[发明专利]具有碰撞应力释放装置的机床的碰撞检测装置

说明书

本发明提供具有碰撞应力释放装置的机床的碰撞检测装置，其能够更适当地设定为了释放在机床的移动主轴箱、刀架或者上料机、下料机的臂部或机械手及其他移动单元与其他部件发生碰撞而机床紧急停止后残留的残留应力而进行的进给电动机的反转量。碰撞应力释放装置(2)以移动单元(4)的接触位置或被当作接触位置的碰撞检测位置为基准使进给电动机(5)反转返回量设定器(22)中设定的返回量。通常，即使将碰撞检测位置当作接触位置也不会产生较大的误差，但在移动单元(4)和被碰撞的部件的刚性较低的情况下，更优选进行设定与移动单元(4)的速度对应的返回量的控制和根据碰撞后的负荷的上升曲线来估计实际的接触位置的控制。

技术领域

本发明涉及设置于机床的碰撞检测装置，尤其涉及具有碰撞应力释放装置的碰撞检测装置。碰撞应力释放装置是在移动单元(机床主体的移动主轴箱或刀架、上下料机的臂部或机械手等)与其他部件发生碰撞而机床紧急停止后释放残留于该移动单元或其他部件的应力的装置。

背景技术

由NC装置所控制的进给电动机驱动移动单元。NC装置对移动单元的位置和速度进行控制，根据需要来限制进给电动机的扭矩，防止过大的负荷作用于移动单元。

通过近几年的控制技术的发展，通常进行多轴控制。并且，通常也通过统一地控制机床和上下料机等搬送装置而进行长时间的无人加工。

当机床的自动化进步时，由于控制错误或工件的供给错误等，容易发生移动单元与工件或机床的其他部件碰撞这样的事故。因此，在发生了碰撞事故时，为了使工件或机床的损伤为最小限度，进行如下的控制：对作用于移动单元的过负荷进行检测，使移动单元紧急停止。

例如图6所示的车床的刀架4a借助X轴进给电动机5x和Z轴进给电动机5z的旋转而在X轴和Z轴方向上移动，使用安装于该刀架上的刀具6对主轴卡盘7所把持的工件w进行加工。刀架4a根据来自NC装置的针对X轴电动机5x和Z轴电动机5z的速度指令e而在加工中以低速进行移动，在一个块的加工结束而向下一个位置移动时以高速进行移动。

图7所示的上料机将由臂部8的前端的工件机械手4b所把持的坯料工件w装入到车床的主轴卡盘7中。工件机械手4b从图7中用虚线所示的待机位置到主轴卡盘7的附近进行高速移动u，之后通过Z轴方向上的低速移动v而将坯料工件w插入到主轴卡盘7中。

有时由于加工程序错误或供给了错误的坯料工件而导致进行移动的刀架4a或刀具6与主轴卡盘7或工件w发生碰撞。为了避免由于该碰撞导致的机床或工件的损伤，设置有对碰撞进行检测而使进给电动机5紧急停止的碰撞检测装置。

对图6的Z轴方向的紧急停止装置进行说明。在Z轴进给电动机5z的电源电路中设置有电流计18。当移动的刀具6与工件w或卡盘7发生碰撞时，由于碰撞而产生的过负荷导致电动机5z的电流增大。在电流超过了设定器35中设定的值时，从比较器31输出紧急停止信号a，使进给电动机5z紧急停止。虽然没有图示，但在X轴进给电动机5x中也设置有同样的紧急停止装置。

在以电的方式检测过负荷的碰撞检测装置中，设定值的变更变得容易，在机床紧急停止后恢复稳态也变得容易。而且，通过在紧急停止后使进给电动机5稍微反转，还能够释放由于碰撞而移动单元或被碰撞的部件中产生的应力，从而减轻机床或工件的损伤。

本申请的申请人在专利文献1中提出了以下方案：在负荷设定器35中设定多个碰撞检测用的设定负荷，在从NC装置向移动单元发出了低速移动指令时，自动选择较高的设定负荷，在发出了高速移动指令时，自动选择较低的设定负荷。还提出了根据所指示的移动速度e而阶段性地或者连续地改变较低的设定负荷。由此，能够减轻移动单元与工件或机床的其他部件发生碰撞时的工件或机床的损伤，尤其能够减轻在移动单元进行高速移动时发生碰撞时的损伤。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第3529010号公报