工具交換方法及工具的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種工具交換方法及工具機(jī)，工具機(jī)由工具更換機(jī)構(gòu)、及控制各部動(dòng)作的控制裝置等所構(gòu)成，該工具更換機(jī)構(gòu)由旋轉(zhuǎn)自如地支撐于主軸頭的主軸、使主軸旋轉(zhuǎn)的主軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、配設(shè)于主軸頭側(cè)方的工具庫、設(shè)置于工具庫下端部的旋轉(zhuǎn)軸與使旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)、設(shè)置于驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的角度位置檢測器、于兩端部設(shè)有握持部的工具更換手臂等所構(gòu)成；在將安裝于主軸的工具更換為保持于工具架的新的工具后，當(dāng)使工具更換手臂旋轉(zhuǎn)至中間位置時(shí)，安裝于主軸的新的工具與握持部成為非接觸的時(shí)間點(diǎn)時(shí)，開始進(jìn)行主軸的旋轉(zhuǎn)。
【專利說明】
工具交換方法及工具機(jī)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種將安裝于工具機(jī)主軸的工具交換為其他工具的工具交換方法、以及通過該工具交換方法一邊交換工具，一邊對(duì)工件進(jìn)行加工的工具機(jī)。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有，在多任務(wù)序自動(dòng)數(shù)學(xué)控制機(jī)床等中，會(huì)根據(jù)作為加工對(duì)象物的工件形狀、或根據(jù)對(duì)該工件進(jìn)行加工時(shí)的加工方法，而從收納于工具庫的復(fù)數(shù)個(gè)工具中選擇最適合的工具，并利用自動(dòng)工具交換裝置(ATC裝置)自動(dòng)進(jìn)行對(duì)主軸的裝卸，而作為自動(dòng)進(jìn)行對(duì)主軸的工具的裝卸的裝置，提案有日本專利特開昭63-123646號(hào)公報(bào)所揭示的工具交換裝置坐寸ο
[0003]該現(xiàn)有的工具交換裝置具備有:第I套筒，其旋轉(zhuǎn)自如地支撐于主軸臺(tái)；第2套筒，其與該第I套筒一體地旋轉(zhuǎn)，并且滑動(dòng)自如地支撐于軸向上；旋轉(zhuǎn)手臂，其固定于該第2套筒的前端，并具有工具握持爪；旋轉(zhuǎn)軸，其由旋轉(zhuǎn)自如地支撐于主軸臺(tái)的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)；凸輪分度機(jī)構(gòu)，其從動(dòng)于根據(jù)該旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)而動(dòng)作的第I凸輪而使第I套筒轉(zhuǎn)動(dòng)；軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)，其從動(dòng)于根據(jù)該旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)而動(dòng)作的第2凸輪而使第2套筒沿軸向往返移動(dòng)；及工具裝卸裝置驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其同樣地從動(dòng)于根據(jù)旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)而動(dòng)作的第4凸輪而驅(qū)動(dòng)主軸的工具裝卸裝置，并使工具成為夾住/松開狀態(tài)。
[0004]而且，根據(jù)該工具交換裝置，首先，使完成I個(gè)加工的主軸移動(dòng)至被稱為ATC原點(diǎn)位置(工具交換位置)的可進(jìn)行工具交換的位置，而使主軸的旋轉(zhuǎn)停止，并且使收納于工具庫內(nèi)的工具架中，保持有下一工具的工具架被分發(fā)至可進(jìn)行工具交換的位置。接著，通過使驅(qū)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)，可利用凸輪分度機(jī)構(gòu)，并經(jīng)由第I套筒與第2套筒將旋轉(zhuǎn)手臂從原位置朝既定方向旋轉(zhuǎn)。如此，可利用軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)使固定有旋轉(zhuǎn)手臂的第2套筒上升，并且利用工具握持爪握持安裝于主軸的現(xiàn)工具與保持于工具架的下一工具。
[0005]其次，在利用工具握持爪握持兩工具的狀態(tài)下，通過旋轉(zhuǎn)手臂進(jìn)一步朝既定方向旋轉(zhuǎn)，使安裝于主軸的工具憑借工具裝卸裝置驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)成為松開狀態(tài)，并且利用軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)使第2套筒下降，并分別從主軸及工具架拔出現(xiàn)工具及下一工具。然后，通過使旋轉(zhuǎn)手臂進(jìn)一步朝相同方向旋轉(zhuǎn)，使第2套筒上升，也即使旋轉(zhuǎn)手臂上升，并分別將下一工具及現(xiàn)工具安裝至主軸及工具架，使安裝于主軸的工具成為松開狀態(tài)。其后，使旋轉(zhuǎn)手臂旋轉(zhuǎn)，解除工具握持爪對(duì)下一工具及現(xiàn)工具的握持，并使旋轉(zhuǎn)手臂返回原位置，而結(jié)束一連串的工具交換處理。
[0006]然而，在前述現(xiàn)有的工具交換裝置中，為了回避與旋轉(zhuǎn)手臂的干涉，而在工具交換中使具備有主軸的主軸頭停止于工具交換位置，并在工具交換結(jié)束后，將主軸頭移動(dòng)至開始加工的位置(加工位置)。然而，由于在工具交換結(jié)束后使主軸頭移動(dòng)，因此在工具交換結(jié)束前無法轉(zhuǎn)移至下一次的加工，從而產(chǎn)生到下一次加工為止的等待時(shí)間。
[0007]因此，作為縮短前述等待時(shí)間的技術(shù)，提案有一種工具交換系統(tǒng)，其在判斷旋轉(zhuǎn)手臂與主軸頭之間沒有干涉的顧慮的情形時(shí)，在旋轉(zhuǎn)手臂回到原位置前使主軸頭移動(dòng)，且在主軸頭移動(dòng)的同時(shí)，開始進(jìn)行主軸的旋轉(zhuǎn)(日本專利特開2007-237305公報(bào))。
