JP6114156B2 - Processing equipment - Google Patents
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Description
本発明は、加工装置に関し、さらに詳細には、可動軸方向がＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸の３軸からなる３軸制御による加工装置に関する。 The present invention relates to a machining apparatus, and more particularly, to a machining apparatus by three-axis control in which a movable axis direction is composed of three axes of an X axis, a Y axis and a Z axis.
従来より、マイクロコンピューターなどによる数値制御により、所定のデータに基づいて被加工物を切削処理する加工装置が知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a processing apparatus that cuts a workpiece based on predetermined data by numerical control using a microcomputer or the like is known.
こうした加工装置においては、略箱状の筐体の内部に加工空間が設けられ、この加工空間内に配設され被加工物が載置されるテーブルと、加工空間内に配設されテーブルに載置された被加工物を切削する切削部と、加工装置全体の制御を行う制御部とを有して構成されている。 In such a processing apparatus, a processing space is provided inside a substantially box-shaped housing, a table disposed in the processing space on which a workpiece is placed, and a table disposed in the processing space and placed on the table. A cutting unit that cuts the workpiece to be placed and a control unit that controls the entire processing apparatus are included.
そして、マイクロコンピューターの制御により、例えば、テーブルがＸＹＺ直交座標系のＹ軸方向に移動するとともに、切削部がＸ軸方向およびＺ軸方向に移動することによって、テーブルに載置された被加工物と、切削部に把持されたツールとの相対的な位置関係を三次元で変化させながら、ツールにより被加工物を切削するようにしている。 Then, under the control of the microcomputer, for example, the table is moved in the Y axis direction of the XYZ orthogonal coordinate system, and the workpiece placed on the table is moved by moving the cutting part in the X axis direction and the Z axis direction. The workpiece is cut by the tool while changing the relative positional relationship with the tool held by the cutting unit in three dimensions.
また、こうした加工装置は、別体で設けられたパーソナルコンピューターから制御部にプログラムや各種のデータが送信され、送信されたプログラムや各種のデータに基づいて切削処理を行うようになされている。
Further, in such a machining apparatus, a program and various data are transmitted from a personal computer provided separately to the control unit, and a cutting process is performed based on the transmitted program and various data.
ところで、こうした加工装置においては、プラットフォームシステムなどの制御用のユニットを使用しているため、メーカー指定のハードウエアやプログラムを使用する必要がある。 By the way, since such a processing apparatus uses a control unit such as a platform system, it is necessary to use hardware and programs specified by the manufacturer.
したがって、ユーザーが使用したいように加工装置をカスタマイズする場合には、回路やプログラムなどのコントローラーの設計を最初から行う必要があり、ユーザーが望む加工装置にカスタマイズすることが非常に難しいものであった。
Therefore, when customizing a machining device to be used by the user, it is necessary to design a controller such as a circuit and a program from the beginning, and it is very difficult to customize the machining device desired by the user. .
このため、ユーザーの望みに合わせて容易にカスタマイズすることが可能な加工装置の提案が望まれていた。
For this reason, the proposal of the processing apparatus which can be easily customized according to a user's desire was desired.
なお、本願出願人が特許出願のときに知っている先行技術は、文献公知発明に係る発明でないため、本願明細書に記載すべき先行技術文献情報はない。 Since the prior art that the applicant of the present application knows at the time of filing a patent is not an invention related to a known literature, there is no prior art document information to be described in the present specification.
本発明は、従来の技術の有する上記したような要望に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ユーザーが容易にカスタマイズすることが可能な加工装置を提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of the above-described demands of the prior art, and an object of the present invention is to provide a processing apparatus that can be easily customized by a user. .
