机床和其刀具断裂探测方法技术

一种机床，其中容纳在刀具库（１２）中多个刀具（８）之一被选择，使工件利用所选择的刀具（８）加工，其中接触传感器部分（３２）包括探针（３８）和转动探针（３８）的驱动装置（３７），接触传感器部分（３２）用被转动的探针（３８）探测接触刀具（８），线性促动器（３６）在长度方向相对要求探测的刀具（８）移动接触传感器部分（３２），和断裂探测设备（２７）控制线性促动器（３６）使接触传感器部分（３２）按照要求探测的刀具（８）移动到预定位置，使探针（３８）从刀具（８）的一侧与刀具（８）接触，从而探测刀具（８）的断裂。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机床，其中要求从多个设置在刀具库中的刀具中选出一件，以便工件使用该选出的工具进行加工，和一种在机床中探测刀具断裂的方法。
技术介绍
在机床中，当工件使用刀具时刀具有时会断裂。相应地，在适当的间隙后刀具需要检查以便探测其是否断裂。当刀具被探测到已经断裂时，刀具需要更换为正常的刀具。JP-U-3-113740披露一种在机床中探测刀具断裂的设备。所披露的断裂探测设备设置在用于数控机床更换刀具的刀具库中。当刀具返回刀具库时，有一个接触器被电磁线圈旋转而紧靠刀具的远端。对于紧靠位置的旋转角度由一个旋转编码器测量，从而探测刀具的断裂。不过，在上述造成接触器紧靠刀具远端的模式中，由于紧靠的冲击多少将损害刀具。因此，有可能刀具的尖端被断裂探测所折断。此外，由于接触器被促使与刀具的尖端接触，接触器也可能损坏。因此，重复的探测将损坏接触器本身。
技术实现思路
因此本专利技术目的是提供一种机床和一种探测机床刀具损坏的方法，在二者中均可实施探测刀具断裂，而对于刀具方面和传感器方面的损坏均可减少。本专利技术提供一种机床，其中容纳在刀具库中的多件刀具中的一件被选择，使工件使用该刀具加工，其中接触传感器部分包括探针及转动探针的驱动装置，接触传感器部分用被转动的探针探测接触刀具，线性促动器在长度方向相对于需要探测的刀具移动接触传感器部分，而断裂探测设备控制线性促动器使接触传感器部分按照需要探测的刀具移动到预定的位置，使探针从刀具一侧移动到与刀具接触，从而探测刀具的断裂。在上述构造中，线性促动器对于需要探测的刀具在长度方向移动接触接触传感器部分。探针从刀具一侧被转动到与刀具接触。因此，由于探针从刀具一侧被移动与刀具接触，在这方面几乎没有尖锐部分，由于紧靠而引起冲击损坏可以尽可能减少。断裂探测设备最好能够控制接触传感器部分探针的转动速度。由于在断裂探测设备中设置对于断裂探测最合适的转动速度，对于刀具和探针的损坏可以进一步减少。断裂探测设备最好设置在工件被所选择的刀具加工的加工区域以外的地方。在这样的构造中，用刀具加工不受探测断裂所需时间的影响。因此，可以防止降低和维持加工效率。接触传感器部分最好在需要探测的刀具到达探测断裂的位置以前移动到预定位置。这样构造的结果是断裂探测设备探测断裂所需时间可以缩短。随后加工程序的指令是从接触传感器部分的探针开始转动到断裂探测操作完成的时期中实施的。一旦断裂探测开始，由更换后刀具的加工可以在操作者获得探测结果以前就开始。因此，可以用刀具有效地加工工件而因此机械加工时间可以缩短。附图的简要说明本专利技术将仅通过例子予以描述，并参照附图，其中附图说明图1为按照本专利技术一个实施例的机床立体图；图2为该机床正视图；图3A及3B为刀具库各自的正视及侧视图；图4为在机床中设置的断裂探测设备立体图；图5A及5B各自为断裂探测设备的分解立体图和外罩拆除后断裂探测设备的正视图；图6为显示控制数控机床的数字控制设备电气布置的方框图；图7为主要显示在由数字控制设备CPU执行的机械加工程序中关于刀具断裂探测处理的流程图。具体的实施方式本专利技术的一个实施例将参照附图予以描述。参照图1及2，显示按照本专利技术的机床。机床包括底座1、安装在底座1上的X-轴线方向运送机构2、安装在X-轴线方向运送机构2上的Y-轴线方向运送机构3和安装在Y-轴线方向运送机构3上的Z-轴线方向运送机构4。主轴5安装在Z-轴线方向运送机构4上，并且可旋转地支承在综合在主轴头6中的多个轴承(未示)上。主轴5由设置在驱动机构部分7中的主轴马达56(见图6)转动。主轴5在下端具有形成刀具插入孔(未示)，其中可以插入刀具。刀具8配备刀具夹持器10，在该夹持器中可以固定例如钻头之类的刀具。刀具夹持器10具有柄部11。主轴5的刀具插入孔形成为具有对应于柄部11的锥度形状。