CN110315376A - 机床、控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机床、控制方法。机床判断在施力构件产生的阻力与初期的阻力相比是否增加。机床基于第一差或第二差来进行判断，第一差是在主轴头向刀库侧移动时在交换刀具的移动方向的第一区间检测到的用于使主轴头移动的马达的刀库侧移动时最大电流值与在主轴头向刀库侧移动时在比第一区间靠刀库侧的第二区间检测到的马达的刀库侧移动时平均电流值之差，第二差是在主轴头向工件侧移动时在第一区间检测到的马达的工件侧移动时最大电流值与在主轴头向工件侧移动时在第二区间检测到的所述马达的工件侧移动时平均电流值之差。

Description

机床、控制方法

技术领域

本发明涉及用于对工件进行加工的机床、控制方法。

背景技术

日本特许公开公报第2009-160690号的机床具有立柱、设于该立柱的主轴头、使该主轴头进行上下移动的马达以及用于检测该马达的电流值的检测部。主轴头具有沿上下方向延伸的筒状的主轴。主轴在内侧设置有在一端部进行刀具的装卸的牵引杆，在牵引杆的另一端部侧设置对牵引杆施力的弹簧。在立柱设置辊，在主轴头设置杆。杆具有凸轮面，杆与牵引杆相连结。在换刀时，主轴头进行上下移动，辊在凸轮面移动，杆使牵引杆沿上下方向运动。机床具有控制装置，控制装置对马达的电流值进行检测，基于检测到的电流值来判断弹簧是否已劣化。

销使牵引杆与杆结合。主轴具有长孔，长孔沿主轴的轴线方向延伸。销从长孔突出，在牵引杆移动时，销沿长孔移动。销与长孔的边缘相接触，产生磨损粉末。磨损粉末附着于弹簧，对弹簧的伸缩产生影响。控制装置不考虑磨损粉末地判断弹簧的劣化，因此判断结果不准确。

发明内容

本发明的目的在于提供能够判断有无因磨损粉末导致的弹簧的阻力的增加的机床、控制方法。

技术方案1的机床具有：主轴，刀具能够安装于该主轴；刀库，其用于收纳多个刀具；主轴头，其以主轴能够旋转的方式支承主轴且能够使主轴向刀库侧和工件侧移动；马达，其用于使该主轴头移动；检测部，其用于检测该马达的电流值；牵引杆，其位于主轴的内侧，在该牵引杆的一端部进行刀具的装卸；施力构件，其位于主轴的内侧，并对牵引杆施力；移动机构，在主轴头向刀库侧移动时，该移动机构克服施力构件的作用力使牵引杆向牵引杆的一端部侧移动；以及控制装置，其用于控制马达，控制装置具有判断部，该判断部基于第一差或第二差，来判断在施力构件产生的阻力与初期的阻力相比是否增加，该第一差是在主轴头向刀库侧移动时在交换刀具的移动方向的第一区间检测到的马达的刀库侧移动时最大电流值，与在主轴头向刀库侧移动时在比第一区间靠刀库侧的第二区间检测到的马达的刀库侧移动时平均电流值之差，该第二差是在主轴头向工件侧移动时在第一区间检测到的马达的工件侧移动时最大电流值，与在主轴头向工件侧移动时在第二区间检测到的马达的工件侧移动时平均电流值之差。

基于主轴头向刀库侧移动时的第一差或者主轴头向工件侧移动时的第二差来判断在施力构件产生的阻力与初期的阻力相比是否增加。能够判断有无因磨损粉末导致的施力构件的阻力的增加。

技术方案2的机床的判断部具有第一判断部，该第一判断部在第一差为第一阈值以上时，判断为阻力增加。

在第一差为第一阈值以上时，第一判断部判断为施力构件的阻力增加。

技术方案3的机床的控制装置具有第二判断部，该第二判断部在第一差为小于第一阈值的第二阈值以下时，判断为施力构件劣化。

在第一差为第二阈值以下时，第二判断部判断为施力构件劣化。

技术方案4的机床的判断部具有第三判断部，该第三判断部在第二差为小于第二阈值的第三阈值以下时，判断为阻力增加且施力构件劣化。

在第二差为第三阈值以下时，第三判断部判断为施力构件的阻力增加且施力构件劣化。

技术方案5的机床的控制装置具有运算部，该运算部用于运算第一差与第二差的平均值，所述判断部具有第四判断部，该第四判断部在第一差与所述平均值之差即第三差为第四阈值以上或者所述第二差与所述平均值之差即第四差为小于第四阈值的第五阈值以下时，判断为阻力增加。

运算第一差与第二差的平均值，在第一差与所述平均值之差即第三差为第四阈值以上或者第二差与所述平均值之差即第四差为小于第四阈值的第五阈值以下时，第四判断部判断为施力构件的阻力增加。

