JP7058347B2 - Work grip judgment system - Google Patents

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Description

本発明は、加工機とワーク自動搬送機との間でワークの受渡しを確認するものであり、レーザ測定器を使用したワーク把持判定システムに関する。 The present invention relates to a work grip determination system using a laser measuring instrument, which confirms the delivery of a work between a processing machine and an automatic work transfer machine.

工作機械においてワークの加工が行われる場合、要求される高い加工精度を得るには、主軸チャックなどのワーク保持部にワークが正しく把持されていることが必要となる。そのため、工作機械には、ワーク着座時のエア圧を検出してワークの把持状態を判定するなどの検出装置が設けられている。そのほかにも下記特許文献１には、主軸チャックが把持したワークの状態を、タッチセンサとレーザ測定器の計測によって判定するワーク取付け判定機構が開示されている。具体的には、ワークの回転軸方向端部を計測するタッチセンサが、主軸チャックの回転軸と平行な方向に移動自在に組み付けられ、レーザ測定器が、レーザ光を回転軸と垂直な方向からワーク外周に投光するように、主軸チャックから離れた位置に設けられている。 When machining a work in a machine tool, it is necessary that the work is correctly gripped by a work holding portion such as a spindle chuck in order to obtain the required high machining accuracy. Therefore, the machine tool is provided with a detection device that detects the air pressure when the work is seated to determine the gripping state of the work. In addition, Patent Document 1 below discloses a work mounting determination mechanism that determines the state of the work gripped by the spindle chuck by measurement with a touch sensor and a laser measuring instrument. Specifically, a touch sensor that measures the end of the work in the direction of the rotation axis is movably assembled in a direction parallel to the rotation axis of the spindle chuck, and the laser measuring instrument emits the laser beam from the direction perpendicular to the rotation axis. It is provided at a position away from the spindle chuck so as to project light on the outer periphery of the work.

特開２０００－１３５６５６号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-135656

ところで、前記特許文献１の従来例は、工作機械の主軸チャックに把持されたワークを確認するものであるが、ワーク自動搬送機によって搬送される際のワークについても把持判定は必要である。主軸チャックとの掴み替えが適切に行われているか、つまり加工後のワークがワーク自動搬送機側に受け渡しされずに工作機械内に取り残されていないかの確認が必要だからである。そして、これまでワーク自動搬送機におけるワークの把持判定は、加工室の外で行われていた。しかし、それでは検出位置が主軸チャックから遠いため、ワークの掴み損ねが生じていた場合、判定結果が出てから次の動作に移るまでのタイムロスが大きくなってしまう。一方で、前記特許分文献１と同様に加工室内にセンサを設けるような構成も考えられるが、その加工室内はクーラントが飛び散る環境下であるため、センサが故障しやすいなどの問題があった。 By the way, in the conventional example of Patent Document 1, the work gripped by the spindle chuck of the machine tool is confirmed, but the gripping determination is also necessary for the work when it is conveyed by the work automatic transfer machine. This is because it is necessary to confirm whether the work is properly gripped with the spindle chuck, that is, whether the machined workpiece is not delivered to the workpiece automatic carrier side and is not left behind in the machine tool. And, until now, the grip determination of the work in the automatic work transfer machine has been performed outside the processing chamber. However, in that case, since the detection position is far from the spindle chuck, if the work is not gripped, the time loss from the determination result to the next operation becomes large. On the other hand, it is conceivable to provide a sensor in the processing chamber as in Patent Document 1, but since the processing chamber is in an environment where coolant is scattered, there is a problem that the sensor is likely to break down.

そこで、本発明は、かかる課題を解決すべく、加工室外にレーザ測定器を取り付けるワーク把持判定システムを提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a work grip determination system for mounting a laser measuring instrument outside the processing chamber in order to solve such a problem.

本発明の一態様におけるワーク把持判定システムは、加工室内において把持装置が把持したワークを加工する加工機と、前記加工機に対してワークの受渡しを行うワーク自動搬送機と、前記加工室外に取り付けられ、前記ワーク自動搬送機が前記把持装置から掴み取った前記加工室内のワークに対してレーザ光を投光するレーザ測定器と、前記レーザ測定器の測定情報に基づいて前記ワーク自動搬送機がワークを掴んだか否かの判定を行うワーク把持判定装置とを有する。 The work gripping determination system according to one aspect of the present invention is attached to a processing machine that processes the work gripped by the gripping device in the processing chamber, an automatic workpiece transfer machine that delivers the work to the processing machine, and the outside of the processing chamber. Then, the laser measuring device that projects the laser beam onto the work in the processing chamber that the work automatic transfer machine has grasped from the gripping device, and the work automatic transfer machine based on the measurement information of the laser measuring device. It has a work gripping determination device that determines whether or not the work has been gripped.

