JP2020040190A - Processing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、運動機構部を備えるとともに、該運動機構部の動作によって機械加工を行う加工領域を備え、更に、少なくとも加工領域内の画像を撮像する撮像カメラを備えた加工装置に関する。 The present invention relates to a processing apparatus including a movement mechanism, a processing area for performing machining by operation of the movement mechanism, and an imaging camera for capturing at least an image in the processing area.
様々な加工装置の分野では、何らかの原因によって当該加工装置に不具合を生じ、正常な加工ができなくなることがあるが、このような場合に、不具合が起きた原因を正確に特定して、その原因を取り除くなどの対応を取らなければ、同じ不具合が再発されることになる。 In the field of various processing equipment, a malfunction may occur in the processing equipment for some reason, and normal processing may not be performed. In such a case, the cause of the failure is accurately identified and the cause is determined. If no action is taken, such as removing, the same problem will recur.
そこで、従来、装置の稼働状態の画像をカメラで撮像して記録しておき、装置に不具合が生じたときに、記録した画像を解析することによって不具合が生じた原因を究明できるようにした監視システムが提案されており、その中の一つとして、下記特許文献1に開示された監視システムが知られている。
Therefore, conventionally, an image of the operating state of the apparatus is captured and recorded by a camera, and when a malfunction occurs in the apparatus, monitoring is performed so that the cause of the malfunction can be determined by analyzing the recorded image. Systems have been proposed, and as one of them, a monitoring system disclosed in
この監視システムは、現象を監視するカメラ手段と、このカメラ手段が撮影する現象を記録する第1の記録手段と、現象に異常が生じた際、その異常を検出してQ信号を発生する異常検出手段と、Q信号の前後の現象を記録する第2の記録手段と、前記異常検出手段が発生したQ信号を受信し、第1の記録手段に記録されているQ信号の前後の所要時間に記録されている現象を第2の記録手段に記録するコントロールユニットとを備えている。 This monitoring system includes a camera means for monitoring a phenomenon, a first recording means for recording a phenomenon photographed by the camera means, and an abnormality for generating a Q signal by detecting the abnormality when the phenomenon occurs. Detecting means, second recording means for recording a phenomenon before and after the Q signal, and a required time before and after the Q signal recorded in the first recording means, which receives the Q signal generated by the abnormality detecting means. And a control unit for recording the phenomenon recorded in the second recording means in the second recording means.
この監視システムによれば、第2の記録手段には、異常が発生した前後の現象のみが記録されているので、監視者は第2の記録手段に記録された画像を再生して、これを分析、検証等することで効率良く異常が生じた原因を究明することができる、とのことである。 According to this monitoring system, since only the phenomena before and after the occurrence of the abnormality are recorded in the second recording means, the observer reproduces the image recorded in the second recording means and reproduces the image. By analyzing and verifying, it is possible to efficiently determine the cause of the abnormality.
ところが、加工装置の中でも、切削加工や研削加工といった除去加工を行う一般的な工作機械の場合、その加工領域内では、加工によって生じた切屑が飛散し、また、加工の際に用いられるクーラントが飛散したりミスト状になるなど、多くの異物が存在しているため、当該工作機械の加工領域内は、その鮮明な画像を取得し難い環境となっている。 However, among the processing equipment, in the case of a general machine tool that performs removal processing such as cutting or grinding, in the processing area, chips generated by the processing are scattered, and the coolant used for processing is also used. Since there are many foreign substances, such as scattered or mist-like, the processing area of the machine tool is in an environment where it is difficult to obtain a clear image.
したがって、このような加工装置に上記従来の監視システムをそのまま適用しても、当該監視システムでは、加工領域内に存在する異物が障害となって、加工領域内の鮮明な画像を撮像することができないため、異常が生じた際にその正確な原因究明を行うことができないという問題があった。 Therefore, even if the above-described conventional monitoring system is applied to such a processing apparatus as it is, the monitoring system can capture a clear image in the processing area because a foreign substance existing in the processing area becomes an obstacle. Therefore, when an abnormality occurs, there is a problem that the exact cause cannot be determined.
また、加工領域内で異常が生じた場合に、その異常の程度によっては、加工装置が緊急停止されることがあるが、その際、オペレータが緊急停止状態を維持しないで加工装置を回復させる等の現状回復を行うと、緊急停止時の装置の状態を表す各種情報が失われることがあり、このような対応によっても、異常の正確な究明が阻害されることがある。 In addition, when an abnormality occurs in the processing area, the processing apparatus may be urgently stopped depending on the degree of the abnormality. In this case, the operator may recover the processing apparatus without maintaining the emergency stop state. When the current situation is restored, various information indicating the state of the device at the time of the emergency stop may be lost, and even such a measure may hinder accurate investigation of the abnormality.
