本發(fā)明涉及一種具備劃定對工件進行加工的空間的包圍結構(enclosure)的加工系統(tǒng)。

背景技術：

公開了一種利用吸引裝置吸引在包圍結構內(nèi)產(chǎn)生的包含切削液等的霧的技術(例如，日本特開2006-192362號公報)。

以往，謀求一種可靠地防止霧從包圍結構漏出到外部的技術。

技術實現(xiàn)要素：

加工系統(tǒng)具備：第一包圍結構，其具有開口部，劃定對工件進行加工的第一空間；以及第二包圍結構，其與第一包圍結構相鄰地設置，劃定經(jīng)過開口部而與第一空間連通的第二空間。

在第二空間內(nèi)設置能夠經(jīng)過開口部而進出第一空間的機器人。另外，加工系統(tǒng)具備氣壓調(diào)整裝置，該氣壓調(diào)整裝置使第二空間的氣壓高于第一空間的氣壓。

也可以，氣壓調(diào)整裝置具有供氣裝置，該供氣裝置向第二空間供氣使得第二空間的氣壓上升。也可以，加工系統(tǒng)還具備溫度調(diào)整裝置，該溫度調(diào)整裝置對通過供氣裝置向第二空間供給的氣體的溫度進行調(diào)整。

也可以，加工系統(tǒng)還具備溫度傳感器，該溫度傳感器檢測第二空間的溫度。也可以，溫度調(diào)整裝置基于由溫度傳感器檢測出的溫度來對向第二空間供給的氣體的溫度進行調(diào)整。

也可以，氣壓調(diào)整裝置具有排氣裝置，該排氣裝置從第一空間排氣使得第一空間的氣壓下降。也可以第二包圍結構具有第二開口部。也可以，加工系統(tǒng)還具備支承部，該支承部以能夠出入第二空間的方式設置于第二開口部，能夠支承工件。

也可以支承部構成為在被推入到第二空間時將第二開口部密閉。也可以，加工系統(tǒng)還具備：門，其用于將開口部打開和關閉；門驅動部，其用于對門進行驅動；以及控制部，其用于對氣壓調(diào)整裝置和門驅動部進行控制。

也可以，在門關閉時，控制部使氣壓調(diào)整裝置進行動作，使得第二空間的氣壓高于第一空間的氣壓。也可以，在第二空間的氣壓高于第一空間的氣壓時，控制部使門驅動部進行動作來將門打開。也可以，在門打開的期間，控制部使氣壓調(diào)整裝置進行動作。

附圖說明

通過參照附圖并說明下面的優(yōu)選的實施方式，本發(fā)明的上述或其它目的、特征以及優(yōu)點會更加明確。

圖1是本發(fā)明的一個實施方式所涉及的加工系統(tǒng)的圖。

圖2是在圖1所示的加工系統(tǒng)中由虛線示出第二包圍結構的圖。

圖3是沿水平面切開圖1所示的加工系統(tǒng)后從上方觀察到的截面圖。

圖4是圖1所示的加工系統(tǒng)的框圖。

圖5是示出圖1所示的加工系統(tǒng)的動作流程的一例的流程圖。

圖6是本發(fā)明的其它實施方式所涉及的加工系統(tǒng)的圖。

圖7是沿水平面切開圖6所示的加工系統(tǒng)后從上方觀察到的截面圖。

圖8是圖6所示的加工系統(tǒng)的框圖。

圖9是示出圖6所示的加工系統(tǒng)的動作流程的一例的流程圖。

具體實施方式

下面，基于附圖來詳細地說明本發(fā)明的實施方式。首先，參照圖1～圖3來說明本發(fā)明的一個實施方式所涉及的加工系統(tǒng)10。加工系統(tǒng)10具備加工機12和機器人14。

加工機12具有加工頭15(圖3)、工作臺16(圖3)、第一包圍結構18、門20以及門驅動部22。加工機12能夠執(zhí)行銑削、鏜削以及穿孔等多種加工處理。加工頭15具有根據(jù)要執(zhí)行的加工處理而被自動更換的工具，該加工頭15用于對設置于工作臺16的工件w進行加工。

第一包圍結構18劃定第一空間24(圖3)。加工頭15和工作臺16設置于第一空間24，在該第一空間24內(nèi)通過加工頭15對工件w進行加工。在第一包圍結構18的面向機器人14的壁26形成有開口部28。