技术方案6的机床的控制装置具有第五判断部，该第五判断部在所述平均值为第六阈值以下时，判断为施力构件劣化。

在所述平均值为第六阈值以下时，第五判断部判断为施力构件劣化。

技术方案7的控制方法是机床的对马达的电流进行检测的控制方法，该机床具有：所述马达，利用该马达使主轴头进行移动；以及施力构件，该施力构件对在一端部进行刀具的装卸的牵引杆进行施力，基于第一差或第二差，来判断在施力构件产生的阻力与初期的阻力相比是否增加，该第一差是在主轴头向刀库侧移动时在交换刀具的移动方向的第一区间检测到的马达的刀库侧移动时最大电流值，与在主轴头向刀库侧移动时在比第一区间靠刀库侧的第二区间检测到的马达的刀库侧移动时平均电流值之差，该第二差是在主轴头向工件侧移动时在第一区间检测到的马达的工件侧移动时最大电流值，与在主轴头向工件侧移动时在第二区间检测到的马达的工件侧移动时平均电流值之差。

基于主轴头上升时的第一差或者主轴头下降时的第二差来判断在施力构件产生的阻力与初期的阻力相比是否增加。能够判断有无因磨损粉末导致的施力构件的阻力的增加。

附图说明

图1是实施方式1的机床的立体图。

图2是刀库和主轴头的局部剖视图。

图3是主轴装置的剖视图。

图4是控制装置的框图。

图5是说明换刀时的弹簧阻力增加和劣化检测处理的流程图。

图6是说明换刀时的弹簧阻力增加和劣化检测处理的流程图。

图7A是表示螺旋弹簧的阻力增加时的主轴头的上下位置与主轴头上升时的Z轴马达的驱动电流值的关系的表。

图7B是表示螺旋弹簧的阻力增加时的主轴头的上下位置与主轴头下降时的Z轴马达的驱动电流值的关系的表。

图8A是表示螺旋弹簧劣化时的主轴头的上下位置与主轴头上升时的Z轴马达的驱动电流值的关系的表。

图8B是表示螺旋弹簧劣化时的主轴头的上下位置与主轴头下降时的Z轴马达的驱动电流值的关系的表。

图9A是表示螺旋弹簧的阻力增加时且螺旋弹簧劣化时的主轴头的上下位置与主轴头上升时的Z轴马达的驱动电流值的关系的表。

图9B是表示螺旋弹簧的阻力增加时且螺旋弹簧劣化时的主轴头的上下位置与主轴头下降时的Z轴马达的驱动电流值的关系的表。

图10A是表示实施方式2的螺旋弹簧的阻力增加时的主轴头的上下位置与主轴头上升时的Z轴马达的驱动电流值的关系的表。

图10B是表示实施方式2的螺旋弹簧的阻力增加时的主轴头的上下位置与主轴头下降时的Z轴马达的驱动电流值的关系的表。

图11A是表示螺旋弹簧劣化时的主轴头的上下位置与主轴头上升时的Z轴马达的驱动电流值的关系的表。

图11B是表示螺旋弹簧劣化时的主轴头的上下位置与主轴头下降时的Z轴马达的驱动电流值的关系的表。

图12A是表示螺旋弹簧的阻力增加时且螺旋弹簧劣化时的主轴头的上下位置与主轴头上升时的Z轴马达的驱动电流值的关系的表。

图12B是表示螺旋弹簧的阻力增加时且螺旋弹簧劣化时的主轴头的上下位置与主轴头下降时的Z轴马达的驱动电流值的关系的表。

图13是表示上升时的最大驱动电流值U1与驱动电流值平均值U2之差(U1-U2)、下降时的最大驱动电流值D1与驱动电流值平均值D2之差(D1-D2)、U1-U2和D1-D2的平均值X、(U1-U2)-X、(D1-D2)-X的关系的表。

图14是说明换刀时的弹簧阻力增加和劣化检测处理的流程图。

图15是说明换刀时的弹簧阻力增加和劣化检测处理的流程图。

具体实施方式

实施方式1

以下基于附图说明本发明的实施方式1的机床。在以下的说明中使用图中的上下前后左右。在图1中省略刀库60。

机床100具有矩形的基台1，基台1沿前后延伸。工件保持部3设于基台1的上部前侧，工件保持部3能够绕沿左右方向延伸的A轴和沿上下方向延伸的C轴进行旋转。

支承台2设于基台1的上部后侧，支承台2支承立柱4。Y轴方向移动机构10设于支承台2的上部，Y轴方向移动机构10能够使移动板16沿前后方向移动。Y轴方向移动机构10具有Y轴丝杠12、Y轴马达13、轴承14以及两个轨道11，轨道11设于支承台2的上部的左右。Y轴丝杠12设于两个轨道11之间，轴承14设于Y轴丝杠12的前端部和中途部(省略图示)。Y轴马达13与Y轴丝杠12的后端部相连结。螺母(省略图示)借助滚动体(省略图示)与Y轴丝杠12相连结。滚动体例如是滚珠。多个滑动件15以能够在轨道11滑动的方式设于该轨道11。移动板16与螺母和滑动件15的上部相连结。Y轴丝杠12利用Y轴马达13的旋转进行旋转，螺母沿前后方向移动，移动板16沿前后方向移动。

