CN112689550A - 机床 - Google Patents

Abstract

机床进行提高了对于落座面的清扫效果的重试清扫，其中，具有：主轴装置，使由主轴卡盘把持的工件旋转；驱动装置，为了加工上述工件而使工具沿着加工轴方向移动；落座判定装置，判定工件是否适当地落座于上述主轴卡盘的落座面；清扫装置，对上述主轴卡盘的落座面吹送来自空气喷嘴的空气；及控制装置，对上述主轴装置等各装置进行驱动控制，执行通常清扫及重试清扫，上述通常清扫为在使上述主轴卡盘把持工件之前使上述主轴卡盘以预定的转速旋转且从上述空气喷嘴向上述落座面吹送预定时间的空气的清扫，上述重试清扫为在上述落座判定装置的判定为否定的情况下，与上述通常清扫相比延长了上述主轴卡盘的旋转时间和空气的吹送时间的清扫。

Description

机床

技术领域

本发明涉及为了去除附着于主轴卡盘的落座面的切屑粉等而具备基于鼓风的清扫装置的机床。

背景技术

在机床中，在工件由主轴卡盘把持的情况下，通过落座判定装置判定该工件是否能够适当地落座。即，当由工件自动输送机向主轴卡盘移交了工件时，进行使用了空气的落座检测，在该判定为否定的情况下，工件被从主轴卡盘拆下并向工件自动输送机侧暂且返回。并且，进行对于主轴卡盘的落座面的鼓风的清扫，然后，再次将工件向主轴卡盘安装，再次判定落座的良好与否。

在下述专利文献1中，采用了通过变更主轴卡盘的旋转相位来消除与工件的旋转相位的不一致而使落座正常地进行的结构。这是为了在附着于座面的切屑粉等不是原因的情况下避免重复多次重新安装。于是，在该以往例中，在判定为落座不良的情况下，通过工件自动输送机使工件暂且退避，在进行了主轴卡盘的落座面的清扫后，向主轴卡盘再次安装工件并进行重新判定。在即便这样也没消除落座不良的情况下，在重复至清扫和重新安装达到设定次数后变更主轴卡盘的旋转相位。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2003-1501号公报

发明内容

发明所要解决的课题

但是，即使使主轴卡盘与工件的旋转相位变更，若未从落座面去除切屑粉等，工件也无法适当地落座，落座判定还是会成为否定。而且，若关于鼓风的清扫多次进行重试，然后进行旋转相位的变更的话，则循环时间变长而生产率下降。另外，关于使用了鼓风的清扫也是，若只是将重试重复多次的话，则经常得不到期望的结果。

于是，本发明为了解决上述课题，目的在于提供进行提高了对于落座面的清扫效果的重试清扫的机床。

用于解决课题的手段

本发明的一方案中的机床具有：主轴装置，使由主轴卡盘把持的工件旋转；驱动装置，为了加工上述工件而使工具沿着加工轴方向移动；落座判定装置，判定工件是否适当地落座于上述主轴卡盘的落座面；清扫装置，对上述主轴卡盘的落座面吹送来自空气喷嘴的空气；及控制装置，对上述主轴装置等各装置进行驱动控制，执行通常清扫及重试清扫，上述通常清扫为在使上述主轴卡盘把持工件之前使上述主轴卡盘以预定的转速旋转且从上述空气喷嘴向上述落座面吹送预定时间的空气的清扫，上述重试清扫为在上述落座判定装置的判定为否定的情况下，与上述通常清扫相比延长了上述主轴卡盘的旋转时间和空气的吹送时间的清扫。

发明效果

根据上述结构，对以预定的转速旋转的主轴卡盘进行从空气喷嘴向落座面吹送预定时间的空气的通常清扫，然后，在主轴卡盘把持工件，由落座判定装置判定是否适当地落座，但在该判定为否定的情况下，进行与通常清扫相比延长了主轴卡盘的旋转时间和空气的吹送时间的重试清扫，对于落座面的清扫效果提高。

