[發明專利]數控裝置和控制方法

有效

• 申請號: 201810273150.8
• 申請日: 2018-03-29
• 公開（公告）號: CN108687558B
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 石川友哉;近藤將登
• 申請（專利權）人: 兄弟工業株式會社
• 主分類號: B23Q3/155
• 分類號: B23Q3/155
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;張會華

本發明提供數控裝置和控制方法。數控裝置的CPU在換刀動作的上升行程中設于立柱的輥與固定于桿構件的Z軸凸輪接觸時的位置設定低速區間。CPU設定為能夠變更在上升行程中設定的低速區間之前減速時的加減速度Au和在低速區間之后加速時的加減速度Bu。CPU使加減速度Au和加減速度Bu都小于開始移動時的加減速度X。因此，數控裝置能夠降低在低速區間前后構件間滑動時產生的機械負載。

技術領域

本發明涉及數控裝置和控制方法。

背景技術

日本特許第6051937號公報所述的數控裝置能夠降低在換刀時使主軸頭升降的期間里構件與構件接觸時產生的聲音和機械負載。數控裝置在主軸頭上升時使主軸頭以最高速度開始移動，之后，使主軸頭在第一位置開始減速，在第二位置，使主軸頭的移動速度為低于最高速度的低速。第二位置是凸輪的凸輪面與設于立柱的前表面的輥接觸時主軸頭所在的位置，其中，該凸輪固定在設于主軸頭的內部的桿的一端部。當輥相對于凸輪面滑動時，桿進行擺動，對設于主軸的內部的把持機構進行操作，從而，解除對主軸上裝配的刀具的夾持。當主軸頭經過第二位置時，數控裝置將主軸頭的移動速度切換為最高速度。當主軸頭到達ATC原點后停止時，刀庫進行旋轉，將下一刀具定位于換刀位置。數控裝置在主軸頭下降時使主軸頭以最高速度開始移動，之后，使主軸頭在第三位置開始減速，在下一刀具向主軸裝配時的第四位置，使主軸頭的移動速度為低速。當主軸頭經過第四位置時，數控裝置將主軸頭的移動速度切換為最高速度。

上述數控裝置通過在換刀過程中的主軸頭上升時和下降時，使主軸頭的移動速度在構件與構件接觸時的第二位置和第四位置為低速，能夠降低換刀時產生的聲音和機械負載。但是，主軸頭移動時的加減速度是恒定的，無法變更。例如，在輥與凸輪面的曲線部接觸的區間，在輥的接觸方向上產生加速度，因此，會對凸輪施加由接觸方向的加速度乘以凸輪的質量算出的力。存在下述這樣的問題：當在輥與凸輪面的曲線部接觸的區間，主軸頭移動時的加減速度較大時，給凸輪造成的負載會變大。

發明內容

本發明的目的是，提供能夠降低在換刀動作時給機床造成的負載的數控裝置和控制方法。

技術方案1的數控裝置能夠控制機床，該機床具有：主軸頭，其設置為能夠在加工區域與ATC區域之間往返移動，加工區域是對被切削對象進行加工的區域，ATC區域是進行換刀的區域；移動機構，其以所述主軸頭能夠往返移動的方式支承所述主軸頭；及主軸，其以能夠旋轉的方式被所述主軸頭所支承，該主軸能夠保持刀具，該機床能夠通過使所述主軸頭在所述ATC區域內往返移動來實現換刀，換刀是將所述主軸上裝配的現用刀具更換成接下來要使用的下一刀具，該數控裝置具有能夠控制所述移動機構的動作的控制部，該數控裝置的特征在于，所述控制部具有設定部，該設定部設定為能夠變更所述主軸頭在所述ATC區域內移動時的加減速度。數控裝置能夠利用設定部自由設定在ATC區域內進行換刀時主軸頭進行移動時的加減速度。因此，數控裝置能夠通過適當變更主軸頭的速度模式，來減輕給機床造成的負載，且能夠縮短換刀時間。“加減速度”的概念包含加速時的加速度和減速時的加速度這兩種意思。

較佳的是，技術方案2的數控裝置的所述控制部具有低速區間設定部，該低速區間設定部設定低速區間，該低速區間是這樣的區間：將以第一速度開始移動的所述主軸頭的移動速度在所述ATC區域內切換為速度低于所述第一速度的第二速度，所述設定部具有：第一設定部，其設定在所述低速區間之前從所述第一速度向所述第二速度減速時的第一加減速度；及第二設定部，其設定在所述低速區間之后從所述第二速度向速度高于所述第二速度的第三速度加速時的第二加減速度。機床通過使主軸頭在ATC區域內往返移動來進行對刀具的拆裝。數控裝置通過在ATC區域內設置低速區間，能夠減輕為了換刀使得構件間碰撞所產生的撞擊。數控裝置能夠利用第一設定部和第二設定部自由設定低速區間前后的加減速度。因此，數控裝置能夠減輕為了換刀使得構件間相對滑動所給機床造成的負載，且能夠縮短換刀時間。低速區間被包含在ATC區域即可，也可以是，例如，設定為低速區間超出ATC區域。