本發(fā)明涉及一種利用機器人和攝像裝置去除加工時產(chǎn)生的加工屑的去除系統(tǒng)以及加工系統(tǒng)。
背景技術(shù):
在日本特開2003-019466號公報、日本特愿2015-159198號、日本特開平10-118884號公報中記載了一種利用安裝于機器人的高壓清洗噴霧器來去除在工件的加工期間產(chǎn)生的加工屑的清洗系統(tǒng)。另外,利用攝像裝置監(jiān)視加工期間的工件或加工工具的狀態(tài)的技術(shù)是公知的(參照日本特開2002-096203號公報和日本特開平10-096616號公報)。
利用高壓清洗噴霧器的清洗系統(tǒng)對于去除加工屑較小且加工屑的量也少的鐵系材料是有效的。然而,在鋁或不銹鋼等具有高韌性的材料、所謂的具有粘性的材料的情況下,有時加工屑長尺寸化而互相纏繞為鳥巢狀。作為其結(jié)果,加工屑附著于工件或加工工具而無法容易地去除加工屑。
如果將加工屑放置在加工部位的周圍,則不僅加工精度降低,而且會損壞工件或加工工具,根據(jù)情況不同,可能成為機床破損的原因。因此,在對具有粘性的材料進行加工時,需要定期地使加工工序中斷來確認加工部位的狀態(tài),或者使用人工可靠地去除加工屑。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
因而,謀求一種不借助人工就能夠可靠地去除加工屑的加工系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明,提供一種加工系統(tǒng),具備:機床,其具備加工工具;機器人,其能夠選擇性地使用把持部和用于去除加工屑的去除工具,該把持部能夠把持要通過所述機床進行加工的工件;以及攝像裝置,其設(shè)置于所述機器人的可動部,該加工系統(tǒng)還具備:圖像處理部,其將由所述攝像裝置拍攝加工開始前的所述工件和所述加工工具而獲取的第一基準圖像與由所述攝像裝置拍攝加工開始后的所述工件和所述加工工具而獲取的第一對象圖像進行比較,來檢測附著于所述工件和所述加工工具的加工屑的量和位置;狀態(tài)判定部,其基于由所述圖像處理部檢測出的所述加工屑的量來判定是否需要去除所述加工屑;去除執(zhí)行部,在所述狀態(tài)判定部判定為需要去除所述加工屑時,該去除執(zhí)行部執(zhí)行以下去除工序:基于由所述圖像處理部檢測出的所述加工屑的位置來使所述機器人進行動作,通過所述去除工具去除所述加工屑;以及成果判定部,其將由所述攝像裝置拍攝緊挨著執(zhí)行所述去除工序之前的所述工件和所述加工工具而獲取的第二基準圖像與由所述攝像裝置拍攝緊接在執(zhí)行了所述去除工序之后的所述工件和所述加工工具而獲取的第二對象圖像進行比較,來判定所述去除工序的成果。
在優(yōu)選的實施方式中,所述去除執(zhí)行部構(gòu)成為在由所述成果判定部判定為所述去除工序的成果不充分的情況下再次執(zhí)行所述去除工序。
在優(yōu)選的實施方式中,所述機器人構(gòu)成為能夠選擇性地使用多個不同類型的去除工具,所述加工系統(tǒng)還具備去除工具選擇部,在由所述成果判定部判定為所述去除工序的成果不充分的情況下,該去除工具選擇部基于所述去除工序的成果和在之前緊鄰的所述去除工序中使用過的去除工具的類型來選擇要在下次的所述去除工序中使用的去除工具。
在優(yōu)選的實施方式中,還具備動作變更部,在由所述成果判定部判定為所述去除工序的成果不充分的情況下,該動作變更部基于所述去除工序的成果和之前緊鄰的所述去除工序中的所述機器人的動作來變更下次的所述去除工序中的所述機器人的動作。
