JP7499508B2

JP7499508B2 - Machine Tools

Info

Publication number: JP7499508B2
Application number: JP2020175241A
Authority: JP
Inventors: 公生坂本
Original assignee: 株式会社公精プラント
Priority date: 2020-10-19
Filing date: 2020-10-19
Publication date: 2024-06-14
Anticipated expiration: 2040-10-19
Also published as: JP2022066728A

Description

特許法第３０条第２項適用株式会社公精プラント（株式会社日本産機新聞社の取材）令和２年１０月８日Application of Article 30, Paragraph 2 of the Patent Act Kosei Plant Co., Ltd. (Interviewed by Nihon Sanki Shimbunsha Co., Ltd.) October 8, 2020

本発明は、ワークに切削加工を施す工作機械に関する。 The present invention relates to a machine tool that performs cutting on a workpiece.

金属などの加工物であるワークに切削加工を施す工作機械として旋盤機が知られている。従来における旋盤機では、水平な軸回りに回転するチャックにワークを把持させ、チャックを介して回転するワークにバイトと呼ばれる切削工具を接触させることでワークを切削する（例えば特許文献１を参照）。 Lathes are known as machine tools that perform cutting on workpieces, such as metals. In conventional lathes, the workpiece is held in a chuck that rotates around a horizontal axis, and a cutting tool called a cutting tool is brought into contact with the rotating workpiece via the chuck to cut the workpiece (see, for example, Patent Document 1).

切削加工を終えたワークは旋盤機から搬出された後、エアブローされる。すなわち、オペレータはエアブロー装置を操作し、エア供給源から供給されたエアをノズルの吐出口からワークに向けて噴出させる。これにより、ワークの表面に付着する切粉（金属屑）などの異物が除去される。 After the cutting process is completed, the workpiece is removed from the lathe and then air-blowered. That is, the operator operates the air-blower device, and air supplied from the air supply source is sprayed from the nozzle outlet toward the workpiece. This removes foreign matter such as cutting chips (metal chips) that are attached to the surface of the workpiece.

特開２０１８－１８７７３８号公報JP 2018-187738 A

しかしながら、上記従来技術では、旋盤機から搬出されたワークをオペレータが所定の作業位置まで運び、さらに、オペレータがブロア装置を操作してワークの表面をエアブローして異物を除去するようにしていたため、オペレータに多大な手間と負担をかけ、その結果として生産性が低下する要因となっていた。 However, in the above-mentioned conventional technology, the operator had to carry the workpiece removed from the lathe to a designated working position, and then operate a blower device to blow air onto the surface of the workpiece to remove foreign matter, which placed a great deal of effort and strain on the operator, resulting in reduced productivity.

そこで本発明は、異物の除去作業によるオペレータの負担を軽減して生産性を向上させることができる工作機械を提供することを目的とする。 The present invention aims to provide a machine tool that can reduce the burden on the operator caused by the task of removing foreign objects and improve productivity.

本発明の工作機械は、ワーク把持部により把持されたワークに対して相対移動してワークを切削する切削部と、切削された前記ワークを撮像する撮像部と、前記撮像部による撮像結果に基づいて、前記ワークに異物が付着しているか否かを判定する判定部と、前記判定部によって異物が付着していると判定された場合、前記ワークに付着する異物を除去する異物除去部と、を備え、前記異物除去部は、前記ワークに付着する異物に接触する接触体と、前記接触体を移動させる接触体移動部と、を備え、前記ワークに対して所定のクリアランスをあけた位置に前記接触体を位置合わせした状態で、前記ワークを回転させることで、前記ワークに付着する前記異物が前記接触体に接触して前記ワークから分離する。 The machine tool of the present invention comprises a cutting unit that moves relative to a workpiece gripped by a workpiece gripping unit to cut the workpiece, an imaging unit that images the cut workpiece, a judgment unit that judges whether or not a foreign matter is attached to the workpiece based on the imaging result by the imaging unit, and a foreign matter removal unit that removes the foreign matter attached to the workpiece when the judgment unit judges that a foreign matter is attached.The foreign matter removal unit comprises a contact body that contacts foreign matter attached to the workpiece, and a contact body moving unit that moves the contact body.By rotating the workpiece with the contact body aligned at a position with a predetermined clearance from the workpiece, the foreign matter attached to the workpiece comes into contact with the contact body and is separated from the workpiece .

本発明によれば、異物の除去作業によるオペレータの負担を軽減して生産性を向上させることができる。 The present invention can reduce the burden on operators in removing foreign objects and improve productivity.

本発明の一実施の形態における工作機械工システムの全体斜視図FIG. 1 is an overall perspective view of a machine tool system according to an embodiment of the present invention; 本発明の一実施の形態における工作機械システムを構成する旋盤機の模式的な構造説明図（正面図）FIG. 1 is a schematic structural explanatory diagram (front view) of a lathe constituting a machine tool system according to an embodiment of the present invention; 本発明の一実施の形態における工作機械システムを構成する旋盤機の模式的な構造説明図（平面図）FIG. 1 is a schematic structural explanatory diagram (plan view) of a lathe constituting a machine tool system according to an embodiment of the present invention; 本発明の一実施の形態における工作機械システムを構成するワーク搬送ロボットの模式的な構造説明図（正面図）FIG. 1 is a schematic structural explanatory diagram (front view) of a workpiece transport robot constituting a machine tool system according to an embodiment of the present invention; （ａ）（ｂ）（ｃ）本発明の一実施の形態における工作機械システムを構成するワーク搬送ロボットが備える作用ツールの模式的な構造説明図1A, 1B, and 1C are schematic structural explanatory diagrams of an action tool provided in a work transport robot constituting a machine tool system according to an embodiment of the present invention; 本発明の一実施の形態における工作機械システムを構成するエアブロー装置の模式的な構造説明図FIG. 1 is a schematic structural explanatory diagram of an air blow device constituting a machine tool system according to an embodiment of the present invention; 本発明の一実施の形態における工作機械システムを構成する工作機械が備える制御系を示すブロック図FIG. 2 is a block diagram showing a control system provided in a machine tool constituting a machine tool system according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施の形態における工作機械システムにおける動作を示すフローチャートA flowchart showing the operation of a machine tool system according to an embodiment of the present invention. （ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態における工作機械システムにおける動作説明図1A and 1B are explanatory diagrams illustrating the operation of a machine tool system according to an embodiment of the present invention; 本発明の一実施の形態における工作機械システムにおける動作説明図FIG. 2 is an explanatory diagram of an operation of the machine tool system according to the embodiment of the present invention; （ａ）本発明の一実施の形態における工作機械システムにおける動作説明図（ｂ）本発明の一実施の形態における工作機械システムの変形例を示す図(a) is an explanatory diagram of the operation of a machine tool system according to an embodiment of the present invention; (b) is a diagram showing a modified example of the machine tool system according to an embodiment of the present invention;

まず図１を参照して、本実施の一形態における工作機械システムの全体構成を説明する。なお、以下に説明する工作機械システムは一実施例にすぎず、発明の趣旨を逸脱しない範囲の変更は本発明の技術的範囲に属する。 First, the overall configuration of the machine tool system in one embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1. Note that the machine tool system described below is merely one embodiment, and modifications that do not deviate from the spirit of the invention fall within the technical scope of the present invention.

工作機械システム１は、加工対象となる金属などのワークＷ（図２）を切削加工した後、エアの吹き付けによるワークＷの表面清掃及び所定の検査を経てワークＷを所定の場所へ回収するまでの一連の作業を行う機能を有する。工作機械システム１は線材供給装置２、工作機械３、エアブロー装置４、検査装置５、ワーク回収部６、ワーク搬送ロボット７を含んで構成される。ワーク搬送ロボット７は後述する作業ツールが、工作機械３、エアブロー装置４、検査装置５、ワーク回収部６の夫々にアクセス可能な位置に設置される。工作機械３が備える制御部８は、線材供給装置２、エアブロー装置４、検査装置５、ワーク搬送ロボット７の夫々とＬＡＮ（ＬｏｃａｌＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）などの通信ネットワーク９を介して通信可能に接続されている。 The machine tool system 1 has the function of performing a series of operations, including cutting the workpiece W (FIG. 2) to be processed, cleaning the surface of the workpiece W by blowing air, carrying out a prescribed inspection, and then recovering the workpiece W to a prescribed location. The machine tool system 1 includes a wire supplying device 2, a machine tool 3, an air blowing device 4, an inspection device 5, a workpiece recovery section 6, and a workpiece transport robot 7. The workpiece transport robot 7 is installed in a position where a work tool, which will be described later, can access each of the machine tool 3, the air blowing device 4, the inspection device 5, and the workpiece recovery section 6. The control unit 8 provided in the machine tool 3 is communicatively connected to each of the wire supplying device 2, the air blowing device 4, the inspection device 5, and the workpiece transport robot 7 via a communication network 9 such as a LAN (Local Area Network).

