本實用新型涉及工具搬運裝置及加工系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

已知相對于設(shè)有多個夾鉗的刀庫從配置于機床的外部的工具箱搬運工具，并進行安裝、卸載的工具搬運裝置。由此，能夠不限制刀庫能保持的工具數(shù)量地替換工具，能按照加工程序自動地進行加工。

但是，在利用上述那樣的夾鉗把持工具的方式的刀庫中，存在由于工具反復(fù)裝卸，在夾鉗部件上產(chǎn)生磨耗、歪斜致使工具把持力下降，從而引起工具落下等不良狀況的問題。

因此，為了解決該問題，如日本專利第3348392號公報所公開那樣，利用使用了導(dǎo)電性橡膠的壽命檢測裝置夾入夾鉗的外側(cè)，檢測夾鉗的撓曲量并判斷夾鉗的壽命的夾鉗壽命檢測方法是以往公知的。在日本專利第3348392號公報中，未記載有無工具搬運裝置，但通過在使用工具搬運裝置的場合，也使用該夾鉗壽命檢測裝置，能提前防止工具落下。

但是，能夠用該方式判斷夾鉗壽命只是日本專利第3348392號公報所記載那樣的由一體部件構(gòu)成的夾鉗，在利用彈簧對銷或輥進行加力的方式的夾鉗中，存在無法進行壽命的判斷的問題。另外，由于能夠測定的數(shù)據(jù)至多是夾鉗的撓曲量，因此，無法檢測由與工具接觸的部分的磨耗等產(chǎn)生的把持力的下降。另外，作為與進行工具向夾鉗的安裝及工具從夾鉗的拆卸的裝置不同的裝置安裝于刀庫，刀庫的結(jié)構(gòu)復(fù)雜。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

因此，本實用新型的目的在于提供具備工具收納裝置的工具保持機構(gòu)的把持力測定機構(gòu)的工具搬運裝置及具備該工具搬運裝置的加工系統(tǒng)。

本實用新型的特征在于，在工具搬運裝置上設(shè)置負荷測定機構(gòu)，該負荷測定機構(gòu)進行在向工具收納裝置的工具保持機構(gòu)安裝工具、拆卸工具時施加在工具搬運裝置上的負荷的測定。

并且，本實用新型的加工系統(tǒng)具備機床與工具搬運裝置，該機床具備工具收納裝置，該工具收納裝置具有一個以上工具保持機構(gòu)，該工具搬運裝置相對于上述工具收納裝置的工具保持機構(gòu)進行工具的安裝及拆卸，上述工具搬運裝置具備測定在上述工具保持機構(gòu)上安裝工具或拆卸工具時施加在工具搬運裝置上的負荷的負荷測定裝置。

并且，根據(jù)本實用新型，由于能夠測定利用工具搬運裝置的向工具收納裝置的工具裝卸時的負荷，因此，能提前發(fā)現(xiàn)工具保持機構(gòu)的把持力下降，提前防止工具落下等的不良狀況。

另外，本實用新型的加工系統(tǒng)具備顯示由上述負荷測定裝置測定出的負荷的顯示機構(gòu)。并且，根據(jù)本實用新型，通過確認由負荷測定裝置測定出的負荷的值，能提前發(fā)現(xiàn)工具保持機構(gòu)的把持力的下降，因此，能提前防止工具落下等的不良狀況。

另外，本實用新型的加工系統(tǒng)的上述工具搬運裝置具備存儲由上述負荷測定裝置測定出的負荷的存儲機構(gòu)。根據(jù)本實用新型，通過參照工具搬運裝置所存儲的負荷的值，能確認工具保持機構(gòu)的把持力的下降，因此，能提前防止工具落下等的不良狀況。

本實用新型的加工系統(tǒng)的上述工具搬運裝置具備將由上述負荷測定裝置測定出的負荷的數(shù)據(jù)向外部裝置傳遞的通信機構(gòu)。根據(jù)本實用新型，通過從工具搬運裝置或其他外部裝置參照負荷的值，能確認工具保持機構(gòu)的把持力的下降，因此，能提前防止工具落下等的不良狀況。

另外，本實用新型的加工系統(tǒng)的上述工具搬運裝置具備存儲機構(gòu)及傳遞機構(gòu)，該存儲機構(gòu)存儲工具的安裝時的負荷的閾值或工具拆卸時的負荷的閾值，該傳遞機構(gòu)對由上述負荷測定裝置測定出的負荷與上述閾值中所存儲的負荷進行比較，在上述測定出的負荷的值超過了上述閾值的情況下，傳遞上述測定出的負荷的值超過了上述閾值的情況。根據(jù)本實用新型，在工具保持機構(gòu)的把持力下降的情況下，通過工具搬運裝置利用信息、報警器等傳遞機構(gòu)傳遞該情況，能較早地發(fā)現(xiàn)工具保持機構(gòu)的把持力的下降，因此，能提前防止工具落下等的不良狀況。

