TWI632006B - Bar supply device and numerical control machine tool with bar supply device - Google Patents

Bar supply device and numerical control machine tool with bar supply device Download PDF

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Abstract

本發明的棒材供應裝置及附帶棒材供應裝置的數值控制工具機中，即使在馬達的驅動力不足的場合，仍可進行棒材的夾緊。
具備：在前端具有指形夾(61)的箭型推件(60)；為進行棒材(200)對指形夾(61)的插拔，使箭型推件(60)在前後方向移動的箭型推件用伺服馬達(74)及汽缸裝置(80)；及控制箭型推件用伺服馬達(74)的驅動及汽缸裝置(80)的驅動的NC控制裝置(90)，NC控制裝置(90)在棒材(200)對指形夾(61)進行插拔時，控制箭型推件用伺服馬達(74)與汽缸裝置(80)的驅動使箭型推件(60)協同作用而移動，並構成具有作為容許棒材(200)對指形夾(61)進行插拔時之箭型推件用伺服馬達(74)動作量的誤差的誤差容許手段的功能。

Description

棒材供應裝置及附帶棒材供應裝置的數值控制工具機
本發明是關於棒材供應裝置及附帶棒材供應裝置的數值控制(Numerical Control：NC)工具機(以下，稱NC工具機)。
棒材供應裝置是對NC工具機供應進行加工的材料的棒材。
棒材供應裝置是配置在NC工具機的後方。
棒材供應裝置具有：在前端具備指形夾的箭型推件，將此箭型推件前後驅動的馬達。
棒材供應裝置一旦將箭型推件朝向前方驅動時，位置固定後棒材的後端部被插入至指形夾，指形夾夾持棒材(專利文獻1)。
棒材供應裝置將夾持在指形夾的狀態的棒材的位置固定，使箭型推件朝向後方移動，藉以使棒材從指形夾鬆脫。
馬達的驅動是以控制裝置控制。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開平8-276303號公報
棒材供應裝置，例如在夾持直徑40mm以上的粗棒材的場合，會有因馬達的驅動力不足，而不能進行棒材朝指形夾的插入。
本發明是鑒於上述情況，提供一種即使在馬達的驅動力不足的場合，仍可進行棒材夾緊之棒材供應裝置及附帶棒材供應裝置的NC工具機為目的。
本發明有關的棒材供應裝置，其特徵為，具備：在前端具有可將棒材自由插拔地把持的指形夾的箭型推件；為進行上述棒材對上述指形夾的插拔，使上述箭型推件在前後方向移動的馬達及汽缸驅動裝置；及分別控制上述馬達的驅動及上述汽缸驅動裝置的驅動的控制裝置，上述控制裝置在上述棒材對上述指形夾進行插拔時，控制上述馬達與上述汽缸驅動裝置的驅動使上述箭型推件協同作用而移動，並構成具有作為容許上述棒材對上述指形夾進行插拔時之上述馬達的動作量誤差的誤差容許手段的功能。
本發明相關之附帶棒材供應裝置的NC工具機是具備本發明相關之棒材供應裝置的NC工具機。
根據本發明相關之棒材供應裝置及附帶棒材供應裝置的NC工具機，藉著以馬達及汽缸驅動裝置驅動箭型推件，即使在馬達的驅動力不足的場合，仍可藉汽缸驅動裝置施加驅動力，將棒材插入指形夾內。
此外，本發明相關的棒材供應裝置及附帶棒材供應裝置的NC工具機，即使在將棒材插入指形夾時受到汽缸裝置動作的影響而使得馬達動作量的誤差變得比棒材插入指形夾時以外的動作量的誤差大的容許範圍時，如可藉控制裝置的誤差容許手段，防止乃至控制馬達之控制誤差的產生。
10‧‧‧自動車床主體
20‧‧‧主軸
30‧‧‧主軸用伺服馬達
50‧‧‧棒材供應裝置
60‧‧‧箭型推件
61‧‧‧指形夾
71‧‧‧鏈條
74‧‧‧箭型推件用伺服馬達
80‧‧‧汽缸裝置(汽缸驅動裝置)
90‧‧‧NC控制裝置
100‧‧‧自動車床裝置(數值控制工具機)
200‧‧‧棒材
第1圖是表示具備本發明相關之棒材供應裝置的附帶棒材供應裝置之NC工具機的一實施形態的自動車床裝置的圖。
第2圖是表示第1圖所示自動車床裝置的詳細的模式圖。
第3圖是表示藉NC控制裝置進行主軸用伺服馬達、箭型推件用伺服馬達、汽缸裝置的控制的圖。