[0008]如此，在旋轉(zhuǎn)手臂回到原位置前，也即，在工具交換結(jié)束前，使主軸頭移動(dòng)，并且使主軸頭的旋轉(zhuǎn)開始，如此可縮短到下一次加工為止的等待時(shí)間。
[0009][【背景技術(shù)】文獻(xiàn)]
[0010][專利文獻(xiàn)]
[0011]專利文獻(xiàn)1:日本專利特開昭63-123646號(hào)公報(bào)；
[0012]專利文獻(xiàn)2:日本專利特開2007-237305號(hào)公報(bào)。
[0013]而在前述工具交換系統(tǒng)中，在將下一工具安裝于主軸后，在使主軸朝向加工位置移動(dòng)時(shí)，為了避免主軸與旋轉(zhuǎn)手臂撞擊，必須使主軸沿著切線方向，以遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)手臂的方式移動(dòng)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0014][發(fā)明所要解決的技術(shù)問題]
[0015]然而，在工具機(jī)中，存在有在將下一工具安裝于主軸后，于使主軸朝向加工位置移動(dòng)時(shí)，使主軸朝著沿該主軸的軸線的方向移動(dòng)的構(gòu)成者，而在如此構(gòu)成的工具機(jī)中，為了回避主軸與旋轉(zhuǎn)手臂的撞擊，必須使旋轉(zhuǎn)手臂回到原位置后，才可開始進(jìn)行主軸頭的移動(dòng)與主軸的旋轉(zhuǎn)。
[0016]也即，前述工具交換系統(tǒng)，只可縮短將下一工具安裝于主軸后，在使主軸以遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)手臂的方式而沿切線方向移動(dòng)的情形時(shí)，到下一次加工為止的等待時(shí)間，至于在其他情形時(shí)，會(huì)產(chǎn)生等待時(shí)間的問題依然存在。而且，在專利文獻(xiàn)2中，完全未揭示有關(guān)于其他場合時(shí)，縮短到下一次加工為止的等到時(shí)間的具體方法及手段。
[0017]本發(fā)明有鑒于前述實(shí)情所完成者，其目的在于提供不會(huì)受到使主軸朝向加工位置移動(dòng)時(shí)的方向的影響，而可縮短等待時(shí)間的工具交換方法，以及一邊利用該公具交換方法交換工具，一邊對(duì)工件進(jìn)行加工的工具機(jī)。
[0018][解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)手段]
[0019]為了解決前述課題的本發(fā)明涉及一種工具機(jī)，其構(gòu)成為具備有:
[0020]主軸，安裝有工具；移動(dòng)機(jī)構(gòu)，其使所述主軸移動(dòng)；主軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),其使所述主軸旋轉(zhuǎn)；工具庫，用來保持并收納復(fù)數(shù)個(gè)工具；工具更換手臂，其是在兩端部設(shè)有握持部，且配設(shè)于所述安裝在主軸的工具、與保持在等待位置的保持部的工具之間；手臂旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其使所述工具更換手臂沿與所述主軸的軸線平行的軸周圍旋轉(zhuǎn)；檢測機(jī)構(gòu)，其檢測所述工具與工具更換手臂的握持部成為非接觸的狀態(tài)；及控制裝置，其控制所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)、主軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和手臂旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)作；
[0021]所述控制裝置進(jìn)行以下處理:
[0022]使所述主軸移動(dòng)至工具交換位置的處理；
[0023]以所述握持部握持所述安裝于主軸的工具、和保持于等待位置的保持部的工具的處理；
[0024]在從所述主軸及保持部拆卸工具后，使所述工具交換手臂旋轉(zhuǎn)180°，用來對(duì)調(diào)兩工具的位置，并將對(duì)調(diào)過位置的2個(gè)工具安裝至主軸及保持部的處理；
[0025]解除所述交換后的安裝于主軸的工具的握持的處理；
[0026]使所述主軸的旋轉(zhuǎn)開始的處理；及
[0027]使所述主軸移動(dòng)至加工位置的處理；其中，
[0028]使所述主軸的旋轉(zhuǎn)開始的處理，根據(jù)所述檢測機(jī)構(gòu)所檢測的結(jié)果，在所述交換后的安裝于主軸的工具與工具交換手臂的握持部成為非接觸的時(shí)間點(diǎn)時(shí)進(jìn)行，
[0029]使所述主軸移動(dòng)至加工位置的處理，與所述使主軸的旋轉(zhuǎn)開始的處理同時(shí)地，或在進(jìn)行前述使主軸的旋轉(zhuǎn)開始的處理后進(jìn)行。
[0030]而且，為了解決前述課題的本發(fā)明涉及一種工具機(jī)的工具交換方法，該工具機(jī)具備有:安裝有工具的主軸；保持并收納復(fù)數(shù)個(gè)工具的工具庫；及在兩端部設(shè)有握持部，并沿與所述主軸的軸線平行的軸周圍旋轉(zhuǎn)；
[0031]在使所述主軸移動(dòng)至工具交換位置后，
[0032]通過所述握持部握持所述安裝于主軸的工具、及保持于等待位置的保持部的工具，
[0033]接著，在從所述主軸及保持部取出工具后，使所述工具交換手臂旋轉(zhuǎn)180°，對(duì)調(diào)所述2個(gè)工具的位置，并將所述對(duì)調(diào)過位置的工具安裝至主軸及保持部，
[0034]然后，解除所述安裝于主軸的交換后的工具的握持，
[0035]在解除后,使所述主軸移動(dòng)至加工位置，
[0036]如此的工具交換方法，其中，
[0037]一方面檢測所述安裝于主軸的工具與工具交換手臂的握持部成為非接觸的狀態(tài)，另一方面在所述安裝于主軸的工具與工具交換手臂的握持部成為非接觸的狀態(tài)的時(shí)間點(diǎn)時(shí)，使所述主軸的旋轉(zhuǎn)開始；
[0038]與所述使主軸的旋轉(zhuǎn)開始的同時(shí)地，或在所述主軸的旋轉(zhuǎn)開始后，使所述主軸移動(dòng)至加工位置。
[0039]根據(jù)前述工具機(jī)，首先，在利用安裝于主軸的工具(現(xiàn)工具)對(duì)工件進(jìn)行加工后，通過移動(dòng)機(jī)構(gòu)使主軸移動(dòng)至進(jìn)行工具交換的位置、即工具交換位置。而且，使保持于工具庫的復(fù)數(shù)個(gè)工具中，在下一加工使用的工具(下一工具)與保持部一起被分發(fā)至等待位置。
