数控机床换刀方法

摘要

一种数控机床换刀方法，其中该数控机床包括放置于刀库中的刀具、用于提取该刀具的机械手及用于固定该刀具的主轴嗦嘴，该数控机床换刀方法包括如下步骤：该机械手朝向该主轴嗦嘴运动；判断该数控机床是否为工作状态，若是，则调节该主轴嗦嘴至保护高度；若否，则对该保护高度作补偿；进行下一步取刀动作。上述控制机床换刀方法在主轴嗦嘴取刀过程中，控制主轴嗦嘴运动至保护高度，起到保护主轴嗦嘴和保持主轴的精度的功能；在调试状态时，为了补偿刀具的磨损误差及主轴嗦嘴的运动误差，采用校正治具对保护高度值进行补偿，以提高数控机床的主轴控制精度。

权利要求

1.一种数控机床换刀方法，该数控机床包括放置于刀库中的刀具、用于提取该刀具的机械手及用于固定该刀具的主轴嗦嘴，其特征在于，该数控机床换刀方法包括如下步骤：该机械手朝向该主轴嗦嘴运动；

判断该数控机床是否为工作状态，若是，则调节该主轴嗦嘴至保护高度；

若否，则对该保护高度作补偿；及

进行下一步取刀动作；

其中，该保护高度为该主轴嗦嘴运动至吸取该刀具且与该机械手未接触时的高度。

2.如权利要求1所述的数控机床换刀方法，其特征在于，该进行下一步取刀动作的步骤包括：该主轴嗦嘴将该机械手上的刀具吸入其内；及

该机械手复位。

3.如权利要求1所述的数控机床换刀方法，其特征在于，该数控机床还包括具有一个校正面的校正治具，该对保护高度作补偿的步骤包括：将该校正治具放入该机械手上；该主轴嗦嘴运动到与该校正面相接触的位置；将该主轴嗦嘴所在的高度作为补偿后的保护高度。

4.如权利要求3所述的数控机床换刀方法，其特征在于，该校正治具包括平台部及固定于该平台部一侧的固定部，该固定部可收容于该机械手内，该校正面形成于该平台部远离该固定部的一侧。

5.如权利要求4所述的数控机床换刀方法，其特征在于，该校正面的平面度为0.05毫米。

6.如权利要求4所述的数控机床换刀方法，其特征在于，该数控机床在该主轴嗦嘴轴向的测量误差为0.001毫米。

7.如权利要求4所述的数控机床换刀方法，其特征在于，该校正治具在该主轴嗦嘴轴向的制造误差为0.05毫米。

说明书

数控机床换刀方法

【技术领域】

[0001] 本发明涉及一种数控机床的控制方法，特别是涉及一种数控机床换刀方法。【背景技术】

[0002] 在PCB板(印制电路板)钻孔制程中，由于在PCB板上加工不同直径的孔，故而需要自动取不同直径的刀具。伴随着以通信、计算机、视听设备等为代表的电子产品“小、轻、薄”的发展趋势和特点，给数控机床提出了在精度上的更高要求，因此要求任何一个环节都需做得更精细，特别在微小孔，一般孔径为0.15-0.5毫米，基至孔径为0.1毫米的孔。

[0003] 通常数控机床采用高速旋转气浮主轴搭配刀具进行钻孔。然而，高速旋转气浮主轴是一个高精度部件，维修费用也相对其它部件贵出许多，而且主轴的价格不菲占据整个机床的18％左右的成本，影响PCB板制造成本高昂的重要因素之一。数控机床换刀时，机械手取刀具时上下需有一定气压来带动机械手的联动，机械手的运动轨迹存在误差，或者刀具长时间使用存在磨损，使得机械手的位置及主轴嗦嘴的位置难以准确定位，最终导致数控机床最终使得数控机床的主轴控制精度较低。【发明内容】

