JP2007090514A - Abnormality determination method and abnormality determination device in mounting tool holder to spindle device in machine tool - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、工作機械における主軸装置への工具ホルダ装着時の異常判定方法及び異常判定装置に関するものである。 The present invention relates to an abnormality determination method and an abnormality determination apparatus when a tool holder is mounted on a spindle device in a machine tool.
一般に、工作機械の主軸装置においては、主軸ヘッドの内周面に主軸を回転可能に支持し、該主軸の先端部に形成したテーパ穴に工具ホルダのテーパシャンク部を取り外し可能に装着し、主軸の先端部に工具ホルダをクランプするクランプ機構を設けている。又、工作機械には主軸装置に対し前記工具ホルダを自動的に脱着交換するための工具交換装置が備えられている。さらに、主軸装置には、前記工具ホルダのテーパシャンク部とテーパ穴の接触面を清掃するための清掃用のエアを供給するエア供給機構が備えられている。 Generally, in a spindle device of a machine tool, a spindle is rotatably supported on an inner peripheral surface of a spindle head, and a taper shank portion of a tool holder is detachably mounted in a tapered hole formed in a tip portion of the spindle. A clamp mechanism for clamping the tool holder is provided at the tip of the tool. Further, the machine tool is provided with a tool changer for automatically detaching and replacing the tool holder with respect to the spindle device. Further, the spindle device is provided with an air supply mechanism for supplying cleaning air for cleaning the contact surface between the tapered shank portion and the tapered hole of the tool holder.
上記エア供給機構による清掃作業は、前記工具ホルダを工具交換装置の把持部により把持するとともに、前記工具ホルダのテーパシャンク部の外周面と、テーパ穴の内周面との間に僅かな隙間を形成する。そして、主軸のテーパ穴の内周面に開口されたエア噴射孔からエアを前記隙間に噴射して工具ホルダの外周面とテーパ穴の内周面の清掃作業を行うようになっている。(特許文献1参照)
一方、工作機械における主軸装置の工具ホルダ装着確認装置として、特許文献2に開示されたものが提案されている。この装着確認装置は、定圧空気供給装置から導管、絞り及びノズルを介して主軸のテーパ穴と、工具ホルダのテーパ面との接触界面に定圧空気を供給し、その時の導管内の圧力を圧力スイッチにより検出し、その検出圧力の高低によって、工具ホルダが装着されているか否かを確認することができるように構成されている。
On the other hand, what was disclosed by
ところが、特許文献1に開示された工作機械における主軸装置の主軸のテーパ穴と工具ホルダのテーパシャンク部の清掃方法は、工具ホルダの装着状態を確認する装置が存在しないので、工具ホルダの装着状態を確認することができないという問題があった。
However, the cleaning method of the spindle hole of the spindle of the spindle device and the taper shank portion of the tool holder in the machine tool disclosed in
一方、特許文献2に開示された主軸装置の工具ホルダ装着確認装置は、工具ホルダの装着を確認することはできるが、絞りがあるため定圧空気供給装置から供給される空気の圧力が低下するので、清掃に必要な空気の圧力が確保できず、主軸のテーパ穴と、工具ホルダのテーパ面との清掃作業を行うことができないという問題があった。
On the other hand, although the tool holder mounting confirmation device of the spindle device disclosed in
本発明は、上記従来の技術に存する問題点を解消して、主軸のテーパ穴と工具ホルダのテーパシャンク部の接触面の清掃を行うことができるとともに、工具ホルダの有無を判定することができる工作機械における主軸装置への工具ホルダ装着時の異常判定方法及び異常判定装置を提供することにある。 The present invention solves the above-described problems in the prior art, can clean the contact surface between the tapered hole of the spindle and the tapered shank portion of the tool holder, and can determine the presence or absence of the tool holder. An object of the present invention is to provide an abnormality determination method and an abnormality determination device when a tool holder is mounted on a spindle device in a machine tool.
本発明の別の目的は、上記目的に加えて、工具ホルダの有無の判定を精度よく行うことができる工作機械における主軸装置への工具ホルダ装着時の異常判定方法及び異常判定装置を提供することにある。 In addition to the above object, another object of the present invention is to provide an abnormality determination method and an abnormality determination device at the time of mounting a tool holder on a spindle device in a machine tool that can accurately determine the presence or absence of a tool holder. It is in.
上記問題点を解決するために、請求項1に記載の発明は、主軸装置の主軸ヘッドに回転可能に支持された主軸の先端部のテーパ穴に工具ホルダのテーパシャンク部を取り外し可能に装着し、前記主軸に対し前記テーパ穴に前記テーパシャンク部の清掃用エアを供給するエア噴射孔を設け、圧力エア供給源から前記エア噴射孔に清掃用エアを供給するエア供給通路を設けた工作機械において、前記圧力エア供給源から前記エア供給通路に供給されたエアの圧力又は流量を測定し、該測定値に応じて設定され、記憶媒体に記憶された判定基準値と、新たに測定された圧力又は流量の測定値とに基づいて、前記工具ホルダの有無を判定することを要旨とする。
In order to solve the above problems, the invention according to
請求項2に記載の発明は、請求項1において、前記テーパ穴に対し前記工具ホルダのテーパシャンク部を所定の隙間をもった状態において、前記エア噴射孔からエアの噴射が開始されてから所定の時刻に、圧力又は流量の第1測定値を測定し、該第1測定値に対し正の定数が上乗せされた判定基準値を設定し、前記判定基準値の設定後の所定の時刻に、前記テーパ穴に前記テーパシャンク部がクランプされた状態で、圧力又は流量の第2測定値を測定し、該第2測定値と、前記判定基準値とを比較して工具ホルダの有無を判定することを要旨とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, in a state in which the taper shank portion of the tool holder has a predetermined gap with respect to the tapered hole, the air injection is started from the air injection hole. The first measurement value of the pressure or flow rate is measured at the time, a determination reference value with a positive constant added to the first measurement value is set, and at a predetermined time after the determination reference value is set, In a state where the tapered shank portion is clamped in the tapered hole, a second measured value of pressure or flow rate is measured, and the presence or absence of the tool holder is determined by comparing the second measured value with the determination reference value. This is the gist.
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2において、前記エア噴射孔を開放した状態で、該エア噴射孔に供給されるエアの圧力又は流量を測定し、該測定値に応じて設定され、記憶媒体に記憶された目詰まり判定用の判定基準値と、前記エア噴射孔を開放した状態で、新たに測定された圧力又は流量の測定値とに基づいて前記エア噴射孔の目詰まりの有無を判定することを要旨とする。 A third aspect of the present invention is the method according to the first or second aspect, wherein the pressure or flow rate of air supplied to the air injection hole is measured in a state where the air injection hole is opened, and is set according to the measured value. The clogging of the air injection hole is based on the determination reference value for determining clogging stored in the storage medium and the measured value of the pressure or the flow rate newly measured with the air injection hole opened. The gist is to determine the presence or absence.