[0040]接著，以工具交換手臂的握持部握持現(xiàn)工具和下一工具。再者，通過工具交換手臂的握持部握持2個(gè)工具的方法，只要采用對(duì)應(yīng)于工具交換手臂的形狀等的適當(dāng)?shù)姆椒纯?。作為具體例，可列舉憑借使S型的工具交換手臂旋轉(zhuǎn)而將握持部揮向兩工具而握持的方法，或使主軸朝向H型的工具交換手臂移動(dòng)后，而握持兩工具的方法等。再者，于使主軸朝向H型的工具交換手臂移動(dòng)的方法中，工具交換手臂一端側(cè)的握持部的位置是所述工具交換位置。
[0041]其次，分別從主軸及保持部取出工具，使工具交換手臂旋轉(zhuǎn)180°，從而對(duì)調(diào)現(xiàn)工具和下一工具的位置，并將對(duì)調(diào)過位置的2個(gè)工具分別安裝至主軸及保持部。如此，成為下一工具安裝于主軸，而原本安裝于主軸的現(xiàn)工具由保持部所保持的狀態(tài)。再者，工具的取出與工具的安裝，既可與工具交換手臂的旋轉(zhuǎn)連動(dòng)地進(jìn)行，也可個(gè)別地進(jìn)行。
[0042]然后，卸載于主軸的交換過的工具(下一工具)的握持。此時(shí)，通過檢測機(jī)構(gòu)檢測安裝于主軸的下一工具與工具交換手臂的握持部成為非接觸的狀態(tài)，并在成為非接觸狀態(tài)的時(shí)間點(diǎn)，開始進(jìn)行主軸的旋轉(zhuǎn)。然后，在主軸的旋轉(zhuǎn)開始的同時(shí)，或在主軸的旋轉(zhuǎn)開始后，使主軸移動(dòng)至開始加工的位置、即加工位置，而完成工具交換。
[0043]如此，于本發(fā)明所涉及的工具機(jī)中，檢測安裝于主軸的下一工具與工具交換手臂的握持部成為非接觸的狀態(tài)，并于成為非接觸狀態(tài)的時(shí)間點(diǎn)使主軸的旋轉(zhuǎn)開始。因此，可不受使主軸朝向加工位置移動(dòng)時(shí)的方向影響，而縮短主軸的旋轉(zhuǎn)開始至加工開始為止的等待時(shí)間。
[0044]再者，所述檢測機(jī)構(gòu)構(gòu)成為具有檢測所述工具交換手臂的角度位置的角度位置檢測器，并根據(jù)所述角度位置，檢測工具與工具交換手臂的握持部成為非接觸的狀態(tài)。于該情形時(shí)，例如，可預(yù)先設(shè)定工具與握持部成為非接觸狀態(tài)的工具交換手臂的角度位置，并比較所檢測的角度位置與所設(shè)定的角度位置來檢測非接觸的狀態(tài)。
[0045]而且，也可采用具有檢測相對(duì)于主軸的工具交換手臂的位置的位置檢測器，并根據(jù)該所檢測的位置，檢測工具與工具交換手臂的握持部成為非接觸的狀態(tài)的構(gòu)成。于該情形時(shí)，也可根據(jù)工具的尺寸或握持部的形狀等，預(yù)先設(shè)定成為所述非接觸狀態(tài)的位置，并比較所檢測的位置與所設(shè)定的位置來檢測非接觸的狀態(tài)。
[0046]此外，也可將所述握持部構(gòu)成為具有形成于工具交換手臂兩端的固定爪、及與該固定爪對(duì)向地配設(shè)的可動(dòng)爪，并通過所述固定爪和可動(dòng)爪握持工具，并且將所述檢測機(jī)構(gòu)構(gòu)成為具有檢測可動(dòng)爪的進(jìn)退位置的進(jìn)退位置檢測器，并根據(jù)所述進(jìn)退位置檢測器，檢測工具與工具交換手臂的握持部成為非接觸的狀態(tài)。于該情形時(shí)，也可與前述相同地，憑借預(yù)先設(shè)定成為非接觸狀態(tài)的可動(dòng)爪的進(jìn)退位置，并比較所檢測的進(jìn)退位置與所設(shè)定的位置來檢測成為非接觸的狀態(tài)。
[0047]而且，所述檢測機(jī)構(gòu)也可采用具有檢測在安裝于主軸的工具、主軸、工具機(jī)的機(jī)體及工具交換手臂的握持部之間，電氣閉合回路的形成，并根據(jù)是否形成電氣閉合回路，來檢測工具與工具交換手臂的握持部成為非接觸的狀態(tài)。于該情形時(shí)，雖然工具與工具交換手臂的握持部在接觸的狀態(tài)下會(huì)形成電氣閉合回路，但由于成為非接觸狀態(tài)就不會(huì)形成電氣閉合回路，因此可憑借電氣閉合回路的檢測，來檢測成為非接觸的狀態(tài)。
[0048][發(fā)明的有益效果]
[0049]如以上所述，根據(jù)本發(fā)明所涉及的工具交換方法即工具機(jī)，則無論使主軸朝向加工位置移動(dòng)的方向?yàn)楹畏较颍墒怪鬏S的旋轉(zhuǎn)開始而縮短等待時(shí)間，從而縮短整體的加工時(shí)間。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0050]圖1是表示本發(fā)明一【具體實(shí)施方式】所涉及工具機(jī)的前視圖；
[0051]圖2是從圖1的箭頭A方向所觀察的側(cè)視圖；
[0052]圖3是以局部剖面來表示工具交換手臂的俯視圖；
[0053]圖4是圖3的箭頭B-B間的剖視圖；
[0054]圖5是表示第I【具體實(shí)施方式】所涉及工具機(jī)的工具交換的步驟的流程圖；
[0055]圖6是表示第I【具體實(shí)施方式】所涉及工具機(jī)的工具交換的步驟的流程圖；
[0056]圖7是放大表示本發(fā)明第2【具體實(shí)施方式】所涉及工具機(jī)的一部分的前視圖；
[0057]圖8是表示第2【具體實(shí)施方式】所涉及工具機(jī)的工具交換的步驟的流程圖；
[0058]圖9是放大表示本發(fā)明第3【具體實(shí)施方式】所涉及工具機(jī)的工具交換手臂的局部剖面的前視圖；
[0059]圖10是表示第3【具體實(shí)施方式】所涉及工具機(jī)的工具交換的步驟的流程圖；
[0060]圖11是表示本發(fā)明第4【具體實(shí)施方式】所涉及工具機(jī)的一部分的前視圖；
[0061]圖12是表示第4【具體實(shí)施方式】所涉及工具機(jī)的工具交換的步驟的流程圖。
[0062]附圖標(biāo)記說明:1工具機(jī)；2機(jī)床；3機(jī)柱；4主軸頭；5主軸；6工作臺(tái)；7移動(dòng)機(jī)構(gòu)；8主軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；10工具庫；11工具架；21旋轉(zhuǎn)軸；22凸輪機(jī)構(gòu)；23驅(qū)動(dòng)馬達(dá)；24角度位置檢測器；25工具交換手臂；26握持部；26a固定爪；26b可動(dòng)爪；31付勢桿；33限制桿；40控制裝置；50工具機(jī)；51接近傳感器；56工具交換手臂；57進(jìn)退位置檢測器；60工具機(jī)；61回路；62電流檢測器。

【具體實(shí)施方式】
[0063]以下，一邊參照附圖，一邊說明本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】。
[0064][第一【具體實(shí)施方式】]