門20以能夠沿著壁26滑動的方式設置于壁26。門20在將開口部28開放的開放位置與將開口部28封閉的封閉位置之間滑動。

門驅動部22具有伺服電動機30和開閉機構32。伺服電動機30包括輸出軸，該伺服電動機30用于對該輸出軸進行旋轉驅動。開閉機構32例如包括滾珠絲杠機構，該開閉機構32用于將輸出軸的旋轉運動轉換為沿著壁26的往復運動。門20連結于開閉機構32，伺服電動機30通過該開閉機構32以與輸出軸的轉速相應的速度將門20打開和關閉。

機器人14例如是垂直多關節(jié)機器人，與壁26相鄰地設置。機器人14具有：基座34，其固定于地面；旋轉主體35，其以能夠繞鉛垂軸旋轉的方式連結于該基座34；機械臂36，其以能夠轉動的方式連結于該旋轉主體35；以及機械手38，其設置于該機械臂36的前端部。

機械手38具有能夠開閉的多個指部，用于把持工件或釋放工件。機械手38通過機械臂36的動作而經(jīng)過開口部28進出第一空間24。

加工系統(tǒng)10還具備第二包圍結構40、供氣裝置41(圖1)以及支承部44和48。第二包圍結構40與第一包圍結構18相鄰地設置，劃定出第二空間42(圖3)。在門20打開期間，該第二空間42通過開口部28而與第一空間24連通。機器人14設置于第二空間42。

供氣裝置41設置于第二包圍結構40的上壁46。供氣裝置41例如具有電動風扇，通過形成于上壁46的開口部(未圖示)而向第二空間42導入外部空氣。由此，供氣裝置41使第二空間42的氣壓上升。

支承部44設置于開口部(第二開口部)52，該開口部(第二開口部)52形成于第二包圍結構40的側壁50。支承部44具有底板54和從該底板54的前緣向上方立起的前板56。前板具有與開口部52的外形一致的形狀。

支承部44以能夠出入第二空間42的方式設置于開口部52。在將要被加工機12加工的工件w設置于工作臺16時，使用者如圖1所示將支承部44向第二空間42的外部拉出，將要被加工的工件w載置在底板54上。

然后，使用者如圖3所示將支承部44推入到第二空間42內(nèi)。此時，前板56將開口部52氣密地封閉。通過這樣，工件w被支承部44支承并由使用者導入到第二空間42內(nèi)。

機器人14利用機械手38把持被支承部44支承著的工件w，在門20打開時將工件w經(jīng)過開口部28搬入到第一空間24，設置在工作臺16上。

支承部48具有與支承部44相同的結構。具體地說，支承部48以能夠出入第二空間42的方式設置于開口部(第二開口部)58，該開口部58形成于側壁50。

支承部48具有用于載置工件w的底板60和從底板60的前緣向上方立起的前板62。前板62具有與開口部58的外形一致的形狀。在如圖1和圖3所示那樣將支承部48推入到第二空間42時，前板62將開口部58氣密地封閉。

在本實施方式中，加工完成的工件w被載置于支承部48。具體地說，當將加工完成的工件w從加工機12搬出時，在門20打開時機器人14利用機械手38把持設置于工作臺16的加工完成的工件w，將該加工完成的工件w經(jīng)過開口部28從第一空間24搬出到第二空間42。

此時，支承部48如圖1和圖3所示那樣被推入到第二空間42。機器人14將從第一空間24搬出的工件w載置在支承部48的底板60上。然后，使用者將支承部48向第二空間42的外部拉出，取出加工完成的工件w。

在支承部44和48被推入到第二空間42且門20打開期間，第一包圍結構18和第二包圍結構40以相對于外部氣密地封閉的方式來劃定第一空間24和第二空間42。

圖4是示出加工系統(tǒng)10的框圖。加工系統(tǒng)10還具備加工機控制部64和機器人控制部66。加工機控制部64與機器人控制部66以能夠相互通信的方式連接。

加工機控制部64具有cpu(centralprocessingunit：中央處理單元)和存儲部等，用于對門驅動部22和供氣裝置41的動作進行控制。具體地說，加工機控制部64向門驅動部22的伺服電動機30發(fā)送指令來將門20打開和關閉。另外，加工機控制部64向內(nèi)置于供氣裝置41的電動機(未圖示)發(fā)送指令來使供氣裝置41進行動作，從而向第二空間42導入外部空氣。

