[发明专利]机床的刀具更换装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种通过转塔的旋转进行刀具分度的机床的刀具更换装置。

背景技术

一直以来使用自动地更换安装在机床的主轴上的刀具的刀具更换装置。在该刀具更换装置中预先设置进行操作所需要的多个刀具，根据加工状态自动地将安装在机床的主轴上的刀具更换成指定的刀具。

在这样的刀具更换装置中，通过转塔的旋转运动搬送刀具，但进行用于搬送的旋转动作时，需要防止刀具的脱落。

因此，已知以下的用于防止刀具的脱落的技术。

在日本特开平8-115113号公报中公开了如下技术：在机床中具备重量数据存储部，在该重量数据存储部中预先存储通过数据输入部输入的各刀具的重量数据，根据该重量数据来控制机床的转塔的动作。

此外，在日本特开2005-205503号公报中公开了如下技术：当搬送机床的刀具的转塔旋转时，推定作用于刀具的离心力，根据该推定出的离心力和转塔的刀具把持部中的刀具的夹紧力，来决定最大旋转速度。

根据所述的日本特开平8-115113号公报以及日本特开2005-205503号公报中公开的技术，根据刀具重量数据或作用于刀具的离心力来适当地设定刀具分度时的转塔的旋转速度，由此能够防止刀具的脱落，并且能够缩短刀具更换时间。但是，在这些文献所公开的技术中，对于转塔上的刀具的重量等旋转速度为恒定。但是，当转塔进行旋转的轴相对铅垂方向倾斜时，向刀具施加的重力相对于所述轴的方向根据转塔的旋转相位发生变化，因此使转塔以恒定速度旋转时，根据旋转相位相对于旋转的临界速度有富余，存在刀具更换时间的缩短不充分的可能性。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种机床的刀具更换装置，该刀具更换装置能够充分地缩短刀具更换时间。

本发明的机床的刀具更换装置，具备绕相对铅垂方向倾斜的轴旋转来搬送刀具的转塔，该转塔具有以放射状设置的多个刀具把持部。

所述刀具更换装置的第一方式，具备：力计算部，其具有安装在所述转塔的所述刀具把持部上的刀具的刀具重量数据以及所述刀具把持部中的所述刀具的刀具配置数据，根据这些刀具重量数据以及刀具配置数据，针对转塔旋转时的各旋转相位，使用各刀具的重量以及位置、转塔的旋转速度以及旋转加速度，根据向各刀具施加的离心力、重力、惯性力的合力来计算向各刀具把持部施加的力；最大力计算部，其从通过所述力计算部计算出的向各刀具把持部施加的力中计算最大力；转塔旋转动作决定部，其预先设定向刀具把持部施加的力的目标值，针对各旋转相位决定所述转塔的旋转速度以及旋转加速度，使得针对转塔旋转时的各相位的通过所述最大力计算部计算出的所述最大力相对于所述目标值在预定的范围内；以及控制装置，其使所述转塔按照通过所述转塔旋转动作决定部决定的各旋转相位的旋转速度以及旋转加速度的设定值来旋转。

在该方式的刀具更换装置中，计算向各刀具把持部施加的力，按照转塔的各旋转相位决定速度、加速度来进行转塔的旋转动作，因此不局限于低临界下的速度、加速度，而是能够针对各旋转相位设定最佳的速度、加速度，因此能够进一步缩短刀具更换时间。

所述刀具更换装置的第二方式，具备：负载传感器，其在所述转塔旋转时检测向各刀具把持部施加的力的大小；最大力计算部，其从通过所述负载传感器检测出的向各刀具把持部施加的力中计算最大力；转塔旋转动作决定部，其预先设定向刀具把持部施加的力的目标值，针对各旋转相位决定所述转塔的旋转速度以及旋转加速度，使得针对转塔旋转时的各相位的通过所述最大力计算部计算出的所述最大力相对于所述目标值在预定的范围内；以及控制装置，其使所述转塔按照通过所述转塔旋转动作决定部决定的、各旋转相位的旋转速度以及旋转加速度的设定值来旋转。

在该方式的刀具更换装置中，对各刀具把持部设置检测向刀具把持部施加的力的大小的负载传感器，根据负载传感器的检测结果决定转塔的各旋转相位的速度、加速度来进行转塔的旋转动作，因此不局限于低临界下的速度、加速度，而是能够对每个旋转相位设定最佳的速度、加速度，因此能够进一步缩短刀具更换时间。

通过具备以上的结构，本发明能够提供一种机床的刀具更换装置，该刀具更换装置能够充分地缩短刀具更换时间。

附图说明

参照附图对以下的实施例进行说明，从而使本发明的所述以及其他目的以及特征更加明确。

图1是本发明的刀具更换装置的第一实施方式所使用的转塔的结构的概要图。

图2是表示图1的转塔的旋转动作的例子的图。

图3是用于说明决定图1的转塔的旋转速度、旋转加速度的处理的流程的流程图。