(57)【要約】【課題】工作機械の刃物の自動交換機構及びその制御方法を提供する。【解決手段】刃物の自動交換機構は、台座と、台座に結合されており、複数のケースが配置された刃物盤と、制御に応じて前記刃物盤を回転させるように駆動するための刃物盤モータと、前記刃物盤の一側に配置された刃物交換アームと、制御に応じて前記刃物交換アームを回転させるように駆動するための刃物交換モータと、一つの前記ケースを、第一位置と第二位置との間に枢動させるためのブローチ構造と、第一指令及び第二指令を発信するための上位制御部と、第一指令及び前記第二指令を受信し、前記第一指令に応じて刃物盤モータに第一制御信号を出力し、前記第二指令に応じて前記刃物交換モータに第二制御信号を出力するためのインバーターと、を備える。これにより、刃物交換作業を行い、障害の発生率を低減させることができる。【選択図】図１
2020104252.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
台座と、
前記台座に結合されており、複数のケースが配置された刃物盤と、
制御に応じて前記刃物盤を回転させるように駆動するための刃物盤モータと、
前記刃物盤の一側に配置された刃物交換アームと、
制御に応じて前記刃物交換アームを回転させるように駆動するための刃物交換モータと、
一つの前記ケースを、第一位置と第二位置との間に枢動させるためのブローチ構造と、
第一指令及び第二指令を発信するための上位制御部と、
前記刃物盤モータ、前記刃物交換モータ及び前記上位制御部に電気的に接続されているインバーターと、を備え、
前記インバーターは、指令入力ポート及び一指令出力ポートを有し、前記第一指令及び前記第二指令を受信するように、前記指令入力ポートが前記上位制御部に電気的に接続されており、前記指令出力ポートが、前記刃物盤モータ及び前記刃物交換モータに電気的に接続されており、前記インバーターが、前記刃物盤を回転させるように、前記第一指令に応じて前記刃物盤モータに第一制御信号を出力し、前記刃物交換アームを回転させるように、前記第二指令に応じて前記刃物交換モータに第二制御信号を出力する
工作機械の刃物の自動交換機構。
【請求項２】
前記ケースが前記第一位置にある場合、第一検知信号を発信し、前記ケースが前記第二位置にある場合、第二検知信号を発信する、前記ケースの位置状態を検出するためのケース位置検知器を備え、
前記第一検知信号及び前記第二検知信号を受信するように、前記上位制御部が前記ケース位置検知器と電気的に接続されており、前記上位制御部は前記第一検知信号を受信した場合、前記第一指令を出力し、前記上位制御部は前記第一検知信号を受信しない場合、前記第一指令を出力しない
請求項１に記載の工作機械の刃物の自動交換機構。
【請求項３】
前記第一検知信号を受信するように、前記インバーターが前記ケース位置検知器に電気的に接続されており、前記インバーターは前記第一指令を受信したとき、前記第一検知信号を受信したか否かを判断し、前記第一検知信号を受信した場合、前記刃物盤モータを第１速度で運転させ、前記第一検知信号を受信しない場合、前記刃物盤モータを前記第１速度よりも低い第２速度で運転させるように制御する
請求項２に記載の工作機械の刃物の自動交換機構。
【請求項４】
前記刃物盤モータを前記第２速度で運転させるように制御した後に、前記上位制御部が前記第一検知信号を受信したとき、前記上位制御部が第一停止指令を前記インバーターに発信するか、または前記インバーターが警告メッセージを発信すると、前記刃物盤モータの運転を停止させるように制御する
請求項３に記載の工作機械の刃物の自動交換機構。
【請求項５】
情報輪及び検出スイッチを備え、
前記情報輪が前記刃物交換アームの回転に従って回動角度を変更し、前記検出スイッチが前記情報輪の回動角度を検出するとともに第三検知信号を生成し、
前記第三検知信号を受信するように、前記上位制御部が前記検出スイッチに接続されている
