JP2013244551A - Tool mounting state detection device in machine tool - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a compact and versatile tool mounting state detection device in a machine tool.SOLUTION: In a machine tool having a drawbar 6 for clamping or unclamping a tool to/from a front end of a main shaft 5 extending in a front-back direction, a tool mounting state detection device in a machine tool detects a clamped state where a tool is clamped to a main shaft or an unclamped state where the tool is unclamped from the main shaft, or a tool unmounted state where the tool is not mounted on the main shaft. The tool mounting state detection device includes: a position detector 7 which is fixed to the drawbar, comprises magnetic metal, and moves in a front-back direction; a sensor 8 which has an exciting coil 37 for generating eddy current in the position detector and detects electrical characteristics of the exciting coil to be varied by eddy current when the position detector crosses; and a determination means which determines, based on electrical characteristics detected by the sensor, whether the tool is in the clamped state, the unclamped state, the tool unmounted state, or an undefined state.

Description

この発明は、主軸の前端に工具をクランプ又はアンクランプするために動作するドローバーを有する工作機械において、前記ドローバーの位置を検出することで、工具のクランプ状態又はアンクランプ状態、あるいはドローバーに工具が取り付けられていない状態をそれぞれ検出する工作機械における工具取付状態検出装置に関する。   According to the present invention, in a machine tool having a draw bar that operates to clamp or unclamp a tool at the front end of a spindle, the tool is clamped or unclamped, or the tool is placed in the draw bar by detecting the position of the draw bar. The present invention relates to a tool attachment state detection device in a machine tool that detects an unattached state.

例えば特許文献1には、マシニングセンタの主軸ユニットに取り付けられて、スピンドルシャフトの軸方向に移動して工具をクランプしたりアンクランプするために動作するドローバーの位置を検出するドローバー位置検出器が開示されている。このドローバー位置検出器では、ドローバーと一体に形成されて磁気材料からなるコアの周囲に、中空円筒状のコイルを配置し、ドローバーが前記軸方向に移動して、前記コイルに対する前記コアの位置が変化することで該コイルのインダクタンス値が変化すると、このコイルに連結されたLC発信器は、インダクタンス値に応じて周波数信号を発生するようになっている。   For example, Patent Document 1 discloses a drawbar position detector that is attached to a spindle unit of a machining center and detects the position of a drawbar that moves in the axial direction of a spindle shaft and operates to clamp or unclamp a tool. ing. In this draw bar position detector, a hollow cylindrical coil is disposed around a core made of a magnetic material and formed integrally with the draw bar, the draw bar moves in the axial direction, and the position of the core relative to the coil is determined. When the inductance value of the coil changes due to the change, the LC transmitter connected to the coil generates a frequency signal according to the inductance value.

加えて、ドローバーの動作によって工具がクランプされた状態(クランプ状態)又はアンクランプされた状態(アンクランプ状態)、あるいはドローバーの動作によって主軸ユニットに工具が取り付けられていない状態(工具未取付状態)のときに、それぞれの状態における前記周波数信号のカウンタ値を予めメモリに格納して、このメモリに格納されたカウンタ値を、ドローバーの作動中にLC発信器が発生する周波数信号の現在カウンタ値と比較した結果に基づいて、前記クランプ状態又は前記アンクランプ状態、あるいは前記工具未取付状態の内のいずれの状態であるかを検出できる。   In addition, the tool is clamped (clamped) or unclamped (unclamped) by the drawbar operation, or the tool is not attached to the spindle unit by the drawbar operation (tool not installed) At this time, the counter value of the frequency signal in each state is stored in the memory in advance, and the counter value stored in the memory is used as the current counter value of the frequency signal generated by the LC transmitter during the operation of the draw bar. Based on the comparison result, it is possible to detect which state is the clamped state, the unclamped state, or the tool non-attached state.

特表2007−500084号公報Special table 2007-500084

しかしながら、上記のドローバー位置検出器では、前記クランプ状態等を検出するために必要とされるセンサが、ドローバーと一体に形成されたコアの周囲に配置される中空円筒状のコイルであることから、センサが大型化しているという不都合があった。このため、前記クランプ状態等を検出するセンサを小型化したいとの要請があった。   However, in the draw bar position detector described above, the sensor required for detecting the clamp state and the like is a hollow cylindrical coil disposed around a core formed integrally with the draw bar. There was an inconvenience that the sensor was enlarged. Therefore, there has been a demand for downsizing the sensor that detects the clamped state and the like.

さらに、センサとして上記のようなコイルを用いる場合には、各マシニングセンタが備えるドローバーの形状に合わせて個別にセンサを製造しなければならないことから、センサの汎用性が劣ることも懸念されていた。   Furthermore, when the above-described coil is used as a sensor, since the sensor must be individually manufactured in accordance with the shape of the draw bar included in each machining center, there is a concern that the versatility of the sensor is inferior.

この発明は、このような状況に鑑み提案されたものであって、小型化が可能で汎用性に優れ、工具のクランプ状態又はアンクランプ状態、あるいは工具の未取付状態をそれぞれ精密に検出できる工作機械における工具取付状態検出装置を提供することを目的とする。   The present invention has been proposed in view of such a situation, and is a machine that can be downsized and has excellent versatility, and can accurately detect a clamped state or an unclamped state of a tool, or an unattached state of a tool. An object of the present invention is to provide a tool attachment state detection device in a machine.

請求項1の発明に係る工作機械における工具取付状態検出装置は、前後方向に延びて前端に複数の異なる工具が交換可能に取り付けられる主軸と、前記主軸の内部に、前記前後方向へ移動可能に配置されて、該前後方向への移動によって、前記主軸の前記前端に前記工具をクランプ又はアンクランプするドローバーと、を有する工作機械において、前記前後方向における前記ドローバーの位置を検出することで、前記主軸に前記工具が前記クランプされたクランプ状態と、前記主軸に前記工具が前記アンクランプされたアンクランプ状態と、前記主軸に前記工具が取り付けられていない工具未取付状態と、をそれぞれ検出可能な工作機械における工具取付状態検出装置であって、前記ドローバーに固定されて磁性を有する金属からなり、該ドローバーが前記前後方向へ移動することで該前後方向へ移動する位置検出体と、前記前後方向で前記位置検出体が横切るように配置されて、電流が供給されることで前記位置検出体に渦電流を発生させる励磁コイルを有し、前記位置検出体が横切ることで前記渦電流によって変化する前記励磁コイルの電気的特性を検出する単一のセンサと、前記センサによって検出された前記電気的特性に基づいて、前記クランプ状態、前記アンクランプ状態、前記工具未取付状態、あるいは前記クランプ状態と前記アンクランプ状態と前記工具未取付状態とのいずれとも異なる未定義状態の内のいずれの状態であるかを判定する判定手段と、を備えることを特徴とする。   A tool attachment state detecting device in a machine tool according to the invention of claim 1 extends in the front-rear direction so that a plurality of different tools can be exchangeably attached to the front end, and is movable in the front-rear direction inside the main spindle. In a machine tool that is disposed and has a draw bar that clamps or unclamps the tool at the front end of the main shaft by movement in the front-rear direction, by detecting the position of the draw bar in the front-rear direction, It is possible to detect a clamped state in which the tool is clamped on the spindle, an unclamped state in which the tool is unclamped on the spindle, and a tool unattached state in which the tool is not attached to the spindle. A tool attachment state detection device in a machine tool, comprising a metal having magnetism fixed to the draw bar, A position detector that moves in the front-rear direction by moving the bar in the front-rear direction, and a position detector that crosses the position detector in the front-rear direction, and a current is supplied to the position detector, A single sensor having an exciting coil for generating an electric current, and detecting an electric characteristic of the exciting coil that is changed by the eddy current as the position detector crosses; and the electric characteristic detected by the sensor On the basis of the clamped state, the unclamped state, the tool unattached state, or the undefined state that is different from any of the clamped state, the unclamped state, and the tool unattached state. Determining means for determining whether or not.

請求項2の発明は、請求項1において、予め前記複数の異なる工具毎に、前記クランプ状態、前記アンクランプ状態あるいは前記工具未取付状態の各状態において、前記センサによって検出された前記電気的特性に対応する特性データを収集する収集手段と、各前記工具に関連付けて前記各状態において前記収集手段によって収集された前記特性データを、基準データとして記憶する記憶手段と、前記主軸に取り付けられた前記複数の異なる工具に含まれる特定の前記工具と関連付けて、前記記憶手段に記憶された前記各状態における前記基準データを選択する選択手段と、を備え、前記判定手段は、前記選択手段によって選択された前記各状態における前記基準データと、前記センサによって検出された前記特定の前記工具の前記各状態における前記特性データとを対比した対比結果に基づいて、前記各状態の内のいずれかあるいは前記未定義状態であるかを判定することを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the electrical characteristics detected by the sensor in each of the clamped state, the unclamped state, and the tool unattached state for each of the plurality of different tools in advance. Collecting means that collects characteristic data corresponding to the tool, storage means that stores the characteristic data collected by the collecting means in each state in association with each tool as reference data, and the attached to the spindle Selecting means for selecting the reference data in each state stored in the storage means in association with the specific tool included in a plurality of different tools, and the determination means is selected by the selection means The reference data in each state and the respective states of the specific tool detected by the sensor. Kicking on the basis of the characteristic data and the comparison result of comparing, and judging whether said is any or the undefined of the respective states.

請求項3の発明は、請求項2において、前記判定手段は、前記対比結果に基づいて前記各状態における前記基準データに対する前記各状態における前記特性データのばらつきを算出して、前記記憶手段に記憶された前記各状態における前記基準データを、前記判定手段によって算出された前記ばらつきを低減させた補正基準データにそれぞれ更新する更新手段を備えることを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the second aspect, the determination unit calculates a variation in the characteristic data in each state with respect to the reference data in each state based on the comparison result, and stores the variation in the characteristic data in the storage unit. And updating means for updating the reference data in each of the states thus obtained to the corrected reference data in which the variation calculated by the determination means is reduced.

