DE102018005304B4

DE102018005304B4 - Werkzeugmaschine und Nullpunkt-Korrekturverfahren

Info

Publication number: DE102018005304B4
Application number: DE102018005304.1A
Authority: DE
Inventors: Yuuzou INAGUCHI; Gaku ISOBE; Yasuaki Koyama
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2017-07-06
Filing date: 2018-07-04
Publication date: 2021-03-25
Anticipated expiration: 2038-07-05
Also published as: CN109213073A; US10792776B2; JP6549646B2; US20190009382A1; JP2019014005A; DE102018005304A1; CN109213073B

Abstract

Werkzeugmaschine (10) umfassend einen zum Wechseln eines an einer Spindel (14) montierten Werkzeugs (24) mit einem mit einer Mehrzahl von Klemmen (32) zum Halten des Werkzeugs (24) ausgestatteten Revolverkopf (30) ausgebildeten Werkzeugwechsler (18), umfassend:eine zum Drehen des Revolverkopfs (30) ausgebildete Drehantriebseinheit (34);eine zum Erfassen einer Drehposition des Revolverkopfs (30) in Bezug auf einen Nullpunkt ausgebildete Drehpositions-Erfassungseinheit (37);eine zum Erfassen einer Neigungsmenge des Werkzeugs (24), wenn das Werkzeug zwischen der Klemme (32) und der Spindel (14) transferiert wird, ausgebildete Neigungsmengen-Erfassungseinheit (39);eine zum Steuern der Drehantriebseinheit (34), so dass, wenn das Werkzeug (24) transferiert wird, falls die Neigungsmenge des Werkzeugs (24) größer oder gleich einem Schwellenwert ist, der Revolverkopf (30) gedreht wird und die Neigungsmenge des Werkzeugs (24) kleiner wird als der Schwellenwert, ausgebildete Drehpositions-Einstelleinheit (40); undeine zum Korrigieren des Nullpunkts entsprechend einer von der Drehpositions-Erfassungseinheit (37) erfassten Drehposition des Revolverkopfs (30), wenn der Revolverkopf (30) von der Drehantriebseinheit (34) gedreht wird, so dass die Neigungsmenge des Werkzeugs (24) kleiner wird als der Schwellenwert, ausgebildete Nullpunkt-Korrektureinheit (41).

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung:
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine mit einem Werkzeugwechsler, in dem ein mit einer Mehrzahl von Werkzeugen haltenden Klemmen ausgestatteter Revolverkopf von einer Drehantriebseinheit eine Drehposition entsprechend einer Klemme, die ein gewünschtes Werkzeug hält, gedreht und ein Wechsel eines auf einer Spindel montierten Werkzeugs durchgeführt wird. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Nullpunkt-Korrekturverfahren zum Korrigieren eines Nullpunkts, der als Referenz beim Ermitteln einer Drehposition des Revolverkopfs dient.
Beschreibung des Stands der Technik:

JP 2015 - 96 280 A offenbart eine Werkzeugmaschine mit einem Werkzeugwechsler, der das Wechseln eines Werkzeugs einer Spindel durchführt. Der Werkzeugwechsler weist ein Werkzeugmagazin auf, in dem Werkzeuge auf einem Greifarm gehalten werden, und durch Drehen des Werkzeugmagazins wird ein gewünschtes Werkzeug zu einer Werkzeugwechselposition bewegt, an der das Wechseln des Werkzeugs der Spindel an der Werkzeugwechselposition erfolgt.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Mit dem Verfahren gemäß JP 2015 - 96 280 A wird ein gewünschtes Werkzeug durch Drehen des Revolverkopfs (Werkzeugmagazins) zur Werkzeugwechselposition bewegt. Zu diesem Zweck muss aber die Drehposition des Revolverkopfs mit hoher Genauigkeit ermittelt werden. Die Drehposition des Revolverkopfs wird durch Einstellen einer spezifischen Drehposition des Revolverkopfs als Nullpunkt und durch eine Drehmenge des Revolverkopfs in Bezug auf den Nullpunkt ermittelt. Obgleich die Drehposition des Revolverkopfs durch eine Steuerung der Werkzeugmaschine ermittelt wird, können Situationen auftreten, in denen eine Abweichung zwischen dem Istnullpunkt und dem Nullpunkt des Revolverkopfs, der in der Steuerung eingestellt ist, auftritt. In solch einem Fall muss eine Korrektur durchgeführt werden, so dass der Nullpunkt des Revolverkopfs, der in der Steuerung eingestellt ist, mit dem Istnullpunkt des Revolverkopfs übereinstimmt.
Herkömmlicherweise wird, wenn die Drehposition des Revolverkopfs am Nullpunkt angeordnet ist, eine Referenzfläche auf dem Revolverkopf horizontal ausgebildet. Beim Korrigieren des Nullpunkts des Revolverkopfs, der in der Steuerung eingestellt ist, wird der Revolverkopf so gedreht, dass die Referenzfläche horizontal wird, und die Drehposition des Revolverkopfs zu diesem Zeitpunkt wird als Nullpunkt in der Steuerung eingestellt. Um aber den Revolverkopf so zu drehen, dass die Referenzfläche horizontal wird, muss ein Bediener den Revolverkopf von Hand drehen, während er einen Erfassungswert einer Messuhr o. Ä. überprüft. Dies führt zu dem Problem, dass solch ein Vorgang zu mehr Arbeitsaufwand führt und der Bediener mehr Schritte durchführen muss.
Die vorliegende Erfindung soll dieses Problem beseitigen und deren Aufgabe besteht im Bereitstellen einer Werkzeugmaschine und eines Nullpunkt-Korrekturverfahrens, die den Arbeitsaufwand und die Zahl der von einem Bediener durchgeführten Schritte verringern können.
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ist durch eine Werkzeugmaschine umfassend einen zum Wechseln eines auf einer Spindel montierten Werkzeugs durch einen mit einer Mehrzahl von Klemmen zum Halten des Werkzeugs ausgestatteten Revolverkopf ausgebildeten Werkzeugwechsler gekennzeichnet, umfassend eine zum Drehen des Revolverkopfs ausgebildete Drehantriebseinheit, eine zum Erfassen einer Drehposition des Revolverkopfs in Bezug auf einen Nullpunkt ausgebildete Drehpositions-Erfassungseinheit, eine zum Erfassen einer Neigungsmenge des Werkzeugs, wenn das Werkzeug zwischen der Klemme und der Spindel transferiert wird, ausgebildete Neigungsmengen-Erfassungseinheit, eine zum Steuern der Drehantriebseinheit, so dass, wenn das Werkzeug transferiert wird, falls die Neigungsmenge des Werkzeugs größer oder gleich einem Schwellenwert ist, der Revolverkopf gedreht wird und die Neigungsmenge des Werkzeugs kleiner wird als der Schwellenwert, ausgebildete Drehpositions-Einstelleinheit, und eine zum Korrigieren des Nullpunkts entsprechend einer von der Drehpositions-Erfassungseinheit erfassten Drehposition des Revolverkopfs, wenn der Revolverkopf von der Drehantriebseinheit gedreht wird, so dass die Neigungsmenge des Werkzeugs kleiner wird als der Schwellenwert, ausgebildete Nullpunkt-Korrektureinheit.
Gemäß der vorliegenden Erfindung können der Aufwand und die Zahl der vom Bediener durchgeführten Schritte verringert werden.
Die vorhergehenden und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen , in der bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung durch illustrative Beispiele dargestellt sind, klarer.
Figurenliste

1 zeigt ein schematisches Diagramm zur Darstellung der Umgebung eines Spindelkopfs einer Werkzeugmaschine.
2 zeigt ein Blockdiagramm zur Darstellung einer Funktionskonfiguration einer Steuerung.
3 zeigt eine Ansicht zur Darstellung einer Werkzeugmaschine in einem Zustand, in dem ein zur Nullpunktkorrektur verwendetes Werkzeug an einer Klemme eines Revolverkopfs befestigt ist.
4 zeigt ein Fließbild zur Darstellung eines in einer Werkzeugwechsel-Steuereinheit, einer Drehpositions-Einstelleinheit und einer Nullpunkt-Korrektureinheit durchgeführten Prozessablaufs.
5 zeigt ein Fließbild zur Darstellung eines in der Werkzeugwechsel-Steuereinheit, der Drehpositions-Einstelleinheit und der Nullpunkt-Korrektureinheit durchgeführten Prozessablaufs.
6 zeigt ein Fließbild zur Darstellung eines in der Werkzeugwechsel-Steuereinheit, der Drehpositions-Einstelleinheit und der Nullpunkt-Korrektureinheit durchgeführten Prozessablaufs.
7 zeigt ein Fließbild zur Darstellung eines in der Werkzeugwechsel-Steuereinheit, der Drehpositions-Einstelleinheit und der Nullpunkt-Korrektureinheit durchgeführten Prozessablaufs.
8 zeigt ein schematisches Diagramm der Umgebung des Spindelkopfs der Werkzeugmaschi ne.
9 zeigt ein schematisches Diagramm der Umgebung des Spindelkopfs der Werkzeugmaschine. 10 zeigt ein schematisches Diagramm der Umgebung des Spindelkopfs der Werkzeugmaschine.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
[Erste Ausführungsform]
[Konfiguration der Werkzeugmaschine]
Nachfolgend ist eine Werkzeugmaschine 10 gemäß einer ersten Ausführungsform beschrieben. 1 zeigt ein schematisches Diagramm der Umgebung des Spindelkopfs 12 der Werkzeugmaschine 10. Die Werkzeugmaschine 10 ist ein Bearbeitungszentrum in vertikaler Ausführung, in dem der Spindelkopf 12, der drehbar eine Spindel 14 stützt, abgesenkt wird und die Bearbeitung an einem nicht dargestellten Werkstück durch ein Werkzeug 24 erfolgt, das an der Spindel 14 befestigt ist. In der folgenden Beschreibung in 1 ist eine vertikale Richtung in der Z-Achse festgelegt, eine Aufwärtsrichtung wird als eine positive Richtung behandelt und eine Abwärtsrichtung wird als eine negative Richtung behandelt.
Die Werkzeugmaschine 10 umfasst die Spindel 14, den Spindelkopf 12, eine Säule 16, einen Werkzeugwechsler 18 und eine Steuerung 20. Die Spindel 14 ist am Spindelkopf 12 drehbar um eine Drehachse parallel zur Z-Achsen-Richtung angeordnet. Ein Spindelmotor 22 ist am Spindelkopf 12 angeordnet und die Spindel 14 wird drehbar vom Spindelmotor 22 angetrieben. Das Werkzeug 24 ist abnehmbar an einem nicht dargestellten am distalen Ende der Spindel 14 angeordneten Montageloch befestigt. Das Werkzeug 24 dreht sich zusammen mit der Drehung der Spindel 14.
Der Spindelkopf 12 ist an der Säule 16 so angeordnet, dass er sich in der Z-Achsen-Richtung bewegen kann. Der Spindelkopf 12 ist beweglich mit einer Mutter einer nicht dargestellten in der Säule 16 montierten Kugelspindel verbunden. Eine nicht dargestellte Schneckenwelle der Kugelspindel wird drehend von einem Z-Achsen-Motor 26 angetrieben, wodurch sich der Spindelkopf 12 zusammen mit der Mutter in der Z-Achsen-Richtung bewegt.
