CN201970146U - 工业机器和机床 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及工业机器和机床(1)。机床的控制装置(800)包括:第一判断单元(850),其基于手动脉冲发生器(42)处的转动手柄(421)的转动所产生的脉冲信号判断转动手柄的转动量、转速和转动方向;第二判断单元(860),其基于操作装置(40)处的轴选择信号发生器(431)产生的信号判断通过借助于轴选择开关(43)进行的轴的选择已经选择的是位置控制和转速控制中的哪一方。当确定选择了位置控制时,控制装置基于转动手柄的转动方向和转动量控制主轴的移动方向和移动量。当确定选择了转速控制时,控制装置基于转动手柄的转速和转动方向控制工作台(36)的转速和转动方向。由此,使用者易于设定工作台的转动方向和转速,使工作台以设定的转动方向和转速移动。
Description
技术领域
本实用新型涉及工业机器和机床,尤其涉及包括手动脉冲发生器(manual pulse generator)的工业机器和机床。
背景技术
传统地,已知包括手动脉冲发生器的机床。在这样的机床中,采用手动脉冲发生器用于对例如可移动体的作为控制对象的物体进行位置控制。
例如,日本特开2007-160449号公报公开了一种包括位置控制中采用的手动脉冲发生器的机床。手动脉冲发生器的操作单元包括:给送轴切换开关,其用于在X轴、Y轴和Z轴中选择主轴机构(工具)和工件安装机构(工件)相对移动的给送方向;倍率开关,其用于切换每脉冲的行进量;以及转动手柄,其设置成可绕垂直于主体正面的轴线转动,并且根据绕轴线转动的转动量产生脉冲信号。
还已知一种传统的机床,其使主轴绕该主轴的转动轴线一直转动到与基于手动脉冲发生器的转动所产生的脉冲信号数对应的位置,即一种具有基于转动的位置控制功能的机床。
还已知一种包括操作面板上的转速选择开关、正转按钮和反转按钮的传统机床。在这样的机床中,使用者能够利用转速选择开关、正转按钮和反转按钮借助于转速控制使没有基于转动的位置控制功能的主轴转动。具体地,在通过选择开关确定速度之后,使用者压下正转按钮或反转按钮使主轴开始转动。只要使用者压住正转按钮或反转按钮,主轴就以所确定的速度沿与所压下的按钮对应的方向连续转动。当使用者的手离开正转按钮或反转按钮时,主轴停止转动。
实用新型内容
在使用者希望改变具有转速选择开关、正转按钮和反转按钮的传统机床中例如主轴等旋转体的速度和/或方向的情况下,使用者的手必须首先离开正转按钮或反转按钮。然后,使用者必须通过转速选择开关选择转速。另外,使用者必须再次压下正转按钮或反转按钮。在使旋转体转动而没有位置控制功能的情况下,这样的操作对操作者来说是麻烦的。
具有基于转动的位置控制功能的机床不能通过手动脉冲发生器来设定旋转体的移动速度(转速)。
根据本实用新型的一个方面,提供了一种工业机器,其对沿着第一轴移动的移动体进行位置控制,并对绕第二轴旋转的旋转体进行转速控制。所述工业机器包括:手动脉冲发生器;选择开关,其用于手动地选择包括第一轴和第二轴的多个轴中的一个;和控制装置。手动脉冲发生器包括:转动手柄,其被构造成由手转动;及第一信号发生器,其被构造成基于转动手柄的转动而产生脉冲信号,并且将所产生的脉冲信号传输到控制装置。选择开关包括第二信号发生器,所述第二信号发生器被构造成产生与所选择的轴对应的信号。第二信号发生器将与所选择的轴对应的信号传输到控制装置。控制装置包括:第一判断单元,其被构造成基于脉冲信号判断转动手柄的转动量、转速和转动方向;以及第二判断单元,其被构造成基于第二信号发生器产生的信号判断通过借助于选择开关进行的轴的选择选择的是位置控制和转速控制中的哪一方。当确定选择了位置控制时,控制装置基于转动手柄的转动方向和转动量控制移动体的移动方向和移动量。当确定选择了转速控制时,控制装置基于转动手柄的转速和转动方向控制旋转体的转速和转动方向。