請求項１に記載の工作機械の刃物の自動交換機構。
【請求項６】
前記第三検知信号を受信するように、前記インバーターが前記検出スイッチに電気的に接続されており、
前記インバーターが前記第二指令を受信したとき、前記第三検知信号を受信したか否かを判断し、前記第三検知信号を受信した場合、前記刃物交換モータを第３速度で運転させるように制御し、前記第三検知信号を受信しない場合、前記刃物交換モータを前記第３速度よりも低い第４速度で運転させるように制御する
請求項５に記載の工作機械の刃物の自動交換機構。
【請求項７】
複数のケースが配置された刃物盤と、
制御に応じて前記刃物盤を回転させるように駆動するための刃物盤モータと、
前記刃物盤の一側に配置された刃物交換アームと、
制御に応じて前記刃物交換アームを回転させるように駆動するための刃物交換モータと、
一つの前記ケースを、第一位置と第二位置との間に枢動させるためのブローチ構造と、
上位制御部と、
前記刃物盤モータ、前記刃物交換モータ及び前記上位制御部に電気的に接続されているインバーターと、
前記ケースが前記第一位置にある場合、第一検知信号を発信し、前記ケースが前記第二位置にある場合、第二検知信号を発信する、ケースの位置状態を検出するためのケース位置検知器と、を備える工作機械の刃物の自動交換機構の制御方法において、
前記上位制御部が第一指令を前記インバーターに送信する前、前記第一検知信号を受信したか否かを判断し、前記上位制御部が前記第一検知信号を受信した場合、前記第一指令を出力し、前記上位制御部が前記第一検知信号を受信しない場合、前記第一指令を出力しないステップＡと、
前記インバーターが前記第一指令を受信したとき、前記刃物盤を回転させるように、それに応じて第一制御信号を前記刃物盤モータに出力するステップＢと、を含む
工作機械の刃物の自動交換機構の制御方法。
【請求項８】
前記インバーターが前記第一指令を受信したとき、前記第一検知信号を受信したか否かを判断し、前記インバーターは、前記第一検知信号を受信した場合、前記刃物盤モータを第１速度で運転させるように制御し、前記第一検知信号を受信しない場合、前記刃物盤モータを前記第１速度よりも低い第２速度で運転させるように制御するステップＣを含む
請求項７に記載の工作機械の刃物の自動交換機構の制御方法。
【請求項９】
前記刃物盤モータを前記第２速度で運転させるように制御した後に、前記上位制御部が前記第一検知信号を受信した場合、前記上位制御部が第一停止指令を前記インバーターに発信するか、または前記インバーターが警告メッセージを発信すると、前記インバーターは前記刃物盤モータの運転を停止させるように制御するステップＤを含む
請求項８に記載の工作機械の刃物の自動交換機構の制御方法。
【請求項１０】
前記ケース位置検知器は前記上位制御部及び前記インバーターに
前記第一検知信号を同時に送信する
請求項８に記載の工作機械の刃物の自動交換機構の制御方法。
【請求項１１】
前記刃物の自動交換機構は、情報輪及び検出スイッチを備え、
前記情報輪が前記刃物交換アームの回転に従って回動角度を変更し、前記検出スイッチが前記情報輪の回動角度を検出するとともに第三検知信号を生成し、
前記上位制御部は前記第三検知信号を受信した場合、前記インバーターに第二指令を出力するステップと、
前記インバーターは前記第二指令を受信した場合、前記刃物交換アームを回転させるように制御するために、それに応じて前記刃物交換モータに第二制御信号を出力するステップと、を含む
請求項７に記載の工作機械の刃物の自動交換機構の制御方法。
【請求項１２】
前記インバーターが前記第二指令を受信したとき、前記第三検知信号を受信したか否かを判断し、前記第三検知信号を受信した場合、前記刃物交換モータを第３速度で運転させるように制御し、前記第三検知信号を受信しない場合、前記刃物交換モータを前記第３速度よりも低い第４速度で運転させるように制御する
