JP2023025564A - Machine tool - Google Patents
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Abstract
Description
本明細書は、複数の工具を、工具ホルダを介して装着可能なタレットを備えた工作機械を開示する。 This specification discloses a machine tool with a turret to which a plurality of tools can be mounted via tool holders.
複数の工具を、工具ホルダを介して装着可能なタレットを備えた工作機械が広く知られている。かかる工作機械では、タレットを旋回させることで、切削加工に用いる工具を自動的に切り替える。ここで、工具でワークを加工した場合、摩擦等に起因して、工具や、当該工具を保持する工具ホルダに熱が発生する。こうした熱を除去するために、従来から、切削加工の実行期間中に、工具やワークに対して、クーラントを吐出していた。 A machine tool having a turret on which a plurality of tools can be mounted via tool holders is widely known. In such a machine tool, turning the turret automatically switches the tool used for cutting. Here, when a workpiece is machined with a tool, heat is generated in the tool and a tool holder that holds the tool due to friction and the like. In order to remove such heat, conventionally, coolant has been discharged to the tool or workpiece during execution of the cutting process.
しかし、従来、こうしたクーラントの供給は、切削加工を実際に行っている工具に対してのみ吐出され、現時点で切削加工に用いられていない工具に対しては、クーラントが吐出されないことが多かった。その結果、従来では、切削加工を終了した直後の工具の熱が、他の工具やタレットに伝熱し、加工精度の悪化を招くことがあった。 Conventionally, however, such coolant is often supplied only to tools that are actually performing cutting, and coolant is not supplied to tools that are not currently being used for cutting. As a result, conventionally, the heat of the tool immediately after cutting has been transferred to other tools and the turret, resulting in deterioration of machining accuracy.
例えば、一つのワークに対して、第一の工具で第一の切削加工を行った後、第二の工具で第二の切削加工を行う場合を考える。従来の工作機械では、第一の切削加工の期間中は、第一の工具に対してクーラントを供給する。一方、第一の切削加工が終了し、第二の切削加工が開始されれば、第一の工具にはクーラントを供給せず、第二の工具にクーラントを供給していた。しかし、第一の工具は、第一の切削加工が終了した後も、しばらくの間、高温状態を保つことが多い。こうした第一の工具の熱は、当該第一の工具を保持する工具ホルダを経由して、タレットや、他の工具(例えば第二の工具)等に伝熱し、他の工具による切削加工の精度に悪影響を与えることがあった。 For example, consider a case where a workpiece is subjected to a first cutting process using a first tool and then a second cutting process using a second tool. In conventional machine tools, coolant is supplied to the first tool during the first cutting operation. On the other hand, when the first cutting process is completed and the second cutting process is started, the coolant is supplied to the second tool without supplying the coolant to the first tool. However, the first tool often remains hot for a while after the first cutting process is completed. The heat of such a first tool is transferred to a turret, another tool (for example, a second tool), etc. via a tool holder that holds the first tool, and the cutting accuracy of the other tool is improved. had a negative impact on
なお、特許文献1には、加工室内にロボットを設置し、当該ロボットを用いて、クーラントを所望の位置に吐出させる技術が開示されている。ただし、特許文献1には、クーラントを吐出させる位置の選択については、明記されていない。 Patent Document 1 discloses a technique of installing a robot in a processing chamber and using the robot to discharge coolant to a desired position. However, Patent Literature 1 does not specify the selection of the position for discharging the coolant.
また、特許文献2には、加工室内において熱の発生した箇所を切粉の付着位置として特定し、当該箇所にロボットに設けられたノズルから液体をかけて、切粉を加工室内から除去する技術が開示されている。しかし、特許文献2では、一つの工具から、他の工具やタレットへの伝熱に起因する加工精度の低下については、なんら考慮されていない。 In addition, Patent Document 2 discloses a technique for identifying a location where heat is generated in a machining chamber as an adhesion position of chips, and applying a liquid to the location from a nozzle provided on a robot to remove chips from the machining chamber. is disclosed. However, Patent Document 2 does not take into account any reduction in machining accuracy due to heat transfer from one tool to another tool or turret.
