CN114364476A - 机床以及机床的控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机床以及机床的控制装置。本发明提供一种高精度地检测因切断车刀的破损等而引起的切断加工的不良的机床以及机床的控制装置。机床(100)具备：主轴(110)，保持工件(W)的一端侧；对置卡盘(131)，与主轴(110)对置，保持工件(W)的另一端侧且能够移动；以及主轴移动马达(122)，使主轴(110)移动，上述机床(100)设置有检测主轴移动马达(122)的负载的负载检测单元(172)、和在执行搬出时根据负载来检测切断动作的不良的工件分离检测单元(173)。

Description

机床以及机床的控制装置

技术领域

本发明涉及机床以及机床的控制装置。

背景技术

以往，公知有一种自动车床，其构成为在主轴台侧把持工件的状态下实施主加工，在主加工结束后使对置主轴台前进并把持工件的另一端侧，利用切断车刀进行切断加工，在进行完切断加工后使把持被切断的工件的对置主轴台后退(例如，参照专利文献1)。

在该自动车床中，在切断加工结束后，通过对置主轴台进行后退动作，间接地检测切断车刀有无破损。

详细而言，对对置主轴台进给伺服马达施加转矩极限，在作用有达到上述转矩极限值的负载的情况下，使自动车床停止。

专利文献1：日本专利第3355213号公报

然而，在上述机床中，由于检测正在使对置主轴台后退中的转矩值，因此在用于使对置主轴台后退的转矩值加上因切断车刀破损而引起的转矩值。

因此，若因切断车刀破损而引起的转矩值小于用于使对置主轴台后退的转矩值，则对置主轴台进给伺服马达不会达到转矩极限值，存在尽管切断车刀破损但对置主轴台的后退也不会停止的担忧。

发明内容

因此，本发明是为了解决上述那样的现有技术的问题而完成的，即，本发明的目的在于提供一种高精度地检测因切断车刀的破损等而引起的切断加工的不良的机床以及机床的控制装置。

本发明的第一特征是一种机床，具备：主轴，保持工件的一端侧；对置卡盘，与上述主轴对置，保持上述工件的另一端侧且能够移动；以及主轴移动马达，使上述主轴移动，在由上述主轴及上述对置卡盘保持上述工件的状态下使上述工件的加工完成部分与上述工件的未加工部分分离的切断加工结束之后，在使上述主轴停止的状态下使上述对置卡盘移动来进行上述工件的加工完成部分的搬出，设置有检测上述主轴移动马达的负载的负载检测单元、和在执行上述搬出时根据上述负载来检测切断加工的不良的工件分离检测单元。

第二特征在于，上述负载检测单元检测上述主轴移动马达的电流值作为负载。

第三特征在于，上述工件分离检测单元根据上述电流值的增加来检测切断动作不良。

第四特征在于，上述对置卡盘安装于与上述主轴对置的旋转自如的背面主轴。

第五特征在于，在上述工件分离检测单元判断为切断动作不良的情况下，停止上述对置卡盘的移动。

第六特征是一种机床的控制装置，其控制机床，上述机床具备：主轴，保持工件的一端侧；对置卡盘，与上述主轴对置，保持上述工件的另一端侧且能够移动；以及主轴移动马达，使上述主轴移动，在由上述主轴及上述对置卡盘保持上述工件的状态下使上述工件的加工完成部分与上述工件的未加工部分分离的切断加工结束之后，在使上述主轴停止的状态下使上述对置卡盘移动来进行上述工件的加工完成部分的搬出，上述机床的控制装置设置有检测上述主轴移动马达的负载的负载检测单元、和在执行上述搬出时根据上述负载来检测切断加工的不良的工件分离检测单元。

本发明能够获得以下的效果。

若在工件的加工完成部分未与工件的未加工部分分离的状态下进行搬出动作，则对置卡盘隔着工件使处于停止状态的主轴移动，由此使主轴移动的主轴移动马达的负载产生变化。

因此，通过由负载检测单元和工件分离检测单元利用主轴移动马达的负载来检测工件的加工完成部分是否已从工件的未加工部分分离，与利用施加于对置卡盘移动单元的电流值来检测工件的加工完成部分是否已从工件的未加工部分分离的情况相比，容易检测出工件的加工完成部分没有从工件的未加工部分分离的状态，因此能够高精度地检测出工件没有被切断加工分离、因切断车刀的破损等而引起的切断加工的不良。

通过将对置卡盘安装于与主轴对置的旋转自如的背面主轴，使工件的加工的自由度提高，因此能够进行更复杂的加工。

在工件分离检测单元判断为切断动作不良的情况下，停止基于对置卡盘移动单元的对置卡盘的移动，由此对置卡盘对工件的加工完成部分的拉伸消失，因此能够将施加于主轴移动马达的过载除去。