請求項4の発明は、請求項2又は3において、所定の制御命令によって前記工作機械の動作を制御するプログラマブルロジックコントローラを備え、前記プログラマブルロジックコントローラは、I/O通信によって前記判定手段との間で、処理要求コマンドの送信及び前記各状態における前記特性データの受信を行うことを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the programmable logic controller according to the second or third aspect, wherein the programmable logic controller controls the operation of the machine tool according to a predetermined control command, and the programmable logic controller communicates with the determination means by I / O communication. Then, the processing request command is transmitted and the characteristic data in each state is received.

請求項1の発明に係る工作機械における工具取付状態検出装置によれば、センサを、ドローバーの周囲に配置する必要がなく、ドローバーに固定されて主軸の前後方向へ移動する位置検出体が横切るように一つ設けるだけでよいため、センサの小型化が可能になる。
加えて、ドローバーに位置検出体を固定した工作機械に対しては、センサを共用できる。したがって、センサが汎用性に優れたものになる。
請求項2の発明によれば、判定手段は、複数の異なる工具の内から主軸に取り付けられた特定の工具が、クランプ状態、アンクランプ状態、工具未取付状態、あるいは未定義状態のいずれであるかを自動で判別できる。したがって、前記特定の工具の各状態(クランプ状態、アンクランプ状態、工具未取付状態)の判別や未定義状態の判別を精密かつ容易に行うことができる。
請求項3の発明によれば、複数の異なる工具の内から主軸に取り付けられた特定の種類の工具毎の各状態における基準データに対する特性データのばらつきを、自動で低減させることが可能になる。よって、各状態において判定手段が、ばらつきが低減された補正基準データと特性データとを対比可能にしたことで、前記特定の工具の各状態の判定精度を向上させることができる。
請求項4の発明によれば、プログラマブルロジックコントローラと判定手段との間で、処理要求コマンドや各状態における特性データの送受信を行うために、プログラマブルロジックコントローラと判定手段との間に、通信インターフェースを新たに設ける必要がない。よって、工具取付状態検出装置の製造コストを低減させることができる。
According to the tool attachment state detection apparatus for a machine tool according to the first aspect of the present invention, it is not necessary to dispose the sensor around the draw bar, and the position detection body fixed to the draw bar and moving in the front-rear direction of the spindle traverses. Therefore, the sensor can be miniaturized.
In addition, a sensor can be shared for a machine tool in which a position detector is fixed to a draw bar. Therefore, the sensor has excellent versatility.
According to the invention of claim 2, the determining means is that the specific tool attached to the spindle from among a plurality of different tools is in a clamped state, an unclamped state, a tool unattached state, or an undefined state. Can be determined automatically. Therefore, it is possible to accurately and easily determine each state of the specific tool (clamped state, unclamped state, tool unattached state) and undefined state.
According to the third aspect of the present invention, it is possible to automatically reduce the variation in the characteristic data with respect to the reference data in each state for each specific type of tool attached to the spindle from among a plurality of different tools. Therefore, the determination means in each state can compare the correction reference data and the characteristic data with reduced variations, so that the determination accuracy of each state of the specific tool can be improved.
According to the invention of claim 4, a communication interface is provided between the programmable logic controller and the determination means in order to send and receive processing request commands and characteristic data in each state between the programmable logic controller and the determination means. There is no need to provide a new one. Therefore, the manufacturing cost of the tool attachment state detection device can be reduced.

本発明の実施形態の工具取付状態検出装置を備えたマシニングセンタの正面図である。It is a front view of a machining center provided with a tool attachment state detecting device of an embodiment of the present invention. 同マシニングセンタの側面図である。It is a side view of the machining center. 図1のA部分の拡大図である。It is an enlarged view of the A part of FIG. 図3のY−Y線矢視図である。FIG. 4 is a view on arrow YY in FIG. 3. 図4のB部分の拡大図である。It is an enlarged view of the B part of FIG. 図4のC部分の拡大図である。FIG. 5 is an enlarged view of a portion C in FIG. 4. 主軸に工具がアンクランプされた状態を示した図である。It is the figure which showed the state by which the tool was unclamped to the main axis | shaft. 主軸に工具がアンクランプされた状態におけるセンサと位置検出体との配置を示した図である。It is the figure which showed arrangement | positioning of the sensor and position detection body in the state by which the tool was unclamped to the main axis | shaft. 主軸に工具が取り付けられていない状態を示した図である。It is the figure which showed the state in which the tool is not attached to the main axis | shaft. 主軸に工具が取り付けられていない状態におけるセンサと位置検出体との配置を示した図である。It is the figure which showed arrangement | positioning of the sensor and position detection body in the state in which the tool is not attached to the main axis | shaft. 同工具取付状態検出装置の概略ブロック図である。It is a schematic block diagram of the tool attachment state detection apparatus. 同工具取付状態検出装置を構成するマイクロコンピュータが実行する基準データ蓄積処理に関するフローチャートである。It is a flowchart regarding the reference | standard data accumulation | storage process which the microcomputer which comprises the tool attachment state detection apparatus performs. 同マイクロコンピュータが実行する工具取付状態検出処理に関するフローチャートである。It is a flowchart regarding the tool attachment state detection process which the microcomputer performs.

本発明の実施形態を図1ないし図13を参照しつつ説明する。図1ないし図10に示す横型のマシニングセンタ1は、基台2と、コラム3と、主軸装置4と、主軸5と、ドローバー6と、位置検出体7と、センサ8と、工具マガジン9と、ワーク載置テーブル10と、操作盤11と、制御盤12とを備えている。なおマシニングセンタ1は本発明の工作機械の一例である。   An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. A horizontal machining center 1 shown in FIGS. 1 to 10 includes a base 2, a column 3, a main spindle device 4, a main spindle 5, a draw bar 6, a position detector 7, a sensor 8, a tool magazine 9, A work placement table 10, an operation panel 11, and a control panel 12 are provided. The machining center 1 is an example of the machine tool of the present invention.

図1及び図2に示すように基台2上にはカバー15が配置されて、このカバー15によって、基台2上の前面側及び後面側や基台2上の左右両側面が取り囲まれている。基台2の上面には、コラム3が立設されている。コラム3には、主軸装置4が前後方向(図2の左右方向)へ移動可能に設けられている。本実施形態では図3及び図4に示すように、主軸装置4の外面には前後方向に延びる2本のガイドレール16、16を、コラム3には、各ガイドレール16が摺動自在に嵌まるガイドブロック17を設けている。主軸装置4を前記前後方向へ送り動作して、主軸装置4の各ガイドレール16を各ガイドブロック17に沿って摺動させることで、主軸装置4が前記前後方向へ移動可能となる。さらに主軸装置4は上下方向へも移動可能となっている。   As shown in FIGS. 1 and 2, a cover 15 is disposed on the base 2, and the front side and the rear side of the base 2 and the left and right side surfaces of the base 2 are surrounded by the cover 15. Yes. A column 3 is erected on the upper surface of the base 2. In the column 3, a spindle device 4 is provided so as to be movable in the front-rear direction (left-right direction in FIG. 2). In this embodiment, as shown in FIGS. 3 and 4, two guide rails 16, 16 extending in the front-rear direction are fitted on the outer surface of the spindle device 4, and each guide rail 16 is slidably fitted in the column 3. A full guide block 17 is provided. The spindle device 4 can be moved in the longitudinal direction by feeding the spindle device 4 in the longitudinal direction and sliding the guide rails 16 of the spindle device 4 along the guide blocks 17. Further, the spindle device 4 is movable in the vertical direction.

また図4に示すように主軸装置4では主軸5が、前後方向(図4の左右方向)に延びて主軸頭18内に設けた複数の軸受19に回転自在に支持されている。主軸5は、主軸装置4の後部に設けた主軸用モータMによって回転駆動される。主軸5の先端面には、工具マガジン9に保持された各種の工具20(図2及び図5参照。)等を装着可能な装着孔21(図3及び図5参照。)が開設されている。なお図3では工具20の図示を省略した。さらに図4に示すように主軸5の内部には、軸心を貫通する貫通孔22が形成されている。この貫通孔22には、ドローバー6(図4及び図5参照。)が前後方向へ移動可能に挿通されている。貫通孔22の内周面とドローバー6の外周面との間には、複数の皿バネ23(図4参照。)が積層されている。このドローバー6には、軸心を貫通する切削油供給路24(図4及び図5参照。)が形成されている。   As shown in FIG. 4, in the spindle device 4, the spindle 5 extends in the front-rear direction (left-right direction in FIG. 4) and is rotatably supported by a plurality of bearings 19 provided in the spindle head 18. The main shaft 5 is rotationally driven by a main shaft motor M provided at the rear portion of the main shaft device 4. A mounting hole 21 (see FIGS. 3 and 5) in which various tools 20 (see FIGS. 2 and 5) and the like held in the tool magazine 9 can be mounted is formed in the distal end surface of the main shaft 5. . In addition, illustration of the tool 20 was abbreviate | omitted in FIG. Further, as shown in FIG. 4, a through hole 22 that penetrates the shaft center is formed inside the main shaft 5. A draw bar 6 (see FIGS. 4 and 5) is inserted into the through hole 22 so as to be movable in the front-rear direction. A plurality of disc springs 23 (see FIG. 4) are stacked between the inner peripheral surface of the through hole 22 and the outer peripheral surface of the draw bar 6. The draw bar 6 is formed with a cutting oil supply passage 24 (see FIGS. 4 and 5) that penetrates the shaft center.

