DE60101303T2 - Automatische Werkzeugwechselvorrichtung - Google Patents

Automatische Werkzeugwechselvorrichtung Download PDF

Info

Publication number
DE60101303T2
DE60101303T2 DE60101303T DE60101303T DE60101303T2 DE 60101303 T2 DE60101303 T2 DE 60101303T2 DE 60101303 T DE60101303 T DE 60101303T DE 60101303 T DE60101303 T DE 60101303T DE 60101303 T2 DE60101303 T2 DE 60101303T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
tool
servo motor
tool magazine
magazine
command
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE60101303T
Other languages
English (en)
Other versions
DE60101303D1 (de
Inventor
Satohiro Yamatokoriyama-shi Izumi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
DMG Mori Co Ltd
Original Assignee
Mori Seiki Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mori Seiki Co Ltd filed Critical Mori Seiki Co Ltd
Publication of DE60101303D1 publication Critical patent/DE60101303D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE60101303T2 publication Critical patent/DE60101303T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q3/00Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
    • B23Q3/155Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling
    • B23Q3/157Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling of rotary tools
    • B23Q3/15713Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling of rotary tools a transfer device taking a single tool from a storage device and inserting it in a spindle
    • B23Q3/1572Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling of rotary tools a transfer device taking a single tool from a storage device and inserting it in a spindle the storage device comprising rotating or circulating storing means
    • B23Q3/15722Rotary discs or drums
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q5/00Driving or feeding mechanisms; Control arrangements therefor
    • B23Q5/54Arrangements or details not restricted to group B23Q5/02 or group B23Q5/22 respectively, e.g. control handles
    • B23Q5/58Safety devices
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/34Director, elements to supervisory
    • G05B2219/34306Power down, energy saving
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/50Machine tool, machine tool null till machine tool work handling
    • G05B2219/50263Standby tool, tool ready for next machining step, change tool while machining
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/10Greenhouse gas [GHG] capture, material saving, heat recovery or other energy efficient measures, e.g. motor control, characterised by manufacturing processes, e.g. for rolling metal or metal working
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T483/00Tool changing
    • Y10T483/10Process
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T483/00Tool changing
    • Y10T483/12Tool changing with means to regulate operation by means of replaceable information supply [e.g., templet, tape, card, etc. ]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T483/00Tool changing
    • Y10T483/13Tool changing with control means energized in response to activator stimulated by condition sensor
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T483/00Tool changing
    • Y10T483/18Tool transfer to or from matrix
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T483/00Tool changing
    • Y10T483/18Tool transfer to or from matrix
    • Y10T483/1873Indexing matrix
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T483/00Tool changing
    • Y10T483/18Tool transfer to or from matrix
    • Y10T483/1873Indexing matrix
    • Y10T483/1882Rotary disc
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T483/00Tool changing
    • Y10T483/19Miscellaneous

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automatic Tool Replacement In Machine Tools (AREA)

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Steuern einer Werkzeugwechselvorrichtung entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1 (siehe z. B. JP-2000126968).
  • Komplexe Werkzeugmaschinen, wie z. B. in spanabhebenden Formgebungszentren, die in der Lage sind eine Vielzahl von spanabhebenden Formgebungsvorgängen auszuführen, wie z. B. Fräsen und Bohren, sind normalerweise mit einem automatischen Werkzeugwechsler versehen, der so ausgebildet ist, dass er aus einer Vielzahl von Werkzeugen ein geeignetes Werkzeug auswählen und dieses automatisch an einer rotierenden Spindel anbringen oder von dieser abnehmen kann.
  • Eine derartige Werkzeugwechselvomchtung umfasst normalerweise ein Werkzeugmagazin mit einer Vielzahl von Werkzeugaufnahmen, die in einem geschlossenen Kreis angeordnet sind, wobei die Werkzeugwechselvorrichtung so ausgeführt ist, dass sie das Werkzeugmagazin in Übereinstimmung mit einem Indexierungsbefehl antreibt, der von einer programmierbaren Steuerungseinrichtung (PMC) auf der Basis eines Formgebungsprogramms ausgegeben wird, um ein vorherbestimmtes Werkzeug, das in einem der Werkzeugaufnahmen vorhanden ist, in einer Werkzeugwechselstellung zu positionieren und dann ein mit der Drehspindel verbundenes Werkzeug und das sich in der Werkzeugwechselstellung befindliche Werkzeug mit Hilfe eines Werkzeugwechselarmes, der zwischen der Werkzeugwechselstellung und der Werkzeugdrehspindel vorgesehen ist, in Übereinstimmung mit einem von dem PMC ausgegebenen Werkzeugwechselbefehl auf der Basis eines Formgebungsprogramms auszuwechseln.
