具備旋轉(zhuǎn)工作臺的機(jī)床的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種具備旋轉(zhuǎn)工作臺的機(jī)床。該機(jī)床具有安裝工件的旋轉(zhuǎn)工作臺、對該旋轉(zhuǎn)工作臺的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行夾緊的夾緊機(jī)構(gòu)、以及對由該夾緊機(jī)構(gòu)進(jìn)行的夾緊動作的完成進(jìn)行檢測的傳感器。在控制機(jī)床的數(shù)值控制裝置中，事先考慮傳感器的反饋信號的處理時間和至機(jī)床的下一動作的時間，計算出夾緊機(jī)構(gòu)實(shí)質(zhì)上需要的動作的所需時間。并且，基于該計算出的所需時間控制夾緊機(jī)構(gòu)，從而縮短夾緊或松開動作的周期。
【專利說明】具備旋轉(zhuǎn)工作臺的機(jī)床
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及具備旋轉(zhuǎn)工作臺的機(jī)床。
【背景技術(shù)】
[0002]為了將旋轉(zhuǎn)工作臺的相位分度后保持該相位而在具備該旋轉(zhuǎn)工作臺的機(jī)床上設(shè)置有夾緊機(jī)構(gòu)。例如，如日本特開2009-83013號公報所記載的那樣，該夾緊機(jī)構(gòu)是通過利用按壓部件等按壓與旋轉(zhuǎn)工作臺成為一體的圓板來保持(夾緊)分度后的相位，另外與其相反，能夠開放(松開)利用該按壓部件夾持的圓板的夾持而使旋轉(zhuǎn)工作臺旋轉(zhuǎn)的機(jī)構(gòu)。
[0003]另外，在日本特開2009-248242號公報中已知有在旋轉(zhuǎn)工作臺所具備的夾緊裝置中，通過基于位置偏差信息進(jìn)行夾緊狀態(tài)的判定來進(jìn)行夾緊動作后的夾緊的確認(rèn)。
[0004]在以往的夾緊機(jī)構(gòu)中，使用傳感器確認(rèn)夾緊以及松開動作的完成，確認(rèn)后進(jìn)行下一動作。使用圖4的流程圖對與該夾緊機(jī)構(gòu)相關(guān)聯(lián)的動作(夾緊(松開)處理)的順序進(jìn)行說明。
[0005](I)從機(jī)床的數(shù)值控制裝置輸出夾緊(或松開)開始指令信號。
[0006]( 2 )開始夾緊機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)式夾緊(或松開)動作。
[0007](3)利用傳感器檢測夾緊機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)式夾緊(或松開)動作的完成。
[0008](4)從數(shù)值控制裝置輸出機(jī)床的下一動作的指令信號。
[0009]如圖4所示，從(I)的輸出夾緊(或松開)開始指令信號的時點(diǎn)至(4)的從數(shù)值控制裝置輸出機(jī)床的下一動作的指令信號的時點(diǎn)的時間(即夾緊機(jī)構(gòu)動作時間)是Ta。在當(dāng)前的夾緊機(jī)構(gòu)中，由于該夾緊機(jī)構(gòu)動作時間Ta不恒定，所以利用傳感器以及機(jī)床的數(shù)值控制裝置測定求出。然而，用于夾緊(松開)的實(shí)際的動作時間(實(shí)際夾緊機(jī)構(gòu)動作時間)是從(I)的輸出夾緊(或松開)開始指令信號至(2)的夾緊機(jī)構(gòu)的夾緊(松開)動作開始的時間Tb。