線材供給装置２はワークＷの原材料である金属の線材（図示省略）を工作機械３に供給する。工作機械３は線材供給装置２から供給された線材を所定サイズに切断して個片化し、個片化された線材であるワークＷを切削加工する。エアブロー装置４は切削加工されたワークＷにエアを吹き付け、表面に付着した切粉や埃などの異物を除去する。検査装置５はエアブロー装置４による作業を終えたワークＷに対して所定の検査を行う。ワーク回収部６は検査後のワークＷを回収する。ワーク搬送ロボット７はワークＷを保持して所定の位置まで移動させる機能を有する。具体的には、ワーク搬送ロボット７は、工作機械３からワークＷを取り出し、エアブロー装置４、検査装置５、ワーク回収部６に搬送する。 The wire supplying device 2 supplies the machine tool 3 with metal wire (not shown), which is the raw material for the workpiece W. The machine tool 3 cuts the wire supplied from the wire supplying device 2 into pieces of a predetermined size, and cuts the workpiece W, which is the cut wire. The air blowing device 4 blows air onto the cut workpiece W to remove foreign matter such as cutting chips and dust adhering to the surface. The inspection device 5 performs a predetermined inspection on the workpiece W after the work by the air blowing device 4 has been completed. The work collection unit 6 collects the workpiece W after inspection. The work transport robot 7 has the function of holding the workpiece W and moving it to a predetermined position. Specifically, the work transporting robot 7 takes the workpiece W from the machine tool 3 and transports it to the air blowing device 4, the inspection device 5, and the work collection unit 6.

次に図１、図２及び図３を参照して、工作機械３の構成を説明する。図２は工作機械の模式的な構造説明図（正面図）、図３は工作機械の模式的な構造説明図（平面図）である。工作機械３が備える筐体１０の内部は、ワークＷの切削が行われる処理室１１となっており、筐体１０には外部と連通する開口部１０ａが形成されている。筐体１０には扉１２が矢印ａ方向にスライド自在に設けられており、扉１２が所定方向にスライドすることで開口部１０ａの開閉が行われる。扉１２は扉開閉機構１３（図７）によってスライドする。 The configuration of the machine tool 3 will now be described with reference to Figures 1, 2 and 3. Figure 2 is a schematic structural explanatory diagram (front view) of the machine tool, and Figure 3 is a schematic structural explanatory diagram (plan view) of the machine tool. The inside of a housing 10 provided in the machine tool 3 is a processing chamber 11 in which cutting of the workpiece W is performed, and an opening 10a that communicates with the outside is formed in the housing 10. A door 12 is provided in the housing 10 so as to be able to slide freely in the direction of arrow a, and the opening 10a is opened and closed by sliding the door 12 in a predetermined direction. The door 12 slides by a door opening and closing mechanism 13 (Figure 7).

処理室１１には基台１４が設けられており、基台１４の上面には主軸１５が備えられている。主軸１５は主軸保持台１６に回転自在に保持されており、主軸駆動モータ１７によって水平な軸回りに回転する（矢印ｂ）。以下、主軸１５の軸心１５ａに沿った水平な方向をＸ軸方向と称し、Ｘ軸方向と水平面内において直交する方向をＹ軸方向と称し、ＸＹ平面に対して直交する方向をＺ軸方向と称する。 A base 14 is provided in the processing chamber 11, and a spindle 15 is provided on the upper surface of the base 14. The spindle 15 is rotatably held on a spindle holder 16, and rotated around a horizontal axis by a spindle drive motor 17 (arrow b). Hereinafter, the horizontal direction along the axis 15a of the spindle 15 will be referred to as the X-axis direction, the direction perpendicular to the X-axis direction in the horizontal plane will be referred to as the Y-axis direction, and the direction perpendicular to the XY plane will be referred to as the Z-axis direction.

主軸１５の一端部には、ワークＷを挟み込んで把持するためのチャック１８が設けられている。チャック１８は、主軸１５から突出した図示しない複数（３つ程度）の突出部を含んで構成され、これらの突出部は略同心円状に配列されている。これらの突出部は、油圧シリンダなどのチャック開閉機構１９（図７）によって開閉（主軸１５の中心に接近し、或いは主軸１５の中心から離れる方向に移動）する。複数の突出部の夫々が主軸１５の中心方向に移動することで、ワークＷが把持される。すなわち、チャック１８はチャック開閉機構１９により駆動する。また、ワークＷは、切削される一端部Ｗ１（図５（ａ））とは反対側の他端部（以下「基端部」と称し、符号はＷ２を付す。図５（ａ））がチャック１８により挟み込まれる。したがって、ワークＷの基端部Ｗ２側はチャック１８によって把持されることで非露出状態となる。上記構成において、チャック１８及びチャック開閉機構１９は、ワークＷの基端部Ｗ２側を非露出状態に把持するワーク把持部となっている。チャック１８でワークＷを把持した状態で主軸駆動モータ１７を駆動させることで、ワークＷは主軸１５及びチャック１８とともに回転する（図２に示す矢印ｂ）。 At one end of the spindle 15, a chuck 18 is provided for clamping and holding the workpiece W. The chuck 18 is configured to include a plurality of (approximately three) protrusions (not shown) protruding from the spindle 15, and these protrusions are arranged in a substantially concentric manner. These protrusions are opened and closed (moving toward or away from the center of the spindle 15) by a chuck opening and closing mechanism 19 (FIG. 7) such as a hydraulic cylinder. The workpiece W is gripped by each of the plurality of protrusions moving toward the center of the spindle 15. That is, the chuck 18 is driven by the chuck opening and closing mechanism 19. In addition, the other end (hereinafter referred to as the "base end" and marked with the symbol W2; FIG. 5(a)) of the workpiece W opposite to the one end W1 (FIG. 5(a)) to be cut is clamped by the chuck 18. Therefore, the base end W2 side of the workpiece W is gripped by the chuck 18 and is in an unexposed state. In the above configuration, the chuck 18 and the chuck opening/closing mechanism 19 serve as a workpiece gripping section that grips the base end W2 side of the workpiece W in an unexposed state. By driving the spindle drive motor 17 while the chuck 18 is gripping the workpiece W, the workpiece W rotates together with the spindle 15 and the chuck 18 (arrow b shown in FIG. 2).

処理室１１内にはタレット２０が設けられている。タレット２０はタレット支持台２１によって水平な軸回りに回動自在に支持されており、タレット駆動モータ２２によって回動する（図２に示す矢印ｃ）。タレット２０の外周面上には、周方向に所定間隔を置いて複数の切削工具２３が装着されている。タレット２０を回動させることで、加工の目的に応じた所望の切削工具２３が選択される。タレット支持台２１はＸ軸テーブル２４、Ｙ軸テーブル２５、Ｚ軸テーブル２６（図７）によってＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向に移動する。 A turret 20 is provided in the processing chamber 11. The turret 20 is supported by a turret support table 21 so as to be rotatable about a horizontal axis, and is rotated by a turret drive motor 22 (arrow c in FIG. 2). A plurality of cutting tools 23 are attached to the outer circumferential surface of the turret 20 at predetermined intervals in the circumferential direction. By rotating the turret 20, the desired cutting tool 23 is selected according to the purpose of the processing. The turret support table 21 moves in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions by an X-axis table 24, a Y-axis table 25, and a Z-axis table 26 (FIG. 7).

図２において、処理室１１には、チャック１８により把持されたワークＷに吐出口を向けた姿勢のクーラント吐出ノズル２７が設けられている。切削工具２３によってワークＷを切削する際には、クーラント吐出ノズル２７からクーラント液２８がワークＷに向けて吐出される。 In FIG. 2, the processing chamber 11 is provided with a coolant discharge nozzle 27 with its outlet facing the workpiece W held by the chuck 18. When the workpiece W is cut by the cutting tool 23, coolant liquid 28 is discharged from the coolant discharge nozzle 27 toward the workpiece W.

筐体１０にはタッチパネル２９が設けられている。タッチパネル２９は、ワークＷの切削作業などを行うために必要な各種の案内画面等を表示する表示部として機能するとともに、案内画面上に表示される表示物を介してオペレータが操作・入力を行う操作・入力部として機能する。 The housing 10 is provided with a touch panel 29. The touch panel 29 functions as a display unit that displays various guide screens and the like required for performing cutting operations on the workpiece W, and also functions as an operation/input unit that allows the operator to perform operations and inputs via objects displayed on the guide screen.