  • Herkömmliche automatische Werkzeugwechselvorrichtungen verwenden als Antriebsquelle allgemein einsetzbare Motore, um das Werkzeugmagazin drehend anzutreiben, weshalb zusätzlich ein mechanischer Sperrmechanismus vorgesehen ist, um das Werkzeugmagazin nach dessen Drehbewegung in einer geeigneten Winkelstellung anzuhalten. In den letzten Jahren wurden anstelle von allgemein einsetzbaren Motoren auch Servomotore verwendet, die die Fähigkeit aufweisen eine bestimmte Stellung beizubehalten. Diese Fähigkeit ermöglicht es, das Werkzeugmagazin nach seiner Drehbewegung in einer bestimmten Winkelstellung zu stoppen. Dies ist deshalb vorteilhaft, weil man auf den oben genannten Spemnechanismus verzichten kann.
  • Dort, wo das Werkzeugmagazin durch die Fähigkeit des Servomotors eine bestimmte Stellung beizubehalten in einer Winkelstellung angehalten werden soll, sollte indessen während des Stopps des Werkzeugmagazins die Stromzufuhr des Servomotors aufrecht erhalten bleiben, was einen größeren Stromverbrauch mit sich bringt als dort, wo ein für allgemeine Zwecke einsetzbarer Motor für die Drehbewegung des Werkzeugmagazins eingesetzt wird.
  • Dort, wo ein Servomotor als Antriebsquelle für das Werkzeugmagazin vorhanden ist, wird im allgemeinen eine elektromagnetische Bremse eingesetzt, die dann betätigt wird, wenn die Stromzufuhr zu dem Servomotor unterbrochen wird, um bei einem Schnellstopp des Servomotors eine unbeabsichtigte Drehbewegung des Werkzeugmagazins zu vermeiden. Während des Stopps des Werkzeugmagazins, was eine Stromzufuhr des Servomotors erforderlich macht, bringt auch das Lösen der Bremse einen Stromverbrauch mit sich. Deshalb steigt der gesamte Stromverbrauch weiter an.
  • Das Werkzeugmagazin und der Servomotor sind im allgemeinen häufiger über übliche Getriebe miteinander gekuppelt (z. B. Stirnrädergetriebe) als über eine Kugelumlaufspindel, so dass der Servomotor erheblich durch das Drehmoment des Werkzeugmagazins beeinflusst wird. Das Werkzeugmagazin bewegt sich üblicherweise in einer Kreisumlaufbahn, die in einer vertikalen Ebene liegt. Wenn ein relativ schweres Werkzeug beim Stopp des Werkzeugmagazins in einer oben liegenden Werkzeugaufnahme gehalten wird, dann erzeugt das Gewicht des Werkzeugs in dem Werkzeugmagazin ein Drehmoment. Dieses Drehmoment wird durch die Fähigkeit des Servomotors eine bestimmte Stellung beizubehalten unterdrückt, so dass der Servomotor über einen langen Zeitraum einer nicht ausgeglichenen Belastung ausgesetzt wird. Dementsprechend kann es geschehen, dass der Servomotor während des Stopps des Werkzeugmagazins überhitzt wird; während des Drehantriebs des Werkzeugmagazins tritt jedoch kein Problem auf. Aus diesem Grunde sollte im Hinblick darauf, dass während des Stopps des Werkzeugmagazins eine nicht ausgeglichene Belastung auftreten kann, ein Servomotor als Antriebsquelle eingesetzt werden, der ein insgesamt größeres Drehmoment aufweist.
  • Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, ein Verfahren zum Steuern einer automatischen Werkzeugwechselvorrichtung vorzusehen, bei dem als Antriebsquelle ein Servomotor für ein Werkzeugmagazin eingesetzt wird, aber trotzdem ein verringerter Stromverbrauch und ein insgesamt verringertes Drehmoment des Servomotors verwirklicht werden können.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Bei der vorliegenden Erfindung wird zur Verwirklichung des oben genannten Ziels ein Verfahren zum Steuern einer automatischen Werkzeugwechselvorrichtung vorgesehen, wie es in Anspruch 1 definiert ist.
  • Bei diesem Verfahren wird die Stromzufuhr des zum Antrieb des Werkzeugmagazins dienenden Servomotors unterbrochen bis der nächste Indexierungsbefehl nach Ablauf eines vorherbestimmten Zeitraums nach der Beendigung des Werkzeugwechselvorgangs ausgegeben wird. Aus diesem Grunde kann der für den Servomotor zum Anhalten des Werkzeugmagazins erforderliche Stromverbrauch und der zum Lösen einer elektromagnetischen Bremse erforderliche Stromverbrauch, verglichen mit einer üblichen automatischen Werkzeugwechselvomchtung, bei der die Stromzufuhr zum Servomotor während des Stopps des Werkzeugmagazins aufrecht erhalten wird, verringert werden.
  • Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird die Stromzufuhr zum Servomotor zeitweilig unterbrochen, wenn der nächste Werkzeugwechselbefehl nicht innerhalb des vorherbestimmten Zeitraums nach Beendigung der Werkzeugmagazinindexierung ausgegeben wird, wobei die Stromzufuhr wiederaufgenommen wird, wenn der nächste Werkzeugwechselbefehl ausgegeben ist.
  • Dieses Vorgehen verringert sowohl den Stromverbrauch, der für den Servomotor zum Anhalten des Werkzeugmagazins erforderlich ist, als auch den Stromverbrauch, der zum Lösen der elektromagnetischen Bremse erforderlich ist, bevor nach Ablauf des mit der Beendigung des Indexierungsvorganges einsetzenden vorherbestimmten Zeitraums der nächste Werkzeugwechselbefehl ausgegeben wird. Deshalb kann der Stromverbrauch der automatischen Werkzeugwechselvorrichtung weiter wirksam verringert werden.
  • Außerdem trägt die elektromagnetische Bremse dazu bei, das Werkzeugmagazin daran zu hindern, dass es während der Unterbrechung der Stromzufuhr des Servomotors erheblich von einer Indexierungsstellung abweicht. Wenn die Stromzufuhr zum Servomotor bei der Ausgabe eines Werkzeugwechselbefehls wieder aufgenommen wird, kann eine evtl. vorhandene Stellungsabweichung des Werkzeugmagazins sofort korrigiert werden. Der Werkzeugwechselvorgang kann selbst dann, wenn er durch einen direkten Werkzeugwechsel zwischen dem Werkzeugmagazin und einer sich drehenden Werkzeugspindel ausgeführt wird, reibungslos und ohne nennenswerten Einfluß auf die Taktzeit durchgeführt werden.
  • Wie oben beschrieben wurde, wird das Werkzeugmagazin nicht durch die Fähigkeit des Servomotors eine bestimmte Stellung beizubehalten festgehalten, sondern während des Stopps des Werkzeugmagazins durch die elektromagnetische Bremse, d. h. bis der nächste Indexierungsbefehl nach Ablauf des vorherbestimmten Zeitraums nach der Beendigung des Werkzeugwechselvorgangs und bis der nächste Werkzeugwechselbefehl nach Ablauf des vorherbestimmten Zeitraums nach der Beendigung des Indexierungsvorgangs ausgegeben wird. Selbst dann, wenn ein verhältnismäßig schweres Werkzeug in einer oberen Stellung des Werkzeugmagazins angeordnet ist, wird der Servomotor keiner unausgeglichenen Belastung ausgesetzt. Deshalb kann ein Servomotor mit einem insgesamt geringeren Drehmoment zum Antrieb des Werkzeugmagazins eingesetzt werden, ohne auf eine Überhitzung des Servomotors Rücksicht nehmen zu müssen, die andernfalls während des Stopps des Werkzeugmagazins vorkommen könnte.
  • Die oben genannten und weitere Ziele, Merkmale und Wirkungen der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen deutlicher.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Es zeigen:
  • 1 ein Blockdiagramm zur Darstellung des Steuerungssystems einer automatischen Werkzeugwechselvorrichtung entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • 2 und 3 Flussdiagramme zur Erklärung eines Werkzeugwechselvorgangs, der von der automatischen Werkzeugwechselvorrichtung durchgeführt werden soll; und
  • 4 ein Flussdiagramm zur Erklärung eines Werkzeugwechselvorgangs, der an einer automatischen Werkzeugwechselvomchtung entsprechend einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden soll.
  • BESCHREIBUNG VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
  • Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen und anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben. 1 zeigt eine automatische Werkzeugwechselvorrichtung 1, die an einer NC Werkzeugmaschine montiert ist. Wie gezeigt ist, umfasst die automatische Werkzeugwechselvorrichtung 1 ein Werkzeugmagazin 10 mit einer Vielzahl von Werkzeugaufnahmen , die kreisförmig angeordnet sind, einen Werkzeugwechselarm 20, der einen direkten Austausch von Werkzeugen zwischen dem Werkzeugmagazin 10 und einer sich drehenden Werkzeugspindel ausführen kann und ein den Werkzeugwechsel steuernder Abschnitt 30 zur Steuerung von Arbeitsvorgängen des Werkzeugmagazins 10 und des Werkzeugwechselarms 20 in Übereinstimmung mit einem Bearbeitungsprogramm. Das Werkzeugmagazin 10 und der Werkzeugwechselarm 20 werden durch Servomotore 11 bzw. 21 drehend angetrieben.
  • Das Werkzeugmagazin 10 ist mit einer elektromagnetischen Bremse versehen, die dann arbeitet, wenn die Stromzufuhr des Servomotors 11 unterbrochen ist. Somit wird eine unbeabsichtigte Drehbewegung des Werkzeugmagazins 10 bei einem Schnellstopp des Servomotors 11 vermieden.