本発明は、以上の実情に鑑みなされたものであって、異常が発生した際に、加工領域内の鮮明な画像を記録することができる加工装置の提供を、その一の目的とし、また、異常が発生したときの装置の状態を表す各種情報を保存することができる加工装置の提供を、他の目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a processing apparatus that can record a clear image in a processing area when an abnormality occurs, and Another object of the present invention is to provide a processing apparatus capable of storing various information indicating the state of the apparatus when an abnormality has occurred.
上記課題を解決するための本発明は、
運動機構部を備えるとともに、該運動機構部の動作によって機械加工を行う加工領域を備えた加工装置であって、
少なくとも前記加工領域内の画像を撮像する撮像カメラと、
前記撮像カメラによって撮像された画像を記憶する画像記憶部と、
前記加工領域内の異常を検出して異常信号を出力する異常検出部と、
前記異常検出部から異常信号を受信したときに、前記加工領域内を清浄にする清浄化処理部を備えた緊急対応部とを設けて構成した加工装置に係る。
The present invention for solving the above problems,
A processing apparatus including a movement mechanism, and a processing device including a processing area for performing machining by the operation of the movement mechanism,
An imaging camera for capturing at least an image in the processing area,
An image storage unit that stores an image captured by the imaging camera,
An abnormality detection unit that detects an abnormality in the machining area and outputs an abnormality signal;
The present invention relates to a processing apparatus including an emergency response unit including a cleaning processing unit that cleans the inside of the processing area when an abnormality signal is received from the abnormality detection unit.
本発明に係る加工装置によれば、加工領域内において、運動機構部の動作によって機械加工が実行されるとともに、この加工領域内の画像が撮像カメラによって撮像され、撮像された画像が画像記憶部に記憶される。そして、加工領域内で異常が生じたか否かが異常検出部によって監視され、異常が生じたとき、当該異常検出部から異常信号が出力される。異常検出部から異常信号が出力されると、この異常信号が緊急対応部により受信され、清浄化処理部によって加工領域内が清浄にされる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the processing apparatus which concerns on this invention, while a mechanical processing is performed by operation | movement of a motion mechanism part in a processing area | region, the image in this processing area is imaged by the imaging camera, and the imaged image is stored in the image storage part. Is stored. Then, whether or not an abnormality has occurred in the processing area is monitored by the abnormality detection unit, and when an abnormality has occurred, the abnormality detection unit outputs an abnormality signal. When an abnormality signal is output from the abnormality detection unit, the abnormality signal is received by the emergency response unit, and the inside of the processing area is cleaned by the cleaning processing unit.
上述したように、切削加工や研削加工といった除去加工を行う加工装置の場合、その加工領域内では、加工により生じた切屑が飛散し、また、加工の際に用いられるクーラントが飛散したりミスト状になるなど、多くの異物が存在しているが、このような異物が清浄化処理部によって除去され、加工領域内が清浄にされる。これにより、異常検出部によって異常が検出された以降については、異物が除去され鮮明となった加工領域の画像が前記撮像カメラによって撮像され、画像記憶部に格納される。 As described above, in the case of a processing device that performs removal processing such as cutting or grinding, in the processing area, chips generated by the processing are scattered, and coolant used for processing is scattered or mist-like. Although there are many foreign substances such as the following, such foreign substances are removed by the cleaning processing unit, and the inside of the processing area is cleaned. Thus, after the abnormality is detected by the abnormality detection unit, the image of the processing area in which the foreign matter has been removed and is sharpened is captured by the imaging camera and stored in the image storage unit.
斯くして、本発明に係る加工装置によれば、異常検出部によって異常が検出された以降については、異物が除去された鮮明な加工領域の画像が前記撮像カメラによって撮像され、画像記憶部に格納されるので、このような鮮明な画像を解析することで、異常が生じた際の正確な原因究明を行うことができる。 Thus, according to the processing apparatus of the present invention, after the abnormality is detected by the abnormality detection unit, a clear image of the processing region from which the foreign matter has been removed is captured by the imaging camera, and stored in the image storage unit. Since the stored image is stored, by analyzing such a clear image, it is possible to accurately determine the cause of the abnormality.
