專利名稱:數(shù)控床車及其棒材供給裝置的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及的是關(guān)于設(shè)在數(shù)控床車上的棒材供給裝置的控制方法。特別是在通過(guò)主軸的貫穿孔間隔等距離地、按所定長(zhǎng)度一段一段輸送長(zhǎng)棒材的同時(shí)進(jìn)行連續(xù)的產(chǎn)品加工的數(shù)控床車及其棒材供給裝置的控制方法。
裝備有這種棒材供給裝置的NC床車的構(gòu)成如圖9所示。
如圖所示,NC床車110包含以下構(gòu)成部分能在Z方向上自由進(jìn)退移動(dòng)的主軸臺(tái)113;形成有由主軸臺(tái)113支撐、且能夠進(jìn)行自由旋轉(zhuǎn)、并棒材W能夠沿主軸軸線C穿過(guò)的貫穿孔112a的主軸112;設(shè)置在主軸112前端的能夠夾住棒材W用的卡盤117;設(shè)置在主軸臺(tái)113前方(圖9的左方)的支持棒材W前端能夠自由旋轉(zhuǎn)的導(dǎo)向襯套116;裝載有多個(gè)刀具T的刀具臺(tái)114。
裝載在刀具臺(tái)114的刀具T,除了有對(duì)從導(dǎo)向襯套116突出的棒材W的前端進(jìn)行加工的車刀等外,還有切離棒材前端所形成的產(chǎn)品用穿透型車刀以及下文所述的與從棒材供給裝置120送出的棒材W的前端相接、在主軸軸線C上決定棒材W位置的刀具。
NC床車110的NC裝置115根據(jù)加工程序,控制主軸臺(tái)113和刀具臺(tái)114的移動(dòng)。
NC床車110中用于供給棒材W的棒材供給裝置120被設(shè)置在NC床車110的后方(圖9的右方)。
棒材供給裝置120中設(shè)有以下組成部分收納有多根棒材W的棒材收納部(圖中未顯示);將由該棒材收納部供給的棒材W裝載在主軸軸線C上的多個(gè)棒材支撐部128a、128b、128c;為防止在加工棒材W前端時(shí)長(zhǎng)棒材W發(fā)生彎曲,在每個(gè)棒材支撐部128a、128b、128c上設(shè)置能夠在中途夾住棒材W的防止振動(dòng)用卡盤129a、129b、129c。而且,在NC床車110主軸112的后端,也設(shè)置相同的防止振動(dòng)用卡盤129d。
在棒材供給裝置的后側(cè),設(shè)置有將裝載在棒材支撐部128a、128b、128c上的棒材W送向主軸112的送料器123。該送料器123的前端設(shè)置能夠夾住棒材W的后端、并能夠與棒材W一起旋轉(zhuǎn)的銷式卡盤123a。
送料器123通過(guò)驅(qū)動(dòng)部121能夠在主軸軸線C方向上進(jìn)退移動(dòng)。該驅(qū)動(dòng)部121是由馬達(dá)121a、由馬達(dá)121a驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的滑輪121b、和纏繞在滑輪121b上的皮帶121c構(gòu)成。
由上述棒材收納部的棒材W的供給、防止振動(dòng)用卡盤129a、129b、129c、129d的開(kāi)關(guān)、以及馬達(dá)121a的驅(qū)動(dòng),都是由設(shè)置在棒材供給裝置120上的控制裝置125控制。
由上述構(gòu)成的棒材供給裝置120,在將棒材W送出至主軸112時(shí)、以及加工棒材W途中,必須防止送料器123與防止振動(dòng)用卡盤129a、129b、129c、129d之間發(fā)生相互干涉。
因此,在開(kāi)始自動(dòng)加工前,操作者以手動(dòng)方式將送料器123移向主軸軸線C,并使送料器123的前端分別位于防止振動(dòng)用卡盤129a、129b、129c、129d前面的①~④處(參照?qǐng)D9),此時(shí)的送料器123的位置被記憶在控制裝置125中,同時(shí),設(shè)定當(dāng)送料器123到達(dá)位置①~④處時(shí),使分別與①~④相對(duì)應(yīng)的卡盤129a、129b、129c、129d處于打開(kāi)的狀態(tài)。
另外,關(guān)于棒材W的短切割處理(是指在開(kāi)始對(duì)所供給的棒材進(jìn)行加工時(shí),將加工精度低的棒材前端部分切落)的時(shí)機(jī)、和棒材W的交換時(shí)機(jī),也是在開(kāi)始自動(dòng)加工前,手工送出送料器123后,使送料器123的前端處于該時(shí)機(jī)的位置,由控制裝置125的儲(chǔ)存體等記憶下此時(shí)送料器123的位置。
在
圖10的流程圖中表示了上述各種設(shè)定的程序。
在自動(dòng)加工開(kāi)始前的設(shè)定階段中,在開(kāi)始設(shè)定(步驟S100)的同時(shí),由NC裝置115讀取加工程序(步驟S101),并輸入產(chǎn)品的加工數(shù)量及棒材的長(zhǎng)度(步驟S102、S103)。另外,將與棒材W的長(zhǎng)度及半徑相對(duì)應(yīng)的送出轉(zhuǎn)矩輸入至棒材供給裝置120的控制裝置125(步驟S104)。
接著,將防止振動(dòng)用卡盤129a~129d的打開(kāi)時(shí)機(jī)輸入控制裝置125中(步驟S105)。如上所述,該時(shí)機(jī)的輸入是通過(guò)以手動(dòng)方式將送料器123送到位置①~④處時(shí),輸入此時(shí)的送料器123的坐標(biāo)位置來(lái)進(jìn)行的。另外,在決定位置①~④時(shí)必須考慮加工時(shí)主軸臺(tái)113的最大行程。
與此相同,將棒材W的交換時(shí)、以及短切割處理時(shí)的送料器123的位置輸入控制裝置125(步驟S106)。
接著,輸入收納在棒材收納部(圖中未示)的棒材W的長(zhǎng)度是否相同(步驟S107)。
