本發(fā)明涉及一種機(jī)床的清潔系統(tǒng)。
背景技術(shù):
已知如下一種系統(tǒng):通過使流體沖擊機(jī)床運(yùn)行中所產(chǎn)生的加工屑,來去除該加工屑(例如日本特開平10-118884號(hào)公報(bào))。
在本技術(shù)領(lǐng)域中,尋求一種能夠更可靠地去除附著在用于設(shè)置工件的治具上的加工屑的技術(shù)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
在本發(fā)明的一個(gè)方式中,機(jī)床的清潔系統(tǒng)具備:噴嘴,其能夠噴射流體;操縱器,其使噴嘴移動(dòng);攝像部,其對(duì)設(shè)置被加工物的區(qū)域進(jìn)行拍攝;加工屑檢測(cè)部,其基于由攝像部拍攝的圖像,來檢測(cè)區(qū)域內(nèi)存在的加工屑;以及配置決定部,其決定向由所述加工屑檢測(cè)部檢測(cè)到的加工屑吹送流體時(shí)的噴嘴的位置和姿勢(shì)。
另外,清潔系統(tǒng)具備:操縱器控制部,其對(duì)操縱器進(jìn)行控制,以使噴嘴配置為由配置決定部決定出的位置和姿勢(shì);以及流體供給部,其在噴嘴被配置為位置和姿勢(shì)時(shí),向噴嘴供給流體來通過該噴嘴噴射該流體。
配置決定部也可以將位置和姿勢(shì)決定為能夠利用從噴嘴噴射出的流體來將加工屑向預(yù)先決定的方向吹跑。攝像部可以在為了對(duì)被加工物進(jìn)行加工而將該被加工物設(shè)置于區(qū)域之前、以及通過機(jī)床來對(duì)被加工物進(jìn)行加工后將該被加工物從區(qū)域移除之后,分別拍攝區(qū)域的圖像。
加工屑檢測(cè)部也可以將在被加工物被設(shè)置于區(qū)域之前拍攝的圖像與在被加工物被從區(qū)域移除之后拍攝的圖像相互進(jìn)行比較,由此檢測(cè)區(qū)域內(nèi)存在的加工屑。
也可以在區(qū)域內(nèi)預(yù)先設(shè)定重點(diǎn)區(qū)域。加工屑檢測(cè)部也可以基于圖像來檢測(cè)重點(diǎn)區(qū)域內(nèi)存在的加工屑。配置決定部也可以決定向重點(diǎn)區(qū)域內(nèi)存在的加工屑吹送流體時(shí)的位置和姿勢(shì)。
攝像部也可以通過操縱器而移動(dòng)。操縱器控制部也可以使操縱器動(dòng)作,來使攝像部配置到能夠?qū)^(qū)域進(jìn)行拍攝的多個(gè)位置。攝像部也可以在多個(gè)位置的各個(gè)位置對(duì)區(qū)域進(jìn)行拍攝。
攝像部也可以在噴射流體之后再次對(duì)區(qū)域進(jìn)行拍攝。加工屑檢測(cè)部也可以基于噴射流體之后由攝像部拍攝的圖像,來檢測(cè)噴射流體之后區(qū)域內(nèi)殘存的加工屑。
操縱器控制部也可以在由加工屑檢測(cè)部檢測(cè)到殘存的加工屑時(shí),使操縱器動(dòng)作,再次使噴嘴配置為位置和姿勢(shì)。流體供給部也可以再次向噴嘴供給流體,再次通過該噴嘴來噴射該流體。
清潔系統(tǒng)也可以還具備警告生成部,在流體供給部執(zhí)行從噴嘴噴射流體的動(dòng)作的次數(shù)多于預(yù)先決定的次數(shù)時(shí),該警告生成部生成警告。
附圖說明
通過參照附圖說明以下的優(yōu)選的實(shí)施方式,本發(fā)明的上述或其它目的、特征以及優(yōu)點(diǎn)會(huì)變得更明確。
圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式所涉及的清潔系統(tǒng)的概要圖。
圖2是圖1所示的清潔系統(tǒng)的框圖。
圖3是圖1所示的噴嘴的放大圖。
圖4是從圖1的紙面上方觀察圖1所示的治具的圖。
圖5是表示圖1所示的清潔系統(tǒng)的動(dòng)作流程的一例的流程圖。
圖6是表示圖5中的步驟S4的流程的一例的流程圖。
圖7是表示圖5中的步驟S6的流程的一例的流程圖。
圖8表示在圖5中的步驟S3中拍攝的圖像的例子。
圖9是用于說明步驟S12的圖,表示向第一區(qū)域內(nèi)存在的加工屑吹送流體時(shí)的噴嘴的位置和姿勢(shì)的一例。
圖10是用于說明步驟S12的圖,表示向第三區(qū)域內(nèi)存在的加工屑吹送流體時(shí)的噴嘴的位置和姿勢(shì)的一例。
圖11是用于說明步驟S12的圖,表示向第四區(qū)域內(nèi)存在的加工屑吹送流體時(shí)的噴嘴的位置和姿勢(shì)的一例。
圖12是本發(fā)明的其它實(shí)施方式所涉及的清潔系統(tǒng)的框圖。
圖13表示在圖12所示的清潔系統(tǒng)中向加工屑吹送流體時(shí)的噴嘴的位置和姿勢(shì)的一例。
具體實(shí)施方式
下面基于附圖來對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)的說明。首先,參照?qǐng)D1~圖3,來說明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式所涉及的清潔系統(tǒng)10。清潔系統(tǒng)10是用于對(duì)機(jī)床100的內(nèi)部進(jìn)行清潔的系統(tǒng)。
機(jī)床100具備加工機(jī)102、治具104以及機(jī)床控制部106。加工機(jī)102根據(jù)來自機(jī)床控制部106的指令,來對(duì)設(shè)置在治具104上的、作為被加工物的工件(未圖示)進(jìn)行加工。