機器人控制部66具有cpu和存儲部等，用于向內(nèi)置于機器人14的伺服電動機(未圖示)發(fā)送指令來使機器人14進行動作。加工機控制部64和機器人控制部66相互通信并且執(zhí)行更換工件w的工件更換處理。

接著，參照圖5來說明加工系統(tǒng)10的動作。圖5所示的流程在加工機控制部64或機器人控制部66從使用者、上級控制器或加工程序接收到用于更換加工完成的工件w的工件更換指令時開始進行。

在圖5所示的流程開始時，門20配置在封閉位置處。另外，支承部44和48被推入到第二空間42，開口部52和58分別被前板56和62封閉。

在步驟s1中，加工機控制部64使供氣裝置41啟動。具體地說，加工機控制部64向內(nèi)置于供氣裝置41的電動機發(fā)送指令來使供氣裝置41進行動作，從而向第二空間42供給外部空氣。

如上所述，在該步驟s1開始時，門20配置在封閉位置處。因而，當通過供氣裝置41將外部空氣供給到第二空間42時，第二空間42的氣壓p2上升。

在此，供氣裝置41將外部空氣導入到第二空間42，使得第二空間42的氣壓p2高于第一空間24的氣壓p1(即，p2＞p1)。這樣，在本實施方式中，供氣裝置41構成使第二空間42的氣壓p2高于第一空間24的氣壓p1的氣壓調(diào)整裝置68(圖4)。

在步驟s2中，加工機控制部64使門20打開。具體地說，加工機控制部64向門驅動部22的伺服電動機30發(fā)送指令，來將門20從封閉位置移動到打開位置。

在此，在上述步驟s1中，利用供氣裝置41使第二空間42的氣壓p2高于第一空間24的氣壓p1。因而，在該步驟s2中將門20打開時，產(chǎn)生從第二空間42經(jīng)過開口部28向第一空間24流入的氣流。

在步驟s3中，機器人控制部66更換工件w。具體地說，機器人控制部66使機器人14進行動作來把持設置于工作臺16的加工完成的工件w，將該工件w經(jīng)過開口部28從第一空間24搬出并載置在支承部48的底板60上。

接著，機器人控制部66使機器人14進行動作來把持載置在支承部44的底板54上的工件w，將該工件w經(jīng)過開口部28搬入到第一空間24并設置在工作臺16上。然后，機器人控制部66使機器人14從第一空間24退避到第二空間42。

在步驟s4中，加工機控制部64將門20關閉。具體地說，加工機控制部64向門驅動部22的伺服電動機30發(fā)送指令，來將門20從打開位置移動到封閉位置。

在步驟s5中，加工機控制部64使供氣裝置41停止。具體地說，加工機控制部64向內(nèi)置于供氣裝置41的電動機發(fā)送指令來使供氣裝置41停止。由此，停止向第二空間42導入外部空氣。

如上所述，在本實施方式中，在步驟s2中將門20打開時，產(chǎn)生從第二空間42經(jīng)過開口部28向第一空間24流入的氣流。根據(jù)該結構，能夠防止利用加工頭15對工件w進行加工時在第一空間24內(nèi)產(chǎn)生的包含切削液等的霧經(jīng)過開口部28從第一空間24漏出到外部。

另外，在本實施方式中，在步驟s2～s4中門20打開的整個期間內(nèi)，加工機控制部64使供氣裝置41持續(xù)地動作，從而維持為第二空間42的氣壓p2高于第一空間24的氣壓p1。

根據(jù)該結構，能夠在門20打開的整個期間內(nèi)持續(xù)地產(chǎn)生從第二空間42經(jīng)過開口部28向第一空間24流入的氣流，因此能夠可靠地防止從第一空間24經(jīng)過開口部28向外部的漏出。

