JP2004066394A - 機械加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】休止状態とした後に、ワークの加工を迅速、かつ確実に再開できる機械加工装置を提供する。
【解決手段】主ポンプ１３からの圧油により駆動される油圧回路１２を備えた機械加工装置である。主ポンプ１３よりも小容量である補助ポンプ１４を、主ポンプ１３と並列に接続する。当該装置の休止状態を検知する休止状態検知手段１５を設ける。休止状態検知手段１５の休止状態の検知に基づいてポンプ制御手段１６を制御して、補助ポンプ１４を駆動すると共に主ポンプ１３を停止する。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、機械加工装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＭＣ（マニシングセンタ）、ロボット、無人搬送車（台車）等をコンピュータで統括するＦＭＳ（フレキシブル生産方式）等の機械加工装置が使用されるようになってきた。
【０００３】
そして、この機械加工装置の駆動手段に油圧回路が使用される場合が多い。油圧回路は、種々の油圧要素機器を有機的に組み合わせて油圧システムとしての機能を発揮するようにしたものであり、一般には、油圧源（油圧ポンプ）と、油圧アクチュエータ（シリンダ）と、油圧制御弁等から構成される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、油圧回路が使用された上記ＦＭＳ等において、加工を停止（休止）するために装置電源をＯＦＦすれば、バルブのリークやシリンダの面積差等により、油圧回路のシリンダ等の動作点が、ＯＦＦに切換える直前の位置に対してずれるおそれがあった。そのため、従来では、そのまま電源をＯＮ状態とすれば、ワークを加工できない、又は加工できても加工精度が低下する等のトラブルが発生していた。従って、従来では、加工を再開する際には、マニシングセンタ等の各種の加工機等の動作点を、装置電源をＯＦＦに切換える直前の状態に戻す必要があり、作業上面倒であり、運転再開（加工再開）を迅速、かつ確実に行うことができなかった。
【０００５】
この発明は、上記従来の欠点を解決するためになされたものであって、その目的は、休止状態とした後に、ワークの加工を迅速、かつ確実に再開できる機械加工装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段および効果】
そこで請求項１の機械加工装置は、主ポンプ１３からの圧油により駆動される油圧回路１２を備えた機械加工装置において、上記主ポンプ１３よりも小容量であると共に、上記主ポンプ１３と並列に接続された補助ポンプ１４と、当該装置の休止状態を検知する休止状態検知手段１５と、上記休止状態検知手段１５の休止状態の検知に基づいて上記補助ポンプ１４を駆動すると共に、上記主ポンプ１３を停止するポンプ制御手段１６とを有することを特徴としている。
【０００７】
請求項１の機械加工装置では、当該装置の休止状態を休止状態検知手段１５が検知すれば、主ポンプ１３を停止することになるが、補助ポンプ１４が駆動することになり、圧油のバルブリークやシリンダの面積差等による動作点のずれを回避することができる。これにより、休止状態とした後に、ワークの加工を迅速、かつ確実に再開できる。また、加工再開しても、各加工機による各種の加工が安定して、加工再開時のトラブル（ワークを加工できない又は加工できても加工精度が低下する等のトラブル）を回避でき、高精度な加工を安定して行うことができる。また、休止状態においては、補助ポンプ１４を駆動させて、主ポンプ１３を停止させるものであるので、主ポンプ１３を駆動させる場合に比べて省エネを達成できる。特に、休日等を挟む長時間の間において休止させる場合の省エネ対策に優れる。
【０００８】
