JPH06297292A - 切り粉自動除去装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ワーク加工中に生じて積った切り粉を、加工
中に自動的に除去する。 【構成】 ワーク７を加工していくと切り粉８が積って
いく。加工形状シミュレーション計算装置１０は、シミ
ュレーション計算によりＮＣプログラムから加工途中の
ワーク形状を求めて加工形状データ１４を出力する。形
状測定装置１５は非接触状態で切り粉８の積ったワーク
７の形状を実測定し測定形状データ２１を出力する。比
較器２２は、加工形状データ１４と測定形状データ２１
を比較し形状が一致しない場所、つまり切り粉８が積っ
ている場所を示す位置データ２３を出力する。切り粉除
去装置２４は、位置データ２３で示す場所にある切り粉
を除去する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は工作機械に適用される切
り粉自動除去装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図２を参照して旋盤における加工例を説
明する。同図に示すように、旋盤加工部６ではワーク７
をチャック９で固定すると共にテールストック１８で支
持してワーク７を回転させる。またＮＣ装置１のＮＣプ
ログラム記憶器２に記憶させているＮＣプログラムをＮ
Ｃプログラム解釈器３によりバイト２５の位置情報に変
換して、送り制御器４から制御信号５を出力してバイト
２５の送りを制御してＮＣ加工する。

【０００３】ワーク７の加工中にワーク７に切り粉８が
ひっかかっている場合、これを人間が目視で確認して取
り除く。

【０００４】他の例としては図３に示すような門型工作
機械２７がある。門型の工作機械２７の場合では、パレ
ット２６上にワーク７を固定し、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸のそれぞ
れをＮＣプログラムで制御することにより、ワーク７を
自動加工する。

【０００５】門型工作機械２７では、加工時に発生した
切り粉８がワーク７及びパレット２６上に残る。この切
り粉８は人手で取り除く。また図４に示す切り粉除去機
械２８に、ワーク７を固定したパレット２６を乗せ、パ
レット２６にワーク７を固定したままひっくり返すこと
に切り粉８を除去する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】切り粉８がワーク７及
びパレット２６上に残っていると次工程で加工のじゃま
になる。このため切り粉８を加工中又は加工終了後に取
り除く必要がある。しかし、これを人手に頼っていて
は、自動加工や無人加工ラインへの組み込みは困難であ
る。さらに図４に示すような切り粉除去機械２８は高価
であり、またワーク７の大きさ，重量等によっては自動
除去装置にかけられず、結局、人手による処理をおこな
わなければならない場合がある。更に旋盤においては、
切り粉がワーク７にからみ、加工のじゃまになるため、
加工途中で取り除く必要がある。しかし、人間が行うと
非常に危険である。

【０００７】本発明は、上記従来技術に鑑み、切り粉を
自動的に除去することのできる切り粉自動除去装置を提
供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】切り粉を取り除くにはま
ず、切り粉がどこに存在するかを認識する必要がある。
そこで切り粉の位置を認識するために、ＮＣプログラム
から加工途中の加工形状を計算によりシミュレーション
する装置と、実際のワークとパレット上の形状を測定す
る装置及び、両者の形状データをオンラインで比較する
装置を付加する。シミュレーションで求めた形状と、測
定した形状との差の部分を切り粉と認識する。その結果
得られる切り粉の位置情報を基に、ロボット等で構成さ
れる切り粉除去装置で、ワークに付いている切り粉を除
去する。

【０００９】

【作用】ＮＣプログラムから加工途中の加工形状を計算
によりシミュレーションする装置により、加工されたワ
ーク単体の形状が得られる。また、実際の形状をオンラ
イン測定することにより、切り粉を含んだワークの形状
を得ることができる。そして、この両者の形状データを
比較して形状の一致しない場所を抽出することにより、
切り粉の位置をオンラインで認識することができる。更
に上記で得た切り粉の位置を基に、切り粉除去装置を制
御してやることにより、加工しながら自動で切り粉を取
り除くことができる。

【００１０】

【実施例】以下に本発明の実施例を図面に基づき詳細に
説明する。なお従来技術と同一機能を果す部分には同一
符号を付し重複する説明は省略する。

【００１１】図１は本発明の一実施例を示す。同図に示
す旋盤加工部６の構成は従来と同様である。またＮＣ制
御装置１のＮＣプログラム記憶器２は半導体メモリや磁
気ディスク等で実現し、またＮＣプログラム解釈器３お
よび送り制御器４は計算機能上のソフトウェアであり、
通常のマイクロコンピュータのソフトウェアとして実現
している。

