[發明專利]具備檢測刀具與工件之間的接觸的功能的機床

有效

• 申請號: 200710184959.5
• 申請日: 2007-10-30
• 公開（公告）號: CN101174145A
• 公開（公告）日: 2008-05-07
• 發明（設計）人: 洪榮杓;蛯原建三;河合知彥
• 申請（專利權）人: 發那科株式會社
• 主分類號: G05B19/18
• 分類號: G05B19/18
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司
• 代理人: 曾賢偉

1.一種機床，其通過利用由液壓軸承支持的可移動軸使刀具相對工件從加工的起始點移動來執行工件表面的加工，所述機床包括：

位置檢測器，用于檢測各個可移動軸的位置；

位置偏移檢測單元，用于檢測作為可移動軸的指令位置與檢測位置之間的差值的、各個可移動軸的位置偏移；

接觸點檢測單元，用于通過利用可移動軸使刀具相對工件移動來掃描工件的表面，從而基于所述位置偏移檢測單元檢測到的位置偏移來檢測刀具與工件之間的接觸，并將在檢測到接觸時的可移動軸的位置自動設置并存儲為加工的起始點；以及

撤回單元，用于在檢測到接觸時利用安裝了刀具的可移動軸使刀具從工件撤回。

2.根據權利要求1所述的機床，其中

可移動軸包括線性軸和旋轉軸，且用于檢測線性軸的位置的位置檢測器包括具有10nm或更小的檢測精確度的線性刻度。

3.根據權利要求2所述的機床，其中

用于檢測旋轉軸的位置的位置檢測器包括具有1/10000度或更小的檢測精確度的旋轉編碼器，且旋轉軸直接耦合于馬達且由馬達直接驅動。

4.根據權利要求1所述的機床，其中

所述接觸點檢測單元利用可移動軸之一使刀具以恒定速度相對工件移動，且基于可移動軸之一的位置偏移來檢測刀具與工件之間的接觸。

5.根據權利要求1所述的機床，其中

可移動軸包括作為線性軸的X軸，作為配置于X軸上且與其垂直的旋轉軸的B軸，作為與X軸垂直且與B軸平行的線性軸的Y軸，作為與X軸和Y軸垂直的線性軸的Z軸。

6.根據權利要求5所述的機床，其中

刀具安裝在Y軸上。

7.根據權利要求5所述的機床，其中

工件安裝在旋轉B軸上的旋轉臺上，且所述接觸點檢測單元利用X軸線性移動工件，來基于X軸，B軸和Y軸中任一個軸的位置偏移的變化檢測刀具與工件之間的接觸。

8.根據權利要求1所述的機床，其中

在開始加工時，可移動軸自動地移動到由所述接觸點檢測單元設置并存儲的位置。

9.根據權利要求7所述的機床，其中

所述接觸點檢測單元在每次B軸和Y軸停止而以預定量驅動Z軸時，通過反向驅動X軸由刀具掃描工件的X-Z平面，并且每次以預定量驅動Y軸時重復執行掃描，從而將刀具移動到更接近于工件，直到檢測到刀具與工件之間的接觸。

10.根據權利要求5所述的機床，其中

在Y軸上提供平行于X軸的附加線性軸，在旋轉B軸上的旋轉臺上安裝工件，且所述接觸點檢測單元利用附加線性軸使刀具在平行于X軸的方向上反向移動以檢測刀具與工件之間的接觸。

11.根據權利要求1所述的機床，其中

將用于控制可移動軸的伺服控制器的伺服增益設置較低值，以便對外部擾動具有較大敏感性，從而以在刀具或工件上施加的較小的力檢測刀具與工件之間的接觸。

12.根據權利要求1所述的機床，進一步包括

檢測單元，用于檢測任一位置偏移的異常增加，其中在所述檢測單元檢測到異常增加時，所述撤回單元從工件撤回刀具。

13.根據權利要求12所述的機床，其中

所述檢測單元輸出表示被檢測到位置偏移的異常增加的可移動軸的信號。