機(jī)床的刀具偏移值的自動設(shè)定裝置及自動設(shè)定方法
【專利摘要】本發(fā)明提供機(jī)床的刀具偏移值的自動設(shè)定裝置及自動設(shè)定方法，對數(shù)控機(jī)床的刀架與被安裝于該刀架的刀具刀頭之間的相對位置關(guān)系自動地進(jìn)行設(shè)定，使用大量刀具的機(jī)床的刀具偏移值的設(shè)定作業(yè)實(shí)現(xiàn)全自動化。利用照相機(jī)或激光長度測量器對被安裝于刀架的刀具進(jìn)行測量，使用該刀具的形狀數(shù)據(jù)和在加工程序中指定的表示刀具的刀頭方向的數(shù)據(jù)和/或登記于控制器的刀具數(shù)據(jù)，設(shè)定臨時(shí)的刀具偏移值，使用該臨時(shí)的刀具偏移值使刀具的刀頭自動地與對刀裝置接觸來取得準(zhǔn)確的刀具偏移值并設(shè)定到數(shù)控裝置。利用使用了臨時(shí)的刀具偏移值的加工動作的仿真和由照相機(jī)或激光長度測量器取得的刀具的形狀數(shù)據(jù)，能夠進(jìn)行干涉檢查。
【專利說明】機(jī)床的刀具偏移值的自動設(shè)定裝置及自動設(shè)定方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及對NC (數(shù)控)機(jī)床的刀架和被安裝于該刀架的刀具的刀頭之間的相對位置關(guān)系自動地進(jìn)行設(shè)定的方法及裝置。本發(fā)明涉及適合于具備多個(gè)轉(zhuǎn)塔刀架和自動刀具更換裝置的CNC(數(shù)控)車床的上述方法及裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]數(shù)控機(jī)床通過根據(jù)加工程序的指令控制刀架的位置來對工件進(jìn)行加工。但是，由于實(shí)際對工件進(jìn)行加工的是安裝于刀架的刀具的刀頭，若不知道刀架的位置與刀頭的位置之間的相對位置關(guān)系，則無法將工件加工成正確的形狀。
[0003]因此，在將刀具安裝到刀架后，針對安裝于刀架的各刀具，測量表示刀架的基準(zhǔn)位置(數(shù)控裝置所識別的刀架的坐標(biāo))與刀具刀頭的位置(坐標(biāo))的偏差的刀具偏移值并登記到數(shù)控裝置，在加工工件時(shí)，使刀架的位置位于移動(偏移)了與在各個(gè)時(shí)期使用的刀具的刀具偏移值對應(yīng)的量的位置，來進(jìn)行加工。刀具偏移值的測量通過如下方式進(jìn)行，在刀具的刀頭的移動區(qū)域內(nèi)的規(guī)定的位置設(shè)置對刀裝置，移動刀架，并讀取當(dāng)?shù)毒叩牡额^接觸對刀裝置的接觸傳感器時(shí)的刀架的位置。
[0004]對刀裝置的設(shè)置和使刀具的刀頭向該對刀裝置接觸的操作一般通過手動進(jìn)行。但是，在具備多個(gè)轉(zhuǎn)塔刀架的車床和具備自動刀具更換裝置的復(fù)合車床等中，由于使用了多個(gè)刀具，所以刀具偏移值的設(shè)定作業(yè)成為辛苦的作業(yè)。因此，進(jìn)行如下嘗試:將對刀裝置設(shè)置成能夠相對于機(jī)床的內(nèi)部進(jìn)退，使該對刀裝置自動地進(jìn)入到加工區(qū)域內(nèi)，并使各刀具的刀頭自動地與已進(jìn)入的對刀裝置接觸，來自動地設(shè)定刀具偏移值。
[0005]另一方面，為了進(jìn)行加工程序的檢查和避免工件加工中的刀具與工件或其他刀架等的干涉(碰撞)，向與數(shù)控裝置連接的PC(計(jì)算機(jī))登記刀具、設(shè)備及工件的形狀數(shù)據(jù)和干涉檢查程序，在實(shí)際的工件的加工前在PC內(nèi)虛擬進(jìn)行加工程序所指令的動作，進(jìn)行工件的精加工形狀的確認(rèn)和加工中的刀具或刀架的干涉的確認(rèn)。