第4圖表示NC控制裝置的構成的圖。
針對本發明相關之棒材供應裝置及附帶棒材供應裝置之NC工具機的一實施形態，參閱圖示說明。
本實施形態的自動車床裝置100是如第1圖表示，具備：自動車床主體10；將材料的長尺寸的棒材200供應至自動車床主體10的棒材供應裝置50；及數值控制自動車床主體10及棒材供應裝置50的動作的NC控制裝置90。
自動車床主體10是如第2圖表示，具備：支撐棒材200圍繞軸周圍旋轉並可沿著軸向移動的主軸20；及旋轉滾珠螺桿31使主軸20沿著軸向移動的主軸用伺服馬達30；及保持進行棒材200加工用之工具的車刀台40。
主軸用伺服馬達30是如第3圖表示，根據後述之NC控制裝置90的命令來驅動。
棒材供應裝置50具備：朝著長方向延伸的基台52，及水平支撐該基台52的兩支腳部51、51。
棒材供應裝置50是位在自動車床主體10的後方，與主軸20配置在一直線上。
棒材供應裝置50存放有多數的棒材200，並從其所存放的棒材200逐一地依序自動供應至自動車床主體10。
在基台52的內部，具備：將棒材200沿著基台52往前後方向推拉的箭型推件60；透過連接構件62連接於箭型推件60，並沿著前後方向設置成環形的鏈條71；及朝前後方向驅動鏈條71的箭型推件用伺服馬達74及汽缸裝置80。
箭型推件用伺服馬達74及汽缸裝置80也是根據NC控制裝置90的命令來驅動。
在箭型推件60的前端設有指形夾61。
指形夾61是形成以箭型推件60的長方向為軸的圓筒形，在其圓筒的周圍壁在軸周圍形成有複數個沿著軸向延伸的切槽，使周圍壁一邊朝向外方彈性變形並使切槽擴開，將比圓筒內部的內徑粗的棒材200插入，夾緊棒材200。
鏈條71被掛設在配置於前側並與箭型推件用伺服馬達74的驅動鏈輪72，及配置在後側的從動鏈輪73之間，隨著驅動鏈輪72的旋轉而被前後驅動。
在鏈條71也透過連接構件63連接有汽缸裝置80。
汽缸裝置80在指形夾61進行棒材200的夾緊動作時，將鏈條71和箭型推件用伺服馬達74一起向前方驅動。
又，汽缸裝置80進行將棒材200從指形夾61鬆脫的動作時，將鏈條71和箭型推件用伺服馬達74一起向後方驅動。
箭型推件用伺服馬達74被旋轉驅動時，可旋 轉驅動鏈輪72，使鏈條71對應箭型推件用伺服馬達74的旋轉方向朝前方或後方驅動。
汽缸裝置80可採取與鏈條71連接使得鏈條71可前後驅動的狀態，及從鏈條71分離且對鏈條71的動作不造成影響的狀態。
在以指形夾61夾緊棒材200時是以藉止動件等的固定構件(省略圖示)將棒材200固定在基台52上的狀態，將汽缸裝置80連接於鏈條71並和箭型推件用伺服馬達74一起使鏈條71向前方驅動。
在箭型推件用伺服馬達74的驅動力上加上汽缸裝置80的驅動力，例如即使是直徑40mm以上的粗棒材200，仍可抵抗指形夾61與棒材200的摩擦力及擴開切槽的彈力(嵌合阻力)使箭型推件61向前方移動，朝棒材200的後端插入指形夾61，指形夾61可夾緊棒材200。
在夾緊棒材200之後，解除固定構件對棒材200的固定，汽缸裝置80從鏈條71側分離，僅以箭型推件用伺服馬達74驅動鏈條71，使箭型推件60前進將棒材200供應至自動車床主體10，或使箭型推件60後退從自動車床主體10回收棒材200。
將回收後的棒材200從指形夾61鬆脫時，在棒材200以固定構件固定在基台52上的狀態，將汽缸裝置80連接於鏈條71側使得鏈條71和箭型推件用伺服馬達74一起向後方驅動。
在箭型推件用伺服馬達74的驅動力上加上汽缸裝置 80的驅動力，例如即使是直徑40mm以上的粗棒材200，仍可抵抗指形夾61與棒材200的摩擦力(嵌合力)使得箭型推件60向後方移動，使指形夾61鬆脫緊棒材200。
在棒材200鬆脫之後，解除藉固定構件對棒材200的固定，汽缸裝置80從鏈條71側分開。
NC控制裝置90，除進行上述主軸用伺服馬達30、箭型推件用伺服馬達74及汽缸裝置80的驅動控制之外，並控制擔任車刀台40的驅動及主軸20的旋轉之馬達(省略圖示)的驅動；從存放多數棒材200中的一支棒材200進行對基台52的供應動作；及限制棒材200的移動的固定構件的動作。