另外，僅在需要產(chǎn)生從第二空間42向第一空間24流入的氣流時使供氣裝置41運轉，由此還能夠抑制加工系統(tǒng)10的消耗電力。

另外，在本實施方式中，能夠通過能夠將第二空間42氣密地封閉的支承部44和48來執(zhí)行要被加工的工件w的供給和加工完成的工件w的取出。

根據(jù)該結構，在執(zhí)行步驟s3時維持第二空間42的密閉狀態(tài)，由此能夠有效地產(chǎn)生從第二空間42經(jīng)過開口部28向第一空間24流入的氣流。另一方面，使用者能夠通過支承部44和48容易地進行要被加工的工件w的供給和加工完成的工件w的取出。

接著，參照圖6和圖7來說明其它實施方式所涉及的加工系統(tǒng)70。此外，在以下所說明的各種實施方式中，對與已記述的實施方式相同的要素附加相同的附圖標記，并省略詳細的說明。

加工系統(tǒng)70與上述加工系統(tǒng)10不同之處在于以下這點。即，加工系統(tǒng)70還具備排氣裝置72、溫度調(diào)整裝置74、溫度傳感器76、第一氣壓傳感器78以及第二氣壓傳感器80。

排氣裝置72設置于第一包圍結構18的上壁19。排氣裝置72例如具有電動風扇，經(jīng)過形成于上壁19的開口部(未圖示)從第一空間24排氣。由此，排氣裝置72使第一空間24的氣壓下降。

溫度調(diào)整裝置74例如是空氣調(diào)節(jié)裝置，用于調(diào)整第一包圍結構18和第二包圍結構40的外部的環(huán)境的溫度。在本實施方式中，溫度調(diào)整裝置74被配置為將調(diào)整溫度后的氣體供給到供氣裝置41。

溫度傳感器76設置于第二空間42，用于測量該第二空間42的溫度。第一氣壓傳感器78設置于第一空間24，用于測量該第一空間24的氣壓p1。另一方面，第二氣壓傳感器80設置于第二空間42，用于測量該第二空間42的氣壓p2。

圖8是示出加工系統(tǒng)70的框圖。加工系統(tǒng)70具備加工機控制部82和機器人控制部66。加工機控制部82與機器人控制部66以能夠相互通信的方式連接。

加工機控制部82具有cpu和存儲部等，用于對門驅動部22、供氣裝置41、排氣裝置72、溫度調(diào)整裝置74、溫度傳感器76、第一氣壓傳感器78以及第二氣壓傳感器80的動作進行控制。

具體地說，加工機控制部82向門驅動部22的伺服電動機30發(fā)送指令來將門20打開和關閉。另外，加工機控制部82向內(nèi)置于供氣裝置41的電動機(未圖示)發(fā)送指令來使供氣裝置41進行動作，從而向第二空間42導入外部空氣。

另外，加工機控制部82向內(nèi)置于排氣裝置72的電動機(未圖示)發(fā)送指令來使排氣裝置72進行動作，來從第一空間24排氣。另外，加工機控制部82向溫度調(diào)整裝置74發(fā)送指令來使溫度調(diào)整裝置74進行動作，從而對第一包圍結構18和第二包圍結構40的外部的環(huán)境的溫度進行調(diào)整。

另外，加工機控制部82向溫度傳感器76發(fā)送指令來測量第二空間42的溫度，從溫度傳感器76獲取與測量出的溫度有關的數(shù)據(jù)。另外，加工機控制部82向第一氣壓傳感器78和第二氣壓傳感器80發(fā)送指令來分別測量第一空間24和第二空間42的氣壓，從第一氣壓傳感器78和第二氣壓傳感器80獲取與測量出的氣壓有關的數(shù)據(jù)。

接著，參照圖9來說明加工系統(tǒng)70的動作。此外，在圖9所示的流程中，對與圖5所示的流程相同的處理附加相同的步驟序號，并省略詳細的說明。

圖9所示的流程在加工機控制部82或機器人控制部66從使用者、上級控制器或加工程序接收到更換加工完成的工件w的工件更換指令時開始進行。

在圖9所示的流程開始時，門20配置在封閉位置。另外，支承部44和48被推入第二空間42，開口部52和58分別被前板56和62封閉。

在步驟s11中，加工機控制部82使氣壓調(diào)整裝置啟動。具體地說，加工機控制部82向內(nèi)置于供氣裝置41的電動機發(fā)送指令來使供氣裝置41進行動作，從而向第二空間42供給外部空氣。與此同時，加工機控制部82向內(nèi)置于排氣裝置72的電動機(未圖示)發(fā)送指令來使排氣裝置72進行動作，來從第一空間24排氣。