[0006]當(dāng)自動設(shè)定刀具偏移值時(shí)，能夠容易地實(shí)現(xiàn)使對刀裝置自動地向機(jī)床的加工區(qū)域內(nèi)進(jìn)入。但是，對刀裝置的接觸傳感器的尺寸為大約Imm的方形，當(dāng)使刀具接觸傳感器時(shí)，必須使刀具以能夠立刻停止的低速接近接觸傳感器。因此，為了在短時(shí)間內(nèi)對刀具刀頭進(jìn)行檢測，在使刀具刀頭高速移動至接觸傳感器近前的Imm左右的位置后，必須開始接觸動作(刀具的低速接近)。
[0007]為了將刀具刀頭高速移動至接觸傳感器近前的Imm左右，必須在Imm左右的誤差的范圍內(nèi)預(yù)先向數(shù)控裝置登記刀架和刀具刀頭的位置關(guān)系。刀具是多種多樣的，在將刀具安裝到刀架時(shí)使用的刀具保持器也有多種，因此由人工無誤地向數(shù)控裝置登記該位置關(guān)系的作業(yè)需要大量的時(shí)間。并且，若存在輸入失誤，則無法自動測量，或使刀具與對刀裝置或其他機(jī)器碰撞而導(dǎo)致設(shè)備的破損。
[0008]因此，對刀裝置對刀具刀頭的檢測難以自動化，即使是準(zhǔn)備了自動檢測單元的機(jī)床，也大多通過手動進(jìn)行，當(dāng)?shù)毒邤?shù)量變多時(shí)成為花費(fèi)大量功夫和時(shí)間的作業(yè)，操作人員的作業(yè)負(fù)擔(dān)也變大。
[0009]并且，在利用干涉檢查程序?qū)Φ毒哌M(jìn)行干涉檢查的情況下，必須預(yù)先向PC登記被安裝于刀架的刀具及刀具保持器的形狀數(shù)據(jù)。在具備自動刀具更換裝置和多個(gè)轉(zhuǎn)塔刀架的車床中，由于使用了大量刀具，所以對關(guān)于這些刀具的形狀數(shù)據(jù)進(jìn)行登記的作業(yè)非常麻煩。并且，若存在輸入失誤，則即使進(jìn)行了檢測也會引起干涉，或者即使實(shí)際上不會引起干涉也會發(fā)出干涉的警告。因此，存在即使準(zhǔn)備了干涉檢查程序也幾乎無法使用的情況。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明是以獲得能夠全自動地進(jìn)行安裝有大量刀具的機(jī)床中的刀具偏移值的設(shè)定的技術(shù)手段為課題而完成的。本發(fā)明提供刀具偏移值的自動設(shè)定方法及裝置，其能夠在工件的加工中使用大量刀具的轉(zhuǎn)塔車床或具備自動刀具更換裝置的車床的刀具偏移值的設(shè)定中，消除操作人員的作業(yè)負(fù)擔(dān)和設(shè)定失誤。
[0011]本發(fā)明利用照相機(jī)41或激光長度測量器4 (4a?4d)以Imm以下的精度對安裝于刀架15的刀具2進(jìn)行測量，使用該刀具的形狀數(shù)據(jù)和加工程序51中指定的表示刀具的刀頭方向的數(shù)據(jù)(刀頭修正編號)設(shè)定臨時(shí)的刀具偏移值，使用該臨時(shí)的刀具偏移值使刀具的刀頭自動地與對刀裝置21接觸，取得準(zhǔn)確的刀具偏移值并設(shè)定到數(shù)控裝置5，由此能夠全自動地設(shè)定大量刀具2的刀具偏移值。
[0012]而且，通過使用由照相機(jī)41或激光長度測量器4取得的刀具的形狀數(shù)據(jù)利用干涉檢查程序62進(jìn)行干涉檢查，來消除刀具形狀數(shù)據(jù)的輸入作業(yè)的煩雜和輸入失誤，從而能夠更簡單地進(jìn)行干涉檢查。