[0010]因此，可以說夾緊(松開)處理多花費(fèi)了從夾緊機(jī)構(gòu)動作時間Ta減去實(shí)際夾緊機(jī)構(gòu)動作時間Tb后的處理時間Tc (=Ta-Tb).由于該處理時間Tc基本取決于設(shè)備的處理能力(信號傳輸所花費(fèi)的時間、信號處理所花費(fèi)的時間)，所以是幾乎恒定的時間。對于高速地進(jìn)行夾緊(松開)的高速夾緊機(jī)構(gòu)來說，該處理時間Tc在夾緊機(jī)構(gòu)動作時間Ta中所占的比例較大，是不能忽略的時間長度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]因此，本發(fā)明的目的在于提供，事先考慮傳感器的反饋信號的處理時間和至機(jī)床的下一動作的時間，利用機(jī)床的數(shù)值控制裝置計算出夾緊機(jī)構(gòu)實(shí)質(zhì)上需要的動作的所需時間，基于求出的實(shí)質(zhì)的動作的所需時間來控制夾緊機(jī)構(gòu)，從而能夠縮短夾緊或松開動作的周期的具備旋轉(zhuǎn)工作臺的機(jī)床。
[0012]基于本發(fā)明的具備旋轉(zhuǎn)工作臺的機(jī)床通過數(shù)值控制裝置控制，并具有:安裝工件的旋轉(zhuǎn)工作臺；對該旋轉(zhuǎn)工作臺的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行夾緊的夾緊機(jī)構(gòu)；檢測該夾緊機(jī)構(gòu)進(jìn)行的夾緊動作或松開動作的完成并輸出完成信號的傳感器。另外，該機(jī)床具備:夾緊機(jī)構(gòu)動作時間計時部，其在執(zhí)行加工程序，從上述數(shù)值控制裝置輸出夾緊指令或松開指令時，對輸出該指令后，至利用上述傳感器檢測出夾緊完成或松開完成而使上述機(jī)床開始下一動作的夾緊機(jī)構(gòu)動作時間進(jìn)行計時；夾緊機(jī)構(gòu)動作時間存儲部，其存儲上述計時后的夾緊機(jī)構(gòu)動作時間；以及實(shí)際夾緊機(jī)構(gòu)動作時間計算部，其求出從上述存儲的夾緊機(jī)構(gòu)動作時間減去預(yù)先設(shè)定的從夾緊機(jī)構(gòu)動作完成至機(jī)床開始下一動作的時間而得的實(shí)際夾緊機(jī)構(gòu)動作時間。并且，上述控制裝置以利用上述夾緊機(jī)構(gòu)動作時間計算部求出的實(shí)際夾緊機(jī)構(gòu)動作時間的周期輸出夾緊指令或松開指令，開始下一動作。
[0013]上述實(shí)際夾緊機(jī)構(gòu)動作時間計算部求出從存儲于上述夾緊機(jī)構(gòu)動作時間存儲部的夾緊機(jī)構(gòu)動作時間中最長的時間減去預(yù)先設(shè)定的從夾緊機(jī)構(gòu)動作完成至上述機(jī)床開始下一動作的時間而得的值作為實(shí)際夾緊機(jī)構(gòu)動作時間。
[0014]上述實(shí)際夾緊機(jī)構(gòu)動作時間計算部也可以求出從存儲于上述夾緊機(jī)構(gòu)動作時間存儲部的從上次的夾緊動作或松開動作至規(guī)定次數(shù)前的夾緊動作或松開動作的夾緊機(jī)構(gòu)動作時間中最長的時間減去預(yù)先設(shè)定的從夾緊機(jī)構(gòu)動作完成至上述機(jī)床開始下一動作的時間而得的值作為實(shí)際夾緊機(jī)構(gòu)動作時間。
[0015]上述實(shí)際夾緊機(jī)構(gòu)動作時間計算部還可以求出從存儲于上述夾緊機(jī)構(gòu)動作時間存儲部的上次的夾緊動作或松開動作的夾緊機(jī)構(gòu)動作時間減去預(yù)先設(shè)定的從夾緊機(jī)構(gòu)動作完成至機(jī)床開始下一動作的時間而得的時間作為實(shí)際夾緊機(jī)構(gòu)動作時間。
[0016]上述夾緊機(jī)構(gòu)動作時間存儲部也可以不存儲上述機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)開始后的上述旋轉(zhuǎn)工作臺的夾緊機(jī)構(gòu)的第一次動作的上述夾緊機(jī)構(gòu)動作時間。