上記目的を達成するために、本発明は、メインボードに搭載された制御ユニットによる制御により、可動軸方向がＸＹＺ直交座標系におけるＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸の３軸からなる３軸制御により被加工物と切削部との相対的な位置関係を三次元で変化し、上記切削部により上記被加工物に対して切削加工を行う加工装置において、略箱状の筐体の内部に設けられた加工空間内に配設されて、被加工物が載置されるテーブルと、上記加工空間内において、上記テーブルに載置された上記被加工物を切削する切削部と、制御ユニットによりＸＹＺ直交座標系におけるＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸の３軸を可動軸として上記テーブルと上記切削部との相対的な位置関係を三次元で変化する制御を行う制御部とを有し、上記制御部は、制御ユニットを搭載したメインボードと、上記メインボードに設けられ、新たな機能を実現するためのプログラムが記憶されたマイコン基板あるいはＦＰＧＡ基板の接続または抜き取りが可能なポートと、上記ポートに上記マイコン基板あるいは上記ＦＰＧＡ基板が接続された否かを検出する検出部と、上記検出部において、上記ポートに上記マイコン基板あるいは上記ＦＰＧＡ基板が接続されたことが検出されると、上記メインボードによる制御を主体とするか、上記ポートに接続された上記マイコン基板あるいは上記ＦＰＧＡ基板による制御を主体とするかの設定を行う設定部とを有するようにしたものである。 In order to achieve the above object, the present invention is controlled by a control unit mounted on a main board, and by a three-axis control in which a movable axis direction is composed of three axes of an X axis, a Y axis, and a Z axis in an XYZ orthogonal coordinate system. In a processing apparatus that changes the relative positional relationship between the workpiece and the cutting portion in three dimensions and performs cutting on the workpiece by the cutting portion , the workpiece is provided inside a substantially box-shaped housing. XYZ orthogonal by a control unit disposed in the processing space, on which the workpiece is placed, a cutting unit for cutting the workpiece placed on the table in the processing space, and a control unit A control unit that performs control to change the relative positional relationship between the table and the cutting unit in three dimensions using three axes of the X axis, the Y axis, and the Z axis in the coordinate system as movable axes, and the control unit Equipped with a control unit A main board provided in the main board, and connecting or extraction which is capable port of the microcomputer board or FPGA board storing a program for realizing a new function, is the microcontroller board or the FPGA board to the port a detection unit for detecting whether or not connected, in the detection unit, when the above-described microcontroller board or the FPGA board is connected is detected in the port, or mainly controlled by the main board, the And a setting unit for setting whether to control mainly by the microcomputer board or the FPGA board connected to the port .
また、本発明は、上記した本発明において、上記新たな機能を実現するためのプログラムは、所定のタイミングでスピーカーから放音するプログラム、または、所定のタイミングでＬＥＤから光を照射するプログラム、または、切削処理中の一定時間間隔でエアーを射出するプログラム、または、増設した１軸の駆動を制御するためのプログラム、または、上記テーブルに載置された上記被加工物の表面形状をスキャンするプログラムのいずれかであるようにしたものである。 The present invention, in the present invention described above, the program for realizing a new function, program sound from the speaker at a predetermined timing or a program is irradiated with light from the LED at a predetermined timing or, , A program for injecting air at regular time intervals during the cutting process, a program for controlling the drive of the added one axis, or a program for scanning the surface shape of the workpiece placed on the table It is intended to be either .
本発明は、以上説明したように構成されているので、ユーザーが加工装置を容易にカスタマイズすることができるという優れた効果を奏する。 Since the present invention is configured as described above, there is an excellent effect that the user can easily customize the processing apparatus.
以下、添付の図面を参照しながら、本発明による加工装置の実施の形態の一例を詳細に説明するものとする。
Hereinafter, an example of an embodiment of a processing apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図１には、本発明による加工装置の概略構成斜視説明が示されている。 FIG. 1 shows a schematic perspective view of a processing apparatus according to the present invention.
この図１に示す加工装置１０は、被加工物１２を載置するテーブル１４がＸＹＺ直交座標系のＹ軸方向（前後方向）に移動自在に配設された基台部材１６と、基台部材１６の左右両端で基台部材１６から立設された側方部材１８ａ、１８ｂと、基台部材１６の後方側で基台部材１６から立設されるとともに側方部材１８ａ、１８ｂを連結する後方部材２０と、後方部材２０と側方部材１８ａ、１８ｂとの上端部に配設された上方部材２２と、上方部材２０の前方側においてＹ軸周りに回動自在に配設された前方部材２４と、側方部材１８ａと側方部材１８ｂとを連結するようにＸ軸方向（左右方向）に平行に延設された一対のガイドレール２６と、ガイドレール２６に摺動自在に配設され、テーブル１４に載置された被加工物１２を切削するツール２８を把持するヘッド部３０とを有して構成されている。 The processing apparatus 10 shown in FIG. 1 includes a base member 16 in which a table 14 on which a workpiece 12 is placed is movably disposed in the Y-axis direction (front-rear direction) of an XYZ orthogonal coordinate system, and a base member Side members 18a and 18b erected from the base member 16 at the left and right ends of the base 16 and a rear side erected from the base member 16 on the rear side of the base member 16 and connecting the side members 18a and 18b. The member 20, the upper member 22 disposed at the upper end portions of the rear member 20 and the side members 18a and 18b, and the front member 24 disposed to be rotatable around the Y axis on the front side of the upper member 20. A pair of guide rails 26 extending in parallel in the X-axis direction (left-right direction) so as to connect the side members 18a and the side members 18b, and the guide rails 26 are slidably disposed. The workpiece 12 placed on the table 14 is cut. It is configured to include a head portion 30 for gripping Lumpur 28.