【００１２】加工形状シミュレーション計算装置１０
は、例えば工具データ１１とＮＣプログラムから加工途
中のワーク７の加工形状を計算する加工形状計算器１２
と、形状データを記憶する形状データ記憶器１３から構
成され、加工途中のワーク７の形状を示す加工形状デー
タ１４を得ることができる。

【００１３】ここで、形状記憶器１３による記憶手法の
一例を図６に示す。この形状記憶器１３では対象物を
Ｘ，Ｙ方向に多分割し、座標（ｘ，ｙ）点のＺ軸方向の
値を記憶する。

【００１４】また、形状測定装置１５は測定ヘッド１６
と測定形状計算機１９および形状データ記憶器２０で構
成されている。測定ヘッド１６は例えば、ＣＣＤカメラ
１７であり、被測定物を撮影しこのデータを画像処理す
ることによりワーク７、及びその周辺の実際の形状を得
て、形状を示す測定形状データ２１を出力する。この測
定形状データ２１は、切り粉８を含むワーク７の周囲形
状を示す。

【００１５】形状測定装置１５の他の例として図５に示
すように光切断法による方法が用いられる。この装置１
５は、測定ヘッド１６，レーザスリット光発射器２９及
びＣＣＤカメラ１７で構成され、レーザースリット光を
被測定物に照射し、Ｘ軸方向にスキャンする。そしてこ
れをＣＣＤカメラ１７で撮影し、データを処理すること
により形状を得る。

【００１６】比較器２２は、加工形状データ１４と測定
形状データ２１とを比較し、形状データの一致しない場
所を抽出しこの部分を切り粉８の位置と認識し、切り粉
８の位置データ２３を出力する。

【００１７】切り粉除去装置２４は例えば図７に示すよ
うに、物をつかめる簡単な構造のハンド３０であり、こ
のハンド３０の位置を比較器２２からの切り粉８の位置
を示す位置データ２３を用いて制御し、ワーク７に絡ん
でいる切り粉８をハンド３０でつかみ除去する。

【００１８】

【発明の効果】これまでに述べたように、形状測定装置
と加工形状シミュレーション計算装置及び両者形状デー
タを比較する比較器により、切り粉の位置を自動で認識
し、このデータを用いて切り粉除去装置を制御すること
により、人手を介することなく自動で切り粉の除去がで
き、無人の自動ラインの組み込みにも対応できる。更に
切り粉除去装置自体は小型で、工作機械本体に取り付け
可能なため、高価で大型の除去装置が必要なく大幅なコ
スト削減ができる。更に、加工途中でも自動で除去で
き、人間が取り除くことがなくなり安全性も高まる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の実施例に係る切り粉除去装置
を示す構成図。

【図２】図２は旋盤における切り粉発生状況を示す説明
図。

【図３】図３は門型の工作機械における切り粉発生状況
を示す説明図。

【図４】図４は従来の切り粉除去装置を示す構成図。

【図５】図５は光切断法による形状測定装置を示す構成
図。

【図６】図６はデータ記憶器の記憶手法を示す説明図。

【図７】ハンドを示す構成図。

【符号の説明】

１ ＮＣ制御装置 ２ ＮＣプログラム記憶器 ３ ＮＣプログラム解釈器 ４ 送り制御器 ５ 制御信号 ６ 旋盤加工部 ７ ワーク ８ 切り粉 ９ チャック １０ 加工形状シミュレーション計算装置 １１ 工具データ １２ 加工形状計算機 １３ 形状データ記憶器 １４ 加工形状データ １５ 形状測定装置 １６ 測定ヘッド １７ ＣＣＤカメラ １８ テールストック １９ 測定形状計算機 ２０ 形状データ記憶器 ２１ 測定形状データ ２２ 比較器 ２３ 位置データ ２４ 切り粉除去装置 ２５ バイト ２６ パレット ２７ 門型工作機械部 ２８ 切り粉除去機械 ２９ レーザスリット光発射器 ３０ ハンド

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワークを加工するためのＮＣプログラム
   から加工途中のワークの形状をシミュレーション計算に
   より求めてワーク形状を示す加工形状データを出力する
   加工形状シミュレーション計算装置と、 加工されていくワーク及びその周囲を実際に測定してワ
   ーク及びその周囲の形状を示す測定形状データを出力す
   る形状測定装置と、 加工形状データと測定形状データを比較して両形状が一
   致しない場所を抽出してこの場所を示す位置データを出
   力する比較器と、 位置データを基に制御されて位置データで示す場所にあ
   る切り粉を取り除く切り粉除去装置とを有することを特
   徴とする切り粉自動除去装置。