JP2009160690A - Numerical control device, numerical control program, and storage medium - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To detect a clamping force accurately with a simple constitution. <P>SOLUTION: A machine tool is provided with: a spindle rotatably mounted on the spindle head; and a drover mounted on the spindle and equipped with a clamp spring for clamping a tool holder onto the spindle by means of the spring force of the clamp spring. The numerical control device 24 is also provided with: a control device 25; an indicator 39; and others. The control device 25 functions as a detection means to detect the spring force of the clamp spring and as a comparison means to compare the spring force detected by the detection means with a predetermined reference value, and then notifies the indicator 39 of the results from the comparison means. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、クランプばねを備えて該クランプばねのばね力により工具ホルダを前記主軸にクランプするドローバーを備え、前記クランプばねのばね力を検知するようにした工作機械の数値制御装置、数値制御プログラム及び記憶媒体に関する。   The present invention relates to a numerical control device and a numerical control program for a machine tool, comprising a clamp spring, a draw bar for clamping the tool holder to the main shaft by the spring force of the clamp spring, and detecting the spring force of the clamp spring. And a storage medium.

従来、工作機械の工具交換装置は、主軸に、軸方向に移動可能にドローバーを設けると共に、このドローバーをクランプ方向へ付勢するクランプばねを設け、該ドローバーを、前記クランプばねのばね力に抗して押し下げる操作部を設ける構成としたものがある。このものでは、該操作部によりドローバーを押し下げることにより、当該ドローバー下部のチャッキング部が拡開可能となり、チャッキングされていた工具ホルダが取り外される。そして、この押し下げ状態で交換すべき工具ホルダ上部を前記チャッキング部に挿入し、ドローバーをクランプばねのばね力(復元力)により上方へ移動付勢することにより、前記チャッキング部が工具ホルダ上部を挟持引き込むことにより、当該工具ホルダがチャッキング(クランプ)される。   2. Description of the Related Art Conventionally, a tool changer for a machine tool is provided with a draw bar on a main shaft that is movable in the axial direction, and a clamp spring that urges the draw bar in a clamping direction, and the draw bar resists the spring force of the clamp spring. There is a configuration in which an operation unit to be pushed down is provided. In this case, when the draw bar is pushed down by the operation portion, the chucking portion under the draw bar can be expanded, and the chucked tool holder is removed. Then, the upper part of the tool holder to be replaced in this depressed state is inserted into the chucking part, and the draw bar is moved upward by the spring force (restoring force) of the clamp spring, so that the chucking part is The tool holder is chucked (clamped) by holding and pulling.

この工具交換装置では、工具ホルダに対するクランプ力が低下すると、加工能力の低下や工具ホルダの落下が懸念される。このような観点から、クランプ力を測定する装置が供されている(例えば特許文献1)。このものでは、皿ばねからなるクランプばねのひずみ量を機械的に測定する構成としている。つまり、上記ひずみ量が大きいと、工具ホルダ上端がスイッチをオンさせる構成としている。
特開2003−39280号公報
In this tool changer, when the clamping force with respect to the tool holder is reduced, there is a concern that the processing capability may be reduced or the tool holder may be dropped. From such a viewpoint, an apparatus for measuring a clamping force is provided (for example, Patent Document 1). In this configuration, the strain amount of the clamp spring made of a disc spring is mechanically measured. That is, when the strain amount is large, the upper end of the tool holder turns on the switch.
JP 2003-39280 A

しかし、上記特許文献1のものでは、クランプばねのひずみ量を測定するため、工具ホルダに対する挟持力(クランプ力)を正確に検出できるものではなく、挟持力判定の信頼性が低いという欠点があった。   However, in Patent Document 1, since the amount of strain of the clamp spring is measured, the clamping force (clamping force) with respect to the tool holder cannot be accurately detected, and there is a drawback that the reliability of the clamping force determination is low. It was.

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、クランプ力を精度良く検出できて、常に工具ホルダを確実にクランプできるように保守点検できる数値制御装置、数値制御プログラム及び記憶媒体を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a numerical control device, a numerical control program, and a storage medium that can detect a clamping force with high accuracy and perform maintenance and inspection so that the tool holder can always be securely clamped. Is to provide.

請求項1の発明は、主軸ヘッドに回転可能に設けられた主軸と、この主軸に設けられ、クランプばねを備えて該クランプばねのばね力により工具ホルダを前記主軸にクランプするドローバーとを備えた工作機械を制御する数値制御装置において、
前記クランプばねのばね力を検出する検出手段と、この検出手段によって検出されたばね力を、予め設定された基準値と比較する比較手段と、この比較手段の比較結果を報知する報知手段とを設けた。
The invention of claim 1 includes a main shaft rotatably provided on the main shaft head, and a draw bar that is provided on the main shaft and includes a clamp spring and clamps the tool holder on the main shaft by the spring force of the clamp spring. In a numerical control device that controls a machine tool,
Detection means for detecting the spring force of the clamp spring, comparison means for comparing the spring force detected by the detection means with a preset reference value, and notification means for notifying the comparison result of the comparison means are provided. It was.

この請求項1の発明においては、クランプばねのばね力を検出するから、クランプ力を直接的に精度良く検出することができ、クランプ力を正常に判定でき、そしてこの判定結果を報知できて、常に工具ホルダを確実にクランプできるように保守点検できる。   In the invention of claim 1, since the spring force of the clamp spring is detected, the clamp force can be detected directly and accurately, the clamp force can be determined normally, and the determination result can be notified, Maintenance and inspection can be performed so that the tool holder can always be securely clamped.

請求項2の発明は、前記ドローバーによるクランプ状態を前記クランプばねのばね力に抗して解除するためのアンクランプ操作部を備え、前記検出手段が、前記アンクランプ操作部に作用する前記クランプばねのばね力を検出する。   According to a second aspect of the present invention, the clamp spring includes an unclamp operation portion for releasing the clamped state by the draw bar against a spring force of the clamp spring, and the detection means acts on the unclamp operation portion. The spring force of is detected.

この請求項2の発明においては、クランプばねのばね力をアンクランプ操作部を利用して検出できて、検出のための特別な機構などを設けずに済み、構成の簡素化に寄与できる。   According to the second aspect of the present invention, the spring force of the clamp spring can be detected by using the unclamp operation portion, and it is not necessary to provide a special mechanism for detection, which can contribute to simplification of the configuration.

請求項3の発明は、前記アンクランプ操作部を動作させる駆動手段を備え、前記検出手段は、前記駆動手段が前記アンクランプ操作部を動作させたときに当該駆動手段にかかる負荷を前記クランプばねのばね力として検出するようになっている。   According to a third aspect of the present invention, there is provided drive means for operating the unclamp operation section, and the detection means applies a load applied to the drive means when the drive means operates the unclamp operation section. The spring force is detected.

アンクランプ操作部を動作させたときには、前記駆動手段には、クランプばねによるばね力が負荷として作用する。この負荷をクランプばねのばね力として検出するから、クランプばねのばね力を簡単に検出することが可能となる。   When the unclamping operation unit is operated, a spring force by a clamp spring acts on the driving unit as a load. Since this load is detected as the spring force of the clamp spring, the spring force of the clamp spring can be easily detected.