在優(yōu)選的實施方式中,所述去除執(zhí)行部構(gòu)成為與由所述機床執(zhí)行的加工工序并行地執(zhí)行所述去除工序。
在優(yōu)選的實施方式中,還具備通知部,在由所述成果判定部連續(xù)地判定為所述去除工序的成果不充分的次數(shù)超過預(yù)先決定的次數(shù)的情況下,該通知部通知警告。
在優(yōu)選的實施方式中,還具備條件變更部,該條件變更部響應(yīng)由使用者進行的輸入操作來變更在由所述成果判定部進行的所述去除工序的成果的判定中應(yīng)用的條件。
在優(yōu)選的實施方式中,提供一種加工系統(tǒng),具備:機床,其具備加工工具;機器人,其能夠選擇性地使用把持部和用于去除加工屑的去除工具,該把持部能夠把持要通過所述機床進行加工的工件;以及攝像裝置,其設(shè)置于所述機器人的可動部,該加工系統(tǒng)還具備:圖像處理部,其將由所述攝像裝置拍攝加工開始前的所述加工工具而獲取的第三基準圖像與由所述攝像裝置拍攝加工開始后的所述加工工具而獲取的第三對象圖像進行比較,來檢測附著于所述加工工具的加工屑的位置;狀態(tài)判定部,其基于由所述圖像處理部檢測出的所述加工屑的位置來判定是否需要去除所述加工屑;去除執(zhí)行部,在所述狀態(tài)判定部判定為需要去除所述加工屑時,該去除執(zhí)行部執(zhí)行以下去除工序:基于由所述圖像處理部檢測出的所述加工屑的位置來使所述機器人進行動作,通過所述去除工具去除所述加工屑;以及成果判定部,其將由所述攝像裝置拍攝加工開始前的沒有附著加工屑的所述加工工具而獲取的第四基準圖像與由所述攝像裝置拍攝緊接在執(zhí)行了所述去除工序之后的所述加工工具而獲取的第四對象圖像進行比較,來判定所述去除工序的成果。
在優(yōu)選的實施方式中,所述去除執(zhí)行部構(gòu)成為在由所述成果判定部判定為所述去除工序的成果不充分的情況下再次執(zhí)行所述去除工序。
在優(yōu)選的實施方式中,所述機器人構(gòu)成為能夠選擇性地使用多個不同類型的去除工具,所述加工系統(tǒng)還具備去除工具選擇部,在由所述成果判定部判定為所述去除工序的成果不充分的情況下,該去除工具選擇部基于所述去除工序的成果和在之前緊鄰的所述去除工序中使用過的去除工具的類型來選擇要在下次的所述去除工序中使用的去除工具。
在優(yōu)選的實施方式中,還具備動作變更部,在由所述成果判定部判定為所述去除工序的成果不充分的情況下,該動作變更部基于所述去除工序的成果和之前緊鄰的所述去除工序中的所述機器人的動作來變更下次的所述去除工序中的所述機器人的動作。
在優(yōu)選的實施方式中,還具備通知部,在由所述成果判定部連續(xù)地判定為所述去除工序的成果不充分的次數(shù)超過預(yù)先決定的次數(shù)的情況下,該通知部通知警告。
在優(yōu)選的實施方式中,還具備條件變更部,該條件變更部響應(yīng)由使用者進行的輸入操作來變更在由所述成果判定部進行的所述去除工序的成果的判定中應(yīng)用的條件。
在優(yōu)選的實施方式中,提供一種去除系統(tǒng),是去除附著于要通過加工工具加工的工件和所述加工工具的加工屑的去除系統(tǒng),具備:去除工具,其構(gòu)成為去除所述加工屑;攝像裝置,其構(gòu)成為在通過所述去除工具進行的所述加工屑的去除工序之前和之后拍攝所述工件和所述加工工具;以及成果判定部,其將由所述攝像裝置在緊挨著所述去除工序之前拍攝所述加工工具和所述工件而獲取的第五基準圖像與由所述攝像裝置在緊接在所述去除工序之后拍攝所述加工工具和所述工件而獲取的第五對象圖像進行比較,來判定所述去除工序的成果。