如果結(jié)束了以上輸入,則進(jìn)行數(shù)據(jù)設(shè)定,使NC裝置115或控制裝置125的儲(chǔ)存器記憶各個(gè)輸入值(步驟S108),開(kāi)始自動(dòng)加工(步驟S109)。
但是,就如上所述現(xiàn)有技術(shù)的棒材供給裝置120,由于操作者必須以手動(dòng)方式使送料器123分別位于①~④處,并輸入在位置①~④處時(shí)送料器123的坐標(biāo)位置至控制裝置125內(nèi),故不但在操作上很麻煩,還存在有從棒材W最初設(shè)定到開(kāi)始自動(dòng)加工為止花費(fèi)較長(zhǎng)時(shí)間的問(wèn)題。
另外,為了預(yù)防防止振動(dòng)用的卡盤129a~129d與送料器123之間發(fā)生干涉所設(shè)定的位置①~④的決定,必須考慮到主軸臺(tái)113在加工棒材W時(shí)的最大行程。該最大行程必須由操作者根據(jù)產(chǎn)品的長(zhǎng)度和加工程序來(lái)判斷,如果判斷結(jié)果不恰當(dāng)?shù)脑挘诩庸ぶ谢蛩统霭舨腤時(shí),就有可能在送料器123與防止振動(dòng)用卡盤129a~129d之間發(fā)生沖突等不測(cè)事件。
本發(fā)明考慮到以上的問(wèn)題點(diǎn),提供了通過(guò)最少的輸入操作能夠自動(dòng)設(shè)定防止振動(dòng)用卡盤的開(kāi)放時(shí)機(jī)、短切割處理的時(shí)機(jī)、和棒材的交換時(shí)機(jī)的、能夠減少輸入數(shù)據(jù)、縮短設(shè)定時(shí)間、減輕操作者的作業(yè)負(fù)擔(dān)、和加工時(shí)間的數(shù)控床車及其棒材供給裝置的控制方法。本發(fā)明的技術(shù)方案為解決以上問(wèn)題,本發(fā)明在數(shù)控床車上設(shè)置有以下部分主軸臺(tái),被主軸臺(tái)支撐且能夠自由旋轉(zhuǎn)的、由沿軸線的貫穿孔形成的主軸,裝載有刀具的刀具臺(tái),這些刀具對(duì)穿過(guò)上述貫穿孔并從主軸突出的棒材進(jìn)行加工,控制上述主軸臺(tái)或者刀具臺(tái)移動(dòng)的控制裝置。而棒材供給裝置則包括使承載在棒材支持部上的棒材按所定長(zhǎng)度一段一段地輸送向主軸的送料器123、和為防止承載在棒材支持部上的棒材在軸線上發(fā)生橫向振動(dòng)而設(shè)置的防止振動(dòng)用卡盤。另外,在上述控制裝置中預(yù)先設(shè)定防止振動(dòng)用卡盤的位置數(shù)據(jù)、棒材的長(zhǎng)度數(shù)據(jù)、加工棒材所得產(chǎn)品在軸線方向的長(zhǎng)度數(shù)據(jù)、以及將產(chǎn)品從棒材切離時(shí)的切斷加工的寬度數(shù)據(jù)。上述控制裝置通過(guò)推算送料器位置的裝置,在決定棒材位置時(shí)以及加工棒材時(shí),隨時(shí)推算出送料器的位置。根據(jù)被推算出的送料器位置以及預(yù)先設(shè)定的各種數(shù)據(jù),控制棒材對(duì)上述棒材支持部的供給、上述防止振動(dòng)用卡盤的開(kāi)關(guān)、以及棒材的輸送。
通過(guò)這種方法,棒材支持部根據(jù)NC床車控制裝置的指令,從棒材收納部接受棒材。當(dāng)承載在棒材支持部上的棒材處于自動(dòng)加工中、以及被輸送到主軸時(shí),由防止振動(dòng)用卡盤夾住棒材從而防止其扭曲。上述控制裝置通過(guò)推算送料器位置的裝置,在決定棒材的位置以及加工棒材時(shí),隨時(shí)推算送料器的位置,在其可能與送料器發(fā)生干涉的情況下,打開(kāi)防止振動(dòng)用卡盤。
另外,根據(jù)產(chǎn)品的長(zhǎng)度數(shù)據(jù)以及切割加工的寬度數(shù)據(jù),可以簡(jiǎn)單地判斷出加工一件產(chǎn)品將會(huì)消耗多少的棒材。例如,上述切斷加工的寬度數(shù)據(jù)可以由穿透型車刀的刀刃寬度來(lái)求出。由此,通過(guò)從最初的棒材長(zhǎng)度減去被消耗的棒材的長(zhǎng)度,就能夠求出加工后棒材的長(zhǎng)度數(shù)據(jù)。
而且,產(chǎn)品的長(zhǎng)度數(shù)據(jù)以及切斷加工的寬度數(shù)據(jù)可以由操作者手工輸入設(shè)定,也可以從加工產(chǎn)品用的加工程序中抽出。
上述推算送料器位置的裝置,能夠使用伺服機(jī)構(gòu)或者編碼。這樣,通過(guò)設(shè)置在使送料器移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)部中的馬達(dá)以及滑輪等的旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角度,可以推算出上述送料器的位置。
另外,通過(guò)設(shè)定的檢測(cè)裝置對(duì)被棒材支持部承載的棒材的前端是否到達(dá)規(guī)定位置進(jìn)行檢測(cè)。控制裝置根據(jù)上述檢測(cè)裝置檢測(cè)出棒材的前端時(shí)的送料器位置、和從加工程序中調(diào)取的產(chǎn)品長(zhǎng)度數(shù)據(jù)、以及切割加工的寬度數(shù)據(jù)判斷棒材的前端的位置,并通過(guò)上述驅(qū)動(dòng)部控制棒材的輸送和防止振動(dòng)用卡盤的開(kāi)關(guān)。
由此,通過(guò)在所定位置對(duì)棒材的前端進(jìn)行檢測(cè)的檢測(cè)裝置,操作者可以不必輸入棒材的長(zhǎng)度,而由設(shè)備自動(dòng)判定。進(jìn)一步而言,根據(jù)如上所述得到的棒材長(zhǎng)度、通過(guò)伺服機(jī)構(gòu)等檢測(cè)出的送料器位置,能夠簡(jiǎn)單地求出棒材的前端的位置。
而且,通過(guò)使用伺服馬達(dá),能夠使上述送料器與伴隨加工而移動(dòng)的棒材同步移動(dòng)。