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれか一項において、前記テーパ穴に前記工具ホルダのテーパシャンク部がクランプされた状態において、前記エア噴射孔のエアの圧力又は流量を測定し、該測定値に応じて設定され、記憶媒体に記憶された装着不良判定用の判定基準値と、前記テーパ穴に前記工具ホルダのテーパシャンク部がクランプされた状態において、新たに測定された圧力又は流量の測定値とに基づいて前記テーパ穴に対するテーパシャンク部の装着不良の有無を判定することを要旨とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the state where the tapered shank portion of the tool holder is clamped in the tapered hole in any one of the first to third aspects, the air pressure or flow rate of the air injection hole is set. Measured, newly set in accordance with the determination reference value for defective mounting determination set according to the measured value and stored in the storage medium, and the taper shank portion of the tool holder clamped in the tapered hole. The gist of the present invention is to determine whether or not there is a mounting failure of the tapered shank portion with respect to the tapered hole based on the measured value of the pressure or flow rate.
請求項5に記載の発明は、請求項1〜4のいずれか一項において、前記エア噴射孔へのエアの供給を遮断した状態で、前記圧力エア供給源の元圧を測定し、該元圧の測定値と予め記憶媒体に記憶された元圧用の最低判定基準値及び最高判定基準値とに基づいて前記元圧の異常の有無を判定することを要旨とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects, the source pressure of the pressure air supply source is measured in a state where the supply of air to the air injection hole is shut off, and the source The gist is to determine whether or not there is an abnormality in the original pressure based on the measured value of the pressure and the lowest determination reference value and the highest determination reference value for the original pressure stored in the storage medium in advance.
請求項6に記載の発明は、主軸装置の主軸ヘッドに回転可能に支持された主軸の先端部のテーパ穴に工具ホルダのテーパシャンク部を取り外し可能に装着し、前記主軸に対し前記テーパ穴に前記テーパシャンク部の清掃用エアを供給するエア噴射孔を設け、圧力エア供給源から前記エア噴射孔に清掃用エアを供給するエア供給通路を設けた工作機械において、前記エア供給通路にエアの圧力又は流量を測定する圧力測定手段又は流量測定手段を設け、該圧力測定手段又は流量測定手段からの圧力測定値又は流量測定値と、該測定値に応じて設定され、記憶媒体に記憶された判定基準値と、新たに測定された圧力又は流量の測定値とに基づいて、前記工具ホルダの有無を判定する工具ホルダ有無判定部を設けたことを要旨とする。 According to a sixth aspect of the present invention, a taper shank portion of a tool holder is removably attached to a tapered hole at a tip portion of a main shaft rotatably supported by a main shaft head of the main shaft device, and the tapered hole is formed in the tapered hole with respect to the main shaft. In a machine tool provided with an air injection hole for supplying cleaning air for the taper shank portion, and provided with an air supply passage for supplying cleaning air from a pressure air supply source to the air injection hole, air is supplied to the air supply passage. Pressure measuring means or flow rate measuring means for measuring pressure or flow rate is provided, pressure measurement value or flow rate measurement value from the pressure measuring means or flow rate measuring means, set according to the measured value, and stored in a storage medium The gist is that a tool holder presence / absence determining unit that determines the presence / absence of the tool holder is provided based on a determination reference value and a newly measured pressure or flow rate measurement value.
請求項7に記載の発明は、請求項6において、前記判定部は、前記テーパ穴に対し前記工具ホルダのテーパシャンク部を所定の隙間をもった状態において、前記エア噴射孔からエアの噴射が開始されてから第1タイミング設定部により設定された所定の時刻に、測定された圧力又は流量の第1測定値に対し圧力又は流量の正の定数が上乗せされた判定基準値を設定する判定基準値設定部と、前記判定基準値の設定後に、第2タイミング設定部により設定された所定の時刻に、前記テーパ穴に前記テーパシャンク部がクランプされた状態で、新たに測定された圧力又は流量の第2測定値と、前記判定基準値とを比較して工具ホルダの有無を判定する工具ホルダ有無判定部とにより構成されていることを要旨とする。 According to a seventh aspect of the present invention, in the sixth aspect, in the state where the determination unit has a predetermined gap between the tapered shank portion of the tool holder with respect to the tapered hole, the air is injected from the air injection hole. A determination criterion for setting a determination criterion value in which a positive constant of pressure or flow rate is added to the first measured value of measured pressure or flow rate at a predetermined time set by the first timing setting unit after starting. After the setting of the value setting unit and the determination reference value, at a predetermined time set by the second timing setting unit, the pressure or flow rate newly measured with the tapered shank portion clamped in the tapered hole The second measurement value is compared with the determination reference value to determine whether the tool holder is present or not, and a tool holder presence / absence determining unit is used.
請求項8に記載の発明は、請求項7において、前記第1タイミング設定部は、主軸から前記工具ホルダがアンクランプされた時刻を第1タイミングの設定基準として、その設定基準から所定時間が経過して、圧力測定手段又は流量測定手段により測定された圧力測定値又は流量測定値が略平滑化されて一定となる時刻を第1タイミングとして設定するように構成されていることを要旨とする。 According to an eighth aspect of the present invention, in the seventh aspect, the first timing setting unit uses a time when the tool holder is unclamped from the spindle as a first timing setting reference, and a predetermined time has elapsed from the setting reference. Then, the gist is that the time when the pressure measurement value or the flow rate measurement value measured by the pressure measurement unit or the flow rate measurement unit is substantially smoothed and constant is set as the first timing.
請求項9に記載の発明は、請求項7において、前記第2タイミング設定部は、主軸に工具ホルダがクランプされた時刻を第2タイミングの設定基準として、その設定基準から所定時間経過した後の時刻を第2タイミングとして設定するように構成されていることを要旨とする。 A ninth aspect of the present invention is the method according to the seventh aspect, wherein the second timing setting unit is configured such that a time when the tool holder is clamped to the spindle is set as a second timing setting reference, and a predetermined time has elapsed from the setting reference. The gist is that the time is set as the second timing.
請求項10に記載の発明は、請求項6〜9のいずれか一項において、前記エア噴射孔へのエアの供給を遮断した状態で測定された前記圧力エア供給源の元圧の測定値と、予め記憶媒体に記憶された元圧用の最低判定基準値及び最高判定基準値とに基づいて前記元圧の異常の有無を判定する元圧異常判定部を備えたことを要旨とする。 A tenth aspect of the present invention is the measurement value of the original pressure of the pressure air supply source measured in a state where the supply of air to the air injection hole is shut off in any one of the sixth to ninth aspects. The gist of the present invention is that it includes a source pressure abnormality determination unit that determines whether or not the source pressure is abnormal based on a minimum determination reference value and a maximum determination reference value for the source pressure stored in advance in a storage medium.
