CN103934717B - 数控机床的换刀方法 - Google Patents

数控机床的换刀方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103934717B
CN103934717B CN201310016073.5A CN201310016073A CN103934717B CN 103934717 B CN103934717 B CN 103934717B CN 201310016073 A CN201310016073 A CN 201310016073A CN 103934717 B CN103934717 B CN 103934717B
Authority
CN
China
Prior art keywords
cutter
manipulator
tool
holding parts
place
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201310016073.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103934717A (zh
Inventor
张军宁
崔怀芳
童子祥
***
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhang Junning
Original Assignee
NINGBO HENGDA MACHINERY CO Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NINGBO HENGDA MACHINERY CO Ltd filed Critical NINGBO HENGDA MACHINERY CO Ltd
Priority to CN201310016073.5A priority Critical patent/CN103934717B/zh
Publication of CN103934717A publication Critical patent/CN103934717A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103934717B publication Critical patent/CN103934717B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q3/00—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
    • B23Q3/155—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling
    • B23Q3/157—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling of rotary tools
    • B23Q3/15713—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling of rotary tools a transfer device taking a single tool from a storage device and inserting it in a spindle

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automatic Tool Replacement In Machine Tools (AREA)

Abstract

本发明公开了一种数控机床的换刀方法，该方法中当换刀程序开始时，刀套开始摆动，同时主轴开始移动并同时旋转，三个动作同时进行，节省了时间，而且该方法通过用机械手的刹车信号来代替机械手的到位信号，当收到机械手的刹车信号时刀具夹持部件立即开始动作，使刀具夹持部件动作的时间最小化。本发明可提高换刀速度。