前記構成によれば、加工室外に取り付けられたレーザ測定器が、ワーク自動搬送機によって把持装置から掴み取られたワークに対し、加工室内においてレーザ光を投光することにより、そのレーザ測定器の測定情報に基づいてワーク自動搬送機がワークを掴んだか否かの判定を行うため、把持装置から掴み取ったワークの把持確認を短時間に行うことができる。 According to the above configuration, the laser measuring instrument mounted outside the processing chamber causes the laser measuring instrument to emit laser light into the workpiece grasped from the gripping device by the work automatic carrier. Since it is determined whether or not the work automatic carrier has gripped the work based on the measurement information, it is possible to confirm the grip of the work gripped from the gripping device in a short time.

工作機械の内部構造を示した側面図である。It is a side view which showed the internal structure of a machine tool. ワーク自動搬送機の移動時の状態を示した側面図である。It is a side view which showed the state at the time of moving of the work automatic transfer machine. ワーク自動搬送機のワーク受渡しの状態を示した側面図である。It is a side view which showed the work delivery state of the work automatic transfer machine. ワーク自動搬送機のワーク取り出し時の状態を簡略化して示した側面図である。It is a side view which showed the state at the time of taking out the work of the work automatic transfer machine simplified. ワーク自動搬送機に対するワーク把持検出時の状態を簡略化して示した側面図である。It is a side view which showed the state at the time of the work grip detection with respect to the work automatic transfer machine simplified. 清掃装置の構成を簡略化して示した図である。It is the figure which showed the structure of the cleaning device simplified.

次に、本発明に係るワーク把持判定システムの一実施形態について、図面を参照しながら以下に説明する。本実施形態では、工作機械とワーク自動搬送機との間でワークの受渡しをする場合のワーク把持判定システムを例に挙げて説明する。図１は、工作機械の内部構造を示した側面図である。この工作機械１は、車輪を備えた可動ベッド１８の上に組み付けられ、ベース２の上面に敷設されたレール２０１に沿って前後方向への移動が可能になっている。本実施形態では、主軸装置１１の水平な主軸と平行な方向であって機体前後方向をＺ軸方向、Ｚ軸に直交する鉛直な機体上下方向をＸ軸方向、そしてＺ軸およびＸ軸に直交する機体幅方向をＹ軸方向として説明する。 Next, an embodiment of the work grip determination system according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In the present embodiment, a work grip determination system for transferring a work between a machine tool and an automatic work transfer machine will be described as an example. FIG. 1 is a side view showing the internal structure of a machine tool. The machine tool 1 is assembled on a movable bed 18 provided with wheels, and can move in the front-rear direction along a rail 201 laid on the upper surface of the base 2. In the present embodiment, the direction parallel to the horizontal spindle of the spindle device 11 is the Z-axis direction in the front-rear direction of the machine, the vertical direction of the machine vertically orthogonal to the Z-axis is the X-axis direction, and the direction is orthogonal to the Z-axis and the X-axis. The width direction of the machine body will be described as the Y-axis direction.

工作機械１は、可動ベッド１８上に主軸装置１１が搭載され、ワークＷを把持する主軸チャック１２が回転可能な構成を有している。工作機械１は、エンドミルやドリルなどの回転工具、或いはバイトなどの切削工具を備える工具台１６を有し、その工具台１６の旋回割出しが可能なタレット装置１５が設けられている。また、工作機械１は、タレット装置１５をＺ軸方向に移動させるＺ軸駆動装置１３とＸ軸方向に移動させるＸ軸駆動装置１４とを有する２軸旋盤である。Ｚ軸駆動装置１３およびＸ軸駆動装置１４は、摺動可能なＺ軸スライド１３１又はＸ軸スライド１４１を有し、サーボモータの回転出力をボールネジ機構によって直進運動に変換して移動させるよう構成されている。そして、工作機械１には、主軸装置１１、Ｚ軸駆動装置１３Ｘ、軸駆動装置１４およびタレット装置１５などの各駆動部を制御するための制御装置５が搭載されている。 The machine tool 1 has a configuration in which a spindle device 11 is mounted on a movable bed 18 and a spindle chuck 12 for gripping a work W is rotatable. The machine tool 1 has a tool base 16 provided with a rotary tool such as an end mill or a drill, or a cutting tool such as a tool bit, and is provided with a turret device 15 capable of turning indexing the tool base 16. Further, the machine tool 1 is a biaxial lathe having a Z-axis drive device 13 for moving the turret device 15 in the Z-axis direction and an X-axis drive device 14 for moving the turret device 15 in the X-axis direction. The Z-axis drive device 13 and the X-axis drive device 14 have a slidable Z-axis slide 131 or an X-axis slide 141, and are configured to convert the rotational output of the servomotor into a linear motion by a ball screw mechanism and move it. ing. The machine tool 1 is equipped with a control device 5 for controlling each drive unit such as the spindle device 11, the Z-axis drive device 13X, the shaft drive device 14, and the turret device 15.

