JP7366875B2 - Machine tool automation support device and automation support method - Google Patents
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Description
本発明は、工作機械の自動化支援装置に関し、より具体的には例えば数値制御工作機械の操作パネルに取り付けられて自動化を支援する自動化支援装置および自動化支援方法に関する。 The present invention relates to an automation support device for a machine tool, and more specifically to an automation support device and an automation support method that are attached to, for example, an operation panel of a numerically controlled machine tool to support automation.
例えば数値制御によって金属材料や木材などを加工する数値制御工作機械として、数値制御旋盤（以下、ＮＣ旋盤ともいう）やマシニングセンタ（以下、ＭＣ）などが既知である。かようなＮＣ旋盤は、例えばこのＮＣ旋盤に対して加工前ワークの供給や加工済ワークを搬出する搬送ロボットを備えてシステム化されていることが多い（例えば下記特許文献１参照）。 For example, numerically controlled lathes (hereinafter also referred to as NC lathes) and machining centers (hereinafter referred to as MC) are known as numerically controlled machine tools that process metal materials, wood, etc. by numerical control. Such NC lathes are often systemized, for example, with a transfer robot that supplies unprocessed workpieces to the NC lathe and carries out processed workpieces (see, for example, Patent Document 1 below).
また、近年では、例えば特許文献２や特許文献３に例示されるごとき上記したＮＣ旋盤などの数値制御工作機械にコンピュータ制御を適用したコンピュータ数値制御工作機械も市場に提供されている。かようなコンピュータ数値制御工作機械においては、例えば公知のＰＬＣ（プログラマブル・ロジック・コントローラ）などの制御機器によって、互いに直交するＸ、Ｙ及びＺ方向への各移動を制御するＣＮＣ装置や各動作の順序などが制御されることがある。 Furthermore, in recent years, computer numerically controlled machine tools, such as those exemplified in Patent Document 2 and Patent Document 3, have been provided on the market in which computer control is applied to numerically controlled machine tools such as the above-mentioned NC lathes. In such a computer numerically controlled machine tool, a CNC device that controls each movement in the mutually orthogonal X, Y, and Z directions and a control device for each operation are used, for example, by a control device such as a known PLC (programmable logic controller). The order etc. may be controlled.
しかしながら、上述した各特許文献に限らず現在の技術では市場のニーズを適切に満たしているとは言えず、上記各手法では以下に述べるごとき課題が存在する。
すなわち、上記したＮＣ旋盤などの数値制御工作機械は初期導入時に搬送ロボットなどと組み合わされてシステム化されるが、諸々の事情によって工作機械の導入後において搬送ロボットなどを加えて自動化するニーズも存在する。
However, not only the above-mentioned patent documents but also current technologies cannot be said to adequately meet the needs of the market, and each of the above-mentioned methods has the following problems.
In other words, numerically controlled machine tools such as the above-mentioned NC lathes are systemized by being combined with transport robots and the like at the time of initial introduction, but due to various circumstances, there is also a need to automate the system by adding transport robots and the like after the machine tools have been introduced. do.
このとき、例えば上記した旋盤内で完結する装備類は後から追加で導入する事は比較的容易であるが、例えば特許文献２に例示されるような各種のＩ／Ｏユニットを経由するレベルの改造（例えば搬送や搬出ロボットをつなげて自動化するなど）である場合、事業者の規模や技術レベルによっては工作機械のメーカーや制御装置のメーカーなどに依頼しなければならない。そしてこのような小規模業者が外部へ発注して改造を行う場合には、工作機械の専用性ゆえに難易度が高いことから受注できる事業者も限られており、そもそも受注先すら見つからないといった事態にもなりかねない。
なお上記の点については数値制御（ＮＣ）された工作機械に限られず一般の工作機械全般にも当てはまる事柄である。
At this time, for example, it is relatively easy to additionally install the equipment that is completed within the lathe as described above, but it is relatively easy to install equipment that is completed in the lathe as described above, but it is relatively easy to install equipment that is completed in the lathe as described above, but it is relatively easy to install equipment that is completed in the lathe as described above, In the case of modifications (for example, automating the process by connecting transport or unloading robots), depending on the scale and technical level of the business, it may be necessary to request a machine tool manufacturer or control device manufacturer. When small-scale businesses like this order out orders for modification, the difficulty is high due to the specialized nature of the machine tools, so there are only a limited number of businesses that can accept orders, and they may not even be able to find a company to do it in the first place. It could also become.
Note that the above points apply not only to numerically controlled (NC) machine tools but also to general machine tools in general.
このように既存の技術においては、既設の工作機械に対して搬送ロボットや搬出ロボットなどの加工周辺装置を後付けで組み合わせてシステム化する場合には、事業者の規模や技術レベルによっては現実的にその実現が困難であり未だに改善の余地が大きくある。 In this way, with existing technology, if you want to systemize by retrofitting processing peripheral equipment such as transfer robots and unloading robots to existing machine tools, it may not be practical depending on the scale and technical level of the business operator. It is difficult to achieve this goal, and there is still much room for improvement.
本発明は、上記した課題を一例に鑑みて為されたものであり、既設の工作機械に対して大掛かりな改造を施さずに搬送ロボットや搬出ロボットなどの加工周辺装置を後付けで組み合わせ可能な工作機械の自動化支援装置および自動化支援方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems as an example, and provides a machine that can be retrofitted with processing peripheral devices such as a transfer robot and an unloading robot without making major modifications to existing machine tools. The purpose of the present invention is to provide a machine automation support device and an automation support method.
上記課題を解決するため、本発明の一形態における工作機械の自動化支援装置は、（１）ワークを加工する既設の工作機械の操作パネルに追設される自動化支援装置であって、前記工作機械に前記ワークを搬送する第１加工周辺装置からの信号を受信する外部入力手段と、前記操作パネルに対向して配置されるハーフミラーと、前記ハーフミラー及び前記操作パネルの上部に配置されて、前記ハーフミラーを介して前記工作機械の操作パネルを撮像する操作パネル撮像手段と、前記ハーフミラーを介して前記操作パネルを作業者が視認可能な視認領域と、前記外部入力手段による前記信号の受信を受けて、前記操作パネルを押圧して前記加工に必要な加工情報の入力を行う加工情報入力手段と、前記加工情報入力手段による前記操作パネルへの情報入力前後において前記操作パネル撮像手段が撮像した前記操作パネルの画像を比較して、前記加工情報入力手段が入力指示した加工処理の状況を判定する制御手段と、を含み、前記ハーフミラーおよび前記操作パネル撮像手段が前記操作パネルに対して取り付けられた状態で前記操作パネルの画面が前記作業者により視認されると共に、前記ハーフミラーを介して前記操作パネルの画面が前記操作パネル撮像手段により撮像される、ことを特徴とする。 In order to solve the above problems, an automation support device for a machine tool according to one embodiment of the present invention is (1) an automation support device that is added to the operation panel of an existing machine tool that processes a workpiece, and external input means for receiving a signal from a first processing peripheral device that transports the workpiece; a half mirror disposed opposite to the operation panel; and an external input means disposed above the half mirror and the operation panel; an operation panel imaging unit for capturing an image of the operation panel of the machine tool through the half mirror ; a viewing area where an operator can view the operation panel through the half mirror; and reception of the signal by the external input unit. processing information input means for inputting processing information necessary for the processing by pressing the operation panel in response to the input information, and processing information input means for taking images before and after the processing information input means inputs information to the operation panel. control means for comparing the images of the operation panel obtained by the operation panel and determining the status of the processing inputted by the processing information input means , wherein the half mirror and the operation panel imaging means The screen of the operation panel is visually recognized by the operator in the attached state, and the screen of the operation panel is imaged by the operation panel imaging means through the half mirror.