Der Werkzeugwechsler 18 ist an einem Arm 28 angeordnet, der sich horizontal von der Säule 16 erstreckt. Der Werkzeugwechsler 18 ist eine Vorrichtung zum automatischen Wechseln des an der Spindel 14 befestigten Werkzeugs 24. Der Werkzeugwechsler 18 umfasst einen Revolverkopf 30, der drehgelenkig am Arm 28 montiert ist. An einer äußeren Umfangsseite des Revolverkopfs 30 ist eine Mehrzahl von Klemmen 32 in gleichmäßigen Intervallen in der Umfangsrichtung angeordnet. Die Klemmen 32 halten das Werkzeug 24 auf eine abnehmbare Weise. Der Revolverkopf 30 wird von einem sich Drehantriebsmotor 33 gedreht. Der Drehantriebsmotor 33 bildet einen Teil einer Drehantriebseinheit 34. Die Drehposition des Drehantriebsmotors 33 wird von einem Drehsensor 35 erfasst. Der Revolverkopf 30 ist so angeordnet, dass er um ein Befestigungselement 28a des Arms 28 schwenken kann. Eine Nocke 12a, die den Revolverkopf 30 zum Schwenken veranlasst, ist am Spindelkopf 12 angeordnet.
2 zeigt ein Blockdiagramm zur Darstellung einer Funktionskonfiguration der Steuerung 20. Die Steuerung 20 umfasst eine Bearbeitungssteuereinheit 36, eine Drehpositions-Erfassungseinheit 37, eine Werkzeugwechsel-Steuereinheit 38, eine Neigungsmengen-Erfassungseinheit 39, eine Drehpositions-Einstelleinheit 40 und eine Nullpunkt-Korrektureinheit 41.
Die Bearbeitungssteuereinheit 36 steuert den Spindelmotor 22, den Z-Achsen-Motor 26 sowie einen X-Achsen-Motor und einen Y-Achsen-Motor, die einen Werkstücktisch antreiben, so dass ein Werkstück vom Werkzeug 24 in eine von einem numerischen Steuerprogramm (NC-Programm) definierte Form geschnitten wird. Werkstücktisch, X-Achsen-Motor und Y-Achsen-Motor sind in den Zeichnungen nicht dargestellt.
Die Drehpositions-Erfassungseinheit 37 gibt die Drehposition des Drehantriebsmotors 33 vom Drehsensor 35 ein und berechnet und erfasst die Drehposition des Revolverkopfs 30 aus der Drehposition des Drehantriebsmotors 33. Die Drehpositions-Erfassungseinheit 37 berechnet die Drehposition auf der Basis einer Drehmenge in Bezug auf einen Nullpunkt, der eine spezifische Drehposition des Revolverkopfs 30 ist, die vorab eingestellt wird. Wenn beispielsweise der Nullpunkt auf 0 Grad eingestellt ist, wird die Drehposition als in einem Bereich von 0 bis 360 Grad liegend angezeigt. Ferner wird der Nullpunkt auf die Drehposition des Revolverkopfs 30 zu dem Zeitpunkt eingestellt, zu dem die Spindel 14 und eine der Klemmen 32 (beispielsweise die erste Klemme), die als Referenz dienen, miteinander in der Drehrichtung des Revolverkopfs 30 übereinstimmen.
Die Werkzeugwechsel-Steuereinheit 38 steuert den Z-Achsen-Motor 26 und den Drehantriebsmotor 33 so, dass das an der Spindel 14 befestigte Werkzeug 24 gegen ein gewünschtes Werkzeug 24 gewechselt oder ausgetauscht wird. Wenn das an der Spindel 14 befestigte Werkzeug 24 gewechselt werden soll, steuert zunächst die Werkzeugwechsel-Steuereinheit 38 den Z-Achsen-Motor 26, dass der Spindelkopf 12 von einer Seite in der Z-Achsen-Negativrichtung zu einer Seite in der Z-Achsen-Positivrichtung bewegt wird und der Spindelkopf 12 dadurch in eine Werkzeugwechselposition bewegt wird. Somit wird der Revolverkopf 30 geschwenkt, so dass sich die Klemme 32 der Spindel 14 entlang der Nocke 12a nähert, und das Werkzeug 24 wird von der Spindel 14 zur Klemme 32 transferiert. Wenn das Werkzeug 24 von der Spindel 14 zur Klemme 32 transferiert wird, steuert die Werkzeugwechsel-Steuereinheit 38 den Drehantriebsmotor 33 so, dass der Revolverkopf 30 in eine Drehposition entsprechend der Klemme 32, in der das gewünschte Werkzeug 24 gehalten wird, gebracht wird. Zu diesem Zeitpunkt steuert die Werkzeugwechsel-Steuereinheit 38 den Drehantriebsmotor 33 entsprechend der von der Drehpositions-Erfassungseinheit 37 berechneten Drehposition des Revolverkopfs 30. Zusätzlich steuert die Werkzeugwechsel-Steuereinheit 38 den Z-Achsen-Motor 26 so, dass der Spindelkopf 12 von der Werkzeugwechselposition zu einer Seite in der Z-Achsen-Negativrichtung bewegt wird. Somit wird das Werkzeug 24 von der Klemme 32 auf die Spindel 14 transferiert. Wenn die Werkzeugwechsel-Steuereinheit 38 den Z-Achsen-Motor 26 so steuert, dass der Spindelkopf 12 weiter zur Seite in der Z-Achsen-Negativrichtung hin bewegt wird, wird der Revolverkopf 30 entlang der Nocke 12a so geschwenkt, dass sich die Klemme 32 von der Spindel 14 trennt.
Die Neigungsmengen-Erfassungseinheit 39 empfängt ein Signal von einem Schwingungssensor 44 (3), der in einem Werkzeug 24 zur Einstellung bereitgestellt wird wie nachfolgend beschrieben. Die Neigungsmengen-Erfassungseinheit 39 berechnet und erfasst eine Neigungsmenge (eine Bewegung aufgrund einer gewissen Positionsabweichung) des Werkzeugs 24 zum Zeitpunkt, zu dem das Werkzeug 24 zwischen der Spindel 14 und der Klemme 32 transferiert wird. Die Drehpositions-Erfassungseinheit 37 erfasst die Drehposition des Drehantriebsmotors 33 vom Drehsensor 35 und berechnet und erfasst die Drehposition in Bezug auf den Nullpunkt des Revolverkopfs 30. Die Drehpositions-Einstelleinheit 40 steuert den Drehantriebsmotor 33, um dadurch die Drehposition des Revolverkopfs 30 einzustellen, so dass die Neigungsmenge des Werkzeugs 24 klein wird, wenn das Werkzeug 24 zwischen der Spindel 14 und der Klemme 32 transferiert wird. Die Nullpunkt-Korrektureinheit 41 korrigiert den Nullpunkt des Revolverkopfs 30 entsprechend der Einstellmenge zum Zeitpunkt, zu dem die Drehposition des Revolverkopfs 30 durch die Drehpositions-Einstelleinheit 40 eingestellt wird.
[Korrektur des Nullpunkts]
Wie zuvor beschrieben berechnet die Drehpositions-Erfassungseinheit 37 die Drehposition des Revolverkopfs 30 auf der Basis einer Drehmenge in Bezug auf einen Nullpunkt, der eine spezifische Drehposition des Revolverkopfs 30 ist, die vorab eingestellt wird. Wenn die Werkzeugmaschine 10 über einen langen Zeitraum verwendet wird, besteht die Möglichkeit, dass eine Abweichung zwischen dem Istnullpunkt des Revolverkopfs 30 und dem Nullpunkt des Revolverkopfs 30, der in der Drehpositions-Erfassungseinheit 37 eingestellt ist, auftritt. Somit tritt eine Abweichung zwischen der von der Drehpositions-Erfassungseinheit 37 berechneten Drehposition des Revolverkopfs 30 und der Istdrehposition des Revolverkopfs 30 auf. Wenn die von der Drehpositions-Erfassungseinheit 37 berechnete Drehposition des Revolverkopfs 30 abweicht oder in Bezug auf die Istdrehposition des Revolverkopfs 30 versetzt wird, werden zum Wechseln des Werkzeugs 24, das an der Spindel 14 befestigt ist, die Positionen der Spindel 14 und der Klemme 32 versetzt, wenn der Revolverkopf 30 in eine Drehposition entsprechend der Klemme 32, in der ein gewünschtes Werkzeug 24 gehalten wird, gedreht wird. Zusätzlich besteht das Problem, dass das Werkzeug 24 nicht zuverlässig zwischen der Spindel 14 und der Klemme 32 transferiert werden kann. Daher muss eine Abweichung zwischen der Istposition des Nullpunkts des Revolverkopfs 30 und der Position des Nullpunkts des Revolverkopfs 30, der in der Drehpositions-Erfassungseinheit 37 eingestellt ist, beseitigt werden.
3 zeigt eine Ansicht zur Darstellung der Werkzeugmaschine 10 in einem Zustand, in dem ein zur Nullpunktkorrektur verwendetes Werkzeug 24 an einer Klemme 32 des Revolverkopfs 30 befestigt ist. Beim Durchführen der Korrektur des Nullpunkts werden alle Werkzeuge 24 vorübergehend von der Spindel 14 und den Klemmen 32 entfernt und das zur Nullpunktkorrektur verwendete Werkzeug 24 wird an einer der Klemmen 32 befestigt. Der Schwingungssensor 44 ist im Werkzeug 24 zur Nullpunktkorrektur angeordnet. Die Klemme 32 wird auf eine bewegliche Weise gehalten, so dass das Werkzeug 24 nach links und rechts geschwenkt werden kann, um in einem gewissen Ausmaß Positionsabweichungen zwischen der Spindel 14 und der Klemme 32 zu absorbieren, wenn das Werkzeug 24 zwischen der Spindel 14 und der Klemme 32 transferiert wird. Der Schwingungssensor 44 erfasst die Größe der Schwingung des Werkzeugs 24 zum Zeitpunkt, zu dem das Werkzeug 24 zwischen der Spindel 14 und der Klemme 32 transferiert wird. Die zu diesem Zeitpunkt erfasste Größe der Schwingung des Werkzeugs 24 weist eine starke Korrelation mit der Neigungsmenge des Werkzeugs 24 auf. Der Schwingungssensor 44 sendet die erfasste Größe der Schwingung des Werkzeugs 24 durch Drahtlossignale an die Neigungsmengen-Erfassungseinheit 39 der Steuerung 20. Die Neigungsmengen-Erfassungseinheit 39 berechnet die Neigungsmenge des Werkzeugs 24 aus der empfangenen Größe der Schwingung des Werkzeugs 24.
4 zeigt ein Fließbild zur Darstellung eines in der Werkzeugwechsel-Steuereinheit 38, der Drehpositions-Einstelleinheit 40 und der Nullpunkt-Korrektureinheit 41 durchgeführten Prozessablaufs. Der folgende Prozess wird von einem Zustand aus gestartet, in dem die Position der Spindel 14 in der Z-Achsen-Richtung eine Werkzeugwechselposition ist, die eine Position zum Zeitpunkt darstellt, zu dem das Werkzeug 24 zwischen der Klemme 32 und der Spindel 14 transferiert wird.
In Schritt S1 steuert die Werkzeugwechsel-Steuereinheit 38 den Drehantriebsmotor 33 auf der Basis der von der Drehpositions-Erfassungseinheit 37 berechneten Drehposition des Revolverkopfs 30 und dreht den Revolverkopf 30 so, dass die Klemme 32, in der das Werkzeug 24 zur Nullpunktkorrektur montiert ist, in einer Werkzeugwechsel-Drehposition angeordnet ist. Zusätzlich speichert die Nullpunkt-Korrektureinheit 41 die Istdrehposition des Revolverkopfs 30, der von der Drehpositions-Erfassungseinheit 37 berechnet wurde, und anschließend fährt der Prozess mit Schritt S2 fort.