[0017]作為上述傳感器，能夠使用位置檢測傳感器、位移傳感器、壓力傳感器、流量傳感器的任意一種。
[0018]通過本發(fā)明，能夠提供如下具備旋轉(zhuǎn)工作臺的機(jī)床，S卩，事先考慮傳感器的反饋信號的處理時間和至機(jī)床的下一動作的時間，利用機(jī)床的數(shù)值控制裝置計算出夾緊機(jī)構(gòu)的實(shí)質(zhì)上需要的動作的所需時間，基于求出的實(shí)質(zhì)性動作的所需時間來控制夾緊機(jī)構(gòu)，從而能夠縮短夾緊或松開動作的周期。
[0019]從參照附圖的以下實(shí)施例的說明可知本發(fā)明的上述以及其他目的以及特點(diǎn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是對具備旋轉(zhuǎn)工作臺的機(jī)床進(jìn)行說明的圖。
[0021]圖2是對將圖1的旋轉(zhuǎn)工作臺的相位分度后保持該相位的夾緊機(jī)構(gòu)進(jìn)行說明的圖。
[0022]圖3是對圖2的夾緊機(jī)構(gòu)的動作進(jìn)行說明的流程圖。
[0023]圖4是對以往的夾緊機(jī)構(gòu)的動作進(jìn)行說明的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]使用圖1對具備旋轉(zhuǎn)工作臺的機(jī)床進(jìn)行說明。
[0025]機(jī)床20具備旋轉(zhuǎn)工作臺22?？刂圃摍C(jī)床20的數(shù)值控制裝置10具備數(shù)值控制部11、伺服控制部12以及夾緊控制部13。機(jī)床20具備驅(qū)動旋轉(zhuǎn)工作臺22的馬達(dá)21。旋轉(zhuǎn)工作臺22利用圖2所示的夾緊機(jī)構(gòu)固定分度出的相位。[0026]數(shù)值控制裝置10的數(shù)值控制部11具備能夠進(jìn)行高速運(yùn)算處理的微處理器(CPU)，解析用于加工工件的NC程序，按照每I塊處理解析后的NC程序。若由數(shù)值控制部11處理后的NC程序的塊包括夾緊指令，則數(shù)值控制部11將該夾緊指令發(fā)送給夾緊控制部13。夾緊控制部13將夾緊(松開)動作的指令指示給動作設(shè)備20的夾緊機(jī)構(gòu)，進(jìn)行夾緊機(jī)構(gòu)的夾緊(松開)的控制。另外，數(shù)值控制裝置10具備計時器功能和存儲各種數(shù)據(jù)的存儲器。
[0027]以下，使用圖2以及圖3，對用于保持圖1的分度后的旋轉(zhuǎn)工作臺的相位的夾緊機(jī)構(gòu)的夾緊(或松開)的控制進(jìn)行說明。
[0028]如圖2所示，利用圓板支架3保持夾緊圓板2，旋入螺栓4，從而將夾緊圓板2固定在馬達(dá)21 (圖1)的軸I上。將傳感器6固定在圓柱5上。利用螺栓9將背板8固定在該圓柱5上。
[0029]在對夾緊圓板2進(jìn)行夾緊時，按壓至夾緊圓板2的按壓部件7上升，利用該按壓部件7和背板8夾住夾緊圓板2。利用傳感器6檢測該按壓部件7上升而按壓了夾緊圓板2的情況(即利用按壓部件7和背板8夾緊了夾緊圓板2的情況)。另外，還利用該傳感器6檢測按壓部件7下降，解除了夾緊圓板2的按壓。
[0030]與以往公知的夾緊機(jī)構(gòu)相同，利用空氣等的驅(qū)動力進(jìn)行按壓部件7的上升和下降。另外，上升傳感器6能夠使用位置檢測傳感器、位移傳感器、壓力傳感器、流量傳感器的任意一種。
[0031]接下來，使用圖3對圖2的夾緊機(jī)構(gòu)的夾緊動作進(jìn)行說明。