如上所述，在該步驟s11開始時，門20配置在封閉位置。因而，當通過供氣裝置41將外部空氣供給到第二空間42并且通過排氣裝置72從第一空間24排氣時，第二空間42的氣壓p2相對于第一空間24的氣壓p1上升。

供氣裝置41向第二空間42供氣和排氣裝置72從第一空間24排氣使得第二空間42的氣壓p2高于第一空間24的氣壓p1。

這樣，在本實施方式中，供氣裝置41和排氣裝置72構成使第二空間42的氣壓p2高于第一空間24的氣壓p1的氣壓調(diào)整裝置84(圖8)。

在步驟s12中，加工機控制部82測量第二空間42的溫度。具體地說，加工機控制部82向溫度傳感器76發(fā)送指令來測量第二空間42的溫度t，從溫度傳感器76獲取與測量出的溫度t有關的數(shù)據(jù)。

在步驟s13中，加工機控制部82判定步驟s12中獲取到的第二空間42的溫度t是否在預先決定的容許范圍[t1，t2]內(nèi)。該容許范圍由使用者根據(jù)第一空間24內(nèi)執(zhí)行的加工處理預先設定，并存儲于存儲部。

在溫度t在容許范圍內(nèi)(即，t1≤t≤t2)的情況下，加工機控制部82判定為“是”，進入步驟s15。另一方面，在溫度t在容許范圍外(即，t＜t1或t2＜t)的情況下，加工機控制部82判定為“否”，進入步驟s14。

在步驟s14中，加工機控制部82向溫度調(diào)整裝置74發(fā)送指令來使溫度調(diào)整裝置74進行動作。作為一例，在步驟s13中溫度t小于閾值t1的情況下(即，t＜t1)，溫度調(diào)整裝置74對第一包圍結構18和第二包圍結構40的外部的環(huán)境進行加熱。

另一方面，在步驟s13中溫度t大于閾值t2的情況下(即，t2＜t)，溫度調(diào)整裝置74對第一包圍結構18和第二包圍結構40的外部的環(huán)境進行冷卻。

通過像這樣對外部的空氣進行加熱或冷卻，來使供氣裝置41向第二空間42導入的外部空氣的溫度上升或下降，其結果是，能夠使第二空間42的溫度上升或下降。通過這樣，溫度調(diào)整裝置74對通過供氣裝置41向第二空間42供給的氣體的溫度進行調(diào)整。

在步驟s15中，加工機控制部82測量第一空間24的氣壓p1和第二空間42的氣壓p2。具體地說，加工機控制部82向第一氣壓傳感器78和第二氣壓傳感器80發(fā)送指令來分別測量氣壓p1和氣壓p2，獲取與測量出的氣壓有關的數(shù)據(jù)。

在步驟s16中，加工機控制部82判定在第一空間24與第二空間42之間是否形成了預先決定的氣壓差δp。具體地說，加工機控制部82計算步驟s15中獲取到的氣壓p1與氣壓p2之差δp＝p2-p1。

然后，加工機控制部82判定計算出的差δp是否超過預先決定的閾值α(即，δp≥α)。該閾值α設為在打開了門20的情況下能夠產(chǎn)生從第二空間42經(jīng)過開口部28向第一空間24流入充足的氣流的值，該閾值α由使用者預先決定，并存儲于存儲部。

在差δp超過閾值α的情況下，加工機控制部82判定為“是”，前進到步驟s2。另一方面，在差δp沒有超過閾值α(即，δp＜α)的情況下，加工機控制部82判定為“否”，循環(huán)進行步驟s16。

在步驟s16中判定為“是”之后，加工機控制部82或機器人控制部66執(zhí)行與圖5所示的流程相同的步驟s2～s4。

在步驟s4之后，在步驟s17中，加工機控制部82使氣壓調(diào)整裝置84停止。具體來說，加工機控制部82向供氣裝置41和排氣裝置72發(fā)送指令，來使供氣裝置41和排氣裝置72停止。

在本實施方式中，在步驟s11中，利用氣壓調(diào)整裝置84維持為第二空間42的氣壓p2高于第一空間24的氣壓p1。因而，在步驟s2中將門20打開時，產(chǎn)生從第二空間42經(jīng)過開口部28向第一空間24流入的氣流。