Description

数控机床的换刀方法
技术领域
本发明涉及数控机床技术领域，具体讲是一种数控机床的换刀方法。
背景技术
目前数控机床上较为常用的换刀方法为：1、***收到换刀指令，换刀程序开始，主轴移动使在用刀具移动到刀具交换处，同时主轴旋转使在用刀具转换到换刀角度以使在用刀具能与机械手相扣合；2、刀库上的固定有待换刀具的刀套由水平位置摆动到垂直位置；3、机械手启动抓刀程序，机械手开始转动；4、机械手转动到位即机械手的一端与在用刀具相扣合，机械手的另一端与待换刀具相扣合；5、主轴上的夹持在用刀具的刀具夹持部件松开；6、机械手转动以交换机械手两端的在用刀具和待换刀具的位置；7、刀具夹持部件夹紧，使待换刀具与刀具夹持部件夹紧固定，同时更换下来的在用刀具与刀套固定；8、***发出机械手回位指令，机械手回位；9、***发出刀库回到指令，更换下来的在用刀具由垂直位置摆动到水平位置；10、刷新刀具表，换刀程序结束。
上述换刀方法的步骤5和步骤7中，需要等机械手转动到位后刀具夹持部件才开始松开和夹紧，也就是说当机械手转动到位时，***先收到到位信号，然后***发出动作信号使刀具夹持部件松开或夹紧，也就是说机械手转动到位后，刀具夹持部件还需要等待***发出动作信号才能松开或夹紧，刀具夹持部件等待动作信号的过程和收到动作信号后的响应过程需要占用一定的时间，使步骤5和步骤7中刀具夹持部件松开和夹紧需要耗费比较长的时间；上述换刀方法的步骤1和步骤2中需要先使主轴移动到刀具交换处、使主轴旋转到换刀角度后，才开始使待换刀具摆动到垂直位置，待换刀具的摆动和主轴的移动、旋转不是同时进行的，这也需要占用比较长的时间，使***收到换刀指令后，等待待换刀具摆动到垂直位置、主轴移动到刀具交换处、主轴旋转到换刀角度需要耗费比较长的时间。由以上可知，目前的换刀方法换刀速度较慢，使数控机床的加工效率不高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供可提高换刀速度的数控机床的换刀方法。
为解决上述技术问题，本发明提供的数控机床的换刀方法，它包括以下步骤：
步骤一、数控机床运行过程中，当***收到换刀指令时，换刀程序开始，刀库上的固定有待换刀具的刀套开始由水平位置向垂直位置摆动，主轴开始移动使在用刀具向刀具交换处移动，同时主轴开始旋转使在用刀具转换到换刀角度以使在用刀具能与机械手相扣合；
步骤二、***检测待换刀具是否摆动到垂直位置、主轴是否移动到刀具交换处、主轴是否旋转到换刀角度，如三个都是，则执行步骤三，如其中有一个不是，则继续执行步骤二；
步骤三、***发出抓刀指令，机械手启动抓刀程序，机械手开始转动；
步骤四、机械手转动过程中，当***检测到机械手的刹车信号时，***发出指令使主轴上的夹持有在用刀具的刀具夹持部件开始松开；
步骤五、机械手转动到位后，机械手的一端与在用刀具相扣合使在用刀具与机械手的一端固定，机械手的另一端与待换刀具相扣合使待换刀具与机械手的另一端固定；
步骤六、***检测步骤四中的刀具夹持部件是否松开到位以使刀具夹持部件不会影响在用刀具的横向移动，如是，则执行步骤七，如不是，则继续执行步骤六；
步骤七、***发出换刀指令使机械手开始转动以交换机械手两端的在用刀具和待换刀具的位置；
步骤八、机械手转动过程中，当***检测到机械手的刹车信号时，***发出指令使步骤四中的刀具夹持部件开始夹紧；
步骤九、机械手转动到位后，刀具夹持部件夹紧待换刀具，刀套与更换下来的在用刀具固定；
步骤十、***检测刀具夹持部件是否夹紧到位，如是，则执行步骤十一，如不是，则继续执行步骤十；
步骤十一、***发出机械手回位指令，机械手恢复原位；
步骤十二、判断换刀程序是否结束，如是，则继续执行后续程序，如不是，则继续执行步骤十二。
所述的步骤十二中判断换刀程序是否结束是通过检测机械手是否回到原位，如是，则换刀程序结束，如不是，则换刀程序没有结束。
当步骤十一中机械手离开刀具交换处时，***发出刀库回刀指令，固定有更换下来的在用刀具的刀套开始由垂直位置向水平位置摆动。
采用以上结构后，本发明与现有技术相比，具有以下的优点：
1、机械手启动抓刀程序机械手开始转动，在机械手将要转动到位时，机械手将会发出刹车信号，当***收到该刹车信号时，***即发出信号使刀具夹持部件开始松开，也就是说机械手转动到位后，刀具夹持部件不需要等待动作信号，使刀具夹持部件松开刀具的时间被最小化；
2、***发出换刀指令使机械手开始转动，在机械手将要转动到位时，机械手将会发出刹车信号，当***收到该刹车信号时，***即发出信号使刀具夹持部件开始夹紧，也就是说机械手转动到位后，刀具夹持部件不需要等待动作信号，使刀具夹持部件夹紧刀具的时间被最小化；
3、***收到换刀指令换刀程序开始时，主轴开始移动使在用刀具向刀具交换处移动，主轴开始旋转使在用刀具转换到换刀角度，同时待换刀具开始由水平位置向垂直位置摆动，也就是说待换刀具的摆动和主轴的移动、旋转是同时进行的，节省了时间；
由上述可知，刀具夹持部件松开和夹紧刀具的时间被缩短，等待待换刀具摆动到垂直位置、主轴移动到刀具交换处、主轴旋转到换刀角度的时间被缩短，提高了换刀速度，使数控机床使用该换刀方法时的加工效率大大提高。
此外，由于步骤十二中判断换刀程序是否结束是通过检测机械手是否回到原位，一旦检测到机械手回到原位，则判定换刀程序结束，而不需要如现有技术中需要等刀套摆动到水平位置时，才判定换刀程序结束，缩短了换刀的时间，使***可以尽快执行后续加工程序，进一步提高加工效率。
此外，由于当步骤十一中机械手离开刀具交换处时，***发出刀库回刀指令，刀套的回刀即刀套由垂直位置向水平位置摆动不归入换刀程序内，也就是说刀套回刀的时间被安排在换刀时间之外，使换刀时间进一步缩短，进一步提高了加工效率。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细地说明。
本发明数控机床的换刀方法包括以下步骤：
步骤一、数控机床运行过程中，当***收到换刀指令时，换刀程序开始，刀库上的固定有待换刀具的刀套开始由水平位置向垂直位置摆动，主轴开始移动使在用刀具向刀具交换处移动，也就是说使在用刀具移动到与摆动到垂直位置的待换刀具处于同一高度的位置，使机械手转动后能同时与在用刀具和待换刀具配合，同时主轴开始旋转使在用刀具转换到换刀角度以使在用刀具能与机械手相扣合；
步骤二、***检测待换刀具是否摆动到垂直位置、主轴是否移动到刀具交换处、主轴是否旋转到换刀角度，如三个都是，则执行步骤三，如其中有一个不是，则继续执行步骤二；
步骤三、***发出抓刀指令，机械手启动抓刀程序，机械手开始转动；
步骤四、机械手转动过程中，当***检测到机械手的刹车信号时，也就是说在机械手将要转动到位时，机械手将会发出刹车信号，刹车信号原本的作用是为了使机械手的驱动机构提前停止，并使机械手减速，减小机械手的惯性，防止机械手与刀具产生碰撞，本实施例中当***收到该刹车信号时，***即发出信号使刀具夹持部件开始松开，***发出指令使主轴上的夹持有在用刀具的刀具夹持部件开始松开，也就是说机械手转动到位后，刀具夹持部件不需要等待动作信号，使刀具夹持部件松开刀具的时间被最小化；
步骤五、机械手转动到位后，机械手的一端与在用刀具相扣合使在用刀具与机械手的一端固定，机械手的另一端与待换刀具相扣合使待换刀具与机械手的另一端固定；
步骤六、***通过传感器检测步骤四中的刀具夹持部件是否松开到位以使刀具夹持部件不会影响在用刀具的横向移动，如是，则执行步骤七，如不是，则继续执行步骤六；
步骤七、***发出换刀指令使机械手开始转动以交换机械手两端的在用刀具和待换刀具的位置；
步骤八、机械手转动过程中，当***检测到机械手的刹车信号时，***发出指令使步骤四中的刀具夹持部件开始夹紧，也就是说机械手转动到位后，刀具夹持部件不需要等待动作信号，使刀具夹持部件夹紧刀具的时间被最小化；
步骤九、机械手转动到位后，刀具夹持部件夹紧待换刀具，刀套与更换下来的在用刀具固定；
步骤十、***通过传感器检测刀具夹持部件是否夹紧到位，如是，则执行步骤十一，如不是，则继续执行步骤十；
步骤十一、***发出机械手回位指令，机械手恢复原位；
步骤十二、***通过传感器检测机械手是否回到原位，如是，则换刀程序结束，***继续执行后续程序，如不是，则继续执行步骤十二。
当步骤十一中机械手离开刀具交换处时，***发出刀库回刀指令，固定有更换下来的在用刀具的刀套开始由垂直位置向水平位置摆动。