在優(yōu)選的實施方式中,提供一種去除系統(tǒng),是去除附著于加工工具的加工屑的去除系統(tǒng),具備:去除工具,其構(gòu)成為去除所述加工屑;攝像裝置,其構(gòu)成為在通過所述去除工具進行的所述加工屑的去除工序之前和之后拍攝所述加工工具;以及成果判定部,其將由所述攝像裝置拍攝加工開始前的沒有附著加工屑的所述加工工具而獲取的第六基準圖像與由所述攝像裝置在緊接在所述去除工序之后拍攝所述加工工具而獲取的第六對象圖像進行比較,來判定所述去除工序的成果。
附圖說明
通過參照附圖所示的本發(fā)明的例示性的實施方式所涉及的詳細說明,會使上述和其它的本發(fā)明的目的、特征以及優(yōu)點更加明確。
圖1是示出加工系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例的圖。
圖2是示出加工之前和之后的工件的圖。
圖3是示出安裝于機器人的手腕的工具的圖。
圖4a是示出由攝像裝置拍攝的工件的圖。
圖4b是示出由攝像裝置拍攝的工件的圖。
圖5a是示出使用了裁切工具的加工屑的去除工序的圖。
圖5b是示出使用了把持工具的加工屑的去除工序的圖。
圖6是示出由第一實施方式所涉及的加工系統(tǒng)執(zhí)行的加工工序的流程圖。
圖7是示出與圖像處理部的功能相關(guān)聯(lián)的處理的流程圖。
圖8是示出與狀態(tài)判定部的功能相關(guān)聯(lián)的處理的流程圖。
圖9是示出與去除執(zhí)行部的功能相關(guān)聯(lián)的處理的流程圖。
圖10是示出與成果判定部的功能相關(guān)聯(lián)的處理的流程圖。
圖11是示出第二實施方式中與圖像處理部的功能相關(guān)聯(lián)的處理的流程圖。
圖12是示出與狀態(tài)判定部的功能相關(guān)聯(lián)的處理的流程圖。
圖13是示出與成果判定部的功能相關(guān)聯(lián)的處理的流程圖。
具體實施方式
下面,參照附圖來說明本發(fā)明的實施方式。為了有助于理解本發(fā)明,圖示的實施方式的結(jié)構(gòu)要素適當(dāng)變更了比例尺。對于相同或?qū)?yīng)的結(jié)構(gòu)要素,使用相同的參照附圖標記。
參照圖1~圖10來說明第一實施方式所涉及的加工系統(tǒng)。圖1示出了加工系統(tǒng)10的結(jié)構(gòu)例。加工系統(tǒng)10具備機床2、機器人3、工具用貯藏柜4以及控制裝置5。
機床2具備用于加工工件(workpiece)w的加工工具21、22和用于載置工件w的臺23。加工工具21、22是根據(jù)切削、穿孔、切斷等所需的用途而準備的不同類型的加工工具。根據(jù)要執(zhí)行的加工工序而選擇性地使用加工工具21、22。機床2也可以具備三個以上的加工工具。工件w被夾具裝置等治具24固定于機床2的臺23以避免在加工期間發(fā)生位置偏移。
工件w是以同心狀形成有凹部的圓柱狀的構(gòu)件。如果參照從上方觀察工件w的圖2,則加工前的工件w用實線示出,并且加工后的工件w’用虛線示出。即,工件w是沿著工件w的劃定外壁面和凹部的周壁而被加工的。
機器人3是多關(guān)節(jié)機器人,構(gòu)成為在根據(jù)機構(gòu)部的結(jié)構(gòu)決定的動作范圍內(nèi)能夠?qū)⒈?1的前端以任意的姿勢定位于任意的位置處。機器人3例如是如圖示那樣的6軸垂直多關(guān)節(jié)機器人。
機器人3具備以能夠更換的方式安裝于設(shè)置在臂31的前端的手腕32的工具。由機器人3使用的工具設(shè)置于工具用貯藏柜4。如圖3所示,在本實施方式中,除了準備了使用于把持工件w的雙夾手41(doublehand)以外,還準備了去除加工屑的去除工具例如高壓清洗噴嘴42、裁切工具43以及把持工具44。在使用可移動質(zhì)量大的機器人的情況下,也可以在手腕處設(shè)置能夠選擇性地使用的全部的工具。