NC控制裝置90是如第4圖表示，具備：設置在自動車床主體10的一部份上，輸入已編碼化的命令等的輸入部92；記憶所輸入的命令等或各種判定基準等的記憶部93；及因應命令等對自動車床主體10及棒材供應裝置50輸出控制訊號的控制部94。
控制部94將相對於箭型推件用伺服馬達74之箭型推件60的位置指令(箭型推件用伺服馬達74的旋轉角度指令)及伺服器之反饋控制用的箭型推件60的反饋位置(成為箭型推件用伺服馬達74之動作量的實際旋轉角度)之間的位置偏差(角度偏差)與記憶在記憶部93的判定基準值的一個動作量的誤差的容許範圍比較，具有判定誤差有無過大的功能。
藉動作訊號所特定的動作量在脫離誤差的容許範圍 時，控制部94判定箭型推件用伺服馬達74的動作量的誤差為過大而停止其動作，並對顯示部91進行告知誤差過大錯誤的顯示。
藉動作訊號所特定的動作量在未脫離誤差的容許範圍時，控制部94則判定箭型推件用伺服馬達74的動作量的誤差並未過大而不停止地繼續其動作。
亦即，控制部94是構成容許棒材200對指形夾61進行插拔時之箭型推件用伺服馬達74的動作量之誤差的誤差容許手段的一例。
記憶部93記憶有：分別對應棒材200的夾緊時及鬆脫時的箭型推件用伺服馬達74的動作量的誤差之容許範圍的第1容許範圍，及除了夾緊時及鬆脫時之時，即對應只藉著箭型推件用伺服馬達74僅前後驅動鏈條71之通常的前後驅動時之箭型推件用伺服馬達74的動作量誤差之容許範圍的第2容許範圍。
設定使第1容許範圍比第2容許範圍大。
控制部94在夾緊時與鬆脫時選擇第1容許範圍，在通常的前後驅動時選擇第2容許範圍。
藉控制部94進行此容許範圍之選擇的切換，具體是在對棒材供應裝置50所輸出的命令為對應夾緊棒材200的動作時或對應棒材200鬆脫的動作時，選擇第1容許範圍，命令則是在對應除夾緊的動作或鬆脫的動作以外時，選擇第2容許範圍。
並且，控制部94進行選擇後之第1容許範圍或第2 容許範圍與上述位置偏差(角度偏差)的比較。
在此，藉汽缸裝置80進行鏈條71的驅動和藉箭型推件用伺服馬達74進行鏈條71的驅動比較，驅動力大，且驅動速度快。
因此，在棒材200的夾緊時或鬆脫時汽缸裝置80驅動鏈條71時，隨著該鏈條71的驅動有使箭型推件伺服馬達74進行所需以上的旋轉，而使得上述的位置偏差(角度偏差)脫離第2容許範圍，控制部94判斷在箭型推件用伺服馬達74的動作上有誤差產生，而使其動作停止，或有在顯示部91顯示出誤差過大錯誤之虞。
相對於此本實施形態的自動車床裝置100是在夾緊時或鬆脫時，由於控制部94選擇第1容許範圍，因此藉汽缸裝置80的驅動即使箭型推件用伺服馬達74脫離原來應控制的旋轉角度(第2容許範圍)，但上述的位置偏差(角度偏差)只要在第1容許範圍內，控制部94即判斷為箭型推件用伺服馬達74的動作不產生誤差，不停止地繼續其動作，並在顯示部91上不會顯示誤差過大的錯誤。
藉此，可提升自動車床裝置100的運轉率。
並且，控制部94一旦產生上述的位置偏差時，旋轉驅動箭型推件用伺服馬達74以抑制位置偏差。
此時，對應位置偏差的擴大增加箭型推件用伺服馬達74的旋轉驅動電流。
控制部94一旦箭型推件用伺服馬達74的旋轉驅動電 流超過所預定的臨界值時，視為錯誤停止動作。
本實施形態的控制部94設有電流限制手段，限制箭型推件用伺服馬達74的旋轉驅動電流不超過比所預定臨界值小的預定值。
選擇第1容許範圍的場合，可藉電流限制手段的動作，使相對於箭型推件用伺服馬達74的旋轉驅動電流不超過上述的預定值。
因此，防止因旋轉驅動電流過大造成的錯誤等，可在上述位置偏差成為第1容許範圍內的範圍自由地旋轉，順利進行棒材200相對於指形夾61的夾緊或鬆脫。
並且，箭型推件用伺服馬達74在上述位置偏差成為第1容許範圍內的範圍旋轉時，箭型推件用伺服馬達74的旋轉驅動電流在不超過上述臨界值的場合，並不一定有使得電流限制手段動作的必要。
本實施形態的自動車床裝置100是以也可對自動車床主體10進行控制的NC控制裝置90兼用本發明的控制裝置的例，但本發明不限於該例，也可以是棒材供應裝置專用的控制裝置。
如上述，以棒材供應裝置專用的控制裝置作為棒材供應裝置的構成所具備的棒材供應裝置，成為本發明的棒材供應裝置之一例。
[相關專利申請之彼此參照]
本申請案是根據2013年9月18日在日本國特許廳所申請的特願2013-192718號主張優先權，其全部的揭示是完全參照本說明書所組合而成。