  • Der die Werkzeugwechselvorrichtung steuernde Abschnitt 30 ist in einer programmierbaren Steuerung (PMC) 2 vorgesehen und in einer numerischen Steuerung der NC Werkzeugmaschine untergebracht. Der die Werkzeugwechselvorrichtung steuernde Abschnitt 30 ist so ausgeführt, dass er einen Indexierungsbefehl für das Werkzeugmagazin 10 und einen Werkzeugwechselbefehl für den Werkzeugwechselarm 20 an die Servomotore 11 und 21 über einen Abschnitt 31 für den Indexierungsbefehl bzw. einen Abschnitt 32 für den Werkzeugwechselbefehl auf der Basis des Programms zur spanabhebenden Formgebung ausgeben kann, das in einem Abschnitt 3 für ein Programm zur spanabhebenden Formgebung in dem PMC 2 gespeichert ist und das durch einen Analysator 4 für ein Programm zur spanabhebenden Formgebung in dem PMC 2 analysiert wird.
  • Ein von der automatischen Werkzeugwechselvorrichtung 1 mit dem oben genannten Aufbau auszuführendes Verfahren zum Wechseln von Werkzeug wird nun mit Bezug auf die in den 2 und 3 gezeigten Flussdiagramme beschrieben. Wie in 2 gezeigt, wird zunächst ein Zeitgeber initialisiert (Schritt S1); dann wird bewertet, ob ein Indexierungsbefehl von dem die Werkzeugwechselvorrichtung steuernden Abschnitt 30 ausgegeben wird (Schritt S2).
  • Wenn der Indexierungsbefehl von dem die Werkzeugwechselvorrichtung steuernden Abschnitt 30 nicht ausgegeben wird, dann geht das Verfahren zu Schritt S3, um zu beurteilen, ob ein vorherbestimmter Zeitraum Tm (z. B. etwa 10 sec) von einem Zeitpunkt an, zu dem der Zeitgeber initialisiert wurde, verstrichen ist. Wenn der vorherbestimmte Zeitraum Tm nicht verstrichen ist, dann geht das Verfahren zu Schritt S2 zurück. Wenn der vorherbestimmte Zeitraum Tm verstrichen ist, dann geht das Verfahren zu Schritt S4 über um zu beurteilen, ob elektrischer Strom dem Servomotor 11 für den Antrieb des Werkzeugmagazins 10 zugeführt wird. Wenn kein elektrischer Strom dem Servomotor 11 zugeführt wird, dann geht das Verfahren zu Schritt S2 zurück. Wenn in Schritt S4 elektrischer Strom dem Servomotor 11 zugeführt wird, dann wird die Zufuhr von Strom dem Servomotor 11 unterbrochen (Schritt S5), worauf das Verfahren zu Schritt S2 zurückgeht.
  • Wenn andererseits der Indexierungsbefehl von dem die Werkzeugwechselvorrichtung steuernden Abschnitt 30 in Schritt S2 ausgegeben wird, dann geht das Verfahren zu Schritt S6 über, um zu beurteilen, ob elektrischer Strom dem Servomotor 11 für den Antrieb des Werkzeugmagazins 10 zugeführt wird. Wenn elektrischer Strom dem Servomotor 11 zugeführt wird, dann geht das Verfahren zu Schritt S8 über, um sofort und in Übereinstimmung mit dem Indexierungsbefehl einen Indexierungsvorgang mit dem Werkzeugmagazin auszuführen. Wenn andererseits in Schritt S6 kein elektrischer Strom dem Servomotor zugeführt wird, dann wird die Stromzufuhr zu dem Servomotor 11 wieder aufgenommen (Schritt S7) und der Indexierungsvorgang des Werkzeugmagazins wird in Übereinstimmung mit dem Indexierungsbefehl ausgeführt (Schritt S8).
  • Nach Vollendung des Indexierungsvorgangs des Werkzeugmagazins in Schritt S8 wird der Zeitgeber wieder initialisiert (Schritt S9 in 3) und es wird beurteilt, ob ein Werkzeugwechselbefehl von dem die Werkzeugwechselvorrichtung steuernden Abschnitt 30 ausgegeben wurde (Schritt S10):
  • Wenn der Werkzeugwechselbefehl von dem die Werkzeugwechselvorrichtung steuernden Abschnitt 30 in Schritt S10 nicht ausgegeben wurde, dann geht das Verfahren nach Schritt S 11 über, um zu beurteilen, ob der vorherbestimmte Zeitraum Tm von einem Zeitpunkt an abgelaufen ist, zu dem der Zeitgeber in Schritt S9 initialisiert wurde. Wenn der vorherbestimmte Zeitraum Tm nicht abgelaufen ist, dann geht das Verfahren nach Schritt S10 zurück. Wenn der vorherbestimmte Zeitraum Tm abgelaufen ist, dann wird die Stromzufuhr des Servomotors 11 unterbrochen (Schritt S 12) und das Verfahren geht dann nach Schritt S10 zurück.
