專利名稱：尾架裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種向支承在機(jī)床的頭架上的工件推壓尾架的尾架頂尖來(lái)支承工件的尾架裝置，特別是涉及一種能夠利用較低的尾架推力來(lái)支承工件的尾架裝置。
背景技術(shù)：
進(jìn)行車削加工的機(jī)床例如具有頭架，該頭架具有能夠夾緊凸輪軸等工件的端部的卡盤(pán)。另外，機(jī)床具有能夠以與頭架相對(duì)的往返移動(dòng)而配置的、并且被推壓向工件的自由端的中心孔的尾架。尾架借助進(jìn)給絲杠機(jī)構(gòu)而往返移動(dòng)。進(jìn)給絲杠機(jī)構(gòu)借助伺服電動(dòng)機(jī)而工作。尾架借助伺服電動(dòng)機(jī)經(jīng)由絲杠軸而前進(jìn)。當(dāng)尾架的尾架頂尖被推壓向工件的中心孔時(shí)，工件被卡盤(pán)與尾架頂尖以規(guī)定的尾架推力支承。
在專利文獻(xiàn)I中，公開(kāi)了一種設(shè)定尾架頂尖的尾架推力的方法。在該設(shè)定方法中，考慮到驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的變速比、由參數(shù)設(shè)定部設(shè)定的尾架滑動(dòng)面阻力、進(jìn)給絲杠的承受部的摩擦轉(zhuǎn)矩、絲杠的效率，由尾架推力設(shè)定部預(yù)先設(shè)定的尾架推力被轉(zhuǎn)矩指令轉(zhuǎn)換部換算為伺服電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩。當(dāng)操作尾架指令部時(shí)，尾架控制部起動(dòng)。然后，借助伺服電動(dòng)機(jī)控制部及功率放大部控制伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩，從而驅(qū)動(dòng)并控制尾架。尾架控制部使由轉(zhuǎn)矩指令轉(zhuǎn)換部換算得到的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩存儲(chǔ)到轉(zhuǎn)矩限制值存儲(chǔ)部中，向伺服電動(dòng)機(jī)控制部送出轉(zhuǎn)矩限制值。伺服電動(dòng)機(jī)控制部以轉(zhuǎn)矩限制值(驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩)為上限進(jìn)行伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩限制控制。由此，設(shè)定尾架頂尖的尾架推力。但是，在上述以往的尾架裝置的設(shè)定尾架推力的方法中，在向工件推壓尾架頂尖之前，限制伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩值(電流值)，之后，向工件推壓尾架頂尖。因此，在與尾架的滑動(dòng)面阻力等阻力相同的轉(zhuǎn)矩值或比其小的轉(zhuǎn)矩限制值的設(shè)定中，尾架不能動(dòng)作。因而，當(dāng)工件由合成樹(shù)脂等強(qiáng)度低的材料形成時(shí)，有可能尾架頂尖的推力過(guò)大，使工件變形，并降低了工具加工的工件的加工精度。專利文獻(xiàn)I :日本特開(kāi)2006-346754號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明在于提供一種能夠以克服諸如滑動(dòng)面阻力等的阻力以使尾架移動(dòng)所需的推力以下的推力來(lái)支承工件的尾架裝置。解決技術(shù)問(wèn)題的手段為了解決上述問(wèn)題，根據(jù)本發(fā)明的第I方式，提供一種將借助伺服電動(dòng)機(jī)經(jīng)由進(jìn)給絲杠機(jī)構(gòu)往返移動(dòng)的尾架的尾架頂尖推壓在工件上來(lái)支承工件的尾架裝置。尾架裝置包括正常尾架推力設(shè)定部件，其將支承工件所需的尾架推力設(shè)定為伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩限制值；低尾架推力設(shè)定部件，其通過(guò)手動(dòng)操作對(duì)尾架頂尖施加比上述正常尾架推力低的尾架推力；顯示部件，其顯示施加到上述工件上的尾架頂尖的尾架推力。