なお、上記した（１）に記載の工作機械の自動化支援装置においては、（２）前記制御手段は、前記操作パネル撮像手段が撮像した前記操作パネルの前記画面に対してＯＣＲ処理を行うことで、前記加工処理の状況として、前記ワークの加工中と前記ワークの加工停止中の少なくとも一方を判定することが好ましい。 In the machine tool automation support device described in (1) above, (2) the control means performs OCR processing on the screen of the operation panel imaged by the operation panel imaging means. Preferably, the processing status is determined to be at least one of processing the workpiece and stopping processing the workpiece.
また、上記した（１）又は（２）に記載の工作機械の自動化支援装置においては、（３）加工済のワークを前記工作機械から搬出するための第２加工周辺装置へ信号を送信する外部出力手段をさらに有し、前記外部出力手段は、前記制御手段による前記加工処理の状況の判定結果に基づいて、加工完了を示す信号を前記第２加工周辺装置へ送信することが好ましい。 In addition, in the machine tool automation support device described in (1) or (2) above, (3) an external device that transmits a signal to a second processing peripheral device for carrying out the processed workpiece from the machine tool; Preferably, the apparatus further includes an output means, and the external output means transmits a signal indicating completion of machining to the second machining peripheral device based on a determination result of the status of the machining process by the control means.
また、上記した（１）～（３）のいずれかに記載の工作機械の自動化支援装置においては、（４）前記第１加工周辺装置から搬送された前記ワークの形状を測定する形状測定装置をさらに有し、前記制御手段は、前記形状測定装置の測定結果に基づいて、前記加工情報入力手段を介して前記ワークの加工内容を変更する制御を行うことが好ましい。 Further, the machine tool automation support device according to any one of (1) to (3) above further includes (4) a shape measuring device that measures the shape of the workpiece transferred from the first processing peripheral device. It is also preferable that the control means performs control to change the machining details of the workpiece via the machining information input means based on the measurement results of the shape measuring device.
また、上記した（１）～（４）のいずれかに記載の工作機械の自動化支援装置においては、（５）前記ワークの加工情報および前記工作機械の動作情報の少なくとも一方を含む管理データを外部に送信する通信装置をさらに有し、前記制御手段は、外部に設けられた生産管理手段に対してネットワークを介して前記管理データを送信する制御を行うことが好ましい。 In addition, in the machine tool automation support device according to any one of (1) to (4) above, (5) management data including at least one of machining information of the workpiece and operation information of the machine tool is transmitted to an external device. Preferably, the control means further includes a communication device for transmitting the management data to an externally provided production management means via a network.
また、上記課題を解決するため、本発明の一実施形態にかかる工作機械の自動化支援方法は、（６）ワークを加工する既設の工作機械の操作パネルに追設された自動化支援装置を用いた自動化支援方法であって、前記工作機械に前記ワークを搬送する第１加工周辺装置からの信号を受信する受信工程と、前記第１加工周辺装置からの信号の受信を受けて、加工情報入力手段を介して前記操作パネルを押圧して前記加工に必要な加工情報の入力を行う加工情報入力工程と、前記加工情報入力手段による前記操作パネルへの情報入力前後の画像を、前記操作パネルに対向して配置されるハーフミラーと、前記ハーフミラー及び前記操作パネルの上部に配置されて前記ハーフミラーを介して前記工作機械の操作パネルを撮像する操作パネル撮像手段と、によって取得する画像取得工程と、取得した前記情報入力前後の画像を比較して前記加工情報入力手段が入力指示した加工処理の状況を判定する判定工程と、を含み、前記ハーフミラーおよび前記操作パネル撮像手段が前記操作パネルに対して取り付けられた状態で前記操作パネルの画面が前記自動化支援装置を操作する作業者により視認されると共に、前記ハーフミラーを介して前記操作パネルの画面が前記操作パネル撮像手段により撮像される、ことを特徴とする。 In addition, in order to solve the above problems, a method for supporting automation of a machine tool according to an embodiment of the present invention includes (6) using an automation support device added to the operation panel of an existing machine tool that processes a workpiece; The automation support method includes a receiving step of receiving a signal from a first machining peripheral device that conveys the workpiece to the machine tool, and a machining information input means in response to receiving the signal from the first machining peripheral device. a processing information input step of inputting processing information necessary for the processing by pressing the operation panel through the operation panel; an image acquisition step of acquiring an image by a half mirror disposed as a half mirror; and an operation panel imaging means disposed above the half mirror and the operation panel to image the operation panel of the machine tool through the half mirror ; , a determination step of comparing the acquired images before and after the information input to determine the status of the processing processing inputted by the processing information input means, wherein the half mirror and the operation panel imaging means are connected to the operation panel. The screen of the operation panel is viewed by a worker who operates the automation support device while attached to the device, and the screen of the operation panel is imaged by the operation panel imaging means through the half mirror. , is characterized by.
なお上記した（６）に記載の自動化支援方法においては、（７）前記判定工程においては、前記操作パネル撮像手段が撮像した前記操作パネルの画面に対してＯＣＲ処理を行うことで、前記加工処理の状況として、前記ワークの加工中と前記ワークの加工停止中の少なくとも一方を判定することが好ましい。 In the automation support method described in (6) above, (7) in the determination step, the processing process is performed by performing OCR processing on the screen of the operation panel imaged by the operation panel imaging means. It is preferable to determine whether the workpiece is being machined or whether the workpiece is not being machined.
また、上記した（６）又は（７）に記載の自動化支援方法においては、（８）加工済のワークを前記工作機械から搬出するための信号を第２加工周辺装置へ送信する外部出力工程をさらに有し、前記加工処理の状況の判定結果に基づいて前記ワークの加工完了を示す信号が前記第２加工周辺装置へ送信されることが好ましい。 Further, in the automation support method described in (6) or (7) above, (8) an external output step of transmitting a signal for carrying out the processed workpiece from the machine tool to the second processing peripheral device. Preferably, the apparatus further includes a signal indicating completion of machining of the workpiece, and transmits a signal to the second machining peripheral device based on a determination result of the status of the machining process.
また、上記した（６）～（８）のいずれかに記載の自動化支援方法においては、（９）前記第１加工周辺装置から搬送された前記ワークの形状を形状測定装置によって測定する形状測定工程をさらに有し、前記形状測定装置の測定結果に基づいて、前記加工情報入力手段を介して前記ワークの加工内容が変更されることが好ましい。 Further, in the automation support method according to any one of (6) to (8) above, (9) a shape measuring step of measuring the shape of the workpiece transferred from the first processing peripheral device with a shape measuring device; It is preferable that the shape measuring device further comprises: the processing content of the workpiece is changed via the processing information input means based on the measurement result of the shape measuring device.
また、上記した（６）～（９）のいずれかに記載の自動化支援方法においては、（１０）前記ワークの加工情報および前記工作機械の動作情報の少なくとも一方を含む管理データを、外部に設けられた生産管理手段に対してネットワークを介して送信する外部通信工程をさらに有することが好ましい。 Further, in the automation support method described in any one of (6) to (9) above, (10) management data including at least one of machining information of the workpiece and operation information of the machine tool is provided externally. It is preferable to further include an external communication step of transmitting data to the designated production control means via a network.
本発明によれば、既設の工作機械に対して大掛かりな改造を施さずに搬送ロボットや搬出ロボットなどの加工周辺装置を後付けで組み合わせることが可能となる。 According to the present invention, it is possible to retrofit an existing machine tool with processing peripheral devices such as a transfer robot and a carry-out robot without making any major modifications.
本発明を実施するための実施形態について説明する。なお、以下の図で例示するように、鉛直方向をＺ方向として当該Ｚ方向と交差する方向をＸ方向及びＹ方向とそれぞれ便宜的に定義して説明する。しかしながら本発明は上述した方向の規定に左右されるものではなく、特許請求の範囲を不当に減縮するものでないことは言うまでもない。 Embodiments for implementing the present invention will be described. In addition, as illustrated in the following figures, the vertical direction is defined as the Z direction, and the directions intersecting the Z direction are defined as the X direction and the Y direction, respectively, for convenience. However, it goes without saying that the present invention is not dependent on the above-mentioned directional definition, and that the scope of the claims is not unduly restricted.
