JP2019177471A - Machine tool, control method and computer program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ワークを加工する工作機械、制御方法及びコンピュータプログラムに関する。 The present invention relates to a machine tool for machining a workpiece, a control method, and a computer program.
従来、工作機械は、立柱、該立柱に設けた上下方向に移動可能な主軸ヘッド、該主軸ヘッドの移動を行うモータ、及び該モータの電流値を検出する検出部を備える。主軸ヘッドは、上下方向を軸方向とした筒状の主軸を有する。主軸の内側に、一端部にて工具の着脱を行うドローバー、及びドローバーの他端部側にドローバーを付勢するばねが設けてある。立柱にローラを設け、主軸ヘッドにレバーを設ける。レバーはカム面を有し、ドローバーに連結する。工具交換時に主軸ヘッドは上下移動し、ローラはカム面を移動し、レバーはドローバーを上下方向に動かす。工作機械は制御装置を備える。制御装置は、モータの電流値を検出し、検出した電流値に基づいて、ばねが劣化したか否かを判定する。 2. Description of the Related Art Conventionally, a machine tool includes a vertical pole, a spindle head that is provided on the vertical pole and that can move in the vertical direction, a motor that moves the spindle head, and a detection unit that detects a current value of the motor. The spindle head has a cylindrical spindle with the vertical direction as the axial direction. A draw bar for attaching and detaching the tool at one end and a spring for biasing the draw bar at the other end of the draw bar are provided inside the main shaft. A roller is provided on the vertical column, and a lever is provided on the spindle head. The lever has a cam surface and is connected to the draw bar. When changing the tool, the spindle head moves up and down, the roller moves on the cam surface, and the lever moves the draw bar up and down. The machine tool includes a control device. The control device detects the current value of the motor, and determines whether or not the spring has deteriorated based on the detected current value.
ドローバーとレバーはピンによって結合する。主軸には軸方向に延びた長孔が形成してある。ピンは長孔から突出する。ドローバーの移動時、ピンは長孔に沿って移動する。ピンは長孔の縁に接触し、摩耗粉が発生する。摩耗粉はばねに付着し、ばねの伸縮に影響する。しかし、制御装置は、摩耗粉を考慮せずに、ばねの劣化を判定する。 The drawbar and lever are connected by a pin. A long hole extending in the axial direction is formed in the main shaft. The pin protrudes from the long hole. When the draw bar moves, the pin moves along the slot. The pin comes into contact with the edge of the slot and wear powder is generated. The wear powder adheres to the spring and affects the expansion and contraction of the spring. However, the control device determines the deterioration of the spring without considering the wear powder.
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、摩耗粉によるばねの抵抗の増加の有無を判定する工作機械、制御方法及びコンピュータプログラムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a machine tool, a control method, and a computer program for determining whether or not there is an increase in spring resistance due to wear powder.
本発明に係る工作機械は、ワークを加工する為の工具を装着する主軸と、複数の工具を収納する工具マガジンと、主軸を回転可能に支持し且つ工具マガジン側とワーク側に前記主軸を移動する主軸ヘッドと、該主軸ヘッドの移動を行うモータと、該モータの電流値を検出する検出部と、前記主軸の内側に配してあり、一端部にて工具の着脱を行うドローバーと、前記主軸の内側に配してあり、前記ドローバーを付勢する付勢部材と、前記主軸ヘッドが前記工具マガジン側に移動する場合に前記付勢部材の付勢力に抗して前記ドローバーの一端部側に前記ドローバーを移動する移動機構と、前記モータを制御する制御装置とを備える工作機械において、前記制御装置は、前記主軸ヘッドが前記工具マガジン側に移動している場合に、前記工具を交換する移動方向の第一区間にて検出した前記モータのマガジン側移動時最大電流値と、前記主軸ヘッドが前記工具マガジン側に移動している場合に、前記第一区間よりも前記工具マガジン側の第二区間にて検出した前記モータのマガジン側移動時平均電流値との第一差分、又は、前記主軸ヘッドがワーク側に移動している場合に、前記第一区間にて検出した前記モータのワーク側移動時最大電流値と、前記主軸ヘッドがワーク側に移動している場合に、前記第二区間にて検出した前記モータのワーク側移動時平均電流値との第二差分に基づいて、前記付勢部材にて発生した抵抗が初期の抵抗よりも増加したか否かを判定する判定部を備えることを特徴とする。 A machine tool according to the present invention includes a spindle for mounting a tool for machining a workpiece, a tool magazine for storing a plurality of tools, a spindle rotatably supported, and the spindle moved to the tool magazine side and the workpiece side. A spindle head, a motor that moves the spindle head, a detection unit that detects a current value of the motor, a draw bar that is disposed inside the spindle and that attaches and detaches a tool at one end, and An urging member that is arranged inside the main shaft and urges the draw bar, and one end side of the draw bar against the urging force of the urging member when the main shaft head moves to the tool magazine side In a machine tool comprising a moving mechanism for moving the draw bar and a control device for controlling the motor, the control device moves the tool when the spindle head is moved toward the tool magazine. The maximum current value at the time of movement of the motor on the magazine side detected in the first section of the moving direction to be changed, and the tool magazine side of the first section when the spindle head is moved to the tool magazine side. The first difference from the average current value at the time of the magazine side movement of the motor detected in the second section, or the motor detected in the first section when the spindle head is moving to the work side Based on the second difference between the maximum current value during movement of the workpiece and the average current value during movement of the motor on the workpiece side detected in the second section when the spindle head is moving toward the workpiece. A determination unit for determining whether or not the resistance generated in the biasing member has increased from the initial resistance is provided.
本発明においては、主軸ヘッドが工具マガジン側に移動している場合の第一差分、又は、主軸ヘッドがワーク側に移動している場合の第二差分に基づいて、付勢部材にて発生した抵抗が初期の抵抗よりも増加したか否かを判定する。 In the present invention, the biasing member is generated based on the first difference when the spindle head is moving toward the tool magazine or the second difference when the spindle head is moving toward the workpiece. It is determined whether the resistance has increased from the initial resistance.
本発明に係る工作機械の判定部は、前記第一差分が第一閾値以上である場合、前記抵抗が増加したと判定する第一判定部を備えることを特徴とする。 The determination unit of the machine tool according to the present invention includes a first determination unit that determines that the resistance has increased when the first difference is greater than or equal to a first threshold value.
本発明においては、第一差分が第一閾値以上である場合、付勢部材の抵抗が増加したと判定する。 In the present invention, when the first difference is greater than or equal to the first threshold, it is determined that the resistance of the biasing member has increased.