請求項１１に記載の工作機械の刃物の自動交換機構の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械の刃物の自動交換システムに関し、特に工作機械の刃物の自動交換機構及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の工作機械的刃物の自動交換機構は、２組の誘導モータを利用してそれぞれ刃物盤または刃物交換アームを回転させるように駆動する。誘導モータが、配置されたブレーキによって制動または減速を行う。しかし、ブレーキの磨耗により、回転された刃物盤または刃物交換アームを正確に位置決めをすることができない傾向があり、故障が増加する。
【０００３】
上述のブレーキの欠点を改善するために、台湾実用新案公告第Ｍ４７０７２０号では、一つのインバーター及び二つのリレーを利用して工具マガジン（または刃物盤と称する）のモータまたは刃物の自動交換機構のモータを作動させるように駆動して、工具マガジンまたは刃物交換アームの回転させるように制御すると記載されている。当該技術は、ブレーキの欠点を回避できるが、リレーの切り替え構造は依然として機械作動のメカニズムに属する。従って、リレーを利用して、インバーターと工具マガジンのモータとの間、またはインバーターと刃物の自動交換機構のモータとの間の接続を切り替える場合、各リレーが長時間スイッチング動作を実行した後でも、破損したり検出が不十分になったりする恐れがあり、インバーターから出力された制御信号がノイズに影響され、制御障害が発生する可能性がある。従って、当該技術はまだ完璧とは言えない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】台湾実用新案公告第Ｍ４７０７２０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
これを鑑みて、本発明は、インバーターが刃物盤モータ及び刃物交換モータを直接に制御することで信号伝送中のノイズの影響を低減させ、制御を正確に行うことができ、故障の発生を低減し、使用の便利さを向上させることができる、工作機械の刃物の自動交換機構及びその制御方法を提供する目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、本発明の工作機械の刃物の自動交換機構は、台座と、前記台座に結合されており、複数のケースが配置された刃物盤と、制御に応じて前記刃物盤を回転させるように駆動するための刃物盤モータと、前記刃物盤の一側に配置された刃物交換アームと、制御に応じて前記刃物交換アームを回転させるように駆動するための刃物交換モータと、一つの前記ケースを、第一位置と第二位置との間に枢動させるためのブローチ構造と、第一指令及び第二指令を発信するための上位制御部と、前記刃物盤モータ、前記刃物交換モータ及び前記上位制御部に電気的に接続されているインバーターと、を備え、前記インバーターは、指令入力ポート及び一指令出力ポートを有し、前記第一指令及び前記第二指令を受信するように、前記指令入力ポートが前記上位制御部に電気的に接続されており、前記指令出力ポートが、前記刃物盤モータ及び前記刃物交換モータに電気的に接続されており、前記インバーターが、前記刃物盤を回転させるように、前記第一指令に応じて前記刃物盤モータに第一制御信号を出力し、前記刃物交換アームを回転させるように、前記第二指令に応じて前記刃物交換モータに第二制御信号を出力する。
【０００７】