  • Wenn andererseits der Werkzeugwechselbefehl von dem die Werkzeugwechselvorrichtung steuernden Abschnitt 30 in Schritt S10 ausgegeben wird, geht das Verfahren zu Schritt S13 über um zu beurteilen, ob das Werkzeugmagazin 10 in der vorherbestimmten Indexierungsstellung angehalten wurde, in der der Werkzeugwechselvorgang ermöglicht wird. Wenn das Werkzeugmagazin 10 nicht in der vorherbestimmten Indexierungsstellung angehalten wurde, dann geht das Verfahren zu Schritt S14 über um zu beurteilen, ob elektrischer Strom zum Antrieb des Werkzeugmagazins 10 dem Servomotor 11 zugeführt wird. Wenn elektrischer Strom dem Servomotor 11 zugeführt wird, dann geht das Verfahren zu Schritt 13 zurück. Wenn kein elektrischer Strom dem Servomotor 11 zugeführt wird, dann wird die Stromzufuhr zu dem Servomotor 11 wieder aufgenommen (Schritt S15) und das Verfahren geht zu Schritt S13 zurück.
  • Wenn andererseits das Werkzeugmagazin 10 in der vorherbestimmten Indexierungsstellung in Schritt S13 angehalten wurde, dann geht das Verfahren zu Schritt S 16 über, um den Werkzeugwechselarm 20 sofort zu veranlassen einen Werkzeugwechselvorgang in Übereinstimmung mit dem Werkzeugwechselbefehl durchzuführen. Dann geht das Verfahren zu Schritt S1 zurück und die gleiche Reihenfolge des Verfahrens wird wiederholt.
  • Wenn der Indexierungsbefehl von dem die Werkzeugwechselvorrichtung 30 steuernden Abschnitt 30 innerhalb des vorherbestimmten Zeitraums Tm nicht ausgegeben wurde, nachdem die Stromzufuhr der NC Werkzeugmaschine eingeschaltet wurde, wenn der nächste Indexierungsbefehl von dem die Werkzeugwechselvorrichtung steuernden Abschnitt 30 innerhalb des vorherbestimmten Zeitraums Tm und nach Vollendung des Werkzeugwechselvorgang nicht ausgegeben wurde, oder wenn der Werkzeugwechselbefehl von dem die Werkzeugwechselvomchtung steuernden Abschnitt 30 nicht innerhalb des vorherbestimmten Zeitraums Tm und nach Vollendung des Indexierungsvorgangs des Werkzeugmagazins ausgegeben wurde, dann wird die Stromzufuhr zu dem Servomotor 11 zum Antrieb des Werkzeugmagazins 10 vorübergehend unterbrochen, bis der Indexierungsbefehl oder der Werkzeugwechselbefehl nach Ablauf des vorherbestimmten Zeitraums Tm ausgegeben und das Werkzeugmagazin 10 durch die elektromagnetische Bremse angehalten wird.
  • Somit kann der Stromverbrauch des Servomotors 11 und ebenso der Stromverbrauch zum Lösen der elektromagnetischen Bremse vor dem Indexierungsbefehl unterbunden werden, oder der Werkzeugwechselbefehl wird nach Ablauf des vorherbestimmten Zeitraums Tm ausgegeben, d. h. während das Werkzeugmagazin 10 stillsteht. Deshalb kann der gesamte Stromverbrauch, verglichen mit den üblichen automatischen Werkzeugwechselvorrichtungen, in denen das Werkzeugmagazin angehalten wird, wobei elektrischer Strom dem Servomotor zugeführt wird, verringert werden.
  • Wenn das Werkzeugmagazin 10 für einen relativ langen Zeitraum angehalten wird, wird die Stromzufuhr des Servomotors bewußt unterbrochen und die elektromagnetische Bremse wird zum Anhalten des Werkzeugmagazins 10 angehalten. Selbst dann, wenn ein relativ schweres Werkzeug in einer oberen Stellung des gestoppten Werkzeugmagazins 10 angeordnet ist, ist der Servomotor 11 keiner einen längeren Zeitraum andauernden unausgeglichenen Belastung ausgesetzt, wodurch man die Notwendigkeit vermeidet, eine Überhitzung des Servomotors 11 während des Stopps des Werkzeugmagazins 10 zu berücksichtigen. Aus diesem Grund kann zum Antrieb des Werkzeugmagazins 10 ein Servomotor 11 mit einem insgesamt kleineren Drehmoment eingesetzt werden, wodurch die Produktionskosten der automatischen Werkzeugwechselvorrichtung 1 deutlich verringert werden.