Claims (3)

1.一种数控机床的换刀方法，其特征在于，它包括以下步骤：
步骤一、数控机床运行过程中，当***收到换刀指令时，换刀程序开始，刀库上的固定有待换刀具的刀套开始由水平位置向垂直位置摆动，主轴开始移动使在用刀具向刀具交换处移动，同时主轴开始旋转使在用刀具转换到换刀角度以使在用刀具能与机械手相扣合；
步骤二、***检测待换刀具是否摆动到垂直位置、主轴是否移动到刀具交换处、主轴是否旋转到换刀角度，如三个都是，则执行步骤三，如其中有一个不是，则继续执行步骤二；
步骤三、***发出抓刀指令，机械手启动抓刀程序，机械手开始转动；
步骤四、机械手转动过程中，当***检测到机械手的刹车信号时，***发出指令使主轴上的夹持有在用刀具的刀具夹持部件开始松开；
步骤五、机械手转动到位后，机械手的一端与在用刀具相扣合使在用刀具与机械手的一端固定，机械手的另一端与待换刀具相扣合使待换刀具与机械手的另一端固定；
步骤六、***检测步骤四中的刀具夹持部件是否松开到位以使刀具夹持部件不会影响在用刀具的横向移动，如是，则执行步骤七，如不是，则继续执行步骤六；
步骤七、***发出换刀指令使机械手开始转动以交换机械手两端的在用刀具和待换刀具的位置；
步骤八、机械手转动过程中，当***检测到机械手的刹车信号时，***发出指令使步骤四中的刀具夹持部件开始夹紧；
步骤九、机械手转动到位后，刀具夹持部件夹紧待换刀具，刀套与更换下来的在用刀具固定；
步骤十、***检测刀具夹持部件是否夹紧到位，如是，则执行步骤十一，如不是，则继续执行步骤十；
步骤十一、***发出机械手回位指令，机械手恢复原位；
步骤十二、判断换刀程序是否结束，如是，则继续执行后续程序，如不是，则继续执行步骤十二。
2.根据权利要求1所述的数控机床的换刀方法，其特征在于：所述的步骤十二中判断换刀程序是否结束是通过检测机械手是否回到原位，如是，则换刀程序结束，如不是，则换刀程序没有结束。
3.根据权利要求1所述的数控机床的换刀方法，其特征在于：当步骤十一中机械手离开刀具交换处时，***发出刀库回刀指令，固定有更换下来的在用刀具的刀套开始由垂直位置向水平位置摆动。
CN201310016073.5A 2013-01-17 2013-01-17 数控机床的换刀方法 Expired - Fee Related CN103934717B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310016073.5A CN103934717B (zh) 2013-01-17 2013-01-17 数控机床的换刀方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310016073.5A CN103934717B (zh) 2013-01-17 2013-01-17 数控机床的换刀方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103934717A CN103934717A (zh) 2014-07-23
CN103934717B true CN103934717B (zh) 2016-05-18