本発明の工作機械の刃物の自動交換機構的制御方法において、複数のケースが配置された刃物盤と、制御に応じて前記刃物盤を回転させるように駆動するための刃物盤モータと、前記刃物盤の一側に配置された刃物交換アームと、制御に応じて前記刃物交換アームを回転させるように駆動するための刃物交換モータと、一つの前記ケースを、第一位置と第二位置との間に枢動させるためのブローチ構造と、上位制御部と、前記刃物盤モータ、前記刃物交換モータ及び前記上位制御部に電気的に接続されているインバーターと、前記ケースが前記第一位置にある場合、第一検知信号を発信し、前記ケースが前記第二位置にある場合、第二検知信号を発信する、ケースの位置状態を検出するためのケース位置検知器と、を備え、前記上位制御部が第一指令を前記インバーターに送信する前、前記第一検知信号を受信したか否かを判断し、前記上位制御部が前記第一検知信号を受信した場合、前記第一指令を出力し、前記上位制御部が前記第一検知信号を受信しない場合、前記第一指令を出力しないステップと、前記インバーターが前記第一指令を受信したとき、前記刃物盤を回転させるように、それに応じて第一制御信号を前記刃物盤モータに出力するステップと、を含む。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、インバーターが制御信号を刃物盤モータまたは刃物交換モータに直接伝送することで、信号伝送中のノイズの影響を効果的に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係る工作機械の刃物の自動交換機構を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る工作機械の刃物の自動交換機構を示す斜視図である。
【図３】本実施形態に係る工第一検知器が可動バーを検出した様子を示す正面図である。
【図４】本実施形態に係る工第二検知器が可動バーを検出した様子を示す正面図である。
【図５】本実施形態に係る工作機械の刃物の自動交換機構の構成を示す模式図である。
【図６】本実施形態に係る制御方法のフローチャートである。
【図７】本実施形態に係る制御方法のフローチャートである。
【図８】本実施形態に係る制御方法のフローチャートである。
【図９】本実施形態に係る制御方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１〜図５を参照すると、本発明一実施形態に係る工作機械の刃物の自動交換機構１００は、台座１０と、刃物盤１２と、刃物盤モータ１４と、ブローチ構造１８と、刃物交換アーム２０と、刃物交換モータ２２と、上位制御部２４と、インバーター２６とを備える。
【００１１】
前記台座１０は、フレーム（図示せず）に組み立てられている。前記刃物盤１２が台座１０に結合されており、刃物盤モータ１４の駆動により前記台座１０に対して回転される。当該刃物盤１２には、複数のケース１２ａが配置されている。本実施形態では、台座１０に配置された伝動構造１６を更に含む。前記刃物盤モータ１４は前記伝動構造１６を介して前記刃物盤１２を回転させるように駆動する。前記ケース１２ａは刃物盤１２の周縁に沿って間隔をあけて配置され、刃物を結合するためのものである。
【００１２】
図３及び図４を参照すると、刃物盤１２の最下縁にあるケース１２ａは台座１０に配置されたブローチ構造１８によって第一位置Ｐ１と第二位置Ｐ２との間に枢動される。ケース１２ａは前記第一位置Ｐ１にある場合、刃物を収納するためのスタンバイ位置であり、ケース１２ａは前記第二位置Ｐ２にある場合、刃物を交換するための刃物交換位置であり、例えば、ケース１２ａから刃物を取り外すまたは刃物をケース１２ａに配置することができる。本実施形態では、刃物盤１２は立設されており、各ケース１２ａは刃物盤１２の盤面に垂直に配置されているため、ケース１２ａは前記第一位置Ｐ１にある場合、水平状態になり、ケース１２ａは前記第二位置Ｐ２にある場合、垂直状態になる。他の形態では、例えば、刃物盤は水平に配置され、ケースは刃物盤の盤面に垂直するように配置されることもあり、この場合、ケースは第一位置にあると、垂直状態になり、ケースは第二位置にあると、水平状態になることもあるが、上述の説明に限定されるものではない。