  • Wo die Stromzufuhr zu dem Servomotor 11 unterbrochen bleibt bis der Werkzeugwechselvorgang nach Vollendung des Indexierungsvorgangs des Werkzeugmagazins gestartet wird, wird das Werkzeugmagazin 10 durch Betätigung der elektromagnetischen Bremse angehalten. In diesem Fall kann das Werkzeugmagazin 10 nicht mit der gleichen Genauigkeit angehalten werden wie dann, wenn das Werkzeugmagazin 10 durch die Fähigkeit des Servomotors 11 eine bestimmte Stellung einzunehmen, angehalten wird. Das Werkzeugmagazin wird jedoch daran gehindert eine von der Indexierungsstellung deutlich abweichende Stellung einzunehmen. Durch Wiedereinschalten der Stromzufuhr des Servomotors 11 nach Ausgabe des Werkzeugwechselbefehls kann eine abweichende Stellung des Werkzeugmagazins 10, soweit sie überhaupt vorhanden ist, sofort korrigiert werden, so dass der Werkzeugwechselvorgang reibungslos durchgeführt werden kann, ohne die Taktzeit wesentlich zu beeinflussen.
  • Wenn die Taktzeit als kritisch angesehen wird, dann kann die Stromzufuhr des Servomotors 11 fortgesetzt werden, bis der Werkzeugwechselvorgang nach Vollendung des Indexierungsvorgangs des Werkzeugmagazins abgeschlossen ist.
  • Obwohl in diesem Ausführungsbeispiel die automatische Werkzeugwechselvorrichtung 1 an einen direkten Werkzeugwechsel zwischen dem Werkzeugmagazin 10 und der sich drehenden Werkzeugspindel der NC Werkzeugmaschine angepasst ist, so ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Die vorliegende Erfindung kann auch bei einer automatischen Werkzeugwechselvorrichtung angewandt werden, die an einen Werkzeugaustausch zwischen einem Werkzeugmagazin und der sich drehenden Spindel einer Werkzeugmaschine über einen Werkzeugbereitstellungsbehälter angepasst ist. Ein Verfahren zum Austausch von Werkzeugen, wie es in diesem Fall durchgeführt wird, wird im Folgenden beschrieben.
  • Bei einer automatischen Werkzeugwechselvorrichtung, die an einen Werkzeugwechsel zwischen dem Werkzeugmagazin und der sich drehenden Werkzeugspindel der Werkzeugmaschine über einen Werkzeugbereitstellungsbehälter angepasst ist, wird eine Verfahrensabfolge vor der Vollendung des Indexierungsvorganges des Werkzeugmagazins auf die gleiche Weise durchgeführt wie dies in dem Flussdiagramm der 2 gezeigt ist, weshalb hierzu keine nähere Erklärung notwendig ist. Eine Verfahrensabfolge nach der Vollendung des Indexierungsvorganges wird mit Bezug auf die 4 beschrieben.
  • Nach Vollendung des Indexierungsvorgang des Werkzeugmagazins wird ein von dem Werkzeugmagazin 10 gehaltenes Werkzeug zu dem Werkzeugbereitstellungsbehälter überführt (Schritt S17) und die Stromzufuhr des Servomotors 11 zum Antrieb des Werkzeugmagazins 10 wird unterbrochen (Schritt S18).
  • In Schritt S19 bleibt die Stromzufuhr des Servomotors 11 zum Antrieb des Werkzeugmagazins 10 in Bereitschaftsstellung unterbrochen bis der Werkzeugwechselbefehl ausgegeben wird. Wenn der Werkzeugwechselbefehl ausgegeben ist, wir die Stromzufuhr des Servomotors 11 wieder eingeschaltet, wobei er auf den nächsten Indexierungsbefehl wartet (Schritt S20).
  • Bei einer automatischen Werkzeugwechselvorrichtung, die den Werkzeugwechsel zwischen einem Werkzeugmagazin und der sich drehenden Werkzeugspindel der Werkzeugmaschine nicht direkt, sondern über einen Werkzeugbereitstellungsbehälter durchführt, ist es nicht notwendig das Werkzeugmagazin 10 für den Vorgang des Werkzeugaustauschs in einer genauen Winkelstellung anzuhalten, so dass die Stromzufuhr für den Servomotor 11 unmittelbar dann unterbrochen werden kann, nachdem das von dem Werkzeugmagazin 10 gehaltene Werkzeug an den Werkzeugbereitstellungsbehälter überführt worden ist. Aus diesem Grunde kann der Stromverbrauch, verglichen mit einer automatischen Werkzeugwechselvomchtung 1, die für einen direkten Werkzeugwechsel zwischen dem Werkzeugmagazin 10 und der sich drehenden Werkzeugspindel eingerichtet ist, weiter verringert werden.