附图说明

图1是关于机床的一实施方式示出了其内部构造的侧视图。

图2是将清扫装置的一部分简化示出的图。

图3是表示机床的控制系统的框图。

图4是示出了按照清扫程序进行的清扫工序的流程图。

图5是将机床中的主轴卡盘的清扫状况简化示出的图。

具体实施方式

接着，关于本发明的机床的一实施方式，一边参照附图一边在以下说明。图1是关于本实施方式的机床示出了其内部构造的侧视图。机床1组装于具备车轮的可动床3之上，能够沿着铺设于基体2的上表面的轨道201而进行前后方向上的移动。机床1具有具备立铣刀、钻头等旋转工具或车刀等切削工具的工具台16，设置有能够进行该工具台16的旋转分度的转塔装置15。并且，在机床1中构成有使选择出的工具沿着加工轴方向移动的驱动装置。

机床1具有如下的结构：在可动床3上搭载有主轴装置11，把持工件的主轴卡盘12能够旋转。在本实施方式中，与主轴装置11的水平的主轴平行的方向、也就是说，与机体前后水平的方向是Z轴方向，与该Z轴正交的机体上下的铅垂方向是X轴方向。机床1设置有使转塔装置15在该Z轴方向上移动的Z轴驱动装置13和使转塔装置15在X轴方向上移动的X轴驱动装置14。Z轴驱动装置13及X轴驱动装置14具有能够滑动的Z轴滑动件131或X轴滑动件141，构成为将各伺服电动机的旋转输出通过滚珠丝杠机构而变换为直行运动并使各滑动件131、141移动。

在机床1中构成有封闭的加工室10，在其下方的基体2内设有积存槽21。在积存槽21中组装有螺旋输送机，通过螺旋状物的旋转而积存于积存槽21内的切屑被向机体后方推出，能够在外部进行切屑的回收。另外，在机床1中，对相对于工件的加工的润滑和切屑的冲洗使用冷却剂。于是，在基体2内的积存槽21中积存使用后的冷却剂，并从积存槽21向冷却剂箱22输送。

包含有切屑粉等的冷却剂由过滤器去除异物而再生，通过泵23从冷却剂箱22送出。连接于泵23的冷却剂管24如图示那样延伸至加工室10内，通过从前端的喷嘴吹出的冷却剂，使在加工时产生的工件的切屑流向积存槽21。另外，冷却剂管24的分支出的配管也向转塔装置15延伸，能够进行从工具台16向加工点等的冷却剂供给。

机床1除了构成加工室10的机体罩6以外，还在机体前表面部设置有能够开闭的前罩7。前罩7在相同的机床1沿着宽度方向排列的情况下成为输送空间20，在其中组装有对机床1输送工件的输送机器人9(参照图5)。在机床1中，在机体罩6的前表面部设有自动滑动门，在工件输送时打开，通过向加工室10内进入的输送机器人9来进行工件相对于主轴卡盘12的移交。

接着，在这样的机床1中设有判定是否由主轴卡盘12适当地把持着工件的落座判定装置17(参照图3)。落座判定装置17在主轴卡盘12的落座面形成有检测孔，在工件被适当地把持的情况下，检测孔的开口部被工件堵住。检测孔是微小的贯通孔，通过空气配管向此处供给压缩空气。并且，以能够检测使工件落座时的背压的方式，在供给空气的空气配管中安装有压力开关。

工件相对于主轴卡盘12的落座错误经常因附着于落座面的切屑粉等而产生。于是，在机床1中，为了吹走附着于主轴卡盘12的落座面的切屑粉等，在转塔装置15构成有基于鼓风的清扫装置。图2是将组装于转塔装置15的清扫装置的一部分简化示出的图。在转塔装置15中，多个工具31安装于工具台16，能够通过旋转分度来进行执行加工的工具的选择。该转塔装置15在Z轴滑动件131固定有装置主体151，工具台16经由分度机构而相对于该装置主体151进行组装。

该转塔装置15形成有从装置主体151连通到工具台16的空气流路31，进一步与安装于工具台16的喷嘴块32的空气流路33连通。在这样的空气流路31、33上连接有从压缩机35延伸的空气配管36，在该空气配管36上设有开闭电磁阀37。工具台16具有多边形状，与工具一体的工具块能够相对于各边拆装。在这样的安装部之一安装有具备空气喷嘴34的喷嘴块32。在本实施方式中，构成有来自空气压缩机35的压缩空气通过空气流路31、33且从空气喷嘴34向主轴卡盘12的落座面吹送空气的鼓风。