請求項11に記載の発明は、請求項6〜10のいずれか一項において、前記エア噴射孔の目詰まり異常を判定する異常判定基準値設定部と、エア噴射孔を開放した状態で、該エア噴射孔に供給されるエアの圧力又は流量の測定値と、該測定値に応じて設定され、記憶媒体に記憶された目詰まり判定用の判定基準値と、前記エア噴射孔を開放した状態で、新たに測定された圧力又は流量の測定値とに基づいて前記エア噴射孔の目詰まりの有無を判定する異常判定部とを備えたことを要旨とする。
The invention described in
請求項12に記載の発明は、請求項6〜11のいずれか一項において、前記テーパ穴に対する前記工具ホルダの装着不良を判定する圧力又は流量の基準値を設定する判定基準値設定部と、テーパ穴に工具ホルダのテーパシャンク部がクランプされた状態において、前記エア噴射孔に供給されるエアの圧力又は流量の測定値と、該測定値に応じて設定され、記憶媒体に記憶された装着不良判定用の判定基準値と、前記テーパ穴に前記工具ホルダのテーパシャンク部がクランプされた状態において、新たに測定された圧力又は流量の測定値とに基づいて前記テーパ穴に対するテーパシャンク部の装着不良の有無を判定する工具装着不良判定部とを備えたことを要旨とする。
The invention according to
(作用)
請求項1に記載の発明によれば、圧力エア供給源からエア供給通路及びエア噴射孔を通して、主軸のテーパ穴の内周面と工具ホルダのテーパシャンク部の外周面との隙間に清掃用エアを供給することにより、テーパ穴の内周面と、テーパシャンク部の外周面の清掃を行うことができる。又、前記圧力エア供給源から前記エア供給通路に供給されたエアの圧力又は流量を測定し、該測定値に応じて設定され、記憶媒体に記憶された判定基準値と、新たに測定された圧力又は流量の測定値とに基づいて、前記工具ホルダの有無を判定することができる。
(Function)
According to the first aspect of the present invention, the cleaning air is introduced into the gap between the inner peripheral surface of the tapered hole of the spindle and the outer peripheral surface of the tapered shank portion of the tool holder through the air supply passage and the air injection hole from the pressure air supply source. Can be used to clean the inner peripheral surface of the tapered hole and the outer peripheral surface of the tapered shank. Further, the pressure or flow rate of the air supplied from the pressure air supply source to the air supply passage is measured, and the determination reference value set according to the measured value and stored in the storage medium is newly measured. The presence or absence of the tool holder can be determined based on the measured value of pressure or flow rate.
請求項2記載の発明は、測定された圧力又は流量の第1測定値に対し圧力又は流量の正の定数が上乗せされた判定基準値が設定される。又、測定された第2測定値と、前記判定基準値とが比較されて工具ホルダの有無が判定される。従って、圧力エア供給源から供給されるエアの圧力が変動してもその変動されたエアの圧力の第1測定値をベースとして、判定基準値が設定されるので、工具ホルダの有無の判定を精度よく行うことができる。
In the invention according to
請求項3に記載の発明は、前記エア噴射孔を開放した状態で、該エア噴射孔に供給されるエアの圧力又は流量を測定し、該測定値と、該測定値に応じて設定され、記憶媒体に記憶された目詰まり判定用の判定基準値と、新たに測定された圧力又は流量の測定値とに基づいて前記エア噴射孔の目詰まりの有無を判定することができる。
The invention according to
請求項4に記載の発明は、前記テーパ穴に前記工具ホルダのテーパシャンク部がクランプされた状態において、前記エア噴射孔のエアの圧力又は流量を測定し、該測定値に応じて設定され、記憶媒体に記憶された装着不良判定用の判定基準値と、新たに測定された圧力又は流量の測定値とに基づいて前記テーパ穴に対するテーパシャンク部の装着不良の有無を判定することができる。
In the invention according to
請求項5に記載の発明は、前記エア噴射孔へのエアの供給を遮断した状態で、前記圧力エア供給源の元圧を測定し、該元圧の測定値と予め記憶媒体に記憶された元圧用の最低判定基準値及び最高判定基準値とに基づいて前記元圧の異常の有無を判定することができる。 According to a fifth aspect of the present invention, the source pressure of the pressure air supply source is measured in a state where the supply of air to the air injection hole is shut off, and the measured value of the source pressure is stored in advance in a storage medium. The presence or absence of abnormality of the original pressure can be determined based on the minimum determination reference value and the maximum determination reference value for the original pressure.
請求項7記載の発明は、測定された圧力又は流量の第1測定値に対し圧力又は流量の正の定数を上乗せして判定基準値が設定される。又、測定された第2測定値と、前記判定基準値とが比較されて工具ホルダの有無が判定される。従って、圧力エア供給源から供給されるエアの圧力が変動してもその変動されたエアの圧力の第1測定値をベースとして、判定基準値が設定されるので、工具ホルダの有無の判定を精度よく行うことができる。 In the seventh aspect of the invention, the determination reference value is set by adding a positive constant of the pressure or flow rate to the first measurement value of the measured pressure or flow rate. Further, the measured second measured value is compared with the determination reference value to determine the presence or absence of the tool holder. Accordingly, even if the pressure of the air supplied from the pressure air supply source fluctuates, the determination reference value is set based on the first measured value of the fluctuating air pressure, so the presence / absence of the tool holder is determined. It can be performed with high accuracy.
請求項8記載の発明は、前記第1タイミング設定部が、前記工具ホルダがアンクランプされた時刻を第1タイミングの設定基準としている。このため、専用の設定基準を設けなくても済み、制御装置の工具ホルダの有無判定用ソフトウエアの作成を容易に行うことができる。 In the invention according to claim 8, the first timing setting unit uses the time when the tool holder is unclamped as a setting reference for the first timing. For this reason, it is not necessary to provide a dedicated setting reference, and it is possible to easily create software for determining the presence or absence of the tool holder of the control device.
請求項9記載の発明は、前記第2タイミング設定部が、主軸に工具ホルダがクランプされた時刻を設定基準にしている。このため、専用の設定基準を設けなくても済み、制御装置の工具ホルダの有無判定用ソフトウエアの作成を容易に行うことができる。 In a ninth aspect of the present invention, the second timing setting section uses a time when the tool holder is clamped on the spindle as a setting reference. For this reason, it is not necessary to provide a dedicated setting reference, and it is possible to easily create software for determining the presence or absence of the tool holder of the control device.
本発明は主軸のテーパ穴と工具ホルダのテーパシャンク部の接触面の清掃を行うことができるとともに、工具ホルダの有無を判定することができる。 The present invention can clean the contact surface between the tapered hole of the spindle and the tapered shank portion of the tool holder, and can determine the presence or absence of the tool holder.