本発明に係る工作機械の制御装置は、前記第一差分が前記第一閾値よりも小さい第二閾値以下である場合、前記付勢部材が劣化したと判定する第二判定部を備えることを特徴とする。 The control device for a machine tool according to the present invention includes a second determination unit that determines that the biasing member has deteriorated when the first difference is equal to or less than a second threshold value that is smaller than the first threshold value. And
本発明においては、第一差分が第二閾値以下である場合、付勢部材が劣化したと判定する。 In this invention, when a 1st difference is below a 2nd threshold value, it determines with the biasing member having degraded.
本発明に係る工作機械の判定部は、前記第二差分が前記第二閾値よりも小さい第三閾値以下である場合、前記抵抗が増加し且つ前記付勢部材が劣化したと判定する第三判定部を備えることを特徴とする。 The determination part of the machine tool which concerns on this invention determines that the said resistance increased and the said urging | biasing member deteriorated, when the said 2nd difference is below the 3rd threshold value smaller than the said 2nd threshold value. It comprises a part.
本発明においては、第二差分が第三閾値以下である場合、付勢部材の抵抗が増加し且つ付勢部材が劣化したと判定する。 In the present invention, when the second difference is equal to or smaller than the third threshold value, it is determined that the resistance of the biasing member has increased and the biasing member has deteriorated.
本発明に係る工作機械の制御装置は、前記第一差分及び第二差分の平均を演算する演算部を備え、前記判定部は、前記第一差分と前記平均の差分である第三差分が第四閾値以上であるか、又は、前記第二差分と前記平均の差分である第四差分が第四閾値よりも小さい第五閾値以下である場合、前記抵抗が増加したと判定する第四判定部を備えることを特徴とする。 The control device for a machine tool according to the present invention includes a calculation unit that calculates an average of the first difference and the second difference, and the determination unit has a third difference that is a difference between the first difference and the average as a first difference. A fourth determination unit that determines that the resistance has increased when the fourth difference is equal to or greater than four thresholds, or the fourth difference that is the difference between the second difference and the average is equal to or less than a fifth threshold that is smaller than the fourth threshold. It is characterized by providing.
本発明においては、第一差分及び第二差分の平均を演算し、第一差分と前記平均の差分である第三差分が第四閾値以上であるか、又は、第二差分と前記平均の差分である第四差分が第四閾値よりも小さい第五閾値以下である場合、付勢部材の抵抗が増加したと判定する。 In the present invention, the average of the first difference and the second difference is calculated, and the third difference, which is the difference between the first difference and the average, is greater than or equal to a fourth threshold, or the second difference and the average difference If the fourth difference is less than or equal to the fifth threshold value, which is smaller than the fourth threshold value, it is determined that the resistance of the biasing member has increased.
本発明に係る工作機械の制御装置は、前記平均が第六閾値以下である場合、前記付勢部材が劣化したと判定する第五判定部を備えることを特徴とする。 The machine tool control device according to the present invention includes a fifth determination unit that determines that the biasing member has deteriorated when the average is equal to or less than a sixth threshold value.
本発明においては、前記平均が第六閾値以下である場合、前記付勢部材が劣化したと判定する。 In this invention, when the said average is below a 6th threshold value, it determines with the said urging | biasing member having degraded.
本発明に係る制御方法は、工具マガジン側とワーク側に主軸を移動する主軸ヘッドの移動を行うモータの電流値を検出し、一端部にて工具の着脱を行うドローバーを付勢部材によって付勢する工作機械の制御方法において、前記主軸ヘッドが前記工具マガジン側に移動している場合に、前記工具を交換する移動方向の第一区間にて検出した前記モータのマガジン側移動時最大電流値と、前記主軸ヘッドが前記工具マガジン側に移動している場合に、前記第一区間よりも前記工具マガジン側の第二区間にて検出した前記モータのマガジン側移動時平均電流値との第一差分、又は、前記主軸ヘッドがワーク側に移動している場合に、前記第一区間にて検出した前記モータのワーク側移動時最大電流値と、前記主軸ヘッドがワーク側に移動している場合に、前記第二区間にて検出した前記モータのワーク側移動時平均電流値との第二差分に基づいて、前記付勢部材にて発生した抵抗が初期の抵抗よりも増加したか否かを判定することを特徴とする。 The control method according to the present invention detects the current value of the motor that moves the spindle head that moves the spindle to the tool magazine side and the workpiece side, and biases the draw bar that attaches and detaches the tool at one end by the biasing member. In the machine tool control method, when the spindle head is moving to the tool magazine side, the maximum current value at the time of movement of the motor on the magazine side detected in the first section in the moving direction for exchanging the tool; When the spindle head is moving to the tool magazine side, the first difference from the average current value during movement of the motor on the magazine side detected in the second section on the tool magazine side than the first section Or, when the spindle head is moving to the workpiece side, the maximum current value during movement of the motor detected in the first section and the spindle head is moving to the workpiece side. In addition, whether or not the resistance generated in the biasing member has increased from the initial resistance based on the second difference from the average current value during movement of the motor on the workpiece side detected in the second section. It is characterized by determining.
本発明においては、主軸ヘッドが上昇している場合の第一差分、又は、主軸ヘッドが下降している場合の第二差分に基づいて、付勢部材にて発生した抵抗が初期の抵抗よりも増加したか否かを判定する。 In the present invention, based on the first difference when the spindle head is raised or the second difference when the spindle head is lowered, the resistance generated in the biasing member is higher than the initial resistance. Determine whether it has increased.
本発明に係るコンピュータプログラムは、工具マガジン側とワーク側に主軸を移動する主軸ヘッドの移動を行うモータの電流値を検出し、一端部にて工具の着脱を行うドローバーを付勢部材によって付勢する工作機械の制御装置で実行可能なコンピュータプログラムであって、前記主軸ヘッドが前記工具マガジン側に移動している場合に、前記工具を交換する移動方向の第一区間にて検出した前記モータのマガジン側移動時最大電流値と、前記主軸ヘッドが前記工具マガジン側に移動している場合に、前記第一区間よりも前記工具マガジン側の第二区間にて検出した前記モータのマガジン側移動時平均電流値との第一差分、又は、前記主軸ヘッドがワーク側に移動している場合に、前記第一区間にて検出した前記モータのワーク側移動時最大電流値と、前記主軸ヘッドがワーク側に移動している場合に、前記第二区間にて検出した前記モータのワーク側移動時平均電流値との第二差分に基づいて、前記付勢部材にて発生した抵抗が初期の抵抗よりも増加したか否かを判定する処理を実行させることを特徴とする。 The computer program according to the present invention detects the current value of the motor that moves the spindle head that moves the spindle to the tool magazine side and the workpiece side, and biases the draw bar that attaches and detaches the tool at one end by the biasing member. A computer program executable by a control device of a machine tool that detects the motor detected in a first section in a moving direction in which the tool is replaced when the spindle head is moving toward the tool magazine. Maximum current value when moving on the magazine side, and when the spindle head moves to the tool magazine side, and when the motor moves on the magazine side detected in the second section on the tool magazine side rather than the first section The first difference from the average current value, or the maximum when moving the workpiece side of the motor detected in the first section when the spindle head is moving to the workpiece side Based on the second difference between the flow value and the average current value during movement of the motor on the workpiece side detected in the second section when the spindle head moves to the workpiece side, the biasing member The process of determining whether or not the generated resistance has increased from the initial resistance is performed.