采用該結(jié)構(gòu)，利用手動(dòng)操作的低推力設(shè)定部件，能夠一邊目視顯示在顯示部件的畫(huà)面上的尾架推力一邊以低于正常尾架推力的尾架推力使尾架頂尖推壓工件。因而，能夠以使尾架移動(dòng)所需的推力以下的低推力將尾架頂尖推壓在工件上，能夠適當(dāng)?shù)刂С械蛷?qiáng)度的工件。因此，即使是低強(qiáng)度的工件，也能夠?qū)崿F(xiàn)高精度加工。在上述尾架裝置中，上述低尾架推力設(shè)定部件優(yōu)選地包括低尾架推力按壓鍵，其將顯示部件的畫(huà)面設(shè)定為低推力模式；手動(dòng)脈沖產(chǎn)生器，其通過(guò)手動(dòng)操作產(chǎn)生用于驅(qū)動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)的脈沖；通過(guò)將上述尾架頂尖推壓在工件上并使上述尾架及上述尾架頂尖停止動(dòng)作，在上述伺服電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩未受到尾架的滑動(dòng)阻力影響的狀態(tài)下，根據(jù)從上述伺服電動(dòng)機(jī)的編碼器輸出的反饋信號(hào)和由上述手動(dòng)脈沖產(chǎn)生器產(chǎn)生的指令信號(hào)之間的偏差使上述伺服電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)，從而使上述進(jìn)給絲杠機(jī)構(gòu)彈性變形，在此時(shí)的上述進(jìn)給絲杠機(jī)構(gòu)的彈性反力的作用下，應(yīng)使尾架頂尖以低推力推壓上述工件。在上述尾架裝置中，優(yōu)選具有用于改變由上述手動(dòng)脈沖產(chǎn)生器產(chǎn)生的每I脈沖的指令信號(hào)的量的倍率設(shè)定部件。在上述尾架裝置中，優(yōu)選具有在上述低尾架推力推壓模式中當(dāng)施加到上述工件上的上述尾架頂尖的推力超過(guò)容許范圍時(shí)、使上述手動(dòng)脈沖產(chǎn)生器的操作無(wú)效的無(wú)效化部件。


圖I是表示具體實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明的尾架裝置的一實(shí)施方式的操作面板的主視圖；圖2是控制裝置的電路框圖；
圖3是構(gòu)成機(jī)床的主要裝置的簡(jiǎn)略主視圖；圖4是用于說(shuō)明調(diào)整尾架的低推力的操作的流程圖；圖5是表示來(lái)自手動(dòng)脈沖產(chǎn)生器的進(jìn)給絲杠機(jī)構(gòu)的進(jìn)給量與實(shí)際測(cè)量到的尾架頂尖的尾架推力的關(guān)系的曲線。
具體實(shí)施例方式如圖3所示，在機(jī)床的機(jī)器底座11上固定有具有電動(dòng)機(jī)10的頭架12。在電動(dòng)機(jī)10的旋轉(zhuǎn)軸上連接有用于夾緊工件W的端部的夾頭13。在機(jī)器底座11上設(shè)有導(dǎo)軌14。尾架15在導(dǎo)軌14上沿水平方向往返移動(dòng)。在尾架15上安裝有尾架頂尖16。尾架頂尖16被推壓入形成在工件W的自由端的中心孔(未圖示)。由此，工件W的自由端被支承。在機(jī)器底座11上設(shè)置有伺服電動(dòng)機(jī)17。在伺服電動(dòng)機(jī)17的旋轉(zhuǎn)軸上連結(jié)有絲杠18。絲杠18的前端擰入安裝在尾架15上的內(nèi)螺紋體19內(nèi)。利用絲杠18及內(nèi)螺紋體19構(gòu)成尾架15的進(jìn)給絲杠機(jī)構(gòu)(又稱絲桿機(jī)構(gòu))K。在伺服電動(dòng)機(jī)17上設(shè)有檢測(cè)伺服電動(dòng)機(jī)17的旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角度的編碼器20。編碼器20向偏差計(jì)數(shù)器46輸出與旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角度成比例的脈沖信號(hào)作為反饋信號(hào)Pf。如圖I所示，控制面板21設(shè)置在機(jī)器底座11的前表面。在控制面板21的上部設(shè)有具有觸摸面板功能、并且具有作為顯示部件的顯示畫(huà)面22的顯示部22Α。在控制面板21的中間部設(shè)有用于設(shè)定尾架頂尖16的推力的推力輸入鍵23。