請求項4の発明は、前記駆動手段を、前記主軸ヘッドを移動させるアクチュエータで構成した。
この請求項4の発明においては、前記駆動手段を、前記主軸ヘッドを移動させるアクチュエータで構成したから、既存のアクチュエータを利用してクランプばねのばね力を検出できて、構成の簡素化に寄与できる。
請求項5の発明は、前記主軸ヘッドを昇降可能に支持するコラムと、該コラムを水平面において互いに直交する方向に移動させるコラム駆動手段とを前記工作機械が更に備えており、前記検出手段は、前記コラム駆動手段にかかる負荷を前記クランプばねのばね力として検出する。
この請求項5においては、アンクランプ操作部に作用するクランプばねのばね力は、アンクランプ操作部の形状に関係なく、アンクランプ操作部が作用する間、常に検出できるため、検出誤差を減少させることができる。
According to a fourth aspect of the invention, the drive means is an actuator that moves the spindle head.
In the fourth aspect of the invention, since the driving means is constituted by an actuator that moves the spindle head, the spring force of the clamp spring can be detected using an existing actuator, which can contribute to simplification of the configuration. .
According to a fifth aspect of the present invention, the machine tool further includes a column that supports the spindle head so as to be movable up and down, and a column driving unit that moves the column in a direction orthogonal to each other on a horizontal plane. A load applied to the column driving means is detected as a spring force of the clamp spring.
According to the fifth aspect, the spring force of the clamp spring acting on the unclamp operation portion can always be detected during the operation of the unclamp operation portion regardless of the shape of the unclamp operation portion, so that the detection error is reduced. be able to.

請求項6の発明は、前記アンクランプ操作部が動作される工具交換時においては、前記検出手段による検出動作を同時に行う場合と、検出動作は行わない場合とがあり、検出動作を行う時にのみ工具交換速度を遅くするようにした。   According to a sixth aspect of the present invention, when the tool is operated when the unclamping operation unit is operated, the detection operation by the detection means may be performed simultaneously, or the detection operation may not be performed, and only when the detection operation is performed. Changed the tool change speed.

この請求項6においては、工具交換速度が遅くなるから、ばね力の検出精度がさらに向上する。
請求項7の発明は、主軸ヘッドに回転可能に設けられた主軸と、この主軸に設けられ、クランプばねを備えて該クランプばねのばね力により工具ホルダを前記主軸にクランプするドローバーとを備えた工作機械を制御する数値制御装置のコンピュータを、前記クランプばねのばね力を検出する検出手段と、この検出手段によって検出されたばね力を、予め設定された基準値と比較する比較手段と、この比較手段の比較結果を報知する報知手段として機能させる。
In this sixth aspect, since the tool change speed becomes slow, the detection accuracy of the spring force is further improved.
The invention of claim 7 includes a main shaft rotatably provided on the main shaft head, and a draw bar which is provided on the main shaft and includes a clamp spring and clamps the tool holder on the main shaft by the spring force of the clamp spring. The computer of the numerical control device for controlling the machine tool includes a detection means for detecting the spring force of the clamp spring, a comparison means for comparing the spring force detected by the detection means with a preset reference value, and this comparison It functions as an informing means for informing the comparison result of the means.

この請求項7の発明においては、クランプばねのばね力を検出手段が検出し、皮革手段によって検出したばね力と予め設定された基準値とを比較手段が比較し、その比較結果を報知手段が報知するため、請求項1とほぼ同様の作用を奏する。   In the invention of claim 7, the detecting means detects the spring force of the clamp spring, the comparing means compares the spring force detected by the leather means with a preset reference value, and the notifying means notifies the comparison result. In order to notify, the effect similar to that of claim 1 is achieved.

請求項8の発明は、請求項7に記載の数値制御プログラムを記憶媒体が記憶している。
この請求項8の発明においては、記憶媒体として、ROM、CD−ROM、フレキシブルディスクなどが適用可能である。記憶媒体に記憶した数値制御プログラムをコンピュータに実行させることにより、請求項1とほぼ同様の作用を奏する。
In the invention according to claim 8, the numerical control program according to claim 7 is stored in a storage medium.
In the invention of claim 8, a ROM, a CD-ROM, a flexible disk, or the like is applicable as a storage medium. By causing the computer to execute the numerical control program stored in the storage medium, the operation similar to that of the first aspect is achieved.

本発明によれば、クランプ力を構成簡単で且つ精度良く検出できる。   According to the present invention, the clamping force can be detected with a simple configuration and high accuracy.

以下、本発明の一実施例につき図面を参照して説明する。図1ないし図3を参照して説明する。まず、図1は、本実施例に用いられる工作機械の概略構成を示す縦断側面図である。この図1に示すように、工作機械1は、基台(図示せず)に立設されたコラム2、コラム2の前面に水平に配設固定された箱形中空ケーシングからなるフレーム3、このフレーム3内に昇降可能に配設された主軸ヘッド4、前記フレーム3にマガジン支持台5を介して配設された回転割出し可能な工具マガジン6を備えて構成されている。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. This will be described with reference to FIGS. First, FIG. 1 is a longitudinal side view showing a schematic configuration of a machine tool used in this embodiment. As shown in FIG. 1, a machine tool 1 includes a column 2 erected on a base (not shown), a frame 3 comprising a box-shaped hollow casing horizontally disposed and fixed on the front surface of the column 2, A spindle head 4 is arranged in the frame 3 so as to be movable up and down, and a tool magazine 6 which can be rotated and indexed is arranged in the frame 3 via a magazine support 5.

この構成の場合、前記コラム2にはガイドレール7が垂直に配設され、このガイドレール7に摺動こま8、8を介して主軸ヘッド4が上下(Z軸)方向に昇降自在に設けられている。そして、コラム2には、回転自在なボールねじ9がガイドレール7に沿って平行に設けられており、このボールねじ9は主軸ヘッド4の背面に固定されたナット10にねじ込み挿通されている。上記ボールねじ9は、コラム2の上部に配設されたZ軸モータ11により正逆回転駆動されるように構成されている。Z軸モータ11の駆動によりボールねじ9及びナット10を介して、主軸ヘッド4が上記ガイドレール7に沿って上下方向に移動される構成となっている。従って、このZ軸モータ11は、例えばサーボモータから構成され、主軸ヘッド4を移動させるアクチュエータに相当する。
主軸ヘッド4の内部には、図2にも示すように、主軸12が回転自在に垂直に配設されており、この主軸12は、主軸ヘッド4の上部に配設された主軸モータ13にカップリング12aを介して連結され、該主軸モータ13により回転駆動されるように構成されている。
In this configuration, a guide rail 7 is disposed vertically on the column 2, and the spindle head 4 is provided on the guide rail 7 via a sliding top 8, 8 so as to be movable up and down (Z-axis). ing. In the column 2, a rotatable ball screw 9 is provided in parallel along the guide rail 7, and this ball screw 9 is screwed and inserted into a nut 10 fixed to the back surface of the spindle head 4. The ball screw 9 is configured to be driven to rotate forward and backward by a Z-axis motor 11 disposed at the upper part of the column 2. The spindle head 4 is moved in the vertical direction along the guide rail 7 through the ball screw 9 and the nut 10 by driving the Z-axis motor 11. Therefore, the Z-axis motor 11 is composed of a servo motor, for example, and corresponds to an actuator that moves the spindle head 4.
As shown in FIG. 2, a main shaft 12 is rotatably arranged vertically inside the main shaft head 4, and the main shaft 12 is connected to a main shaft motor 13 disposed on the upper portion of the main shaft head 4. It is connected via a ring 12a and is driven to rotate by the spindle motor 13.

