CN105555446A - 棒材供应装置及带有棒材供应装置的数控工作机械 - Google Patents

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Abstract

本发明的棒材供应装置及带有棒材供应装置的数控工作机械中，即便是在马达的驱动力不足的情况下，也能够将棒材的夹持。具备：前端具有料夹(61)的推压件(60)；为进行棒材(200)对料夹(61)的插拔，使推压件(60)在前后方向上移动的推压件用伺服马达(74)及汽缸装置(80)；以及控制推压件用伺服马达(74)的驱动及汽缸装置(80)的驱动的NC控制装置(90)，NC控制装置(90)构成为：在棒材(200)对料夹(61)进行插拔时，控制推压件用伺服马达(74)和汽缸装置(80)的驱动而使两者相合作，以使推压件(60)移动，并且作为允许棒材(200)对料夹(61)进行插拔时的推压件用伺服马达(74)的动作量的误差的误差允许装置来发挥作用。

Description

棒材供应装置及带有棒材供应装置的数控工作机械
技术领域
本发明涉及棒材供应装置及带有棒材供应装置的数控(NumericalControl：NC)工作机械(下称，NC工作机械)。
背景技术
棒材供应装置是给NC工作机械供应作为要进行加工的材料的棒材。
棒材供应装置配置于NC工作机械的后方。
棒材供应装置具有：前端具备料夹(fingerchuck)的推压件，以及前后驱动该推压件的马达。
在棒材供应装置中，当推压件向前方驱动时，位置固定的棒材的后端部被插入于料夹，从而料夹夹持棒材(专利文献1)。
在棒材供应装置中，将夹持在料夹上的状态的棒材的位置固定，并通过使推压件向后方移动来将棒材从料夹松脱(release)。
马达的驱动是由控制装置来控制。
(现有技术文献)
(专利文献)
专利文献1：日本特开平8-276303号公报
发明内容
(发明所要解决的问题)
棒材供应装置在夹持例如直径40mm以上粗的棒材时，则有因马达的驱动力不足而无法将棒材插入于料夹的情况。
本发明是鉴于上述情况而创作的，其目的在于提供一种即使在马达的驱动力不足的情况下，也能够将棒材夹持的棒材供应装置及带有棒材供应装置的NC工作机械。
(用于解决问题的措施)
本发明的棒材供应装置具备：推压件，前端具有能够将棒材插拔自如地把持的料夹；马达及汽缸驱动装置，为了进行所述棒材对所述料夹的插拔，使所述推压件在前后方向上移动；以及控制装置，分别控制所述马达的驱动及所述汽缸驱动装置的驱动，所述控制装置构成为：在所述棒材对上述料夹进行插拔时，控制所述马达和所述汽缸驱动装置的驱动而使所述马达和所述汽缸驱动装置相合作，以使所述推压件移动，并且作为允许所述棒材对所述料夹进行插拔时的所述马达的动作量的误差的误差允许装置来发挥作用。
本发明的带有棒材供应装置的NC工作机械是具备本发明的棒材供应装置的NC工作机械。
(发明的效果)
根据本发明的棒材供应装置及带有棒材供应装置的NC工作机械，利用马达和汽缸驱动装置来驱动推压件，据此即便是马达的驱动力不足的情况下，加上由汽缸驱动装置的驱动力来也能够将棒材插入于料夹内。
还有，在本发明的棒材供应装置及带有棒材供应装置的NC工作机械中，即便是在将棒材插入到料夹时受到汽缸装置动作的影响而使得马达动作量的误差变得比棒材插入到料夹时以外时的动作量的误差大的允许范围时，利用控制装置的误差允许装置来防止或者抑制产生马达的控制的误差。
附图说明
图1为示出作为具备有本发明的棒材供应装置的带有棒材供应装置的NC工作机械的一个实施方式的自动车床装置的图。
图2为示出图1所示的自动车床装置的细部的模式图。
图3为示出由NC控制装置进行的主轴用伺服马达、推压件用伺服马达、汽缸装置的控制的图。