治具104以能夠裝卸的方式設(shè)置于機(jī)床100的內(nèi)部。不限于圖1所示的治具104,根據(jù)被加工的工件的種類,能夠準(zhǔn)備各種種類的治具。治具104在加工工件前設(shè)置到機(jī)床100的內(nèi)部,在該治具104上設(shè)置工件。
當(dāng)對(duì)工件進(jìn)行加工時(shí),產(chǎn)生加工屑。隨著使機(jī)床100運(yùn)行,有時(shí)這種加工屑會(huì)附著在治具104上。本實(shí)施方式所涉及的清潔系統(tǒng)10用于去除像這樣附著在治具104上的加工屑。
清潔系統(tǒng)10具備控制部12、機(jī)器人14、攝像部16、噴嘴18以及流體供給部20??刂撇?2直接或間接地對(duì)清潔系統(tǒng)10的各結(jié)構(gòu)要素進(jìn)行控制。控制部12與機(jī)床控制部106以能夠通信的方式連接,一邊與機(jī)床控制部106進(jìn)行通信,一邊執(zhí)行對(duì)機(jī)床100進(jìn)行清潔的動(dòng)作。
機(jī)器人14例如是垂直多關(guān)節(jié)機(jī)器人,具有機(jī)器人基座22、回轉(zhuǎn)主體24以及機(jī)械臂26。機(jī)器人基座22固定在工作間的地板上?;剞D(zhuǎn)主體24以能夠繞鉛垂軸回轉(zhuǎn)的方式安裝于機(jī)器人基座22。
機(jī)械臂26具有:后臂部28,其以能夠旋轉(zhuǎn)的方式安裝于回轉(zhuǎn)主體24;以及前臂部30,其以能夠旋轉(zhuǎn)的方式安裝于該后臂部28的前端。在前臂部30的前端安裝有手腕部32。在本實(shí)施方式中,機(jī)器人14作為使攝像部16和噴嘴18移動(dòng)的操縱器而發(fā)揮功能。
攝像部16安裝于手腕部32。攝像部16例如包括由CCD或CMOS傳感器形成的攝像元件和由鏡頭等形成的光學(xué)系統(tǒng)。攝像部16對(duì)透過光學(xué)系統(tǒng)射入的被攝體像進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換,并輸出為圖像數(shù)據(jù)。
攝像部16根據(jù)來自控制部12的指令,對(duì)設(shè)置工件的區(qū)域(即治具104)進(jìn)行拍攝,將拍攝到的圖像數(shù)據(jù)發(fā)送到控制部12??刂撇?2從攝像部16接收?qǐng)D像數(shù)據(jù),將圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到內(nèi)置于該控制部12的存儲(chǔ)部34(圖2)。
噴嘴18經(jīng)由安裝器具36而安裝于手腕部32。如圖3所示,噴嘴18是沿圖3中的正交坐標(biāo)系的z軸方向延伸的中空構(gòu)件。
噴嘴18具有貫通孔38,該貫通孔38沿z軸方向貫通該噴嘴18的中心部。貫通孔38在噴嘴18的z軸正方向的端部18a上形成的第一開口40與噴嘴18的z軸負(fù)方向的端部18b上形成的第二開口42之間延伸。
流體供給部20經(jīng)由流體供給管44而與噴嘴18流體連結(jié)。流體供給管44的一端與流體供給部20連接,而另一端與第二開口42連結(jié)。
流體供給部20通過流體供給管44將流體(例如壓縮氣體或壓縮液體)供給到噴嘴18的貫通孔38內(nèi)。從流體供給部20供給到噴嘴18的貫通孔38內(nèi)的流體從第一開口40向外部噴射。
在本實(shí)施方式中,圖3中的正交坐標(biāo)系被設(shè)定為規(guī)定噴嘴18的位置和姿勢(shì)的工具坐標(biāo)系,預(yù)先存儲(chǔ)于存儲(chǔ)部34。能夠通過該工具坐標(biāo)系的原點(diǎn)O的三維坐標(biāo)、以及x軸、y軸及z軸的方向,來規(guī)定三維空間中的噴嘴18的位置和姿勢(shì)。此外,在本實(shí)施方式中,原點(diǎn)O配置于第一開口40的中心。
清潔系統(tǒng)10還具備揚(yáng)聲器52和顯示裝置54。揚(yáng)聲器52根據(jù)從控制部12接收到的聲音信號(hào)來輸出聲波。顯示裝置54根據(jù)從控制部12接收到的圖像數(shù)據(jù)來顯示圖像。
接著,參照?qǐng)D1~圖4來說明清潔系統(tǒng)10的動(dòng)作原理。清潔系統(tǒng)10用于在利用加工機(jī)102對(duì)設(shè)置在治具104上的工件進(jìn)行加工后將該工件從治具104移除之后,將附著在治具104上的加工屑去除。
如圖4所示,本實(shí)施方式所涉及的治具104具有比較復(fù)雜的構(gòu)造。在這種治具104中,存在難以去除加工屑的區(qū)域、或者若附著有加工屑則對(duì)加工精度等的影響特別大的這種區(qū)域,另一方面,可能存在即使附著了加工屑、對(duì)加工精度的影響也小到能夠忽略的區(qū)域(即,無需清潔的區(qū)域)。
在本實(shí)施方式中,使用者將應(yīng)該重點(diǎn)清潔加工屑的區(qū)域預(yù)先設(shè)定為重點(diǎn)區(qū)域。例如,在圖4所示的例子中,在治具104上的區(qū)域108內(nèi),將第一區(qū)域108a、第二區(qū)域108b、第三區(qū)域108c以及第四區(qū)域108d設(shè)定為重點(diǎn)區(qū)域。