  • Obwohl die Stromzufuhr des Servomotors 11 gemäß dem Fließdiagramm der 4 unmittelbar dann wieder eingeschaltet wird, nachdem der Werkzeugwechselbefehl ausgegeben ist, kann die Stromzufuhr des Servomotors 11 unterbrochen bleiben, bis der nächste Indexierungsbefehl ausgegeben ist, nachdem das von dem Werkzeugmagazin 10 gehaltene Werkzeug zu dem Werkzeugbereitstellungsbehälter überführt ist, weil es nicht notwendig ist, das Werkzeugmagazin 10 für den Vorgang des Werkzeugwechsels in der genauen Winkelstellung anzuhalten.
  • Obwohl die vorliegende Erfindung detailliert anhand dieses Ausführungsbeispiels beschrieben wurde, versteht es sich von selbst, dass die oben beschriebene Offenbarung nur dazu dient, das technische Prinzip der vorliegenden Erfindung beispielhaft zu erläutern, nicht aber dazu diese einzuschränken. Der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung wird nur durch die beigefügten Ansprüche beschränkt.

Claims (5)

  1. Verfahren zum Steuern einer automatischen Werkzeugwechselvorrichtung, die ein mittels eines Servomotors rotierend antreibbares Werkzeugmagazin (10) aufweist, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Durchführung einer Werkzeugmagazinindexierung (S8) gemäß einem Indexierungsbefehl (S2) und anschließende Durchführung eines Werkzeugwechsels (S16) gemäß einem Werkzeugwechselbefehl (S10), gekennzeichnet durch zeitweiliges Unterbrechen der Stromzufuhr zum Servomotor, wenn der nächste Indexierungsbefehl (S2) nicht innerhalb eines vorherbestimmten Zeitraums (Tm) nach Beendigung des Werkzeugwechsels (S16) ausgegeben wird, und Wiederaufnahme der Stromzufuhr zum Servomotor, wenn der nächste Indexierungsbefehl (S2) ausgegeben ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, das ferner diese Schritte umfasst: Zeitweiliges Unterbrechen der Stromzufuhr zum Servomotor, wenn der nächste Werkzeugwechselbefehl (S 10) nicht innerhalb des vorherbestimmten Zeitraums (Tm) nach Beendigung der Werkzeugmagazinindexierung (S8) ausgegeben wird, und Wiederaufnahme der Stromzufuhr zum Servomotor, wenn der nächste Werkzeugwechselbefehl (S10) ausgegeben ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Werkzeug vom Werkzeugmagazin (10) in einen Werkzeugbereitstellungsbehälter überführt wird, um ein Werkzeug vor der Durchführung des Werkzeugwechsels zeitweilig in Bereitschaft zu halten.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, das ferner diese Schritte umfasst: Zeitweiliges Unterbrechen der Stromzufuhr zum Servomotor nach Beendigung der Überführung des Werkzeugs vom Werkzeugmagazin (10) zum Werkzeugbereitstellungsbehälter und Wiederaufnahme der Stromzufuhr zum Servomotor, wenn der nächste Werkzeugwechselbefehl (S10) ausgegeben ist.
  5. Verfahren nach Anspruch 3, das ferner diese Schritte umfasst: Zeitweiliges Unterbrechen der Stromzufuhr zum Servomotor nach Beendigung der Überführung des Werkzeugs vom Werkzeugmagazin (10) zum Werkzeugbereitstellungsbehälter und Wiederaufnahme der Stromzufuhr zum Servomotor, wenn der nächste Indexierungsbefehl (S2) ausgegeben ist.