図１及び図３において、筐体１０（工作機械３）の外側における斜め上方の位置にはカメラ３０が設けられている。カメラは天井（不図示）から垂下する支持フレーム３１（図１）によって支持されている。カメラ３０は撮像光軸３０ａをチャック１８に把持されたワークＷに向けた姿勢で配置され、チャック１８に把持された切削後のワークＷを撮像する。カメラ３０は、切削されたワークＷを撮像する撮像部となっている。撮像により得られた画像データは認識処理部８１（図７）によって認識処理され、ワークＷの表面に付着する切粉などの異物の有無が判定される。 In Figures 1 and 3, a camera 30 is provided at a position diagonally above the outside of the housing 10 (machine tool 3). The camera is supported by a support frame 31 (Figure 1) that hangs down from the ceiling (not shown). The camera 30 is positioned with the imaging optical axis 30a facing the workpiece W held by the chuck 18, and images the workpiece W held by the chuck 18 after cutting. The camera 30 serves as an imaging unit that images the cut workpiece W. Image data obtained by imaging is subjected to recognition processing by a recognition processing unit 81 (Figure 7), and the presence or absence of foreign matter such as cutting chips adhering to the surface of the workpiece W is determined.

次に図４を参照して、ワーク搬送ロボット７の構成を説明する。図４はワーク搬送ロボット７の模式的な構造説明図である。ワーク搬送ロボット７が備えるベース３２の上面には、フレーム３３がＺ軸回りに回転自在に設けられている。フレーム３３は、駆動源としてのフレーム用サーボモータ３４（図７）により軸部（図示省略）を中心にＺ軸回りに回動する（矢印ｄ）。 Next, the configuration of the workpiece transport robot 7 will be described with reference to FIG. 4. FIG. 4 is a schematic structural explanatory diagram of the workpiece transport robot 7. A frame 33 is provided on the upper surface of a base 32 of the workpiece transport robot 7 so as to be rotatable about the Z axis. The frame 33 rotates about the Z axis (not shown) by a frame servo motor 34 (FIG. 7) as a drive source (arrow d).

フレーム３３には第１のアーム部３５がＺ軸方向と直交する水平な軸回りに回動自在に設けられており、駆動源としての第１のアーム部用サーボモータ３６（図７）により第１のアーム部３５は軸部３７を中心に水平な軸回りに回動する（矢印ｅ）。第１のアーム部３５には第２のアーム部３８が水平な軸回りに回動自在に設けられており、駆動源としての第２のアーム部用サーボモータ３９（図７）により第２のアーム部３８は軸部４０を中心に水平な軸回りに回動する（矢印ｆ）。 A first arm 35 is provided on the frame 33 so as to be rotatable about a horizontal axis perpendicular to the Z-axis direction, and the first arm 35 is rotated about a horizontal axis centered on axle 37 by a servo motor 36 for the first arm (Figure 7) serving as a drive source (arrow e). A second arm 38 is provided on the first arm 35 so as to be rotatable about a horizontal axis, and the second arm 38 is rotated about a horizontal axis centered on axle 40 by a servo motor 39 for the second arm (Figure 7) serving as a drive source (arrow f).

第２のアーム部３８はその先端部に所定間隔をあけて対向する一対のフレーム３８ａを有し、これにより第２のアーム部３８の先端部には切欠き部４１が形成されている（図１も併せて参照）。第２のアーム部３８の先端部には保持ツール４２が水平な軸回りに回動自在に設けられている。保持ツール４２は駆動源としての保持ツール用サーボモータ４３（図７）により、一対のフレーム３８ａに架設された軸部４４を中心として、切り欠き部４１が形成された一定の範囲内で回動する（矢印ｇ）。 The second arm 38 has a pair of frames 38a at its tip that face each other with a predetermined distance between them, and thus a notch 41 is formed at the tip of the second arm 38 (see also FIG. 1). A holding tool 42 is provided at the tip of the second arm 38 so as to be rotatable about a horizontal axis. The holding tool 42 is driven by a holding tool servo motor 43 (FIG. 7) as a drive source, and rotates around an axis 44 mounted on the pair of frames 38a within a certain range in which the notch 41 is formed (arrow g).

保持ツール４２には作業ツール（エンドエフェクタ）４５が保持ツール４２に対して軸部４４と直交する軸回りに回動自在に設けられている。作業ツール４５は駆動源としての作業ツール用サーボモータ４６（図７）により軸部（図示省略）を中心に回動する（矢印ｈ）。 A work tool (end effector) 45 is provided on the holding tool 42 so as to be rotatable about an axis perpendicular to the shaft 44 relative to the holding tool 42. The work tool 45 rotates (arrow h) about the shaft (not shown) by a work tool servo motor 46 (Figure 7) as a drive source.

フレーム用サーボモータ３４、第１のアーム部用サーボモータ３６、第２のアーム部用サーボモータ３９、保持ツール用サーボモータ４３、作業ツール用サーボモータ４６の夫々は、軸角度、すなわち駆動対象物の作動位置を検出するための作動位置検出装置（図示省略）を備えている。作動位置検出装置としては、エンコーダが一例として挙げられる。 Each of the frame servomotor 34, the first arm servomotor 36, the second arm servomotor 39, the holding tool servomotor 43, and the work tool servomotor 46 is equipped with an operating position detection device (not shown) for detecting the shaft angle, i.e., the operating position of the driven object. An example of an operating position detection device is an encoder.

作業ツール４５は平面視して多角形状をなしており、複数の第１のエアブローノズル４７、吸着ノズル４８、ピン部材４９の夫々が異なる側面ごとに設けられている。図５（ａ）に示すように、複数の第１のエアブローノズル４７はノズルホルダ５０を介して作業ツール４５に取り付けられており、第１のノズル孔５１を介して第１のエア供給源５２と接続されている。第１のノズル孔５１には第１のバルブ５３が設けられており、第１のバルブ５３を開くことで第１のエア供給源５２から第１のノズル孔５１にエアを供給し、第１のエアブローノズル４７の吹出口からエアが吐出される（矢印ｉ）。 The work tool 45 has a polygonal shape in a plan view, and a plurality of first air blow nozzles 47, suction nozzles 48, and pin members 49 are provided on different sides. As shown in FIG. 5(a), the plurality of first air blow nozzles 47 are attached to the work tool 45 via a nozzle holder 50, and are connected to a first air supply source 52 via a first nozzle hole 51. A first valve 53 is provided in the first nozzle hole 51, and air is supplied from the first air supply source 52 to the first nozzle hole 51 by opening the first valve 53, and air is discharged from the outlet of the first air blow nozzle 47 (arrow i).

図５（ｂ）に示すように、吸着ノズル４８は第２のノズル孔５４を介して真空吸引源５５と接続されている。第２のノズル孔５４には第２のバルブ５６が設けられており、第２のバルブ５６を開いて第２のノズル孔５４から真空吸引することにより、吸着ノズル４８の吸着口からチャック１８に把持されたワークＷが吸着保持される。 As shown in FIG. 5B, the suction nozzle 48 is connected to a vacuum suction source 55 via a second nozzle hole 54. A second valve 56 is provided in the second nozzle hole 54, and by opening the second valve 56 and performing vacuum suction from the second nozzle hole 54, the workpiece W held by the chuck 18 is sucked and held through the suction port of the suction nozzle 48.

ピン部材４９は例えば、作業ツール４５から突出した金属から成る棒状部材である。図５（ｃ）に示すように、ピン部材４９は、主軸１５を介して回転するワークＷに付着する異物５７に接触することで、異物５７をワークＷから落下させる（矢印ｊ）。これにより異物５７がワークＷから除去される。本実施の形態における異物５７とは、ワークＷの表面から突出して存在する物（切粉や埃など）を指し、クーラント液２８は異物５７に含まれないものとする。 The pin member 49 is, for example, a rod-shaped member made of metal protruding from the work tool 45. As shown in FIG. 5(c), the pin member 49 contacts foreign matter 57 adhering to the workpiece W rotating via the spindle 15, causing the foreign matter 57 to fall from the workpiece W (arrow j). This removes the foreign matter 57 from the workpiece W. In this embodiment, the foreign matter 57 refers to matter (such as cutting chips or dust) that protrudes from the surface of the workpiece W, and the coolant liquid 28 is not included in the foreign matter 57.

以上説明したように、ワーク搬送ロボット７はいわゆる多関節ロボットであり、各種のサーボモータを駆動してフレーム３３、第１のアーム部３５及び第２のアーム部３８を回動させることで、作業ツール４５を所定の方向へ移動させることができる。本実施の形態における作業ツール４５は、工作機械３が備えるチャック１８に把持されたワークＷと対向する位置まで移動する。そして当該位置において作業ツール４５が回動することで、第１のエアブローノズル４７、吸着ノズル４８、ピン部材４９の何れかをワークＷに対向させることができる。 As described above, the work transport robot 7 is a so-called multi-joint robot, and can move the work tool 45 in a predetermined direction by driving various servo motors to rotate the frame 33, the first arm portion 35, and the second arm portion 38. In this embodiment, the work tool 45 moves to a position facing the workpiece W held by the chuck 18 of the machine tool 3. Then, by rotating the work tool 45 at that position, any one of the first air blow nozzle 47, the suction nozzle 48, and the pin member 49 can be made to face the workpiece W.