能夠按各種工件來由使用者設(shè)定這樣的重點(diǎn)區(qū)域。存儲(chǔ)部34將工件的種類與針對(duì)該工件設(shè)定的重點(diǎn)區(qū)域相關(guān)聯(lián)地預(yù)先存儲(chǔ)。
例如,在圖4所示的例子的情況下,存儲(chǔ)部34將第一區(qū)域108a、第二區(qū)域108b、第三區(qū)域108c以及第四區(qū)域108d的信息與治具104的種類相關(guān)聯(lián)地預(yù)先存儲(chǔ)。
這樣,控制部12能夠識(shí)別針對(duì)治具104設(shè)定的第一區(qū)域108a、第二區(qū)域108b、第三區(qū)域108c以及第四區(qū)域108d。
清潔系統(tǒng)10在工件的加工前后拍攝治具104上的區(qū)域108的圖像,基于該圖像來檢測(cè)第一區(qū)域108a、第二區(qū)域108b、第三區(qū)域108c以及第四區(qū)域108d這些各個(gè)區(qū)域中存在的加工屑。
然后,清潔系統(tǒng)10在第一區(qū)域108a、第二區(qū)域108b、第三區(qū)域108c以及第四區(qū)域108d中的任一區(qū)域中檢測(cè)到加工屑時(shí),對(duì)該加工屑吹送流體來去除該加工屑。
下面參照?qǐng)D5~圖11來說明清潔系統(tǒng)10的動(dòng)作流程。在機(jī)床控制部106從使用者、上級(jí)控制器或加工程序接收到工件的加工指令時(shí)開始圖5所示的流程。在圖5所示的流程開始時(shí),控制部12從機(jī)床控制部106、上級(jí)控制器或加工程序接收與被加工的工件的種類有關(guān)的信息。
在步驟S1中,控制部12對(duì)設(shè)置工件的區(qū)域進(jìn)行拍攝。作為一例,控制部12使機(jī)器人14動(dòng)作,來使攝像部16配置到治具104上方的預(yù)先決定的位置。該預(yù)先決定的位置是攝像部16能夠?qū)χ尉?04上的區(qū)域108的整體進(jìn)行拍攝的位置,由使用者預(yù)先決定。
作為其它例,也可以是,控制部12使機(jī)器人14動(dòng)作,來使攝像部16依次配置到由使用者預(yù)先決定的多個(gè)位置,通過攝像部16來在該多個(gè)位置的各個(gè)位置對(duì)治具104上的區(qū)域108進(jìn)行拍攝。
例如,在圖4所示的治具104的情況下,控制部12也可以使攝像部16依次配置到能夠拍攝第一區(qū)域108a的放大圖像(詳細(xì)的圖像)的第一位置、能夠拍攝第二區(qū)域108b的放大圖像的第二位置、能夠拍攝第三區(qū)域108c的放大圖像的第三位置以及能夠拍攝第四區(qū)域108d的放大圖像的第四位置。
在該情況下,存儲(chǔ)部34以與預(yù)先存儲(chǔ)的第一區(qū)域108a、第二區(qū)域108b、第三區(qū)域108c以及第四區(qū)域108d的信息相關(guān)聯(lián)的方式來預(yù)先存儲(chǔ)第一位置、第二位置、第三位置及第四位置的三維坐標(biāo)以及與各個(gè)位置處的攝像部16的姿勢(shì)(視線數(shù)據(jù))有關(guān)的信息。
在該步驟S1中,控制部12從存儲(chǔ)部34讀出第一位置、第二位置、第三位置及第四位置的三維坐標(biāo)以及各個(gè)位置處的攝像部16的姿勢(shì)(視線數(shù)據(jù))的數(shù)據(jù)。然后,控制部12使攝像部16以針對(duì)各個(gè)位置決定的姿勢(shì)來依次配置到第一位置、第二位置、第三位置以及第四位置。
攝像部16根據(jù)來自控制部12的指令,在第一位置、第二位置、第三位置以及第四位置分別拍攝第一區(qū)域108a、第二區(qū)域108b、第三區(qū)域108c以及第四區(qū)域108d的放大圖像。攝像部16將拍攝到的圖像的數(shù)據(jù)發(fā)送到控制部12。
控制部12將從攝像部16接收到的圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到存儲(chǔ)部34。通過該步驟S1,控制部12通過攝像部16對(duì)在為了對(duì)工件進(jìn)行加工而將工件設(shè)置于治具104上的區(qū)域108之前的該區(qū)域108進(jìn)行拍攝。
在步驟S2中,機(jī)床控制部106執(zhí)行工件的加工。具體地說,機(jī)床控制部106向工件輸送用機(jī)器人(例如機(jī)器人14)發(fā)送指令,來將工件設(shè)置到治具104上。
然后,機(jī)床控制部106向加工機(jī)102發(fā)送指令,通過該加工機(jī)102來對(duì)工件進(jìn)行加工。在工件的加工結(jié)束后,機(jī)床控制部106向工件輸送用機(jī)器人發(fā)送指令,來從機(jī)床100的內(nèi)部取出工件。
在步驟S3中,控制部12與上述的步驟S1同樣地對(duì)設(shè)置工件的區(qū)域進(jìn)行拍攝。具體地說,控制部12向機(jī)器人14發(fā)送指令,使攝像部16配置為與在步驟S1中拍攝工件W的位置和姿勢(shì)相同的位置和姿勢(shì),通過攝像部16來對(duì)治具104上的區(qū)域108進(jìn)行拍攝。攝像部16將拍攝到的圖像數(shù)據(jù)發(fā)送到控制部12。
