專利名稱：機(jī)床的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機(jī)床，該機(jī)床包括在工具收納部與主軸之間更換工具的 工具更換裝置、以及對(duì)該工具更換裝置更換的工具進(jìn)行清洗的清洗裝置。
背景技術(shù)：
加工中心(Machining Centre)是通過(guò)自動(dòng)更換工具來(lái)執(zhí)行銑削加工、鉆 孔加工、攻螺紋加工等多種加工的機(jī)床。加工中心包括工具收納部、以及工 具更換裝置。工具收納部收納有多種工具，以規(guī)定順序?qū)⑺鼈兂鼡Q位置送出。 工具更換裝置在更換位置上接收被工具收納部送出的工具。工具更換裝置搬運(yùn) 所接收的工具，將其安裝在主軸上。同時(shí)，工具更換裝置將使用完的工具從主 軸上拆下。工具更換裝置將拆下的工具朝更換位置搬運(yùn)，將其返回工具收納部。
工具保持在工具保持件上。工具通過(guò)工具保持件安裝在主軸上。工具保持
件包括圓錐形的拉釘部、以及設(shè)置在該拉釘部的前端的柄部。拉釘部通過(guò)嵌
入到設(shè)于主軸的錐形孔內(nèi)來(lái)定位工具。柄部通過(guò)設(shè)置在主軸內(nèi)側(cè)的卡扣機(jī)構(gòu)的
卡扣來(lái)防止工具脫落。
在安裝工具的主軸的周邊存在有加工時(shí)產(chǎn)生的切屑。切屑有時(shí)會(huì)附著在工
具更換裝置進(jìn)行更換的工具上。切屑在附著于工具保持件的拉釘部時(shí)，會(huì)存在 于該拉釘部與設(shè)置在主軸上的錐形孔之間。切屑的存在會(huì)產(chǎn)生妨礙工具的定 位、使主軸和工具保持件受損等較多的問(wèn)題。
在日本公開特許公報(bào)2000年第52185號(hào)公報(bào)中記載的機(jī)床具有與工具更 換裝置的動(dòng)作連動(dòng)的工具清洗裝置。工具清洗裝置具有配置在主軸附近的環(huán)形 的清洗噴嘴。工具清洗裝置從清洗噴嘴噴射清洗液，對(duì)安裝在主軸上之前的工 具進(jìn)行清洗。工具可在除去了切屑的狀態(tài)下安裝在主軸上。工具清洗裝置可消 除因工具保持件與主軸之間存在切屑而產(chǎn)生的上述問(wèn)題。清洗噴嘴與朝加工部供給的冷卻液(Coolant)的循環(huán)回路連接。工具清 洗裝置通過(guò)將在循環(huán)回路的內(nèi)部流動(dòng)的冷卻液作為清洗液使用，能以簡(jiǎn)單的結(jié) 構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)目的。加工時(shí)使用的冷卻液一般在使用后進(jìn)行回收，并在返回循環(huán)回 路后進(jìn)行再使用?；厥諄?lái)的冷卻液含有切屑、灰塵等異物。工具清洗裝置具有 配置在清洗噴嘴上游側(cè)的過(guò)濾器。過(guò)濾器將冷卻液中的異物分離、除去，并將 干凈的冷卻液(清洗液)朝清洗噴嘴供給。
配置在清洗噴嘴上游側(cè)的過(guò)濾器因反復(fù)進(jìn)行清洗而慢慢堵塞。堵塞的過(guò)濾 器會(huì)給流過(guò)該過(guò)濾器的冷卻液造成較大的阻力。清洗噴嘴變得很難噴射冷卻 水，冷卻水變得不足，存在無(wú)法充分清洗工具和工具保持件的問(wèn)題。
在日本公開特許公報(bào)2004年第74380號(hào)公報(bào)中記載的機(jī)床具有差壓開關(guān)，
該差壓開關(guān)對(duì)設(shè)置在冷卻液的循環(huán)回路上的過(guò)濾器的前后的壓力差進(jìn)行檢測(cè)。 差壓開關(guān)檢測(cè)的壓力差與冷卻液流過(guò)過(guò)濾器時(shí)的阻力對(duì)應(yīng)。因此，可根據(jù)差壓 開關(guān)的檢測(cè)結(jié)果來(lái)檢測(cè)過(guò)濾器的堵塞。
上述過(guò)濾器的堵塞的檢測(cè)方法可應(yīng)用于對(duì)配置在清洗噴嘴上游側(cè)的過(guò)濾 器的堵塞進(jìn)行檢測(cè)。 一般而言，在賦予工具更換指令后，工具更換裝置的動(dòng)作 會(huì)在幾百毫秒左右的較短的動(dòng)作時(shí)間內(nèi)完成。過(guò)濾器的前后的壓力差的檢測(cè)， 需要在與工具更換裝置同步的清洗裝置的清洗動(dòng)作中等待壓力差穩(wěn)定再實(shí)施。 因此，根據(jù)過(guò)濾器的前后的壓力差來(lái)進(jìn)行的過(guò)濾器的堵塞的檢測(cè)無(wú)法在工具更 換裝置的動(dòng)作時(shí)間內(nèi)實(shí)施。