[0013]本發(fā)明的機(jī)床的刀具偏移值的自動設(shè)定裝置具備:照相機(jī)41或激光長度測量器4等刀具形狀取得單元，其取得被安裝于機(jī)床的刀架15上的刀具2的從與刀架15的移動平面垂直的方向觀察到的形狀數(shù)據(jù)；偏移值運(yùn)算單元65，其運(yùn)算出臨時(shí)的刀具偏移值；對刀裝置21及進(jìn)退裝置22，該進(jìn)退裝置22使該對刀裝置在退避位置和刀具刀頭的檢測位置之間進(jìn)退；刀頭檢測單元53，其使用偏移值運(yùn)算單元65運(yùn)算出的臨時(shí)的刀具偏移值，使各刀具的刀頭與處于檢測位置的對刀裝置21接觸；以及偏移值設(shè)定單元54，其根據(jù)檢測到刀頭時(shí)的刀架15的位置求出刀具偏移值并設(shè)定到數(shù)控裝置5。
[0014]偏移值運(yùn)算單元65根據(jù)所取得的刀具的形狀數(shù)據(jù)和在加工程序51中使用的刀具的刀頭修正編號和/或登記了與刀具的形狀對應(yīng)的刀頭位置的數(shù)據(jù)表66，運(yùn)算出臨時(shí)的刀具偏移值。
[0015]在具備根據(jù)加工程序虛擬地執(zhí)行工件的加工的仿真單元61的機(jī)床中，在使用偏移值運(yùn)算單元65運(yùn)算出的臨時(shí)的刀具偏移值對加工動作進(jìn)行仿真后，進(jìn)行對刀裝置21對刀具刀頭的檢測并且偏移值設(shè)定單元54向數(shù)控裝置5登記刀具偏移值。
[0016]并且，在具備對加工中的刀具2與加工區(qū)域內(nèi)的工件或機(jī)床的設(shè)備部分11?16的干涉進(jìn)行檢測的干涉檢查單元62的機(jī)床中，在該干涉檢查單元進(jìn)行了干涉檢查后，進(jìn)行對刀裝置21對刀具刀頭的檢測并且偏移值設(shè)定單元54向數(shù)控裝置5登記的刀具偏移值。
[0017]使用本發(fā)明的裝置進(jìn)行的刀具偏移值的自動設(shè)定方法如下:根據(jù)被設(shè)置在機(jī)床內(nèi)的照相機(jī)41的圖像或激光長度測量器4的測定值取得在加工中使用的全部的刀具2的形狀數(shù)據(jù)，根據(jù)該形狀數(shù)據(jù)和在加工程序中使用的表示各刀具的刀頭方向的數(shù)據(jù)和/或登記了與刀具的形狀對應(yīng)的刀頭位置的數(shù)據(jù)表66，求出針對各刀具的臨時(shí)的刀具偏移值，使對刀裝置21進(jìn)入到規(guī)定位置，由數(shù)控裝置5使用該臨時(shí)的刀具偏移值控制刀架15來使各刀具2的刀頭與對刀裝置21接觸，取得刀具偏移值并登記到數(shù)控裝置5。
[0018]根據(jù)本發(fā)明，自動地對被安裝于轉(zhuǎn)塔刀架的刀具或從刀庫被安裝到刀架的刀具的形狀及刀頭位置進(jìn)行檢測，不經(jīng)過人工就自動地進(jìn)行針對該刀具的刀具偏移值的設(shè)定。因此，操作人員只將需要的刀具安裝到轉(zhuǎn)塔刀架或刀庫即可，即使不進(jìn)行刀具尺寸的測量或刀具形狀數(shù)據(jù)的輸入等作業(yè)，也能夠進(jìn)行針對大量的刀具的刀具偏移值的設(shè)定，因此具有消除了操作人員的作業(yè)負(fù)擔(dān)并且也能夠防止操作失誤和輸入失誤的效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是使用激光長度測量器的實(shí)施例的示意圖。
[0020]圖2是刀頭圓和刀頭修正編號的說明圖。
[0021 ]圖3是示出刀頭檢測動作的第I例的圖。
[0022]圖4是示出刀頭檢測動作的第2例的圖。
