JP6484303B2 - 交換回転位置決定装置および交換回転位置決定方法 - Google Patents
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Description
図1は、工作機械10の一部構成図である。工作機械10は、主軸12に取り付けられた工具(切削工具)14により図示しない加工対象物(ワーク)を加工する。工具14としては、例えば、ヘール工具、ドリル、エンドミル、フライス等が挙げられる。
上記実施の形態は、以下のような変形も可能である。
変形例1では、主軸移動制御部48は、主軸移動用モータ34を制御して、図7に示すように、主軸12の軸方向に関して、特定の工具14の工具ホルダ14aと装着穴12aとの間に隙間が生じないように、特定の工具14の工具ホルダ14aを主軸12の装着穴12aに挿入させる点で、上記実施の形態とは異なる。なお、この状態においても、特定の工具14は、特定のグリップ24aに保持されている。
上記実施の形態は、タレット回転制御部50は、タレット24を時計回りに回転させ、負荷トルクが所定値を超えるとタレット24を反時計回りに回転させるようにしたが、変形例1のように、タレット24を所定角度θだけ時計回りに回転させ、その後、反時計回りに2倍の所定角度2θだけ回転させてもよい。
上記実施の形態および変形例1、2では、特定のグリップ24aに保持された特定の工具14が工具交換位置にくるようにタレット24を旋回させてから(図6のステップS1、図8のステップS11)、工具交換状態になるまでタレット24を揺動させた(図6のステップS2、図8のステップS12)が、この順番は逆であってもよい。つまり、工具交換状態になるまでタレット24を揺動させてから、特定のグリップ24aに保持された工具14が工具交換位置にくるようにタレット24を旋回させてもよい。
上記実施の形態および変形例1〜3では、タレット回転制御部50は、最初にタレット24を時計回りに回転(旋回)させ、その後、タレット24を反時計回りに回転させたが、この順番は逆であってもよい。
上記実施の形態および変形例1〜4では、交換回転位置決定装置40は、交換回転位置決定モードが設定されると、図6または図8に示す動作を実行するようにしたが、加工を行うための工具14の交換時に、この動作を行ってもよい。
上記実施の形態および変形例1〜5において、交換回転位置決定装置40は、複数の工作機械10に対して、グリップ24aと主軸12との間で、主軸12への工具14の着脱を行う際のタレット24の交換回転位置を決定してもよい。つまり、交換回転位置決定装置40は、図6または図8に示す動作を、複数の工作機械10に対して行ってもよい。これにより、1つの装置で、複数の工作機械10の交換回転位置を決定することができる。
上記実施の形態および変形例1〜6から把握しうる技術的思想について、以下に記載する。
工作機械(10)は、工具ホルダ(14a)を介して主軸(12)の装着穴(12a)に取り付けられる工具(14)を保持可能な複数のグリップ(24a)が周方向に沿って設けられた旋回式のタレット(24)を用いて、グリップ(24a)と主軸(12)との間で、主軸(12)への工具(14)の着脱を行う。工作機械(10)は、タレット(24)を旋回させる旋回用モータ(36)を有する。交換回転位置決定装置(40)は、工作機械(10)が、グリップ(24a)と主軸(12)との間で、主軸(12)への工具(14)の着脱を行う際のタレット(24)の交換回転位置を決定する。交換回転位置決定装置(40)は、旋回用モータ(36)の負荷トルクを取得する負荷トルク取得部(46)と、旋回用モータ(36)の回転位置を取得する回転位置取得部(44)と、複数のグリップ(24a)のうち特定のグリップ(24a)に把持された工具(14)の工具ホルダ(14a)が主軸(12)の装着穴(12a)に挿入された状態で、旋回用モータ(36)を制御して、タレット(24)を時計回りと反時計回りとに旋回させるタレット回転制御部(50)と、タレット(24)が時計回りと反時計回りに旋回したときに、負荷トルク取得部(46)によって取得された負荷トルクと回転位置取得部(44)によって取得された回転位置とに基づいて、特定のグリップ(24a)と主軸(12)との間で、主軸(12)への工具(14)の着脱を行う際のタレット(24)の交換回転位置を決定する交換回転位置決定部(52)と、を備える。