控制部12將從攝像部16接收到的圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到存儲(chǔ)部34。通過該步驟S3,控制部12通過攝像部16對(duì)加工了工件后將該工件從區(qū)域108移除后的該區(qū)域108進(jìn)行拍攝。
在步驟S4中,控制部12執(zhí)行動(dòng)作方案1。參照?qǐng)D6來說明該步驟S4。
在開始了步驟S4之后,在步驟S11中,控制部12檢測(cè)在第n區(qū)域(n=1、2、3或4)內(nèi)是否存在加工屑。此外,如后述那樣,在步驟S4開始后,控制部12循環(huán)進(jìn)行步驟S11~S16,直到在步驟S16中判斷為“是”為止。
下面對(duì)控制部12執(zhí)行第一輪循環(huán)的步驟S11~S16的情況進(jìn)行說明??刂撇?2在第一輪循環(huán)執(zhí)行步驟S11時(shí),將區(qū)域編號(hào)“n”設(shè)定為n=1,在步驟S11中檢測(cè)第一區(qū)域108a內(nèi)是否存在加工屑。
具體地說,控制部12從存儲(chǔ)部34讀出在步驟S1中由攝像部16拍攝的圖像和在步驟S3中由攝像部16拍攝的圖像。
在圖8中示出了在步驟S3中拍攝的圖像的例子。在該情況下,由于在步驟S2中對(duì)工件進(jìn)行了加工,產(chǎn)生了加工屑A0、A1、A3、A4。更具體地說,在區(qū)域108的第一區(qū)域108a內(nèi)存在加工屑A1。
另外,在區(qū)域108的第三區(qū)域108c內(nèi)存在加工屑A3。另外,在區(qū)域108的第四區(qū)域108d內(nèi)存在加工屑A4。另一方面,在第二區(qū)域108b內(nèi),不存在加工屑,另外,在第一區(qū)域108a、第二區(qū)域108b、第三區(qū)域108c及第四區(qū)域108d的外部存在多個(gè)加工屑A0。
控制部12將在步驟S1中拍攝的圖像(例如圖4所示的圖像)與在步驟S3中拍攝的圖8所示的圖像相互進(jìn)行比較,計(jì)算出亮度或顏色的波長(zhǎng)等的差異,由此檢測(cè)第一區(qū)域108a內(nèi)存在的加工屑A1。
這樣,在本實(shí)施方式中,控制部12具有作為檢測(cè)治具104上的區(qū)域108內(nèi)存在的加工屑的加工屑檢測(cè)部46(圖2)的功能。
控制部12在該步驟S11中檢測(cè)到加工屑A1的情況下判斷為“是”,進(jìn)入步驟S12。另一方面,控制部12在該步驟S11中未檢測(cè)到加工屑A1的情況下判斷為“否”,進(jìn)入步驟S15。
在步驟S12中,控制部12決定噴嘴18的位置和姿勢(shì)。在此,在本實(shí)施方式中,由使用者來預(yù)先決定用于有效地去除第一區(qū)域108a、第二區(qū)域108b、第三區(qū)域108c以及第四區(qū)域108d內(nèi)存在的加工屑的噴嘴18的位置和姿勢(shì)(即,工具坐標(biāo)系)。
作為一例,將噴嘴18的工具坐標(biāo)系設(shè)定為:能夠?qū)^(qū)域108內(nèi)存在的加工屑向從治具104的中心以輻射狀朝向外側(cè)的方向吹跑。
例如,如圖9所示,為了利用從噴嘴18噴射的流體來將第一區(qū)域108a內(nèi)存在的加工屑A1吹跑,將噴嘴18的工具坐標(biāo)系設(shè)定為圖9中的正交坐標(biāo)系。
在將噴嘴18配置于圖9所示的工具坐標(biāo)系的情況下,利用從噴嘴18噴射出的流體,能夠?qū)⒓庸ば糀1向從治具104的中心O以輻射狀朝向外側(cè)的方向D1(圖9中的z軸正方向)吹跑。
存儲(chǔ)部34預(yù)先存儲(chǔ)針對(duì)第一區(qū)域108a設(shè)定的圖9所示的工具坐標(biāo)系。控制部12在該步驟S12中從存儲(chǔ)部34讀出針對(duì)第一區(qū)域108a設(shè)定的工具坐標(biāo)系,將其決定為要使噴嘴18配置的位置和姿勢(shì)。
這樣,在本實(shí)施方式中,控制部12具有作為決定向加工屑A1吹送流體時(shí)的噴嘴18的位置和姿勢(shì)的配置決定部48(圖2)的功能。
在步驟S13中,控制部12使機(jī)器人14動(dòng)作,來使噴嘴18配置到步驟S12中決定出的位置和姿勢(shì)。具體地說,控制部12使機(jī)器人14動(dòng)作,來將噴嘴18配置于圖9所示的工具坐標(biāo)系。
這樣,在本實(shí)施方式中,控制部12具有作為操縱器控制部50的功能,該操縱器控制部50對(duì)機(jī)器人14(操縱器)進(jìn)行控制,以使噴嘴18配置到步驟S12中決定出的位置和姿勢(shì)。
在步驟S14中,控制部12從噴嘴18噴射流體。具體地說,控制部12向流體供給部20發(fā)送指令,來通過噴嘴18的第二開口42向貫通孔38內(nèi)供給流體。
由此,從噴嘴18的第一開口40噴射流體。從第一開口40噴射出的流體向第一區(qū)域108a內(nèi)的加工屑A1吹送,其結(jié)果,加工屑A1被向方向D1吹跑。
在步驟S15中,控制部12對(duì)區(qū)域編號(hào)“n”遞增“1”。具體地說,在執(zhí)行第一輪循環(huán)的步驟S15的情況下,在該步驟S15中,區(qū)域編號(hào)“n”從“1”遞增到“2”。