尚、本発明に係る加工装置には、上述した除去加工装置の他、材料を積層しながら造形物を形成する所謂付加加工装置や、プレス加工などを行う塑性加工装置など、従来公知のあらゆる加工装置が含まれる。また、前記運動機構部には、加工を行うために動作する全ての機構が含まれ、ごく一般的な例を挙げれば、工作機械の主軸及び主軸モータ、主軸頭、サドル、テーブル、刃物台及びこれらを駆動する送り装置(送りモータを含む)などが含まれる。 In addition, the processing apparatus according to the present invention includes, in addition to the above-described removal processing apparatus, any conventionally known processing apparatuses such as a so-called additional processing apparatus that forms a molded object while laminating materials, and a plastic processing apparatus that performs press processing and the like. Equipment included. In addition, the motion mechanism section includes all mechanisms that operate to perform machining, and a very common example includes a spindle and a spindle motor of a machine tool, a spindle head, a saddle, a table, a tool post, and the like. A feed device (including a feed motor) for driving them is included.
また、前記撮像カメラには、可視光下での画像を撮像する一般的なカメラの他に、赤外線下での画像を撮像する赤外線カメラなどが含まれる。また、前記異常検出部は加工領域内で生じる異常を検出することができるものであれば何ら限定されないが、例えば、前記加工領域内に配置された加速度センサを備え、この加速度センサによって検出される振動レベルが所定の閾値を超えたときに、異常信号を出力する態様のものや、加工領域内に配置されたマイクロフォンを備え、このマイクロフォンによって集音される音のレベルが所定の閾値を超えたときに、異常信号を出力する態様のものなどが含まれる。 The imaging camera includes a general camera that captures an image under visible light, an infrared camera that captures an image under infrared light, and the like. The abnormality detection unit is not particularly limited as long as the abnormality detection unit can detect an abnormality occurring in the processing area. For example, the abnormality detection unit includes an acceleration sensor arranged in the processing area, and is detected by the acceleration sensor When the vibration level exceeds a predetermined threshold, an abnormal signal is output, and a microphone disposed in the processing area is provided, and the level of sound collected by the microphone exceeds the predetermined threshold. Sometimes, a mode in which an abnormal signal is output is included.
本発明において、前記清浄化処理部は様々な態様とることができ、例えば、前記清浄化処理部は前記撮像カメラのレンズに向けて圧縮空気を吐出するエアブローノズルを備え、前記異常検出部から異常信号を受信したとき、前記エアブローノズルから圧縮空気を吐出するように構成された態様を採ることができる。 In the present invention, the cleaning processing unit can take various forms. For example, the cleaning processing unit includes an air blow nozzle that discharges compressed air toward a lens of the imaging camera, and the cleaning unit detects an abnormality from the abnormality detecting unit. It is possible to adopt a mode in which compressed air is discharged from the air blow nozzle when a signal is received.
この加工装置によれば、前記異常検出部から出力された異常信号を前記緊急対応部が受信したとき、清浄化処理部のエアーノズルから撮像カメラのレンズに向けて圧縮空気が吐出される。これにより、撮像カメラのレンズに切屑やクーラントが付着している場合には、エアーノズルから吐出される圧縮空気流によって当該レンズから切屑やクーラントが除去されるとともに、レンズ付近にミストが漂っている場合には、当該圧縮空気流によってミストが吹き飛ばされる。 According to this processing device, when the emergency response unit receives the abnormality signal output from the abnormality detection unit, compressed air is discharged from the air nozzle of the cleaning processing unit toward the lens of the imaging camera. Accordingly, when chips and coolant adhere to the lens of the imaging camera, the chips and coolant are removed from the lens by the compressed air flow discharged from the air nozzle, and mist is drifting near the lens. In such a case, the mist is blown off by the compressed air flow.
撮像カメラのレンズに切屑やクーラントが付着している場合には、加工領域内の鮮明な画像を撮像することができないが、レンズに付着した切屑やクーラントを圧縮空気流によって除去することにより、加工領域内の鮮明な画像を撮像することが可能となる。また、レンズ付近に漂っているミストを吹き飛ばすことによっても加工領域内の鮮明な画像を撮像することが可能となる。 If chips or coolant are attached to the lens of the imaging camera, it is not possible to capture a clear image in the processing area, but the chips and coolant attached to the lens are removed by compressed air flow, It is possible to capture a clear image in the area. Also, it is possible to capture a clear image in the processing area by blowing off the mist floating near the lens.
また、前記清浄化処理部は、前記加工領域内の雰囲気を排気する排気機構を備え、前記異常検出部から異常信号を受信したとき、前記排気機構によって前記加工領域内の雰囲気を排気するように構成された態様を採ることができる。 Further, the cleaning processing unit includes an exhaust mechanism that exhausts an atmosphere in the processing area, and when an abnormal signal is received from the abnormality detection unit, the exhaust mechanism exhausts the atmosphere in the processing area. A configured embodiment can be adopted.