工作機械１は、ワークＷの加工に対する潤滑や切屑の洗い流しに対してクーラントが使用される。ベース２内の貯留槽２１には、ワークＷの切屑などとともに使用済のクーラントが溜められるようになっている。貯留槽２１内のクーラントはフィルタを通してクーラントタンク２２へと送られるようにして循環し、そこからポンプ２３によって加工室１０内へと送り出される。ポンプ２３に接続されたクーラント管２４は、切屑を貯留槽２１内へ洗い流すための清掃用ノズルの他、分岐した配管がタレット装置１５にも接続され、工具台１６からワークＷの加工点へとクーラントが噴射されるようにもなっている。 In the machine tool 1, a coolant is used for lubrication for machining the work W and for washing out chips. In the storage tank 21 in the base 2, used coolant is stored together with chips of the work W and the like. The coolant in the storage tank 21 is circulated so as to be sent to the coolant tank 22 through a filter, and is sent out from there into the processing chamber 10 by the pump 23. In the coolant pipe 24 connected to the pump 23, in addition to the cleaning nozzle for flushing chips into the storage tank 21, the branched pipe is also connected to the turret device 15, and the tool base 16 is connected to the machining point of the work W. Coolant is also sprayed.

工作機械１は、加工室１０を構成する機体カバー３に加え、機体前面部には開閉可能な前カバー４が設けられている。前カバー４は、同じカバー形状の加工機などが幅方向に並べられた場合に搬送空間２０を形成するものであり、その中には図２及び図３に示すように、ワークＷの受渡しを行うワーク自動搬送機８が組み込まれることとなる。図２及び図３は、工作機械１に対するワーク自動搬送機８の関係を示した側面図であり、特に、図２は移動時の状態が示され、図３はワーク受渡しの状態が示されている。 The machine tool 1 is provided with a front cover 4 that can be opened and closed on the front surface of the machine tool in addition to the machine tool cover 3 that constitutes the processing chamber 10. The front cover 4 forms a transport space 20 when processing machines having the same cover shape are arranged in the width direction, and the work W is delivered in the front cover 4 as shown in FIGS. 2 and 3. The work automatic transfer machine 8 to be performed will be incorporated. 2 and 3 are side views showing the relationship of the automatic workpiece transfer machine 8 with respect to the machine tool 1. In particular, FIG. 2 shows a state at the time of movement, and FIG. 3 shows a state of work delivery. There is.

工作機械１は、幅が狭く前後方向に長い形状をしたものであり、図２及び図３が示す機体前部に加工室１０が構成されている。そして、工作機械１の前側を多関節ロボット２６が移動するようにワーク自動搬送機８が構成されている。工作機械１は、機体カバー３に形成された開口部に自動のスライド扉３０１が設けられ、ワーク自動搬送機８は、そのスライド扉３０１が開くことにより、多関節ロボット２６が開口部から加工室１０内に進入し、主軸チャック１２に対するワークＷの受渡しが行えるようになっている。 The machine tool 1 has a narrow width and a long shape in the front-rear direction, and a processing chamber 10 is configured in the front portion of the machine tool shown in FIGS. 2 and 3. The automatic work transfer machine 8 is configured so that the articulated robot 26 moves on the front side of the machine tool 1. The machine tool 1 is provided with an automatic slide door 301 in the opening formed in the machine cover 3, and the automatic work transfer machine 8 allows the articulated robot 26 to open the processing chamber through the opening when the slide door 301 is opened. The work W can be delivered to and from the spindle chuck 12 by entering the inside of the 10.

そのワーク自動搬送機８は、走行台３６がＹ軸方向に移動するよう構成された走行装置２５の上に多関節ロボット２６が組み付けられている。多関節ロボット２６は、上腕部材３１と前腕部材３２とが、第１関節機構３３および第２関節機構３４の駆動によって形態が変形するよう構成されている。具体的には、図２に示すように、上腕部材３１と前腕部材３２とが折り畳まれて起立した移動姿勢と、図３に示すように、前傾して伸びた作業姿勢とに変形可能である。そして、多関節ロボット２６の先端部にはチャック機構を備えたロボットハンド２７が組み付けられ、ワークＷの把持及び解放が可能になっている。 The work automatic guided vehicle 8 has an articulated robot 26 assembled on a traveling device 25 configured so that the traveling table 36 moves in the Y-axis direction. The articulated robot 26 is configured such that the upper arm member 31 and the forearm member 32 are deformed by the drive of the first joint mechanism 33 and the second joint mechanism 34. Specifically, as shown in FIG. 2, the upper arm member 31 and the forearm member 32 can be transformed into a moving posture in which the upper arm member 31 and the forearm member 32 are folded and upright, and a working posture in which the upper arm member 31 and the forearm member 32 are tilted forward and extended as shown in FIG. be. A robot hand 27 equipped with a chuck mechanism is attached to the tip of the articulated robot 26 so that the work W can be gripped and released.