さらに図4及び図6に示すようにドローバー6の後方側(図4の右側)には、両端を主軸5の外周面から外側へ突出させたピン部材25が、ドローバー6の軸心方向と直交する方向でドローバー6を貫通した状態で固定されている。そして図6に示すように主軸5の外周面には、円環状の固定部材26が嵌着されている。この固定部材26は、上下方向に貫通して前記ピン部材25の両端をそれぞれ挿入可能な貫通孔27を備えている。加えて固定部材26の外周面には、円環状で鉄製の位置検出体7が、各貫通孔27から臨むピン部材25にネジ止めされた状態で固定されている。この位置検出体7は、鉄製であることから磁性を帯びることができる。   Further, as shown in FIGS. 4 and 6, on the rear side (right side in FIG. 4) of the draw bar 6, pin members 25 having both ends projecting outward from the outer peripheral surface of the main shaft 5 are perpendicular to the axial center direction of the draw bar 6. It is being fixed in the state which penetrated the draw bar 6 in the direction to do. As shown in FIG. 6, an annular fixing member 26 is fitted on the outer peripheral surface of the main shaft 5. The fixing member 26 includes a through hole 27 that penetrates in the vertical direction and can be inserted into both ends of the pin member 25. In addition, an annular and iron position detector 7 is fixed to the outer peripheral surface of the fixing member 26 in a state where it is screwed to a pin member 25 facing from each through hole 27. Since the position detector 7 is made of iron, it can be magnetized.

図4及び図6に示すように主軸装置4には、主軸5の中心軸と同軸となるようにシリンダ28が収容されている。さらにシリンダ28には、主軸5の中心軸と同軸で主軸5の外面に摺動自在に嵌められたピストン29が収容されている。図6及び図8に示すようにピストン29は、油圧装置から押し側に作動油が供給されることにより、主軸5の外面に沿って軸線方向で前進すると、固定部材26を前方へ押すことになる。これに伴って、固定部材26に固定された位置検出体7や、位置検出体7とピン部材25を介して接続されたドローバー6が前進する。   As shown in FIGS. 4 and 6, the main spindle device 4 accommodates a cylinder 28 so as to be coaxial with the central axis of the main spindle 5. Further, the cylinder 28 accommodates a piston 29 that is coaxial with the central axis of the main shaft 5 and is slidably fitted on the outer surface of the main shaft 5. As shown in FIGS. 6 and 8, the piston 29 pushes the fixing member 26 forward when the hydraulic oil is supplied to the push side from the hydraulic device and advances in the axial direction along the outer surface of the main shaft 5. Become. Accordingly, the position detector 7 fixed to the fixing member 26 and the draw bar 6 connected to the position detector 7 via the pin member 25 move forward.

図4、図5及び図9に示すようにドローバー6の先端部には、工具挿着孔31が形成されている。この工具装着孔31は、ドローバー6の先端面に開口して切削油供給路24と連通し切削油供給路24よりも拡径されている。さらにドローバー6の先端部には、環状の係合突起32が、ドローバー6の外側へ向けて突設されている。図5には、主軸5の前端に工具20がドローバー6の動作によってクランプされた状態を示した。図2及び図5に示すように工具20は、主軸装置4の前後方向に延びて前面にドリルを取り付けて後面が開放された筒状体で、この後面には、環状の係合爪部33が、工具20の内側へ向けて突設されている。加えて工具20の内部には、軸心方向に沿って延設されて前記工具装着孔31(図5及び図9参照。)に挿着可能な円筒部34を備えている。この円筒部34には、切削油の流入路36(図5参照。)が軸心方向に形成されている。図5に示す状態では、円筒部34が工具装着孔31に挿着された上で、係合突起32と係合爪部33とを係合させて、皿ばね23(図4参照。)の付勢力によって、ドローバー6が主軸5の後方側へ付勢されている。その結果、係合突起32で係合爪部33が装着孔21に引き込まれることで、工具20はドローバー6の動作によって主軸5の前端にクランプされた状態になる。   As shown in FIGS. 4, 5 and 9, a tool insertion hole 31 is formed at the tip of the draw bar 6. The tool mounting hole 31 is opened at the distal end surface of the draw bar 6 and communicates with the cutting oil supply path 24 and is larger in diameter than the cutting oil supply path 24. Furthermore, an annular engagement protrusion 32 is provided at the front end of the draw bar 6 so as to protrude toward the outside of the draw bar 6. FIG. 5 shows a state in which the tool 20 is clamped to the front end of the main shaft 5 by the operation of the draw bar 6. As shown in FIGS. 2 and 5, the tool 20 is a cylindrical body that extends in the front-rear direction of the spindle device 4, has a drill attached to the front surface, and has a rear surface opened. Is projected toward the inside of the tool 20. In addition, a cylindrical portion 34 that extends along the axial direction and can be inserted into the tool mounting hole 31 (see FIGS. 5 and 9) is provided inside the tool 20. An inflow passage 36 (see FIG. 5) for cutting oil is formed in the cylindrical portion 34 in the axial direction. In the state shown in FIG. 5, after the cylindrical portion 34 is inserted into the tool mounting hole 31, the engagement protrusion 32 and the engagement claw portion 33 are engaged, and the disc spring 23 (see FIG. 4). The draw bar 6 is urged toward the rear side of the main shaft 5 by the urging force. As a result, the engaging claw 33 is pulled into the mounting hole 21 by the engaging protrusion 32, so that the tool 20 is clamped to the front end of the main shaft 5 by the operation of the draw bar 6.

図4及び図6に示すようにセンサ8は、位置検出体7の上方で該位置検出体7に近接させて一つ配置されている。ここでは、センサ8の下面を扁平な検出面として、この検出面と位置検出体7の表面との間の隙間を約0.5mmに設定した。センサ8には、励磁コイル37が内蔵されている。この励磁コイル37に励磁電流(高周波電流)を流して高周波磁界を発生させると、この高周波磁界によって位置検出体7に渦電流が流れる。本実施形態では、後述するように、ドローバー6と共に移動する位置検出体7に流れる渦電流で、センサ8によって検出される信号の振幅が変化することを利用して、ドローバー6の動作によって工具20が主軸5の前端にクランプされた状態(クランプ状態)、ドローバー6の動作によって工具20が前記前端にアンクランプされた状態(アンクランプ状態)、ドローバー6の動作によって工具20が前記前端に取り付けられていない状態(工具未取付状態)の内のいずれの状態であるかを判定する。したがって、センサ8によって検出される信号の振幅の大きさから位置検出体7の位置の違いを検出することで、前記位置の違いを精密に検出することが可能となる。これに伴って、前記いずれかの状態であるかの判定を精密に行うこともできる。   As shown in FIG. 4 and FIG. 6, one sensor 8 is arranged above the position detection body 7 and close to the position detection body 7. Here, the lower surface of the sensor 8 is a flat detection surface, and the gap between the detection surface and the surface of the position detector 7 is set to about 0.5 mm. The sensor 8 incorporates an exciting coil 37. When an excitation current (high-frequency current) is passed through the excitation coil 37 to generate a high-frequency magnetic field, an eddy current flows through the position detector 7 due to the high-frequency magnetic field. In the present embodiment, as will be described later, the tool 20 is operated by the operation of the draw bar 6 by utilizing the fact that the amplitude of the signal detected by the sensor 8 changes due to the eddy current flowing through the position detector 7 that moves with the draw bar 6. Is clamped to the front end of the main shaft 5 (clamped state), the tool 20 is unclamped to the front end by the operation of the draw bar 6 (unclamped state), and the tool 20 is attached to the front end by the operation of the draw bar 6 It is determined which state is not in the state (tool is not attached). Therefore, by detecting the difference in position of the position detector 7 from the amplitude of the signal detected by the sensor 8, the difference in position can be accurately detected. Along with this, it is possible to precisely determine whether the state is any of the above states.

図1及び図2に示すように工具マガジン9は、主軸装置4の上方に配置されている。工具マガジン9は、円盤状の工具保持板38と、工具保持板38を回転駆動する駆動モータ39とを備えている。図1に示すように工具保持板38の外周には、工具20を含めた各種の工具20A(図2参照。)等をそれぞれ着脱可能に保持する保持部40が複数形成されている。また図1及び図2に示すように、カバー15内でマシニングセンタ1の加工位置には、ワーク載置テーブル10が配置されている。ワーク載置テーブル10の上面には、例えばドローバー6の動作によって主軸5の前端にクランプされた工具20で孔加工を行う各種のワークを着脱可能に固定できる。加えて基台2には操作盤11が固定されている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the tool magazine 9 is disposed above the spindle device 4. The tool magazine 9 includes a disk-shaped tool holding plate 38 and a drive motor 39 that rotationally drives the tool holding plate 38. As shown in FIG. 1, a plurality of holding portions 40 each holding various tools 20 </ b> A (see FIG. 2) including the tool 20 detachably are formed on the outer periphery of the tool holding plate 38. As shown in FIGS. 1 and 2, a work placement table 10 is disposed at a machining position of the machining center 1 in the cover 15. Various workpieces to be drilled with a tool 20 clamped to the front end of the main shaft 5 by the operation of the draw bar 6 can be detachably fixed to the upper surface of the workpiece mounting table 10, for example. In addition, an operation panel 11 is fixed to the base 2.

図2に示すように制御盤12は、主軸装置4の後方に立設されて基台2の後部に固定されている。制御盤12には、図11に示す制御装置42と、同図に示すプログラマブルロジックコントローラ43(以下「PLC43」という。)とが収容されている。なお、図11に示すセンサ8、制御装置42、PLC43、発振器51は本発明の工具取付状態検出装置の一例である。   As shown in FIG. 2, the control panel 12 is erected on the rear side of the spindle device 4 and fixed to the rear portion of the base 2. The control panel 12 accommodates a control device 42 shown in FIG. 11 and a programmable logic controller 43 (hereinafter referred to as “PLC 43”) shown in FIG. In addition, the sensor 8, the control apparatus 42, PLC43, and the oscillator 51 which are shown in FIG. 11 are examples of the tool attachment state detection apparatus of this invention.