另外,推算送料器位置的裝置是設(shè)置在控制裝置中的演算部。上述送料器送出的棒材的前端與位于所定位置的相接部件相接,上述演算部可以根據(jù)相接部件的位置數(shù)據(jù)、棒材的長(zhǎng)度數(shù)據(jù)、產(chǎn)品的長(zhǎng)度數(shù)據(jù)、以及切割加工的寬度數(shù)據(jù)求出送料器的位置。
根據(jù)此方法,在不使用伺服馬達(dá)等的情況下,在決定棒材位置時(shí)以及加工棒材時(shí),也能夠求得送料器的位置。
也就是說(shuō),在棒材的前端與處于預(yù)設(shè)位置的部件相接時(shí),通過(guò)上述相接部件的位置和棒材的長(zhǎng)度數(shù)據(jù),可以求出送料器的前端位置。另外,通過(guò)棒材的最初長(zhǎng)度減去產(chǎn)品的長(zhǎng)度和穿透型車刀的刀刃寬度,可以求得加工后的棒材長(zhǎng)度,再根據(jù)上述相接部件的位置和加工后的棒材長(zhǎng)度,可以求得由于加工產(chǎn)品送料器發(fā)生的位移移動(dòng)量。
進(jìn)一步而言,預(yù)先將產(chǎn)品的加工數(shù)量輸入上述控制裝置,并根據(jù)該加工數(shù)量,可以求得所需的棒材的根數(shù)、和棒材的預(yù)定余留長(zhǎng)度。此時(shí),通過(guò)根據(jù)產(chǎn)品的加工數(shù)量所得出的棒材的預(yù)定余留長(zhǎng)度,可以判斷是否繼續(xù)加工直至該根棒材被完全用盡。
另外,在棒材收納部中收納有長(zhǎng)度各異的多根棒材,預(yù)先將這些棒材的長(zhǎng)度數(shù)據(jù)輸入控制裝置中,并根據(jù)產(chǎn)品的長(zhǎng)度數(shù)據(jù)和產(chǎn)品的加工數(shù)量,能夠使棒材收納部供給的棒材滿足棒材在加工后的預(yù)定殘留長(zhǎng)度最小化的條件。
通過(guò)這種方法,能夠有效地使用棒材,降低加工成本。
本發(fā)明的數(shù)控床車包含有以下組成部分主軸臺(tái),被主軸臺(tái)支撐且能夠自由旋轉(zhuǎn)的、沿軸線形成有貫穿孔的主軸,裝有刀具的刀具臺(tái),控制上述主軸臺(tái)或者刀具臺(tái)移動(dòng)的控制裝置。其中刀具臺(tái)的刀具是與數(shù)控床車分別設(shè)置的,為防止棒材發(fā)生橫向振動(dòng),在預(yù)先設(shè)定的位置設(shè)防止振動(dòng)用卡盤,同時(shí),刀具臺(tái)的刀具對(duì)由棒材供給裝置通過(guò)主軸貫穿孔送來(lái)的棒材進(jìn)行加工,棒材供給裝置包含間隔地按所定長(zhǎng)度送出棒材的送料器。控制裝置通過(guò)推算送料器位置的裝置,在決定棒材位置以及加工棒材時(shí),隨時(shí)推算求出送料器的位置。根據(jù)求得的送料器位置、預(yù)先設(shè)定產(chǎn)品在軸線方向的長(zhǎng)度數(shù)據(jù)、和將產(chǎn)品從棒材上切離所需的切斷加工的寬度數(shù)據(jù),控制棒材對(duì)棒材支撐部的供給、防止振動(dòng)用卡盤的開(kāi)關(guān)、和輸送棒材。
綜上所述根據(jù)本發(fā)明,在僅僅輸入產(chǎn)品的加工數(shù)量的情況下,可以對(duì)棒材的交換時(shí)機(jī)、短切割處理的時(shí)機(jī)、棒材的輸送量、以及防止振動(dòng)用卡盤的開(kāi)關(guān)時(shí)機(jī)進(jìn)行自動(dòng)控制。
圖2的流程圖是對(duì)棒材供給裝置的控制方法的說(shuō)明,顯示了開(kāi)始自動(dòng)加工前各設(shè)定值的設(shè)定程序。
圖3的流程圖是對(duì)棒材供給裝置的控制方法的說(shuō)明,顯示了開(kāi)始自動(dòng)加工后的棒材供給裝置的操作程序。
圖4是NC裝置的顯示器中所表示的棒材供給裝置設(shè)定畫面的一例。
圖5所示的是在進(jìn)行短切割處理時(shí)主軸與送料器之間的關(guān)系。
圖6是本發(fā)明實(shí)施例2的裝配有棒材供給裝置的數(shù)控床車的主要部分的構(gòu)成簡(jiǎn)略圖。
圖7的流程圖是對(duì)棒材供給裝置的控制方法的說(shuō)明,顯示了開(kāi)始自動(dòng)加工后,棒材供給裝置的操作程序。
圖8是本發(fā)明的實(shí)施例3的裝配有棒材供給裝置的數(shù)控床車的主要部分的構(gòu)成簡(jiǎn)略圖。
圖9是現(xiàn)有技術(shù)的裝配有棒材供給裝置的數(shù)控床車的主要部分的構(gòu)成簡(jiǎn)略圖。
圖10的流程圖是對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的棒材供給裝置的控制方法的說(shuō)明,顯示了開(kāi)始自動(dòng)加工前各設(shè)定值的設(shè)定程序。
本發(fā)明的最佳實(shí)施例以下,參照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的具體實(shí)施例。實(shí)施例1圖1是裝配有棒材供給裝置的數(shù)控床車的部分構(gòu)成圖;圖2和圖3是用于說(shuō)明棒材供給裝置的控制程序流程圖,其中圖2說(shuō)明的是開(kāi)始自動(dòng)加工前各設(shè)定值的輸入和設(shè)定程序,圖3說(shuō)明的是開(kāi)始自動(dòng)加工后的棒材供給裝置的操作程序;圖4所示的是在NC裝置設(shè)定各種設(shè)定值時(shí)顯示器所表示的設(shè)定畫面圖;圖5所示的是在進(jìn)行短切割處理時(shí),主軸與送料器相互間的作用示意圖。
首先,按照?qǐng)D1對(duì)NC床車以及棒材供給裝置的構(gòu)成進(jìn)行說(shuō)明。