次に図６を参照して、エアブロー装置４を説明する。エアブロー装置４が備える基台５８の上方には第２のエアブローノズル５９が設けられており、第２のエアブローノズル５９はエア供給チューブ６０の先端に装着されている。エア供給チューブ６０は第２のエア供給源６１と接続されている。エア供給チューブ６０には第３のバルブ６２が設けられており、第３のバルブ６２を開くことで第２のエア供給源６１からエアがエア供給チューブ６０に供給され、第２のエアブローノズル５９の吐出口からエアが吐出される（矢印ｋ）。 Next, the air blow device 4 will be described with reference to FIG. 6. A second air blow nozzle 59 is provided above a base 58 of the air blow device 4, and the second air blow nozzle 59 is attached to the tip of an air supply tube 60. The air supply tube 60 is connected to a second air supply source 61. A third valve 62 is provided on the air supply tube 60, and by opening the third valve 62, air is supplied from the second air supply source 61 to the air supply tube 60, and air is discharged from the outlet of the second air blow nozzle 59 (arrow k).

基台５８の外縁には、第２のエアブローノズル５９によるエアの吐出方向を除いて、上方に延びた壁部６３が設けられている。すなわち、エアの吐出方向は開放されており、これによりワーク搬送ロボット７はエアブロー装置４にアクセスし、吸着ノズル４８が吸着保持したワークＷの基端部Ｗ２側を第２のエアブローノズル５９の吐出口と対向する位置に移動させることができるようになっている。壁部６３は、エアブロー装置４での作業時において、ワークＷに付着したクーラント液２８が周囲に飛散するのを防止する。 A wall 63 is provided on the outer edge of the base 58, extending upward, except in the direction of air discharged by the second air blow nozzle 59. In other words, the air discharge direction is open, which allows the work transport robot 7 to access the air blow device 4 and move the base end W2 side of the work W held by the suction nozzle 48 to a position facing the discharge port of the second air blow nozzle 59. The wall 63 prevents the coolant liquid 28 adhering to the work W from scattering around when working with the air blow device 4.

図１及び図６において、エアブロー装置４と隣接する位置には、吸着ノズル４８に保持されたワークＷを検出するための検出センサ６４が設けられている。検出センサ６４はＺ軸方向に延び出た支持部材６５の上部に保持されている。検出センサ６４として、投光部６４ａと受光部６４ｂを備えた光電センサを用いることができる。ワークＷを検出する一例としては、投光部６４ａから投光された光がワークＷによって反射され、受光部６４ｂに到達した反射光の量の変化に基づいてワークＷの有無を検出する方法が挙げられる。 In Figures 1 and 6, a detection sensor 64 for detecting the workpiece W held by the suction nozzle 48 is provided at a position adjacent to the air blow device 4. The detection sensor 64 is held on the upper part of a support member 65 extending in the Z-axis direction. A photoelectric sensor equipped with a light-projecting portion 64a and a light-receiving portion 64b can be used as the detection sensor 64. One example of detecting the workpiece W is a method in which light projected from the light-projecting portion 64a is reflected by the workpiece W, and the presence or absence of the workpiece W is detected based on a change in the amount of reflected light that reaches the light-receiving portion 64b.

次に図１を参照して、検査装置５について説明する。本実施の形態における検査装置５は、切削後のワークＷの形状を測定する三次元測定装置である。三次元測定装置は基台６６を備えており、基台６６の上面の一部は被測定物としてのワークＷを載置する載置面となっている。基台６６の一端部にはＸ軸方向に延びたＸ軸ビーム６７が設けられており、Ｘ軸ビーム６７にはコラム６８がＸ軸方向に移動自在に装着されている。コラム６８はＹ軸方向に延びたＹ軸ビーム６９を、長手方向における一端部側から片持ち状態で支持している。Ｙ軸ビーム６９の長手方向における他端側は支柱７０によって支持される。Ｘ軸ビーム６７を駆動することで、コラム６８及びＹ軸ビーム６９、支柱７０はＸ軸方向に移動する。 Next, the inspection device 5 will be described with reference to FIG. 1. The inspection device 5 in this embodiment is a three-dimensional measuring device that measures the shape of the workpiece W after cutting. The three-dimensional measuring device is equipped with a base 66, and a part of the upper surface of the base 66 is a mounting surface on which the workpiece W as the object to be measured is placed. An X-axis beam 67 extending in the X-axis direction is provided at one end of the base 66, and a column 68 is attached to the X-axis beam 67 so as to be movable in the X-axis direction. The column 68 supports a Y-axis beam 69 extending in the Y-axis direction in a cantilever state from one end side in the longitudinal direction. The other end side in the longitudinal direction of the Y-axis beam 69 is supported by a support 70. By driving the X-axis beam 67, the column 68, the Y-axis beam 69, and the support 70 move in the X-axis direction.

Ｙ軸ビーム６９にはヘッド部（スライダ）７１がＹ軸方向に移動自在に装着されており、Ｙ軸ビーム６９を駆動することでヘッド部７１はＹ軸方向へ移動する。ヘッド部７１の内部にはラム７２がＺ軸方向に移動自在に装着されている。ラム７２の下端部には、基台６６に載置されたワークＷを測定するための測定子としてのプローブ７３が設けられている。ラム駆動機構（図示省略）を駆動することで、プローブ７３はラム７２とともにＺ軸方向に移動する。 A head unit (slider) 71 is attached to the Y-axis beam 69 so as to be movable in the Y-axis direction, and the head unit 71 moves in the Y-axis direction by driving the Y-axis beam 69. A ram 72 is attached inside the head unit 71 so as to be movable in the Z-axis direction. A probe 73 is provided at the lower end of the ram 72 as a measuring element for measuring the workpiece W placed on the base 66. By driving the ram drive mechanism (not shown), the probe 73 moves in the Z-axis direction together with the ram 72.

プローブ７３はＸ軸ビーム６７、Ｙ軸ビーム６９及びラム７２の駆動によって３軸方向に沿って移動し、基台６６上のワークＷの各位置に接触する。検査装置５が備える制御部７４は、プローブ７３が接触したワークＷの各位置を特定してワークＷの形状を測定する。測定結果は工作機械３の制御部８に送信され、ワークＷの良否判定が行われる。本実施の形態では、検査の一種としてワークＷの形状の測定を行っているが、例えばカメラでワークを撮像し、撮像結果に基づいてワークＷの表面に生じた傷の有無を判定してもよい。 The probe 73 moves along three axes by being driven by the X-axis beam 67, the Y-axis beam 69, and the ram 72, and contacts each position of the workpiece W on the base 66. The control unit 74 provided in the inspection device 5 identifies each position of the workpiece W that the probe 73 contacts and measures the shape of the workpiece W. The measurement results are sent to the control unit 8 of the machine tool 3, and a quality judgment is made of the workpiece W. In this embodiment, the shape of the workpiece W is measured as a type of inspection, but for example, the workpiece may be imaged with a camera, and the presence or absence of scratches on the surface of the workpiece W may be judged based on the image results.

図１において、ワーク回収部６は基台７５上に載置され、検査装置５による測定の結果に基づいて良品と判定されたワークＷが回収される良品回収トレイ７６と、不良と判定されたワークＷが回収される不良品回収トレイ７７を含んで構成される。良品回収トレイ７６及び不良品回収トレイ７７の夫々には、複数のポケット７６ａ，７７ａが格子配列で設けられており、１つのポケット７６ａ（７７ａ）に１つのワークＷが収納される。 In FIG. 1, the work collection section 6 is placed on a base 75 and includes a good product collection tray 76 for collecting workpieces W that are determined to be good based on the results of measurements by the inspection device 5, and a defective product collection tray 77 for collecting workpieces W that are determined to be defective. Each of the good product collection tray 76 and the defective product collection tray 77 has a plurality of pockets 76a, 77a arranged in a lattice pattern, and one workpiece W is stored in one pocket 76a (77a).

次に図７を参照して、工作機械３及びワーク搬送ロボット７における制御系について説明する。工作機械３が備える制御部８は、通信部７９、機構駆動部８０、認識処理部８１、判定部８２、検査部８３、記憶部８４を含んで構成され、扉開閉機構１３、主軸駆動モータ１７、チャック開閉機構１９、タレット駆動モータ２２、Ｘ軸テーブル２４、Ｙ軸テーブル２５、Ｚ軸テーブル２６、タッチパネル２９、シグナルタワー８５と接続されている。 Next, the control system in the machine tool 3 and the workpiece transport robot 7 will be described with reference to FIG. 7. The control unit 8 provided in the machine tool 3 includes a communication unit 79, a mechanism drive unit 80, a recognition processing unit 81, a determination unit 82, an inspection unit 83, and a memory unit 84, and is connected to the door opening/closing mechanism 13, the spindle drive motor 17, the chuck opening/closing mechanism 19, the turret drive motor 22, the X-axis table 24, the Y-axis table 25, the Z-axis table 26, the touch panel 29, and the signal tower 85.

