數控裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術涉及一種數控裝置，能減小工具更換動作時產生的聲音并降低工具更換動作時產生的機床負載。數控裝置在工具更換動作的上升行程中，在使主軸頭以最高速開始上升后，使主軸頭的移動速度減速，以在板凸輪體與凸輪從動件抵接時，使移動速度變為低速。數控裝置隨后將主軸頭的移動速度切換到最高速。數控裝置在下降行程中，在使主軸頭以最高速開始下降后，使主軸頭的移動速度減速，以在將工具保持件安裝于主軸時，使移動速度變為低速。數控裝置隨后將主軸頭的移動速度切換到最高速。因此，數控裝置能縮短工具更換時間，且能減小工具更換動作時產生的聲音并降低工具更換動作時產生的機床負載。

【技術實現步驟摘要】
數控裝置
本專利技術涉及一種數控裝置。
技術介紹
數控裝置控制機床的動作。機床包括主軸頭、主軸、自動工具更換裝置(以下稱為ATC)。主軸頭設置成能沿立設在基座部上的立柱升降，且將主軸支撐成能旋轉。主軸頭在其內部具有工具保持機構。工具保持機構對安裝于主軸的工具進行保持。在日本專利特許公開2012年第206227號公報中公開了一種具有工具庫的ATC。圓盤狀的工具庫固定在設于立柱的框架上且配置在主軸頭的前側。工具庫在其外周設有多個握臂，且該工具庫能旋轉。握臂在其前端具有把持部。把持部以能裝拆的方式對工具進行把持。在更換工具時，主軸頭通過Z軸原點并上升。握臂的把持部對安裝于主軸的已使用結束的工具進行把持。工具保持機構釋放對安裝于主軸的工具進行的保持。主軸頭進一步上升，握臂的把持部將工具從主軸上拔下。主軸頭上升到ATC原點。工具庫繞轉，使對接下來使用的工具進行把持的握臂移動到主軸正下方。主軸頭下降。握臂將接下來使用的工具安裝到主軸上。工具保持機構對安裝于主軸的工具進行保持。主軸頭下降到工件的加工區域。工具保持機構具有釋放構件，主軸頭具有釋放操作構件。釋放操作構件包括釋放凸輪。釋放凸輪的凸輪面在主軸頭的上升行程和下降行程中與設于立柱的滾子接觸或分離。釋放操作構件擺動，從而對釋放構件進行按壓。工具保持機構釋放對安裝于主軸的工具進行的保持。上述公報所公開的機床具有在工具的釋放動作時和安裝時會產生較大聲音這一技術問題。盡管存在通過調節ATC的位置來減小聲音的方法，但該方法在調節位置稍許偏離時會對與ATC協同動作的構件施加過度的負載。負載的積聚可能會導致構件的疲勞損壞。專利技術內容本專利技術的目的在于提供一種數控裝置，能減小工具更換動作時產生的聲音并降低工具更換動作時產生的機床負載。技術方案1的數控裝置對機床進行控制，上述機床包括：立柱，該立柱設于基座；主軸頭，該主軸頭以能升降的方式設于上述立柱；主軸頭支撐機構，該主軸頭支撐機構設于上述立柱，且將上述主軸頭支撐成能升降；主軸，該主軸以能旋轉的方式支撐于上述主軸頭且對工具進行安裝；以及工具庫，該工具庫以能繞轉的方式設于上述立柱，且能保持多個工具，上述機床在使上述主軸頭從加工位置上升到上述工具庫能繞轉的ATC原點時，將安裝于上述主軸的上述工具拆下并將該工具轉移到上述工具庫，在上述主軸頭位于上述ATC原點時，使上述工具庫繞轉到所期望的工具與上述主軸相對的位置，在使上述主軸頭從上述ATC原點下降到上述加工位置時，將上述所期望的工具從上述工具庫安裝到上述主軸上，該數控裝置的特征是，包括控制部，該控制部對上述主軸頭支撐機構的動作進行控制，上述控制部包括：第一控制部，在使上述主軸頭從上述加工位置上升到上述ATC原點的上升行程和使上述主軸頭從上述ATC原點下降到上述加工位置的下降行程中，在使上述主軸頭以第一速度開始移動后，該第一控制部將上述主軸頭的移動速度切換到比上述第一速度慢的第二速度；以及第二控制部，在上述第一控制部將上述移動速度切換到上述第二速度以后，該第二控制部將上述移動速度切換到比上述第二速度快的第三速度。