工具机的自动换刀机构及其控制方法技术

一种工具机的自动换刀机构及控制方法，自动换刀机构包括：一基座；一刀盘，结合于该基座上，该刀盘上设有多个刀套；一刀盘马达，受控制以驱动该刀盘旋转；一换刀臂，设置于该刀盘的一侧；一换刀马达，受控制以驱动该换刀臂转动；一拉刀结构，用以带动其中一该刀套于一第一位置与一第二位置之间枢摆；一上位控制器，用以发出一第一命令以及一第二命令；一变频器，用以接收该第一命令以及该第二命令，并对应该第一命令输出一第一控制信号予刀盘马达，以及对应该第二命令输出一第二控制信号予该换刀马达。借以执行换刀作业并降低故障发生机率。

【技术实现步骤摘要】
工具机的自动换刀机构及其控制方法
本专利技术是与工具机的换刀系统有关；特别是指一种工具机的自动换刀机构与控制方法。
技术介绍
现有工具机的自动换刀机构是采用两组感应马达分别驱使其刀盘或换刀臂转动。而感应马达是通过所配置的剎车器来执行剎车、减速的动作，然而，使用剎车器易因磨损而使得转动后的刀盘或换刀臂定位不确实，徒增困扰。为了改善上述剎车器的缺失，遂有中国台湾公告第M470720号新型专利技术的产生。该专利技术揭示使用一个变频器搭配两个继电器来各别驱使一刀仓(或称刀盘)马达或一自动换刀机构马达的作动，进而控制刀仓或换刀臂的转动。该专利技术虽然免除了使用剎车器所衍生的缺失，但是继电器的切换结构仍属机械作动原理。因此，当以继电器作为切换变频器与刀仓马达，或变频器与自动换刀机构马达之间的连通与否时，仍容易因各个继电器在长期执行切换动作后而有损坏或感应不良之虞，以至于变频器所输出的控制信号会受到杂讯干扰而有控制失效的情况发生。因此，该专利技术仍属未臻完善。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种工具机的自动换刀机构及其控制方法，由变频器直接控制刀盘马达与换刀马达，以降低信号传输时的杂讯干扰影响，具有精准执行控制的功效，并可降低故障发生，以及提高使用便利性。缘以达成上述目的，本专利技术提供一种工具机的自动换刀机构，包括有：一基座；一刀盘，结合于该基座上，该刀盘上设有多个刀套；一刀盘马达，受控制以驱动该刀盘旋转；一换刀臂，设置于该刀盘的一侧；一换刀马达，受控制以驱动该换刀臂转动；一拉刀结构，用以带动其中一该刀套于一第一位置与一第二位置之间枢摆；一上位控制器，用以发出一第一命令以及一第二命令；一变频器，电性连接该刀盘马达、该换刀马达以及该上位控制器，该变频器具有一命令输入端口以及一命令输出端口，该命令输入端口与该上位控制器电性连接，用以接收该第一命令以及该第二命令；该命令输出端口与该刀盘马达以及该换刀马达电性连接；该变频器对应该第一命令输出一第一控制信号予该刀盘马达，以驱动该刀盘旋转；该变频器对应该第二命令输出一第二控制信号予该换刀马达，以驱动该换刀臂转动。缘以达成上述目的，本专利技术提供一种工具机的自动换刀机构的控制方法，该自动换刀机构包括有：一刀盘，该刀盘上设有多个刀套；一刀盘马达，受控制以驱动该刀盘旋转；一换刀臂，设置于该刀盘的一侧；一换刀马达，受控制以驱动该换刀臂转动；一拉刀结构，用以带动其中一该刀套于一第一位置与一第二位置之间枢摆；一上位控制器；一变频器，电性连接该刀盘马达、该换刀马达以及该上位控制器；一刀套位置检知器，用以侦测该刀套的位置状态，并于该刀套位于该第一位置时，发出一第一检知信号，于该刀套位于该第二位置时，发出一第二检知信号；该控制方法包括有以下步骤：该上位控制器于发送一第一命令予该变频器之前，是判断是否接收到该第一检知信号，若该上位控制器接收到该第一检知信号，则输出该第一命令，若该上位控制器未接收到该第一检知信号，则不输出该第一命令；该变频器接收到该第一命令时，是对应输出一第一控制信号予该刀盘马达，以驱动该刀盘旋转。本专利技术的效果在于，透过变频器直接传输控制信号予刀盘马达或换刀马达的设计，可有效降低控制信号传输时的杂讯干扰影响。附图说明图1、2为一立体图，揭示本专利技术一实施例的工具机的自动换刀机构；图3为前视图，揭示本实施例的第一检知器侦测到活动杆；图4为前视图，揭示本实施例的第二检知器侦测到活动杆；图5为示意图，揭示本实施例的工具机的自动换刀机构的架构；图6至图9为本实施例的控制方法的流程图。