この加工装置によれば、前記異常検出部から出力された異常信号を前記緊急対応部が受信したとき、前記清浄化処理部の排気機構によって加工領域内の雰囲気が排気され、雰囲気内にクーラントのミスト等が存在する場合には、このミストが加工領域内から排出される。これにより、ミストの無い鮮明な加工領域の画像が撮像カメラによって撮像され、撮像された画像が画像記憶部に格納される。 According to this processing device, when the emergency response unit receives the abnormality signal output from the abnormality detection unit, the atmosphere in the processing area is exhausted by the exhaust mechanism of the cleaning processing unit, and the atmosphere contains coolant. If a mist or the like exists, the mist is discharged from the processing area. As a result, a clear image of the processing area without mist is captured by the imaging camera, and the captured image is stored in the image storage unit.
また、加工装置が加工領域内でクーラントを供給するクーラント供給部を備えている場合に、前記清浄化処理部は、前記異常検出部から異常信号を受信したとき、クーラント供給部からのクーラントの供給を緊急停止させるように構成された態様を採ることができる。 Further, when the processing apparatus includes a coolant supply unit that supplies a coolant in a processing area, the cleaning processing unit supplies a coolant from the coolant supply unit when receiving an abnormality signal from the abnormality detection unit. Can be taken in an emergency stop mode.
この加工装置によれば、前記異常検出部から出力された異常信号を前記緊急対応部が受信したとき、クーラント供給部からのクーラントの供給が清浄化処理部によって緊急停止される。異常が発生したときに、加工領域内にクーラントが供給されていると、このクーラントが邪魔となって、加工領域内の必要な個所の画像を撮像することができない場合があるが、クーラントの供給を停止することにより、加工領域内の必要な個所の画像を得ることができる。 According to this processing device, when the emergency response unit receives the abnormality signal output from the abnormality detection unit, the supply of the coolant from the coolant supply unit is urgently stopped by the cleaning processing unit. If the coolant is supplied into the machining area when an abnormality occurs, the coolant may hinder the photographing of an image of a necessary portion in the machining area. Is stopped, it is possible to obtain an image of a necessary portion in the processing area.
本発明では、加工装置が加工領域内を照明する照明機器を備えている場合に、前記緊急対応部は、前記異常検出部から異常信号を受信したとき、前記照明機器を点灯させるように構成された態様を採ることができる。このようにすれば、異常が発生したときに照明機器が点灯されるので、加工領域内のより明るい鮮明な画像を取得することができる。 In the present invention, when the processing device includes an illumination device that illuminates the inside of the processing area, the emergency response unit is configured to turn on the illumination device when receiving an abnormal signal from the abnormality detection unit. Can be adopted. With this configuration, the illumination device is turned on when an abnormality occurs, so that a brighter and clearer image in the processing area can be obtained.
また、本発明では、前記緊急対応部は、異常時画像記憶部を備えており、前記異常検出部から異常信号を受信したとき、前記画像記憶部に格納された異常発生前後の画像を前記異常時画像記憶部に格納するように構成された態様を採ることができる。このようにすれば、画像記憶部に格納された全画像から必要な画像を取り出す必要が無く、異常時画像記憶部に格納された異常発生前後の画像のみを解析することによって異常の発生原因を究明することができるので、効率的な原因究明を行うことができる。 Further, in the present invention, the emergency response unit includes an abnormal-time image storage unit. When an abnormal signal is received from the abnormality detection unit, the emergency response unit stores images before and after the occurrence of the abnormality stored in the image storage unit. It is possible to adopt a mode configured to be stored in the time image storage unit. With this configuration, it is not necessary to extract necessary images from all the images stored in the image storage unit, and only the images before and after the occurrence of the abnormality stored in the image storage unit at the time of the abnormality are analyzed to determine the cause of the abnormality. Since the cause can be determined, the cause can be determined efficiently.
また、本発明において、前記緊急対応部は、異常時の機械状態に係るデータを記憶する異常時機械データ記憶部を備え、前記異常検出部から異常信号を受信したとき、そのときの機械状態に係るデータを異常時機械データ記憶部に格納するように構成された態様を採ることができる。 Further, in the present invention, the emergency response unit includes an abnormal machine data storage unit that stores data related to the machine state at the time of the abnormality, and when an abnormality signal is received from the abnormality detection unit, An aspect may be adopted in which such data is stored in the abnormal-time machine data storage unit.
この加工装置によれば、異常が発生したとき、そのときの機械状態に係るデータが、緊急対応部によって異常時機械データ記憶部に格納され、当該データが保全される。したがって、異常発生時の機械状態に係るデータを検証する前にオペレータが加工装置の現状を変更したとしても、異常時機械データ記憶部に必要なデータが保全されているので、かかるデータを解析することによって、異常の発生原因を究明することができる。 According to this processing apparatus, when an abnormality occurs, data relating to the machine state at that time is stored in the abnormal state machine data storage unit by the emergency response unit, and the data is preserved. Therefore, even if the operator changes the current state of the processing apparatus before verifying the data relating to the machine state at the time of occurrence of the abnormality, the necessary data is preserved in the machine data storage unit at the time of the abnormality. Thus, the cause of the abnormality can be determined.