本発明においては、主軸ヘッドが上昇している場合の第一差分、又は、主軸ヘッドが下降している場合の第二差分に基づいて、付勢部材にて発生した抵抗が初期の抵抗よりも増加したか否かを判定する。 In the present invention, based on the first difference when the spindle head is raised or the second difference when the spindle head is lowered, the resistance generated in the biasing member is higher than the initial resistance. Determine whether it has increased.
本発明に係る工作機械、制御方法及びコンピュータプログラムにあっては、主軸ヘッドが上昇している場合の第一差分、又は、主軸ヘッドが下降している場合の第二差分に基づいて、付勢部材にて発生した抵抗が初期の抵抗よりも増加したか否かを判定し、摩耗粉による付勢部材の抵抗の増加の有無を判定することができる。 In the machine tool, the control method, and the computer program according to the present invention, the bias is based on the first difference when the spindle head is raised or the second difference when the spindle head is lowered. It is possible to determine whether or not the resistance generated in the member has increased from the initial resistance, and to determine whether or not the resistance of the biasing member has increased due to wear powder.
(実施の形態1)
以下本発明を実施の形態1に係る工作機械を示す図面に基づいて説明する。以下の説明では図に示す上下前後左右を使用する。図1は工作機械を示す斜視図、図2は工具マガジン60及び主軸ヘッド5を示す部分断面図である。図1は工具マガジン60の記載を省略する。
(Embodiment 1)
Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings showing a machine tool according to a first embodiment. In the following description, up, down, front, back, left, and right shown in the figure are used. FIG. 1 is a perspective view showing a machine tool, and FIG. 2 is a partial sectional view showing a
工作機械100は前後に延びた矩形の基台1を備える。基台1上部の前側にワークを保持するワーク保持部3が設けてある。ワーク保持部3は左右方向を軸方向としたA軸及び上下方向を軸方向としたC軸回りに回転可能である。
The
基台1上部の後側に後述する立柱4を支持する為の支持台2が設けてある。支持台2上部に、移動板16を前後方向に移動するY軸方向移動機構10が設けてある。Y軸方向移動機構10は、前後に延びた二つのレール11と、Y軸螺子軸12と、Y軸モータ13と、ベアリング14とを備える。
On the rear side of the upper part of the
レール11は支持台2上部の左右夫々に設けてある。Y軸螺子軸12は前後に延び、二つのレール11の間に設けてある。Y軸螺子軸12の前端部及び中途部夫々にベアリング14が設けてある。なお中途部に設けたベアリングの図示は省略する。Y軸モータ13はY軸螺子軸12の後端部に連結している。
The
Y軸螺子軸12には転動体(図示略)を介してナット(図示略)が螺合している。転動体は例えばボールである。各レール11に複数の摺動子15が摺動可能に設けてある。ナット及び摺動子15の上部に移動板16が連結している。移動板16は水平方向に延びる。Y軸モータ13の回転によってY軸螺子軸12は回転し、ナットは前後方向に移動し、移動板16は前後方向に移動する。
A nut (not shown) is screwed onto the Y-
移動板16上面に立柱4を左右方向に移動するX軸方向移動機構20が設けてある。X軸方向移動機構20は、左右に延びた二つのレール21と、X軸螺子軸22と、X軸モータ23(図4参照)と、ベアリング24とを備える。
An X-axis
レール21は移動板16上面の前後夫々に設けてある。X軸螺子軸22は左右に延び、二つのレール21の間に設けてある。X軸螺子軸22の左端部及び中途部夫々にベアリング24が設けてある。なおX軸螺子軸22の中途部に設けたベアリングの記載は省略する。X軸モータはX軸螺子軸22の右端部に連結している。
The
X軸螺子軸22には転動体(図示略)を介してナット(図示略)が螺合している。各レール21に複数の摺動子26が摺動可能に設けてある。ナット及び摺動子26の上部に立柱4が連結している。立柱4は柱状をなす。X軸モータ23の回転によってX軸螺子軸22は回転し、ナットは左右方向に移動し、立柱4は左右方向に移動する。
A nut (not shown) is screwed onto the
立柱4の前面に主軸ヘッド5を上下方向に移動するZ軸方向移動機構30が設けてある。Z軸方向移動機構30は、上下に延びた二つのレール31と、Z軸螺子軸32と、Z軸モータ33と、ベアリング34とを備える。
A Z-axis
レール31は立柱4前面の左右夫々に設けてある。Z軸螺子軸32は上下に延び、二つのレール31の間に設けてある。Z軸螺子軸32の下端部及び中途部夫々にベアリング34が設けてある。なお中途部に設けたベアリングの図示は省略する。Z軸モータ33はZ軸螺子軸32の上端部に連結している。Z軸モータ33の前面にローラ33cが設けてある。ローラ33cは左右方向を回転軸方向として回転する。
The
Z軸螺子軸32には転動体(図示略)を介してナット(図示略)が螺合している。各レール31に複数の摺動子35が摺動可能に設けてある。ナット及び摺動子35の前部に主軸ヘッド5が連結している。Z軸モータ33の回転によってZ軸螺子軸32は回転し、ナットは上下方向に移動し、主軸ヘッド5は上下方向に移動する。上側は工具マガジン側であり、下側はワーク側である。Z軸モータ33、Z軸螺子軸32、ナット及び転動体はボールねじ機構を構成する。
A nut (not shown) is screwed onto the Z-