X轴方向移动机构20设于移动板16的上表面。X轴方向移动机构20能够使立柱4沿左右方向移动。X轴方向移动机构20具有X轴丝杠22、X轴马达23(参照图4)、轴承24以及两个轨道21，轨道21设于移动板16的上表面的前后。X轴丝杠22设于两个轨道21之间，轴承24设于X轴丝杠22的左端部和中途部(省略图示)。X轴马达与X轴丝杠22的右端部相连结。螺母(省略图示)借助滚动体(省略图示)与X轴丝杠22相连结。多个滑动件26以能够在各轨道21滑动的方式设于该各轨道21。立柱4与螺母和滑动件26的上部相连结。X轴丝杠22利用X轴马达23的旋转进行旋转，螺母沿左右方向移动，立柱4沿左右方向移动。

Z轴方向移动机构30设于立柱4的前表面，能够使主轴头5沿上下方向移动。Z轴方向移动机构30具有Z轴丝杠32、Z轴马达33、轴承34以及两个轨道31，轨道31设于立柱4的前表面的左右。Z轴丝杠32设于两个轨道31之间，轴承34设于Z轴丝杠32的下端部和中途部(省略图示)。Z轴马达33与Z轴丝杠32的上端部相连结。辊33c设于Z轴马达33的前表面，辊33c能够以左右方向为旋转轴线方向进行旋转。螺母(省略图示)借助滚动体(省略图示)与Z轴丝杠32相连结。多个滑动件35以能够在轨道31滑动的方式设于该轨道31。主轴头5与螺母和滑动件35的前部相连结。Z轴丝杠32利用Z轴马达33的旋转进行旋转，螺母沿上下方向移动，主轴头5沿上下方向移动。Z轴马达33、Z轴丝杠32、螺母以及滚动体构成滚珠丝杠机构。

凸轮70设于主轴头5的前表面，主轴装置50设于主轴头5。主轴装置50具有筒状的主轴51，主轴51沿上下延伸，能够绕轴线旋转。主轴马达6设于主轴头5的上端部。主轴51的下端部安装刀具，主轴51利用主轴马达6的旋转进行旋转，从而使刀具进行旋转。旋转的刀具对工件保持部3的工件进行加工。

机床100具有刀库60。刀库60是圆形的转塔式，设于主轴头5的前侧。立柱4支承刀库60。刀库60倾斜，刀库60的轴心向斜前下方下降。刀库60能够绕轴线旋转。多个臂61设于刀库60的周缘部，臂61把持刀具80。臂61具有旋转轴62和凸轮从动件63。旋转轴62沿左右方向延伸。在主轴头5进行上下移动时，凸轮从动件63与凸轮70相接触，从而使臂61进行旋转，在主轴51与刀库60之间交换刀具80。杆71设于主轴头5的内部。凸轮面71a设于杆71的后表面，凸轮面71a与辊33c前后相对。辊33c与凸轮面71a相接触。

如图3所示，主轴装置50具有筒状的主轴51、用于保持刀具的卡盘机构52、牵引杆53以及螺旋弹簧54。间隔壁51c设于主轴51的内侧。第一室51a设于间隔壁51c的上侧，第二室51b设于间隔壁51c的下侧。牵引杆53插入主轴51。牵引杆53能够沿主轴51的轴线方向进行移动，牵引杆53具有棒状的主体部53a、连结轴部53b、凸缘部53c以及螺纹部53d。连结轴部53b从主体部53a的一端部沿轴线方向突出，并与卡盘机构52相连结。凸缘部53c的直径大于主体部53a和连结轴部53b的直径，凸缘部53c设于连结轴部53b与主体部53a的连结部分。螺纹部53d设于主体部53a的另一端部。主体部53a和凸缘部53c位于第一室51a。连结轴部53b贯通间隔壁51c，并位于第一室51a和第二室51b。卡盘机构52设于第二室51b的端部。连结轴部53b与卡盘机构52相连结。弹簧承载件59设于凸缘部53c的周围。弹簧承载件59位于第一室51a内，并具有筒部59a和环状部59b。环状部59b与筒部59a同轴地设于该筒部59a的端部。环状部59b的开口的直径小于凸缘部53c的直径。主体部53a从筒部59a侧插入环状部59b的开口。延长构件57设于第一室51a的上端部。螺纹部53d与延长构件57相连结。在第一室51a内，螺旋弹簧54(施力构件)设于主体部53a的周围。螺旋弹簧54位于延长构件57与弹簧承载件59之间，螺旋弹簧54的上端部与延长构件57相接触，螺旋弹簧54的下端部与弹簧承载件59相接触。螺旋弹簧54对延长构件57和牵引杆53向上方施力。

