專利名稱：用于機(jī)床的刀具清洗裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于機(jī)床的刀具清洗裝置(tool cleaning device)，其用于在測(cè)量機(jī)床的刀具的尺寸前去除粘附在刀具上的異物。
背景技術(shù)：
在機(jī)床的機(jī)械加工中，在加工工件前測(cè)量刀具尺寸(刀具長(zhǎng)度、刀具直徑等)?；跍y(cè)得的刀具尺寸，可考慮刀具是否發(fā)生了磨損。然后，以高精度開始加工工件。近年，機(jī)床越來越要求高精度。根據(jù)這種要求，比起接觸型測(cè)量裝置，非接觸型激光測(cè)量裝置已被廣泛采用，因?yàn)榉墙佑|型激光測(cè)量裝置能夠以高加工精度加工工件。在用激光測(cè)量裝置測(cè)量刀具尺寸的情況下，粘附在刀具上的油、磨屑、灰塵等(以下稱為“異物”)對(duì)刀具測(cè)量的精度具有有害影響。因此，在測(cè)量刀具尺寸前，必須清洗刀具，方法是從空氣鼓風(fēng)機(jī)朝刀具噴射空氣流來去除異物以減小測(cè)量誤差。然而，眾所周知的是通過空氣鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行清洗并不能完全去除異物。為了減小這種測(cè)量誤差，例如，專利文獻(xiàn)1公開了通過噴射脫脂清洗劑來清洗刀具。因此，在用激光測(cè)量裝置測(cè)量刀具尺寸前去除油層，然后通過激光測(cè)量裝置測(cè)量刀具的尺寸?，F(xiàn)有技術(shù)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本專利特開2005-66746號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題在如專利文獻(xiàn)1中所公開的那樣使用脫脂清洗劑的情況下，刀具上粘附的殘留清洗劑會(huì)引起測(cè)量誤差。為了避免這種情況，清洗劑有必要具有揮發(fā)性或速干性。然而，具有揮發(fā)性或速干性的清洗劑通常比較危險(xiǎn)，即是可燃的或?qū)θ梭w有害。特別地，在具有自動(dòng)刀具更換功能的機(jī)床中，必須在所有加工周期中準(zhǔn)備清洗劑。因此，優(yōu)選的是不使用危險(xiǎn)的脫脂清洗劑。另外，在專利文獻(xiàn)1所公開的清洗裝置中，不能檢查粘附在刀具上的異物是否已被完全去除。因此，清洗時(shí)間等因素是基于各種經(jīng)驗(yàn)確定的。因此，刀具的測(cè)量是基于異物已被去除的猜測(cè)來進(jìn)行的，所以難以避免發(fā)生測(cè)量誤差。為了解決上述問題，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種用于機(jī)床的刀具清洗裝置，其中清洗裝置能夠確實(shí)地去除粘附在刀具上的異物。解決問題的手段為了解決上述問題，在根據(jù)第一發(fā)明的用于機(jī)床的刀具清洗裝置中，刀具清洗裝置用于在測(cè)量刀具的尺寸前去除粘附在刀具上的異物，所述刀具清洗裝置的特征在于包括從側(cè)方拍攝刀具的前端的圖像的圖像拍攝器件；通過朝所述刀具噴射清洗劑來清洗所述刀具的刀具清洗器件；和根據(jù)所述圖像拍攝器件拍攝的圖像判斷所述刀具上是否附著有異物、并根據(jù)所述刀具上是否仍然粘附有異物的事實(shí)來控制所述刀具清洗器件的控制器件。在根據(jù)第二發(fā)明的用于機(jī)床的刀具清洗裝置中，如第一發(fā)明所述的刀具清洗裝置的特征在于包括用于顯示所述圖像拍攝器件拍攝的圖像的顯示器件。