在顯示部22Α上設(shè)有顯示施加到工件W上的尾架頂尖16的推力的值的推力顯示部24。在控制面板21的下部設(shè)有前進(jìn)/后退開(kāi)關(guān)25。在下面所述的正常推力推壓模式的情況下，當(dāng)前進(jìn)/后退開(kāi)關(guān)25從中間位置切換為前進(jìn)位置時(shí)，圖3所示的伺服電動(dòng)機(jī)17旋轉(zhuǎn)，尾架15向靠近工件W的方向前進(jìn)。尾架頂尖16被推壓在工件W上，當(dāng)推力達(dá)到由推力輸入鍵23設(shè)定的正常設(shè)定值(例如I 5kN(千牛頓))時(shí)，尾架15在維持伺服電動(dòng)機(jī)17的轉(zhuǎn)矩輸出的狀態(tài)下停止移動(dòng)。當(dāng)前進(jìn)/后退開(kāi)關(guān)25從中間位置切換為后退位置時(shí)，伺服電動(dòng)機(jī)17反向旋轉(zhuǎn)，尾架15向遠(yuǎn)離工件W的方向后退。在顯示畫(huà)面22上設(shè)有功能菜單鍵組26。在功能菜單鍵組26上設(shè)有正常推力按壓鍵27及低推力按壓鍵28。當(dāng)正常推力按壓鍵27打開(kāi)時(shí)，由于選擇為正常推力推壓模式，因此顯示畫(huà)面22從菜單畫(huà)面切換為示出正常推力推壓模式。另外，當(dāng)?shù)屯屏Π磯烘I28打開(kāi)時(shí)，由于選擇為低推力推壓模式，因此顯示畫(huà)面22切換為圖I所示的示出低推力推壓模式。在控制面板21上設(shè)有手動(dòng)脈沖產(chǎn)生器31。手動(dòng)脈沖產(chǎn)生器31包括具有旋鈕32a的操作度盤(pán)32和借助軸33與操作度盤(pán)32相連接的編碼器34。操作度盤(pán)32設(shè)置在控制面 板21的表面上，編碼器34安裝在控制面板21的背面。當(dāng)手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)操作度盤(pán)32時(shí)，從編碼器34輸出與操作度盤(pán)32的旋轉(zhuǎn)角度成比例數(shù)量的脈沖信號(hào)。該脈沖信號(hào)經(jīng)由CPU 42作為指令信號(hào)Pc輸出到偏差計(jì)數(shù)器46。在控制面板21上設(shè)有作為移動(dòng)量調(diào)整部件的第I至第4倍率設(shè)定鍵35A至35D。第I至第4倍率設(shè)定鍵35A至3 用于將由手動(dòng)脈沖產(chǎn)生器31輸出的每個(gè)脈沖的尾架15的移動(dòng)量變更為原始值的I倍、10倍、100倍或1000倍。每個(gè)脈沖的移動(dòng)量例如為O. 0001mm。在顯示畫(huà)面22上設(shè)有用于顯示由第I至第4倍率設(shè)定鍵35A至3 選擇的倍率的值的倍率顯示部36。在顯示畫(huà)面22的上部設(shè)有用于顯示警報(bào)的警報(bào)顯示部37。在控制面板21的下部設(shè)有蜂鳴器38。接著，參考圖2說(shuō)明用于進(jìn)行各種控制過(guò)程的控制系統(tǒng)。如圖2所示，在控制裝置41中，設(shè)有用于根據(jù)各種類型的數(shù)據(jù)執(zhí)行預(yù)定的計(jì)算處理的CPU 42。在控制裝置41中，設(shè)有存儲(chǔ)用于執(zhí)行各種操作的控制程序的只讀存儲(chǔ)器(ROM) 43，并且設(shè)有用于臨時(shí)存儲(chǔ)各種類型的數(shù)據(jù)的隨機(jī)存儲(chǔ)器(RAM) 44。在控制裝置41上連接有推力輸入鍵23、前進(jìn)/后退開(kāi)關(guān)25、編碼器34及第I至第4倍率設(shè)定鍵35A至35D。在控制裝置41上還連接有顯示部22A。在顯示部22k的顯示畫(huà)面22上顯示有正常推力按壓鍵27及低推力按壓鍵28。另外，在控制裝置41上，經(jīng)由伺服電動(dòng)機(jī)放大器45 (功率放大部)連接有伺服電動(dòng)機(jī)17，以及連接有蜂鳴器38。在控制裝置41上連接有伺服電動(dòng)機(jī)放大器45的位置偏差計(jì)數(shù)器46。在偏差計(jì)數(shù)器46中，被輸入從伺服電動(dòng)機(jī)17的編碼器20輸出的脈沖信號(hào)構(gòu)成的反饋信號(hào)Pf。