[0023]圖5是示出刀頭檢測動作的第3例的圖。
[0024]圖6是示出刀頭檢測動作的第4例的圖。
[0025]圖7是使用照相機(jī)的實(shí)施例的示意圖。
[0026]標(biāo)號說明
[0027]2:刀具；
[0028]4 (4a?4d):激光長度測量器；
[0029]5:數(shù)控裝置；
[0030]11:左主軸臺；
[0031]12:右主軸臺；
[0032]13:左卡盤；
[0033]14:右卡盤；
[0034]15:刀架；
[0035]16:轉(zhuǎn)塔；
[0036]21:對刀裝置；
[0037]22:進(jìn)退裝置；
[0038]41:照相機(jī)；
[0039]51:加工程序；
[0040]53:刀頭檢測單元；
[0041]54:偏移值設(shè)定單元；
[0042]61:仿真程序；
[0043]62:干涉檢查程序；
[0044]65:偏移值運(yùn)算單元；
[0045]66:數(shù)據(jù)表。

【具體實(shí)施方式】
[0046]以下，以具備2個(gè)轉(zhuǎn)塔刀架的雙主軸對置式數(shù)控車床為例，對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。數(shù)控車床具備設(shè)備主體1、數(shù)控裝置5和PC(計(jì)算機(jī))6。設(shè)備主體I具備在同一主軸軸線a上相對置的左主軸和右主軸，左主軸被軸支承于在床身上固定的左主軸臺11，在其右端安裝有左卡盤13。右主軸被軸支承于沿與主軸軸線a平行的方向(Z軸方向)移動定位自如的右主軸臺12，在其左端安裝有右卡盤14。
[0047]從操作人員方向觀察時(shí)，上刀架15u和下刀架15d隔著主軸軸線a配置于里側(cè)上方和近前側(cè)下方。這些刀架15(15u、15d)是具備轉(zhuǎn)塔16(16u、16d)的轉(zhuǎn)塔刀架，在這些轉(zhuǎn)塔16上分別借助保持器3安裝有多個(gè)刀具2。刀架15根據(jù)來自數(shù)控裝置5的指令而能夠在Z軸方向和、垂直于Z軸方向地接近/離開主軸軸線a的方向即X軸方向上移動和定位。
[0048]在左主軸臺11設(shè)有對刀裝置21和其進(jìn)退裝置22。如圖3所示，對刀裝置21在進(jìn)入位置處的Z軸方向的兩側(cè)和X軸方向的兩側(cè)具備接觸傳感器23z、23x。這些接觸傳感器23 (23z、23x)在進(jìn)入時(shí)被準(zhǔn)確地定位在主軸軸線a上的固定位置。
[0049]在朝向主軸軸線a的方向上對設(shè)定刀具偏差值的刀具進(jìn)行分度時(shí)，移動刀架15而當(dāng)該刀具的刀頭被對刀裝置的Z軸方向及X軸方向的接觸傳感器23檢測到時(shí)的刀架15的位置(坐標(biāo))與所接觸的接觸傳感器23的位置(坐標(biāo))之差成為針對該刀具的Z軸方向及X軸方向的刀具偏移值。
[0050]當(dāng)由接觸傳感器23檢測到刀具2的刀頭時(shí)，必須將刀具的刀頭定位在接觸傳感器的檢測區(qū)域即約Imm的方形的區(qū)域內(nèi)。并且，當(dāng)?shù)毒叩牡额^與接觸傳感器接觸時(shí)，如果不立刻停止刀架，接觸傳感器就會破損。因此，在使刀具刀頭與接觸傳感器接觸時(shí)，需要如下操作:將刀具刀頭以高速移動至接觸傳感器的緊旁邊(近前Imm左右)(參照圖3?6)，然后以能夠立刻停止的程度的低速沿Z軸方向或X軸方向移動刀架。