[0065]如圖1?圖4所示，第I【具體實(shí)施方式】所涉及的工具機(jī)I直立式的多任務(wù)序自動(dòng)數(shù)學(xué)控制機(jī)床構(gòu)成為包含有:機(jī)床2 ;機(jī)柱3，其立設(shè)于該機(jī)床2上；主軸頭4，由該機(jī)柱3所支持，且可朝上下方向移動(dòng)；主軸5，其通過該主軸頭4，旋轉(zhuǎn)自如地支持于其軸中心；平臺(tái)6，其配設(shè)于該主軸5下方的機(jī)床2上；移動(dòng)機(jī)構(gòu)7，用來使主軸頭4移動(dòng)；主軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)8，用來使主軸5旋轉(zhuǎn)；工具庫10，配設(shè)于主軸頭4側(cè)方；工具交換機(jī)構(gòu)20，設(shè)于該工具庫10的下端部，且用來交換安裝于主軸5的工具T和收納于工具庫10的工具架11的工具T’ ；及控制裝置40，用來控制所述的這些各部的動(dòng)作。
[0066]所述工具庫10構(gòu)成為包含:復(fù)數(shù)個(gè)工具架11，其保持有工具T’ ；圓板狀的保持板12，于外周部以固定間隔保持有工具架11 ;及蓋體13，其包圍工具架11和保持板11，且于下部形成有開口部13a。而且，所述保持板11構(gòu)成為通過適當(dāng)?shù)倪x轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(未圖標(biāo))而旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)于中心軸周圍，且憑借使保持板12旋轉(zhuǎn)，而可從保持于該保持板12的工具架11中，使保持有所需的工具T’的工具架11，被分發(fā)至所述蓋體13的開口部13a(以下稱為「分發(fā)位置」)。此外，被分發(fā)至分發(fā)位置的工具架11構(gòu)成為通過適當(dāng)?shù)男D(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(未圖示)而在垂直面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，從而被移送至相對(duì)于主軸5平行的等待位置，而被移送至等待位置的工具架11構(gòu)成為通過所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)而同樣地于垂直面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，從而被再度移送至分發(fā)位置。
[0067]所述工具交換機(jī)構(gòu)20構(gòu)成為包含:旋轉(zhuǎn)軸21，其是在所述主軸5與被移送至所述等待位置的工具架11的中間，以使其軸線成為與主軸5的軸線平行的方式配設(shè)，且于下端部形成有收納穴21a ;驅(qū)動(dòng)馬達(dá)23，其經(jīng)由凸輪機(jī)構(gòu)22而使旋轉(zhuǎn)軸21以軸為中心旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；角度位置檢測器24，其設(shè)置于該驅(qū)動(dòng)馬達(dá)23 ;工具交換手臂25，于兩端形成有握持工具T、T’的握持部26，且固設(shè)于所述旋轉(zhuǎn)軸21的下端部；及固定機(jī)構(gòu)30，用來固定握持于握持部26的工具Τ、Τ’的握持狀態(tài)。再者,所述旋轉(zhuǎn)軸21將旋轉(zhuǎn)動(dòng)力從驅(qū)動(dòng)馬達(dá)23傳達(dá)至凸輪機(jī)構(gòu)22，如此沿其軸中心旋轉(zhuǎn)，并且朝其軸方向上下移動(dòng)，而工具交換手臂25與旋轉(zhuǎn)軸21 —起旋轉(zhuǎn)及上下移動(dòng)。然后，工具交換手臂25在圖1所示位于握持位置的狀態(tài)下，成為上升至最高或下降至最低的位置。
[0068]而且，所述角度位置檢測器24由鏈接于驅(qū)動(dòng)馬達(dá)23的回轉(zhuǎn)式編碼器等所構(gòu)成，且構(gòu)成為根據(jù)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)23的旋轉(zhuǎn)位置來檢測旋轉(zhuǎn)軸21的角度位置、即工具交換手臂25的角度位置，并將檢測結(jié)果發(fā)送至所述控制裝置40。
[0069]所述工具交換手臂25的握持部26構(gòu)成為包含:形成于工具交換手臂25兩端部的俯視呈圓弧狀的固定爪26a ;及在對(duì)向于該固定爪26a的狀態(tài)下，憑借銷27支持于工具交換手臂25的本體的可動(dòng)爪26b ;而可動(dòng)爪26b以銷27為中心進(jìn)行擺動(dòng)。再者，于工具交換手臂25的本體形成有導(dǎo)引孔25b，該導(dǎo)引孔25b連通于可插通旋轉(zhuǎn)軸21的貫通孔25a，且朝與可動(dòng)爪26b對(duì)向的部分開口。
[0070]所述固定機(jī)構(gòu)30構(gòu)成為包含有:付勢桿31，其是在一端側(cè)形成有大直徑部31b，于另一端側(cè)形成有小直徑部31b，且在大直徑部31a的前端抵壓于可動(dòng)爪26b的狀下，進(jìn)退自如地收納于工具交換手臂25的導(dǎo)引孔25b內(nèi)；及限制桿33，其以進(jìn)退自如的狀態(tài)收納于所述旋轉(zhuǎn)軸21的收納孔21a內(nèi)，用來限制付勢桿31的后退動(dòng)作。
[0071]所述付勢桿31是在小直徑部31b卷繞有付勢彈簧32，且憑借該付勢彈簧32而如上述般使大直徑部31a的前端抵壓于可動(dòng)爪26b，如此使可動(dòng)爪26b成為繞著銷27而朝向固定爪26a擺動(dòng)地付勢的狀態(tài)。
[0072]所述限制桿33自上端側(cè)起依序形成有被抵壓部34、小直徑部35、及大直徑部36，在大直徑部36形成有朝下端面開口的收納穴36a，并通過配設(shè)于該收納穴36a內(nèi)的付勢彈簧37朝向上方付勢。而且，該限制桿33是在工具交換手臂25下降，并憑借付勢彈簧37朝向上方付勢的狀態(tài)下，使付勢桿31的小直徑部31b的后端抵接于大直徑部36，如此，使付勢桿31被限制其后退動(dòng)作，而成為可動(dòng)爪26b被固定的狀態(tài)。再者，以下將此狀態(tài)稱為「固定狀態(tài)」。另一方面，該限制桿33是在工具交換手臂上升，使抵壓構(gòu)件以付勢彈簧37所產(chǎn)生的付勢力以上的力適當(dāng)?shù)乇坏謮河诒坏謮翰?4的狀態(tài)下，可解除付勢桿31的小直徑部31b的后端抵接于大直徑部36的狀態(tài)，如此，解除付勢桿31的后退動(dòng)作的限制，從而解除可動(dòng)爪26b的固定狀態(tài)。再者，以下稱此狀態(tài)為「非固定狀態(tài)」。