ワーク搬送装置８は、他の加工機などと加工ラインを構成する工作機械１に対し、走行装置２５の駆動により多関節ロボット２６が移動し、図５に示すようにワークＷの受渡しが行われる。そして、ワークＷを受け取った工作機械１では、タレット装置１５の旋回割出しによって工具台１６の工具が選択され、Ｚ軸駆動装置１３及びＸ軸駆動装置１４の駆動により、その工具についてＺ軸方向およびＸ軸方向の所定位置への移動が行われる。主軸装置１１には主軸チャック１２に回転が与えられており、回転するワークＷに工具が当てられることにより切削加工などが行われる。その後、加工されたワークＷは、ワーク自動搬送機８によって主軸チャック１２から取り外され、次の加工機などへと搬送される。 In the work transfer device 8, the articulated robot 26 is moved by the drive of the traveling device 25 to the machine tool 1 that constitutes a processing line with another processing machine or the like, and the work W is delivered as shown in FIG. .. Then, in the machine tool 1 that has received the work W, the tool of the tool base 16 is selected by the swivel indexing of the turret device 15, and the tool is driven in the Z-axis direction with respect to the tool by driving the Z-axis drive device 13 and the X-axis drive device 14. And the movement to a predetermined position in the X-axis direction is performed. Rotation is given to the spindle chuck 12 of the spindle device 11, and cutting is performed by applying a tool to the rotating work W. After that, the machined work W is removed from the spindle chuck 12 by the work automatic transfer machine 8 and transferred to the next processing machine or the like.

こうした工作機械１およびワーク自動搬送機８では、ワークＷの自動加工が適切に行われるように、主軸チャック１２やロボットハンド２７におけるワークＷの把持判定が行なわれる。工作機械１には、主軸チャック１２における着座を判定する着座判定装置が組み込まれている。詳しく図示しないが、その着座判定装置は、主軸チャック１２に形成された検出孔にエア流路を介して圧縮エアが送り込まれ、検出孔がワークＷによって塞がれた状態つまりワークＷの着座状態が、エア流路内の背圧に基づいて判定されるよう構成されている。この着座判定装置により、主軸チャック１２が正しくワークＷを把持していることが確認でき、ワークＷに対する精密な加工が可能になっている。 In such a machine tool 1 and an automatic work transfer machine 8, gripping determination of the work W by the spindle chuck 12 and the robot hand 27 is performed so that the work W can be automatically machined appropriately. The machine tool 1 incorporates a seating determination device for determining seating on the spindle chuck 12. Although not shown in detail, the seating determination device is in a state in which compressed air is sent to a detection hole formed in the spindle chuck 12 via an air flow path and the detection hole is blocked by the work W, that is, a seated state of the work W. Is configured to be determined based on the back pressure in the air flow path. With this seating determination device, it can be confirmed that the spindle chuck 12 correctly grips the work W, and precise machining of the work W is possible.

一方、ワーク自動搬送機８は、主軸チャック１２から加工後のワークＷを確実に受け取ったことの確認が行われる。ロボットハンド２７がワークＷを掴み損ねてしまい、主軸チャック１２にワークＷが残ったままになってしまうことがあるからである。これまでは搬送空間２０にセンサが取り付けられ、加工室１０の外に設定された検出ポイントでロボットハンド２７のワーク把持判定が行なわれていた。しかし、ロボットハンド２７が加工室１０から出て搬送空間２０に至るまでの距離が長いため、ロボットハンド２７の把持エラーが生じた場合、ワーク受渡しのリトライ動作や工作機械１の駆動停止など、次の動作に移るまでの時間が長くなってしまっていた。 On the other hand, it is confirmed that the work automatic carrier 8 has reliably received the machined work W from the spindle chuck 12. This is because the robot hand 27 may fail to grasp the work W, and the work W may remain on the spindle chuck 12. Until now, a sensor was attached to the transport space 20, and the work grip determination of the robot hand 27 was performed at a detection point set outside the processing chamber 10. However, since the robot hand 27 has a long distance from the processing chamber 10 to the transport space 20, if a gripping error occurs in the robot hand 27, a retry operation for handing over the work or a drive stop of the machine tool 1 may occur. It took a long time to move to the operation of.

そこで、本実施形態では、ロボットハンド２７が把持したワークＷの有無を加工室１０内で確認できるようにしたワーク把持判定システムが構成されている。その際、加工室１０内での検出を実行するには、例えば検出センサを加工室１０内に設置すればよいと考えられる。しかし、加工時の加工室１０内にはクーラントが飛び散っているため、検出センサがその影響を受けて故障することなどが懸念される。本実施形態ではこうした点を考慮し、図３に示す位置、すなわち加工室１０の外側の搬送空間２０内であって、特に自動のスライド扉３０１が設けられた機体カバー３の開口部の上に、レーザセンサ６がブラケットを介して取り付けられている。 Therefore, in the present embodiment, a work gripping determination system is configured so that the presence or absence of the work W gripped by the robot hand 27 can be confirmed in the processing chamber 10. At that time, in order to execute the detection in the processing chamber 10, for example, it is considered that the detection sensor may be installed in the processing chamber 10. However, since the coolant is scattered in the processing chamber 10 at the time of processing, there is a concern that the detection sensor may be affected by the coolant and break down. In this embodiment, in consideration of these points, the position shown in FIG. 3, that is, in the transport space 20 outside the processing chamber 10, particularly above the opening of the machine cover 3 provided with the automatic slide door 301. , The laser sensor 6 is attached via the bracket.