[0051]對數(shù)控裝置5登記有加工程序51。刀具的刀頭形成為小的圓弧(刀頭圓)，因此根據(jù)以其圓弧的哪個(gè)位置為基準(zhǔn)來制作加工程序，程序的內(nèi)容不同。例如在某種數(shù)控裝置中，如圖2所示，沿每45度的方向?qū)⒌额^圓25分開并標(biāo)上編號，針對各刀具確定該編號并制作加工程序。因而，在設(shè)定刀具偏移值時(shí)，需要在與制作加工程序時(shí)所使用的編號(刀頭修正編號)的方向?qū)?yīng)的方向上進(jìn)行刀頭的檢測。例如，如果以圖2的3號方向?yàn)榛鶞?zhǔn)制作加工程序，則在設(shè)定刀具偏移值時(shí)，需要從圖3中由軌跡t的箭頭示出的方向的Z軸方向和X軸方向使刀具刀頭與接觸傳感器接觸，來設(shè)定刀具偏移值。
[0052]在PC6中登記有將登記在數(shù)控裝置5中的加工程序51轉(zhuǎn)換成仿真程序61的轉(zhuǎn)換程序63。為了利用仿真程序61虛擬地執(zhí)行基于加工程序51的工件加工，需要加工中使用的刀具的刀具偏移值。
[0053]并且，對PC6登記有干涉檢查程序62和其執(zhí)行時(shí)所需的卡盤13、14、刀架15u、15d、轉(zhuǎn)塔16u、16d等的形狀數(shù)據(jù)。通過在執(zhí)行仿真程序61時(shí)同時(shí)執(zhí)行干涉檢查程序62，能夠避免實(shí)際加工工件時(shí)有可能產(chǎn)生的刀具與工件、卡盤或其他設(shè)備的碰撞，但為此，需要對PC6設(shè)定加工中使用的刀具的形狀數(shù)據(jù)。
[0054]以上說明的技術(shù)是現(xiàn)有技術(shù)。以下，針對帶有特征的技術(shù)說明本發(fā)明。
[0055]在左主軸臺11及右主軸臺12的上刀架15u側(cè)和下刀架15d側(cè)，安裝有朝向各自的對象側(cè)投射與主軸軸線a平行的激光r (ra?rd)的2對4個(gè)激光長度測量器4 (4a?4d)。各激光長度測量器4投射與圖的紙面垂直的方向上的寬度為幾_(例如3_)的激光。來自對置的激光長度測量器的激光ra、rb及rC、rd設(shè)置成，不必位于同一直線上，但其寬度中心位于通過主軸軸線a的Z — X平面(與刀架15的移動平面平行的平面)上。
[0056]數(shù)控裝置5具備:偏移值存儲器52，其存儲在加工中使用的全部刀具的刀具偏移值；刀頭檢測單元53，其使用臨時(shí)的刀具偏移值使刀具2的刀頭與處于進(jìn)入位置的對刀裝置21接觸；以及偏移值設(shè)定單元54，其根據(jù)該刀頭檢測單元檢測到刀頭時(shí)的刀架15的位置求出刀具偏移值，并設(shè)定到偏移值存儲器52中。PC6的偏移值運(yùn)算單元65運(yùn)算出的臨時(shí)的刀具偏移值暫時(shí)存儲于偏移值存儲器52。
[0057]PC6具備:形狀數(shù)據(jù)存儲器64，其存儲由激光長度測量器4取得的刀具2的形狀數(shù)據(jù)；偏移值運(yùn)算單元65 ;仿真單元61，其虛擬地執(zhí)行基于加工程序51的工件加工；以及干涉檢查單元62，其對加工中的刀具與加工區(qū)域內(nèi)的工件或機(jī)床的設(shè)備部分的干涉進(jìn)行檢測。偏移值運(yùn)算單元65根據(jù)存儲于形狀數(shù)據(jù)存儲器64的刀具的形狀數(shù)據(jù)和加工程序51中使用的該刀具的刀頭修正編號運(yùn)算出臨時(shí)的刀具偏移值。
[0058]在PC6中，能夠針對安裝于轉(zhuǎn)塔16的某個(gè)刀具2登記數(shù)據(jù)表66，該數(shù)據(jù)表66中登記了對該刀具向加工位置分度時(shí)的從垂直于圖1的紙面的方向觀察到的形狀數(shù)據(jù)、和利用對刀裝置檢測該刀具的刀頭時(shí)的動作。當(dāng)向該數(shù)據(jù)表66登記了與刀具的形狀對應(yīng)的刀頭位置時(shí)，偏移值運(yùn)算單元65也可以構(gòu)成為，根據(jù)存儲于形狀數(shù)據(jù)存儲器64的刀具的形狀數(shù)據(jù)和登記于數(shù)據(jù)表66的與該形狀對應(yīng)的刀頭位置，運(yùn)算出臨時(shí)的刀具偏移值。