[0073]因此，于該工具交換機(jī)構(gòu)20中，從工具交換手臂25位于中間位置的狀態(tài)，使工具交換手臂25朝旋轉(zhuǎn)軸21的軸中心旋轉(zhuǎn)90° (將此設(shè)為「正方向」)，如此，使工具交換手臂旋轉(zhuǎn)90°而位于握持位置，并使工具交換手臂25從該處下降，而使可動(dòng)爪26B成為固定狀態(tài)，另一方面，從握持位置反方向旋轉(zhuǎn)180°，并使工具交換手臂25從該處上升，而使可動(dòng)爪26b成為非固定狀態(tài)。
[0074]接著，一邊參照?qǐng)D5及圖6，一邊說明所述控制裝置40。
[0075]所述控制裝置40，如前述，控制工具機(jī)I的各部的裝置，其構(gòu)成為執(zhí)行圖5及圖6所示一連串的處理，而進(jìn)行工具交換。
[0076]首先，對(duì)所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)7發(fā)送動(dòng)作指令，通過該移動(dòng)機(jī)構(gòu)7使主軸5連同主軸頭4開始移動(dòng)(步驟SI)，判斷主軸5是否已移動(dòng)至所述工具交換位置(步驟S2)，在判斷為主軸5已移動(dòng)至工具交換位置的情形時(shí)，停止主軸5的移動(dòng)(步驟S3)，并前進(jìn)至步驟S4，在判斷為未移動(dòng)至工具交換位置的情形時(shí)，再度執(zhí)行步驟S2的處理。
[0077]其次，在步驟S4，開始進(jìn)行工具交換動(dòng)作。具體而言，對(duì)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)23發(fā)送動(dòng)作指令，使工具交換手臂25朝正向旋轉(zhuǎn)90°，在由握持部26握持安裝于主軸5的工具T與保持于被分發(fā)至等待位置的工具架11的工具T’后，使工具交換手臂25朝反向旋轉(zhuǎn)180°，使工具T’安裝于主軸5，并且使工具T保持于工具架11。然后，判斷安裝于主軸5的工具T與保持于工具架11的工具T’是否已交換，在判斷為已交換的情形時(shí)，停止工具交換動(dòng)作(步驟S6)，并前進(jìn)至步驟S7，在判斷為未交換的情形時(shí)，再度執(zhí)行步驟S5的處理。
[0078]接著，對(duì)所述驅(qū)動(dòng)馬達(dá)23發(fā)送動(dòng)作指令，使工具交換手臂25旋轉(zhuǎn)至所述中間位置的方式，開始朝向工具交換手臂25的反向旋轉(zhuǎn)(步驟S7)。然后，判斷工具交換手臂25的角度位置是否為握持部26與安裝于主軸5的工具T’成為非接觸的角度位置(步驟S8)，若判斷為成為非接觸的角度位置的情形時(shí)，對(duì)主軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)8發(fā)送動(dòng)作指令，開始主軸5的旋轉(zhuǎn)(步驟S9)，并前進(jìn)至步驟S10，另一方面，在判斷為并非成為非接觸的角度位置的情形時(shí)，再度執(zhí)行步驟S8的處理。
[0079]其次，判斷主軸5與工具交換手臂25之間是否有發(fā)生干涉的危險(xiǎn)(步驟S10)，在判斷為沒有發(fā)生干涉的危險(xiǎn)的情形時(shí)，對(duì)移動(dòng)機(jī)構(gòu)7發(fā)送動(dòng)作指令，通過該移動(dòng)機(jī)構(gòu)7使主軸5連同主軸頭4 一起開始移動(dòng)(步驟Sll)。然后，主軸5移動(dòng)至開始加工的位置(加工位置)，判斷工具交換手臂25是否已旋轉(zhuǎn)至所述中間位置(步驟S12)，在判斷為已移動(dòng)且已旋轉(zhuǎn)的情形時(shí)，停止主軸5的移動(dòng)與工具交換手臂25的旋轉(zhuǎn)(步驟S13)，結(jié)束有關(guān)工具交換的一連串處理。另一方面，在判斷為主軸5未移動(dòng)至加工位置，工具交換手臂25未旋轉(zhuǎn)至中間位置的情形時(shí)，再度執(zhí)行步驟S12的處理。
[0080]其次，詳細(xì)說明有關(guān)具備有以下構(gòu)成的工具機(jī)I的工具交換。
[0081]根據(jù)本實(shí)施例的工具機(jī)1，在使工具交換手臂25位于中間位置的狀態(tài)下，在利用安裝于主軸5的工具T對(duì)工件進(jìn)行加工后，在下一加工使用與工具T不同的工具T’進(jìn)行加工的情形時(shí)，首先，通過移動(dòng)機(jī)構(gòu)7使主軸5連同主軸頭4 一起移動(dòng)至工具交換位置。然后，如以上所述，使保持有下一工具T’的工具架11，憑借適當(dāng)?shù)男D(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)分發(fā)至所述分發(fā)位置后，憑借適當(dāng)?shù)男D(zhuǎn)機(jī)構(gòu)移送至所述等待位置。
[0082]接著，使驅(qū)動(dòng)馬達(dá)23作動(dòng),而使旋轉(zhuǎn)軸21朝正向旋轉(zhuǎn)90°。如此，工具交換手臂25從中間位置以旋轉(zhuǎn)軸21為中心旋轉(zhuǎn)，成為位于從中間位置旋轉(zhuǎn)90°的握持位置，而憑借握持部26分別握持安裝與主軸5的工具T與保持于工具架11的工具T’。再者，于此時(shí)間點(diǎn)，可動(dòng)爪26b成為非固定狀態(tài)，而作用于工具T、T’的握持力，付勢桿31壓抵于可動(dòng)爪26b的力，也即，依存于由付勢彈簧32所產(chǎn)生的付勢力。
[0083]其次，工具交換手臂25朝沿著旋轉(zhuǎn)軸21的軸線的方向下降，從主軸5及工具架11拔取工具T、T’，其后，使驅(qū)動(dòng)馬達(dá)23作動(dòng)，而使旋轉(zhuǎn)軸21朝反向旋轉(zhuǎn)180°。然后，工具交換手臂25同樣地朝沿著旋轉(zhuǎn)軸21的軸線的方向上升，使下一工具Τ’安裝于主軸5，并且使現(xiàn)工具T保持于工具架11。如此，將安裝于主軸5的工具Τ，交換成使用于下一加工的工具Τ’。再者，在將位于握持位置的工具交換手臂25朝反向旋轉(zhuǎn)180°的期間，通過使可動(dòng)爪26b成為固定狀態(tài)，可憑借握持部26防止被握持的工具T、T’脫落。
[0084]然后，使驅(qū)動(dòng)馬達(dá)23作動(dòng)，從而使旋轉(zhuǎn)軸21開始朝反向旋轉(zhuǎn)。然后，利用所述角度位置檢測器24檢測出工具交換手臂25的角度位置，并在所檢測出的角度位置成為握持部26與安裝于主軸5的工具Τ’成為非接觸的角度位置的時(shí)間點(diǎn)，憑借主軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)8使主軸5開始旋轉(zhuǎn)。再者，握持部26與安裝于主軸5的工具Τ’成為非接觸的角度位置，可根據(jù)工具Τ’的尺寸與握持部26的形狀等來設(shè)定。