多个轴承55嵌于主轴51的下部的外侧，并以主轴51能够绕轴线旋转的方式支承该主轴51。非安装筒56嵌于主轴51的上部的外侧。凸缘56a设于非安装筒56的下端部，非安装筒56位于延长构件57的径向外侧。两个腰圆孔(省略图示)设于主轴51的上部。两个腰圆孔沿轴线方向延伸，并在径向上相对。销孔57a设于延长构件57。销孔57a沿径向贯通，并位于与腰圆孔相对应的位置。销58插入腰圆孔和销孔57a，销58的两端部与非安装筒56相连结。

辊33c按压杆71的凸轮面71a，杆71借助销58将非安装筒56向下方按压。在杆71将凸缘56a按压到下方时，牵引杆53克服螺旋弹簧54的作用力向下方移动。卡盘机构52设于主轴51的下端部。在交换安装于卡盘机构52的刀具时，主轴头5上升到换刀位置。伴随着主轴头5的上升，杆71将凸缘56a向下方按压，从而牵引杆53下降。伴随着牵引杆53的下降，螺旋弹簧54缩短，卡盘机构52解除对刀具80的保持。因此，由臂61来把持卡盘机构52所把持的刀具80。然后，刀库马达64(参照图4)驱动，刀库60旋转，将把持另一刀具80的臂61定位在换刀位置。换刀位置是刀库60的最下端位置。主轴头5下降，杆71解除对凸缘56a的下压，在螺旋弹簧54的作用下，牵引杆53向上方移动，卡盘机构52保持另一刀具。

机床100具有控制装置90。如图4所示，控制装置90具有CPU91、存储部92、RAM93以及输入输出接口94。存储部92是能够改写的存储器，例如是EPROM、EEPROM。存储部92存储有用于加工工件的加工程序。控制装置90基于存储于存储部92的控制程序来控制机床。控制程序能够存储于存储介质，例如CD-ROM、HDD(省略图示)，并能够经由读取装置或网络从存储介质保存于存储部92。控制装置90也可以具有预先保存控制程序的ROM。控制装置90也可以具有逻辑电路，例如FPGA，来替代CPU91。

在操作者对操作部7进行操作时，信号从操作部7向输入输出接口94输入。操作部7例如是键盘、按钮以及触摸面板。输入输出接口94向显示部8输出信号。显示部8显示文字、图形、符号等。显示部8例如是液晶显示面板。

控制装置90具有与X轴马达23相对应的X轴控制电路95、伺服放大器95a、微分器23b以及电流检测器95b。X轴马达23具有编码器23a。X轴控制电路95基于来自CPU91的指令将表示电流量的命令向伺服放大器95a输出。伺服放大器95a接收所述命令，向X轴马达23输出驱动电流。编码器23a向X轴控制电路95输出位置反馈信号。X轴控制电路95基于位置反馈信号来执行位置的反馈控制。编码器23a向微分器23b输出位置反馈信号，微分器23b将位置反馈信号转换为速度反馈信号，并向X轴控制电路95输出。X轴控制电路95基于速度反馈信号来执行速度的反馈控制。电流检测器95b用于检测伺服放大器95a输出的驱动电流的值。电流检测器95b将驱动电流的值向X轴控制电路95反馈。X轴控制电路95基于驱动电流的值来执行电流控制。

控制装置90具有与Y轴马达13相对应的Y轴控制电路96、伺服放大器96a、微分器13b以及电流检测器96b，Y轴马达13具有编码器13a。Y轴控制电路96、伺服放大器96a、微分器13b、Y轴马达13、编码器13a以及电流检测器96b与X轴的构件相同，省略其说明。

控制装置90具有与Z轴马达33相对应的Z轴控制电路97、伺服放大器97a、电流检测器97b以及微分器33b。Z轴马达33具有编码器33a。Z轴控制电路97、伺服放大器97a、微分器33b、Z轴马达33、编码器33a以及电流检测器97b与X轴的构件相同，省略其说明。

