[發(fā)明專利]機床的刀具校正值的自動設(shè)定裝置以及自動設(shè)定方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510755736.4
• 申請日: 2015-11-09
• 公開（公告）號: CN105598743A
• 公開（公告）日: 2016-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 西村尚貢
• 申請（專利權(quán)）人: 中村留精密工業(yè)株式會社
• 主分類號: B23Q15/24
• 分類號: B23Q15/24;B23Q17/22
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 李輝;鄧毅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及自動設(shè)定NC機床的刀架和安裝于該刀架的刀具的刀尖之間的相對 位置關(guān)系的方法及裝置。

背景技術(shù)

由機床制造的工件(加工對象物)的加工形狀是根據(jù)使刀具的刀尖相對于工件如 何移動來決定的。另一方面，機床的控制器所控制的是工件和安裝有刀具的刀架之間 的相對位置關(guān)系。

刀架上安裝有與加工種類相對應(yīng)的多種刀具。根據(jù)不同的刀具，從刀架到刀尖的 長度和方向不同，因此，只有將從刀架的基準(zhǔn)位置(控制器識別并進行控制的位置) 到刀尖為止的位置關(guān)系預(yù)先登記在控制器中才能夠進行期望的加工。因此，在刀架上 安裝有刀具時，將以刀架的基準(zhǔn)位置為基準(zhǔn)的刀尖的位置(刀具校正值。也稱作刀具 偏移值)設(shè)定在控制器中。

刀具校正值的設(shè)定通常按照以下方式進行：在刀架上安裝刀具之后，在預(yù)定位置 處設(shè)置對刀器(toolsetter)，該對刀器具有用于檢測刀具的刀尖的接近開關(guān)、觸摸傳 感器等檢測傳感器，并且，使刀架移動而利用該檢測傳感器對刀尖進行檢測，根據(jù)接 收到其檢測信號時的刀架的位置(控制器識別的位置)計算刀具校正值。

以往，利用檢測傳感器對刀尖進行檢測的作業(yè)是由操作者手動操作操作板來進行 的。即，選擇作為對象的刀具，并通過手動操作使刀架移動到利用檢測傳感器檢測該 刀尖的位置，當(dāng)從檢測傳感器輸出檢測信號時，在控制器中設(shè)定刀具校正值，通過反 復(fù)進行這樣的作業(yè)來設(shè)定安裝于刀架的多個刀具的刀具校正值。

鑒于通過這樣的手動操作進行的刀具校正值的設(shè)定比較花費時間，專利文獻1 中，針對滾珠盤提出了一種技術(shù)，該技術(shù)是自動測量安裝于刀具主軸的夾具上的鉆頭 的長度而進行設(shè)定。另外，專利文獻2中提出了根據(jù)拍攝旋轉(zhuǎn)刀具的攝像機的圖像來 計算該刀具的刀具直徑的技術(shù)。并且，專利文獻3中提出了根據(jù)攝像機取得的圖像計 算刀具校正值的技術(shù)。

【專利文獻1】：日本特開平7-276122號公報

【專利文獻2】：日本特開2000-24880號公報

【專利文獻3】：日本特開平5-200654號公報

在轉(zhuǎn)塔車床等使用多種刀具進行加工的機床中，1個刀架(轉(zhuǎn)塔)上安裝有多個 刀具，例如8個或12個，有時在1個刀具安裝位置(刀具工位)上安裝了刀尖的方 向不同的2個刀具，因此，存在以下問題：針對這些刀具，手動地在控制器中設(shè)定刀 具校正值的作業(yè)要花費很多功夫和時間。

另外，在具有多個轉(zhuǎn)塔的車床和具有刀具更換裝置的復(fù)合車床中，加工中使用的 刀具種類繁多，不僅到刀尖的長度不同，刀尖的位置和方向也不同。并且，這些刀具 是通過刀具保持器安裝在轉(zhuǎn)塔上的，因此，即使是相同的刀具，根據(jù)所使用的刀具保 持器的形狀和尺寸的不同，刀具校正值也會改變。

因此，對于安裝于刀架上的刀具的每一個種類，使刀尖接近對刀器的檢測傳感器 的方向并不相同，并且，只有使多個刀具從多個方向接近檢測傳感器來檢測刀尖才能 夠設(shè)定刀具校正值。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的課題在于，解決具有轉(zhuǎn)塔車床和具有刀具更換裝置的機床中存在的上述 那樣的問題，提供一種能夠自動地設(shè)定安裝于刀架上的多個刀具的刀具校正值的技術(shù) 手段。

本發(fā)明利用設(shè)置于機床的機身內(nèi)的攝像機4，取得安裝于刀架15的刀具2的圖像 A，根據(jù)該圖像A求出刀具2的刀尖24在圖像上的位置和方向，根據(jù)攝像機4的設(shè)置 位置和取得圖像時的刀架15的位置關(guān)系，求出刀具校正值并自動設(shè)定到控制器中，該 刀具校正值是該刀具的刀尖24的位置和刀架15的基準(zhǔn)位置o之間的相對位置關(guān)系。

設(shè)定到控制器5中的刀具校正值能夠使用對刀器21進行準(zhǔn)確測量。在這種情況 下，自動執(zhí)行校正值設(shè)定程序53來設(shè)定刀具校正值，所述校正值設(shè)定程序53是根據(jù) 攝像機4取得的刀具2的圖像，求出臨時的刀具校正值，使用所求出的臨時的刀具校 正值通過對刀器21的檢測傳感器23對刀尖24進行檢測并登記到控制器5中。校正 值設(shè)定程序使刀架15高速移動到刀尖檢測開始點s，并反復(fù)進行以下動作：從與刀 尖的方向?qū)?yīng)的方向朝向檢測傳感器23的低速接近、接收到檢測信號后的高速后退、 以及在指定了下一個移動軸的情況下向該下一個移動軸的方向的轉(zhuǎn)換。