【符号说明】[本专利技术]100工具机的自动换刀机构10基座12刀盘12a刀套14刀盘马达16传动结构18拉刀结构18a活动杆20换刀臂22换刀马达24上位控制器25控制箱26变频器27机盒26a命令输入端口26b命令输出端口26c电源输入端口26d刀套位置信号输入端口26e换刀臂位置输入端口28第一检知器30第二检知器32信号轮34检知开关1,2,3,4端子E市电OUT1第一输出端OUT2第二输出端S1第一检知信号S2第二检知信号S3第三检知信号P1第一位置P2第二位置P3第三位置P4第四位置具体实施方式为能更清楚地说明本专利技术，兹举一实施例并配合附图详细说明如后。请参图1至图5所示，为本专利技术一实施例的工具机的自动换刀机构100，包括有：一基座10、一刀盘12、一刀盘马达14、一拉刀结构18、一换刀臂20、一换刀马达22、一上位控制器24以及一变频器26。该基座10可组装于一机架(图未示)上。该刀盘12是结合于该基座10上，并受刀盘马达14的驱动而可相对于该基座10转动，且该刀盘12设有多个刀套12a，于本实施例中，还包括有一传动结构16，设置于基座10上，该刀盘马达14是带动该传动结构16以驱动该刀盘12旋转；所述的刀套12a是沿着该刀盘12的周缘间隔设置，各刀套12a可供结合一刀具(图未示)。其中，请配合图3及图4所示，位于该刀盘12最底缘位置的刀套12a是受设置于基座10的拉刀结构18的带动而可于一第一位置P1与一第二位置P2之间枢摆，当刀套12a位于该第一位置P1时属于备用位置，以收纳刀具，当刀套12a位于该第二位置P2时属于换刀位置，以准备更换刀具，例如可从刀套12a上取下刀具，或者将刀具放入刀套12a。而于本实施例中，由于刀盘12是直立地设置，且各个刀套12a是垂直于刀盘12的盘面设置的，因此，当刀套12a位于该第一位置P1时是呈水平状态；当刀套12a位于该第二位置P2时是呈垂直状态。但于其他应用上，例如刀盘是水平地设置，且刀套是垂直于刀盘的盘面设置时，当刀套位于第一位置时亦可能呈垂直状态，当刀套位于第二位置时亦可能呈水平状态，而不以上述说明为限。进一步地，于本实施例中，所述的拉刀结构18包括有一活动杆18a，该活动杆18a供带动该刀套12a于第一位置P1与第二位置P2枢摆，并可在图3所示的一第三位置P3与图4所示的一第四位置P4之间往复移动。该换刀臂20设置于该刀盘12的一侧，并与换刀马达22设置于基座10的后方，该换刀臂20连接该换刀马达22，并受该换刀马达22的驱动而可转动，以进行换刀作业。该上位控制器24与该变频器26电性连接，该上位控制器24用以发出一第一命令以及一第二命令予该变频器26。于本实施例中，所述上位控制器24是设置于一控制箱25中，且所述上位控制器24可以是但不限于PLC。该变频器26电性连接该刀盘马达14、该换刀马达22以及该上位控制器24，且该变频器26具有一命令输入端口26a以及一命令输出端口26b，该命令输入端口26a与该上位控制器24连接，用以接收该第一命令和该第二命令，该命令输出端口26b与该刀盘马达14以及该换刀马达22电性连接。该变频器26可对应该第一命本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种工具机的自动换刀机构，其特征在于，其包括有：/n一基座；/n一刀盘，结合于该基座上，该刀盘上设有多个刀套；/n一刀盘马达，受控制以驱动该刀盘旋转；/n一换刀臂，设置于该刀盘的一侧；/n一换刀马达，受控制以驱动该换刀臂转动；/n一拉刀结构，用以带动其中一该刀套于一第一位置与一第二位置之间枢摆；/n一上位控制器，用以发出一第一命令以及一第二命令；/n一变频器，电性连接该刀盘马达、该换刀马达以及该上位控制器，该变频器具有一命令输入端口以及一命令输出端口，该命令输入端口与该上位控制器电性连接，用以接收该第一命令以及该第二命令；该命令输出端口与该刀盘马达以及该换刀马达电性连接；该变频器对应该第一命令输出一第一控制信号予该刀盘马达，以驱动该刀盘旋转；该变频器对应该第二命令输出一第二控制信号予该换刀马达，以驱动该换刀臂转动。/n