另外，在偏差計(jì)數(shù)器46中，經(jīng)由CPU 42被輸入命令信號(hào)Pc，其為從手動(dòng)脈沖產(chǎn)生器31的編碼器34輸出的脈沖信號(hào)。偏差計(jì)數(shù)器46計(jì)算反饋信號(hào)Pf與指令信號(hào)Pc之間的偏差(ΛΡ =Pf-Pc :也稱作累計(jì)脈沖)。偏差Λ P在電流放大部47中被放大。根據(jù)被放大的偏差ΛΡ驅(qū)動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)17。當(dāng)CPU 42被起動(dòng)時(shí)，控制裝置41根據(jù)按照存儲(chǔ)在ROM 43中的計(jì)算機(jī)程序由CPU42執(zhí)行的各種計(jì)算處理，執(zhí)行控制尾架操作所需的各種處理。CPU 42不是將計(jì)算機(jī)程序存儲(chǔ)在內(nèi)置于控制裝置41的ROM 43中，而是存儲(chǔ)在具有計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)的外部存儲(chǔ)裝置中。而且，CPU 42根據(jù)需要從該外部存儲(chǔ)裝置讀出計(jì)算機(jī)程序?？刂蒲b置41、CPU 42及第I至第4倍率設(shè)定鍵35Α至3 構(gòu)成倍率設(shè)定部件。另夕卜，控制面板21的推力輸入鍵23、推力顯示部24、以及正常推力按壓鍵27和控制裝置41構(gòu)成正常尾架推力設(shè)定部件。而且，控制面板21的推力顯示部24、低推力按壓鍵28、手動(dòng)脈沖產(chǎn)生器31、控制裝置41及具有偏差計(jì)數(shù)器46的伺服電動(dòng)機(jī)放大器45構(gòu)成低尾架推力設(shè)定部件。接著，主要參考圖4所示的流程圖說(shuō)明上述尾架裝置的操作。在工件W的端部被夾頭13夾緊的狀態(tài)下，通過(guò)操作控制面板21的各種鍵、開(kāi)關(guān)來(lái)進(jìn)行工件W的尾架頂尖16的推壓操作。那么，當(dāng)工件W為由金屬棒等一般的高強(qiáng)度材質(zhì)構(gòu)成時(shí)，在正常模式下，利用推力輸入鍵23輸入所需的推力、例如IkN至5kN之間的值，并存儲(chǔ)在RAM 44的規(guī)定的區(qū)域中。在該狀態(tài)下，當(dāng)將前進(jìn)/后退開(kāi)關(guān)25切換為前進(jìn)位置時(shí)，具有尾架頂尖16的尾架15朝向工件W移動(dòng)。而且，工件W被正常推力(I至5kN)保持在夾頭13與尾架頂尖16之間。尾架頂尖16的正常推力如背景技術(shù)中所述，通過(guò)進(jìn)行伺服電動(dòng)機(jī)17的轉(zhuǎn)矩限制控制來(lái)設(shè)定。在以正常推力保持工件W的狀態(tài)下，能夠針對(duì)工件W實(shí)施例如切削等加工。在加工結(jié)束后，若將前進(jìn)/后退開(kāi)關(guān)25向上述相反的方向切換，即切換至后退位置，則尾架15后退，從而尾架頂尖16離開(kāi)工件W。如下進(jìn)行例如合成樹(shù)脂等低強(qiáng)度的工件W的加工。步驟SI至步驟S18表示以與低強(qiáng)度的工件W對(duì)應(yīng)的低推力進(jìn)行的尾架頂尖16的推壓動(dòng)作及其相關(guān)動(dòng)作。以下，將步驟SI至步驟S18簡(jiǎn)稱為SI至S18。圖3表示尾架頂尖16從工件W離開(kāi)的狀態(tài)。在該狀態(tài)下，如圖4所示，在SI中，當(dāng)圖I所示的低推力按壓鍵28打開(kāi)時(shí)，顯示畫(huà)面22切換為低推力模式畫(huà)面的同時(shí)，在S2中，低推力按壓鍵28從非照明狀態(tài)切換為閃爍狀態(tài)。在S3中，推力顯示部24的讀數(shù)從正常模式下的設(shè)定值(正常推力例如I 5kN)切換為低推力模式下的實(shí)際的推力顯示(在初始狀態(tài)下為O. OkN)。該推力顯示的讀數(shù)的背景被改變顏色，使得工作人員易于識(shí)別。在S4中，當(dāng)工作人員手動(dòng)使操作度盤(pán)32向負(fù)㈠方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，從編碼器34向控制裝置41發(fā)送與操作度盤(pán)32的旋轉(zhuǎn)角度對(duì)應(yīng)數(shù)量的脈沖。