In Schritt S2 steuert die Werkzeugwechsel-Steuereinheit 38 den Z-Achsen-Motor 26 so, dass der Spindelkopf 12 in der Z-Achsen-Negativrichtung von der Werkzeugwechselposition bewegt wird. Zu diesem Zeitpunkt wird das Werkzeug 24 von der Klemme 32 auf die Spindel 14 transferiert. Zusätzlich ermittelt die Drehpositions-Einstelleinheit 40, ob die Neigungsmenge des Werkzeugs 24, wenn das Werkzeug 24 von der Klemme 32 auf die Spindel 14 transferiert wird, größer oder gleich einem vorgegebenen Schwellenwert ist oder nicht. Wenn die Neigungsmenge des Werkzeugs 24 größer oder gleich dem Schwellenwert ist, fährt der Prozess mit Schritt S3 fort, und wenn die Neigungsmenge des Werkzeugs 24 kleiner ist als der Schwellenwert, fährt der Prozess mit Schritt S10 fort.
In Schritt S3 steuert die Werkzeugwechsel-Steuereinheit 38 den Z-Achsen-Motor 26 so, dass der Spindelkopf 12 in der Z-Achsen-Positivrichtung bewegt wird und in die Werkzeugwechselposition zurückkehrt. Zu diesem Zeitpunkt wird das Werkzeug 24 von der Spindel 14 zur Klemme 32 transferiert. Zusätzlich steuert die Drehpositions-Einstelleinheit 40 den Drehantriebsmotor 33 so, dass der Revolverkopf 30 um die eingestellte Menge, die vorab eingestellt wurde, in einer Drehrichtung nach rechts von oben gesehen gedreht wird, woraufhin der Prozess mit Schritt S4 fortfährt.
In Schritt S4 steuert die Werkzeugwechsel-Steuereinheit 38 den Z-Achsen-Motor 26 so, dass der Spindelkopf 12 in der Z-Achsen-Negativrichtung von der Werkzeugwechselposition bewegt wird. Zu diesem Zeitpunkt wird das Werkzeug 24 von der Klemme 32 auf die Spindel 14 transferiert. Zusätzlich ermittelt die Drehpositions-Einstelleinheit 40, ob die Neigungsmenge des Werkzeugs 24, wenn das Werkzeug 24 von der Klemme 32 auf die Spindel 14 transferiert wird, größer als die in Schritt S2 erfasste Neigungsmenge des Werkzeugs 24 geworden ist oder nicht. Wenn die Neigungsmenge des Werkzeugs 24 größer geworden ist, fährt der Prozess mit Schritt S5 fort. Wenn die Neigungsmenge des Werkzeugs 24 die gleiche ist oder wenn die Neigungsmenge des Werkzeugs 24 kleiner geworden ist, fährt der Prozess mit Schritt S8 fort.
In Schritt S5 steuert die Werkzeugwechsel-Steuereinheit 38 den Z-Achsen-Motor 26 so, dass der Spindelkopf 12 in der Z-Achsen-Positivrichtung bewegt wird und in die Werkzeugwechselposition zurückkehrt. Zu diesem Zeitpunkt wird das Werkzeug 24 von der Spindel 14 zur Klemme 32 transferiert. Zusätzlich steuert die Drehpositions-Einstelleinheit 40 den Drehantriebsmotor 33 so, dass der Revolverkopf 30 um die eingestellte Menge, die vorab eingestellt wurde, in einer Drehrichtung nach links gedreht wird, woraufhin der Prozess mit Schritt S6 fortfährt.
In Schritt S6 steuert die Werkzeugwechsel-Steuereinheit 38 den Z-Achsen-Motor 26 so, dass der Spindelkopf 12 in der Z-Achsen-Negativrichtung von der Werkzeugwechselposition bewegt wird. Zu diesem Zeitpunkt wird das Werkzeug 24 von der Klemme 32 auf die Spindel 14 transferiert. Zusätzlich ermittelt die Drehpositions-Einstelleinheit 40, ob die Neigungsmenge des Werkzeugs 24, wenn das Werkzeug 24 von der Klemme 32 auf die Spindel 14 transferiert wird, größer als die in Schritt S2 erfasste Neigungsmenge des Werkzeugs 24 geworden ist oder nicht. Wenn die Neigungsmenge des Werkzeugs 24 größer geworden ist, fährt der Prozess mit Schritt S9 fort. Wenn die Neigungsmenge des Werkzeugs 24 gleich ist oder kleiner geworden ist, fährt der Prozess mit Schritt S7 fort.
In Schritt S7 ermittelt die Drehpositions-Einstelleinheit 40, ob die Neigungsmenge des Werkzeugs 24, wenn das Werkzeug 24 von der Klemme 32 auf die Spindel 14 transferiert wird, größer oder gleich dem vorgegebenen Schwellenwert ist oder nicht. Wenn die Neigungsmenge des Werkzeugs 24 größer oder gleich dem Schwellenwert ist, fährt der Prozess mit Schritt S5 fort. Wenn die Neigungsmenge des Werkzeugs 24 kleiner als der Schwellenwert ist, fährt der Prozess mit Schritt S10 fort.
In Schritt S8 ermittelt nach dem Ermitteln in Schritt S4, dass die Neigungsmenge des Werkzeugs 24, wenn das Werkzeug 24 von der Klemme 32 auf die Spindel 14 transferiert wird, gleich der in Schritt S2 erfassten Neigungsmenge des Werkzeugs 24 ist oder kleiner als diese geworden ist, die Drehpositions-Einstelleinheit 40, ob die Neigungsmenge des Werkzeugs 24, wenn das Werkzeug 24 von der Klemme 32 auf die Spindel 14 transferiert wird, größer oder gleich dem vorgegebenen Schwellenwert ist oder nicht. Wenn die Neigungsmenge des Werkzeugs 24 größer oder gleich dem Schwellenwert ist, kehrt der Prozess zum Schritt S3 zurück, und wenn die Neigungsmenge des Werkzeugs 24 kleiner ist als der Schwellenwert, fährt der Prozess mit Schritt S10 fort.
In Schritt S9 stellt nach dem Ermitteln in Schritt S6, dass die Neigungsmenge des Werkzeugs 24, wenn das Werkzeug 24 von der Klemme 32 auf die Spindel 14 transferiert wird, größer als die in Schritt S2 erfassten Neigungsmenge des Werkzeugs 24 ist, die Drehpositions-Einstelleinheit 40 die Einstellmenge zu dem Zeitpunkt, zu dem der Revolverkopf 30 gedreht wird, so ein, dass sie kleiner ist als die Größe der Isteinstellmenge, und anschließend kehrt der Prozess zu Schritt S3 zurück.
In Schritt S10 wird nach dem Ermitteln in Schritt S2, Schritt S7 oder Schritt S8, dass die Neigungsmenge des Werkzeugs 24, wenn das Werkzeug 24 von der Klemme 32 auf die Spindel 14 transferiert wird, kleiner ist als der Schwellenwert, anschließend in der Nullpunkt-Korrektureinheit 41 der in der Drehpositions-Erfassungseinheit 37 eingestellte Nullpunkt entsprechend der von der Drehpositions-Erfassungseinheit 37 berechneten Istdrehposition des Revolverkopfs 30 und der Drehposition des Revolverkopfs 30, die in Schritt S1 gespeichert wurde, korrigiert, woraufhin der Prozess beendet wird. Beispielsweise wird, wenn die Istdrehposition des Revolverkopfs 30 um ein Grad nach rechts in Bezug auf die Drehposition des Revolverkopfs 30, die in Schritt S1 gespeichert wurde, versetzt ist, der Istnullpunkt korrigiert, so dass er um ein Grad nach rechts versetzt wird.
[Abläufe und Wirkungen]
Beim Korrigieren des in der Drehpositions-Erfassungseinheit 37 eingestellten Nullpunkts des Revolverkopfs 30 auf eine Weise, dass er mit dem Istnullpunkt des Revolverkopfs 30 übereinstimmt, wurden herkömmlicherweise die folgenden Vorgänge vom Bediener durchgeführt. In Bezug auf den Revolverkopf 30 wird zum Zeitpunkt, zu dem die Drehposition des Revolverkopfs 30 den Nullpunkt erreicht hat, eine auf dem Revolverkopf 30 gebildete Referenzfläche horizontal. Der Bediener dreht den Revolverkopf 30 so, dass die Referenzfläche von diesem horizontal wird, woraufhin die Drehposition des Revolverkopfs 30 zu diesem Zeitpunkt ebenfalls als Nullpunkt in der Drehpositions-Erfassungseinheit 37 eingestellt wird. Zum Drehen des Revolverkopfs 30 auf eine Weise, dass die Referenzfläche horizontal wird, musste ein Bediener den Revolverkopf 30 von Hand drehen, während er einen Erfassungswert einer Messuhr überprüfte.
Zum Durchführen des zuvor beschriebenen Vorgangs muss die Messuhr in der Nähe der Referenzfläche des Revolverkopfs 30 in einem Zustand installiert werden, in der die Messuhr in der horizontalen Richtung bewegt werden kann, was einen erheblichen Arbeitsaufwand erfordert und den Arbeitsaufwand sowie die Zahl von Schritten vergrößert. Zusätzlich müssen die Drehrichtung und die Menge, um die der Revolverkopf 30 gedreht wird, eingestellt werden, während die Erfassungswerte der Messuhr beobachtet werden. Dies ist ein schwierig durchzuführender Vorgang, es sei denn er erfolgt durch einen geübten Bediener.
Somit wird gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Drehposition des Revolverkopfs 30 automatisch von der Werkzeugmaschine 10 eingestellt und der Nullpunkt des Revolverkopfs 30, der in der Drehpositions-Erfassungseinheit 37 eingestellt ist, wird korrigiert. Insbesondere erfasst die Drehpositions-Einstelleinheit 40 die Neigungsmenge des Werkzeugs 24, wenn das Werkzeug 24 zwischen der Spindel 14 und der Klemme 32 transferiert wird, und wenn die Neigungsmenge des Werkzeugs 24 größer oder gleich dem Schwellenwert ist, wird der Revolverkopf 30 gedreht, und der Drehantriebsmotor 33 wird so gesteuert, dass die Neigungsmenge des Werkzeugs 24 kleiner wird als der Schwellenwert. Zusätzlich korrigiert zum Zeitpunkt, zu dem der Revolverkopf 30 vom Drehantriebsmotor 33 so gedreht wird, dass die Neigungsmenge des Werkzeugs 24 kleiner wird als der Schwellenwert, die Nullpunkt-Korrektureinheit 41 den Nullpunkt entsprechend der von der Drehpositions-Erfassungseinheit 37 erfassten Drehposition des Revolverkopfs 30.
Die Drehposition des Revolverkopfs 30 wird automatisch von der Drehpositions-Einstelleinheit 40 so eingestellt, dass die Positionen der Spindel 14 und der Klemme 32 miteinander übereinstimmen. Somit wird das Einstellen der Drehposition von der Werkzeugmaschine 10 automatisch durchgeführt, wodurch der Arbeitsaufwand und die Zahl der vom Bediener durchgeführten Schritte verringert werden können. Ferner kann ungeachtet der Geübtheit des Bedieners ein Einstellen der Drehposition durchgeführt werden.