なお、この加工装置１０は、全体の動作をマイクロコンピューターなどの制御部３２により制御されている。 Note that the entire operation of the processing apparatus 10 is controlled by a control unit 32 such as a microcomputer.
また、加工装置１０では、基台部材１６、側方部材１８ａ、１８ｂ、後方部材２０、上方部材２２、前方部材２４により囲まれた空間が形成されており、この空間内にテーブル１４、ガイドレール２６およびヘッド部３０が配設されている。 Further, in the processing apparatus 10, a space surrounded by the base member 16, the side members 18a and 18b, the rear member 20, the upper member 22, and the front member 24 is formed, and the table 14 and the guide rail are formed in this space. 26 and the head part 30 are disposed.
ヘッド部３０には、ガイドレール２６に摺動自在に配設された移動部材３０−１において、Ｚ軸方向（上下方向）に移動可能な移動部材３０−２が設けられており、この移動部材３０−２にはツール２８を把持するスピンドル３０−３が配設されている。 The head portion 30 is provided with a moving member 30-2 that is slidably disposed on the guide rail 26 and is movable in the Z-axis direction (vertical direction). A spindle 30-3 for gripping the tool 28 is disposed at 30-2.
したがって、加工装置１０においては、制御部３２の制御により、テーブル１４に載置された被加工物１２と、ヘッド部３０のスピンドル３０−３に把持されたツールとの相対的な位置関係を三次元で変化させて、ツール２８により被加工物１２に対して切削加工がなされる。
Therefore, in the processing apparatus 10, the relative positional relationship between the workpiece 12 placed on the table 14 and the tool gripped by the spindle 30-3 of the head unit 30 is tertiary according to the control of the control unit 32. The workpiece 12 is cut by the tool 28 while being changed.
また、制御部３２においては、例えば、所定の構成を制御するためのプログラムが記憶されたマイコン基板やＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）基板など（以下、「マイコン基板やＦＰＧＡ基板など」を、「マイコン基板」と適宜に称すこととする。）を接続することができるポートが設けられており、接続されたマイコン基板と相互に通信可能な構成となっている。なお、マイコン基板としては、例えば、ＡＲＤＵＩＮＯ（登録商標）などである。 Further, in the control unit 32, for example, a microcomputer board or an FPGA (Field-Programmable Gate Array) board (hereinafter referred to as a “microcomputer board or FPGA board”) in which a program for controlling a predetermined configuration is stored, A port that can be connected to the microcomputer board as appropriate is provided, and a port that can communicate with the connected microcomputer board is provided. The microcomputer board is, for example, ARDUINO (registered trademark).
具体的には、制御部３２は、制御ユニット（図示せず。）が搭載されたメインボード３２−１において、マイコン基板４０を接続、抜き取りが可能なポート３２−２が設けられている（図２（ａ）を参照する。）。 Specifically, the control unit 32 is provided with a port 32-2 on the main board 32-1 on which a control unit (not shown) is mounted, to which the microcomputer board 40 can be connected and disconnected (see FIG. (See 2 (a)).
また、制御部３２は、機能的な構成として、ポート３２−２にマイコン基板４０が接続されたか否かを検出する検出部３４と、検出部３４において検出したマイコン基板４０に応じて、メインボード３２−１あるいはマイコン基板４０のどちらを「ＭＡＳＴＥＲ」とするかの設定を行う設定部３６と、テーブル１４や移動部材３０−１、３０−２の移動、スピンドル３０−３へのツール２８の把持、スピンドル３０−３に把持したツール２８の回転などの構成部材の各種の制御を行う構成部材制御部３８とを有して構成されている（図２（ｂ）を参照する。）。 Further, the control unit 32 has, as a functional configuration, a detection unit 34 that detects whether or not the microcomputer board 40 is connected to the port 32-2, and a main board according to the microcomputer board 40 detected by the detection unit 34. A setting unit 36 for setting which of the 32-1 and the microcomputer board 40 is “MASTER”, movement of the table 14 and the moving members 30-1 and 30-2, and gripping of the tool 28 to the spindle 30-3 And a component member control unit 38 that performs various controls of the component members such as rotation of the tool 28 held by the spindle 30-3 (see FIG. 2B).
