機床和工具更換方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種對收納于收納部的工具和安裝于主軸的工具進(jìn)行更換的機床和工具更換方法。機床計算同主軸的繞軸目標(biāo)位置與當(dāng)前位置之間的差相應(yīng)的值，并計算所計算出的差分值的累積值。切換部在根據(jù)差分值和累積值這兩者進(jìn)行的主軸馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)控制與在不使用累積值的情況下根據(jù)差分值進(jìn)行的主軸馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)控制之間切換。從加工位置到切換位置，機床的切換部根據(jù)差分值和累積值進(jìn)行主軸馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)控制，從切換位置到更換位置，機床的切換部根據(jù)差分值進(jìn)行旋轉(zhuǎn)控制。即使在將非旋轉(zhuǎn)工具安裝于主軸的情況下執(zhí)行工具更換，機床也能避免過量的負(fù)載作用于使主軸旋轉(zhuǎn)的馬達(dá)等。
【專利說明】
機床和工具更換方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種對收納于收納部的工具和安裝于主軸的工具進(jìn)行更換的機床和工具更換方法。

【背景技術(shù)】
[0002]機床包括主軸、支撐部和工具庫。主軸用于安裝工具。支撐部支撐工件，并能繞上下軸旋轉(zhuǎn)。工具庫收納安裝于主軸的工具。工具包括旋轉(zhuǎn)工具和非旋轉(zhuǎn)工具。旋轉(zhuǎn)工具與主軸一起旋轉(zhuǎn)。非旋轉(zhuǎn)工具固定于支撐主軸的主軸頭，因此不旋轉(zhuǎn)。在將旋轉(zhuǎn)工具安裝于主軸時，工件不繞上下軸旋轉(zhuǎn)。通過將工件固定于支撐部并使主軸旋轉(zhuǎn)，機床對工件進(jìn)行加工。在將非旋轉(zhuǎn)工具安裝于主軸時，工件與支撐部一起繞上下軸旋轉(zhuǎn)，機床對工件進(jìn)行車削加工。
[0003]主軸具有鍵。旋轉(zhuǎn)工具和非旋轉(zhuǎn)工具具有與鍵卡合的鍵槽。通過鍵與鍵槽卡合，將旋轉(zhuǎn)工具和非旋轉(zhuǎn)工具安裝于主軸。日本專利特許第4543746號的機床在支撐主軸的主軸頭上形成有突出部，在非旋轉(zhuǎn)工具上形成有與上述突出部卡合的槽。通過非旋轉(zhuǎn)工具的槽與突出部卡合，非旋轉(zhuǎn)工具固定于主軸頭而不繞主軸的軸旋轉(zhuǎn)。
[0004]工具庫以將主軸位于原點作為前提的朝向收納工具。因此，在執(zhí)行工具更換之前，機床執(zhí)行使主軸位于原點的處理。在為更換工具而使主軸朝原點的位置(下面稱為原點位置)旋轉(zhuǎn)時，機床根據(jù)原點位置和主軸的繞軸當(dāng)前位置之間的差分，對使主軸旋轉(zhuǎn)的馬達(dá)進(jìn)行反饋控制。反饋控制計算出原點位置與當(dāng)前位置之間的差分的累積值。通過進(jìn)行考慮了累積值的反饋控制，機床能使主軸朝原點位置的旋轉(zhuǎn)高速化、高精度化等。
[0005]在主軸上安裝有非旋轉(zhuǎn)工具時，機床也進(jìn)行主軸的原點對位。在主軸上安裝有非旋轉(zhuǎn)工具時，如上所述，主軸不能旋轉(zhuǎn)。因此，非旋轉(zhuǎn)工具和主軸的位置是一致的，沒有問題。但是，安裝有非旋轉(zhuǎn)工具的主軸有時會在稍微偏離原點位置的位置固定。原因是非旋轉(zhuǎn)工具的形狀誤差或非旋轉(zhuǎn)工具的安裝動作誤差等。在上述情況下，在進(jìn)行主軸的原點對位時，由于非旋轉(zhuǎn)工具不繞主軸的軸旋轉(zhuǎn)，因此有時會對使主軸旋轉(zhuǎn)的馬達(dá)施加不需要的負(fù)載。此外，在根據(jù)主軸的原點位置與當(dāng)前位置之間的差分的累積值進(jìn)行反饋控制時，存在會對馬達(dá)施加過大負(fù)載的問題。這是因為，即使是主軸從原點位置稍微偏移，也會在偏移累積的情況下對馬達(dá)進(jìn)行控制。在對馬達(dá)施加過大負(fù)載的狀態(tài)下將非旋轉(zhuǎn)工具從主軸拆下而使主軸處于能旋轉(zhuǎn)狀態(tài)時，馬達(dá)會使主軸旋轉(zhuǎn)。因此，存在主軸的位置會大幅度偏離原點位置的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種即使在將非旋轉(zhuǎn)工具安裝于主軸的情況下執(zhí)行工具更換，也能避免過量的負(fù)載作用于使主軸旋轉(zhuǎn)的馬達(dá)等的機床和工具更換方法。
[0007]技術(shù)方案I的機床包括主軸、收納部和控制裝置，上述主軸供工具安裝以對工件進(jìn)行加工，上述收納部收納安裝于上述主軸的工具，上述控制裝置對安裝于上述主軸的工具與收納于上述收納部的工具之間的更換進(jìn)行控制，上述控制裝置具有第一位置控制部和第二位置控制部，上述第一位置控制部在進(jìn)行工具的更換之前使上述主軸旋轉(zhuǎn)至繞軸的特定位置，上述第二位置控制部使上述主軸從工件的加工位置移動至進(jìn)行工具更換的更換位置，上述第一位置控制部包括:第一計算部，該第一計算部計算同上述主軸的繞軸位置與上述特定位置之間的差相應(yīng)的值；第二計算部，該第二計算部計算上述第一計算部計算出的值的累積值；以及切換部，該切換部在根據(jù)上述第一計算部計算出的值進(jìn)行上述主軸的旋轉(zhuǎn)控制與根據(jù)上述第一計算部計算出的值和上述第二計算部計算出的累積值進(jìn)行上述主軸的旋轉(zhuǎn)控制之間切換。
[0008]在技術(shù)方案2的機床中，上述切換部進(jìn)行控制的切換，以在通過上述第二位置控制部而移動的上述主軸的位置處在從上述加工位置到該加工位置與上述更換位置之間的規(guī)定位置的范圍內(nèi)時，根據(jù)上述第一計算部計算出的值和上述第二計算部計算出的累積值進(jìn)行上述主軸的旋轉(zhuǎn)控制，而在通過上述第二位置控制部而移動的上述主軸的位置處在從上述規(guī)定位置到上述更換位置的范圍內(nèi)時，根據(jù)上述第一計算部計算出的值進(jìn)行上述主軸的旋轉(zhuǎn)控制。