[0085]其后，在開始使主軸5朝向加工位置移動(dòng)的情形時(shí)，在使工具交換手臂25旋轉(zhuǎn)至工具交換手臂25與主軸5之間沒有干涉的危險(xiǎn)的位置后，開始進(jìn)行主軸5的移動(dòng)。
[0086]然后，在主軸5移動(dòng)至加工位置的時(shí)間點(diǎn)，停止主軸5的移動(dòng)，另一方面在工具交換手臂25旋轉(zhuǎn)至中間位置的時(shí)間點(diǎn)，停止工具交換手臂25的旋轉(zhuǎn)。如此，結(jié)束一連串的工具交換處理，其后，開始進(jìn)行下一加工。
[0087]如以上所述，根據(jù)本實(shí)施例的工具機(jī)1，可在控制裝置40的控制下，自動(dòng)地進(jìn)行工具交換，而且，在將使用于下一加工的工具T’安裝于主軸5后，由于可根據(jù)工具交換手臂25的角度位置檢測出工具交換手臂25的握持部26與工具T’成為非接觸的狀態(tài)，且可在成為非接觸的時(shí)間點(diǎn)開始主軸5的旋轉(zhuǎn)，因此可不受使主軸5朝向加工位置移動(dòng)時(shí)的方向的影響，在主軸5的移動(dòng)前，開始主軸5的旋轉(zhuǎn)，而可大幅縮短等待時(shí)間，進(jìn)一步縮短整個(gè)加工時(shí)間。
[0088]以上雖然已針對(duì)一【具體實(shí)施方式】進(jìn)行說明，但本發(fā)明可采用的具體態(tài)樣，并不受此限定。
[0089]例如，于上述實(shí)施例中，雖然在主軸5的旋轉(zhuǎn)開始后，使主軸5開始移動(dòng)，但也可與主軸5開始旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，開始主軸5的移動(dòng)。
[0090]而且，于上述實(shí)施例中，雖然使工具交換手臂25旋轉(zhuǎn)，而將位于工具交換位置的工具T及位于等待位置的工具T’揮向握持部26，但并不限定于此。例如，也可為預(yù)先使工具交換手臂的握持部位于工具交換位置，而使主軸朝向握持部移動(dòng)。再者，于該情形時(shí)，工具交換手臂的形狀并不限于S形狀，而也可為H形狀。
[0091]此外，于上述實(shí)施例中，雖然憑借工具交換手臂25的角度位置來檢測握持部26與工具T’成為非接觸的狀態(tài)，但也可不限定于此，而也可以其他機(jī)構(gòu)來檢測成為非接觸的狀態(tài)。有關(guān)于此，將作為第2至第4【具體實(shí)施方式】而說明如下。
[0092][第2【具體實(shí)施方式】]
[0093]首先，一邊參照?qǐng)D7及圖8，一邊說明根據(jù)相對(duì)于主軸的工具交換手臂的位置，來檢測安裝于主軸的工具與工具交換手臂成為非接觸的狀態(tài)的第2【具體實(shí)施方式】。其中，圖7放大表不涉及第2【具體實(shí)施方式】的工具機(jī)50的一部分的前視圖，而關(guān)于與工具機(jī)I相同的構(gòu)成組件，將附上相同的組件符號(hào)，并省略詳細(xì)的說明。而且，圖8表示工具機(jī)50工具交換步驟的流程圖。
[0094]該工具機(jī)50是在主軸5的前端部及工具交換手臂25 —端側(cè)的握持部，設(shè)置有作為用來檢測相對(duì)于主軸5的工具交換手臂25的位置的位置檢測器的一對(duì)接近傳感器51，而該接近傳感器51構(gòu)成為將其檢測結(jié)果發(fā)送至控制裝置52。
[0095]然后，所述控制裝置52，在進(jìn)行工具機(jī)I的控制裝置40到步驟S6為止的處理后，如圖8所示，對(duì)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)23發(fā)送動(dòng)作指令，以使工具交換手臂25旋轉(zhuǎn)至中間位置的方式，開始工具交換手臂25朝向反向的旋轉(zhuǎn)(步驟SI5)，
[0096]判斷相對(duì)于主軸5的工具交換手臂25的位置是否為握持部26與安裝于主軸5的工具T’成為非接觸的位置(步驟S16)，在判斷為成為非接觸的位置的情形時(shí)，對(duì)主軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)8發(fā)送動(dòng)作指令，開始主軸5的旋轉(zhuǎn)(步驟S17)，并朝步驟S18前進(jìn)。另一方面，在判斷為未成為非接觸的位置的情形時(shí)，再次執(zhí)行步驟S16的處理。
[0097]接著，判斷主軸5與工具交換手臂25是否有干涉的顧慮(步驟S18)。然后，在判斷為無干涉的顧慮的情形時(shí)，對(duì)移動(dòng)機(jī)構(gòu)7發(fā)送動(dòng)作指令并開始主軸5的移動(dòng)(步驟S19)，判斷主軸5是否移動(dòng)至加工位置且工具交換手臂25旋轉(zhuǎn)至中間位置(步驟S20)，在判斷為已移動(dòng)且旋轉(zhuǎn)的情形時(shí)，停止主軸5的移動(dòng)及工具交換手臂25的旋轉(zhuǎn)(步驟S21)，結(jié)束有關(guān)工具交換一連串的處理。另一方面，在判斷為主軸5未移動(dòng)至加工位置，工具交換手臂25未旋轉(zhuǎn)至中間位置的情形時(shí)，再次執(zhí)行步驟S20的處理。
[0098]根據(jù)如上所構(gòu)成的工具機(jī)50，利用與工具機(jī)I相同的順序，交換安裝于主軸5的工具T與保持于工具架11的工具T’，將工具T’安裝于主軸5，并且將工具T保持于工具架
11。然后，使旋轉(zhuǎn)軸21開始朝反向旋轉(zhuǎn)，通過接近傳感器51檢測相對(duì)于主軸5的工具交換手臂25的位置，并在所檢測到的位置成為握持部26與安裝于主軸5的工具T’成為非接觸的位置的時(shí)間點(diǎn)，開始主軸5的旋轉(zhuǎn)。然后，使主軸5移動(dòng)至加工位置，并且使工具交換手臂25旋轉(zhuǎn)至中間位置后，停止主軸5的移動(dòng)及工具交換手臂25的旋轉(zhuǎn)。再者，握持部26與安裝于主軸5的工具T’成為非接觸的位置，可根據(jù)工具T’的尺寸與握持部26的形狀等而預(yù)先設(shè)定。
[0099]如此，于第2【具體實(shí)施方式】所涉及的工具機(jī)50中，由于也可根據(jù)通過接近傳感器
51所檢測到的相對(duì)于主軸5的工具交換手臂25的位置，而在握持部26與安裝于主軸5的工具T’成為非接觸的時(shí)間點(diǎn)使主軸5旋轉(zhuǎn)，因此可相較于現(xiàn)有縮短加工開始前的等待時(shí)間。
[0100][第3【具體實(shí)施方式】]
[0101]其次，一邊參照?qǐng)D9及圖10，一邊說明有關(guān)根據(jù)可動(dòng)爪的進(jìn)退位置，來檢測安裝于主軸的工具與工具交換手臂成為非接觸的狀態(tài)的第3【具體實(shí)施方式】。再者，圖9以局部截面表示設(shè)于第3【具體實(shí)施方式】所涉及工具機(jī)的工具交換手臂56的前視圖，關(guān)于與工具機(jī)I的工具交換手部25的構(gòu)成相同的構(gòu)成組件，附加相同的組件符號(hào)，并省略詳細(xì)的說明。而且，圖10表示該第3【具體實(shí)施方式】所涉及工具機(jī)的工具交換的順序的流程圖。