つまり、従来の技術では、一つの工具から、他の工具やタレットへの伝熱に起因する加工精度の低下は、解決できない。そこで、本明細書では、一つの工具から、他の工具やタレットへの伝熱に起因する加工精度の低下を防止できる工作機械を開示する。 In other words, the conventional technology cannot solve the problem of reduced machining accuracy due to heat transfer from one tool to another tool or turret. Accordingly, the present specification discloses a machine tool capable of preventing a decrease in machining accuracy due to heat transfer from one tool to another tool or turret.
本明細書で開示する工作機械は、加工室内において移動する刃物台と、刃物台に取り付けられたタレットであって、複数の工具が工具ホルダを介して装着可能であり、前記刃物台に対して旋回して複数の前記工具の位置および姿勢を変更し、これにより、ワークを切削加工する前記工具を切り替えるタレットと、クーラントを吐出する吐出ノズルと、前記吐出ノズルを保持し、前記吐出ノズルの位置および姿勢を変更するロボットと、コントローラと、を備え、少なくとも一部の前記工具ホルダに測定ポイントが設定されており、前記コントローラは、前記測定ポイントそれぞれの温度および位置をモニタリングし、前記測定ポイントそれぞれの冷却の要否を、その温度に基づいて判断し、冷却が必要と判断した前記測定ポイントに前記吐出ノズルからクーラントを吐出させるように、前記吐出ノズルおよび前記ロボットの駆動を制御するように構成されている、ことを特徴とする。 The machine tool disclosed in this specification includes a tool post that moves within a machining chamber, and a turret attached to the tool post. A turret that rotates to change the positions and postures of the plurality of tools, thereby switching the tools for cutting a workpiece; a discharge nozzle that discharges coolant; and a position of the discharge nozzle that holds the discharge nozzle. and a robot that changes its attitude, and a controller, wherein measuring points are set on at least some of the tool holders, the controller monitors the temperature and position of each of the measuring points, and based on the temperature, and controls the driving of the discharge nozzle and the robot so as to discharge the coolant from the discharge nozzle to the measurement point determined to require cooling. characterized in that
この場合、前記コントローラは、前記ワークを加工する際の前記工作機械の動作履歴に基づいて、前記測定ポイントの温度および位置を特定してもよい。 In this case, the controller may identify the temperature and position of the measurement point based on the operation history of the machine tool when machining the workpiece.
また、前記コントローラは、前記測定ポイントの近傍に設けられた温度センサでの検知結果に基づいて、前記測定ポイントの温度を特定し、前記ワークを加工する際の前記工作機械の動作履歴に基づいて、前記測定ポイントの位置を特定してもよい。 Further, the controller identifies the temperature at the measurement point based on the detection result of a temperature sensor provided in the vicinity of the measurement point, and based on the operation history of the machine tool when machining the workpiece. , may identify the location of the measurement point.
また、前記コントローラは、冷却が必要な前記測定ポイントが複数ある場合、複数の前記測定ポイントに対して交互に、前記吐出ノズルからクーラントを吐出させてもよい。 Moreover, when there are a plurality of the measurement points that require cooling, the controller may cause the discharge nozzles to alternately discharge the coolant to the plurality of the measurement points.
また、前記コントローラは、冷却が必要な前記測定ポイントが複数ある場合、複数の前記測定ポイントから選択した一つの前記測定ポイントに対して前記吐出ノズルからクーラントを吐出させてもよい。 Further, when there are a plurality of the measurement points that require cooling, the controller may discharge coolant from the discharge nozzle to one of the measurement points selected from the plurality of measurement points.
この場合、前記コントローラは、冷却が必要な前記測定ポイントのうち、最も温度が高い前記測定ポイントに対して、前記吐出ノズルからクーラントを吐出させてもよい。 In this case, the controller may discharge coolant from the discharge nozzle to the measurement point having the highest temperature among the measurement points requiring cooling.
また、前記コントローラは、冷却が必要な複数の前記測定ポイントそれぞれについて、前記ワークの加工精度に与える影響度を算出し、前記影響度に基づいて選択された一つの前記測定ポイントに対して、前記吐出ノズルからクーラントを吐出させてもよい。 Further, the controller calculates the degree of influence on the machining accuracy of the workpiece for each of the plurality of measurement points that require cooling, and for one of the measurement points selected based on the degree of influence, the A coolant may be discharged from the discharge nozzle.