ワーク搬送ロボット７が備える制御部９０は、通信部９１、機構駆動部９２を含んで構成され、フレーム用サーボモータ３４、第１のアーム部用サーボモータ３６、第２のアーム部用サーボモータ３９、保持ツール用サーボモータ４３、作業ツール用サーボモータ４６、第１のエア供給源５２、真空吸引源５５、第１のバルブ５３、第２のバルブ５６と接続されている。 The control unit 90 provided in the work transport robot 7 includes a communication unit 91 and a mechanism drive unit 92, and is connected to the frame servo motor 34, the first arm servo motor 36, the second arm servo motor 39, the holding tool servo motor 43, the work tool servo motor 46, the first air supply source 52, the vacuum suction source 55, the first valve 53, and the second valve 56.

通信部７９は、ワーク搬送ロボット７、線材供給装置２、エアブロー装置４、検出センサ６４及び検査装置５と通信ネットワーク９を介して信号の授受を行う。機構駆動部８０は、制御部８によって制御されて、扉開閉機構１３、主軸駆動モータ１７、チャック開閉機構１９、タレット駆動モータ２２、Ｘ軸テーブル２４、Ｙ軸テーブル２５、Ｚ軸テーブル２６を駆動する。これにより、扉１２のスライド、主軸１５の回転、チャック１８の開閉、タレット２０の回動、タレット支持台２１の移動が実行される。 The communication unit 79 exchanges signals with the work transport robot 7, wire supply device 2, air blow device 4, detection sensor 64, and inspection device 5 via the communication network 9. The mechanism drive unit 80 is controlled by the control unit 8 and drives the door opening/closing mechanism 13, spindle drive motor 17, chuck opening/closing mechanism 19, turret drive motor 22, X-axis table 24, Y-axis table 25, and Z-axis table 26. This causes the door 12 to slide, the spindle 15 to rotate, the chuck 18 to open and close, the turret 20 to rotate, and the turret support base 21 to move.

認識処理部８１は、カメラ３０がワークＷを撮像することによって得られた撮像データを認識処理する。判定部８２は、認識処理部８１によるワークＷの認識処理結果に基づいて、ワークＷに付着する異物５７の有無を判定する。検査部８３は、検査装置５から送信されたワークＷの形状データに基づいて、所定の検査（本実施の形態ではワークＷの良否判定）を行う。 The recognition processing unit 81 performs recognition processing on the image data obtained by the camera 30 capturing an image of the workpiece W. The judgment unit 82 judges the presence or absence of a foreign object 57 attached to the workpiece W based on the recognition processing result of the workpiece W by the recognition processing unit 81. The inspection unit 83 performs a predetermined inspection (in this embodiment, judgment of the quality of the workpiece W) based on the shape data of the workpiece W transmitted from the inspection device 5.

記憶部８４は、生産データ、異物判定データ、形状検査データ等を記憶する。生産データは切削されたワークを生産するためのデータであり、機構駆動部８０による各機構の制御に必要なパラメータを含む。異物判定データは、判定部８２による異物５７の有無判定に使用される。形状検査データは、検査部８３によるワークＷの形状の良否判定に使用される。 The memory unit 84 stores production data, foreign matter judgment data, shape inspection data, etc. The production data is data for producing cut workpieces, and includes parameters necessary for the control of each mechanism by the mechanism drive unit 80. The foreign matter judgment data is used by the judgment unit 82 to judge the presence or absence of a foreign matter 57. The shape inspection data is used by the inspection unit 83 to judge whether the shape of the workpiece W is good or bad.

シグナルタワー８５は例えば、検出センサ６４によりワークＷが検出されない等、作業エラーが発生した場合に制御部８により制御されて警告音を発し、或いは点灯する。 The signal tower 85 is controlled by the control unit 8 to emit an alarm or light up if a work error occurs, such as when the workpiece W is not detected by the detection sensor 64.

ワーク搬送ロボット７が備える通信部９１は、工作機械３の通信部７９を介して信号の授受を行う。機構駆動部９２は、制御部９０によって制御されて、フレーム用サーボモータ３４、第１のアーム部用サーボモータ３６、第２のアーム部用サーボモータ３９、保持ツール用サーボモータ４３、作業ツール用サーボモータ４６、第１のエア供給源５２、真空吸引源５５などを駆動する。これにより、作業ツール４５の移動、第１のエアブローノズル４７からのエアの吐出、吸着ノズル４８によるワークＷの吸着が行われる。 The communication unit 91 provided in the work transport robot 7 sends and receives signals via the communication unit 79 of the machine tool 3. The mechanism drive unit 92 is controlled by the control unit 90 to drive the frame servo motor 34, the first arm servo motor 36, the second arm servo motor 39, the holding tool servo motor 43, the work tool servo motor 46, the first air supply source 52, the vacuum suction source 55, etc. This causes the work tool 45 to move, air to be ejected from the first air blow nozzle 47, and the workpiece W to be adsorbed by the suction nozzle 48.

本実施の形態における工作機械システム１は以上のように構成される。次に図８を参照して動作を説明する。まず、ワークＷの切削が行われる（ＳＴ（ステップ）１：ワーク切削工程）。すなわち、扉１２により筐体１０の開口部１０ａを塞いで処理室１１が密閉状態となったうえで、工作機械３が備えるチャック１８はワークＷを把持する。次いで、主軸１５は自ら回転することでチャック１８及びワークＷを回転させる。 The machine tool system 1 in this embodiment is configured as described above. Next, the operation will be described with reference to FIG. 8. First, cutting of the workpiece W is performed (ST (step) 1: workpiece cutting process). That is, the opening 10a of the housing 10 is closed by the door 12 to seal the processing chamber 11, and then the chuck 18 of the machine tool 3 grips the workpiece W. Next, the spindle 15 rotates by itself to rotate the chuck 18 and the workpiece W.

次いで、タレット２０はタレット支持台２１を介して所定の方向に移動しながら、回転するワークＷに切削工具２３を接触させる。これにより、ワークＷが切削される。ワークＷの切削が行われる際には、クーラント吐出ノズル２７からクーラント液２８がワークＷに向けて吐出される。ワークＷの切削が完了したならば、主軸１５は回転を停止し、タレット２０はワークＷから退避する。 The turret 20 then moves in a predetermined direction via the turret support 21, bringing the cutting tool 23 into contact with the rotating workpiece W. This cuts the workpiece W. When cutting the workpiece W, coolant 28 is discharged from the coolant discharge nozzle 27 toward the workpiece W. Once cutting of the workpiece W is complete, the spindle 15 stops rotating, and the turret 20 retreats from the workpiece W.

すなわち、タレット２０、タレット支持台２１、切削工具２３、Ｘ軸テーブル２４、Ｙ軸テーブル２５及びＺ軸テーブル２６は、ワーク把持部により把持されたワークＷに対して相対移動してワークＷを切削する切削部となっている。また、ワーク把持部と切削部は筐体１０に収容されている。 That is, the turret 20, turret support 21, cutting tool 23, X-axis table 24, Y-axis table 25, and Z-axis table 26 constitute a cutting unit that moves relative to the workpiece W gripped by the workpiece gripping unit to cut the workpiece W. In addition, the workpiece gripping unit and the cutting unit are housed in the housing 10.

ワークＷの切削が終了したならば、切削工具２３によって切削された部分（以下「切削部分」と称する。）が存在するワークＷの一端部Ｗ１側にエアを吹き付ける（ＳＴ４：第１のエア吹き付け工程）。すなわち図９（ａ）に示すように、扉１２は矢印ａ１方向にスライドして開口部１０ａを開放し、ワーク搬送ロボット７による処理室１１へのアクセスを許容した状態とする。次いで、ワーク搬送ロボット７は処理室１１にアクセスし、チャック１８により把持されたワークＷと対向する位置に作業ツール４５を位置合わせするとともに、作業ツール４５を回動させて第１のエアブローノズル４７をワークＷに対向させる（図５（ａ）も併せて参照）。 Once cutting of the workpiece W is complete, air is blown onto one end W1 of the workpiece W where the portion cut by the cutting tool 23 (hereinafter referred to as the "cut portion") is present (ST4: first air blowing step). That is, as shown in FIG. 9(a), the door 12 slides in the direction of arrow a1 to open the opening 10a, allowing the workpiece transport robot 7 to access the processing chamber 11. Next, the workpiece transport robot 7 accesses the processing chamber 11, aligns the work tool 45 in a position opposite the workpiece W held by the chuck 18, and rotates the work tool 45 to face the first air blow nozzle 47 toward the workpiece W (also see FIG. 5(a)).