然后，向偏差計(jì)數(shù)器46輸出將該脈沖的數(shù)量乘以由第I至第4倍率設(shè)定鍵35A至35D中任一個(gè)設(shè)定的倍率得到的值，來(lái)作為指令信號(hào)Pc。伺服電動(dòng)機(jī)17按照輸入到偏差計(jì)數(shù)器46中的指令信號(hào)Pc進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。這樣，當(dāng)從編碼器34經(jīng)由CPU 42向偏差計(jì)數(shù)器46輸出指令信號(hào)Pc時(shí)，偏差計(jì)數(shù)器46計(jì)算指令信號(hào)Pc與來(lái)自編碼器20的反饋信號(hào)Pf之間的偏差ΛΡ(累計(jì)脈沖)。當(dāng)偏差Λ P輸入到電流放大部47中時(shí)，伺服電動(dòng)機(jī)17按照從電流放大部47輸出并且根據(jù)偏差Δ P計(jì)算出的驅(qū)動(dòng)電流進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。伴隨著伺服電動(dòng)機(jī)17的旋轉(zhuǎn)，尾架15朝向工件W前進(jìn)。借助于手動(dòng)旋轉(zhuǎn)操作度盤(pán)32，尾架頂尖16從退避位置前進(jìn)至馬上與工件W相接觸的位置。此時(shí)，工作人員預(yù)先適當(dāng)?shù)剡x擇設(shè)定第I至第4倍率設(shè)定鍵35Α至35D中的一個(gè)，從而能夠調(diào)整每一脈沖的尾架頂尖16的移動(dòng)量。因此，通過(guò)根據(jù)工件W與尾架頂尖16之間的距離來(lái)改變倍率，能夠迅速且安全地使尾架頂尖16與工件W適當(dāng)?shù)亟佑|，而不使尾架頂尖16與工件W誤撞。即，當(dāng)距工件W的距離較長(zhǎng)時(shí)，可通過(guò)使用高倍率使尾架頂尖16快速移動(dòng)，隨著距工件W的距離變短，可通過(guò)使用更低的倍率使尾架頂尖16更慢速移動(dòng)。當(dāng)尾架頂尖16的前端被推壓向工件W并且尾架15及尾架頂尖16停止前進(jìn)時(shí)，工作人員暫時(shí)中止手動(dòng)脈沖產(chǎn)生器31的手動(dòng)旋轉(zhuǎn)。通過(guò)該動(dòng)作，伺服電動(dòng)機(jī)17停止旋轉(zhuǎn)，來(lái)自編碼器20的反饋信號(hào)Pf成為O。在該狀態(tài)下，當(dāng)再次手動(dòng)旋轉(zhuǎn)操作度盤(pán)32時(shí)，從編碼器34輸出脈沖作為指令信號(hào)Pc，因此計(jì)算出反饋信號(hào)Pf與指令信號(hào)Pc之間的偏差ΛΡ。然后，與該偏差ΛΡ對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電流從電流放大部47供給到伺服電動(dòng)機(jī)17。由此，在使尾架15及尾架頂尖16停止動(dòng)作的狀態(tài)下，伺服電動(dòng)機(jī)17微微轉(zhuǎn)動(dòng)，因此進(jìn)給絲杠機(jī)構(gòu)K的絲杠18及內(nèi)螺紋體19彈性(彎曲)變形。然后，在進(jìn)給絲杠機(jī)構(gòu)K的彈性反力的作用下，尾架頂尖16被以較低的推力推壓向工件W。在使尾架15及尾架頂尖16停止動(dòng)作的狀態(tài)下，伺服電動(dòng)機(jī)17的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩未受到尾架15的滑動(dòng)阻力的影響。因此，作為伺服電動(dòng)機(jī)17的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩，不需要設(shè)定為大于所需值。因此，能夠?qū)⑽布茼敿? 6的尾架推力設(shè)定為低推力。如上設(shè)置，尾架頂尖16被以由基于進(jìn)給絲杠機(jī)構(gòu)K的彈性變形的推力引起的低推力推壓向工件W。此時(shí)的推力的數(shù)值顯示在推力顯示部24上。當(dāng)顯示在推力顯示部24上的數(shù)值成為目標(biāo)數(shù)值(例如O. 8kN)時(shí)，工作人員停止手動(dòng)旋轉(zhuǎn)操作度盤(pán)32。當(dāng)操作度盤(pán)32的手動(dòng)旋轉(zhuǎn)停止時(shí)，由于從編碼器34不會(huì)重新產(chǎn)生指令信號(hào)Pc，使得反饋信號(hào)Pf與指令信號(hào)Pc之間的偏差ΛΡ變?yōu)?