在根據(jù)第三發(fā)明的用于機(jī)床的刀具清洗裝置中，如第一發(fā)明或第二發(fā)明所述的刀具清洗裝置的特征在于，所述控制器件基于預(yù)先設(shè)定的刀具形狀來判斷所述刀具上是否仍然粘附有異物。在根據(jù)第四發(fā)明的用于機(jī)床的刀具清洗裝置中，如第三發(fā)明所述的刀具清洗裝置的特征在于，所述控制器件基于預(yù)先設(shè)定的最大清洗次數(shù)來控制所述刀具清洗器件。在根據(jù)第五發(fā)明的用于機(jī)床的刀具清洗裝置中，如第四發(fā)明所述的刀具清洗裝置的特征在于，所述控制器件在所述刀具清洗器件對(duì)所述刀具進(jìn)行的清洗次數(shù)大于最大清洗次數(shù)的情況下發(fā)出警報(bào)。在根據(jù)第六發(fā)明的用于機(jī)床的刀具清洗裝置中，如第一發(fā)明所述的刀具清洗裝置的特征在于，所述控制器件在判定所述刀具上沒有粘附異物的情況下測(cè)量所述刀具的尺寸。本發(fā)明的效果根據(jù)第一發(fā)明的用于機(jī)床的刀具清洗裝置，刀具清洗裝置用于在測(cè)量刀具的尺寸前去除粘附在刀具上的異物，所述刀具清洗裝置的特征在于包括從側(cè)方拍攝刀具的前端的圖像的圖像拍攝器件；通過朝所述刀具噴射清洗劑來清洗所述刀具的刀具清洗器件；和根據(jù)所述圖像拍攝器件拍攝的圖像判斷所述刀具上是否附著有異物、并根據(jù)所述刀具上是否仍然粘附有異物的事實(shí)來控制所述刀具清洗器件的控制器件，所以能夠防止相對(duì)于沒有粘附異物的刀具進(jìn)行的多余清洗，并且不會(huì)停止對(duì)仍然粘附有異物的刀具的清洗操作直到殘留的異物完全被去除。刀具以最適當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)行清洗。根據(jù)第二發(fā)明的用于機(jī)床的刀具清洗裝置，其包括有用于顯示所述圖像拍攝器件拍攝的圖像的顯示器件，所以能夠經(jīng)由顯示屏觀察到粘附在刀具上的異物。這對(duì)操作者非常便利。根據(jù)第三發(fā)明的用于機(jī)床的刀具清洗裝置，所述控制器件基于預(yù)先設(shè)定的刀具形狀來判斷所述刀具上是否仍然粘附有異物，所以能夠以高精度實(shí)現(xiàn)檢測(cè)刀具上是否粘附有異物。根據(jù)第四發(fā)明的用于機(jī)床的刀具清洗裝置，所述控制器件基于預(yù)先設(shè)定的最大清洗次數(shù)來控制所述刀具清洗器件，所以在進(jìn)行多次刀具清洗后在刀具上仍然粘附有異物的情況下或發(fā)生了異常問題的情況下，能夠避免多余的清洗。根據(jù)第五發(fā)明的用于機(jī)床的刀具清洗裝置，所述控制器件在所述刀具清洗器件對(duì)所述刀具進(jìn)行的清洗次數(shù)大于最大清洗次數(shù)的情況下發(fā)出警報(bào)，所以能夠在初期階段發(fā)覺異常狀況。根據(jù)第六發(fā)明的用于機(jī)床的刀具清洗裝置，所述控制器件在判定所述刀具上沒有粘附異物的情況下測(cè)量所述刀具的尺寸，所以能夠在確認(rèn)刀具上沒有粘附異物后測(cè)量刀具的尺寸。因此，能夠提高測(cè)量精度。


圖1示出了本發(fā)明的機(jī)床用刀具清洗裝置的一個(gè)實(shí)施例。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的刀具的尺寸測(cè)量裝置的一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)。圖3是用于示出本發(fā)明的控制裝置的實(shí)施例的步驟的流程圖。