[0032]在圖3中，(a)表示控制機(jī)床20的數(shù)值控制裝置10輸出了夾緊(或松開)開始指令的時點(diǎn)。(b)表示接受了夾緊(或松開)開始指令的夾緊機(jī)構(gòu)開始夾緊(或松開)動作，并繼續(xù)執(zhí)行。(c)表示傳感器6檢測出夾緊機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)式夾緊(或松開)動作的完成，并將完成信號輸出給數(shù)值控制裝置10的時點(diǎn)。另外，(d)表示從數(shù)值控制裝置輸出機(jī)床的下一動作的開始指令信號的時點(diǎn)。
[0033]首先，事先利用實(shí)驗分別測定求出檢測夾緊(或松開)的完成的傳感器6的反饋信號的處理時間Tel、和從該傳感器6的夾緊(或松開)的完成檢測至機(jī)床20的下一動作開始的處理時間Tc2。并且，將該合計處理時間Tc (=Tcl+Tc2)存儲至數(shù)值控制裝置10的存儲器15。另外，該處理時間Tc是固定值，在圖3中指從(b)的夾緊機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)式夾緊(或松開)動作完成至(d)的從數(shù)值控制裝置10輸出機(jī)床20的下一動作的開始指令信號的時點(diǎn)的期間。另外，在能夠沒有時間延遲地對從(b)的夾緊(松開)動作的完成的時點(diǎn)至(d)的從數(shù)值控制裝置10輸出機(jī)床20的下一動作的開始指令信號的時點(diǎn)進(jìn)行測定的條件下進(jìn)行該實(shí)驗。
[0034]接下來，實(shí)際使用機(jī)床20進(jìn)行工件的加工，且執(zhí)行圖3 (a)到(d)的工序，對從輸出了(a)的夾緊(或松開)開始指令信號的時點(diǎn)至(d)的從數(shù)值控制裝置10輸出機(jī)床20的下一動作的指令信號的時點(diǎn)的時間(即夾緊機(jī)構(gòu)夾緊或松開所花費(fèi)的時間亦即夾緊機(jī)構(gòu)動作時間)Ta進(jìn)行測定，并存儲于存儲器15。另外，所謂“從數(shù)值 控制裝置10輸出機(jī)床20的下一動作的指令信號的時點(diǎn)”也可以為“接受來自傳感器6的夾緊(松開)信號，數(shù)值控制裝置10輸出了控制軸的聯(lián)鎖解除信號等的時點(diǎn)”。
[0035]測定η次夾緊機(jī)構(gòu)動作時間Ta，將其測定結(jié)果Tal、Ta2、Ta3……Tan存儲于存儲器15。并且，求出存儲于存儲器15的η個夾緊機(jī)構(gòu)動作時間(Tal、Ta2、Ta3……Tan)中最長的時間作為最大夾緊機(jī)構(gòu)動作時間Ta.max。根據(jù)在夾緊機(jī)構(gòu)的動作穩(wěn)定前所需的時間決定該測定夾緊機(jī)構(gòu)動作時間Ta的次數(shù)‘η’。在夾緊機(jī)構(gòu)的動作的穩(wěn)定性好的情況下，‘η’可以是較小的數(shù)，相反，在夾緊機(jī)構(gòu)的動作的穩(wěn)定性差的情況下，使‘η’為較大的數(shù)。
[0036]機(jī)床所具有的“實(shí)際夾緊機(jī)構(gòu)動作時間計算部”提取存儲于存儲器15的η個夾緊機(jī)構(gòu)動作時間中最長的時間作為最大夾緊機(jī)構(gòu)動作時間Ta *max0該“實(shí)際夾緊機(jī)構(gòu)動作時間計算部”還根據(jù)提取出的最大夾緊機(jī)構(gòu)動作時間Ta.max和處理時間Tc計算出夾緊(松開)動作的實(shí)際夾緊動作時間Tb, (=Ta.max-Tc)。