以下、この発明の第1実施形態を図1〜図11に基づいて詳細に説明する。
図10に示すように、ベッド1上にはサドル2がZ軸方向(図10の左右方向)へ移動可能に配設されている。サドル2上にはコラム3がX軸方向(図10の紙面直交方向)へ移動可能に支持され、このコラム3には主軸装置4がY軸(上下)方向へ移動可能に支持されている。主軸装置4には工具ホルダ5を介してドリル等の工具6が着脱可能に装着されている。そして、主軸装置4が図10及び図11に実線で示す下方の加工位置P1に移動配置された状態で、工具ホルダ5とともにサドル2が図示しないテーブル上のワークに対して接近・離間移動されて、工具6によりワークに所定の加工が施される。
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
As shown in FIG. 10, a
前記ベッド1上に立設されたフレーム7の先端部には、工具交換装置8が装着されている。前記フレーム7には正逆回転可能な旋回用モータ9が装着され、その回転軸10には工具マガジン11が装着されている。この工具マガジン11は軸方向から見て図11に示すように切り欠き円板状に形成され、その外周部には前記工具ホルダ5を把持する把持部12が複数箇所に装着されている。そして、前記工具マガジン11の空の把持部12' が図11に矢印の鎖線で示す工具交換位置P2に移動配置された状態で、主軸装置4が工具交換準備位置P3から上昇されることにより、主軸装置4に装着された工具ホルダ5が空の把持部12' に受け渡される。又、前記把持部12に把持された工具ホルダ5を主軸装置4に装着する場合には、図10の工具交換位置P2において主軸装置4をZ軸方向に後退させた状態で、工具マガジン11を旋回して新工具を把持した把持部12を工具交換位置P2に移動した後、主軸装置4を前進させて行う。
A tool changer 8 is attached to the tip of the
次に、主軸装置4の構成について説明する。
図3に示すように、主軸装置4の主軸ヘッド21は外筒22A及び内筒22Bから構成され、その内筒22Bの内側には主軸23が複数のベアリング24を介して回転可能に支持されている。主軸23の軸心に沿って形成された貫通孔23a内にはドローイングバー25が配設されている。このドローイングバー25は、主軸23の貫通孔23a内を前後方向(図3の左右方向)に摺動可能に挿通されている。該ドローイングバー25は貫通孔23a内に収容された付勢部材としての皿バネ26によって後退方向(図3の右方)、つまりクランプ位置に付勢されている。
Next, the configuration of the
As shown in FIG. 3, the
前記主軸ヘッド21の前端面には外側フランジ27がボルト(図示略)より固着され、主軸23の前端面には内側フランジ28がボルト(図示略)により固着されている。図3に示すように、内側フランジ28の内方において主軸23の前端部には横円筒状をなすカラー29が連結され、そのカラー29の前端部の径方向に関して対向する位置には、一対の保持孔30が貫設されている。各保持孔30内にはボール31がそれぞれ嵌入されている。
An
前記ドローイングバー25の前端部には、図1に示すように、前記カラー29の保持孔30と対応する位置に、一対の第1凹部32が半球状に窪んだ形状に穿設されるとともに、各第1凹部32の前方には第2凹部33がテーパ状に形成されている。これら第1凹部32及び第2凹部33は、前記一対のボール31と係合することができるようになっている。内側フランジ28の内周面は、前端側(図1の左方)ほど拡がるテーパ形状に形成されたテーパ穴28aとなっている。
At the front end of the drawing
図3に示すように、主軸23の前端部には工具6を装着した工具ホルダ5が嵌脱可能に装着されている。図1に示すように、この工具ホルダ5のフランジ部5aの外周面には前記把持部12により把持される把持溝5bが形成されている。工具ホルダ5のフランジ部5aの後端面5cにはテーパシャンク部34が後方へ一体に形成されている。前記テーパシャンク部34の中央部には、前記カラー29の保持孔30と対応する位置に一対の固定孔35が貫設され、前記一対のボール31と係合可能になっている。
As shown in FIG. 3, a
従って、ドローイングバー25が皿バネ26(図3参照)の付勢力に抗して図1に示すように前方へ移動された状態では、カラー29に形成された保持孔30内のボール31が第1凹部32に落ち込み、テーパシャンク部34の固定孔35からボール31が離脱して工具ホルダ5がアンクランプ状態となる。反対に、ドローイングバー25が皿バネ26の付勢力によって図3に示すように後方へ移動された状態では、保持孔30内のボール31が第2凹部33によって第1凹部32から離れて固定孔35へ嵌入され、図2に示すように工具ホルダ5がクランプ状態となる。
Therefore, when the drawing
この第1実施形態では、前記ドローイングバー25、皿バネ26、カラー29、保持孔30、ボール31、第1凹部32、第2凹部33、テーパシャンク部34及び固定孔35等により前記工具ホルダ5のクランプ機構Kが構成されている。図示しないが、主軸装置4の後端部には、前記ドローイングバー25を皿バネ26の付勢力に抗して図2及び図3に示すクランプ位置から図1に示すアンクランプ位置に切り換え動作するためのクランプ解除機構が設けられている。
In the first embodiment, the
次に、この発明の要部の構成について説明する。
図3に示すように、主軸ヘッド21及び外側フランジ27には、圧力エア供給源40からエア供給配管41を通して送られた圧力エアを主軸23の先端部に取り付けた内側フランジ28側へ導くためのエア供給通路42,43が形成されている。図1に示すように前記外側フランジ27の内周面27aには、前記エア供給通路43と連通する環状溝27bが形成されている。前記内側フランジ28には前記環状溝27bに連通するようにエア供給通路44が形成されている。前記内側フランジ28には複数のエア通路45が前後方向に指向するように形成され、各エア通路45は前記エア供給通路44に連通されている。各エア通路45には第1〜第3エア噴射孔46,47,48が連通されている。前記第1エア噴射孔46は工具ホルダ5の本体の後端面5cに圧力エアを吹き付けてその清掃を行うようになっている。又、第2、第3エア噴射孔47,48は前記テーパシャンク部34の外周面34aにそれぞれエアを吹きつけてその清掃を行うようになっている。前記エア噴射孔46は図4に示すように、例えば8箇所に設けられ、前記エア噴射孔47,48はそれぞれ4箇所に設けられている。
Next, the configuration of the main part of the present invention will be described.
As shown in FIG. 3, the
前記エア供給配管41には図3に示すように開路ポート49aと閉路ポート49bを有する電磁式の開閉弁49が設けられている。前記エア供給配管41には前記開閉弁49の下流側に位置するように圧力エアの圧力を検出するための圧力センサ50が設けられている。
As shown in FIG. 3, the
次に、図5に基づいて、工作機械の各種の動作を制御するための制御システムについて説明する。
制御装置51には各種の演算処理を行うための中央演算処理装置(CPU)52が設けられ、この中央演算処理装置52には、工作機械の制御動作を行うプログラムを記録したリードオンリーメモリ(ROM)53と、各種のデータを記憶する記憶媒体としてのランダムアクセスメモリ(RAM)54が接続されている。前記中央演算処理装置52には、図示しないアナログ・ディジタル変換器及びインターフェース55を介して、前記圧力センサ50からの圧力測定値が入力されるようになっている。前記中央演算処理装置52にはインターフェース56を介して、駆動回路57が接続され、この駆動回路57には、前記主軸装置4をX,Y,Z軸方向にそれぞれ移動するためのX軸移動機構58、Y軸移動機構59及びZ軸移動機構60が接続されるとともに、前記工具マガジンの旋回用モータ9、圧力エア供給源40及び開閉弁49が接続されている。前記中央演算処理装置52には、キーボードなどの入力装置61がインターフェース62を介して接続されている。前記中央演算処理装置52にはインターフェース63を介してディスプレイを備えた表示装置64が接続されている。
Next, a control system for controlling various operations of the machine tool will be described with reference to FIG.