請求項２の機械加工装置は、さらに、当該装置の加工再開状態を検知する加工再開検知手段１７を有し、また上記ポンプ制御手段１６は、上記加工再開検知手段１７の加工再開状態の検知に基づいて上記主ポンプ１３を駆動すると共に、上記補助ポンプ１４を停止することを特徴としている。
【０００９】
上記請求項２の機械加工装置では、当該装置の加工再開状態を加工再開検知手段１７にて検知することができ、この加工再開を検知すれば、主ポンプ１３を駆動すると共に補助ポンプ１４を停止することになって、加工を再開することができる。すなわち、加工再開を検知すれば、作業者等がリセット作業等を行うことなく、自動的に加工を再開することができるので、作業性に優れ、作業能率向上に寄与する。
【００１０】
請求項３の機械加工装置は、上記主ポンプ１３と補助ポンプ１４とは逆止弁２２、２３を介して並列に接続されていることを特徴としている。
【００１１】
上記請求項３の機械加工装置では、主ポンプ１３と補助ポンプ１４とは逆止弁２２、２３を介して並列に接続されていることにより、各ポンプ１３、１４の作動状態の安定化を図ることができ、各動作の信頼性が向上して、再開時のトラブルを確実に回避することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に、この発明の機械加工装置の具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。図１はこの発明の機械加工装置の構成図を示し、図２はその全体斜視図を示している。この場合の機械加工装置としては、ＦＭＳ（フレキシブル生産方式）を示している。
【００１３】
図２に示す機械加工装置では、立型マニシングセンタ（立てＭＣ）１と、横型マニシングセンタ（横ＭＣ）２と、ＮＣ立型旋盤３と、無人搬送車５と、トラバースステーション６と、ＮＣ多軸ボール盤７と、ラジアルボール盤８と、ＮＣ旋盤９等を備える。そして、コンピュータ１０にて総括されて、自動倉庫からの図示省略のワーク（被加工物）がマニシングセンタ１、２等の加工機にて順次機械加工されて、搬出路１１から完成品（機械加工品）が搬出される。なお、被加工物としてのワークは、例えば図示省略のパレットに載置されて、立型マニシングセンタ１や横型マニシングセンタ２等の各加工機に搬送され、加工後もこのパレットに載置された状態で搬出される。
【００１４】
ところで、各加工機は、例えば、図１に示すような油圧回路１２の駆動により各種の加工を行う。この油圧回路１２は、容量が大である主ポンプ１３と、この主ポンプ１３よりも容量が小である補助ポンプ１４等を備えるものである。この場合、１台の加工機又は複数台の加工機を１ユニットとし、各ユニット毎に主ポンプ１３と補助ポンプ１４とを有する。そして、通常の動作時には、各ユニットは、その主ポンプ１３が駆動して、アクチュエータである図示省略のシリンダが駆動することによって、各種の加工を行うことができる。
【００１５】
この場合、主ポンプ１３と補助ポンプ１４とは並列に接続されている。すなわち、主ポンプ１３からの吐出管２０に、補助ポンプ１４からの吐出管２１が接続され、両吐出管２０、２１の接続部よりも上流側（各ポンプ側）において逆止弁２２、２３がそれぞれ介設されている。このため、主ポンプ１３が駆動すると共に補助ポンプ１４が停止している状態では、補助ポンプ１４側の逆止弁２３にて、主ポンプ１３からの圧油が補助ポンプ１４に供給されず、補助ポンプ１４が駆動すると共に主ポンプ１３が停止している状態では、主ポンプ１３側の逆止弁２２にて、補助ポンプ１４からの圧油が主ポンプ１３に供給されない。すなわち、各ポンプ１３、１４が相互に干渉せず、各ポンプ１３、１４はその圧油を安定した状態でシリンダ等のアクチュエータに供給することができる。
【００１６】