尚、機械状態データには、機械の状態を表す全てのデータが含まれ、例えば、以下のデータが含まれる。
・加工装置が自動運転中であるか又は手動運転中であるかの別を示すデータ、
・自動運転中である場合には実行中のNCプログラム番号及びシーケンス番号(ブロック番号)、実行中のNCプログラムの全データ、
・前記運動機構部の動作状態を表すデータであって、動作位置に係るデータ、負荷状態を示すデータ、加工中の工具番号、各種パラメータ(オーバライド、ワークオフセット、工具オフセット)、チャックの油圧、チャックの把握力、動作させるための制御信号、
・操作盤の表示装置に表示された画像データ、
など。
The machine state data includes all data representing the state of the machine, for example, the following data.
Data indicating whether the processing device is operating automatically or manually,
-If automatic operation is in progress, the NC program number and sequence number (block number) being executed, all data of the NC program being executed,
Data representing the operation state of the motion mechanism section, such as data relating to the operation position, data indicating the load state, the number of the tool being processed, various parameters (override, work offset, tool offset), hydraulic pressure of the chuck, chuck Grasping power, control signal to operate,
・ Image data displayed on the display device of the operation panel,
Such.
以上のように、本発明に係る加工装置によれば、異常検出部によって異常が検出された以降については、異物が除去された鮮明な加工領域の画像が撮像カメラによって撮像され、画像記憶部に格納されるので、このような鮮明な画像を解析することで、異常が生じた際の正確な原因究明を行うことができる。 As described above, according to the processing apparatus of the present invention, after the abnormality is detected by the abnormality detection unit, a clear image of the processing area from which the foreign matter has been removed is captured by the imaging camera, and is stored in the image storage unit. Since the stored image is stored, by analyzing such a clear image, it is possible to accurately determine the cause of the abnormality.
また、異常時機械データ記憶部を設けて、異常が発生したときの機械状態に係るデータ(機械状態データ)をこの異常時機械データ記憶部に格納するようにすれば、異常発生時の機械状態データを検証する前にオペレータが加工装置の現状を変更したとしても、異常時機械データ記憶部に必要なデータが保全されているので、かかるデータを解析することによって、異常の発生原因を究明することができる。 Further, if an abnormal machine data storage unit is provided and data relating to the machine state at the time of occurrence of the abnormality (machine state data) is stored in the abnormal machine data storage unit, the machine state at the time of occurrence of the abnormality can be obtained. Even if the operator changes the current state of the processing equipment before verifying the data, the necessary data is preserved in the machine data storage unit at the time of the abnormality, and the cause of the abnormality is determined by analyzing the data. be able to.
図1に示すように、本例の加工装置1は、所謂立形のマシニングセンタと称されるものであり、ベッド2、ベッド2上に配設されたコラム3、ベッド2上でコラム3の前方に配設され、Y軸方向に移動可能になったサドル5、サドル5上に配設され、X軸方向に移動可能になったテーブル6、前記コラム3の前面に配設され、Z軸方向に移動可能になった主軸頭7などを備えている。尚、X軸、Y軸及びZ軸はそれぞれ相互に直交する3軸であり、Z軸は垂直軸、X軸及びY軸は水平軸である。
As shown in FIG. 1, a
特に、図示していないが、サドル5はY軸送り装置によって、Y軸方向に駆動され、テーブル6はX軸送り装置によってX軸方向に駆動され、また、主軸頭7はZ軸送り装置によってZ軸方向に駆動される。また、主軸頭7には、工具Tを保持し、Z軸と平行な回転軸中心に回転する主軸(図示せず)が保持されている。また、これらX軸送り装置(図示せず)、Y軸送り装置(図示せず)及びZ軸送り装置(図示せず)はそれぞれボールねじ機構及びこれを駆動するサーボモータなどから構成される。
In particular, although not shown, the
そして、本例では、サドル5、テーブル6、主軸頭7、主軸(図示せず)、主軸モータ(図示せず)、X軸送り装置(図示せず)、Y軸送り装置(図示せず)及びZ軸送り装置(図示せず)などが運動機構部4を構成している。
In this example, the
斯くして、X軸送り装置(図示せず)、Y軸送り装置(図示せず)及びZ軸送り装置(図示せず)によって、テーブル6と主軸(図示せず)とが三次元空間内で相対的に移動され、この相対的な動作によってテーブル6上に取り付けられたワーク(図示せず)が工具Tによって加工される。 Thus, the table 6 and the main shaft (not shown) are moved in a three-dimensional space by the X-axis feeder (not shown), the Y-axis feeder (not shown), and the Z-axis feeder (not shown). The work (not shown) mounted on the table 6 is processed by the tool T by this relative operation.
