带主轴卡盘更换功能的机床制造技术

本发明专利技术提供一种能够以简单的构成缩短工件更换的时间的带主轴卡盘更换功能的机床。该机床具有主轴（３）、主轴电机（４）、多个主轴卡盘（５、５）、主轴卡盘更换机构（１０）、预旋转用电机（７）、旋转速度检测装置、以及更换时主轴电机速度控制装置，该更换时主轴电机速度控制装置在通过主轴卡盘更换机构（１０）将主轴正对位置（Ｐ１）的主轴卡盘（５）交至主轴（３）的卡盘结合部（３ａ）时，按照旋转速度检测装置的检测速度对主轴电机（４）的旋转速度进行控制，使得主轴（３）的旋转速度与主轴正对位置（Ｐ１）的主轴卡盘（５）的旋转速度同步。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种带主轴卡盘更换功能的机床，例如，涉及不必使轴电机停止而能够进行工件的拆装的技术。
技术介绍
在车床等的机床上，将握持在主轴卡盘上的加工完成的工件通过装填器等更换成新的工件时，停止主轴的旋转，通过装填器接受加工完成的工件，再将新的工件从装填器交至主轴卡盘。然后，使主轴电机旋转，将主轴提速至加工所需的旋转速度。因此，在主轴卡盘的工件更换过程中，主轴的减速.停止时间、工件的接交时间、以及主轴旋转的提速时间是必要的，该工件更换时间成为加工的作业周期拉长的主要原因。尤其是，对于工具与工件接触、进行实际加工的时间较短的加工，工件更换的时间占了作业周期的大部分。作为将这样的工件更换的时间缩短的机床，提出了以下的方案(例如，专利文献l)，即，在主轴台上，以能够进行位置变更的方式在加工位置和待机位置设置两才艮主轴，在以加工位置的主轴进行加工的期间，对待机位置的主轴进行工件的更换。为进行主轴的驱动，采用一台主轴电4几，对位于加工位置的主轴传递动力。此外，还提出了以下方案(例如，专利文献2),即，将主轴以及支承主轴电机的主轴台相对于一台刀具台设置在两侧，在以 一个主轴进行加工的期间，对另 一 主轴进行工件的更换以及主轴旋转的提速。专利文献1:日本特开昭58-196904号^^才艮专利文献2:日本特开2001-341001号公报
技术实现思路
上述具有两根主轴、以共同的主轴电机使其旋转的提案例，利 用加工时间来进行对主轴卡盘的加工完成的工件与新工件的接交。但是，主轴旋转的起动必须要在待机位置的主轴到达加工位置之后进行。因此，无法将工件更换时间中的、主轴旋转的起动所需的时间缩短。上述的具有两根主轴以及两台主轴电机的提案例，在更换时间 的缩短这一方面效果显著。但是，由于主轴、主轴电机以及主轴台都需要设置两个，因此设备大型化，设备成本高。本专利技术的目的在于提供一种带主轴卡盘更换功能的机床，能够 以简单的结构缩短工件更换的时间。本专利技术的另 一 目的在于提供一种带主轴卡盘更换功能的机床， 在将主轴卡盘结合到主轴上时不会产生强迫的力。本专利技术的又一 目的在于提供一种带主轴卡盘更换功能的机床， 能够进一步缩短对主轴电机的旋转速度进行控制的时间。本专利技术的带主轴卡盘更换功能的机床，具有主轴，在该主轴 的顶端具有供主轴卡盘以能够自由更换的方式结合的卡盘结合部， 该主轴以能够自由旋转的方式支承在主轴支承部件上；主轴电机， 该主轴电机旋转驱动所述主轴；多个主轴卡盘，该多个主轴卡盘具 有保持工件的功能，以能够自由更换的方式结合在所述主轴的所述卡盘结合部上；主轴卡盘更换机构，该主轴卡盘更换机构以能够自 由旋转的方式保持所述多个主轴卡盘，并将任意的主轴卡盘在主轴 正对位置与对主轴卡盘进行工件的更换的工件更换位置之间进行调 换，将该任意的主轴卡盘相对于所述主轴的所述卡盘结合部进行接 交；预旋转用电机，该预旋转用电机在使被保持在所述主轴卡盘更 换机构上的、处于所述工件更换位置的主轴卡盘位于主轴正对位置 之前使该主轴卡盘旋转；旋转速度检测装置，该旋转速度检测装置 对由所述预旋转用电机而旋转的主轴卡盘的旋转速度进行检测；更 换时主轴电机速度控制装置，该更换时主轴电机速度控制装置在通过所述主轴卡盘更换机构将所述主轴正对位置的主轴卡盘交至所述主轴的所述卡盘结合部时，按照所述旋转速度检测装置的检测速度对所述主轴电机的旋转速度进行控制，使得主轴的旋转速度与主轴正对位置的主轴卡盘的旋转速度同步。通过采用该构成，在工件的加工过程中，通过预旋转用电机使保持着接下来要加工的工件的其他的主轴卡盘旋转。在一个主轴卡盘上的工件的加工完成后，主轴卡盘更换机构将处于工件更换位置的其他的主轴卡盘调换至主轴正对位置，对主轴的卡盘结合部进行接交。此时，旋转速度检测装置对由预旋转用电机而旋转的另一主轴的旋转速度进行检测。更换时主轴电机速度控制装置在将处于主轴正对位置的所述其他的主轴卡盘交至主轴时，按照所述旋转速度检测装置的检测速度对所述主轴电机的旋转速度进行控制，使得主轴的旋转速度与主轴正对位置的主轴卡盘的旋转速度同步。