在步驟S16中,判斷在步驟S15中遞增后的區(qū)域編號(hào)“n”是否變?yōu)楸?大的數(shù)(即,n>4)??刂撇?2在判斷為區(qū)域編號(hào)“n”變?yōu)楸?大的數(shù)(即“是”)的情況下,進(jìn)入步驟S17。
另一方面,控制部12在判斷為區(qū)域編號(hào)“n”是4以下的數(shù)(即“否”)的情況下,返回到步驟S11。這樣,控制部12循環(huán)進(jìn)行步驟S11~S16,直到在步驟S16中判斷為“是”為止。
接著,對(duì)控制部12執(zhí)行第二輪循環(huán)的步驟S11~S16的情況進(jìn)行說明。在第二輪循環(huán)的步驟S11中,控制部12檢測(cè)第二區(qū)域108b(即,區(qū)域編號(hào)n=2)內(nèi)是否存在加工屑。
具體地說,控制部12將在步驟S1中拍攝的圖像(圖4)與在步驟S3中拍攝的圖像(圖8)相互進(jìn)行比較,來檢測(cè)第二區(qū)域108b內(nèi)存在的加工屑。
在圖8所示的例子的情況下,在第二區(qū)域108b內(nèi)不存在加工屑。因而,控制部12在步驟S11中判斷為“否”,進(jìn)入步驟S15。然后,控制部12在步驟S15中對(duì)區(qū)域編號(hào)“n”遞增“1”。其結(jié)果,區(qū)域編號(hào)“n”從“2”遞增到“3”。
然后,在步驟S16中,由于區(qū)域編號(hào)“n”(=2)是4以下的數(shù),因此控制部12判斷為“否”,返回到步驟S11。
接著,對(duì)控制部12執(zhí)行第三輪循環(huán)的步驟S11~S16的情況進(jìn)行說明。在第三輪循環(huán)的步驟S11中,控制部12檢測(cè)在第三區(qū)域108c(即,區(qū)域編號(hào)n=3)內(nèi)是否存在加工屑。
具體地說,控制部12將在步驟S1中拍攝的圖像(圖4)與在步驟S3中拍攝的圖像(圖8)相互進(jìn)行比較,來檢測(cè)第三區(qū)域108c內(nèi)存在的加工屑A3。
在圖8所示的例子的情況下,在第三區(qū)域108c內(nèi)存在加工屑A3,因此控制部12在步驟S11中檢測(cè)到加工屑A3,判斷為“是”。然后,控制部12進(jìn)入步驟S12。
在步驟S12中,控制部12決定噴嘴18的位置和姿勢(shì)。作為一例,如圖10所示,用于將第三區(qū)域108c內(nèi)存在的加工屑A3吹跑的噴嘴18的工具坐標(biāo)系被設(shè)定為如圖10中的正交坐標(biāo)系那樣。
在將噴嘴18配置于圖10所示的工具坐標(biāo)系的情況下,利用從噴嘴18噴射出的流體,能夠?qū)⒓庸ば糀3向從治具104的中心O以輻射狀朝向外側(cè)的方向D3(圖10中的z軸正方向)吹跑。
控制部12在該步驟S12中從存儲(chǔ)部34讀出針對(duì)第三區(qū)域108c設(shè)定的工具坐標(biāo)系,將其決定為要使噴嘴18配置的位置和姿勢(shì)。
在步驟S13中,控制部12使機(jī)器人14動(dòng)作,來使噴嘴18配置為步驟S12中決定出的位置和姿勢(shì)。然后,在步驟S14中,控制部12向流體供給部20發(fā)送指令,來從噴嘴18的第一開口40噴射流體。從第一開口40噴射出的流體向第三區(qū)域108c內(nèi)的加工屑A3吹送,其結(jié)果,加工屑A3被向方向D3吹跑。
在步驟S15中,控制部12對(duì)區(qū)域編號(hào)“n”遞增“1”。其結(jié)果,區(qū)域編號(hào)“n”從“3”遞增到“4”。然后,在步驟S16中,由于區(qū)域編號(hào)“n”(=3)是4以下的數(shù),因此控制部12判斷為“否”,返回到步驟S11。
接著,對(duì)控制部12執(zhí)行第四輪循環(huán)的步驟S11~S16的情況進(jìn)行說明。在第四輪循環(huán)的步驟S11中,檢測(cè)在第四區(qū)域108d(即,區(qū)域編號(hào)n=4)內(nèi)是否存在加工屑。
具體地說,控制部12將在步驟S1中拍攝的圖像(圖4)與在步驟S3中拍攝的圖像(圖8)相互進(jìn)行比較,來檢測(cè)第四區(qū)域108d內(nèi)存在的加工屑A4。
在圖8所示的例子的情況下,在第四區(qū)域108d內(nèi)存在加工屑A4,因此控制部12在步驟S11中檢測(cè)到加工屑A4,判斷為“是”。然后,控制部12進(jìn)入步驟S12。
在步驟S12中,控制部12決定噴嘴18的位置和姿勢(shì)。作為一例,如圖11所示,用于將第四區(qū)域108d內(nèi)存在的加工屑A4吹跑的噴嘴18的工具坐標(biāo)系被設(shè)定為如圖11中的正交坐標(biāo)系那樣。
在將噴嘴18配置于圖11所示的工具坐標(biāo)系的情況下,利用從噴嘴18噴射出的流體,能夠?qū)⒓庸ば糀4向從治具104的中心O以輻射狀朝向外側(cè)的方向D4(圖11中的z軸正方向)吹跑。
控制部12在該步驟S12中,從存儲(chǔ)部34讀出針對(duì)第四區(qū)域108d設(shè)定的工具坐標(biāo)系,將其決定為要使噴嘴18配置的位置和姿勢(shì)。
在步驟S13中,控制部12使機(jī)器人14動(dòng)作,來使噴嘴18配置為步驟S12中決定出的位置和姿勢(shì)。然后,在步驟S14中,控制部12向流體供給部20發(fā)送指令,來從噴嘴18的第一開口40噴射流體。從第一開口40噴射出的流體向第四區(qū)域108d內(nèi)的加工屑A4吹送,其結(jié)果,加工屑A4被向方向D4吹跑。