[0009]在技術(shù)方案3的機床中，在通過工具更換將工具從上述主軸拆下之前，上述切換部從根據(jù)上述第一計算部計算出的值和上述第二計算部計算出的累積值進(jìn)行上述主軸的旋轉(zhuǎn)控制朝根據(jù)上述第一計算部計算出的值進(jìn)行上述主軸的旋轉(zhuǎn)控制切換。
[0010]在技術(shù)方案4的機床中，上述主軸能安裝通過該主軸的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行加工的旋轉(zhuǎn)工具和在不旋轉(zhuǎn)的情況下進(jìn)行加工的非旋轉(zhuǎn)工具，上述機床包括工具判定部，該工具判定部對安裝于上述主軸的工具是上述旋轉(zhuǎn)工具還是上述非旋轉(zhuǎn)工具進(jìn)行判定，在上述工具判定部判定為是上述旋轉(zhuǎn)工具時，上述切換部切換成根據(jù)上述第一計算部計算出的值和上述第二計算部計算出的累積值進(jìn)行上述主軸的旋轉(zhuǎn)控制，在上述工具判定部判定為是上述非旋轉(zhuǎn)工具時，上述切換部切換成根據(jù)上述第一計算部計算出的值進(jìn)行上述主軸的旋轉(zhuǎn)控制。
[0011]技術(shù)方案5的工具更換方法對安裝于主軸的工具和收納部所收納的工具進(jìn)行更換，在執(zhí)行工具的更換之前，使上述主軸旋轉(zhuǎn)到繞軸的特定位置，并使上述主軸從軸向的對工件進(jìn)行加工的加工位置移動至進(jìn)行工具更換的更換位置，上述工具更換方法計算同上述主軸的繞軸位置與上述特定位置之間的差相應(yīng)的值即差分值，計算所計算出的差分值的累積值，在使上述主軸旋轉(zhuǎn)至繞軸的特定位置時，在根據(jù)計算出的差分值進(jìn)行上述主軸的旋轉(zhuǎn)控制與根據(jù)計算出的差分值和上述累積值進(jìn)行上述主軸的旋轉(zhuǎn)控制之間切換。
[0012]機床計算同繞軸的主軸的當(dāng)前位置與特定位置的差相應(yīng)的值，并計算所計算出的值的累積值。特定位置例如是主軸的原點位置，且是更換工具時主軸應(yīng)處的位置。機床在根據(jù)與差相應(yīng)的值進(jìn)行的主軸的旋轉(zhuǎn)控制和根據(jù)與差相應(yīng)的值及其累積值進(jìn)行的主軸的旋轉(zhuǎn)控制之間切換。機床能根據(jù)需要來切換主軸的旋轉(zhuǎn)控制方法，以不根據(jù)累積值進(jìn)行主軸的旋轉(zhuǎn)控制。即機床能防止因根據(jù)累積值進(jìn)行旋轉(zhuǎn)控制而對安裝有非旋轉(zhuǎn)工具的主軸施加過大負(fù)載。
[0013]機床在主軸的軸向上的、對工件進(jìn)行加工的加工位置與進(jìn)行工具更換的更換位置之間的規(guī)定位置對主軸的旋轉(zhuǎn)控制進(jìn)行切換。從加工位置到規(guī)定位置，機床根據(jù)與差分相應(yīng)的值及其累積值進(jìn)行旋轉(zhuǎn)控制。從規(guī)定位置到更換位置，機床根據(jù)與差分相應(yīng)的值進(jìn)行旋轉(zhuǎn)控制。規(guī)定位置可設(shè)定成以下位置:在該位置，例如在同時進(jìn)行安裝有旋轉(zhuǎn)工具的主軸的繞軸對位和主軸沿軸向從加工位置朝更換位置的移動時，能充分完成主軸的繞軸對位。
[0014]在進(jìn)行安裝有旋轉(zhuǎn)工具的主軸的對位時，機床根據(jù)累積值進(jìn)行旋轉(zhuǎn)控制，因此，能實現(xiàn)高速且高精度的對位。在主軸的對位完畢后，機床切換控制方法，以不根據(jù)累積值進(jìn)行旋轉(zhuǎn)控制。因此，即使在主軸上安裝有非旋轉(zhuǎn)工具，也不會對主軸施加因累積值引起的過大負(fù)載。
[0015]在規(guī)定位置切換控制時，無論是旋轉(zhuǎn)工具還是非旋轉(zhuǎn)工具，機床只需通過相同的方法進(jìn)行切換即可。因此，機床不必對安裝于主軸的工具是旋轉(zhuǎn)工具還是非旋轉(zhuǎn)工具進(jìn)行判定。
[0016]機床至少在為更換工具而將工具從主軸拆下之前進(jìn)行旋轉(zhuǎn)控制的切換。機床從根據(jù)與差相應(yīng)的值及其累積值進(jìn)行旋轉(zhuǎn)控制朝根據(jù)與差相應(yīng)的值進(jìn)行旋轉(zhuǎn)控制切換。因此，在將工具拆下時，不根據(jù)累積值進(jìn)行控制。在為更換而將非旋轉(zhuǎn)工具拆下時，機床能防止因主軸位置相對于特定位置的誤差的累積而導(dǎo)致主軸朝大幅度偏離特定位置的位置旋轉(zhuǎn)。
[0017]機床對安裝于主軸的工具是旋轉(zhuǎn)工具還是非旋轉(zhuǎn)工具進(jìn)行判定。在安裝的工具是旋轉(zhuǎn)工具時，機床根據(jù)同當(dāng)前位置與特定位置之間的差相應(yīng)的值及其累積值進(jìn)行主軸的旋轉(zhuǎn)控制，使主軸與特定位置對位。在安裝的工具是非旋轉(zhuǎn)工具時，機床不根據(jù)累積值進(jìn)行旋轉(zhuǎn)控制。機床根據(jù)同主軸的當(dāng)前位置與特定位置之間的差相應(yīng)的值進(jìn)行旋轉(zhuǎn)控制。在將非旋轉(zhuǎn)工具安裝于主軸時，機床能防止因根據(jù)累積值進(jìn)行旋轉(zhuǎn)控制而對主軸施加過大負(fù)載。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是機床的側(cè)視圖。
[0019]圖2是在安裝有工具的狀態(tài)下的主軸頭的背面?zhèn)攘Ⅲw圖。
[0020]圖3是在拆下工具的狀態(tài)下的主軸頭的前方側(cè)立體圖。
[0021]圖4是車削工具和工具保持件的背面?zhèn)攘Ⅲw圖。
[0022]圖5是卡合突起部的背面?zhèn)攘Ⅲw圖。
[0023]圖6是旋轉(zhuǎn)工具和工具保持件的背面?zhèn)攘Ⅲw圖。
[0024]圖7是表示控制裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0025]圖8是說明主軸驅(qū)動控制部執(zhí)行的主軸的旋轉(zhuǎn)控制概要的示意圖。
[0026]圖9是說明主軸驅(qū)動控制部執(zhí)行的是否進(jìn)行使用累積值的控制的切換控制的示意圖。
[0027]圖10是表示工具更換處理的步驟的流程圖。
[0028]圖11是表示存儲于存儲部的加工程序的一例的圖。
[0029]圖12是表示變形例2的機床進(jìn)行的主軸旋轉(zhuǎn)控制的切換處理的步驟的流程圖。

【具體實施方式】
[0030]下面，參照附圖對表示本發(fā)明的實施方式的機床100進(jìn)行說明。在以下說明中，使用圖中箭頭所示的上下、左右和前后。
[0031]如圖1所示，機床100在基臺10的上表面配置有Y方向移動裝置(未圖示)。Y方向移動裝置將Y方向移動臺11支撐成能沿Y方向移動。Y方向移動裝置與Y軸馬達(dá)72 (參照后述的圖7)的輸出軸連接。Y方向移動裝置包括進(jìn)給絲杠、螺母以及導(dǎo)軌。進(jìn)給絲杠沿前后方向(Y方向)延伸。螺母與進(jìn)給絲杠螺合。導(dǎo)軌沿前后方向延伸。
[0032]X方向移動裝置(未圖示)設(shè)于Y方向移動裝置的螺母。X方向移動裝置與X軸馬達(dá)71 (參照后述的圖7)的輸出軸連接。X方向移動裝置包括進(jìn)給絲杠、螺母以及導(dǎo)軌。進(jìn)給絲杠沿左右方向(X方向)延伸。螺母與進(jìn)給絲杠螺合。導(dǎo)軌沿左右方向延伸。
[0033]X方向移動裝置將立柱12支撐成能沿X方向移動。Z方向移動裝置(未圖示)設(shè)于立柱12前表面。Z方向移動裝置在其前側(cè)將主軸頭3支承成能沿Z方向移動。Z方向移動裝置與Z軸馬達(dá)73 (參照后述的圖7)的輸出軸連接。Z方向移動裝置包括進(jìn)給絲杠、螺母、導(dǎo)軌以及塊體。進(jìn)給絲杠沿上下方向(Z方向)延伸。螺母與進(jìn)給絲杠螺合。導(dǎo)軌在立柱12的前表面沿上下方向延伸。塊體與該導(dǎo)軌嵌合。主軸頭3固定于上述螺母和上述塊體。
[0034]主軸頭3對應(yīng)上述進(jìn)給絲杠在Z軸馬達(dá)73的驅(qū)動下進(jìn)行的旋轉(zhuǎn)而上升、下降。通過X軸馬達(dá)71的驅(qū)動，X方向移動裝置左右移動。因此，主軸頭3左右移動。通過Y軸馬達(dá)72的驅(qū)動，Y方向移動裝置前后移動。因此，主軸頭3前后移動。
[0035]工件支撐裝置15支撐工件。機床100利用安裝于主軸頭3的工具4來加工工件。工件支撐裝置15具有夾持工件的工件臺16。工件支承裝置15能使工件繞兩根軸旋轉(zhuǎn)。一般而言，在使工件繞與主軸頭3移動所經(jīng)過的軸即X、Y、Z這各根軸平行的軸旋轉(zhuǎn)時，工件的轉(zhuǎn)軸與X、Y、Z軸對應(yīng)地稱作A、B、C軸。工件支撐裝置15在繞A軸擺動的擺動體(未圖示)上設(shè)置有工件臺16。A軸馬達(dá)61 (參照后述的圖7)設(shè)于工件支撐裝置15。A軸馬達(dá)61使擺動體(未圖示)繞A軸擺動。通過擺動體的擺動，工件能繞A軸旋轉(zhuǎn)。工件臺16與固定于擺動體的C軸馬達(dá)60的輸出軸連接。工件臺16上的工件能繞C軸高速旋轉(zhuǎn)。
[0036]主軸頭3在其內(nèi)部支撐著主軸34。主軸馬達(dá)31固定于主軸頭3的上部，且與主軸34連接。主軸馬達(dá)31使主軸34繞上下方向的中心軸旋轉(zhuǎn)。主軸34的下端部朝主軸頭3的下方突出。主軸34保持工具4，工具4與主軸頭3 —起上升、下降。
[0037]工具庫2收納多個工具4。工具4包括鉆頭、絲錐、端銑刀等旋轉(zhuǎn)工具和車刀等車削工具(非旋轉(zhuǎn)工具)。工具庫2包括支撐梁21、軌道22、鏈23、多個把持臂24、庫驅(qū)動部25等。支撐梁21是呈以上側(cè)為斜邊而朝前下方傾斜的三角形狀的板狀構(gòu)件。支撐梁21以懸臂方式固定于立柱12的左右。支撐梁21從固定于立柱12左右的部分延伸設(shè)置至主軸頭3的兩側(cè)部分。支撐梁21的上側(cè)端面從前下方朝后上方相對于水平面傾斜大致30°。
[0038]軌道22是長圓形的環(huán)狀構(gòu)件。軌道22包圍立柱12和主軸頭3并固定于支撐梁
21。鏈23將多個移動臺連接成環(huán)狀。多個移動臺具有與軌道22嵌合的滾筒(未圖示)。滾筒在軌道22上滾動。各移動臺安裝有把持臂24。把持臂24對保持工具4的工具保持件40進(jìn)行把持。庫驅(qū)動部25使鏈23沿軌道22循環(huán)。在更換工具時，庫驅(qū)動部25使鏈23循環(huán)。機床100將把持期望的工具4的把持臂24搬運到主軸頭3前下方的臂擺動位置(軌道22的前下端部)。
[0039]工具4由公知的工具保持件40保持。把持臂24將分岔成雙叉的頭端把持部24a壓入工具保持件40外周的保持槽44 (參照圖4)。把持臂24通過工具保持件40把持工具4。
[0040]在圖1中，把持臂24位于臂擺動位置。把持臂24在將所把持的工具4安裝于主軸34之后，從主軸34朝前方離開而成為待機姿勢。把持臂24在其上側(cè)端部具有供臂軸(未圖示)插入的臂軸孔(未圖示)。臂軸的軸線方向在把持臂24位于臂擺動位置時與X軸方向平行。把持臂24繞臂軸旋轉(zhuǎn)，使頭端把持部24a接近或離開主軸34。凸輪32固定于主軸頭3的前側(cè)面。凸輪32朝前方伸出并沿上下方向延伸。把持臂24具有與凸輪32抵接的凸輪隨動件(未圖示)。
[0041]主軸頭3在加工時從原點位置(參照圖1)下降。主軸頭3在更換工具時從原點位置上升。位于臂擺動位置的把持臂24追隨主軸頭3的上升、下降而擺動。在主軸頭3上升時，把持臂24的頭端把持部24a接近主軸34，以從前方把持工具保持件40。主軸頭3在工具保持件40的把持完成后進(jìn)一步上升。把持臂24把持的工具保持件40相對地朝下方移動，從而與工具4 一起脫離主軸34。鏈23在此狀態(tài)下進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。鏈23將保持著接下來使用的工具4的把持臂24朝臂擺動位置搬運。
[0042]主軸頭3下降，將工具保持件40嵌入主軸34的下端部，藉此，將工具4安裝于主軸34。安裝于主軸34的工具4通過主軸頭3下降到原點位置而成為圖1所示的狀態(tài)。
[0043]通過以上動作，在主軸34與工具庫2之間更換工具4。安裝于主軸34的工具4與主軸頭3 —起從原點位置下降。工具4對工件臺16上的工件進(jìn)行加工。
[0044]在工具4為旋轉(zhuǎn)工具時，安裝于主軸34的工具4通過主軸馬達(dá)31的驅(qū)動而與主軸34 —起旋轉(zhuǎn)。工件繞A軸和C軸旋轉(zhuǎn)并定位。與主軸34 —起旋轉(zhuǎn)的工具4同主軸頭3一起上下、左右、前后移動，從而對工件進(jìn)行加工。
[0045]在工具4為車削工具時，主軸34如后面所述那樣固定于主軸頭3。工件通過C軸馬達(dá)60旋轉(zhuǎn)而與工件臺16 —起旋轉(zhuǎn)。工具4與主軸頭3 —起下降。機床100將工具4的頭端壓緊于旋轉(zhuǎn)的工件，從而對工件的表面進(jìn)行車削加工。
[0046]圖2表示在主軸34上安裝有車削工具即工具4的狀態(tài)。工具4的工具保持件40包括朝后方伸出的止轉(zhuǎn)凸緣41。止轉(zhuǎn)凸緣41在其后部兩端具有卡合孔43。主軸頭3在其下表面的靠主軸34后方的位置具有朝下方突出的卡合突起部5。在卡合突起部5下端部突起形成有銷51。止轉(zhuǎn)凸緣41的各卡合孔43與各銷51通過將工具4安裝于主軸34而如圖所示那樣卡合。止轉(zhuǎn)凸緣41防止工具因在工具4的繞中心軸的旋轉(zhuǎn)方向和徑向上施加的力而移動。因此，機床100能以較高的加工精度穩(wěn)定地實施車削加工。
[0047]如圖2所示，主軸頭3在其下端部具有軸承蓋33。軸承蓋33對支撐主軸34的軸承進(jìn)行保持，并且在其后方連接空氣管101和清洗液管102。軸承蓋33的內(nèi)部具有空氣流路和清洗液流路。空氣流路供空氣流通。清洗液流路供清洗液流通?？諝夥乐骨行歼M(jìn)入主軸34內(nèi)部。清洗液對各銷51、后面所述的鍵36等進(jìn)行清洗。
[0048]圖3是表示未安裝工具4的主軸。主軸34下端部形成有內(nèi)徑朝下方變大的錐孔35。工具保持件40通過在其上部形成的錐形安裝部42 (參照圖4)與錐孔35嵌合而安裝于主軸34。主軸34的下端部周緣在徑向相對的位置突出設(shè)置有兩個鍵36。各鍵36與工具保持件40側(cè)的鍵槽(未圖示)嵌合。軸承蓋33下端面突出設(shè)置有噴嘴頭部6。噴嘴頭部6噴射對各卡合突起51等進(jìn)行清洗的清洗液。
[0049]下面，對止轉(zhuǎn)凸緣41和卡合突起部5的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。
[0050]如圖4所示,止轉(zhuǎn)凸緣41具有基板41a和卡合板41b?；?1a呈圓環(huán)狀?？ê习?1b在基板41a外周的大約半周部分以朝徑向外側(cè)擴大寬度的方式突出設(shè)置，呈大致梯形?；?1a利用多條固定螺栓45固定于工具保持件40的下表面?？ê习?1b具有卡合孔43，該卡合孔43在與工具保持件40同軸的圓周上分別形成于卡合板41b的兩個頂部?？ê峡?3呈將一側(cè)切除的長孔，且朝卡合板41b的外周開口。但是，該開口不是必須的?？ê峡?3也可是卡合板41b內(nèi)的封閉的長孔或圓孔。
[0051]各卡合孔43設(shè)于由基板41的中心與各卡合孔43的中心的連線形成的內(nèi)角的角度(張角)為大致90°的位置。另外，該角度并不局限于90°。該角度可在止轉(zhuǎn)凸緣41的形成范圍內(nèi)適當(dāng)設(shè)定。即張角只要大于0°且小于180°即可。但較為理想的是張角為85。以上且小于100。。
[0052]如圖5所示，卡合突起部5由基臺50、兩個銷51等構(gòu)成?；_50包括兩個支撐臺50a、連接部50b。各支撐臺50a呈柱狀。各支撐臺50a上端面與主軸頭3的下端面抵接。連接部50b呈板狀且連接各支撐臺50a的側(cè)面。各支撐臺50a上端部設(shè)有上下方向的通孔。在通孔內(nèi)插通螺釘并與設(shè)于主軸頭3下端面的螺孔(未圖示)螺合，使卡合突起部5固定于主軸頭3。在各支撐臺50a上端面形成有銷孔。定位銷51插入銷孔。
[0053]卡合突起部5在安裝于主軸頭3下端面的狀態(tài)下具有貫穿孔50c(參照圖2)。與軸承蓋33連接的空氣管101及清洗液管102等插通貫穿孔50c。
[0054]各銷51的頭端部朝各支撐臺50a下端面的下方突起。各銷51的突出設(shè)置位置與將工具保持件40安裝于主軸34時止轉(zhuǎn)凸緣41的卡合孔43的位置對應(yīng)。因此，各銷51與止轉(zhuǎn)凸緣41的各卡合孔43卡合(參照圖2)。
[0055]安裝有卡合突起部5的主軸頭3限制包括止轉(zhuǎn)凸緣41的工具4的旋轉(zhuǎn)。因此，包括止轉(zhuǎn)凸緣41的工具保持件40和車削工具(車削加工用的工具4)不會因加工中受到的周向作用力而旋轉(zhuǎn)。另外，還可在主軸34上設(shè)置使主軸34的旋轉(zhuǎn)停止的電磁式制動器(未圖示)。
[0056]如圖6所示,旋轉(zhuǎn)工具(旋轉(zhuǎn)用的工具4)與車削工具不同,其不包括卡合板41b。在將旋轉(zhuǎn)工具安裝于主軸34時，各銷51不限制主軸34的旋轉(zhuǎn)。因此，旋轉(zhuǎn)工具通過主軸34的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。
[0057]如圖7所示，機床100包括控制裝置80?？刂蒲b置80對主軸頭3、主軸34、工具庫2、工件支撐裝置15等的驅(qū)動進(jìn)行控制?？刂蒲b置80包括控制部81、X軸驅(qū)動控制部82、Y軸驅(qū)動控制部83、Ζ軸驅(qū)動控制部84、主軸驅(qū)動控制部85、Α軸驅(qū)動控制部86和C軸驅(qū)動控制部87。控制部81包括CPU81a、RAM81b、存儲部81c、輸入輸出接口(輸入輸出I/F)81d、通信接口(通信I/F)81e。這些部件通過總線而相互連接。RAM81b臨時存儲信息?？筛膶懙拇鎯Σ?1c存儲控制程序。RAM81b具有寄存器81f (存儲區(qū)域)?？刂瞥绦蚓哂蠧PU81a依次讀出的多個命令。
[0058]CPU81a將控制程序從存儲部81c讀出至RAM81b，從而對機床進(jìn)行控制。控制部81朝各驅(qū)動控制部82?85輸出各種指令。指令例如是使馬達(dá)驅(qū)動的驅(qū)動指令、使馬達(dá)的驅(qū)動暫停的指令。各驅(qū)動控制部82?85將各種通知輸出至控制部81。通知例如是表示馬達(dá)的驅(qū)動已結(jié)束、馬達(dá)的暫停已完成的通知。
[0059]控制部81通過輸入輸出I/F81d而在操作盤71b、各驅(qū)動控制部82?85之間進(jìn)行信號的輸入輸出。操作盤71b具有啟動開關(guān)、暫停開關(guān)等。操作盤71b將開關(guān)的接通/斷開輸入至控制部81。操作盤71b的顯示部根據(jù)來自控制部81的顯示信號來顯示影像。
[0060]主軸驅(qū)動控制部85具有通過總線而相互連接的CPU85a、RAM85b、存儲部85c和接口(未圖示)。存儲部85c存儲控制程序。CPU85a將控制程序讀入RAM85b，朝主軸馬達(dá)31輸出旋轉(zhuǎn)指令。CPU85a對主軸馬達(dá)31的驅(qū)動進(jìn)行控制。主軸馬達(dá)31根據(jù)旋轉(zhuǎn)指令而旋轉(zhuǎn)。主軸馬達(dá)31與編碼器31e連接。編碼器31e檢測主軸馬達(dá)31的旋轉(zhuǎn)位置。編碼器31e將檢測出的位置輸入主軸驅(qū)動控制部85。主軸驅(qū)動控制部85參照所輸入的位置來對主軸馬達(dá)31進(jìn)行反饋控制，直至旋轉(zhuǎn)位置到達(dá)目標(biāo)位置。主軸驅(qū)動控制部85的存儲部85c存儲主軸34的原點位置(特定位置)。
[0061]X軸驅(qū)動控制部82、Y軸驅(qū)動控制部83、Z軸驅(qū)動控制部84分別與主軸驅(qū)動控制部85同樣，具有CPU、RAM、存儲部、接口等。X軸驅(qū)動控制部82、Y軸驅(qū)動控制部83、Z軸驅(qū)動控制部84分別朝X軸馬達(dá)71、Y軸馬達(dá)72、Z軸馬達(dá)73輸出旋轉(zhuǎn)指令，控制馬達(dá)71?73各自的驅(qū)動。各馬達(dá)71?73根據(jù)旋轉(zhuǎn)指令而旋轉(zhuǎn)。馬達(dá)71?73分別與編碼器71e?73e連接。馬達(dá)71?73的旋轉(zhuǎn)位置分別由編碼器71e?73e檢測出。編碼器71e?73e將檢測出的位置分別輸入驅(qū)動控制部82?84。驅(qū)動控制部82?84分別參照所輸入的位置來對馬達(dá)71?73進(jìn)行反饋控制，直至旋轉(zhuǎn)位置到達(dá)目標(biāo)位置。
[0062]控制部81通過通信I/F81e而與A軸驅(qū)動控制部86及C軸驅(qū)動控制部87之間進(jìn)行通信。A軸驅(qū)動控制部86和C軸驅(qū)動控制部87分別與X軸驅(qū)動控制部82同樣，具有CPU、RAM、存儲部、接口等。A軸驅(qū)動控制部86和C軸驅(qū)動控制部87分別朝A軸馬達(dá)61和C軸馬達(dá)60輸出旋轉(zhuǎn)指令、暫停指令等，從而對各馬達(dá)61、60的驅(qū)動進(jìn)行控制。各馬達(dá)61、60根據(jù)旋轉(zhuǎn)指令而旋轉(zhuǎn)。各馬達(dá)61、60根據(jù)暫停指令而暫停。A軸驅(qū)動控制部86和C軸驅(qū)動控制部87將各種通知發(fā)送至控制部81。通知例如是表示馬達(dá)的驅(qū)動已結(jié)束、馬達(dá)的暫停已完成的通知。
[0063]各馬達(dá)61、60與編碼器61e、60e連接。各馬達(dá)61、60的旋轉(zhuǎn)位置由編碼器61e、60e進(jìn)行檢測并保持。但是，編碼器61e、60e不將旋轉(zhuǎn)位置反饋給A軸驅(qū)動控制部86和C軸驅(qū)動控制部87。A軸驅(qū)動控制部86和C軸驅(qū)動控制部87對A軸馬達(dá)61和C軸馬達(dá)60進(jìn)行開環(huán)控制。在各馬達(dá)61、60完成了移動時，將表示移動已完成的信號輸出至A軸驅(qū)動控制部86和C軸驅(qū)動控制部87。A軸驅(qū)動控制部86和C軸驅(qū)動控制部87在接收到表示移動已完成的信號時，將表示A軸馬達(dá)61和C軸馬達(dá)60的移動完成的完成響應(yīng)發(fā)送至控制部81。
[0064]A軸驅(qū)動控制部86和C軸驅(qū)動控制部87構(gòu)成為能訪問編碼器61e、60e。在A軸驅(qū)動控制部86或C軸驅(qū)動控制部87從控制部81接收到參照A軸馬達(dá)61或C軸馬達(dá)60的旋轉(zhuǎn)位置的指令時，A軸驅(qū)動控制部86或C軸驅(qū)動控制部87將編碼器61e、60e保持的A軸馬達(dá)61或C軸馬達(dá)60的旋轉(zhuǎn)位置發(fā)送至控制部81。
[0065]如圖8所示，主軸驅(qū)動控制部85確定主軸34的繞軸的目標(biāo)位置。目標(biāo)位置例如在進(jìn)行工具更換時設(shè)定為主軸34的原點位置(特定位置)。主軸驅(qū)動控制部85設(shè)定好的目標(biāo)位置被向減法器90輸入。目標(biāo)位置和位置轉(zhuǎn)換部97所輸出的主軸馬達(dá)31的檢測位置被輸入減法器90。減法器90進(jìn)行目標(biāo)位置一檢測位置的運算。減法器90使作為運算結(jié)果的差分值朝速度轉(zhuǎn)換部91輸出。
[0066]速度轉(zhuǎn)換部91將差分值轉(zhuǎn)換成速度，并將轉(zhuǎn)換得到的速度作為目標(biāo)速度朝減法器92輸出。主軸驅(qū)動控制部85周期性地朝主軸馬達(dá)31輸出指令，從而對旋轉(zhuǎn)進(jìn)行控制。速度轉(zhuǎn)換部91按照每個上述周期根據(jù)差分值和指令來計算目標(biāo)速度并將其輸出。
[0067]編碼器31e朝主軸驅(qū)動控制部85輸出信號。該信號是與主軸馬達(dá)31的繞軸位置相應(yīng)的信號。速度轉(zhuǎn)換部96將該信號轉(zhuǎn)換成主軸馬達(dá)31的速度，并作為檢測速度朝減法器92輸出。位置轉(zhuǎn)換部97將來自編碼器31e的信號轉(zhuǎn)換成主軸馬達(dá)31的位置，并作為檢測位置朝減法器90輸出。減法器92進(jìn)行目標(biāo)速度一檢測速度的運算。減法器92輸出作為運算結(jié)果的差分。減法器92計算出的差分成為同主軸馬達(dá)31的目標(biāo)位置與當(dāng)前位置之間的差分相應(yīng)的值。
[0068]減法器92輸出的差分朝累積部93和加法器94輸出。累積部93通過將減法器92計算出的目標(biāo)速度與檢測速度之間的差分反復(fù)相加，來計算累積值。累積部93將計算出的累積值朝加法器94輸出。但是，主軸驅(qū)動控制部85對是否將累積部93計算出的累積值輸入加法器94進(jìn)行切換控制。在切換為不將累積值輸入加法器94時，累積部93將累積值復(fù)位(清零)。
[0069]加法器94將減法器92計算出的差分和累積部93計算出的累積值相加。加法器94將總計值作為速度指令朝比例控制部95輸出。在進(jìn)行了不將累積部93的累積值朝加法器94輸出的切換控制時，加法器94將減法器92計算出的差分作為速度指令朝比例控制部95輸出。比例控制部95計算與該速度指令成比例的轉(zhuǎn)矩。比例控制部95將計算出的轉(zhuǎn)矩作為轉(zhuǎn)矩指令朝主軸馬達(dá)31輸出。
[0070]主軸驅(qū)動控制部85進(jìn)行如上所述的主軸馬達(dá)31的反饋控制。因此，主軸驅(qū)動控制部85能在更換工具時使主軸34朝繞軸的原點位置旋轉(zhuǎn)。
[0071]但是，當(dāng)在相對于主軸34的原點位置產(chǎn)生偏移的狀態(tài)下安裝了車削工具(非旋轉(zhuǎn)工具)時，在設(shè)定好的目標(biāo)位置與位置轉(zhuǎn)換部97輸出的檢測位置之間會產(chǎn)生差異。因此，減法器90輸出不為零的差分值，累積部93對該差分值進(jìn)行累積。本實施方式的機床100在這種時候能防止累積部93的累積值對主軸34的旋轉(zhuǎn)控制造成負(fù)面影響。機床100進(jìn)行是否使用累積值的切換控制。
[0072]如圖9所示，在進(jìn)行工件W的加工時，控制裝置80通過Z軸驅(qū)動控制部84使主軸34朝Z方向(上下方向)的加工位置移動。在主軸34所安裝的工具4的加工完畢時，控制裝置80為進(jìn)行工具更換而使主軸34從加工位置上升至更換位置?？刂蒲b置80通過Z軸驅(qū)動控制部84使主軸頭3上升。其間，主軸驅(qū)動控制部85進(jìn)行使主軸34的繞軸位置與原點位置相一致的對位。更換位置表示即使搬運把持臂24也不會與主軸34發(fā)生碰撞的位置。
[0073]在主軸34從加工位置到達(dá)規(guī)定的切換位置期間，控制裝置80使主軸驅(qū)動控制部85使用累積部93的累積值來進(jìn)行主軸馬達(dá)31的旋轉(zhuǎn)控制。切換位置是在加工位置與更換位置之間預(yù)先確定的位置，其存儲于存儲部81c。切換位置是主軸34的繞軸對位完成后的Z方向位置，其在機床100的設(shè)計階段等被預(yù)先計算出并加以設(shè)定。例如，切換位置根據(jù)主軸34在Z軸驅(qū)動控制部84控制下的Z方向移動速度和移動時間等、主軸34在主軸驅(qū)動控制部85控制下對位所需的時間等進(jìn)行設(shè)定。切換位置的上限位置是銷51與卡合孔43的卡合即將解除之前。
[0074]在主軸頭3到達(dá)切換位置時，控制裝置80進(jìn)行切換，以使主軸驅(qū)動控制部85執(zhí)行的主軸馬達(dá)31的旋轉(zhuǎn)控制不使用累積部93的累積值。即在主軸頭3位于切換位置與更換位置之間時(或位于切換位置的上方時)，主軸驅(qū)動控制部85在不使用累積部93的累積值的情況下進(jìn)行主軸馬達(dá)31的旋轉(zhuǎn)控制。在主軸頭3到達(dá)更換位置時，控制裝置80驅(qū)動工具庫2。在更換工具時，主軸驅(qū)動控制部85在不使用累積值的情況下進(jìn)行主軸34的旋轉(zhuǎn)控制。
[0075]控制裝置80為進(jìn)行工件W的加工而通過Z軸驅(qū)動控制部84使主軸34從更換位置下降至加工位置。在主軸34從更換位置到達(dá)切換位置期間，控制部80使主軸驅(qū)動控制部85在不使用累積部93的累積值的情況下進(jìn)行主軸馬達(dá)31的旋轉(zhuǎn)控制。在主軸頭3到達(dá)切換位置時，控制裝置80進(jìn)行切換，以使主軸驅(qū)動控制部85使用累積部93的累積值來進(jìn)行主軸馬達(dá)31的旋轉(zhuǎn)控制。
[0076]控制裝置80與安裝于主軸34的工具是旋轉(zhuǎn)工具還是車削工具(非旋轉(zhuǎn)工具)無關(guān)地進(jìn)行在旋轉(zhuǎn)控制中是否使用累積值的切換。在本實施方式中，將使主軸34上升時的切換位置和使主軸34下降時的切換位置設(shè)為同一位置，但也可以是不同的位置。
[0077]圖10所示的流程圖是從對工件的加工完畢的時刻起的處理。在此時刻，主軸驅(qū)動控制部85使用累積部93的累積值來進(jìn)行主軸馬達(dá)31的旋轉(zhuǎn)控制。
[0078]控制裝置80的控制部81在安裝于主軸34的工具4執(zhí)行的加工完畢之后開始進(jìn)行工具更換?？刂撇?1通過Z軸驅(qū)動控制部84來驅(qū)動Z軸馬達(dá)73，主軸頭3上升(步驟SI)。主軸34開始從加工位置朝Z軸方向上方的移動?？刂撇?1開始通過主軸驅(qū)動控制部85使主軸34的繞軸位置與原點位置相一致的對位處理(步驟S2)。
[0079]控制部81對主軸34的Z方向位置是否到達(dá)規(guī)定的切換位置進(jìn)行判定(步驟S3)。在主軸34未到達(dá)切換位置時(S3:否)，控制部81使主軸34的上升和對位等繼續(xù)進(jìn)行，直至到達(dá)切換位置。在主軸34到達(dá)了切換位置時(S3:是)，控制部81朝主軸驅(qū)動控制部85輸出切換指示?？刂撇?1進(jìn)行切換，以使主軸驅(qū)動控制部85在不使用累積部93的累積值的情況下進(jìn)行主軸馬達(dá)31的旋轉(zhuǎn)控制(步驟S4)。
[0080]控制部81對主軸34的位置是否到達(dá)更換位置進(jìn)行判定(步驟S5)。在主軸34未到達(dá)更換位置時(S5:否)，控制部81使主軸34的上升繼續(xù)進(jìn)行，直至到達(dá)更換位置。在主軸34到達(dá)了更換位置時(S5:是)，控制部81停止主軸頭3在Z軸驅(qū)動控制部84控制下朝上方的移動(步驟S6)?？刂撇?1將把持著接下來使用的工具4的把持臂24朝臂擺動位置搬運(步驟S7)。
[0081]在將把持臂24朝臂擺動位置搬運后，控制部81通過Z軸驅(qū)動控制部84來驅(qū)動Z軸馬達(dá)73，主軸頭3下降(步驟S8)?？刂撇?1對主軸34是否到達(dá)切換位置進(jìn)行判定(步驟S9)。在主軸34未到達(dá)切換位置時(S9:否)，控制部81使主軸34的下降繼續(xù)進(jìn)行，直至到達(dá)切換位置。在主軸34到達(dá)了切換位置時(S9:是)，控制部81朝主軸驅(qū)動控制部85輸出切換指示，主軸驅(qū)動控制部85使用累積部93的累積值進(jìn)行主軸馬達(dá)31的旋轉(zhuǎn)控制(步驟S10)。之后，機床100使主軸34下降至加工位置，開始對工件進(jìn)行加工。
[0082]上面，機床100利用減法器92計算出同主軸34的繞軸目標(biāo)位置(特定位置)與當(dāng)前位置之間的差相應(yīng)的值。機床100利用累積部93計算出差分值的累積值。目標(biāo)位置例如是主軸34的原點位置等。目標(biāo)位置是在更換工具時主軸34應(yīng)處的位置。機床100在根據(jù)減法器92計算出的差分值和累積部93計算出的累積值這兩者進(jìn)行的主軸馬達(dá)31的旋轉(zhuǎn)控制與在不使用累積值的情況下根據(jù)差分值進(jìn)行的主軸馬達(dá)31的旋轉(zhuǎn)控制之間切換，從而進(jìn)行主軸34的旋轉(zhuǎn)控制。因此，機床100能根據(jù)需要來切換主軸34的旋轉(zhuǎn)控制方法，以不根據(jù)累積值進(jìn)行旋轉(zhuǎn)控制。
[0083]機床100在加工工件的加工位置與進(jìn)行工具更換的更換位置之間的規(guī)定切換位置對主軸34的旋轉(zhuǎn)控制方法進(jìn)行切換。從加工位置到切換位置，機床100根據(jù)差分值和累積值進(jìn)行主軸馬達(dá)31的旋轉(zhuǎn)控制，從切換位置到更換位置，機床100根據(jù)差分值進(jìn)行旋轉(zhuǎn)控制。切換位置可設(shè)定成以下位置:在該位置，例如在同時進(jìn)行安裝有旋轉(zhuǎn)工具的主軸34的繞軸對位和主軸34在Z方向上從加工位置朝更換位置的上升時，能充分完成主軸34的對位。
[0084]因此，機床100在進(jìn)行安裝有旋轉(zhuǎn)工具的主軸34的對位時能根據(jù)累積值進(jìn)行旋轉(zhuǎn)控制，從而實現(xiàn)高速且高精度的對位。機床100在主軸34的對位完畢后能切換控制方法，以在不使用累積值的情況下根據(jù)差分值進(jìn)行旋轉(zhuǎn)控制。機床100在主軸34安裝有車削工具(非旋轉(zhuǎn)工具)時能防止對主軸馬達(dá)31施加因累積值引起的過大負(fù)載。由于是在規(guī)定的切換位置切換控制方法的結(jié)構(gòu)，因此，無論是對旋轉(zhuǎn)工具還是對車削工具，機床100只需通過相同的方法進(jìn)行切換即可。機床100不必對在主軸34上安裝有哪一工具進(jìn)行判定。
[0085]本實施方式的機床100以在Z方向上的主軸34的位置是否是規(guī)定的切換位置為條件來切換主軸馬達(dá)31的旋轉(zhuǎn)控制方法。但是，機床100例如也可按照以下的變形例I或變形例2等的條件來進(jìn)行旋轉(zhuǎn)控制的切換。
[0086](變形例I)
[0087]變形例I的機床100至少在為更換工具而從主軸34拆下工具4之前，將主軸馬達(dá)31的控制方法從根據(jù)差分值和累積值進(jìn)行的旋轉(zhuǎn)控制朝在不使用累積值的情況下根據(jù)差分值進(jìn)行的旋轉(zhuǎn)控制切換。在將工具4從主軸34拆下時，機床100不根據(jù)累積值進(jìn)行旋轉(zhuǎn)控制。因此，在為更換而拆下車削工具(非旋轉(zhuǎn)工具)時，能防止因主軸34相對于原點位置的誤差的累積而導(dǎo)致主軸34朝大幅度偏離原點位置的位置旋轉(zhuǎn)。
[0088](變形例2)
[0089]變形例2的機床100對安裝于主軸34的工具4是旋轉(zhuǎn)工具還是車削工具(非旋轉(zhuǎn)工具)進(jìn)行判定。機床100根據(jù)判定結(jié)果來切換主軸馬達(dá)31的旋轉(zhuǎn)控制方法。機床100將例如記載了工件的加工條件、加工內(nèi)容或加工指令等的加工程序存儲于控制裝置80的存儲部81c。控制裝置80的控制部81根據(jù)存儲于存儲部81c的加工程序來控制X軸驅(qū)動控制部82?C軸驅(qū)動控制部87等，從而對工件進(jìn)行加工。機床100根據(jù)加工程序的內(nèi)容等，對安裝于主軸34的工具是旋轉(zhuǎn)工具還是車削工具進(jìn)行判定。
[0090]控制裝置80的控制部81從加工程序的第一行起依次讀取指令?？刂撇?1依次進(jìn)行與讀取的指令相應(yīng)的處理。如圖11所示，M6是表示更換工具的指令。Tl?T3表示安裝于主軸34的工具。例如，第一行的M6T1意指將一號工具4安裝于主軸34。M141是設(shè)定使主軸34旋轉(zhuǎn)(下面稱為主軸旋轉(zhuǎn)模式)的指令。M142是設(shè)定使工件臺16繞C軸旋轉(zhuǎn)(下面稱為C軸旋轉(zhuǎn)模式)的指令。主軸旋轉(zhuǎn)模式能指令主軸34旋轉(zhuǎn)，但不能指令工件臺16旋轉(zhuǎn)。C軸旋轉(zhuǎn)模式不能指令主軸34旋轉(zhuǎn)，但能指令工件臺16旋轉(zhuǎn)。M30是表示處理結(jié)束的指令。
[0091]在設(shè)定了主軸旋轉(zhuǎn)模式時，認(rèn)為主軸34安裝有旋轉(zhuǎn)工具。在設(shè)定了 C軸旋轉(zhuǎn)模式時，認(rèn)為主軸34安裝有車削工具(非旋轉(zhuǎn)工具)?？刂蒲b置80的控制部81根據(jù)加工程序中的工具更換指令M6后的模式設(shè)定指令是M141還是M142，來對安裝于主軸34的工具是旋轉(zhuǎn)工具還是車削工具(非旋轉(zhuǎn)工具)進(jìn)行判定。
[0092]如圖12所示，變形例2的控制部81從存儲于存儲部81c的加工程序讀取一行指令(步驟S31)。控制部81對該指令是否是工具更換指令M6進(jìn)行判定(步驟S32)。在該指令不是工具更換指令M6時(S32:否)，控制部81進(jìn)行與該指令相應(yīng)的處理(步驟S33)，然后使處理返回步驟S31。
[0093]在該指令是工具更換指令M6時(S32:是)，控制部81進(jìn)行工具更換(步驟S34)。控制部81從加工程序讀取接下來的指令(步驟S35)。控制部81根據(jù)讀取的指令，對安裝于主軸34的工具4是否是旋轉(zhuǎn)工具進(jìn)行判定(步驟S36)?？刂撇?1在讀取的指令是M141時判定為是旋轉(zhuǎn)工具，而在讀取的指令是M142時判定為是車削工具。在判定為安裝于主軸34的工具4是旋轉(zhuǎn)工具時(S36:是)，控制部81使主軸驅(qū)動控制部85進(jìn)行控制的切換，以使用累積部93的累積值進(jìn)行主軸馬達(dá)31的旋轉(zhuǎn)控制(步驟S37)，然后使處理返回步驟S31。在判定為安裝于主軸34的工具4不是旋轉(zhuǎn)工具時(S36:否)，控制部81使主軸驅(qū)動控制部85進(jìn)行控制的切換，以在不使用累積值的情況下根據(jù)差分值進(jìn)行主軸馬達(dá)31的旋轉(zhuǎn)控制(步驟S38)，然后使處理返回步驟S31。
[0094]變形例2的機床100對安裝于主軸34的工具4是旋轉(zhuǎn)工具還是車削工具進(jìn)行判定。在安裝的工具4是旋轉(zhuǎn)工具時，機床100根據(jù)減法器92的差分值和累積部93的累積值進(jìn)行主軸馬達(dá)31的旋轉(zhuǎn)控制。在安裝的工具4是車削工具時，機床100不根據(jù)累積值進(jìn)行旋轉(zhuǎn)控制，而根據(jù)差分值進(jìn)行旋轉(zhuǎn)控制。因此，在將車削工具安裝于主軸34時，能防止因根據(jù)累積值進(jìn)行旋轉(zhuǎn)控制而對主軸馬達(dá)31施加過大負(fù)載。
[0095]變形例2的機床100根據(jù)記載于加工程序的指令來對工具4是旋轉(zhuǎn)工具還是車削工具進(jìn)行判定。但是，機床100例如也可包括對安裝于主軸34的工具4的類別進(jìn)行識別的傳感器。機床100根據(jù)傳感器的輸出來對工具4是旋轉(zhuǎn)工具還是車削工具進(jìn)行判定。例如，機床100也可在加工程序之外預(yù)先在存儲部80c中錄入各工具是旋轉(zhuǎn)工具還是車削工具，并利用該信息。
【權(quán)利要求】
1.一種機床(100)，包括主軸(34)、收納部(2)和控制裝置(80)，所述主軸(34)供工具(4)安裝以對工件進(jìn)行加工，所述收納部(2)收納安裝于所述主軸的工具，所述控制裝置(80)對安裝于所述主軸的工具與收納于所述收納部的工具之間的更換進(jìn)行控制，所述控制裝置具有第一位置控制部(85)和第二位置控制部(84)，所述第一位置控制部(85)在進(jìn)行工具的更換之前使所述主軸旋轉(zhuǎn)至繞軸的特定位置，所述第二位置控制部(84)使所述主軸從工件的加工位置移動至進(jìn)行工具更換的更換位置，其特征在于， 所述第一位置控制部包括: 第一計算部(92)，該第一計算部(92)計算同所述主軸的繞軸位置與所述特定位置之間的差相應(yīng)的值； 第二計算部(93)，該第二計算部(93)計算所述第一計算部計算出的值的累積值；以及 切換部(81)，該切換部(81)在根據(jù)所述第一計算部計算出的值進(jìn)行所述主軸的旋轉(zhuǎn)控制與根據(jù)所述第一計算部計算出的值和所述第二計算部計算出的累積值進(jìn)行所述主軸的旋轉(zhuǎn)控制之間切換。
2.如權(quán)利要求1所述的機床，其特征在于，所述切換部進(jìn)行控制的切換，以在通過所述第二位置控制部而移動的所述主軸的位置處在從所述加工位置到該加工位置與所述更換位置之間的規(guī)定位置的范圍內(nèi)時，根據(jù)所述第一計算部計算出的值和所述第二計算部計算出的累積值進(jìn)行所述主軸的旋轉(zhuǎn)控制，而在通過所述第二位置控制部而移動的所述主軸的位置處在從所述規(guī)定位置到所述更換位置的范圍內(nèi)時，根據(jù)所述第一計算部計算出的值進(jìn)行所述主軸的旋轉(zhuǎn)控制。
3.如權(quán)利要求1所述的機床，其特征在于，在通過工具更換而將工具從所述主軸拆下之前，所述切換部從根據(jù)所述第一計算部計算出的值和所述第二計算部計算出的累積值進(jìn)行所述主軸的旋轉(zhuǎn)控制朝根據(jù)所述第一計算部計算出的值進(jìn)行所述主軸的旋轉(zhuǎn)控制切換。
4.如權(quán)利要求1所述的機床，其特征在于， 所述主軸能安裝通過該主軸的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行加工的旋轉(zhuǎn)工具和在不旋轉(zhuǎn)的情況下進(jìn)行加工的非旋轉(zhuǎn)工具， 所述機床包括工具判定部(81)，該工具判定部(81)對安裝于所述主軸的工具是所述旋轉(zhuǎn)工具還是所述非旋轉(zhuǎn)工具進(jìn)行判定， 在所述工具判定部判定為是所述旋轉(zhuǎn)工具時，所述切換部切換成根據(jù)所述第一計算部計算出的值和所述第二計算部計算出的累積值進(jìn)行所述主軸的旋轉(zhuǎn)控制， 在所述工具判定部判定為是所述非旋轉(zhuǎn)工具時，所述切換部切換成根據(jù)所述第一計算部計算出的值進(jìn)行所述主軸的旋轉(zhuǎn)控制。
5.一種工具更換方法，對安裝于主軸的工具和收納部所收納的工具進(jìn)行更換，在執(zhí)行工具的更換之前，使所述主軸旋轉(zhuǎn)到繞軸的特定位置，并使所述主軸從軸向的對工件進(jìn)行加工的加工位置移動至進(jìn)行工具更換的更換位置，其特征在于， 計算同所述主軸的繞軸位置與所述特定位置之間的差相應(yīng)的值即差分值， 計算所計算出的差分值的累積值， 在使所述主軸旋轉(zhuǎn)至繞軸的特定位置時，在根據(jù)計算出的差分值進(jìn)行所述主軸的旋轉(zhuǎn)控制與根據(jù)計算出的差分值和所述累積值進(jìn)行所述主軸的旋轉(zhuǎn)控制之間切換。
【文檔編號】B23Q3/155GK104416399SQ201410386496
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2014年8月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月29日
【發(fā)明者】寺田弦 申請人:兄弟工業(yè)株式會社