前記主軸12は、中空に形成されていて、内部にドローバー14が軸方向に移動可能に挿入されている。このドローバー14はクランプばね15により上方向へ付勢されている。このドローバー14の先端部(下端部)には、複数の鋼球16aなどを備えてなるコレットチャック16が形成されている。このコレクトチャック16は、ドローバー14がクランプばね15のばね力に抗して下方向に移動されることにより、鋼球16aが主軸12の下部摺動孔12bから前記工具ホルダ装着孔12cの上部に連続する空間部12dに出て、工具ホルダ17のプルスタッド17aに対するチャッキングを解除する。   The main shaft 12 is formed in a hollow shape, and a draw bar 14 is inserted therein so as to be movable in the axial direction. The draw bar 14 is urged upward by a clamp spring 15. A collet chuck 16 including a plurality of steel balls 16 a and the like is formed at the tip (lower end) of the draw bar 14. In the collect chuck 16, the draw bar 14 is moved downward against the spring force of the clamp spring 15, so that the steel ball 16a extends from the lower sliding hole 12b of the main shaft 12 to the upper part of the tool holder mounting hole 12c. It goes out to the continuous space part 12d and the chucking with respect to the pull stud 17a of the tool holder 17 is cancelled | released.

逆にドローバー14が、下方位置から上に移動されると、鋼球16aが空間部12dから、径小な下部摺動孔12bに入り、プルスタッド17aをチャッキングするようになっている。
前記ドローバー14は、図1に示すアンクランプ操作部18により押し下げられるようになっており、この押し下げ動作が解除されると前記クランプばね15のばね力により前述のチャッキングすなわちクランプを行うようになっている。
Conversely, when the draw bar 14 is moved upward from the lower position, the steel ball 16a enters the lower sliding hole 12b having a small diameter from the space portion 12d and chucks the pull stud 17a.
The draw bar 14 is pushed down by an unclamping operation unit 18 shown in FIG. 1, and when the pushing-down operation is released, the aforementioned chucking or clamping is performed by the spring force of the clamp spring 15. ing.

前記アンクランプ操作部18は、前記ドローバー14によるクランプ状態を前記クランプばね15のばね力に抗して解除するためのものであり、アンクランプピン19と、アンクランプレバー20と、アンクランプカム21と、アンクランプローラ22と、駆動手段としての前記Z軸モータ11とを有して構成されている。
前記アンクランプピン19は、前記主軸12の上部に、径方向に突出状態で固着されており、このアンクランプピン19の両端部は、前記主軸12の軸方向の長孔12e(これは対向状態に2つある)から外方へ突出している。
The unclamp operation unit 18 is for releasing the clamped state by the draw bar 14 against the spring force of the clamp spring 15, and includes an unclamp pin 19, an unclamp lever 20, and an unclamp cam 21. And the unclamping roller 22 and the Z-axis motor 11 as a driving means.
The unclamp pin 19 is fixed to the upper portion of the main shaft 12 in a protruding state in the radial direction, and both end portions of the unclamp pin 19 are elongated holes 12e in the axial direction of the main shaft 12 (this is a facing state). Project outward.

前記アンクランプレバー20は、ほぼL字状の部材であり、主軸ヘッド4に支軸23を介して揺動(回動)可能に配設されている。このアンクランプレバー20の一端部である短い方の端部20aの先端部は平面的に見て二股状に形成されており、該先端部下面が、前記アンクランプピン19と係合可能なように構成されている。アンクランプレバー20の他端部である長い方の端部20bの図1中の右側面には、例えば板カムから構成された前記アンクランプカム21が固定されている。このアンクランプレバー20は、ばね23aにより矢印A方向へ付勢されている。   The unclamp lever 20 is a substantially L-shaped member, and is disposed on the spindle head 4 so as to be able to swing (turn) via a support shaft 23. The tip of the shorter end 20a, which is one end of the unclamp lever 20, is formed in a bifurcated shape when seen in a plan view so that the lower surface of the tip can be engaged with the unclamp pin 19. It is configured. On the right side surface in FIG. 1 of the longer end 20b, which is the other end of the unclamp lever 20, the unclamp cam 21 made of, for example, a plate cam is fixed. The unclamp lever 20 is urged in the direction of arrow A by a spring 23a.

このアンクランプカム21は、図4に示すように、カム面21Aとして、第1の傾斜部21aと、平坦部21bと、第2の傾斜部21cと第2の平坦部21dとを有する。
前記アンクランプローラ22は、前記Z軸モータ11のモータフレームに固定されており、前記アンクランプカム21のカム面21Aと相対的に摺接可能であり、この摺接によりアンクランプレバー20が反矢印A方向へ回動し、アンクランプピン19を下方へ押し下げる。このアンクランプピン19が押し下げられると、ドローバー14が軸方向(下方向)へ移動するから、前述したように、このコレクトチャック16が、工具ホルダ17のプルスタッド17aをチャッキングするようになっている。この工具ホルダ17には工具40が装着されている。
As shown in FIG. 4, the unclamp cam 21 has a first inclined portion 21a, a flat portion 21b, a second inclined portion 21c, and a second flat portion 21d as a cam surface 21A.
The unclamping roller 22 is fixed to the motor frame of the Z-axis motor 11 and can be slidably contacted with the cam surface 21A of the unclamping cam 21, so that the unclamping lever 20 is counteracted by this sliding contact. It rotates in the direction of arrow A and pushes the unclamp pin 19 downward. When the unclamp pin 19 is pushed down, the draw bar 14 moves in the axial direction (downward), so that the collect chuck 16 chucks the pull stud 17a of the tool holder 17 as described above. Yes. A tool 40 is attached to the tool holder 17.

図5は、工作機械1における数値制御装置24の電気的構成を示している。制御装置25は、マイクロコンピュータを含んで構成されており、入出力インタフェース26と、CPU28と、ROM29と、RAM30と、軸制御回路31、32、33、34、35と、サーボアンプ11a、13a、36a、37a、微分器11d、13d、36d、37d及び電流検出器11e、13e、36e、37eを備えている。サーボアンプ11a、13a、36a、37aは、それぞれ、Z軸モータ11、主軸モータ13、X軸モータ36、Y軸モータ37に接続されている。軸制御回路35は、マガジンモータ38に接続されている。   FIG. 5 shows an electrical configuration of the numerical controller 24 in the machine tool 1. The control device 25 includes a microcomputer, and includes an input / output interface 26, a CPU 28, a ROM 29, a RAM 30, axis control circuits 31, 32, 33, 34, 35, servo amplifiers 11a, 13a, 36a, 37a, differentiators 11d, 13d, 36d, 37d and current detectors 11e, 13e, 36e, 37e. The servo amplifiers 11a, 13a, 36a, and 37a are connected to the Z-axis motor 11, the main shaft motor 13, the X-axis motor 36, and the Y-axis motor 37, respectively. The axis control circuit 35 is connected to the magazine motor 38.