【００１３】
また、前記ブローチ構造１８は、更に可動バー１８ａを含み、前記可動バー１８ａにより当該ケース１２ａは第一位置Ｐ１と第二位置Ｐ２との間に枢動することができるとともに、図３に示す第三位置Ｐ３と図４に示す第四位置Ｐ４との間に往復移動することができる。
【００１４】
刃物交換アーム２０は刃物盤１２の一側に配置されており、刃物交換モータ２２と共に台座１０の後方に配置されている。当該刃物交換アーム２０は前記刃物交換モータ２２と連結されており、前記刃物交換モータ２２に駆動されることで回転して刃物交換作業を行うことができる。
【００１５】
前記上位制御部２４は前記インバーター２６に電気的に接続されており、前記上位制御部２４は第一指令及び第二指令を前記インバーター２６に送信するものである。本実施形態では、前記上位制御部２４は制御ボックス２５に配置されており、当該上位制御部２４はＰＬＣであってもよいが、これに限られない。
【００１６】
前記インバーター２６は、刃物盤モータ１４、刃物交換モータ２２及び上位制御部２４に電気的に接続されており、指令入力ポート２６ａ及び指令出力ポート２６ｂトを有し、前記第一指令及び前記第二指令を受信するように前記指令入力ポート２６ａは前記上位制御部２４に接続されており、前記指令出力ポート２６ｂは前記刃物盤モータ１４及び前記刃物交換モータ２２に電気的に接続されている。前記インバーター２６は、前記刃物盤１２を回転させるように、前記第一指令に応じて前記刃物盤モータ１４に第一制御信号を出力し、前記刃物交換アーム２０を回転させるように、前記第二指令に応じて前記刃物交換モータ２２に第二制御信号を出力する。前記インバーター２６は刃物盤モータ１４に隣接するマシンボックス２７に配置されている。
【００１７】
前記指令入力ポート２６ａは、第一指令における刃物盤１２を時計回りに回転させるように制御する指令を入力するための端子１と、第一指令における刃物盤１２を反時計回りに回転させるように制御する指令を入力するための端子２と、第二指令における刃物交換アーム２０を時計回りに回転させるように制御する指令を入力するための端子３と、第二指令におけ刃物交換アーム２０を反時計回りに回転させるように制御する指令を入力するための端子４とを含む。
【００１８】
更に、前記インバーター２６は、外部電源に接続されて当該外部電源から電力が供給される電源入力ポート２６ｃを更に含む。例えば、本実施形態では、電源入力ポート２６ｃは市電Ｅに接続されている。前記インバーター２６は市電Ｅを受け、指令出力ポート２６ｂから特定の周波数を有する制御信号を刃物盤モータ１４及び刃物交換モータ２２に出力する。
【００１９】
前記指令出力ポート２６ｂは、第一出力端子ＯＵＴ１及び第二出力端子ＯＵＴ２を有し、前記第一出力端子ＯＵＴ１は前記刃物盤モータ１４に接続されており、前記インバーター２６は第一指令を受信したとき、刃物盤モータ１２を回動させるように駆動するために、第一出力端子ＯＵＴ１を介して第一制御信号を刃物盤モータ１４に出力し、前記インバーター２６は第二指令を受信したとき、刃物交換アーム２０を回転させるように駆動するために、第二出力端子ＯＵＴ２を介して第二制御信号を刃物交換モータ２２に出力する。更に、本実施形態では、前記第一制御信号及び第二制御信号の出力電圧は、前記市電Ｅの電圧よりも高い。
【００２０】
上述の構成により、本実施形態の工作機械の刃物の自動交換機構１００によれば、波数変換器２６は制御信号を刃物盤モータまたは刃物交換モータを直接に伝送することで、制御信号伝送中のノイズの影響を効果的に低減でき、これにより信号伝送時の確率を向上させることができる。
【００２１】