圖4a和圖4b示出了在加工工件w時產(chǎn)生的加工屑c(machiningchips)。圖4a是工件w的俯視圖,圖4b是工件w的側(cè)視圖。加工屑c如圖示那樣在凹部的周壁的附近以互相纏繞的狀態(tài)附著于工件w。
圖5a示出使用了裁切工具43的加工屑c的去除工序。機器人3通過使裁切工具43沿著工件w的表面移動來將加工屑c從工件w切離。
圖5b示出使用了把持工具44的加工屑c的去除工序。機器人3在由把持工具44把持加工屑c的狀態(tài)下使把持工具44向離開工件w的方向移動,由此將加工屑c從工件w去除。
再次參照圖1,在機器人3的手腕32處安裝有攝像裝置33。攝像裝置33例如具備cmos(complementarymetaloxidesemiconductor:互補金屬氧化物半導(dǎo)體)圖像傳感器、ccd(charge-coupleddevice:電荷耦合元件)圖像傳感器等。攝像裝置33用于拍攝對象物來獲取該對象物的圖像數(shù)據(jù)。攝像裝置33也可以安裝于機器人3的臂31。攝像裝置33還可以以能夠裝卸的方式安裝于機器人3。在該情況下,也可以為了準確地再現(xiàn)攝像裝置33相對于機器人3的安裝位置,而在攝像裝置33與機器人3之間的連接部分設(shè)置定位銷等治具。由攝像裝置33獲取的圖像數(shù)據(jù)既可以是二維圖像數(shù)據(jù),也可以是三維圖像數(shù)據(jù)。由攝像裝置33獲取到的圖像數(shù)據(jù)被輸出到后述的控制裝置5的圖像處理部51。
控制裝置5是具備cpu(centralprocessingunit:中央處理單元)、ram(ramdomaccessmemory:隨機存取存儲器)、rom(readonlymemory:只讀存儲器)、非易失性存儲器以及各種接口的數(shù)字計算機??刂蒲b置5既可以是單獨的計算機,也可以構(gòu)成為由多個計算機相互協(xié)作來實現(xiàn)后述的功能。例如,用于實現(xiàn)圖像處理部51的功能的圖像處理裝置也可以與控制裝置5分開地設(shè)置。
如圖1所示,控制裝置5具備圖像處理部51、狀態(tài)判定部52、去除執(zhí)行部53、成果判定部54、去除工具選擇部55、動作變更部56、條件變更部57以及通知部58。
圖像處理部51對由攝像裝置33拍攝到的對象物的圖像數(shù)據(jù)進行處理。圖像處理所需的技術(shù)是周知的,因此在本說明書中不詳細記述。在一個實施方式中,圖像處理部51將拍攝加工開始前的工件w和加工工具21、22而獲取的基準圖像與拍攝加工開始后的工件w和加工工具21、22而獲取的對象圖像進行比較,來檢測附著于工件w和加工工具21、22的加工屑的量和位置。在一個實施方式中,圖像處理部51使用每隔規(guī)定時間、例如每隔30分鐘獲取的對象圖像來順次檢測加工屑的量和位置。
狀態(tài)判定部52基于由圖像處理部51檢測出的附著于工件w和加工工具21、22的加工屑的量來判定是否需要去除加工屑。狀態(tài)判定部52的判定結(jié)果被輸入到去除執(zhí)行部53。在一個實施方式中,在加工屑的量超過100cm3時,狀態(tài)判定部52判定為需要去除加工屑。
在狀態(tài)判定部52判定為需要去除加工屑時,去除執(zhí)行部53執(zhí)行以下去除工序:基于由圖像處理部51檢測出的加工屑的位置來使機器人3進行動作,通過去除工具、例如把持工具44來去除加工屑。
