JP2012089027A - Component data retrieval apparatus and retrieval method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、工作機械において構成部品に固有のデータを検索するための検索方法、および検索装置に関するものである。 The present invention relates to a search method and a search device for searching for data unique to a component in a machine tool.
各種の機械や装置等のメンテナンスにおいては、摩耗した部品や破損した部品を特定し、それらの保守部品に関するデータを短時間の内に容易に入手することが要求される。そのような機械や装置の部品に関するデータの検索方法としては、特許文献１の如く、エレベータの保守部品の部品名称が入力されると、予め記憶された部品名称、部品番号、部品の画像データを参照して必要な部品番号を特定する方法が知られている。
In the maintenance of various machines and devices, it is required to identify worn parts and damaged parts and easily obtain data relating to those maintenance parts within a short time. As a method for retrieving data relating to parts of such machines and devices, as in
しかしながら、上記従来の検索方法は、正確な部品名称を入力するためには機械や装置の構造を熱知していることが必要とされるため、オペレータが限定されてしまう、という不具合がある。また、同一名称の複数の部品により構成される装置や、多数の部品により構成される工作機械等の場合には、検索結果が膨大なものとなってしまうため、保守部品等を効率良く特定することができない、という問題点もある。 However, the above-described conventional search method has a problem that the operator is limited because it is necessary to know the structure of the machine or device in order to input an accurate part name. Also, in the case of a device composed of a plurality of parts with the same name, a machine tool composed of a large number of parts, etc., the search results will be enormous, so maintenance parts etc. can be identified efficiently. There is also a problem that it is not possible.
本発明の目的は、上記従来の計測方法が有する問題点を解消し、短時間の内に容易に、かつ、正確に、保守部品を特定し、その保守部品の固有データを検索することが可能な部品データ検索装置および検索方法を提供することにある。 The object of the present invention is to solve the problems of the above-mentioned conventional measurement method, and to easily and accurately identify a maintenance part within a short period of time and search for specific data of the maintenance part. It is an object of the present invention to provide a parts data search device and search method.
本発明の内、請求項１に記載された発明は、工作機械に付設された状態でその工作機械の構成部品に関するデータを検索するための検索装置であって、工作機械の任意の基準位置の３次元座標を検出するための位置センサと、前記工作機械の各構成部品の組付け状態に関する画像データおよび各構成部品の固有データを記憶した記憶手段とを有しており、位置センサによって検出される工作機械の基準位置に対する３次元座標が、画像データにおける仮想工作機械の基準位置に対する仮想３次元座標と対応付けられており、位置センサによる３次元座標の検出位置が指定されると、画像データにおける仮想３次元座標と隣接した仮想工作機械の構成部品を特定し、その構成部品に関するデータを出力することを特徴とするものである。
Among the present inventions, the invention described in
請求項２に記載された発明は、工作機械の構成部品に関するデータを検索するための検索方法であって、３次元座標を検出するための位置センサを工作機械に設け、前記工作機械の各構成部品の組付け状態に関する画像データおよび各構成部品の固有情報を記憶手段に記憶させ、前記位置センサによって検出される工作機械の基準位置に対する３次元座標を、前記画像データにおける仮想工作機械の基準位置に対する仮想３次元座標と対応付け、前記位置センサによる３次元座標の検出位置を指定することによって、画像データにおける仮想３次元座標と隣接した仮想工作機械の構成部品を特定し、その構成部品に関するデータを得ることを特徴とするものである。
The invention described in
本発明に係る部品データ検索方法および部品データ検索装置によれば、入力手段を利用して、所定の入力作業を実行するだけで、非常に短時間の内にきわめて容易に、かつ、正確に、破損部品を特定し、その保守部品の固有データを検索することが可能となる。 According to the component data search method and the component data search device according to the present invention, it is very easy and accurate within a very short time by simply executing a predetermined input operation using the input means. It is possible to identify a damaged part and search for unique data of the maintenance part.