[0102]在設(shè)于該第3【具體實(shí)施方式】所涉及工具機(jī)的工具交換手臂56中，于付勢桿31小直徑部31b的后端側(cè)設(shè)有進(jìn)退位置檢測器57，該進(jìn)退位置檢測器57構(gòu)成為根據(jù)付勢桿31的移位來檢測可動(dòng)爪26b的進(jìn)退位置，并將檢測結(jié)果發(fā)送至控制裝置58。
[0103]而且，所述控制裝置58與控制裝置40相同地，在進(jìn)行步驟S6為止的處理后，如圖10所示般，對(duì)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)23發(fā)送動(dòng)作指令，以使工具交換手臂56旋轉(zhuǎn)至中間位置的方式，開始工具交換手臂56朝向逆向的旋轉(zhuǎn)(步驟S25)，判斷可動(dòng)爪26b的位置是否為握持部26與安裝于主軸5的工具T’成為非接觸的位置(步驟S26)，在判斷為成為非接觸的位置的情形時(shí)，對(duì)主軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)8發(fā)送動(dòng)作指令，開始主軸5的旋轉(zhuǎn)(步驟27)，并前進(jìn)至步驟S28。另一方面，在判斷為并非成為非接觸的角度位置的情形時(shí)，再度執(zhí)行步驟S26的處理。
[0104]接著，判斷主軸5與工具交換手臂56間是否有干涉的顧慮(步驟S28)，在判斷為無干涉的顧慮的情形時(shí)，對(duì)移動(dòng)機(jī)構(gòu)7發(fā)送動(dòng)作指令，開始主軸5的移動(dòng)(步驟S29)，判斷主軸5是否移動(dòng)至加工位置，工具交換手臂56是否旋轉(zhuǎn)至中間位置(步驟S30)，在判斷為已移動(dòng)至加工位置且已旋轉(zhuǎn)至中間位置的情形時(shí)，停止主軸5的移動(dòng)及工具交換手臂56的旋轉(zhuǎn)(步驟S31)，結(jié)束有關(guān)工具交換的一連串處理。另一方面，在判斷主軸5未移動(dòng)至加工位置，工具交換手臂56未旋轉(zhuǎn)至中間位置的情形時(shí)，再次執(zhí)行步驟S30的處理。
[0105]根據(jù)該第3【具體實(shí)施方式】所涉及的工具機(jī)，以與工具機(jī)I相同的順序，在將工具T’安裝于主軸5，并且工具T保持于工具架11后，使旋轉(zhuǎn)軸21開始朝逆向旋轉(zhuǎn)，并通過進(jìn)退位置檢測器57檢測可動(dòng)爪26的進(jìn)退位置。然后，在所檢測到的進(jìn)退位置成為握持部26與安裝于主軸5的工具T’成為非接觸的進(jìn)退位置的時(shí)間點(diǎn)，開始主軸5的旋轉(zhuǎn)，然后，使主軸5移動(dòng)至加工位置，并且使工具交換手臂56旋轉(zhuǎn)至中間位置，結(jié)束工具交換。再者，握持部26與安裝于主軸5的工具T’成為非接觸的位置，與前述相同地，可根據(jù)工具T’的尺寸與握持部26的形狀等來設(shè)定。
[0106]如此，于第3【具體實(shí)施方式】所涉及的工具機(jī)中，由于也可根據(jù)通過進(jìn)退位置檢測器57所檢測到的可動(dòng)爪26b的進(jìn)退位置，而在握持部26與安裝于主軸5的工具T’成為非接觸的時(shí)間點(diǎn)開始主軸5的旋轉(zhuǎn)，因此可無關(guān)主軸5的移動(dòng)與移動(dòng)方向，使主軸5開始旋轉(zhuǎn)，而縮短主軸5到達(dá)既定旋轉(zhuǎn)數(shù)的時(shí)間。
[0107][第4【具體實(shí)施方式】]
[0108]其次，一邊參照?qǐng)D11及圖12，一邊說明有關(guān)根據(jù)在安裝于主軸的工具、主軸、工具機(jī)的機(jī)體及工具交換手臂的握持部之間是否形成有電氣閉合回路，來檢測安裝于主軸的工具與工具交換手臂成為非接觸的狀態(tài)的第4【具體實(shí)施方式】。再者，圖11表示第4【具體實(shí)施方式】所涉及工具機(jī)的一部分的前視圖，關(guān)于與工具機(jī)I的構(gòu)成相同的構(gòu)成組件，附加相同的組件符號(hào)，并省略詳細(xì)的說明。而且，圖12表示工具機(jī)60的交換的順序的流程圖。
[0109]該工具機(jī)60具備有:用來在安裝于主軸的工具T’、主軸5、主軸頭4、工具庫10、移送至等待位置的工具架11、保持于該工具架11的工具T及工具交換手臂25之間，形成電氣閉合回路的回路61 ;及檢測于該回路61是否有電流流動(dòng)的電流檢測器62。于該工具機(jī)60中，在工具交換手臂25的握持部26握持有工具T、T’的狀態(tài)下，也即，在握持部26與工具τ、Τ’接觸的狀態(tài)下，為了形成電氣閉合回路而使回路61流通有電流，另一方面，在工具交換手臂25的握持部26未握持有工具Τ、Τ’的狀態(tài)下，也即，在握持部26與工具Τ、Τ’成為非接觸的狀態(tài)下，由于未形成電氣閉合回路，因此回路61未流有電流。而且，所述電流檢測器62檢測回路61是否有電流流通，并將結(jié)果發(fā)送至控制裝置63。
[0110]所述控制裝置63與控制裝置40相同地進(jìn)行到步驟S6為止的處理后，如圖12所示，對(duì)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)23發(fā)送動(dòng)作指令，以使工具交換手臂25旋轉(zhuǎn)至中間位置的方式，開始工具交換手臂25朝向逆向的旋轉(zhuǎn)(步驟S35)，判斷是否形成電氣閉合回路(步驟S36)。然后，在判斷為未形成有電氣閉合回路的情形時(shí)，對(duì)主軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)8發(fā)送動(dòng)作指令，開始主軸5的旋轉(zhuǎn)(步驟S37)，并前進(jìn)至步驟S38。另一方面，在判斷為形成有電氣閉合回路的情形時(shí)，再次執(zhí)行步驟S36的處理。
[0111]其次，判斷在主軸5與工具交換手臂25之間是否有干涉的顧慮(步驟S38)，在判斷為無干涉的顧慮的情形時(shí)，對(duì)移動(dòng)機(jī)構(gòu)7發(fā)送動(dòng)作指令，開始主軸5的移動(dòng)(步驟S39)。然后，判斷主軸5是否移動(dòng)至加工位置，工具交換手臂25是否旋轉(zhuǎn)至中間位置(步驟S40)，在判斷為移動(dòng)至加工位置且旋轉(zhuǎn)至中間位置的情形時(shí)，停止主軸5的移動(dòng)及工具交換手臂25的旋轉(zhuǎn)(步驟S41)，結(jié)束有關(guān)工具交換的一連串處理。另一方面，在判斷為主軸5未移動(dòng)至加工位置，工具交換手臂25未旋轉(zhuǎn)至中間位置的情形時(shí)，再次執(zhí)行步驟S40的處理。