前記X軸モータ36、Y軸モータ37は、図示しない加工テーブルをX軸方向、Y軸方向に移動させるためのものである。また、マガジンモータ38は、前記工具マガジン6を回転移動させるためのものである。なお、前記Z軸モータ11、主軸モータ13、X軸モータ36、Y軸モータ37は、それぞれエンコーダ11c、13c、36c、37cを備えている。   The X-axis motor 36 and the Y-axis motor 37 are for moving a machining table (not shown) in the X-axis direction and the Y-axis direction. The magazine motor 38 is for rotating the tool magazine 6. The Z-axis motor 11, the main shaft motor 13, the X-axis motor 36, and the Y-axis motor 37 include encoders 11c, 13c, 36c, and 37c, respectively.

軸制御回路31〜34は、CPU28からの移動指令量を受けて、電流指令値(トルク指令値)をサーボアンプ11a、13a、36a、37aに出力する。サーボアンプ11a、13a、36a、37aは、この指令を受けてモータ11、13、36、37に駆動電流を出力する。軸制御回路31〜34は、エンコーダ11c、13c、36c、37cから位置フィードバック信号が入力されて、位置のフィードバック制御を行う。微分器11d、13d、36d、37dは、エンコーダ11c、13c、36c、37cから入力された位置フィードバック信号を微分して速度フィードバック信号に変換し、軸制御回路31〜34に速度フィードバック信号を出力する。   The axis control circuits 31 to 34 receive movement command amounts from the CPU 28 and output current command values (torque command values) to the servo amplifiers 11a, 13a, 36a, and 37a. The servo amplifiers 11a, 13a, 36a, 37a receive this command and output drive currents to the motors 11, 13, 36, 37. The axis control circuits 31 to 34 receive position feedback signals from the encoders 11c, 13c, 36c, and 37c and perform position feedback control. The differentiators 11d, 13d, 36d, and 37d differentiate the position feedback signals input from the encoders 11c, 13c, 36c, and 37c, convert them into speed feedback signals, and output the speed feedback signals to the axis control circuits 31 to 34. .

軸制御回路31〜34は、微分器11d、13d、36d、37dから速度フィードバック信号が入力されて、速度フィードバックの制御を行う。サーボアンプ11a、13a、36a、37aからモータ11、13、36、37に出力される駆動電流は、電流検出器11e、13e、36e、37eで検出される。電流検出器11e、13e、36e、37eで検出された駆動電流は、軸制御回路31〜34にフィードバックされる。   The axis control circuits 31 to 34 receive speed feedback signals from the differentiators 11d, 13d, 36d, and 37d and perform speed feedback control. The drive currents output from the servo amplifiers 11a, 13a, 36a, 37a to the motors 11, 13, 36, 37 are detected by current detectors 11e, 13e, 36e, 37e. The drive currents detected by the current detectors 11e, 13e, 36e, and 37e are fed back to the axis control circuits 31 to 34.

軸制御回路31〜34は、フィードバックされた駆動電流によって、電流(トルク)制御を行う。一般的に、モータに流れる駆動電流とモータにかかる負荷トルクは概略一致するので、この実施形態ではこのモータ11,13、36,37に流れる駆動電流を検出する電流検出器11e、13e、36e、37eによって、モータ11、13、36、37にかかる負荷トルクを検出することができる手段を構成する。軸制御回路35は、CPU28からの移動指令量を受けて、マガジンモータ38を駆動する。   The axis control circuits 31 to 34 perform current (torque) control by the fed back drive current. In general, since the drive current flowing through the motor and the load torque applied to the motor are approximately the same, in this embodiment, current detectors 11e, 13e, 36e, which detect the drive current flowing through the motor 11, 13, 36, 37, The means which can detect the load torque concerning the motor 11, 13, 36, 37 is comprised by 37e. The axis control circuit 35 receives the movement command amount from the CPU 28 and drives the magazine motor 38.

制御装置25には、報知手段としての表示器39と、操作キー等を備えた操作入力部41が接続されている。
さらに、制御装置25は、前記クランプばね15のばね力を検出する検出手段、及びこの検出手段によって検出されたばね力を予め設定された基準値と比較する比較手段として機能するものであり、この場合、アンクランプ操作部18に作用するクランプばね15のばね力を、前記Z軸モータ11にかかる負荷により検出するようになっている。
前記Z軸モータ11に外部から負荷が発生すると、速度変化が生じる。この速度変化は、位置フィードバック信号、速度フィードバック信号によって検出される。軸制御回路31〜34は、検出された速度変化を回復させるために、駆動電流を制御する。従って、制御装置25は、フィードバック制御時にZ軸モータ11の負荷が大きくなるにつれてZ軸モータ11の駆動電流値も大きくするから、負荷に相関する駆動電流値でばね力を検出するものである。
The control device 25 is connected to a display 39 as a notification unit and an operation input unit 41 including operation keys and the like.
Further, the control device 25 functions as a detecting means for detecting the spring force of the clamp spring 15 and a comparing means for comparing the spring force detected by the detecting means with a preset reference value. The spring force of the clamp spring 15 acting on the unclamp operation unit 18 is detected by the load applied to the Z-axis motor 11.
When a load is generated on the Z-axis motor 11 from the outside, a speed change occurs. This speed change is detected by a position feedback signal and a speed feedback signal. The axis control circuits 31 to 34 control the drive current in order to recover the detected speed change. Therefore, the control device 25 detects the spring force with the drive current value correlated with the load because the drive current value of the Z-axis motor 11 increases as the load of the Z-axis motor 11 increases during feedback control.

具体的には、Z軸モータ11を所定方向へ回転駆動し、ボールねじ9を介して主軸ヘッド4を上昇させると図8に示すように、アンクランプカム21の第1の傾斜部21aがアンクランプローラ22に摺接する。さらに主軸ヘッドを上昇させると、アンクランプレバー20は支軸23を介して半時計回りに回転し、アンクランプレバー20の一端部である短い方の端部20aはアンクランプピン19と摺接し、クランプばね15を押し下げる。その際、アンクランプレバー20はクランプばね15から力Fc(クランプばね15の復元力)を受ける。この力Fcにより、アンクランプレバー20は支軸23を支点として、時計回りに付勢し、アンクランプローラ22を力Ffで押す。その反作用の力として、アンプランプローラ22はアンクランプレバー20を力Fbで押す。その力Fbの垂直分力Faが主軸ヘッド4を押し下げる力として作用し、Z軸モータ11の負荷が増大する。   Specifically, when the Z-axis motor 11 is rotationally driven in a predetermined direction and the spindle head 4 is raised via the ball screw 9, the first inclined portion 21a of the unclamp cam 21 is unclamped as shown in FIG. It is in sliding contact with the clamp roller 22. When the spindle head is further raised, the unclamping lever 20 rotates counterclockwise via the support shaft 23, and the short end 20a, which is one end of the unclamping lever 20, is in sliding contact with the unclamping pin 19. The clamp spring 15 is pushed down. At this time, the unclamp lever 20 receives a force Fc (restoring force of the clamp spring 15) from the clamp spring 15. By this force Fc, the unclamp lever 20 is urged clockwise around the support shaft 23 to push the unclamp roller 22 with the force Ff. As a reaction force, the amplifier lamp roller 22 pushes the unclamp lever 20 with a force Fb. The vertical component force Fa of the force Fb acts as a force for pushing down the spindle head 4, and the load on the Z-axis motor 11 increases.

