[發明專利]伺服刀庫換刀控制方法

有效

• 申請號: 201610969054.8
• 申請日: 2016-10-28
• 公開（公告）號: CN106378657B
• 公開（公告）日: 2018-10-19
• 發明（設計）人: 彭子平
• 申請（專利權）人: 常州市德速機械有限公司
• 主分類號: B23Q3/155
• 分類號: B23Q3/155;B23Q15/20
• 代理公司: 常州市英諾創信專利代理事務所(普通合伙) 32258
• 代理人: 鄭云

本發明涉及一種伺服刀庫換刀控制方法，在刀臂轉動過程中采用提前松刀和提前拉刀，省去了刀臂到位后的等待時間，提高了換刀的速度；針對不同重量的刀具，伺服驅動電機的電流值或扭力值越大，代表刀具越重，電流值或扭力值越小，代表刀具越輕。在交換刀步驟中，采用檢測伺服驅動電機的電流值或扭力值來調節伺服驅動電機的轉速，實現大刀重刀低速交換，小刀輕刀高速交換，能夠有效控制刀具轉動時的離心力，防止伺服驅動電機帶刀具旋轉時受刀具離心力作用而受到損害；并且，根據不同重量的刀具來設定轉動速度，能夠減輕或避免刀具定位時產生的沖擊，提高加工精度。

技術領域

本發明涉及一種伺服刀庫換刀控制方法。

背景技術

在數控機床加工過程中，為了提高機床的生產率，縮短刀具的換刀時間是有效的。為了縮短換刀時間，機床最好在結束當前工序的加工之前完成下一工序的刀具的移動?，F有的刀庫換刀動作都是一個步驟接著一個步驟，有些步驟到位時還需等待下一步驟結束才能開始下一動作，因此，換刀效率并不是很高。

另外，刀庫所容納的多個刀具分別用于進行不同的加工。因此，各刀具的重量是各式各樣的。較重的刀具移動換刀時，移動物的動能較大，定位時產生的沖擊較大。因此，刀具換刀定位時產生的沖擊使當前工序的加工精度降低。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：為了現有伺服刀庫換刀速率無法再提高，換刀精度時有影響的不足，本發明提供一種伺服刀庫換刀控制方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種伺服刀庫換刀控制方法，用于主軸換刀，在主軸一側設有刀臂，刀臂的一側具有刀庫，刀臂位于主軸和刀庫之間，所述刀臂兩端均設有取刀部，所述刀臂通過伺服驅動電機驅動旋轉，主軸上連接有刀具并通過打刀缸對刀具打刀或拉刀；伺服刀庫換刀控制方法包括以下步驟：

扣刀：伺服驅動電機按設定長度的扣刀脈沖將刀臂旋轉到第一段位置，使刀臂的兩端分別位于主軸和刀庫下方；

打刀：在扣刀步驟中的扣刀脈沖中設定任意點脈沖時驅動打刀缸，開始對主軸上的刀具打刀，打刀缸的動作快慢與刀臂扣刀的速度相配合；

交換刀：打刀過程中刀臂向上抬升，刀臂一端的取刀部獲取刀庫內的新刀具，刀臂另一端的取刀部獲取主軸上的待換刀具后，刀臂向下移動，伺服驅動電機驅動刀臂旋轉180°至第二段位置，刀臂向上抬升，刀臂一端的取刀部將主軸上換下的待換刀具頂入刀庫，刀臂另一端的取刀部將從刀庫獲取的新刀具頂到主軸下方；

拉刀：在交換刀步驟中刀臂由伺服驅動電機旋轉180°之間的任意時刻驅動打刀缸開始拉刀，打刀缸的動作快慢與刀臂交換刀的速度相配合；

其中，交換刀步驟中，刀臂帶刀具旋轉時，檢測伺服驅動電機的電流值或扭力值，當檢測當前電流值或扭力值＞標準電流值或扭力值時，伺服驅動電機以較低速度旋轉；當檢測當前電流值或扭力值≤標準電流值或扭力值時，伺服驅動電機以較高速度旋轉。

在整個刀庫換刀過程中，在刀臂轉動過程中采用提前松刀和提前拉刀，省去了刀臂到位后的等待時間，提高了換刀的速度；針對不同重量的刀具，伺服驅動電機的電流值或扭力值越大，代表刀具越重，電流值或扭力值越小，代表刀具越輕。在交換刀步驟中，采用檢測伺服驅動電機的電流值或扭力值來調節伺服驅動電機的轉速，能夠有效控制刀具轉動時的離心力，防止伺服驅動電機帶刀具旋轉時受刀具離心力作用而受到損害。

刀庫所容納的多個刀具分別用于進行不同的加工。因此，各刀具的重量是各式各樣的。在刀庫中使下一工序的較重的刀具移動而將該較重的刀具定位于換刀待機位置時，移動物的動能較大，定位時產生的沖擊較大。將前一工序的刀具向刀庫容納時也同樣，較重的刀具產生較大的沖擊。因此，存在如下問題：在并行進行當前工序的加工和前一工序或者下一工序的較重的刀具的移動時，由于定位時產生的沖擊而使當前工序的加工精度降低。