図11に示すように制御装置42は、受信信号調整部44と、マイクロコンピュータ45と、オフセット調整部46と、記憶部47と、受信ポート48と、送信ポート49とを備えている。受信信号調整部44には、上述のセンサ8が接続されている。センサ8には、該センサ8の励磁コイル37に励磁電流を供給する発振器51が接続されている。センサ8は、ドローバー6と共に移動する位置検出体7に流れる渦電流に基づいて、励磁コイル37のインピーダンスの変化によって変動する励磁コイル37の両端電圧を検出する。受信信号調整部44は、センサ8によって検出された前記両端電圧の振幅に応じた検出信号を受信する。なお、励磁コイル37の両端電圧は本発明の励磁コイルの電気的特性の一例である。   As shown in FIG. 11, the control device 42 includes a reception signal adjustment unit 44, a microcomputer 45, an offset adjustment unit 46, a storage unit 47, a reception port 48, and a transmission port 49. The above-described sensor 8 is connected to the reception signal adjustment unit 44. An oscillator 51 that supplies an excitation current to the excitation coil 37 of the sensor 8 is connected to the sensor 8. The sensor 8 detects the voltage between both ends of the exciting coil 37 that fluctuates due to a change in impedance of the exciting coil 37 based on the eddy current flowing through the position detector 7 that moves together with the draw bar 6. The reception signal adjustment unit 44 receives a detection signal corresponding to the amplitude of the both-end voltage detected by the sensor 8. The voltage across the excitation coil 37 is an example of the electrical characteristics of the excitation coil of the present invention.

マイクロコンピュータ45には、受信信号調整部44とオフセット調整部46とが接続されている。マイクロコンピュータ45は、センサ8から受信した検出信号の振幅が読み取り可能な振幅制限値の上限より大きいことを検出するとオフセット減算指令信号を、オフセット調整部46に送信する。一方マイクロコンピュータ45は、前記振幅が振幅制限値の下限よりも小さいことを検出するとオフセット加算指令信号を、オフセット調整部46に送信する。オフセット調整部46は、オフセット減算指令信号を受信するとオフセット減算処理信号を、受信信号調整部44に送信する。一方、オフセット調整部46は、オフセット加算指令信号を受信するとオフセット加算処理信号を、受信信号調整部44に送信する。   A reception signal adjustment unit 44 and an offset adjustment unit 46 are connected to the microcomputer 45. When the microcomputer 45 detects that the amplitude of the detection signal received from the sensor 8 is larger than the upper limit of the readable amplitude limit value, the microcomputer 45 transmits an offset subtraction command signal to the offset adjustment unit 46. On the other hand, when the microcomputer 45 detects that the amplitude is smaller than the lower limit of the amplitude limit value, the microcomputer 45 transmits an offset addition command signal to the offset adjustment unit 46. When the offset adjustment unit 46 receives the offset subtraction command signal, the offset adjustment unit 46 transmits an offset subtraction processing signal to the reception signal adjustment unit 44. On the other hand, when receiving the offset addition command signal, the offset adjustment unit 46 transmits an offset addition processing signal to the reception signal adjustment unit 44.

そして受信信号調整部44は、オフセット減算指令信号を受信すると、オフセット信号のレベルをセンサ8の検出信号の振幅から減算することで、オフセット減算信号を生成する。このオフセット減算信号はマイクロコンピュータ45に送信される。一方、受信信号調整部44は、オフセット加算指令信号を受信すると、オフセット信号のレベルをセンサ8の検出信号の振幅に加算することで、オフセット加算信号を生成する。このオフセット加算信号はマイクロコンピュータ45に送信される。   When receiving the offset subtraction command signal, the reception signal adjustment unit 44 generates an offset subtraction signal by subtracting the level of the offset signal from the amplitude of the detection signal of the sensor 8. This offset subtraction signal is transmitted to the microcomputer 45. On the other hand, when receiving the offset addition command signal, the reception signal adjustment unit 44 adds the level of the offset signal to the amplitude of the detection signal of the sensor 8 to generate an offset addition signal. This offset addition signal is transmitted to the microcomputer 45.

さらにマイクロコンピュータ45には記憶部47が接続されている。記憶部47には、マイクロコンピュータ45によって、センサ8の検出信号の振幅が振幅制限値の上限以下かつ下限以上であることを検出した場合には前記検出信号の振幅データが、ドローバー6の動作によって主軸5の前端にクランプされている工具20の型式データに関連付けて記憶される。これに対し、マイクロコンピュータ45によって、前記振幅が振幅制限値の上限よりも大きいことを検出した場合にはオフセット減算信号の振幅データが、前記型式データに関連付けて記憶部47に記憶される。また、マイクロコンピュータ45によって、前記振幅が振幅制限値の下限よりも小さいことを検出した場合にはオフセット加算信号の振幅データが、前記型式データに関連付けて記憶部47に記憶される。   Furthermore, a storage unit 47 is connected to the microcomputer 45. When the microcomputer 45 detects that the amplitude of the detection signal of the sensor 8 is less than or equal to the upper limit of the amplitude limit value and greater than or equal to the lower limit, the amplitude data of the detection signal is stored in the storage unit 47 by the operation of the draw bar 6. It is stored in association with the model data of the tool 20 clamped at the front end of the main shaft 5. On the other hand, when the microcomputer 45 detects that the amplitude is larger than the upper limit of the amplitude limit value, the amplitude data of the offset subtraction signal is stored in the storage unit 47 in association with the model data. Further, when the microcomputer 45 detects that the amplitude is smaller than the lower limit of the amplitude limit value, the amplitude data of the offset addition signal is stored in the storage unit 47 in association with the model data.

加えてマイクロコンピュータ45には、受信ポート48及び送信ポート49が接続されている。受信ポート48及び送信ポート49は、PLC43と接続されている。受信ポート48及び送信ポート49は、マイクロコンピュータ45とPLC43との間で送受信する信号のレベルを整合させるために備えられている。PLC43は、マシニングセンタ1の監視及び動作制御を実行するために用いられる。マイクロコンピュータ45は、所定のタイミングでPLC43との間でI/O通信を行うことで、受信ポート48を介しPLC43から、データの送信を要求する処理要求コマンドを有する通信データを受信可能とされている。マイクロコンピュータ45は、前記I/O通信によって前記通信データの処理要求コマンドを受信すると、後述する各状態(アンクランプ状態、クランプ状態、工具未取付状態)の振幅データを、送信ポート49を介してPLC43に送信可能とされている。   In addition, a reception port 48 and a transmission port 49 are connected to the microcomputer 45. The reception port 48 and the transmission port 49 are connected to the PLC 43. The reception port 48 and the transmission port 49 are provided to match the level of signals transmitted and received between the microcomputer 45 and the PLC 43. The PLC 43 is used to perform monitoring and operation control of the machining center 1. The microcomputer 45 can receive communication data having a processing request command for requesting data transmission from the PLC 43 via the reception port 48 by performing I / O communication with the PLC 43 at a predetermined timing. Yes. When the microcomputer 45 receives the communication data processing request command by the I / O communication, the microcomputer 45 sends amplitude data of each state (an unclamped state, a clamped state, and a tool non-attached state) described later via the transmission port 49. Transmission to the PLC 43 is enabled.

また図11に示すように、マイクロコンピュータ45には操作盤11が接続されている。操作盤11には、マシニングセンタ1の操作者が操作可能な各種のボタンやタッチパネル等が設けられている。例えば操作者は、前記ボタン等を操作することで、複数の異なる工具20、20A等の内から、ドローバー6の動作によって主軸5の前端にクランプさせる工具20の型式データを入力する。   As shown in FIG. 11, the operation panel 11 is connected to the microcomputer 45. The operation panel 11 is provided with various buttons and a touch panel that can be operated by an operator of the machining center 1. For example, the operator inputs the model data of the tool 20 to be clamped to the front end of the main shaft 5 by the operation of the draw bar 6 from among a plurality of different tools 20 and 20A by operating the buttons and the like.

加えてマイクロコンピュータ45には、外部入出力インターフェース52が接続されている。外部入出力インターフェース52には、パーソナルコンピュータ53が接続されている。操作者がパーソナルコンピュータ53のキーボードを操作すると、パーソナルコンピュータ53は、該パーソナルコンピュータ53の記憶装置に記憶されているテストデータに基づいたテスト信号を、外部入出力インターフェース52を介してマイクロコンピュータ45に送信する。これによりパーソナルコンピュータ53は、マイクロコンピュータ45をテスト動作させる。   In addition, an external input / output interface 52 is connected to the microcomputer 45. A personal computer 53 is connected to the external input / output interface 52. When the operator operates the keyboard of the personal computer 53, the personal computer 53 sends a test signal based on the test data stored in the storage device of the personal computer 53 to the microcomputer 45 via the external input / output interface 52. Send. As a result, the personal computer 53 causes the microcomputer 45 to perform a test operation.

本実施形態では図12を用いて以下に説明するように、マイクロコンピュータ45が、該マイクロコンピュータ45の記憶装置に記憶されたデータ収集制御プログラムに基づいて、制御装置42の記憶部47に、励磁コイル37の両端電圧の振幅に応じた振幅データを、基準データとして記憶する処理を実行する。ワークの加工前に操作者が操作盤11を操作して、学習モードを選択すると、ワークの加工前に予め前記振幅データを、ドローバー6の動作によって主軸5の前端にクランプ可能な複数の異なる工具にそれぞれ関連付けて、記憶部47に記憶させることができる。特に本実施形態では、クランプ状態、アンクランプ状態、工具未取付状態の各状態における前記振幅データを、工具20等に関連付けて記憶部47にそれぞれ記憶することを可能にした。   In this embodiment, as will be described below with reference to FIG. 12, the microcomputer 45 applies excitation to the storage unit 47 of the control device 42 based on the data collection control program stored in the storage device of the microcomputer 45. A process of storing amplitude data corresponding to the amplitude of the voltage across the coil 37 as reference data is executed. When the operator operates the operation panel 11 before machining the workpiece and selects the learning mode, a plurality of different tools that can clamp the amplitude data in advance to the front end of the spindle 5 by the operation of the draw bar 6 before machining the workpiece. Can be stored in the storage unit 47 in association with each other. In particular, in the present embodiment, the amplitude data in each of the clamped state, the unclamped state, and the tool non-attached state can be stored in the storage unit 47 in association with the tool 20 or the like.

学習モードにおいては、操作者が操作盤11を操作して工具20の型式データを入力すると、マイクロコンピュータ45は、この型式データを記憶部47に記憶する。   In the learning mode, when the operator operates the operation panel 11 and inputs the model data of the tool 20, the microcomputer 45 stores the model data in the storage unit 47.

学習モードでは、マイクロコンピュータ45は、図12に示すように基準データ蓄積処理(S10)として、アンクランプ時基準データ収集・記憶処理(S11)と、工具未取付時基準データ収集・記憶処理(S12)と、クランプ時基準データ収集・記憶処理(S13)とを実行する。   In the learning mode, the microcomputer 45 performs unclamped reference data collection / storage processing (S11) and tool non-attachment reference data collection / storage processing (S12) as reference data storage processing (S10) as shown in FIG. And clamping reference data collection / storage processing (S13).

アンクランプ時基準データ収集・記憶処理(S11)では、マイクロコンピュータ45が、アンクランプ状態における振幅データを、受信信号調整部44から受信して、操作者が操作盤11で入力した工具20の型式データに関連付けて記憶部47に記憶する処理を実行する。PLC43は、PLC43の記憶装置に記憶された加工制御プログラムにおける所定の制御命令によって主軸装置4を上下動あるいは前後移動させることで、前記型式に対応する工具20を、工具マガジン9の保持部40から離脱させて図7に示す如く主軸5の装着孔21に装着する制御を第1所定時間に亘って実行する。これと共にPLC43は、図8に示す如くピストン29で固定部材26を前方(図8の左側)へ押してドローバー6を前進させることで、図7に示す如く係合突起32と係合爪部33との係合を解除した前記アンクランプ状態にする制御を第1所定時間に亘って実行する。そして、図8に示すようにセンサ8の検出面を位置検出体7の表面に対向させた状態で、マイクロコンピュータ45は、アンクランプ時基準データ収集・記憶処理(S11)によって、振幅データを受信信号調整部44から受信して、受信した振幅データを、アンクランプ状態における基準データとして工具20の型式データに関連付けて記憶部47に記憶させる。なお、マイクロコンピュータ45は本発明の収集手段の一例であり、記憶部47は本発明の記憶手段の一例である。また、振幅データは本発明の特性データの一例である。   In the unclamped reference data collection / storage process (S11), the microcomputer 45 receives the amplitude data in the unclamped state from the reception signal adjustment unit 44, and the type of the tool 20 input by the operator on the operation panel 11 A process of storing in the storage unit 47 in association with the data is executed. The PLC 43 moves the spindle device 4 up and down or back and forth according to a predetermined control command in the machining control program stored in the storage device of the PLC 43, so that the tool 20 corresponding to the model is moved from the holding unit 40 of the tool magazine 9. The control of detaching and mounting in the mounting hole 21 of the spindle 5 as shown in FIG. 7 is executed over a first predetermined time. At the same time, the PLC 43 moves the draw bar 6 forward by pushing the fixing member 26 forward (left side in FIG. 8) with the piston 29 as shown in FIG. The control for setting the unclamped state in which the engagement is released is executed over a first predetermined time. Then, with the detection surface of the sensor 8 facing the surface of the position detector 7 as shown in FIG. 8, the microcomputer 45 receives the amplitude data by the unclamped reference data collection / storage process (S11). The amplitude data received from the signal adjustment unit 44 is stored in the storage unit 47 in association with the model data of the tool 20 as reference data in the unclamped state. The microcomputer 45 is an example of the collecting means of the present invention, and the storage unit 47 is an example of the storing means of the present invention. Amplitude data is an example of characteristic data of the present invention.

アンクランプ時基準データ収集・記憶処理(S11)の後には、マイクロコンピュータ45は、工具未取付時基準データ収集・記憶処理(S12)を実行する。工具未取付時基準データ収集・記憶処理(S12)では、マイクロコンピュータ45が、工具未取付状態における振幅データを、受信信号調整部44から受信して、アンクランプ時基準データ収集・記憶処理(S11)で用いた工具20の型式データに関連付けて記憶部47に記憶する処理を実行する。PLC43は、所定の制御命令によって、前記第1所定時間が経過した後に主軸装置4を上下動あるいは前後移動させることで、前記装着孔21に装着された工具20を、工具マガジン9の保持部40に把持させる。これに続き、主軸装置4を移動前の位置に復帰させて、図9に示す如く装着孔21に工具20を装着しない前記工具未取付状態にする制御を第2所定時間に亘って実行する。これと共にPLC43は、皿ばね23(図4参照。)の付勢力で位置検出体7をセンサ8の下方側を水平に主軸5の後方側(図10の右側)へ横切らせると共に、図10に示す如くドローバー6を前記後方側へ付勢させる制御を第2所定時間に亘って実行する。そして図10に示すように、図8に示したアンクランプ状態よりもセンサ8の検出面と位置検出体7の表面とのオーバーラップ面積が減少した状態で、マイクロコンピュータ45は、工具未取付時基準データ収集・記憶処理(S12)によって、受信信号調整部44から受信した振幅データを、工具未取付状態における基準データとして工具20の型式データに関連付けて記憶部47に記憶させる。図10に示すように前記オーバーラップ面積が減少することで、励磁コイル37のインピーダンスが変化する結果、工具未取付状態におけるセンサ8の検出信号の振幅は、アンクランプ状態における前記振幅よりも大きくなる。   After the unclamping reference data collection / storage process (S11), the microcomputer 45 executes the reference data collection / storage process (S12) when the tool is not attached. In the tool non-attachment reference data collection / storage process (S12), the microcomputer 45 receives the amplitude data in the tool non-attachment state from the reception signal adjustment unit 44, and the unclamping reference data collection / storage process (S11). ) To store the data in the storage unit 47 in association with the model data of the tool 20 used in the above. The PLC 43 moves the spindle device 4 up and down or moves back and forth after the first predetermined time elapses according to a predetermined control command, so that the tool 20 mounted in the mounting hole 21 is held by the holding portion 40 of the tool magazine 9. To grip. Following this, the spindle device 4 is returned to the position before the movement, and the control for putting the tool 20 in the mounting hole 21 without mounting the tool 20 as shown in FIG. 9 is executed for a second predetermined time. At the same time, the PLC 43 causes the position detector 7 to horizontally traverse the lower side of the sensor 8 to the rear side of the main shaft 5 (right side in FIG. 10) by the biasing force of the disc spring 23 (see FIG. 4). As shown, the control for urging the draw bar 6 to the rear side is executed for a second predetermined time. As shown in FIG. 10, the microcomputer 45 is in a state where the overlap area between the detection surface of the sensor 8 and the surface of the position detection body 7 is smaller than the unclamped state shown in FIG. By the reference data collection / storage process (S12), the amplitude data received from the reception signal adjustment unit 44 is stored in the storage unit 47 in association with the model data of the tool 20 as reference data in the tool unattached state. As shown in FIG. 10, the impedance of the excitation coil 37 is changed by reducing the overlap area. As a result, the amplitude of the detection signal of the sensor 8 in the tool unattached state is larger than the amplitude in the unclamped state. .

工具未取付時基準データ収集・記憶処理(S12)の後には、マイクロコンピュータ45は、クランプ時基準データ収集・記憶処理(S13)を実行する。クランプ時基準データ収集・記憶処理(S13)では、マイクロコンピュータ45が、クランプ状態における振幅データを、受信信号調整部44から受信して、各処理(S11、S12)で用いた工具20の型式データに関連付けて記憶部47に記憶する処理を実行する。PLC43は、所定の制御命令によって、前記第2所定時間が経過した後に主軸装置4を上下動あるいは前後移動させることで、図5に示す如く再度前記型式に対応する工具20を装着孔21に装着する制御を第3所定時間に亘って実行する。これと共にPLC43は、皿ばね23の付勢力で位置検出体7をセンサ8の下方側を水平に主軸5の後方側(図6の右側)へ横切らせると共に、図5に示す如く係合突起32で係合爪部33が装着孔21に引き込まれることで、前記クランプ状態にする制御を第3所定時間に亘って実行する。そして図6に示すように、図10に示した工具未取付状態よりもセンサ8の検出面と位置検出体7の表面とのオーバーラップ面積が増加した状態でかつ図8に示したアンクランプ状態よりも前記オーバーラップ面積が減少した状態で、マイクロコンピュータ45は、クランプ時基準データ収集・記憶処理(S13)よって、受信信号調整部44から受信した振幅データを、クランプ状態における基準データとして工具20の型式データに関連付けて記憶部47に記憶させる。このクランプ状態におけるセンサ8の検出信号の振幅は、工具未取付状態における前記振幅よりも小さくかつアンクランプ状態における前記振幅よりも大きくなる。   After the tool non-attachment reference data collection / storage process (S12), the microcomputer 45 executes the clamping reference data collection / storage process (S13). In the clamping reference data collection / storage process (S13), the microcomputer 45 receives the amplitude data in the clamped state from the reception signal adjustment unit 44, and the model data of the tool 20 used in each process (S11, S12). A process of storing in the storage unit 47 in association with the above is executed. The PLC 43 mounts the tool 20 corresponding to the model again in the mounting hole 21 as shown in FIG. 5 by moving the spindle device 4 up and down or back and forth after the second predetermined time has elapsed according to a predetermined control command. The control to perform is performed over a third predetermined time. At the same time, the PLC 43 causes the position detecting body 7 to horizontally traverse the lower side of the sensor 8 to the rear side (right side in FIG. 6) of the main shaft 5 by the urging force of the disc spring 23, and as shown in FIG. Thus, the engagement claw portion 33 is pulled into the mounting hole 21 so that the control to make the clamp state is executed for a third predetermined time. As shown in FIG. 6, the overlap area between the detection surface of the sensor 8 and the surface of the position detector 7 is larger than that in the tool unattached state shown in FIG. 10, and the unclamped state shown in FIG. 8. In a state where the overlap area is further reduced, the microcomputer 45 uses the amplitude data received from the received signal adjustment unit 44 by the clamping reference data collection / storage process (S13) as reference data in the clamped state. Are stored in the storage unit 47 in association with the model data. The amplitude of the detection signal of the sensor 8 in the clamped state is smaller than the amplitude in the tool non-attached state and larger than the amplitude in the unclamped state.

基準データ蓄積処理(S10)によって、工具マガジン9に保持された工具の数分だけ各処理(S11ないしS13)を実行することで、クランプ状態、アンクランプ状態、工具未取付状態の各状態における基準データを、工具マガジン9に保持されたすべての工具の型式データに関連付けて記憶部47に記憶させることが可能になる。操作者が操作盤11を操作して学習モードを解除すると、基準データ蓄積処理(S10)は終了する。   By executing each process (S11 to S13) by the number of tools held in the tool magazine 9 by the reference data accumulation process (S10), the reference in each state of the clamped state, the unclamped state, and the tool unattached state The data can be stored in the storage unit 47 in association with the model data of all the tools held in the tool magazine 9. When the operator operates the operation panel 11 to cancel the learning mode, the reference data accumulation process (S10) ends.

続いて図13を用い、マシニングセンタ1の動作を説明する。本実施形態では、操作者が、操作盤11を操作して通常モードを選択すると共にワークの加工に用いる工具20の型式データを入力すると、ワークの加工を行う前にマイクロコンピュータ45は、主軸5に対する前記工具20の取り付け状態を検出する処理を実行する。マイクロコンピュータ45は、例えば2msec毎に該マイクロコンピュータ45の記憶装置に記憶された工具取付状態検出制御プログラムに基づき、図13に示すように工具取付状態検出処理(S20)を実行する。この工具取付状態検出処理(S20)では、アンクランプ時特性データ収集処理(S22)と、工具未取付時特性データ収集処理(S23)と、クランプ時特性データ収集処理(S24)と、基準データ選択処理(S25)と、工具取付状態判定処理(S26)と、振幅データの数値が許容範囲内にあるか否かの判断(S27)と、基準データ更新処理(S28)と、判定データ送信処理(S29)とを実行する。   Next, the operation of the machining center 1 will be described with reference to FIG. In the present embodiment, when the operator operates the operation panel 11 to select the normal mode and inputs the model data of the tool 20 used for machining the workpiece, the microcomputer 45 moves the spindle 5 before machining the workpiece. The process which detects the attachment state of the said tool 20 with respect to is performed. The microcomputer 45 executes a tool attachment state detection process (S20) as shown in FIG. 13 based on a tool attachment state detection control program stored in the storage device of the microcomputer 45, for example, every 2 msec. In the tool attachment state detection process (S20), the characteristic data collection process at the time of unclamping (S22), the characteristic data collection process at the time of no tool attachment (S23), the characteristic data collection process at the time of clamping (S24), and the reference data selection Processing (S25), tool attachment state determination processing (S26), determination of whether the numerical value of the amplitude data is within the allowable range (S27), reference data update processing (S28), and determination data transmission processing ( S29) is executed.

マイクロコンピュータ45は、最初にアンクランプ時特性データ収集処理(S22)を実行する。アンクランプ時特性データ収集処理(S22)では、上述したアンクランプ時基準データ収集・記憶処理(S11)と同様の方法で、アンクランプ状態における振幅データを、受信信号調整部44から受信する処理を実行する。   The microcomputer 45 first executes unclamped characteristic data collection processing (S22). In the unclamped characteristic data collection process (S22), the process of receiving the amplitude data in the unclamped state from the reception signal adjustment unit 44 by the same method as the unclamped reference data collection / storage process (S11) described above. Run.

アンクランプ時特性データ収集処理(S22)の後には、マイクロコンピュータ45は、工具未取付時特性データ収集処理(S23)を実行する。工具未取付時特性データ収集処理(S23)では、上述した工具未取付時基準データ収集・記憶処理(S12)と同様の方法で、工具未取付状態における振幅データを、受信信号調整部44から受信する処理を実行する。   After the unclamping characteristic data collection process (S22), the microcomputer 45 executes the tool non-attachment characteristic data collection process (S23). In the tool non-attachment characteristic data collection process (S23), amplitude data in the tool non-attachment state is received from the reception signal adjustment unit 44 in the same manner as the tool non-attachment reference data collection / storage process (S12) described above. Execute the process.

工具未取付時特性データ収集処理(S23)の後には、マイクロコンピュータ45は、クランプ時特性データ収集処理(S24)を実行する。クランプ時特性データ収集処理(S24)では、クランプ時基準データ収集・記憶処理(S13)と同様な方法で、クランプ状態における振幅データを、受信信号調整部44から受信する処理を実行する。   After the tool non-attachment characteristic data collection process (S23), the microcomputer 45 executes the clamping characteristic data collection process (S24). In the clamping characteristic data collection process (S24), a process of receiving the amplitude data in the clamped state from the reception signal adjustment unit 44 is executed in the same manner as the clamping reference data collection / storage process (S13).

クランプ時特性データ収集処理(S24)の後には、マイクロコンピュータ45は基準データ選択処理(S25)を実行する。基準データ選択処理(S25)では、上述した各処理(S11ないしS13)によって記憶部47に記憶された各状態における基準データの内から、操作者が操作盤11で入力した工具20の型式データに関連付けられた各状態における基準データを選択する処理を実行する。なお、マイクロコンピュータ45は本発明の選択手段の一例であり、複数の異なる工具20、20A等の内から主軸5に取り付けられた工具20は、本発明の特定の工具の一例である。   After the clamping characteristic data collection process (S24), the microcomputer 45 executes a reference data selection process (S25). In the reference data selection process (S25), the model data of the tool 20 input by the operator on the operation panel 11 is selected from the reference data in each state stored in the storage unit 47 by the above-described processes (S11 to S13). A process of selecting reference data in each associated state is executed. The microcomputer 45 is an example of the selection unit of the present invention, and the tool 20 attached to the main shaft 5 from among a plurality of different tools 20, 20A, etc. is an example of a specific tool of the present invention.

基準データ選択処理(S25)の後には、マイクロコンピュータ45は工具取付状態判定処理(S26)を実行する。工具取付状態判定処理(S26)では、基準データ選択処理(S25)によって選択された各状態における基準データと、各処理(S22ないしS24)によって受信した各状態における振幅データとが一致するか否かが判定される。これにより、マシニングセンタ1が、クランプ状態、アンクランプ状態、工具未取付状態、クランプ状態とアンクランプ状態と工具未取付状態とのいずれとも異なる未定義状態のいずれであるかを判定する。ここでは、各状態(クランプ状態、アンクランプ状態、工具未取付状態)における振幅データの数値が、例えばセンサ8の検出誤差を考慮に入れて定めた各状態における基準データの許容上限値と許容下限値との範囲内(許容範囲内)にあるか否かが判定される。この工具取付状態判定処理(S26)を実行した結果、振幅データがクランプ状態における基準データの許容範囲内にあれば、マシニングセンタ1はクランプ状態であると判定する。また、振幅データがアンクランプ状態における基準データの許容範囲内にあればアンクランプ状態であること、振幅データが工具未取付状態における基準データの許容範囲内にあれば工具未取付状態であることをそれぞれ判定する。一方、振幅データが各状態(クランプ状態、アンクランプ状態、工具未取付状態)における基準データの許容範囲内になければ、未定義状態であることを判定する。これに加えて工具取付状態判定処理(S26)では、各状態(クランプ状態、アンクランプ状態、工具未取付状態)における基準データの数値に対する振幅データの数値のずれに応じたばらつき量をそれぞれ算出する。なお、マイクロコンピュータ45は本発明の判定手段の一例である。   After the reference data selection process (S25), the microcomputer 45 executes a tool attachment state determination process (S26). In the tool attachment state determination process (S26), whether or not the reference data in each state selected by the reference data selection process (S25) matches the amplitude data in each state received by each process (S22 to S24). Is determined. Thereby, it is determined whether the machining center 1 is in a clamped state, an unclamped state, a tool unattached state, an undefined state different from any of the clamped state, the unclamped state, and the tool unattached state. Here, the numerical value of the amplitude data in each state (clamped state, unclamped state, tool non-attached state) is the allowable upper limit value and allowable lower limit value of the reference data in each state determined taking into account the detection error of the sensor 8, for example. It is determined whether the value is within a range (within an allowable range). As a result of executing the tool attachment state determination process (S26), if the amplitude data is within the allowable range of the reference data in the clamped state, it is determined that the machining center 1 is in the clamped state. If the amplitude data is within the allowable range of the reference data in the unclamped state, the unclamped state is indicated. If the amplitude data is within the allowable range of the reference data in the tool not attached state, the tool is not attached. Judge each one. On the other hand, if the amplitude data is not within the allowable range of the reference data in each state (clamped state, unclamped state, tool unattached state), it is determined that the state is undefined. In addition to this, in the tool attachment state determination process (S26), the amount of variation corresponding to the deviation of the numerical value of the amplitude data with respect to the numerical value of the reference data in each state (clamped state, unclamped state, tool unattached state) is calculated. . The microcomputer 45 is an example of a determination unit of the present invention.

工具取付状態判定処理(S26)の後には、マイクロコンピュータ45は、各状態における振幅データの数値が許容範囲内にあるか否かを判断する(S27)。S27において、振幅データの数値が許容範囲内にあり、各状態が正常であると判断された場合には、マイクロコンピュータ45は、基準データ更新処理(S28)を実行する。基準データ更新処理(S28)では、記憶部47に記憶された各状態における基準データを、工具取付状態判定処理(S26)で算出されたばらつき量を低減させた補正基準データに更新する処理を実行する。ここでは補正基準データの数値を、基準データの数値にばらつき量の半分の数値を加算したものとした。この基準データ更新処理(S28)を実行することで、ワークの加工を行う度に、主軸5に取り付ける工具20等の基準データに対する振幅データのばらつき量を低減させるように基準データを補正することが可能になる。工具20による次回のワークの加工の際には工具取付状態判定処理(S26)において、振幅データが、基準データ更新処理(S28)によって更新した補正基準データの許容範囲内にあるか否かが判断される。なお、マイクロコンピュータ45は本発明の更新手段の一例である。   After the tool attachment state determination process (S26), the microcomputer 45 determines whether or not the numerical value of the amplitude data in each state is within an allowable range (S27). In S27, when it is determined that the numerical value of the amplitude data is within the allowable range and each state is normal, the microcomputer 45 executes the reference data update process (S28). In the reference data update process (S28), a process is executed in which the reference data in each state stored in the storage unit 47 is updated to corrected reference data in which the variation amount calculated in the tool attachment state determination process (S26) is reduced. To do. Here, the numerical value of the correction reference data is obtained by adding the numerical value of half the variation amount to the numerical value of the reference data. By executing the reference data update process (S28), the reference data can be corrected so as to reduce the variation amount of the amplitude data with respect to the reference data of the tool 20 or the like attached to the spindle 5 each time the workpiece is processed. It becomes possible. When machining the next workpiece with the tool 20, it is determined in the tool attachment state determination process (S26) whether the amplitude data is within the allowable range of the correction reference data updated by the reference data update process (S28). Is done. The microcomputer 45 is an example of the updating unit of the present invention.

基準データ更新処理(S28)の後には、マイクロコンピュータ45は、判定データ送信処理(S29)を実行する。判定データ送信処理(S29)では、各状態における振幅データの数値が許容範囲内にあると判定したデータ(正常判定データ)を有する通信データを、I/O通信によって送信ポート49を介してPLC43に送信する処理を実行する。   After the reference data update process (S28), the microcomputer 45 executes a determination data transmission process (S29). In the determination data transmission process (S29), communication data having data (normal determination data) determined that the numerical value of the amplitude data in each state is within the allowable range is sent to the PLC 43 via the transmission port 49 by I / O communication. Execute the process to send.

一方S27において、各状態(アンクランプ状態、クランプ状態、工具未取付状態)のいずれにおいても前記許容範囲内になく、未定義状態であると判断された場合には、マイクロコンピュータ45は、判定データ送信処理(S29)において、未定義状態であると判定したデータ(未定義状態判定データ)を有する通信データを、I/O通信によってPLC43に送信する処理を実行する。   On the other hand, in S27, if it is determined that any of the states (unclamped state, clamped state, tool unattached state) is not within the allowable range and is in an undefined state, the microcomputer 45 determines the determination data. In the transmission process (S29), a process of transmitting communication data having data determined to be in an undefined state (undefined state determination data) to the PLC 43 by I / O communication is executed.

さらに通常モードでは、PLC43は、マイクロコンピュータ45が実行する上述の判定データ送信処理(S29)によって送信された正常判定データを有する通信データや、未定義状態判定データを有する通信データをI/O通信によってそれぞれ受信する処理を実行する。そしてPLC43は、第4所定時間に亘って未定義状態判定データを有する通信データを受信したと判断した場合には、異常報知処理を実行する。この異常報知処理では、未定義状態であると判定されたことを操作者に報知する処理を実行する。ここでは、操作盤11の警報表示部に設けた未定義状態を知らせるLEDランプを点灯させるようにした。PLC43は、未定義状態であると判定すると、マシニングセンタ1の動作を停止させる処理を実行する。   Further, in the normal mode, the PLC 43 performs I / O communication on communication data having normal determination data transmitted by the determination data transmission process (S29) executed by the microcomputer 45 and communication data having undefined state determination data. The processing to be received by each is executed. When the PLC 43 determines that the communication data having the undefined state determination data has been received for the fourth predetermined time, the PLC 43 executes the abnormality notification process. In this abnormality notification process, a process of notifying the operator that it has been determined that the state is undefined is executed. Here, the LED lamp which notifies the undefined state provided in the alarm display part of the operation panel 11 was made to light. When determining that the PLC 43 is in an undefined state, the PLC 43 executes processing for stopping the operation of the machining center 1.

加えてPLC43は、未定義状態であると判定すると、処理要求コマンドを有する通信データを、I/O通信によって受信ポート48(図11参照。)を介してマイクロコンピュータ45に送信する。このマイクロコンピュータ45は、PLC43から前記処理要求コマンドを有する通信データを受信すると、送信ポート49(図11参照。)を介してPLC43に、I/O通信によって各状態(アンクランプ状態、クランプ状態、工具未取付状態)の振幅データをそれぞれ送信する。操作者は、前記各状態の振幅データの数値に基づいて、未定義状態であると判定された原因を予測する。この原因の一例としては、工具20をドローバー6の動作によって主軸5の前端にクランプしたときに、ワークの切削屑が、工具20と主軸5の装着孔21との間に挟まっていることが挙げられる。その他にも前記原因の一例として、ドローバー6の前後動に伴う摩耗や温度ドリフトによる信号のレベルの変動が挙げられる。   In addition, when determining that the PLC 43 is in an undefined state, the PLC 43 transmits communication data having a processing request command to the microcomputer 45 via the reception port 48 (see FIG. 11) by I / O communication. When the microcomputer 45 receives the communication data having the processing request command from the PLC 43, the microcomputer 45 sends each state (unclamped state, clamped state, and the like) to the PLC 43 via the transmission port 49 (see FIG. 11). The amplitude data of the tool unattached state is transmitted. The operator predicts the cause determined to be in the undefined state based on the numerical value of the amplitude data of each state. As an example of the cause, when the tool 20 is clamped to the front end of the main shaft 5 by the operation of the draw bar 6, workpiece cutting waste is caught between the tool 20 and the mounting hole 21 of the main shaft 5. It is done. In addition, as an example of the cause, there are fluctuations in the signal level due to wear and temperature drift caused by the forward / backward movement of the draw bar 6.

<本実施形態の効果>
本実施形態のマシニングセンタ1では、主軸5に対する工具20の取付状態を検出するために、センサ8をドローバー6の周囲に配置する必要がなく、センサ8を、ピン部材25を介してドローバー6に固定されて主軸5の前後方向へ移動する位置検出体7が横切るように一つ設けるだけでよい。よって、センサ8の小型化が可能になる。
加えて、ドローバー6に位置検出体7を固定したマシニングセンタに対しては、センサ8を共用できる。したがって、センサ8が汎用性に優れたものになる。
<Effect of this embodiment>
In the machining center 1 of this embodiment, it is not necessary to arrange the sensor 8 around the draw bar 6 in order to detect the mounting state of the tool 20 with respect to the main shaft 5, and the sensor 8 is fixed to the draw bar 6 via the pin member 25. Then, it is only necessary to provide one position detector 7 that crosses the main shaft 5 and moves in the front-rear direction. Therefore, the sensor 8 can be downsized.
In addition, the sensor 8 can be shared with a machining center in which the position detector 7 is fixed to the draw bar 6. Therefore, the sensor 8 has excellent versatility.

またマイクロコンピュータ45は、工具取付状態判定処理(S26)を実行して、各状態(クランプ状態、工具未取付状態、アンクランプ状態)における振幅データが、基準データ選択処理(S25)によって選択された各状態(クランプ状態、工具未取付状態、アンクランプ状態)における基準データの許容範囲内にあると判定することで、複数の異なる工具20、20A等の内から主軸5に取り付けられた工具20の各状態(クランプ状態、工具未取付状態、アンクランプ状態)を自動で判別できる。加えてマイクロコンピュータ45は、工具取付状態判定処理(S26)を実行して、前記各状態における振幅データが、基準データ選択処理(S25)によって選択された前記各状態における基準データの許容範囲内にないと判定することで、未定義状態であることを自動で判別できる。したがって、前記工具20の各状態(クランプ状態、工具未取付状態、アンクランプ状態)の判別や未定義状態の判別を精密かつ容易に行うことができる。   Further, the microcomputer 45 executes the tool attachment state determination process (S26), and the amplitude data in each state (clamped state, tool unattached state, unclamped state) is selected by the reference data selection process (S25). By determining that it is within the allowable range of the reference data in each state (clamped state, tool unattached state, unclamped state), the tool 20 attached to the spindle 5 from among a plurality of different tools 20, 20A, etc. Each state (clamped state, tool unmounted state, unclamped state) can be automatically identified. In addition, the microcomputer 45 executes a tool attachment state determination process (S26), and the amplitude data in each state is within the allowable range of the reference data in each state selected by the reference data selection process (S25). By determining that there is no, it can be automatically determined that the state is undefined. Therefore, it is possible to accurately and easily determine each state of the tool 20 (clamped state, tool unattached state, unclamped state) and undefined state.

さらにマイクロコンピュータ45は、基準データ更新処理(S28)を実行して、記憶手段47に記憶された各状態における基準データを、主軸5に取り付ける工具20の基準データに対する振幅データのばらつき量が低減されるように補正した補正基準データに更新した。このため、前記ばらつき量を自動で低減させることが可能になる。よって、マイクロコンピュータ45は、各状態において、振幅データが、ばらつき量を低減させた補正基準データの許容範囲内にあるか否かを判断できるようにしたことで、工具20の各状態の判定精度を向上させることができる。   Furthermore, the microcomputer 45 executes the reference data update process (S28), and the amount of variation in the amplitude data with respect to the reference data of the tool 20 attached to the spindle 5 is reduced in the reference data in each state stored in the storage means 47. The data was updated to correction reference data corrected as described above. For this reason, the amount of variation can be automatically reduced. Therefore, the microcomputer 45 can determine whether or not the amplitude data is within the allowable range of the correction reference data in which the variation amount is reduced in each state, so that the determination accuracy of each state of the tool 20 can be determined. Can be improved.

