(57)【要約】【課題】  加工ツールが昇降することにより被加工物を加工する加工装置を備えた加工システムにおいて、加工ツールの位置を正確に検出することができる加工システムを得ること。【解決手段】  本発明にかかる加工システム１０は、加工装置１０００を備え、加工装置１０００は被加工物Ｗを加工するための加工ツール（ラム）１２０１と、加工ツール１２０１により被加工物Ｗが加工されるように加工ツール１２０１を昇降させる昇降機構１２００と、を備え、加工システム１０は、加工ツール１２０１の位置情報を含む信号を検出するための検出装置１００ａをさらに備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工装置を備えた加工システムであって、
該加工装置は、
被加工物を加工するための加工ツールと、
該加工ツールにより該被加工物が加工されるように該加工ツールを昇降させる昇降機構と、を備え、
該加工システムは、該加工ツールの位置情報を含む信号を検出するための検出装置
をさらに備える、加工システム。
【請求項２】
前記検出装置は、前記加工ツールを撮像する撮像装置を備え、該撮像装置は、前記加工装置と異なる場所に設置されている、請求項１に記載の加工システム。
【請求項３】
前記加工システムは、前記撮像装置により得られた動画情報を解析して前記加工ツールの昇降位置を示す位置情報を抽出する情報解析部を備える、請求項２に記載の加工システム。
【請求項４】
前記検出装置は、前記加工ツールの位置情報を含む信号として、前記加工ツールの昇降位置を示す信号をリアルタイムに検出するように構成されている、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の加工システム。
【請求項５】
前記加工ツールが前記被加工物に衝突したことを検出する衝突センサと、
該加工ツールが該被加工物に衝突した打撃回数をカウントするカウンタと、をさらに備える、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の加工システム。
【請求項６】
前記情報解析部は、前記動画情報から得られた前記位置情報に基づいて、前記加工ツールが前記被加工物に衝突したときの打撃速度および打撃力の少なくとも一方を算出するように構成されている、請求項３または請求項３を従属する請求項５に記載の加工システム。
【請求項７】
前記昇降機構は、圧縮流体の圧力によって前記加工ツールを駆動させる機構である、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の加工システム。
【請求項８】
前記加工装置は、前記加工ツールがラムを含む鍛造装置であって、
該鍛造装置は、前記被加工物の温度を検出する温度センサと、
前記圧縮流体の圧力を検出する圧力センサと、
前記昇降機構を操作するための操作ペダルと、
該操作ペダルの操作量を検出する操作センサと、
該昇降機構と該操作ペダルとを連結するリンク機構と、
該リンク機構の動作量を検出する動作センサと
を備える、請求項７に記載の加工システム。
【請求項９】
表示装置をさらに備え、該表示装置はリアルタイムに検出された前記加工ツールの昇降位置と、前記動作センサにより検出された前記動作量と、前記情報解析部で算出された前記打撃速度および前記打撃力と、前記圧力センサで検出された前記圧力と、前記カウンタでカウントされた前記打撃回数と、前記温度センサで検出された前記温度と、前記操作センサで検出された前記操作量との少なくとも１つのデータを表示するように構成されている、請求項４、請求項４を従属する請求項５から請求項８のいずれか一項に記載の加工システム。
【請求項１０】
請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の加工システムを管理するシステムであって、
ネットワークに接続されたサーバを備え、
前記加工システムは、
前記加工ツールの昇降位置と、前記動作量と、前記打撃速度および前記打撃力と、前記打撃回数と、前記温度と、前記圧力と、前記操作量との少なくとも１つのデータを、該ネットワークを介して該サーバに送信する通信手段をさらに備える、システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加工システムに関し、特に、エアースタンプハンマーなどの鍛造加工を行う鍛造装置を備えた加工システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から鍛造などの加工を行う加工装置としてエアスタンプハンマーなどの鍛造装置がある。エアスタンプハンマーは、単なるドロップハンマーとは異なり、ラム（加工ツール）が自重により下降する勢いをさらに圧縮空気圧で加勢することにより、ラムが被加工物に衝突したときの打撃力が増大するようにしたものである。
【０００３】
ところで、このようなエアースタンプハンマーでは、ラムの昇降を調整する圧縮空気圧を加減する際に、足踏みペダルの操作の仕方、つまり足踏みペダルの踏込みおよび踏込み解除をどの程度の操作量とどの程度の操作速さで行うかは、経験に基づいた勘が頼りであり、高度な熟練が必要とされる。
【０００４】
そこで、特許文献1記載のエアスタンプハンマーは、ラム（加工ツール）の昇降を操作する際の入力条件（操作者の足踏みペダルの踏み込み量やラムの昇降を行うエアシリンダの圧縮空気圧）を検出・調整することにより、熟練者の加工を再現するように構成されている。
【０００５】
しかしながら、特許文献１記載のエアスタンプハンマーは、あくまで入力条件を検出するものであり、ラムの実際の昇降を検出するものではなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭５９−８７９４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、加工ツールの昇降位置を効果的に検出し、解析することができるシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、以下の項目を提供する。
【０００９】
（項目１）
加工装置を備えた加工システムであって、
該加工装置は、
被加工物を加工するための加工ツールと、
該加工ツールにより該被加工物が加工されるように該加工ツールを昇降させる昇降機構と、を備え、
該加工システムは、該加工ツールの位置情報を含む信号を検出するための検出装置
をさらに備える、加工システム。
【００１０】
（項目２）
前記検出装置は、前記加工ツールを撮像する撮像装置を備え、該撮像装置は、前記加工装置と異なる場所に設置されている、項目１に記載の加工システム。
【００１１】
（項目３）
前記加工システムは、前記撮像装置により得られた動画情報を解析して前記加工ツールの昇降位置を示す位置情報を抽出する情報解析部を備える、項目２に記載の加工システム。
【００１２】
（項目４）
前記検出装置は、前記加工ツールの位置情報を含む信号として、前記加工ツールの昇降位置を示す信号をリアルタイムに検出するように構成されている、項目１から項目３のいずれか一項に記載の加工システム。
【００１３】
（項目５）
前記加工ツールが前記被加工物に衝突したことを検出する衝突センサと、
該加工ツールが該被加工物に衝突した打撃回数をカウントするカウンタと、をさらに備える、項目１から項目４のいずれか一項に記載の加工システム。
【００１４】
（項目６）