，因此伺服電動(dòng)機(jī)17的旋轉(zhuǎn)被伺服電動(dòng)機(jī)放大器控制，成為所謂的伺服鎖定狀態(tài)。此時(shí)，在伺服電動(dòng)機(jī)17上，即使受到進(jìn)給絲杠機(jī)構(gòu)K的彈性反力，由于將偏差Λ P保持為0，即保持伺服電動(dòng)機(jī)17的旋轉(zhuǎn)角位置，因此也繼續(xù)供給伺服電動(dòng)機(jī)17所需的驅(qū)動(dòng)電流。其結(jié)果，對(duì)進(jìn)給絲杠機(jī)構(gòu)K的絲杠18施加所需的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩的同時(shí)，在進(jìn)給絲杠機(jī)構(gòu)K的彈性反力的作用下，對(duì)尾架頂尖16施加所需的推力。如圖5所示可知，當(dāng)由來(lái)自基于手動(dòng)脈沖產(chǎn)生器31的操作的編碼器34的指令信號(hào)Pc產(chǎn)生的伺服電動(dòng)機(jī)17的旋轉(zhuǎn)量、即指示的進(jìn)給絲杠機(jī)構(gòu)K的進(jìn)給量(μπι)向負(fù)方向增加時(shí)，實(shí)際測(cè)量到的尾架頂尖16的推力與此大致成正比地增加。實(shí)際測(cè)量了多次尾架頂尖16的推力，并且得到了大致相同的結(jié)果。在S5中，CPU 42判斷實(shí)際的推力Fx是否等于或小于預(yù)先設(shè)定的最大推力值Fmax(例如IOkN)。例如，出于某些原因，當(dāng)尾架頂尖16與機(jī)器底座11的一部分相接觸時(shí)，在伺服電動(dòng)機(jī)17或傳輸系統(tǒng)上有可能作用有過(guò)大的負(fù)荷。因此，當(dāng)實(shí)際的推力Fx超過(guò)最大推力值Fmax時(shí)，在S6中，CPU 42在警報(bào)顯示部37中顯示警報(bào)，使蜂鳴器38工作。由此，向工作人員通知在尾架頂尖16中產(chǎn)生有異常。在S7中，作為無(wú)效化部件的CPU 42使操作度盤(pán)32朝向負(fù)方向手動(dòng)旋轉(zhuǎn)無(wú)效。接著，在S8中，工作人員向正方向手動(dòng)操作操作度盤(pán)32，使尾架15向遠(yuǎn)離工件W的方向移動(dòng)。由此，實(shí)際的推力Fx減少。當(dāng)實(shí)際的推力Fx成為最大推力值Fmax及以下時(shí)，在S9中，CPU 42解除警報(bào)(包括蜂鳴器)，之后返回S4。這樣，工作人員通過(guò)向正方向手動(dòng)旋轉(zhuǎn)操作度盤(pán)32來(lái)使尾架15后退，從而能夠消除在尾架頂尖16中產(chǎn)生的異常。另一方面，當(dāng)實(shí)際的推力Fx為最大推力值Fmax及以下時(shí),在SlO中，當(dāng)工作人員再度打開(kāi)低推力按壓鍵28時(shí)，在Sll中，CPU 42判斷實(shí)際的推力Fx是否在容許范圍(例如在O. 5kN至I. OkN之間，包括端點(diǎn))內(nèi)。當(dāng)實(shí)際的推力Fx在容許范圍外時(shí)，在S12中，CPU42在警報(bào)顯示部37中顯示警報(bào)。在S13中，當(dāng)工作人員使表示警報(bào)的標(biāo)志復(fù)位時(shí)，在S14中，CPU 42解除警報(bào)(包括蜂鳴器)，之后返回S4。在此，由于實(shí)際的推力Fx在容許范圍夕卜，因此產(chǎn)生了警報(bào)，通知工作人員該狀態(tài)。但是，由于該狀態(tài)絕不是危險(xiǎn)的狀態(tài)，因此CPU42不使操作度盤(pán)32的手動(dòng)旋轉(zhuǎn)無(wú)效。在Sll中，當(dāng)實(shí)際的推力Fx在容許范圍內(nèi)時(shí)，在S15中，CPU 42將低推力按壓鍵28從閃爍狀態(tài)切換為點(diǎn)亮狀態(tài)。與此同時(shí)，CPU 42使由操作度盤(pán)32的手動(dòng)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的推力的調(diào)整無(wú)效。其結(jié)果，尾架頂尖16的實(shí)際的推力Fx被設(shè)定為目標(biāo)推力。接著，在S16中，開(kāi)始加工工件W。