また、アンクランプカム21の第1の平坦部21bにアンクランプローラ22が摺接したとき、アンクランプカム21は、アンクランプばね15によってアンクランプローラ22を力Fdで押していることになる。アンクランプカム21は、力Fdの反作用の力Feを受ける。この場合、アンクランプカム21は、アンクランプローラ22を水平方向にのみ押していることになる。従って、反作用の力Feの垂直分力は、0となる。   Further, when the unclamp roller 22 is in sliding contact with the first flat portion 21 b of the unclamp cam 21, the unclamp cam 21 presses the unclamp roller 22 with the force Fd by the unclamp spring 15. The unclamp cam 21 receives the reaction force Fe of the force Fd. In this case, the unclamp cam 21 presses the unclamp roller 22 only in the horizontal direction. Accordingly, the vertical component force of the reaction force Fe is zero.

この検出手段の動作について図6ないし図9を参照して説明する。図6、図7は制御装置25の制御内容を示したフローチャートであり、この図6、図7において、ステップS1ではZ軸モータ11を所定方向へ回転駆動し、ボールねじ9を介して主軸ヘッド4を上昇させる。図9の左側縦軸は、駆動電流値を示し、右側縦軸は、主軸ヘッド4の高さ位置を示している。横軸は、主軸ヘッド4の上昇開始からの時間経過を示している。図9の下側のグラフは、Z軸モータ11の時間経過に伴う駆動電流値の変化を示し、上側のグラフは、主軸ヘッド4の時間経過に伴う位置の変化を示している。   The operation of this detection means will be described with reference to FIGS. FIGS. 6 and 7 are flowcharts showing the control contents of the control device 25. In FIGS. 6 and 7, in step S1, the Z-axis motor 11 is driven to rotate in a predetermined direction, and the spindle head is connected via the ball screw 9. Raise 4 The left vertical axis in FIG. 9 indicates the drive current value, and the right vertical axis indicates the height position of the spindle head 4. The abscissa indicates the passage of time from the start of rising of the spindle head 4. The lower graph in FIG. 9 shows the change in the drive current value with the lapse of time of the Z-axis motor 11, and the upper graph shows the change in the position of the spindle head 4 with the lapse of time.

Z軸モータ11の所定方向の回転に基づいて、主軸ヘッド4が、図8矢印U方向へ上昇し、アンクランプカム21も上昇する。
ステップS2では、アンクランプカム21の第1の傾斜部21aがアンクランプローラ22に遭遇する少し前の高さ位置(図9の第1の高さ位置Za)となった時点ta(主軸ヘッド4が上昇開始してからta秒経過した)から、アンクランプカム21の第2の平坦部21dにまで移行する高さ位置(図9の第2の高さ位置Zb)となった時点tb(主軸ヘッド4が上昇開始してからtb秒経過)までの間において、駆動電流の最大値Tmaxを記憶する。
Based on the rotation of the Z-axis motor 11 in a predetermined direction, the spindle head 4 rises in the direction of arrow U in FIG. 8, and the unclamp cam 21 also rises.
In step S2, when the first inclined portion 21a of the unclamping cam 21 reaches a height position just before the unclamping roller 22 is encountered (the first height position Za in FIG. 9) ta (the spindle head 4). (Ta second has elapsed since the start of the movement) until the second flat portion 21d of the unclamp cam 21 reaches the height position (second height position Zb in FIG. 9) at the time tb (main shaft The maximum value Tmax of the drive current is stored during the period from when the head 4 starts to rise until tb seconds elapse).

次のステップS3では、前記第2の高さ位置Zbから、アンクランプカム21の第2の平坦部21dが図9の第3の高さ位置Zcとなるまでの間で駆動電流値の平均値Taを算出し、記憶する。   In the next step S3, the average value of the drive current value from the second height position Zb until the second flat portion 21d of the unclamp cam 21 reaches the third height position Zc in FIG. Ta is calculated and stored.

高さZb,Zcは、Z軸モータ11のエンコーダ11cによって検出できる。
なお、この図9において、駆動電流値の最初の山M1は、アンクランプローラ22がアンクランプカム21の第1の傾斜部21aと摺接する時に現れ、次の山M2は第2の傾斜部21cと摺接する時に現れる。
The heights Zb and Zc can be detected by the encoder 11c of the Z-axis motor 11.
In FIG. 9, the first peak M1 of the drive current value appears when the unclamp roller 22 is in sliding contact with the first inclined part 21a of the unclamp cam 21, and the next peak M2 is the second inclined part 21c. Appears when sliding.

ステップS4では工具交換原点位置(図9の原点位置Zd)まで上昇完了させ、この後、図6のステップS5では、検出されたクランプばね15の劣化の有無を判断処理する。この判断処理を、サブルーチンとして示す図7を参照して説明する。ステップP1では、検出した駆動電流の最大値Tmaxと平均値Taとの差分(Tmax―Ta)を、予め設定された基準値Tb(ばね劣化判定用の基準値)と平均値Taとの差分(Tb−Ta)と比較する。そして、(Tmax―Ta)が(Tb−Ta)より大きいときには、クランプばね15のばね力は正常である(劣化していない)と判定し、図6のステップS6に戻る。(Tmax―Ta)が(Tb−Ta)以下であると、ステップP3に移行して、ばね力が低下(ばね劣化)していると判定し、表示器39に、ばね劣化の趣旨を表示(報知)する。この後、図6のステップS6に戻る。   In step S4, the raising is completed to the tool change origin position (origin position Zd in FIG. 9). Thereafter, in step S5 in FIG. 6, the detected presence or absence of deterioration of the clamp spring 15 is determined. This determination process will be described with reference to FIG. 7 shown as a subroutine. In step P1, the difference (Tmax−Ta) between the detected maximum value Tmax and average value Ta of the drive current (Tmax−Ta) is set to the difference between the preset reference value Tb (reference value for spring deterioration determination) and the average value Ta ( Tb-Ta). When (Tmax−Ta) is larger than (Tb−Ta), it is determined that the spring force of the clamp spring 15 is normal (not deteriorated), and the process returns to step S6 in FIG. If (Tmax-Ta) is equal to or less than (Tb-Ta), the process proceeds to step P3, where it is determined that the spring force has decreased (spring deterioration), and the purpose of the spring deterioration is displayed on the display 39 ( Notification). Thereafter, the process returns to step S6 in FIG.