优选地,控制电路基于转动手柄的转速以分级方式控制旋转体的转速,并且使旋转体的转速随着转动手柄的转速变快而增大。
根据本实用新型的另一方面,提供了一种机床,其包括沿着第一轴移动的移动体和绕第二轴转动的旋转体,所述机床对移动体进行位置控制并对旋转体进行转速控制。所述机床还包括:手动脉冲发生器;选择开关,其用于手动地选择包括第一轴和第二轴的多个轴中的一个;和控制装置。手动脉冲发生器包括:转动手柄,其被构造成由手转动;及第一信号发生器,其被构造成基于转动手柄的转动而产生脉冲信号,并且将所产生的脉冲信号传输到控制装置。选择开关包括第二信号发生器,该第二信号发生器产生与所选择的轴对应的信号。第二信号发生器将与所选择的轴对应的信号传输到控制装置。控制装置包括:第一判断单元,其基于脉冲信号判断转动手柄的转动量、转速和转动方向;以及第二判断单元,其基于第二信号发生器产生的信号判断通过借助于选择开关进行的轴的选择选择的是位置控制和转速控制中的哪一方。当确定选择了位置控制时,控制装置基于转动手柄的转动方向和转动量控制移动体的移动方向和移动量。当确定选择了转速控制时,控制装置基于转动手柄的转速和转动方向控制旋转体的转速和转动方向。
从以下结合附图对本实用新型的具体说明,本实用新型的上述和其它目的、特征、方面和优点将更加明显。
附图说明
图1是机床的立体图。
图2是主单元的立体图。
图3示出了操作面板和操作装置。
图4示出了操作装置。
图5是手动脉冲发生器的立体图。
图6示出了由手动脉冲发生器产生的信号。
图7示出了机床的硬件构造。
图8是数控装置的功能框图。
图9示出了转动手柄的转动方向和工作台的转动方向之间的对应关系。
图10是示出了转动手柄的转速Vh和工作台的转速Vt之间的关系的图。
图11是机床的处理流程的流程图。
图12是示出图11所示的步骤S18的处理细节的流程图。
具体实施方式
下面将参照附图说明根据本实用新型的实施方式的作为一种工业机器的机床。在下文中,相同的部件具有相同的附图标记。其名称和功能也相同。因此,不重复对它们进行具体说明。
<机床的概要>
参照图1,根据本实施方式的机床1包括防溅罩10、操作面板20、操作装置40和主单元30(参照图2)。
防溅罩10包括开闭式的门11。门11包括手柄12和窗13。防溅罩10被设置成包围主单元30。伴随主单元30处工件的切削加工等,防溅罩用于保护使用者,防止碎屑和冷却液飞溅,并且收集碎屑和冷却液。使用者可通过把持手柄12来滑动门11。使用者能够通过窗13可视地确认主单元30对工件的加工。
操作面板20接收来自使用者的各种操作。操作面板20根据使用者的操作控制主单元30的操作。操作面板20的细节将在后面进行说明。
操作装置40是通过电缆连接到操作面板20的可动式便携装置。操作装置40接收来自使用者的各种操作。与操作面板20类似,操作装置40根据使用者的操作控制主单元30的操作。操作装置40的细节将在后面进行说明。
[主单元30]
参照图2的立体图,主单元30具有使用固定刀具的车削功能和使用旋转刀具的铣削功能。换句话说,主单元30是具有铣削功能的车床。更具体地,主单元30是通过工作台的以纵轴为中心的转动运动和作为固定刀具的刀头的进给运动切削保持在工作台上的机件(工件)的立式车床。
以下将说明主单元30的整体构造。主单元30包括作为主要部件的如下部件:底座31、立柱32、横导轨33、床鞍34、滑枕35、工作台36、刀具库37和自动换刀装置38。
底座31是支承立柱32、工作台36等的基部构件。底座31位于例如工厂处的安装面上。立柱32从底座31的顶面以竖立的姿势安装到底座31。横导轨33以可沿由箭头302表示的轴向(ZB轴方向)滑动的方式安装到立柱32。
床鞍34以可沿由箭头301表示的轴向(X轴方向)滑动的方式安装到横导轨33。滑枕35以可沿由箭头303表示的轴向(Z轴方向)滑动的方式安装到床鞍34。滑枕35安装有主轴(未示出)。
相对于立柱32、横导轨33、床鞍34和滑枕35适当地设置进给机构和/或导向机构、伺服电机等以允许各部件的滑动运动。