次いで、第１のエアブローノズル４７はワークＷに向けてエアを吹き付けることで（図５（ａ）に示す矢印ｉ）、ワークＷの切削部分を含む一端部Ｗ１に付着した異物５７及びワークＷに付着するクーラント液２８を除去する。この際、ワーク搬送ロボット７は第１のエアブローノズル４７を一定の範囲で上下動させながらエアを吹き付けるようにしてもよい。 Then, the first air blow nozzle 47 blows air toward the workpiece W (arrow i shown in FIG. 5(a)) to remove foreign matter 57 adhering to one end W1 including the cut portion of the workpiece W and coolant liquid 28 adhering to the workpiece W. At this time, the workpiece transport robot 7 may blow air while moving the first air blow nozzle 47 up and down within a certain range.

すなわち、第１のエアブローノズル４７及び第１のエア供給源５２は、切削部によりワークＷが切削された部分にエアを吹き付ける第１のエア吹き付け部（エア吹き付け部）となっている。なお、チャック１８で挟み込まれるワークＷの他端部側である基端部Ｗ２は露出しないため、基端部Ｗ２には異物５７を除去するために必要と想定される十分な量のエアが吹き付けられない。そこで本実施の形態では、工作機械３の外部に設けられたエアブロー装置４によって、ワークＷの基端部Ｗ２にエアを吹き付けて異物５７を除去するようにしている。 That is, the first air blow nozzle 47 and the first air supply source 52 form a first air blowing section (air blowing section) that blows air onto the portion of the workpiece W that has been cut by the cutting section. Note that the base end W2, which is the other end side of the workpiece W that is clamped by the chuck 18, is not exposed, so a sufficient amount of air that is assumed to be necessary to remove the foreign matter 57 is not blown onto the base end W2. Therefore, in this embodiment, the air blow device 4 provided outside the machine tool 3 blows air onto the base end W2 of the workpiece W to remove the foreign matter 57.

次いで、ワーク搬送ロボット７が処理室１１から退避した後、カメラ３０はチャック１８により把持されたワークＷを撮像する（ＳＴ３：ワーク撮像工程）。次いで、認識処理部８１はカメラ３０により得られた撮像データを認識処理し、判定部８２は認識処理結果からワークＷに異物５７が付着していないか判定する（ＳＴ４：異物有無判定工程）。すなわち判定部８２は、撮像部によるワークの撮像結果に基づいて、ワークＷに異物５７が付着しているか否かを判定する。 Next, after the work transport robot 7 retreats from the processing chamber 11, the camera 30 captures an image of the work W gripped by the chuck 18 (ST3: work imaging process). Next, the recognition processing unit 81 performs recognition processing on the imaging data obtained by the camera 30, and the judgment unit 82 judges whether or not a foreign matter 57 is attached to the work W from the recognition processing result (ST4: foreign matter presence/absence judgment process). In other words, the judgment unit 82 judges whether or not a foreign matter 57 is attached to the work W based on the image capturing result of the work by the imaging unit.

（ＳＴ４）でワークＷに異物５７が付着していないと判定された場合、工作機械３からワークＷを取り出す（ＳＴ５：ワーク取り出し工程）。すなわち図５（ｂ）及び図９（ｂ）に示すように、ワーク搬送ロボット７は処理室１１に再びアクセスし、作業ツール４５を回動させて吸着ノズル４８の吸着口をチャック１８に把持されたワークＷの一端部Ｗ１側（切削部分が存在する側）に接触させる。次いで、吸着ノズル４８によってワークＷを吸着した後、チャック１８によるワークＷの把持を解除する。その後、ワーク搬送ロボット７は開口部１０ａを通じて筐体１０から退避し、ワークＷを後述するエア吹き付け位置へ移動させる。 If it is determined in (ST4) that no foreign matter 57 is attached to the workpiece W, the workpiece W is removed from the machine tool 3 (ST5: workpiece removal process). That is, as shown in FIG. 5(b) and FIG. 9(b), the workpiece transport robot 7 accesses the processing chamber 11 again and rotates the working tool 45 to bring the suction nozzle 48 into contact with one end W1 side (the side where the cutting portion is present) of the workpiece W held by the chuck 18. Next, the workpiece W is sucked by the suction nozzle 48, and then the grip of the workpiece W by the chuck 18 is released. Thereafter, the workpiece transport robot 7 retreats from the housing 10 through the opening 10a and moves the workpiece W to the air blowing position described later.

次いで、エアブロー装置４によってワークＷの基端部Ｗ２側にエアを吹き付ける（ＳＴ６：第２のエア吹き付け工程）。すなわち図６に示すように、ワーク搬送ロボット７はエアブロー装置４にアクセスし、作業ツール４５を回動させて吸着ノズル４８に吸着保持されたワークＷの基端部Ｗ２側を第２のエアブローノズル５９の吹出口に対向させる。この状態で、第２のエアブローノズル５９からエアを吹き出して、ワークＷの基端部Ｗ２側にエアを吹き付ける。これにより、チャック１８に直接把持されることで処理室１１に露出していなかったワークＷの基端部Ｗ２側の異物５７の除去が行われるとともに、処理室１１内での第１のエアブローノズル４７によるエアの吹き付けによって除去しきれなかったクーラント液２８が除去される。 Next, air is blown onto the base end W2 side of the workpiece W by the air blow device 4 (ST6: second air blowing process). That is, as shown in FIG. 6, the workpiece transport robot 7 accesses the air blow device 4 and rotates the work tool 45 to make the base end W2 side of the workpiece W suction-held by the suction nozzle 48 face the outlet of the second air blow nozzle 59. In this state, air is blown out from the second air blow nozzle 59 to blow air onto the base end W2 side of the workpiece W. As a result, foreign matter 57 on the base end W2 side of the workpiece W that was not exposed to the processing chamber 11 due to being directly gripped by the chuck 18 is removed, and the coolant liquid 28 that was not completely removed by the air blowing by the first air blow nozzle 47 in the processing chamber 11 is removed.

すなわち、第２のエアブローノズル５９の吹出口にワークＷの基端部Ｗ２が対向する位置は、エア吹き付け位置となっている。また、ワーク搬送ロボット７は、第１のエア吹き付け部によりエアが吹き付けられたワークＷの切削部分（ワークの露出側の一端部Ｗ１）を保持して、ワーク保持部からワークＷを取り出してワークＷの基端部Ｗ２側（ワークの非露出側の他端部）を所定のエア吹き付け位置に位置合わせするロボット部となっている。また、上述した第１のエア吹き付け部はロボット部に備えられる。さらに、第２のエアブローノズル５９、エア供給チューブ６０、第２のエア供給源６１は、ロボット部によりエア吹き付け位置に位置合わせされたワークＷの基端部Ｗ２側にエアを吹き付ける第２のエア吹き付け部となっている。 That is, the position where the base end W2 of the work W faces the outlet of the second air blow nozzle 59 is the air blowing position. The work transport robot 7 is a robot part that holds the cutting portion of the work W (one end W1 on the exposed side of the work) to which air is blown by the first air blowing part, removes the work W from the work holding part, and aligns the base end W2 side of the work W (the other end on the non-exposed side of the work) to a predetermined air blowing position. The above-mentioned first air blowing part is provided in the robot part. Furthermore, the second air blow nozzle 59, the air supply tube 60, and the second air supply source 61 are a second air blowing part that blows air to the base end W2 side of the work W aligned to the air blowing position by the robot part.

次いで、検出センサ６４によってワーク搬送ロボット７に把持されたワークＷが検出されるか否かの判定が行われる（ＳＴ７：ワーク検出有無判定工程）。すなわち図６に示すように、ワーク搬送ロボット７は検出センサ６４にアクセスし、検出センサ６４と対向する位置に吸着ノズル４８に吸着保持されたワークＷを位置合わせする。検出センサ６４は投光部から投光された光を受光部が受けた量に基づいて、ワークＷを検出する。すなわち、検出センサ６４は、工作機械３（筐体１０）の外部に設けられ、ワーク搬送ロボット７がワークＷを保持した状態を検出するワーク検出部となっている。 Next, it is determined whether the detection sensor 64 detects the workpiece W held by the workpiece transport robot 7 (ST7: workpiece detection determination process). That is, as shown in FIG. 6, the workpiece transport robot 7 accesses the detection sensor 64 and aligns the workpiece W held by the suction nozzle 48 at a position facing the detection sensor 64. The detection sensor 64 detects the workpiece W based on the amount of light projected from the light-projecting unit and received by the light-receiving unit. That is, the detection sensor 64 is provided outside the machine tool 3 (housing 10) and serves as a workpiece detection unit that detects the state in which the workpiece transport robot 7 is holding the workpiece W.