在檢測(cè)出過(guò)濾器堵塞時(shí)，工具更換裝置需要延長(zhǎng)原來(lái)的動(dòng)作時(shí)間進(jìn)行動(dòng) 作。機(jī)床的生產(chǎn)效率因每次進(jìn)行工具更換都要延長(zhǎng)工具更換裝置的動(dòng)作時(shí)間而 大幅下降。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，在機(jī)床中，能在不使生產(chǎn)效率下降的情況下可靠地檢 測(cè)出設(shè)置在清洗裝置上的過(guò)濾器的堵塞。
技術(shù)方案1的機(jī)床，包括在工具收納部與主軸裝置之間更換工具的工具 更換裝置、從設(shè)置在所述主軸裝置上的清洗噴嘴噴射清洗液來(lái)對(duì)安裝在該主軸裝置上的工具進(jìn)行清洗的清洗裝置、以及配置在朝所述清洗噴嘴供給清洗液的 回路上的過(guò)濾器，所述機(jī)床包括檢測(cè)所述過(guò)濾器的前后的壓力差的差壓傳感 器；讀入由該差壓傳感器檢測(cè)出的壓力差并判定所述過(guò)濾器的堵塞狀態(tài)的判定 部；存儲(chǔ)該判定部實(shí)施堵塞判定的時(shí)日的時(shí)日存儲(chǔ)部；在所述工具更換裝置動(dòng) 作時(shí)運(yùn)算自存儲(chǔ)在所述時(shí)日存儲(chǔ)部?jī)?nèi)的時(shí)日起的經(jīng)過(guò)時(shí)間的經(jīng)過(guò)時(shí)間運(yùn)算部；
以及在該經(jīng)過(guò)時(shí)間運(yùn)算部運(yùn)算出的經(jīng)過(guò)時(shí)間比規(guī)定時(shí)間短時(shí)使所述工具更換 裝置的動(dòng)作在第一時(shí)間內(nèi)進(jìn)行、在所述經(jīng)過(guò)時(shí)間是規(guī)定時(shí)間以上時(shí)使所述工具 更換裝置的動(dòng)作在比所述第一時(shí)間長(zhǎng)的第二時(shí)間內(nèi)進(jìn)行的控制裝置。
時(shí)曰存儲(chǔ)部將判定過(guò)濾器的堵塞狀態(tài)的時(shí)日予以存儲(chǔ)。在自時(shí)日存儲(chǔ)部存 儲(chǔ)的時(shí)日起的經(jīng)過(guò)時(shí)間比規(guī)定時(shí)間短時(shí)，控制裝置在短時(shí)間(第一時(shí)間)內(nèi)進(jìn) 行工具更換。在自時(shí)日存儲(chǔ)部存儲(chǔ)的時(shí)日起的經(jīng)過(guò)時(shí)間比規(guī)定時(shí)間長(zhǎng)時(shí)，控制 裝置在比第一時(shí)間長(zhǎng)的時(shí)間(第二時(shí)間)內(nèi)進(jìn)行工具更換。差壓檢測(cè)傳感器在 第二時(shí)間內(nèi)檢測(cè)出準(zhǔn)確的壓力差。判定部根據(jù)差壓檢測(cè)傳感器檢測(cè)出的準(zhǔn)確的 壓力差來(lái)準(zhǔn)確地判定過(guò)濾器的堵塞。第二時(shí)間內(nèi)的工具更換裝置的動(dòng)作只有在 實(shí)施了上次堵塞判定后經(jīng)過(guò)規(guī)定時(shí)間時(shí)才實(shí)施?？赏ㄟ^(guò)充分延長(zhǎng)規(guī)定時(shí)間來(lái)防 止機(jī)床的生產(chǎn)效率下降。
在技術(shù)方案2的機(jī)床中，所述第二時(shí)間是所述差壓檢測(cè)傳感器檢測(cè)出所述 壓力差所需的時(shí)間。
在第二時(shí)間內(nèi)實(shí)施工具更換期間，差壓傳感器準(zhǔn)確地檢測(cè)出過(guò)濾器的前后 的壓力差。判定部根據(jù)讀入的壓力差來(lái)準(zhǔn)確地判定過(guò)濾器的堵塞。
在技術(shù)方案3的機(jī)床中，所述控制裝置通過(guò)暫停所述工具更換裝置來(lái)執(zhí)行 所述第二時(shí)間內(nèi)的所述工具更換裝置的動(dòng)作。
工具更換裝置通過(guò)在動(dòng)作的途中暫停來(lái)實(shí)現(xiàn)在比第一時(shí)間長(zhǎng)的第二時(shí)間 內(nèi)的動(dòng)作。差壓傳感器在不變更工具更換裝置的動(dòng)作速度的情況下準(zhǔn)確地檢測(cè) 出壓力差。判定部根據(jù)讀入的壓力差來(lái)準(zhǔn)確地判定過(guò)濾器的堵塞。


圖l是加工中心的主視圖。圖2是加工中心的機(jī)床本體的立體圖。
圖3是主軸頭部和工具更換裝置的周邊的主視圖。
圖4是從下方觀察工具更換裝置的周邊的俯視圖。
圖5是數(shù)控裝置的方框圖。
圖6是朝清洗裝置供給冷卻液的回路的結(jié)構(gòu)圖。
圖7是表示在更換工具時(shí)執(zhí)行的控制的步驟的流程圖。