前記情報解析部は、前記動画情報から得られた前記位置情報に基づいて、前記加工ツールが前記被加工物に衝突したときの打撃速度および打撃力の少なくとも一方を算出するように構成されている、項目３または項目３を従属する項目５に記載の加工システム。
【００１５】
（項目７）
前記昇降機構は、圧縮流体の圧力によって前記加工ツールを駆動させる機構である、項目１から項目６のいずれか一項に記載の加工システム。
【００１６】
（項目８）
前記加工装置は、前記加工ツールがラムを含む鍛造装置であって、
該鍛造装置は、前記被加工物の温度を検出する温度センサと、
前記圧縮流体の圧力を検出する圧力センサと、
前記昇降機構を操作するための操作ペダルと、
該操作ペダルの操作量を検出する操作センサと、
該昇降機構と該操作ペダルとを連結するリンク機構と、
該リンク機構の動作量を検出する動作センサと
を備える、項目７に記載の加工システム。
【００１７】
（項目９）
表示装置をさらに備え、該表示装置はリアルタイムに検出された前記加工ツールの昇降位置と、前記動作センサにより検出された前記動作量と、前記情報解析部で算出された前記打撃速度および前記打撃力と、前記圧力センサで検出された前記圧力と、前記カウンタでカウントされた前記打撃回数と、前記温度センサで検出された前記温度と、前記操作センサで検出された前記操作量との少なくとも１つのデータを表示するように構成されている、項目４、項目を従属する項目５から項目８のいずれか一項に記載の加工システム。
【００１８】
（項目１０）
項目１から項目９のいずれか一項に記載の加工システムを管理するシステムであって、
ネットワークに接続されたサーバを備え、
前記加工システムは、
前記加工ツールの昇降位置と、前記動作量と、前記打撃速度および前記打撃力と、前記打撃回数と、前記温度と、前記圧力と、前記操作量との少なくとも１つのデータを、該ネットワークを介して該サーバに送信する通信手段をさらに備える、システム。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、加工ツールが昇降することにより被加工物を加工する加工装置を備えた加工システムとして、加工ツールの昇降位置情報を正確に検出することができる加工システムを得ることができる。ラムなどの加工ツールの昇降位置情報は、実際の加工状態の把握、加工装置の故障検知、製造管理、熟練した操作者の操作の再現などのために有用であり得る。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本発明の実施形態１による加工システム１０を説明するための図であり、加工システム１０の全体構成を模式的に示している。
【図２】図２は、図１に示す加工システム１０において加工装置１０００のラム１２０１の高さ位置を検出する処理を説明するための図である。
【図３】図３は、図１に示す運転指令器１３４０の表示装置１３４２ａでの情報の表示例を示す図である。
【図４】図４は、図１に示す加工システム１０を構成する加工装置１０００において、熟練した作業員による模範的な操作が行われたときのリンク機構１１０の動作量（方向制御弁１３１０の弁開度調整量）の時系列変化（図４（ｂ）のグラフＹ）およびラム１２０１の高さ位置の時系列変化を（図４（ａ）のグラフＸ）を示している。
【図５】図５は、本発明の実施形態１の加工システム１０をネットワーク上のサーバで管理するシステム１を説明するための図であり、システム１の全体構成を模式的に示している。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の加工システムは、加工装置を備えた加工システムであって、加工装置は、被加工物を加工するための加工ツールと、加工ツールにより被加工物が加工されるように加工ツールを昇降させる昇降機構とを備え、加工システムは、加工ツールの位置情報を含む信号を検出するための検出装置をさらに備えるものである。加工ツールは、１つの実施形態において、例えば、大きな重量（例えば、１トン程度）のある金属製ハンマー（以下、ラムともいう。）であり、このラムに上型を取り付けて用いる工具であり、この場合、加工装置は鍛造装置であるが、本発明はこれに限定されない。例えば、加工装置は旋削工具を備えた旋削装置、研磨工具を備えた研磨装置、穴あけ工具を備えたドリル装置など任意の工具を備えた加工装置であり得る。
【００２２】
昇降機構は、１つの実施形態において、圧縮空気により駆動するエアシリンダであるが、本発明はこれに限定されない。例えば、昇降機構は、圧縮油により駆動する油圧シリンダであってもよいし、モータの電磁力で駆動するスライド機構など任意の昇降機構であり得る。
【００２３】
本発明において、加工ツールの位置情報を含む信号を検出するための検出装置は具体的な構成が限定されるものはなく、加工ツールの位置情報を含む信号を検出するものであれば任意の装置であり得る。また、検出装置は、加工装置に搭載されていてもよいし、あるいは、加工装置から異なる場所に設置されていてもよい。ただし、以下の実施形態の説明では、検出装置の一例として、加工装置から異なる場所に設置されたビデオカメラ（撮像装置）を挙げる。さらに、実施形態の説明では、加工システムは、ビデオカメラで得られた動画情報を解析して加工ツールの昇降位置を示す位置情報を抽出する情報解析部を備えたものを挙げるが、本発明はこれに限定されない。例えば、本発明の検出装置は、レーザ変位計やリニアスケールなどであってもよい。加工粉など粉塵などが存在する加工環境である場合や、加工装置に大きな衝撃や振動などが生じる場合などでは、加工装置と異なる場所に設置可能なビデオカメラが好ましい。なぜなら、ビデオカメラを加工装置と異なる位置に設置することにより、加工装置の振動などの影響を抑制した状態でラム位置検出信号を取得できるからである。本明細書において、検出装置について「装置とは異なる場所」という場合、当該装置自体に直接接触しない場所であって、かつ意図した検出を行うことができる場所をいうことが当然に理解される。加工装置とビデオカメラとの距離は、加工装置の衝撃や振動の影響が求められる撮像品質を妨げることがない範囲で当業者は適宜調整することが可能である。１つの実施形態において、加工装置とビデオカメラとの距離は約３ｍ〜約５ｍであるが、本発明はこれに限定されない。
【００２４】
本発明の好ましい実施形態において、加工装置は鍛造装置であり、検出装置は、鍛造装置とは異なる場所に設置されたビデオカメラである。
【００２５】
一般的に、ラム昇降用エアシリンダの駆動源から供給される圧縮空気の圧力変動により、ラムの出力条件（昇降位置など）は変動する。また、加工条件（例えば、加工雰囲気の温度または湿度）により、ラム昇降用エアシリンダおよびラムなどの部材が伸縮するため、ラムの昇降用のエアーの圧力とラムの昇降位置との間には加工条件に応じた変動が存在する。しかしながら、本発明の加工システムにおいては、ラム自体を撮像し、そこから位置情報を抽出するため、得られる位置情報には駆動源から供給される圧縮空気の圧力変動や加工条件による変動が含まれているため、正確な位置情報を把握することができる。
【００２６】
さらに、上記の理由からラムの昇降用のエアーの圧力をラム昇降の制御に用いようとしても、駆動源から供給される圧縮空気の圧力変動やその時々の加工条件によって異なるラムの昇降位置が把握できないため、エアーの圧力とラムが被加工物に与える打撃力とを正確に一致させることができず、加工にムラが生じるおそれがあった。しかしながら、本発明の加工システムにおいては、ラムの位置情報を直接検出するため、本発明の加工システムによって得られた位置情報をラムの制御に使用すれば、加工ムラを抑制することが可能である。