以下、本発明に係る部品データ検索装置および部品データ検索方法の一実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, an embodiment of a component data search device and a component data search method according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
＜部品データ検索装置の構成＞
図１、図２は、本発明に係る部品データ検索装置を搭載した工作機械の一例である横形マシニングセンタを示したものである。マシニングセンタ２１は、ベッド４が平面視略Ｔ字状に形成されており、当該ベッド４の前側の部分には、２つのガイド５，５が平行に敷設されている。そして、それらのガイド５，５上に、円盤状のテーブル１が設置されており、駆動装置であるモータ３によりボールネジ２を回転させることによって、ガイド５，５に沿ってＺ軸方向にスライド可能になっている。
<Configuration of parts data retrieval device>
1 and 2 show a horizontal machining center which is an example of a machine tool equipped with a parts data retrieval apparatus according to the present invention. In the
また、ベッド４の後側の幅広な部分には、２つのガイド１３，１３が平行に敷設されており、それらのガイド１３，１３上に、直方体状のコラム６が、Ｘ方向（Ｚ方向と直交する方向）に沿ってスライド可能に設置されている。さらに、当該コラム６の前面には、２つのガイド１４，１４が平行に敷設されており、それらのガイド１４，１４上に、工具を装着可能な主軸頭７が、Ｙ方向（Ｚ方向およびＸ方向と直交する方向）に沿ってスライド可能に設置されている。
In addition, two
また、ベッド４は、中空な四角柱状のカバー８によって前後左右が覆われており。当該カバー８の内壁には、位置センサである複数の超音波受信器９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄが設置されている。そして、それらの超音波受信器９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄは、それぞれ、後述するようにカバー８の内部の任意の位置に設置される可搬式の超音波発信器１０との間で信号の送受信を行うことによって、当該超音波発信器１０との距離を計測し、超音波発信器１０が設置された３次元空間上の座標を、３点測量の原理に基づいて測定することができるようになっている。
The
また、図３は、上記したマシニングセンタ２１の制御機構を示すブロック図であり、テーブル１、コラム６、主軸頭７をスライドさせるための各駆動装置（モータ３等）は、インターフェイス（図示せず）を介して、制御装置（ＮＣ制御装置）１９と接続されている。また、制御装置１９には、後述する検索画面を表示するためのモニタ等の出力手段１６、検索画面上の所定の部分を指定可能なタッチペン１２やキーボード等の入力手段１７等が接続されている。さらに、制御装置１９には、記憶手段１８が設けられており、当該記憶手段１８内には、マシニングセンタ２１の本体（実機）と同寸法で作成された３次元モデル（構成部品の３次元モデルの集合体）が数値データとして保存されている。当該３次元モデルの位置は、マシニングセンタ２１の出荷前に、実機上の基準点Ａ、基準面Ｂ（たとえば、ベッド４上の１面）を定義する３点（Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３）の３次元座標位置、基準面Ａと直交する基準面Ｃ上の２点（Ｃ１，Ｃ２）の座標を計測することにより、実機の座標系と等価な座標軸を持つ空間として定義されている。
FIG. 3 is a block diagram showing the control mechanism of the
そして、マシニングセンタ２１においては、上記した超音波受信器９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ、可搬式の超音波発信器１０および制御装置１９（記憶手段１８）、出力手段１６、入力手段１７等によって、部品データ検索装置３１が構成された状態になっている。
In the
＜部品データ検索装置の作動内容＞
［部品データ検索例１］
以下、上記した部品データ検索装置３１による保守部品（摩耗部品や破損部品等）に関するデータ（たとえば、部品番号等）の検索方法について説明する。保守部品の部品番号を検索（特定）する際には、まず、保守部品１１上に可般式の超音波発信器１０を設置して、超音波受信器９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄを利用して、保守部品１１の３次元座標を測定する。
<Operation details of parts data retrieval device>
[Part data search example 1]
Hereinafter, a method of searching for data (for example, a part number) regarding maintenance parts (wear parts, damaged parts, etc.) by the above-described parts
そのように保守部品１１の３次元座標を測定した後には、テーブル１、コラム６、主軸頭７の現在位置（Ｘ，Ｙ，Ｚ軸位置）を、制御装置１９から取得する。しかる後、記憶手段１８に記憶されている３次元モデル上のテーブル、コラム、主軸頭を、実機と等価な位置へ移動させることにより、３次元モデルを再定義する。
After measuring the three-dimensional coordinates of the
さらに、再定義された３次元モデル内に、保守部品１１の座標位置を中心とする微小な球状モデルを作成する。そして、その球状モデルと干渉する構成部品の３次元モデルを検出することによって、保守部品の３次元モデルを特定し、保守部品のデータの検索結果として、出力手段１６であるモニタに、画像として出力する。
Furthermore, a minute spherical model centered on the coordinate position of the
図４は、モニタに出力された検索結果の一例を示したものであり、特定された保守部品は、その部品と周辺部品とを示す３次元モデル（保守部品を認識し易い斜視の画像）内にハイライト表示され、部品名称、部品番号も同時に表示される。 FIG. 4 shows an example of the search result output to the monitor, and the specified maintenance part is in a three-dimensional model (a perspective image for easily recognizing the maintenance part) indicating the part and peripheral parts. The part name and part number are displayed at the same time.