そして、この装置は、当該装置の休止状態を検知する休止状態検知手段１５と、上記休止状態検知手段１５の休止状態に基づいて補助ポンプ１４を駆動すると共に、主ポンプ１３を停止するポンプ制御手段１６等を備える。ここで、休止状態とは、この油圧回路１２の各ユニットの主ポンプ１３を駆動させない状態であって、この機械加工装置による機械加工を停止して加工再開を待つ状態をいう。このように、休止状態においては補助ポンプ１４が駆動することになるので、この油圧回路１２のバルブリーク量やもれに対応する圧油を、この補助ポンプ１４から供給する。このことによってシリンダ等のアクチュエータの動作点を、主ポンプ１３を停止したときの動作点からずらさないようにすることができる。なお、この休止状態に対して、主ポンプ１３が駆動して補助ポンプ１４が駆動しない状態を加工状態と呼ぶ。
【００１７】
また、この装置には、加工再開検知手段１７が設けられ、上記休止状態において、この加工再開検知手段１７からの加工再開信号が上記ポンプ制御手段１６に入力されれば、各ユニットは、主ポンプ１３が駆動すると共に、補助ポンプ１４が停止して加工状態が再開されることになる。
【００１８】
ところで、装置にワークが搬入されなければ、動作できない「材料待ち」状態であるので、この状態が所定時間（任意に設定でき、例えば１５分程度）以上継続した場合に、ポンプ制御手段１６に休止信号を出力する。これによって、補助ポンプ１４が駆動すると共に主ポンプ１３が停止する上記休止状態となる。また、加工が終わってワークが搬出されれば、上記「材料待ち」状態となるので、この状態が所定時間（任意に設定でき、例えば１５分程度）以上継続した場合にも、休止状態検知手段１５は休止信号を出力する。さらに、１日の加工作業が終了したり、予め設定された加工時間が経過したり、予め設定された加工数が達成したりしたときにも、機械加工装置を停止するので、上記休止状態検知手段１５としては、例えば、加工時間をカウントして、その時間が経過したときを休止状態であると判断してポンプ制御手段１６に休止信号を出力する場合もある。
【００１９】
そして、加工再開検知手段１７は、例えば、装置にワークが投入されたことを検知して、ポンプ制御手段１６に加工再開信号を出力する。これによって、主ポンプ１３が駆動すると共に補助ポンプ１４が停止する上記加工状態となる。また、休止状態が所定時間経過した後に加工再開する場合もあるので、休止状態の経過時間をカウントしてこの休止状態が所定時間経過していれば、加工再開信号を出力する場合もある。
【００２０】
また、この装置では、図１のように、切換手段１８を備え、この切換手段１８の操作にて加工状態から休止状態へ切換えたり、休止状態から加工状態に切換えたりすることができる。そして、加工状態から休止状態へ切換えれば、休止信号が休止状態検知手段１５へ送信され、この休止状態検知手段１５から、主ポンプ１３へは停止信号が送られ、補助ポンプ１４へは駆動信号が送られる。また、休止状態から加工状態へ切換えれば、加工再開信号が加工再開検知手段１７へ送信され、この加工再開検知手段１７から、主ポンプ１３へは駆動信号が送られ、補助ポンプ１４へは停止信号が送られる。なお、上記休止状態検知手段１５と、ポンプ制御手段１６と、加工再開検知手段１７と、切換手段１８等は上記コンピュータ１０にて構成することができる。
【００２１】
次に、上記のように構成された機械加工装置の動作を説明する。まず、装置電源が投入された状態で、この機械加工装置に組み込まれている上記油圧回路１２を駆動させる。すなわち、各ユニットの主ポンプ１３を駆動させる。この際、補助ポンプ１４は駆動させない。これによって、加工状態となって、ワークの各種の加工機（ＭＣ等）による加工が行われ、搬出路１１から完成品（機械加工品）が搬出されることになる。そして、休止状態検知手段１５にて休止状態が検知されれば、この装置は休止状態となる。すなわち、各ユニットは、補助ポンプ１４が駆動すると共に、主ポンプ１３が停止する省エネ運転状態となる。この休止状態では、圧油のバルブリークやシリンダの面積差等による動作点のずれを回避することができ、油圧回路１２のアクチュエータの動作点の位置ずれを防止することができる。
【００２２】