【００２７】
本発明の加工システムにおいて、検出装置で加工ツールの昇降位置を検出する際に、撮像された動画情報の状態で位置を検出するのではなく、情報解析部で動画情報を解析して加工ツールの昇降位置を示す位置情報を抽出することが好ましい。鍛造加工などの加工を行う操作者による加工装置の操作の画像は、重要なノウハウであり得る。そのような場合にはこのように加工ツールの昇降位置の検出に、動画情報ではなく、位置情報を用いることにより、ノウハウが外部に漏出することを防止することが可能である。
【００２８】
また、本発明においては、検出装置により、加工ツールの位置情報を含む信号として、加工ツールの昇降位置をリアルタイム（時系列）に計測されることが好ましい。リアルタイム（時系列）に昇降位置を検出することにより、加工ツールが被加工物に衝突したときの打撃速度を算出することが可能となる。さらに、打撃速度と予め設定されている加工ツールの重量とに基づいて打撃力を算出することも可能となる。このように加工ツールの昇降位置をリアルタイム（時系列）に検出することにより、加工ツールが被加工物に衝突したときの打撃力が算出でき、加工状態を正確に把握することが可能となる。このようにすることにより、加工を行う操作者が実際に行った加工状態を確認できるため、加工技術向上に役立たせることが可能となる。また、この結果、すなわち昇降位置の時系列の変動を加工装置による加工動作にフィードバックすることにより従来に比べてより正確に加工状態を制御することも可能となる。
【００２９】
加工装置は、さらに被加工物の温度を測定する温度センサと、昇降機構として用いられるエアシリンダや油圧シリンダの駆動源である圧縮流体の圧力を検出する圧力センサを備え得る。
【００３０】
温度センサは、例えば、熱電対、サーミスタなどの抵抗温度計、放射温度計やサーモグラフィーなどの非接触温度計など任意の形式であり得る。特に、非接触かつ高速で温度を計測できる点で放射温度計が好ましいが、本発明はこれに限定されない。昇降機構の駆動源として用いる圧縮流体は、空気や油などの任意の流体であり得る。
【００３１】
さらに、本発明の加工システムは、加工ツールが被加工物に衝突したことを検出する衝突センサを備えてもよく、さらに、加工ツールが被加工物に衝突した打撃回数をカウントするカウンタを備えてもよい。この場合、情報解析部は、動画情報から得られた位置情報などに基づいて、加工ツールが被加工物に衝突したときの打撃速度および打撃力の少なくとも一方を算出するように構成されていることが好ましい。打撃速度および打撃力が算出できることにより、加工ツールの破損や加工不良などが発生した場合に、原因が過負荷によるもの否かを容易に判断することが可能となる。
【００３２】
本発明の加工システムにおいて、加工装置は、加工ツールがラムを含む鍛造装置であって、鍛造装置は、圧縮流体の圧力によって加工ツールを駆動させる昇降機構と、被加工物の温度を検出する温度センサと、圧縮流体の圧力を検出する圧力センサと、昇降機構を操作するための操作ペダルと、操作ペダルの操作により昇降機構の制御弁を動作させるリンク機構の動作量を検出する動作センサとを備えてもよい。
【００３３】
また、本発明の加工システムにおいて、表示装置をさらに備え、表示装置は昇降位置と、打撃速度および打撃力と、圧力と、打撃回数と、被加工物の温度と、操作ペダルの操作量と、リンク機構の動作量との少なくとも１つのデータを表示するようにしてもよい。このような構成にすることで、加工状態に関係する様々な加工状態を示すデータを操作者は確認することができるようになり、加工装置の故障の早期発見、製造管理や熟練した操作者の加工技術の習得を図ることが可能となる。
【００３４】
本発明の加工システムを管理するシステムは、ネットワークに接続されたサーバを備え、加工システムは、加工ツールの昇降位置と、ラムによる打撃速度、打撃力、および打撃回数と、被加工物の温度と、圧力流体の圧力と、昇降機構の制御弁を動作させるリンク機構の動作量との少なくとも１つのデータを、ネットワークを介してサーバに送信する通信手段をさらに備えてもよい。このような構成にすることにより、加工装置における加工状況を遠隔地で確認し製造管理することが可能となる。サーバは加工システムを所有する加工業者のサーバであってもよいし、加工装置を製造する製造メーカのサーバであってもよい。
【００３５】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００３６】
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１による加工システム１０を説明するための図であり、加工システム１０の全体構成を模式的に示している。
【００３７】
加工システム１０は、被加工物Ｗを加工する加工装置１０００を備えている。ここで、加工装置１０００は、加工ツール１２０１を含み、被加工物Ｗを加工ツール１２０１により加工する鍛造装置である。被加工物Ｗは、例えば、鉄やステンレス製の丸棒や平鋼を所定長さに切断して得られた被加工素材、あるいは、鉄やステンレス製の鋼板を所定の形状に切断して得られた被加工素材である。鍛造装置は、これらの被加工素材に加工ツール１２０１を打付けて被加工素材を変形させることにより、被加工素材を所定の形状に加工する。また、加工ツール１２０１は、被加工素材に打付けたときに大きな打撃力が被加工素材に与えられるように大きな重量（たとえば、１トン程度）を有しており、ラムと呼ばれている。以下、加工ツール１２０１はラム１２０１ともいう。ラム１２０１はこれに上型１２０１ａを取り付けて鍛造加工に用いる工具である。
【００３８】
そして、加工装置１０００は、加工ツール１２０１により被加工物Ｗが加工されるように加工ツール１２０１を昇降させる昇降機構１２００を備え、加工システム１０は、加工ツール１２０１の位置情報を含む信号Ｄｐを検出するための検出装置１００ａを備えている。
【００３９】
〔検出装置１００ａ〕
検出装置１００ａは、ラム１２０１を撮像する撮像装置（ビデオカメラ）１０１を備えている。  なお、ビデオカメラ１０１は、加工装置１０００の外部であって、加工装置１０００が設置されている加工場の壁や天井などにカメラ固定部材１０２によりラム１２０１の撮影が可能となるように固定されている。ビデオカメラ１０１の画像出力端子１０１ａは情報解析部１００ｂに接続されている。図１に示す実施形態において、検出装置１００ａは、加工装置１０００の正面側に設けているが、本発明はこれに限定されず、ラムの昇降位置を撮像可能であれば、加工装置の側面側であっても後面側であってもよい。例えば、ラムの昇降位置の撮像において操作者の動きが邪魔になりにくい点で加工装置１０００の後面側に設けるのが好ましい。
【００４０】
撮像装置（ビデオカメラ１０１）における撮像画像のフレームレートは、求められる加工精度などの条件に応じて任意であり得る。例えば、１つの実施形態において約３０〜６０ｆｐｓであるが、本発明はこれに限定されない。フレームレートが低すぎると検出する昇降位置の精度が低くなり、フレームレートが高すぎると画像のデータ処理時間が長くなる。
【００４１】