また、この加工装置1では、カバー体8によって、ベッド2、コラム3及び運動機構部4の全体が包囲されるとともに、サドル5、テーブル6及び主軸頭7が動作することによって、テーブル6上のワークWが工具Tにより加工される領域である加工領域9が画定されている。
Further, in the
また、図2に示すように、この加工装置1は、前記運動機構部4の動作を制御する数値制御装置30、撮像カメラ10、画像記憶部11、異常検出部12、クーラント供給装置23、照明装置25、緊急対応部14などを備えている。
As shown in FIG. 2, the
図1に示すように、前記撮像カメラ10は、前記加工領域9内に設けられ、可視光下で加工領域9内の画像を撮像して前記画像記憶部11に格納する。
As shown in FIG. 1, the
また、前記異常検出部12は、前記主軸頭7に付設された加速度センサ13を備え、この加速度センサ13によって検出される振動レベルが所定の閾値を超えたとき、加工領域9内で異常が発生したと判断して、異常信号を前記数値制御装置30及び緊急対応部14に送信する処理を行う。尚、数値制御装置30は、異常検出部12から異常信号を受信すると、前記運動機構部4の動作を停止させる処理を行う。
The
前記クーラント供給装置23は、前記主軸頭7に配設されたクーラントノズル24を備え、このクーラントノズル24から工具T等に向けてクーラントを吐出する。また、前記照明装置25は、前記加工領域9内に設けられて当該加工領域9内を照明するランプ26を備えている。これらクーラント供給装置23及び照明装置25は、数値制御装置30によってその作動が制御される。
The
前記緊急対応部14は、清浄化処理部15、照明緊急点灯部20、異常時画像記憶部21、異常時機械データ記憶部22などから構成され、前記異常検出部12から異常信号を受信した時に、前記清浄化処理部15及び照明緊急点灯部20に後述する処理を実行させ、また、前記画像記憶部11から所定の画像データを異常時画像記憶部21に格納する処理を実行するとともに、前記数値制御装置30から所定の機械状態データを異常時機械データ記憶部22に格納する処理を実行する。
The
前記清浄化処理部15は、排気装置16、エアーブロー装置17及びクーラント緊急停止部19などから構成され、前記緊急対応部14が前記異常検出部12から異常信号を受信したときに、各部を動作させる。
The
前記排気装置16は、前記カバー体の天井部分に配設された吸気ファンを有し、この吸気ファンによって吸引した前記加工領域9内の空気を、ダクトを介して排気するとともに、排気した空気を適宜フィルタによって浄化する装置であり、前記異常信号が受信されたとき、吸気ファンを駆動して加工領域9内の空気を排気する。
The
前記エアーブロー装置17は、前記加工領域9内に配設されたエアーブローノズル18を備え、このエアーブルーノズル18から前記撮像カメラ10のレンズ10aに向けて圧縮空気を吐出するように構成されており、前記異常信号が受信されたとき、エアーブローノズル18からレンズ10aに向けて圧縮空気を吐出させる。
The
また、前記クーラント緊急停止部19は、前記クーラントノズル24からのクーラントの吐出を停止させるための停止信号を前記数値制御装置30に送信する処理を行う処理部であり、前記異常信号が受信されたとき、当該停止信号を前記数値制御装置30に送信する。
The coolant
また、前記照明緊急点灯部20は、前記ランプ26を点灯させるための点灯信号を前記数値制御装置30に送信する処理を行う処理部であり、前記異常信号が受信されたとき、当該点灯信号を前記数値制御装置30に送信する。
The lighting
また、異常時画像記憶部21は、前記異常信号が受信されたとき、前記画像記憶部11に格納された異常発生前の所定時間の画像データが当該画像記憶部11から転送されて格納されるとともに、異常発生後に前記画像記憶部11に格納される所定時間の画像データが当該画像記憶部11から転送されて格納される。
When the abnormal signal is received, the abnormal
また、前記異常時機械データ記憶部22は、前記異常信号が受信されたとき、前記数値制御装置30に保存されている機械状態に係るデータ(機械状態データ)が転送されて格納される。機械状態データには、機械の状態を表す全てのデータが含まれるが、その一例としては、以下のデータが含まれる。
・加工装置1が自動運転中であるか又は手動運転中であるかの別を示すデータ、
・自動運転中である場合には実行中のNCプログラム番号及びシーケンス番号(ブロック番号)、実行中のNCプログラムの全データ、
・運動機構部4の動作状態を表すデータであって、動作位置に係るデータ、負荷状態を示すデータ、加工中の工具番号、各種パラメータ(オーバライド、ワークオフセット、工具オフセット)、チャックの油圧、チャックの把握力、動作させるための制御信号、
・操作盤の表示装置に表示された画像データ、
など。
When the abnormality signal is received, the abnormal state machine
Data indicating whether the
-If automatic operation is in progress, the NC program number and sequence number (block number) being executed, all data of the NC program being executed,
Data representing the operation state of the
Image data displayed on the display device of the operation panel,
Such.