根據(jù)該結構，能夠防止在通過加工頭15對工件w進行加工時在第一空間24中產(chǎn)生的包含切削液等的霧經(jīng)過開口部28從第一空間24漏出到外部。

另外，在本實施方式中，由供氣裝置41和排氣裝置72構成氣壓調(diào)整裝置84。根據(jù)該結構，能夠迅速地使氣壓p2相對于氣壓p1變化，使得氣壓p2高于氣壓p1。

另外，在本實施方式中，在第二空間42的溫度t在容許范圍外(即，在步驟s13中判定為“否”)的情況下，由溫度調(diào)整裝置74根據(jù)第一空間24中執(zhí)行的加工處理來調(diào)整向第二空間42供給的氣體的溫度(即，第二空間42的溫度t)。

根據(jù)該結構，即使在步驟s2中設為已將門20打開，也能夠根據(jù)加工處理適當?shù)卣{(diào)整第一空間24的溫度，因此能夠維持加工處理的精度。

另外，在本實施方式中，在第一空間24與第二空間42之間形成了規(guī)定的氣壓差δp(即，在步驟s16中判定為“是”)的情況下，將門20打開(步驟s2)。

根據(jù)該結構，當在步驟s2中將門20打開時，能夠產(chǎn)生從第二空間42經(jīng)過開口部28向第一空間24流入的充足的氣流，因此能夠更有效地防止包含切削液等的霧從第一空間24漏出到外部。

此外，在圖9所示的步驟s16中，加工機控制部82也可以基于從開始步驟s11的時間點起的經(jīng)過時間來判定在第一空間24與第二空間42之間是否形成了氣壓差δp。

作為一例，加工機控制部82具有對從預先決定的時間點起的經(jīng)過時間進行計時的計時部，對從步驟s11中向供氣裝置41或排氣裝置72發(fā)送了指令的時間點起的經(jīng)過時間t進行計時。

然后，在步驟s16中，加工機控制部82判定由計時部計時得到的經(jīng)過時間t是否達到預先決定的時間t1。該預先決定的時間t1設為在使氣壓調(diào)整裝置84啟動之后足以形成氣壓差δp的值，該預先決定的時間t1由使用者預先設定，存儲于存儲部。

在經(jīng)過時間t達到預先決定的時間t1的情況下，加工機控制部82判定為“是”，進入步驟s2。另一方面，在經(jīng)過時間t沒有達到預先決定的時間t1的情況下，加工機控制部82判定為“否”，循環(huán)進行步驟s16。

另外，在上述實施方式中，對供氣裝置41向第二空間42供給外部空氣的情況進行了說明。然而，供氣裝置也可以向第二空間42供給某種氣體。

在該情況下，供氣裝置也可以具有：貯藏部，其用于貯藏某種氣體；泵，其用于從貯藏部排出氣體；以及通氣管道，其用于將從該泵排出的氣體導入到第二空間42。該通氣管道可以在第二空間42的任何位置處開口。

另外，也可以在圖1所示的加工系統(tǒng)10中省略供氣裝置41，另一方面，將上述排氣裝置72設置于第一包圍結構18。在該情況下，在圖5中的步驟s1和s5中，加工機控制部64使排氣裝置72啟動和停止。

以上，通過發(fā)明的實施方式說明了本發(fā)明，但是上述的實施方式并非對權利要求書所涉及的發(fā)明進行限定。另外，將本發(fā)明的實施方式中說明的特征進行組合所得的方式也能夠包含在本發(fā)明的技術范圍中，但是這些特征的組合的全部未必是發(fā)明的技術方案所必需的。并且，能夠對上述的實施方式施以各種變更或改進，這對本領域技術人員是顯而易見的。

另外，應該注意的是權利要求書、說明書以及附圖中示出的裝置、系統(tǒng)、程序以及方法中的動作、過程、步驟、工序以及階段等各處理的執(zhí)行順序沒有特別注明“比…之前”、“…之前”等，而且，只要不是將之前的處理的輸出用在之后的處理中，就能夠以任意的順序來實現(xiàn)。關于權利要求書、說明書以及附圖中的動作流程，雖然為了便于說明而使用“首先，”、“接著，”、“接下來”等來進行了說明，但是并不意味著必須以此順序來實施。