[发明专利]伺服刀库换刀控制方法

说明书

本发明涉及一种伺服刀库换刀控制方法，在刀臂转动过程中采用提前松刀和提前拉刀，省去了刀臂到位后的等待时间，提高了换刀的速度；针对不同重量的刀具，伺服驱动电机的电流值或扭力值越大，代表刀具越重，电流值或扭力值越小，代表刀具越轻。在交换刀步骤中，采用检测伺服驱动电机的电流值或扭力值来调节伺服驱动电机的转速，实现大刀重刀低速交换，小刀轻刀高速交换，能够有效控制刀具转动时的离心力，防止伺服驱动电机带刀具旋转时受刀具离心力作用而受到损害；并且，根据不同重量的刀具来设定转动速度，能够减轻或避免刀具定位时产生的冲击，提高加工精度。

技术领域

本发明涉及一种伺服刀库换刀控制方法。

背景技术

在数控机床加工过程中，为了提高机床的生产率，缩短刀具的换刀时间是有效的。为了缩短换刀时间，机床最好在结束当前工序的加工之前完成下一工序的刀具的移动。现有的刀库换刀动作都是一个步骤接着一个步骤，有些步骤到位时还需等待下一步骤结束才能开始下一动作，因此，换刀效率并不是很高。

另外，刀库所容纳的多个刀具分别用于进行不同的加工。因此，各刀具的重量是各式各样的。较重的刀具移动换刀时，移动物的动能较大，定位时产生的冲击较大。因此，刀具换刀定位时产生的冲击使当前工序的加工精度降低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了现有伺服刀库换刀速率无法再提高，换刀精度时有影响的不足，本发明提供一种伺服刀库换刀控制方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种伺服刀库换刀控制方法，用于主轴换刀，在主轴一侧设有刀臂，刀臂的一侧具有刀库，刀臂位于主轴和刀库之间，所述刀臂两端均设有取刀部，所述刀臂通过伺服驱动电机驱动旋转，主轴上连接有刀具并通过打刀缸对刀具打刀或拉刀；伺服刀库换刀控制方法包括以下步骤：

扣刀：伺服驱动电机按设定长度的扣刀脉冲将刀臂旋转到第一段位置，使刀臂的两端分别位于主轴和刀库下方；

打刀：在扣刀步骤中的扣刀脉冲中设定任意点脉冲时驱动打刀缸，开始对主轴上的刀具打刀，打刀缸的动作快慢与刀臂扣刀的速度相配合；

交换刀：打刀过程中刀臂向上抬升，刀臂一端的取刀部获取刀库内的新刀具，刀臂另一端的取刀部获取主轴上的待换刀具后，刀臂向下移动，伺服驱动电机驱动刀臂旋转180°至第二段位置，刀臂向上抬升，刀臂一端的取刀部将主轴上换下的待换刀具顶入刀库，刀臂另一端的取刀部将从刀库获取的新刀具顶到主轴下方；

拉刀：在交换刀步骤中刀臂由伺服驱动电机旋转180°之间的任意时刻驱动打刀缸开始拉刀，打刀缸的动作快慢与刀臂交换刀的速度相配合；

其中，交换刀步骤中，刀臂带刀具旋转时，检测伺服驱动电机的电流值或扭力值，当检测当前电流值或扭力值＞标准电流值或扭力值时，伺服驱动电机以较低速度旋转；当检测当前电流值或扭力值≤标准电流值或扭力值时，伺服驱动电机以较高速度旋转。

在整个刀库换刀过程中，在刀臂转动过程中采用提前松刀和提前拉刀，省去了刀臂到位后的等待时间，提高了换刀的速度；针对不同重量的刀具，伺服驱动电机的电流值或扭力值越大，代表刀具越重，电流值或扭力值越小，代表刀具越轻。在交换刀步骤中，采用检测伺服驱动电机的电流值或扭力值来调节伺服驱动电机的转速，能够有效控制刀具转动时的离心力，防止伺服驱动电机带刀具旋转时受刀具离心力作用而受到损害。

刀库所容纳的多个刀具分别用于进行不同的加工。因此，各刀具的重量是各式各样的。在刀库中使下一工序的较重的刀具移动而将该较重的刀具定位于换刀待机位置时，移动物的动能较大，定位时产生的冲击较大。将前一工序的刀具向刀库容纳时也同样，较重的刀具产生较大的冲击。因此，存在如下问题：在并行进行当前工序的加工和前一工序或者下一工序的较重的刀具的移动时，由于定位时产生的冲击而使当前工序的加工精度降低。