また、撮像装置における撮像画像のフレーム解像度も、フレームレートと同様に、求められる加工精度などの条件に応じて任意であり得る。例えば、１つの実施形態において、４８０ピクセル×２７０ピクセル〜１９２０ピクセル×１０８０ピクセルであるが、本発明はこれに限定されない。解像度が低すぎると検出する昇降位置の精度が低くなり、解像度が高すぎると画像のデータ処理時間が長くなる。求められる加工精度などの条件に応じて、フレームレートおよび解像度を適宜調整することが好ましい。
【００４２】
〔情報解析部１００ｂ〕
加工システム１０は、ビデオカメラ１０１で得られた動画情報（加工ツールの位置情報を含む信号）Ｄｐを解析して加工ツール１２０１の昇降位置を示すラム位置検出信号Ｄ０を抽出する情報解析部１００ｂを備えている。ここで、情報解析部１００ｂは、画像データの解析結果としてラム１２０１の位置、すなわち、昇降するラム１２０１の下端位置からの高さを示す位置情報をリアルタイム（時系列）に出力するように構成されている。ここで、情報解析部１００ｂは、図１に示すように加工装置１０００の一部として設けられていてもよいし、あるいは、加工装置１０００とは別の装置として設けられていてもよい。
【００４３】
情報解析部１００ｂにおいて加工ツールの位置を容易に解析できるように、加工ツールの色相と周囲の色相とを異ならせるのが好ましい。好ましい実施形態において、例えば、加工ツールであるラム１２０１の色をオレンジ色、その周囲である筐体１１００の色を緑色として加工ツールの色相を周囲の色相と比較して約３０°以上異ならせるが、本発明はこれに限定されない。加工ツールの位置が認識できる範囲内で任意の色相であり得る。
【００４４】
以下、情報解析部１００ｂでラム１２０１の位置を抽出する具体的な処理の一例を説明する。
【００４５】
図２は、図１に示す加工システム１０において加工装置１０００のラム１２０１の高さ位置を検出する処理を説明するための図である。
【００４６】
情報解析部１００ｂでは、ビデオカメラ１０１からの撮像データの処理により、ラム１２０１の画像（ラム画像Ｐ１２０１）およびラム１２０１周辺の装置筐体１１００の画像（筐体画像Ｐ１１００）を示す解析用画像データを作成する。
【００４７】
図２には、解析用画像データが示す任意のフレーム（Ｎ）のラム画像Ｐ１２０１および筐体画像Ｐ１１００が示されている。
【００４８】
次に、情報解析部１００ｂでは、ラム画像Ｐ１２０１の重心の高さ位置Ｐがラム画像Ｐ１２０１における画素の配列に基づいて求められる。例えば、１つのフレームの撮像データが得られた場合は、ラム画像Ｐ１２０１の形状から幾何学的にラム画像Ｐ１２０１の重心Ｗｃが求められる。ラム１２０１の高さＨは、この重心Ｗｃの位置Ｐと基準位置ＰＬ１との差分（基準位置ＰＬ１と重心位置Ｐの距離）Ｈａと、ラム１２０１の最大ストロークＨｂとの比率（Ｈａ／Ｈｂ）として求められる。ここで、基準位置ＰＬは、例えば、ラム１２０１が昇降範囲における下端位置（下死点）に位置しているときのラムの重心位置、すなわち、ラムが被加工物Ｗに上型を打ち付けたときのラムの重心位置ＰＬである。ラム１２０１の最大ストロークＨｂは、昇降範囲における上端位置（上死点）に位置しているときのラムの重心位置ＰＨとラム１２０１が下死点に位置するときのラムの重心位置ＰＬとの差分である。従って、この場合、ラムの重心の高さＨは、被加工物Ｗの厚さに関係なく設定することができる。
【００４９】
ただし、基準位置ＰＬは、ラム画像Ｐ１２０１の重心との位置関係からラム１２０１の高さ位置を規定できる位置であればよく、ラム１２０１の下死点に位置するときのラムの重心の高さ位置ＰＬに限定されるものではなく、加工スペース１１００ａの下端面、すなわち、装置筐体１１００における下型固定台１１０１が取り付けられる面の高さ位置であってもよいし、加工スペース１１００ａの上端面、すなわち、装置筐体１１００における昇降ロッド１２２０ａが突出する面の高さ位置でもよい。
【００５０】
なお、ここで、ラム１２０１の重心を検出するのに解析用のラム画像Ｐ１２０１として、ラム１２０１の前面の全体領域の画像を用いているが、ラム１２０１の前面の一部の領域の画像を用いてもよい。その場合、ビデオカメラ１０１から見て、ラム１２０１の前面における操作者の影になり難い領域の画像を用いてもよい。例えば、図１に示す加工装置１０００では、足踏みペダル１１１は装置筐体１１００の中心より右側に位置しているので、ビデオカメラ１０１から見て、ラム１２０１の前面における操作者の影になり難い領域は、ラム１２０１の前面における左側の領域である。従って、ラム１２０１の重心の検出には、ラム１２０１の前面の中心より左側の領域の画像を用いるのが好ましい。さらに、ラム１２０１が昇降する方向は縦方向であるので、ラム１２０１の重心の検出に用いる画像は、縦方向のピクセル数が横方向のピクセル数よりも多いものが好ましい。縦方向のピクセル数を多くすることにより、縦方向の移動するラム１２０１の位置の検出誤差を小さくできるからである。ラム１２０１の一部の領域の画像に基づいて位置検出を行う際には、ラム１２０１の一部の領域の色を、ラム１２０１のその他の色とは異なる色にすることによりラム１２０１の昇降位置の検出を容易にすることが可能となる。
【００５１】
〔加工装置１０００〕
図１に示すように、加工装置１０００は、ラム１２０１により被加工物Ｗが加工されるようにラム１２０１を昇降させる昇降機構１２００と、ビデオカメラ１０１および情報解析部１００ｂによって検出されたラム１２０１の位置に基づいて昇降機構１２００を制御する制御部１３００とを有する。
【００５２】
ここで、加工装置１０００は、加工スペース１１００ａが形成された装置筐体１１００を有し、装置筐体１１００には、ラム１２０１が加工スペース１１００ａ内で昇降するように昇降機構１２００が取り付けられ、さらに、制御部１３００の一部を構成する部材が取り付けられている。
【００５３】
さらに、装置筐体１１００には、足踏みペダル１１１および足踏みペダル１１１の操作量を検出する操作センサ１２６が取り付けられている。
【００５４】
具体的には、装置筐体１１００の前面下部には、左右一対のペダル軸受け１１３ａ、１１３ｂが取り付けられており、これらのペダル軸受け１１３ａ、１１３ｂによりペダルシャフト１１２が回転可能に支持されている。ここで、ペダルシャフト１１２の回転は、操作センサ１２６により検出され、操作センサ１２６からは、ペダルシャフト１１２の回転量（足踏みペダル１１１の踏込み量）を示す操作検出信号Ｄ６が出力されるようになっている。ここで、足踏みペダル１１１は、足踏みペダル１１１が常にスタンバイ位置に戻るようにばね部材１１１ａで付勢されている。
【００５５】
〔昇降機構１２００〕
昇降機構１２００は、装置筐体１１００の上部に配置されたシリンダブロック１２１０と、シリンダブロック１２１０内に摺動可能に設けられた昇降ピストン１２２０と、昇降ピストン１２２０に取り付けられた昇降ロッド１２２０ａとを有する。昇降ロッド１２２０ａの上端部は昇降ピストン１２２０に固定され、昇降ロッド１２２０ａの下端部にはラム１２０１が取り付けられ、昇降ロッド１２２０ａは、ラム１２０１とともに加工スペース１１００ａ内を昇降するように配置されている。
【００５６】
加工スペース１１００ａの下端面には下型固定台１１０１が取り付けられ、下型固定台１１０１上には下型１１０１ａが、ラム１２０１に取り付けられた上型１２０１ａに対向するように固定されている。加工スペース１１００ａでは、下型１１０１ａの上に配置された被加工物Ｗに、下降するラム１２０１に取り付けられている上型１２０１ａが衝突することにより、被加工物Ｗの鍛造（熱間鍛造）が行われる。
