計(jì)算機(jī)輔助加工機(jī)的伺服刀庫(kù)與刀塔的定位裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)一種計(jì)算機(jī)輔助加工機(jī)的伺服刀庫(kù)與刀塔的定位裝置，其包括至少一磁鐵、一磁性感測(cè)單元、一中央處理單元、一儲(chǔ)存單元及一斷電檢測(cè)電路。而該伺服刀庫(kù)與刀塔對(duì)應(yīng)刀具數(shù)量而等分成多個(gè)刀艙，并通過(guò)一伺服馬達(dá)帶動(dòng)一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)該伺服刀庫(kù)與刀塔作360度的旋轉(zhuǎn)，并通過(guò)一伺服驅(qū)動(dòng)器控制該伺服馬達(dá)依據(jù)該每個(gè)刀具作不等分割角度的旋轉(zhuǎn)以便取刀使用。本實(shí)用新型通過(guò)磁性的定位裝置應(yīng)用于該伺服刀庫(kù)與刀塔上，當(dāng)磁場(chǎng)產(chǎn)生變化后而解譯各刀艙的絕對(duì)位置，并于斷電前記錄下來(lái)，以大幅提高系統(tǒng)的安全與可靠度。
【專利說(shuō)明】計(jì)算機(jī)輔助加工機(jī)的伺服刀庫(kù)與刀塔的定位裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于計(jì)算機(jī)輔助加工機(jī)的控制系統(tǒng)的領(lǐng)域，特別是關(guān)于一種應(yīng)用于計(jì)算機(jī)輔助加工機(jī)的伺服刀庫(kù)與刀塔的定位裝置，當(dāng)機(jī)構(gòu)損壞或馬達(dá)異常時(shí)，能夠確實(shí)避免機(jī)臺(tái)損毀或亂刀情形發(fā)生。

【背景技術(shù)】
[0002]按，既有的碟型刀塔機(jī)構(gòu)通過(guò)一伺服馬達(dá)帶動(dòng)齒輪或傳動(dòng)機(jī)構(gòu)而使其旋轉(zhuǎn)，且該伺服馬達(dá)本身具有一編碼器，其通常采用增量型編碼器，或是八83絕對(duì)型編碼器等，以回授該碟型刀塔機(jī)構(gòu)的相對(duì)位置。然而，與該伺服馬達(dá)相連接的齒輪或傳動(dòng)機(jī)構(gòu)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)難免會(huì)產(chǎn)生背隙，或因減速比的誤差所產(chǎn)生的誤差量，造成實(shí)際該碟型刀塔機(jī)構(gòu)的角度與該伺服馬達(dá)編碼器間的回授量產(chǎn)生誤差；又或者是當(dāng)該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)已經(jīng)損壞，但該伺服馬達(dá)并無(wú)異常時(shí)，該編碼器仍會(huì)進(jìn)行圈數(shù)的計(jì)算并將其結(jié)果通知該伺服馬達(dá)的一驅(qū)動(dòng)器，使該驅(qū)動(dòng)器誤以為完成，但是，由于該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)并非位于正確的角度與位置上，故容易造成刀號(hào)錯(cuò)誤而使工件與主軸培林損毀，或是因?yàn)槎ㄎ徊徽_而造成刀夾或刀臂損毀，以上問(wèn)題對(duì)于既有的該碟型刀塔機(jī)構(gòu)可說(shuō)是相當(dāng)常見(jiàn)的損壞情況，因而造成廠商在維修時(shí)間及成本上的損失。