また、一実施形態では、前記刃物の自動交換機構１００は、更に、上位制御部２４及びインバーター２６に電気的に接続された、ケース１２ａの位置状態を検出するためのケース位置検知器を備える。ケース位置検知器は、ケース１２ａが当該第一位置Ｐ１にある場合、第一検知信号Ｓ１を発信し、ケース１２ａが第二位置Ｐ２にある場合、第二検知信号を発信する。本実施形態では、前記ケース位置検知器は、第一検知器２８及び第二検知器３０を備え、前記第一検知器２８及び前記第二検知器３０は台座１０の前側に、可動バー１８ａに隣接に配置されている。本実施形態では、前記第一検知器２８及び前記第二検知器３０は光センサーであるが、これに限られない。図３に示すように、前記ケース１２ａが第一位置Ｐ１にある場合、即ち、前記ブローチ構造１８の前記可動バー１８ａが第三位置Ｐ３にある場合、第一検知器２８は、その前方の可動バー１８ａを検出したため第一検知信号Ｓ１を生成する。図４に示すように、前記ブローチ構造１８により選択されたケース１２ａが倒立状態になる第二位置Ｐ２まで枢動する場合、前記第二検知器３０は、前記第四位置Ｐ４まで上に移動する可動バー１８ａを検出して第二検知信号Ｓ２を生成する。
【００２２】
図５を参照すると、前記第一検知信号Ｓ１及び第二検知信号Ｓ２を受信するように、上位制御部２４は第一検知器２８及び第二検知器３０に電気的に接続されている。前記第一検知信号Ｓ１及び第二検知信号Ｓ２を受信するように、前記インバーター２６は、前記第一検知器２８及び第二検知器３０に電気的に接続されているケース位置信号の入力ポート２６ｄを備える。
【００２３】
図６〜図８を参照すると、本実施形態の工作機械の刃物の自動交換機構の制御方法は、以下のステップを含む。
【００２４】
まず、上位制御部２４は第一指令をインバーター２６に送信する前、第一検知信号Ｓ１を受信したか否かを判断し、上位制御部２４は第一検知信号Ｓ１を受信した場合、第一指令を出力し、上位制御部２４は第一検知信号Ｓ１を受信しない場合、前記第一指令を出力しない。
【００２５】
次に、インバーター２６は第一指令を受信したとき、刃物盤１２を回転させるように、それに応じて第一制御信号を刃物盤モータ１４に出力する。
【００２６】
更に、インバーター２６は第一指令を受信したとき、または第一制御信号を出力したとき、インバーター２６が第一検知信号Ｓ１を受信したか否かを更に判断し、前記インバーター２６は、前記第一検知信号Ｓ１を受信した場合、刃物盤モータ１４を第１速度で運転させるように制御し、第一検知信号Ｓ１を受信しない場合、刃物盤モータ１４を前記第１速度よりも低い第２速度で運転させるように制御する。本実施形態では、インバーター２６が第一検知信号Ｓ１を受信した場合、刃物盤モータ１４を比較的高速である第１速度で運転させるように、当該インバーター２６は高い周波数を有する第一制御信号を刃物盤モータ１４に出力する。インバーター２６が第一検知信号Ｓ１を受信しない場合、刃物盤モータ１４を比較的低速である第２速度で運転させるように、当該インバーター２６は低い周波数を有する第一制御信号を刃物盤モータ１４に出力する。
【００２７】
その後、刃物盤モータ１４が第１速度で刃物盤１２を所定の位置まで回転させるように駆動する場合、前記上位制御部２４は、第一停止指令をインバーター２６に発信する。インバーター２６は前記第一停止指令を受信した場合、前記刃物盤モータ１４の運転を停止させるように制御するために、それに応じて制御信号を出力する。また、刃物盤モータ１４が第２速度で刃物盤１２を回転させるように駆動する場合、ケース１２ａが水平状態（第一位置Ｐ１）にあるか否かを更に検出・判断する。例えば、インバーター２６で第一検知信号Ｓ１を受信したか否かを検出し、第一検知信号Ｓ１を受信したと検出する場合、ケース１２ａは第一位置Ｐ１（水平状態）にあるか、またはケース１２ａは第１の位置まで正常に作動したことを意味する。その後、インバーター２６は刃物盤モータ１４が正常に運転していたか否かを継続的に検出する。例えば、刃物盤モータ１４の運転時間は警告値を超えたか否か、を判断することができる。警告値を超えている場合、刃物盤モータ１４の運転時間が長すぎるため異常が発生したことを意味し、インバーター２６は警告メッセージを上位制御部２４に発信する。