另外，本實用新型的加工系統(tǒng)具備在上述工具搬運裝置與上述機床之間進行數(shù)據(jù)的收發(fā)的通信機構(gòu)，上述機床具備存儲工具安裝時的負荷的閾值或工具拆卸時的負荷的閾值的存儲機構(gòu)，上述機床具備傳遞機構(gòu)，在由上述工具搬運裝置的負荷測定裝置測定出的負荷超過了上述工具的安裝時負荷的閾值或工具拆卸時的負荷的閾值的情況下，該傳遞機構(gòu)傳遞由上述工具搬運裝置的負荷測定裝置測定出的負荷超過了上述工具的安裝時負荷的閾值或工具拆卸時的負荷的閾值的情況。

根據(jù)本實用新型，在工具保持機構(gòu)把持力下降的情況下，通過機床利用信息、報警器等傳遞機構(gòu)傳遞該情況，能較早地發(fā)現(xiàn)工具保持機構(gòu)的把持力的下降，因此，能提前防止工具落下等的不良狀況。

本實用新型的加工系統(tǒng)的特征在于，在由上述負荷測定裝置測定出的負荷超過了上述閾值的情況下，進行上述工具收納裝置的上述工具保持機構(gòu)的更換。根據(jù)本實用新型，在工具保持機構(gòu)的把持力下降的情況下，通過工具搬運裝置自動地進行工具保持機構(gòu)的更換，不需要是加工系統(tǒng)停止并以人工進行工具保持機構(gòu)的更換，能無人且連續(xù)地使加工系統(tǒng)工作。

本實用新型的加工系統(tǒng)以預(yù)定間隔執(zhí)行負荷向上述存儲機構(gòu)的存儲，并存儲于上述存儲機構(gòu)。根據(jù)本實用新型，通過參照以預(yù)定間隔存儲測定出的負荷的值的變化的數(shù)據(jù)，能預(yù)測在相同條件下使用的工具保持機構(gòu)的壽命。

本實用新型的加工系統(tǒng)的特征在于，上述工具搬運裝置是機器人。根據(jù)本實用新型，在利用機器人的向工具保持機構(gòu)的工具的安裝、拆卸時，能檢測工具保持機構(gòu)的把持力的下降，因此，能提前防止工具落下等的不良狀況。

本實用新型的工具搬運裝置具備負荷測定裝置，該負荷測定裝置測定在相對于機床所具備的工具收納裝置的工具保持機構(gòu)進行工具的安裝及拆卸時施加在上述工具搬運裝置的負荷。

并且，根據(jù)本實用新型，能夠測定利用工具搬運裝置的向工具收納裝置的工具裝卸時的負荷，能事先發(fā)現(xiàn)工具保持機構(gòu)的把持力的下降，提前防止工具落下等的不良狀況。

本實用新型的上述的工具搬運裝置的特征在于是自行式的機器人。能利用自行式的機器人有效地測定多臺機床分別所具備的工具收納裝置的工具保持機構(gòu)的把持力，能防止工具從持力下降的工具保持機構(gòu)脫落。

如上所述，根據(jù)本實用新型，能提供具備工具收納裝置的工具保持機構(gòu)的把持力測定機構(gòu)的工具搬運裝置及加工系統(tǒng)。

附圖說明

本實用新型的上述及其他目的及特征從參照附圖的以下的實施例的說明變得明確。這些圖中：

圖1是具備工具收納裝置的機床的外觀立體圖。

圖2是具備多個夾鉗的刀庫的概略圖。

圖3是利用彈簧對銷加力的方式的夾鉗的結(jié)構(gòu)的概略圖。

圖4是工具的概略圖。

圖5是加工系統(tǒng)的概略圖。

圖6是表示工具安裝時的動作的概略圖。

圖7是表示工具拆卸時的動作的概略圖。

圖8是利用夾鉗臂對輥加力的方式的夾鉗的結(jié)構(gòu)的概略圖。

圖9是表示存儲以預(yù)定間隔檢測出的負荷的值的圖。

圖10是說明接收由力傳感器檢測出的負荷信息的控制裝置的圖。

具體實施方式

下面，使用附圖說明本實用新型的實施例。

圖1是作為工具收納裝置具備刀庫201的機床101的一例的外觀立體圖。另外，圖2是具備多個夾鉗301的刀庫201的一例。夾鉗301與保護范圍的“工具保持機構(gòu)”對應(yīng)。刀庫201與保護范圍的“工具收納裝置”對應(yīng)。能夠在工具收納裝置上具備一個以上工具保持機構(gòu)。