Ferner steuert gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Drehpositions-Einstelleinheit 40 den Drehantriebsmotor 33 so, dass der Revolverkopf 30 um eine Einstellmenge nach rechts gedreht wird, und in der Position, in welcher der Revolverkopf 30 um die Einstellmenge nach rechts gedreht wurde, falls die Neigungsmenge des Werkzeugs 24, wenn das Werkzeug 24 zwischen der Spindel 14 und der Klemme 32 transferiert wird, kleiner geworden ist als die Neigungsmenge des Werkzeugs 24, wenn das Werkzeug 24 in der Position transferiert wird, bevor der Revolverkopf 30 um die Einstellmenge nach rechts gedreht wird, steuert anschließend die Drehpositions-Einstelleinheit 40 den Drehantriebsmotor 33 so, dass der Revolverkopf 30 um die Einstellmenge nach rechts gedreht wird, bis die Neigungsmenge des Werkzeugs 24 kleiner wird als der Schwellenwert. Ferner steuert in der Position, in welcher der Revolverkopf 30 um die Einstellmenge nach rechts gedreht wurde, falls die Neigungsmenge des Werkzeugs 24, wenn das Werkzeug 24 zwischen der Spindel 14 und der Klemme 32 transferiert wird, größer geworden ist als die Neigungsmenge des Werkzeugs 24, wenn das Werkzeug 24 in der Position transferiert wird, bevor der Revolverkopf 30 um die Einstellmenge nach rechts gedreht wird, die Drehpositions-Einstelleinheit 40 den Drehantriebsmotor 33 anschließend so, dass der Revolverkopf 30 um die Einstellmenge nach links gedreht wird, bis die Neigungsmenge des Werkzeugs 24 kleiner wird als der Schwellenwert. Somit kann die Drehposition des Revolverkopfs 30 von der Drehpositions-Einstelleinheit 40 so eingestellt werden, dass die Positionen der Spindel 14 und der Klemme 32 miteinander übereinstimmen.
Ferner stellt gemäß der vorliegenden Ausführungsform in der Position, in welcher der Revolverkopf 30 um die Einstellmenge nach links gedreht wurde, falls die Neigungsmenge des Werkzeugs 24, wenn das Werkzeug 24 zwischen der Spindel 14 und der Klemme 32 transferiert wird, größer als die Neigungsmenge des Werkzeugs 24 geworden ist, wenn das Werkzeug 24 in die Position transferiert wird, bevor der Revolverkopf 30 um die Einstellmenge nach rechts gedreht wird, die Drehpositions-Einstelleinheit 40 die Einstellmenge anschließend so ein, dass sie kleiner ist als die Istgröße der Einstellmenge. Durch Einstellen einer kleineren Einstellmenge kann die Drehpositions-Einstelleinheit 40 die Menge, um die der Revolverkopf 30 gedreht wird, fein steuern und die Drehposition des Revolverkopfs 30 kann so eingestellt werden, dass die Positionen der Spindel 14 und der Klemme 32 miteinander übereinstimmen.
Ferner berechnet gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Neigungsmengen-Erfassungseinheit 39 die Neigungsmenge des Werkzeugs 24 zum Zeitpunkt, zu dem das Werkzeug 24 zwischen der Spindel 14 und der Klemme 32 transferiert wird, entsprechend der vom im Werkzeug 24 angeordneten Schwingungssensor 44 erfassten Größe der Schwingung des Werkzeugs 24. Da der Schwingungssensor 44 die Größe der Schwingung des Werkzeugs 24 erfassen kann, die eine starke Korrelation mit der Neigungsmenge des Werkzeugs 24, wenn das Werkzeug 24 transferiert wird, aufweist, kann die Neigungsmengen-Erfassungseinheit 39 sehr genau die Neigungsmenge des Werkzeugs 24 zum Zeitpunkt, zu dem das Werkzeug 24 transferiert wird, berechnen.
[Zweite Ausführungsform]
Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform in Bezug auf die von der Drehpositions-Einstelleinheit 40 durchgeführten Inhaltsverarbeitung. 5 zeigt ein Fließbild zur Darstellung eines in der Werkzeugwechsel-Steuereinheit 38, der Drehpositions-Einstelleinheit 40 und der Nullpunkt-Korrektureinheit 41 durchgeführten Prozessablaufs. Der folgende Prozess wird von einem Zustand aus gestartet, in dem die Position der Spindel 14 in der Z-Achsen-Richtung eine Werkzeugwechselposition ist, die eine Position zum Zeitpunkt darstellt, zu dem das Werkzeug 24 zwischen der Klemme 32 und der Spindel 14 transferiert wird.
In Schritt S21 steuert die Werkzeugwechsel-Steuereinheit 38 den Drehantriebsmotor 33 auf der Basis der von der Drehpositions-Erfassungseinheit 37 berechneten Drehposition des Revolverkopfs 30 und dreht den Revolverkopf 30 so, dass die Klemme 32, in der das Werkzeug 24 zur Nullpunktkorrektur montiert ist, in der Werkzeugwechsel-Drehposition angeordnet ist. Zusätzlich speichert die Nullpunkt-Korrektureinheit 41 die Istdrehposition des Revolverkopfs 30, der von der Drehpositions-Erfassungseinheit 37 berechnet wurde, und anschließend fährt der Prozess mit Schritt S22 fort.
In Schritt S22 steuert die Werkzeugwechsel-Steuereinheit 38 den Z-Achsen-Motor 26 so, dass der Spindelkopf 12 in der Z-Achsen-Negativrichtung von der Werkzeugwechselposition bewegt wird. Zu diesem Zeitpunkt wird das Werkzeug 24 von der Klemme 32 auf die Spindel 14 transferiert. Zusätzlich ermittelt die Drehpositions-Einstelleinheit 40, ob die Neigungsmenge des Werkzeugs 24, wenn das Werkzeug 24 von der Klemme 32 auf die Spindel 14 transferiert wird, größer oder gleich einem vorgegebenen Schwellenwert ist oder nicht. Wenn die Neigungsmenge des Werkzeugs 24 größer oder gleich dem Schwellenwert ist, fährt der Prozess mit Schritt S23 fort, und wenn die Neigungsmenge des Werkzeugs 24 kleiner ist als der Schwellenwert, fährt der Prozess mit Schritt S26 fort.
In Schritt S23 stellt die Drehpositions-Einstelleinheit 40 eine Mehrzahl von Kandidateneinstellpositionen in einem Einstellbereich in linker und rechter Richtung in Bezug auf die Istdrehposition des Revolverkopfs 30 ein und der Prozess fährt anschließend mit Schritt S24 fort.
In Schritt S24 steuert die Werkzeugwechsel-Steuereinheit 38 den Z-Achsen-Motor 26 so, dass der Spindelkopf 12 in der Z-Achsen-Positivrichtung bewegt wird und in die Werkzeugwechselposition zurückkehrt. Zu diesem Zeitpunkt wird das Werkzeug 24 von der Spindel 14 zur Klemme 32 transferiert. Zusätzlich wählt die Drehpositions-Einstelleinheit 40 eine Kandidateneinstellposition aus den Kandidateneinstellpositionen aus, die in Schritt S23 eingestellt, aber noch nicht ausgewählt wurden, und steuert den Drehantriebsmotor 33 so, dass die Drehposition des Revolverkopfs 30 an der ausgewählten Kandidateneinstellposition angeordnet wird, woraufhin der Prozess mit Schritt S25 fortfährt.
In Schritt S25 steuert die Werkzeugwechsel-Steuereinheit 38 den Z-Achsen-Motor 26 so, dass der Spindelkopf 12 in der Z-Achsen-Negativrichtung von der Werkzeugwechselposition bewegt wird. Zu diesem Zeitpunkt wird das Werkzeug 24 von der Klemme 32 auf die Spindel 14 transferiert. Zusätzlich ermittelt die Drehpositions-Einstelleinheit 40, ob die Neigungsmenge des Werkzeugs 24, wenn das Werkzeug 24 von der Klemme 32 auf die Spindel 14 transferiert wird, größer oder gleich einem vorgegebenen Schwellenwert ist oder nicht. Wenn die Neigungsmenge des Werkzeugs 24 größer oder gleich dem Schwellenwert ist, fährt der Prozess mit Schritt S24 fort. Wenn die Neigungsmenge des Werkzeugs 24 kleiner als der Schwellenwert ist, fährt der Prozess mit Schritt S26 fort.
In Schritt S26 wird nach dem Ermitteln in Schritt S22 oder Schritt S25, dass die Neigungsmenge des Werkzeugs 24, wenn das Werkzeug 24 von der Klemme 32 auf die Spindel 14 transferiert wird, kleiner ist als der Schwellenwert, der Nullpunkt entsprechend der von der Drehpositions-Erfassungseinheit 37 berechneten Istdrehposition des Revolverkopfs 30 und der Drehposition des Revolverkopfs 30, die in Schritt S21 gespeichert wurde, korrigiert, woraufhin der Prozess beendet wird.
[Abläufe und Wirkungen]
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform stellt die Drehpositions-Einstelleinheit 40 eine Mehrzahl von Kandidateneinstellpositionen in einem Einstellbereich in beiden Richtungen in Bezug auf die vorliegende Drehposition des Revolverkopfs 30 ein und steuert den Drehantriebsmotor 33 so, dass der Revolverkopf 30 in die entsprechenden Kandidateneinstellpositionen gedreht wird, bis die Neigungsmenge des Werkzeugs 24, wenn das Werkzeug 24 zwischen der Spindel 14 und der Klemme 32 in einer Position transferiert wird, in welcher der Revolverkopf 30 in jede Kandidatenposition gedreht wurde, kleiner wird als der Schwellenwert. Somit kann die Drehposition des Revolverkopfs 30 von der Drehpositions-Einstelleinheit 40 so eingestellt werden, dass die Positionen der Spindel 14 und der Klemme 32 miteinander übereinstimmen.
[Dritte Ausführungsform]
Gemäß der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform ist die Drehposition des Revolverkopfs 30, nachdem die Drehpositionseinstellung von der Drehpositions-Einstelleinheit 40 durchgeführt wurde, nicht notwendigerweise der Nullpunkt. In der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform wird der in der Drehpositions-Erfassungseinheit 37 eingestellte Nullpunkt entsprechend einem Unterschied zwischen der von der Drehpositions-Erfassungseinheit 37 vor dem Durchführen der Drehpositionseinstellung durch die Drehpositions-Einstelleinheit 40 berechneten Drehposition des Revolverkopfs 30 und der von der Drehpositions-Erfassungseinheit 37 nach dem Durchführen des Einstellens der Drehposition durch die Drehpositions-Einstelleinheit 40 berechneten Drehposition des Revolverkopfs 30 eingestellt. Obgleich solch ein Verfahren wirksam ist, wenn die Abweichung zwischen der Position des in der Drehpositions-Erfassungseinheit 37 eingestellten Nullpunkts des Revolverkopfs 30 und der Istposition des Nullpunkts des Revolverkopfs 30 nicht so groß ist, kann dieses Verfahren nicht in einem Fall angewendet werden, in dem die Abweichung groß ist.
Gemäß der dritten Ausführungsform führt der Bediener einen Teil der Drehpositionseinstellung durch und anschließend wird die Drehposition des Revolverkopfs 30 unter der Steuerung der Drehpositions-Einstelleinheit 40 eingestellt. Die dritte Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform in Bezug auf einen Teil der von der Drehpositions-Einstelleinheit 40 durchgeführten Inhaltsverarbeitung. 6 zeigt ein Fließbild zur Darstellung eines in der Werkzeugwechsel-Steuereinheit 38, der Drehpositions-Einstelleinheit 40 und der Nullpunkt-Korrektureinheit 41 durchgeführten Prozessablaufs.