【００５７】
装置筐体１１００には、下型１１０１ａ上に配置された被加工物Ｗに隣接する部分に、ラム１２０１が被加工物Ｗに衝突したことを検知する衝突センサ１２４と、衝突センサ１２４によるラム１２０１が被加工物Ｗに衝突した打撃回数をカウントするカウンタ１２５が設けられている。
【００５８】
そして、検出装置１００ａによりリアルタイムで時系列に計測される昇降位置の位置情報のうち、衝突センサ１２４によりラムが被加工物に衝突したことを検知したタイミングの直前から所定の時間間隔における加工ツールの昇降位置の変動を所定の時間間隔で割ることで打撃速度を算出することが可能となる。さらに、算出された打撃速度に予め設定されている加工ツール（ラムおよび上型）の重量を掛け合わせることにより打撃力を算出することが可能となる。
【００５９】
また、装置筐体１１００には、下型１１０１ａ上に配置された被加工物Ｗに隣接する部分に、加熱された被加工物Ｗの温度を検出する温度センサ１２３が設けられている。鍛造加工においては、被加工物の温度によって加工条件（打撃力など）を調整する場合がある。そのため、温度センサ１２３により検出された被加工物Ｗの温度を測定することにより、加工条件、すなわち、被加工物Ｗに上型１２０１ａを衝突させる打撃力を調整することが可能である。ただし、本発明の加工装置１０００において、温度センサ１２３は必ずしも必要ではない。
【００６０】
〔制御部〕
制御部１３００は、シリンダブロック１２１０内で昇降ピストン１２２０が持ち上げられる動作と、昇降ピストン１２２０が下降させられる動作とを切り替えるための方向制御弁１３１０を含む。この方向制御弁１３１０は、装置筐体１１００の上端部分に内蔵されている。装置筐体１１００の上端部分には給気管１２５１および排気管１２５２が取り付けられている。装置筐体１１００では、圧縮空気の発生源（図示せず）からの圧縮空気が給気管１２５１および方向制御弁１３１０を通してシリンダブロック１２１０内に導入され、さらに、シリンダブロック１２１０内の圧縮空気が方向制御弁１３１０および排気管１２５２を通してシリンダブロック１２１０の外部に排出されるようになっている。ここでは、給気管１２５１には、シリンダブロック１２１０に供給される圧縮空気の圧力を検出する圧力センサ１２２が設けられている。このため、圧力センサ１２２により検出された圧縮空気の圧力に応じて、加工条件、すなわち、被加工物Ｗに上型１２０１ａが衝突するときの打撃力を調整することが可能となる。ただし、本発明の加工装置１０００において、圧力センサ１２２は必ずしも必要ではない。
【００６１】
制御部１３００は、方向制御弁１３１０を駆動する動力を発生する油圧シリンダ１３２０と、油圧シリンダ１３２０の動力を方向制御弁１３１０に伝達するリンク機構１１０とを含む。ここで、油圧シリンダ１３２０は固定ロッド１１４により装置筐体１１００の固定部１１０２に固定されており、リンク機構１１０は方向制御弁１３１０と油圧シリンダ１３２０との間に連結されている。リンク機構１１０は、油圧シリンダ１３２０の動力を方向制御弁１３１０に伝達する複数のリンク片を含む。複数のリンク片のうちの少なくとも１つのリンク片には、油圧シリンダ１３２０の駆動により動作するリンク機構１１０の動作量、すなわち、方向制御弁１３１０の動作量（弁開度調整量）を検出する動作センサ１２１が取り付けられている。
【００６２】
制御部１３００は、油圧シリンダ１３２０の駆動を制御する駆動制御部１３３０と、駆動制御部１３３０に対して加工装置１０００の自動運転を指令する運転指令器１３４０とを有する。運転指令器１３４０には、自動運転時に操作者が加工装置１０００による加工の開始および終了を指示するための操作スイッチ１２０が設けられている。ここで、駆動制御部１３３０は、装置筐体１１００の外部に設けられているが、駆動制御部１３３０は、装置筐体１１００に内蔵してもよいし、運転指令器１３４０に内蔵してもよい。
【００６３】
ここで、駆動制御部１３３０は、操作センサ１２６からの操作検出信号Ｄ６あるいは運転指令器１３４０からの操作指令信号Ｏｓに基づいて油圧シリンダ１３２０を駆動するとともに、加工装置１０００の運転中に、動作センサ１２１、圧力センサ１２２、温度センサ１２３、衝突センサ１２４、カウンタ１２５、および操作センサ１２６で検出された検出信号Ｄ１〜Ｄ６、および情報解析部１００ｂから供給されるラム位置検出信号Ｄ０を受信して運転指令器１３４０に出力するように構成されている。
【００６４】
運転指令器１３４０は、駆動制御部１３３０から出力された検出信号Ｄ０〜Ｄ６を受ける運転指令器本体１３４１と、検出信号Ｄ０〜Ｄ６を表示する表示装置１３４２とを有する。運転指令器本体１３４１は、検出信号Ｄ０〜Ｄ６を記憶するメモリ１３４３を含み、自動運転時にはこれらの検出信号Ｄ０〜Ｄ６のうちの少なくともラム位置検出信号Ｄ０に基づいて操作指令信号Ｏｓを生成するように構成されている。
【００６５】
図３は、図１に示す運転指令器１３４０の表示装置１３４２での情報の表示例を示す図である。
【００６６】
表示装置１３４２は表示画面１３４２ａを有し、表示画面１３４２ａには、例えば、動作センサ１２１から出力された動作検出信号Ｄ１がリンク機構１１０の動作量（すなわち、方向制御弁１３１０の弁開度調整量）の時系列変化として表示され、さらに、情報解析部１００ｂから供給されるラム位置検出信号Ｄ０がラム１２０１の位置変動（ラム１２０１の位置の時系列変化）として表示されるが、本発明では表示画面１３４２ａに表示させる信号はこれらに限定されない。加工装置に備えられた各検出センサなどが検出した信号が示すデータ（圧力、温度、打撃数、打撃速度、打撃力など）を表示させてもよい（図３参照）。
【００６７】
図４は、模範的な位置データＢＤ０のグラフＸの一例（図４（ａ））および模範的な動作データＢＤ１のグラフＹの一例（図４（ｂ））を示している。
【００６８】
模範的な位置データＢＤ０は、模範的なラムの位置の時系列変化を示す位置データＢＤ０として、運転指令器１３４０の内部メモリ１３４１に記憶されているラム位置検出信号Ｄ０であり、加工装置１０００において熟練した作業員による模範的な操作が行われたときのラム１２０１の高さ位置を示す。図４（ａ）には、操作開始から約５秒程度の間にフレームレート６０ｆｐｓでビデオカメラ１０１から出力された約３００フレーム分の静止画のデータを解析して得られたラム１２０１の位置の変化がグラフＹで示されている。図４（ａ）では、一例として、ラム１２０１の最大ストロークＨｂが１０００ｍｍである場合におけるラム位置の時系列変化を示している。ここで、縦軸は、図２で説明したように、上型１２０１ａが下型１１０１ａ上に配置された被加工物Ｗに接したときラム１２０１の重心Ｗｃの高さ位置ＰＬを０として、加工スペース１１００ａ内でのラム１２０１の重心Ｗｃの高さ位置Ｐ（ｍｍ）を示し、横軸は、フレーム数を示している。
【００６９】
模範的な動作データＢＤ１は、模範的な足踏みペダルの操作が行われたときのリンク機構１１０の動作量を示す動作データＢＤ１として、運転指令器１３４０の内部メモリ１３４１に記憶されている動作検出信号Ｄ１であり、加工装置１０００において熟練した作業員による模範的な操作が行われたときのリンク機構１１０の動作量（方向制御弁１３１０の弁開度調整量）を示す。図４（ｂ）には、加工開始から約５秒程度の間、すなわち、フレームレート６０ｆｐｓでビデオカメラ１０１から約３００フレーム分の静止画のデータが出力される間に行われた操作者による足踏みペダル１１１の踏込みによるリンク機構１１０の動作量の変化がグラフＹで示されている。