如圖1所示，機床101具備能裝卸工具401的主軸102、具備多個夾鉗301的刀庫201。在工作臺103上載置工件(未圖示)，使用安裝于主軸102的工具401執(zhí)行工件的加工。在自動工具更換時，刀庫201將安裝有目的工具401的工具保持部分配在主軸102的位置，在夾鉗301與主軸102之間進行工具401的交接。

圖3是表示刀庫201所具備的夾鉗301的夾鉗形狀的一例的圖。另外，圖4是表示工具401的工具形狀的一例的圖。如圖3所示，夾鉗301具有一對夾鉗臂304。在一對夾鉗臂304的各個的前端部分配置銷302。銷302在穿設(shè)于夾鉗臂304的前端部分的孔中與彈簧303一起安裝。銷302被彈簧303向突出的方向加力，能夾入工具401的工具凸緣部402而把持工具401。

如圖4所示，工具401在軸向具備兩個工具凸緣部402。兩個工具凸緣部402具有預(yù)定間隔地形成。在夾鉗301把持了工具401的狀態(tài)下，成為銷302與工具凸緣部402之間抵接的狀態(tài)。

圖5是表示由機床101、設(shè)置于機床101的機外的搬運機器人502、設(shè)置于機床101的機外的工具箱503構(gòu)成的加工系統(tǒng)的概略的圖。另外，也考慮作為加工系統(tǒng)不具備工具箱503的結(jié)構(gòu)。在該情況下，作業(yè)人員將由搬運機器人502從機床101取出的工具401搬出至工具保管場所。

搬運機器人502能進行從位于機床101的刀庫201的工具卸載位置的工具保持部(夾鉗301)拆卸工具401并向工具放置場所(工具箱503)搬運工具401的動作、以及從工具放置場所(工具箱503)搬運工具401并向位于刀庫201的工具卸載位置的工具保持部(夾鉗301)安裝工具401的動作。

在搬運機器人502的手部506設(shè)有力傳感器507，能檢測施加在手部506上的負荷。另外，搬運機器人502的控制裝置508與機床101的控制裝置505具備通信機構(gòu)，利用能進行信息的收發(fā)的數(shù)據(jù)電纜510連接。另外，搬運機器人502具備與數(shù)據(jù)服務(wù)器511進行信息的收發(fā)的通信機構(gòu)，利用數(shù)據(jù)電纜510與數(shù)據(jù)服務(wù)器511等的外部裝置連接。

圖6是表示搬運機器人502向夾鉗301安裝工具401時的動作的概略圖。此時，在搬運機器人502的手部506施加用于克服夾鉗301所具備的彈簧303的力而推開銷302的負荷(參照圖3)。利用手部506所具備的力傳感器507檢測該負荷。力傳感器507與保護范圍的“負荷測定裝置”對應(yīng)。

由力傳感器507檢測出的負荷的值暫時通過數(shù)據(jù)電纜510發(fā)送至搬運機器人502的控制裝置508。并且，還從控制裝置508向機床101的控制裝置505發(fā)送由力傳感器507檢測出的負荷的值。也可以在控制裝置505中將負荷的值存儲于存儲機構(gòu)。

在機床101的控制裝置505預(yù)先存儲負荷的閾值，在負荷超過了閾值的情況下，判斷為夾鉗301的把持力下降，在控制裝置505所具備的未圖示的顯示裝置顯示將該情況傳遞給用戶的信息。也可以在上述顯示裝置顯示檢測出的負荷的值。顯示檢測出的負荷的值的顯示裝置未限定于控制裝置505的裝置。也可以顯示在搬運機器人502的控制裝置508所具備的顯示裝置。另外，超過了負荷的閾值是指低于夾鉗301具有正常的把持力的情況的閾值。

由此，能較早地發(fā)現(xiàn)刀庫201所具備的夾鉗301的把持力下降。因此，能提前防止由夾鉗301的把持力下降產(chǎn)生的工具落下等的不良狀況。另外，負荷的測定值發(fā)送至數(shù)據(jù)服務(wù)器511，作業(yè)人員能參照負荷的測定值。

在本實施方式中，對搬運機器人502向夾鉗301安裝工具401時的負荷的檢測進行了示例，但即使如圖7那樣搬運機器人502從夾鉗301拆卸工具401的情況也能應(yīng)用本實用新型。也可以在向夾鉗301安裝工具401時和從夾鉗301拆卸工具401時，分別將用于判斷夾鉗301的工具的把持力是否正常的閾值設(shè)定為適當?shù)闹怠８鶕?jù)夾鉗301的形狀，在工具401的安裝與拆卸的情況下，存在施加在搬運機器人502的手部506的負荷不同的情況。