由于圖1的NC床車及棒材供給裝置的基本構(gòu)成與圖9所示的NC床車及棒材供給裝置相同,故對(duì)相同部位和相同部件標(biāo)以相同符號(hào),并省略該部位和該部件的詳細(xì)說(shuō)明。
在本發(fā)明中,NC床車110的NC裝置115控制棒材供給裝置120中的棒材W的供給、使送料器123移動(dòng)的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)、防止振動(dòng)用卡盤129a~129d的開(kāi)關(guān)。
另外,在該實(shí)施例中,使送料器123移動(dòng)的馬達(dá)是伺服馬達(dá)121a′。進(jìn)一步而言,就主軸臺(tái)113能夠在Z軸方向自由移動(dòng),根據(jù)NC裝置115的指令進(jìn)退移動(dòng)進(jìn)行說(shuō)明。[各種設(shè)定值的設(shè)定程序]下面,參照?qǐng)D1、圖2和圖4,說(shuō)明各種設(shè)定值的設(shè)定程序。
預(yù)先在NC裝置115分別進(jìn)行以下設(shè)定開(kāi)始加工時(shí)主軸臺(tái)113的最初位置O1、棒材供給裝置120的送料器123的原點(diǎn)位置O2、以及防止振動(dòng)用卡盤129a~129d的位置。
在開(kāi)始設(shè)定(步驟210)的同時(shí),NC裝置115讀入加工程序(步驟S11);操作者將產(chǎn)品的加工數(shù)量、加工產(chǎn)品時(shí)所使用的棒材W的長(zhǎng)度輸入NC裝置115中(步驟S12,S13);另外,輸入與棒材W半徑相對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)矩(步驟S14)、和收存在棒材收納部(圖中未示)中的棒材W的長(zhǎng)度是否相同(步驟S15)。
由產(chǎn)品的長(zhǎng)度和切割加工寬度的數(shù)據(jù)組成的穿透型車刀的刀刃寬度,可以在步驟S13中由操作者手工輸入,也可以從加工程序中自動(dòng)讀取。
結(jié)束了以上的輸入,則進(jìn)行數(shù)據(jù)設(shè)定,使輸入值記憶在NC裝置115的儲(chǔ)存器中(步驟S16)。NC裝置115根據(jù)所設(shè)定的各項(xiàng)數(shù)據(jù),演算求得加工一件產(chǎn)品所消耗棒材W的長(zhǎng)度(等于產(chǎn)品長(zhǎng)度與穿透型車刀的刀刃寬度之和)、防止振動(dòng)用卡盤129a~129d的開(kāi)放時(shí)機(jī)、所需棒材的數(shù)量、加工必要數(shù)量的產(chǎn)品后棒材W的殘留長(zhǎng)度、棒材W用盡時(shí)產(chǎn)品的可能加工數(shù)量、棒材W的交換時(shí)機(jī)等(步驟S17)。該演算結(jié)果如圖4所示,在NC裝置115顯示器的設(shè)定畫面130中表示(步驟S18),操作者根據(jù)該設(shè)定畫面130,能夠確認(rèn)設(shè)定的內(nèi)容有無(wú)錯(cuò)誤。
另外,操作者根據(jù)由NC裝置115演算求得的產(chǎn)品的可能加工數(shù)量,判斷是否需要加工產(chǎn)品至棒材W用盡為止(步驟S19)。在棒材W用盡為止來(lái)進(jìn)行加工的狀態(tài)下,從設(shè)定畫面130對(duì)產(chǎn)品的最終加工數(shù)量進(jìn)行確認(rèn)(步驟S20)。如果完成了以上的操作,就開(kāi)始自動(dòng)加工(步驟S21)。[自動(dòng)加工的程序]下面,參照?qǐng)D1、圖3和圖5對(duì)自動(dòng)加工的程序進(jìn)行說(shuō)明。
開(kāi)始自動(dòng)加工后,NC裝置115發(fā)出指令,從棒材收納部(圖中未示)中提取棒材W,并輸送到棒材支持部128a~128c(步驟S31)。將棒材W輸送到棒材支持部128a~128c后,關(guān)閉防止振動(dòng)用卡盤129a~129d,以?shī)A住棒材W(步驟S32)。
接著,NC裝置115驅(qū)動(dòng)伺服馬達(dá)121a’,并使送料器123開(kāi)始前進(jìn)。通過(guò)此送料器123的前進(jìn),棒材W的端部被送料器123上的銷式卡盤123a抓住,然后,棒材W與送料器123一起移動(dòng)(步驟S33,參照?qǐng)D5(a))。
NC裝置115根據(jù)伺服馬達(dá)121a’旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角度,判斷送料器123前端的位置。NC裝置115判斷送料器123是否到達(dá)了預(yù)先設(shè)定的防止振動(dòng)用卡盤129a~129d中的某一個(gè)打開(kāi)位置(步驟S34),判斷結(jié)果為肯定時(shí),發(fā)出指令打開(kāi)與該位置相對(duì)應(yīng)的防止振動(dòng)用卡盤(步驟S35)。
由上述棒材收納部供給的棒材W,其前端部分的尺寸精度以及加工精度往往很低。因此,在開(kāi)始加工產(chǎn)品前,有必要用穿透型車刀將加工精度低的棒材W的前端部分切落。為進(jìn)行該作業(yè),NC裝置115使送料器123前進(jìn),從而使棒材W的前端能夠到達(dá)導(dǎo)向襯套116內(nèi)部的預(yù)先設(shè)定位置(步驟S36,參照?qǐng)D5(b))。
另外,棒材W前端的位置能夠通過(guò)送料器123的位置加棒材W的最初長(zhǎng)度L0求得。
當(dāng)棒材W的前端到達(dá)上述預(yù)先設(shè)定的位置時(shí),NC裝置115停止伺服馬達(dá)121a’的運(yùn)轉(zhuǎn),并使送料器123停止移動(dòng),同時(shí),驅(qū)動(dòng)主軸112的卡盤117抓住棒材W(步驟S37)。
