器之例之左側視圖。 圖5係模式性地表示車床之電路之構成例之方塊圖。 圖6係表示利用車床所進行之棒材供給加工處理之例之流程圖。 圖7係表示利用車床所進行之棒材固持處理之例之流程圖。 圖8係表示利用車床所進行之定心處理之例之流程圖。 圖9係表示利用車床所進行之加工輔助處理之例之流程圖。 圖10係模式性地表示多關節機械手將棒材供給至主軸之例之圖。 圖11係模式性地表示使固持有棒材之夾持器之動作與主軸之移動同步之例的前視圖。 圖12係模式性地表示不運轉時之車床之例之前視圖。 圖13係藉由機械學習預測是否需要於當前之夾持器70之位置進行定心之構成之簡易方塊圖。 圖14係表示於車床並列設置有棒材進料器之比較例之前視圖。
1:車床
10:機械本體
11:罩
11a:開口
12:側部
13:下部
14:加工室
15:門
21:主軸
21a:前端
21b:後端
23:導向襯套
24:對向主軸
25,26:刀具台
30:NC裝置
40:操作部
50:多關節機械手
60:機械臂
61:基座
63:腕部
70:夾持器
75:油盤
AX1:主軸中心線
D3:上方向
D4:下方向
D5:左方向
D6:右方向
O1:外部
P1:製品
W1:棒材
W1a:前端

Claims (5)

  1. 一種車床,其具備: 機械本體,其於內部具有可釋放地固持沿主軸中心線之棒材之主軸,對自上述主軸之前端出來之上述棒材進行加工;及 多關節機械手,其具有安裝於上述機械本體之外側之機械臂及安裝於該機械臂之前端之夾持器,於上述機械本體之外部利用上述夾持器可釋放地固持上述棒材,將該棒材沿上述主軸中心線自上述主軸之後端供給至上述主軸。
  2. 如請求項1之車床,其中上述機械本體具有進行上述棒材之加工之數值控制之數值控制裝置,且 上述數值控制裝置對上述多關節機械手進行如下控制:於上述機械本體之外部利用上述夾持器固持上述棒材,將該棒材沿上述主軸中心線自上述主軸之上述後端供給至上述主軸。
  3. 如請求項1或2之車床,其中上述多關節機械手具有獲取用於進行自上述主軸之上述後端供給至上述主軸之上述棒材之定心之資訊的感測器,對由上述夾持器所固持之上述棒材進行基於上述資訊之定心。
  4. 如請求項3之車床,其進而具備機械學習部,該機械學習部藉由機械學習而產生判定是否需要於當前之上述夾持器之位置處進行上述定心之學習模型,該機械學習係基於包含進行了上述定心之上述棒材之尺寸之棒材資訊、固持上述棒材之上述夾持器之位置及藉由上述感測器所獲取之上述資訊。
  5. 如請求項1至4中任一項之車床,其進而具備: 直徑檢測部,其檢測上述夾持器所固持之上述棒材之直徑;及 警告部,其判斷藉由該直徑檢測部所檢測出之直徑是否在所設定之直徑之容許範圍內,於判斷為不在容許範圍內之情形時,輸出警告。
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