[0003]是以，本發(fā)明人遂積多年的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，在該齒輪或傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的末端安裝一絕對(duì)型編碼器，當(dāng)該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)損壞或是馬達(dá)異常時(shí)，仍可確?；厥谡_的刀號(hào)與角度位置，徹底解決傳統(tǒng)傳感器的計(jì)數(shù)問(wèn)題，或是安裝于該伺服馬達(dá)上所計(jì)算的相對(duì)位置，容易因該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)誤差損壞而導(dǎo)致的誤判情況，避免定位數(shù)據(jù)回授至該驅(qū)動(dòng)器的異常情況，造成機(jī)臺(tái)損毀或亂刀情形發(fā)生的窘境。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]有鑒于此，本實(shí)用新型的一目的，旨在提供一種計(jì)算機(jī)輔助加工機(jī)的伺服刀庫(kù)與刀塔的定位裝置，使安裝于一伺服馬達(dá)相連接的一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的末端，其是采用磁性感測(cè)的方式檢測(cè)刀號(hào)刀艙的正確位置，而能夠有效提高系統(tǒng)的可靠度的功效；并且，該定位裝置本身不需要電池記憶，故不需要更換或安裝電池，而兼具環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)。
[0005]為達(dá)上述目的，本實(shí)用新型的計(jì)算機(jī)輔助加工機(jī)的伺服刀庫(kù)與刀塔的定位裝置，其中該伺服刀庫(kù)與刀塔對(duì)應(yīng)刀具數(shù)量而等分成多個(gè)刀艙，并通過(guò)一伺服馬達(dá)帶動(dòng)一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)該伺服刀庫(kù)與刀塔作360度的旋轉(zhuǎn)，并通過(guò)一伺服驅(qū)動(dòng)器控制該伺服馬達(dá)依據(jù)該每個(gè)刀具作不等分割角度的旋轉(zhuǎn)以便取刀使用，該定位裝置包括:至少一磁鐵，設(shè)于該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上，使該磁鐵可隨著該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)作同步旋轉(zhuǎn)；一磁性感測(cè)單元，設(shè)于該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的一側(cè)且對(duì)應(yīng)該磁鐵的位置，該磁性感測(cè)單元可檢測(cè)該磁鐵旋轉(zhuǎn)后的磁性變化，并解譯出對(duì)應(yīng)旋轉(zhuǎn)后的絕對(duì)位置(在計(jì)算機(jī)數(shù)字控制機(jī)床領(lǐng)域中，刀艙的位置都是事先被定義好的，故能夠產(chǎn)生絕對(duì)位置及絕對(duì)角度位置，表示旋轉(zhuǎn)后的刀艙位置與定義的刀艙位置間的相對(duì)位置)的一信號(hào)數(shù)據(jù)；一中央處理單元，分別電性連接該磁性感測(cè)單元及該伺服驅(qū)動(dòng)器，供接收該信號(hào)數(shù)據(jù)而運(yùn)算每一該刀艙于正確位置(事先定義好的刀艙應(yīng)該位于的位置)時(shí)的角度增減值，進(jìn)而產(chǎn)生對(duì)應(yīng)該信號(hào)數(shù)據(jù)的一定位數(shù)據(jù)，并將該定位數(shù)據(jù)傳輸至該伺服驅(qū)動(dòng)器；一儲(chǔ)存單元，電性連接該中央處理單元，以供儲(chǔ)存斷電前每一該刀艙對(duì)應(yīng)的絕對(duì)角度位置的該定位數(shù)據(jù)；及一斷電檢測(cè)電路，電性連接該中央處理單元及該儲(chǔ)存單元，該斷電檢測(cè)電路檢測(cè)系統(tǒng)電源是否正確或是斷電發(fā)生，若發(fā)生則通知該中央處理單元將該定位數(shù)據(jù)儲(chǔ)放于該儲(chǔ)存單元內(nèi)。