The
前記中央演算処理装置52には前記ROM53に記憶された動作プログラムに基づいて、工作機械のワークの加工動作や工具ホルダ5の交換動作等の各種動作を実行させる動作制御部71が設けられている。中央演算処理装置52には第1タイミング設定部72が設けられている。この第1タイミング設定部72によって予め設定された所定の時刻、例えば工具マガジン11の旋回タイミングと同期して、圧力センサ50によって測定されたエアの圧力を第1測定値PS1として設定するようにしている。又、中央演算処理装置52には設定された第1測定値PS1に対し正の定数Pc(例えば0.02MPa)を上乗せして、判定基準値PKを設定するための判定基準値設定部73が設けられている。さらに、前記中央演算処理装置52には前記判定基準値PKの設定後に、第2タイミング設定部74により設定された所定の時刻に、新たに測定された測定圧力を第2測定値PS2として設定するようにしている。前記中央演算処理装置52には設定された第2測定値PS2と、前記判定基準値PKとを比較して工具ホルダの有無を判定する判定部75が設けられている。
The
この第1実施形態では前記圧力センサ50、制御装置51、中央演算処理装置52、第1タイミング設定部72、判定基準値設定部73、第2タイミング設定部74及び判定部75等により工具ホルダ5の有無を判定する判定手段を構成している。
In the first embodiment, the
上記第1実施形態の工作機械の動作について説明する。以下の動作は図5に示す前記制御装置51のCPU52に記憶された動作制御部71からの各種の制御信号に基づいて以下のように行われる。
The operation of the machine tool of the first embodiment will be described. The following operations are performed as follows based on various control signals from the
この工作機械のワークの加工時には、図2及び図3に示すように主軸23の先端にドリル等の所定の工具6が装着された状態で、X,Y,Zの3軸移動機構58〜60の動作により主軸装置4が図10に実線で示す下方の加工位置P1に移動配置される。この状態で、主軸23により工具ホルダ5が回転されながら、サドル2が図示しないテーブル上のワークに対して接近又は離間移動されて、工具6によりワークに対し穿孔等の所定の加工が施される。
When machining the workpiece of this machine tool, as shown in FIGS. 2 and 3, the X, Y, and Z triaxial moving
この加工終了後に、主軸装置4に装着されている旧工具6を、工具マガジン11の把持部12に保持されている新工具6と交換する作業が行われる。この交換作業を図6及び図7に示すフローチャートと図8及び図9に基づいて説明する。
After this processing is completed, an operation is performed in which the
図2及び図3に示すように主軸23に工具ホルダ5が装着されたクランプ状態において、工具ホルダ5を交換する場合には、図6のステップS1に示すように、動作制御部71からの信号によりX,Y,Zの3軸移動機構58〜60が作動され、旧工具6の工具ホルダ5を把持した主軸23が図11に示す工具交換位置P2の直下の工具交換準備位置P3に移動される。ステップS2において、旋回用モータ9が作動されて、工具マガジン11の空の把持部12' が工具交換位置P2に旋回移動される。ステップS3において、Y軸移動機構59により主軸23が上昇されて、工具ホルダ5が空の把持部12' に移動され、工具ホルダ5が図示しないクランプ解除機構の作動によりアンクランプ状態に切り換えられる。この状態において、図1に示すように、テーパシャンク部34の外周面34aと内側フランジ28のテーパ穴28aとの間に隙間G1が、フランジ部5aの後端面5cと、前記内側フランジ28の前端面28bとの間に隙間G2が形成される。
When the
ステップS4において、開閉弁49が閉路ポート49bから開路ポート49aに切り換えられて、圧力エア供給源40からエア供給配管41、エア供給通路42,43、44及びエア通路45を通して第1〜第3エア噴射孔46〜48にエアが供給され、前記隙間G1,G2に清掃用エアが噴射されてテーパ穴28aとテーパシャンク部34が清掃される。
In step S4, the on-off
図8は工具ホルダ5が有る場合における圧力センサ50によって検出されたエアの圧力曲線LPを示し、図9は工具ホルダ5が無い場合における圧力曲線LPを示す。図8の時刻h1及び時刻h2において、図6のステップS2で述べたように工具マガジン11の空の把持部12' が退避位置から工具交換位置P2に移動される。前記時刻h2から所定時間が経過した時刻h3において、図6のステップS3で述べたように工具ホルダ5がアンクランプ状態となり、これと同時にステップS4で述べたように開閉弁49が開放されて清掃用エアの供給が開始される。
FIG. 8 shows a pressure curve LP of air detected by the
ステップS5において、エアの供給開始と同時に、圧力センサ50による供給エアの圧力測定が開始され、図8に示すように測定圧力Peは急上昇する。ステップS6に示すように、図8に示す時刻h4においてZ軸移動機構60により主軸23が後退されて、工具ホルダ5が空の把持部12' に受け渡される。これにより前記隙間G1,G2が解消されるので、測定圧力Peは圧力曲線LPで示すように、前記時刻h4から低下してほぼ一定の圧力となる。
In step S5, simultaneously with the start of air supply, pressure measurement of the supply air by the
次に、ステップS7において図8に示す前記時刻h4から所定時間が経過した時刻h5〜時刻h6間において、工具マガジン11が旋回され、その新工具6を把持した工具ホルダ5が工具交換位置P2に移動される。ステップS8において、第1タイミング設定部72により設定された第1タイミングとしての時刻h6に測定された圧力が第1測定値PS1として設定される。即ち、この第1実施形態では、前記第1タイミング設定部72により前記工具ホルダ5がアンクランプ状態となる前記時刻h3が第1タイミングの設定基準となり、この時刻h3から所定時間が経過した前記時刻h6が第1タイミングとなる。前記第1測定値PS1はRAM54に記憶される。ステップS9において、Z軸移動機構60により主軸23が前進されて、工具マガジン11に把持されている新工具6の工具ホルダ5のテーパシャンク部34が主軸23のテーパ穴28aに挿入される。
Next, in step S7, the
次に、図7に示すステップS10において、設定された第1測定値PS1に対し、判定基準値設定部73により圧力の正の定数(増加量)Pc(例えば0.02MPa)が上乗せされて判定基準値PK(=PS1+Pc)が設定される。この判定基準値PKはRAM54に記憶される。ステップS11に示すように時刻h7において、主軸装置4のクランプ機構Kにより新工具6の工具ホルダ5がクランプされる。ステップS12において、第2タイミング設定部74により設定された第2タイミングとしての時刻h8に測定された圧力が第2測定値PS2としてRAM54に記憶される。即ち、この第1実施形態では、前記第2タイミング設定部74により主軸装置4による工具ホルダ5のクランプ動作が行われる前記時刻h7が第2タイミングの設定基準となり、この時刻h7から所定時間が経過した時刻h8が第2タイミングとなる。そして、ステップS13において、判定部75によって、前記第2測定値PS2が前記判定基準値PK(=PS1+Pc)を超えたか否かが判定される。このステップS13において、イエスと判断された場合には、ステップS14において、工具ホルダ5が有りと判断され、その判定結果が表示装置64に表示され、ステップS15において、Y軸移動機構59により主軸23が下方に移動されて、工具ホルダ5が工具マガジン11から取り外され、新工具6の工具ホルダ5が主軸23に受け渡される。
Next, in step S10 shown in FIG. 7, the determination reference
その後、ステップS16において、工具マガジン11が退避位置に移動される。ステップS17において、主軸23がワークの加工位置P1へ移動される。
一方、ステップS13において、ノーと判断された場合、つまり工具ホルダ5が存在しない場合には、ステップS18において、工具ホルダ無しと判定され、この判定結果が表示装置64に表示される。ステップS19において、作業者によって工具ホルダの装着(エラー処理)が行われる。
