能立即对工件进行作业的系统的制作方法与工艺

文档序号:13014594阅读:128来源:国知局
技术领域本发明涉及能立即对工件进行作业的系统。

背景技术:
在机床或测定装置那样的对工件进行作业的装置中,设置场所的周围温度的变动有时对加工、测定结果带来影响。尤其在包括需要精密的位置控制的机床、测定装置的、对工件进行作业的装置中,为了抑制设置环境的温度变动,一般进行温度管理。另外,有时存在使用利用罩覆盖对工件进行作业的装置,使用空调将罩内部调节为一定温度的方法的情况。在为了作业的自动化而与机器人组合使用对由罩覆盖的工件进行作业的装置的情况下,为了利用机器人将工件、工具、测定探针等向对工件进行作业的装置供给、或从对工件进行作业的装置排出,机器人存取用的开闭自如的门设于上述罩。在使包括机床、测定装置的、对工件进行作业的装置工作时,暂时打开设于罩的机器人存取用的门。在使用机器人使如上述那样对使用罩以周围温度成为规定值的方式进行空调的工件进行作业的装置自动化的情况下,为了机器人对相对于工件进行作业的装置进行存取,将工具、测定探针等向对工件进行作业的装置供给或从对工件进行作业的装置排出,需要对设于罩的门进行开闭。由于被在门打开时产生热量的机器人加温的罩外部的空气,设置对工件进行作业的装置的罩内部的温度变动。为了机器人的存取结束,在门关闭后进行对工件进行作业的装置进行精密的加工或测定的动作,必须等待到罩内部的温度再次返回预定值。在日本特开2001-322049号公报中公开了下述装置:在机床的横导轨、主轴头等移动体上设置在臂的前端设有进行切屑吸引的品质的清扫机器人,在由工具加工工件时的加工程序规定的时间内设计能够喷嘴区域移动地吸引切粉的移动路径,只输出除了与加工中的工具干涉的区域的非干涉区域的路径数据,控制清扫机器人吸引切屑并排出。在该日本特开2001-322049号公报中公开了组合了机器人与机床的结构,但是,并不是防止机器人的发热对相对于设置于罩内的工件进行作业的装置的影响。

技术实现要素:
因此,本发明的目的在于提供能减少覆盖对工件进行作业的装置的罩内的温度变动,在关闭上述罩的门后,能立即进行对上述工件进行作业的装置的动作的系统。本发明的系统具备:对工件进行作业的装置;相对于上述装置向进行上述作业的区域搬运上述工件的机器人;覆盖上述装置及上述机器人的罩;将被上述罩覆盖的空间分隔为设置上述机器人的第一空间与设置对上述工件进行作业的装置的第二空间的分隔罩;对设于上述分隔罩的门进行开闭的开闭机构;以及在上述第一空间内部的温度是预先设定的范围内的情况下,使上述开闭机构进行动作而打开上述门的控制装置。以往,在由于打开设于第二空间的门而使主室内部的温度变动的情况下,为了进行精度高的加工及测定,需要等待主室内部的温度返回设定的值。然而,根据本发明,由于门打开时的主室内部的温度变动少,因此,在门关闭后对工件进行作业的装置能立即进行动作。上述系统还具有将上述第一空间调整为一定温度的第一空调器以及将上述第二空间调整为一定温度的第二空调器,在上述第一空间的温度相对于上述第二空间内部的温度处于所设定的范围内的情况下,可以驱动上述开闭机构而打开上述门。根据该实施方式,能够只在第一空间的温度与第二空间的温度的差处于所设定的范围内的情况下对门进行开闭。通过从上述第一空调器的通风口使温度调整后的空气与配置于上述第一空间内的工件碰撞,调整上述工件的温度。根据该实施方式,与使用其他热源控制工件的温度的情况相比,成本低。可以以按照加工上述工件的顺序接近上述通风口的方式利用上述机器人进行工件的排列替换。根据该实施方式,能有效地控制工件的温度。上述系统还具有测定位于上述第一空间内部的工件的温度的测定单元,在上述工件的温度是预先设定的范围内的情况下,驱动上述开闭机构而打开上述门,利用上述机器人向对上述工件进行作业的装置搬运上述工件。根据该实施方式,在进行精密的加工、测定的情况下,当成为对象的工件的温度与罩内的温度具有差时,无法进行精密的加工、测定。由于工件从外部被搬入第一空间,因此,具有适应第一空间的内部温度花费时间的可能性。根据本发明,通过只在直接测定工件的温度并成为接近第二空间内的温度的情况下利用机器人向对工件进行作业的装置供给,能进行精密的加工、测定。上述系统具有设置对上述工件进行作业的装置、上述机器人、上述罩及上述分隔罩的基体,该基体设定在除振装置上。在机床、测定装置这种对工件进行作业的装置中,设置场所的地面振动有可能对加工、测定结果带来影响。