[0006]于一實(shí)施例中，該磁性感測(cè)單元是依據(jù)該磁鐵的磁性大小而解譯出4096 (12811)個(gè)絕對(duì)位置的該信號(hào)數(shù)據(jù)，以準(zhǔn)確地記錄絕對(duì)角度位置。應(yīng)注意的是，該磁性感測(cè)單元可以設(shè)定為當(dāng)該伺服刀庫(kù)或刀塔轉(zhuǎn)動(dòng)一圈產(chǎn)生一次的該信號(hào)數(shù)據(jù)(即1:1),或可設(shè)定為每轉(zhuǎn)動(dòng)一把刀具間隔時(shí)產(chǎn)生一次的該信號(hào)數(shù)據(jù)⑶:1，且~為刀具數(shù)量)。
[0007]于另一實(shí)施例中，該儲(chǔ)存單元選自如:電子抹除式可復(fù)寫(xiě)只讀存儲(chǔ)器(￡1601:1-1'&8^131616 1^68(1-01117及閃存
1^01)其中之一，因而可于斷電重新啟動(dòng)后，快速讀取前次記錄于該儲(chǔ)存單元內(nèi)的該定位數(shù)據(jù)，并與開(kāi)機(jī)后的磁場(chǎng)變化解析開(kāi)機(jī)后的角度正確性。
[0008]于一實(shí)施例中，該中央處理單元通過(guò)利用1？3422作3485傳輸總線電性連接至該伺服驅(qū)動(dòng)器，以將正確的該定位數(shù)據(jù)傳輸給該伺服驅(qū)動(dòng)器，作為該伺服馬達(dá)旋轉(zhuǎn)時(shí)的依據(jù)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的配置示意圖；
[0010]圖2為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的硬件方塊圖。
[0011]附圖標(biāo)記說(shuō)明:1-伺服刀庫(kù)與刀塔刀艙；12-伺服馬達(dá)；13-傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；14-伺服驅(qū)動(dòng)器；2-定位裝置；21-磁鐵；22-磁性感測(cè)單元；23-中央處理單元；24-儲(chǔ)存單元；25-斷電檢測(cè)電路。

【具體實(shí)施方式】
[0012]為使清楚了解本實(shí)用新型的內(nèi)容，以下配合附圖進(jìn)行說(shuō)明，敬請(qǐng)參閱。
[0013]請(qǐng)參閱圖1、2，為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的配置示意圖及其硬件方塊圖。如圖中所示，本實(shí)用新型的計(jì)算機(jī)輔助加工機(jī)的伺服刀庫(kù)與刀塔的定位裝置，其中該伺服刀庫(kù)與刀塔1對(duì)應(yīng)刀具數(shù)量而等分成多個(gè)刀艙11，并通過(guò)一伺服馬達(dá)12帶動(dòng)一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)13帶動(dòng)該伺服刀庫(kù)與刀塔1作360度的旋轉(zhuǎn)，并通過(guò)一伺服驅(qū)動(dòng)器14控制該伺服馬達(dá)12依據(jù)該每個(gè)刀具作不等分割角度的旋轉(zhuǎn)以便取刀使用，該定位裝置2包括至少一磁鐵21、一磁性感測(cè)單元22、一中央處理單元23、一儲(chǔ)存單元24及一斷電檢測(cè)電路25。
[0014]其中該磁鐵21設(shè)于該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)13上，使該磁鐵21可隨著該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)13作同步旋轉(zhuǎn)，其實(shí)際采用一個(gè)極對(duì)的方式進(jìn)行安裝。
[0015]該磁性感測(cè)單元22固設(shè)于該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)13的一側(cè)且對(duì)應(yīng)該磁鐵21的位置，藉該磁性感測(cè)單元22可檢測(cè)該磁鐵旋轉(zhuǎn)后的磁性變化(包括磁性變化及磁場(chǎng)的大小)而解譯出對(duì)應(yīng)旋轉(zhuǎn)后的4096 (12811)個(gè)絕對(duì)位置的信號(hào)數(shù)據(jù)。應(yīng)注意的是，該磁性感測(cè)單元22可根據(jù)該磁鐵21的設(shè)置位置不同，而可以設(shè)定為當(dāng)該伺服刀庫(kù)或刀塔1轉(zhuǎn)動(dòng)一圈產(chǎn)生一次的該信號(hào)數(shù)據(jù)(即1:1)，或可設(shè)定為每轉(zhuǎn)動(dòng)一把刀具(也就是該相鄰二刀艙11間的間隔距離)間隔時(shí)產(chǎn)生一次的該信號(hào)數(shù)據(jù)⑶:1，且~為刀具數(shù)量