图4为示出NC控制装置的结构的图。
具体实施方式
参照附图说明本发明的棒材供应装置及带有棒材供应装置的NC工作机械的实施方式。
如图1所示，本实施方式的自动车床装置100具备：自动车床主体10；棒材供应装置50，用于给自动车床主体10供应作为材料的长条状的棒材200；以及NC控制装置90，用于数字控制自动车床主体10及棒材供应装置50的动作。
如图2所示，自动车床主体10具备：主轴20，用于支撑棒材200且使其绕轴旋转并且能够沿着轴向移动；主轴用伺服马达30，使滚珠螺杆31旋转来使主轴20沿着轴向移动；以及刀架40，保持用于加工棒材200的工具。
如图3所示，主轴用伺服马达30是遵照后述的NC控制装置90的命令而被驱动。
棒材供应装置50具备：沿着长度方向延伸的基台52，以及将该基台52以水平支撑的两个脚部51、51。
棒材供应装置50配置在自动车床主体10的后方，并与主轴20在一条直线上。
棒材供应装置50存放有多个的棒材200，并且从其所存放的棒材200逐一地依序自动地供应给自动车床主体10。
基台52的内部具备有：将棒材200沿着基台52向前后方向推拉的推压件60；通过连接部件62连接于推压件60，并沿着前后方向以环状设置的链条71；以及将链条71向前后方向驱动的推压件用伺服马达74及汽缸装置80。
推压件用伺服马达74及汽缸装置80也遵照NC控制装置90的命令而被驱动。
推压件60的前端设有料夹61。
料夹61形成为以推压件60的长度方向为轴的圆筒形，其圆筒的周壁上绕轴形成有沿着轴向延伸的多个切槽，利用周壁向外方弹性变形而使切槽扩开来将比圆筒内部的内径还要粗的棒材200插入，从而夹持棒材200。
链条71挂设在配置在前侧并与推压件用伺服马达74相连的驱动链轮72和配置在后侧的从动链轮73之间而随着驱动链轮72的旋转而前后驱动。
链条71上通过连接部件63还连接有汽缸装置80。
料夹61在进行夹持棒材200的动作时，汽缸装置80与推压件用伺服马达74一同将链条71向前方驱动。
此外，在进行从料夹61松脱棒材200的动作时，汽缸装置80与推压件用伺服马达74一同将链条71向后方驱动。
若推压件用伺服马达74被旋转驱动，驱动链轮72则进行旋转，链条71根据推压件用伺服马达74的旋转方向前方或后方被驱动。
汽缸装置80能够采取与链条71连接而将链条71向前后驱动可能的状态和从链条71分离而不影响链条71的动作的状态。
当利用料夹61来夹持棒材200时，在用止动件等的固定部件(图未示)来将棒材200固定在基台52上的状态下，汽缸装置80连接于链条71而与推压件用伺服马达74一同将链条71向前方驱动。
推压件用伺服马达74的驱动力加上汽缸装置80的驱动力来，即便是例如直径为40mm以上粗的棒材200也能够抵抗料夹61和棒材200之间的摩擦力及扩开切槽的弹力(嵌合阻力)而使推压件61向前方移动，并使棒材200的后端插入于料夹61，从而料夹61能够将棒材200夹持。
在将棒材200夹持之后，解除固定部件对棒材200的固定，汽缸装置80从链条71侧分离，仅用推压件用伺服马达74来驱动链条71，使推压件60前进而将棒材200供应给自动车床主体10，或者使推压件60后退而从自动车床主体10将棒材200回收。
将所回收的棒材200从料夹61松脱时，在棒材200被固定部件固定在基台52上的状态下，汽缸装置80连接于链条71侧而与推压件用伺服马达74一同将链条71向后方驱动。
推压件用伺服马达74的驱动力加上汽缸装置80的驱动力来，即便是例如直径为40mm以上粗的棒材200也能够抵抗料夹61和棒材200之间的摩擦力(嵌合力)而使推压件60向后方移动，并使棒材200从料夹61松脱。
在将棒材200松脱之后，解除固定部件对棒材200的固定，汽缸装置80从链条71侧分离。