ここで、図４及び図５は、ワーク自動搬送機８を簡略化して示した側面図であり、図４はワーク取り出し時の状態が、図５は、ワーク把持検出時の状態がそれぞれ示されている。レーザセンサ６には例えば時間計測式センサが使用され、ワークＷを反射したレーザ光６０１が受光されるまでの時間が測定され、その検出時間によってワークＷの有無が判定される。そのレーザセンサ６は、設置位置の搬送空間２０側から加工室１０内へと、レーザ光６０１が斜めに投光されるように取付け角度が定められ、ロボットハンド２７に把持されたワークＷを検出する検出ポイントＰが設定される。その検出ポイントＰは、主軸チャック１２に近いほど好ましいが、誤検出を回避するため、主軸チャック１２から所定の距離Ｌだけ離れた位置に設定されている。 Here, FIGS. 4 and 5 are side views showing the automated workpiece 8 in a simplified manner, FIG. 4 shows a state at the time of taking out the work, and FIG. 5 shows a state at the time of detecting the grip of the work. ing. For example, a time measurement type sensor is used for the laser sensor 6, and the time until the laser beam 601 reflected from the work W is received is measured, and the presence or absence of the work W is determined by the detection time. The mounting angle of the laser sensor 6 is determined so that the laser beam 601 is obliquely projected from the transport space 20 side of the installation position into the processing chamber 10, and the work W held by the robot hand 27 is detected. The detection point P to be used is set. The detection point P is preferably closer to the spindle chuck 12, but is set at a position separated from the spindle chuck 12 by a predetermined distance L in order to avoid erroneous detection.

主軸チャック１２にあまり近い位置では、ロボットハンド２７が把持したワークＷをレーザ光６０１が反射した正常な検出と、ワークＷを把持できずに主軸チャック１２などをレーザ光６０１が反射した場合の検出との差が区別できないおそれがあるからである。一方で、検出ポイントＰが主軸チャック１２から遠ければ、ワークＷの把持エラーを確認するまでの時間を短縮しようとする目的に反する。そこで、少なくとも加工室１０に対してワークＷを出し入れするスライド扉３０１の位置（図５に示す境界ライン３０の位置）よりも主軸チャック１２に近い位置が検出ポイントＰとして設定される。こうした点から、工作機械１において好ましい検出ポイントＰは、本実施形態では主軸チャック１２から１００ｍｍ程度離れた位置であった。 At a position too close to the spindle chuck 12, the laser beam 601 reflects the work W gripped by the robot hand 27 normally, and the laser beam 601 reflects the spindle chuck 12 or the like without gripping the work W. This is because there is a possibility that the difference between the two and the above cannot be distinguished. On the other hand, if the detection point P is far from the spindle chuck 12, it is contrary to the purpose of shortening the time until the gripping error of the work W is confirmed. Therefore, at least a position closer to the spindle chuck 12 than the position of the slide door 301 (the position of the boundary line 30 shown in FIG. 5) in which the work W is taken in and out of the processing chamber 10 is set as the detection point P. From this point of view, the preferred detection point P in the machine tool 1 is a position about 100 mm away from the spindle chuck 12 in the present embodiment.

加工中の加工室１０内はクーラントが供給され、特に加工点に近い検出ポイントＰの近くでは、回転するワークＷにクーラントが噴きつけられて激しく飛び散っている。そのため、加工後のワークＷにはクーラントが水滴となって表面に付着してしまい、ワーク表面の水滴がレーザ光６０１の反射に影響を及ぼす可能性がある。また、ワーク加工時に飛び散ったクーラントが、加工後にはミスト状になって加工室１０内に漂っている。このような雰囲気中にレーザ光６０１が投光されると、ミスト状のクーラントに反射してやはり影響を受ける可能性がある。そこで、本実施形態の工作機械１には、ワーク把持検出時に影響を与えるクーラントの水滴やミストを排除する構成がとられている。 Coolant is supplied to the inside of the processing chamber 10 during processing, and particularly near the detection point P near the processing point, the coolant is sprayed onto the rotating work W and is violently scattered. Therefore, the coolant becomes water droplets on the work W after processing and adheres to the surface, and the water droplets on the work surface may affect the reflection of the laser beam 601. Further, the coolant scattered during the work processing becomes a mist after the processing and floats in the processing chamber 10. When the laser beam 601 is projected in such an atmosphere, it may be reflected by the mist-like coolant and also affected. Therefore, the machine tool 1 of the present embodiment is configured to eliminate water droplets and mist of the coolant that affect the work grip detection.

具体的には、タレット装置１５に組み込まれた清掃装置１７が使用される。図６は、その清掃装置１７の構成を簡略化して示した図である。タレット装置１５は、複数の工具４９が工具台１６に装着され、旋回割出しによって加工を実行する工具４９の選択が可能になっている。タレット装置１５は、Ｚ軸スライド１３１に装置本体１５１が固定され、その装置本体１５１に対して工具台１６が割出し機構を介して組み付けられている。そして、このタレット装置１５には、装置本体１５１から工具台１６にかけて連通するエア流路４１が形成されている。 Specifically, the cleaning device 17 incorporated in the turret device 15 is used. FIG. 6 is a simplified view showing the configuration of the cleaning device 17. In the turret device 15, a plurality of tools 49 are mounted on the tool base 16, and it is possible to select the tool 49 to be machined by turning indexing. In the turret device 15, the device main body 151 is fixed to the Z-axis slide 131, and the tool base 16 is assembled to the device main body 151 via an indexing mechanism. The turret device 15 is formed with an air flow path 41 that communicates from the device main body 151 to the tool stand 16.