[0059]接下來對上述裝置的刀具偏移值的自動設(shè)定動作進(jìn)行說明。在朝向主軸軸線a的方向上對要設(shè)定刀具偏移值的刀具進(jìn)行分度，一邊從安裝有該刀具的刀架側(cè)的左右的激光長度測量器4投射激光r，一邊使安裝有該刀具的刀架在Z方向的位置固定并沿X軸方向以例如每0.5_地間歇移動，通過將各移動位置處的激光長度測量器4的測量值繪成曲線圖，來取得以激光的所述寬度厚度切出刀具2及刀具保持器3后的刀具2及保持器3的形狀及尺寸。通過重復(fù)該動作，取得安裝于轉(zhuǎn)塔16的全部的刀具(也可以除去已設(shè)定了刀具偏移值的刀具)的形狀數(shù)據(jù)，并存儲到PC的形狀數(shù)據(jù)存儲器64。
[0060]PC6從數(shù)控裝置5取得在加工程序51中使用的各刀具的刀頭修正編號，使用通過解析已存儲的形狀數(shù)據(jù)而得到的該刀具的刀頭位置和刀頭修正編號，運(yùn)算出臨時(shí)的刀具偏移值并進(jìn)行存儲。并且，PC6對已存儲的各刀具的形狀數(shù)據(jù)和登記于表66的刀具形狀進(jìn)行對比，取得與該刀具對應(yīng)的刀具刀頭的位置信息，根據(jù)形狀數(shù)據(jù)的尺寸運(yùn)算出臨時(shí)的刀具偏移值并進(jìn)行存儲。
[0061]如上所述，在運(yùn)算出臨時(shí)的刀具偏移值并存儲于偏移值存儲器52后，PC6使用該值執(zhí)行仿真程序61，由此執(zhí)行虛擬空間中的工件的加工。而且，如果工件的加工形狀與利用CAD制作而成的工件的形狀一致，則能夠確認(rèn)臨時(shí)的刀具偏移值大致正確。如果不一致，則考慮到在刀具的形狀數(shù)據(jù)的取得或加工程序中存在錯(cuò)誤，因此發(fā)出警報(bào)并結(jié)束處理。
[0062]與該仿真程序61的執(zhí)行同時(shí)地執(zhí)行干涉檢查程序62，使用已取得的各刀具的形狀數(shù)據(jù)進(jìn)行干涉檢查。若發(fā)現(xiàn)干涉，則考慮到在已取得的形狀數(shù)據(jù)或加工程序中存在錯(cuò)誤，因此發(fā)出警報(bào)并結(jié)束處理。
[0063]如果在虛擬加工中進(jìn)行了正確的加工，并且未引起干涉，則將臨時(shí)的刀具偏移值轉(zhuǎn)送至數(shù)控裝置，使用該臨時(shí)的刀具偏移值針對各刀具執(zhí)行刀具刀頭檢測單元53。刀頭檢測單元53與刀具形狀對應(yīng)地,像例如圖3?6所示的軌跡t那樣地移動刀架15。圖3是針對刀頭修正編號為圖2的“3”的刀具的軌跡的例子，圖4是針對刀頭修正編號為圖2的“2”的刀具的軌跡的例子，圖5是針對刀頭修正編號為圖2的“5”的刀具的軌跡的例子，圖6是針對刀頭修正編號為圖2的“7”的刀具的軌跡的例子。
[0064]在刀架15沿著軌跡t移動中接收到接觸傳感器23的檢測信號后，根據(jù)那時(shí)的刀架15的位置取得刀具偏移值而轉(zhuǎn)向下一移動動作或退避動作。已取得的刀具偏移值代替臨時(shí)的刀具偏移值而登記于偏移值存儲器52。針對全部的刀具設(shè)定了刀具偏移值后，結(jié)束自動設(shè)定步驟。