具體實(shí)施例方式以下將參考附圖詳細(xì)描述用于機(jī)床的本發(fā)明的刀具清洗裝置的一個(gè)實(shí)施例。實(shí)施例圖1示出了本發(fā)明的機(jī)床用刀具清洗裝置的一個(gè)實(shí)施例。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的刀具(tool)的尺寸測(cè)量裝置的一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)。圖3是用于示出本發(fā)明的控制裝置的實(shí)施例的步驟的流程圖。如圖1所示，在本發(fā)明刀具清洗裝置所適用的機(jī)床1中，工件經(jīng)由載置臺(tái)12支持在用作機(jī)床1的基座的床身11上。另一方面，刀具3經(jīng)由支柱13、鞍座14、主軸頭15和主軸16被機(jī)床1支持。在床身11的上表面，設(shè)置有引導(dǎo)面。載置臺(tái)12被床身支持，并能夠沿引導(dǎo)面在前后方向上移動(dòng)。工件2固定在載置臺(tái)12的上表面上，具有刀具清洗裝置功能的刀具尺寸測(cè)量裝置17安裝在載置臺(tái)12的一個(gè)角部。刀具尺寸測(cè)量裝置17是用于測(cè)量刀具3的刀具長(zhǎng)度的裝置。如圖2所示，刀具尺寸測(cè)量裝置17包括用于拍攝圖像的CXD攝像頭18、用于顯示圖像的顯示部19和作為清洗器件的刀具清洗部20。由CXD攝像頭18、顯示部19和刀具清洗部20構(gòu)成的刀具尺寸測(cè)量裝置17連接至作為控制器件的控制裝置21。CCD攝像頭18從刀具3的側(cè)方即與刀具3的周緣表面相對(duì)的方向以預(yù)定時(shí)間間隔周期性地拍攝刀具3的尖端部分的照片。CXD攝像頭18所拍攝的圖像數(shù)據(jù)輸出至控制裝置21。顯示部19在顯示屏19a上顯示向控制裝置21輸入的圖像數(shù)據(jù)。刀具清洗部20根據(jù)來自控制裝置21的指令朝刀具3噴射清洗劑，以清洗刀具3。在本實(shí)施例中，清洗劑是溶液。在測(cè)量刀具3的刀具尺寸或加工工件2的同時(shí)，控制裝置21控制載置臺(tái)12、鞍座 14、主軸頭15和主軸16。從CXD攝像頭輸入的圖像數(shù)據(jù)被處理，以判斷是否有異物粘附在刀具3上。根據(jù)是否有異物粘附在刀具3上的結(jié)果，控制用于驅(qū)動(dòng)刀具清洗部20的操作。 同時(shí)，根據(jù)從CXD攝像頭18輸入的圖像數(shù)據(jù)，通過處理輸入的圖像算出例如刀具長(zhǎng)度、刀具直徑等刀具尺寸。另一方面，支柱13安裝在床身11上，并且支柱13的正面設(shè)置有引導(dǎo)面。鞍座14 能夠沿該引導(dǎo)面在前后方向上移動(dòng)，并被支柱13支持。鞍座14在其正面具有引導(dǎo)面。主軸頭15能夠沿該引導(dǎo)面在上下方向上移動(dòng)，并被鞍座14支持。在主軸頭15中，主軸16被可旋轉(zhuǎn)地支持，并且主軸16的軸向方向平行于上下方向。在該主軸16的前端，可拆卸地附接有刀具3，并且刀具3和主軸16能夠一體地旋轉(zhuǎn)。以下，將參考圖3描述控制裝置21的控制操作。如圖3所示，在控制裝置21中，將多種不同刀具的尺寸預(yù)先存儲(chǔ)為數(shù)據(jù)庫(kù)(步驟P1)。在開始加工操作前，從在步驟Pl中預(yù)先存儲(chǔ)的各刀具尺寸的數(shù)據(jù)庫(kù)中選出用于實(shí)際加工工件的刀具3的尺寸，并將所選數(shù)據(jù)設(shè)定為基準(zhǔn)尺寸。相對(duì)于各刀具3，將用于清洗各刀具3的刀具清洗部20的最大清洗次數(shù)設(shè)定為最大清洗次數(shù)(步驟P2)。其次，在刀具更換步驟中將另一刀具3安裝至主軸16 (步驟P； )，然后使主軸16旋轉(zhuǎn)(步驟P4)。