［部品データ検索例２］
また、工作機械等では、機械を分解し、その内部に位置する破損部品の部品番号の特定が必要となる場合がある。そのような場合には、以下の手順で部品番号を検索する。
[Part data search example 2]
Moreover, in a machine tool or the like, it may be necessary to disassemble the machine and specify the part number of a damaged part located inside the machine tool. In such a case, the part number is searched by the following procedure.
すなわち、分解する必要がある場合には、まず、分解前に、計測可能な部品上の任意の点に可般式の超音波発信器１０を設置する。次に、その計測可能な部品上の任意の点の３次元座標位置を、上記した検索例１と同様に、超音波受信器９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，１０を利用して測定する。しかる後、分解後に、その測定点から保守部品までの距離を、機外でスケール等により測定する。
That is, when it is necessary to disassemble, a general-purpose
さらに、モニタの画面上において、入力手段１７を利用して、超音波発信器９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄおよび超音波発信器１０によって測定された３次元座標位置（基準位置）からの最小距離、最大距離を入力する。そのように、基準位置からの最小距離、最大距離が入力されると、制御装置１９は、入力された最短距離を内径、最大距離を外径とする中空球モデルを形成する（演算によって数値データとして算出する）。そして、記憶手段１８に記憶されている３次元モデル（マシニングセンタ２１の全体の３次元モデル）を呼び出し、算出された中空球モデルを３次元モデル上に重ね合わせ、３次元モデルの構成部品の中で、中空球モデルと干渉する全ての部品を特定し、それらの部品のリストを、部品データの検索結果として、出力手段１６であるモニタに出力する。また、同時に、それらの部品の３次元モデルも、モニタに出力する。
Furthermore, the minimum distance from the three-dimensional coordinate position (reference position) measured by the
そのように部品の３次元モデルがモニタ上に出力された後に、オペレータが入力手段であるタッチペン１２ａを利用して一つの部品の３次元モデルを特定すると（モニタ上の画像をタッチすると）、当該部品の部品番号および部品名称をモニタに出力する。 After the three-dimensional model of the component is output on the monitor in this way, when the operator specifies the three-dimensional model of one component using the touch pen 12a as an input means (when an image on the monitor is touched), The part number and part name of the part are output to the monitor.
＜部品データ検索装置による効果＞
部品データ検索装置３１は、上記の如く、マシニングセンタ２１の任意の基準位置の３次元座標を検出するための超音波受信器９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄおよび超音波受信器１０と、マシニングセンタ２１の各構成部品の組付け状態に関する画像データ（３次元モデル）および各構成部品の固有データ（部品番号や部品名称）を記憶した記憶手段１８とを有しており、超音波受信器９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，１０によって検出されるマシニングセンタ２１の基準位置に対する３次元座標が、画像データにおける仮想のマシニングセンタ２１の基準位置に対する仮想３次元座標と対応付けられている。そして、超音波受信器９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，１０による３次元座標の検出位置が指定されると、画像データにおける仮想３次元座標と隣接した仮想のマシニングセンタ２１の構成部品を特定し、その構成部品に関するデータを出力手段１６であるモニタに出力する。したがって、当該部品データ検索装置３１によれば、入力手段１７を利用して所定の入力作業を実行するだけで、非常に短時間の内にきわめて容易に、かつ、正確に、保守部品を特定し、その保守部品の固有データを検索することができる。
<Effects of parts data retrieval device>
As described above, the component
＜部品データ検索装置、部品データ検索方法の変更例＞
本発明に係る部品データ検索装置および部品データ検索方法は、上記実施形態の態様に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、必要に応じて適宜変更することができる。たとえば、本発明に係る部品データ検索装置および部品データ検索方法は、上記実施形態の如く、部品番号および部品名称を出力するものに限定されず、部品のサプライヤー等のデータを出力するものに変更することも可能である。また、本発明に係る部品データ検索装置が設置される工作機械は、上記実施形態の如き横形マシニングセンタに限定されず、他の各種の工作機械に変更することが可能である。
<Example of change of part data search device and part data search method>
The component data search device and the component data search method according to the present invention are not limited to the aspects of the above-described embodiment, and can be appropriately changed as necessary without departing from the spirit of the present invention. . For example, the part data search device and the part data search method according to the present invention are not limited to those that output a part number and a part name as in the above embodiment, but are changed to those that output data such as a part supplier. It is also possible. Moreover, the machine tool in which the component data search apparatus according to the present invention is installed is not limited to the horizontal machining center as in the above embodiment, and can be changed to other various machine tools.