【００７０】
以下、加工システム１０の動作の一例を具体的に説明する。
【００７１】
加工システム１０のスタンバイ状態では、圧縮空気の供給源（図示せず）からは、給気管１２５１を介して方向制御弁１３１０に圧縮空気が供給されており、圧縮空気の圧力は給気管１２５１に取り付けられた圧力センサ１２２により検出されている。また、スタンバイ状態では、足踏みペダル１１１は復帰ばね１１１ａにより中立位置にあって、方向制御弁１３１０も中立状態にあり、このため、ラム１２０１は落下開始位置（作業開始位置）に保持されている。
【００７２】
この状態で、作業員が足踏みペダル１１１を踏み込むと、ペダルシャフト１１２が回動し、ペダルシャフト１１２の回動が操作センサ１２６により検出され、操作センサ１２６から足踏みペダル１１１の踏込み量を示す操作検出信号Ｄ６が駆動制御部１３３０に出力される。駆動制御部１３３０は、操作検出信号Ｄ６に基づいて油圧シリンダ１３２０を駆動させることで、油圧シリンダ１３２０が足踏みペダル１１１の踏込み量に応じたストロークと速さで伸張する。これにより、油圧シリンダ１３２０がリンク機構１１０を動作させることにより方向制御弁１３１０が駆動され、シリンダブロック１２１０内のピストン上側の領域に圧縮空気が流入することで、ピストン１２２０が圧縮空気により押下げられて昇降ロッド１２２０ａが下方に移動してラム１２０１が作業開始位置から振り下ろされる。これにより、ラム１２０１に取り付けられている上型１２０１ａが、下型１１０１ａ上に配置されている被加工物Ｗに打ち付けられて被加工物Ｗの鍛造が行われる。その後、操作者が足踏みペダル１１１の踏込みを解除すると、駆動制御部１３３０は、操作センサ１２６からの操作検出信号Ｄ６に基づいてラム１２０１が落下開始位置（作業開始位置）に復帰するように油圧シリンダ１３２０を制御する。
【００７３】
ここで、操作者が足踏みペダル１１１を操作したときのリンク機構１１０の動作（動作量および動作速度）は動作センサ１２１により常時検出されており、さらに、ラム１２０１の位置がビデオカメラ１０１および情報解析部１００ｂにより常時検出されているので、動作センサ１２１により測定されているリンク機構１１０の動作量やビデオカメラ１０１および情報解析部１００ｂにより検出されているラム１２０１の位置などは、図３に示すように、運転指令器１３４０の表示装置１３４２に表示するようにしてもよい。
【００７４】
この加工システム１０では、操作者が操作を行ったときの動作センサ１２１の出力（動作検出信号Ｄ１）および情報解析部１００ｂの出力（ラム位置検出信号Ｄ０）をそれぞれ、動作データＢＤ１およびラム位置データＢＤ０として運転指令器１３４０の内部メモリ１３４３に記憶することができ、その記憶されたデータと、実際の加工時に検出された信号（例えば、情報解析部１００ｂから得られたラムの位置検出信号Ｄ０、動作センサ１２１からの動作検出信号Ｄ１）とを比較することにより、加工装置が正常に動作しているか、故障しているかの診断を行うことが可能となる。例えば、動作検出信号Ｄ１の時系列変化の割合とラム位置検出信号Ｄ０の時系列変化の割合との相関が、動作データＢＤ１の時系列変化の割合とラム位置データＢＤ０の時系列変化の割合との相関に比べて予め規定した範囲を超えて低下した場合に、加工装置が故障していると判定することが可能となる。そして、その結果を表示装置に警告表示などして操作者に通知することも可能となる。
【００７５】
また、この加工システム１０では、熟練した操作者が模範的な操作を行ったときの動作センサ１２１の出力（動作検出信号Ｄ１）および情報解析部１００ｂの出力（ラム位置検出信号Ｄ０）をそれぞれ、模範的な動作データＢＤ１および模範的なラム位置データＢＤ０として運転指令器１３４０の内部メモリ１３４３に記憶しておくことにより、模範的な動作データＢＤ１および模範的なラム位置データＢＤ０を用いて自動運転を行うことができる。
【００７６】
すなわち、自動運転時には、駆動制御部１３３０は、作業員が足踏みペダル１１１の操作に応じて操作センサ１２１から出力される操作検出信号Ｄ１に代えて、運転指令器１３４０の内部メモリ１３４３に格納されている模範的な動作データＢＤ１を操作指令信号Ｏｓとして受け、リンク機構１１０の動作量が模範的な動作データＢＤ１が示す動作量に一致するように油圧シリンダ１３２０を駆動する。
【００７７】
この場合、模範的な動作データＢＤ１に基づいて油圧シリンダ１３２０により駆動される方向制御弁１３１０の動作は、熟練した操作者による模範的な操作が行われたときの同じ動作となるはずであるが、加工雰囲気の温度などの違いにより、ラム昇降用エアシリンダおよびラムなどの部材が伸び縮みし、その時々によってラムの昇降位置が異なるため、ラムが被加工物に与える打撃力を正確に模範的な操作時のとおりに再現できない場合がある。
【００７８】
そこで、この加工システム１０では、運転指令器１３４０は、自動運転時にビデオカメラ１０１および情報解析部１００ｂによりリアルタイムで得られるラム位置検出信号Ｄ０が示す自動運転時のラム位置と、運転指令器１３４０の内部メモリ１３４３に記憶されている模範的なラム位置データＢＤ０が示すラム位置の模範的な時系列変化とを比較し、自動運転時のラム位置がラム位置の模範的な時系列変化からどの程度ずれているかに応じて、操作指令信号Ｏｓとして駆動制御部１３３０に出力する模範的な動作データＢＤ１を補正することで油圧シリンダ１３２０の駆動を調整する。
【００７９】
以下、油圧シリンダ１３２０の駆動を調整する具体的な方法の一例を示す。
【００８０】
駆動制御部１３３０が運転指令器１３４０からの模範的な動作データＢＤ１に基づいて、熟練した操作者による足踏みペダル１１１の操作が行われたときのリンク機構１１０の動作量と同じ動作量で油圧シリンダ１３２０を駆動したときに、情報解析部１００ｂにより得られたラム位置検出信号Ｄ０が示すラム１２０１の位置が、模範的なラム位置データＢＤ０が示すラム位置の模範的な時系列変化に従って変化している状態では、運転指令器１３４０は、模範的な動作データＢＤ１をそのまま操作指令信号Ｏｓとして駆動制御部１３３０に出力する。
【００８１】
これに対し、自動運転中に、ラム１２０１が被加工物Ｗに打撃力を与えたときのラム１２０１の下降開始位置が、模範的なラム位置データＢＤ０が示すラム１２０１の位置変動における対応するタイミングでの下降開始位置から許容範囲を超えてずれているときは、ずれの大きさおよびずれの方向に応じて模範的な動作データＢＤ１を補正し、補正した動作データＢＤ１を、リンク機構１１０の動作量（油圧シリンダ１３２０の駆動量）を示す操作指令信号Ｏｓとして駆動制御部１３３０に出力する。
【００８２】
例えば、ラム１２０１が被加工物Ｗに打撃力を与えたときのラム１２０１の下降開始位置が、模範的なラム位置データＢＤ０が示すラム１２０１の位置変動における対応するタイミングでの下降開始位置よりも下回っている場合は、運転指令器１３４０は、模範的な動作データＢＤ１の補正によりこれが示すリンク機構１１０の動作量よりも大きい動作量を示す操作指令信号Ｏｓを発生させる。
【００８３】
逆に、ラム１２０１が被加工物Ｗに打撃力を与えたときのラム１２０１の下降開始位置が、模範的なラム位置データＢＤ０が示すラム１２０１の位置変動における対応するタイミングでの下降開始位置よりも上回っている場合は、運転指令器１３４０は、模範的な動作データＢＤ１が示すリンク機構１１０の操作量よりも小さい動作量を示す操作指令信号Ｏｓを発生させる。