主軸頭的移動速度在主軸頭的上升行程和下降行程中，在主軸頭的移動過程中暫時變為低速。因此，數控裝置能減小更換工具時產生的聲音且能降低作用于機床的負載。主軸頭的移動速度在變為低速之后再次變為高速。因此，數控裝置能縮短更換工具耗費的時間。技術方案2的數控裝置所控制的所述機床的特征是，包括：工具保持機構，該工具保持機構設于上述主軸頭，且對安裝于上述主軸的上述工具進行保持；釋放操作構件，該釋放操作構件設于上述主軸頭，且對上述工具保持機構進行操作，以釋放上述工具保持機構所保持的上述工具；釋放凸輪，該釋放凸輪設于上述釋放操作構件；以及滾子，該滾子設于上述立柱，且在上述上升行程和上述下降行程中與上述釋放凸輪的凸輪面接觸或分離，以對上述釋放操作構件進行操作，在上述上升行程中，在上述滾子與上述凸輪面接觸的位置，上述第一控制部將上述移動速度切換到上述第二速度。主軸頭的移動速度在主軸頭的上升行程中，在滾子與凸輪面接觸的位置變為低速。因此，數控裝置能減小在主軸頭的上升行程中凸輪面與滾子接觸時產生的碰撞聲，且能降低作用于凸輪面和滾子的負載。技術方案3的數控裝置的特征是，在上述下降行程中，在上述工具安裝于上述主軸的位置，上述第一控制部將上述移動速度切換到上述第二速度。主軸頭的移動速度在主軸頭的下降行程中，在將工具安裝于主軸的位置變為低速。因此，數控裝置能減小在主軸頭的下降行程中朝主軸安裝工具時產生的碰撞聲，且能降低作用于主軸和ATC的負載。附圖說明圖1是機床1的立體圖。圖2是主軸頭7周圍的局部剖視圖。圖3是表示機床1和數控裝置30的電氣結構的框圖。圖4是工具更換處理的流程圖。圖5是表示工具更換動作中的主軸頭7的升降動作的圖。圖6是主軸頭7上升、板凸輪體66位于與凸輪從動件67抵接的位置的主軸頭7周圍的局部剖視圖。圖7是凸輪從動件67沿著板凸輪體66的凸輪形狀而在凸輪面上滑動時的主軸頭7周圍的局部剖視圖。圖8是主軸頭7因更換工具而下降時，工具保持件17與主軸9抵接，將錐面安裝部17A安裝于錐孔18時的主軸頭7周圍的局部剖視圖。圖9是ATC原點的主軸頭7周圍的局部剖視圖。圖10是表示主軸頭7上升時主軸頭7的Z軸坐標與移動速度之間的關系的圖表。圖11是表示主軸頭7下降時主軸頭7的Z軸坐標與移動速度之間的關系的圖表。圖12是將圖10和圖11的各圖表合成而制成的、表示Z軸坐標與移動速度之間的關系的圖表(變形例)。具體實施方式參照附圖對本專利技術的一實施方式進行說明。圖1的左斜下方、右斜上方、右方、左方分別為機床1的前方、后方、右方、左方。機床1的左右方向、前后方向、上下方向分別為機床1的X軸方向、Y軸方向、Z軸方向。下面對機床1的結構進行說明。如圖1所示，機床1包括底座2、機床主體3、工作臺10、ATC20等。底座2是鐵制的大致長方體狀的基座。底座2在其上部后方設有機床主體3，在其上部中央設有工作臺10。機床主體3對保持于工作臺10上表面的工件(未圖示)進行切削。X軸馬達53、Y軸馬達54(參照圖3)、引導機構(未圖示)使工作臺10在X軸方向和Y軸方向上移動。機床主體3在其上部設有框架8。框架8對ATC20進行固定。ATC20使安裝在機床主體3的主軸9上的工具4與其它工具進行更換。機床1包括操作面板(未圖示)。操作面板包括輸入部24和顯示部25(參照圖3)。