在S17中，CPU 42判斷加工中的工件W上是否沒(méi)有作用有異常的過(guò)大推力，即實(shí)際的推力Fx是否在容許范圍(例如±0.2kN)內(nèi)。只要實(shí)際的推力Fx在容許范圍內(nèi)，CPU 42就判斷為加工正常進(jìn)行，直至最后完成加工工件W。當(dāng)實(shí)際的推力Fx在容許范圍外時(shí)，在S18中，CPU 42使控制裝置41向伺服電動(dòng)機(jī)17輸出緊急停止信號(hào)，使用于加工工件W的操作緊急停止。采用本實(shí)施方式，能夠獲得如下所述的作用效果。(I)在控制面板21的顯示畫(huà)面22上顯示功能菜單鍵組26。通過(guò)打開(kāi)這些功能菜單鍵組26中的低推力按壓鍵28，工作人員將顯示畫(huà)面22切換為表示低推力推壓模式的顯示。另外，在控制面板21上設(shè)有包括操作度盤(pán)32的手動(dòng)脈沖產(chǎn)生器31。工作人員手動(dòng)旋轉(zhuǎn)操作度盤(pán)32，從而從編碼器34產(chǎn)生用于驅(qū)動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)17的脈沖。偏差計(jì)數(shù)器46計(jì)算 來(lái)自伺服電動(dòng)機(jī)17的編碼器20的反饋信號(hào)Pf與來(lái)自手動(dòng)脈沖產(chǎn)生器31的編碼器34的指令信號(hào)Pc之間的偏差Λ P。進(jìn)一步，向工件W推壓尾架頂尖16，使尾架15及尾架頂尖16停止在所需的位置，從而設(shè)為伺服電動(dòng)機(jī)17的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩未受到尾架15的滑動(dòng)阻力影響的狀態(tài)。在該狀態(tài)下，通過(guò)手動(dòng)旋轉(zhuǎn)操作度盤(pán)32并從編碼器34輸出指令信號(hào)Pc，偏差計(jì)數(shù)器46計(jì)算反饋信號(hào)Pf與指令信號(hào)Pc之間的偏差ΛΡ。根據(jù)該偏差ΛΡ，伺服電動(dòng)機(jī)17微微轉(zhuǎn)動(dòng)，從而進(jìn)給絲杠機(jī)構(gòu)K彈性變形。在此時(shí)產(chǎn)生的進(jìn)給絲杠機(jī)構(gòu)K的彈性反力的作用下，尾架頂尖16被推壓向工件W。因此，在將尾架頂尖16推壓到工件W上之后，借助于操作度盤(pán)32的手動(dòng)旋轉(zhuǎn)，能夠容易地在小推力范圍內(nèi)細(xì)微調(diào)整尾架頂尖16的推力。(2)利用第I至第4倍率設(shè)定鍵35A至3 能夠改變從編碼器34輸出的指令信號(hào)Pc的每個(gè)脈沖的量。因此，在直至尾架頂尖16接觸工件W的期間，能夠容易地將尾架15的進(jìn)給速度調(diào)整為適當(dāng)?shù)乃俣?，而且，也能夠?xì)微調(diào)整推力值。因而，工作人員能夠選擇適合于操作的進(jìn)給速度，而且，也能夠快速地將推力調(diào)整為適當(dāng)值。甚至能夠改進(jìn)操作的效率及有助于操作。(3)在尾架頂尖16與工件W相卡合之后，工作人員一邊目視顯示在推力顯示部24上的實(shí)際的推力值一邊手動(dòng)旋轉(zhuǎn)操作度盤(pán)32。如此設(shè)置，能夠獲得適合于低強(qiáng)度的工件W的低推力的尾架壓力。因而，能夠以較高的精度加工低強(qiáng)度的工件W。(4)即使工件W接收來(lái)自尾架的低推力，若推力值在容許范圍外，則CPU 42也在警報(bào)顯示部37中顯示警報(bào)，使操作度盤(pán)32的手動(dòng)旋轉(zhuǎn)無(wú)效。因而，工作人員通過(guò)再次操作度盤(pán)32，能夠?qū)崿F(xiàn)適當(dāng)?shù)牡屯屏Φ奈布懿僮?。另外，上述?shí)施方式也可以如下所述進(jìn)行變形。在上述實(shí)施方式中，也可以取代觸摸面板將功能菜單鍵組26變更為機(jī)械按鍵。在該情況下，優(yōu)選地與各個(gè)鍵相對(duì)應(yīng)地顯示有無(wú)操作等。也可以利用壓力傳感器來(lái)檢測(cè)由尾架頂尖16對(duì)工件W施加的實(shí)際的推力。在該情況下，壓力傳感器夾設(shè)在尾架15與安裝在尾架15上的尾架頂尖16之間。附圖標(biāo)記說(shuō)明K、絲杠機(jī)構(gòu)；W、工件；ΛΡ、偏差；Fx、推力；Pc、指令信號(hào)；Pf、反饋信號(hào)；15、尾架；