作为横导轨33的移动轴的ZB轴与作为滑枕35的移动轴的Z轴互相平行并且沿上下方向延伸。作为床鞍34的移动轴的X轴与ZB轴和Z轴正交并且沿水平方向延伸。在本实施方式的主单元30中,通过组合横导轨33、床鞍34和滑枕35的各自的滑动运动,由安装到刀具保持装置311、312的刀具来加工工件的位置能够在X-Z平面内任意移位。
主单元30不限于上述构造,也可以构造成可沿与X轴和Z轴正交的Y轴方向(箭头304的方向)滑动的结构。换句话说,虽然未示出,但是存在构造为主轴沿Y轴方向移动的主单元。在该情况下,由安装到刀具保持装置的刀具来加工工件的位置可以三维地移位。另外,由于滑枕35安装到床鞍34,所以床鞍34沿X轴方向和/或Y轴方向的移动使得滑枕35沿相同的方向移动正好相同的距离。
工作台36设置成可通过电机驱动绕沿上下方向延伸的中心轴线361转动。工件借助于卡盘和/或各种类型的夹具被保持于工作台36上。在使用固定刀具的车削加工过程中,工件随着工作台36的转动而绕中心轴线361顺时针(箭头305的方向)和逆时针(箭头306的方向)转动。通过将固定刀具移近旋转的工件进行车削加工。在使用旋转刀具的铣削加工过程中,工作台36基本上是不动的。通过将旋转刀具移近固定在工作台36上的工件进行铣削加工。
刀具库37能够容纳车削加工或铣削加工中使用的多个刀具保持装置311和312。多个刀具保持装置311和312被以如下状态储存在刀具库37中:多个刀具保持装置311和312通过等间隔设置的多个刀具筒(tool pot)371被保持到无端链。通过电机驱动的无端链的循环,将预定的刀具筒371移位到移位装置(shifter)372的位置。
自动换刀装置38能够自动地将安装到主轴的刀具保持装置311和312换成刀具库37处备用的其它刀具保持装置311和312。自动换刀装置38包括双臂381和驱动装置382。
在下文中,主单元30将被说明为具有能够沿与X轴和Z轴正交的Y轴方向滑动的构造。
[操作面板20和操作装置40]
图3示出了操作面板20和操作装置40。参照图3,操作面板20包括监视器21、操作单元22和接口23。
操作单元22至少包括键盘221、手动脉冲发生器222、轴选择开关223以及倍率开关224、225和226。手动脉冲发生器222包括通过手转动的转动手柄2221。
键盘221是供使用者输入各种数据到控制装置800(参见图7)的输入装置。手动脉冲发生器222、轴选择开关223以及倍率开关224、225和226将在后面进行说明。
操作装置40包括电缆41。操作装置40通过电缆41连接以能够与操作面板20通讯。
参照图4,操作装置40包括电缆41、手动脉冲发生器42、轴选择开关43和倍率选择开关44。
参照图5的立体图,手动脉冲发生器42包括转动手柄421和壳体423,壳体423内藏电路。转动手柄421被手动地转动。转动手柄421包括前面的突部4210。设置突部4210有助于使用者转动转动手柄421。壳体423包括接收电力供给的端子(未示出)和后述的将信号传输到操作装置40的端子(未示出)。
图6示出了由手动脉冲发生器42产生的信号。手动脉冲发生器42基于转动手柄421的转动而产生如图6所示的两个脉冲信号。具体地,当转动手柄421沿“+”方向(参见图4)转动时,手动脉冲发生器42产生A层脉冲信号(信号A),并且在信号A下降(render off)之前产生B层脉冲信号(信号B)。当转动手柄421沿“-”方向(参见图4)转动时,手动脉冲发生器42产生B层脉冲信号,并且在信号B下降(render off)之前产生A层脉冲信号。
在手动脉冲发生器42处,当转动手柄421转动一个刻度时,在A层和B层处均产生一个脉冲。
再次参照图4,轴选择开关43允许使用者选择将被控制的轴。当使用者选择“X”时,主单元30设定床鞍34作为控制对象,并且X轴方向(图2中箭头301的方向)作为控制方向。当使用者选择“Z”时,主单元30设定滑枕35作为控制对象。在该情况下,控制方向是Z轴方向。当使用者选择“Y”时,主单元30设定床鞍34作为控制对象,并且Y轴方向(图2中箭头304的方向)作为控制方向。