接著,使主軸臺(tái)113與送料器123同步移動(dòng)(步驟S38),棒材W的前端從導(dǎo)向襯套116僅突出預(yù)設(shè)的長(zhǎng)度(參照?qǐng)D5(c))。然后,裝載在刀具臺(tái)114上的穿透型車刀(圖5中以符號(hào)T1表示)從制品W的前端切除預(yù)設(shè)的長(zhǎng)度(步驟S39,參照?qǐng)D5(d)),并設(shè)定前端被切除時(shí)的棒材W長(zhǎng)度為L(zhǎng)1。另外,該步驟并不限于切除加工,也適用于使用端面加工的工具對(duì)產(chǎn)品W的前端進(jìn)行預(yù)設(shè)長(zhǎng)度的端面加工。
以上的操作過(guò)程結(jié)束后,NC裝置115打開(kāi)卡盤117,以解除卡盤117對(duì)棒材W的固定(步驟S40),并使主軸臺(tái)113移動(dòng)到開(kāi)始加工時(shí)的初期位置O1處(步驟S41,參照?qǐng)D5(e))。此時(shí),由于送料器123并未移動(dòng),故棒材W仍處于其前端被切除時(shí)的位置。在主軸臺(tái)113移動(dòng)到初期位置O1后,NC裝置115驅(qū)動(dòng)卡盤117夾住棒材W(步驟S42)。
然后,啟動(dòng)加工一件產(chǎn)品用的加工程序(步驟S43),在Z軸方向上使主軸臺(tái)113與送料器123同步移動(dòng),同時(shí),通過(guò)刀具開(kāi)始加工棒材W(步驟S44,參照?qǐng)D5(f)。圖5中該刀具以符號(hào)T2表示)。在主軸臺(tái)113與送料器123沿Z軸方向移動(dòng)的過(guò)程中,時(shí)常監(jiān)測(cè)送料器123的前端是否到達(dá)了預(yù)設(shè)的防止振動(dòng)用卡盤129a、129b、129c、129d中的任意打開(kāi)位置(步驟S45)。如果到達(dá)了上述的打開(kāi)位置,NC裝置115則發(fā)出指令,打開(kāi)與該位置對(duì)應(yīng)的防止振動(dòng)用卡盤(步驟S46)。
在主軸臺(tái)113與送料器123同步移動(dòng)的同時(shí),如果到達(dá)了預(yù)設(shè)的位置(步驟S47),判斷一個(gè)產(chǎn)品是否已經(jīng)加工成型(步驟S48),如果判斷結(jié)果為否定時(shí),則返回步驟S44繼續(xù)加工;如果判斷結(jié)果是肯定時(shí),由穿透型車刀將產(chǎn)品從棒材W上切離(步驟S49),于是,加工一件產(chǎn)品的加工程序結(jié)束了(步驟S50)。另外,此時(shí)棒材W的長(zhǎng)度等于開(kāi)始加工時(shí)的長(zhǎng)度L1減去產(chǎn)品的長(zhǎng)度1和穿透型車刀的刀刃寬度S(設(shè)定此時(shí)的長(zhǎng)度為L(zhǎng)2,即L2=L1-(1+S)。然后,以LK+1表示加工K件產(chǎn)品后的棒材W的殘留長(zhǎng)度,同樣,LK+1=LK-(1+S))。
NC裝置115統(tǒng)計(jì)產(chǎn)品的加工數(shù)量后,判斷該數(shù)量是否達(dá)到了預(yù)設(shè)的加工數(shù)量(步驟S51),如果判斷結(jié)果是達(dá)到了,則結(jié)束加工(步驟S52);如果判斷結(jié)果為未達(dá)到時(shí),根據(jù)棒材W的殘留長(zhǎng)度LK+1判斷是否需要進(jìn)行棒材W的交換(步驟S53)。對(duì)于是否需交換棒材W的判斷,可以通過(guò)比較預(yù)先設(shè)定的值與實(shí)際的殘留長(zhǎng)度LK+1,判斷殘留長(zhǎng)度LK+1是否小于預(yù)先設(shè)定的值;亦可以在對(duì)殘留長(zhǎng)度為L(zhǎng)K+1的棒材W進(jìn)行加工的情況下,判斷主軸臺(tái)112以及送料器123是否與導(dǎo)向襯套116或卡盤117發(fā)生干涉。
判斷沒(méi)有必要交換棒材W時(shí),返回步驟S40開(kāi)始加工其次的產(chǎn)品;判斷有必要交換棒材W時(shí),使主軸臺(tái)113與送料器123后退(步驟S54),并松開(kāi)夾住棒材W的卡盤117(步驟S55),使送料器123進(jìn)一步后退以廢棄殘材(步驟S56)。然后,返回步驟S31重復(fù)進(jìn)行其后的操作步驟。實(shí)施例2下面,參照?qǐng)D6和圖7對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例2進(jìn)行說(shuō)明。
根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思,使送料器123移動(dòng)的馬達(dá)也能適用于不具備有伺服原理和編碼裝置的情況。
本實(shí)施例2中所使用的使送料器123移動(dòng)的馬達(dá)121a是不具備伺服原理的普通馬達(dá)。另外,刀具臺(tái)114裝載有與被供給的棒材W的前端相接、并用于決定位置的相接部件的刀具T。該用于確定位置的刀具T可以通過(guò)與棒材W的前端相接來(lái)決定棒材W的位置。但并不僅僅限于使用確定位置專用的刀具,也可以使用穿透型車刀或切削車刀等其他用途的刀具。
參照?qǐng)D7的流程圖,對(duì)由上述構(gòu)成的數(shù)控床車的自動(dòng)加工程序進(jìn)行說(shuō)明。
棒材W由棒材收納部(圖中未示)供給到棒材支持部128a~128c(步驟S61),關(guān)閉防止振動(dòng)用卡盤129a~129d,并夾住棒材W(步驟S62)。