Der in 6 dargestellte Prozess wird ausgeführt, nachdem die Drehposition des Revolverkopfs 30 vom Bediener so eingestellt wurde, dass die Drehposition des Revolverkopfs 30 am Nullpunkt angeordnet ist. Ferner kann der Bediener ohne ein Messgerät o. Ä. einfach die Drehposition des Revolverkopfs 30 in solch einem Umfang einstellen, dass die Spindel 14 und eine als Referenz dienende Klemme 32 (beispielsweise die erste Klemme) in der Drehrichtung des Revolverkopfs 30 grob miteinander übereinstimmen.
Zwischen dem in 6 dargestellten Prozess und dem in 4 dargestellten Prozess der ersten Ausführungsform sind zwei Unterschiede festzustellen: 1) Im in 6 dargestellten Prozess wird der Prozess von Schritt S1 nicht ausgeführt. 2) Der Inhalt des Prozesses von Schritt S11 unterscheidet sich vom Inhalt des Prozesses von Schritt S10 der ersten Ausführungsform. Die Prozesse von Schritt S2 bis Schritt S9 sind die gleichen wie die in 4 dargestellten Prozesse der ersten Ausführungsform; daher wurde auf deren Darstellung verzichtet.
In Schritt S11 wird nach dem Ermitteln in Schritt S2, Schritt S7 oder Schritt S8, dass die Neigungsmenge des Werkzeugs 24, wenn das Werkzeug 24 von der Klemme 32 auf die Spindel 14 transferiert wird, kleiner ist als der Schwellenwert, anschließend in der Nullpunkt-Korrektureinheit 41 eine Korrektur durchgeführt, um die von der Drehpositions-Erfassungseinheit 37 berechnete Istdrehposition des Revolverkopfs 30 auf den Nullpunkt einzustellen, woraufhin der Prozess beendet wird.
[Abläufe und Wirkungen]
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird, nachdem die Drehposition des Revolverkopfs 30 so eingestellt wurde, dass die Drehposition des Revolverkopfs 30 vom Bediener manuell am Nullpunkt angeordnet wird, in der Drehpositions-Einstelleinheit 40 ein Ermitteln durchgeführt, ob die Neigungsmenge des Werkzeugs 24 zum Zeitpunkt, zu dem das Werkzeug 24 zwischen der Spindel 14 und der Klemme 32 transferiert wird, größer oder gleich einem Schwellenwert ist.
Wenn die Neigungsmenge des Werkzeugs 24 zum Zeitpunkt, zu dem das Werkzeug 24 transferiert wird, kleiner ist als der Schwellenwert, wird eine Korrektur in der Nullpunkt-Korrektureinheit 41 durchgeführt, um die Drehposition des Revolverkopfs 30 auf den Nullpunkt einzustellen, an dem von Bediener manuell eine Einstellung durchgeführt wurde, um den Revolverkopf 30 am Nullpunkt anzuordnen.
Ferner wird, wenn die Neigungsmenge des Werkzeugs 24, wenn das Werkzeug 24 transferiert wird, größer oder gleich dem Schwellenwert ist, der Revolverkopf 30 gedreht und in der Drehpositions-Einstelleinheit 40 wird der Drehantriebsmotor 33 so gesteuert, dass die Neigungsmenge des Werkzeugs 24 kleiner wird als der Schwellenwert. Zusätzlich wird in der Nullpunkt-Korrektureinheit 41 eine Korrektur durchgeführt, um die Drehposition des Revolverkopfs 30 auf den Nullpunkt einzustellen, an dem vom Drehantriebsmotor 33 eine Einstellung durchgeführt wurde, so dass die Neigungsmenge des Werkzeugs 24 kleiner wird als der Schwellenwert.
Somit stellt der Bediener ohne ein Messgerät o. Ä. einfach die Drehposition des Revolverkopfs 30 so ein, dass sie in der Nähe des Nullpunkts angeordnet ist, und anschließend wird die Drehposition automatisch von der Drehpositions-Einstelleinheit 40 eingestellt, so dass die Drehposition des Revolverkopfs 30 der Nullpunkt wird. Somit können, da ein wesentlicher Teil des Einstellens der Drehposition von der Werkzeugmaschine 10 automatisch durchgeführt wird, der Arbeitsaufwand und die Zahl der vom Bediener durchgeführten Schritte verringert werden. Ferner kann neben den Einstellungen der Drehposition, da die Werkzeugmaschine 10 automatisch Vorgänge durchführen kann, die einen geübten Bediener erfordern, ein Einstellen der Drehposition ungeachtet der Geübtheit des Bedieners erfolgen.
[Modifikation 1]
Gemäß der dritten Ausführungsform wird, nachdem der Bediener manuell das Einstellen der Drehposition des Revolverkopfs 30 durchgeführt hat, anschließend mit dem Drehpositions-Einstellverfahren für den Revolverkopf 30 gemäß der ersten Ausführungsform die Drehposition des Revolverkopfs 30 so angepasst, dass sie am Nullpunkt angeordnet ist. Es kann aber auch das Drehpositions-Einstellverfahren für den Revolverkopf 30 gemäß der zweiten Ausführungsform verwendet werden. 7 zeigt ein Fließbild zur Darstellung eines in der Werkzeugwechsel-Steuereinheit 38, der Drehpositions-Einstelleinheit 40 und der Nullpunkt-Korrektureinheit 41 durchgeführten Prozessablaufs. Der in 7 dargestellte Prozess wird ausgeführt, nachdem der Bediener das Einstellen der Drehposition des Revolverkopfs 30 so durchgeführt hat, dass die Drehposition des Revolverkopfs 30 am Nullpunkt angeordnet ist. Ferner kann der Bediener ohne ein Messgerät o. Ä. einfach die Drehposition des Revolverkopfs 30 in solch einem Umfang einstellen, dass die Spindel 14 und eine als Referenz dienende Klemme 32 (beispielsweise die erste Klemme) in der Drehrichtung des Revolverkopfs 30 grob miteinander übereinstimmen.
Zwischen dem in 7 dargestellten Prozess und dem in 5 dargestellten Prozess der zweiten Ausführungsform sind zwei Unterschiede festzustellen: 1) Im in 7 dargestellten Prozess wird der Prozess von Schritt S21 nicht ausgeführt. 2) Der Inhalt des Prozesses von Schritt S27 unterscheidet sich vom Inhalt des Prozesses von Schritt S26 der zweiten Ausführungsform. Die Prozesse von Schritt S22 bis Schritt S25 sind die gleichen wie die in 5 dargestellten Prozesse der zweiten Ausführungsform; daher wurde auf deren Darstellung verzichtet.
In Schritt S27 wird nach dem Ermitteln in Schritt S22 oder Schritt S25, dass die Neigungsmenge des Werkzeugs 24, wenn das Werkzeug 24 von der Klemme 32 auf die Spindel 14 transferiert wird, kleiner ist als der Schwellenwert, anschließend in der Nullpunkt-Korrektureinheit 41 eine Korrektur durchgeführt, um die von der Drehpositions-Erfassungseinheit 37 berechnete Istdrehposition des Revolverkopfs 30 auf den Nullpunkt einzustellen, woraufhin der Prozess beendet wird.
Somit können, da ein wesentlicher Teil des Einstellens der Drehposition von der Werkzeugmaschine 10 automatisch durchgeführt wird, der Arbeitsaufwand und die Zahl der vom Bediener durchgeführten Schritte verringert werden. Ferner kann neben den Vorgängen zum Einstellen der Drehposition, da die Werkzeugmaschine 10 automatisch Vorgänge durchführen kann, die einen geübten Bediener erfordern, ein Vorgang zum Einstellen der Drehposition ungeachtet der Geübtheit des Bedieners erfolgen.
[Modifikation 2]
In der ersten bis dritten Ausführungsform wird eine Größe der Schwingung, die ein mit der Neigungsmenge des Werkzeugs 24 korrelierter Wert ist, vom Schwingungssensor 44 erfasst. Statt vom Schwingungssensor 44 kann ein mit der Neigungsmenge des Werkzeugs 24 korrelierter Wert ebenfalls von einem Sichtsensor 48 erfasst werden.
8 zeigt ein schematisches Diagramm der Umgebung des Spindelkopfs 12 der Werkzeugmaschine 10. Wie in 8 dargestellt ist der Sichtsensor 48 an der Säule 16 der Werkzeugmaschine 10 befestigt. Der Sichtsensor 48 erfasst Bilder des distalen Endes des Werkzeugs 24 zum Zeitpunkt, zu dem das Werkzeug 24 zwischen der Spindel 14 und der Klemme 32 transferiert wird, und berechnet eine Bewegungsmenge des distalen Endes des Werkzeugs 24 aus den erfassten Bildern. Zu diesem Zeitpunkt muss das Werkzeug 24, das zwischen der Spindel 14 und der Klemme 32 transferiert wird, nicht notwendigerweise das für die Nullpunktkorrektur verwendete Werkzeug 24 sein, in dessen Innerem ein Schwingungssensor 44 o. Ä. angeordnet ist, wie in der ersten bis dritten Ausführungsform verwendet.
Der Sichtsensor 48 sendet die berechnete Bewegungsmenge des distalen Endes des Werkzeugs 24 drahtlos an die Neigungsmengen-Erfassungseinheit 39 der Steuerung 20. Die Neigungsmengen-Erfassungseinheit 39 berechnet die Neigungsmenge des Werkzeugs 24 aus der empfangenen Bewegungsmenge des distalen Endes des Werkzeugs 24. Somit kann ohne Anordnen eines Sensors o. Ä. im Werkzeug 24 die Bewegungsmenge des distalen Endes des Werkzeugs 24, die mit der Neigungsmenge des Werkzeugs 24 stark korreliert, vom Sichtsensor 48 erfasst werden, der an der Säule 16 befestigt ist.
[Modifikation 3]
In der ersten bis dritten Ausführungsform wird eine Größe der Schwingung, die ein mit der Neigungsmenge des Werkzeugs 24 korrelierter Wert ist, vom Schwingungssensor 44 erfasst. Statt vom Schwingungssensor 44 kann ein mit der Neigungsmenge des Werkzeugs 24 korrelierter Wert ebenfalls von einem Nivellierinstrument 50 erfasst werden.
9 zeigt ein schematisches Diagramm der Umgebung des Spindelkopfs 12 der Werkzeugmaschine 10. Wie in 9 dargestellt ist das Nivellierinstrument 50 am Werkzeug 24 angeordnet. Das Nivellierinstrument 50 ist eine Vorrichtung, die den Winkel eines zu messenden Objekts in Bezug auf eine horizontale Ebene von der Richtung der auf das Werkzeug 24 einwirkenden Schwerkraftbeschleunigung erfasst. Das Nivellierinstrument 50 kann aber zum Erfassen der Größe der Schwingung des Werkzeugs 24 zum Zeitpunkt verwendet werden, zu dem das Werkzeug 24 zwischen der Spindel 14 und der Klemme 32 transferiert wird. Das Nivellierinstrument 50 sendet einen erfassten Wert entsprechend der Größe der Schwingung des Werkzeugs 24 durch Drahtlossignale an die Neigungsmengen-Erfassungseinheit 39 der Steuerung 20. Die Neigungsmengen-Erfassungseinheit 39 berechnet die Neigungsmenge des Werkzeugs 24 aus der empfangenen Größe der Schwingung des Werkzeugs 24. Die Größe der Schwingung des Werkzeugs 24, die stark mit der Neigungsmenge des Werkzeugs 24 korreliert, kann vom Nivellierinstrument 50 erfasst werden.