在步驟S15中,控制部12對(duì)區(qū)域編號(hào)“n”遞增“1”。其結(jié)果,區(qū)域編號(hào)“n”從“4”遞增到“5”。在步驟S16中,由于區(qū)域編號(hào)“n”(=5)變?yōu)楸?大的數(shù)(即,n>4),因此控制部12判斷為“是”,進(jìn)入步驟S17。
在步驟S17中,控制部12判斷是否在全部區(qū)域108a、108b、108c、108d中均未檢測(cè)到加工屑??刂撇?2在第一區(qū)域108a、第二區(qū)域108b、第三區(qū)域108c以及第四區(qū)域108d的全部區(qū)域中均未檢測(cè)到加工屑的情況下判斷為“是”,結(jié)束圖5所示的流程。
另一方面,控制部12在第一區(qū)域108a、第二區(qū)域108b、第三區(qū)域108c以及第四區(qū)域108d中的任一區(qū)域檢測(cè)到加工屑的情況下判斷為“否”,進(jìn)入步驟S5。
在圖8所示的例子中,在第一區(qū)域108a、第三區(qū)域108c以及第四區(qū)域108d檢測(cè)到加工屑A1、A3以及A4,因此控制部12在步驟S17中判斷為“否”,進(jìn)入步驟S5。
再次參照?qǐng)D5,在步驟S5中,控制部12判斷從噴嘴18噴射流體的次數(shù)是否多于預(yù)先決定的閾值。作為一例,控制部12在每次從噴嘴18噴射流體時(shí)對(duì)流體噴射次數(shù)進(jìn)行累計(jì),判斷該流體噴射次數(shù)是否多于預(yù)先決定的次數(shù)(例如100次)。
另外,作為其它例,控制部12針對(duì)第n區(qū)域(n=1、2、3或4)累計(jì)噴嘴18噴射流體的流體噴射次數(shù),判斷該流體噴射次數(shù)是否多于預(yù)先決定的次數(shù)(例如10次)。
控制部12在判斷為從噴嘴18噴射流體的次數(shù)多于閾值(即“是”)的情況下,進(jìn)入步驟S6。另一方面,控制部12在判斷為從噴嘴18噴射流體的次數(shù)未多于閾值(即“否”)的情況下,返回到步驟S3。
在步驟S5中判斷為“否”的情況下,控制部12再次執(zhí)行步驟S3和S4。由此,控制部12檢測(cè)在此前剛剛執(zhí)行的步驟S4之后區(qū)域108a、108b、108c、108d內(nèi)殘存的加工屑(步驟S11),將檢測(cè)到的加工屑去除(步驟S12~S14)。
另一方面,在步驟S5中判斷為“是”的情況下,在步驟S6中,控制部12執(zhí)行動(dòng)作方案2。參照?qǐng)D7來說明該步驟S6。此外,在圖7中,對(duì)與圖5和圖6所示的流程相同的處理標(biāo)注相同的步驟編號(hào),并省略詳細(xì)的說明。
在步驟S6開始后,控制部12執(zhí)行上述的步驟S3。具體地說,控制部12向機(jī)器人14發(fā)送指令,使攝像部16配置為在步驟S3中對(duì)工件W進(jìn)行了拍攝的位置和姿勢(shì),通過攝像部16對(duì)治具104上的區(qū)域108進(jìn)行拍攝。
接著,控制部12執(zhí)行上述的步驟S11。具體地說,控制部12檢測(cè)在第n區(qū)域(n=1、2、3或4)內(nèi)是否存在加工屑。如后述那樣,在步驟S6開始后,控制部12循環(huán)進(jìn)行步驟S11、S15以及S16,直到在步驟S16中判斷為“是”為止。
例如,在控制部12執(zhí)行第三輪循環(huán)的步驟S11的情況下,控制部12檢測(cè)在第三區(qū)域108c內(nèi)是否存在加工屑A3。
控制部12在判斷為在第n區(qū)域內(nèi)存在加工屑(即“是”)的情況下,進(jìn)入圖5中的步驟S7。另一方面,控制部12在判斷為在第n區(qū)域內(nèi)不存在加工屑(即“否”)的情況下,進(jìn)入圖7中的步驟S15。
在步驟S11中判斷為“否”的情況下,控制部12執(zhí)行上述的步驟S15,對(duì)區(qū)域編號(hào)“n”遞增“1”。
接著,控制部12執(zhí)行上述的步驟S16。具體地說,控制部12判斷在步驟S15中遞增后的區(qū)域編號(hào)“n”是否變?yōu)楸?大的數(shù)??刂撇?2在判斷為區(qū)域編號(hào)“n”變?yōu)楸?大的數(shù)(即“是”)的情況下,結(jié)束圖5所示的流程。
另一方面,控制部12在判斷為區(qū)域編號(hào)“n”是4以下的數(shù)(即“否”)的情況下,返回到步驟S11。這樣,控制部12循環(huán)進(jìn)行步驟S11、S15以及S16,直到在步驟S16中判斷為“是”為止。
再次參照?qǐng)D5,在步驟S7中,控制部12向使用者通知警告。具體地說,控制部12生成表示以下意思的聲音警告信號(hào)和圖像警告信號(hào):雖然噴嘴18執(zhí)行了超過閾值的次數(shù)的流體噴射,但是在區(qū)域108a、108b、108c、108d內(nèi)仍然檢測(cè)到加工屑。
然后,控制部12將聲音警告信號(hào)和圖像警告信號(hào)分別發(fā)送到揚(yáng)聲器52和顯示裝置54。揚(yáng)聲器52和顯示裝置54根據(jù)從控制部12接收到的警告信號(hào)來輸出聲波和圖像,由此,向使用者通知警告。這樣,在本實(shí)施方式中,控制部12具有作為生成對(duì)使用者的警告的警告生成部56(圖2)的功能。