[0016]該中央處理單元23選用一般常見(jiàn)的微處理器(1⑶)，其分別電性連接該磁性感測(cè)單元22及該伺服驅(qū)動(dòng)器14，供以接收該信號(hào)數(shù)據(jù)而運(yùn)算該每一刀艙11于正確位置時(shí)的角度增減值，進(jìn)而產(chǎn)生對(duì)應(yīng)該信號(hào)數(shù)據(jù)的一定位數(shù)據(jù)，并將該定位數(shù)據(jù)傳輸至該伺服驅(qū)動(dòng)器14進(jìn)行通訊溝通；于此實(shí)施例中，本實(shí)用新型的該中央處理單元23通過(guò)利用舊422傳輸總線電性連接至該伺服驅(qū)動(dòng)器14，以將正確的該定位數(shù)據(jù)傳輸給該伺服驅(qū)動(dòng)器14，作為該伺服馬達(dá)12旋轉(zhuǎn)時(shí)的依據(jù)。
[0017]該儲(chǔ)存單元24選自如:電子抹除式可復(fù)寫(xiě)只讀存儲(chǔ)器
？1~0狀咖111^316 1^68(1-01117 161110^及閃存(513811 001)其中之一，其電性連接該中央處理單元23，以供儲(chǔ)存斷電前該每一刀艙11對(duì)應(yīng)的絕對(duì)角度位置的該定位數(shù)據(jù)。
[0018]該斷電檢測(cè)電路25分別電性連接該中央處理單元23及該儲(chǔ)存單元24，該斷電檢測(cè)電路25檢測(cè)系統(tǒng)電源是否正確或是斷電發(fā)生，若發(fā)生則通知該中央處理單元23將該等定位數(shù)據(jù)儲(chǔ)放于該儲(chǔ)存單元24內(nèi)。
[0019]由于該伺服刀庫(kù)與刀塔1經(jīng)常必須使用如:減速機(jī)構(gòu)作為該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)13而用來(lái)傳輸該伺服馬達(dá)12的動(dòng)力，供以帶動(dòng)該伺服刀庫(kù)與刀塔1進(jìn)行旋轉(zhuǎn)換刀，并通過(guò)該斷電檢測(cè)電路25在需要于斷電時(shí)記憶斷電前的最后使用的該刀艙11的絕對(duì)角度位置的該定位數(shù)據(jù)，而儲(chǔ)存于該儲(chǔ)存單元24內(nèi)。
[0020]當(dāng)系統(tǒng)重新供電后，該伺服驅(qū)動(dòng)器則通過(guò)1^422/1^485傳輸匯流讀取斷電前的該定位數(shù)據(jù)，并且與目前的絕對(duì)角度位置及該刀艙11的刀號(hào)位置進(jìn)行比對(duì)，以確保系統(tǒng)的該刀艙11的號(hào)碼與絕對(duì)角度正確，使該伺服驅(qū)動(dòng)器14會(huì)依據(jù)這些數(shù)據(jù)控制該伺服馬達(dá)12運(yùn)轉(zhuǎn)至正確的該刀艙11的刀號(hào)與絕對(duì)位置。而本實(shí)用新型的該伺服驅(qū)動(dòng)器14會(huì)按照用戶設(shè)定安裝位置的減速比參數(shù)傳輸至該磁性感測(cè)單元22內(nèi)作為該刀艙11的位置增減的依據(jù)，將大大提高系統(tǒng)的安全與可靠度。再者，由于本實(shí)用新型采用該磁鐵21及該磁性感測(cè)單元22作為檢測(cè)定位的主要手段，故完全不需要電池記憶角度，除了提高系統(tǒng)可靠度外并兼具環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)，不需更換與安裝電池，避免停機(jī)維修或更換電池的窘境。
