机床及其制动器检查方法

文档序号:726698 发布日期:2021-04-20 浏览:31次 >En<

阅读说明:本技术 机床及其制动器检查方法 (Machine tool and brake checking method thereof ) 是由 立木伸吾 于 2020-09-29 设计创作,主要内容包括:本发明提供一种机床和其制动器检查方法,所述机床包括:驱动轴,其具有制动器(5)并由电机(2)驱动;检测部(13),其对驱动轴的状态量进行检测;以及控制部(4),其基于由检测部(13)检测到的状态量对驱动轴进行控制,控制部(4)包括:切换指令部(14),其输出将制动器(5)切换为导通或断开的切换指令;振动指令部(16),其在由切换指令部(14)输出切换指令后的第一时刻、以及与第一时刻隔开时间间隔的第二时刻,输出使电机(2)略微正转和反转的振动指令;以及判定部(17),其基于在由振动指令部(16)输出振动指令的过程中由检测部检测到的第一时刻的状态量、以及第二时刻的状态量,对制动器(5)的状态进行判定。(The invention provides a machine tool and a brake checking method thereof, wherein the machine tool comprises: a drive shaft having a brake (5) and driven by the motor (2); a detection unit (13) that detects the state quantity of the drive shaft; and a control unit (4) that controls the drive shaft on the basis of the state quantity detected by the detection unit (13), wherein the control unit (4) includes: a switching command unit (14) that outputs a switching command for switching the brake (5) on or off; a vibration command unit (16) that outputs a vibration command for slightly rotating the motor (2) in the forward direction and the reverse direction at a first time after the switching command is output by the switching command unit (14) and at a second time that is spaced from the first time by a time interval; and a determination unit (17) that determines the state of the brake (5) on the basis of the state quantity at the first time and the state quantity at the second time detected by the detection unit while the vibration command is being output by the vibration command unit (16).)

机床及其制动器检查方法

技术领域

本发明涉及一种机床及其制动器检查方法。

背景技术

已知一种为了保持分度位置而具备制动器的旋转工作台(例如,参照专利文献1)。

在该旋转工作台中,通过使旋转工作台沿正转方向和反转方向略微旋转,并对略微摆动时的摆动的振幅与阈值相比较,从而判定制动器是否处于夹紧状态。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本专利第4422187号公报

发明内容

发明所要解决的问题

在松开状态、或者处于松开或夹紧动作中途的状态下,略微摆动时的摆动的振幅会根据堆叠于工作台的工件的惯性以及旋转工作台的速度增益等参数的设定值而不同。旋转工作台负载有不平衡力矩的情况与未负载有不平衡力矩的情况相比,摆动的振幅也存在差异。因此,难以通过对摆动的振幅和阈值进行比较而准确地判定制动器的状态。

因而,期望即使在因工件的惯性等引起摆动的振幅发生变动的情况下,也能够精度良好地对制动器的状态进行判定。

用于解决问题的方案

本发明的一个方面为一种机床,包括:驱动轴,所述驱动轴具有制动器并由电机驱动;检测部,所述检测部对所述驱动轴的状态量进行检测;以及控制部,所述控制部基于由所述检测部检测到的状态量对所述驱动轴进行控制,所述控制部包括:切换指令部,所述切换指令部输出将所述制动器切换为导通或断开的切换指令;振动指令部,所述振动指令部在由所述切换指令部输出切换指令后的第一时刻、以及与所述第一时刻隔开时间间隔的第二时刻,输出使所述电机略微正转和反转的振动指令;判定部,所述判定部基于在由所述振动指令部输出所述振动指令的过程中由所述检测部检测到的所述第一时刻的所述状态量、以及所述第二时刻的所述状态量,对所述制动器的状态进行判定。