在精密的装置中,有时通过设置在搭载了除振装置的基体上,减小地面振动的影响。在组合用于自动化的装置与机器人的情况下,根据上述实施方式,通过将对工件进行作业的装置与机器人载置在搭载相同的除振装置的基体上,两者的相对位置不会偏离。根据本发明,能提供减少覆盖对工件进行作业的装置的罩内的温度的变动,关闭上述罩的门后,能立即进行对上述工件进行作业的装置的动作。附图说明本发明的上述及其他目的及特征从参照附图的以下的实施例的说明变得明确。在这些图中:图1A及图1B是表示能立即对工件进行作业的根据本发明的系统的第一方式的图。图2是表示能立即对工件进行作业的利用本发明的系统的第二方式的图。图3是表示能立即对工件进行作业的利用本发明的系统的第三方式的图。图4是表示能立即对工件进行作业的利用本发明的系统的第四方式的图。图5是表示构成能立即对工件进行作业的利用本发明的系统的第五方式的机器人的图。具体实施方式在本发明中,利用空调器对用罩覆盖对工件进行作业的装置的空间(主室)进行调节,且同样利用空调器对用罩覆盖机器人的空间(前室)进行调节。并且,监视主室内部的温度与前室内部的温度,只在温度差是所设定的值以下的情况下能对主室的门进行开闭。前室内部与主室内部的温度可以在各个室内安装温度传感器并测定,也可以利用各空调器具备的温度传感器测定,并且,可以在前室内测定工件的温度并将该工件的温度视为前室内部的温度。在由于打开设于分隔罩的门,主室内部的温度变动的情况下,为了进行精度高的加工或测定,需要等到主室内部的温度返回所设定的值。根据本发明,由于设于分隔罩的门的打开时的主室内部的温度变动少,因此,在该门关闭后,对工件进行作业的装置能立即进行动作。作为应用本发明的系统的、对工件进行作业的装置的例子,列举图1所示的精密车床加工机10、图2所示的精密三维测定装置40。首先,使用图1A及图1B说明能立即对工件进行作业的、利用本发明的系统的第一方式。在该方式中,使构成该系统的、对工件进行作业的装置为精密车床加工机。图1A表示被第一开闭机构(未图示)开闭驱动的第一门3打开,从装置的外部向前室5供给工件24,被第二开闭机构(未图示)开闭驱动的第二门4关闭,前室5与主室6分离的状态。利用罩1形成前室5与主室6。前室(第一空间)5与主室(第二空间)6由分隔罩2划分。在罩1上设有开口部,在该开口部,利用第一开闭机构(未图示)安装开闭自如的第一门3。在分隔罩2上设有开口部,在该开口部,利用第二开闭机构(未图示)安装开闭自如的第二门4。精密车床加工机10是设置于主室6的对工件进行作业的装置,由在基体11上安装于X轴滑动件12的装卸自如地固定工件24的主轴13、安装于Z轴滑动件15的带工具工具台16构成。精密车床加工机10设置在除振台17上。在X轴滑动件12上的主轴13上通过真空夹盘14安装工件24,在Z轴滑动件15上的带工具工具台16上安装工具(未图示),通过X、Z两轴与主轴的旋转对工件24进行加工。在前室5中设置将工件24搬入精密车床加工机10或将工件24从该精密车床加工机10搬出的机器人20。通过工件搬运装置22在导轨23上从罩1的外部移动到前室5内,将工件24搬入前室5内。机器人20通过安装于臂的前端的机器人手21,把持由工件搬运装置22运入的工件24,并供给至主室6内的精密车床加工机10。机器人20由未图示的机器人控制装置控制,精密车床加工机10由未图示的精密车床加工机控制装置控制。在本发明的实施方式中,机器人控制装置与精密车床加工机控制装置相互进行信息的授受。由马达等构成的第一开闭机构与第二开闭机构由控制第一、第二门3、4的开闭动作的门开闭用控制装置(未图示)控制。门开闭用控制装置、机器人控制装置、精密车床加工机控制装置相互进行信息的授受。另外,可以将门开闭用控制装置的功能组装在机器人控制装置或对工件进行作业的装置的控制装置中。收纳机器人20的前室5、收纳作为对工件进行作业的装置的精密车床加工机10的主室6分别由空调器(第一空调器30、第二空调器31)进行温度管理。第一空调器30通过管道吸入前室5内的空气,对吸入的空气进行加温(或冷却),并返回前室5内。通过测定该吸入的空气的温度,能测定前室5内的温度。第二空调器31通过管道吸入主室6内的空气,对吸入的空气进行加温(或冷却),并返回主室6内。通过测定该吸入的空气的温度,能测定主室6内的温度。第一空调器30与第二空调器31分别由未图示的空调用的控制装置控制。