[发明专利]机床

说明书

相关申请的交叉引用

将2016年8月17日提交的、申请号为2016-160110的日本专利申请的全部公开内容，包括说明书、权利要求书、附图和摘要，通过引用的方式整体并入本文。

技术领域

本发明涉及通过工具对工件进行切削加工的机床。

背景技术

在现有技术中，通过工具对工件的一部分进行切削加工的机床是众所周知的。在这样的机床中，当对工件进行加工时，工具按压在工件上，同时工件的一部分由保持装置，比如工件主轴装置，保持。

在该过程中，可能存在由于工具推动工件的力导致工件的一部分偏转的情况。当该工件偏转时，不可避免地降低加工精度。因此，为了避免工件的偏转，现有技术中提出了一种支撑所述工件，与工件主轴装置分离的支撑装置。

例如，JP 2010-264562 A公开一种加工系统，其中工件的端部由端部支撑设备支撑，且工件的中间部分由中间部分支撑设备支撑。在该加工系统中，该工件的位置由传感器测量，且基于测量结果调节由中间部分支撑设备支撑的上下方向的工件支撑位置，使得工件的端部和中间部分的高度位置相同。根据这样的技术，可以预防具有不同形状的各种工件的偏转，并且进一步提高加工精度。

然而，在现有技术的支撑装置中，支撑点(工件支撑位置)由位置控制进行控制。即，支撑点的位置由传感器等测量，并且支撑点的移动和控制使得测量结果匹配目标值。但是，为了通过这样的位置控制适当地支撑工件，需要高水平的定位精度。为了高度精确地定位支撑点，需要待控制的支撑装置自身具有较高的刚性。这是因为，当所述支撑装置刚性较低且该支撑装置偏转时，会增加控制误差。但是，当所述支撑装置的刚性增加时，会产生比如所述支撑装置的尺寸和成本增加的问题。

本发明的优点在于提供一种机床，该机床在即使支撑装置的刚性较低时仍可以适当地支撑工件。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供一种通过工具对工件进行切削加工的机床，所述机床包括保持装置、支撑装置和控制装置，所述保持装置保持所述工件，所述支撑装置支撑所述工件，以便抑制由所述保持装置保持的所述工件的偏转，所述控制装置通过以力作为控制目标的力控制来控制所述支撑装置的驱动。

根据本发明的另一方面，所述机床还可以包括：支撑力测量单元和加工力测量单元，所述支撑力测量单元测量支撑装置对所述工件的支撑力，所述加工力测量单元测量所述工具对工件的加工力，其中所述控制装置可基于测得的支撑力和测得的加工力的比较结果对支撑装置进行力控制。

根据本发明的另一方面，所述机床还可以包括保持力测量单元，所述保持力测量单元测量所述保持装置对所述工件的保持力，其中所述控制装置基于在由所述工具进行加工之前且由所述支撑装置支撑之前测得的初始保持力与由所述工具进行加工期间且由所述支撑装置支撑期间测得的比较保持力的比较结果，对支撑装置进行力控制。

根据本发明的另一方面，所述机床还可以包括支撑力测量单元和加工力测量单元中的至少一个，所述支撑力测量单元测量所述支撑装置对所述工件的支撑力，所述加工力测量单元测量所述工具对工件的加工力，其中所述控制装置可以基于测得的支撑力或测得的加工力与基于加工条件确定的所述支撑力或加工力的理论值的比较结果对所述支撑装置进行力控制。

根据本发明的另一方面，所述支撑装置可以通过其间的弹性元件支撑所述工件。在该情况下，所述机床还可以包括刚性改变机构，所述刚性改变机构改变弹性元件的刚性。

根据本发明的另一方面，该支撑装置可以包括多自由度机器人和端部执行器，所述端部执行器附接至所述多自由度机器人，且所述端部执行器可以接触所述工件并支撑所述工件。在该情况中，可以准备多类端部执行器，且附接至所述多自由度机器人的端部执行器可以为可更换的。

根据本发明的各方面的机床，由于支撑装置的驱动由以力作为控制目标的力控制进行控制，因而即使在所述支撑装置的刚性以及因此所述支撑装置的定位精度较低时，仍可以适当地支撑所述工件。结果，甚至在所述支撑装置的刚性较低时，仍可以适当地支撑所述工件。

附图说明

现在将结合参考附图描述本发明的实施例，其中：

图1为机床的透视图；

图2为展示支撑构造的结构的图；

图3为展示另一支撑构造的结构的图；

图4为展示机内机器人的支撑的图像；

图5为展示机内机器人的支撑的图像；

图6为展示控制装置的控制内容的控制方块图；