（ＳＴ７）でワークＷが検出された場合、ワークＷの検査（良否判定）が行われる（ＳＴ８：検査工程）。すなわち、ワーク搬送ロボット７は、第２のエア吹き付け部によりエアが吹き付けられたワークＷを検査装置５に移動させ、基台６６の載置面に載置する。次いで、プローブ７３はワークＷに各位置に接触してワークＷの形状を測定する。測定結果は工作機械３の制御部８に送られる。検査部８３はワークＷの形状の測定結果と検査データに基づいてワークＷの良否判定を行う。 If the workpiece W is detected in (ST7), the workpiece W is inspected (determined whether it is good or bad) (ST8: inspection process). That is, the workpiece transport robot 7 moves the workpiece W to which air has been blown by the second air blowing unit to the inspection device 5, and places it on the mounting surface of the base 66. Next, the probe 73 contacts each position on the workpiece W to measure the shape of the workpiece W. The measurement results are sent to the control unit 8 of the machine tool 3. The inspection unit 83 determines whether the workpiece W is good or bad based on the measurement results of the shape of the workpiece W and the inspection data.

（ＳＴ７）でワークＷが検出されなかった場合、制御部８はシグナルタワー８５を作動させて警告音や光で報知する（ＳＴ９：報知工程）。 If the workpiece W is not detected in (ST7), the control unit 8 activates the signal tower 85 to warn with an alarm sound or light (ST9: Notification process).

また、（ＳＴ７）でワークＷが検出された場合、工作機械３は新たに供給されるワークＷに対する切削作業を実行する。すなわち、ワーク検出部がワークＷを検出すると、扉１２は扉開閉機構１３によってスライドして筐体１０に形成された開口部１０ａを閉じ、切削部はワーク把持部に新たに把持されたワークＷを切削する。 Furthermore, if a workpiece W is detected in (ST7), the machine tool 3 performs cutting work on the newly supplied workpiece W. That is, when the workpiece detection unit detects the workpiece W, the door 12 slides by the door opening/closing mechanism 13 to close the opening 10a formed in the housing 10, and the cutting unit cuts the workpiece W newly gripped by the workpiece gripping unit.

次いで、ワークＷの回収が行われる（ＳＴ１０：ワーク回収工程）。すなわち、ワーク搬送ロボット７は、（ＳＴ８）での検査の結果、良品と判定されたワークＷを良品回収トレイ７６の所定のポケット７６ａに収容する。また、ワーク搬送ロボット７は、不良と判定されたワークＷを不良品回収トレイ７７の所定のポケット７７ａに収容する。つまりこの工程では、ワーク搬送ロボット７は、検査部で検査されたワークＷをワーク回収部６へ搬送する。 Next, the workpieces W are collected (ST10: workpiece collection process). That is, the workpiece transport robot 7 stores the workpieces W that have been determined to be good as a result of the inspection in (ST8) in a predetermined pocket 76a of the good-product collection tray 76. The workpiece transport robot 7 also stores the workpieces W that have been determined to be defective in a predetermined pocket 77a of the defective-product collection tray 77. That is, in this process, the workpiece transport robot 7 transports the workpieces W that have been inspected in the inspection section to the workpiece collection section 6.

以上のように、本実施の形態における工作機械システム１によれば、ワークＷの切削から回収に至るまでの一連の作業工程を全て自動化し、その結果として、オペレータの負担を軽減して生産性を向上させることができる。 As described above, according to the machine tool system 1 of this embodiment, the entire series of work processes from cutting the workpiece W to collecting it can be automated, thereby reducing the burden on the operator and improving productivity.

特に、切削加工を目的とした工作機械システム１においては、ワークＷに付着する異物５７の除去作業の自動化が課題のひとつであった。しかしながら本発明によれば、ワークＷが切削された部分にエアを吹き付ける第１のエア吹き付け部、第１のエア吹き付け部によってエアが吹き付けられたワークＷを保持するロボット部、ロボット部により所定のエア吹き付け位置に位置合わせされたワークＷの基端部Ｗ２側にエアを吹き付ける第２のエア吹き付け部と、を備えることで、ワークＷがチャック１８によって把持される際に露出した部分（切削部分）と、チャック１８で覆われることで非露出状態となっていた部分を含むワークＷの全表面に対する異物５７の除去作業の自動化を実現することができる。 In particular, in a machine tool system 1 intended for cutting processing, one of the challenges was automating the removal of foreign matter 57 adhering to the workpiece W. However, according to the present invention, by providing a first air blowing unit that blows air onto the cut portion of the workpiece W, a robot unit that holds the workpiece W onto which air has been blown by the first air blowing unit, and a second air blowing unit that blows air onto the base end W2 side of the workpiece W aligned to a predetermined air blowing position by the robot unit, it is possible to realize automation of the removal of foreign matter 57 from the entire surface of the workpiece W, including the portion (cut portion) exposed when the workpiece W is gripped by the chuck 18 and the portion that was covered by the chuck 18 and was therefore in an unexposed state.

次に、（ＳＴ４）でワークＷに異物が付着していると判定された場合における異物除去フローを説明する。まず、制御部８は（ＳＴ４）の工程、すなわちワークＷに異物５７が付着しているか否かの判定が所定回数（Ｎ回）に達したか否かを判定する（ＳＴ１１：判定工程）。（ＳＴ１１）で所定回数に達していると判定された場合、（ＳＴ１０）に進んでワーク搬送ロボット７はワークＷを不良品回収トレイ７７に収容する。 Next, the foreign matter removal flow when it is determined in (ST4) that a foreign matter is attached to the workpiece W will be described. First, the control unit 8 determines whether the process of (ST4), i.e., the determination of whether or not a foreign matter 57 is attached to the workpiece W, has been performed a predetermined number of times (N times) (ST11: Determination process). If it is determined in (ST11) that the predetermined number of times has been reached, the process proceeds to (ST10) and the workpiece transport robot 7 stores the workpiece W in the defective product collection tray 77.

（ＳＴ１１）で所定回数に達していないと判定された場合、図５（ｃ）及び図１０に示すように、ワーク搬送ロボット７は処理室１１にアクセスし、チャック１８に把持されたワークＷの外周面に対して僅かにクリアランスをあけた所定の高さ位置にピン部材４９を位置合わせする（ＳＴ１２：第１のピン部材位置合わせ工程）。次いで、主軸１５は自転することでチャック１８及びワークＷを回転させる（ＳＴ１３：ワーク回転工程。図２に示す矢印ｂ）。この回転時に、ワークＷに付着する切粉などの異物５７がピン部材４９に接触することでワークＷから分離して落下する（図５（ｃ）に示す矢印ｊ）。その後、（ＳＴ３）に戻る。 If it is determined in (ST11) that the predetermined number of times has not been reached, as shown in FIG. 5(c) and FIG. 10, the workpiece transport robot 7 accesses the processing chamber 11 and aligns the pin members 49 at a predetermined height position with a slight clearance from the outer peripheral surface of the workpiece W held by the chuck 18 (ST12: first pin member alignment process). Next, the spindle 15 rotates on its axis to rotate the chuck 18 and the workpiece W (ST13: workpiece rotation process; arrow b shown in FIG. 2). During this rotation, foreign matter 57 such as cuttings adhering to the workpiece W comes into contact with the pin members 49 and falls off the workpiece W (arrow j shown in FIG. 5(c)). Then, return to (ST3).

（ＳＴ１２）のピン部材位置合わせ工程では、例えば図１１（ａ）に示すように、ピン部材４９の先端がワークＷの一端部Ｗ１側に形成された端面と所定のクリアランスをあけて対向する位置にピン部材４９を位置合わせしてもよい。この状態でワークＷを回転させれば、ワークＷの一端部Ｗ１の端面に付着する異物５７がピン部材４９に接触してワークＷから分離・除去される（矢印ｌ）。 In the pin member positioning step (ST12), for example, as shown in FIG. 11(a), the pin member 49 may be positioned so that the tip of the pin member 49 faces the end face formed on one end W1 of the workpiece W with a specified clearance. If the workpiece W is rotated in this state, foreign matter 57 adhering to the end face of one end W1 of the workpiece W comes into contact with the pin member 49 and is separated and removed from the workpiece W (arrow l).

すなわちピン部材４９は、ワークＷに付着する異物５７に接触する接触体となっている。また、接触体を移動させるワーク搬送ロボット７は、接触体を移動させる接触体移動部となっている。また、接触体及び接触体移動部は、判定部８２によって異物５７が付着していると判定された場合、ワークＷに付着する異物５７を除去する異物除去部となっている。さらに異物除去部は、第１のエア吹き付け部（エア吹き付け部）によりエアが吹き付けられた後のワークＷに異物５７が付着していると判定部８２により判定された場合に、ワークＷに付着する異物５７を除去する。 That is, the pin member 49 serves as a contact body that comes into contact with the foreign matter 57 adhering to the workpiece W. Furthermore, the workpiece transport robot 7 that moves the contact body serves as a contact body moving unit that moves the contact body. Furthermore, the contact body and the contact body moving unit serve as a foreign matter removing unit that removes the foreign matter 57 adhering to the workpiece W when the determining unit 82 determines that the foreign matter 57 is adhering to the workpiece W after air has been blown by the first air blowing unit (air blowing unit), and further, the foreign matter removing unit removes the foreign matter 57 adhering to the workpiece W.