[0037]如上所述那樣計算出了實(shí)際夾緊動作時間Tb，之后，從數(shù)值控制裝置10輸出夾緊(松開)開始指令信號(圖3 (a))。并且，在輸出夾緊(松開)開始指令信號后經(jīng)過了實(shí)際夾緊動作時間Tb，的時點(diǎn)，數(shù)值控制裝置10輸出夾緊(松開)的動作信號，且如圖3 Ce)所示那樣，輸出機(jī)床20的下一動作的開始指令。這樣，由于能夠提前處理時間Tc(是固定值，是從夾緊機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)式夾緊或松開動作的完成至從數(shù)值控制裝置輸出下一動作的開始指令信號的時點(diǎn)的期間)進(jìn)行機(jī)床20的下一動作的開始，所以相應(yīng)地能夠縮短周期。
[0038]另外，雖然上述的“實(shí)際夾緊機(jī)構(gòu)動作時間計算部”將圖3 (e)所示的用于計算輸出機(jī)床20的下一動作的開始指令的時點(diǎn)的上述最大夾緊機(jī)構(gòu)動作時間Ta.max設(shè)為存儲在存儲器15中的η個夾緊機(jī)構(gòu)動作時間(Tal、Ta2、Ta3……Tan)最長的時間，但也可以對其進(jìn)行替換，將前一次(之前)的夾緊(或松開)動作至前m (m為固定值,1 <m<n)次的夾緊動作的m個夾緊機(jī)構(gòu)動作時間中最長的時間作為最大夾緊機(jī)構(gòu)動作時間Ta ?maxο即,通過從這樣求出的Ta ^max減去上述處理時間Tc,來求出輸出機(jī)床20的下一動作的開始指令的時點(diǎn)。
[0039]上述的“實(shí)際夾緊機(jī)構(gòu)動作時間計算部”還可以將圖3 (e)所示的、用于計算輸出機(jī)床20的下一動作的開始指令的時點(diǎn)的上述最大夾緊機(jī)構(gòu)動作時間Ta -max設(shè)為上次(之前)的夾緊(或松開)動作的夾緊機(jī)構(gòu)動作時間。即，通過從這樣求出的Ta.max減去上述處理時間Tc，來求出輸出機(jī)床20的下一動作的開始指令的時點(diǎn)。
[0040]另外，在圓柱這樣的夾緊機(jī)構(gòu)中，在暫且停止后的第一次運(yùn)轉(zhuǎn)中，其動作時間比通常的情況長，所以該動作時間不用于實(shí)際夾緊動作時間Tb的計算。在該情況下，將在第二次或其以后的運(yùn)轉(zhuǎn)中得到的夾緊機(jī)構(gòu)動作時間用于實(shí)際夾緊動作時間Tb，的計算。
[0041]另外，也可以假定夾緊機(jī)構(gòu)動作未順利進(jìn)行，在考慮設(shè)備動作圖案的基礎(chǔ)上，預(yù)先決定機(jī)床的控制裝置進(jìn)行夾緊機(jī)構(gòu)動作指令后至得到夾緊機(jī)構(gòu)動作完成信號的時間的最大允許時間Tm。但使該最大允許時間Tm比實(shí)際夾緊動作時間Tb，長。在機(jī)床的控制裝置進(jìn)行了夾緊機(jī)構(gòu)動作開始指令后，即便經(jīng)過了上述最大允許時間Tm，若得不到夾緊機(jī)構(gòu)動作完成信號，則也不進(jìn)行機(jī)床20的下一動作。
[0042]通過本發(fā)明，能夠提供如下具備旋轉(zhuǎn)工作臺的機(jī)床，即，事先考慮傳感器的反饋信號的處理時間和至下一動作的時間，利用機(jī)床的數(shù)值控制裝置計算出夾緊機(jī)構(gòu)實(shí)質(zhì)需要的動作的所需時間，基于這樣求出的實(shí)質(zhì)性動作的所需時間來控制夾緊機(jī)構(gòu)，從而能夠縮短夾緊或松開動作的周期。
【權(quán)利要求】
1.一種具備旋轉(zhuǎn)工作臺的機(jī)床，通過數(shù)值控制裝置控制，其特征在于， 上述機(jī)床具有:安裝工件的旋轉(zhuǎn)工作臺；對該旋轉(zhuǎn)工作臺的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行夾緊的夾緊機(jī)構(gòu)；以及檢測該夾緊機(jī)構(gòu)進(jìn)行的夾緊動作或松開動作的完成并輸出完成信號的傳感器，還具備: 