つまり、設定部３６においては、検出部３４においてポート３２−２にマイコン基板４０が接続されたことが検出されると、検出部３４において検出したマイコン基板４０に記憶されたプログラム、マイコン基板４０上のディップスイッチ（Ｄｕａｌ Ｉｎ−ｌｉｎｅ Ｐａｃｋａｇｅ ｓｗｉｔｃｈ：ＤＩＰ ｓｗｉｔｃｈ）、ジャンパあるいは部品の実装などに応じて、メインボード３２−１を「ＭＡＳＴＥＲ」、マイコン基板４０を「ＳＬＡＶＥ」とする設定、あるいは、メインボード３２−１を「ＳＬＡＶＥ」、マイコン基板４０を「ＭＡＳＴＥＲ」とする設定のいずれか一方の設定を行うこととなる。 That is, in the setting unit 36, when the detection unit 34 detects that the microcomputer board 40 is connected to the port 32-2, the program stored in the microcomputer board 40 detected by the detection unit 34, The main board 32-1 is set to “MASTER” and the microcomputer board 40 is set to “SLAVE” in accordance with the DIP switch (Dual In-line Package switch: DIP switch), jumper or component mounting, or the main board. One of the settings in which 32-1 is “SLAVE” and the microcomputer board 40 is “MASTER” is set.
なお、こうした設定部３６の設定は、マイコン基板４０に記憶された情報に基づいてなされるようにしてもよく、マイコン基板４０において、マイコン基板４０が「ＭＡＳＴＥＲ」となるのか、あるいは、「ＳＬＡＶＥ」となるのかが記憶されるようにしてもよい。 The setting of the setting unit 36 may be performed based on information stored in the microcomputer board 40. In the microcomputer board 40, the microcomputer board 40 becomes “MASTER” or “SLAVE”. May be stored.
即ち、設定部３６は、マイコン基板４０から、マイコン基板４０が「ＭＡＳＴＥＲ」との情報を受信すると、メインボード３２−１が「ＳＬＡＶＥ」、マイコン基板４０が「ＭＡＳＴＥＲ」と設定し、マイコン基板４０が「ＳＬＡＶＥ」との情報を受信すると、メインボード３２−１が「ＭＡＳＴＥＲ」、マイコン基板４０が「ＳＬＡＶＥ」と設定する。
That is, when the microcomputer board 40 receives the information “MASTER” from the microcomputer board 40, the setting unit 36 sets the main board 32-1 to “SLAVE” and the microcomputer board 40 to “MASTER”. Receives information “SLAVE”, the main board 32-1 sets “MASTER” and the microcomputer board 40 sets “SLAVE”.
以上の構成において、加工装置１０に新たな機能を付加したり、切削加工を行う装置以外の装置としてカスタマイズする場合について説明する。 In the above configuration, a case will be described in which a new function is added to the processing apparatus 10 or customization is performed as an apparatus other than an apparatus that performs cutting.
（１）スピーカーを介して放音するようにする場合
切削処理終了後などの所定のタイミングでスピーカーから放音するプログラムが記憶されたマイコン基板４０をポート３２−２に接続するとともに、マイコン基板４０からの信号を受信可能なスピーカーを加工装置１０の近傍に配設する。
(1) When sound is emitted through the speaker The microcomputer board 40 storing a program for emitting sound from the speaker at a predetermined timing such as after the cutting process is connected to the port 32-2, and the microcomputer board 40 A speaker capable of receiving a signal from is disposed in the vicinity of the processing apparatus 10.
このとき、検出部３４においてポート３２−２にマイコン基板４０が接続されたことを検出すると、設定部３６においては、マイコン基板４０に記憶された情報に基づいて、メインボード３２−１を「ＭＡＳＴＥＲ」、マイコン基板４０を「ＳＬＡＶＥ」と設定する。 At this time, when the detection unit 34 detects that the microcomputer board 40 is connected to the port 32-2, the setting unit 36 sets the main board 32-1 to “MASTER” based on the information stored in the microcomputer board 40. ", The microcomputer board 40 is set to" SLAVE ".
したがって、この場合、加工装置１０においては、メインボード３２−１による制御を主体として、マイコン基板４０による制御がなされることとなる。 Therefore, in this case, in the processing apparatus 10, control by the microcomputer board 40 is performed mainly with control by the main board 32-1.
つまり、メインボード３２−１に搭載された制御ユニットにより、被加工物１２とツール２８との相対的な位置を三次元で変化させるとともに、マイコン基板４０に搭載された制御ユニットにより、メインボード３２−１による制御によって切削処理が終了したなどの所定のタイミングでスピーカーを放音するように制御することとなる。
That is, the control unit mounted on the main board 32-1 changes the relative position between the workpiece 12 and the tool 28 in three dimensions, and the control unit mounted on the microcomputer board 40 causes the main board 32 to change. Thus, the speaker is controlled to emit sound at a predetermined timing such as when the cutting process is completed by the control of -1.
（２）ＬＥＤにより光を照射するようにする場合
切削処理中などの所定のタイミングでＬＥＤから光を照射するプログラムが記憶されたマイコン基板４０をポート３２−２に接続するとともに、マイコン基板４０からの信号を受信可能なＬＥＤを加工装置１０の所定の位置に配設する。
(2) When irradiating light from the LED The microcomputer board 40 storing a program for irradiating light from the LED at a predetermined timing such as during cutting processing is connected to the port 32-2, and from the microcomputer board 40 LEDs that can receive the above signal are arranged at predetermined positions of the processing apparatus 10.