尚、本例の加工装置1において、前記数値制御装置30、異常検出部12、緊急対応部14においてデータ処理を行う各処理部は、CPU、RAM、ROMなどを含むコンピュータから構成され、具体的な処理はコンピュータプログラムによってその機能が実現される。また、前記画像記憶部11、異常時画像記憶部21及び異常時機械データ記憶部22はRAMなどの適宜記憶媒体から構成される。
In the
以上の構成を備えた本例の加工装置1によれば、前記数値制御装置30による制御の下で前記運動機構部4が駆動され、前記テーブル6と主軸(図示せず)とが加工領域9内の空間内で相対的に移動することによって、テーブル6上に取り付けられたワーク(図示せず)が工具Tによって加工される。その際、クーラント供給装置23のクーラントノズル24から工具T等に向けてクーラントが吐出されることがあり、また、照明装置25のランプ26によって加工領域9内が照明されることがある。
According to the
そして、当該加工装置1が稼働しているとき、即ち、加工装置1に電源が投入されているときに、加工領域9内で異常が生じたかどうかが異常検出部12によって監視されるとともに、当該加工領域9内の画像が前記撮像カメラ10によって撮像され、撮像された画像が前記画像記憶部11に格納される。
When the
そして、前記異常検出部12によって異常が検出されると、数値制御装置30は運動機構部4の動作を停止させる処理を行い、また、緊急対応部14は前記清浄化処理部15及び照明緊急点灯部20に上記処理を実行させるとともに、異常時画像記憶部21及び異常時機械データ記憶部22に上述した各データを格納する。
When an abnormality is detected by the
斯くして、この加工装置1によれば、まず、加工領域9内で異常が発生すると、異常発生前後の所定時間内における加工領域9内の画像データが異常時画像記憶部21に記憶されるので、この画像データを解析することで異常が生じた原因を効率的に究明することができる。
Thus, according to the
また、本例の加工装置1の加工領域9内では、加工により生じた切屑が飛散し、また、加工中にクーラントを使用している場合には、クーラントが飛散したりミスト状になるなど、多くの異物が存在しているが、異常が発生すると、加工領域9内の空気が排気装置16によって排気されるので、かかる排気作用によって、加工領域9内の異物が除去され、当該加工領域9内が清浄にされる。また、異常が発生した場合には、クーラントノズル24からのクーラントの吐出が停止される。これにより、異常検出部12によって異常が検出された以降については、クーラントによる障害がなく、また、異物が除去されて鮮明となった加工領域9の画像が撮像カメラ10によって撮像され、画像記憶部11に格納される。そして、このような鮮明な画像を解析することによって、異常が生じた原因を正確に究明することができる。
Further, in the processing area 9 of the
また、異常が発生すると、エアーブロー装置17のエアーブローノズル18から撮像カメラ10のレンズ10aに向けて圧縮空気が吐出され、また、照明緊急点灯部20から数値制御装置30に送信される点灯信号によってランプ26が点灯される。上述したように、加工領域9内は、切屑やクーラントが飛散しており、これらが撮像カメラ10のレンズ10aに付着していると、鮮明な画像を撮像することができないが、レンズ10aに圧縮空気を吹きかけることによって、付着した切屑やクーラントを除去することができ、また、レンズ10a付近にミストが漂っている場合には、当該圧縮空気流によってミストが吹き飛ばすことができる。以上の作用によっても加工領域9内の鮮明な画像を撮像することが可能となる。また、加工領域9内をランプ26によって照明することによっても、加工領域9内の鮮明な画像を撮像することが可能となる。そして、このような鮮明な画像を解析することによって、異常が生じた原因を正確に究明することができる。
When an abnormality occurs, compressed air is discharged from the
また、この加工装置1では、異常が発生したとき、そのときの機械状態に係るデータが、緊急対応部14によって数値制御装置30から異常時機械データ記憶部22に格納され、当該データが保全されるので、異常発生時の機械状態に係るデータを検証する前にオペレータが加工装置の現状を変更したとしても、異常時機械データ記憶部22に保全されたデータを解析することによって、異常が生じた原因を究明することができる。
Further, in the
以上、本発明の具体的な実施の形態について説明したが、本発明が採り得る態様は、何らこれに限定されるものではない。 As described above, the specific embodiments of the present invention have been described. However, the embodiments that the present invention can adopt are not limited to these embodiments.