上位制御部２４は、当該警告メッセージを受信した場合、インバーター２６が刃物盤モータ１４の運転を停止させるように制御するために、第一停止指令をインバーター２６に発信する。また、一実施形態では、その後に障害を排除するために、前記警告メッセージを同時に保守者に報知することができる。更に、一実施形態では、前記インバーター２６は警告メッセージを発信する場合、上位制御部２４に通知せずに、刃物盤モータ１４の運転を停止させるように直接に制御することができる。または、一実施形態では、上位制御部２４に前記警告メッセージを通知するとともに、刃物盤モータ１４の運転を停止させるように制御することができる。
【００２８】
また、刃物盤１２が正常に所定の位置まで回転すると、例えば、刃物盤モータ１４の所定の運転時間内で刃物盤１２を所定の位置まで回転させるように制御し、運転時間が警告値を超えない場合、前記上位制御部２４は第一停止指令をインバーター２６に発信し、インバーター２６は前記第一停止指令を受信したとき、前記刃物盤モータ１４の運転を停止させるように制御するために、それに応じて第一制御信号を出力する。また、ケース１２ａはまだ水平状態でない場合、刃物盤モータ１４を停止させるように制御して、刃物盤モータ１４が詰まった旨の停止異常を報知する。
【００２９】
一実施形態では、前記ケース位置検知器は、上位制御部２４及びインバーター２６に第一検知信号Ｓ１を同時に送信する。上述の構成により、上位制御部２４が第一指令を発信して刃物盤モータ１４を運転させるように制御する場合、インバーター２６はケースの位置状態を更に判断し、インバーター２６が第一検知信号Ｓ１を受信したか否かに応じて刃物盤モータ１４の運転速度を制御することで、指令または信号が失われたときの誤操作のリスクを効果的に減らすことができる。例えば、刃物盤１２を回転させるように制御する場合、ケース１２ａの位置が異常になると、ケース位置検知器が第一検知信号Ｓ１を発信しない。このとき、インバーター２６は第一指令を受信して刃物盤モータ１４の運転を制御しようとしている場合でも、インバーター２６はケース位置検知器の信号を引き続き受信することで制御する刃物盤モータ１４の運転速度を決定するが、インバーター２６は第一検知信号Ｓ１を受信しないため、刃物盤モータ１４を比較的低速である第２速度で運転させるように制御する。従って、刃物盤１２は遅い速度で回転する。この間に、ケース１２ａは第一位置Ｐ１に戻った場合、インバーター２６は第一検知信号Ｓ１を受信することができ、刃物盤１２を第１速度で回転させるように制御することができる。ケース１２ａがまだ第一位置Ｐ１に戻らずに工作機械の他の部品と衝突すると、刃物盤１２は低速で回転するため、即時に停止することができ、ケースまたは他の部品の破損のリスクを低減することができる。
【００３０】
また、上位制御部２４は第二検知信号Ｓ２を受信した場合、選択されたケース１２ａはブローチ構造１８により第二位置Ｐ２まで移動し、刃物交換の準備ができたことを意味する。この場合、上位制御部２４は第二指令をインバーター２６に出力することができ、前記インバーター２６は前記第二指令に応じて第二制御信号を刃物交換モータ２２に出力して、刃物交換アーム２０を回転させるように駆動して刃物交換作業を行う。
【００３１】
また、図５に示すように、前記刃物の自動交換機構１００は、更に、情報輪３２及び検出スイッチ３４を備え、前記情報輪３２は刃物交換アーム２０の回転に従って回動角度を変更し、前記検出スイッチ３４は情報輪３２の回動角度を検出するとともに第三検知信号を生成する。本実施形態では、前記検出スイッチ３４は上位制御部２４及びインバーター２６に電気的に接続されており、第三検知信号を上位制御部２４及びインバーター２６に出力することができる。前記第三検知信号を受信するように、前記インバーター２６は前記検出スイッチ３４に接続されている刃物交換アーム位置の入力ポート２６ｅを備える。