また、以下で特に詳述する構成以外の構成については公知の装置や機構を適用できる。より具体的には、例えば数値制御（ＮＣ）工作機械の詳細な構造、ＰＬＣの構成あるいはＩ／Ｏユニットの詳細な構造については、上記した特許文献をはじめ公知の種々のＮＣ工作機械、ＰＬＣあるいはＩ／Ｏユニットを援用してもよい。 Furthermore, known devices and mechanisms can be applied to configurations other than those specifically described in detail below. More specifically, for example, regarding the detailed structure of a numerical control (NC) machine tool, the structure of a PLC, or the detailed structure of an I/O unit, various known NC machine tools, PLC or An I/O unit may also be used.
＜ワークの加工システム＞
まず本発明の実施形態にかかるワークＷの加工システムについて、図１を用いて説明する。同図から理解されるとおり、実施形態のワーク加工システムは、自動化支援装置１００、数値制御工作機械２００、第１加工周辺装置３００および第２加工周辺装置４００を含んで構成されている。なお本実施形態では、第１加工周辺装置３００および第２加工周辺装置４００は六軸制御が可能な搬送ロボットで兼用して構成されているが、この形態に限られず第１加工周辺装置３００と第２加工周辺装置４００をそれぞれ別体で構成してもよい。
<Workpiece processing system>
First, a processing system for a workpiece W according to an embodiment of the present invention will be described using FIG. 1. As understood from the figure, the workpiece processing system of the embodiment includes an automation support device 100, a numerically controlled machine tool 200, a first processing peripheral device 300, and a second processing peripheral device 400. In this embodiment, the first machining peripheral device 300 and the second machining peripheral device 400 are configured to be dual-purpose transfer robots capable of six-axis control; however, the present invention is not limited to this configuration. The second processing peripheral devices 400 may be configured separately.
数値制御工作機械２００は、例えばコンピュータ制御によってワークＷを加工する機能を備えている。このように、本発明において「ＮＣ工作機械」とは、従来のＮＣ工作機械に加えてコンピュータ制御によって動作するＣＮＣ工作機械も含まれるものとする。
なお、数値制御によって駆動するＮＣ工作機械としては、例えばＮＣ旋盤やＮＣフライス盤などが例示できるが左記に限定されない。
また、本実施形態では自動化支援装置１００の適用対象としてＮＣ工作機械を例示しているが、これに限られず撮像可能な操作盤（操作パネル）を有する一般的な工作機械にも適用可能であることは上述のとおりである。
The numerically controlled machine tool 200 has a function of machining a work W under computer control, for example. Thus, in the present invention, the term "NC machine tool" includes not only conventional NC machine tools but also CNC machine tools that operate under computer control.
Note that examples of NC machine tools driven by numerical control include, but are not limited to, NC lathes and NC milling machines.
Further, in this embodiment, the automation support device 100 is applied to an NC machine tool, but is not limited to this, and can also be applied to a general machine tool having an operation panel that can take an image. This is as stated above.
すなわち本発明が適用できるＮＣ工作機械としては、上記の他に、例えば工具を自動交換して多種類の加工が可能なターニングセンターやマシニングセンター、ＮＣ研削盤、ＮＣボール盤、ＮＣ歯車加工機、あるいはＮＣ放電加工機やＮＣレーザー加工機など数値制御で加工が可能な公知の種々の工作機械が適用できる。
また、本実施形態に適用可能なワークＷについても特に制限はなく、例えば材料面においては金属材料や樹脂材料で構成された公知の被加工材が適用でき、形状面についても丸棒や矩形物など公知のワークが適用できる。
In other words, examples of NC machine tools to which the present invention can be applied include, in addition to the above, turning centers, machining centers, NC grinding machines, NC drilling machines, NC gear processing machines, and NC machines that can perform various types of processing by automatically changing tools. Various known machine tools that can perform processing by numerical control, such as electrical discharge machines and NC laser processing machines, can be used.
Further, there are no particular limitations on the workpiece W that can be applied to this embodiment. For example, in terms of materials, known workpieces made of metal materials or resin materials can be used, and in terms of shape, round bars and rectangular objects can be used. Well-known works such as these can be applied.
一例として、本実施形態における数値制御工作機械２００は、ワークＷを加工可能なＣＮＣ旋盤であり、操作パネル２１０、ワーク加工部２２０、チャッキング部２３０を含んで構成されている。 As an example, the numerically controlled machine tool 200 in this embodiment is a CNC lathe that can process a workpiece W, and includes an operation panel 210, a workpiece processing section 220, and a chucking section 230.
操作パネル２１０は、例えば図２（ａ）に例示されるような、加工中であることを示す「実行中」表示や各種の数値を表示する操作画面２１０ａと、ワーク加工部２２０によるワークＷの加工を開始するスタートボタンや加工プログラムの入力ボタンや呼出ボタンなどが配置された操作ボタン２１０ｂと、を備えた公知の操作パネルである。
このうち操作ボタン２１０ｂは、操作画面２１０ａに隣接した押しボタンとなっているが、この形態に限られず操作画面２１０ａ内に表示される形態のボタンとなっていてもよい。この場合、操作画面２１０ａの例としては、例えば公知のタッチパネル式の液晶パネルなどが挙げられる。
The operation panel 210 includes an operation screen 210a that displays an "in progress" display indicating that processing is in progress and various numerical values, as illustrated in FIG. This is a known operation panel that includes an operation button 210b on which a start button for starting machining, a machining program input button, a call button, etc. are arranged.
Of these, the operation button 210b is a push button adjacent to the operation screen 210a, but is not limited to this form, and may be a button displayed within the operation screen 210a. In this case, an example of the operation screen 210a is a known touch panel type liquid crystal panel.
なお操作パネル２１０におけるスタートボタンの位置や加工プログラムの入力ボタンなど各種ボタンの入力位置（画面上のレイアウト）は、メーカー及びシリーズが同じであればそれぞれの制御装置において画面レイアウトやボタン配置がほぼ同様な仕様になっていることが多い（一例として、例えばＦＡＮＵＣ社製の０ｉシリーズや３０ｉシリーズ、三菱電機株式会社のＭ８０シリーズなど）。
従って、あるメーカーにおける特定のシリーズに注目すればその画面レイアウトやボタン配置は同様な仕様であることから、例えば操作パネル内におけるボタン位置（加工を開始する「スタートボタン」、加工中であるか否かを表示する「実行中」表示（図２（ｂ）参照）、あるいは加工プログラムを入力する「プログラムボタン」などの位置）などは画面内のどの位置に存在するかを予測して概ね特定することが可能であると言える。
Note that the input positions (on-screen layout) of various buttons such as the start button position and machining program input button on the operation panel 210 are almost the same for each control device if the manufacturer and series are the same. (For example, FANUC's 0i series and 30i series, Mitsubishi Electric Corporation's M80 series, etc.)
Therefore, if you focus on a specific series from a certain manufacturer, the screen layout and button arrangement are similar, so for example, the button position on the operation panel (the "start button" to start machining, whether the machining is in progress or not) The location of the "Running" display (see Figure 2 (b)) that displays the current state of the process (see Figure 2(b)), or the location of the "Program button" that inputs the machining program) is roughly identified by predicting where it will be located on the screen. It can be said that it is possible.
