JP2015049540A - 工作機械及び工具交換方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】工作機械は、軸回りにおける主軸の目標位置及び現位置の差に応じた値を減算器92が算出し、この差分値の累積値を累積部93が算出する。工作機械は、減算器92による差分値及び累積部93による累積値の両方に基づく主軸モータの回転制御と、累積値を用いずに差分値に基づく主軸モータの回転制御とを切り替えて、主軸の回転制御を行う。工作機械は、加工位置から切替位置までは差分値及び累積値に基づく主軸モータの回転制御を行い、切替位置から交換位置までは差分値に基づく回転制御を行う。
【選択図】図8
Description
これにより工作機械は、回転工具が装着された主軸の位置合わせを行う際には、累積値に基づく回転制御を行って、高速及び高精度な位置合わせを実現できる。工作機械は、主軸の位置合わせを終えた後に、累積値に基づく回転制御を行わないよう制御方法を切り替えることができ、主軸に非回転工具が装着されていても累積値に基づく過大な負荷が主軸に加わることはない。
また所定位置にて制御を切り替える場合、工作機械は、回転工具及び非回転工具のいずれに対しても同じ方法で切り替えを行えばよいため、主軸に装着されている工具が回転工具又は非回転工具のいずれであるかを工作機械は判定する必要がないという利点がある。
変形例1に係る工作機械100は、少なくとも工具4が工具交換のために主軸34から取り外される前に、差分値及び累積値に基づく回転制御から、累積値を用いずに差分値に基づく回転制御へ、主軸モータ31の制御方法を切り替える。これにより、工具4が主軸34から取り外される際には累積値に基づく回転制御が行われていないため、旋削工具(非回転工具)が交換のために取り外された場合に、主軸34の原点位置に対する誤差の累積により、主軸34が原点位置から大きくずれた位置へ回転されることを防止できる。
また工作機械100は、主軸34に装着した工具4が回転工具又は旋削工具(非回転工具)のいずれであるかを判定し、判定結果に応じて主軸モータ31の回転制御の方法を切り替える構成としてもよい。工作機械100は、例えばワークに対する加工条件、加工内容又は加工指令等が記載された加工プログラムを制御装置80の記憶部81cに記憶している。制御装置80の制御部81は、記憶部81cに記憶された加工プログラムに従って、X軸駆動制御部82〜C軸駆動制御部87等の制御を行い、ワークに対する加工を行う。この構成において工作機械100は、加工プログラムの内容などに基づいて、主軸34に装着した工具が回転工具又は旋削工具のいずれであるかを判定することができる。
3 主軸ヘッド
4 工具
5 係合突起部
16 ワーク台
31 主軸モータ
31e エンコーダ
34 主軸
40 工具ホルダ
41 回り止めフランジ
80 制御装置
81 制御部
85 主軸駆動制御部
91 速度変換部
92 減算器
93 累積部
94 加算器
95 比例制御部
96 速度変換部
Claims (5)
- 工具を装着してワークを加工する主軸と、該主軸に装着される工具を格納する格納部と、前記主軸に装着された工具及び前記格納部に格納された工具の交換を制御する制御装置とを備え、前記制御装置が、工具の交換を行う前に、前記主軸を軸回りにおける特定位置まで回転させる第1位置制御手段、及び、前記主軸を軸方向のワークに対する加工位置から工具交換を行う交換位置まで移動させる第2位置制御手段を有する工作機械において、
前記制御装置は、
前記主軸の軸回りにおける位置及び前記特定位置の差に応じた値を算出する第1算出手段と、
該第1算出手段が算出した値の累積値を算出する第2算出手段と、
前記第1位置制御手段が、前記第1算出手段が算出した値に基づく前記主軸の回転制御を行うか、又は、前記第1算出手段が算出した値及び前記第2算出手段が算出した累積値に基づく前記主軸の回転制御を行うかの切替を行う切替手段と
を備えることを特徴とする工作機械。 - 前記切替手段は、
前記第2位置制御手段により移動される前記主軸の位置が前記加工位置から該加工位置及び前記交換位置の間の所定位置までである場合に、前記第1位置制御手段が、前記第1算出手段が算出した値及び前記第2算出手段が算出した累積値に基づく前記主軸の回転制御を行い、
前記第2位置制御手段により移動される前記主軸の位置が前記所定位置から前記交換位置までである場合に、前記第1位置制御手段が、前記第1算出手段が算出した値に基づく前記主軸の回転制御を行うよう、
前記第1位置制御手段による制御の切替を行うようにしてあること
を特徴とする請求項1に記載の工作機械。 - 前記切替手段は、工具交換のために工具が前記主軸から取り外される前に、前記第1算出手段が算出した値及び前記第2算出手段が算出した累積値に基づく前記主軸の回転制御から、前記第1算出手段が算出した値に基づく前記主軸の回転制御へ前記第1位置制御手段の制御を切り替えるようにしてあること
を特徴とする請求項1に記載の工作機械。 - 前記主軸には、該主軸の回転によって加工を行う回転工具、又は、回転せずに加工を行う非回転工具が装着可能であり、
前記主軸に装着されている工具が前記回転工具又は前記非回転工具のいずれであるかを判定する工具判定手段を備え、
前記切替手段は、
前記工具判定手段が前記回転工具であると判定した場合に、前記第1位置制御手段が、前記第1算出手段が算出した値及び前記第2算出手段が算出した累積値に基づく前記主軸の回転制御を行い、
前記工具判定手段が前記非回転工具であると判定した場合に、前記第1位置制御手段が、前記第1算出手段が算出した値に基づく前記主軸の回転制御を行うよう、
前記第1位置制御手段による制御の切替を行うようにしてあること
を特徴とする請求項1に記載の工作機械。 - 主軸に装着された工具と格納部にて格納された工具とを交換し、工具の交換を実行する前に、前記主軸を軸回りにおける特定位置まで回転させると共に、前記主軸を軸方向のワークに対する加工位置から工具交換を行う交換位置まで移動させる工具交換方法において、
前記主軸の軸回りにおける位置及び前記特定位置の差に応じた値を算出する第1算出ステップと、
該第1算出ステップにて算出した値の累積値を算出する第2算出ステップと、
前記主軸を軸回りにおける特定位置まで回転させる際に、前記第1算出ステップにて算出した値に基づく前記主軸の回転制御を行うか、又は、前記第1算出ステップにて算出した値及び前記第2算出ステップにて算出した累積値に基づく前記主軸の回転制御を行うかの切替を行う切替ステップと
を備えることを特徴とする工具交換方法。
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