Thereafter, in step S16, the
On the other hand, if it is determined NO in step S13, that is, if the
図9は工具ホルダ5が主軸23に装着されていないので、工具ホルダ5のクランプ動作が行われる時刻h7の圧力の立ち上がりはない。
上記第1実施形態の工作機械における主軸装置のテーパ穴28a及び工具ホルダの
テーパシャンク部の清掃方法によれば、以下のような効果を得ることができる。
In FIG. 9, since the
According to the cleaning method of the tapered
(1)上記第1実施形態では、圧力エア供給源40からエア供給配管41、エア供給通路42,43を介して、エア供給通路44及びエア通路45に圧力エアを供給し、第1〜第3エア噴射孔46,47,48からエアを前記隙間G1,G2に供給するとともに、エア供給配管41に圧力センサ50を設けた。又、この圧力センサ50によって測定された圧力に基づいて、主軸23のテーパ穴28aに対する工具ホルダ5のテーパシャンク部34の有無を判定するための有無判定部75を設けた。このため、テーパ穴28aとテーパシャンク部34の清掃を行うことができると共に、清掃作業中に工具ホルダ5の有無の判定を行うことができる。
(1) In the first embodiment, pressure air is supplied from the pressure
(2)上記第1実施形態では、判定基準値設定部73によって設定された第1測定値PS1に対し圧力の正の常数Pcを上乗せして、判定基準値PKが設定される。又、判定部75によって、新たに設定された第2測定値PS2と、前記判定基準値PKとが比較されて工具ホルダ5の有無が判定される。従って、圧力エア供給源40から供給されるエアの圧力が変動してもその変動されたエアの圧力の第1測定値PS1をベースとして、判定基準値PKが設定されるので、工具ホルダ5の有無の判定を精度よく行うことができる。
(2) In the first embodiment, the determination reference value PK is set by adding the positive constant Pc of the pressure to the first measurement value PS1 set by the determination reference
(3)上記第1実施形態では、第1タイミング設定部72の設定基準として、前記工具ホルダ5がアンクランプ状態となる前記時刻h3を利用し、第2タイミング設定部74の設定基準として、工具ホルダ5のクランプ動作の開始時刻h7を利用した。このため、専用の設定基準を設けなくても済み、制御装置51の工具ホルダ5の有無判定用ソフトウエアの作成を容易に行うことができる。
(3) In the first embodiment, the time h3 when the
次に、この発明の第2実施形態を図12〜図18に基づいて説明する。なお、この第2実施形態において、第1実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。 Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Note that in the second embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
図12に示すように、前記圧力エア供給源40と前記開閉弁49の間のエア供給配管41には、2位置3ポートの電磁切換弁81が接続され、常にはバネによりエア供給配管41を連通する第1ポート81aに保持される。又、電磁切換弁81が制御装置51からの作動信号により第2ポート81bに切り換えられると、エア供給配管41が圧力変動を抑制する固定形流量制御弁82を有するバイパス通路83に接続されるようになっている。前記電磁切換弁81が第1ポート81aに切り換えられた状態では、前記エア供給配管41が清掃用流路として機能する。
次に、図13に基づいて、前記制御装置51の中央演算処理装置52の機能について説明する。
中央演算処理装置52には、圧力エア供給源40から供給される圧力エアの元圧Pgが正常か否かを判定するための元圧異常判定部85が設けられている。この異常判定部85によって測定された元圧Pgと、前記RAM54に予め記憶された元圧の異常の判定のための最低判定基準値Pgminと最高判定基準値Pgmaxとに基づいて測定された元圧Pgが正常か否かが判定されるようになっている。又、中央演算処理装置52には、前記第1〜第3エア噴射孔46〜48の目詰まりを判定する圧力の基準値を設定するための目詰まり判定基準値設定部86が設けられるとともに、前記基準値と測定圧力に基づいてエア噴射孔46〜48の目詰まりを判定するための目詰まり判定部87が設けられている。さらに、中央演算処理装置52には工具ホルダ5のテーパシャンク部34の外周面と内側フランジ28のテーパ穴28aの内周面の前端面と工具ホルダ5との間に切粉が噛み込まれてホルダ5の装着不良が発生したことを判定する圧力の基準値を設定するための装着不良判定基準値設定部88が設けられている。中央演算処理装置52には前記基準値と測定圧力に基づいて工具ホルダ5の装着不良を判定するための工具装着不良判定部89が設けられている。
次に、図13に示す前記制御装置51の動作制御部71に基づいて、第2実施形態における工具ホルダ5の交換時の各種異常の判定動作を、図12及び図14,15のフローチャートを参照して説明する。
As shown in FIG. 12, a two-position, three-port
Next, the function of the
The
Next, based on the
図12において、前記制御装置51からの作動信号により開閉弁49が開路ポート49aから閉路ポート49bに切り換えられるとともに、電磁切換弁81が第1ポート81aに保持(図14のステップS1)された状態で、圧力エア供給源40が図18の時刻h1において作動され、エア供給配管41に圧力エアが供給(図14のステップS2)される。その後、エア供給配管41の圧力、つまり圧力エア供給源40の元圧Pgが圧力センサ50により測定(ステップS3)される。
In FIG. 12, the opening / closing
次に、ステップS4に示すように、前記判定部85により測定された元圧Pgと予め設定された前記最低判定基準値Pgminと最高判定基準値Pgmaxとに基づいて測定された元圧Pgの異常が判定される。このステップS4でノー、つまり元圧Pgが前記基準値Pgmin又はPgmaxを外れて異常と判定された場合には、ステップS5で元圧異常が表示装置64に報知され、ステップS6で作業者によって圧力エア供給源40の修理等のエラー処理が行われる。一方、ステップS4でイエス、つまり元圧Pgが正常と判定された場合には、ステップS7で、前記判定基準値設定部86により測定された元圧Pgと、予めROM53に記憶された図16に示すグラフの一次関数(Pt=a・Pg+b)とに基づいてしきい値が算出され、この算出値(Pt)がエア噴射孔46〜48の目詰まりの有無を判定する判定基準値PtとしてRAM54に記憶される。
Next, as shown in step S4, an abnormality in the original pressure Pg measured based on the original pressure Pg measured by the
次に、ステップS8で前記装着不良判定基準値設定部88により測定された元圧Pgと、予めROM53に記憶された図17に示す一次関数(Pm=a・Pg+b)に基づいて切粉噛みの有無の判定のための判定基準値Pmが算出され、この判定基準値PmがRAM54に記憶される。
Next, based on the original pressure Pg measured by the mounting failure determination reference value setting unit 88 in step S8 and the linear function (Pm = a · Pg + b) shown in FIG. A determination reference value Pm for presence / absence determination is calculated, and this determination reference value Pm is stored in the