例如,当选择“X”时,主单元30基于手动脉冲发生器42的转动手柄421的转动方向和转动量沿X轴方向移动床鞍34。具体地,当选择“X”时,主单元30沿基于转动手柄421的转动方向的方向(沿X轴方向的正方向或负方向)以正好基于转动手柄421的转动量的距离移动床鞍34。
当选择“Y”时,主单元30基于手动脉冲发生器42的转动手柄421的转动方向和转动量沿Y轴方向移动床鞍34。具体地,当选择“Y”时,主单元30沿基于转动手柄421的转动方向的方向(沿Y轴方向的正方向或负方向)以正好基于转动手柄421的转动量的距离移动床鞍34。
另外,当选择“Z”时,主单元30基于手动脉冲发生器42的转动手柄421的转动方向和转动量沿Z轴方向移动滑枕35。具体地,当选择“Z”时,主单元30沿基于转动手柄421的转动方向的方向(沿Z轴方向的正方向或负方向)以正好基于转动手柄421的转动量的距离移动滑枕35。
倍率选择开关44允许床鞍34、滑枕35等移动与转动手柄421的转动例如一个刻度对应的量。即,倍率选择开关44起到切换每脉冲的移动量的功能。当选择“×10”时,主单元30使床鞍34和滑枕35移动当选择“×1”时的移动量(下文称为“基准移动量”)的十倍。当选择“×100”时,主单元30使床鞍34和滑枕35移动基准移动量的100倍。床鞍34沿X轴方向和Y轴方向的基准移动量,以及滑枕35沿Z轴方向的基准移动量事先确定。
因此,使用者选择“X”、“Y”和“Z”中的一个,并且转动手动脉冲发生器42的转动手柄421,使床鞍34和/或滑枕35根据转动方向和转动量移动。换句话说,当选择“X”、“Y”和“Z”中的一个时,主单元30根据转动手柄421的转动进行位置控制。
当使用者选择“C”时,主单元30设定工作台36作为控制对象。主单元30基于手动脉冲发生器42的转动手柄421的转动方向和转动量使工作台36转动。工作台36的转动方向和转速将在后面进行说明。
因此,当通过由轴选择开关43进行的轴的选择而选择了“X”、“Y”和“Z”中的一个时,机床1进行主轴的位置控制。当通过由轴选择开关43进行的轴的选择而选择了“C”时,机床1进行工作台36的转速控制。
<硬件构造>
图7示出了机床1的硬件构造。参照图7,机床1包括操作面板20、操作装置40、控制对象组500、控制对象组550、伺服电机组600、主轴电机组650、伺服放大器700、主轴放大器750和控制装置800。
操作装置40通过操作面板20接收电力供给。如上所述,操作装置40包括手动脉冲发生器42、轴选择开关43和倍率选择开关44。手动脉冲发生器42包括转动手柄421和脉冲信号发生器424。
轴选择开关43包括产生与所选择的轴对应的信号的轴选择信号发生器431。轴选择信号发生器431构成与所选择的轴对应的电路以产生与所选择的轴对应的信号。即,轴选择信号发生器431形成与所选择的轴对应的电路的触点以产生与所选择的轴对应的信号。操作装置40经由操作面板20将所产生的轴选择信号传输到控制装置800。
倍率选择开关44包括倍率选择信号发生器441。倍率选择信号发生器441产生与所选择的倍率对应的信号。操作装置40经由操作面板20将所产生的倍率选择信号传输到控制装置800。
控制对象组500包括例如床鞍34和滑枕35等线性移动的控制对象。控制对象组550包括例如工作台36等进行旋转驱动的控制对象。
伺服电机组600由多个伺服电机600-1至600-n形成。各伺服电机驱动对应的控制对象。例如,伺服电机600-1驱动床鞍34。更具体地,由于床鞍能够沿X轴方向和Y轴方向移动,所以床鞍34实际上被多个伺服电机驱动。
主轴电机组650由多个主轴电机650-1至650-n形成。各主轴电机驱动对应的控制对象。例如,主轴电机650-1以使工作台36转动的方式驱动工作台36。
