[發明專利]數控機床的換刀方法

有效

• 申請號: 201310016073.5
• 申請日: 2013-01-17
• 公開（公告）號: CN103934717A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: 張軍寧;崔懷芳;童子祥;馬志偉
• 申請（專利權）人: 寧波恒大機械有限公司
• 主分類號: B23Q3/157
• 分類號: B23Q3/157
• 代理公司: 寧波市鄞州甬致專利代理事務所(普通合伙) 33228
• 代理人: 代忠炯

技術領域

本發明涉及數控機床技術領域，具體講是一種數控機床的換刀方法。

背景技術

目前數控機床上較為常用的換刀方法為：1、系統收到換刀指令，換刀程序開始，主軸移動使在用刀具移動到刀具交換處，同時主軸旋轉使在用刀具轉換到換刀角度以使在用刀具能與機械手相扣合；2、刀庫上的固定有待換刀具的刀套由水平位置擺動到垂直位置；3、機械手啟動抓刀程序，機械手開始轉動；4、機械手轉動到位即機械手的一端與在用刀具相扣合，機械手的另一端與待換刀具相扣合；5、主軸上的夾持在用刀具的刀具夾持部件松開；6、機械手轉動以交換機械手兩端的在用刀具和待換刀具的位置；7、刀具夾持部件夾緊，使待換刀具與刀具夾持部件夾緊固定，同時更換下來的在用刀具與刀套固定；8、系統發出機械手回位指令，機械手回位；9、系統發出刀庫回到指令，更換下來的在用刀具由垂直位置擺動到水平位置；10、刷新刀具表，換刀程序結束。

上述換刀方法的步驟5和步驟7中，需要等機械手轉動到位后刀具夾持部件才開始松開和夾緊，也就是說當機械手轉動到位時，系統先收到到位信號，然后系統發出動作信號使刀具夾持部件松開或夾緊，也就是說機械手轉動到位后，刀具夾持部件還需要等待系統發出動作信號才能松開或夾緊，刀具夾持部件等待動作信號的過程和收到動作信號后的響應過程需要占用一定的時間，使步驟5和步驟7中刀具夾持部件松開和夾緊需要耗費比較長的時間；上述換刀方法的步驟1和步驟2中需要先使主軸移動到刀具交換處、使主軸旋轉到換刀角度后，才開始使待換刀具擺動到垂直位置，待換刀具的擺動和主軸的移動、旋轉不是同時進行的，這也需要占用比較長的時間，使系統收到換刀指令后，等待待換刀具擺動到垂直位置、主軸移動到刀具交換處、主軸旋轉到換刀角度需要耗費比較長的時間。由以上可知，目前的換刀方法換刀速度較慢，使數控機床的加工效率不高。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供可提高換刀速度的數控機床的換刀方法。

為解決上述技術問題，本發明提供的數控機床的換刀方法，它包括以下步驟：

步驟一、數控機床運行過程中，當系統收到換刀指令時，換刀程序開始，刀庫上的固定有待換刀具的刀套開始由水平位置向垂直位置擺動，主軸開始移動使在用刀具向刀具交換處移動，同時主軸開始旋轉使在用刀具轉換到換刀角度以使在用刀具能與機械手相扣合；

步驟二、系統檢測待換刀具是否擺動到垂直位置、主軸是否移動到刀具交換處、主軸是否旋轉到換刀角度，如三個都是，則執行步驟三，如其中有一個不是，則繼續執行步驟二；

步驟三、系統發出抓刀指令，機械手啟動抓刀程序，機械手開始轉動；

步驟四、機械手轉動過程中，當系統檢測到機械手的剎車信號時，系統發出指令使主軸上的夾持有在用刀具的刀具夾持部件開始松開；

步驟五、機械手轉動到位后，機械手的一端與在用刀具相扣合使在用刀具與機械手的一端固定，機械手的另一端與待換刀具相扣合使待換刀具與機械手的另一端固定；

步驟六、系統檢測步驟四中的刀具夾持部件是否松開到位以使刀具夾持部件不會影響在用刀具的橫向移動，如是，則執行步驟七，如不是，則繼續執行步驟六；

步驟七、系統發出換刀指令使機械手開始轉動以交換機械手兩端的在用刀具和待換刀具的位置；

步驟八、機械手轉動過程中，當系統檢測到機械手的剎車信號時，系統發出指令使步驟四中的刀具夾持部件開始夾緊；

步驟九、機械手轉動到位后，刀具夾持部件夾緊待換刀具，刀套與更換下來的在用刀具固定；

步驟十、系統檢測刀具夾持部件是否夾緊到位，如是，則執行步驟十一，如不是，則繼續執行步驟十；

步驟十一、系統發出機械手回位指令，機械手回復原位；

步驟十二、判斷換刀程序是否結束，如是，則繼續執行后續程序，如不是，則繼續執行步驟十二。

所述的步驟十二中判斷換刀程序是否結束是通過檢測機械手是否回到原位，如是，則換刀程序結束，如不是，則換刀程序沒有結束。

當步驟十一中機械手離開刀具交換處時，系統發出刀庫回刀指令，固定有更換下來的在用刀具的刀套開始由垂直位置向水平位置擺動。

采用以上結構后，本發明與現有技術相比，具有以下的優點：

1、機械手啟動抓刀程序機械手開始轉動，在機械手將要轉動到位時，機械手將會發出剎車信號，當系統收到該剎車信號時，系統即發出信號使刀具夾持部件開始松開，也就是說機械手轉動到位后，刀具夾持部件不需要等待動作信號，使刀具夾持部件松開刀具的時間被最小化；