主軸ヘッド5の前面にカム70が設けてある。主軸ヘッド5に主軸装置50が設けてある。主軸装置50は上下に延びた筒状の主軸51を有する。主軸51は軸回りに回転する。主軸ヘッド5の上端部に主軸モータ6が設けてある。主軸51の下端部は工具を装着する。主軸モータ6の回転によって主軸51が回転し、工具が回転する。回転した工具は、ワーク保持部3に保持したワークを加工する。
A
工作機械100は工具マガジン60を備える。工具マガジン60は円形のタレット式であり、主軸ヘッド5の前側に配置してある。立柱4が工具マガジン60を支持する。工具マガジン60は、軸心が斜め前下方向に下降するように傾斜する。工具マガジン60は軸回りに回転する。工具マガジン60の周縁部に工具80を把持する複数のアーム61が設けてある。アーム61は左右方向を軸方向とした回転軸62と、カムフォロア63とを備える。主軸ヘッド5が上下移動した場合、カムフォロア63はカム70に接触し、アーム61は回転して、主軸51と工具マガジン60の間で工具80を交換する。主軸ヘッド5の内部にレバー71が設けてある。レバー71の後面にカム面71aが設けてある。前後方向にて、カム面71aはローラ33cに対向する。ローラ33cはカム面71aに接触する。
The
図3は主軸装置50を略示する断面図である。主軸装置50は、筒状の主軸51、工具を保持するチャック機構52、ドローバー53及びコイルばね54を備える。主軸51の内側に隔壁51cが設けてある。隔壁51cの上側に第一室51aが設けてあり、隔壁51cの下側に第二室51bが設けてある。
FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing the
主軸51には、軸方向に沿ってドローバー53が挿入してある。ドローバー53は軸方向に移動可能である。棒状の本体部53a、連結軸部53b、フランジ部53c及びねじ軸53dを備える。連結軸部53bは、本体部53aの一端部から軸方向に突出しており、チャック機構52に連結する。フランジ部53cは、本体部53a及び連結軸部53bよりも大径であり、連結軸部53b及び本体部53aの連結部分に設けてある。ねじ軸53dは本体部53aの他端部に設けてある。
A
本体部53a及びフランジ部53cは第一室51aに位置する。連結軸部53bは隔壁51cを貫通し、第一室51a及び第二室51bに位置する。チャック機構52は、第二室51bの端部に設けてある。連結軸部53bはチャック機構52に連結する。
The main body portion 53a and the flange portion 53c are located in the
フランジ部53cの周囲に、ばね受け59が設けてある。ばね受け59は第一室51a内に位置する。ばね受け59は、筒部59a及び環状部59bを備える。環状部59bは筒部59aの端部に同軸的に設けてある。環状部59bの開口の直径はフランジ部53cの直径よりも小さい。本体部53aは、筒部59a側から環状部59bの開口に挿入してある。
A
第一室51aの上端部に延長部材57が設けてある。ねじ軸53dは延長部材57に螺合連結する。第一室51aにおいて、コイルばね54(付勢部材)が本体部53aの周囲に設けてある。コイルばね54は延長部材57及びばね受け59の間に位置し、コイルばね54の上下端部は延長部材57及びばね受け59に夫々接触する。コイルばね54は延長部材57及びドローバー53を上方に付勢する。
An
複数のベアリング55が主軸51下部の外側に嵌まっており、主軸51を軸回りに回転可能に支持する。主軸51上部の外側に非装着筒56が嵌まっている。非装着筒56の下端部にフランジ56aが設けてある。非装着筒56は延長部材57の径方向外側に位置する。
A plurality of
主軸51上部に、軸方向に伸びた二つの長円孔(図示略)が設けてある。二つの長円孔は径方向に対向する。延長部材57に径方向に貫通したピン孔57aが設けてある。ピン孔57aは長円孔に対応した位置にある。ピン58が長円孔及びピン孔57aに挿入してあり、ピン58の両端部は非装着筒56に連結する。
Two oblong holes (not shown) extending in the axial direction are provided in the upper part of the
ローラ33cがレバー71のカム面71aを押し、レバー71はピン58を介して非装着筒56を下方に押す。レバー71がフランジ56aを下方に押した場合、コイルばね54の付勢力に抗して、ドローバー53は下方に移動する。
The
主軸51の下端部にチャック機構52が設けてある。チャック機構52に装着した工具を交換する場合、主軸ヘッド5は交換位置まで上昇し、ドローバー53はレバー71がフランジ56aを下方に押すことで下降し、コイルばね54は短縮し、チャック機構52は工具の保持を解除する。保持を解除した工具80をアーム61は把持する。マガジンモータ64(図4参照)が駆動して、工具マガジン60は回転し、別の工具80を把持したアーム61を割りだす。主軸ヘッド5は下降し、レバー71はフランジ56aの押し下げを解除し、コイルばね54によってドローバー53は上方に移動し、チャック機構52は別の工具を保持する。
A
工作機械100は制御装置90を備える。図4は制御装置90の構成を略示するブロック図である。制御装置90は、CPU91、記憶部92、RAM93及び入出力インタフェース94を備える。記憶部92は書き換え可能なメモリであり、例えばEPROM、EEPROM等である。記憶部92はワークを加工する加工プログラムを記憶する。制御装置90は記憶部92に記憶した制御プログラムに基づいて、工作機械を制御する。制御プログラムは記憶媒体、例えばCD−ROM、HDD(図示略)に記憶することができ、読取装置又はネットワークを介して、記憶媒体から記憶部92に格納することができる。制御装置90は予め制御プログラムを格納したROMを備えてもよい。制御装置90はCPU91に代えてロジック回路、例えばFPGAを備えてもよい。
The
作業者が操作部7を操作した場合、操作部7から入出力インタフェース94に信号が入力する。操作部7は例えばキーボード、ボタン、タッチパネル等である。入出力インタフェース94は表示部8に信号を出力する。表示部8は文字、図形、記号等を表示する。表示部8は例えば液晶表示パネルである。
When the operator operates the operation unit 7, a signal is input from the operation unit 7 to the input /
制御装置90は、X軸モータ23に対応したX軸制御回路95、サーボアンプ95a、微分器23b及び電流検出器95bを備える。X軸モータ23はエンコーダ23aを備える。X軸制御回路95はCPU91からの指令に基づいて、電流量を示す命令をサーボアンプ95aに出力する。サーボアンプ95aは前記命令を受け、X軸モータ23に駆動電流を出力する。
The
エンコーダ23aはX軸制御回路95に位置フィードバック信号を出力する。X軸制御回路95は位置フィードバック信号に基づいて、位置のフィードバック制御を実行する。
The
エンコーダ23aは微分器23bに位置フィードバック信号を出力し、微分器23bは位置フィードバック信号を速度フィードバック信号に変換して、X軸制御回路95に出力する。X軸制御回路95は、速度フィードバック信号に基づいて、速度のフィードバック制御を実行する。