【００８４】
このように検出されたラムの位置情報に基づいて加工装置を制御することにより、従来に比べて、熟練した操作者による模範的な操作に基づいた鍛造加工をより高い精度で再現することが可能となる。
【００８５】
このように本実施形態１では、加工装置１０００を備えた加工システム１０において、加工装置１０００は、被加工物Ｗを加工するための加工ツール（ラム）１２０１と、加工ツール１２０１により被加工物Ｗが加工されるように加工ツール１２０１を昇降させる昇降機構１２００とを備え、加工システム１０は、加工ツール１２０１の位置情報を含む信号を検出するための検出装置１００ａをさらに備えたので、ラム１２０１の位置を正確に検出することができる。
【００８６】
また、熟練した操作者による模範的な加工装置１０００の運転を自動で再現するのに、熟練した操作者による模範的なリンク機構１１０の動作量を記憶するだけでなく、熟練した操作者による模範的な操作が行われたときのラム１２０１の位置変動を学習し、自動運転時には、実際のラム１２０１の位置を検出して、実際のラム１２０１の位置が学習したラム１２０１の位置変動からどの程度ずれているかに応じて、ラム１２０１を下降させるための熟練者による模範的なリンク機構１１０の動作量を補正するようにしたので、加工条件のばらつき、ラム１２０１を昇降させるシリンダに供給される圧縮空気の圧力のばらつき、油圧シリンダ１３２０の動力を方向制御弁１３１０に伝達するリンク機構１１０の遊びのばらつきなどの影響を実質的に吸収して、熟練者による模範的な加工作業を精度よく再現することができる。
【００８７】
また、ラム１２０１の位置の検出には、ラム１２０１およびその周辺の部材を撮影するビデオカメラ１０１を用い、ラム１２０１の位置は、ビデオカメラ１０１により得られる画像データを解析することにより求めているので、光センサを用いた場合の粉塵の影響による光の検出不良や振動による光センサの破損などを招くことがない。なぜなら、ビデオカメラ１０１は、加工装置１０００の装置筐体１１００から離して配置でき、しかも、画像データの解析によりラム１２０１の位置を求めるので、ラム１２０１の一部が粉塵などの影響で撮影することができなくても、ラム１２０１の全体としての形状は把握でき、実質的に粉塵などの影響を受けずにラム１２０１の位置を検出することができる。
【００８８】
なお、実施形態１では、熟練した操作者が加工システムを操作したときの模範的なラム位置を示すラム位置データおよびリンク機構１１０の模範的な動作量を示す動作データを加工システムの内部で管理する場合を示したが、これらのデータは、ネットワーク上のサーバ（加工社内サーバ、製造メーカのサーバなどのＷＥＢサーバ）で加工装置毎に管理するようにしてもよい。
【００８９】
図５は、本発明の実施形態１の加工システム１０をネットワーク上のサーバで管理するシステム１を説明するための図であり、システム１の全体構成を模式的に示している。
【００９０】
このシステ１は、実施形態１の加工システム１０と、ネットワークＮに接続された加工社内サーバと、ネットワークＮに接続されたＷＥＢサーバ２と、加工システム１０の制御部１３００と加工社内サーバ１ａとの間での通信を行うための通信装置１００１とを有する。
【００９１】
ここで、通信装置１００１は、動作センサ１２１からの動作検出信号Ｄ１、圧力センサ１２２からの圧力検出信号Ｄ２、温度センサ１２３からの温度検出信号Ｄ３、衝突センサ１２４からの衝突検知信号Ｄ４、カウンタ１２５からの打撃数のカウント出力Ｄ５、操作センサ１２６からの操作検出信号Ｄ６および情報解析部１００ｂからのラム位置検出信号Ｄ０のうちの少なくとも１つの信号を、ネットワークＮを介して加工社内サーバ１ａに送信し、加工社内サーバ１ａで取得された情報Ｄｓを加工装置１０００の制御部１３００に送信するように構成されている。
【００９２】
このシステム１では、複数の加工システムの情報解析部１００ｂ、センサ１２１〜１２４、１２６、およびカウンタ１２５で取得された加工時のデータをＷＥＢサーバ１ｂで管理し、個々の加工システムの加工装置にフィードバックすることで、個々の加工システムでの安全性、作業効率、加工精度の向上を図ることが可能である。
【００９３】
以上のように、本発明の好ましい実施形態を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。
【産業上の利用可能性】
【００９４】
本発明は、加工ツールが昇降することにより被加工物を加工する加工装置を備えた加工システムにおいて、加工ツールの位置を正確に検出することができる加工システムを提供できるものとして有用である。
【符号の説明】
【００９５】
１  システム
１ａ  加工社内サーバ
１ｂ  ＷＥＢサーバ（製造メーカサーバ）
１０  加工システム
１００ａ  検出装置
１００ｂ  情報解析部
１０１  ビデオカメラ
１０１ａ  画像出力端子
１０２  カメラ固定部材
１１０  リンク機構
１１１  足踏みペダル
１１１ａ  復帰ばね
１１２  ペダルシャフト
１１３ａ、１１３ｂ  ペダル軸受け
１１４  固定ロッド
１２１  動作センサ
１２２  圧力センサ
１２３  温度センサ
１２４  衝突センサ
１２５  カウンタ
１２６  操作センサ
１０００  加工装置
１００１  通信装置
１１００  装置筐体
１１００ａ  加工スペース
１１０１  下型固定台
１１０１ａ  下型
１１０２  固定部
１２００  昇降機構
１２０１  加工ツール（ラム）
１２０１ａ  上型
１２１０  シリンダブロック
１２２０  昇降ピストン
１２２０ａ  昇降ロッド
１２５１  給気管
１２５２  排気管
１３００  制御部
１３１０  方向制御弁
１３２０  油圧シリンダ
１３３０  駆動制御部
１３４０  運転指令器
１３４１  運転指令器本体
１３４２  表示装置
１３４３  内部メモリ
Ｄ０  ラム位置検出信号
Ｄ１  動作検出信号
Ｄ２  圧力検出信号
Ｄ３  温度検出信号
Ｄ４  衝撃検出信号
Ｄ５  カウント信号
Ｄ６  操作検出信号
Ｄｐ  位置情報を含む信号
Ｄｓ  加工社内サーバで取得された情報
Ｏｓ  操作指令信号
Ｗ  被加工物
【図１】
2019115924.tif 000003
【図２】
2019115924.tif 000004
【図３】
2019115924.tif 000005
【図４】
2019115924.tif 000006
【図５】
2019115924.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成30年6月15日(2018.6.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工装置を備えた加工システムであって、
該加工装置は、
被加工物を加工するための加工ツールと、
該加工ツールにより該被加工物が加工されるように該加工ツールを昇降させる昇降機構と、
該加工ツールを撮像する撮像装置と、
該撮像装置により撮像された画像情報から該加工ツールの昇降位置を示す位置情報を含む信号を検出するための検出装置と
を備え、該昇降位置は、該加工ツールの下降開始位置と、該加工ツールの該被加工物と衝突する位置とを含む、加工システム。
【請求項２】
該撮像装置は、該加工装置と異なる場所に設置されている、請求項１に記載の加工システム。
【請求項３】