Claims (7)

  1. 一種棒材供應裝置，其特徵為，具備：箭型推件，在前端具有可將棒材自由插拔地把持的指形夾；馬達及汽缸驅動裝置，為進行上述棒材對上述指形夾的插拔，將上述箭型推件朝前後方向移動；及控制裝置，分別控制上述馬達的驅動及上述汽缸驅動裝置的驅動，上述控制裝置在上述棒材對上述指形夾進行插拔時，控制上述馬達與上述汽缸驅動裝置的驅動使上述箭型推件協同作用而移動，並構成為具有作為容許上述棒材對上述指形夾進行插拔時之上述馬達的動作量的誤差的誤差容許手段的功能。
  2. 如申請專利範圍第1項記載的棒材供應裝置，其中，上述誤差容許手段構成為將上述馬達的動作量的誤差的容許範圍設定比在上述棒材對上述指形夾進行插拔時以外之動作量的誤差的容許範圍大。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項記載的棒材供應裝置，其中，將限制上述馬達的驅動電流的電流限制手段設置於上述誤差容許手段。
  4. 如申請專利範圍第1項記載的棒材供應裝置，其中，上述汽缸驅動裝置是構成為除了上述棒材對上述指形夾進行插拔時之外不參與上述箭型推件的驅動。
  5. 如申請專利範圍第1項記載的棒材供應裝置，其 中，具備記憶部，記憶對應上述棒材對上述指形夾進行插拔時之上述馬達動作量的誤差的容許範圍，及對應上述棒材對上述指形夾進行插拔時以外之上述馬達動作量的誤差的容許範圍，上述控制裝置是在上述棒材對上述指形夾進行插拔時選擇上述記憶部之對應上述棒材對上述指形夾進行插拔時的上述誤差的容許範圍，並在上述棒材對上述指形夾進行插拔時以外選擇上述記憶部之對應上述棒材對上述指形夾進行插拔時以外的上述誤差的容許範圍，進行上述馬達動作量之誤差的判定。
  6. 如申請專利範圍第1項記載的棒材供應裝置，其中，上述控制裝置是因應對上述棒材供應裝置的動作的命令碼是否對應上述棒材對上述指形夾進行的插拔動作，設定上述馬達之動作量的誤差的容許範圍的大小。
  7. 一種附帶棒材供應裝置的數值控制工具機，具備申請專利範圍第1項至第6項中任一項記載的棒材供應裝置。
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