另外,可以在前室5与主室6分别设置温度传感器(未图示),测定各个室内的温度。为了使用精密车床加工机10进行精密的加工,主室6内部的温度由第二空调器31保持为一定温度。另一方面,前室5内部的温度也由第一空调器30保持为与主室6内部近似的温度。只在相对于主室6内部的温度,前室5内部的温度是所设定的温度范围以内的情况下,由第二开闭机构驱动的第二门4能打开,设置于前室5的机器人20只在该情况下能向精密车床加工机10进行搬运。图1B表示第一门3由第一开闭机构关闭,第二门4由第二开闭机构打开,前室5的机器人20在对主室6内部的工件进行作业的精密车床加工机10上安装工件24的样式。当相当于主室6内部的温度,前室5内部的温度是所设定的温度范围以内时,如图1B所示,由未图示的第二开闭机构将第二门4驱动为打开状态。机器人20从前室5的工件搬运装置22把持工件24,在主室6的精密车床加工机10的主轴13上通过真空夹盘14安装工件24。接着,使用图2说明能立即对工件进行作业的、利用本发明的系统的第二方式。在该方式中,使构成该系统的、对工件进行作业的装置为精密三维测定装置。即使在该方式的系统中,也与参照图1A及图1B说明的系统相同,具备机器人20、罩1、前室5、主室6、第一空调器30、第二空调器31。在基体41上的Y轴(上下滑动件43)上搭载Z轴(前后滑动件42),使安装于Z轴(前后滑动件42)的前端的精密三维测定装置40的测定探针45与工件24接触,计测其形状。另外,在基体41上搭载旋转工作台44,通过真空夹盘(未图示)固定工件24。图2所示的、作为对工件进行作业的装置的精密三维测定装置40包括CCD摄像机、静电容量位移计、激光计测器、作为白色干涉测定器的非接触的测定装置等各种精密测定装置。另外,机器人20不仅能用于工件更换,还能应用于探针更换或鼓风等能在精密三维测定装置40的设备上使用的各种自动化用途。接着,使用图3说明能立即对工件进行作业的、利用本发明的系统的第三方式。在该方式中,作为对工件进行作业的装置的精密车床加工机与机器人一起搭载在具备除振装置的基体上(即载置在除振台上的基体上)。如图3所示,当将机器人20搭载在载置于除振台19上的基体18上时,与将机器人20设置在地面上的情况相比,机器人20用于更换工件24的臂长可以少,因此,机器人20的尺寸相应地变小,因此,具有成本方面的优点。另外,具有与机器人20不占有地面面积相应地能够减小系统整体的设置面积的优点。并且,除振台19没有位置(姿势)的再现性的情况多,但通过在基体18上设置机器人20,与除振台19的位置(姿势)无关,载置在除振台19上的、机器人20与工件24的相对坐标如果正确地对各轴进行定位控制,则能一义地决定。在使用真空夹盘的情况下,由于需要使工件中心与主轴中心正确地一致,因此,位置的再现性高的工件装卸是重要的。接着,使用图4说明能立即对工件进行作业的、利用本发明的系统的第四方式。在该方式中,在前室内使被调节为一定温度的空气直接与工件碰撞。在该方式中,如图4所示,将前室5的第一空调器30的通风口32配置在工件24附近。并且,通过使从通风口32排出的被调节为一定温度的空气直接与工件24碰撞,能低成本且有效地使工件24接近前室5的设定温度。即,将工件24的温度视为前室5的温度,进行第二门4的开闭控制。通过以加工工件搬运装置22上的工件24的顺序接近通风口32的方式利用机器人20进行工件24的更替,能有效地使工件24的温度接近前室5的设定温度。接着,使用图5说明能立即地工件进行作业的、利用本发明的系统的第五方式。在该方式中,在前室内使用温度传感器直接测定工件的温度。图5是表示设置在前室5内的机器人20的图。使用温度传感器25直接测定载置在工件搬运装置22的工件24的温度,在该工件24的温度处于所设定的数值的范围内的情况下,利用第二开闭机构打开第二门4,图5所示的机器人20向对工件进行作业的装置(精密车床加工机10)供给工件24。工件24的尺寸受到温度的影响而增减,因此,在精密加工及精密测定中,供给接近主室6内部的温度的温度的工件24是重要的。根据本发明,在由于打开设于罩的门而使罩内部温度变动的情况下,为了进行精度高的加工或测定,需要等待罩内部的温度返回所设定的值。然而根据本发明,由于门打开时的罩内部的温度变动少,因此,在门关闭后,对工件进行作业的装置能立即进行动作。
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