したがって後述する自動化支援装置１００においては、図２（ａ）に示すように、操作ボタン２１０ｂのうちスタートボタンやプログラムボタンに対応する位置などに加工情報入力手段（ソレノイドなど）を配置するとともに、操作画面２１０ａに対応する位置に操作パネル撮像手段（カメラなど）を配置する構成を基準としている。
なお一部の工作機械における操作パネルは上記したごとき標準レイアウトとなっていないものも存在するが、そのような場合には自動化支援装置１００を組み込む際に加工情報入力手段（ソレノイドなど）や操作パネル撮像手段（カメラなど）の位置を調整すれば足りる。
Therefore, in the automation support device 100, which will be described later, as shown in FIG. The configuration is based on a configuration in which an operation panel imaging means (such as a camera) is arranged at a position corresponding to the screen 210a.
Note that the operation panels of some machine tools do not have the standard layout as described above, but in such cases, when installing the automation support device 100, machining information input means (solenoids, etc.) and operation panels It is sufficient to adjust the position of the imaging means (camera, etc.).
ワーク加工部２２０は、例えばワークＷを研削加工する工具（刃物）を保持可能な公知の刃物台を含む送り装置が例示できる。
チャッキング部２３０は、例えばワークＷをチャッキング可能なチャックを備えた公知の主軸台が例示できる。
なおＮＣ旋盤（ＣＮＣ旋盤も同様）の詳細な構造や仕様については、例えば特開平５－１７７４９４号公報などに開示された構造や、他の公知の構造を適用できる。
The workpiece processing section 220 may be, for example, a feeding device including a known tool rest capable of holding a tool (blade) for grinding the workpiece W.
The chucking unit 230 may be, for example, a known headstock equipped with a chuck capable of chucking the workpiece W.
As for the detailed structure and specifications of the NC lathe (the same applies to CNC lathes), the structure disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 5-177494, or other known structures can be applied.
第１加工周辺装置３００は、未加工のワークＷを上記したチャッキング部２３０に搬送可能なワーク搬送手段である。かようなワーク搬送手段としては、特に制限はなく、例えば特開２０１０－２７７４２５号公報や特開２０１７－１０２８２５号公報に開示された６軸制御が可能な公知の搬送ロボットが例示できる。 The first processing peripheral device 300 is a workpiece transport means that can transport the unprocessed workpiece W to the chucking section 230 described above. There are no particular limitations on such a workpiece conveyance means, and for example, known conveyance robots capable of six-axis control disclosed in JP-A-2010-277425 and JP-A-2017-102825 can be exemplified.
第２加工周辺装置４００は、加工済のワークＷを上記したチャッキング部２３０から外部へ搬出可能なワーク搬出手段である。かようなワーク搬出手段としては、特に制限はなく、例えば上記と同様に特開２０１０－２７７４２５号公報や特開２０１７－１０２８２５号公報に開示された６軸制御が可能な公知の搬送ロボットが例示できる。
なお本実施形態の第２加工周辺装置４００は上記第１加工周辺装置３００と兼用される構成（すなわち一台の搬送・搬出ロボット）となっているが、それぞれを別々に設置してもよい。
The second machining peripheral device 400 is a workpiece transport means that can transport the processed workpiece W from the above-described chucking section 230 to the outside. There are no particular limitations on such a workpiece transporting means, and examples thereof include known transfer robots capable of 6-axis control disclosed in JP-A No. 2010-277425 and JP-A No. 2017-102825 as described above. can.
Although the second processing peripheral device 400 of the present embodiment is configured to be used also as the first processing peripheral device 300 (that is, one transport/unloading robot), each may be installed separately.
＜自動化支援装置１００＞
次に図１～３を参照しつつ、本実施形態における数値制御工作機械に追設可能な自動化支援装置１００の詳細な構成について説明する。
まず本実施形態の自動化支援装置１００は、図１及び図２から明らかなとおり、ワークＷを加工する既設の数値制御工作機械２００の操作パネル２１０に追設される。図２に示すように、本実施形態では、自動化支援装置１００は、操作パネル２１０の操作画面２１０ａや操作ボタン２１０ｂの設置面に対して開閉可能なように接続部材１１０を介して操作パネル２１０に取り付けられる。
<Automation support device 100>
Next, the detailed configuration of the automation support device 100 that can be added to the numerically controlled machine tool in this embodiment will be explained with reference to FIGS. 1 to 3.
First, as is clear from FIGS. 1 and 2, the automation support device 100 of this embodiment is added to the operation panel 210 of an existing numerically controlled machine tool 200 that processes a workpiece W. As shown in FIG. 2, in this embodiment, the automation support device 100 is connected to the operation panel 210 via the connection member 110 so that it can be opened and closed with respect to the installation surface of the operation screen 210a and operation buttons 210b of the operation panel 210. It is attached.
なお接続部材１１０の具体例としては、例えば蝶番など公知の部品が例示できる。また、本実施形態では水平方向（θｚ方向）に蝶番を介して開閉する構成となっているが、鉛直方向（θｙ方向）に蝶番を介して開閉する構成となっていてもよい。また、自動化支援装置１００の操作パネル２１０に対する取り付け態様も上記に限定されず、例えば公知のスライド機構（接続部材１１０の他の一例）を介して操作画面２１０ａに対して上下方向（Ｚ方向）や左右方向（Ｙ方向）にスライド可能に取り付けられる構成であってもよい。 Note that, as a specific example of the connecting member 110, a known component such as a hinge can be exemplified. Further, in this embodiment, the structure is such that it opens and closes in the horizontal direction (θz direction) via a hinge, but it may be configured to open and close in the vertical direction (θy direction) via a hinge. Furthermore, the manner in which the automation support device 100 is attached to the operation panel 210 is not limited to the above. For example, it can be attached to the operation screen 210a in the vertical direction (Z direction) or via a known slide mechanism (another example of the connection member 110). It may be configured to be slidably attached in the left-right direction (Y direction).
このように自動化支援装置１００は接続部材１１０を介して操作画面２１０ａや操作ボタン２１０ｂに対して開閉可能とされているため、例えば作業者が直接的に操作画面２１０ａを見たり又は操作ボタン２１０ｂを押圧したいときなどに自動化支援装置１００を開状態とすることができる。 In this way, the automation support device 100 can be opened and closed with respect to the operation screen 210a and the operation buttons 210b via the connection member 110, so that, for example, an operator cannot directly view the operation screen 210a or press the operation buttons 210b. The automation support device 100 can be opened when pressing is desired.
次に図３も参照しつつ、自動化支援装置１００の具体的な構成について説明する。
同図に示すように、本実施形態の自動化支援装置１００は、外部入力手段１０、操作パネル撮像手段２０、加工情報入力手段３０、制御手段４０及び外部出力手段５０などを含んで構成されている。
Next, the specific configuration of the automation support device 100 will be described with reference to FIG. 3 as well.
As shown in the figure, the automation support device 100 of this embodiment includes an external input means 10, an operation panel imaging means 20, a processing information input means 30, a control means 40, an external output means 50, etc. .
外部入力手段１０は、上記した数値制御工作機械２００にワークＷを搬送する第１加工周辺装置３００からの信号を受信する機能を有している。かような外部入力手段１０の具体例としては、上記特許文献３に例示されるような一般的な公知のＩ／Ｏユニットなどが例示できる。 The external input means 10 has a function of receiving a signal from the first machining peripheral device 300 that conveys the workpiece W to the numerically controlled machine tool 200 described above. A specific example of such external input means 10 is a general known I/O unit as exemplified in the above-mentioned Patent Document 3.
このとき第１加工周辺装置３００からの信号としては、数値制御工作機械２００へワークＷの搬送が完了（例えばチャッキング部２３０にワークＷをチャッキングさせるなど）したことを示す搬送完了信号や、未だワークを搬送中である旨の信号などが例示できる。 At this time, the signals from the first processing peripheral device 300 include a transfer completion signal indicating that the transfer of the workpiece W to the numerically controlled machine tool 200 has been completed (for example, causing the chucking unit 230 to chuck the workpiece W), An example is a signal indicating that the work is still being transported.