また、さらに、複数の工具ホルダのうち、現在、切削加工に用いられる工具を保持する工具ホルダであるアクティブホルダと、前記刃物台の内部と、を連通する流路を有し、前記流路を通じて、前記刃物台の内部からアクティブホルダに、前記クーラントが供給され、前記コントローラは、アクティブホルダに設定された測定ポイントを前記モニタリングの対象から除外してもよい。 Further, among the plurality of tool holders, an active holder, which is a tool holder that holds a tool currently used for cutting, has a flow path that communicates with the interior of the tool post, and through the flow path: The coolant may be supplied to the active holder from inside the tool post, and the controller may exclude measurement points set on the active holder from the monitoring targets.
本明細書で開示する工作機械によれば、工具ホルダに設定された測定ポイントの温度をモニタリングし、この温度に基づいて、測定ポイントの冷却の要否を判断し、冷却が必要な測定ポイントに、クーラントを供給している。そのため、一つの工具から、他の工具やタレットへの伝熱を抑制でき、ひいては、当該伝熱に起因する加工精度の低下を、防止できる。 According to the machine tool disclosed in this specification, the temperature of the measurement point set in the tool holder is monitored, based on this temperature, the necessity of cooling the measurement point is determined, and the measurement point requiring cooling is , supplying coolant. Therefore, heat transfer from one tool to another tool or turret can be suppressed, and a decrease in machining accuracy due to the heat transfer can be prevented.
以下、図面を参照して工作機械10の構成について説明する。図1は、工作機械10の概略構成図であり、図2は、工作機械10の要部のブロック図である。なお、以下の説明では、ワーク70の回転軸と平行な方向をZ軸、刃物台16のZ軸と直交する移動方向と平行な方向をX軸、X軸およびZ軸に直交する方向をY軸と呼ぶ。
The configuration of the
この工作機械10は、主軸台14が保持するワーク70を、刃物台16が保持する工具60で切削加工する金属加工機である。より具体的には、工作機械10は、NC制御されるとともに、複数の工具60を保持するタレット18を備えたターニングセンタである。また、後に詳説するように、刃物台16の内部には、回転工具を回転させる回転モータ42が内蔵されている。そのため、工作機械10は、回転するワーク70に工具60を押し当てて切削する旋削加工と、ワーク70に回転する工具60を押し当てて切削する転削加工と、の双方を行うことができる。
The
工作機械10は、カバー(図示せず)で覆われた加工室12を有している。この加工室12には、主軸台14に回転可能に支持される主軸30の先端と、心押台(図示せず)と、刃物台16と、ロボット20と、が設置されている。主軸30の先端には、ワーク70を取り付けるための部材、例えば、チャック31が設けられている。なお、ワークを取り付けるための部材は、図のようにワークを外周から爪32で保持するものに限定されず、コレットなどによりワークを保持するものであってもよい。主軸台14には、この主軸30をワーク70とともに回転させる主軸モータ(図示せず)が内蔵されている。主軸モータが駆動することで、ワーク70は、Z軸方向に延びるワーク回転軸Rwを中心として回転する。
The
心押台は、Z軸方向に、主軸30と対向して配置されており、チャック31で保持されたワーク70の他端を支える。心押台は、ワーク70に対して接離できるように、Z軸方向に移動可能となっている。なお、心押台に替えて、または、加えて、対向主軸を設けてもよい。対向主軸は、主軸台14とZ軸方向に対向して配置される主軸装置で、主軸台14とは、別のワーク70を回転可能に保持する主軸装置である。
The tailstock is arranged facing the
刃物台16は、工具60を保持する。ここで保持される工具60は、バイト等の旋削工具でもよいし、エンドミル等の回転工具でもよい。刃物台16は、その全体が、Z軸方向、すなわち、ワーク70の軸と平行な方向に移動可能となっている。また、刃物台16は、その全体がX軸方向、すなわち、ワーク70の径方向にも進退できるようになっている。なお、X軸は、工作機械10の正面からみて、奥側に進むにつれ上方に進むように、水平方向に対して傾いている。刃物台16が、Z軸方向およびX軸方向に移動することで、タレット18で保持された工具60が移動し、これにより、切り込み量や切り込み位置が調整される。
The