刀具臺(tái)114將決定位置用刀具T引出至規(guī)定位置,使刀具T位于導(dǎo)向襯套115前方的預(yù)設(shè)處(步驟S63,參照?qǐng)D6)。接著,NC裝置115根據(jù)所供給的棒材W的長(zhǎng)度(預(yù)先設(shè)定的)、棒材W前端與刀具T的相接點(diǎn)O4(參照?qǐng)D6)的位置,求得送料器123的移動(dòng)目標(biāo)位置O3(步驟S64)。該移動(dòng)目標(biāo)位置O3如圖6所示,可以由相接點(diǎn)O4的位置減去棒材W的長(zhǎng)度L來(lái)求得。
在送料器移動(dòng)到目標(biāo)位置O3的路途中,NC裝置115判斷是否有防止振動(dòng)用卡盤129a~129d中的任意一個(gè)存在(步驟S65)。如果在移動(dòng)過(guò)程中存在有會(huì)與送料器123發(fā)生干涉的防止振動(dòng)用卡盤的話,則打開(kāi)該防止振動(dòng)用卡盤(步驟S66)。
然后,驅(qū)動(dòng)馬達(dá)121a,使送料器123前進(jìn)。此時(shí),送料器123的銷式卡盤123a夾住棒材W的后端(步驟S67)。
棒材W的前端穿過(guò)主軸112和導(dǎo)向襯套116,與決定位置用刀具T相接(步驟S68),從而使限制棒材W和送料器123前進(jìn)的馬達(dá)121a超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。通過(guò)超負(fù)荷,NC裝置115使馬達(dá)121a停止運(yùn)轉(zhuǎn),同時(shí),驅(qū)動(dòng)卡盤117夾住棒材W(步驟S69)。然后,刀具臺(tái)114將穿透型車刀引出到規(guī)定位置。
另外,當(dāng)決定位置用刀具T與棒材W的前端相接時(shí),由于該刀具T對(duì)棒材W的反作用力將棒材W壓回去,故很難決定棒材W精密位置。在這種情況下,在使馬達(dá)121a停止后卡盤117夾住棒材W前,使決定位置用刀具T移向棒材W側(cè),與棒材W相接并將棒材W壓回去若干距離即可。
接著,使確定位置用的刀具T退避到相接點(diǎn)O4,使主軸臺(tái)113向前移動(dòng)規(guī)定的距離(步驟S71),從而使從導(dǎo)向襯套116突出的棒材W的長(zhǎng)度到達(dá)預(yù)先設(shè)定值。然后,裝載在刀具臺(tái)114上的穿透型車刀對(duì)產(chǎn)品W的前端進(jìn)行預(yù)設(shè)長(zhǎng)度的切割(步驟S72)。
結(jié)束了以上程序后,NC裝置115松開(kāi)夾住棒材W的卡盤117(步驟S73),使主軸臺(tái)113移動(dòng)至開(kāi)始加工時(shí)的初期位置O1處(步驟S74)。接著,NC裝置115驅(qū)動(dòng)卡盤117夾住棒材W(步驟S75)。
然后,啟動(dòng)加工一件產(chǎn)品的加工程序(步驟S76)。送料器123的前端位置可以由棒材W的前端與確定位置用的刀具T相接時(shí)的送料器123的前端位置(相當(dāng)于移動(dòng)目標(biāo)位置O3)加上主軸臺(tái)113的移動(dòng)距離來(lái)求得(步驟S77)。然后,在Z軸方向上使主軸臺(tái)113移動(dòng),同時(shí),開(kāi)始加工棒材W(步驟S78)。在加工棒材W時(shí),送料器123隨著與主軸臺(tái)113一起移動(dòng)的棒材W在Z軸方向上移動(dòng)。
在送料器123與棒材W一起在Z軸方向移動(dòng)的過(guò)程中,判斷送料器123的前端是否到達(dá)了預(yù)設(shè)的防止振動(dòng)用卡盤129a~129d中任意打開(kāi)位置(步驟S79)。如果到達(dá)該位置的話,NC裝置115發(fā)出指令,打開(kāi)與該位置相對(duì)應(yīng)的防止振動(dòng)用卡盤(步驟S80)。
在主軸臺(tái)113以及送料器123一起移動(dòng),到達(dá)預(yù)設(shè)的位置時(shí)(步驟S81),判斷是否結(jié)束了一件產(chǎn)品的加工成型(步驟S82)。如果沒(méi)結(jié)束,則返回步驟S77繼續(xù)加工。
如果結(jié)束了,使用穿透型車刀將產(chǎn)品從棒材W上切離(步驟S83)。于是,加工一件產(chǎn)品用的加工程序結(jié)束(步驟S84)。
NC裝置115統(tǒng)計(jì)加工的產(chǎn)品數(shù)量后,判斷該數(shù)量是否達(dá)到預(yù)先設(shè)定的加工數(shù)量(步驟S85)。如果達(dá)到了預(yù)先設(shè)定的數(shù)量,則結(jié)束加工(步驟S86)。
如果沒(méi)有達(dá)到預(yù)先設(shè)定的數(shù)量,根據(jù)棒材W的殘留長(zhǎng)度LK+1,判斷是否需要交換棒材W(步驟S87)。
判斷沒(méi)有必要交換棒材W時(shí),返回步驟S73開(kāi)始下件產(chǎn)品的加工。
判斷有必要交換棒材W時(shí),使主軸臺(tái)113與送料器123一起后退(步驟S88),松開(kāi)夾住棒材W的卡盤117(步驟S89),使送料器123進(jìn)一步后退以廢棄殘材(步驟S90)。實(shí)施例3下面,參照?qǐng)D8對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例3進(jìn)行說(shuō)明。
對(duì)圖8中與實(shí)施例1的圖1中相同的部分、相同的部件標(biāo)以相同符號(hào),并省略其詳細(xì)的說(shuō)明。
本實(shí)施例中,在棒材供給裝置120的防止振動(dòng)用卡盤129c的前方設(shè)置用于檢測(cè)棒材W前端的光電傳感器119,用以決定位置。
另外,在該實(shí)施例中,使送料器123移動(dòng)的馬達(dá)是與實(shí)施例1相同的伺服馬達(dá)121a’。