操作パネル撮像手段２０は、前記数値制御工作機械２００の操作パネル２１０（操作画面２１０ａ）を撮像する機能を有している。かような操作パネル撮像手段２０の具体例としては、公知のカメラが例示できる。なお図２に示すように、ハーフミラーＨ／Ｍを介して操作パネル撮像手段２０を操作パネル２１０の上部に取り付ける態様であってもよい。これにより、作業者は自動化支援装置１００が操作パネル２１０に取り付けられた状態でも操作画面２１０ａの表示内容（一例として図２（ｂ）参照）を視認することが可能となる。 The operation panel image capturing means 20 has a function of capturing an image of the operation panel 210 (operation screen 210a) of the numerically controlled machine tool 200. A specific example of such an operation panel imaging means 20 is a known camera. Note that, as shown in FIG. 2, the operation panel imaging means 20 may be attached to the upper part of the operation panel 210 via a half mirror H/M. Thereby, the operator can visually confirm the display contents of the operation screen 210a (see FIG. 2(b) as an example) even when the automation support device 100 is attached to the operation panel 210.
加工情報入力手段３０は、前記した外部入力手段１０による前記信号の受信を受けて、操作パネル２１０を押圧して加工に必要な加工情報の入力を行う機能を有している。かような加工情報入力手段３０の具体例としては、例えばソレノイドによる押圧棒（押しボタン式の場合）や、スタイラスペン（タッチパネル式の場合）など公知の入力部材が例示できる。 The processing information input means 30 has a function of receiving the signal from the external input means 10 described above and pressing the operation panel 210 to input processing information necessary for processing. Specific examples of such processing information input means 30 include known input members such as a solenoid press bar (in the case of a push button type) and a stylus pen (in the case of a touch panel type).
そして本実施形態の自動化支援装置１００は、例えば第１加工周辺装置３００からワークＷの搬送完了を示す信号を受信すると、後述する制御手段４０におけるタスク処理部４２の制御の下で、上記したソレノイドやスタイラスペンを介して操作パネル２１０の操作ボタン２１０ｂを押圧する。これにより、例えば加工処理をスタートする情報や加工に使用する加工プログラムの情報などワークＷの加工に必要な加工情報の入力を行うことが可能となっている。 When the automation support device 100 of the present embodiment receives a signal indicating completion of conveyance of the workpiece W from the first processing peripheral device 300, for example, the automation support device 100 activates the solenoid The user presses the operation button 210b on the operation panel 210 using a stylus pen or a stylus pen. This makes it possible to input machining information necessary for machining the workpiece W, such as information for starting machining and information on a machining program used for machining.
制御手段４０は、前記した加工情報入力手段３０による前記操作パネル２１０への情報入力前後の画像を比較して、加工情報入力手段３０が入力指示した加工処理の状況を判定する機能を有している。かような制御手段４０としては、メモリや演算機能を備えた公知のＣＰＵが例示できる。 The control means 40 has a function of comparing images before and after information is input to the operation panel 210 by the processing information input means 30, and determines the status of the processing processing inputted by the processing information input means 30. There is. An example of such a control means 40 is a known CPU equipped with memory and arithmetic functions.
本実施形態における制御手段４０、図３に示すように、ＯＣＲ処理部４１、タスク処理部４２、比較処理部４３、アラーム部４４およびデータ送信部４５を含んで構成されている。
ＯＣＲ処理部４１は、公知の光学的文字認識（Optical Character Recognition/Reader）アルゴリズムに基づいて、操作パネル２１０（操作画面２１０ａ）の文字認識を行う機能を有している。これにより、制御手段４０は、操作画面２１０ａ内の文字を認識することが可能となっている。
As shown in FIG. 3, the control means 40 in this embodiment includes an OCR processing section 41, a task processing section 42, a comparison processing section 43, an alarm section 44, and a data transmission section 45.
The OCR processing unit 41 has a function of recognizing characters on the operation panel 210 (operation screen 210a) based on a known optical character recognition/reader algorithm. This allows the control means 40 to recognize the characters on the operation screen 210a.
なお上述のとおり汎用的な数値制御工作機械の操作パネルにおける画面レイアウトはほぼ共通な仕様となっていることから、例えば上記「実行中」や加工プログラムのプログラム番号など文字認識が必要な領域を予め絞っておくこともできる。 As mentioned above, the screen layout on the operation panel of general-purpose numerically controlled machine tools has almost the same specifications. You can also narrow it down.
タスク処理部４２は、不図示のメモリに格納された加工プログラムに従った処理などを実行する機能を有している。これにより、制御手段４０は、例えば第１加工周辺装置３００からの搬送完了信号を受信した後で、上記した加工に必要な加工情報（スタートボタンの押圧指令や所定の加工プログラムの番号入力指令）に基づくタスクを実行することが可能となっている。 The task processing unit 42 has a function of executing processing according to a machining program stored in a memory (not shown). Thereby, after receiving the conveyance completion signal from the first processing peripheral device 300, for example, the control means 40 receives processing information necessary for the above-mentioned processing (start button press command, predetermined processing program number input command). It is now possible to perform tasks based on
比較処理部４３は、操作画面２１０ａ内の所定領域における時間的な前後を比較することで、ワークＷの加工状態を比較する機能を有している。一例として、図６に示すように、ワークＷが加工中であれば操作画面２１０ａ内の所定領域に「実行中」の表示がなされる一方で、ワークＷの加工が停止中であれば操作画面２１０ａ内の所定領域に「実行中」の表示がなされない。そこで比較処理部４３は、上記ＯＣＲ処理部のＯＣＲ処理を介して、上記所定領域の時間的な前後を比較する処理を行う。これにより制御手段４０は、前記した加工処理の状況として「ワークＷの加工中」と「ワークＷの加工停止中」の少なくとも一方を判定することが可能となっている。 The comparison processing unit 43 has a function of comparing the machining state of the work W by comparing the time before and after in a predetermined area in the operation screen 210a. As an example, as shown in FIG. 6, if the workpiece W is being processed, "in progress" is displayed in a predetermined area on the operation screen 210a, while if the workpiece W is being stopped, the operation screen "In progress" is not displayed in a predetermined area within 210a. Therefore, the comparison processing section 43 performs a process of comparing the predetermined area before and after the predetermined area in time through the OCR processing of the OCR processing section. This allows the control means 40 to determine at least one of "processing the workpiece W" and "stopping processing the workpiece W" as the processing status described above.
アラーム部４４は、例えばワークＷの加工中におけるエラー発生など非定常状態となった際に警告を発する機能を有している。かような警告の態様としては、音声および映像の少なくとも１つを用いて作業者など外部に対してアラームを発することが例示できる。
データ送信部４５は、通信装置の一部として機能し、前記したワークＷの加工情報および数値制御工作機械２００の動作情報の少なくとも一方を含む管理データを外部に送信する。
The alarm section 44 has a function of issuing a warning when an unsteady state occurs, such as when an error occurs during machining of the workpiece W, for example. An example of such a mode of warning is issuing an alarm to an external person such as a worker using at least one of audio and video.
The data transmitter 45 functions as a part of the communication device, and transmits management data including at least one of the processing information of the workpiece W and the operation information of the numerically controlled machine tool 200 to the outside.
図３に示すように、本実施形態の制御手段４０は、外部に設けられた生産管理手段ＨＤに対してインターネットやＬＡＮなど公知のネットワークを介して前記した管理データを送信する制御を行う。これにより例えば本実施形態の加工システムを工場内に複数備えて各々の制御手段４０からそれぞれ上記管理データを送信することで、生産管理手段ＨＤにおいて生産状況などを集中管理することなどが可能となる。 As shown in FIG. 3, the control means 40 of this embodiment controls the transmission of the above-mentioned management data to the externally provided production management means HD via a known network such as the Internet or LAN. As a result, for example, by providing a plurality of processing systems of this embodiment in a factory and transmitting the above-mentioned management data from each control means 40, it becomes possible to centrally manage the production status etc. in the production control means HD. .