[0004] 鉴于上述状况，有必要提供一种主轴控制精度较高的数控机床换刀方法。

[0005] 一种数控机床换刀方法，其中该数控机床包括放置于刀库中的刀具、用于提取该刀具的机械手及用于固定该刀具的主轴嗦嘴，该数控机床换刀方法包括如下步骤：

[0006] 该机械手朝向该主轴嗦嘴运动；

[0007] 判断该数控机床是否为工作状态，若是，则调节该主轴嗦嘴至保护高度；若否，则对该保护高度作补偿；及

[0008] 进行下一步取刀动作。

[0009] 进一步地，该保护高度为该主轴嗦嘴运动至吸取该刀具且与该机械手未接触时的高度。

[0010] 进一步地，该进行下一步取刀动作的步骤包括：该主轴嗦嘴将该机械手上的刀具吸入其内；该机械手复位。

[0011] 进一步地，该数控机床还包括具有一个校正面的校正治具，该对保护高度作补偿的步骤包括：将该校正治具放入该机械手上。

[0012] 进一步地，该对保护高度作补偿的步骤在将该校正治具放入该机械手上之后还包括：该主轴嗦嘴运动到与该校正面相接触的位置。

[0013] 进一步地，该对保护高度作补偿的步骤在该主轴嗦嘴运动到与该校正面相接触的位置之后还包括：将该主轴嗦嘴所在的高度作为补偿后的保护高度。

[0014] 进一步地，该校正治具包括平台部及固定于该平台部一侧的固定部，该固定部可收容于该机械手内，该校正面形成于该平台部远离该固定部的一侧。

[0015] 进一步地，该校正面的平面度为0.05毫米。

[0016] 进一步地，该数控机床在该主轴嗦嘴轴向的测量误差为0.001毫米。

[0017] 进一步地，该校正治具在该主轴嗦嘴轴向的制造误差为0.05毫米。

[0018] 上述控制机床换刀方法在主轴嗦嘴取刀过程中，控制主轴嗦嘴运动至保护高度，起到保护主轴嗦嘴和保持主轴的精度的功能；在调试状态时，为了补偿刀具的磨损误差及主轴嗦嘴的运动误差，采用校正治具对保护高度值进行补偿，以提高数控机床的主轴控制精度。【附图说明】

[0019] 图1为一实施例的数控机床的局部示意图；

[0020] 图2为图1所示数控机床的校正治具的立体图；

[0021] 图3为一实施例的数控机床换刀方法的流程图。【具体实施方式】

[0022] 下面主要结合附图说明本发明的具体实施方式。

[0023] 请参阅图1，本实施例的数控机床100包括主轴嗦嘴110、机械手120及校正治具130。机械手120用于提取刀具(图未示)。主轴嗦嘴110用于固定该刀具。校正治具130用于对主轴嗦嘴110运动的保护高度进行补偿调试。

[0024] 主轴嗦嘴110设置于数控机床100主轴的轴向。主轴嗦嘴110上开设有用于固定刀具的固定孔(图未标)。

[0025] 机械手120可从刀库(图未示)内取出所需直径的刀具，并运动到主轴嗦嘴110的下方。刀库内放置有不同直径的刀具，以供数控机床100在PCB板上钻取不同直径的孔。机械手120形成有用于容置刀具的收容槽121。收容槽121的底部形成有供刀具穿设的通孔123，以使刀具的端部卡持于收容槽121内。

[0026] 校正治具130包括平台部131及固定部133。固定部133固定于平台部131一侧，且可收容于机械手120的收容槽121内。平台部131远离固定部133的一侧形成有校正面132。具体在本实施例中，校正面132的平面度为0.05毫米；数控机床100在主轴嗦嘴110轴向的测量误差为0.001毫米；校正治具130在主轴嗦嘴110轴向的制造误差为0.05毫米。

[0027] 上述数控机床100换刀时，机械手120可先到刀库取出所需直径的刀具。然后，机械手120夹持刀具运动到主轴嗦嘴110下方。最后，主轴嗦嘴110将机械手120上的刀具吸入其内。

[0028] 请同时参阅图1至图3，本实施例的数控机床换刀方法，包括如下步骤S201-S206。

[0029] 步骤S201，数控机床100换刀开始。

[0030] 步骤S202，机械手120朝向主轴嗦嘴110运动。

[0031] 步骤S203，判断数控机床100是否为工作状态，若是，则执行步骤S204；若否，则执行步骤S205。

[0032] 步骤S204，调节主轴嗦嘴100至保护高度。该保护高度为主轴嗦嘴110运动至吸取刀具且与机械手100未接触时的高度。

[0033] 步骤S205，对该保护高度作补偿。

[0034] 在一个具体实施例中，步骤S205包括如下步骤：

[0035] 将校正治具130放入机械手120上；

[0036] 主轴嗦嘴110运动到与校正治具130的校正面132相接触的位置；

[0037] 将主轴嗦嘴110所在的高度作为补偿后的保护高度。

[0038] 步骤S206，进行下一步取刀动作。

[0039] 在一个具体实施例中，步骤S206包括如下步骤：

[0040] 主轴嗦嘴110将机械手120上的刀具吸入其内；及

[0041] 机械手120复位。

[0042] 上述控制机床100在正常使用时有两种状态，一个为正常工作状态，另个为调试状态。正常工作状态使用率达95％以上。上述控制机床换刀方法在主轴嗦嘴110取刀过程中，控制主轴嗦嘴运动至保护高度，起到保护主轴嗦嘴110和保持主轴的精度的功能；在调试状态时，为了补偿刀具的磨损误差及主轴嗦嘴110的运动误差，采用校正治具130对保护高度值进行补偿，以提高数控机床100的主轴控制精度。

[0043] 以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。