NC控制装置90除了对上述的主轴用伺服马达30、推压件用伺服马达74及汽缸装置80的驱动进行控制之外，还对承担刀架40的驱动及主轴20的旋转的马达(图未示)的驱动、从所存放的多个棒材200中向基台52供应一个棒材200的动作、限制棒材200的运动的固定部件的动作进行控制。
如图4所示，NC控制装置90设置在自动车床主体10的一部分上，并具备输入部92，输入代码化的命令等；存储部93，存储被输入的命令等、各种判定基准等；以及控制部94，响应命令等而输出对自动车床主体10、棒材供应装置50的控制讯号。
控制部94具有将如下的位置偏差(角度偏差)与存储在存储部93的作为判定基准值的一个的动作量的误差的允许范围比较而判定有无误差过大的功能，上述的位置偏差(角度偏差)为相对于推压件用伺服马达74的推压件60的位置指令(推压件用伺服马达74的旋转角度指令)和伺服系统的反馈控制用的推压件60的反馈位置(成为推压件用伺服马达74的动作量的实际旋转角度)之间的位置偏差(角度偏差)。
由动作讯号所特定的动作量脱离了误差的允许范围时，控制部94则判定为推压件用伺服马达74的动作量的误差过大而使其动作停止，并且使显示部91进行告知误差过大错误的显示。
由动作讯号所特定的动作量未脱离了误差的允许范围时，控制部94则判定为推压件用伺服马达74的动作量的误差并不过大而使其动作继续，并不停止该动作。
换言之，控制部94构成误差允许装置的一个例子，该误差允许装置允许对料夹61进行插拔棒材200时的推压件用伺服马达74的动作量的误差。
存储部93中存储有第一允许范围及第二允许范围，第一允许范围是分别对应于棒材200的夹持时及松脱时的推压件用伺服马达74的动作量的误差的允许范围，第二允许范围是对应于除了夹持时及松脱时之外、即只借着推压件用伺服马达74来仅将链条71前后驱动的通常的前后驱动时的推压件用伺服马达74的动作量的误差的允许范围。
第一允许范围被设定为比第二允许范围大。
控制部94在夹持时和松脱时选择第一允许范围，在通常的前后驱动时选择第二允许范围。
关于由控制部94进行的该允许范围的选择的切换具体而言，对棒材供应装置50所输出的命令为对应于夹持棒材200的动作时或对应于松脱棒材200的动作时，则选择第一允许范围，命令为对应于除了夹持的动作或松脱的动作以外时，则选择第二允许范围。
还有，控制部94比较所选择的第一允许范围或第二允许范围和上述的位置偏差(角度偏差)。
在此，汽缸装置80对链条71的驱动与推压件用伺服马达74对链条71的驱动相比，其驱动力大，并且驱动速度快。
因此，在棒材200的夹持时或松脱时若汽缸装置80驱动链条71，则有如下担忧：受到该链条71的驱动的影响而推压件伺服马达74进行所需以上的旋转而使得上述的位置偏差(角度偏差)脱离第二允许范围，从而控制部94判断为推压件用伺服马达74的动作产生了误差而使其动作停止，或显示部91上显示出误差过大错误的担忧。
与此相对，在本实施方式的自动车床装置100中，在夹持时或松脱时，控制部94选择第一允许范围，因此即使由于汽缸装置80的驱动而推压件用伺服马达74脱离原本应被控制的旋转角度(第二允许范围)，但上述的位置偏差(角度偏差)只要在第一允许范围内，控制部94则判断为推压件用伺服马达74的动作并没有产生误差而使其动作继续，并不停止该动作，并且也没有显示部91上显示误差过大错误的情况。
由此，能够使自动车床装置100的运转率提高。
另外，若产生上述的位置偏差，控制部94则旋转驱动推压件用伺服马达74而抑制位置偏差。
此时，应对位置偏差的扩大而推压件用伺服马达74的旋转驱动电流增加。
若推压件用伺服马达74的旋转驱动电流超过预设定的临界值，控制部94将其当作错误(error)来使动作停止。