さらに加えて、PLC43とマイクロコンピュータ45との間では、I/O通信によって、処理要求コマンドを有する通信データ、正常判定データを有する通信データや未定義状態判定データを有する通信データを送受信するため、各通信データを送受信するために、PLC43とマイクロコンピュータ45との間に、通信用インターフェースを新たに設ける必要がない。よって、主軸5に対する工具20の取付状態を検出する装置を構築するためのコストを低減させることができる。   In addition, in order to transmit / receive communication data having a processing request command, communication data having normal determination data, and communication data having undefined state determination data between the PLC 43 and the microcomputer 45 by I / O communication. It is not necessary to newly provide a communication interface between the PLC 43 and the microcomputer 45 in order to transmit / receive each communication data. Therefore, the cost for constructing an apparatus for detecting the attachment state of the tool 20 to the spindle 5 can be reduced.

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく発明の趣旨を逸脱しない範囲内において構成の一部を適宜変更して実施できる。例えば上述した実施形態とは異なりマイクロコンピュータ45は、各状態における振幅データが、基準データ(補正基準データ)と一致するか否かを判定することで、マシニングセンタ1が各状態(クランプ状態、アンクランプ状態、工具未取付状態)あるいは未定義状態の内のいずれの状態であるかを判定するようにしてもよい。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented by appropriately changing a part of the configuration without departing from the spirit of the invention. For example, unlike the above-described embodiment, the microcomputer 45 determines whether the amplitude data in each state matches the reference data (correction reference data), so that the machining center 1 is in each state (clamped state, unclamped). State, tool unattached state) or undefined state.

1・・マシニングセンタ、5・・主軸、6・・ドローバー、7・・位置検出体、8・・センサ、20・・工具、37・・励磁コイル、42・・制御装置、45・・マイクロコンピュータ、43・・プログラマブルロジックコントローラ、47・・制御装置の記憶部、51・・発振器。   1 .. Machining center, 5 .. Spindle, 6 .. Drawbar, 7 .. Position detector, 8 .. Sensor, 20 .. Tool, 37 .. Excitation coil, 42 .. Control device, 45. 43..Programmable logic controller 47..Storage unit of control device 51..Oscillator.

Claims (4)

前後方向に延びて前端に複数の異なる工具が交換可能に取り付けられる主軸と、前記主軸の内部に、前記前後方向へ移動可能に配置されて、該前後方向への移動によって、前記主軸の前記前端に前記工具をクランプ又はアンクランプするドローバーと、を有する工作機械において、前記前後方向における前記ドローバーの位置を検出することで、前記主軸に前記工具が前記クランプされたクランプ状態と、前記主軸に前記工具が前記アンクランプされたアンクランプ状態と、前記主軸に前記工具が取り付けられていない工具未取付状態と、をそれぞれ検出可能な工作機械における工具取付状態検出装置であって、
前記ドローバーに固定されて磁性を有する金属からなり、該ドローバーが前記前後方向へ移動することで該前後方向へ移動する位置検出体と、
前記前後方向で前記位置検出体が横切るように配置されて、電流が供給されることで前記位置検出体に渦電流を発生させる励磁コイルを有し、前記位置検出体が横切ることで前記渦電流によって変化する前記励磁コイルの電気的特性を検出する単一のセンサと、
前記センサによって検出された前記電気的特性に基づいて、前記クランプ状態、前記アンクランプ状態、前記工具未取付状態、あるいは前記クランプ状態と前記アンクランプ状態と前記工具未取付状態とのいずれとも異なる未定義状態の内のいずれの状態であるかを判定する判定手段と、
を備えることを特徴とする工作機械における工具取付状態検出装置。
A main shaft that extends in the front-rear direction and has a plurality of different tools attached to the front end in a replaceable manner, and is disposed inside the main shaft so as to be movable in the front-rear direction. A draw bar that clamps or unclamps the tool, and detecting the position of the draw bar in the front-rear direction, the clamp state in which the tool is clamped to the spindle, and the spindle to the spindle A tool attachment state detection device in a machine tool capable of detecting an unclamped state where a tool is unclamped and a tool unattached state where the tool is not attached to the spindle,
A position detector that is made of a metal having magnetism fixed to the draw bar, and moves in the front-rear direction by moving the draw bar in the front-rear direction;
The position detection body is arranged so as to cross in the front-rear direction, and has an exciting coil that generates an eddy current in the position detection body when current is supplied, and the position detection body crosses the eddy current. A single sensor for detecting the electrical characteristics of the exciting coil, which varies according to
Based on the electrical characteristics detected by the sensor, the clamped state, the unclamped state, the tool unattached state, or the clamped state, the unclamped state, and the tool unattached state are not yet different. A determination means for determining which of the defined states is;
A tool attachment state detection device for a machine tool, comprising:
予め前記複数の異なる工具毎に、前記クランプ状態、前記アンクランプ状態あるいは前記工具未取付状態の各状態において、前記センサによって検出された前記電気的特性に対応する特性データを収集する収集手段と、
各前記工具に関連付けて前記各状態において前記収集手段によって収集された前記特性データを、基準データとして記憶する記憶手段と、
前記主軸に取り付けられた前記複数の異なる工具に含まれる特定の前記工具と関連付けて、前記記憶手段に記憶された前記各状態における前記基準データを選択する選択手段と、を備え、
前記判定手段は、前記選択手段によって選択された前記各状態における前記基準データと、前記センサによって検出された前記特定の前記工具の前記各状態における前記特性データとを対比した対比結果に基づいて、前記各状態の内のいずれかあるいは前記未定義状態であるかを判定することを特徴とする請求項1に記載の工作機械における工具取付状態検出装置。
Collecting means for collecting characteristic data corresponding to the electrical characteristics detected by the sensor in each state of the clamped state, the unclamped state, or the tool unattached state for each of the plurality of different tools in advance.
Storage means for storing, as reference data, the characteristic data collected by the collecting means in each state in association with each of the tools;
Selecting means for selecting the reference data in each state stored in the storage means in association with the specific tool included in the plurality of different tools attached to the spindle;
The determination unit is based on a comparison result obtained by comparing the reference data in each state selected by the selection unit and the characteristic data in each state of the specific tool detected by the sensor. The tool attachment state detection device for a machine tool according to claim 1, wherein it is determined whether any of the states is in the undefined state.
前記判定手段は、前記対比結果に基づいて前記各状態における前記基準データに対する前記各状態における前記特性データのばらつきを算出して、
前記記憶手段に記憶された前記各状態における前記基準データを、前記判定手段によって算出された前記ばらつきを低減させた補正基準データにそれぞれ更新する更新手段を備えることを特徴とする請求項2に記載の工作機械における工具取付状態検出装置。
The determination means calculates a variation in the characteristic data in each state with respect to the reference data in each state based on the comparison result,
3. The update means for updating the reference data in each state stored in the storage means to correction reference data in which the variation calculated by the determination means is reduced, respectively. Tool attachment state detection device for machine tools in Japan.
所定の制御命令によって前記工作機械の動作を制御するプログラマブルロジックコントローラを備え、
前記プログラマブルロジックコントローラは、I/O通信によって前記判定手段との間で、処理要求コマンドの送信及び前記各状態における前記特性データの受信を行うことを特徴とする請求項2又は3に記載の工作機械における工具取付状態検出装置。
A programmable logic controller that controls the operation of the machine tool according to a predetermined control instruction,
The machine according to claim 2 or 3, wherein the programmable logic controller transmits a processing request command and receives the characteristic data in each state with the determination unit by I / O communication. Tool attachment state detection device in a machine.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6340286B2 (en) * 2014-08-29 2018-06-06 三菱重工工作機械株式会社 Spindle device and machine tool equipped with the spindle device
KR102622044B1 (en) 2019-02-22 2024-01-09 주식회사 디엔솔루션즈 Method of determining the gripping state of a tool in a machine tool
JP7017534B2 (en) * 2019-02-27 2022-02-08 ファナック株式会社 How to determine the suitability of machine tools, machining systems, and pull studs
KR102630384B1 (en) 2019-02-28 2024-01-29 주식회사 디엔솔루션즈 How to determine whether the spindle is gripped by a tool
JP7290500B2 (en) * 2019-07-31 2023-06-13 ファナック株式会社 Tool mounting state estimation system and machine tool
DE112020004086T5 (en) * 2019-08-28 2022-07-07 Nitto Kohki Co., Ltd. Portable machine tool

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002052406A (en) * 2000-05-31 2002-02-19 Ntn Corp Spindle apparatus with automatic tool changing function
JP2003291045A (en) * 2002-03-29 2003-10-14 Toshiba Mach Co Ltd Adapter for installing different taper tool
JP2007500084A (en) * 2003-07-28 2007-01-11 イウォン エンジニアリング インコーポレイテッド Drawbar position detector in automatic tool changer
JP2007268626A (en) * 2006-03-30 2007-10-18 Citizen Holdings Co Ltd Spindle head apparatus and machine tool

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001353606A (en) * 2000-06-13 2001-12-25 Nissan Motor Co Ltd Spindle device
KR100485569B1 (en) * 2004-06-30 2005-04-27 주식회사 에스티에이 Position sensor of the draw-bar unit
KR100658337B1 (en) * 2005-04-08 2006-12-14 창원대학교 산학협력단 A magnetic cylinder for the tool existence sensing and clamping of a mucining center
JP4799045B2 (en) * 2005-05-17 2011-10-19 株式会社東京精密 Machine Tools
DE102007032416A1 (en) * 2007-07-12 2009-01-15 Aradex Ag Method for actuating a clamping device and clamping system for carrying out the method

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002052406A (en) * 2000-05-31 2002-02-19 Ntn Corp Spindle apparatus with automatic tool changing function
JP2003291045A (en) * 2002-03-29 2003-10-14 Toshiba Mach Co Ltd Adapter for installing different taper tool
JP2007500084A (en) * 2003-07-28 2007-01-11 イウォン エンジニアリング インコーポレイテッド Drawbar position detector in automatic tool changer
JP2007268626A (en) * 2006-03-30 2007-10-18 Citizen Holdings Co Ltd Spindle head apparatus and machine tool

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