そして、加工再開検知手段１７にて加工再開状態を検知すれば、休止状態が終了して加工を再開することになる。すなわち、加工再開検知手段１７からの信号にて、主ポンプ１３が駆動すると共に、補助ポンプ１４が停止して加工が再開される。この際、動作点に位置ずれがない状態で各ユニットのアクチュエータを再駆動させることができる。なお、加工状態から休止状態へは、休止状態検知手段１５の休止状態の検知に関係なく、作業者等が切換手段１８を操作して移行させることも可能であり、また、休止状態から加工状態へも、加工再開検知手段１７の加工再開状態の検知に関係なく、作業者等が切換手段１８を操作して移行させることも可能である。
【００２３】
このように、この機械加工装置では、ワークの加工を行い、その加工運転を終了する場合、又は一時停止する場合には、上記休止状態に切換える。そして、この休止状態では、油圧回路１２のアクチュエータの動作点の位置ずれが防止される。そのため、加工が再開された場合、動作点の位置ずれによる再開（再スタート）時のトラブル（ワークを加工できない、又は加工できても加工精度が低下する等のトラブル）を回避することができる。従って、各加工機にてワークを高精度に加工することができる。また、加工再開を検知すれば、作業者等がリセット作業等を行うことなく、自動的に加工を再開することができ、作業性に優れ、作業能率向上に寄与する。さらに、休止状態では、主ポンプ１３を停止させて、補助ポンプ１４を駆動させるものであるので、主ポンプ１３を駆動させる場合に比べて省エネを達成できる。特に、休日等を挟む長時間の間において休止させる場合の省エネ対策に優れる。
【００２４】
また、主ポンプ１３が駆動すると共に補助ポンプ１４が停止している加工状態では、補助ポンプ１４側の逆止弁２３にて、主ポンプ１３からの圧油が補助ポンプ１４に供給されず、補助ポンプ１４が駆動すると共に主ポンプ１３が停止している休止状態では、主ポンプ１３側の逆止弁２２にて、補助ポンプ１４からの圧油が主ポンプ１３に供給されない。すなわち、各ポンプ１３、１４が相互に干渉せず、各ポンプ１３、１４はその圧油を安定した状態でシリンダ等のアクチュエータに供給することができる。このため、各作動状態の安定化を図ることができ、各動作の信頼性が向上して、再開時のトラブルを確実に回避することができる。
【００２５】
次に、図３のフローチャート図を使用してこの機械加工装置の動作をさらに説明する。ステップＳ１でスタート信号が入力されているか否かの判断を行う。ここで、スタート信号とは、この装置を駆動させるための入力信号である。そして、このステップＳ１でスタート信号が入力されていれば、ステップＳ２へ移行して、搬入信号が入力されているか否かを判断する。ここで、搬入信号とは、搬送車５からパレットを各加工機等へ搬入するための信号であって、加工再開検知手段１７の加工再開信号である。また、ステップＳ１でスタ−ト信号が入力されていなければ、ステップＳ３へ移行して省エネ運転を行う。そして、ステップＳ２で搬入信号が検出（入力）されれば、ワークが供給（搬入）される状態であるので、ステップＳ４へ移行して通常運転となり、このステップＳ２で搬入信号が検出（入力）されなければ、ワークが投入されるのを待っている状態であるので、ステップＳ３へ移行して省エネ運転を行う。
【００２６】
そして、ステップＳ４の通常運転が行われれば、ステップＳ５及びステップＳ６へ移行する。ステップＳ５では加工完了か否かが判断され、完了であれば、ステップＳ３へ移行して省エネ運転となる。これは、加工完了であれば、ワークが搬出されたことであり、この状態ではワークが投入されるのを待っている状態（待機状態）であって、ワークを加工できない状態であるからである。このため、この状態では、休止状態検知手段１５から休止信号が出力される。また、ステップＳ５で加工完了でなければ、まだ加工中であるので、このまま通常運転を継続する。
【００２７】