夾緊機(jī)構(gòu)動作時間計時部，其在執(zhí)行加工程序，從上述數(shù)值控制裝置輸出夾緊指令或松開指令時，對輸出該指令后至利用上述傳感器檢測出夾緊完成或松開完成而使上述機(jī)床開始下一動作的夾緊機(jī)構(gòu)動作時間進(jìn)行計時； 夾緊機(jī)構(gòu)動作時間存儲部，其存儲上述計時后的夾緊機(jī)構(gòu)動作時間；以及實(shí)際夾緊機(jī)構(gòu)動作時間計算部，其求出從上述存儲的夾緊機(jī)構(gòu)動作時間減去預(yù)先設(shè)定的從夾緊機(jī)構(gòu)動作完成至機(jī)床開始下一動作的時間而得的實(shí)際夾緊機(jī)構(gòu)動作時間， 上述控制裝置以利用上述夾緊機(jī)構(gòu)動作時間計算部求出的實(shí)際夾緊機(jī)構(gòu)動作時間的周期輸出夾緊指令或松開指令，開始下一動作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具備旋轉(zhuǎn)工作臺的機(jī)床，其特征在于， 上述實(shí)際夾緊機(jī)構(gòu)動作時間計算部求出從存儲于上述夾緊機(jī)構(gòu)動作時間存儲部的夾緊機(jī)構(gòu)動作時間中最長的時間減去預(yù)先設(shè)定的從夾緊機(jī)構(gòu)動作完成至上述機(jī)床開始下一動作的時間而得的值作為實(shí)際夾緊機(jī)構(gòu)動作時間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具備旋轉(zhuǎn)工作臺的機(jī)床，其特征在于， 上述實(shí)際夾緊機(jī)構(gòu)動作時間計算部求出從存儲于上述夾緊機(jī)構(gòu)動作時間存儲部的、從上次的夾緊動作或松開動作至規(guī)定次數(shù)前的夾緊動作或松開動作的夾緊機(jī)構(gòu)動作時間中最長的時間減去預(yù)先設(shè)定的從夾緊機(jī)構(gòu)動作完成至上述機(jī)床開始下一動作的時間而得的值作為實(shí)際夾緊機(jī)構(gòu)動作時間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具備旋轉(zhuǎn)工作臺的機(jī)床，其特征在于， 上述實(shí)際夾緊機(jī)構(gòu)動作時間計算部求出從存儲于上述夾緊機(jī)構(gòu)動作時間存儲部的上次的夾緊動作或松開動作的夾緊機(jī)構(gòu)動作時間減去預(yù)先設(shè)定的從夾緊機(jī)構(gòu)動作完成至機(jī)床開始下一動作的時間而得的時間作為實(shí)際夾緊機(jī)構(gòu)動作時間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項所述的具備旋轉(zhuǎn)工作臺的機(jī)床，其特征在于， 上述夾緊機(jī)構(gòu)動作時間存儲部不存儲上述機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)開始后的上述旋轉(zhuǎn)工作臺的夾緊機(jī)構(gòu)的第一次的上述夾緊機(jī)構(gòu)動作時間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項所述的具備旋轉(zhuǎn)工作臺的機(jī)床，其特征在于， 作為上述傳感器，使用位置檢測傳感器、位移傳感器、壓力傳感器、流量傳感器的任意一種。
【文檔編號】B23Q16/10GK103567813SQ201310331444
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年8月1日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月1日
【發(fā)明者】佟正 申請人:發(fā)那科株式會社