附图说明

图1为表示根据本发明的一个实施方式的机床的整体结构图。

图2为表示图1的旋转工作台的构造的一个示例的局部纵剖视图。

图3为表示图1的机床所具备的控制部的框图。

图4为对图1的机床的制动器检查方法进行说明的流程图。

图5为对图1的机床的制动器检查方法中的松开动作的判定进行说明的曲线图。

图6为对图1的机床的制动器检查方法的变形例进行说明的流程图。

具体实施方式

以下,参照附图对根据本发明的一个实施方式的机床1及其制动器检查方法进行说明。

如图1所示,根据本实施方式的机床1例如包括:被电机2驱动的旋转工作台(驱动轴)3;以及对旋转工作台3进行控制的控制部4。

如图2所示,旋转工作台3包括制动器5。制动器5包括:制动盘7,其固定于旋转工作台3的主轴6;夹紧构件8,其配置于制动盘7的附近;以及活塞9,其配置于沿厚度方向夹着制动盘7且与夹紧构件8相反的一侧。在附图中,附图标记10为在夹紧方向上对活塞9进行压迫的板簧。

活塞9被设置为能够沿主轴6的轴向移动,并且在沿主轴6的轴向夹着活塞9的两侧,分别配置有被密封的夹紧室11以及松开室12。当向夹紧室11供给空气时,活塞9沿一个方向移动并将制动盘7夹在其与夹紧构件8之间,制动器5成为制动(导通)状态。

另一方面,当向松开室12供给空气时,活塞9沿相反的方向移动并与制动盘7分离,制动器5成为非制动(断开)状态。当停止向夹紧室11和松开室12供给空气时,板簧10沿夹紧方向对制动器5进行压迫,制动器5成为制动状态。

在电机2与旋转工作台3之间设置有检测旋转工作台3的旋转角度(状态量)的传感器(检测部)13。传感器13例如为非接触式的编码器。

如图3所示,控制部4包括:切换指令部14、计时器15、振动指令部16、判定部17、以及显示部18。切换指令部14、振动指令部16以及判定部17由处理器和存储器构成。显示部18为监视器。

切换指令部14向旋转工作台3的制动器5输出切换为导通或断开的切换指令。计时器15从输出切换指令的时间点开始计时。

振动指令部16在计时器15的计时到达第一时刻T1和第二时刻T2的两个时间点时,向电机2输出振动指令。振动指令例如为一个周期的微小振幅的正弦波。当振动指令被输入时,使电机2略微正转和反转。

由传感器13检测到的旋转工作台3的旋转角度的信息被发送至判定部17,以进行各种判定。判定结果显示于显示部18。

接着,下面对根据本发明的一个实施方式的机床1的制动器检查方法进行说明。

首先,如图4所示,在根据本实施方式的制动器检查方法中,从切换指令部14向旋转工作台3的制动器5输出切换信号(步骤S1)。在此,针对切换指令部14向旋转工作台3的制动器5输出松开指令以作为切换指令的情况进行说明。

切换指令部14在输出切换信号的同时,向计时器15发送启动指令,使得计时器15开始计时(步骤S2)。计时器15的计时结果被发送至振动指令部16和判定部17。

振动指令部16在计时器15的计时结果为第一时刻T1时,向电机2输出振动指令,以使电机2略微振动(步骤S3、S4)。

判定部17在第一时刻T1的振动过程中,从由传感器13发送的旋转工作台3的旋转角度的信息中,提取旋转工作台3的振动的振幅A1并进行存储(步骤S5)。

接下来,振动指令部16在计时器15的计时结果为与第一时刻T1隔开时间间隔的第二时刻T2时,向电机2输出振动指令,以使电机2略微振动(步骤S6、S7)。

判定部17在第二时刻T2的振动过程中,从由传感器13发送的旋转工作台3的旋转角度的信息中,提取旋转工作台3的振动的振幅A2并进行存储(步骤S8)。

在该状态下,判定部17判定在第二时刻T2提取的振幅A2是否为预定的第二阈值Th2以下(步骤S9)。作为判定结果,在振幅A2为第二阈值Th2以下的情况下,判定为松开动作不良(步骤S10),并将该情况显示于显示部18(步骤S14)。

判定部17在振幅A2大于预定的第二阈值Th2的情况下,判定第一时刻T1的振幅A1与第二时刻T2的振幅A2的差分的绝对值是否为预定的第一阈值Th1以下(步骤S11)。作为判定结果,在差分的绝对值|A2-A1|大于第一阈值Th1的情况下,判定松开动作存在延迟(步骤S12),并将该情况显示于显示部18(步骤S14)。