工作機械(10)は、工具ホルダ(14a)を介して主軸(12)の装着穴(12a)に取り付けられる工具(14)を保持可能な複数のグリップ(24a)が周方向に沿って設けられた旋回式のタレット(24)を用いて、グリップ(24a)と主軸(12)との間で、主軸(12)への工具(14)の着脱を行う。工作機械(10)は、タレット(24)を旋回させる旋回用モータ(36)を有する。交換回転位置決定方法は、工作機械(10)が、グリップ(24a)と主軸(12)との間で、主軸(12)への工具(14)の着脱を行う際のタレット(24)の交換回転位置を決定する。交換回転位置決定方法は、旋回用モータ(36)の負荷トルクを取得する負荷トルク取得ステップと、旋回用モータ(36)の回転位置を取得する回転位置取得ステップと、複数のグリップ(24a)のうち特定のグリップ(24a)に把持された工具(14)の工具ホルダ(14a)が主軸(12)の装着穴(12a)に挿入された状態で、旋回用モータ(36)を制御して、タレット(24)を時計回りと反時計回りとに旋回させるタレット回転制御ステップと、タレット(24)が時計回りと反時計回りに旋回したときに、負荷トルク取得ステップによって取得された負荷トルクと回転位置取得ステップによって取得された回転位置とに基づいて、特定のグリップ(24a)と主軸(12)との間で、主軸(12)への工具(14)の着脱を行う際のタレット(24)の交換回転位置を決定する交換回転位置決定ステップと、を含む。
12a…装着穴 14…工具
14a…工具ホルダ 16…主軸頭
18…コラム 20…主軸モータ
22…自動工具交換装置 24…タレット
24a…グリップ 26…支持部材
28…揺動軸 30…カム
32…カムフォロア 34…主軸移動用モータ
34a、36a…回転位置検出部 36…旋回用モータ
36b…負荷トルク検出部 40…交換回転位置決定装置
42、44…回転位置取得部 46…負荷トルク取得部
48…主軸移動制御部 50…タレット回転制御部
52…交換回転位置決定部 54…記憶部
Claims (15)
- 工作機械が、工具ホルダを介して主軸の装着穴に取り付けられる工具を保持可能な複数のグリップが周方向に沿って設けられた旋回式のタレットを用いて、前記グリップと前記主軸との間で、前記主軸への前記工具の着脱を行う際の前記タレットの交換回転位置を決定する交換回転位置決定装置であって、
前記工作機械は、前記タレットを旋回させる旋回用モータを有し、
前記旋回用モータの負荷トルクを取得する負荷トルク取得部と、
前記旋回用モータの回転位置を取得する回転位置取得部と、
複数の前記グリップのうち特定の前記グリップに把持された前記工具の前記工具ホルダが前記主軸の前記装着穴に挿入された状態で、前記旋回用モータを制御して、前記タレットを時計回りと反時計回りとに旋回させるタレット回転制御部と、
前記タレットが時計回りと反時計回りに旋回したときに、前記負荷トルク取得部によって取得された負荷トルクと前記回転位置取得部によって取得された回転位置とに基づいて、特定の前記グリップと前記主軸との間で、前記主軸への前記工具の着脱を行う際の前記タレットの交換回転位置を決定する交換回転位置決定部と、
を備える、交換回転位置決定装置。 - 請求項1に記載の交換回転位置決定装置であって、
前記タレット回転制御部は、前記主軸の軸方向に関して、前記工具ホルダと前記装着穴との間に所定の隙間がある状態で、前記タレットを時計回りと反時計回りとに旋回させ、
前記交換回転位置決定部は、前記タレットが時計回りに旋回した状態において、前記旋回用モータの負荷トルクが所定値を超えたときの前記タレットの第1回転位置と、前記タレットが反時計回りに旋回した状態において、前記旋回用モータの負荷トルクが前記所定値を超えたときの前記タレットの第2回転位置とに基づいて、前記交換回転位置を決定する、交換回転位置決定装置。 - 請求項2に記載の交換回転位置決定装置であって、
前記交換回転位置決定部は、前記第1回転位置と前記第2回転位置の中点を前記交換回転位置として決定する、交換回転位置決定装置。 - 請求項1に記載の交換回転位置決定装置であって、
前記タレット回転制御部は、前記主軸の軸方向に関して、前記工具ホルダと前記装着穴との間に隙間がない状態で、前記タレットを時計回りと反時計回りとに旋回させ、
前記交換回転位置決定部は、前記タレットが時計回りと反時計回りに旋回したときに、前記旋回用モータの負荷トルクが最小となる前記タレットの回転位置を、前記交換回転位置として決定する、交換回転位置決定装置。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載の交換回転位置決定装置であって、