[0065]根據(jù)上述實(shí)施例，由于以0.5mm左右的誤差設(shè)定臨時(shí)的刀具偏移值，因此能夠安全且自動地使刀具2的刀頭接觸對刀裝置21，從而能夠完全自動地進(jìn)行從刀具形狀的取得至刀具偏移值的設(shè)定的處理。因此，能夠大幅減輕操作人員的作業(yè)負(fù)擔(dān)，同時(shí)不需要操作人員熟練，并且也不存在由于輸入失誤而損傷設(shè)備的風(fēng)險(xiǎn)。
[0066]在上述實(shí)施例中，使用激光長度測量器取得刀具形狀，但也可以如圖7所示地，設(shè)置從垂直于刀架15的移動平面的方向取得刀具的形狀的照相機(jī)41，并對該照相機(jī)的圖像與登記于數(shù)據(jù)表66的圖像進(jìn)行對比來確定刀具刀頭的位置，根據(jù)該圖像的解析取得臨時(shí)的刀具偏移值。
[0067]但是，在轉(zhuǎn)塔16上安裝有大量刀具的機(jī)床中，相鄰的刀具成為妨礙，難以取得作為對象的刀具的準(zhǔn)確的圖像，或者當(dāng)在刀具上沾有切削液時(shí)，存在難以進(jìn)行正確的圖像解析等問題，因此對于轉(zhuǎn)塔車床，利用激光長度測量器取得刀具的形狀數(shù)據(jù)是實(shí)用的。但是，對于利用自動刀具更換裝置被安裝于刀架的刀具、或只安裝有4?6根等少量刀具的轉(zhuǎn)塔的刀具，能夠利用如上設(shè)置的照相機(jī)取得刀具的形狀數(shù)據(jù)，并以與上述實(shí)施方式相同的步驟對刀具偏移值進(jìn)行自動設(shè)定。
[0068]并且，在上述實(shí)施方式中，為了確認(rèn)自動取得的刀具的形狀數(shù)據(jù)是否正確，使用臨時(shí)的刀具偏移值進(jìn)行PC中的虛擬加工和干涉檢查。但是，使用臨時(shí)的刀具偏移值進(jìn)行仿真和使用已取得的刀具數(shù)據(jù)進(jìn)行干涉檢查，不是本發(fā)明的必要特征，在不具備仿真程序或干涉檢查程序的機(jī)床中，也可以根據(jù)本發(fā)明進(jìn)行刀具修正值的自動設(shè)定。
【權(quán)利要求】
1.一種機(jī)床的刀具偏移值的自動設(shè)定裝置，其中， 該機(jī)床的刀具偏移值的自動設(shè)定裝置具備: 刀具形狀取得單元，其取得被安裝于刀架的刀具的從與該刀架的移動平面垂直的方向觀察到的形狀數(shù)據(jù)； 偏移值運(yùn)算單元，其根據(jù)所取得的刀具的形狀數(shù)據(jù)和在加工程序中使用的該刀具的刀頭修正編號運(yùn)算出臨時(shí)的刀具偏移值； 對刀裝置及進(jìn)退裝置，該進(jìn)退裝置使該對刀裝置在退避位置和所述刀具刀頭的移動區(qū)域內(nèi)的進(jìn)入位置之間進(jìn)退； 刀頭檢測單元，其使用所述偏移值運(yùn)算單元運(yùn)算出的臨時(shí)的刀具偏移值使各刀具的刀頭與處于進(jìn)入位置的對刀裝置接觸；以及 偏移值設(shè)定單元，其根據(jù)檢測到該刀頭時(shí)的刀架的位置求出刀具偏移值并對數(shù)控裝置設(shè)定該刀具偏移值。
2.一種機(jī)床的刀具偏移值的自動設(shè)定裝置，其中， 該機(jī)床的刀具偏移值的自動設(shè)定裝置具備: 刀具形狀取得單元，其取得被安裝于刀架的刀具的從與該刀架的移動平面垂直的方向觀察到的形狀數(shù)據(jù)； 數(shù)據(jù)表，其登記了與預(yù)先使用的各刀具的形狀對應(yīng)的刀頭位置； 偏移值運(yùn)算單元，其根據(jù)該數(shù)據(jù)表和所取得的刀具的形狀數(shù)據(jù)運(yùn)算出臨時(shí)的刀具偏移值； 對刀裝置及進(jìn)退裝置，該進(jìn)退裝置使該對刀裝置在退避位置和所述刀具刀頭的移動區(qū)域內(nèi)的進(jìn)入位置之間進(jìn)退； 