另一方面,判定部17的判定结果为,在差分的绝对值|A2-A1|为第一阈值Th1以下的情况下,判定松开动作正常(步骤S13),并将该情况显示于显示部18(步骤S14)。

如上所述,根据本实施方式的机床1及其制动器检查方法,基于隔开时间间隔的第一时刻T1和第二时刻T2的振动过程中的旋转工作台3的振动的振幅,判定松开动作是正常还是异常。由此,具有如下优点:与在一次振动中进行判定的情况相比,无论工件的惯性如何,都能够精度良好地对制动器5的状态进行判定。

即,如图5所示,在松开动作指令后,以隔开时间间隔的方式振动两次,如果第二次振动的振幅A2很小,则能够判定为未执行松开动作本身(松开动作不良)。

在第二次振动的振幅A2很大的情况下,虽然在第二个时间点正在执行松开动作,但如果第一次振动的振幅A1很小,则能够判定为松开动作被延迟执行。

如果第一次振动的振幅A1和第二次振动的振幅A2大致相等(第一阈值Th1充分小的情况下)且充分小,则能够判定为松开动作正常。

根据本实施方式的机床1及其制动器检查方法,通过向电机2输出两次振动指令,从而使用各振动过程中的旋转工作台3的振幅A1、A2,判定松开动作是正常还是异常,但取而代之地,也可以将振动指令输出两次以上。

在该情况下,能够更详细地确认旋转工作台3的制动器5的松开状态的时间变化。

在该情况下,也可以为,当在最初设定的两个时刻T1、T2判定为松开动作不良或松开动作延迟时,在判定时间的容许范围内,搜索用于判定的振幅的检测时刻。即,在容许比最初设定的两个时刻T1、T2晚的时刻进行判定,并且能够判定松开动作正常的情况下,可以延长时刻T1、T2。

在本实施方式中,说明了切换指令部14向旋转工作台3的制动器5输出松开指令以作为切换指令的情况,但也可以应用于输出夹紧指令的情况。

在该情况下,如图6所示,输出夹紧指令(步骤S21)。

然后,判定第二时刻T2中提取的振幅A2是否大于第三阈值Th3(步骤S22),在大于第三阈值Th3的情况下,判定为夹紧动作不良(步骤S23)。在振幅A2为第三阈值Th3以下且振幅A2与振幅A1的差分的绝对值大于第一阈值Th1的情况下,判定为夹紧动作延迟(步骤S24)。在振幅A2为第三阈值Th3以下且振幅A2与振幅A1的差分的绝对值为第一阈值Th1以下的情况下,判定为夹紧动作正常即可(步骤S25)。

在本实施方式中,作为机床1的驱动轴例示了旋转工作台3,但作为替代,也可以应用其它任意的驱动轴,只要该驱动轴具备制动器5即可。

作为要检测的状态量,例示了旋转工作台3的旋转角度(位移量),但取而代之地,也可以对力矩、加速度或者速度等其它的状态量进行检测。力矩也可以通过电机2的电流值或者力矩传感器来检测。速度也可以通过对旋转角度或者位移量进行微分而计算。

在旋转工作台3的情况下,当所安装的工件的重量不平衡时,由于判定结果会根据旋转角度位置而不同,因而也可以在输出松开指令或者夹紧指令前,实施降低工件的重量平衡的影响的动作。

例如,也可以对使旋转工作台3旋转一圈期间的电机2的电流值进行记录,在停止于电流值最小的旋转角度位置后再进行制动器检查。

还可以通过在加工程序的最初或最后嵌入专门用于检查功能的指令码来实施制动器检查,还可以在每次夹紧动作或松开动作的次数到达预定次数时实施制动器检查。或者,还可以根据需要来实施制动器检查。

附图文字说明

1:机床

2:电机

3:旋转工作台(驱动轴)

4:控制部

5:制动器

13:传感器(检测部)

14:切换指令部

16:振动指令部

17:判定部

T1:第一时刻

T2:第二时刻

Th1:第一阈值

Th2:第二阈值

Th3:第三阈值

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