由此，由于旋转速度同步因而能够使主轴卡盘顺畅地结合到主轴上。接着，通过主轴电机使结合了其他的主轴卡盘的主轴成为适于加工的旋转速度。由此，对保持在其他的主轴卡盘上的工件进行加工。然后，重复进行该动作。这样，不需要使为进行加减速需要耗费时间的主轴的旋转停止，便能够使位于主轴正对位置的主轴卡盘结合到主轴的卡盘结合部上。因此，通过采用该机床，在更换工件进行加工时，可以马上开始加工，能够谋求加工作业周期的缩短。另外，只要使多个主轴卡盘在主轴正对位置与工件更换位置之间调换即可，不必使预旋转用电机等与主轴卡盘一同移动。因此，能够谋求包括多个主轴卡盘在内的可动部件的小型化以及轻量化。通过采用该机床，由于能够通过一根主轴以及一台主轴电机谋求工件更换时间的缩短，因此，与具有两根主轴以及两台主轴电机的机床相比，能够使构成简单，能够谋求设备成本的降低。还可以设置预旋转用电机动力切断装置，该预旋转用电机动力切断装置使得被保持在所述主轴卡盘更换机构上的、由所述预旋转用电机被旋转驱动的主轴卡盘在通过所述主轴卡盘更换机构被交至 所述主轴的卡盘结合部这一动作之前，处于旋转状态。在此情况下， 通过预旋转用电机使用与接下来的加工的主轴卡盘旋转，接着，通 过预旋转用电机动力切断装置使该主轴卡盘处于惯性旋转状态。由 此，通过使用于接下来的加工的主轴卡盘处于惯性旋转状态，因而 在将该主轴卡盘结合到主轴上时不会产生强迫的力。另外，预旋转 用电机只要使用于接下来的加工的主轴卡盘预备地惯性旋转即可， 不必确保主轴电机那样的加工所必需的输出。因此，与具有两根主 轴以及两台主轴电机的机床相比，能够谋求机床的制造成本的降低。 还可以设置旋转力传递装置，该旋转力传递装置将所述预旋转 用电机所产生的旋转驱动力传递至所述多个主轴卡盘。在此情况下， 在通过预旋转用电机对用于接下来的加工的主轴卡盘进行旋转驱动 后，对主轴电机的旋转速度进行同步控制。然后能够马上使主轴卡 盘顺畅地结合到主轴上。 (专利技术的效果)本专利技术的带主轴卡盘更换功能的机床，由于具有主轴，在该主轴的顶端具有供主轴卡盘以能够自由更换的方式结合的卡盘结合部，该主轴以能够自由旋转的方式支承在主轴支承部件上；主轴电 才几，该主轴电才几旋转驱动所述主轴；多个主轴卡盘，该主轴卡盘具 有保持工件的功能，以能够自由更换的方式结合在所述主轴的所述卡盘结合部上；主轴卡盘更换机构，该主轴卡盘更换机构以能够自 由旋转的方式保持所述多个主轴卡盘，并将任意的主轴卡盘在主轴 正对位置与对主轴卡盘进行工件的更换的工件更换位置之间进行调 换，将该任意的主轴卡盘相对于所述主轴的所述卡盘结合部进行接 交；预旋转用电机，该预旋转用电机在使被保持在所述主轴卡盘更 换机构上的、处于所述工件更换位置的主轴卡盘位于主轴正对位置 之前使该主轴卡盘旋转；旋转速度检测装置，该旋转速度检测装置 对因所述预旋转用电机而旋转的主轴卡盘的旋转速度进行检测；更 换时主轴电机速度控制装置，该更换时主轴电机速度控制装置在通过所述主轴卡盘更换机构将所述主轴正对位置的主轴卡盘交至所述主轴的所述卡盘结合部时，按照所述旋转速度检测装本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带主轴卡盘更换功能的机床，其特征在于，具有：　主轴，在该主轴的顶端具有供主轴卡盘以能够自由更换的方式结合的卡盘结合部，该主轴以能够自由旋转的方式支承在主轴支承部件上；　主轴电机，该主轴电机旋转驱动所述主轴；　多个主轴卡 盘，该多个主轴卡盘具有保持工件的功能，以能够自由更换的方式结合在所述主轴的所述卡盘结合部上；　主轴卡盘更换机构，该主轴卡盘更换机构以能够自由旋转的方式保持所述多个主轴卡盘，并将任意的主轴卡盘在主轴正对位置与对主轴卡盘进行工件的更换的工 件更换位置之间进行调换，将该任意的主轴卡盘相对于所述主轴的所述卡盘结合部进行接交；　预旋转用电机，该预旋转用电机在使被保持在所述主轴卡盘更换机构上的、处于所述工件更换位置的主轴卡盘位于主轴正对位置之前使该主轴卡盘旋转；　旋转速度 检测装置，该旋转速度检测装置对由所述预旋转用电机而旋转的主轴卡盘的旋转速度进行检测；　更换时主轴电机速度控制装置，该更换时主轴电机速度控制装置在通过所述主轴卡盘更换机构将所述主轴正对位置的主轴卡盘交至所述主轴的所述卡盘结合部时，按照所 述旋转速度检测装置的检测速度对所述主轴电机的旋转速度进行控制，使得主轴的旋转速度与主轴正对位置的主轴卡盘的旋转速度同步。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：河合秀贡，小泽治明，
申请(专利权)人：村田机械株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]