[发明专利]机床和控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于交换容纳在容纳部的大径或小径的刀具和安装在用于加工工件的加工部上的刀具的机床和用于控制换刀动作的控制方法。

背景技术

机床进行铣削加工、攻丝等各种各样的加工。机床基于来自控制部的指令，从用于容纳多把刀具的容纳部取出规定的刀具。机床交换取出来的刀具和安装在加工轴(加工部)上的刀具，并进行要实施的加工。在日本公开特许公报1999年第114757号中，公开一种包括加工轴、刀库、换刀手臂和控制装置(控制部)的机床。刀库包括多个用于容纳刀具的刀套(容纳部)。刀库为环状，且将前后方向或左右方向作为轴心方向而进行旋转。刀库向能够交换刀套的最下方位置输送刀套。向最下方位置输送后的刀套向下侧旋转大致90度。在加工头(移动部)的下侧设有加工轴和换刀手臂。加工头在换刀位置和加工位置之间移动。换刀位置是用于进行换刀的位置。加工位置是用于加工工件的位置。加工位置位于换刀位置的下方。换刀时，加工头移动至换刀位置。换刀手臂靠近旋转至下侧的刀套。换刀手臂包括手臂、机械手指。机械手指分别设于手臂的两端。各机械手指用于把持容纳在旋转至下侧的刀套中的刀具和安装在加工轴上的刀具。换刀手臂能够上下移动且能够旋转180度。换刀时，各机械手指把持加工轴上的刀具和刀套中的刀具，在此之后，换刀手臂下降。换刀手臂在最下点旋转180度，之后，换刀手臂上升。在换刀手臂上升完成时，调换加工轴上的刀具和刀套中的刀具。在此之后，各机械手指解除对刀具的把持。

进行换刀的刀具有大径刀具(大型刀具)和标准刀具(小型刀具)。标准刀具的直径比大径刀具的直径小。在将容纳在刀套的大径刀具安装在加工轴上时，换刀动作以如下方式进行。在加工头移动至换刀位置之后，刀套向下侧旋转。若加工头在刀套旋转至下侧的状态下移动至换刀位置，则大径刀具和换刀手臂会接触。因此，刀套在加工头移动至换刀位置之后向下侧旋转。对于小径刀具而言，即使加工头在刀套旋转至下侧的状态下移动至换刀位置，小径刀具和换刀手臂也不会接触。因此，收纳有小径刀具的刀套能够在加工轴上升之前旋转。但是，如果在利用加工轴加工工件的过程中旋转刀套，则存在由刀套的旋转引起的振动传递至工件和刀具而发生切削不良这样的问题。作为防止切削不良的方法，存在按照与大径刀具相同的方法实施换刀的情况。但是，在上述情况下，又产生换刀时间变长这样的另一问题。

发明内容

本发明的目的在于提供不发生切削不良地缩短换刀时间的机床和用于控制换刀动作的控制方法。

技术方案1的机床包括：多个容纳部，它们分别用于容纳大型刀具或直径比大型刀具小的小型刀具；加工部，其通过安装容纳在容纳部中的刀具来加工工件；换刀部，其用于更换安装在加工部上的刀具；移动部，其与换刀部和加工部一起在用于进行换刀的换刀位置和用于加工工件的加工位置之间移动；致动器(actuator)，其用于实现容纳部向换刀部的靠近或从换刀部的离开；存储部，其用于存储进行换刀的换刀命令；刀具信息表，其用于存储用于识别刀具的识别信息和与该识别信息对应的表示大型或小型的区别的尺寸信息；以及控制部，其基于刀具信息表和换刀命令，控制移动部、致动器和换刀部的动作，而执行安装在加工部上的刀具和容纳在容纳部中的刀具的交换。控制部包括：下一刀具判定装置，其对紧接着在安装在加工部上的刀具之后要安装在加工部上的刀具是否是小型刀具进行判定；第一并行执行装置，其在利用下一刀具判定装置判定为要安装在加工部上的刀具是小型刀具时，并行执行容纳部靠近换刀部的动作和移动部向换刀位置移动的动作；动作判定装置，其对是否利用第一并行执行装置执行完成两动作进行判定；以及换刀执行装置，其在利用动作判定装置判定为执行完成两动作时，执行由换刀部进行的换刀。

控制部的下一刀具判定装置对接下来要使用的刀具是否是小型刀具进行判定，在接下来要使用的刀具是小型刀具时，控制部的第一并行执行装置并行执行容纳部靠近换刀部的动作和移动部向换刀位置移动的动作。因此，机床在接下来要使用的刀具是小型刀具时，在由加工部进行的加工结束之后，进行换刀所需的容纳部的靠近动作，因此，随着靠近动作而产生的振动不会影响对工件的切削。因此，机床不会发生切削不良。而且，并行进行加工部的移动动作和该靠近动作，因此，与在靠近动作之后进行移动动作的情况相比，能够缩短换刀时间。