圖8是表示在更換工具時(shí)執(zhí)行的控制的步驟的流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面參照表示最佳實(shí)施方式的附圖來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。
如圖1所示，加工中心1 (本發(fā)明的機(jī)床)包括鑄鐵制的基臺(tái)2、以 及覆蓋該基臺(tái)2的上部的保護(hù)擋板4。保護(hù)擋板4將設(shè)置在基臺(tái)2上的機(jī)床 本體3 (參照?qǐng)D2)的外側(cè)圍住。
如圖1、圖2所示，基臺(tái)2是Y軸方向(前后方向)較長(zhǎng)的長(zhǎng)方體狀 的鑄造品?；_(tái)2通過(guò)腳部2a設(shè)置在地板面上，腳部2a設(shè)置在下部的四 個(gè)角落。腳部2a的高度可調(diào)。腳部2a的高度調(diào)節(jié)是為了將機(jī)床本體3的 工作臺(tái)10 (參照?qǐng)D2)的上表面保持成水平狀態(tài)而實(shí)施的。
如圖1所示，保護(hù)擋板4是長(zhǎng)方體的箱子。在保護(hù)擋板4的前表面上， 兩扇門5、 6可自由開閉地配置。門5、 6可沿左右方向滑移。門5、 6包括 玻璃窗5a、 6a和把手5b、 6b。操作者通過(guò)抓著把手5b、 6b使門5、 6滑移 來(lái)開閉保護(hù)擋板4的前表面。操作者將門5、 6打開，在機(jī)床本體3的工作 臺(tái)10上裝拆工件。工作臺(tái)IO上的工件在門5、6被關(guān)閉的狀態(tài)下進(jìn)行加工。 操作者可透過(guò)設(shè)置在門5、 6上的玻璃窗5a、 6a來(lái)確認(rèn)工件的加工狀態(tài)。
對(duì)加工中心1進(jìn)行操作的操作面板80設(shè)置在保護(hù)擋板4的右側(cè)前表面 上。操作面板80包括操作部81、以及顯示部82。操作部81是具有設(shè)定 各種數(shù)值用的數(shù)字鍵、指示各種操作用的操作鍵等的鍵盤。顯示部82是在 畫面中顯示操作部81的操作內(nèi)容、運(yùn)行狀態(tài)等的顯示器。操作者通過(guò)一邊 看著顯示部82的顯示一邊操作操作部81，來(lái)指定工件的加工程序、需使用的工具26 (參照?qǐng)D3)的種類等。
如圖5所示，操作面板80的操作部81與數(shù)控裝置50的輸入接口 54 連接。數(shù)控裝置50是包括CPU51、 R0M52和RAM53的微型計(jì)算機(jī)。數(shù)控裝 置50的CPU51通過(guò)輸入接口 54讀入操作部81的操作內(nèi)容。CPU51參照操 作部81的操作內(nèi)容，并根據(jù)存儲(chǔ)在R0M52內(nèi)的控制程序進(jìn)行動(dòng)作，由此對(duì) 加工中心1進(jìn)行控制。
操作面板80的顯示部82通過(guò)顯示部驅(qū)動(dòng)回路65與數(shù)控裝置50的輸 出接口 55連接。數(shù)控裝置50的CPU51通過(guò)輸出接口 55將動(dòng)作指令賦予顯 示部驅(qū)動(dòng)回路65。顯示部82通過(guò)顯示部驅(qū)動(dòng)回路65的動(dòng)作來(lái)進(jìn)行需要的 顯示。
如圖2所示，機(jī)床本體3包括設(shè)置在基臺(tái)2的上表面中央部上的工 作臺(tái)10、以及設(shè)置在工作臺(tái)IO后側(cè)的支柱16。
工作臺(tái)10通過(guò)具有長(zhǎng)方體形狀的支撐臺(tái)12支撐在基臺(tái)2的上部。支 撐臺(tái)12在其上部具有沿X軸方向(左右方向)延伸的X軸送進(jìn)導(dǎo)向件(未 圖示)。X軸送進(jìn)導(dǎo)向件支撐工作臺(tái)10，使其可以移動(dòng)。通過(guò)X軸馬達(dá)71 (參照?qǐng)D5)的旋轉(zhuǎn)，工作臺(tái)IO沿X軸送進(jìn)導(dǎo)向件在左右方向上移動(dòng)。
基臺(tái)2在其上部具有沿Y軸方向(前后方向)延伸的Y軸送進(jìn)導(dǎo)向件 (未圖示)。支撐臺(tái)12支撐在Y軸送進(jìn)導(dǎo)向件上。通過(guò)Y軸馬達(dá)72 (參照 圖5)的旋轉(zhuǎn)，支撐臺(tái)12和工作臺(tái)IO沿Y軸送進(jìn)導(dǎo)向件在前后方向上移動(dòng)。
在X軸送進(jìn)導(dǎo)向件的上部覆蓋有蓋體13、 14。蓋體13、 14與工作臺(tái) IO的左右的側(cè)表面連接。蓋體13、 14通過(guò)工作臺(tái)IO沿X軸方向移動(dòng)來(lái)進(jìn) 行伸縮，并始終覆蓋Y軸送進(jìn)導(dǎo)向件的上部。