刃物台16のZ軸方向の一端には、複数の工具60を保持可能なタレット18が設けられている。タレット18は、Z軸方向視で多角形をしており、Z軸に平行な割り出し軸Rdを中心として旋回可能となっている。タレット18には、複数の取付部40が、周方向に等間隔に配置されている。取付部40は、工具ホルダ62を取り付ける部位である。かかる取付部40は、例えば、タレット18のZ軸方向端面または周面に形成され、工具ホルダ62の一部が挿入される穴または溝である。
A
タレット18は、割り出し軸Rdを中心として旋回することで、各工具60のワーク70に対する姿勢を切り替え、ひいては、切削に用いる工具60を切り替える。なお、以下では、タレット18に保持された複数の工具60のうち、現時点でワーク70の切削に用いられる工具を「アクティブ工具」と呼び、現時点で切削に用いられていない工具を「待機工具」と呼ぶ。また、「アクティブ工具」を保持する工具ホルダ62を「アクティブホルダ」、待機工具を保持する工具ホルダ62を「待機ホルダ」と呼ぶ。
The
刃物台16の内部には、図2に示すように、回転工具を回転させるための回転モータ42と、当該回転モータ42の動力を取付部40に伝達する動力伝達機構43と、が設けられている。動力伝達機構43は、例えば、複数のギア、回転軸、および、回転軸を支持する軸受等を含む。刃物台16は、こうした回転モータ42を、一つだけ有してもよい。この場合、動力伝達機構43は、回転モータ42の動力を、特定の取付部40にのみ伝達してもよいし、クラッチ等を用いて動力伝達先の取付部40を切り替えられるようにしてもよい。また、別の形態として、刃物台16は、回転モータ42を2以上有してもよい。
Inside the
工具60は、工具ホルダ62を介してタレット18に装着される。工具ホルダ62は、上述した通り、タレット18の取付部40に着脱自在に取り付け可能となっている。また、工具ホルダ62の端部には、工具60が着脱自在に取り付けられる。ここで、工具ホルダ62の中には、回転工具を保持するものがある。かかる回転工具用の工具ホルダ62は、その内部に、取付部40から伝達された回転動力を回転工具に伝達する動力伝達機構63を有している。この動力伝達機構63は、例えば、複数のギア、回転軸、および、回転軸を支持する軸受等を含む。
A
なお、刃物台16は、アクティブホルダにクーラントを供給する機構を備えている。図3は、刃物台16に内蔵されたクーラント供給機構の一例を示す模式図である。図3に示すように、刃物台16の本体部の内部には、クーラントが流れる第一流路80aが形成されている。また、タレット18の内部には、中心から各取付部40に向かって放射状に延びる第二流路80bが、工具ホルダ62の内部には、第二流路80bと連通する第三流路80cが、それぞれ、形成されている。第一流路80aの末端は、複数の第二流路80bのうち、特定の一つの第二流路80bおよび一つの第三流路80cとのみ連通する。第三流路80cは、工具ホルダ62の端面まで貫通しているため、第三流路80cに供給されたクーラントは、工具ホルダ62の端面から外部に放出される。このクーラントにより、工具ホルダ62で保持された工具60が冷却される。
The
第一流路80aと連通する第二流路80bおよび第三流路80cは、タレット18を刃物台16の本体部に対して旋回させることで切り替わる。換言すれば、クーラントは、刃物台16に対して、所定の位置関係にある工具ホルダ62にのみ供給される。この所定の位置関係にある工具ホルダ62で保持された工具60が、切削加工に用いられるアクティブ工具となる。アクティブ工具を保持するアクティブホルダからクーラントを放出することで、切削加工の際、アクティブ工具やワーク70を効果的に冷却できる。
The
加工室12の内部には、さらに、ロボット20が設けられている。本例において、ロボット20は、複数のリンク50が、関節52を介して一列に連結されたシリアルマニピュレータ、または、多関節ロボットである。図1の例では、このロボット20を加工室12の側面に設置しているが、ロボット20は、後に詳説するように、クーラントを、冷却が必要な測定ポイントPmに吐出できるのであれば、その設置場所や構成は、適宜、変更されてもよい。例えば、ロボット20は、加工室12の天面や、刃物台16、主軸30、心押台等に取り付けられてもよい。
A
ロボット20の末端には、クーラントを吐出する吐出ノズル22が設けられている。クーラントは、冷却対象物と熱交換して、冷却対象物を冷却する液体冷媒である。吐出ノズル22の内部には、クーラントの出力または出力停止を切り替える開閉弁(図示せず)が設けられている。また、吐出ノズル22は、上述した通り、ロボット20の末端に取り付けられているため、ロボット20が、その姿勢を変更することで、吐出ノズル22の位置および姿勢も変更される。
A
工作機械10には、この吐出ノズル22にクーラントを供給するクーラント源24も設けられている。クーラント源24は、例えば、クーラントを貯留するタンクと、当該タンクから吐出ノズル22にクーラントを圧送するポンプと、を備えている。
The
なお、吐出ノズル22は、加工の進行状況に応じて、ロボット20から着脱されてもよい。換言すれば、ロボット20に装着されるエンドエフェクタは、加工の進捗に応じて、変更されてもよい。したがって、例えば、切削加工の実行中には、エンドエフェクタとして吐出ノズル22がロボット20の末端に装着され、ワーク70を交換する際には、エンドエフェクタとして、ハンド機構がロボット20の末端に装着されてもよい。
The