通过由负载检测单元和工件分离检测单元利用主轴移动马达的负载来检测工件的加工完成部分是否已从工件的未加工部分分离，与利用施加于对置卡盘移动单元的电流值来检测工件的加工完成部分是否已从工件的未加工部分分离的情况相比，容易检测出工件的加工完成部分没有从工件的未加工部分分离的状态，因此能够高精度地检测出工件没有被切断加工分离、因切断车刀的破损等而引起的切断加工的不良。

附图说明

图1是作为本发明的实施例的机床的装置概要图。

图2是表示检测工件的分离状态的一个实施例的流程图。

图3A是表示利用切削工具完成了工件的加工的状态的示意图。

图3B是表示对置卡盘把持工件的状态的示意图。

图3C是表示利用切断用工具的加工状态的示意图。

图3D是表示切断加工结束后的状态的示意图。

具体实施方式

本发明的具体实施方式可以是任意的，只要机床具备：主轴，保持工件的一端侧；对置卡盘，与主轴对置，保持工件的另一端侧且能够移动；以及主轴移动马达，使主轴移动，在由主轴及对置卡盘保持工件的状态下使工件的加工完成部分与工件的未加工部分分离的切断加工结束之后，在使主轴停止的状态下使对置卡盘移动来进行工件的加工完成部分的搬出，设置有检测主轴移动马达的负载的负载检测单元、和在执行搬出时根据负载来检测切断加工的不良的工件分离检测单元，并且高精度地检测因切断车刀的破损等而引起的切断加工的不良。

实施例

以下，基于图1至图3D，对作为本发明的实施例的机床以及机床的控制装置进行说明。

首先，基于图1，对作为本发明的实施例的机床以及机床的控制装置的概要进行说明。

图1是作为本发明的实施例的机床的装置概要图。

如图1所示，机床100具备：主轴110，保持工件W的一端侧；主轴移动单元120，使该主轴110沿工件W的长轴方向L移动；背面主轴130，与主轴110对置并保持工件W的另一端侧；以及背面主轴移动单元140，使该背面主轴130沿工件W的长轴方向L移动。

另外，机床100具备：工具台150，具备对工件W进行车削加工的车刀、进行切断加工的切断工具等工具T；床身160，载置有主轴110和背面主轴130；以及控制装置170，对机床100的各构成原件进行电子控制。

主轴110具有：卡盘111，把持工件W的一端侧；主轴主体112，在末端安装有该卡盘111；以及主轴台113，支承该主轴主体112的后端侧。

主轴主体112通过使未图示的主轴旋转马达(例如，以往公知的内置马达)旋转驱动而旋转自如。

主轴台113以借助主轴移动单元120沿Z轴方向(工件W的长轴方向L)移动自如的方式搭载。

主轴移动单元120具有：主轴移动机构121，供主轴台113载置并载置于床身160；和主轴移动马达122，驱动该主轴移动机构121。

该主轴移动马达122例如是线性伺服马达。

背面主轴130具有：对置卡盘131，把持工件W的另一端侧；背面主轴主体132，在末端安装有该对置卡盘131；以及背面主轴台133，支承该背面主轴主体132的后端侧。

背面主轴主体132通过使未图示的背面主轴旋转马达(例如，以往公知的内置马达)旋转驱动而旋转自如。

背面主轴台133以借助背面主轴移动单元140沿Z轴方向(工件W的长轴方向L)移动自如的方式搭载。

因此，背面主轴130能够沿Z轴方向移动。

背面主轴移动单元140具有：背面主轴移动机构141，供背面主轴台133载置并载置于床身160；和背面主轴移动马达142，驱动该背面主轴移动机构141。

背面主轴移动马达142例如是线性伺服马达，通过驱动该背面主轴移动马达142而使对置卡盘131移动，因此作为使对置卡盘131移动的对置卡盘移动单元发挥功能。

工具台150通过未图示的工具台移动单元，沿X轴方向(与Y轴方向及Z轴方向正交的方向)、Y轴方向(与Z轴方向及X轴方向正交的方向)以及Z轴方向移动自如。

控制装置170具有：移动控制单元171，控制主轴移动马达122和背面主轴移动马达142；负载检测单元172，检测主轴移动马达122的负载；以及工件分离检测单元173，根据该负载检测单元172检测出的负载，来检测工件W的加工完成部分是否已从工件W的未加工部分分离。

在本实施例中，负载检测单元172检测主轴移动马达122的电流值作为负载。

在本实施例中，工件分离检测单元173利用负载检测单元172检测出的主轴移动马达122的电流值的增加，检测工件W的加工完成部分是否已从工件W的未加工部分分离，即检测切断加工的不良。

接下来，基于图2至图3D，对本实施例的机床100中的工件W的加工完成部分的搬出动作进行说明。

图2是表示检测工件的分离状态的一个实施例的流程图，图3A是表示利用切削工具而完成了工件的加工的状态的示意图，图3B是表示对置卡盘把持工件的状态的示意图，图3C是表示利用切断用工具的加工状态的示意图，图3D是表示切断加工结束后的状态的示意图。