其次，控制載置臺(tái)12、鞍座14和主軸頭15，以將刀具3移動(dòng)至刀具尺寸測(cè)量裝置17的測(cè)量位置，即刀具尺寸測(cè)量裝置17正上方的位置。刀具3的前端被移動(dòng)至CXD 攝像頭能夠拍攝刀具3的前端的圖像的位置(如圖2所示)(步驟P5)。其次，判斷刀具清洗部20清洗刀具3的次數(shù)是否等于在步驟P2中預(yù)先設(shè)定的最大清洗次數(shù)(步驟P6)。根據(jù)判斷結(jié)果，如果用于清洗刀具3的次數(shù)等于或小于最大清洗次數(shù)(是)，則控制刀具清洗部20，朝刀具3噴射清洗劑，從而清洗刀具3(步驟P7)。另一方面，根據(jù)步驟P6中的判斷結(jié)果，如果用于清洗刀具3的次數(shù)大于最大清洗數(shù)量(否)，則判定發(fā)生了一些問題，異物不能通過清洗去凈。于是，作為警報(bào)而停止機(jī)器(步驟P13)。在進(jìn)行步驟P7后，通過攝像頭攝像頭18拍攝刀具3的前端的圖像。處理所得圖像，以找出所得圖像中的物體的形狀，作為刀具測(cè)量步驟(步驟P8)。在該步驟后，在步驟 P9中對(duì)比從所得圖像中找出的物體的形狀與預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)形狀。也就是說，在從圖像中找出的物體形狀與位于預(yù)先許容公差內(nèi)的一個(gè)基準(zhǔn)形狀一致的情況下，判定刀具3上未粘附任何異物。在從圖像中找出的物體形狀因如圖2所示在刀具上粘附有異物4而與步驟P2中預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)形狀不一致的情況下，判定刀具3上粘附有異物4。作為結(jié)果，在基于CCD攝像頭18拍攝的所得圖像判定刀具3上未粘附任何異物時(shí) (是)，計(jì)算刀具3的例如刀具長(zhǎng)度、刀具直徑等尺寸(步驟P10)。另一方面，在判定刀具3 上粘附有異物時(shí)(否)，下一步驟是回到步驟P6。在步驟10后的步驟Pll中，控制載置臺(tái)12、鞍座14和主軸15，使刀具3移動(dòng)至加工位置(例如圖1所示位置)，然后開始加工工件2(步驟P12)。通過在這種處理后進(jìn)行刀具3的清洗，能夠在確實(shí)地去除粘附在刀具3上的異物后測(cè)量刀具3的尺寸。考慮到步驟Pl中進(jìn)行了數(shù)據(jù)庫(kù)注冊(cè)，所以不必每次都測(cè)量刀具3的尺寸。必要時(shí)才進(jìn)行這種測(cè)量。在本實(shí)施例中，在完成最大清洗次數(shù)后仍不能去除這些異物的情況下，在步驟P13中是以停止機(jī)器來作為警報(bào)的指示。然而，除停止機(jī)器外，也可考慮其它警報(bào)方法。例如，除警報(bào)指示等以外，在本發(fā)明的本質(zhì)內(nèi)可進(jìn)行多種不同變型。為了設(shè)定最大清洗次數(shù)，例如，優(yōu)選的是將清洗次數(shù)設(shè)定成對(duì)應(yīng)于與刀具的熱位移達(dá)到穩(wěn)定的時(shí)間相當(dāng)?shù)某掷m(xù)時(shí)間。為了測(cè)量刀具的尺寸，相對(duì)于安裝至主軸16的更換刀具3進(jìn)行測(cè)量。當(dāng)然，視情況，也可每次在開始加工工件時(shí)等時(shí)間進(jìn)行操作以測(cè)量刀具。根據(jù)本發(fā)明的機(jī)床用刀具清洗裝置的實(shí)施例，能夠確認(rèn)粘附在刀具3上的異物4 是否已被完全去除。因此，能夠避免過度清洗沒有粘附異物的刀具3，并且能夠避免在刀具 3上仍然粘附有異物時(shí)停止清洗操作。因此，能夠有效地清洗刀具3。