在Y軸送進(jìn)導(dǎo)向件的前側(cè)上部覆蓋有前蓋體15。前蓋體15與支撐臺(tái) 12的前表面連接。前蓋體15通過(guò)支撐臺(tái)12和工作臺(tái)IO沿Y軸方向移動(dòng)來(lái) 進(jìn)行伸縮。Y軸送進(jìn)導(dǎo)向件的后側(cè)上部覆蓋有后蓋體15a。后蓋體15a的前 端部與支撐臺(tái)12的后表面連接。后蓋體15a的后端部貫穿支柱16的下部 而朝后方延伸。后蓋體15a通過(guò)支撐臺(tái)12和工作臺(tái)IO沿Y軸方向移動(dòng)而 在前后方向上移動(dòng)。前蓋體15和后蓋體15a始終覆蓋Y軸送進(jìn)導(dǎo)向件的上
7部。
蓋體13、 14和前蓋體15、后蓋體15a防止在工作臺(tái)IO上的工件的加 工區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生的切屑、冷卻液附著在X軸送進(jìn)導(dǎo)向件和Y軸送進(jìn)導(dǎo)向件上。 工作臺(tái)IO可沿著X軸送進(jìn)導(dǎo)向件順暢地移動(dòng)。工作臺(tái)IO和支撐臺(tái)12可沿 著Y軸送進(jìn)導(dǎo)向件順暢地移動(dòng)。
支柱16以鉛垂向上豎立的形態(tài)設(shè)置在座部23，該座部23設(shè)置在基臺(tái) 2上。支柱16在其前方具有沿Z軸方向(上下方向)延伸的Z軸送進(jìn)導(dǎo)向 件(未圖示)。Z軸送進(jìn)導(dǎo)向件對(duì)主軸頭部7予以支撐。主軸頭部7通過(guò)Z 軸馬達(dá)73 (參照?qǐng)D5)的旋轉(zhuǎn)而沿著Z軸送進(jìn)導(dǎo)向件上升和下降。
主軸頭部7具有以朝下方突出的形態(tài)設(shè)置的主軸裝置9。主軸裝置9 呈上下方向較長(zhǎng)的圓筒形，在內(nèi)部具有以鉛垂軸為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的主軸9a (參照?qǐng)D4)。通過(guò)驅(qū)動(dòng)主軸馬達(dá)8 (參照?qǐng)D2、圖5)，主軸裝置9的主 軸9a旋轉(zhuǎn)。如圖2所示，主軸馬達(dá)8安裝在主軸頭部7的上部。主軸裝置 9的主軸9a在其下端部具有工具安裝孔29 (參照?qǐng)D4)。工具安裝孔29
具有朝著下方、直徑錐狀擴(kuò)大的形狀。
如圖5所示，X軸馬達(dá)71通過(guò)X軸驅(qū)動(dòng)回路61與數(shù)控裝置50的輸出 接口 55連接。Y軸馬達(dá)72通過(guò)Y軸驅(qū)動(dòng)回路62與數(shù)控裝置50的輸出接口 55連接。Z軸馬達(dá)73通過(guò)Z軸驅(qū)動(dòng)回路63與數(shù)控裝置50的輸出接口 55 連接。主軸馬達(dá)8通過(guò)主軸驅(qū)動(dòng)回路64與數(shù)控裝置50的輸出接口 55連接。
數(shù)控裝置50的CPU51通過(guò)輸出接口 55，將動(dòng)作指令分別賦予X軸驅(qū) 動(dòng)回路61、 Y軸驅(qū)動(dòng)回路62、 Z軸驅(qū)動(dòng)回路63和主軸驅(qū)動(dòng)回路64。 X軸馬 達(dá)71通過(guò)X軸驅(qū)動(dòng)回路61的動(dòng)作進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。Y軸馬達(dá)71通過(guò)Y軸驅(qū)動(dòng)回 路62的動(dòng)作進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。Z軸馬達(dá)73通過(guò)Z軸驅(qū)動(dòng)回路63的動(dòng)作進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。 主軸馬達(dá)8通過(guò)主軸驅(qū)動(dòng)回路64的動(dòng)作進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
在支柱16的后側(cè)支撐有控制箱19。控制箱19是收納數(shù)控裝置50的 箱子。支柱16將工具更換裝置20支撐在右側(cè)。工具更換裝置20包括工 具庫(kù)21 (相當(dāng)于工具收納部)、以及更換臂22。
工具庫(kù)21將加工時(shí)使用的多種工具予以收納。工具庫(kù)21根據(jù)數(shù)控裝