在一個實施方式中,去除執(zhí)行部53也可以根據(jù)檢測出的加工屑的量來選擇在去除工序中使用的去除工具。例如也可以構(gòu)成為:在加工屑的量超過200cm3的情況下,去除執(zhí)行部53使用裁切工具43來執(zhí)行去除工序。
在一個實施方式中,去除執(zhí)行部53也可以根據(jù)檢測出的加工屑的量來選擇去除工序中的機器人3的動作。例如也可以構(gòu)成為:在加工屑的量超過200cm3的情況下,去除執(zhí)行部53通過使機器人3的加速度增大來以更大的拉伸力執(zhí)行去除工序。
成果判定部54將拍攝緊挨著執(zhí)行去除工序之前的工件w和加工工具21、22而獲取的基準圖像與拍攝緊接在執(zhí)行去除工序之后的工件w和加工工具21、22而獲取的對象圖像進行比較,來判定去除工序的成果。在一個實施方式中,在去除工序后殘留的加工屑的量為1cm3以內(nèi)的情況下,成果判定部54判定為充分地得到良好的成果。
在由成果判定部54判定為去除工序的成果不充分的情況下,去除工具選擇部55基于去除工序的成果和之前緊鄰的去除工序中使用的去除工具的類型來選擇要在下次的去除工序中使用的去除工具。在一個實施方式中,去除工具選擇部55選擇去除能力比之前緊鄰的去除工序中使用的去除工具的去除能力高的去除工具以用于下次的去除工序。在去除工序的成果某種程度上被認可的情況下,特別是在認為在下次的去除工序中能夠可靠地去除加工屑的情況下,也可以在下次的去除工序中連續(xù)地使用同一去除工具。
在由成果判定部54判定為去除工序的成果不充分的情況下,動作變更部56基于去除工序的成果和之前緊鄰的去除工序中的機器人3的動作來變更下次的去除工序中的機器人3的動作。在一個實施方式中,動作變更部56通過使機器人3以比之前緊鄰的去除工序中的加速度大的加速度進行動作來執(zhí)行下次的去除工序。在該情況下,在去除工序中為了去除加工屑而施加的力增大。
條件變更部57響應(yīng)由使用者進行的輸入操作來變更在由成果判定部54進行的去除工序的成果的判定中應(yīng)用的條件。在通過將去除工序執(zhí)行后的加工屑的量與閾值進行比較來執(zhí)行判定的情況下,條件變更部57與使用者的操作相應(yīng)地變更用于判定的閾值。由此,能夠維持使用者所期待的最低限度的加工精度,并且能夠使總加工時間最短。
在由成果判定部54連續(xù)地判定為去除工序的成果不充分的次數(shù)超過預(yù)先決定的次數(shù)的情況下,通知部58通知警告。以使用者能夠獲知的任意的方式通知警告。例如,以聲音、光、字符信息等任意的方式通知警告。
參照圖6來說明由本實施方式所涉及的加工系統(tǒng)10執(zhí)行的加工工序。
在步驟s101中,將由機器人3的雙夾手41中的一個夾具把持的加工前的工件w搬入機床2的內(nèi)部。在順次對工件w進行加工的情況下,機器人3以在將加工前的工件w搬入機床2時將加工完成的工件w從機床2搬出的方式進行動作。具體地說,利用雙夾手41中的沒有把持工件w的那一個夾具把持被固定在治具24上的加工完成工件w后將加工完成工件w從治具24取出,接著將加工前的工件w放置于治具24。
在步驟s102中,利用安裝于機器人3的手腕32的攝像裝置33拍攝加工工具21、22和工件w。
在步驟s103中,機床2使用加工工具21、22對工件w進行加工。
在加工開始后,利用攝像裝置33以預(yù)先決定的時間間隔拍攝加工工具21、22和工件w(步驟s104)。由圖像處理部51將步驟s104中獲取到的圖像與步驟s102中獲取到的圖像進行比較。
在步驟s105中,利用狀態(tài)判定部52判定是否需要去除加工屑。
在步驟s105的判定結(jié)果為肯定的情況下,(在判定為需要去除加工屑的情況下),前進到步驟s106。在步驟s106中,使具備去除工具的機器人3進行動作來執(zhí)行加工屑的去除工序。