The
サーボアンプ95aが出力した駆動電流の値を電流検出器95bが検出する。電流検出器95bは駆動電流の値をX軸制御回路95にフィードバックする。X軸制御回路95は駆動電流の値に基づいて、電流制御を実行する。
The
制御装置90はY軸モータ13に対応したY軸制御回路96、サーボアンプ96a、微分器13b、電流検出器96bを備え、Y軸モータ13はエンコーダ13aを備える。Y軸制御回路96、サーボアンプ96a、微分器13b、Y軸モータ13、エンコーダ13a、電流検出器96bはX軸のものと同様であり、その説明を省略する。
The
制御装置90はZ軸モータ33に対応したZ軸制御回路97、サーボアンプ97a、電流検出器97b、微分器33bを備える。Z軸モータ33はエンコーダ33aを備える。Z軸制御回路97、サーボアンプ97a、微分器33b、Z軸モータ33、エンコーダ33a、電流検出器97bはX軸のものと同様であり、その説明を省略する。
The
制御装置90はマガジンモータ64に対応したマガジン制御回路98、サーボアンプ98a、電流検出器98b、微分器64bを備える。マガジンモータ64はエンコーダ64aを備える。マガジン制御回路98、サーボアンプ98a、微分器64b、マガジンモータ64、エンコーダ64a、電流検出器98bはX軸のものと同様であり、その説明を省略する。
The
制御装置90は主軸モータ6に対応した主軸制御回路79、サーボアンプ79a、電流検出器79b、微分器6bを備える。主軸モータ6はエンコーダ6aを備える。主軸制御回路79、サーボアンプ79a、微分器6b、主軸モータ6、エンコーダ6a、電流検出器79bはX軸のものと同様であり、その説明を省略する。
The
図5及び図6は、工具交換時のばね抵抗増加及び劣化検出処理を説明するフローチャート、図7は、コイルバネ54の抵抗が増加した場合における主軸ヘッド5の上下位置とZ軸モータ33の駆動電流値の関係を示す表、図8は、コイルバネ54が劣化した場合における主軸ヘッド5の上下位置とZ軸モータ33の駆動電流値の関係を示す表、図9は、コイルバネ54の抵抗が増加し且つコイルバネ54が劣化した場合における主軸ヘッド5の上下位置とZ軸モータ33の駆動電流値の関係を示す表である。図7〜図9において、縦軸Iは駆動電流値を示し、横軸Zは主軸ヘッド5の上下位置を示す。破線は初期の駆動電流値を示し、実線は検出時の駆動電流値を示す。図7A、図8A及び図9Aは主軸ヘッド5の上昇時の駆動電流値を示し、図7B、図8B及び図9Bは主軸ヘッド5の下降時の駆動電流値を示す。
5 and 6 are flowcharts for explaining the spring resistance increase and deterioration detection process at the time of tool replacement, and FIG. 7 is the vertical position of the
Z軸モータ33に外部から負荷がかかると、速度変化が生じる。速度変化は、位置フィードバック信号と速度フィードバック信号により検出する。Z軸制御回路97は、検出した速度変化を元に戻すために駆動電力を制御する。故に、制御装置90は、フィードバック制御時に、Z軸モータ33にかかる負荷に応じて駆動電流を制御するので、負荷に相関する駆動電流に基づき、コイルバネ54のばね力を検出する。
レバー71はカム面71aの形状に応じて、ピン58を操作する。このとき、コイルバネ54のバネ力はピン58を介してレバー71に伝わり、レバー71のカム面71aとローラ33cが作用する点において、上下方向の力が発生する。故に、Z軸モータ33に負荷が発生し、コイルバネ54のばね力を検出できる。
When an external load is applied to the Z-
The
カム面71aは傾斜部71cと直線部71dを有する。ローラ33cが傾斜部71cを摺動すると、レバー71は回転軸71bを中心に反時計周りに回転し、ピン58と係合する。その後、ローラ33cが直線部71dを摺動する時、カム面71aとローラ33cが作用する点において、上下方向の力は発生しない。故にZ軸モータ33に負荷が発生しない。
The
制御装置90のCPU91は、主軸ヘッド5が上昇し且つ主軸ヘッド5の位置が位置Za以上か否か判定する(ステップS1)。主軸ヘッド5が上昇し且つ主軸ヘッド5の位置が位置Za以上でない場合(ステップS1:NO)、CPU91はステップS1に処理を戻す。主軸ヘッド5が上昇し且つ主軸ヘッド5の位置が位置Za以上の場合(ステップS1:YES)、CPU91は、上下方向において主軸ヘッド5が位置Zaと位置Zb(Za<Zb)の間、即ち第一区間に存在するか否かを判定する(ステップS2)。第一区間はローラ33cがカム面71aの傾斜部71cを摺動する区間に対応する。
The
主軸ヘッド5が第一区間に存在する場合(ステップS2:YES)、CPU91は電流検出器97bにて駆動電流値を検出し(ステップS3)、ステップS2に処理を戻す。主軸ヘッド5が第一区間に存在する間、CPU91は駆動電流値を継続して検出し、記憶する。主軸ヘッド5が第一区間に存在しない場合(ステップS2:NO)、即ち、主軸ヘッド5が位置Zbよりも高い位置に移動した場合、CPU91はステップS3にて検出した駆動電流値に基づいて、第一区間における最大駆動電流値U1を決定する(ステップS4)。CPU91は、上下方向において主軸ヘッド5の位置が位置Zc以上且つ主軸ヘッド5が位置Zcと位置Zd(Zb<Zc<Zd)の間、即ち第二区間に存在するか否かを判定する(ステップS5)。第二区間は、ローラ33cがカム面71aの直線部71dを摺動する区間に対応する。
なお、カム面71aの直線部71dに対応する区間は厳密に示すとZb〜Zdとなるが、Zb〜Zcの区間は、速度変化が大きく駆動電流値が不安定になる恐れがあるため除外し、駆動電流値が安定するZc〜Zdを採用した。
When the
Strictly speaking, the section corresponding to the
主軸ヘッド5が第二区間に存在する場合(ステップS5:YES)、CPU91は電流検出器97bにて駆動電流値を検出し(ステップS6)、ステップS5に処理を戻す。主軸ヘッド5が第二区間に存在する間、CPU91は駆動電流値を継続して検出し、記憶する。主軸ヘッド5の位置が位置Za以上且つ第二区間に存在しない場合(ステップS5:NO)、即ち、主軸ヘッド5が位置Zdよりも高い位置に移動した場合、CPU91はステップS6にて検出した駆動電流値に基づいて、第二区間における駆動電流値の平均U2を演算する(ステップS7)。
When the
CPU91は主軸ヘッド5が下降しているか否かを判定する(ステップS8)。主軸ヘッド5が下降していない場合(ステップS8:NO)、ステップS8に処理を戻す。主軸ヘッド5が下降している場合(ステップS8:YES)、CPU91は、主軸ヘッド5が第二区間に存在するか否かを判定する(ステップS9)。
The