このステップS6では、主軸ヘッド4を加工原点まで例えば早送りして下降させる。
上述したクランプばね15のばね力検出動作は、工具交換指令の発生により前記アンクランプ操作部18が動作される工具交換の毎回に行っても良いが、本実施例では、必要時期に応じて自動的に、あるいはユーザーによる適宜時期に実行されるようになっている。
In this step S6, the spindle head 4 is moved forward, for example, to the machining origin and lowered.
The above-described spring force detection operation of the clamp spring 15 may be performed every time the tool is changed so that the unclamp operation unit 18 is operated by the generation of a tool change command. Or at an appropriate time by the user.

すなわち、図10に示すように、工具交換指令が発生したときに、ステップQ1で、劣化判定フラグがオンになっているかを判定する。この劣化判定フラグは、工具交換回数が所定回数に達する都度自動的にオンするようにしても良いし、運転に先立ち、ユーザーが劣化判定フラグを入力してオン設定するようにしても良い。またはユーザーがパラメーターを入力して、そのパラメーターが示す回数ごとに劣化判定フラグをオンするようにしても良い。   That is, as shown in FIG. 10, when a tool change command is generated, it is determined in step Q1 whether the deterioration determination flag is on. This deterioration determination flag may be turned on automatically every time the number of tool replacements reaches a predetermined number, or the user may input a deterioration determination flag and set it on prior to operation. Alternatively, the user may input a parameter and turn on the deterioration determination flag every number of times indicated by the parameter.

このステップQ1で劣化判定フラグがオンであるときには、ステップQ2に移行して、工具交換速度を通常速度より低速度に設定し、ステップQ3で、工具交換とばね力検出動作を実行する。また劣化判定フラグがオフであるときには、ステップQ4に移行して、工具交換速度を通常速度に設定し、ステップQ5で工具交換を実行する。   When the deterioration determination flag is on in step Q1, the process proceeds to step Q2, where the tool change speed is set to be lower than the normal speed, and in step Q3, the tool change and the spring force detection operation are executed. When the deterioration determination flag is off, the process proceeds to step Q4, the tool change speed is set to the normal speed, and tool change is executed in step Q5.

このように、前記アンクランプ操作部18が動作される工具交換時においては、前記検出動作を同時に行う場合と、検出動作は行わない場合とがあり、本実施例においては、検出動作を行う時にのみ工具交換速度(つまり本実施例では、主軸ヘッド4の移動速度ひいてはZ軸モータ11の回転速度)を遅くするようにしている。
このような本実施例によれば、クランプばね15のばね力を検出するから、クランプ力を直接的に精度良く検出することができ、クランプ力を正常に判定でき、そしてこの判定結果を報知できて、常に工具ホルダ17を確実にクランプできるように保守点検できる。
As described above, when the tool is operated in which the unclamping operation unit 18 is operated, the detection operation may be performed at the same time or the detection operation may not be performed. In the present embodiment, when the detection operation is performed. Only the tool changing speed (that is, in this embodiment, the moving speed of the spindle head 4 and hence the rotational speed of the Z-axis motor 11) is decreased.
According to this embodiment, since the spring force of the clamp spring 15 is detected, the clamp force can be detected directly and accurately, the clamp force can be determined normally, and the determination result can be notified. Thus, maintenance and inspection can be performed so that the tool holder 17 can always be securely clamped.

また、本実施例によれば、ドローバー14によるクランプ状態を前記クランプばね15のばね力に抗して解除するためのアンクランプ操作部18を備え、このアンクランプ操作部18に作用する前記クランプばね15のばね力を検出するようにしたから、クランプばね15のばね力をアンクランプ操作部18を利用して検出できて、検出のための特別な機構などを設けずに済み、構成の簡素化に寄与できる。   Further, according to the present embodiment, the unclamp operation portion 18 for releasing the clamped state by the draw bar 14 against the spring force of the clamp spring 15 is provided, and the clamp spring acting on the unclamp operation portion 18 is provided. Since the spring force of 15 is detected, the spring force of the clamp spring 15 can be detected by using the unclamp operation portion 18, and it is not necessary to provide a special mechanism for detection, and the structure is simplified. Can contribute.

また、本実施例によれば、前記アンクランプ操作部18を動作させる駆動手段にかかる負荷を前記クランプばね15のばね力として検出するようにしたから、クランプばね15のばね力を簡単に検出することが可能となる。   In addition, according to the present embodiment, the load applied to the driving means for operating the unclamp operation unit 18 is detected as the spring force of the clamp spring 15. Therefore, the spring force of the clamp spring 15 is easily detected. It becomes possible.

また、本実施例によれば、前記駆動手段を、前記主軸ヘッド4を移動させるアクチュエータであるZ軸モータ11で構成したたから、既存のアクチュエータを利用してクランプばねのばね力を検出できて、構成の簡素化に寄与できる。   Further, according to the present embodiment, the driving means is constituted by the Z-axis motor 11 which is an actuator for moving the spindle head 4, so that the spring force of the clamp spring can be detected using an existing actuator, This can contribute to simplification of the configuration.

また、本実施例においては、前記アンクランプ操作部18が動作される工具交換時においては、前記検出動作を同時に行う場合と、検出動作は行わない場合とがあるが、本実施例においては、検出動作を行う時にのみ工具交換速度(つまり本実施例では、主軸ヘッド4の移動速度ひいてはZ軸モータ11の回転速度)を遅くするようにしたから、通常の工具交換速度の場合とは違って、Z軸モータ11にかかる負荷を良好に検出でき、ばね力の検出精度がさらに向上する。   Further, in this embodiment, when the tool is changed when the unclamp operation unit 18 is operated, there are a case where the detection operation is performed simultaneously and a case where the detection operation is not performed. Unlike the normal tool change speed, the tool change speed (that is, the moving speed of the spindle head 4 and hence the rotation speed of the Z-axis motor 11 in this embodiment) is reduced only when the detection operation is performed. The load applied to the Z-axis motor 11 can be detected well, and the accuracy of detecting the spring force is further improved.

本発明は、上記した実施例に限定されず、次のように変更して実施しても良い。
前記実施例では、前記主軸ヘッド4を移動させるアクチュエータであるZ軸モータ11が、前記アンクランプ操作部18を動作させる駆動手段を兼用する構成としたが、前記主軸ヘッドを移動させるアクチュエータと、前記アンクランプ操作部を動作させる駆動手段とを別々に備え、前記検出手段を、前記駆動手段が前記アンクランプ操作部を動作させたときに当該駆動手段にかかる負荷により前記クランプばねのばね力を検出する構成としても良い。このようにすると、アンクランプ操作部を直接動作させる駆動手段にかかる負荷によりクランプばねのばね力を直接的に検出するから、アンクランプ操作部の駆動手段を利用してクランプばねのばね力を検出でき、構成の簡素化に寄与できると共に、検出精度も良くなる。
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and may be modified as follows.
In the above embodiment, the Z-axis motor 11 that is an actuator for moving the spindle head 4 is also configured as a driving means for operating the unclamping operation unit 18, but the actuator for moving the spindle head; A driving means for operating the unclamping operation unit, and the detection means detects the spring force of the clamp spring by a load applied to the driving means when the driving means operates the unclamping operation unit. It is good also as composition to do. In this case, the spring force of the clamp spring is directly detected by the load applied to the drive means for directly operating the unclamp operation portion. Therefore, the spring force of the clamp spring is detected using the drive means of the unclamp operation portion. This can contribute to the simplification of the configuration and improve the detection accuracy.