在步驟s107中,由成果判定部54判定去除工序的成果是否充分、即加工屑是否已充分地被去除。在去除工序的成果不充分的情況下,返回到步驟s106,再次執(zhí)行去除工序。在再次執(zhí)行步驟s106時,也可以根據(jù)需要來變更去除工具或機器人3的動作。
另一方面,在判定為去除工序的成果充分的情況下,前進到步驟s108,繼續(xù)進行加工工序。
在上述步驟s105的判定中判定為不需要去除加工屑的情況下,前進到步驟s108,繼續(xù)進行加工工序,返回到步驟s104。即,基于以規(guī)定的時間間隔獲取的圖像數(shù)據(jù)來反復(fù)執(zhí)行步驟s105的判定。
在一個實施方式中,也可以在為了判定是否需要執(zhí)行去除工序而拍攝加工工具21、22和工件w時(步驟s104)和在通過去除工具執(zhí)行去除工序時(步驟s106),并行地執(zhí)行由機床2進行的加工工序。例如機床2也可以在去除工序的執(zhí)行期間并行地執(zhí)行加工工具21、22的變更或機床內(nèi)部的清掃等。
參照圖7來說明與圖像處理部51的功能相關(guān)聯(lián)的處理。在步驟s201中,利用攝像裝置33拍攝對工件w進行加工之前的加工工具21、22和加工前的工件w來獲取基準圖像。
在步驟s202中開始由機床2對工件w進行加工。在步驟s203中判定是否經(jīng)過了預(yù)先決定的時間(例如30分鐘)。在經(jīng)過了預(yù)先決定的時間之后,前進到步驟s204。
在步驟s204中,利用攝像裝置33以與步驟s201相同的條件拍攝加工工具21、22和工件w來獲取對象圖像。
在步驟s205中,利用圖像處理部51將基準圖像與對象圖像進行比較,來檢測附著于加工工具21、22和工件w的加工屑的量和位置。在由攝像裝置33獲取的圖像是三維圖像的情況下,也可以檢測加工屑所占的體積來作為加工屑的量。在由攝像裝置33獲取的圖像是二維圖像的情況下,也可以檢測加工屑擴展的面積來作為加工屑的量。
在步驟s206中將與檢測出的加工屑的量和位置有關(guān)的數(shù)據(jù)向狀態(tài)判定部52輸出。
參照圖8來說明與狀態(tài)判定部52的功能相關(guān)聯(lián)的處理。在步驟s301中判定加工屑的量是否超過閾值。如上述那樣加工屑的量是通過圖像處理部51將基準圖像與對象圖像進行比較而求出的。
在加工屑的量超過閾值(例如100cm3)的情況下,前進到步驟s302,向去除執(zhí)行部53發(fā)送信號以執(zhí)行去除工序。另一方面,在加工屑的量在閾值的范圍內(nèi)的情況下,視為不需要執(zhí)行去除工序,繼續(xù)進行工件w的加工(步驟s303)。
參照圖9來說明與去除執(zhí)行部53的功能相關(guān)聯(lián)的處理。在步驟s401中判定是否從狀態(tài)判定部52輸入了表示要執(zhí)行去除工序的信號。在沒有接收到這樣的信號的情況下,前進到步驟s405,繼續(xù)進行加工工序。
在接收到來自狀態(tài)判定部52的信號的情況下(在步驟s401中的判定結(jié)果是肯定的情況下),前進到步驟s402,使用安裝于機器人3的手腕32處的去除工具來執(zhí)行加工屑的去除工序。
在步驟s403中,向成果判定部54發(fā)送信號以判定去除工序的成果。在步驟s404中,成果判定部54判定去除工序的成果是否充分。在去除工序的成果不充分的情況下,返回到步驟s402,再次執(zhí)行去除工序。另一方面,在去除工序的成果充分的情況下,前進到步驟s405,繼續(xù)進行加工工序。