伺服放大器700基于从控制装置800发送的命令控制伺服电机组600中的各伺服电机。主轴放大器750基于从控制装置800发送的命令控制主轴电机组650中包括的各主轴电机。
控制装置800形成为包括处理器(未示出)和能够存储程序的存储器(未示出),控制装置800形成为处理数据等。控制装置800执行数控(NC)。
<功能块>
参照图8的功能框图,控制装置800包括第一判断单元850、第二判断单元860、移动轴控制单元870和工作台控制单元880。第一判断单元850包括转动量判断单元851、转速判断单元852和转动方向判断单元853。
控制装置800中的各单元850、860、870和880是功能块。具体地,各功能块通过执行存储在存储器中的程序的处理器来实现。各功能块也可通过硬件来实现。
第一判断单元850基于由手动脉冲发生器42产生的脉冲判断转动手柄421的转动量、转速和转动方向。具体地,转动手柄421的转动量、转速和转动方向分别由转动量判断单元851、转速判断单元852和转动方向判断单元853判断。
转动量判断单元851基于手动脉冲发生器42产生的脉冲判断转动手柄421已经转过多少个刻度。转动量判断单元851将判断结果(转动量)传输给移动轴控制单元870。
转速判断单元852基于单位时间所产生脉冲信号的脉冲数判断转速。具体地,转速判断单元852基于单位时间的计数值(参见图6)判断转速。只要转动手柄421被转动,转速的判断就持续进行。转速判断单元852持续地将判断结果(转速)传输给工作台控制单元880。
转动方向判断单元853基于手动脉冲发生器42处所产生的脉冲判断转动手柄421是沿“+”方向转动还是沿“-”方向转动。转动方向判断单元853将判断结果(转动方向)传输给移动轴控制单元870和工作台控制单元880。
第二判断单元860基于轴选择信号发生器431所产生的信号判断通过借助于轴选择开关43而进行的轴的选择已经选择了位置控制和转速控制中的哪一方。具体地,第二判断单元860基于轴选择信号发生器431所产生的信号判断操作装置40处已经选择了“X”、“Y”、“Z”和“C”中的哪个。第二判断单元860将判断结果传输给移动轴控制单元870和工作台控制单元880。
当判断为选择了位置控制时,控制装置800基于转动手柄421的转动量和转动方向控制主轴的移动量和移动方向。当判断为转动了转速控制时,控制装置800基于转动手柄421的转速和转动方向控制工作台36的转速和转动方向。这将在下文中进行具体说明。
移动轴控制单元870响应于第二判断单元860的“X”、“Y”、和“Z”之一的选择判断进行以下处理。具体地,移动轴控制单元870基于表示所选择的轴(例如,“X”)的信息、来自转动量判断单元851的转动量的信息、来自转动方向判断单元853的转动方向的信息以及来自倍率选择信号发生器441的信号计算主轴的移动方向和移动量。移动轴控制单元870基于计算结果将命令发送到伺服放大器700。由此,主轴沿基于转动手柄421的转动方向的方向移动基于转动手柄421的转动量的距离。
当第二判断单元860判断已经选择了“C”时,工作台控制单元880进行以下的处理。工作台控制单元880基于来自转速判断单元852的转速信息和来自转动方向判断单元853的转动方向信息计算工作台36的转速和转动方向。工作台控制单元880基于计算结果将命令发送到主轴放大器750。由此,工作台36沿基于转动手柄421的转动方向的方向以基于转动手柄421的转速的速度移动。
更具体地,工作台控制单元880基于转动手柄421的转速以分级方式(stepped manner)控制工作台36的转速。工作台控制单元880以使得工作台36的转速随着转动手柄421的转速的变快而增大的方式进行控制。
<工作台36的操作概要>
图9示出了转动手柄421的转动方向和工作台36的转动方向之间的对应关系。如图9所示,当转动手柄421的转动方向为“+”方向(参见图4)时,机床1使工作台36顺时针方向(图2中箭头305的方向)转动,当转动手柄421的转动方向为“-”方向时,机床1使工作台36逆时针方向(图2中箭头306的方向)转动。