具体的には、基台部材１６、側方部材１８ａ、１８ｂ、後方部材２０、上方部材２２、前方部材２４により囲まれた空間に光を照射するために、空間内に面する基台部材１６、側方部材１８ａ、１８ｂ、後方部材２０、上方部材２２、前方部材２４の少なくともいずれか１つにＬＥＤを配設するようにする。あるいは、側方部材１８ａ、１８ｂや上方部材２２の外面にＬＥＤを配設するようにする。 Specifically, in order to irradiate the space surrounded by the base member 16, the side members 18a and 18b, the rear member 20, the upper member 22, and the front member 24, the base member 16 facing the space. The LEDs are arranged on at least one of the side members 18a and 18b, the rear member 20, the upper member 22, and the front member 24. Alternatively, the LEDs are arranged on the outer surfaces of the side members 18a and 18b and the upper member 22.
そして、マイコン基板４０をポート３２−２に接続すると、検出部３４においてポート３２−２にマイコン基板４０が接続されたことを検出するとともに、設定部３６においては、マイコン基板４０に記憶された情報に基づいて、メインボード３２−１を「ＭＡＳＴＥＲ」、マイコン基板４０を「ＳＬＡＶＥ」と設定する。 When the microcomputer board 40 is connected to the port 32-2, the detection unit 34 detects that the microcomputer board 40 is connected to the port 32-2, and the setting unit 36 stores information stored in the microcomputer board 40. Based on the above, the main board 32-1 is set to “MASTER” and the microcomputer board 40 is set to “SLAVE”.
したがって、この場合、加工装置１０においては、メインボード３２−１による制御を主体として、マイコン基板４０による制御がなされることとなる。 Therefore, in this case, in the processing apparatus 10, control by the microcomputer board 40 is performed mainly with control by the main board 32-1.
つまり、メインボード３２−１に搭載された制御ユニットにより、被加工物１２とツール２８との相対的な位置を三次元で変化させるとともに、マイコン基板４０に搭載された制御ユニットにより、メインボード３２−１に搭載された制御ユニットによる制御によって切削処理がなされているなどの所定のタイミングで、ＬＥＤを点灯した状態とするよう制御するとともに、切削処理が終了したなどの所定のタイミングではなくなると、ＬＥＤを消灯した状態とするよう制御することとなる。
That is, the control unit mounted on the main board 32-1 changes the relative position between the workpiece 12 and the tool 28 in three dimensions, and the control unit mounted on the microcomputer board 40 causes the main board 32 to change. When the LED is turned on at a predetermined timing such as the cutting process being performed by control by the control unit mounted on -1, and when the predetermined timing such as the end of the cutting process is not reached, Control is performed so that the LED is turned off.
（３）エアーにより削りカスを除去する場合
切削処理中の一定時間間隔でエアーを射出するプログラムが記憶されたマイコン基板４０をポート３２−２に接続するとともに、マイコン基板４０からの信号を受信可能なエアーコンプレッサーを加工装置１０の近傍に配設する。
(3) When removing scraps with air Connect the microcomputer board 40, which stores a program for injecting air at regular time intervals during the cutting process, to the port 32-2, and receive signals from the microcomputer board 40 A simple air compressor is disposed in the vicinity of the processing apparatus 10.
具体的には、エアーコンプレッサーから送られた空気を射出するノズルを、ツール２８が被加工物１２の表面と当接する領域に常に向けられた状態で、移動部材３０−２に配設し、ノズルから空気を射出することで、切削により発生した削りカスを除去するようにする。 Specifically, a nozzle for injecting air sent from an air compressor is disposed on the moving member 30-2 in a state where the tool 28 is always directed to a region where the tool 28 contacts the surface of the workpiece 12, and the nozzle By cutting out the air, the scraps generated by cutting are removed.
そして、マイコン基板４０をポート３２−２に接続すると、検出部３４においてポート３２−２にマイコン基板４０が接続されたことを検出するとともに、設定部３６においては、マイコン基板４０に記憶された情報に基づいて、メインボード３２−１を「ＭＡＳＴＥＲ」、マイコン基板４０を「ＳＬＡＶＥ」と設定する。 When the microcomputer board 40 is connected to the port 32-2, the detection unit 34 detects that the microcomputer board 40 is connected to the port 32-2, and the setting unit 36 stores information stored in the microcomputer board 40. Based on the above, the main board 32-1 is set to “MASTER” and the microcomputer board 40 is set to “SLAVE”.