如上所述,在本實(shí)施方式中,控制部12基于由攝像部16拍攝的圖像來檢測(cè)區(qū)域108內(nèi)存在的加工屑,并決定適于向檢測(cè)到的加工屑吹送流體的噴嘴18的位置和姿勢(shì)(工具坐標(biāo)系)。
根據(jù)該結(jié)構(gòu),能夠可靠且自動(dòng)地去除區(qū)域108內(nèi)存在的加工屑。其結(jié)果,能夠防止由于加工屑而機(jī)床100的加工精度下降。
另外,在本實(shí)施方式中,控制部12針對(duì)由使用者預(yù)先決定的各個(gè)區(qū)域108a、108b、108c、108d,基于由攝像部16拍攝的圖像檢測(cè)到加工屑A1、A3、A4。
另外,控制部12針對(duì)各個(gè)區(qū)域108a、108b、108c、108d,決定適于去除存在的加工屑A1、A3、A4的噴嘴18的位置和姿勢(shì)(工具坐標(biāo)系)。
根據(jù)該結(jié)構(gòu),即使治具104具有復(fù)雜的構(gòu)造,也能夠可靠地去除由使用者設(shè)定的區(qū)域108a、108b、108c、108d內(nèi)存在的加工屑A1、A3、A4。
另外,根據(jù)本實(shí)施方式,使用者能夠在治具104上的區(qū)域108中預(yù)先確定區(qū)域108a、108b、108c、108d來作為特別需要清潔的重點(diǎn)區(qū)域。
而且,通過清潔系統(tǒng)10,能夠可靠地去除區(qū)域108a、108b、108c、108d內(nèi)的加工屑A1、A3、A4,另一方面,關(guān)于重點(diǎn)區(qū)域以外的區(qū)域,能夠省略清潔作業(yè)。根據(jù)該結(jié)構(gòu),能夠削減清潔作業(yè)工時(shí),因此能夠縮減機(jī)床100的加工作業(yè)的循環(huán)時(shí)間。
另外,在本實(shí)施方式中,在步驟S4中執(zhí)行了區(qū)域108a、108b、108c、108d的清潔作業(yè)之后,只要在步驟S5中不判斷為“是”,就重復(fù)執(zhí)行步驟S3和S4。
根據(jù)該結(jié)構(gòu),重復(fù)執(zhí)行步驟S3和S4直到檢測(cè)不到區(qū)域108a、108b、108c、108d內(nèi)的加工屑為止,因此能夠可靠地去除區(qū)域108a、108b、108c、108d內(nèi)的加工屑。
另外,根據(jù)本實(shí)施方式,將攝像部16和噴嘴18安裝于機(jī)器人14,因此僅通過按各種治具來選擇對(duì)應(yīng)的機(jī)器人14的動(dòng)作程序,就能夠?qū)z像部16和噴嘴18配置為最佳的位置和姿勢(shì)。由此,能夠執(zhí)行更加高效的清潔作業(yè)。
另外,在本實(shí)施方式中,控制部12在步驟S5中判斷流體噴射次數(shù)是否超過了閾值。而且,控制部12在步驟S5中判斷為“是”、且在步驟S6中在區(qū)域108a、108b、108c、108d中的任一區(qū)域內(nèi)檢測(cè)到加工屑的情況下,在步驟S7中向使用者警告該意思。
根據(jù)該結(jié)構(gòu),能夠以規(guī)定的次數(shù)來限制由清潔系統(tǒng)10執(zhí)行清潔動(dòng)作的次數(shù),因此能夠防止由于發(fā)生了某種異常事態(tài)而清潔系統(tǒng)10無限地重復(fù)清潔動(dòng)作。
此外,“某種異常事態(tài)”包括以下事態(tài):在區(qū)域108a、108b、108c、108d中的任一區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生了傷痕,控制部12在步驟S11中將該傷痕誤認(rèn)為加工屑而檢測(cè)出來。
另外,“某種異常事態(tài)”包括以下事態(tài):在區(qū)域108a、108b、108c、108d中的任一區(qū)域內(nèi),附著了僅靠通過噴嘴18吹送流體無法去除的加工屑、異物。
此外,敘述了上述的清潔系統(tǒng)10具備存儲(chǔ)部34、揚(yáng)聲器52、顯示裝置54、警告生成部56的情況。然而,這些要素在本發(fā)明中不是必需的。
下面,參照?qǐng)D12和圖13來說明本發(fā)明的其它實(shí)施方式所涉及的清潔系統(tǒng)60。此外,在本實(shí)施方式中,對(duì)與上述的實(shí)施方式相同的要素標(biāo)注相同的標(biāo)記,并省略詳細(xì)的說明。
清潔系統(tǒng)60具備控制部62、機(jī)器人14、攝像部16、噴嘴18以及流體供給部20??刂撇?2直接或間接地對(duì)清潔系統(tǒng)60的各結(jié)構(gòu)要素進(jìn)行控制。與上述的實(shí)施方式同樣地,攝像部16和噴嘴18安裝于機(jī)器人14,在控制部62的指令下通過機(jī)器人14而移動(dòng)。
接著,對(duì)清潔系統(tǒng)60的動(dòng)作進(jìn)行說明。清潔系統(tǒng)60例如檢測(cè)圖13所示的治具110上的區(qū)域112內(nèi)存在的加工屑A10。治具110上的區(qū)域112是設(shè)置作為被加工物的工件的區(qū)域。