その後、ステップS9に示すように、図18に示す時刻h2において、図12に示す開閉弁49が閉路ポート49bから開路ポート49aに切り換えられる。これによりステップS10に示すようにテーパ穴28aに工具ホルダ5が装着されていない状態で、圧力エア供給源40からエアが清掃用流路として機能するエア供給配管41を通して第1〜第3エア噴射孔46〜48に供給される。次に、ステップS11で、図18に示す時刻h3において、電磁切換弁81が第2ポート81bに切り換えられ、前記圧力エア供給源40からバイパス通路83及び固定形流量制御弁82を通して圧力変動が抑制されたエアが第1〜第3エア噴射孔46〜48に供給される。ステップS12で、第1実施形態の第1測定値PS1の設定動作と同様にして図18に示す時刻h4で第1測定値PS1が設定され、ステップS13で、前記第1測定値PS1に基づいて工具ホルダの有無を判定するための判定基準値PK(=PS1+Pc)が設定される。この状態で、ステップS14に示すように圧力センサ50によりエア供給配管41の圧力が測定され、図18の時刻h4から圧力曲線LPで示す測定圧力Peが制御装置51へ入力される。
Thereafter, as shown in step S9, at time h2 shown in FIG. 18, the on-off
次に、図15に示すステップS15において、工具ホルダ5の非装着状態で図18に示す時刻h4において測定された測定圧力Peが判定基準値Ptよりも大きいか否かが判定され、ノーと判定、つまり、図18の二点鎖線で示す圧力曲線LP1に示すように測定圧力Peがノズルの目詰まりの判定基準値Ptよりも高くなっている場合には、ステップS16でエア噴射孔46〜48の少なくともいずれか一つの目詰まり(異常)が表示装置64によって報知され、ステップS17で作業者によって目詰まりを除去する作業が行われる。ステップS15でイエス、つまり測定圧力Peが判定基準値Ptよりも小さいと判定された場合には、ステップS18で、図18に示す時刻h5において電磁切換弁81が第1ポート81aに切り換えられ、圧力曲線LPで示すように測定圧力Peが上昇する。次に、図18の時刻h6に工具ホルダ5のテーパシャンク部34が主軸のテーパ穴28aに所定の隙間G1,G2をもって嵌入される。この状態において、エア噴射孔46〜48から噴射されるエアによりテーパ穴28a及びテーパシャンク部34の清掃が行われる。次に、ステップS19において、工具ホルダ5のテーパシャンク部34がテーパ穴28aにクランプされる。その後、ステップS20に示すように、図18の時刻h7において測定された第2測定値PS2が制御装置51へ出力され、第2測定値PS2が前記判定基準値PKよりも大きいか否かが判定され、ノーと判定、つまり、図18の二点鎖線で示す圧力曲線LP2に示すように第2測定値PS2がノズルの有無の判定基準値PKよりも低い場合には、ステップS22で工具ホルダ無し(異常)が表示装置64によって報知され、ステップS23で作業者によって工具ホルダを装着するエラーの処理作業が行われる。
Next, in step S15 shown in FIG. 15, it is determined whether or not the measured pressure Pe measured at time h4 shown in FIG. 18 when the
ステップS21でイエス、つまり時刻h7における第2測定値PS2が圧力曲線LP3で示すように判定基準値PKよりも大きいと判定された場合には、ステップS24で、第2測定値PS2が判定基準値Pmよりも大きいか否かが判定され、ノーと判定、つまり、図18の二点鎖線で示す圧力曲線LP4に示すように時刻h7における第2測定値PS2が切粉噛みの判定基準値Pmよりも低い場合には、ステップS25で工具ホルダ装着不良(異常)が表示装置64によって報知され、ステップS26で作業者によって噛み込まれた切粉の除去等のエラーの処理作業が行われる。
If YES in step S21, that is, if the second measurement value PS2 at time h7 is determined to be larger than the determination reference value PK as indicated by the pressure curve LP3, the second measurement value PS2 is determined to be the determination reference value in step S24. It is determined whether or not it is greater than Pm, and it is determined as NO, that is, the second measured value PS2 at time h7 is based on the chip chewing determination reference value Pm as shown by the pressure curve LP4 indicated by the two-dot chain line in FIG. If it is lower, in step S25, the tool holder mounting failure (abnormality) is notified by the
ステップS24でイエス、つまり図18の圧力曲線LP3で示すように時刻h7における第2測定値PS2が判定基準値Pmよりも大きいと判定された場合には、ステップS27において、工具ホルダが正常に装着されたことが表示装置64によって報知される。その後、図7のステップS15〜S17と同様のステップS28〜S30の動作が行われる。
If YES in step S24, that is, if the second measured value PS2 at time h7 is determined to be greater than the determination reference value Pm as indicated by the pressure curve LP3 in FIG. 18, the tool holder is normally mounted in step S27. This has been notified by the
上記第2実施形態の主軸装置への工具ホルダ5の装着異常判定装置の効果について説明する。
(1)上記第2実施形態では、制御装置51に設けた元圧異常判定部85により圧力エア供給源40から供給される元圧Pgの異常を判定するようにしたので、元圧Pgが異常の状態で、エアによる工具ホルダ5のテーパシャンク部34の清掃作業、第1〜第3エア噴射孔46〜48の目詰まりの判定、工具ホルダ5の有無の判定及び前記切粉噛みによる工具ホルダ5の装着不良の判定が行われることはなく、各種の判定作業を適正に行うことができる。
The effect of the abnormality determination device for mounting the
(1) In the second embodiment, the source pressure Pg supplied from the pressure
(2)上記第2実施形態では、制御装置51に設けた判定基準値設定部86及び判定部87により、第1〜第3エア噴射孔46〜48の目詰まりの異常を判定することができ、目詰まり状態のままエアによる工具ホルダ5の清掃作業が行われることはなく、清掃作業を適正に行うことができる。
(2) In the second embodiment, the determination reference
(3)上記第2実施形態では、制御装置51に設けた装着不良判定基準値設定部88及び工具装着不良判定部89により、切粉の噛み込み等による工具ホルダ5の装着不良がある状態のまま工具ホルダ5が主軸にクランプされることはなく、従って、工具ホルダ5が主軸23に適正に装着されて、ワークの加工精度を向上することができる。
(3) In the second embodiment, the mounting failure determination reference value setting unit 88 and the tool mounting
なお、前述した各実施形態は以下のように変更してもよい。
・ 前記各実施形態では、主軸装置4がコラム3とともにZ軸方向に往復動されるようにしたが、コラム3に対し主軸装置4のみをZ軸方向に往復動するクイル移動タイプの構成としてもよい。
In addition, you may change each embodiment mentioned above as follows.