コントローラ26は、工作機械10の各部の駆動を制御する。コントローラ26は、物理的には、各種演算を実行するプロセッサ26aと、プログラムおよびデータを記憶するメモリ26bと、を有したコンピュータである。この「コンピュータ」には、コンピュータシステムを一つの集積回路に組み込んだマイクロコントローラーも含まれる。また、コントローラ26は、数値制御装置として機能するコンピュータでもよい。数値制御装置は、加工プログラムを解析して、工作機械10を操作するために、工作物に対する工具経路、加工に必要な作業の工程などを、数値と符号で構成した数値情報で指令する。こうしたコントローラ26は、ワーク70の加工のために、主軸台14や、刃物台16、タレット18等駆動を制御する。また、後に詳説するように、コントローラ26は、高温箇所にクーラントを吐出するように、ロボット20および吐出ノズル22の駆動も制御する。
The
ところで、周知の通り、切削加工の際には、工具60とワーク70との間に多大な熱が発生する。また、回転工具を用いた場合には、当該回転工具に回転動力を伝達するための動力伝達機構43,63においても、多大な熱が生じる。こうした熱により、工具60や工具ホルダ62、タレット18等が高温になると、加工精度の低下を招く。そこで、従来から、切削加工に用いられる工具60、すなわち、アクティブ工具に、刃物台16の内部からクーラントを供給し、アクティブ工具の冷却を図っていた。
By the way, as is well known, a large amount of heat is generated between the
しかし、刃物台16からクーラントを供給する機構の場合、クーラントは、アクティブ工具(より正確にはアクティブ工具を保持するアクティブホルダ)にしか供給されなかった。そのため、従来技術では、現時点で切削加工を行っていない待機工具の熱に起因する加工精度の低下を十分に抑制できなかった。
However, in the case of the mechanism supplying coolant from the
例えば、第一の工具で、第一の切削加工を行った後、第二の工具で第二の切削加工を行う場合を考える。この場合、第二の工具による切削加工が開始されれば、第二の工具がアクティブ工具となり、第一の工具は、待機工具となる。しかし、第一の工具は、待機工具になったとしても、その直前まで切削加工に用いられていたため、高温になっていることが多い。特に、第一の工具が、回転工具の場合、第一の工具ホルダの内部に設けられた回転軸や軸受け、ギアにおいて、多大な熱が発生していることが多い。こうした第一の工具および第一の工具ホルダの熱がタレット18や第二の工具に伝達されることで、加工精度の低下を招くことがあった。
For example, consider a case where a first tool is used to perform a first cutting process, and then a second tool is used to perform a second cutting process. In this case, when the second tool starts cutting, the second tool becomes the active tool, and the first tool becomes the standby tool. However, even if the first tool becomes a stand-by tool, the temperature of the first tool is often high because it has been used for cutting work immediately before. In particular, when the first tool is a rotating tool, a large amount of heat is often generated in the rotating shaft, bearings, and gears provided inside the first tool holder. The heat of the first tool and the first tool holder is transmitted to the
そこで、本例のコントローラ26は、少なくとも一部の工具ホルダ62に測定ポイントPmを設定し、当該測定ポイントPmの温度をモニタリングしている。そして、コントローラ26は、複数の測定ポイントPmの冷却の要否を、当該測定ポイントPmの温度に基づいて判断し、冷却が必要と判断した測定ポイントPmに対してクーラントを供給している。以下、これについて参照して詳説する。
Therefore, the
上述した通り、また、図2に示す通り、本例では、工具ホルダ62に測定ポイントPmを設定している。この測定ポイントPmは、タレット18に装着されている全ての工具ホルダ62に設定されてもよいし、一部の工具ホルダ62にのみ設定されてもよい。したがって、例えば、タレット18に装着されている工具ホルダ62のうち、回転工具を保持する工具ホルダ62にのみ、測定ポイントPmを設定してもよい。こうした測定ポイントPmが設定された工具ホルダ62は、加工の進捗に応じて、アクティブホルダになる場合もあるし、待機ホルダになる場合もある。
As described above and as shown in FIG. 2, the measurement point Pm is set on the
コントローラ26は、この測定ポイントPmの温度をモニタリングする。測定ポイントPmの温度を測定するために、工作機械10は、工具ホルダ62またはタレット18の内部(例えば取付部40の近傍等)に、1以上の温度センサ58を有してもよい。この場合、コントローラ26は、温度センサ58での検知温度と、当該温度センサ58および測定ポイントPmの位置関係と、に基づいて、測定ポイントPmの温度を特定する。