8置50的指令，將期望的工具朝更換位置送出。如圖3所示，工具庫(kù)21配 置在主軸頭部7的右側(cè)。工具庫(kù)21的更換位置對(duì)應(yīng)主軸裝置9的前端高度 進(jìn)行設(shè)定。更換臂22配置在工具庫(kù)21的更換位置與主軸裝置9的前端之 間。
更換臂22安裝在沿上下方向延伸的臂軸22a的下端。更換臂22通過(guò) 臂軸22a的旋轉(zhuǎn)而在水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)。更換臂22通過(guò)臂軸22a沿軸向移動(dòng)來(lái) 進(jìn)行上升和下降。如圖4所示，更換臂22在從臂軸22a朝彼此相反的方向 延伸的兩個(gè)臂的前端具有抓取部22b、 22b。
抓取部22b、 22b通過(guò)更換臂22的旋轉(zhuǎn)而交替地位于主軸裝置9的下 方位置與工具庫(kù)21的更換位置。位于更換位置的抓取部22b抓取被工具庫(kù) 21送出的工具26。位于主軸裝置9的下方位置的抓取部22b抓取被安裝在 工具安裝孔29內(nèi)的工具26。被抓取部22b、 22b抓著的工具26、 26通過(guò)更 換臂22的下降而從工具庫(kù)21和主軸裝置9朝下方離開。離開后的工具26、 26通過(guò)更換臂22旋轉(zhuǎn)180°而調(diào)換位置。更換臂22在旋轉(zhuǎn)18(T后上升， 由此將工具26、 26中的一個(gè)安裝在主軸裝置9上，并使工具26、 26中的 另一個(gè)返回工具庫(kù)21。
工具更換裝置20通過(guò)更換臂22的包括上述的下降、旋轉(zhuǎn)和上升在內(nèi) 的一組動(dòng)作，在工具庫(kù)21與主軸裝置9之間更換工具26。更換臂22的動(dòng) 作在幾百毫秒左右的較短的動(dòng)作時(shí)間內(nèi)完成。
如圖3所示，工具26保持在工具保持件60上。工具保持件60包括 拉釘部60a、以及柄部60b。拉釘部60a呈朝著前端、直徑錐狀縮小的圓錐 形狀。柄部60b是固定在拉釘部60a前端的軸心位置上的圓棒。更換臂22 的抓取部22b、 22b以拉釘部60a和柄部60b朝上的形態(tài)來(lái)抓取工具保持件 60。拉釘部60a通過(guò)嵌入到設(shè)于主軸9a的工具安裝孔29內(nèi)而與主軸9a緊 貼，對(duì)工具保持件60和工具26進(jìn)行定位。柄部60b通過(guò)設(shè)置在工具安裝 孔29的延長(zhǎng)部上的卡扣機(jī)構(gòu)(未圖示)的卡扣，從而防止工具保持件60 和工具26脫落。
如圖4所示，主軸裝置9具有清洗噴嘴32。清洗噴嘴32以包圍工具安裝孔29的周圍的形態(tài)環(huán)狀地幵口。如圖6所示，清洗噴嘴32通過(guò)清洗 管路84與冷卻液泵78的排出管路79連接。冷卻液泵78是為了朝在工作 臺(tái)IO上進(jìn)行加工的工件供給冷卻液而設(shè)置的。
如圖5所示，冷卻液泵78通過(guò)泵驅(qū)動(dòng)回路68與數(shù)控裝置50的輸出接 口55連接。數(shù)控裝置50的CPU51通過(guò)輸出接口 55,將動(dòng)作指令賦予泵驅(qū) 動(dòng)回路68。冷卻液泵78通過(guò)泵驅(qū)動(dòng)回路68的動(dòng)作而旋轉(zhuǎn)。冷卻液泵78 抽吸冷卻液箱(未圖示)儲(chǔ)藏的冷卻液，將其朝排出管路79送出。
冷卻液泵78的排出管路79分岔成冷卻管路83和清洗管路84。清洗 管路84包括過(guò)濾器85、差壓傳感器86、以及切換閥87。過(guò)濾器85配置 在清洗管路84末端的清洗噴嘴32的正前方。差壓傳感器86對(duì)在過(guò)濾器85 的前后產(chǎn)生的壓力差進(jìn)行檢測(cè)。
切換閥87設(shè)置在冷卻管路83與清洗管路84的分岔部。如圖5所示， 切換閥87通過(guò)閥驅(qū)動(dòng)回路88與數(shù)控裝置50的輸出接口 55連接。數(shù)控裝 置50的CPU51通過(guò)輸出接口 55，將動(dòng)作指令賦予閥驅(qū)動(dòng)回路88。切換閥 87通過(guò)閥驅(qū)動(dòng)回路88的動(dòng)作，在冷卻位置與清洗位置之間進(jìn)行切換動(dòng)作。
在切換閥87位于冷卻位置時(shí)，冷卻液泵78送出的冷卻液在冷卻管路 83內(nèi)流動(dòng)。冷卻管路83朝正在工作臺(tái)10上進(jìn)行加工的工件供給冷卻液， 對(duì)該工件進(jìn)行冷卻。在切換閥87位于清洗位置時(shí)，冷卻液泵78送出的冷 卻液在清洗管路84內(nèi)流動(dòng)而從清洗噴嘴32噴出。清洗噴嘴32噴出的冷卻 液對(duì)為了進(jìn)行工具更換而位于主軸裝置9下方的工具26和工具保持件60 進(jìn)行清洗。過(guò)濾器85將冷卻液含有的切屑等異物分離除去。清洗噴嘴32 將不含異物的干凈的冷卻液噴出。工具26和工具保持件60通過(guò)干凈的冷 卻液的沖洗而能可靠地得到清洗。