控制装置90具有与刀库马达64相对应的刀库控制电路98、伺服放大器98a、电流检测器98b以及微分器64b。刀库马达64具有编码器64a。刀库控制电路98、伺服放大器98a、微分器64b、刀库马达64、编码器64a以及电流检测器98b与X轴的构件相同，省略其说明。

控制装置90具有与主轴马达6相对应的主轴控制电路79、伺服放大器79a、电流检测器79b以及微分器6b。主轴马达6具有编码器6a。主轴控制电路79、伺服放大器79a、微分器6b、主轴马达6、编码器6a以及电流检测器79b与X轴的构件相同，省略其说明。

图7A、图8A以及图9A表示主轴头5上升时的驱动电流值，图7B、图8B以及图9B表示主轴头5下降时的驱动电流值。纵轴I表示驱动电流值，横轴Z表示主轴头5的上下位置。虚线表示初期的驱动电流值，实线表示检测时的驱动电流值。

在负载从外部作用于Z轴马达33时，发生速度变化。速度变化基于位置反馈信号和速度反馈信号进行检测。Z轴控制电路97为了使检测到的速度变化恢复原样，对驱动电力进行控制。因此，控制装置90与在反馈控制时作用于Z轴马达33的负载相应地控制驱动电流，因此，基于与负载相关的驱动电流来检测螺旋弹簧54的弹力。

杆71与凸轮面71a的形状相应地对销58进行操作。螺旋弹簧54的弹力经由销58向杆71传递，在杆71的凸轮面71a与辊33c作用的点产生有上下方向的力。因此，在负载作用于Z轴马达33的情况下，能够对螺旋弹簧54的弹力进行检测。

凸轮面71a具有倾斜部71c和直线部71d。在辊33c在倾斜部71c滑动时，杆71以旋转轴71b为中心向逆时针方向旋转，并与销58卡合。然后，在辊33c在直线部71d滑动时，不会在凸轮面71a与辊33c作用的点产生上下方向的力。因此，负载不会作用于Z轴马达33。

控制装置90的CPU91判断是否主轴头5上升且主轴头5的位置为位置Za以上(S1)。在没有处于主轴头5上升且主轴头5的位置为位置Za以上的状态下时(S1：否)，CPU91使处理返回S1。在主轴头5上升且主轴头5的位置为位置Za以上时(S1：是)，CPU91判断在上下方向上主轴头5是否存在于位置Za与位置Zb(Za<Zb)之间即第一区间(S2)。第一区间与辊33c在凸轮面71a的倾斜部71c滑动的区间相对应。

在主轴头5存在于第一区间时(S2：是)，CPU91利用电流检测器97b检测驱动电流值(S3)，使处理返回S2。在主轴头5存在于第一区间的期间内，CPU91继续检测驱动电流值并存储起来。在主轴头5不存在于第一区间时(S2：否)，即，在主轴头5移动到比位置Zb高的位置时，CPU91基于在S3中检测到的驱动电流值来决定第一区间的最大驱动电流值U1(S4)。CPU91判断是否主轴头5的上下方向的位置为位置Zc以上且主轴头5存在于位置Zc与位置Zd(Zb<Zc<Zd)之间即第二区间(S5)。第二区间与辊33c在凸轮面71a的直线部71d滑动的区间相对应。另外，与凸轮面71a的直线部71d相对应的区间严格地表示的话是Zb～Zd。Zb～Zc的区间速度变化较大，驱动电流值有可能变得不稳定，因此除外，采用了驱动电流值稳定的Zc～Zd。

在主轴头5存在于第二区间时(S5：是)，CPU91利用电流检测器97b检测驱动电流值(S6)，使处理返回S5。在主轴头5存在于第二区间的期间内，CPU91继续检测驱动电流值并存储起来。在主轴头5的位置为位置Za以上且不存在于第二区间时(S5：否)，即，在主轴头5移动到比位置Zd高的位置时，CPU91基于在S6中检测到的驱动电流值来运算第二区间的驱动电流值的平均值U2(S7)。

CPU91判断主轴头5是否下降(S8)。在主轴头5未下降时(S8：否)，使处理返回S8。在主轴头5下降时(S8：是)，CPU91判断主轴头5是否存在于第二区间(S9)。

在主轴头5存在于第二区间时(S9：是)，CPU91利用电流检测器97b检测驱动电流值(S10)，使处理返回S9。在主轴头5存在于第二区间的期间内，CPU91继续检测驱动电流值并存储起来。在主轴头5不存在于第二区间时(S9：否)，即，在主轴头5移动到比位置Zc低的位置时，CPU91基于在S10中检测到的驱动电流值来运算第二区间的驱动电流值的平均值D2(S11)。然后，在主轴头5的位置不是位置Zb以下时(S12：否)，CPU91使处理返回S12。在主轴头5的位置为位置Zb以下时(S12：是)，CPU91判断主轴头5是否存在于第一区间(S13)。