控制部62使機(jī)器人14動(dòng)作,來使攝像部16配置為預(yù)先決定的位置和姿勢(shì),并向攝像部16發(fā)送指令,來對(duì)區(qū)域112進(jìn)行拍攝(相當(dāng)于上述的步驟S1)。
接著,控制部62作為加工屑檢測(cè)部64發(fā)揮功能,基于由攝像部16拍攝的圖像,來檢測(cè)區(qū)域112內(nèi)存在的加工屑A10(相當(dāng)于上述的步驟S11)。
接著,控制部62作為配置決定部66發(fā)揮功能,決定向被檢測(cè)到的加工屑A10吹送流體時(shí)的噴嘴18的位置和姿勢(shì)(相當(dāng)于上述的步驟S12)。
例如,控制部62將噴嘴18的工具坐標(biāo)系設(shè)定為如圖13所示那樣。噴嘴18的工具坐標(biāo)系既可以由使用者預(yù)先設(shè)定,或者也可以由控制部62根據(jù)拍攝的圖像中的加工屑A10的位置來適當(dāng)?shù)貨Q定適于吹跑加工屑A10的位置。
接著,控制部62作為操縱器控制部68發(fā)揮功能,對(duì)機(jī)器人14進(jìn)行控制以使噴嘴18配置為所決定出的位置和姿勢(shì)(相當(dāng)于上述的步驟S13)。其結(jié)果,噴嘴18配置為如圖13所示的那樣。
接著,控制部62向流體供給部20發(fā)送指令,來從噴嘴18向A10吹送流體(相當(dāng)于步驟S14)。其結(jié)果,能夠?qū)^(qū)域112內(nèi)存在的加工屑A10向規(guī)定的方向吹跑。
此外,在上述的實(shí)施方式中,敘述了控制部12、62作為對(duì)機(jī)器人14進(jìn)行控制的要素(即機(jī)器人控制器)而與機(jī)床控制部106分開地設(shè)置的情況。
然而,控制部12、62也可以作為與用于對(duì)機(jī)器人14進(jìn)行控制的機(jī)器人控制器分開的要素來設(shè)置。在該情況下,控制部12、62也可以嵌入于機(jī)床控制部106。
另外,在圖2所示的實(shí)施方式中,敘述了加工屑檢測(cè)部46、配置決定部48、操縱器控制部50、警告生成部56以及存儲(chǔ)部34嵌入于控制部12的情況。
然而,也可以將加工屑檢測(cè)部46、配置決定部48、操縱器控制部50、警告生成部56以及存儲(chǔ)部34中的至少一個(gè)作為與控制部12分開的要素來設(shè)置。
同樣地,在圖12所示的實(shí)施方式中,也可以將加工屑檢測(cè)部64、配置決定部66以及操縱器控制部68中的至少一個(gè)作為與控制部62相分別的要素來設(shè)置。
另外,在上述的實(shí)施方式中,敘述了將垂直多關(guān)節(jié)型的機(jī)器人14應(yīng)用為使攝像部16和噴嘴18移動(dòng)的操縱器的情況。然而,只要能夠使攝像部16和噴嘴18移動(dòng),則可以應(yīng)用任何構(gòu)造的操縱器。
另外,也可以是,在圖6中的步驟S14中從噴嘴18噴射流體時(shí),控制部12向機(jī)器人14發(fā)送指令,來使噴嘴18移動(dòng)。作為一例,控制部12在步驟S14的執(zhí)行過程中,向機(jī)器人14發(fā)送指令來使噴嘴18搖動(dòng),以易于利用流體來去除加工屑。
另外,在上述的實(shí)施方式中,敘述了攝像部16安裝于機(jī)器人14的情況。然而,攝像部16也可以固定于預(yù)先決定的定點(diǎn)。該定點(diǎn)被設(shè)定為能夠?qū)χ尉?04的整體進(jìn)行拍攝的位置。
此外,在圖6和圖7中的步驟S11中,控制部12也可以檢測(cè)在第n區(qū)域內(nèi)是否存在比預(yù)先決定的個(gè)數(shù)多的加工屑。具體地說,存儲(chǔ)部34存儲(chǔ)“預(yù)先決定的個(gè)數(shù)”。
控制部12在步驟S11中,在第n區(qū)域內(nèi)檢測(cè)到的加工屑的個(gè)數(shù)比預(yù)先決定的個(gè)數(shù)多的情況下,判斷為“是”,另一方面,在第n區(qū)域內(nèi)檢測(cè)到的加工屑的個(gè)數(shù)為預(yù)先決定的個(gè)數(shù)以下的情況下,判斷為“否”。
以上,通過發(fā)明的實(shí)施方式說明了本發(fā)明,但是上述的實(shí)施方式并非對(duì)權(quán)利要求書所涉及的發(fā)明進(jìn)行限定。另外,將本發(fā)明的實(shí)施方式中所說明的特征進(jìn)行組合所得的方式也能夠包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi),然而這些特征的組合未必全部是發(fā)明的技術(shù)方案所必需的。并且,能夠?qū)ι鲜龅膶?shí)施方式施以各種變更或改進(jìn),這是本領(lǐng)域技術(shù)人員所清楚的。
另外,應(yīng)該注意,只要在權(quán)利要求書、說明書以及附圖中示出的裝置、系統(tǒng)、程序以及方法中的動(dòng)作、過程、步驟、工序以及階段等各處理的執(zhí)行順序沒有特別注明“比…前”、“…之前”等,另外,不是將之前的處理的輸出用在之后的處理中,就能夠以任意的順序來實(shí)現(xiàn)。關(guān)于權(quán)利要求書、說明書以及附圖中的動(dòng)作流程,雖然為了便于說明而使用“首先,”、“接著,”、“接下來”等進(jìn)行了說明,但是并不意味著必須以該順序來實(shí)施。