另外，在本實施方式中，對利用彈簧303對銷302加力的方式的夾鉗301進行了示例，但本實用新型的范圍未限定于此。例如，如圖8所示，在夾鉗801的夾鉗臂805設(shè)置支點802，在夾鉗臂805的前端設(shè)置輥803。另外，在夾鉗臂805的后端設(shè)置彈簧804。一對夾鉗臂805能利用一對彈簧804夾入工具401。另外，圖8未圖示工具401。即使該方式的夾鉗401，本實用新型也能應(yīng)用。除此之外，只要是能利用某種方法對夾鉗前端加力并夾入工具401而把持的方式的夾鉗，本實用新型便能應(yīng)用。

在上述的本實用新型的實施方式中，示例了作為負荷測定機構(gòu)將力傳感器507設(shè)在搬運機器人502的手部506，但即使通過檢測施加在搬運機器人502的驅(qū)動馬達的負荷轉(zhuǎn)矩來測定負荷的結(jié)構(gòu)，本實用新型也能實現(xiàn)。

另外，在本實施方式中，機床101的控制裝置505進行夾鉗把持力下降的判斷，但也可以為工具搬運裝置(搬運機器人502)的控制裝置508進行夾鉗把持力下降的判斷與信息顯示的結(jié)構(gòu)。

除此之外，在檢測到夾鉗把持力下降的情況下，通過在工具搬運裝置(搬運機器人502)具備自動地更換夾鉗301、801的機構(gòu)，即使在夾鉗把持力下降的情況下，也不需要使加工系統(tǒng)停止，能無人且連續(xù)地使加工系統(tǒng)工作。夾鉗301、801的更換可以由與搬運機器人502不同的機器人進行。

另外，通過以預(yù)定間隔存儲計測到的負荷，能基于負荷下降的比例、相同的刀庫201所具備的多個夾鉗301的不同的夾鉗301的負荷下降信息，預(yù)測夾鉗301的壽命。

圖9是表示存儲以預(yù)定間隔檢測出的負荷的值的圖。作為預(yù)定間隔具有時間間隔。在圖5所示的加工系統(tǒng)中，以預(yù)定的時間間隔(例如每一周)在搬運機器人502的手部506把持工具401，在刀庫201的各夾鉗301與手部506之間執(zhí)行工具401的裝卸，利用力傳感器507檢測此時的裝卸的負荷的值，將檢測出的結(jié)果如圖9所示存儲在控制裝置505或控制裝置508或數(shù)據(jù)服務(wù)器511?；蛘撸部梢栽诠ぞ?01向刀庫201的各個夾鉗301的裝卸次數(shù)的間隔次數(shù)存儲檢測到的結(jié)果。

例如，在某加工系統(tǒng)中，在存儲刀庫201的夾鉗GA達到壽命的負荷下降的情況下，相同的刀庫201的夾鉗GB的負荷下降也考慮為經(jīng)過大致相同的經(jīng)過。因此，能通過監(jiān)視負荷，預(yù)測夾鉗的剩余壽命。

圖10是說明接收由力傳感器檢測出的負荷信息的控制裝置的圖?？刂瓢徇\機器人502的控制裝置508通過通信機構(gòu)接受在將工具401在刀庫201的夾鉗301、801上裝卸時由力傳感器507檢測出的負荷信息?？刂蒲b置508接受到的負荷信息可以由顯示部521顯示?；蛘撸部梢源鎯τ诖鎯Σ?22。該存儲可以在預(yù)定間隔(時間上或由裝卸的次數(shù)決定的間隔)進行。在運算部502，為了判斷夾鉗301、801的工具把持力的好壞，進行與預(yù)先存儲于存儲部522的閾值進行比較的運算。該比較的結(jié)果可以顯示在顯示部521?；蛘撸梢园l(fā)送至機床101的控制裝置505或數(shù)據(jù)服務(wù)器511。

為了測定工具保持機構(gòu)的把持力，可以使用自行式的機器人。在該機器人上，與上述實施方式相同，具備測定工具保持機構(gòu)的把持力的機構(gòu)。將測定出的把持力的負荷的值在機器人的控制裝置中與預(yù)先設(shè)定的閾值比較，能判斷把持力是否正常。通過預(yù)先存儲通過測定得到的把持力的數(shù)據(jù)并進行統(tǒng)計分析，能預(yù)測把持力的下降程度。能利用自行式的機器人，有效地測定多臺機床分別具備的工具收納機構(gòu)的工具保持機構(gòu)的把持力，能防止工具從把持力下降了的工具保持機構(gòu)脫落。

以上，對本實用新型的實施方式進行了說明，但本實用新型未限定于上述實施方式的例子，通過添加適當?shù)母淖?，能以其他方式實施?/p>