能夠在確認(rèn)刀具3上是否粘附有異物4后測(cè)量刀具3的尺寸，所以能夠避免測(cè)量誤差，并且能夠以高精度測(cè)量刀具3的尺寸。在刀具3上粘附有異物4的情況下，如圖2所示，這種異物4能夠在顯示屏19a上觀察到，所以能夠更便利地利用機(jī)床。另外，能夠通過圖像處理判斷刀具3上是否存在異物4。因此，能夠重復(fù)進(jìn)行使用水溶性清洗劑的清洗操作，直到完全去除異物4。不必使用危險(xiǎn)的清洗劑，例如可燃性清洗劑、對(duì)人體有害的清洗劑等。因此，能夠更安全地操作機(jī)床。刀具清洗裝置能夠輕松地適用于具有自動(dòng)刀具更換功能的機(jī)床。本申請(qǐng)的申請(qǐng)人能夠確認(rèn)在清洗劑是水溶性清洗劑的情況下，清洗劑會(huì)通過旋轉(zhuǎn)刀具3而從刀具3向各方完全飛散，并且對(duì)刀具3的尺寸進(jìn)行的測(cè)量不會(huì)受到有害影響。工業(yè)實(shí)用性本發(fā)明適用于機(jī)床用刀具清洗裝置，特別適用于機(jī)床中的在測(cè)量刀具的尺寸前清洗刀具的刀具清洗裝置。附圖標(biāo)記列表
1 機(jī)床
2 工件
3 刀具
4 異物
11床身
12載置臺(tái)
13支柱
14鞍座
15主軸頭
16主軸
17刀具尺寸測(cè)量裝置
18= CCD攝像頭
19顯示部
20刀具清洗部
21控制裝置
權(quán)利要求
1.一種用于機(jī)床的刀具清洗裝置，所述刀具清洗裝置用于在測(cè)量刀具的尺寸前去除粘附在刀具上的異物，所述刀具清洗裝置的特征在于包括從側(cè)方拍攝刀具的前端的圖像的圖像拍攝器件；通過朝所述刀具噴射清洗劑來清洗所述刀具的刀具清洗器件；和根據(jù)所述圖像拍攝器件拍攝的圖像判斷所述刀具上是否附著有異物、并根據(jù)所述刀具上是否仍然粘附有異物的事實(shí)來控制所述刀具清洗器件的控制器件。
2.如權(quán)利要求1所述的用于機(jī)床的刀具清洗裝置，其特征在于，包括用于顯示所述圖像拍攝器件拍攝的圖像的顯示器件。
3.如權(quán)利要求1或2所述的用于機(jī)床的刀具清洗裝置，其特征在于，所述控制器件基于預(yù)先設(shè)定的刀具形狀來判斷所述刀具上是否仍然粘附有異物。
4.如權(quán)利要求3所述的用于機(jī)床的刀具清洗裝置，其特征在于，所述控制器件基于預(yù)先設(shè)定的最大清洗次數(shù)來控制所述刀具清洗器件。
5.如權(quán)利要求4所述的用于機(jī)床的刀具清洗裝置，其特征在于，所述控制器件在所述刀具清洗器件對(duì)所述刀具進(jìn)行的清洗次數(shù)大于最大清洗次數(shù)的情況下發(fā)出警報(bào)。
6.如權(quán)利要求1所述的用于機(jī)床的刀具清洗裝置，其特征在于，所述控制器件在判定所述刀具上沒有粘附異物的情況下測(cè)量所述刀具的尺寸。
全文摘要
一種用于機(jī)床的刀具清洗裝置，用于在測(cè)量刀具(3)的尺寸前去除粘附于刀具(3)的異物(4)，所述清洗裝置包括從側(cè)方捕捉刀具(3)的尖端的圖像的CCD攝像頭(18)；用于向刀具(3)噴射清洗劑來清洗刀具(3)的刀具清洗部(20)；和基于CCD攝像頭(18)捕捉到的圖像確定刀具(3)是否粘附有異物(4)、并基于刀具(3)是否粘附有異物(4)來控制刀具清洗部(20)的控制裝置(21)。由于上述構(gòu)造，用于機(jī)床的刀具清洗裝置能夠可靠地去除粘附于刀具(3)的異物(4)。
文檔編號(hào)B23Q17/24GK102271864SQ20098015305
公開日2011年12月7日 申請(qǐng)日期2009年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月6日
發(fā)明者佐藤欣且 申請(qǐng)人:三菱重工業(yè)株式會(huì)社