また、アンクランプ操作部18に作用するクランプばね15のばね力の検出手段として、モータのトルク、又は電流指令値(トルク指令値)を検出するようにしても良い。
また、クランプばねのばね力がZ軸モータ11に及ぼす力を外乱と見なし、クランプばね15のばね力の検出手段として外乱負荷トルクを推定した結果の電流値をばね力として検出しても良い。この外乱負荷トルクの推定方法を以下に説明する。
Further, as a means for detecting the spring force of the clamp spring 15 acting on the unclamp operation unit 18, a motor torque or a current command value (torque command value) may be detected.
Alternatively, the force exerted on the Z-axis motor 11 by the spring force of the clamp spring may be regarded as a disturbance, and the current value as a result of estimating the disturbance load torque may be detected as the spring force as the spring force detection means of the clamp spring 15. A method for estimating the disturbance load torque will be described below.

図11は外乱負荷トルクを求める概略ブロック図である。図11は加速度の比較によって外乱負荷トルクを推定する場合のブロック図を示しており、Z軸モータ11についてのみ示している。更に、図5の軸制御回路以降に相当するブロックのみを抜き出したものである。
エンコーダ11cからの出力を微分器11dは、微分して速度を微分器11eに出力する。微分器11eは、微分器11dが出力した速度を微分して加速度を演算ブロック11gへ出力する。
FIG. 11 is a schematic block diagram for obtaining the disturbance load torque. FIG. 11 shows a block diagram when the disturbance load torque is estimated by comparing accelerations, and only the Z-axis motor 11 is shown. Furthermore, only the blocks corresponding to those after the axis control circuit of FIG. 5 are extracted.
The differentiator 11d differentiates the output from the encoder 11c and outputs the speed to the differentiator 11e. The differentiator 11e differentiates the speed output from the differentiator 11d and outputs the acceleration to the calculation block 11g.

演算ブロック11fは、軸制御回路31から出力された電流指令値をパラメータα(モータのトルク定数KtをZ軸モータのイナーシャJで除した値)で積算して、演算ブロック11gに出力する。
演算ブロック11hは、演算ブロック11gにおいて演算された結果を前述したパラメータαで除算し、その結果を軸制御回路31に出力する。演算ブロック11hで演算された値が、外乱負荷トルクの推定値を電流値で表したものとなる。この電流値を駆動電流値の代わりに用いてばね力を検出する。
The calculation block 11f integrates the current command value output from the axis control circuit 31 by the parameter α (a value obtained by dividing the motor torque constant Kt by the inertia J of the Z-axis motor) and outputs the result to the calculation block 11g.
The calculation block 11 h divides the result calculated in the calculation block 11 g by the parameter α described above, and outputs the result to the axis control circuit 31. The value calculated by the calculation block 11h represents the estimated value of the disturbance load torque as a current value. This current value is used instead of the drive current value to detect the spring force.

また、アンクランプ操作部18の適宜箇所(例えばアンクランプレバー20の端部20bとアンクランプカム21との接合部など)に歪センサなどを配設し、この歪センサによりクランプばね15のばね力を検出するようにしても良い。
また、アンクランプカム21のカム面21Aは、1つの傾斜部のみで形成しても良い。また、上記アンクランプカム21は、固定側(Z軸モータやコラム2側)に設け、アンクランプローラ22をアンクランプレバー20側に設ける構成としても良い。また、報知手段としては、ブザーや音声出力装置でも良い。
In addition, a strain sensor or the like is disposed at an appropriate location of the unclamp operation unit 18 (for example, a joint between the end 20b of the unclamp lever 20 and the unclamp cam 21), and the spring force of the clamp spring 15 is provided by the strain sensor. May be detected.
Further, the cam surface 21A of the unclamp cam 21 may be formed by only one inclined portion. The unclamp cam 21 may be provided on the fixed side (Z-axis motor or column 2 side), and the unclamp roller 22 may be provided on the unclamp lever 20 side. Further, the notification means may be a buzzer or an audio output device.

更に、本実施例では、アンクランプ操作部に作用するクランプばねのばね力を検出する検出手段として、アンクランプ操作部に作用する垂直分力をZ軸モータの駆動電流で検出するように構成しているが、アンクランプ操作部に作用する水平分力を他のモータの駆動電流で検出するように構成してもよい。   Further, in this embodiment, as a detecting means for detecting the spring force of the clamp spring acting on the unclamp operation portion, a vertical component force acting on the unclamp operation portion is detected by the drive current of the Z-axis motor. However, you may comprise so that the horizontal component force which acts on an unclamp operation part may be detected with the drive current of another motor.

この場合、例えば、コラム2を図1の左右方向に移動可能に構成し、コラムを左右方向に移動させるモータ(図5に示すX軸モータ36、Y軸モータ37)を備え、前記水平分力をX軸モータ36またはY軸モータ37の駆動電流で検出することによってクランプばねのばね力を検出する。これは、前記水平分力によってコラム2が移動しようとするが、コラム2を現在の停止位置に維持させるために、制御装置がX軸モータ36またはY軸モータ37に駆動電流を出力するためである。このX軸モータ36またはY軸モータ37がコラム駆動手段に相当する。   In this case, for example, the column 2 is configured to be movable in the left-right direction in FIG. 1, and includes motors (X-axis motor 36 and Y-axis motor 37 shown in FIG. 5) that move the column in the left-right direction. Is detected by the drive current of the X-axis motor 36 or the Y-axis motor 37 to detect the spring force of the clamp spring. This is because the column 2 tries to move by the horizontal component force, but the control device outputs a drive current to the X-axis motor 36 or the Y-axis motor 37 in order to maintain the column 2 at the current stop position. is there. The X-axis motor 36 or the Y-axis motor 37 corresponds to column driving means.

本発明は、主軸ヘッド4が上昇するときに、駆動電流を検出しているが、主軸ヘッド4が下降するときに駆動電流(図9のM3部分など)を検出するようにしてもよい。
本発明は、最大駆動電流、基準値を駆動電流の平均値との差分を用いてクランプばね15の劣化を判断しているが、単に最大駆動電流と基準値との比較で判断してもよい。
In the present invention, the drive current is detected when the spindle head 4 is raised, but the drive current (M3 portion in FIG. 9) may be detected when the spindle head 4 is lowered.
In the present invention, the deterioration of the clamp spring 15 is determined using the difference between the maximum drive current and the reference value with the average value of the drive current, but it may be determined simply by comparing the maximum drive current with the reference value. .

また、本発明は、最大駆動電流の値を比較対象にしているが、例えば、主軸ヘッド4の上昇開始から所定時間経過後の、駆動電流の値を記憶するように構成し、その駆動電流の値と基準値と比較するようにしてもよい。このとき、基準値も最大駆動電流の値と比較するときよりも小さい値にしてもよい。更に、比較対象の駆動電流の値として、主軸ヘッド4が所定の位置に到達したときの値を記憶するように構成してもよい。
また、上記駆動電流値は工作機械個々に特有の値を示す(例えば図9のM1´、M2´)から、基準値などはそれに応じて設定すれば良い。
In the present invention, the value of the maximum drive current is set as a comparison object. For example, the drive current value after a predetermined time has elapsed since the spindle head 4 started to rise is stored, and the drive current The value may be compared with a reference value. At this time, the reference value may also be set to a smaller value than when compared with the value of the maximum drive current. Further, the value when the spindle head 4 reaches a predetermined position may be stored as the value of the drive current to be compared.
Further, since the drive current value is a value specific to each machine tool (for example, M1 ′ and M2 ′ in FIG. 9), the reference value and the like may be set accordingly.