主軸ヘッド5が第二区間に存在する場合(ステップS9:YES)、CPU91は電流検出器97bにて駆動電流値を検出し(ステップS10)、ステップS9に処理を戻す。主軸ヘッド5が第二区間に存在する間、CPU91は駆動電流値を継続して検出し、記憶する。主軸ヘッド5が第二区間に存在しない場合(ステップS9:NO)、即ち、主軸ヘッド5が位置Zcよりも低い位置に移動した場合、CPU91はステップS10にて検出した駆動電流値に基づいて、第二区間における駆動電流値の平均D2を演算する(ステップS11)。その後、主軸ヘッド5の位置が位置Zb以下になるまで待機する(ステップS12:NO)。主軸ヘッド5の位置が位置Zb以下の場合(ステップS12:YES)、CPU91は、主軸ヘッド5が第一区間に存在するか否かを判定する(ステップS13)。
When the
主軸ヘッド5が第一区間に存在する場合(ステップS13:YES)、CPU91は電流検出器97bにて駆動電流値を検出し(ステップS14)、ステップS13に処理を戻す。主軸ヘッド5が第一区間に存在しない場合(ステップS13:NO)、CPU91はステップS14にて検出した駆動電流値に基づいて、第一区間における最大駆動電流値D1を決定する(ステップS15)。
When the
CPU91は、上昇時の最大駆動電流値U1及び駆動電流値平均U2の差分が、予め定めた第一閾値以上であるか否かを判定する(ステップS16)。上昇時の最大駆動電流値U1及び駆動電流値平均U2の差分が、予め定めた第一閾値以上である場合(ステップS16:YES、図7A参照)、CPU91はコイルばね54の抵抗増加を報知する(ステップS17)。例えば表示部8にコイルばね54の抵抗増加を表示する。ランプ又はブザーを設けて、ランプを点灯するか、又はブザーを鳴らしてもよい。図7Aにおいて、値Aは、第一閾値及び駆動電流値平均U2の和に対応する。最大駆動電流値U1及び駆動電流値平均U2の差分が、予め定めた第一閾値以上である場合、最大駆動電流値U1は値A以上である。
The
上昇時の最大駆動電流値U1及び駆動電流値平均U2の差分が、予め定めた第一閾値未満である場合(ステップS16:NO)、又はステップS17で抵抗増加を報知した後、CPU91は、上昇時の最大駆動電流値U1及び駆動電流値平均U2の差分が第一閾値よりも小さい第二閾値以下であるか否かを判定する(ステップS18)。上昇時の最大駆動電流値U1及び駆動電流値平均U2の差分が第二閾値以下である場合(ステップS18:YES、図8A参照)、CPU91はコイルばね54の劣化を報知する(ステップS19)。例えば表示部8にコイルばね54の劣化を表示する。ランプ又はブザーを設けて、ランプを点灯するか、又はブザーを鳴らしてもよい。図8Aにおいて、値Bは、第二閾値及び駆動電流値平均U2の和に対応する。最大駆動電流値U1及び駆動電流値平均U2の差分が、第二閾値以下である場合、最大駆動電流値U1は値B以下である。
When the difference between the maximum drive current value U1 and the average drive current value U2 at the time of increase is less than a predetermined first threshold (step S16: NO), or after notifying the increase in resistance at step S17, the
上昇時の最大駆動電流値U1及び駆動電流値平均U2の差分が、第二閾値以下でない場合(ステップS18:NO)、又はステップS19で劣化を報知した後、CPU91は、下降時の最大駆動電流値D1及び駆動電流値平均D2の差分が第二閾値よりも小さい第三閾値以下であるか否かを判定する(ステップS20)。
When the difference between the maximum drive current value U1 at the time of increase and the average drive current value U2 is not less than the second threshold value (step S18: NO), or after notifying the deterioration at step S19, the
下降時の最大駆動電流値D1及び駆動電流値平均D2の差分が第三閾値以下である場合(ステップS20:YES、図9B参照)、CPU91はコイルばね54の抵抗増加及び劣化を報知し(ステップS21)、処理を終了する。例えば表示部8にコイルばね54の抵抗増加及び劣化を表示する。ランプ又はブザーを設けて、ランプを点灯するか、又はブザーを鳴らしてもよい。下降時の最大駆動電流値D1及び駆動電流値平均D2の差分が第三閾値以下でない場合(ステップS20:NO)、CPU91は処理を終了する。図9Bにおいて、値Cは、第三閾値及び駆動電流値平均D2の和に対応する。最大駆動電流値D1及び駆動電流値平均D2の差分が、第三閾値以下である場合、最大駆動電流値D1は値C以下である。
When the difference between the maximum drive current value D1 and the average drive current value D2 during the descent is equal to or less than the third threshold (step S20: YES, see FIG. 9B), the
実施の形態1に係る工作機械にあっては、主軸ヘッド5が上昇している場合の第一差分、又は、主軸ヘッドが下降している場合の第二差分に基づいて、コイルばね54にて発生した抵抗が初期の抵抗よりも増加したか否かを判定し、摩耗粉によるコイルばね54の抵抗の増加の有無を判定することができる。
In the machine tool according to the first embodiment, the
また第一差分が第一閾値以上である場合、付勢部材の抵抗が増加したと判定する。また第一差分が第二閾値以下である場合、付勢部材が劣化したと判定する。また第二差分が第三閾値以下である場合、付勢部材の抵抗が増加し且つ付勢部材が劣化したと判定する。 If the first difference is equal to or greater than the first threshold, it is determined that the resistance of the biasing member has increased. When the first difference is equal to or smaller than the second threshold value, it is determined that the urging member has deteriorated. When the second difference is equal to or smaller than the third threshold value, it is determined that the resistance of the biasing member has increased and the biasing member has deteriorated.