また、別の形態として、コントローラ26は、工作機械10の動作履歴に基づいて、測定ポイントPmの温度を推定してもよい。工作機械10の動作履歴は、主軸の回転数や刃物台16の移動量、タレット18の旋回位置、回転工具の回転数等を含む。コントローラ26は、こうした工作機械10の動作履歴を、数値制御装置との通信により、あるいは、加工プログラムを解釈して、取得する。そして、得られた動作履歴から、切削加工における工具60の切り込み量や回転数等の加工条件を特定し、この加工条件に基づいて、測定ポイントPmの温度を推定してもよい。
Also, as another form, the
コントローラ26は、複数の測定ポイントPmの温度が得られれば、各測定ポイントPmの温度に基づいて、各測定ポイントPmの冷却の要否を判断する。この冷却の要否判断は、測定ポイントPmの温度だけで判断してもよいし、測定ポイントPmの温度に加えて他の要素も考慮して判断してもよい。したがって、例えば、コントローラ26は、測定ポイントPmの温度が、規定の基準温度より高い場合に、当該測定ポイントPmの冷却が必要と判断してもよい。
When the temperatures of the plurality of measurement points Pm are obtained, the
また、別の形態として、コントローラ26は、測定ポイントPmにおける熱が、アクティブ工具に与える影響度を、測定ポイントPmの温度に基づいて算出し、この影響度が規定の基準値より高い場合に、冷却が必要と判断してもよい。この場合、影響度を算出するために、コントローラ26は、測定ポイントPmとアクティブ工具との位置関係に応じた位置係数を予め設定しておき、得られた測定ポイントPmの温度に、当該位置係数を乗算した値を、影響度として算出してもよい。この場合、位置係数は、測定ポイントPmとアクティブ工具との距離が近いほど高くなるように設定しておいてもよい。また、影響度を算出するに当たっては、さらに、測定ポイントPmが設定された工具ホルダ62の構造(例えば材質や動力伝達機構の有無等)等も考慮してもよい。
As another form, the
いずれにしても、コントローラ26は、測定ポイントPmの温度に基づいて、測定ポイントPmの冷却の要否を判断する。冷却が必要な測定ポイントPmがある場合、コントローラ26は、ロボット20の姿勢を調整し、吐出ノズル22から冷却対象の測定ポイントPmにクーラントを供給し、測定ポイントPmが設定された工具ホルダ62を冷却する。
In any case, the
ここで、冷却が必要な測定ポイントPmが複数発生する場合もある。この場合、コントローラ26は、条件を満たす複数の測定ポイントPmの中から、温度または影響度が最も高い測定ポイントPmを選択し、選択された測定ポイントPmにのみクーラントを供給してもよい。また、別の形態として、コントローラ26は、所定の冷却条件を満たす複数の測定ポイントPmに、交互にクーラントを供給してもよい。
Here, there may be multiple measurement points Pm that require cooling. In this case, the
また、上述した通り、複数の工具ホルダ62のうち、アクティブホルダには、刃物台16からクーラントが供給される。そのため、このアクティブホルダは、ロボット20からのクーラント供給の対象から除外してもよい。すなわち、コントローラ26は、アクティブホルダに設けられた測定ポイントPmを、モニタリングの対象から除外し、待機ホルダの測定ポイントPmのみをモニタリングしてもよい。
Further, as described above, coolant is supplied from the
図4は、ロボット20によるクーラント供給の流れを示すフローチャートである。図4に示す通り、コントローラ26は、まず、複数の測定ポイントPmそれぞれの温度を取得する(S10)。また、コントローラ26は、複数の測定ポイントPmそれぞれの位置も取得する(S12)。この位置は、刃物台16の移動位置、タレット18の旋回角度等から特定できる。続いて、コントローラ26は、得られた温度に基づいて、複数の測定ポイントPmそれぞれについて、冷却の要否を判断する(S14)。判断の結果、冷却が必要な測定ポイントPmが無い場合、コントローラ26は、ステップS10に戻り、温度のモニタリングを継続する。
FIG. 4 is a flow chart showing the flow of coolant supply by the
一方、冷却が必要な測定ポイントPmがある場合、コントローラ26は、ロボット20および吐出ノズル22を駆動して、当該測定ポイントPmにクーラントを供給する(S18)。このとき、冷却が必要な測定ポイントPmが複数ある場合は、それらのうちの一つの測定ポイントPmにのみクーラントを供給してもよいし、複数の測定ポイントPmに交互にクーラントを供給してもよい。その後、ワーク70の加工処理が終了するまで(S20でYesとなるまで)、上述の処理を繰り返す。
On the other hand, if there is a measurement point Pm that requires cooling, the
以上の説明で明らかな通り、本例では、測定ポイントPmの温度をモニタリングし、その温度に基づいて測定ポイントPmの冷却の要否を判断し、冷却が必要な測定ポイントPmにロボット20を用いてクーラントを供給することで、一部の工具60や工具ホルダ62が過度に高温になることを防止できる。そして、これにより、一部の工具60や工具ホルダ62の熱に起因して、加工精度が低下することを効果的に防止できる。特に、本例では、切削加工に用いられるアクティブ工具だけでなく、切削加工に用いられていない待機工具についても温度をモニタリングし、必要に応じて、クーラントを供給している。そのため、待機工具または待機ホルダの熱に起因する加工精度の低下を効果的に防止できる。