本発明の一実施例を示す工作機械の縦断側面図1 is a longitudinal side view of a machine tool showing an embodiment of the present invention. 工具ホルダ装着状態での主軸及びクランプばね部分の縦断側面図Longitudinal side view of main spindle and clamp spring with tool holder installed 工具ホルダがない状態での主軸及びクランプばね部分の縦断側面図Longitudinal side view of main spindle and clamp spring without tool holder アンクランプカム及びアンクランプローラ部分の側面図Side view of unclamp cam and unclamp roller 電気的構成を示すブロック図Block diagram showing electrical configuration 制御内容を示すフローチャートFlow chart showing control contents ばね劣化判断処理のフローチャートFlow chart of spring deterioration judgment processing ばね力作用の様子を示す図The figure which shows the mode of the spring force action 駆動電流値の変化などを示す図Diagram showing changes in drive current value, etc. 工具交換速度の低速度設定を説明するためのフローチャートFlow chart for explaining low speed setting of tool change speed 外乱負荷トルクを推定するブロック図Block diagram for estimating disturbance load torque

符号の説明Explanation of symbols

図面中、1は工作機械、4は主軸ヘッド、11はZ軸モータ(アクチュエータ、駆動手段)、12は主軸、13は主軸モータ、14はドローバー、15はクランプばね、16はコレットチャック、16aは鋼球、17は工具ホルダ、17aはプルスタッド、18はアンクランプ操作部、19はアンクランプピン、20はアンクランプレバー、21はアンクランプカム、22はアンクランプローラ、24は数値制御装置、25は制御装置(検出手段、比較手段)、31は軸制御回路、39は表示器(報知手段)を示す。
In the drawings, 1 is a machine tool, 4 is a spindle head, 11 is a Z-axis motor (actuator, drive means), 12 is a spindle, 13 is a spindle motor, 14 is a draw bar, 15 is a clamp spring, 16 is a collet chuck, 16a is Steel ball, 17 is a tool holder, 17a is a pull stud, 18 is an unclamp operation part, 19 is an unclamp pin, 20 is an unclamp lever, 21 is an unclamp cam, 22 is an unclamp roller, 24 is a numerical control device, Reference numeral 25 denotes a control device (detection means, comparison means), 31 denotes an axis control circuit, and 39 denotes a display (notification means).

Claims (8)

主軸ヘッドに回転可能に設けられた主軸と、この主軸に設けられ、クランプばねを備えて該クランプばねのばね力により工具ホルダを前記主軸にクランプするドローバーとを備えた工作機械を制御する数値制御装置において、
前記クランプばねのばね力を検出する検出手段と、
この検出手段によって検出されたばね力を、予め設定された基準値と比較する比較手段と、
この比較手段の比較結果を報知する報知手段とを設けたことを特徴とする数値制御装置。
Numerical control for controlling a machine tool including a main shaft rotatably provided on the main shaft head, and a draw bar provided on the main shaft and having a clamp spring and clamping the tool holder to the main shaft by the spring force of the clamp spring. In the device
Detecting means for detecting a spring force of the clamp spring;
A comparison means for comparing the spring force detected by the detection means with a preset reference value;
A numerical control apparatus comprising: an informing means for informing a comparison result of the comparing means.
前記ドローバーによるクランプ状態を前記クランプばねのばね力に抗して解除するためのアンクランプ操作部を備え、
前記検出手段は、前記アンクランプ操作部に作用する前記クランプばねのばね力を検出することを特徴とする請求項1に記載の数値制御装置。
An unclamp operation part for releasing the clamping state by the draw bar against the spring force of the clamp spring;
The numerical control apparatus according to claim 1, wherein the detection unit detects a spring force of the clamp spring that acts on the unclamp operation unit.
前記アンクランプ操作部を動作させる駆動手段を備え、
前記検出手段は、前記駆動手段が前記アンクランプ操作部を動作させたときに当該駆動手段にかかる負荷を前記クランプばねのばね力として検出することを特徴とする請求項2に記載の数値制御装置。
Drive means for operating the unclamping operation unit;
The numerical control device according to claim 2, wherein the detection unit detects a load applied to the drive unit as a spring force of the clamp spring when the drive unit operates the unclamp operation unit. .
前記駆動手段を、前記主軸ヘッドを移動させるアクチュエータで構成したことを特徴とする請求項3に記載の数値制御装置。   The numerical controller according to claim 3, wherein the driving unit is configured by an actuator that moves the spindle head. 前記工作機械は、前記主軸ヘッドを昇降可能に支持するコラムと、該コラムを水平面において互いに直交する方向に移動させるコラム駆動手段とを備え、
前記検出手段は、前記コラム駆動手段にかかる負荷を前記クランプばねのばね力として検出することを特徴とする請求項2に記載の数値制御装置。
The machine tool includes a column that supports the spindle head so as to be movable up and down, and column driving means that moves the column in directions orthogonal to each other on a horizontal plane,
The numerical control device according to claim 2, wherein the detection unit detects a load applied to the column driving unit as a spring force of the clamp spring.
前記アンクランプ操作部が動作される工具交換時においては、前記検出手段による検出動作を同時に行う場合と、検出動作は行わない場合とがあり、検出動作を行う時にのみ工具交換速度を遅くするようにしたことを特徴とする請求項2ないし5のいずれかに記載の数値制御装置。   At the time of tool change in which the unclamping operation unit is operated, the detection operation by the detection means may be performed simultaneously, or the detection operation may not be performed, and the tool replacement speed is reduced only when the detection operation is performed. The numerical control device according to claim 2, wherein the numerical control device is used. 主軸ヘッドに回転可能に設けられた主軸と、この主軸に設けられ、クランプばねを備えて該クランプばねのばね力により工具ホルダを前記主軸にクランプするドローバーとを備えた工作機械を制御する数値制御装置のコンピュータを、
前記クランプばねのばね力を検出する検出手段と、
この検出手段によって検出されたばね力を、予め設定された基準値と比較する比較手段と、
この比較手段の比較結果を報知する報知手段として機能させることを特徴とする数値制御プログラム。
Numerical control for controlling a machine tool including a main shaft rotatably provided on the main shaft head, and a draw bar provided on the main shaft and having a clamp spring and clamping the tool holder to the main shaft by the spring force of the clamp spring. Device computer,
Detecting means for detecting a spring force of the clamp spring;
A comparison means for comparing the spring force detected by the detection means with a preset reference value;
A numerical control program that functions as notifying means for notifying the comparison result of the comparing means.
請求項7に記載の数値制御プログラムを記憶したことを特徴とする記憶媒体。   A storage medium storing the numerical control program according to claim 7.
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