【技术特征摘要】
1.一种工具机的自动换刀机构，其特征在于，其包括有：
一基座；
一刀盘，结合于该基座上，该刀盘上设有多个刀套；
一刀盘马达，受控制以驱动该刀盘旋转；
一换刀臂，设置于该刀盘的一侧；
一换刀马达，受控制以驱动该换刀臂转动；
一拉刀结构，用以带动其中一该刀套于一第一位置与一第二位置之间枢摆；
一上位控制器，用以发出一第一命令以及一第二命令；
一变频器，电性连接该刀盘马达、该换刀马达以及该上位控制器，该变频器具有一命令输入端口以及一命令输出端口，该命令输入端口与该上位控制器电性连接，用以接收该第一命令以及该第二命令；该命令输出端口与该刀盘马达以及该换刀马达电性连接；该变频器对应该第一命令输出一第一控制信号予该刀盘马达，以驱动该刀盘旋转；该变频器对应该第二命令输出一第二控制信号予该换刀马达，以驱动该换刀臂转动。


2.根据权利要求1所述的工具机的自动换刀机构，其特征在于，还包括有一刀套位置检知器，用以侦测该刀套的位置状态，并于该刀套位于该第一位置时，发出一第一检知信号，于该刀套位于该第二位置时，发出一第二检知信号；该上位控制器与该刀套位置检知器电性连接，用以接收该第一检知信号以及该第二检知信号，若该上位控制器接收到该第一检知信号，则输出该第一命令，若该上位控制器未接收到该第一检知信号，则不输出该第一命令。


3.根据权利要求2所述的工具机的自动换刀机构，其特征在于，其中该变频器与该刀套位置检知器电性连接，用以接收该第一检知信号，于该变频器接收该第一命令时，是判断是否接收到该第一检知信号，若有接收到该第一检知信号，则控制该刀盘马达以一第一速度运转，若未收到该第一检知信号，则控制该刀盘马达以一第二速度运转，其中该第一速度高于该第二速度。


4.根据权利要求3所述的工具机的自动换刀机构，其特征在于，其中于控制该刀盘马达以该第二速度运转后，于该上位控制器接收到该第一检知信号之后，若该上位控制器发出一第一停止命令予该变频器或是该变频器发出一报警讯息，则控制该刀盘马达停止运转。


5.根据权利要求1所述的工具机的自动换刀机构，其特征在于，还包括有一信号轮以及一检知开关，该信号轮是随着该换刀臂的转动而改变旋转角度，该检知开关侦测该信号轮的转动角度并产生一第三检知信号；该上位控制器与该检知开关连接，用以接收该第三检知信号。


6.根据权利要求5所述的工具机的自动换刀机构，其特征在于，其中该变频器与该检知开关电性连接，用以接收该第三检知信号；于该变频器接收到该第二命令时，是判断是否接收到该第三检知信号，若有接收到该第三检知信号，则控制该换刀马达以一第三速度运转，若未接收到该第三检知信...

【专利技术属性】
技术研发人员：张庆三，
申请(专利权)人：圣杰国际股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71