[0112]根據(jù)該工具機(jī)60，以與工具機(jī)I相同的順序，將工具Τ’安裝于主軸5，并且將工具T保持于工具架11。然后，開始旋轉(zhuǎn)軸21朝向逆向的旋轉(zhuǎn)，通過電流檢測器62檢測于回路61是否有電流流通，并在電流未流通的時(shí)間點(diǎn)，也即，在不再形成電氣閉合回路的時(shí)間點(diǎn)，開始主軸5的旋轉(zhuǎn)。然后，使主軸5移動(dòng)至加工位置并且使工具交換手臂25旋轉(zhuǎn)至中間位置，結(jié)束工具交換。
[0113]如上述，于第4【具體實(shí)施方式】所涉及的工具機(jī)中，根據(jù)電流檢測器62的檢測結(jié)果，在不再形成電氣閉合回路的時(shí)間點(diǎn)，也即，在工具交換手臂25與安裝于主軸5的工具Τ’成為非接觸的時(shí)間點(diǎn)，開始主軸5的旋轉(zhuǎn)。因此，與上述相同地，可無關(guān)主軸5的移動(dòng)與移動(dòng)方向，可使主軸5在移動(dòng)前先開始旋轉(zhuǎn)，從而縮短加工開始前的等待時(shí)間。
【權(quán)利要求】
1.一種工具機(jī)，其特征在于，其構(gòu)成為具備有: 主軸，安裝有工具； 移動(dòng)機(jī)構(gòu)，其使所述主軸移動(dòng)； 主軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其使所述主軸旋轉(zhuǎn)； 工具庫，用來保持并收納復(fù)數(shù)個(gè)工具； 工具更換手臂，其是在兩端部設(shè)有握持部，且配設(shè)于所述安裝在主軸的工具與保持在等待位置的保持部的工具之間； 手臂旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其使所述工具更換手臂沿與所述主軸的軸線平行的軸周圍旋轉(zhuǎn)； 檢測機(jī)構(gòu)，其檢測所述工具與工具更換手臂的握持部成為非接觸的狀態(tài)；及 控制裝置，其控制所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)、主軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和手臂旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)作； 所述控制裝置進(jìn)行以下處理: 使所述主軸移動(dòng)至工具交換位置的處理； 以所述握持部握持所述安裝于主軸的工具、和保持于等待位置的保持部的工具的處理； 在從所述主軸及保持部拆卸工具后，使所述工具交換手臂旋轉(zhuǎn)180°，用來對(duì)調(diào)兩工具的位置，并將對(duì)調(diào)過位置的2個(gè)工具安裝至主軸及保持部的處理； 解除所述交換后的安裝于主軸的工具的握持的處理； 使所述主軸的旋轉(zhuǎn)開始的處理；及 使所述主軸移動(dòng)至加工位置的處理；其中， 使所述主軸的旋轉(zhuǎn)開始的處理，根據(jù)所述檢測機(jī)構(gòu)所檢測的結(jié)果，在所述交換后的安裝于主軸的工具與工具交換手臂的握持部成為非接觸的時(shí)間點(diǎn)時(shí)進(jìn)行， 使所述主軸移動(dòng)至加工位置的處理，與所述使主軸的旋轉(zhuǎn)開始的處理同時(shí)地，或在進(jìn)行前述使主軸的旋轉(zhuǎn)開始的處理后進(jìn)行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工具機(jī)，其特征在于，所述檢測機(jī)構(gòu)構(gòu)成為具有檢測所述工具交換手臂的角度位置的角度位置檢測器，并根據(jù)所述角度位置，檢測所述工具與工具交換手臂的握持部成為非接觸的狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工具機(jī)，其特征在于，所述檢測機(jī)構(gòu)構(gòu)成為具有檢測相對(duì)于所述主軸的工具交換手臂的位置的角度位置檢測器，并根據(jù)所述位置，檢測所述工具與工具交換手臂的握持部成為非接觸的狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工具機(jī)，其特征在于，所述握持部具有形成于所述工具交換手臂的端部的固定爪、及與該固定爪對(duì)向地配設(shè)的可動(dòng)爪，并通過所述固定爪與可動(dòng)爪握持工具， 所述檢測機(jī)構(gòu)構(gòu)成為具有檢測所述可動(dòng)爪的進(jìn)退位置的進(jìn)退位置檢測器，并根據(jù)所述進(jìn)退位置，檢測所述工具與工具交換手臂的握持部成為非接觸的狀態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工具機(jī)，其特征在于，所述檢測機(jī)構(gòu)構(gòu)成為檢測所述安裝于主軸的工具、主軸、工具機(jī)的機(jī)體及工具交換手臂的握持部間的電氣閉合回路的形成的檢測器，并根據(jù)是否形成所述電氣閉合回路，而檢測所述工具與工具交換手臂的握持部成為非接觸的狀態(tài)。
6.一種工具機(jī)的工具交換方法，該工具機(jī)具備有:安裝有工具的主軸；保持并收納復(fù)數(shù)個(gè)工具的工具庫；及在兩端部設(shè)有握持部，并沿與所述主軸的軸線平行的軸周圍旋轉(zhuǎn)； 在使所述主軸移動(dòng)至工具交換位置后， 通過所述握持部握持所述安裝于主軸的工具、及保持于等待位置的保持部的工具，接著，在從所述主軸及保持部取出工具后，使所述工具交換手臂旋轉(zhuǎn)180°，對(duì)調(diào)所述2個(gè)工具的位置，并將所述對(duì)調(diào)過位置的工具安裝至主軸及保持部， 然后，解除所述安裝于主軸的交換后的工具的握持， 在解除后，使所述主軸移動(dòng)至加工位置， 如此的工具交換方法，其特征在于: 一方面檢測所述安裝于主軸的工具與工具交換手臂的握持部成為非接觸的狀態(tài)，另一方面在所述安裝于主軸的工具與工具交換手臂的握持部成為非接觸的狀態(tài)的時(shí)間點(diǎn)時(shí)，使所述主軸的旋轉(zhuǎn)開始； 與所述使主軸的旋轉(zhuǎn)開始的同時(shí)地，或在所述主軸的旋轉(zhuǎn)開始后，使所述主軸移動(dòng)至加工位置。
【文檔編號(hào)】B23Q3/157GK104128832SQ201410168279
【公開日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2014年4月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月30日
【發(fā)明者】宮本敏 申請(qǐng)人:Dmg森精機(jī)株式會(huì)社