In each of the above embodiments, the
・ 所定位置において直線状に装設されたリニア工具マガジンに把持された工具ホルダに主軸装置4を進退させて、工具ホルダ5の脱着を行う方式の工具交換装置に具体化したり、旋回機構により工具交換アームを旋回させて工具ホルダ5を工具交換位置に移動して、工具ホルダ5の脱着を行う方式の工具交換装置に具体化したりしてもよい。
・ The tool holder is grasped by a linear tool magazine installed in a straight line at a predetermined position, and the
・ 前記実施形態では、いわゆるKMホルダのクランプ機構Kに具体化したが、いわゆるBTホルダや、HSKホルダのクランプ機構に具体化してもよい。
・ 前記エア噴射孔46を内側フランジ28の先端面の幅方向に複数箇所に形成してもよい。この場合には工具ホルダ5の本体の後端面5cの清掃を効率的に行うことができる。
In the above embodiment, the clamp mechanism K of the so-called KM holder is embodied. However, the clamp mechanism of the so-called BT holder or HSK holder may be embodied.
The air injection holes 46 may be formed at a plurality of locations in the width direction of the front end surface of the
・ エアの流量を検出する流量測定手段としての流量センサからの流量測定値に基づいて、前述したエアの圧力による判定動作と同様の動作によりエア噴射孔の目詰まりの判定、工具ホルダ5の有無の判定及び前記切粉噛みによる工具ホルダ5の装着不良の判定を行うようにしてもよい。
-Judgment of clogging of the air injection hole and presence / absence of the
・ 前記判定基準値PK,Pt,Pmの前述した設定タイミングを別のタイミングに変更してもよい。
・ 第2実施形態の図14のステップS4における最高判定基準値Pgmax及び最低判定基準値Pgminを実際に測定された元圧Pgの測定値に基づいて予め設定するようにしてもよい。
The aforementioned setting timing of the determination reference values PK, Pt, Pm may be changed to another timing.
The maximum determination reference value Pgmax and the minimum determination reference value Pgmin in step S4 of FIG. 14 of the second embodiment may be set in advance based on the measured value of the actual pressure Pg actually measured.
・第2実施形態の前記電磁切換弁81、固定形流量制御弁82及びバイパス通路83を省略してもよい。この場合には、エアの流路を切り換える時間を省略することができるので、圧力の測定時間の短縮が可能となり、各種異常の判定動作を迅速に行うことができる。
The
・ 前記圧力センサ50、判定基準値設定部73及び判定部75の機能を備えた圧力測定・基準判定装置を設け、中央演算処理装置52は前記圧力測定・基準判定装置の判定結果に基づいて各種の動作信号を関連機器に出力するようにしてもよい。
A pressure measurement / reference determination device having functions of the
h,h1,h2,h3,h4,h5,h6,h7,h8…時刻、G1,G2…隙間、Pb,PK,Pm…判定基準値、Pg…元圧、PS1…第1測定値、PS2…第2測定値、Pgmax…最高判定基準値、Pgmin…最低判定基準値、4…主軸装置、5…工具ホルダ、21…主軸ヘッド、23…主軸、28a…テーパ穴、34…テーパシャンク部、40…圧力エア供給源、42,43,44…エア供給通路、46〜48…エア噴射孔、72…第1タイミング設定部、73…工具ホルダ有無判定基準値設定部、74…第2タイミング設定部、75…工具ホルダ有無判定部、85…元圧異常判定部、86…目詰まり判定基準値設定部、87…目詰まり判定部、88…装着不良判定基準値設定部、89…工具装着不良判定部。
h, h1, h2, h3, h4, h5, h6, h7, h8 ... time, G1, G2 ... gap, Pb, PK, Pm ... judgment reference value, Pg ... original pressure, PS1 ... first measured value, PS2 ... 2nd measurement value, Pgmax ... highest judgment reference value, Pgmin ... lowest judgment reference value, 4 ... spindle device, 5 ... tool holder, 21 ... spindle head, 23 ... spindle, 28a ... taper hole, 34 ... taper shank part, 40 ... pressure air supply source, 42, 43, 44 ... air supply passage, 46-48 ... air injection hole, 72 ... first timing setting unit, 73 ... tool holder presence / absence determination reference value setting unit, 74 ... second
Claims (12)
前記圧力エア供給源から前記エア供給通路に供給されたエアの圧力又は流量を測定し、該測定値に応じて設定され、記憶媒体に記憶された判定基準値と、新たに測定された圧力又は流量の測定値とに基づいて、前記工具ホルダの有無を判定することを特徴とする工作機械における主軸装置への工具ホルダ装着時の異常判定方法。 A taper shank portion of a tool holder is detachably mounted in a taper hole at a tip portion of a main shaft rotatably supported by a main shaft head of the main shaft device, and cleaning air for the taper shank portion is supplied to the taper hole with respect to the main shaft. In a machine tool provided with an air supply hole for supplying, and provided with an air supply passage for supplying cleaning air from a pressure air supply source to the air injection hole,
The pressure or flow rate of the air supplied from the pressure air supply source to the air supply passage is measured, the determination reference value set according to the measurement value and stored in the storage medium, and the newly measured pressure or An abnormality determination method at the time of mounting a tool holder on a spindle device in a machine tool, wherein the presence or absence of the tool holder is determined based on a measured value of a flow rate.
前記エア供給通路にエアの圧力又は流量を測定する圧力測定手段又は流量測定手段を設け、該圧力測定手段又は流量測定手段からの圧力測定値又は流量測定値と、該測定値に応じて設定され、記憶媒体に記憶された判定基準値と、新たに測定された圧力又は流量の測定値とに基づいて、前記工具ホルダの有無を判定する工具ホルダ有無判定部を設けたことを特徴とする工作機械における主軸装置への工具ホルダ装着時の異常判定装置。 A taper shank portion of a tool holder is detachably mounted in a taper hole at a tip portion of a main shaft rotatably supported by a main shaft head of the main shaft device, and cleaning air for the taper shank portion is supplied to the taper hole with respect to the main shaft. In a machine tool provided with an air supply hole for supplying, and provided with an air supply passage for supplying cleaning air from a pressure air supply source to the air injection hole,
The air supply passage is provided with pressure measuring means or flow rate measuring means for measuring the pressure or flow rate of air, and is set according to the pressure measurement value or flow rate measurement value from the pressure measurement means or flow rate measurement means and the measurement value. A tool holder presence / absence determining unit for determining the presence / absence of the tool holder based on the determination reference value stored in the storage medium and the newly measured pressure or flow rate measurement value is provided. An abnormality determination device when a tool holder is mounted on a spindle device in a machine.
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