ステップＳ６では材料待ち（ワークが投入されるのを待っている状態であって、加工機が動作できない状態）か否かを判断する。材料待ちであれば、ワークが投入（搬入）されない状態であるので、加工機を動作させる必要がない。このため、ステップＳ６で材料待ちであれば、ステップＳ３へ移行して省エネ運転を行う。また、ステップＳ６で材料待ちでなければ、ワークが供給（搬入）される状態であるので、ステップＳ５へ移行して、加工完了か否かを判断する。また、ステップＳ３で省エネ運転が行われれば、ステップＳ１へ戻ってスタート信号が入力されているか否かを判断する。
【００２８】
このように、この機械加工装置では、ワーク（材料）待ちで装置が動けない状態にあるときに、自動的に省エネ運転となり、この待機状態が回避されれば、自動的に復帰して加工が開始される。また、加工されたワークが装置から搬出されたときには、上記のように材料待ち状態となるので、自動的に省エネ運転となる。このため、全体としての省エネ化を有効に達成することができ、しかも、加工機が再動作する際の動作点のずれを回避することができ、安定した加工を行うことができる。
【００２９】
なお、上記図３のフローチャート図では、通常運転から省エネ運転へ移行するには、加工終了か、材料待ちか、又は搬入信号が入力されたかで判断したが、１日の作業が終了したとき、または、所定数の加工が終了したとき等において、休止状態検知手段１５から休止信号が出力（送信）されるようにしてもよい。この際、作業者が上記切換手段１８を操作することによって切換えることができる。また、省エネ運転から通常運転へ移行させる場合も、１日の作業開始時に移行させるようにしてもよく、この際でも作業者が上記切換手段１８を操作することによって切換えることができる。
【００３０】
以上にこの発明の機械加工装置の具体的な実施の形態について説明したが、この発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することが可能である。例えば、機械加工装置としては、ＦＭＳ以外にＦＭＣ（フレキシブル生産セル）や、他の自動化された設備を含めることができる。また、油圧回路１２として上記実施形態では、その図示を殆ど省略して簡略化しているが、駆動させるアクチュエータの種類や大きさ等に応じて種々の回路を採用することができる。さらに補助ポンプ１４としては、この油圧回路１２においてバルブリーク量やもれに対応する圧油を供給することができる範囲のものを種々選定することができる。また、各ポンプ１３、１４としても、ギヤポンプ、ベーンポンプ、プランジャポンプ等の種々のポンプを使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の機械加工装置の実施形態を示す簡略図である。
【図２】上記機械加工装置の全体斜視図である。
【図３】上記機械加工装置の動作を示すフローチャート図である。
【符号の説明】
１２　油圧回路
１３　主ポンプ
１４　補助ポンプ
１５　休止状態検知手段
１６　ポンプ制御手段
１７　加工再開検知手段
２２　逆止弁
２３　逆止弁

Claims (3)

1. 主ポンプ（１３）からの圧油により駆動される油圧回路（１２）を備えた機械加工装置において、
   上記主ポンプ（１３）よりも小容量であると共に、上記主ポンプ（１３）と並列に接続された補助ポンプ（１４）と、
   当該装置の休止状態を検知する休止状態検知手段（１５）と、
   上記休止状態検知手段（１５）の休止状態の検知に基づいて上記補助ポンプ（１４）を駆動すると共に、上記主ポンプ（１３）を停止するポンプ制御手段（１６）とを有することを特徴とする機械加工装置。
2. さらに、当該装置の加工再開状態を検知する加工再開検知手段（１７）を有し、また上記ポンプ制御手段（１６）は、上記加工再開検知手段（１７）の加工再開状態の検知に基づいて上記主ポンプ（１３）を駆動すると共に、上記補助ポンプ（１４）を停止することを特徴とする請求項１の機械加工装置。
3. 上記主ポンプ（１３）と補助ポンプ（１４）とは逆止弁（２２）（２３）を介して並列に接続されていることを特徴とする請求項１又は請求項２の機械加工装置。

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