转动手柄421的转动方向和工作台36的转动方向之间的对应关系不限于上述关系。例如,机床1可构造成当转动手柄421的转动方向为“+”方向时使工作台逆时针转动,为“-”方向时使工作台顺时针转动。
图10是示出转动手柄421的转速Vh和工作台36的转速Vt之间的关系的图。参照图10,当操作装置40处的转动手柄421的转速Vh大于或等于阈值Th3时,机床1将工作台36的转速Vt设定为V3。当转动手柄421的转速Vh大于或等于阈值Th2且小于阈值Th3时,机床1将工作台36的转速Vt设定为V2。当转动手柄421的转速Vh大于或等于阈值Th1且小于阈值Th2时,机床1将工作台36的转速Vt设定为V1。在转动手柄421的转速Vh小于阈值Th1的情况下,机床1不使工作台36转动。每当转速判断单元852判断转动手柄421的转速Vh时,机床1根据相应的转速Vh调节工作台36的转速Vt。
表示图10中所示的转动手柄421的转速(Vh)和工作台36的转速(Vt)之间的关系的数据被预存在存储器中。图10所示的数据能够根据使用者的输入操作而改变。例如,机床1可构造成允许改变速度V1、V2和V3的值。另外,机床1可构造成允许改变阈值Th1、Th2和Th3的值。另外,速度的级数不限于3个(V1、V2、V3),而是可设定为4个或更多级,或少于3级。机床1可构造成允许改变速度的级数。另外,机床1可构造成响应于转动手柄421的转速Vh的任何从“0”开始的变化而立即将工作台36的转速设定为V1。
<控制构造>
图11是机床1进行的处理的流程图。在步骤S2处,机床1判断操作装置40处的转动手柄421是否转动。当机床1确定转动手柄421转动(步骤S2处为是)时,控制进入步骤S4以判断轴选择开关43是否选择了X。当机床1确定转动手柄421未转动时,控制返回步骤S2。
当机床1确定选择了X(步骤S4处为是)时,控制进入步骤S6。床鞍34基于转动手柄421的转动量和转动方向在X轴方向(图2中箭头301的方向)上移动。当机床1确定未选择X(步骤S4处为否)时,控制进入步骤S8,在步骤S8处判断轴选择开关43是否选择了Z。
当机床1确定选择了Z(步骤S8处为是)时,控制进入步骤S10。滑枕35基于转动手柄421的转动量和转动方向在Z轴方向(图2中箭头303的方向)上移动。当机床1确定未选择Z(步骤S8处为否)时,控制进入步骤S12,在步骤S12处判断轴选择开关43是否选择了Y。
当机床1确定选择了Y(步骤S12处为是)时,控制进入步骤S14。床鞍34基于转动手柄421的转动量和转动方向在Y轴方向(图2中箭头304的方向)上移动。当机床1确定未选择Y(步骤S12处为否)时,控制进入步骤S16,在步骤S16处判断轴选择开关43是否选择了C。
当机床1确定选择了C(步骤S16处为是)时,控制进入步骤S18。工作台36基于转动手柄421的转速和转动方向而转动。当机床1确定未选择C(步骤S16处为否)时,处理结束。
图12是示出图11的步骤S18的细节的流程图。在步骤S102处,机床1判断转动手柄421的转速Vh是否大于或等于阈值Th3。当机床1确定转速Vh大于或等于阈值Th3(步骤S102处为是)时,控制进入步骤S104以判断转动手柄421的转动方向是否是“+”方向。
当机床1确定转动方向是“+”(步骤S104处为是)时,控制进入步骤S106。工作台36以速度V3顺时针转动。当机床1确定转动方向不是“+”(步骤S104处为否)时,控制进入步骤S108。工作台36以速度V3逆时针转动。
当机床1确定转速Vh不大于或等于阈值Th3(步骤S102处为否)时,控制进入步骤S110以判断转动手柄421的转速Vh是否大于或等于阈值Th2。当机床1确定转速Vh大于或等于阈值Th2(步骤S110处为是)时,控制进入步骤S112以判断转动手柄421的转动方向是否是“+”方向。