差壓傳感器86對(duì)因清洗液流過(guò)過(guò)濾器85而在該過(guò)濾器85的前后產(chǎn)生 的壓力差進(jìn)行檢測(cè)。差壓傳感器86檢測(cè)出的壓力差與過(guò)濾器85賦予清洗 液的通過(guò)阻力的大小對(duì)應(yīng)。在過(guò)濾器85因被分離除去的異物而堵塞時(shí)，過(guò) 濾器85的通過(guò)阻力增大。差壓傳感器86檢測(cè)出的壓力差與過(guò)濾器85的堵 塞程度對(duì)應(yīng)。如圖5所示，差壓傳感器86與數(shù)控裝置50的輸入接口 54連接。數(shù)控裝置50的CPU51通過(guò)輸入接口 54來(lái)讀入由差壓傳感器86檢測(cè)出的差壓數(shù)據(jù)。CPU51根據(jù)差壓數(shù)據(jù)來(lái)判定過(guò)濾器85的堵塞狀態(tài)(相當(dāng)于判定部)。
下面參照?qǐng)D7和圖8的流程圖，對(duì)數(shù)控裝置50執(zhí)行工具更換時(shí)的控制動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。圖中的Si(i二1、2、……)是表示CPU51的動(dòng)作步驟的步驟號(hào)。
數(shù)控裝置50的CPU51將程序塊編號(hào)n設(shè)定成l (Sl)，并根據(jù)加工程序，開始加工中心l的控制。數(shù)控裝置50的CPU51讀入n號(hào)的程序塊，解釋指令內(nèi)容(S2)。
數(shù)控裝置50的CPU51對(duì)程序塊是否是程序結(jié)束指令進(jìn)行判定(S3)。在是程序結(jié)束指令時(shí)(S3;是)，數(shù)控裝置50的CPU51結(jié)束控制動(dòng)作。
在不是程序結(jié)束指令時(shí)(S3;否)，數(shù)控裝置50的CPU51對(duì)讀入的程序塊是否是工具更換指令進(jìn)行判定(S4)。在是工具更換指令時(shí)(S4;是)，數(shù)控裝置50的CPU51開始工具更換動(dòng)作(S5)。
在不是工具更換指令時(shí)(S4;否)，數(shù)控裝置50的CPU51根據(jù)讀入的程序塊來(lái)執(zhí)行加工處理(步驟S19)。加工處理是組合驅(qū)動(dòng)X軸馬達(dá)71、 Y軸馬達(dá)72、 Z軸馬達(dá)73和主軸馬達(dá)8，并對(duì)工作臺(tái)IO上的工件進(jìn)行加工的處理。在加工工件時(shí)，CPU51將上述切換閥87切換至冷卻位置，將冷卻液朝工件供給，對(duì)工件進(jìn)行冷卻。
工具更換動(dòng)作開始后，數(shù)控裝置50的CPU51對(duì)經(jīng)過(guò)時(shí)間At (=當(dāng)前時(shí)日tl一上次的差壓檢測(cè)時(shí)日t0)進(jìn)行運(yùn)算(S6) 。 S6的CPU51的動(dòng)作相當(dāng)于經(jīng)過(guò)時(shí)間運(yùn)算部。上次的差壓檢測(cè)時(shí)日t0在上次差壓檢測(cè)時(shí)存儲(chǔ)在RAM53內(nèi)。R認(rèn)53相當(dāng)于時(shí)日存儲(chǔ)部。
數(shù)控裝置50的CPU51將運(yùn)算出的經(jīng)過(guò)時(shí)間At與設(shè)定時(shí)間進(jìn)行比較(S7)。設(shè)定時(shí)間預(yù)先確定并存儲(chǔ)在RAM53內(nèi)。設(shè)定時(shí)間例如是24小時(shí)。
在經(jīng)過(guò)時(shí)間At比設(shè)定時(shí)間短時(shí)(S7;否)，數(shù)控裝置50的CPU51只執(zhí)行工具清洗處理(S20)。工具清洗處理是將切換閥87切換至清洗位置、并用清洗噴嘴32噴出的冷卻液來(lái)清洗工具26和工具保持件60的處理。工
11具清洗處理持續(xù)進(jìn)行，直到工具更換動(dòng)作結(jié)束為止。工具26和工具保持件60的清洗在直到工具更換裝置20結(jié)束工具更換為止的短時(shí)間(幾百毫秒)內(nèi)完成。
在經(jīng)過(guò)時(shí)間At是設(shè)定時(shí)間以上時(shí)(S7;是)，數(shù)控裝置50的CPU51使內(nèi)置計(jì)時(shí)器開始計(jì)時(shí)(S8)，并停止工具更換動(dòng)作(S9)。內(nèi)置計(jì)時(shí)器對(duì)預(yù)先設(shè)定的差壓檢測(cè)時(shí)間進(jìn)行計(jì)時(shí)。差壓檢測(cè)時(shí)間是直到差壓傳感器86檢測(cè)出的壓力差穩(wěn)定為止所需的時(shí)間。差壓檢測(cè)時(shí)間例如是2秒。