[0021]以上所述，僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非用以限定本實(shí)用新型實(shí)施的范圍，故該所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中具有通常知識(shí)者，或是熟悉此技術(shù)作出等效或輕易的變化，在不脫離本實(shí)用新型的精神與范圍下所作的均等變化與修飾，皆涵蓋于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種計(jì)算機(jī)輔助加工機(jī)的伺服刀庫(kù)與刀塔的定位裝置，其特征在于，其中該伺服刀庫(kù)與刀塔對(duì)應(yīng)刀具數(shù)量而等分成多個(gè)刀艙，并通過(guò)一伺服馬達(dá)帶動(dòng)一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)該伺服刀庫(kù)與刀塔作360度的旋轉(zhuǎn)，并通過(guò)一伺服驅(qū)動(dòng)器控制該伺服馬達(dá)依據(jù)該每個(gè)刀具作不等分割角度的旋轉(zhuǎn)以便取刀使用，該定位裝置包括: 至少一磁鐵，設(shè)于該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上，使該磁鐵隨著該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)作同步旋轉(zhuǎn)； 一磁性感測(cè)單元，設(shè)于該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的一側(cè)且對(duì)應(yīng)該磁鐵的位置，該磁性感測(cè)單元檢測(cè)該磁鐵旋轉(zhuǎn)后的磁性變化，并解譯出對(duì)應(yīng)旋轉(zhuǎn)后的各刀艙絕對(duì)位置的一信號(hào)數(shù)據(jù)； 一中央處理單元，分別電性連接該磁性感測(cè)單元及該伺服驅(qū)動(dòng)器，供接收該信號(hào)數(shù)據(jù)而運(yùn)算每一該刀艙于正確位置時(shí)的角度增減值，進(jìn)而產(chǎn)生對(duì)應(yīng)該信號(hào)數(shù)據(jù)的一定位數(shù)據(jù)，并將該定位數(shù)據(jù)傳輸至該伺服驅(qū)動(dòng)器； 一儲(chǔ)存單元，電性連接該中央處理單元，以供儲(chǔ)存斷電前每一該刀艙對(duì)應(yīng)的絕對(duì)角度位置的該定位數(shù)據(jù)；及 一斷電檢測(cè)電路，電性連接該中央處理單元及該儲(chǔ)存單元，該斷電檢測(cè)電路檢測(cè)系統(tǒng)電源是否正確或是斷電發(fā)生，若發(fā)生，則該中央處理單元將該定位數(shù)據(jù)儲(chǔ)放于該儲(chǔ)存單元內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的計(jì)算機(jī)輔助加工機(jī)的伺服刀庫(kù)與刀塔的定位裝置，其特征在于，該磁性感測(cè)單元依據(jù)該磁鐵的磁性大小而解譯出4096個(gè)絕對(duì)位置的該信號(hào)數(shù)據(jù)。
3.如權(quán)利要求1所述的計(jì)算機(jī)輔助加工機(jī)的伺服刀庫(kù)與刀塔的定位裝置，其特征在于，該儲(chǔ)存單元選自:電子抹除式可復(fù)寫(xiě)只讀存儲(chǔ)器及閃存其中之一。
4.如權(quán)利要求1所述的計(jì)算機(jī)輔助加工機(jī)的伺服刀庫(kù)與刀塔的定位裝置，其特征在于，該中央處理單元利用RS422/RS485傳輸總線電性連接至該伺服驅(qū)動(dòng)器。
【文檔編號(hào)】B23Q3/16GK204195363SQ201420577750
【公開(kāi)日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年10月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月8日
【發(fā)明者】陳昆宏 申請(qǐng)人:陳昆宏, 野力機(jī)電實(shí)業(yè)有限公司