在主轴头5存在于第一区间时(S13：是)，CPU91利用电流检测器97b检测驱动电流值，将检测到的值存储起来(S14)，并使处理返回S13。在主轴头5不存在于第一区间时(S13：否)，CPU91基于在S14中存储起来的驱动电流值来决定第一区间的最大驱动电流值D1(S15)。

CPU91判断上升时的最大驱动电流值U1与驱动电流值平均值U2之差是否为预先规定的第一阈值以上(S16)。在上升时的最大驱动电流值U1与驱动电流值平均值U2之差为第一阈值以上时(S16：是，参照图7A)，CPU91通知螺旋弹簧54的阻力增加(S17)。例如在显示部8显示螺旋弹簧54的阻力增加。也可以设置灯或蜂鸣器，将灯点亮或者使蜂鸣器响起。图7A的值A与第一阈值和驱动电流值平均值U2之和相对应。在最大驱动电流值U1与驱动电流值平均值U2之差为第一阈值以上时，最大驱动电流值U1为值A以上。

在上升时的最大驱动电流值U1与驱动电流值平均值U2之差小于第一阈值时(S16：否)，或者在S17中通知阻力增加之后，CPU91判断上升时的最大驱动电流值U1与驱动电流值平均值U2之差是否为小于第一阈值的第二阈值以下(S18)。在上升时的最大驱动电流值U1与驱动电流值平均值U2之差为第二阈值以下时(S18：是，参照图8A)，CPU91通知螺旋弹簧54的劣化(S19)。例如在显示部8显示螺旋弹簧54的劣化。也可以设置灯或蜂鸣器，将灯点亮或者使蜂鸣器响起。图8A的值B与第二阈值和驱动电流值平均值U2之和相对应。在最大驱动电流值U1与驱动电流值平均值U2之差为第二阈值以下时，最大驱动电流值U1为值B以下。

在上升时的最大驱动电流值U1与驱动电流值平均值U2之差不是第二阈值以下时(S18：否)，或者在S19中通知劣化之后，CPU91判断下降时的最大驱动电流值D1与驱动电流值平均值D2之差是否为小于第二阈值的第三阈值以下(S20)。

在下降时的最大驱动电流值D1与驱动电流值平均值D2之差为第三阈值以下时(S20：是，参照图9B)，CPU91通知螺旋弹簧54的阻力增加和劣化(S21)，结束处理。例如在显示部8显示螺旋弹簧54的阻力增加和劣化。也可以设置灯或蜂鸣器，将灯点亮或者使蜂鸣器响起。在下降时的最大驱动电流值D1与驱动电流值平均值D2之差不是第三阈值以下时(S20：否)，CPU91结束处理。图9B的值C与第三阈值和驱动电流值平均值D2之和相对应。在最大驱动电流值D1与驱动电流值平均值D2之差为第三阈值以下时，最大驱动电流值D1为值C以下。

基于主轴头5上升时的第一差或主轴头5下降时的第二差来判断在螺旋弹簧54产生的阻力与初期的阻力相比是否增加，能够判断有无因磨损粉末导致的螺旋弹簧54的阻力的增加。

在第一差为第一阈值以上时，判断为施力构件的阻力增加。在第一差为第二阈值以下时，判断为施力构件劣化。在第二差为第三阈值以下时，判断为施力构件的阻力增加且施力构件劣化。

实施方式2

以下基于附图来说明本发明的实施方式2的机床。图10A、图11A以及图12A表示主轴头5上升时的驱动电流值，图10B、图11B以及图12B表示主轴头5下降时的驱动电流值。纵轴I表示驱动电流值，横轴Z表示主轴头5的上下位置。虚线表示初期的驱动电流值，实线表示检测时的驱动电流值。

如图10A所示，在螺旋弹簧54的阻力增加了时，在电流检测时，上升时的最大驱动电流值U1比初期状态大a，如图10B所示，下降时的最大驱动电流值D1比初期状态小b。如图11A所示，在螺旋弹簧54劣化了时，在电流检测时，主轴头5上升时的最大驱动电流值U1比初期状态小c，如图11B所示，主轴头5下降时的最大驱动电流值D1比初期状态小d。如图12A所示，在螺旋弹簧54的阻力增加且螺旋弹簧54劣化了时，在电流检测时，主轴头5上升时的最大驱动电流值U1比初期状态大a-c，如图12B所示，主轴头5下降时的最大驱动电流值D1比初期状态小b+d。