(実施の形態2)
以下本発明を実施の形態2に係る工作機械を示す図面に基づいて説明する。図10は、コイルバネ54の抵抗が増加した場合における主軸ヘッド5の上下位置とZ軸モータ33の駆動電流値の関係を示す表、図11は、コイルバネ54が劣化した場合における主軸ヘッド5の上下位置とZ軸モータ33の駆動電流値の関係を示す表、図12は、コイルバネ54の抵抗が増加し且つコイルバネ54が劣化した場合における主軸ヘッド5の上下位置とZ軸モータ33の駆動電流値の関係を示す表である。図10〜図12において、縦軸Iは駆動電流値を示し、横軸Zは主軸ヘッド5の上下位置を示す。破線は初期の駆動電流値を示し、実線は検出時の駆動電流値を示す。図10A、図11A及び図12Aは主軸ヘッド5の上昇時の駆動電流値を示し、図10B、図11B及び図12Bは主軸ヘッド5の下降時の駆動電流値を示す。
(Embodiment 2)
Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings showing a machine tool according to a second embodiment. FIG. 10 is a table showing the relationship between the vertical position of the
図10に示すように、コイルバネ54の抵抗が増加した場合、電流検出時において、上昇時の最大駆動電流値U1は初期状態よりもa大きく、下降時の最大駆動電流値D1は初期状態よりもb小さい。図11に示すように、コイルバネ54が劣化した場合、電流検出時において、上昇時の最大駆動電流値U1は初期状態よりもc小さく、下降時の最大駆動電流値D1は初期状態よりもd小さい。図12に示すように、コイルバネ54の抵抗が増加し且つコイルバネ54が劣化した場合、電流検出時において、上昇時の最大駆動電流値U1は初期状態よりもa−c大きく、下降時の最大駆動電流値D1は初期状態よりもb+d小さい。
As shown in FIG. 10, when the resistance of the
図13は、上昇時の最大駆動電流値U1及び駆動電流値平均U2の差分(U1−U2)、下降時の最大駆動電流値D1及び駆動電流値平均D2の差分(D1−D2)、U1−U2とD1−D2の平均X、(U1−U2)−X、(D1−D2)−Xの関係を示す表である。左端欄の「初期」は初期状態を示し、「劣化」は、コイルバネ54が劣化した場合を示し、「抵抗」はコイルばね54の抵抗が増加した場合を示し、「劣化+抵抗」は、コイルばね54が劣化し且つコイルばね54の抵抗が増加した場合を示す。図13において、初期のU1−U2及びD1−D2を100とする。図13において、a=b=c=d=30とし、第四閾値を20とし、第五閾値を−20とし、第六閾値を75とする。
FIG. 13 shows the difference (U1-U2) between the maximum drive current value U1 and the drive current value average U2 when rising, the difference (D1-D2) between the maximum drive current value D1 and the drive current value average D2 when falling, U1- It is a table | surface which shows the relationship of the average X of U2 and D1-D2, (U1-U2) -X, (D1-D2) -X. “Initial” in the left end column indicates an initial state, “Deterioration” indicates a case where the
図13において、(U1−U2)−X≧第四閾値である場合、コイルばね54は劣化し、(D1−D2)−X≦第五閾値である場合、コイルばね54の抵抗は増加し、X≦第六閾値である場合、コイルばね54が劣化し且つコイルばね54の抵抗が増加している。各閾値は所定の次期、例えば工場出荷時、メンテナンスで部品交換時に最大駆動電流値U1、D1を決定した後、その電流値に基づいて決定する。
In FIG. 13, when (U1-U2) -X ≧ fourth threshold value, the
図14及び図15は、工具交換時のばね抵抗増加及び劣化検出処理を説明するフローチャートである。制御装置90のCPU91は、主軸ヘッド5が上昇し且つ主軸ヘッド5の位置が位置Za以上か否か判定する(ステップS31)。主軸ヘッド5が上昇し且つ主軸ヘッド5の位置が位置Za以上でない場合(ステップS31:NO)、CPU91はステップS31に処理を戻す。主軸ヘッド5が上昇し且つ主軸ヘッド5の位置が位置Za以上である場合(ステップS31:YES)、CPU91は、上下方向において主軸ヘッド5が第一区間に存在するか否かを判定する(ステップS32)。
FIG. 14 and FIG. 15 are flowcharts for explaining the spring resistance increase and deterioration detection process during tool replacement. The
主軸ヘッド5が第一区間に存在する場合(ステップS32:YES)、CPU91は電流検出器97bにて駆動電流値を検出し(ステップS33)、ステップS32に処理を戻す。主軸ヘッド5が第一区間に存在する間、CPU91は駆動電流値を継続して検出し、記憶する。主軸ヘッド5が第一区間に存在しない場合(ステップS32:NO)、即ち、主軸ヘッド5が位置Zbよりも高い位置に移動した場合、CPU91はステップS33にて検出した駆動電流値に基づいて、第一区間における最大駆動電流値U1を決定する(ステップS34)。CPU91は、上下方向において主軸ヘッド5の位置が位置Zc以上且つ主軸ヘッド5が位置Zcと位置Zd(Zb<Zc<Zd)の間、即ち第二区間に存在するか否かを判定する(ステップS35)。
When the
主軸ヘッド5が第二区間に存在する場合(ステップS35:YES)、CPU91は電流検出器97bにて駆動電流値を検出し(ステップS36)、ステップS35に処理を戻す。主軸ヘッド5が第二区間に存在する間、CPU91は駆動電流値を継続して検出し、記憶する。主軸ヘッド5の位置が位置Za以上且つ第二区間に存在しない場合(ステップS35:NO)、即ち、主軸ヘッド5が位置Zdよりも高い位置に移動した場合、CPU91はステップS36にて検出した駆動電流値に基づいて、第二区間における駆動電流値の平均U2を演算する(ステップS37)。
When the
CPU91は主軸ヘッド5が下降しているか否かを判定する(ステップS38)。主軸ヘッド5が下降していない場合(ステップS38:NO)、ステップS38に処理を戻す。主軸ヘッド5が下降している場合(ステップS38:YES)、CPU91は、主軸ヘッド5が第二区間に存在するか否かを判定する(ステップS39)。
The
主軸ヘッド5が第二区間に存在する場合(ステップS39:YES)、CPU91は電流検出器97bにて駆動電流値を検出し(ステップS40)、ステップS39に処理を戻す。主軸ヘッド5が第二区間に存在する間、CPU91は駆動電流値を継続して検出し、記憶する。主軸ヘッド5が第二区間に存在しない場合(ステップS39:NO)、即ち、主軸ヘッド5が位置Zcよりも低い位置に移動した場合、CPU91はステップS40にて検出した駆動電流値に基づいて、第二区間における駆動電流値の平均D2を演算する(ステップS41)。その後、主軸ヘッド5の位置が位置Zb以下になるまで待機する(ステップS42:NO)。主軸ヘッド5の位置が位置Zb以下の場合(ステップS42:YES)、CPU91は、主軸ヘッド5が第一区間に存在するか否かを判定する(ステップS43)。
When the
主軸ヘッド5が第一区間に存在する場合(ステップS43:YES)、CPU91は電流検出器97bにて駆動電流値を検出し(ステップS44)、ステップS43に処理を戻す。主軸ヘッド5が第一区間に存在しない場合(ステップS43:NO)、CPU91はステップS44にて検出した駆動電流値に基づいて、第一区間における最大駆動電流値D1を決定する(ステップS45)。
When the
CPU91は、第一差分(U1−U2)と第二差分(D1−D2)の平均Xを演算し(ステップS46)、第一差分と平均Xの差分(第三差分)が第四閾値以上であるか否かを判定する(ステップS47)。第一差分と平均Xの差分が第四閾値以上でない場合(ステップS47:NO)、第二差分と平均Xの差分(第四差分)が第五閾値以下であるか否かを判定する(ステップS48)。第一差分と平均Xの差分が第四閾値以上である場合(ステップS47:YES)、又は第二差分と平均Xの差分が第五閾値以下である場合(ステップS48:YES)、CPU91はコイルばね54の抵抗増加を報知する(ステップS49)。
The
ステップS49の処理後、又は第二差分と平均Xの差分が第五閾値以下でない場合(ステップS48:NO)、CPU91は、平均Xが第六閾値以下であるか否かを判定する(ステップS50)。平均Xが第六閾値以下である場合(ステップS50:YES)、CPU91はコイルばね54の劣化を報知し(ステップS51)、処理を終了する。平均Xが第六閾値以下でない場合(ステップS50:NO)、CPU91は処理を終了する。
After the process of step S49, or when the difference between the second difference and the average X is not less than or equal to the fifth threshold (step S48: NO), the