As is clear from the above description, in this example, the temperature of the measurement point Pm is monitored, the necessity of cooling the measurement point Pm is determined based on the temperature, and the
10 工作機械、12 加工室、14 主軸台、16 刃物台、18 タレット、20 ロボット、22 吐出ノズル、24 クーラント源、26 コントローラ、30 主軸、31 チャック、40 取付部、42 回転モータ、43,63 動力伝達機構、50 リンク、52 関節、58 温度センサ、60 工具、62 工具ホルダ、70 ワーク、80a~80c 流路。
10 machine tool, 12 machining chamber, 14 headstock, 16 tool post, 18 turret, 20 robot, 22 discharge nozzle, 24 coolant source, 26 controller, 30 spindle, 31 chuck, 40 mounting portion, 42 rotary motor, 43, 63 Power transmission mechanism, 50 link, 52 joint, 58 temperature sensor, 60 tool, 62 tool holder, 70 workpiece, 80a to 80c flow paths.
Claims (8)
刃物台に取り付けられたタレットであって、複数の工具が工具ホルダを介して装着可能であり、前記刃物台に対して旋回して複数の前記工具の位置および姿勢を変更し、これにより、ワークを切削加工する前記工具を切り替えるタレットと、
クーラントを吐出する吐出ノズルと、
前記吐出ノズルを保持し、前記吐出ノズルの位置および姿勢を変更するロボットと、
コントローラと、
を備え、少なくとも一部の前記工具ホルダに測定ポイントが設定されており、
前記コントローラは、前記測定ポイントそれぞれの温度および位置をモニタリングし、前記測定ポイントそれぞれの冷却の要否を、その温度に基づいて判断し、冷却が必要と判断した前記測定ポイントに前記吐出ノズルからクーラントを吐出させるように、前記吐出ノズルおよび前記ロボットの駆動を制御するように構成されている、
ことを特徴とする工作機械。 a tool post that moves within the processing chamber;
A turret attached to a tool post, wherein a plurality of tools are mountable via tool holders, and pivots relative to the tool post to change the position and orientation of the plurality of tools, thereby providing a workpiece a turret for switching the tool for cutting the
a discharge nozzle for discharging coolant;
a robot that holds the ejection nozzle and changes the position and orientation of the ejection nozzle;
a controller;
and measuring points are set on at least some of the tool holders,
The controller monitors the temperature and position of each of the measurement points, determines whether or not cooling is required for each of the measurement points based on the temperature, and supplies coolant from the discharge nozzle to the measurement points determined to require cooling. is configured to control the driving of the ejection nozzle and the robot so as to eject the
A machine tool characterized by:
前記コントローラは、前記ワークを加工する際の前記工作機械の動作履歴に基づいて、前記測定ポイントの温度および位置を特定する、ことを特徴とする工作機械。 A machine tool according to claim 1,
A machine tool, wherein the controller identifies the temperature and position of the measurement point based on the operation history of the machine tool when machining the workpiece.