前記交換回転位置決定部が決定した前記交換回転位置を、特定の前記グリップに対応付けて記憶する記憶部を備える、交換回転位置決定装置。 - 請求項1〜5のいずれか1項に記載の交換回転位置決定装置であって、
前記負荷トルク取得部によって取得される負荷トルクは、特定の前記グリップに把持された前記工具の前記工具ホルダが前記主軸の前記装着穴に挿入される直前に前記旋回用モータに発生したオフセット負荷トルクが減算された負荷トルクである、交換回転位置決定装置。 - 請求項1〜6のいずれか1項に記載の交換回転位置決定装置であって、
前記交換回転位置決定装置は、加工を行うために前記工作機械を制御する制御装置とは異なる制御装置である、交換回転位置決定装置。 - 請求項1〜7のいずれか1項に記載の交換回転位置決定装置であって、
前記交換回転位置決定装置は、複数の前記工作機械に対して、前記グリップと前記主軸との間で、前記主軸への前記工具の着脱を行う際の前記タレットの交換回転位置を決定する、交換回転位置決定装置。 - 工作機械が、工具ホルダを介して主軸の装着穴に取り付けられる工具を保持可能な複数のグリップが周方向に沿って設けられた旋回式のタレットを用いて、前記グリップと前記主軸との間で、前記主軸への前記工具の着脱を行う際の前記タレットの交換回転位置を決定する交換回転位置決定方法であって、
前記工作機械は、前記タレットを旋回させる旋回用モータを有し、
前記旋回用モータの負荷トルクを取得する負荷トルク取得ステップと、
前記旋回用モータの回転位置を取得する回転位置取得ステップと、
複数の前記グリップのうち特定の前記グリップに把持された前記工具の前記工具ホルダが前記主軸の前記装着穴に挿入された状態で、前記旋回用モータを制御して、前記タレットを時計回りと反時計回りとに旋回させるタレット回転制御ステップと、
前記タレットが時計回りと反時計回りに旋回したときに、前記負荷トルク取得ステップによって取得された負荷トルクと前記回転位置取得ステップによって取得された回転位置とに基づいて、特定の前記グリップと前記主軸との間で、前記主軸への前記工具の着脱を行う際の前記タレットの交換回転位置を決定する交換回転位置決定ステップと、
を含む、交換回転位置決定方法。 - 請求項9に記載の交換回転位置決定方法であって、
前記タレット回転制御ステップは、前記主軸の軸方向に関して、前記工具ホルダと前記装着穴との間に所定の隙間がある状態で、前記タレットを時計回りと反時計回りとに旋回させ、
前記交換回転位置決定ステップは、前記タレットが時計回りに旋回した状態において、前記旋回用モータの負荷トルクが所定値を超えたときの前記タレットの第1回転位置と、前記タレットが反時計回りに旋回した状態において、前記旋回用モータの負荷トルクが前記所定値を超えたときの前記タレットの第2回転位置とに基づいて、前記交換回転位置を決定する、交換回転位置決定方法。 - 請求項10に記載の交換回転位置決定方法であって、
前記交換回転位置決定ステップは、前記第1回転位置と前記第2回転位置の中点を前記交換回転位置として決定する、交換回転位置決定方法。 - 請求項9に記載の交換回転位置決定方法であって、
前記タレット回転制御ステップは、前記主軸の軸方向に関して、前記工具ホルダと前記装着穴との間に隙間がない状態で、前記タレットを時計回りと反時計回りとに旋回させ、
前記交換回転位置決定ステップは、前記タレットが時計回りと反時計回りに旋回したときに、前記旋回用モータの負荷トルクが最小となる前記タレットの回転位置を、前記交換回転位置として決定する、交換回転位置決定方法。 - 請求項9〜12のいずれか1項に記載の交換回転位置決定方法であって、
前記交換回転位置決定ステップが決定した前記交換回転位置を、特定の前記グリップに対応付けて記憶部に記憶する記憶ステップを含む、交換回転位置決定方法。 - 請求項9〜13のいずれか1項に記載の交換回転位置決定方法であって、
前記交換回転位置決定方法は、加工を行うために前記工作機械を制御する制御装置とは異なる制御装置で実行される、交換回転位置決定方法。 - 請求項9〜14のいずれか1項に記載の交換回転位置決定方法であって、
前記交換回転位置決定方法は、複数の前記工作機械に対して、前記グリップと前記主軸との間で、前記主軸への前記工具の着脱を行う際の前記タレットの交換回転位置を決定する、交換回転位置決定方法。
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