數(shù)控裝置50的CPU51執(zhí)行工具清洗處理(S10)。數(shù)控裝置50的CPU51持續(xù)進(jìn)行工具清洗處理，直到內(nèi)置計(jì)時(shí)器的計(jì)時(shí)結(jié)束為止(Sll;是)。工具26和工具保持件60的清洗持續(xù)進(jìn)行，直到經(jīng)過(guò)在內(nèi)置計(jì)時(shí)器中設(shè)定的差壓檢測(cè)時(shí)間(例如2秒時(shí)間)為止。
在內(nèi)置計(jì)時(shí)器的計(jì)時(shí)結(jié)束時(shí)(Sll;是)，數(shù)控裝置50的CPU51將當(dāng)前時(shí)日作為差壓檢測(cè)時(shí)日tO存儲(chǔ)在RAM53內(nèi)(S12)。數(shù)控裝置50的CPU51在停止內(nèi)置計(jì)時(shí)器的計(jì)時(shí)(S13)后，進(jìn)行差壓檢測(cè)處理(S14)。差壓檢測(cè)處理是讀入差壓傳感器86檢測(cè)出的差壓數(shù)據(jù)并計(jì)算過(guò)濾器85前后的壓力差的處理。數(shù)控裝置50的CPU51根據(jù)計(jì)算出的壓力差來(lái)判定過(guò)濾器85的堵塞狀態(tài)(S15)。通過(guò)進(jìn)行從步驟S8到步驟S15的處理，數(shù)控裝置50的CPU51在直到經(jīng)過(guò)上述差壓檢測(cè)時(shí)間、差壓傳感器86檢測(cè)出的壓力差穩(wěn)定為止等待進(jìn)行壓力差的計(jì)算。因此，數(shù)控裝置50的CPU51可準(zhǔn)確地判定過(guò)濾器85的堵塞狀態(tài)。在判定為產(chǎn)生堵塞時(shí)(S15;是)，數(shù)控裝置50的CPU51將顯示指令賦予顯示部82 (S16)。根據(jù)顯示指令，顯示部82例如在顯示部82中顯示過(guò)濾器85堵塞這一情況，由此來(lái)報(bào)知操作者。在堵塞顯著時(shí)，數(shù)控裝置50的CPU51也可停止加工中心1的動(dòng)作。加工中心1的停止通過(guò)停止X軸馬達(dá)71、 Y軸馬達(dá)72、 Z軸馬達(dá)73和主軸馬達(dá)8的驅(qū)動(dòng)來(lái)執(zhí)行。在步驟S15是"否"或者執(zhí)行了步驟S16后，數(shù)控裝置50的CPU51重新開始工具更換動(dòng)作(S17)。之后，數(shù)控裝置50的CPU51在程序塊編號(hào)n上加l (S18)，將處理轉(zhuǎn)移到步驟S2，重復(fù)上述動(dòng)作。在S15中，在判定為沒(méi)有產(chǎn)生堵塞時(shí)(S15;否)，數(shù)控裝置50的CPU51重新開始工具更換動(dòng)作(S17)。
執(zhí)行差壓檢測(cè)處理時(shí)，工具26的更換時(shí)間成為比不執(zhí)行差壓檢測(cè)處理時(shí)的時(shí)間(幾百毫秒相當(dāng)于第一時(shí)間)長(zhǎng)的時(shí)間(大致2秒時(shí)間相當(dāng)于第二時(shí)間)。差壓檢測(cè)處理只有在步驟S6運(yùn)算出的經(jīng)過(guò)時(shí)間At是設(shè)定時(shí)間以上時(shí)才執(zhí)行。設(shè)定時(shí)間是足夠長(zhǎng)的時(shí)間(例如24小時(shí))。需要第二時(shí)間的工具更換只在每經(jīng)過(guò)設(shè)定時(shí)間的更換機(jī)會(huì)下執(zhí)行。其它更換機(jī)會(huì)下
的工具更換在第一時(shí)間(幾百毫秒)內(nèi)完成。因此，不會(huì)給加工中心1的生產(chǎn)效率造成大的影響。加工中心1能在生產(chǎn)效率不下降的情況下，可靠地檢測(cè)出清洗裝置的過(guò)濾器85的堵塞。
下面對(duì)局部變更了上面說(shuō)明的實(shí)施方式的變形例進(jìn)行說(shuō)明。
1) 差壓檢測(cè)處理(S14)和工具清洗處理(S10)也可在S5的工具更換動(dòng)作開始前實(shí)施，而不是在工具更換動(dòng)作開始后實(shí)施。
2) 在上述實(shí)施方式中，暫停工具更換裝置20的動(dòng)作來(lái)實(shí)施差壓檢測(cè)處理和工具清洗處理。在變形例中，差壓檢測(cè)處理和工具清洗處理也可在不暫停工具更換裝置20的動(dòng)作的情況下，以比通常的速度慢的速度(低速)來(lái)執(zhí)行。將慢的速度設(shè)定成使工具更換在差壓檢測(cè)所需的時(shí)間內(nèi)結(jié)束。