接着，图3是表示机床1的控制系统的框图。控制装置5以除了CPU51以外还具备ROM52、RAM53、非易失性存储器54之类的存储装置等的计算机为主体，经由I/055而连接于主轴装置11、Z轴驱动装置13、X轴驱动装置14、转塔装置15、落座判定装置17及清扫装置18等的各驱动部。

另外，机床1具有触摸面板式的输入单元，除了作业信息和操作画面等的显示以外还能够进行基于作业者的设定值的输入等的操作显示装置8安装于机体前表面，其连接于控制装置5。并且，在控制装置5中，与各种加工相关的加工程序、与工件的种类、工具、夹具相关的工件加工信息等保存于存储部。尤其是，在本实施方式中，对于主轴卡盘12的落座面的清扫装置18的清扫程序541保存于非易失性存储器54。

这样的机床1在工件的加工时，通过转塔装置15的旋转分度来选择工具台16的工具，通过X轴驱动装置14及Z轴驱动装置13的驱动来关于该工具进行X轴方向及Z轴方向上的向预定位置的移动。并且，在主轴装置11中，对保持有工件的主轴卡盘12赋予旋转，工具与旋转的工件抵碰而进行切削加工或镗削加工等。

在机床1的加工室10内，向工件的加工点吹送冷却剂，进行对于加工的润滑和切屑的冲洗等。因此，工件的切屑从投入口211进入并积存于积存槽21内，通过螺旋状物的旋转而被向机体后方刮出并回收。但是，通过工件加工而产生的切屑粉等会在加工室10内飞散，与冷却剂混合而也向主轴卡盘12的落座面附着。于是，对落座面执行按照清扫程序541的基于清扫装置18的清扫。

图4是示出了按照清扫程序541进行的清扫工序的流程图。并且，图5是将机床1中的主轴卡盘12的清扫状况简化示出的图。首先，当工件W的加工结束后，通过输送机器人9从主轴卡盘12拆下该工件W(S101)，然后，如图5所示，对主轴卡盘12进行基于鼓风的清扫(S102)。具体而言，通过主轴装置11的驱动而对主轴卡盘12赋予旋转，向旋转的落座面吹送压缩空气。此时，在转塔装置15中通过旋转分度而选择喷嘴块32，从通过X轴驱动装置14及Z轴驱动装置13而配置于预定位置的空气喷嘴34猛烈地吹出一定时间的压缩空气。

然后，向旋转停止后的主轴卡盘12安装下一工件W(S103)。并且，关于把持有新的工件W的主轴卡盘12，进行落座判定装置17对工件W的落座状态判定(S104)。在落座判定中，向落座面的检测孔通过空气配管而供给压缩空气。在工件W被适当地把持的情况下，工件W与落座面之间的间隙处于容许范围内，通过此时的背压而压力开关工作。即，通过压力开关的切换而向控制装置5发送检测信号，判定为是适当的落座状态(S104：是)，该清扫处理结束。

但是，在工件W与落座面之间夹入有切屑粉等而间隙超过了容许范围的情况下，不从压力开关发送检测信号，在控制装置5中判定为不适当的落座(S104：否)。就这样的话无法进行工件W的加工，因此由输送机器人9从主轴卡盘12暂且拆下工件W(S105)，进行重试清扫(S106)。在重试清扫中，与第一次的通常清扫相同地对主轴卡盘12赋予旋转，从空气喷嘴34对该旋转的落座面猛烈地吹送一定时间的压缩空气。但是，在重试清扫中，进行相对于通常清扫改变了条件的动作控制。

在本实施方式的情况下，在通常清扫时主轴在1分钟内旋转250圈，而在重试清扫时以使在1分钟内旋转500圈的方式加倍地设定转速。也就是说，以在附着于主轴卡盘12的落座面的切屑粉等上作用更大的离心力的方式设定。另外，成为了如下的设定：主轴的旋转时间在通常清扫时是1秒钟，而在重试清扫时增加为2秒，空气相对于落座面的吹送时间在通常清扫时是2秒钟，而在重试清扫时增加为3秒。需要说明的是，主轴的旋转时间与空气的吹送时间之差是因为在直到从输送机器人9向旋转停止后的主轴卡盘12移交工件W为止的时间内也吹送空气。