16、尾架頂尖；17、伺服電動(dòng)機(jī)；20、34、編碼器；28、低推力按壓鍵；31、手動(dòng)脈沖產(chǎn)生器。
權(quán)利要求
1.一種尾架裝置，其將借助伺服電動(dòng)機(jī)經(jīng)由進(jìn)給絲杠機(jī)構(gòu)往返移動(dòng)的尾架的尾架頂尖推壓在工件上來(lái)支承所述工件，其特征在于，該尾架裝置包括 正常尾架推力設(shè)定部件，其將支承所述工件所需的尾架推力設(shè)定為所述伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩限制值； 低尾架推力設(shè)定部件，其通過(guò)手動(dòng)操作對(duì)所述尾架頂尖施加比上述正常尾架推力低的尾架推力； 顯示部件，其顯示施加到上述工件上的所述尾架頂尖的尾架推力。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的尾架裝置，其特征在于， 上述低尾架推力設(shè)定部件包括 低尾架推力按壓鍵，其將顯示部件的畫(huà)面設(shè)定為低尾架推力推壓模式； 手動(dòng)脈沖產(chǎn)生器，其通過(guò)手動(dòng)操作產(chǎn)生用于驅(qū)動(dòng)所述伺服電動(dòng)機(jī)的脈沖， 通過(guò)將上述尾架頂尖推壓在工件上并使上述尾架及上述尾架頂尖停止動(dòng)作，在上述伺服電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩未受到所述尾架的滑動(dòng)阻力影響的狀態(tài)下，根據(jù)從上述伺服電動(dòng)機(jī)的編碼器輸出的反饋信號(hào)和由上述手動(dòng)脈沖產(chǎn)生器產(chǎn)生的指令信號(hào)的之間偏差，使上述伺服電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)，從而使上述進(jìn)給絲杠機(jī)構(gòu)彈性變形，在此時(shí)的上述進(jìn)給絲杠機(jī)構(gòu)的彈性反力的作用下，使尾架頂尖以低推力推壓上述工件。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的尾架裝置，其特征在于， 該尾架裝置還包括用于改變由上述手動(dòng)脈沖產(chǎn)生器產(chǎn)生的每個(gè)脈沖的指令信號(hào)的量的倍率設(shè)定部件。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的尾架裝置，其特征在于， 上述尾架裝置還包括在上述低尾架推力推壓模式中當(dāng)施加到上述工件上的上述尾架頂尖的推力超過(guò)容許范圍時(shí)，使上述手動(dòng)脈沖產(chǎn)生器的操作無(wú)效的無(wú)效化部件。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種尾架裝置。在控制面板21上設(shè)有顯示畫(huà)面22。工作人員打開(kāi)顯示在顯示畫(huà)面22上的功能菜單鍵組26的低推力按壓鍵28。在該狀態(tài)下，工作人員旋轉(zhuǎn)操作手動(dòng)脈沖產(chǎn)生器31的操作度盤(pán)32，使編碼器34產(chǎn)生脈沖。從編碼器34輸出脈沖信號(hào)作為指令信號(hào)，根據(jù)該指令信號(hào)驅(qū)動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)17，從而使尾架前進(jìn)。在使尾架頂尖的前端與工件的中心孔相接觸的狀態(tài)下，工作人員轉(zhuǎn)動(dòng)操作度盤(pán)32，細(xì)微調(diào)整伺服電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩。由此，細(xì)微調(diào)整尾架頂尖的推力，因此尾架頂尖被以低推力推壓向工件。
文檔編號(hào)B23B23/00GK102958632SQ201080020188
公開(kāi)日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2010年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月28日
發(fā)明者鬼島哲也, 脅海道豐, 后藤久夫, 脅田三喜雄 申請(qǐng)人:山崎馬扎克公司