当机床1确定转动方向是“+”(步骤S112处为是)时,控制进入步骤S114。工作台36以速度V2顺时针转动。当机床1确定转动方向不是“+”(步骤S112处为否)时,控制进入步骤S116。工作台36以速度V2逆时针转动。
当机床1确定转速Vh不大于或等于阈值Th2(步骤S110处为否)时,控制进入步骤S118以判断转动手柄421的转速Vh是否大于或等于阈值Th1。当机床1确定转速Vh大于或等于阈值Th1(步骤S118处为是)时,控制进入步骤S120以判断转动手柄421的转动方向是否是“+”方向。
当机床1确定转动方向是“+”(步骤S120处为是)时,控制进入步骤S122。工作台36以速度V1顺时针转动。当机床1确定转动方向不是“+”(步骤S120处为否)时,控制进入步骤S124。工作台36以速度V1逆时针转动。
<机床1的概要>
(1)由此,机床1进行主轴的位置控制和工作台36的转速控制,所述主轴沿着第一轴(X、Y或Z轴)移动,所述工作台36绕第二轴(中心轴线361)转动。机床1包括手动脉冲发生器42、控制装置800和轴选择开关43,轴选择开关43用于手动地选择包括第一轴和第二轴的多个轴中的一个。
手动脉冲发生器42包括由手转动的转动手柄421和基于转动手柄421的转动产生脉冲信号并将所产生的脉冲信号传输给控制装置800的脉冲信号发生器424。轴选择开关43包括轴转动信号发生器431,所述轴转动信号发生器431产生与所选择的轴对应的信号并且将所产生的信号传输给控制装置800。
控制装置800包括:第一判断单元850,其基于脉冲信号判断转动手柄421的转动量、转速和转动方向;第二判断单元860,其基于轴选择信号发生器431所产生的信号判断通过借助于轴选择开关43而进行的轴的选择已经选择了位置控制和转速控制中的哪一方。
当确定选择了位置控制时,控制装置800基于转动手柄421的转动方向和转动量控制主轴的移动方向和移动量。另外,当确定选择了转速控制时,控制装置800基于转动手柄421的转动方向和转速控制工作台36的转动方向和转速。
因此,当通过轴选择开关43选择了转速控制时,机床1基于手动脉冲发生器42处的转动手柄421的转动方向和转速使工作台36转动。
因此,在通过轴选择开关43选择了转速控制之后,使用者转动手动脉冲发生器42处的转动手柄421,允许工作台36上的工件沿基于转动手柄421的转动方向的方向和基于转动手柄421的转速的速度转动。这样,使用者能够借助手动脉冲发生器容易地设定旋转体的转动方向和转速。另外,使用者能够使旋转体以设定的转动方向和转速移动。通过该转动,便于工件的对中(centering)。
即使缺少进行工作台36的位置控制的功能,机床1也可使工作台36转动。另外,机床1不必包括转速选择开关、正转按钮和反转按钮。
(2)控制装置800基于转动手柄421的转速以分级方式控制工作台36的转速。工作台36的转速随着转动手柄421的转速的变快而增大。
因此,使用者能够通过增大转动手柄421的转速来增大工作台36的转速。只要使用者以某一范围内(例如,阈值Th1到Th2)的转速转动转动手柄421,工作台36就能够以恒定的速度旋转。
<补充>
(1)上述说明是基于作为可动式便携机器的操作装置40处的主轴的位置控制和工作台36的转速控制。通过使用设置在操作面板20处的手动脉冲发生器222、轴选择开关223以及倍率开关224、225和226(参见图3),机床1能够进行这样的位置控制和转速控制。
倍率开关224、225和226实现为按钮开关。另外,通过操作装置40处的倍率选择开关44(参见图4)进行的倍率选择可通过操作面板20上的倍率开关224、225和226的选择来进行。
(2)已经基于作为立式车床的机床1处的主轴和工作台36的控制说明了本实施方式。然而,所述控制对象并不限于主轴和工作台36。只要控制对象是可以沿着轴移动的移动体和可绕不同于所述轴的轴转动的旋转体,就适用本实用新型。例如,可移动的移动体可以是床鞍34,旋转体可以是主轴而不是工作台36。