工具台１６は多角形状をしており、各辺に工具４９と一体の工具ブロック４８が着脱可能である。工具台１６には、工具ブロック４８の他にも、エアノズル４４を備えたノズルブロック４２が着脱可能であり、そこには装置本体１５１側のエア流路４１に連通するエア流路４３が形成されている。エア流路４１，４３には、コンプレッサ４５からのびるエア配管４６が接続され、そのエア配管４６には開閉電磁弁４７が設けられている。よって、清掃装置１７は、エアコンプレッサ４５からの圧縮エアがエア流路４１，４３を通り、エアノズル４４からエアが噴出するエアブローが構成されている。 The tool stand 16 has a polygonal shape, and a tool block 48 integrated with the tool 49 can be attached to and detached from each side. In addition to the tool block 48, a nozzle block 42 provided with an air nozzle 44 can be attached to and detached from the tool base 16, and an air flow path 43 communicating with the air flow path 41 on the device main body 151 side is formed therein. ing. An air pipe 46 extending from the compressor 45 is connected to the air flow paths 41 and 43, and the air pipe 46 is provided with an on-off solenoid valve 47. Therefore, the cleaning device 17 is configured with an air blow in which compressed air from the air compressor 45 passes through the air flow paths 41 and 43 and air is ejected from the air nozzle 44.

ワーク自動搬送機８は、走行装置２５、多関節ロボット２６およびロボットハンド２７の駆動を制御する制御装置２８を有し、そのメモリ内にはワークＷを工作機械１等に受渡しするための搬送プログラムが格納されている。特に、本実施形態では、その搬送プログラム内にはワーク把持判定プログラムが組み込まれている。一方で、工作機械１は、他の加工機などと加工ラインを構成し、各々の制御装置がワーク自動搬送機８の制御装置２８と接続され、加工ライン内にＬＡＮが構築されている。そして、工作機械１の制御装置５には、ワーク自動搬送機８のワーク把持判定処理に応じて清掃装置１７を作動させるサポートプログラムが格納されている。 The work automatic transfer machine 8 has a traveling device 25, an articulated robot 26, and a control device 28 for controlling the drive of the robot hand 27, and a transfer program for transferring the work W to the machine tool 1 or the like in the memory thereof. Is stored. In particular, in the present embodiment, a work grip determination program is incorporated in the transport program. On the other hand, the machine tool 1 constitutes a machining line with other machining machines and the like, each control device is connected to the control device 28 of the work automatic transfer machine 8, and a LAN is constructed in the machining line. The control device 5 of the machine tool 1 stores a support program for operating the cleaning device 17 in response to the work grip determination process of the automatic workpiece transfer vehicle 8.

そこで、加工後のワークＷを次の工程へと搬送するワーク自動搬送機８は、図４に示すように、スライド扉３０１が開いた開口部から加工室１０内へと進入する。多関節ロボット２６は、姿勢を変えながら搬送空間２０から加工室１０の奥へと伸び、先端のロボットハンド２７によって主軸チャック１２との間でワークＷの掴み替えが行われる。その後、多関節ロボット２６が折り畳まれ、ワークＷが加工室１０の外へと運ばれる途中の検出ポイントＰにおいてワーク把持確認が行われる。 Therefore, as shown in FIG. 4, the work automatic transfer machine 8 that conveys the processed work W to the next process enters the processing chamber 10 through the opening where the slide door 301 is opened. The articulated robot 26 extends from the transport space 20 to the depth of the processing chamber 10 while changing its posture, and the work W is re-grasped from the spindle chuck 12 by the robot hand 27 at the tip. After that, the articulated robot 26 is folded, and the work grip confirmation is performed at the detection point P while the work W is being carried out of the processing chamber 10.

ワークＷを掴んだロボットハンド２７は、検出ポイントＰへと移動するまでにワークＷが上を向くように９０度の回転が行われる。そして、ワークＷが検出ポイントＰにまで移動したところで多関節ロボット２６が約１秒程度停止し、そこにレーザセンサ６からレーザ光６０１が投光され、ロボットハンド２７に把持されたワークＷの有無が判定される。ロボットハンド２７がワークＷを把持している場合には、そのワークＷを反射したレーザ光６０１の受光によってワーク有りの判定が行なわれる。一方で、ロボットハンド２７がワークＷを把持していない場合には、レーザ光６０１がロボットハンド２７を通り過ぎてしまう。その場合には他の物に反射してレーザ光６０１が受光されるため、検出時間が異なことによりワーク把持エラーの判定が行なわれる。 The robot hand 27 that has grasped the work W is rotated 90 degrees so that the work W faces upward before moving to the detection point P. Then, when the work W moves to the detection point P, the articulated robot 26 stops for about 1 second, and the laser beam 601 is projected from the laser sensor 6 there, and the presence or absence of the work W held by the robot hand 27 is present. Is determined. When the robot hand 27 is holding the work W, the presence or absence of the work is determined by receiving light of the laser beam 601 reflected from the work W. On the other hand, when the robot hand 27 does not grip the work W, the laser beam 601 passes through the robot hand 27. In that case, since the laser beam 601 is received by being reflected by another object, the work gripping error is determined because the detection time is different.