前記コントローラは、前記測定ポイントの近傍に設けられた温度センサでの検知結果に基づいて、前記測定ポイントの温度を特定し、前記ワークを加工する際の前記工作機械の動作履歴に基づいて、前記測定ポイントの位置を特定する、ことを特徴とする工作機械。 A machine tool according to claim 1,
The controller identifies the temperature at the measurement point based on the detection result of a temperature sensor provided near the measurement point, and determines the A machine tool characterized by identifying the position of a measuring point.
前記コントローラは、冷却が必要な前記測定ポイントが複数ある場合、複数の前記測定ポイントに対して交互に、前記吐出ノズルからクーラントを吐出させる、ことを特徴とする工作機械。 A machine tool according to any one of claims 1 to 3,
A machine tool characterized in that, when there are a plurality of measurement points that require cooling, the controller alternately discharges coolant from the discharge nozzle to the plurality of measurement points.
前記コントローラは、冷却が必要な前記測定ポイントが複数ある場合、複数の前記測定ポイントから選択した一つの前記測定ポイントに対して前記吐出ノズルからクーラントを吐出させる、ことを特徴とする工作機械。 A machine tool according to any one of claims 1 to 4,
A machine tool characterized in that, when there are a plurality of measurement points that require cooling, the controller discharges coolant from the discharge nozzle to one of the measurement points selected from the plurality of measurement points.
前記コントローラは、冷却が必要な前記測定ポイントのうち、最も温度が高い前記測定ポイントに対して、前記吐出ノズルからクーラントを吐出させる、ことを特徴とする工作機械。 A machine tool according to claim 5,
The machine tool, wherein the controller discharges coolant from the discharge nozzle to the measurement point having the highest temperature among the measurement points requiring cooling.
前記コントローラは、冷却が必要な複数の前記測定ポイントそれぞれについて、前記ワークの加工精度に与える影響度を算出し、前記影響度に基づいて選択された一つの前記測定ポイントに対して、前記吐出ノズルからクーラントを吐出させる、ことを特徴とする工作機械。 A machine tool according to claim 5,
The controller calculates the degree of influence on the machining accuracy of the workpiece for each of the plurality of measurement points that require cooling, and controls the discharge nozzle for one of the measurement points selected based on the degree of influence. A machine tool characterized by discharging coolant from.
複数の工具ホルダのうち、現在、切削加工に用いられる工具を保持する工具ホルダであるアクティブホルダと、前記刃物台の内部と、を連通する流路を有し、
前記流路を通じて、前記刃物台の内部からアクティブホルダに、前記クーラントが供給され、
前記コントローラは、アクティブホルダに設定された測定ポイントを前記モニタリングの対象から除外する、
ことを特徴とする工作機械。
A machine tool according to any one of claims 1 to 7, further comprising:
having a flow path communicating between an active holder, which is a tool holder that currently holds a tool used for cutting among a plurality of tool holders, and the inside of the tool post,
the coolant is supplied from the inside of the tool post to the active holder through the flow path;
The controller excludes the measurement point set in the active holder from the monitoring target.
A machine tool characterized by:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021130887A JP2023025564A (en) | 2021-08-10 | 2021-08-10 | Machine tool |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021130887A JP2023025564A (en) | 2021-08-10 | 2021-08-10 | Machine tool |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023025564A true JP2023025564A (en) | 2023-02-22 |
Family
ID=85251514
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021130887A Pending JP2023025564A (en) | 2021-08-10 | 2021-08-10 | Machine tool |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2023025564A (en) |
-
2021
- 2021-08-10 JP JP2021130887A patent/JP2023025564A/en active Pending
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