DE60101303T 2000-12-26 2001-12-13 Automatische Werkzeugwechselvorrichtung Expired - Lifetime DE60101303T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000394510 2000-12-26
JP2000394510A JP2002192434A (ja) 2000-12-26 2000-12-26 自動工具交換装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE60101303D1 DE60101303D1 (de) 2004-01-08
DE60101303T2 true DE60101303T2 (de) 2004-09-09

Family

ID=18860129

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE60101303T Expired - Lifetime DE60101303T2 (de) 2000-12-26 2001-12-13 Automatische Werkzeugwechselvorrichtung

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6719677B2 (de)
EP (1) EP1219386B1 (de)
JP (1) JP2002192434A (de)
DE (1) DE60101303T2 (de)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8313330B2 (en) * 2006-11-16 2012-11-20 Immersion Corporation Systems and methods for medical tool auto-capture
US9144909B2 (en) 2007-07-05 2015-09-29 Re2, Inc. Defense related robotic systems
US8992113B2 (en) * 2009-06-08 2015-03-31 Re2, Inc. Robust manual connector for robotic arm end effector
US8382177B2 (en) * 2009-06-11 2013-02-26 Re2, Inc. Quick-change finger for robotic gripper
JP5802377B2 (ja) * 2010-11-05 2015-10-28 Dmg森精機株式会社 工作機械の工具交換装置
JP6490553B2 (ja) * 2015-09-30 2019-03-27 Dmg森精機株式会社 工具交換装置
JP6579708B2 (ja) * 2015-11-06 2019-09-25 Dmg森精機株式会社 工具交換装置
JP6603282B2 (ja) * 2017-09-25 2019-11-06 ファナック株式会社 工作機械および工作機械の制御方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS511865B1 (de) 1968-09-30 1976-01-21
JPS492230B1 (de) * 1970-01-31 1974-01-19
DE2106440A1 (de) * 1971-02-11 1972-08-24 Heidelberger Druckmasch Ag Werkzeugspeicher für Bearbeitungszentren mit einer Werkzeugsuchvorrichtung
JP2554669Y2 (ja) 1987-11-10 1997-11-17 博 寺町 回転位置決め装置
US5144740A (en) * 1989-09-04 1992-09-08 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Numerically controlled machine tool with automatic tool exchange device and indexing device
JPH0415807A (ja) * 1990-05-09 1992-01-21 Toyota Motor Corp サーボ機構の制御装置
JPH06170673A (ja) * 1991-12-11 1994-06-21 Enshu Ltd 工具マガジンの位置決め制御装置
JPH0871970A (ja) * 1994-08-30 1996-03-19 Shibaura Eng Works Co Ltd ロボットの制御装置
JPH106177A (ja) * 1996-06-20 1998-01-13 Amada Co Ltd サーボシステム
JPH10202470A (ja) * 1997-01-24 1998-08-04 Okuma Mach Works Ltd チップコンベアの制御方法及び装置
JPH10248282A (ja) 1997-03-07 1998-09-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電磁ブレーキ付きモータのブレーキ制御装置
JP2000153318A (ja) 1998-09-16 2000-06-06 Amada Co Ltd パンチプレス機における省エネ方法及びその装置
JP2000126968A (ja) 1998-10-27 2000-05-09 Okuma Corp 自動工具交換装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP1219386A1 (de) 2002-07-03
DE60101303D1 (de) 2004-01-08
US6719677B2 (en) 2004-04-13
EP1219386B1 (de) 2003-11-26
JP2002192434A (ja) 2002-07-10
US20020052272A1 (en) 2002-05-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69922952T2 (de) Verfahren und vorrichtung zur numerischen steuerung einer werkzeugmaschine
DE2904080C2 (de) Steueranordnung für mindestens eine Werkzeugmaschine
DE3635442C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Korrektur von Totgang
DE60111126T2 (de) Verfahren zur Bearbeitung von Werkstücken mit einem komplexen Werkzeug
EP0163983B1 (de) Verfahren zum Zustellen eines Honwerkzeuges und Vorrichtung zum Ausführen des Verfahrens
DE60101303T2 (de) Automatische Werkzeugwechselvorrichtung
DE102012111355B4 (de) Flüssigkeitsausstoßvorrichtung
EP1217483B1 (de) Bearbeitungseinrichtung und Maschinensteuerprogramm
DE69818152T2 (de) Abstechverfahren für Drehautomaten und Drehautomat
DE102004032665A1 (de) Werkzeugmaschine und Verfahren des Nachweises eines Werkzeugbruches darin
EP1522004B1 (de) Werkzeugmaschine und verfahren zum betreiben einer solchen
DE2931845C2 (de) Kopiersteuerungsvorrichtung für eine Kopierfräsmaschine mit Werkzeugwechseleinrichtung
EP2604372B1 (de) Induktive Härtung der Zähne von Getrieberädern
DE19752140A1 (de) Verfahren und Maschine zum Schärfen und Profilieren von rotierenden Werkzeugen mit aufgelöteten oder aufgeschweißten Einsatzzähnen
DE602004000091T2 (de) Werkzeugwechsler, der das Haften der Späne auf dem Werkzeug verhindert
CH677628A5 (de)
DE3145894C2 (de)
EP0305955A2 (de) Verfahren und Messsystem zum automatischen Messen des von einem auf ein Werkstück einwirkenden Schneidwerkzeug während eines Zerspanungsvorgangs erzielten Arbeitsergebnisses
DE102017222137A1 (de) Numerische Steuervorrichtung
DE3410369C2 (de)
EP0979159B1 (de) Erweiterungsaggregat für ein bearbeitungszentrum
DE3027581A1 (de) Verfahren zum positionieren eines drehzahlgeregelten maschinenteils
DE4036297B4 (de) Fortschalteinrichtung für den Werkzeughalter einer numerisch gesteuerten Drehbank
EP1790069B1 (de) Verfahren zum abschalten zumindest eines regelungsteils eines stromrichtergerätes
DE10331706A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Rundum-Bearbeitung eines Rohlings

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition