本實(shí)用新型是關(guān)于一種自動(dòng)換刀裝置，特別指一種改良式自動(dòng)換刀裝置。

背景技術(shù)：

工具機(jī)為目前機(jī)械加工業(yè)重要的加工機(jī)具之一，而CNC工具機(jī)則是由可程序邏輯控制器(PLC)執(zhí)行控制自動(dòng)換刀機(jī)構(gòu)(Automatic Tool Change mechanism,ATC)馬達(dá)，以控制換刀的動(dòng)作。然而，此種借由PLC 控制ATC的馬達(dá)則會(huì)產(chǎn)生許多問(wèn)題。此外，不同廠牌以及級(jí)別的控制器，以及不同的PLC撰寫(xiě)模式皆會(huì)影響ATC停止的定位點(diǎn)，因而使得ATC可能會(huì)產(chǎn)生超過(guò)預(yù)定位置的問(wèn)題。

請(qǐng)參閱圖1，其為現(xiàn)有的CNC工具機(jī)由PLC電性控制ATC的示意圖。當(dāng)可程序邏輯控制器1輸出例如換刀的控制指令至自動(dòng)換刀機(jī)構(gòu)2的馬達(dá) 21時(shí)，馬達(dá)21帶動(dòng)凸輪22轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)一步帶動(dòng)換刀手臂23以進(jìn)行換刀的動(dòng)作。進(jìn)一步而言，PLC輸出一旋轉(zhuǎn)換刀的控制指令至自動(dòng)換刀機(jī)構(gòu)2的馬達(dá)21，并由馬達(dá)21帶動(dòng)凸輪22，凸輪22連同帶動(dòng)換刀手臂23，并于換刀手臂23旋轉(zhuǎn)至90度時(shí)執(zhí)行一暫停的停止動(dòng)作，再回傳一回饋信號(hào)至 PLC。然而，實(shí)際上換刀手臂23可能在已經(jīng)旋轉(zhuǎn)至例如91度的角度時(shí)才將回饋信號(hào)回傳至PLC以執(zhí)行暫停的停止動(dòng)作，因而造成自動(dòng)換刀機(jī)構(gòu)2 定位的錯(cuò)誤。

再者，針對(duì)不同的加工條件、不同的國(guó)家地理位置或是不同的客戶(hù)需求，ATC常常因?yàn)閿嚯?、操作不慎或其它原因而?dǎo)致例如卡刀的異常狀態(tài)，致使換刀手臂23無(wú)法回歸至原點(diǎn)位置，造成操作人員必須爬上工具機(jī)臺(tái)進(jìn)行換刀手臂23的原點(diǎn)回歸動(dòng)作。

此外，當(dāng)工具機(jī)執(zhí)行的動(dòng)作越細(xì)膩，撰寫(xiě)的PLC程序?qū)⒃綇?fù)雜。例如， PLC程序可針對(duì)換刀的速度以及換刀手臂23的定位角度等參數(shù)設(shè)定，然而，一旦使用者欲針對(duì)上述參數(shù)進(jìn)行變更時(shí)，則必須耗費(fèi)許多時(shí)間從復(fù)雜的鏈接庫(kù)里找出程序代碼的位置以進(jìn)行修改參數(shù)的動(dòng)作。

此外，由于現(xiàn)有的ATC的操作模式僅有一種操作速度，亦即全速運(yùn)轉(zhuǎn)的模式。因此，當(dāng)ATC以此種全速運(yùn)轉(zhuǎn)的模式運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，則容易使得負(fù)責(zé)提供輸出運(yùn)轉(zhuǎn)動(dòng)力的馬達(dá)產(chǎn)生損壞。再者，一般的馬達(dá)會(huì)因?yàn)閼T性的作用，使得馬達(dá)在加、減速或停止時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的晃動(dòng)。

再者，根據(jù)不同的負(fù)載大小，操作人員必須對(duì)應(yīng)調(diào)整自動(dòng)換刀機(jī)構(gòu)2 不同的馬達(dá)21轉(zhuǎn)速比。例如，當(dāng)負(fù)載重時(shí)，操作人員必須調(diào)整馬達(dá)21轉(zhuǎn)速為高速比；當(dāng)負(fù)載輕時(shí)，操作人員必須調(diào)整馬達(dá)21轉(zhuǎn)速為低速比，而調(diào)整的動(dòng)作是必須做高、低速比馬達(dá)21的裝卸，因此，在無(wú)法調(diào)整控制自動(dòng)換刀機(jī)構(gòu)2馬達(dá)21轉(zhuǎn)速比的情況下，若需要處理不同的負(fù)載條件越多，則必須對(duì)應(yīng)保存越多的馬達(dá)21零件，因而造成管理零件庫(kù)存的增加。

因此，上述現(xiàn)有方式仍有諸多缺失，實(shí)非一良善的設(shè)計(jì)，而亟待加以改良。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于上述問(wèn)題，本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種改良式自動(dòng)換刀裝置，包括自動(dòng)換刀機(jī)構(gòu)、可程序邏輯控制器以及可程序自動(dòng)換刀模塊。自動(dòng)換刀機(jī)構(gòu)包含換刀手臂、凸輪及馬達(dá)。凸輪連接換刀手臂，馬達(dá)驅(qū)動(dòng)凸輪?？沙绦蜻壿嬁刂破鳟a(chǎn)生控制自動(dòng)換刀機(jī)構(gòu)的馬達(dá)的控制指令?？沙绦蜃詣?dòng)換刀模塊設(shè)置于可程序邏輯控制器以及自動(dòng)換刀機(jī)構(gòu)之間，以接收控制指令，并偵測(cè)自動(dòng)換刀機(jī)構(gòu)的角度位置信號(hào)，以產(chǎn)生控制自動(dòng)換刀機(jī)構(gòu)的補(bǔ)償信號(hào)。

承上所述的改良式自動(dòng)換刀裝置，其中該可程序自動(dòng)換刀模塊包括一智能剎車(chē)停止模式，使該自動(dòng)換刀機(jī)構(gòu)根據(jù)一預(yù)定剎車(chē)角度停止。

承上所述的改良式自動(dòng)換刀裝置，其中該補(bǔ)償信號(hào)為該自動(dòng)換刀機(jī)構(gòu)的該換刀手臂的一角度位置校正信號(hào)。

承上所述的改良式自動(dòng)換刀裝置，其中該可程序自動(dòng)換刀模塊連接該自動(dòng)換刀機(jī)構(gòu)的該凸輪。

承上所述的改良式自動(dòng)換刀裝置，其中該角度位置信號(hào)包括該自動(dòng)換刀機(jī)構(gòu)的該凸輪的一角度位置信號(hào)。

綜上所述，本實(shí)用新型借由在可程序邏輯控制器和自動(dòng)換刀機(jī)構(gòu)之間設(shè)置可程序自動(dòng)換刀模塊，以根據(jù)自動(dòng)換刀機(jī)構(gòu)回饋至可程序自動(dòng)換刀模塊的角度位置信號(hào)，產(chǎn)生控制自動(dòng)換刀機(jī)構(gòu)的補(bǔ)償信號(hào)，進(jìn)一步達(dá)到精準(zhǔn)定位換刀手臂的目的。

附圖說(shuō)明

圖1為現(xiàn)有的CNC工具機(jī)由PLC電性控制ATC的示意圖；以及

圖2為本實(shí)用新型改良式自動(dòng)換刀裝置的示意圖。

【附圖標(biāo)記說(shuō)明】

1 可程序邏輯控制器

2 自動(dòng)換刀機(jī)構(gòu)

21 馬達(dá)

22 凸輪

23 換刀手臂

3 可程序自動(dòng)換刀模塊

4 改良式自動(dòng)換刀裝置

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，并參照附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。

請(qǐng)參閱圖2，其為本實(shí)用新型改良式自動(dòng)換刀裝置的示意圖。改良式自動(dòng)換刀裝置4包括可程序邏輯控制器1、自動(dòng)換刀機(jī)構(gòu)2以及可程序自動(dòng)換刀模塊(Automatic tool change mechanism Program Basic,APB)3。自動(dòng)換刀機(jī)構(gòu)2包含馬達(dá)21、凸輪22及換刀手臂23。凸輪22連接換刀手臂23，馬達(dá)21驅(qū)動(dòng)凸輪22，使得凸輪22轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可連同帶動(dòng)換刀手臂23?？沙绦蜻壿嬁刂破?產(chǎn)生控制自動(dòng)換刀機(jī)構(gòu)2的馬達(dá)21的控制指令?？沙绦蜃詣?dòng)換刀模塊3設(shè)置于可程序邏輯控制器1以及自動(dòng)換刀機(jī)構(gòu)2之間，以接收控制指令，并偵測(cè)自動(dòng)換刀機(jī)構(gòu)2的角度位置信號(hào)，以產(chǎn)生控制自動(dòng)換刀機(jī)構(gòu)2的補(bǔ)償信號(hào)。

承上所述，實(shí)際上可程序自動(dòng)換刀模塊3是設(shè)置于自動(dòng)換刀機(jī)構(gòu)2的凸輪箱(圖中未示出)內(nèi)，并以煉條連接凸輪22的入力軸，因此，當(dāng)凸輪22轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其轉(zhuǎn)動(dòng)的角度位置信號(hào)可回饋至可程序自動(dòng)換刀模塊3上，因此，可程序自動(dòng)換刀模塊3可根據(jù)凸輪22的轉(zhuǎn)動(dòng)角度間接偵測(cè)換刀手臂23的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，亦即，偵測(cè)換刀手臂23的定位點(diǎn)。

進(jìn)一步而言，可程序自動(dòng)換刀模塊3包括智能剎車(chē)停止模式，使自動(dòng)換刀機(jī)構(gòu)2根據(jù)預(yù)定剎車(chē)角度停止。例如，當(dāng)自動(dòng)換刀機(jī)構(gòu)2在運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中，若可程序自動(dòng)換刀模塊3偵測(cè)到換刀手臂23在到達(dá)剎車(chē)停止的角度時(shí)未能停止，智能剎車(chē)停止模式則根據(jù)預(yù)定的剎車(chē)角度切斷輸出至ATC 馬達(dá)21的電流，進(jìn)一步停止換刀手臂23的動(dòng)作，使得ATC根據(jù)預(yù)設(shè)的剎車(chē)角度停止作動(dòng)，以避免ATC超過(guò)預(yù)定的定位位置，并防止異常狀況發(fā)生。若ATC超過(guò)預(yù)定的定位位置，或者在尚未到達(dá)預(yù)定的定位位置即停止，則可程序自動(dòng)換刀模塊3輸出一補(bǔ)償信號(hào)至可程序邏輯控制器1，以針對(duì)換刀手臂23偏差的角度進(jìn)行補(bǔ)償。換句話說(shuō)，當(dāng)換刀手臂23無(wú)法到達(dá)PLC控制指令所指定的角度時(shí)，可程序自動(dòng)換刀模塊3是產(chǎn)生一角度位置校正信號(hào)至可程序邏輯控制器1以進(jìn)行補(bǔ)償。據(jù)此，可程序自動(dòng)換刀模塊3可根據(jù)接收凸輪22的角度位置信號(hào)控制自動(dòng)換刀機(jī)構(gòu)馬達(dá)21的轉(zhuǎn)速以及加速度，以進(jìn)一步確保換刀手臂23的定位準(zhǔn)確度。

綜上所述，本實(shí)用新型借由在可程序邏輯控制器和自動(dòng)換刀機(jī)構(gòu)之間設(shè)置可程序自動(dòng)換刀模塊，以根據(jù)自動(dòng)換刀機(jī)構(gòu)回饋至可程序自動(dòng)換刀模塊的角度位置信號(hào)，產(chǎn)生控制自動(dòng)換刀機(jī)構(gòu)的補(bǔ)償信號(hào)，進(jìn)一步達(dá)到精準(zhǔn)定位換刀手臂的目的。

以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，應(yīng)理解的是，以上所述僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。