主轴5包括夹持机构(未示)以便夹持插入在刀具插入孔中的刀具夹持器10。工作台100设置在底座1上X-轴线方向运送机构2的前面。工作台100可以在水平平面内通过设置在底座内的马达(未示)旋转，使工作台100旋转安装在其上表面的卡盘101和在加工时固定在卡盘101上的工件(未示)。刀具库12装在主轴头6的侧面并配置有多个如图3A所示刀具罐13。在固定于机床主体侧面的刀具库底座14内部设置运输机构15。刀具罐13固定于运输机构15。运输机构15包括一对可旋转安装在刀具库底座14内部的链轮16及17，循环链条18延伸在链轮16及17之间，而多个支架19固定在链条的外周。刀具罐13各自装在支架19上，使刀具罐13当链轮16被刀具库马达57旋转时(见图6)可以通过与链条一起的循环路线运输。刀具罐13可旋转地装在各支架19上。基本上构成刀具库底座14外周边的内周边壁14a与刀具罐13接触。相应地，内周边壁14a限制刀具罐13的相对运动，从而使刀具罐13保持在这样的状态，即刀具8被引导趋向前方，如图3B所示。这样的状态将称作装入状态。另一方面，在刀具库底座14的下端侧面形成标记开口14b。各刀具罐13容许在一个标记位置上旋转，在该位置上形成标记开口14b。结果，各刀具罐13如此旋转使刀具8向下。这样的刀具8状态在图3A中用双点划线表示并且将称作“可更换状态”。倾侧机构(未示)转动刀具罐13到装入状态或可更换状态并且如此设置使其可以对应于标记位置。促动器罩壳20装在刀具库底座14的上部并封闭刀具库马达57(见图6)以便驱动链轮等，如以上所描述。日本专利No.3370906详细披露这些机构。刀具更换机构25包括围绕平行于主轴5的轴线旋转的转臂26。转臂26夹住装在主轴5上的刀具夹持器10，和由刀具库12运送到预定位置的刀具夹持器10。刀具更换机构25然后降低转臂26以便刀具夹持器10从主轴5和刀具罐13各自分开。此后，刀具更换机构25旋转180°。刀具更换机构25然后移动转臂25向上安装另一刀具夹持器10到主轴5上并且返回以前的刀具夹持器10到刀具罐13。断裂探测设备27安装在刀具库`12中。断裂探测设备27包括封闭盖子30的罩壳28L及28R，盖子30还封装线性驱动马达29。小齿轮31装在线性驱动马达29的旋转轴上。小齿轮31适合于与齿条33啮合以便执行接触传感器部分32的线性位移。夹持器34装在齿条33的侧面并向下延伸。接触传感器部分32装在夹持器34的远端。导杆支柱35结合在罩壳28L及28R的近端侧面。线性促动器36包括线性驱动马达29、小齿轮31和齿条33。当小齿轮31被线性驱动马达29转动时，接触传感器部分32在长度方向相对于断裂探测设备27、就是说在长度方向相对于夹持在装如状态的刀具罐13的刀具8与齿条33一起线性地移动。接触传感器部分32包括探针转动马达37(驱动装置)，该马达具有安装探针的旋转轴，使探针38被探针转动马达37所旋转。刀具8的断裂探测依赖于接触传感器部分32是否紧靠刀具8。例如，当探针38转到最初或水平位置并且进而与刀具8(或钻头9之类)接触，从而中途停止旋转，接触传感器部分32的一个开关(未示)没有被开启。另一方面，当探针38转到最终位置而由于刀具8的断裂没有停止，接触传感器部分32的开关被开启，从而探测到刀具8的断裂。图6为显示控制数控机床的数控设备40的电气布置的框图。数控设备4本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机床，其中容纳在刀具库（１２）中多个刀具（８）之一被选择用来使工件采用所选择的刀具（８）进行加工，其特征为：　　　　接触传感器部分（３２），包括探针（３８）和转动探针（３８）的驱动装置（３７）接触传感器部分（３２）通过转动的探针（３８）探测接触刀具（８）；　　　　线性促动器（３６），在长度方向相对要求探测的刀具（８）移动接触传感器部分（３２）；和　　　　断裂探测设备（２７），控制线性促动器（３６），使接触传感器部分（３２）按照要求探测的刀具（８）移动到预定位置，使探针（３８）与刀具（８）从刀具（８）的一侧接触，从而探测刀具（８）的断裂。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：杉原辰实，栗林裕，
申请(专利权)人：兄弟工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]