また、生産管理手段ＨＤは、例えば各制御手段４０を介して各装置における「実行中」を監視する事で各々の装置の稼働時間の集中管理することもできる。あるいは、生産管理手段ＨＤは、制御手段４０を介して操作画面２１０ａ内における主軸の回転数を読み取るように設定すれば、稼働中の装置における加工条件を集中管理することにも応用できる。
なお生産管理手段ＨＤの具体例としては、例えば大容量のハードディスクを備えたＰＣやサーバ、あるいはクラウド上のデータベースなど公知の記憶手段を備えたコンピュータが挙げられる。
Further, the production management means HD can also centrally manage the operating time of each device by monitoring the “execution” state of each device via each control means 40, for example. Alternatively, if the production management means HD is set to read the rotational speed of the spindle in the operation screen 210a via the control means 40, it can also be applied to centrally manage the processing conditions in the operating equipment.
Specific examples of the production management means HD include, for example, a PC or server equipped with a large-capacity hard disk, or a computer equipped with a known storage means such as a database on the cloud.
外部出力手段５０は、加工済のワークＷを前記数値制御工作機械２００から搬出するための第２加工周辺装置４００へ信号を送信する機能を有している。そして本実施形態の外部出力手段５０は、前記した加工処理の状況の判定結果に基づいて、加工完了を示す信号を第２加工周辺装置４００へ送信する。 The external output means 50 has a function of transmitting a signal to the second processing peripheral device 400 for carrying out the processed workpiece W from the numerically controlled machine tool 200. Then, the external output means 50 of this embodiment transmits a signal indicating completion of machining to the second machining peripheral device 400 based on the determination result of the status of the machining process described above.
これにより第２加工周辺装置４００は、例えば外部出力手段５０を介して制御手段４０（タスク処理部４２）からワークＷの加工完了を示す加工完了信号を受信すると、数値制御工作機械２００のチャッキング部２３０から加工済のワークＷを搬出する処理を行う。
なお上記した外部入力手段１０への信号入力や外部出力手段５０からの信号出力は、公知技術に従って、直接的に加工周辺装置と送受信されていてもよいし、上記したＰＬＣを介して実行される態様であってもよい。
Thereby, when the second machining peripheral device 400 receives a machining completion signal indicating completion of machining of the workpiece W from the control means 40 (task processing unit 42) via the external output means 50, for example, the second machining peripheral device 400 starts chucking the numerically controlled machine tool 200. A process of carrying out the processed workpiece W from the section 230 is performed.
Note that the signal input to the external input means 10 and the signal output from the external output means 50 described above may be directly transmitted and received with processing peripheral devices according to known techniques, or may be performed via the PLC described above. It may be an aspect.
＜自動化支援装置１００の操作パネル２１０への追設処理＞
次に図４も参照しつつ、既設の数値制御工作機械２００へ自動化支援装置１００を追設する場合における追設処理（装置立ち上げ）について説明する。
例えば既設の数値制御工作機械２００に対して上記した搬出入ロボットなどの加工周辺装置を増設して自動化する場合、まずステップ１では１又は複数の加工周辺装置を数値制御工作機械２００と隣接して配備する。
<Additional process to operation panel 210 of automation support device 100>
Next, with reference to FIG. 4 as well, a description will be given of the addition processing (device startup) when adding the automation support device 100 to the existing numerically controlled machine tool 200.
For example, when automating an existing numerically controlled machine tool 200 by adding machining peripheral devices such as the above-mentioned loading/unloading robot, first in step 1, one or more machining peripheral devices are installed adjacent to the numerically controlled machine tool 200. Deploy.
次いでステップ２では、本装置（自動化支援装置１００）と加工周辺装置の入出力を配線する。より具体的には、図３を用いて上述のとおり、ＰＬＣを介して又は介さずに、自動化支援装置１００のＩｎｐｕｔ及びＯｕｔｐｕｔのＩ／Ｏユニット（外部入力手段１０＆外部出力手段５０）と加工周辺装置の制御部とを電気的に接続する。これにより自動化支援装置１００の制御手段４０は、上記した加工周辺装置との間で各種の制御信号の送受信が可能となる。 Next, in step 2, the input/output of this device (automation support device 100) and processing peripheral devices are wired. More specifically, as described above with reference to FIG. Electrically connect to the control section of the device. This allows the control means 40 of the automation support device 100 to send and receive various control signals to and from the processing peripheral devices described above.
その後にステップ３では、本装置（自動化支援装置１００）をワーク加工装置（数値制御工作機械２００）に取り付ける。より具体的には、上記した接続部材１１０を介して操作パネル２１０に自動化支援装置１００を配設する。このとき、上述したとおり自動化支援装置１００は必要に応じて操作パネル２１０に対して開閉可能となっており、作業者は必要に応じて直接的に操作画面２１０ａや操作ボタン２１０ｂを調整することもできる。 After that, in step 3, this device (automation support device 100) is attached to the workpiece processing device (numerically controlled machine tool 200). More specifically, the automation support device 100 is installed on the operation panel 210 via the connection member 110 described above. At this time, as described above, the automation support device 100 can be opened and closed with respect to the operation panel 210 as necessary, and the operator can also directly adjust the operation screen 210a and operation buttons 210b as necessary. can.
操作パネル２１０に自動化支援装置１００を取り付けた後で、続くステップ４ではコーディングと微調整の少なくとも１つを実施する。すなわち、かようなコーディング処理としては、例えば上記したタスク処理部４２で実行するタスク（例えばワークＷの加工手順や加工内容のプログラミング）を制御手段４０にインプットすることが例示できる。また、かような微調整の一例としては、例えば自動化支援装置１００における加工情報入力手段３０（ソレノイドなど）の押圧位置の調整などが挙げられる。 After the automation support device 100 is attached to the operation panel 210, at least one of coding and fine adjustment is performed in the following step 4. That is, as such a coding process, for example, inputting a task to be executed by the above-mentioned task processing unit 42 (for example, programming the processing procedure and processing contents of the workpiece W) to the control means 40 can be exemplified. An example of such fine adjustment is, for example, adjusting the pressing position of the processing information input means 30 (solenoid or the like) in the automation support device 100.
そしてステップ５では、一例として試し加工を行って上記した配線やコーディングなどが適正か否かが判定される。なお本例では、試し加工を行ってその結果に基づいて設置態様の良否を判定しているが、この例に限られずワークを試し加工をせず試運転だけ行って設置態様の良否を判定してもよい。 Then, in step 5, as an example, trial processing is performed to determine whether the above-mentioned wiring, coding, etc. are appropriate. Note that in this example, trial machining is performed and the quality of the installation mode is determined based on the result, but this is not limited to this example. Good too.
以上のステップを経ることで、元々は加工周辺装置（搬送ロボットや搬出ロボットなど）と連動しておらず単独で設置されていた数値制御工作機械２００に対し、自動化支援装置１００を追設して後付けで加工周辺装置と数値制御工作機械２００とを自動化した加工システムを実現できる。 By going through the above steps, the automation support device 100 can be added to the numerically controlled machine tool 200, which was originally installed independently without being linked to processing peripheral devices (transfer robot, unloading robot, etc.). By retrofitting, it is possible to realize a processing system that automates processing peripheral devices and the numerically controlled machine tool 200.
＜自動化支援装置が追設された加工システムによるワークの加工処理＞
次に図５を参照しつつ、自動化支援装置１００が追設された加工システム（本例では数値制御工作機械２００、第１加工周辺装置３００及び第２加工周辺装置４００）によるワークＷの加工態様について説明する。
<Workpiece processing using a processing system with additional automation support equipment>
Next, referring to FIG. 5, the processing mode of the workpiece W by the processing system (in this example, the numerically controlled machine tool 200, the first processing peripheral device 300, and the second processing peripheral device 400) in which the automation support device 100 is additionally installed. I will explain about it.