本实施方式中的控制部94设有电流限制装置，限制推压件用伺服马达74的旋转驱动电流而以使不超过所预设定的比临界值小的规定值。
选择了第一允许范围的情况下，使电流限制装置工作，据此不会发生推压件用伺服马达74的旋转驱动电流超过上述的规定值的情况。
因此，防止因旋转驱动电流过大而造成的错误等，从而上述的位置偏差在成为第一允许范围的范围内能够自由地旋转，并顺利地进行针对料夹61的棒材200的夹持、松脱。
另外，推压件用伺服马达74在上述的位置偏差成为第一允许范围的范围内旋转时，推压件用伺服马达74的旋转驱动电流不超过上述的临界值的情况下，并不一定有使电流限制装置工作的必要。
本实施方式的自动车床装置100是将本发明中的控制装置作为对自动车床主体10的控制也进行的NC控制装置90来兼用的例子，但本发明并不限于该例子，也可以是棒材供应装置专用的控制装置。
如此，将棒材供应装置专用的控制装置作为棒材供应装置的结构来所具备的棒材供应装置则成为本发明的棒材供应装置的一个例子。
(相关申请的相互参照)
本申请基于2013年9月18日向日本国特许厅申请的日本特愿2013-192718而主张优先权，其全部公开内容通过参照的方式被完全援引于本说明中。
(附图标记的说明)
10：自动车床主体；20：主轴；30：主轴用伺服马达；50：棒材供应装置；60：推压件；61：料夹；71：链条；74：推压件用伺服马达；80：气缸装置(气缸驱动装置)90：NC控制装置；100：自动车床装置(数控工作机械)；200：棒材

Claims (7)

1.一种棒材供应装置，其特征在于，具备：
推压件，前端具有能够将棒材插拔自如地把持的料夹；
马达及汽缸驱动装置，为了进行所述棒材对所述料夹的插拔，使所述推压件在前后方向上移动；以及
控制装置，分别控制所述马达的驱动及所述汽缸驱动装置的驱动，
所述控制装置构成为：在所述棒材对所述料夹进行插拔时，控制所述马达和所述汽缸驱动装置的驱动而使所述马达和所述汽缸驱动装置相合作，以使所述推压件移动，并且作为允许所述棒材对所述料夹进行插拔时的所述马达的动作量的误差的误差允许装置来发挥作用。
2.根据权利要求1所述的棒材供应装置，其特征在于，所述误差允许装置构成为：将所述马达的动作量的误差允许范围设定为比所述棒材对所述料夹进行插拔时以外的动作量的误差的允许范围大。
3.根据权利要求1或2所述的棒材供应装置，其特征在于，所述误差允许装置设有限制所述马达的驱动电流的电流限制装置。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的棒材供应装置，其特征在于，所述汽缸驱动装置构成为：除了所述棒材对所述料夹进行插拔时之外不参与所述推压件的驱动。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的棒材供应装置，其特征在于，具备存储部，存储有对应于所述棒材对所述料夹进行插拔时的所述允许范围，以及对应于所述棒材对所述料夹进行插拔时以外的所述允许范围，
所述控制装置在所述棒材对所述料夹进行插拔时选择所述存储部的对应于所述棒材对所述料夹进行插拔时的所述允许范围，在所述棒材对所述料夹进行插拔时以外选择所述存储部的对应于所述棒材对所述料夹进行插拔时以外的所述允许范围而进行所述马达的动作量的误差的判定。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的棒材供应装置，其特征在于，所述控制装置根据对所述棒材供应装置的动作的命令码是否对应于所述棒材对所述料夹进行的插拔动作来设定所述允许范围的大小。
7.一种带有棒材供应装置的数控工作机械，其具备权利要求1至6中任一项所述的棒材供应装置。
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