本発明に係る部品データ検索装置および部品データ検索装置方法は、上記の如く優れた効果を奏するものであるから、各種の工作機械において保守部品の番号等を特定するための装置あるいは方法として、好適に用いることができる。 The parts data retrieval apparatus and the parts data retrieval apparatus method according to the present invention have excellent effects as described above, and thus are suitable as an apparatus or method for identifying the number of maintenance parts in various machine tools. Can be used.
９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，１０・・超音波検出器
１８・・記憶手段
１９・・制御装置
２１・・マシニングセンタ
３１・・部品データ検索装置
Ｍ・・３次元モデル
9a, 9b, 9c, 9d, 10.
Claims (2)
工作機械の任意の基準位置の３次元座標を検出するための位置センサと、
前記工作機械の各構成部品の組付け状態に関する画像データおよび各構成部品の固有データを記憶した記憶手段とを有しており、
位置センサによって検出される工作機械の基準位置に対する３次元座標が、画像データにおける仮想工作機械の基準位置に対する仮想３次元座標と対応付けられており、
位置センサによる３次元座標の検出位置が指定されると、画像データにおける仮想３次元座標と隣接した仮想工作機械の構成部品を特定し、その構成部品に関するデータを出力することを特徴とする工作機械の部品データ検索装置。 A retrieval device for retrieving data relating to a component of a machine tool in a state attached to the machine tool,
A position sensor for detecting the three-dimensional coordinates of an arbitrary reference position of the machine tool;
Image data relating to the assembly state of each component of the machine tool and storage means storing unique data of each component;
The three-dimensional coordinates for the reference position of the machine tool detected by the position sensor are associated with the virtual three-dimensional coordinates for the reference position of the virtual machine tool in the image data,
When a detection position of a three-dimensional coordinate by a position sensor is designated, a component of a virtual machine tool adjacent to a virtual three-dimensional coordinate in image data is specified, and data relating to the component is output. Parts data retrieval device.
３次元座標を検出するための位置センサを工作機械に設け、
前記工作機械の各構成部品の組付け状態に関する画像データおよび各構成部品の固有情報を記憶手段に記憶させ、
前記位置センサによって検出される工作機械の基準位置に対する３次元座標を、前記画像データにおける仮想工作機械の基準位置に対する仮想３次元座標と対応付け、
前記位置センサによる３次元座標の検出位置を指定することによって、画像データにおける仮想３次元座標と隣接した仮想工作機械の構成部品を特定し、その構成部品に関するデータを得ることを特徴とする工作機械の部品データ検索方法。 A search method for searching for data related to machine tool components,
A position sensor for detecting three-dimensional coordinates is provided in the machine tool,
Storing image data relating to the assembly state of each component of the machine tool and unique information of each component in a storage means;
Associating the three-dimensional coordinates with respect to the reference position of the machine tool detected by the position sensor with the virtual three-dimensional coordinates with respect to the reference position of the virtual machine tool in the image data;
By specifying a detection position of the three-dimensional coordinate by the position sensor, a component of the virtual machine tool adjacent to the virtual three-dimensional coordinate in the image data is specified, and data relating to the component is obtained. Part data search method.
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