当这样的重试清扫结束后，再次关于安装于主轴卡盘12的工件W进行落座状态判定(S107)。于是，若落座面的状态被改善而与工件W的间隙处于容许范围内，则判定为是适当的落座状态(S107：是)，该清扫处理结束。但是，若落座面的状况未被改善而不从压力开关发送检测信号，则判定为不合适的落座(S107：否)。在该情况下，重试次数加1，并进行是否到达了设定的重试次数的确认(S108)。

在未到达设定的重试次数的情况下(S108：否)，再次重复进行重试清扫(S106)及落座判定(S107)。另一方面，在到达了设定的重试次数的情况下(S108：是)，关于主轴卡盘12的落座面需要作业者进行的清扫，因此通过控制装置5进行错误警告(S109)，该清扫处理结束。作为错误警告，进行在操作显示装置8显示错误内容并发出警告音等处理。

然而，在本实施方式中进行的重试清扫(S106)、重试次数的确认(S108)能够由作业者通过来自操作显示装置8的指示输入而任意地设定变更。例如，在本实施方式中，将主轴的转速相对于通常清扫时的250圈而在重试清扫时设定为500圈，但能够根据切屑粉等相对于落座面的附着的状况来改变转速。另外，关于主轴的旋转时间、空气的吹送时间，考虑循环时间而将重试清扫的时间设为相对于通常清扫仅加上了1秒的值，但在使清扫效果优先的情况下，也可以设定更长的时间。关于重试次数也是，若考虑循环时间则优选是1次，但若能够确定清扫效果高的次数，则也可以设定为2次以上，还可以针对各次的重试清扫使主轴的转速等设定变化。

由此，在本实施方式的机床1中，在反复进行相对于主轴卡盘的落座面的清扫的情况下，通过与通常清扫相比延长重试清扫中的空气的吹送时间，避免落座错误的清扫效果提高。除此以外，在重试清扫时，通过提高主轴的转速，切屑粉等的去除效果也会提高。另外，这样的重试清扫时的动作设定能够利用操作显示装置8任意地变更，因此能够关于机床1中的工件的加工探索有效的条件，并设定该值。在上述实施方式中，通过使重试清扫的主轴的旋转时间和空气的吹送时间分别各增加1秒，使循环时间的增加成为最小限度并提高清扫效果。

以上，虽然对本发明的一实施方式进行了说明，但本发明不限定于此，能够在不脱离其主旨的范围内进行各种各样的变更。

例如，上述实施方式中的机床1的构造、在此构成的清扫装置18等是一例，也可以是不同的结构。

附图标记说明

1…机床 5…控制装置 8…操作显示装置 9…输送机器人 10…加工室 12…主轴卡盘 15…转塔装置 17…落座判定装置 18…清扫装置 31、33…空气流路 32…喷嘴块 34…空气喷嘴 35…空气压缩机 36…空气配管 37…开闭电磁阀 541…清扫程序。

Claims (4)

1.一种机床，具有：

主轴装置，使由主轴卡盘把持的工件旋转；

驱动装置，为了加工所述工件而使工具沿着加工轴方向移动；

落座判定装置，判定工件是否适当地落座于所述主轴卡盘的落座面；

清扫装置，对所述主轴卡盘的落座面吹送来自空气喷嘴的空气；及

控制装置，对所述主轴装置等各装置进行驱动控制，使通常清扫及重试清扫得以执行，所述通常清扫为在使所述主轴卡盘把持工件之前使所述主轴卡盘以预定的转速旋转且从所述空气喷嘴向所述落座面吹送预定时间的空气的清扫，所述重试清扫为在所述落座判定装置的判定为否定的情况下与所述通常清扫相比延长了所述主轴卡盘的旋转时间和空气的吹送时间的清扫。

2.根据权利要求1所述的机床，其中，

所述控制装置使在重试清扫时旋转的所述主轴卡盘的转速比在所述通常清扫时旋转的所述主轴卡盘的转速增加。

3.根据权利要求1或2所述的机床，其中，

所述控制装置使所述重试清扫的所述主轴卡盘的旋转时间和空气的吹送时间比所述通常清扫的所述主轴卡盘的旋转时间和空气的吹送时间增加。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的机床，其中，

所述机床具有输入装置，所述输入装置对所述控制装置输入关于所述重试清扫的次数、所述重试清扫中的所述主轴卡盘的旋转时间、空气的吹送时间及所述主轴卡盘的转速中的一部分或全部的设定值。

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