こうした検出時には、主軸チャック１２から検出ポイントＰまで加工後のワークＷが移動する間、清掃装置１７などの駆動により、ワークＷに付いた水滴や周りのミストを吹き飛ばすサポート作業が行われる。サポート作業では、清掃装置１７のエアノズル４４について、タレット装置１５の旋回割出しによってエアを噴出する向きが調節され、Ｚ軸駆動装置１３やＸ軸駆動装置１４の駆動によって加工室１０にエアを噴出する位置が調節される。そのため、ワーク把持検出時には、図５に示すようにエアノズル４４からエアが噴出され、そのエアによってワークＷの水滴や周りのミストが吹き飛ばされて、クーラントの影響を排除したレーザ光６０１の投光および受光が行われる。 At the time of such detection, while the work W after processing moves from the spindle chuck 12 to the detection point P, a support work is performed to blow off water droplets and surrounding mist attached to the work W by driving a cleaning device 17 or the like. In the support work, the direction in which air is ejected from the air nozzle 44 of the cleaning device 17 is adjusted by the swivel indexing of the turret device 15, and the air is ejected to the processing chamber 10 by driving the Z-axis drive device 13 and the X-axis drive device 14. The position to do is adjusted. Therefore, when the work grip is detected, air is ejected from the air nozzle 44 as shown in FIG. 5, and the water droplets of the work W and the surrounding mist are blown off by the air, so that the laser beam 601 is projected and the influence of the coolant is eliminated. Light is received.

こうしたワーク把持判定により、ロボットハンド２７がワークＷを掴んでいないとのエラー判定が出た場合には、作業者が主軸チャック１２から手作業によってワークＷを取り外す必要がある。そのため、多関節ロボット２６は搬送空間２０内の所定位置へと待避し、工作機械１とともに駆動停止制御が行われる。なお、エラー判定が出た場合には、リトライ動作によってもう一度、主軸チャック１２に対するワークＷの掴み替えと、ロボットハンド２７が掴み取るワークＷの把持検出が行われるようにしてもよい。一方、ロボットハンド２７がワークＷを掴んでいることが確認できた場合には、そのワークＷが次の加工機などへと搬送される。 If an error determination that the robot hand 27 is not gripping the work W is obtained by such a work grip determination, the operator needs to manually remove the work W from the spindle chuck 12. Therefore, the articulated robot 26 evacuates to a predetermined position in the transport space 20, and the drive stop control is performed together with the machine tool 1. If an error is determined, the work W may be re-grasped with respect to the spindle chuck 12 and the work W gripped by the robot hand 27 may be detected again by the retry operation. On the other hand, when it can be confirmed that the robot hand 27 is grasping the work W, the work W is transported to the next processing machine or the like.

よって、本実施形態では、主軸チャック１２から近い位置を検出ポイントＰとするため、検出結果が短時間で得られ、従来に比べて次の動作に移るまでのタイムロスを短くすることができる。また、レーザセンサ６が加工室１０の外に取り付けられているため、クーラントによる悪影響を受けることもない。特に、レーザセンサ６の取り付け位置が、スライド扉３０１が設けられた機体カバー３の開口上部であるため、多関節ロボット２６の動作を妨げることも無い。そして、エアブローを使用したサポート作業を実行することにより、レーザセンサ６を使用したワーク把持検出の精度が高められる。 Therefore, in the present embodiment, since the position close to the spindle chuck 12 is set as the detection point P, the detection result can be obtained in a short time, and the time loss until the next operation can be performed can be shortened as compared with the conventional case. Further, since the laser sensor 6 is mounted outside the processing chamber 10, it is not adversely affected by the coolant. In particular, since the laser sensor 6 is attached at the upper part of the opening of the airframe cover 3 provided with the slide door 301, the operation of the articulated robot 26 is not hindered. Then, by executing the support work using the air blow, the accuracy of the work grip detection using the laser sensor 6 is improved.

ところで、本実施形態では、検出ポイントＰを一定にしてワーク把持検出が行われるよう構成されている。そのため、ワークＷを１秒程度の停止させる必要が生じてしまっている。そこで、レーザセンサ６の取付け器具として、レーザ光６０１の投光角度が調節可能な駆動構成を加え、予め分かっているワークＷの移動位置に合わせて投光位置を変化させるようにすることも考えられる。主軸チャック１２からロボットハンド２７に掴み替えられて移動するワークＷに対し、一定の移動範囲にわたってレーザ光６０１が投光され、移動に伴って変化する受光までの時間を演算処理して判定するようする。これにより、停止させることなくワークＷの把持判定を行うことができる。 By the way, in the present embodiment, the work gripping detection is performed by keeping the detection point P constant. Therefore, it is necessary to stop the work W for about 1 second. Therefore, it is also conceivable to add a drive configuration in which the projection angle of the laser beam 601 can be adjusted as a mounting device for the laser sensor 6 so that the projection position is changed according to the movement position of the work W known in advance. Be done. The laser beam 601 is projected over a certain movement range on the work W that is gripped and moved from the spindle chuck 12 to the robot hand 27, and the time until the light reception that changes with the movement is calculated and determined. do. As a result, the gripping determination of the work W can be performed without stopping.