すなわち本実施形態では、ワークＷを加工する既設の数値制御工作機械２００の操作パネル２１０に追設された自動化支援装置１００を用いた自動化支援方法に基づいて、上述の加工システムによってワークＷの加工が実行される。
まずステップ１では、自動化支援装置１００の制御手段４０は、数値制御工作機械２００に未加工のワークＷを搬送する第１加工周辺装置３００から上記した信号を受信したか否かが判定される（受信工程）。
That is, in this embodiment, the workpiece W is processed by the above-described processing system based on an automation support method using the automation support device 100 added to the operation panel 210 of the existing numerically controlled machine tool 200 that processes the workpiece W. is executed.
First, in step 1, it is determined whether the control means 40 of the automation support device 100 has received the above-mentioned signal from the first processing peripheral device 300 that conveys the unprocessed workpiece W to the numerically controlled machine tool 200 ( receiving process).
そして第１加工周辺装置３００から上記した信号を受信した場合には、次いでステップ２で加工情報入力手段３０を介して加工処理が開始される（加工情報入力工程）。より具体的には、第１加工周辺装置３００からの上記信号の受信を受けて、加工情報入力手段３０を介して操作パネル２１０を押圧して前記した加工に必要な加工情報の入力（例えば加工プログラム番号の入力やスタートボタンの押圧など）が行われる。 When the above-mentioned signal is received from the first processing peripheral device 300, processing is then started in step 2 via the processing information input means 30 (processing information input step). More specifically, in response to receiving the signal from the first processing peripheral device 300, the operation panel 210 is pressed via the processing information input means 30 to input processing information necessary for the processing (for example, processing). (entering the program number, pressing the start button, etc.).
上記ステップ２に次いでステップ３では、上記操作パネル撮像手段２０で操作パネル２１０の操作画面２１０ａを撮像する（画像取得工程）。より具体的に本実施形態では、ワークＷの加工中において、図５に示すようにステップ３からステップ５を繰り返すことで、前記加工情報入力手段３０による操作パネル２１０への情報入力前後の画像を操作パネル撮像手段２０によって取得する。 In step 3 following step 2, the operation panel imaging means 20 images the operation screen 210a of the operation panel 210 (image acquisition step). More specifically, in this embodiment, during processing of the workpiece W, by repeating steps 3 to 5 as shown in FIG. It is acquired by the operation panel imaging means 20.
そしてステップ４においては、ステップ３で撮像した画像を解析する。具体的に制御手段４０は、撮像した操作パネル２１０の画面情報に対して上記したＯＣＲ処理を行って、所定の領域に表示された内容を解析する。 Then, in step 4, the image captured in step 3 is analyzed. Specifically, the control means 40 performs the above-described OCR processing on the imaged screen information of the operation panel 210 and analyzes the content displayed in a predetermined area.
続くステップ５において、制御手段４０はワークＷの加工が継続しているか否かを判定する（判定工程）。より具体的に制御手段４０は、取得した前記情報入力前後の画像を比較して加工情報入力手段３０が入力指示した加工処理の状況を判定する。 In subsequent step 5, the control means 40 determines whether or not machining of the workpiece W is continuing (determination step). More specifically, the control means 40 compares the acquired images before and after the information input and determines the status of the processing processing inputted by the processing information input means 30.
一例として、制御手段４０は、当該判定工程においては、前記操作パネル２１０の画面（操作画面２１０ａ）に対して上記ＯＣＲ処理を行うことで、加工処理の状況としてワークＷの加工中とワークの加工停止中の少なくとも一方を判定することができる。
なおステップ２でワークＷの加工が開始された直後は比較される画像はないことから、最初に画像を取得した直後のステップ５においては比較処理が行われないこととなる。
For example, in the determination step, the control means 40 performs the OCR processing on the screen of the operation panel 210 (operation screen 210a), and determines that the workpiece W is being processed and that the workpiece is being processed. At least one of them can be determined to be stopped.
Note that since there is no image to be compared immediately after processing of the workpiece W is started in step 2, no comparison processing is performed in step 5 immediately after the first image is acquired.
一方で図６に示すように、画像比較の結果、所定領域において「実行中」から文字無し状態に変化したと判定された場合には、チャッキングされたワークＷの加工が完了したこととなる。
その場合にはステップ６において、制御手段４０は、加工完了を示す信号を外部へ出力する（外部出力工程）。より具体的に制御手段４０は、前記した加工処理の状況の判定結果に基づいてワークＷの加工完了を示す加工完了信号が第２加工周辺装置４００へ送信される。この加工完了信号の受信を受けて、第２加工周辺装置４００によって加工済のワークＷが数値制御工作機械２００から搬出される。
On the other hand, as shown in FIG. 6, if it is determined that the predetermined area has changed from "in progress" to no text as a result of the image comparison, it means that the machining of the chucked workpiece W has been completed. .
In that case, in step 6, the control means 40 outputs a signal indicating completion of processing to the outside (external output step). More specifically, the control means 40 transmits a machining completion signal indicating completion of machining of the workpiece W to the second machining peripheral device 400 based on the determination result of the status of the machining process described above. Upon receiving this machining completion signal, the second machining peripheral device 400 carries out the machined workpiece W from the numerically controlled machine tool 200.
なお本実施形態ではステップ６において加工完了信号が外部へ送信される例を説明したが、本実施形態は上記に限られず他の信号を外部に送信することができる。例えば上述したとおり、ステップ２からステップ６のいずれかの工程において、ワークＷの加工情報および数値制御工作機械２００の動作情報の少なくとも一方を含む管理データを、外部に設けられた生産管理手段ＨＤに対して公知のネットワークを介して送信してもよい（外部通信工程）。 Although this embodiment has described an example in which a processing completion signal is transmitted to the outside in step 6, this embodiment is not limited to the above, and other signals can be transmitted to the outside. For example, as described above, in any one of steps 2 to 6, management data including at least one of the machining information of the workpiece W and the operation information of the numerically controlled machine tool 200 is sent to the externally provided production management means HD. Alternatively, the information may be transmitted via a known network (external communication step).
以上説明した本実施形態における数値制御工作機械に追設される自動化支援装置およびこれを用いた自動化支援方法によれば、既設の数値制御工作機械に対して大掛かりな改造を施さずに搬送ロボットや搬出ロボットなどの加工周辺装置を後付けで組み合わせてシステム化することが可能となっている。 According to the automation support device added to the numerically controlled machine tool and the automation support method using the same according to the present embodiment described above, the transfer robot or the It is now possible to systemize by retrofitting processing peripheral equipment such as unloading robots.
＜変形例＞
図６に変形例における本発明の加工システムを示す。
上記した実施形態に加え、本変形例で数値制御工作機械２００は形状測定装置６０をさらに備えている。かような形状測定装置６０の具体例としては、接触式であるか非接触式であるかを問わず、例えば探針式計測装置やレーザー式計測装置、画像解析式計測装置など公知の種々の形状測定装置を適用できる。
<Modified example>
FIG. 6 shows a modification of the processing system of the present invention.
In addition to the embodiment described above, the numerically controlled machine tool 200 in this modification further includes a shape measuring device 60. Specific examples of such a shape measuring device 60 include various known types, such as a probe type measuring device, a laser type measuring device, and an image analysis type measuring device, regardless of whether it is a contact type or a non-contact type. A shape measuring device can be applied.
そして自動化支援装置１００の制御手段４０は、上記した形状測定装置６０を用いて、第１加工周辺装置３００からチャッキング部２３０へ搬送されたワークＷの形状を測定してもよい（形状測定工程）。
さらに制御手段４０は、この形状測定装置６０の測定結果に基づいて、例えば加工寸法や加工プログラムを変更するなど加工情報入力手段３０を介してワークＷの加工内容を変更する制御を行ってもよい。
The control means 40 of the automation support device 100 may measure the shape of the workpiece W conveyed from the first processing peripheral device 300 to the chucking unit 230 using the shape measuring device 60 described above (shape measuring step ).