[Modifikation 4]
In der ersten bis dritten Ausführungsform wird eine Größe der Schwingung, die ein mit der Neigungsmenge des Werkzeugs 24 korrelierter Wert ist, vom Schwingungssensor 44 erfasst. Statt vom Schwingungssensor 44 kann ein mit der Neigungsmenge des Werkzeugs 24 korrelierter Wert ebenfalls von einem Fühler 52 erfasst werden.
10 zeigt ein schematisches Diagramm der Umgebung des Spindelkopfs 12 der Werkzeugmaschine 10. Der Fühler 52 ist abnehmbar an der Spindel 14 als Werkzeug 24 befestigt. Der Fühler 52 ist eine Vorrichtung, die erfasst, dass das distale Ende des Fühlers 52 in Kontakt mit einem zu messenden Objekt gekommen ist. Das Vorhandensein oder Fehlen einer Schwingung des Fühlers 52 kann aber erfasst werden, wenn der Fühler 52 zwischen der Spindel 14 und der Klemme 32 transferiert wird. Eine direkte Größe der Schwingung kann zwar vom Fühler 52 nicht erfasst werden; aber es kann die Neigungsmenge des Fühlers 52 aus einer Kombination der Bewegungsgeschwindigkeit des Spindelkopfs 12 in der Z-Achsen-Richtung, wenn der Fühler 52 zwischen der Spindel 14 und der Klemme 32 transferiert wird, und dem Vorhandensein oder Fehlen einer Schwingung des Fühlers 52 zu diesem Zeitpunkt erfasst werden. Das heißt, wenn die Neigungsmenge des Fühlers 52 klein ist, es sei denn die Bewegungsgeschwindigkeit des Spindelkopfs 12 ist hoch, kann der Fühler 52 eine Schwingung nicht erfassen. Wenn aber die Neigungsmenge des Fühlers 52 groß ist, auch wenn die Bewegungsmenge des Spindelkopfs 12 niedrig ist, kann eine Schwingung vom Fühler 52 erfasst werden.
Der Fühler 52 sendet das erfasste Vorhandensein oder Fehlen einer Schwingung des distalen Endes des Fühlers 52 durch Drahtlossignale an die Neigungsmengen-Erfassungseinheit 39 der Steuerung 20. Die Neigungsmengen-Erfassungseinheit 39 berechnet die Neigungsmenge des Werkzeugs 24 aus dem Vorhandensein oder Fehlen einer Schwingung des distalen Endes des Fühlers 52 und der Bewegungsgeschwindigkeit des Spindelkopfs 12 zu diesem Zeitpunkt. Ferner kann der Fühler 52 während der Bearbeitung an der Spindel 14 befestigt sein und zum Zwecke des Erfassens der Maße des Werkstücks verwendet werden. Somit kann ohne das Verwenden eines speziellen Werkzeugs 24 für den Nullpunkt-Korrekturprozess ein stark mit der Neigungsmenge des Werkzeugs 24 korrelierter Wert erfasst werden.
[Von den Ausführungsformen abgeleitete technische Konzepte]
Nachfolgend sind technische Konzepte beschrieben, die von den zuvor beschriebenen Ausführungsformen abgeleitet werden können.
Die Werkzeugmaschine (10) mit dem zum Wechseln des an einer Spindel (14) montierten Werkzeugs (24) mit dem mit einer Mehrzahl von Klemmen (32) zum Halten des Werkzeugs (24) ausgestatteten Revolverkopf (30) ausgebildeten Werkzeugwechsler (18) umfasst die zum Drehen des Revolverkopfs (30) ausgebildete Drehantriebseinheit (34), die zum Erfassen einer Drehposition des Revolverkopfs (30) in Bezug auf einen Nullpunkt ausgebildete Drehpositions-Erfassungseinheit (37), die zum Erfassen einer Neigungsmenge des Werkzeugs (24), wenn das Werkzeug (24) zwischen der Klemme (32) und der Spindel (14) transferiert wird, ausgebildete Neigungsmengen-Erfassungseinheit (39), die zum Steuern der Drehantriebseinheit (34), so dass dann, wenn das Werkzeug (24) transferiert wird, falls die Neigungsmenge des Werkzeugs (24) größer oder gleich einem Schwellenwert ist, der Revolverkopf (30) gedreht wird und die Neigungsmenge des Werkzeugs (24) kleiner wird als der Schwellenwert, ausgebildete Drehpositions-Einstelleinheit (40), und die zum Korrigieren eines Nullpunkts entsprechend der von der Drehpositions-Erfassungseinheit (37) erfassten Drehposition des Revolverkopfs (30), wenn der Revolverkopf (30) von der Drehantriebseinheit (34) gedreht wird, so dass die Neigungsmenge des Werkzeugs (24) kleiner wird als der Schwellenwert, ausgebildete Nullpunkt-Korrektureinheit (41). Gemäß solchen Merkmalen können der Aufwand und die Zahl der vom Bediener durchgeführten Schritte verringert werden. Ferner kann ungeachtet der Geübtheit des Bedieners ein Vorgang zum Einstellen der Drehposition durchgeführt werden.
In der zuvor beschriebenen Werkzeugmaschine (10) kann die Drehpositions-Einstelleinheit (40) zum Steuern der Drehantriebseinheit (34) ausgebildet sein, so dass dann, wenn das Werkzeug (24) in eine Position transferiert wird, in welcher der Revolverkopf (30) von einem Bediener so gedreht wurde, dass er sich am Nullpunkt befindet, falls die Neigungsmenge des Werkzeugs (24) größer oder gleich dem Schwellenwert ist, der Revolverkopf (30) gedreht wird und die Neigungsmenge des Werkzeugs (24) kleiner wird als der Schwellenwert. Zusätzlich kann die Nullpunkt-Korrektureinheit (41) zum Durchführen einer Korrektur ausgebildet sein, so dass dann, wenn das Werkzeug (24) in eine Position transferiert wird, in welcher der Revolverkopf (30) vom Bediener so gedreht wurde, dass er sich am Nullpunkt befindet, falls die Neigungsmenge des Werkzeugs (24) kleiner ist als der Schwellenwert, anschließend, wenn der Revolverkopf (30) vom Bediener gedreht wird, so dass er sich am Nullpunkt befindet, die von der Drehpositions-Erfassungseinheit (37) erfasste Drehposition des Revolverkopfs (30) als der Nullpunkt eingestellt wird, und ferner zum Durchführen einer Korrektur ausgebildet sein, so dass dann, wenn das Werkzeug (24) in die Position transferiert wird, in welcher der Revolverkopf (30) vom Bediener so gedreht wurde, dass er sich am Nullpunkt befindet, falls die Neigungsmenge des Werkzeugs (24) größer oder gleich dem Schwellenwert ist, anschließend, wenn der Revolverkopf (30) von der Drehantriebseinheit (34) so gedreht wird, dass die Neigungsmenge des Werkzeugs (24) kleiner wird als der Schwellenwert, die von der Drehpositions-Erfassungseinheit (37) erfasste Drehposition des Revolverkopfs (30) als der Nullpunkt eingestellt wird. Gemäß solchen Merkmalen kann, selbst dann, wenn der Nullpunkt des Revolverkopfs (30), der in der Drehpositions-Erfassungseinheit (37) eingestellt ist, und der Istnullpunkt des Revolverkopfs (30) wesentlich voneinander abweichen, eine Zunahme des Aufwands und der Zahl der vom Bediener durchgeführten Schritte vermieden werden, während die Korrektur des Nullpunkts durchgeführt werden kann.
In der zuvor beschriebenen Werkzeugmaschine (10) kann die Drehpositions-Einstelleinheit (40) zum Steuern der Drehantriebseinheit (34), so dass der Revolverkopf (30) um eine Einstellmenge in einer Richtung gedreht wird zum, Steuern der Drehantriebseinheit (34), so dass dann, wenn das Werkzeug (24) in eine Position transferiert wird, in welcher der Revolverkopf (30) um die Einstellmenge in der einen Richtung gedreht wurde, falls die Neigungsmenge des Werkzeugs (24) kleiner geworden ist als die Neigungsmenge des Werkzeugs (24), wenn das Werkzeug (24) in eine Position bewegt wird, bevor der Revolverkopf (30) um die Einstellmenge in der einen Richtung gedreht wird, der Revolverkopf (30) um die Einstellmenge in der einen Richtung gedreht wird, bis die Neigungsmenge des Werkzeugs (24) kleiner wird als der Schwellenwert, und ferner zum Steuern der Drehantriebseinheit (34), so dass dann, wenn das Werkzeug (24) in die Position transferiert wird, in welcher der Revolverkopf (30) um die Einstellmenge in der einen Richtung gedreht wurde, falls die Neigungsmenge des Werkzeugs (24) größer geworden ist als die Neigungsmenge des Werkzeugs (24), wenn das Werkzeug (24) in die Position transferiert wird, bevor der Revolverkopf (30) um die Einstellmenge in der einen Richtung gedreht wird, der Revolverkopf (30) um die Einstellmenge in der anderen Richtung gedreht wird, bis die Neigungsmenge des Werkzeugs (24) kleiner wird als der Schwellenwert, ausgebildet sein. Somit kann die Drehposition des Revolverkopfs (30) von der Drehpositions-Einstelleinheit (40) so eingestellt werden, dass die Positionen der Spindel (14) und der Klemme (32) miteinander übereinstimmen.
In der zuvor beschriebenen Werkzeugmaschine (10) kann, wenn das Werkzeug (24) in eine Position transferiert wird, in welcher der Revolverkopf (30) um die Einstellmenge in der anderen Richtung gedreht wurde, falls die Neigungsmenge des Werkzeugs (24) größer oder gleich der Neigungsmenge des Werkzeugs (24) wird, wenn das Werkzeug (24) in die Position transferiert wird, bevor der Revolverkopf (30) um die Einstellmenge in der einen Richtung gedreht wird, die Drehpositions-Einstelleinheit (40) zum Einstellen der Einstellmenge, so dass diese kleiner ist als eine Istgröße der Einstellmenge, ausgebildet sein. Somit kann die Drehpositions-Einstelleinheit (40) die Menge, um die der Revolverkopf (30) gedreht wird, fein steuern und die Drehposition des Revolverkopfs (30) kann so eingestellt werden, dass die Positionen der Spindel (14) und der Klemme (32) miteinander übereinstimmen.
In der zuvor beschriebenen Werkzeugmaschine (10) kann die Drehpositions-Einstelleinheit (40) zum Einstellen einer Mehrzahl von Kandidateneinstellpositionen in einem Einstellbereich in beiden Drehrichtungen des Revolverkopfs (30) ausgebildet sein und kann die Drehantriebseinheit (34) so steuern, dass der Revolverkopf (30) in die entsprechenden Kandidateneinstellpositionen gedreht wird, bis die Neigungsmenge des Werkzeugs (24), wenn das Werkzeug (24) transferiert wird, kleiner wird als der Schwellenwert an einer beliebigen der Kandidateneinstellpositionen. Somit kann die Drehposition des Revolverkopfs (30) von der Drehpositions-Einstelleinheit (40) so eingestellt werden, dass die Positionen der Spindel (14) und der Klemme (32) miteinander übereinstimmen.
In der zuvor beschriebenen Werkzeugmaschine (10) kann die Neigungsmengen-Erfassungseinheit (39) zum Berechnen der Neigungsmenge entsprechend einer von einem Sichtsensor (48) erfassten Bewegungsmenge des Werkzeugs (24) ausgebildet sein. Gemäß diesem Merkmal kann ohne Anordnen eines Sensors o. Ä. im Werkzeug (24) die Bewegungsmenge des distalen Endes des Werkzeugs (24), die mit der Neigungsmenge des Werkzeugs (24) stark korreliert, wenn das Werkzeug (24) transferiert wird, vom Sichtsensor (48) erfasst werden, der an der Säule (16) befestigt ist.