由上面的詳細(xì)說(shuō)明可知，本發(fā)明的機(jī)床將判定過(guò)濾器的堵塞狀態(tài)的時(shí)日存儲(chǔ)在時(shí)日存儲(chǔ)部?jī)?nèi)。運(yùn)算部根據(jù)存儲(chǔ)的時(shí)日來(lái)運(yùn)算自上次的堵塞狀態(tài)判定起的經(jīng)過(guò)時(shí)間。控制裝置只有在經(jīng)過(guò)時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)才延長(zhǎng)工具更換時(shí)間。差壓傳感器在較長(zhǎng)的更換時(shí)間內(nèi)檢測(cè)出準(zhǔn)確的壓力差。判定部根據(jù)準(zhǔn)確的壓力差來(lái)準(zhǔn)確判定過(guò)濾器的堵塞。堵塞的判定只有在自上次的判定起的經(jīng)過(guò)時(shí)間比規(guī)定時(shí)間長(zhǎng)時(shí)才實(shí)施。通過(guò)延長(zhǎng)規(guī)定時(shí)間，可抑制機(jī)床的生產(chǎn)效率下降。
權(quán)利要求
1.一種機(jī)床，包括工具更換裝置，該工具更換裝置在工具收納部與主軸裝置之間更換工具；清洗裝置，該清洗裝置從設(shè)置在所述主軸裝置上的清洗噴嘴噴射清洗液，對(duì)安裝在該主軸裝置上的工具進(jìn)行清洗；以及過(guò)濾器，該過(guò)濾器配置在朝所述清洗噴嘴供給清洗液的回路上，其特征在于，包括差壓傳感器，該差壓傳感器檢測(cè)所述過(guò)濾器的前后的壓力差；判定部，該判定部讀入由所述差壓傳感器檢測(cè)出的壓力差，判定所述過(guò)濾器的堵塞狀態(tài)；時(shí)日存儲(chǔ)部，該時(shí)日存儲(chǔ)部存儲(chǔ)所述判定部實(shí)施堵塞判定的時(shí)日；經(jīng)過(guò)時(shí)間運(yùn)算部，在所述工具更換裝置動(dòng)作時(shí)，所述經(jīng)過(guò)時(shí)間運(yùn)算部運(yùn)算自存儲(chǔ)在所述時(shí)日存儲(chǔ)部?jī)?nèi)的時(shí)日起的經(jīng)過(guò)時(shí)間；以及控制裝置，在所述經(jīng)過(guò)時(shí)間運(yùn)算部運(yùn)算出的經(jīng)過(guò)時(shí)間比規(guī)定時(shí)間短時(shí)，所述控制裝置使所述工具更換裝置的動(dòng)作在第一時(shí)間內(nèi)進(jìn)行，在所述經(jīng)過(guò)時(shí)間是規(guī)定時(shí)間以上時(shí)，所述控制裝置使所述工具更換裝置的動(dòng)作在比所述第一時(shí)間長(zhǎng)的第二時(shí)間內(nèi)進(jìn)行。
2. 如權(quán)利要求l所述的機(jī)床，其特征在于，所述第二時(shí)間是所述差壓檢測(cè)傳感器檢測(cè)出所述壓力差所需的時(shí)間。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的機(jī)床，其特征在于，所述控制裝置通過(guò)暫停所述工具更換裝置來(lái)執(zhí)行所述第二時(shí)間內(nèi)的所述工具更換裝置的動(dòng)作。
全文摘要
一種機(jī)床，將判定過(guò)濾器的堵塞狀態(tài)的時(shí)日予以存儲(chǔ)?？刂蒲b置只有在自時(shí)日存儲(chǔ)部存儲(chǔ)的時(shí)日起的經(jīng)過(guò)時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)才以較長(zhǎng)的時(shí)間進(jìn)行工具更換裝置的工具更換。差壓檢測(cè)傳感器在較長(zhǎng)的更換時(shí)間內(nèi)準(zhǔn)確地檢測(cè)出過(guò)濾器的前后的壓力差。判定部根據(jù)差壓檢測(cè)傳感器檢測(cè)出的準(zhǔn)確的壓力差來(lái)準(zhǔn)確地判定過(guò)濾器的堵塞。工具更換裝置的較長(zhǎng)的更換動(dòng)作只有在實(shí)施了上次堵塞判定后經(jīng)過(guò)規(guī)定時(shí)間時(shí)才實(shí)施。機(jī)床的生產(chǎn)效率幾乎不下降。
文檔編號(hào)B23Q11/00GK101549466SQ200910133268
公開日2009年10月7日 申請(qǐng)日期2009年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月31日
發(fā)明者子安隆幸 申請(qǐng)人:兄弟工業(yè)株式會(huì)社