如图3A所示，当利用车刀等切削工具完成工件W的加工时，在工件W形成有加工完成部分Wf和未加工部分Wy。

在该状态下，如图3B所示，使背面主轴130移动到对置卡盘131把持工件W的加工完成部分Wf的规定位置(步骤S100)。

在主轴110和对置卡盘131保持工件W的状态下，为了使工件W的未加工部分Wy与加工完成部分Wf分离，如图3C所示，利用切断用工具Tg进行切断加工(步骤S110)。

然后，在规定的切断加工结束后，使主轴110停止，如图3D所示，切断用工具Tg从工件W退避。

接下来，为了搬出工件W的加工完成部分Wf，使背面主轴130从主轴110后退(步骤S120)。

接下来，由负载检测单元172测定主轴移动马达122的电流值I。(步骤S130)

然后，判定该电流值I是否大于规定的电流值Ic(例如，为了使主轴移动马达122停止而施加的电流值)(步骤S140)。

在电流值I为规定的电流值Ic以下的情况下，不驱动主轴移动马达122，因此主轴110停止，工件分离检测单元173判断为工件W的加工完成部分Wf从工件W的未加工部分Wy分离的分离状态，使流程结束。

在电流值I大于规定的电流值Ic的情况下，工件分离检测单元173判断为工件W的加工完成部分Wf处于没有从工件W的未加工部分Wy分离的未分离状态。

这是因为，如图3D所示，若在切断加工中切断用工具Tg破损，在工件W为未分离的状态下结束切断加工，则当使背面主轴130后退时，经由工件W而处于停止状态的主轴110移动，随着该主轴110的移动而对主轴移动马达122施加过载，电流值I增加。

若工件分离检测单元173判断为工件W处于未分离状态，则移动控制单元171使基于背面主轴移动马达142的背面主轴130的后退移动停止(步骤S150)。

然后，通知警报(步骤S160)。

根据以上说明的机床100以及控制装置170，与利用施加于背面主轴移动马达142的电流值来检测工件W的加工完成部分Wf是否已从工件的未加工部分Wy分离的情况相比，容易检测出工件W的加工完成部分Wf没有从工件W的未加工部分Wy分离的状态，因此能够高精度地检测出工件W没有被切断加工分离。

以上，对本发明的实施例进行了说明，但本发明不限定于上述实施例。

例如，在本实施例中，背面主轴台133以借助背面主轴移动单元140沿Z轴方向(工件W的长轴方向)移动自如的方式搭载，但背面主轴台133的移动方向不限定于此。

例如，控制装置170只要能够控制机床100，则可以组装于机床100，也可以与机床100分体。

附图标记说明

100…机床；110…主轴；111…卡盘；112…主轴主体；113…主轴台；120…主轴移动单元；121…主轴移动机构；122…主轴移动马达；130…背面主轴；131…对置卡盘；132…背面主轴主体；133…背面主轴台；140…背面主轴移动单元；141…背面主轴移动机构；142…背面主轴移动马达(对置卡盘移动单元)；150…工具台；160…床身；170…控制装置；171…移动控制单元；172…负载检测单元；173…工件分离检测单元；W…工件；Wf…加工完成部分；Wy…未加工部分；T…工具；Tg…切断用工具；L…工件的长轴方向；I…主轴移动马达的电流值；Ic…规定的电流值。

Claims (6)

1.一种机床，具备：主轴，保持工件的一端侧；对置卡盘，与所述主轴对置，保持所述工件的另一端侧且能够移动；以及主轴移动马达，使所述主轴移动，在由所述主轴及所述对置卡盘保持所述工件的状态下使所述工件的加工完成部分与所述工件的未加工部分分离的切断加工结束之后，在使所述主轴停止的状态下使所述对置卡盘移动来进行所述工件的加工完成部分的搬出，其中，

所述机床设置有：

负载检测单元，检测所述主轴移动马达的负载；和

工件分离检测单元，在执行所述搬出时根据所述负载来检测切断加工的不良。

2.根据权利要求1所述的机床，其中，

所述负载检测单元检测所述主轴移动马达的电流值作为负载。

3.根据权利要求2所述的机床，其中，

所述工件分离检测单元根据所述电流值的增加来检测切断动作不良。

4.根据权利要求1所述的机床，其中，

所述对置卡盘安装于与所述主轴对置的旋转自如的背面主轴。

5.根据权利要求4所述的机床，其中，

在所述工件分离检测单元判断为切断动作不良的情况下，停止所述对置卡盘的移动。

6.一种机床的控制装置，其控制机床，所述机床具备：主轴，保持工件的一端侧；对置卡盘，与所述主轴对置，保持所述工件的另一端侧且能够移动；以及主轴移动马达，使所述主轴移动，在由所述主轴及所述对置卡盘保持所述工件的状态下使所述工件的加工完成部分与所述工件的未加工部分分离的切断加工结束后，在使所述主轴停止的状态下使所述对置卡盘移动来进行所述工件的加工完成部分的搬出，其中，

所述机床的控制装置设置有：

负载检测单元，检测所述主轴移动马达的负载；和

工件分离检测单元，在执行所述搬出时根据所述负载来检测切断加工的不良。

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