Furthermore, the control means 40 may perform control to change the machining details of the workpiece W via the machining information input means 30, such as changing machining dimensions or machining programs, based on the measurement results of the shape measuring device 60. .
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態やその変形例について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 Although preferred embodiments of the present invention and modifications thereof have been described above in detail with reference to the accompanying drawings, the present invention is not limited to such examples. It is clear that a person with ordinary knowledge in the technical field to which the present invention pertains can come up with various changes or modifications within the scope of the technical idea stated in the claims. It is understood that these also naturally fall within the technical scope of the present invention.
本発明の数値制御工作機械の自動化支援装置および自動化支援方法は、簡易な構成で加工システムの自動化を促進するのに適している。 The automation support device and automation support method for a numerically controlled machine tool of the present invention have a simple configuration and are suitable for promoting automation of a processing system.
１００ 自動化支援装置
１０ 載置手段
２０ 操作パネル撮像手段
３０ 加工情報入力手段
４０ 制御手段
５０ 外部出力手段
２００ 数値制御工作機械
３００ 第１加工周辺装置
４００ 第２加工周辺装置
100 Automation support device 10 Mounting means 20 Operation panel imaging means 30 Machining information input means 40 Control means 50 External output means 200 Numerical control machine tool 300 First machining peripheral device 400 Second machining peripheral device
Claims (10)
前記工作機械に前記ワークを搬送する第１加工周辺装置からの信号を受信する外部入力手段と、
前記操作パネルに対向して配置されるハーフミラーと、
前記ハーフミラー及び前記操作パネルの上部に配置されて、前記ハーフミラーを介して前記工作機械の操作パネルを撮像する操作パネル撮像手段と、
前記ハーフミラーを介して前記操作パネルを作業者が視認可能な視認領域と、
前記外部入力手段による前記信号の受信を受けて、前記操作パネルを押圧して前記加工に必要な加工情報の入力を行う加工情報入力手段と、
前記加工情報入力手段による前記操作パネルへの情報入力前後において前記操作パネル撮像手段が撮像した前記操作パネルの画像を比較して、前記加工情報入力手段が入力指示した加工処理の状況を判定する制御手段と、
を含み、
前記ハーフミラーおよび前記操作パネル撮像手段が前記操作パネルに対して取り付けられた状態で前記操作パネルの画面が前記作業者により視認されると共に、前記ハーフミラーを介して前記操作パネルの画面が前記操作パネル撮像手段により撮像される、ことを特徴とする工作機械の自動化支援装置。 An automation support device that is added to the operation panel of an existing machine tool that processes a workpiece,
external input means for receiving a signal from a first processing peripheral device that transports the workpiece to the machine tool;
a half mirror arranged opposite to the operation panel;
an operation panel imaging means disposed above the half mirror and the operation panel to image the operation panel of the machine tool through the half mirror ;
a visibility area where a worker can view the operation panel through the half mirror;
processing information input means for receiving the signal by the external input means and pressing the operation panel to input processing information necessary for the processing;
Control that compares images of the operation panel taken by the operation panel imaging means before and after information is input to the operation panel by the processing information input means, and determines the status of the processing processing instructed to be input by the processing information input means. means and
including;
With the half mirror and the operation panel imaging means attached to the operation panel, the screen of the operation panel is viewed by the operator, and the screen of the operation panel is viewed through the half mirror when the operation panel is displayed. An automation support device for a machine tool , characterized in that an image is captured by a panel imaging means .
前記外部出力手段は、前記制御手段による前記加工処理の状況の判定結果に基づいて、加工完了を示す信号を前記第２加工周辺装置へ送信する、請求項１又は２に記載の工作機械の自動化支援装置。 further comprising external output means for transmitting a signal to a second processing peripheral device for transporting the processed workpiece from the machine tool,
The machine tool automation according to claim 1 or 2, wherein the external output means transmits a signal indicating machining completion to the second machining peripheral device based on a determination result of the status of the machining process by the control means. Support equipment.
前記制御手段は、前記形状測定装置の測定結果に基づいて、前記加工情報入力手段を介して前記ワークの加工内容を変更する制御を行う、請求項１～３のいずれか一項に記載の工作機械の自動化支援装置。 further comprising a shape measuring device that measures the shape of the workpiece transferred from the first processing peripheral device,
The workpiece according to any one of claims 1 to 3, wherein the control means controls to change the machining content of the workpiece via the machining information input means based on the measurement results of the shape measuring device. Machine automation support equipment.
前記制御手段は、外部に設けられた生産管理手段に対してネットワークを介して前記管理データを送信する制御を行う、請求項１～４のいずれか一項に記載の工作機械の自動化支援装置。 further comprising a communication device that transmits management data including at least one of processing information of the workpiece and operation information of the machine tool to the outside;
5. The machine tool automation support device according to claim 1, wherein the control means controls transmitting the management data to an externally provided production management means via a network.
前記工作機械に前記ワークを搬送する第１加工周辺装置からの信号を受信する受信工程と、
前記第１加工周辺装置からの信号の受信を受けて、加工情報入力手段を介して前記操作パネルを押圧して前記加工に必要な加工情報の入力を行う加工情報入力工程と、
前記加工情報入力手段による前記操作パネルへの情報入力前後の画像を、前記操作パネルに対向して配置されるハーフミラーと、前記ハーフミラー及び前記操作パネルの上部に配置されて前記ハーフミラーを介して前記工作機械の操作パネルを撮像する操作パネル撮像手段と、によって取得する画像取得工程と、
取得した前記情報入力前後の画像を比較して前記加工情報入力手段が入力指示した加工処理の状況を判定する判定工程と、
を含み、
前記ハーフミラーおよび前記操作パネル撮像手段が前記操作パネルに対して取り付けられた状態で前記操作パネルの画面が前記自動化支援装置を操作する作業者により視認されると共に、前記ハーフミラーを介して前記操作パネルの画面が前記操作パネル撮像手段により撮像される、ことを特徴とする工作機械の自動化支援方法。 An automation support method using an automation support device added to the operation panel of an existing machine tool that processes a workpiece,
a receiving step of receiving a signal from a first processing peripheral device that transports the workpiece to the machine tool;
a machining information input step of receiving a signal from the first machining peripheral device and pressing the operation panel via a machining information input means to input machining information necessary for the machining;
Images before and after information is input to the operation panel by the processing information input means are transmitted through a half mirror disposed opposite to the operation panel, and a half mirror disposed above the half mirror and the operation panel. an operation panel image capturing means for capturing an image of the operation panel of the machine tool;
a determination step of comparing the acquired images before and after the information input to determine the status of the processing processing inputted by the processing information input means;
including;
With the half mirror and the operation panel imaging means attached to the operation panel, the screen of the operation panel can be viewed by the operator who operates the automation support device, and the operation can be performed via the half mirror. A method for supporting automation of a machine tool , characterized in that a screen of a panel is imaged by the operation panel imaging means .
前記加工処理の状況の判定結果に基づいて前記ワークの加工完了を示す信号が前記第２加工周辺装置へ送信される、請求項６又は７に記載の工作機械の自動化支援方法。 further comprising an external output step of transmitting a signal for transporting the processed workpiece from the machine tool to a second processing peripheral device,
8. The machine tool automation support method according to claim 6, wherein a signal indicating completion of machining of the workpiece is transmitted to the second machining peripheral device based on a determination result of the status of the machining process.
前記形状測定装置の測定結果に基づいて、前記加工情報入力手段を介して前記ワークの加工内容が変更される、請求項６～８のいずれか一項に記載の工作機械の自動化支援方法。 further comprising a shape measuring step of measuring the shape of the workpiece transferred from the first processing peripheral device with a shape measuring device,
The machine tool automation support method according to any one of claims 6 to 8, wherein the machining details of the workpiece are changed via the machining information input means based on the measurement results of the shape measuring device.
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