图13的左端栏的“初期”表示初期状态，“劣化”表示螺旋弹簧54劣化了的时候，“阻力”表示螺旋弹簧54的阻力增加了的时候，“劣化+阻力”表示螺旋弹簧54劣化且螺旋弹簧54的阻力增加了的时候。图13将初期的U1-U2和D1-D2设为100，设为a＝b＝c＝d＝30，将第四阈值设为20，将第五阈值设为-20，将第六阈值设为75。

如图13所示，在(U1-U2)-X≥第四阈值时，螺旋弹簧54的阻力增加，在(D1-D2)-X≤第五阈值时，螺旋弹簧54的阻力增加，在X≤第六阈值时，螺旋弹簧54劣化。各阈值是在预定的时期，例如在从工厂发货时、在维护管理中进行部件更换时决定了最大驱动电流值U1、D1之后，基于该电流值来决定的。

如图14、图15所示，控制装置90的CPU91判断是否主轴头5上升且主轴头5的位置为位置Za以上(S31)。在没有处于主轴头5上升且主轴头5的位置为位置Za以上的状态下时(S31：否)，CPU91使处理返回S31。在主轴头5上升且主轴头5的位置为位置Za以上时(S31：是)，CPU91判断主轴头5是否存在于上下方向的第一区间(S32)。

在主轴头5存在于第一区间时(S32：是)，CPU91利用电流检测器97b检测驱动电流值(S33)，使处理返回S32。在主轴头5存在于第一区间的期间内，CPU91继续检测驱动电流值并存储起来。在主轴头5不存在于第一区间时(S32：否)，即，在主轴头5移动到高于位置Zb的位置时，CPU91基于在S33中检测并存储起来的驱动电流值来决定第一区间的最大驱动电流值U1(S34)。CPU91判断是否主轴头5的上下方向的位置为位置Zc以上且主轴头5存在于位置Zc与位置Zd(Zb<Zc<Zd)之间即第二区间(S35)。在主轴头5存在于第二区间时(S35：是)，CPU91利用电流检测器97b检测驱动电流值(S36)，使处理返回S35。在主轴头5存在于第二区间的期间内，CPU91继续检测驱动电流值并存储起来。在主轴头5的位置为位置Za以上且不存在于第二区间时(S35：否)，即，在主轴头5移动到高于位置Zd的位置时，CPU91基于在S36中检测并存储起来的驱动电流值来运算第二区间的驱动电流值的平均值U2(S37)。

CPU91判断主轴头5是否下降(S38)。在主轴头5未下降时(S38：否)，使处理返回S38。在主轴头5下降时(S38：是)，CPU91判断主轴头5是否存在于第二区间(S39)。在主轴头5存在于第二区间时(S39：是)，CPU91利用电流检测器97b检测驱动电流值(S40)，使处理返回S39。在主轴头5存在于第二区间的期间内，CPU91继续检测驱动电流值并存储起来。在主轴头5不存在于第二区间时(S39：否)，即，在主轴头5移动到低于位置Zc的位置时，CPU91基于在S40中检测并存储起来的驱动电流值来运算第二区间的驱动电流值的平均值D2(S41)。然后，判断主轴头5的位置是否为位置Zb以下(S42)。CPU91在判断为主轴头5的位置不是位置Zb以下时(S42：否)，返回S42。在主轴头5的位置为位置Zb以下时(S42：是)，CPU91判断主轴头5是否存在于第一区间(S43)。在主轴头5存在于第一区间时(S43：是)，CPU91利用电流检测器97b检测驱动电流值并存储起来(S44)，使处理返回S43。在主轴头5不存在于第一区间时(S43：否)，CPU91基于在S44中检测并存储起来的驱动电流值来决定第一区间的最大驱动电流值D1(S45)。

CPU91运算第一差(U1-U2)和第二差(D1-D2)的平均值X(S46)，判断第一差与平均值X之差(第三差)是否为第四阈值以上(S47)。在第一差与平均值X之差不是第四阈值以上时(S47：否)，判断第二差与平均值X之差(第四差)是否为第五阈值以下(S48)。在第一差与平均值X之差为第四阈值以上时(S47：是)或第二差与平均值X之差为第五阈值以下时(S48：是)，CPU91通知螺旋弹簧54的阻力增加(S49)。

在S49的处理后或第二差与平均值X之差不是第五阈值以下时(S48：否)，CPU91判断平均值X是否为第六阈值以下(S50)。在平均值X为第六阈值以下时(S50：是)，CPU91通知螺旋弹簧54的劣化(S51)，结束处理。在平均值X不是第六阈值以下时(S50：否)，CPU91结束处理。

实施方式2执行S47和S48这两个步骤，但也可以仅执行S47和S48中的任一者。也可以是，在第一差与平均值X之差为第四阈值以上时(S47：是)或第二差与平均值X之差为第五阈值以下时(S48：是)，CPU91通知螺旋弹簧54的阻力增加(S49)。此外，也可以是，在第一差与平均值X之差不是第四阈值以上时(S47：否)或第二差与平均值X之差不是第五阈值以下时(S48：否)，使处理前进到S50。