（ＳＴ１２）が２回以上実行される場合、ピン部材４９の位置合わせを異ならしめて行うことが望ましい。例えば、第１回目のピン部材４９の位置合わせでは、図５（ｃ）に示す位置にピン部材４９を位置合わせして異物５７の除去を試みる。そして図５（ｃ）に示すピン部材４９の位置で異物５７が除去できなかった場合、第２回目のピン部材４９の位置合わせでは、図１１（ａ）に示す位置にピン部材４９を位置合わせして異物５７の除去を試みる。すなわち、ワークＷに対してピン部材４９を２以上の異なる位置に位置合わせした状態でワークＷを回転させて異物５７を除去する。これにより、異物５７をより確実に除去することができる。その他、認識処理部８１の認識処理結果に基づいて異物５７の付着位置における座標値を算出し、算出した座標値に基づいてワークＷの回転時に異物５７がピン部材４９に接触するようにピン部材４９を位置合わせしてもよい。 When (ST12) is performed two or more times, it is desirable to perform the alignment of the pin member 49 in different positions. For example, in the first alignment of the pin member 49, the pin member 49 is aligned to the position shown in FIG. 5(c) to attempt to remove the foreign object 57. If the foreign object 57 cannot be removed at the position of the pin member 49 shown in FIG. 5(c), in the second alignment of the pin member 49, the pin member 49 is aligned to the position shown in FIG. 11(a) to attempt to remove the foreign object 57. That is, the workpiece W is rotated with the pin member 49 aligned to two or more different positions relative to the workpiece W to remove the foreign object 57. This makes it possible to remove the foreign object 57 more reliably. In addition, the coordinate value of the attachment position of the foreign object 57 may be calculated based on the recognition processing result of the recognition processing unit 81, and the pin member 49 may be aligned so that the foreign object 57 comes into contact with the pin member 49 when the workpiece W is rotated based on the calculated coordinate value.

図１１（ｂ）はワーク搬送ロボット７を用いずに異物５７を除去する変形例を示したものである。すなわちこの変形例では、タレット２０の外周上に接触体であるピン部材８６を設けている。タレット支持台２１を移動させてピン部材８６をチャック１８に把持されたワークＷに対して所定の位置に合わせ、この状態でワークＷを回転させることで、異物５７を除去できる。かかる場合、タレット支持台２１、Ｘ軸テーブル２４、Ｙ軸テーブル２５、Ｚ軸テーブル２６が接触体移動部を構成する。 Figure 11 (b) shows a modified example in which foreign matter 57 is removed without using a work transport robot 7. That is, in this modified example, a pin member 86, which is a contact body, is provided on the outer periphery of the turret 20. The turret support base 21 is moved to align the pin member 86 with a predetermined position relative to the work W held by the chuck 18, and the work W is rotated in this state, thereby removing the foreign matter 57. In this case, the turret support base 21, the X-axis table 24, the Y-axis table 25, and the Z-axis table 26 constitute the contact body moving section.

以上説明したように、本実施の形態における工作機械システム１（工作機械３）によれば、ワークＷに付着する異物５７の有無を判定し、異物５７が有る場合は異物接触部によって除去する構成を有するので、不良ワークの発生の抑制、オペレータの負担軽減、生産性の向上を図ることができる。 As described above, the machine tool system 1 (machine tool 3) in this embodiment is configured to determine whether or not there is foreign matter 57 adhering to the workpiece W, and if there is foreign matter 57, to remove it using the foreign matter contact part, thereby preventing the generation of defective workpieces, reducing the burden on the operator, and improving productivity.

本発明の工作機械システムは発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更することが可能である。例えば従来技術として、ワークＷの一端部Ｗ１に加え、基端部Ｗ２側も切削可能な構造を有する工作機械が一般的に知られている。このような工作機械では、第１のチャックと第２のチャックを同軸上に対向させて配置し、第１のチャックで把持したワークの一端部側（露出した側）を切削工具で切削した後、該ワークを第２のチャックに持ち換え、ワークの他端部側（持ち換えられることで新たに露出した側）を切削工具で切削する。 The machine tool system of the present invention can be modified without departing from the spirit of the invention. For example, as a conventional technique, a machine tool having a structure capable of cutting not only one end W1 of a workpiece W, but also the base end W2 side is generally known. In such a machine tool, a first chuck and a second chuck are arranged coaxially opposite each other, and one end side (the exposed side) of the workpiece held by the first chuck is cut with a cutting tool, and then the workpiece is transferred to the second chuck, and the other end side (the newly exposed side due to the transfer) of the workpiece is cut with the cutting tool.

このような工作機械を本発明に適用する場合、直近で切削がなされたワークの切削部分（一端部側）を対象として第１のエア吹き付け部によるエアの吹き付けを行い、直近で第２のチャックにより把持されることで非露出状態となったワークの基端部側（他端部側）を対象として第２のエア吹き付け部によるエアの吹き付けを行うようにしてもよい。 When such a machine tool is applied to the present invention, the first air blowing unit may blow air onto the most recently cut portion (one end side) of the workpiece, and the second air blowing unit may blow air onto the base end side (other end side) of the workpiece that has been gripped by the second chuck and thus is no longer exposed.

また、本実施の形態における認識処理部８１、判定部８２、検査部８３、記憶部８４などの内部処理機能は、工作機械３の制御部８以外の制御装置に備えさせてもよい。 In addition, the internal processing functions of the present embodiment, such as the recognition processing unit 81, the judgment unit 82, the inspection unit 83, and the memory unit 84, may be provided in a control device other than the control unit 8 of the machine tool 3.

本発明によれば、異物の除去作業によるオペレータの負担を軽減して生産性を向上させることができ、切削加工分野において特に有用である。 The present invention reduces the burden on the operator in removing foreign objects and improves productivity, making it particularly useful in the field of cutting processing.

３工作機械
７ワーク搬送ロボット（異物除去部）
１８チャック（ワーク把持部）
１９チャック開閉機構（ワーク把持部）
２０タレット（切削部）
２１タレット支持台（切削部）
２３切削工具（切削部）
２４Ｘ軸テーブル（切削部）
２５Ｙ軸テーブル（切削部）
２６Ｚ軸テーブル（切削部）
３０カメラ（撮像部）
４７第１のエアブローノズル（エア吹き付け部）
４９ピン部材（異物除去部）
５２第１のエア供給源（エア吹き付け部）
８２判定部
Ｗワーク 3 Machine tool 7 Work transport robot (foreign object removal section)
18 Chuck (workpiece gripping part)
19 Chuck opening/closing mechanism (workpiece gripping part)
20 Turret (cutting part)
21 Turret support (cutting part)
23 Cutting tool (cutting part)
24 X-axis table (cutting section)
25 Y-axis table (cutting section)
26 Z-axis table (cutting part)
30 Camera (imaging unit)
47 First air blow nozzle (air blowing part)
49 Pin member (foreign matter removal part)
52 First air supply source (air blowing unit)
82 Judgment section W Work

Claims

A cutting unit that cuts the workpiece by moving relatively to the workpiece gripped by the workpiece gripping unit;
An imaging unit that images the cut workpiece;
A determination unit that determines whether or not a foreign object is attached to the workpiece based on an imaging result by the imaging unit;
a foreign matter removal unit that removes foreign matter adhering to the workpiece when the determination unit determines that foreign matter is adhering to the workpiece ,
The foreign matter removal unit includes a contact body that contacts foreign matter adhering to the workpiece,
a contact body moving unit that moves the contact body,
A machine tool in which the contact body is positioned at a position with a predetermined clearance from the workpiece and the workpiece is rotated, causing the foreign matter adhering to the workpiece to come into contact with the contact body and be separated from the workpiece .

Further provided with an air blowing unit for blowing air onto the cut workpiece,
2. The machine tool according to claim 1 , wherein the foreign matter removal unit removes foreign matter adhering to the workpiece when the determination unit determines that foreign matter is adhering to the workpiece after air has been blown onto it by the air blowing unit.

The machine tool according to claim 1 or 2 , wherein the workpiece is rotated in a state where the contact body is aligned with respect to the workpiece at two or more different positions to remove the foreign matter.

A motor is provided to rotate the workpiece gripped by the workpiece gripping portion together with the workpiece gripping portion,
4. The machine tool according to claim 1, wherein the contact body is a rod-shaped member.