【００３２】
図９に示すように、インバーター２６は第二指令を受信したとき、第三検知信号を受信したか否かによって、刃物交換モータの運転速度を決定する。インバーター２６は第三検知信号を受信した場合、刃物交換モータ２２を第３速度で運転させるように制御し、インバーター２６は第三検知信号を受信しない場合、刃物交換モータ２２を第３速度よりも低い第４速度で運転させるように制御する。本実施形態では、インバーター２６は第三検知信号を受信した場合、刃物交換モータ２２を比較的高速である第三速度で運転させるように、当該インバーター２６は高い周波数を有する第二制御信号を刃物交換モータ２２に出力する。インバーター２６は第三検知信号を受信しない場合、刃物交換モータ２２を比較的低速である第四速度で運転させるように、当該インバーター２６は低い周波数を有する第三制御信号を刃物盤モータ１４に出力する。
【００３３】
また、上位制御部２４は第三検知信号に受信しない場合、例えば第３検出信号を最初に受信した状態から第３検出信号を受信していない状態に変更した場合、上位制御部２４は第二指令を出力しないか、または、第二指令の出力を停止する。更に、一実施形態では、上位制御部２４はさらにインバーター２６に通知して、インバーター２６は刃物交換モータ２２を制御し、上位制御部２４がインバーター２６に発信した指令が停止されるまで刃物交換モータ２２を第四速度で運転させるように制御する。
【００３４】
上述の構成により、上位制御部２４は第二指令を発信して刃物交換モータ２２を運転させるように制御する場合、インバーター２６は刃物交換アーム２０の位置状態をさらに判断し、インバーター２６は第三検知信号を受信したか否かによって、刃物交換モータ２２の運転速度を制御し、指令または信号は失われたときの誤操作のリスクを効果的に減らすことができる。即ち、インバーター２６は第三検知信号を受信した場合、刃物交換アーム２０の位置を効果的に把握することができ、比較的高速である第三速度で刃物交換アーム２０を回転させるように制御する。インバーター２６は第三検知信号を受信しない場合、刃物交換アーム２０を比較的低速である第四速度で回転させるように制御する。
【００３５】
上述の構成により、本発明の制御方法によれば、上位制御部及びインバーターによりケース位置と刃物交換アーム位置とを二重に確認することができる。このメカニズムによって、上位制御部はインバーターに指令を発信したが検知信号が失われても、インバーターは刃物盤モータ及び刃物交換モータを駆動して作動させることができ、比較的低速で運転して刃物交換作業を行う。
【００３６】
上述したものは本発明の好ましい実行可能な実施形態に過ぎず、本発明の明細書及び特許請求の範囲の均等変化はすべて、本発明の特許請求の範囲内に含まれるべきである。
【符号の説明】
【００３７】
１００工作機械の刃物の自動交換機構
１０台座
１２刃物盤        １２ａケース
１４刃物盤モータ
１６伝動構造
１８ブローチ構造      １８ａ可動バー
２０刃物交換アーム
２２刃物交換モータ
２４上位制御部        ２５制御ボックス
２６インバーター      ２７マシンボックス
２６ａ指令入力ポート    ２６ｂ指令出力ポート      ２６ｃ電源入力ポート
２６ｄケース位置信号の入力ポート            ２６ｅ刃物交換アーム位置の入力ポート
１、２、３、４端子
Ｅ市電
ＯＵＴ１第一出力端子    ＯＵＴ２第二出力端子
Ｓ１第一検知信号      Ｓ２第二検知信号
Ｓ３第三検知信号
Ｐ１第一位置        Ｐ２第二位置
Ｐ３第三位置        Ｐ４第四位置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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