したがって、この場合、加工装置１０においては、メインボード３２−１による制御を主体として、マイコン基板４０による制御がなされることとなる。 Therefore, in this case, in the processing apparatus 10, control by the microcomputer board 40 is performed mainly with control by the main board 32-1.
つまり、メインボード３２−１に搭載された制御ユニットにより、被加工物１２とツール２８との相対的な位置を三次元で変化させるとともに、マイコン基板４０に搭載された制御ユニットにより、メインボード３２−１による制御によって切削加工がなされている間の一定時間間隔で、被加工物１２とツール２８とが当接する領域に向けてエアーを射出するよう制御することとなる。
That is, the control unit mounted on the main board 32-1 changes the relative position between the workpiece 12 and the tool 28 in three dimensions, and the control unit mounted on the microcomputer board 40 causes the main board 32 to change. Control is performed so that air is injected toward a region where the workpiece 12 and the tool 28 come into contact with each other at a constant time interval while cutting is performed by the control by -1.
（４）もう１軸増設する場合
増設した１軸の駆動を制御するためのプログラムが記憶されたマイコン基板４０をポート３２−２に接続するとともに、マイコン基板４０からの信号を受信可能な駆動機構を加工装置１０の所定の位置に接続する。
(4) When adding another axis A drive mechanism capable of receiving a signal from the microcomputer board 40 while connecting the microcomputer board 40 storing a program for controlling the drive of the added one axis to the port 32-2. Is connected to a predetermined position of the processing apparatus 10.
以下の説明においては、増設した１軸により容器を押圧し、当該容器からテーブル１４上に載置された物体に対して液滴を射出する場合について説明する。 In the following description, a case will be described in which a container is pressed by the added one axis, and droplets are ejected from the container onto an object placed on the table 14.
この場合、駆動装置としては、液体の充填された容器を、増設した１軸により押圧して当該容器から液滴を射出する駆動装置を用いることができる。 In this case, as the driving device, a driving device that ejects liquid droplets from the container by pressing a container filled with liquid with the added one shaft can be used.
具体的には、ヘッド部３０からスピンドル３０−３を取り外し、駆動機構をヘッド部３０における移動部材３０−２に配設するようにする。 Specifically, the spindle 30-3 is removed from the head unit 30, and the drive mechanism is disposed on the moving member 30-2 in the head unit 30.
そして、マイコン基板４０をポート３２−２に接続すると、検出部３４においてポート３２−２にマイコン基板４０が接続されたことを検出するとともに、設定部３６においては、マイコン基板４０に記憶された情報に基づいて、メインボード３２−１を「ＭＡＳＴＥＲ」、マイコン基板４０を「ＳＬＡＶＥ」と設定する。 When the microcomputer board 40 is connected to the port 32-2, the detection unit 34 detects that the microcomputer board 40 is connected to the port 32-2, and the setting unit 36 stores information stored in the microcomputer board 40. Based on the above, the main board 32-1 is set to “MASTER” and the microcomputer board 40 is set to “SLAVE”.
したがって、この場合、加工装置１０においては、メインボード３２−１による制御を主体として、マイコン基板４０による制御がなされることとなる。 Therefore, in this case, in the processing apparatus 10, control by the microcomputer board 40 is performed mainly with control by the main board 32-1.
つまり、メインボード３２−１に搭載された制御ユニットにより、被加工物１２が載置される位置に載置された物体と、駆動機構との相対的な位置を三次元で変化させるとともに、マイコン基板４０に搭載された制御ユニットにより、メインボード３２−１に搭載された制御ユニットによる制御によって移動した地点から当該物体に対して容器から液滴を射出するように制御することとなる。
That is, the control unit mounted on the main board 32-1 changes the relative position between the object placed at the position where the workpiece 12 is placed and the drive mechanism in three dimensions, and the microcomputer. The control unit mounted on the substrate 40 controls the liquid droplets to be ejected from the container to the object from the point moved by the control by the control unit mounted on the main board 32-1.
（５）テーブルに載置された物体をスキャンする場合
テーブル１４に載置された物体の表面形状をスキャンするプログラムが記憶されたマイコン基板４０をポート３２−２に接続するとともに、マイコン基板４０からの信号を受信可能なスキャンヘッドをスピンドル３０−３に変えて移動部材３０−２に配設する。
(5) When scanning an object placed on the table The microcomputer board 40 storing a program for scanning the surface shape of the object placed on the table 14 is connected to the port 32-2, and the microcomputer board 40 The scan head capable of receiving the signal is changed to the spindle 30-3 and disposed on the moving member 30-2.