參照圖10來說明與成果判定部54的功能相關(guān)聯(lián)的處理。在步驟s501中,基于圖像處理部51的檢測結(jié)果來判定去除工序執(zhí)行后的加工屑的量是否在閾值以內(nèi)。閾值也可以由使用者根據(jù)需要變更。使用者例如根據(jù)工件w的尺寸、工件w的材料來適當(dāng)設(shè)定閾值。
在加工屑的量在閾值(例如1cm3)以內(nèi)的情況下,進入步驟s503,繼續(xù)進行加工工序。另一方面,在加工屑的量超過了閾值的情況下,前進到步驟s502,向去除執(zhí)行部53發(fā)送信號以再次執(zhí)行去除工序。
在由成果判定部54連續(xù)地判定為去除工序后的加工屑的量超過閾值的次數(shù)為預(yù)先決定的次數(shù)的情況下,通知部58向使用者通知警告。在即使反復(fù)執(zhí)行去除工序也不能充分地去除加工屑的情況下,有可能由于某種原因?qū)е氯コば驔]有被適當(dāng)?shù)貓?zhí)行。因而,能夠通過對使用者發(fā)出警告來促使消除故障的原因。
根據(jù)本實施方式所涉及的加工系統(tǒng)10,能夠發(fā)揮如下效果。
(1)將去除工序之前的加工工具和工件的圖像與去除工序之后的加工工具和工件的圖像進行比較,由此判定是否適當(dāng)?shù)厝コ思庸ば肌R蚨?,不借助人工就能夠確認加工工具和工件的狀態(tài),從而能夠?qū)崿F(xiàn)工序的自動化。例如在對由鋁或不銹鋼等具有高韌性的材料形成的工件進行加工的情況下,存在難以適當(dāng)?shù)貓?zhí)行去除工序的傾向。然而,本實施方式所涉及的加工系統(tǒng)具有確認去除工序的有效性的功能,因此能夠與工件的材料或加工量等條件無關(guān)地可靠地執(zhí)行加工工序。
(2)在即使執(zhí)行去除工序之后加工屑也沒有充分地被去除的情況下,反復(fù)執(zhí)行去除工序。因而,能夠更加可靠地去除加工屑。
(3)根據(jù)加工屑的附著狀況來選擇適當(dāng)?shù)娜コぞ?。因而,能夠有效地?zhí)行加工屑的去除工序。
(4)根據(jù)加工屑的附著狀況來選擇執(zhí)行去除工序時的機器人的動作。因而,能夠有效地執(zhí)行加工屑的去除工序。
(5)能夠以不中斷加工工序的方式執(zhí)行加工屑的去除工序。因而,作為整體的作業(yè)效率得到提高。
(6)在即使連續(xù)執(zhí)行規(guī)定次數(shù)的去除工序也不能去除加工屑的情況下,通知警告。因而,能夠防止在發(fā)生了某種故障的情況下機器人反復(fù)執(zhí)行加工屑的去除工序。
(7)由使用者任意設(shè)定加工屑的去除工序的成果基準。因而,能夠根據(jù)狀況可靠地執(zhí)行所需的去除工序,加工工序的作業(yè)效率提高。
參照圖11~圖13來說明第二實施方式所涉及的加工系統(tǒng)10。關(guān)于與第一實施方式相關(guān)聯(lián)地前面記述了的事項,適當(dāng)省略說明。
有時加工工具具有對加工精度有重大影響的部位。如果在這種部位附著有加工屑,則即使附著量少也可能成為加工精度降低的原因。因而,本實施方式所涉及的加工系統(tǒng)10構(gòu)成為在加工工具的特定位置附著有加工屑的情況下迅速執(zhí)行去除工序。
在本實施方式中,圖像處理部51構(gòu)成為,將由攝像裝置33拍攝加工開始前的加工工具21、22而獲取的基準圖像與由攝像裝置33拍攝加工開始后的加工工具21、22而獲取的對象圖像進行比較,來檢測附著于加工工具21、22的加工屑的位置。
成果判定部54構(gòu)成為,將由攝像裝置33拍攝加工開始前的沒有附著加工屑的加工工具21、22而獲取的基準圖像與由攝像裝置33拍攝緊接在執(zhí)行去除工序之后的加工工具21、22而獲取的對象圖像進行比較,來判定去除工序的成果。