顯示部25顯示各種輸入畫面或操作畫面等。操作者對輸入部24進行操作，以輸入NC(數控)程序、工具的種類、工具信息、各種參數等。下面對機床主體3的結構進行說明。機床主體3包括立柱5、主軸頭7、主軸9、控制箱6等。底座2在其上部后方立設有立柱5。主軸頭7能沿立柱5的前表面在Z軸方向上升降。主軸頭7在其內部將主軸9支撐成能旋轉。主軸馬達52(參照圖2、圖3)使主軸9高速旋轉。主軸9安裝有工具保持件17(參照圖2)。工具保持件17對工具4進行保持。控制箱6對數控裝置30(參照圖3)進行收納。數控裝置30控制機床1的動作。如圖2所示，立柱5在其前表面設有Z軸移動機構22。Z軸移動機構22使主軸頭7在Z軸方向上升降。Z軸移動機構22包括一對Z軸直線引導件(未圖示)、Z軸滾本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種數控裝置(30)，其對機床(1)進行控制，所述機床包括：立柱(5)，該立柱設于基座(2)；主軸頭(7)，該主軸頭以能升降的方式設于所述立柱；主軸頭支撐機構(22)，該主軸頭支撐機構設于所述立柱，且將所述主軸頭支撐成能升降；主軸(9)，該主軸以能旋轉的方式支撐于所述主軸頭且對工具進行安裝；以及工具庫(21)，該工具庫以能繞轉的方式設于所述立柱，且能保持多個工具，所述機床在使所述主軸頭從機床原點上升到所述工具庫能繞轉的ATC原點時，將安裝于所述主軸的所述工具拆下并將該工具轉移到所述工具庫，在所述主軸頭位于所述ATC原點時，使所述工具庫繞轉到所期望的工具(4、17)與所述主軸相對的位置，在使所述主軸頭從所述ATC原點下降到所述機床原點時，將所述所期望的工具從所述工具庫安裝到所述主軸上，該數控裝置的特征在于，包括控制部(31)，該控制部對所述主軸頭支撐機構的動作進行控制，所述控制部包括：第一控制部(31)，在使所述主軸頭從所述機床原點上升到所述ATC原點的上升行程和使所述主軸頭從所述ATC原點下降到所述機床原點的下降行程中，在使所述主軸頭以第一速度開始移動后，該第一控制部將所述主軸頭的移動速度切換到比所述第一速度慢的第二速度；以及第二控制部(31)，在所述第一控制部將所述移動速度切換到所述第二速度以后，該第二控制部將所述移動速度切換到比所述第二速度快的第三速度。...

【技術特征摘要】
2013.02.27 JP 2013-0365161.一種數控裝置，其對機床進行控制，所述機床包括：立柱，該立柱設于基座；主軸頭，該主軸頭以能升降的方式設于所述立柱；主軸頭支撐機構，該主軸頭支撐機構設于所述立柱，且將所述主軸頭支撐成能升降；主軸，該主軸以能旋轉的方式支撐于所述主軸頭且對工具進行安裝；以及工具庫，該工具庫以能繞轉的方式設于所述立柱，且能保持多個工具，所述機床在使所述主軸頭從加工位置上升到所述工具庫能繞轉的ATC原點時，將安裝于所述主軸的所述工具拆下并將該工具轉移到所述工具庫，在所述主軸頭位于所述ATC原點時，使所述工具庫繞轉到所期望的工具與所述主軸相對的位置，在使所述主軸頭從所述ATC原點下降到所述加工位置時，將所述所期望的工具從所述工具庫安裝到所述主軸上，該數控裝置的特征在于，包括控制部，該控制部對所述主軸頭支撐機構的動作進行控制，所述控制部包括：第一控制部，在使所述主軸頭從所述加工位置上升到所述ATC原點的上升行程和使所述主軸頭從所述ATC原點下...

【專利技術屬性】
技術研發人員：渡邊正輝，
申請(專利權)人：兄弟工業株式會社，
類型：發明
國別省市：日本;JP