实施方式2运算第一差(U1-U2)和第二差(D1-D2)的平均值X，在第一差与所述平均值X之差即第三差为第四阈值以上或者第二差与所述平均值X之差即第四差为小于第四阈值的第五阈值以下时，判断为螺旋弹簧54的阻力增加。在所述平均值X为大于所述第五阈值的第六阈值以下时，判断为所述螺旋弹簧54劣化。

实施方式1、实施方式2的结构也能够应用于主轴头沿左右或前后移动的卧式机床。实施方式1、实施方式2表示在换刀指令下刀库不进行旋转的例子。在刀库旋转时，在执行主轴头的下降之前执行刀库旋转指令。不必在每次有换刀指令时，都在换刀时执行弹簧阻力增加和劣化检测处理，也可以在接通电源时、休息时间时等预定的时间执行。

Claims (7)

1.一种机床，该机床(100)具有：主轴(51)，刀具能够安装于该主轴；刀库(60)，其用于收纳多个刀具；主轴头(5)，其以所述主轴能够旋转的方式支承所述主轴且能够使所述主轴向刀库侧和工件侧移动；马达(33)，其用于使所述主轴头移动；检测部，其用于检测所述马达的电流值；牵引杆(53)，其位于所述主轴的内侧，在该牵引杆的一端部进行刀具的装卸；施力构件(54)，其位于所述主轴的内侧，并对所述牵引杆施力；移动机构(33c、71、71a)，在所述主轴头向所述刀库侧移动时，该移动机构克服所述施力构件的作用力使所述牵引杆向所述牵引杆的一端部侧移动；以及控制装置(90)，其用于控制所述马达，该机床的特征在于，

所述控制装置具有判断部，该判断部基于第一差或第二差，来判断在所述施力构件产生的阻力与初期的阻力相比是否增加，该第一差是在所述主轴头向所述刀库侧移动时在交换所述刀具的移动方向的第一区间检测到的所述马达的刀库侧移动时最大电流值，与在所述主轴头向所述刀库侧移动时在比所述第一区间靠所述刀库侧的第二区间检测到的所述马达的刀库侧移动时平均电流值之差，该第二差是在所述主轴头向工件侧移动时在所述第一区间检测到的所述马达的工件侧移动时最大电流值，与在所述主轴头向工件侧移动时在所述第二区间检测到的所述马达的工件侧移动时平均电流值之差。

2.根据权利要求1所述的机床，其特征在于，

所述判断部具有第一判断部，该第一判断部在所述第一差为第一阈值以上时，判断为所述阻力增加。

3.根据权利要求2所述的机床，其特征在于，

所述控制装置具有第二判断部，该第二判断部在所述第一差为小于所述第一阈值的第二阈值以下时，判断为所述施力构件劣化。

4.根据权利要求3所述的机床，其特征在于，

所述判断部具有第三判断部，该第三判断部在所述第二差为小于所述第二阈值的第三阈值以下时，判断为所述阻力增加且所述施力构件劣化。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的机床，其特征在于，

所述控制装置具有运算部，该运算部用于运算所述第一差与第二差的平均值，

所述判断部具有第四判断部，该第四判断部在所述第一差与所述平均值之差即第三差为第四阈值以上或者所述第二差与所述平均值之差即第四差为小于第四阈值的第五阈值以下时，判断为所述阻力增加。

6.根据权利要求5所述的机床，其特征在于，

所述控制装置具有第五判断部，该第五判断部在所述平均值为第六阈值以下时，判断为所述施力构件劣化。

7.一种控制方法，其是机床(100)的对马达(33)的电流进行检测的控制方法，该机床具有：所述马达，利用该马达使主轴头(5)进行移动；以及施力构件(54)，该施力构件对在一端部进行刀具的装卸的牵引杆(53)进行施力，该控制方法的特征在于，

基于第一差或第二差，来判断在所述施力构件产生的阻力与初期的阻力相比是否增加，该第一差是在所述主轴头向刀库(60)侧移动时在交换所述刀具的移动方向的第一区间检测到的所述马达的刀库侧移动时最大电流值，与在所述主轴头向所述刀库侧移动时在比所述第一区间靠所述刀库侧的第二区间检测到的所述马达的刀库侧移动时平均电流值之差，该第二差是在所述主轴头向工件侧移动时在所述第一区间检测到的所述马达的工件侧移动时最大电流值，与在所述主轴头向工件侧移动时在所述第二区间检测到的所述马达的工件侧移动时平均电流值之差。