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
例えば、前記実施形態では、主軸チャック１２から１００ｍｍ程度移動させた位置を検出ポイントＰとし、ワークＷを１秒程度止めてセンシングするようにしたが、検出ポイントＰの位置や停止時間は、使用するセンサなどによって適宜変更するようにしてもよい。Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to these, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the above embodiment, the position moved about 100 mm from the spindle chuck 12 is set as the detection point P, and the work W is stopped for about 1 second for sensing. However, the position and stop time of the detection point P are used. It may be changed as appropriate depending on a sensor or the like.

また、レーザ測定器には、レーザ光６０１の受光までの時間を測定するレーザセンサ６を例に挙げたが、レーザ光が検出素子上で集光される位置の変化を測定するものなどであってもよい。
また、サポート作業をタレット装置１５に組み込まれた清掃装置１７に実行させるようにしたが、加工室１０内に、検出ポイントＰのワークＷに対してエアを噴きつける清掃装置を構成するようにしてもよい。その他、工作機械１に対して、加工室１０内のクーラントのミストを回収するミストコレクタを組み込むようにしてもよい。Further, as the laser measuring device, a laser sensor 6 for measuring the time until the laser light 601 is received is taken as an example, but the laser measuring device is for measuring a change in the position where the laser light is focused on the detection element. You may.
Further, although the support work is executed by the cleaning device 17 incorporated in the turret device 15, a cleaning device that blows air to the work W at the detection point P is configured in the processing chamber 10. May be good. In addition, a mist collector that collects the mist of the coolant in the processing chamber 10 may be incorporated in the machine tool 1.

１…工作機械 ５…制御装置 ６…レーザセンサ ８…ワーク自動搬送機 １０…加工室 １１…主軸装置 １２…主軸チャック １５…タレット装置 １７…清掃装置 ２０…搬送空間 ２６…多関節ロボット ２７…ロボットハンド ２８…制御装置 ６０１…レーザ光
1 ... Machine tool 5 ... Control device 6 ... Laser sensor 8 ... Work automatic transfer machine 10 ... Machining room 11 ... Spindle device 12 ... Spindle chuck 15 ... Turret device 17 ... Cleaning device 20 ... Transfer space 26 ... Articulated robot 27 ... Robot Hand 28 ... Control device 601 ... Laser light

Claims (5)

加工室内において把持装置が把持したワークを加工する加工機と、
前記加工機に対してワークの受渡しを行うワーク自動搬送機と、
前記加工室外に取り付けられ、前記ワーク自動搬送機が前記把持装置から掴み取った前記加工室内のワークに対してレーザ光を投光するレーザ測定器と、
前記レーザ測定器の測定情報に基づいて前記ワーク自動搬送機がワークを掴んだか否かの判定を行うワーク把持判定装置と、
を有するワーク把持判定システム。A processing machine that processes the workpiece gripped by the gripping device in the processing chamber,
An automatic workpiece transfer machine that delivers workpieces to the processing machine,
A laser measuring device that is attached to the outside of the processing chamber and emits laser light to the work in the processing chamber that the automatic workpiece transfer machine has grasped from the gripping device.
A work gripping determination device that determines whether or not the work automatic carrier has gripped the work based on the measurement information of the laser measuring device.
Work grip determination system with. 前記ワーク自動搬送機は、前記レーザ測定器からレーザ光が投光される測定位置でワークの移動を一時停止させる請求項１に記載のワーク把持判定システム。 The work gripping determination system according to claim 1, wherein the work automatic transfer machine suspends the movement of the work at a measurement position where laser light is projected from the laser measuring device. 前記加工機は、前記測定位置に一時停止したワークに対してエアによるワークの清掃を行う清掃装置を有する請求項２に記載のワーク把持判定システム。 The work gripping determination system according to claim 2, wherein the processing machine has a cleaning device for cleaning the work temporarily stopped at the measurement position with air. 前記ワーク自動搬送機は、前記レーザ測定器からレーザ光が投光される測定位置周辺にエアを吹くためのエアブローを有する請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のワーク把持判定システム。 The work gripping determination system according to any one of claims 1 to 3, wherein the work automatic transfer machine has an air blow for blowing air around a measurement position where laser light is projected from the laser measuring device. 前記レーザ測定器は、ワークを出し入れする加工室の開口部よりも前記把持装置に近い位置を、ワークに対してレーザ光を投光する測定位置とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のワーク把持判定システム。

The laser measuring instrument according to any one of claims 1 to 4, wherein the position closer to the gripping device than the opening of the processing chamber in which the work is taken in and out is the measurement position where the laser light is projected onto the work. The work grip determination system described.
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