Family

ID=51182729

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310016073.5A Expired - Fee Related CN103934717B (zh) 2013-01-17 2013-01-17 数控机床的换刀方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103934717B (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105345566A (zh) * 2014-08-22 2016-02-24 圣杰国际股份有限公司 工具机的自动换刀机构
CN104551855A (zh) * 2014-12-29 2015-04-29 东莞市巨冈机械工业有限公司 Cnc机床的下刀控制方法及装置
CN104924138A (zh) * 2015-06-09 2015-09-23 柳州弘天科技有限公司 数控机床的换刀方法
CN108818095B (zh) * 2018-07-19 2023-02-21 北京发那科机电有限公司 一种换刀方法及数控机床
CN109227191A (zh) * 2018-11-17 2019-01-18 大连四达高技术发展有限公司 智能换刀***
CN115365857A (zh) * 2022-08-09 2022-11-22 珠海格力智能装备技术研究院有限公司 一种机床刀库的控制方法、装置以及机床

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5919120A (en) * 1995-11-01 1999-07-06 Excellon Automation, Co. Tool changer method
CN101010164A (zh) * 2005-02-07 2007-08-01 株式会社纳米 自动刀具更换装置，用于该装置的刀具更换方法，以及使用该装置的机床
CN101758411A (zh) * 2008-11-27 2010-06-30 德克尔-马霍泽巴赫有限责任公司 一种用于机床的换刀装置
US8092357B1 (en) * 2007-12-27 2012-01-10 Honda Motor Co., Ltd. Spindle gripping device and method
CN202592085U (zh) * 2012-04-20 2012-12-12 邵文远 一种机械手自动换刀***
CN104159704A (zh) * 2012-02-24 2014-11-19 爱信艾达株式会社 旋转加工机以及旋转加工方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000126969A (ja) * 1998-10-26 2000-05-09 Fuji Mach Mfg Co Ltd 迅速工具交換型マシニングセンタ
US7972252B1 (en) * 2006-03-28 2011-07-05 Honda Motor Co., Ltd. Ergonomic tool lifting machine and method

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5919120A (en) * 1995-11-01 1999-07-06 Excellon Automation, Co. Tool changer method
CN101010164A (zh) * 2005-02-07 2007-08-01 株式会社纳米 自动刀具更换装置，用于该装置的刀具更换方法，以及使用该装置的机床
US8092357B1 (en) * 2007-12-27 2012-01-10 Honda Motor Co., Ltd. Spindle gripping device and method
CN101758411A (zh) * 2008-11-27 2010-06-30 德克尔-马霍泽巴赫有限责任公司 一种用于机床的换刀装置
CN104159704A (zh) * 2012-02-24 2014-11-19 爱信艾达株式会社 旋转加工机以及旋转加工方法
CN202592085U (zh) * 2012-04-20 2012-12-12 邵文远 一种机械手自动换刀***

Also Published As

Publication number Publication date
CN103934717A (zh) 2014-07-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103934717B (zh) 数控机床的换刀方法
CN201900492U (zh) 一种自动换刀***
CN104029077B (zh) 机床上下料料仓
CN102848248A (zh) 一种微型加工机床的自动换刀装置及方法
CN104308545A (zh) 法兰式套筒的焊接机加一体机
CN201960402U (zh) 两轴倒角机自动上下料装置
CN101758411A (zh) 一种用于机床的换刀装置
CN101950164B (zh) 一种横机机头高速换向控制方法及其控制***
CN104128832A (zh) 工具交换方法及工具机
CN202828933U (zh) 一种新型捡砖机械手
CN108340166A (zh) 一种用于加工的数控机床
CN103302546A (zh) 多工位自动化旋转工装***
JP2008129994A (ja) 数値制御システム
CN101454733A (zh) 用于操作循环生产机械与装载或卸载机械协同工作的改进方法和***
CN203382950U (zh) 横机摇床的驱动***
CN202952118U (zh) 多z轴数控机床的z向主轴对刀***
CN206653149U (zh) 机电一体式b轴摆头装置
CN202861713U (zh) 全自动标准节翻转工装
CN204365943U (zh) 一种单机多工位热锻机械手
CN206806109U (zh) 一种全自动线束缠绕机
CN102501126B (zh) 翻转机
CN205520684U (zh) 一种数控车产品防撞收料器
CN204471037U (zh) 一种曲柄铣键槽工装
CN2900070Y (zh) 转台式振动成型机的旋转工作台
CN104924138A (zh) 数控机床的换刀方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20220126

Address after: 315033 Room 201, No. 27, Lane 37, Hongtang South Road West, Jiangbei District, Ningbo City, Zhejiang Province

Patentee after: Zhang Junning

Address before: 315033 No. 2, Lane 520, TONGNING Road, Zone C, Jiangbei Industrial Zone, Ningbo, Zhejiang

Patentee before: NINGBO HENGDA MACHINERY Co.,Ltd.

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20160518