そして、マイコン基板４０をポート３２−２に接続すると、検出部３４においてポート３２−２にマイコン基板４０が接続されたことを検出するとともに、設定部３６においては、マイコン基板４０に記憶された情報に基づいて、メインボード３２−１を「ＳＬＡＶＥ」、マイコン基板４０を「ＭＡＳＴＥＲ」と設定する。 When the microcomputer board 40 is connected to the port 32-2, the detection unit 34 detects that the microcomputer board 40 is connected to the port 32-2, and the setting unit 36 stores information stored in the microcomputer board 40. The main board 32-1 is set to “SLAVE” and the microcomputer board 40 is set to “MASTER”.
したがって、この場合、加工装置１０においては、マイコン基板４０による制御を主体として、メインボード３２−１による制御がなされることとなる。 Therefore, in this case, in the processing apparatus 10, the control by the main board 32-1 is performed mainly by the control by the microcomputer substrate 40.
つまり、マイコン基板４０に搭載された制御ユニットにより、スキャンヘッドを制御するとともに、メインボード３２−１に搭載された制御ユニットにより、テーブル１４上に載置された物体とスキャンヘッドとの相対的な位置を三次元で変化させるよう制御することとなる。
That is, the control unit mounted on the microcomputer board 40 controls the scan head, and the control unit mounted on the main board 32-1 makes the relative relationship between the object placed on the table 14 and the scan head. It will be controlled to change the position in three dimensions.
以上において説明したように、本発明による加工装置１０においては、マイコン基板４０（つまり、マイコン基板やＦＰＧＡ基板などである。）を接続することが可能なポート３２−２を設けるようにした。 As described above, in the processing apparatus 10 according to the present invention, the port 32-2 to which the microcomputer board 40 (that is, a microcomputer board or an FPGA board) can be connected is provided.
そして、加工装置１０の全体の動作を制御する制御部３２においては、ポート３２−２にマイコン基板４０が接続されたことを検出する検出部３４を設けるとともに、検出部３４においてポート３２−２にマイコン基板４０が接続されたことを検出すると、メインボード３２−１を「ＭＡＳＴＥＲ」、マイコン基板４０を「ＳＬＡＶＥ」とする設定、あるいは、メインボード３２−１を「ＳＬＡＶＥ」、マイコン基板４０を「ＭＡＳＴＥＲ」とする設定を行う設定部３６を設けるようにした。 And in the control part 32 which controls the operation | movement of the whole processing apparatus 10, while providing the detection part 34 which detects that the microcomputer board 40 was connected to the port 32-2, the detection part 34 is set to the port 32-2. When it is detected that the microcomputer board 40 is connected, the main board 32-1 is set to “MASTER” and the microcomputer board 40 is set to “SLAVE”, or the main board 32-1 is set to “SLAVE”, and the microcomputer board 40 is set to “SLAVE”. A setting unit 36 for performing a setting of “MASTER” is provided.
さらに、本発明による加工装置１０は、マイコン基板４０により新たに付加される機能を実現可能な構成を設けるようにした。 Furthermore, the processing apparatus 10 according to the present invention is provided with a configuration capable of realizing a function newly added by the microcomputer board 40.
これにより、本発明による加工装置１０においては、回路やプログラムなどのコントローラーの設計を最初から行う必要のある従来の技術による加工装置と比較して、ユーザーが望む機能を備えた加工装置、あるいは、切削加工を行う装置以外のユーザーが望む装置（例えば、スキャナーなど）に容易にカスタマイズすることができるようになる。
Thereby, in the processing apparatus 10 according to the present invention, a processing apparatus having a function desired by the user, as compared with a processing apparatus according to a conventional technique that needs to design a controller such as a circuit or a program from the beginning, or It becomes possible to easily customize a device (for example, a scanner) desired by a user other than the device that performs the cutting process.
なお、上記（１）〜（３）においては、新たな機能を付加するものとして、「スピーカーによる放音」、「ＬＥＤによる照明」および「エアーによる削りカスの除去」について具体的に示したが、新たな機能を付加するためのカスタマイズを行う際には、新たな機能を付加する構成と、当該構成を機能させるためのプログラムを記憶したマイコン基板４０とを配設すればよく、本発明による加工装置１０においてなされるカスタマイズによって実現される機能としては、上記した（１）〜（３）に示す機能に限定されるものではないことは勿論である。 In the above (1) to (3), “sound emission by speaker”, “lighting by LED” and “removal of shaving residue by air” are specifically shown as adding new functions. When customizing to add a new function, a configuration for adding a new function and a microcomputer board 40 storing a program for causing the configuration to function may be arranged. Of course, the functions realized by customization performed in the processing apparatus 10 are not limited to the functions shown in the above (1) to (3).