刀頭檢測單元，其使用所述偏移值運(yùn)算單元運(yùn)算出的臨時(shí)的刀具偏移值使各刀具的刀頭與處于進(jìn)入位置的對刀裝置接觸；以及 偏移值設(shè)定單元，其根據(jù)檢測到該刀頭時(shí)的刀架的位置求出刀具偏移值并對數(shù)控裝置設(shè)定該刀具偏移值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的機(jī)床的刀具偏移值的自動設(shè)定裝置，其中， 所述刀具形狀取得單元構(gòu)成為包括激光長度測量器，該激光長度測量器沿與刀架的移動平面平行且與刀具的切入進(jìn)給方向垂直的方向投射激光，一邊使所述刀架沿刀具的切入進(jìn)給方向移動，一邊根據(jù)所取得的所述激光長度測量器的多個(gè)測定值取得刀具的形狀數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的機(jī)床的刀具偏移值的自動設(shè)定裝置，其中， 所述機(jī)床的刀具偏移值的自動設(shè)定裝置具備仿真單元，該仿真單元虛擬地執(zhí)行基于加工程序的工件加工，所述仿真單元使用所述臨時(shí)的刀具偏移值對加工動作進(jìn)行仿真。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的機(jī)床的刀具偏移值的自動設(shè)定裝置，其中， 所述機(jī)床的刀具偏移值的自動設(shè)定裝置具備干涉檢查單元，該干涉檢查單元對加工中的刀具與加工區(qū)域內(nèi)的工件或機(jī)床的設(shè)備部分之間的干涉進(jìn)行檢測，由該干涉檢查單元使用所述刀具形狀取得單元所取得的刀具的形狀數(shù)據(jù)對加工中的刀具進(jìn)行干涉檢查。
6.—種機(jī)床的刀具偏移值的自動設(shè)定方法,其中， 根據(jù)被設(shè)置在機(jī)床內(nèi)的照相機(jī)的圖像或激光長度測量器的測定值取得在加工中使用的刀具的形狀數(shù)據(jù)，根據(jù)該形狀數(shù)據(jù)和加工程序中使用的表示該刀具的刀頭方向的數(shù)據(jù)求出針對該刀具的臨時(shí)的刀具偏移值，使對刀裝置進(jìn)入到規(guī)定的位置，由數(shù)控裝置使用該臨時(shí)的刀具偏移值控制刀架來使該刀具的刀頭與進(jìn)入的對刀裝置接觸，取得刀具偏移值并登記到數(shù)控裝置。
7.—種機(jī)床的刀具偏移值的自動設(shè)定方法,其中， 登記數(shù)據(jù)表，該數(shù)據(jù)表中登記了與加工中使用的刀具的形狀對應(yīng)的刀頭位置，根據(jù)被設(shè)置在機(jī)床內(nèi)的照相機(jī)的圖像或激光長度測量器的測定值取得在加工中使用的刀具的形狀數(shù)據(jù)，根據(jù)該形狀數(shù)據(jù)和基于該形狀數(shù)據(jù)檢索所述數(shù)據(jù)表而得到的刀頭位置求出針對該刀具的臨時(shí)的刀具偏移值，使對刀裝置進(jìn)入到規(guī)定的位置，由數(shù)控裝置使用該臨時(shí)的刀具偏移值控制刀架來使該刀具的刀頭與進(jìn)入的對刀裝置接觸，取得刀具偏移值并登記到數(shù)控裝直。
【文檔編號】G05B19/404GK104423322SQ201410446746
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2014年9月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月6日
【發(fā)明者】本間秀樹 申請人:中村留精密工業(yè)株式會社