當(dāng)棒材W的前端橫穿過(guò)光電傳感器119前方時(shí),檢測(cè)信號(hào)由光電傳感器119發(fā)送到NC裝置115。NC裝置115根據(jù)伺服馬達(dá)121a’旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角度,判斷接受到上述檢測(cè)信號(hào)時(shí)送料器123的位置。并根據(jù)此送料器123的位置、預(yù)先設(shè)定的光電傳感器119的位置,可以求得供給至棒材支持部128a~128c的棒材W的最初長(zhǎng)度L0。
這樣,由于不需要操作者輸入棒材W的正確長(zhǎng)度,故操作者不需要精確地掌握棒材W的長(zhǎng)度,能夠進(jìn)一步減輕操作者的負(fù)擔(dān),以縮短加工時(shí)間。
另外,還能夠防止由于輸入錯(cuò)誤的棒材W長(zhǎng)度,而發(fā)生不良情況。
并且,由于能夠正確判斷棒材W的長(zhǎng)度,隨機(jī)供給長(zhǎng)度不等的棒材W也成為可能。
另外,在將已成為殘材的棒材W廢棄時(shí),通過(guò)使送料器123后退,直至光電傳感器119檢測(cè)到棒材W的前端的方法,能夠知道棒材W的殘留長(zhǎng)度。由此,能夠使棒材收納部按棒材W的殘留長(zhǎng)度進(jìn)行分類保管。
以上說(shuō)明了本發(fā)明的具體實(shí)施例,但是在實(shí)際運(yùn)用中并不限于以上所舉的實(shí)施例。
例如,在實(shí)施例3中,就檢測(cè)棒材前端用的傳感器舉了光電傳感器的例子,但作為基本要點(diǎn),只要能夠檢測(cè)出通過(guò)棒材前端時(shí)的動(dòng)作,也可以使用接近開(kāi)關(guān)等其他傳感器傳感器或開(kāi)關(guān)。
另外,在本發(fā)明中,棒材收納部將長(zhǎng)短各異的多根棒材W分類準(zhǔn)備。根據(jù)棒材收納部中儲(chǔ)備的棒材W的長(zhǎng)度、產(chǎn)品的加工數(shù)量、產(chǎn)品的長(zhǎng)度數(shù)據(jù)、以及切割加工的寬度數(shù)據(jù),NC裝置115可以求得能夠使棒材W的殘留長(zhǎng)度最小的長(zhǎng)度各異的棒材W的組合。
然后,通過(guò)按所得的組合供給棒材W,這樣能夠減少?gòu)U棄的殘材,進(jìn)行效率更高的加工。
根據(jù)本發(fā)明,能夠通過(guò)最少的輸入作業(yè),自動(dòng)設(shè)定防止振動(dòng)用卡盤的打開(kāi)時(shí)機(jī)、短切割處理的時(shí)機(jī)、以及交換棒材的時(shí)機(jī)。由此,在減少輸入量,縮短設(shè)定時(shí)間的同時(shí),能夠減輕操作者的作業(yè)負(fù)擔(dān),縮短加工時(shí)間。
產(chǎn)業(yè)利用本發(fā)明不僅僅限于具備有移動(dòng)型主軸臺(tái)的數(shù)控床車,也能夠適用于具備有固定型主軸臺(tái)的數(shù)控床車。另外,本發(fā)明除了適用于使用穿透型車刀切割棒材的數(shù)控床車外,也適用于使用激光射束或水射、電火花放電切割等切割棒材的數(shù)控床車。
權(quán)利要求
1.一種為數(shù)控床車的棒材供給裝置的控制方法,其中數(shù)控床車包括以下構(gòu)成主軸臺(tái),由主軸臺(tái)能夠自由旋轉(zhuǎn)支持、沿軸線形成有貫穿孔的主軸,裝載有能夠?qū)Υ┻^(guò)上述貫穿孔、并從主軸突出的棒材進(jìn)行加工的刀具的刀具臺(tái),控制上述主軸臺(tái)或刀具臺(tái)移動(dòng)的控制裝置;棒材供給裝置擁有以下部分使承載在棒材支持部上的棒材按所定的長(zhǎng)度、一段一段輸送向主軸的送料器,為防止承載在棒材支持部上的棒材在軸線上發(fā)生橫向振動(dòng)而設(shè)置的、用于把持棒材的防止振動(dòng)用卡盤;其特征在于在上述的控制裝置中,預(yù)先設(shè)定上述防止振動(dòng)用卡盤的位置數(shù)據(jù)、上述棒材的長(zhǎng)度數(shù)據(jù)、加工棒材所得產(chǎn)品在軸線方向上的長(zhǎng)度數(shù)據(jù)、和將產(chǎn)品從棒材切離的切斷加工的寬度數(shù)據(jù);上述控制裝置通過(guò)推算送料器位置的裝置,在決定棒材位置時(shí)、以及加工棒材時(shí),隨時(shí)推算出送料器的位置,并根據(jù)被推算出的送料器位置、和預(yù)先設(shè)定的各種數(shù)據(jù),來(lái)控制棒材供給至上述棒材支持部、上述防止振動(dòng)用卡盤的開(kāi)關(guān)、以及棒材的輸送。
2.如權(quán)利要求1所述的數(shù)控床車的棒材供給裝置的控制方法,其特征在于所說(shuō)的推算送料器位置的裝置,是用使上述送料器移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)部中所設(shè)的伺服機(jī)構(gòu)或者編碼,所說(shuō)的控制裝置通過(guò)設(shè)置在驅(qū)動(dòng)部上的旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角度,推算出上述送料器的位置。
3.如權(quán)利要求2所述的數(shù)控床車的棒材供給裝置的控制方法,其特征在于,承載在棒材支持部的棒材前端所定位置,是通過(guò)所設(shè)的決定位置的檢測(cè)裝置來(lái)檢測(cè)的;另外,所說(shuō)的控制裝置根據(jù)上述檢測(cè)裝置檢測(cè)出棒材的前端時(shí)的送料器位置、從加工程序中調(diào)取的產(chǎn)品長(zhǎng)度數(shù)據(jù)、以及切斷加工的寬度數(shù)據(jù),判斷棒材的前端的位置,并通過(guò)上述驅(qū)動(dòng)部控制棒材的輸送、和防止振動(dòng)用卡盤的開(kāi)關(guān)。