また、上記した（４）（５）においては、切削加工を行う装置以外の新たな機能を備えた装置として、液滴を射出する装置およびスキャン装置について具体的に示したが、切削加工を行う装置以外の装置とするカスタマイズを行う際には、ユーザーが望む新たな機能を実現するための構成と、当該構成を機能させるためのプログラムを記憶したマイコン基板４０と配設すればよく、本発明による加工装置１０においてなされるカスタマイズによって実現される新たな機能としては、上記した（４）（５）に示す機能に限定されるものではない。 In the above (4) and (5), the apparatus for ejecting liquid droplets and the scanning apparatus are specifically shown as apparatuses having new functions other than the apparatus for performing the cutting process. When customizing a device other than the device, a configuration for realizing a new function desired by the user and a microcomputer board 40 storing a program for causing the configuration to function may be disposed. The new function realized by customization performed in the processing apparatus 10 according to the above is not limited to the functions shown in (4) and (5) above.
本発明は、ツールを用いて被加工物に対して三次元の切削を行う加工装置として利用することができる。 The present invention can be used as a processing apparatus that performs three-dimensional cutting on a workpiece using a tool.
１０ 加工装置、１２ 被加工物、１４ テーブル、１６ 基台部材、１８ａ、１８ｂ 側方部材、２０ 後方部材、２２ 上方部材、２４ 前方部材、２６ ガイドレール、２８ ツール、３０ ヘッド部、３２ 制御部、３４ 検出部、３６ 設定部、３８ 構成部材制御部、４０ マイコン基板 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Processing apparatus, 12 Workpiece, 14 Table, 16 Base member, 18a, 18b Side member, 20 Back member, 22 Upper member, 24 Front member, 26 Guide rail, 28 Tool, 30 Head part, 32 Control part 34 detection unit 36 setting unit 38 component member control unit 40 microcomputer board
Claims (2)
略箱状の筐体の内部に設けられた加工空間内に配設されて、被加工物が載置されるテーブルと、
前記加工空間内において、前記テーブルに載置された前記被加工物を切削する切削部と、
制御ユニットによりＸＹＺ直交座標系におけるＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸の３軸を可動軸として前記テーブルと前記切削部との相対的な位置関係を三次元で変化する制御を行う制御部と
を有し、
前記制御部は、
制御ユニットを搭載したメインボードと、
前記メインボードに設けられ、新たな機能を実現するためのプログラムが記憶されたマイコン基板あるいはＦＰＧＡ基板の接続または抜き取りが可能なポートと、
前記ポートに前記マイコン基板あるいは前記ＦＰＧＡ基板が接続された否かを検出する検出部と、
前記検出部において、前記ポートに前記マイコン基板あるいは前記ＦＰＧＡ基板が接続されたことが検出されると、前記メインボードによる制御を主体とするか、前記ポートに接続された前記マイコン基板あるいは前記ＦＰＧＡ基板による制御を主体とするかの設定を行う設定部と
を有することを特徴とする加工装置。 The relative position between the workpiece and the cutting part by three-axis control in which the movable axis direction is composed of the three axes of the X, Y, and Z axes in the XYZ Cartesian coordinate system by the control by the control unit mounted on the main board. changing the relationship in three dimensions, in the processing apparatus for performing cutting to the workpiece by the cutting unit,
A table disposed in a processing space provided in a substantially box-shaped housing and on which a workpiece is placed;
In the machining space, a cutting unit for cutting the workpiece placed on the table;
A control unit that performs control to change the relative positional relationship between the table and the cutting unit in a three-dimensional manner using the three axes of the X axis, the Y axis, and the Z axis in an XYZ orthogonal coordinate system as movable axes by a control unit;
Have
The controller is
A main board with a control unit,
A port provided on the main board, on which a program for realizing a new function is stored, or a port on which a microcomputer board or FPGA board can be connected or disconnected ;
A detection unit for detecting whether the microcomputer board or the FPGA board is connected to the port ;
In the detection unit, when said microcomputer board or the FPGA board to the port is connected is detected, or mainly controlled by the main board, the microcontroller board or the FPGA board is connected to the port And a setting unit configured to set whether or not to mainly control by.
前記新たな機能を実現するためのプログラムは、所定のタイミングでスピーカーから放音するプログラム、または、所定のタイミングでＬＥＤから光を照射するプログラム、または、切削処理中の一定時間間隔でエアーを射出するプログラム、または、増設した１軸の駆動を制御するためのプログラム、または、前記テーブルに載置された前記被加工物の表面形状をスキャンするプログラムのいずれかである
ことを特徴とする加工装置。 The processing apparatus according to claim 1,
The program for realizing the new function is a program for emitting sound from a speaker at a predetermined timing, a program for irradiating light from an LED at a predetermined timing, or injecting air at a fixed time interval during a cutting process. A processing program, a program for controlling the driving of the additional one axis, or a program for scanning the surface shape of the workpiece placed on the table .
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