In der zuvor beschriebenen Werkzeugmaschine (10) kann die Neigungsmengen-Erfassungseinheit (39) zum Berechnen der Neigungsmenge entsprechend einer von einem im Werkzeug (24) angeordneten Schwingungssensor (44) erfassten Größe einer Schwingung des Werkzeugs (24) ausgebildet sein. Gemäß diesem Merkmal kann der Schwingungssensor (44) die Größe einer Schwingung des Werkzeugs (24), die stark mit der Neigungsmenge des Werkzeugs (24) korreliert, zum Zeitpunkt, zu dem das Werkzeug (24) transferiert wird, erfassen.
In der zuvor beschriebenen Werkzeugmaschine (10) kann die Neigungsmengen-Erfassungseinheit (39) zum Berechnen der Neigungsmenge entsprechend einer von einem an Werkzeug (24) angeordneten Nivellierinstrument (50) erfassten Größe einer Schwingung des Werkzeugs (24) ausgebildet sein. Gemäß diesem Merkmal kann der Schwingungssensor (44) die Größe einer Schwingung des Werkzeugs (24), die stark mit der Neigungsmenge des Werkzeugs (24) korreliert, zum Zeitpunkt, zu dem das Werkzeug (24) transferiert wird, erfassen.
In der zuvor beschriebenen Werkzeugmaschine (10) kann die Neigungsmengen-Erfassungseinheit (39) zum Berechnen der Neigungsmenge entsprechend einem vom Fühler (52), der an der Spindel (14) befestigt ist, erfassten Vorhandensein oder Fehlen einer Schwingung eines Fühlers (52) ausgebildet sein. Gemäß diesem Merkmal kann ohne das Verwenden eines speziellen Werkzeugs (24) für die Nullpunktkorrektur ein stark mit der Neigungsmenge des Werkzeugs (24) korrelierter Wert erfasst werden.
In einem Nullpunkt-Korrekturverfahren zum Korrigieren eines Nullpunkts, der als Referenz für eine Drehposition des Revolverkopfs (30) in der Werkzeugmaschine (10) mit dem zum Drehen des mit der Mehrzahl von Klemmen (32) zum Halten des Werkzeugs (24) ausgestatteten Revolverkopfs (30) in eine Drehposition entsprechend einer Klemme (32), die ein gewünschtes Werkzeug (24) hält, durch die Drehantriebseinheit (34) und zum Ausführen des Wechsels des Werkzeugs (24), das auf der Spindel (14) montiert ist, ausgebildeten Werkzeugwechsler (18) dient, umfasst das Verfahren einen Neigungsmengen-Erfassungsschritt zum Erfassen einer Neigungsmenge des Werkzeugs (24), wenn das Werkzeug (24) zwischen der Klemme (32) und der Spindel (14) transferiert wird, einen Drehpositions-Einstellschritt zum Steuern der Drehantriebseinheit (34), so dass, falls die im Neigungsmengen-Erfassungsschritt erfasste Neigungsmenge des Werkzeugs (24) größer oder gleich einem Schwellenwert ist, der Revolverkopf (30) gedreht wird und die Neigungsmenge des Werkzeugs (24) kleiner wird als der Schwellenwert, und einen Nullpunkt-Korrekturschritt zum Korrigieren eines Nullpunkts entsprechend einer im Drehpositions-Einstellschritt erfassten Drehposition des Revolverkopfs (30), wenn der Revolverkopf (30) von der Drehantriebseinheit (34) gedreht wird, so dass die Neigungsmenge des Werkzeugs (24) kleiner wird als der Schwellenwert. Gemäß solchen Merkmalen können der Aufwand und die Zahl der vom Bediener durchgeführten Schritte verringert werden. Ferner kann ungeachtet der Geübtheit des Bedieners ein Vorgang zum Einstellen der Drehposition durchgeführt werden.
Im zuvor beschriebenen Nullpunkt-Korrekturverfahren kann im Neigungsmengen-Erfassungsschritt die Neigungsmenge des Werkzeugs (24) erfasst werden, wenn das Werkzeug (24) in eine Position transferiert wird, in welcher der Revolverkopf (30) vom Bediener so gedreht wurde, dass er sich am Nullpunkt befindet, und es kann im Nullpunkt-Korrekturschritt eine Korrektur durchgeführt werden, so dass, falls die im Neigungsmengen-Erfassungsschritt erfasste Neigungsmenge des Werkzeugs (24) kleiner ist als der Schwellenwert, anschließend, wenn der Revolverkopf (30) vom Bediener so gedreht wird, dass er sich am Nullpunkt befindet, die Drehposition des Revolverkopfs (30) als Nullpunkt eingestellt wird; und es kann ferner eine Korrektur durchgeführt werden, so dass, falls die im Neigungsmengen-Erfassungsschritt erfasste Neigungsmenge des Werkzeugs (24) größer oder gleich dem Schwellenwert ist, anschließend im Drehpositions-Einstellschritt, wenn der Revolverkopf (30) von der Drehantriebseinheit (34) so gedreht wird, dass die Neigungsmenge des Werkzeugs (24) kleiner wird als der Schwellenwert, die Drehposition des Revolverkopfs (30) als Nullpunkt eingestellt wird. Gemäß solchen Merkmalen kann, selbst wenn der Nullpunkt des Revolverkopfs (30), der in der Drehpositions-Erfassungseinheit (37) eingestellt ist, und der Istnullpunkt des Revolverkopfs (30) wesentlich voneinander abweichen, eine Zunahme des Aufwands und der Zahl der vom Bediener durchgeführten Schritte vermieden werden, während die Korrektur des Nullpunkts durchgeführt werden kann.
Im zuvor beschriebenen Nullpunkt-Korrekturverfahren kann im Drehpositions-Einstellschritt die Drehantriebseinheit (34) so gesteuert werden, dass sie den Revolverkopf (30) um eine Einstellmenge in einer Richtung dreht, die Drehantriebseinheit (34) kann so gesteuert werden, dass dann, wenn das Werkzeug (24) in eine Position transferiert wird, in welcher der Revolverkopf (30) um die Einstellmenge in der einen Richtung gedreht wurde, falls die Neigungsmenge des Werkzeugs (24) kleiner geworden ist als die Neigungsmenge des Werkzeugs (24), wenn das Werkzeug (24) in eine Position bewegt wird, bevor der Revolverkopf (30) um die Einstellmenge in der einen Richtung gedreht wird, der Revolverkopf (30) um die Einstellmenge in der einen Richtung gedreht wird, bis die Neigungsmenge des Werkzeugs (24) kleiner wird als der Schwellenwert, und ferner kann die Drehantriebseinheit (34) so gesteuert werden, dass dann, wenn das Werkzeug (24) in die Position transferiert wird, in welcher der Revolverkopf (30) um die Einstellmenge in der einen Richtung gedreht wurde, falls die Neigungsmenge des Werkzeugs (24) größer geworden ist als die Neigungsmenge des Werkzeugs (24), wenn das Werkzeug (24) in die Position transferiert wird, bevor der Revolverkopf (30) um die Einstellmenge in der einen Richtung gedreht wird, der Revolverkopf (30) um die Einstellmenge in der anderen Richtung gedreht wird, bis die Neigungsmenge des Werkzeugs (24) kleiner wird als der Schwellenwert, ausgebildet sein. Somit kann die Drehposition des Revolverkopfs (30) von der Drehpositions-Einstelleinheit (40) so eingestellt werden, dass die Positionen der Spindel (14) und der Klemme (32) miteinander übereinstimmen.
Im zuvor beschriebenen Nullpunkt-Korrekturverfahren kann im Drehpositions-Einstellschritt, wenn das Werkzeug (24) in eine Position transferiert wird, in welcher der Revolverkopf (30) um die Einstellmenge in der anderen Richtung gedreht wurde, falls die Neigungsmenge des Werkzeugs (24) größer oder gleich der Neigungsmenge des Werkzeugs (24) wird, wenn das Werkzeug (24) in die Position transferiert wird, bevor der Revolverkopf (30) um die Einstellmenge in der einen Richtung gedreht wird, die Einstellmenge so eingestellt werden, dass sie kleiner als eine Istgröße der Einstellmenge ist. Somit kann die Drehpositions-Einstelleinheit (40) die Menge, um die der Revolverkopf (30) gedreht wird, fein steuern und die Drehposition des Revolverkopfs (30) kann so eingestellt werden, dass die Positionen der Spindel (14) und der Klemme (32) miteinander übereinstimmen.
Im zuvor beschriebenen Nullpunkt-Korrekturverfahren kann im Drehpositions-Einstellschritt eine Mehrzahl von Kandidateneinstellpositionen in einem Einstellbereich in beiden Drehrichtungen des Revolverkopfs (30) eingestellt werden und die Drehantriebseinheit (34) kann so gesteuert werden, dass der Revolverkopf (30) in die entsprechenden Kandidateneinstellpositionen gedreht wird, bis die Neigungsmenge des Werkzeugs (24), wenn das Werkzeug (24) transferiert wird, kleiner wird als der Schwellenwert an einer beliebigen der Kandidateneinstellpositionen. Somit kann die Drehposition des Revolverkopfs (30) von der Drehpositions-Einstelleinheit (40) so eingestellt werden, dass die Positionen der Spindel (14) und der Klemme (32) miteinander übereinstimmen.

Claims

Werkzeugmaschine (10) umfassend einen zum Wechseln eines an einer Spindel (14) montierten Werkzeugs (24) mit einem mit einer Mehrzahl von Klemmen (32) zum Halten des Werkzeugs (24) ausgestatteten Revolverkopf (30) ausgebildeten Werkzeugwechsler (18), umfassend: eine zum Drehen des Revolverkopfs (30) ausgebildete Drehantriebseinheit (34); eine zum Erfassen einer Drehposition des Revolverkopfs (30) in Bezug auf einen Nullpunkt ausgebildete Drehpositions-Erfassungseinheit (37); eine zum Erfassen einer Neigungsmenge des Werkzeugs (24), wenn das Werkzeug zwischen der Klemme (32) und der Spindel (14) transferiert wird, ausgebildete Neigungsmengen-Erfassungseinheit (39); eine zum Steuern der Drehantriebseinheit (34), so dass, wenn das Werkzeug (24) transferiert wird, falls die Neigungsmenge des Werkzeugs (24) größer oder gleich einem Schwellenwert ist, der Revolverkopf (30) gedreht wird und die Neigungsmenge des Werkzeugs (24) kleiner wird als der Schwellenwert, ausgebildete Drehpositions-Einstelleinheit (40); und eine zum Korrigieren des Nullpunkts entsprechend einer von der Drehpositions-Erfassungseinheit (37) erfassten Drehposition des Revolverkopfs (30), wenn der Revolverkopf (30) von der Drehantriebseinheit (34) gedreht wird, so dass die Neigungsmenge des Werkzeugs (24) kleiner wird als der Schwellenwert, ausgebildete Nullpunkt-Korrektureinheit (41).