4.如權(quán)利要求2或3所述的數(shù)控床車的棒材供給裝置的控制方法,其特征在于使所說(shuō)的上述送料器與伴隨加工而移動(dòng)的棒材同步移動(dòng)。
5.如權(quán)利要求1所述的數(shù)控床車的棒材供給裝置的控制方法,其特征在于所說(shuō)的推算送料器位置的裝置是設(shè)置在控制裝置中的演算部,將用上述送料器送出的棒材的前端與位于所定位置的相接部件進(jìn)行相接,以使位置決定;然后上述演算部根據(jù)相接部件的位置數(shù)據(jù)、棒材的長(zhǎng)度數(shù)據(jù)、產(chǎn)品的長(zhǎng)度數(shù)據(jù)、以及切斷加工的寬度數(shù)據(jù)求出送料器的位置。
6.如權(quán)利要求1~5中任意一項(xiàng)所記載的數(shù)控床車的棒材供給裝置的控制方法,其特征在于在所說(shuō)的控制裝置中預(yù)先輸入產(chǎn)品的加工數(shù)量,然后根據(jù)該加工數(shù)量,求得所需棒材的根數(shù)、和棒材的預(yù)定余留長(zhǎng)度。
7.如權(quán)利要求6所述的數(shù)控床車的棒材供給裝置的控制方法,其特征在于從由產(chǎn)品的加工數(shù)量所得出的棒材的預(yù)定余留長(zhǎng)度中,判斷是否繼續(xù)加工直至該根棒材被完全用盡。
8.如權(quán)利要求1~7中任意一項(xiàng)所記載的數(shù)控床車的棒材供給裝置的控制方法,其特征在于在所說(shuō)的棒材收納部中收納有長(zhǎng)度各異的多根棒材,并在所說(shuō)的控制裝置中預(yù)先輸入這些棒材的長(zhǎng)度數(shù)據(jù),然后,根據(jù)產(chǎn)品的長(zhǎng)度數(shù)據(jù)和產(chǎn)品的加工數(shù)量,使棒材收納部供給的棒材滿足棒材在加工后的預(yù)定殘留長(zhǎng)度最小化的條件。
9.如權(quán)利要求1~8中任意一項(xiàng)所記載的數(shù)控床車的棒材供給裝置的控制方法,其特征在于所說(shuō)的切斷加工的寬度數(shù)據(jù),是根據(jù)穿透型車刀的刀刃寬度而定的。
10.一種數(shù)控床車,其包括以下構(gòu)成主軸臺(tái),由主軸臺(tái)能夠自由旋轉(zhuǎn)支持、沿軸線形成有貫穿孔的主軸,裝載有刀具的刀具臺(tái),控制上述主軸臺(tái)或刀具臺(tái)移動(dòng)的控制裝置;其特征在于所說(shuō)的刀具臺(tái)的刀具與上述數(shù)控床車分別設(shè)置,為防止棒材發(fā)生橫向振動(dòng),在預(yù)先設(shè)定的位置設(shè)置有用于把持棒材的防止振動(dòng)用卡盤,同時(shí),刀具臺(tái)的刀具對(duì)從棒材供給裝置中通過(guò)主軸貫穿孔送來(lái)的棒材進(jìn)行加工,其中棒材供給裝置含有能夠使棒材按所定的長(zhǎng)度一段一段送出的送料器;所說(shuō)的控制裝置通過(guò)推算送料器位置的裝置,在決定棒材位置時(shí)、以及加工棒材時(shí),隨時(shí)推算出送料器的位置,并根據(jù)被推算出的送料器位置、和預(yù)先設(shè)定的產(chǎn)品在軸線上的長(zhǎng)度數(shù)據(jù)、以及將產(chǎn)品從棒材上切離的切斷加工的寬度數(shù)據(jù),來(lái)控制棒材供給至上述棒材支持部、上述防止振動(dòng)用卡盤的開(kāi)關(guān)、以及棒材的輸送。
11.如權(quán)利要求10所述的數(shù)控床車,其特征在于所說(shuō)的推算送料器位置的裝置,是用使上述送料器移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)部中所設(shè)的伺服機(jī)構(gòu)或者編碼,所說(shuō)的控制裝置通過(guò)設(shè)置在驅(qū)動(dòng)部上的旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角度,推算出上述送料器的位置。
12.如權(quán)利要求10所述的數(shù)控床車,其特征在于所說(shuō)的推算送料器位置的裝置是設(shè)置在控制裝置中的演算部,將用上述送料器送出的棒材的前端與位于所定位置的相接部件進(jìn)行相接,以使位置決定;然后上述演算部根據(jù)相接部件的位置數(shù)據(jù)、棒材的長(zhǎng)度數(shù)據(jù)、產(chǎn)品的長(zhǎng)度數(shù)據(jù)、以及切斷加工的寬度數(shù)據(jù)求出送料器的位置。
13.如權(quán)利要求10~12中任意一項(xiàng)所記載的數(shù)控床車,其特征在于所說(shuō)的切斷加工的寬度數(shù)據(jù),是根據(jù)穿透型車刀的刀刃寬度而定的。
全文摘要
本發(fā)明提供了能夠使防止振動(dòng)用卡盤的打開(kāi)時(shí)機(jī)、短加工處理的時(shí)機(jī)、以及棒材交換的時(shí)機(jī)在最小的作業(yè)范圍內(nèi)自動(dòng)設(shè)定的棒材供給裝置的控制方法。NC床車110的控制裝置115從加工程序中調(diào)取產(chǎn)品的長(zhǎng)度數(shù)據(jù)(1)、和切斷加工的寬度數(shù)據(jù)(s),并根據(jù)這些數(shù)據(jù)推算出送料器123的位置;根據(jù)該送料器123的位置來(lái)控制棒材W向板材支持部128a~128c的供給、防止振動(dòng)用卡盤129a~129d的開(kāi)關(guān)、以及棒材W的輸送和交換。
文檔編號(hào)B23B13/02GK1392813SQ01803067
公開(kāi)日2003年1月22日 申請(qǐng)日期2001年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月26日
發(fā)明者佐佐木靖宏, 藤繩正 申請(qǐng)人:時(shí)至準(zhǔn)鐘表股份有限公司