參照圖11來說明與圖像處理部51的功能相關(guān)聯(lián)的處理。在步驟s601中利用攝像裝置33拍攝加工開始前的加工工具21、22來獲取基準圖像。
在步驟s602中,開始由機床2對工件w進行加工。在步驟s603中判定是否經(jīng)過了預(yù)先決定的時間。在經(jīng)過了預(yù)先決定的時間之后前進到步驟s604。
在步驟s604中,利用攝像裝置33以與步驟s601相同的條件拍攝加工工具21、22來獲取對象圖像。
在步驟s605中,利用圖像處理部51將基準圖像與對象圖像進行比較,來檢測附著于加工工具21、22的加工屑的位置。
在步驟s606中,將與檢測出的加工屑的位置有關(guān)的數(shù)據(jù)向狀態(tài)判定部52輸出。
參照圖12來說明與狀態(tài)判定部52的功能相關(guān)聯(lián)的處理。在步驟s701中判定加工屑是否附著于加工工具21、22的規(guī)定的位置。在對加工精度有影響的部位附著有加工屑的情況下,狀態(tài)判定部52判定為需要去除該加工屑。
在判定為加工屑附著于規(guī)定的位置的情況下,前進到步驟s702,向去除執(zhí)行部53發(fā)送信號以執(zhí)行去除工序。另一方面,在判定為加工屑沒有附著在規(guī)定的位置處的情況下,視為不需要執(zhí)行去除工序,繼續(xù)進行工件w的加工(步驟s703)。
關(guān)于成為步驟s701的判定對象的加工工具21、22的“規(guī)定的位置”,既可以預(yù)先決定,也可以由使用者指定。
參照圖13來說明與成果判定部54的功能相關(guān)聯(lián)的處理。在步驟s801中,基于圖像處理部51的檢測結(jié)果來判定加工屑的去除是否已完成。
在加工屑的去除完成且在加工工具21、22的規(guī)定的位置處沒有殘留加工屑的情況下,前進到步驟s803,繼續(xù)進行加工工序。另一方面,在加工屑的去除沒有完成的情況下,進入步驟s802,向去除執(zhí)行部53發(fā)送信號以再次執(zhí)行去除工序。
根據(jù)第二實施方式,在對加工精度有影響的部位附著有加工屑時,自動執(zhí)行將該加工屑從加工工具去除的工序。由此,能夠防止因附著于加工工具的加工屑引起加工精度降低。
另外,根據(jù)由使用者指定應(yīng)避免加工屑的附著的部位的實施方式,也能夠在具有特殊結(jié)構(gòu)的加工工具中防止因附著于加工工具的加工屑引起加工精度降低。
以上,對本發(fā)明的各種實施方式進行了說明,但如果是本領(lǐng)域技術(shù)人員,則會認識到通過其它實施方式也能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明所期望的作用效果。特別是,在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下,能夠刪除或置換上述實施方式的結(jié)構(gòu)要素,或能夠進一步附加公知的方法。另外,通過將本說明書中明示或暗示性地公開的多個實施方式的特征任意地組合也能夠?qū)嵤┍景l(fā)明,這對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是不言而喻的。
根據(jù)本申請所涉及的加工系統(tǒng)和去除系統(tǒng),通過比較在去除工序之前和之后獲取的圖像來判定加工屑的去除工序的成果。不需要借助人工來確認加工屑的狀況,能夠?qū)崿F(xiàn)工序的自動化。另外,在去除工序的成果不充分的情況下,只要自動執(zhí)行所需的處置就能夠可靠地去除加工屑。