Werkzeugmaschine (10) nach Anspruch 1, wobei: die Drehpositions-Einstelleinheit (40) zum Steuern der Drehantriebseinheit (34) ausgebildet ist, so dass, wenn das Werkzeug (24) in eine Position transferiert wird, in welcher der Revolverkopf (30) von einem Bediener so gedreht wurde, dass er sich am Nullpunkt befindet, falls die Neigungsmenge des Werkzeugs (24) größer oder gleich dem Schwellenwert ist, der Revolverkopf (30) gedreht wird und die Neigungsmenge des Werkzeugs (24) kleiner wird als der Schwellenwert; und die Nullpunkt-Korrektureinheit (41) ausgebildet ist zum: Durchführen einer Korrektur, so dass, wenn das Werkzeug (24) in eine Position transferiert wird, in welcher der Revolverkopf (30) vom Bediener so gedreht wurde, dass er sich am Nullpunkt befindet, falls die Neigungsmenge des Werkzeugs (24) kleiner ist als der Schwellenwert, anschließend, wenn der Revolverkopf (30) vom Bediener gedreht wird, so dass er sich am Nullpunkt befindet, die von der Drehpositions-Erfassungseinheit (37) erfasste Drehposition des Revolverkopfs (30) als der Nullpunkt eingestellt wird; und Durchführen einer Korrektur, so dass, wenn das Werkzeug (24) in die Position transferiert wird, in welcher der Revolverkopf (30) vom Bediener so gedreht wurde, dass er sich am Nullpunkt befindet, falls die Neigungsmenge des Werkzeugs (24) größer oder gleich dem Schwellenwert ist, anschließend, wenn der Revolverkopf (30) von der Drehantriebseinheit (34) so gedreht wird, dass die Neigungsmenge des Werkzeugs (24) kleiner wird als der Schwellenwert, die von der Drehpositions-Erfassungseinheit (37) erfasste Drehposition des Revolverkopfs (30) als der Nullpunkt eingestellt wird.
Werkzeugmaschine (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Drehpositions-Einstelleinheit (40) ausgebildet ist zum: Steuern der Drehantriebseinheit (34), so dass der Revolverkopf (30) um eine Einstellmenge in einer Richtung gedreht wird; Steuern der Drehantriebseinheit (34), so dass, wenn das Werkzeug (24) in eine Position transferiert wird, in welcher der Revolverkopf (30) um die Einstellmenge in der einen Richtung gedreht wurde, falls die Neigungsmenge des Werkzeugs (24) kleiner geworden ist als die Neigungsmenge des Werkzeugs (24), wenn das Werkzeug (24) in eine Position bewegt wird, bevor der Revolverkopf (30) um die Einstellmenge in der einen Richtung gedreht wird, der Revolverkopf (30) um die Einstellmenge in der einen Richtung gedreht wird, bis die Neigungsmenge des Werkzeugs (24) kleiner wird als der Schwellenwert; und Steuern der Drehantriebseinheit (34), so dass, wenn das Werkzeug (24) in die Position transferiert wird, in welcher der Revolverkopf (30) um die Einstellmenge in der einen Richtung gedreht wurde, falls die Neigungsmenge des Werkzeugs (24) größer oder gleich der Neigungsmenge des Werkzeugs (24) wird, wenn das Werkzeug (24) in die Position transferiert wird, bevor der Revolverkopf (30) um die Einstellmenge in der einen Richtung gedreht wird, der Revolverkopf (30) um die Einstellmenge in der anderen Richtung gedreht wird, bis die Neigungsmenge des Werkzeugs (24) kleiner wird als der Schwellenwert.
Werkzeugmaschine (10) nach Anspruch 3, wobei, wenn das Werkzeug (24) in eine Position transferiert wird, in welcher der Revolverkopf (30) um die Einstellmenge in der anderen Richtung gedreht wurde, falls die Neigungsmenge des Werkzeugs (24) größer oder gleich der Neigungsmenge des Werkzeugs (24) wird, wenn das Werkzeug (24) in die Position transferiert wird, bevor der Revolverkopf (30) um die Einstellmenge in der einen Richtung gedreht wird, die Drehpositions-Einstelleinheit (40) zum Einstellen der Einstellmenge, so dass diese kleiner ist als eine Istgröße der Einstellmenge, ausgebildet ist.
Werkzeugmaschine (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Drehpositions-Einstelleinheit (40) zum Einstellen einer Mehrzahl von Kandidateneinstellpositionen in einem Einstellbereich in beiden Drehrichtungen des Revolverkopfs (30) und Steuern der Drehantriebseinheit (34), so dass der Revolverkopf (30) in die entsprechenden Kandidateneinstellpositionen gedreht wird, bis die Neigungsmenge des Werkzeugs (24), wenn das Werkzeug (24) transferiert wird, kleiner wird als der Schwellenwert an einer beliebigen der Kandidateneinstellpositionen, ausgebildet ist.
Werkzeugmaschine (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Neigungsmengen-Erfassungseinheit (39) zum Berechnen der Neigungsmenge entsprechend einer von einem Sichtsensor (48) erfassten Bewegungsmenge des Werkzeugs (24) ausgebildet ist.
Werkzeugmaschine (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Neigungsmengen-Erfassungseinheit (39) zum Berechnen der Neigungsmenge entsprechend einer von einem im Werkzeug (24) angeordneten Schwingungssensor (44) erfassten Schwingungsstärke des Werkzeugs (24) ausgebildet ist.
Werkzeugmaschine (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Neigungsmengen-Erfassungseinheit (39) zum Berechnen der Neigungsmenge entsprechend einer von einem im Werkzeug (24) angeordneten Nivellierinstrument (50) erfassten Schwingungsstärke des Werkzeugs (24) ausgebildet ist.
Werkzeugmaschine (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Neigungsmengen-Erfassungseinheit (39) zum Berechnen der Neigungsmenge entsprechend einem vom an der Spindel (14) befestigten Fühler (52) erfassten Vorhandensein oder Fehlen einer Schwingung eines Fühlers (52) ausgebildet ist.
Nullpunkt-Korrekturverfahren zum Korrigieren eines Nullpunkts, der als Referenz für eine Drehposition eines Revolverkopfs (30) in einer Werkzeugmaschine (10) umfassend einen zum Drehen des mit einer Mehrzahl von Klemmen (32) zum Halten eines Werkzeugs (24) ausgestatteten Revolverkopfs (30) in eine Drehposition entsprechend einer Klemme (32), die ein gewünschtes Werkzeug (24) hält, durch eine Drehantriebseinheit (34) und zum Ausführen des Wechsels des Werkzeugs (24), das auf einer Spindel (14) montiert ist, ausgebildeten Werkzeugwechsler (18) dient, wobei das Verfahren umfasst: einen Neigungsmengen-Erfassungsschritt zum Erfassen einer Neigungsmenge des Werkzeugs (24), wenn das Werkzeug (24) zwischen der Klemme (32) und der Spindel (14) transferiert wird; einen Drehpositions-Einstellschritt zum Steuern der Drehantriebseinheit (34), so dass, falls die im Neigungsmengen-Erfassungsschritt erfasste Neigungsmenge des Werkzeugs (24) größer oder gleich einem Schwellenwert ist, der Revolverkopf (30) gedreht wird und die Neigungsmenge des Werkzeugs (24) kleiner wird als der Schwellenwert; und einen Nullpunkt-Korrekturschritt zum Korrigieren eines Nullpunkts entsprechend einer im Drehpositions-Einstellschritt erfassten Drehposition des Revolverkopfs (30), wenn der Revolverkopf (30) von der Drehantriebseinheit (34) gedreht wird, so dass die Neigungsmenge des Werkzeugs (24) kleiner wird als der Schwellenwert.
Nullpunkt-Korrekturverfahren nach Anspruch 10, wobei: im Neigungsmengen-Erfassungsschritt die Neigungsmenge des Werkzeugs (24) erfasst wird, wenn das Werkzeug (24) in eine Position transferiert wird, in welcher der Revolverkopf (30) von einem Bediener so gedreht wurde, dass er sich am Nullpunkt befindet; und im Nullpunkt-Korrekturschritt: eine Korrektur durchgeführt wird, so dass, falls die im Neigungsmengen-Erfassungsschritt erfasste Neigungsmenge des Werkzeugs (24) kleiner ist als der Schwellenwert, anschließend, wenn der Revolverkopf (30) vom Bediener so gedreht wird, dass er sich am Nullpunkt befindet, die Drehposition des Revolverkopfs (30) als Nullpunkt eingestellt wird; und eine Korrektur durchgeführt wird, so dass, falls die im Neigungsmengen-Erfassungsschritt erfasste Neigungsmenge des Werkzeugs (24) größer oder gleich dem Schwellenwert ist, anschließend im Drehpositions-Einstellschritt, wenn der Revolverkopf (30) von der Drehantriebseinheit (34) so gedreht wird, dass die Neigungsmenge des Werkzeugs (24) kleiner wird als der Schwellenwert, die Drehposition des Revolverkopfs (30) als Nullpunkt eingestellt wird.
Nullpunkt-Korrekturverfahren nach Anspruch 10 oder 11, wobei im Drehpositions-Ei nstellsch ritt: die Drehantriebseinheit (34) so gesteuert wird, dass der Revolverkopf (30) um eine Einstellmenge in einer Richtung gedreht wird; die Drehantriebseinheit (34) gesteuert wird, so dass, wenn das Werkzeug (24) in eine Position transferiert wird, in welcher der Revolverkopf (30) um die Einstellmenge in der einen Richtung gedreht wurde, falls die Neigungsmenge des Werkzeugs (24) kleiner geworden ist als die Neigungsmenge des Werkzeugs (24), wenn das Werkzeug (24) in eine Position transferiert wird, bevor der Revolverkopf (30) um die Einstellmenge in der einen Richtung gedreht wird, der Revolverkopf (30) um die Einstellmenge in der einen Richtung gedreht wird, bis die Neigungsmenge des Werkzeugs (24) kleiner wird als der Schwellenwert; und die Drehantriebseinheit (34) gesteuert wird, so dass, wenn das Werkzeug (24) in die Position transferiert wird, in welcher der Revolverkopf (30) um die Einstellmenge in der einen Richtung gedreht wurde, falls die Neigungsmenge des Werkzeugs (24) größer oder gleich der Neigungsmenge des Werkzeugs (24) wird, wenn das Werkzeug (24) in die Position transferiert wird, bevor der Revolverkopf (30) um die Einstellmenge in der einen Richtung gedreht wird, der Revolverkopf (30) um die Einstellmenge in der anderen Richtung gedreht wird, bis die Neigungsmenge des Werkzeugs (24) kleiner wird als der Schwellenwert.
Nullpunkt-Korrekturverfahren nach Anspruch 12, wobei im Drehpositions-Einstellschritt, wenn das Werkzeug (24) in eine Position transferiert wird, in welcher der Revolverkopf (30) um die Einstellmenge in der anderen Richtung gedreht wurde, falls die Neigungsmenge des Werkzeugs (24) größer oder gleich der Neigungsmenge des Werkzeugs (24) wird, wenn das Werkzeug (24) in die Position transferiert wird, bevor der Revolverkopf (30) um die Einstellmenge in der einen Richtung gedreht wird, die Einstellmenge kleiner als eine Istgröße der Einstellmenge eingestellt wird.
Nullpunkt-Korrekturverfahren nach Anspruch 10 oder 11, wobei im Drehpositions-Einstellschritt eine Mehrzahl von Kandidateneinstellpositionen in einem Einstellbereich in beiden Drehrichtungen des Revolverkopfs (30) eingestellt wird und die Drehantriebseinheit (34) gesteuert wird, so dass der Revolverkopf (30) in die entsprechenden Kandidateneinstellpositionen gedreht wird, bis die Neigungsmenge des Werkzeugs (24), wenn das Werkzeug (24) transferiert wird, kleiner wird als der Schwellenwert an einer beliebigen der Kandidateneinstellpositionen.