前記加工システムは、前記撮像装置により得られた動画情報を解析して前記加工ツールの昇降位置を示す位置情報を抽出する情報解析部を備える、請求項１または請求項２に記載の加工システム。
【請求項４】
前記検出装置は、前記加工ツールの昇降位置を示す信号をリアルタイムに検出するように構成されている、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の加工システム。
【請求項５】
前記加工ツールが前記被加工物に衝突したことを検出する衝突センサと、
該加工ツールが該被加工物に衝突した打撃回数をカウントするカウンタと、をさらに備える、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の加工システム。
【請求項６】
前記情報解析部は、前記動画情報から得られた前記位置情報に基づいて、前記加工ツールが前記被加工物に衝突したときの打撃速度および打撃力の少なくとも一方を算出するように構成されている、請求項３または請求項３を従属する請求項５に記載の加工システム。
【請求項７】
前記昇降機構は、圧縮流体の圧力によって前記加工ツールを駆動させる機構である、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の加工システム。
【請求項８】
前記加工装置は、前記加工ツールがラムを含む鍛造装置であって、
該鍛造装置は、前記被加工物の温度を検出する温度センサと、
前記圧縮流体の圧力を検出する圧力センサと、
前記昇降機構を操作するための操作ペダルと、
該操作ペダルの操作量を検出する操作センサと、
該昇降機構と該操作ペダルとを連結するリンク機構と、
該リンク機構の動作量を検出する動作センサと
を備える、請求項７に記載の加工システム。
【請求項９】
請求項５に従属する請求項６から請求項８のいずれか一項に記載の加工システムであって、
該加工システムは、表示装置をさらに備え、該表示装置はリアルタイムに検出された前記加工ツールの昇降位置と、前記カウンタでカウントされた前記打撃回数との少なくとも１つのデータを表示するように構成されている、加工システム。
【請求項１０】
請求項６に従属する請求項７または請求項８に記載の加工システムであって、
該加工システムは、表示装置をさらに備え、該表示装置はリアルタイムに検出された前記加工ツールの昇降位置と、前記情報解析部で算出された前記打撃速度および前記打撃力との少なくとも１つのデータを表示するように構成されている、加工システム。
【請求項１１】
請求項８に記載の加工システムであって、
該加工システムは、表示装置をさらに備え、該表示装置はリアルタイムに検出された前記加工ツールの昇降位置と、前記動作センサにより検出された前記動作量と、前記温度センサで検出された前記温度と、前記操作センサで検出された前記操作量との少なくとも１つのデータを表示するように構成されている、加工システム。
【請求項１２】
請求項５に従属する請求項６に従属する請求項７に従属する請求項８に記載の加工システムを管理するシステムであって、
ネットワークに接続されたサーバを備え、
前記加工システムは、
前記加工ツールの昇降位置と、前記動作量と、前記打撃速度と、前記打撃力と、前記打撃回数と、前記温度と、前記圧力と、前記操作量との少なくとも１つのデータを、該ネットワークを介して該サーバに送信する通信手段をさらに備える、システム。
【手続補正書】
【提出日】平成30年10月1日(2018.10.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工装置を備えた加工システムであって、
該加工装置は、
被加工物を加工するための加工ツールと、
該加工ツールにより該被加工物が加工されるように該加工ツールを昇降させる昇降機構と、
該加工ツールを撮像する撮像装置を備え、該撮像装置により撮像された画像情報から該加工ツールの下降開始位置と該加工ツールの該被加工物と衝突する位置とを含む該加工ツールの昇降位置を示す位置情報を含む信号を検出するための検出装置と
を備え、
該撮像装置は、該加工装置と異なる場所に設置されている、加工システム。
【請求項２】
前記加工システムは、前記撮像装置により得られた動画情報を解析して前記加工ツールの昇降位置を示す位置情報を抽出する情報解析部を備える、請求項１に記載の加工システム。
【請求項３】
前記検出装置は、前記加工ツールの昇降位置を示す信号をリアルタイムに検出するように構成されている、請求項１または請求項２に記載の加工システム。
【請求項４】
前記加工ツールが前記被加工物に衝突したことを検出する衝突センサと、
該加工ツールが該被加工物に衝突した打撃回数をカウントするカウンタと、をさらに備える、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の加工システム。
【請求項５】
前記情報解析部は、前記動画情報から得られた前記位置情報に基づいて、前記加工ツールが前記被加工物に衝突したときの打撃速度および打撃力の少なくとも一方を算出するように構成されている、請求項２または請求項２を従属する請求項４に記載の加工システム。
【請求項６】
前記昇降機構は、圧縮流体の圧力によって前記加工ツールを駆動させる機構である、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の加工システム。
【請求項７】
前記加工装置は、前記加工ツールがラムを含む鍛造装置であって、
該鍛造装置は、前記被加工物の温度を検出する温度センサと、
前記圧縮流体の圧力を検出する圧力センサと、
前記昇降機構を操作するための操作ペダルと、
該操作ペダルの操作量を検出する操作センサと、
該昇降機構と該操作ペダルとを連結するリンク機構と、
該リンク機構の動作量を検出する動作センサと
を備える、請求項６に記載の加工システム。
【請求項８】
請求項４に従属する請求項５から請求項７のいずれか一項に記載の加工システムであって、
該加工システムは、表示装置をさらに備え、該表示装置はリアルタイムに検出された前記加工ツールの昇降位置と、前記カウンタでカウントされた前記打撃回数との少なくとも１つのデータを表示するように構成されている、加工システム。
【請求項９】
請求項５に従属する請求項６または請求項７に記載の加工システムであって、
該加工システムは、表示装置をさらに備え、該表示装置はリアルタイムに検出された前記加工ツールの昇降位置と、前記情報解析部で算出された前記打撃速度および前記打撃力との少なくとも１つのデータを表示するように構成されている、加工システム。
【請求項１０】
請求項７に記載の加工システムであって、
該加工システムは、表示装置をさらに備え、該表示装置はリアルタイムに検出された前記加工ツールの昇降位置と、前記動作センサにより検出された前記動作量と、前記温度センサで検出された前記温度と、前記操作センサで検出された前記操作量との少なくとも１つのデータを表示するように構成されている、加工システム。
【請求項１１】
請求項４に従属する請求項５に従属する請求項６に従属する請求項７に記載の加工システムを管理するシステムであって、
ネットワークに接続されたサーバを備え、
前記加工システムは、
前記加工ツールの昇降位置と、前記動作量と、前記打撃速度と、前記打撃力と、前記打撃回数と、前記温度と、前記圧力と、前記操作量との少なくとも１つのデータを、該ネットワークを介して該サーバに送信する通信手段をさらに備える、システム。