(3)机床1不限于立式车床,其可以是具有可以沿着某一轴移动的移动体和可绕不同于所述轴的轴转动的旋转体的任何车床。另外,机床1不限于车床,其可以是具有可沿轴移动的移动体和可绕不同于所述轴的轴转动的旋转体的加工中心。
(4)机床1可构造成通过倍率选择开关44选择倍率而相对于转动手柄421的转速Vh改变工作台36的转速Vt。即,速度值V1、V2和V3可分别通过倍率“×1”、“×10”和“×100”来改变。变化的倍率不限于10倍和100倍。
(5)虽然上述说明对应于工作台36的转速Vt基于3级(参见图10)的实例,但是工作台36的转速Vt不限于3级。工作台36的转速Vt可以是2级或多于3级。替代地,机床1可构造成使得转动手柄421的转速Vh和工作台36的转速Vt具有线性关系。
(6)本实用新型不限于机床,而是可适用于进行可以沿着轴移动的移动体的位置控制和可绕不同于所述轴的轴转动的旋转体的转速控制的一般工业设备。
虽然已经详细描述和说明了本实用新型,但是应当清楚地理解,上述描述仅仅是图解和示例而不是限制,本实用新型的范围应当通过所附的权利要求书的范围来解释。
Claims (3)
1.一种工业机器,其对沿着第一轴移动的移动体进行位置控制,并对绕第二轴旋转的旋转体进行转速控制,所述工业机器包括:
手动脉冲发生器,
选择开关,其用于手动地选择包括所述第一轴和所述第二轴的多个轴中的一个,和
控制装置,
所述手动脉冲发生器包括:
转动手柄,其被构造成由手转动,及
第一信号发生器,其被构造成基于所述转动手柄的转动而产生脉冲信号,并且将所产生的脉冲信号传输到所述控制装置,
所述选择开关包括第二信号发生器,所述第二信号发生器被构造成产生与所选择的轴对应的信号,所述第二信号发生器将与所选择的轴对应的信号传输到所述控制装置,
所述控制装置包括:
第一判断单元,其被构造成基于所述脉冲信号判断所述转动手柄的转动量、转速和转动方向,以及
第二判断单元,其被构造成基于所述第二信号发生器产生的信号判断通过借助于所述选择开关进行的轴的选择选择的是所述位置控制和所述转速控制中的哪一方,
所述控制装置进行如下控制:
当确定选择了所述位置控制时,所述控制装置基于所述转动手柄的转动方向和转动量控制所述移动体的移动方向和移动量,以及
当确定选择了所述转速控制时,所述控制装置基于所述转动手柄的转速和转动方向控制所述旋转体的转速和转动方向。
2.根据权利要求1所述的工业机器,其特征在于,所述控制装置基于所述转动手柄的转速以分级方式控制所述旋转体的转速,并且使所述旋转体的转速随着所述转动手柄的转速变快而增大。
3.一种机床,其包括沿着第一轴移动的移动体和绕第二轴转动的旋转体,所述机床对所述移动体进行位置控制并对所述旋转体进行转速控制,所述机床包括:
手动脉冲发生器,
选择开关,其用于手动地选择包括所述第一轴和所述第二轴的多个轴中的一个,和
控制装置,
所述手动脉冲发生器包括:
转动手柄,其被构造成由手转动,及
第一信号发生器,其被构造成基于所述转动手柄的转动而产生脉冲信号,并且将所产生的脉冲信号传输到所述控制装置,
所述选择开关包括第二信号发生器,所述第二信号发生器被构造成产生与所选择的轴对应的信号,所述第二信号发生器将与所选择的轴对应的信号传输到所述控制装置,
所述控制装置包括:
第一判断单元,其被构造成基于所述脉冲信号判断所述转动手柄的转动量、转速和转动方向,以及
第二判断单元,其被构造成基于所述第二信号发生器产生的信号判断通过借助于所述选择开关进行的轴的选择选择的是所述位置控制和所述转速控制中的哪一方,
所述控制装置进行如下控制:
当确定选择了所述位置控制时,所述控制装置基于所述转动手柄的转动方向和转动量控制所述移动体的移动方向和移动量,以及
当确定选择了所述转速控制时,所述控制装置基于所述转动手柄的转速和转动方向控制所述旋转体的转速和转动方向。
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