例えば、本発明に係る加工装置には、上述したマシニングセンタなどの除去加工装置の他、材料を積層しながら造形物を形成する所謂付加加工装置や、プレス加工などを行う塑性加工装置など、従来公知のあらゆる加工装置が含まれる。また、前記運動機構部4には、加工を行うために動作する全ての機構が含まれる。
For example, the processing apparatus according to the present invention includes conventionally known processing apparatuses such as a machining center described above, a so-called additional processing apparatus for forming a shaped object while laminating materials, and a plastic processing apparatus for performing press working and the like. Includes all processing equipment. In addition, the
また、前記撮像カメラ10は、可視光下で画像を撮像する一般的なカメラに限られるものではなく、赤外線下で画像を撮像する赤外線カメラであっても良い。また、前記異常検出部12は加工領域内で生じる異常を検出することができるものであれば何ら限定されるものではなく、例えば、前記加工領域9内に配置されたマイクロフォンを備え、このマイクロフォンによって集音される音のレベルが所定の閾値を超えたときに、異常が発生したと判断して異常信号を出力する構成であっても良い。
Further, the
また、前記エアーブローノズル18は常時撮像カメラ10のレンズ10aに向いている必要は無く、少なくとも異常が検出されたときレンズ10aに向いていれば良く、通常時には他の方向を向いていても良い。
Further, the
繰り返しになるが、上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではない。当業者にとって変形および変更が適宜可能である。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲内と均等の範囲内での実施形態からの変更が含まれる。 Again, the description of the above embodiment is illustrative in all respects and is not limiting. Modifications and changes can be made as appropriate by those skilled in the art. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the embodiments described above. Further, the scope of the present invention includes modifications from the embodiments within the scope equivalent to the scope of the claims.
1 加工装置
2 ベッド
3 コラム
4 運動機構部
5 サドル
6 テーブル
7 主軸頭
10 撮像カメラ
11 画像記憶部
12 異常検出部
14 緊急対応部
15 清浄化処理部
16 排気装置
17 エアーブロー装置
18 エアーブローノズル
20 照明緊急点灯部
21 異常画像記憶部
22 異常時機械データ記憶部
23 クーラント供給装置
25 照明装置
30 数値制御装置
DESCRIPTION OF
Claims (7)
少なくとも前記加工領域内の画像を撮像する撮像カメラと、
前記撮像カメラによって撮像された画像を記憶する画像記憶部と、
前記加工領域内の異常を検出して異常信号を出力する異常検出部と、
前記異常検出部から異常信号を受信したときに、前記加工領域内を清浄にする清浄化処理部を備えた緊急対応部とを設けて構成したことを特徴とする加工装置。 A processing apparatus including a movement mechanism, and a processing device including a processing area for performing machining by the operation of the movement mechanism,
An imaging camera for capturing at least an image in the processing area,
An image storage unit that stores an image captured by the imaging camera,
An abnormality detection unit that detects an abnormality in the machining area and outputs an abnormality signal;
A processing apparatus, comprising: an emergency response unit including a cleaning processing unit that cleans the inside of the processing area when an abnormal signal is received from the abnormality detecting unit.
前記清浄化処理部は、前記異常検出部から異常信号を受信したとき、クーラント供給部からのクーラントの供給を緊急停止させるように構成されていることを特徴とする請求項1乃至3記載のいずれかの加工装置。 The processing apparatus includes a coolant supply unit that supplies a coolant in the processing area,
4. The cleaning unit according to claim 1, wherein the cleaning unit is configured to stop the supply of the coolant from the coolant supply unit when receiving the abnormality signal from the abnormality detection unit. Processing equipment.
前記緊急対応部は、前記異常検出部から異常信号を受信したとき、前記照明機器を点灯させるように構成されていることを特徴とする請求項1乃至4記載のいずれかの加工装置。 The processing apparatus includes an illumination device that illuminates the processing area,
The processing apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the emergency response unit is configured to turn on the lighting device when receiving an abnormal signal from the abnormal detection unit.
The emergency response unit includes an abnormal state machine data storage unit that stores data relating to the machine state at the time of the abnormality, and when an abnormal signal is received from the abnormality detection unit, the data relating to the machine state at that time is abnormal. 7. The processing apparatus according to claim 1, wherein the processing apparatus is configured to store the time data in a machine data storage unit.
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