実施の形態2はステップS47及びステップS48の二つのステップを実行しているが、ステップS47又はステップS48のいずれか一方のみを実行してもよい。第一差分と平均Xの差分が第四閾値以上である場合(ステップS47:YES)、又は第二差分と平均Xの差分が第五閾値以下である場合(ステップS48:YES)、CPU91はコイルばね54の抵抗増加を報知してもよい(ステップS49)。また第一差分と平均Xの差分が第四閾値以上でない場合(ステップS47:NO)又は第二差分と平均Xの差分が第五閾値以下でない場合(ステップS48:NO)にステップS50に処理を進めてもよい。
In the second embodiment, two steps of step S47 and step S48 are executed, but only one of step S47 or step S48 may be executed. When the difference between the first difference and the average X is equal to or greater than the fourth threshold (step S47: YES), or when the difference between the second difference and the average X is equal to or less than the fifth threshold (step S48: YES), the
実施の形態2に係る工作機械にあっては、第一差分(U1−U2)及び第二差分(D1−D2)の平均Xを演算し、第一差分と前記平均Xの差分である第三差分が第四閾値以上であるか、又は、第二差分と前記平均Xの差分である第四差分が第四閾値よりも小さい第五閾値以下である場合、コイルばね54の抵抗が増加したと判定する。
In the machine tool according to the second embodiment, the average X of the first difference (U1-U2) and the second difference (D1-D2) is calculated, and a third that is the difference between the first difference and the average X is calculated. If the difference is greater than or equal to the fourth threshold, or if the fourth difference, which is the difference between the second difference and the average X, is less than or equal to the fifth threshold smaller than the fourth threshold, the resistance of the
また前記平均Xが前記第五閾値よりも大きい第六閾値以下である場合、前記コイルばね54が劣化したと判定する。
Further, when the average X is equal to or smaller than the sixth threshold value that is larger than the fifth threshold value, it is determined that the
実施の形態1及び2は、主軸ヘッド5が上下に移動する縦型工作機械について述べているが、実施の形態1及び2の構成は、主軸ヘッドが左右又は前後に移動する横型工作機械にも適用可能である。実施の形態1及び2は、工具交換指令で工具マガジンが回転しない例を示したが、工具マガジンが回転する場合は、主軸ヘッドの下降を実行する前に、工具マガジン回転指令を実行する。また、工具交換指令がある度に工具交換時のばね抵抗増加及び劣化検出処理を実行する必要はなく、電源投入時、休憩時間時等、所定の時間に実行するようにしてもよい。
Although the first and second embodiments describe a vertical machine tool in which the
5 主軸ヘッド
51 主軸
53 ドローバー
54 コイルばね(付勢部材)
33 Z軸モータ(モータ)
33c ローラ(移動機構)
71 レバー(移動機構)
71a カム面(移動機構)
90 制御装置
97b 電流検出器(検出部)
5
33 Z-axis motor (motor)
33c Roller (movement mechanism)
71 Lever (movement mechanism)
71a Cam surface (moving mechanism)
90
Claims (8)
前記制御装置は、
前記主軸ヘッドが前記工具マガジン側に移動している場合に、前記工具を交換する移動方向の第一区間にて検出した前記モータのマガジン側移動時最大電流値と、前記主軸ヘッドが前記工具マガジン側に移動している場合に、前記第一区間よりも前記工具マガジン側の第二区間にて検出した前記モータのマガジン側移動時平均電流値との第一差分、又は、前記主軸ヘッドがワーク側に移動している場合に、前記第一区間にて検出した前記モータのワーク側移動時最大電流値と、前記主軸ヘッドがワーク側に移動している場合に、前記第二区間にて検出した前記モータのワーク側移動時平均電流値との第二差分に基づいて、前記付勢部材にて発生した抵抗が初期の抵抗よりも増加したか否かを判定する判定部
を備えることを特徴とする工作機械。 A spindle for mounting a tool for machining a workpiece, a tool magazine for storing a plurality of tools, a spindle head that rotatably supports the spindle and moves the spindle to the tool magazine side and the workpiece side, and the spindle head A motor that moves the motor, a detection unit that detects a current value of the motor, a draw bar that is attached to and detached from the spindle at one end, and an inner side of the spindle An urging member for urging the draw bar, and a moving mechanism for moving the draw bar toward one end of the draw bar against the urging force of the urging member when the spindle head moves toward the tool magazine. And a machine tool comprising a control device for controlling the motor,
The controller is
When the spindle head is moved to the tool magazine side, the maximum current value at the time of movement of the motor on the magazine side detected in the first section in the movement direction for exchanging the tool, and the spindle head is the tool magazine A first difference from the average current value during movement of the motor on the magazine side detected in the second section on the tool magazine side relative to the first section, or when the spindle head is a workpiece Detected in the first section, and detected in the second section when the spindle head is moving to the workpiece side. A determination unit configured to determine whether or not the resistance generated in the biasing member has increased from an initial resistance based on a second difference from the average current value during movement of the motor on the workpiece side. Machine tool .
を特徴とする請求項1に記載の工作機械。 The machine tool according to claim 1, wherein the determination unit includes a first determination unit that determines that the resistance has increased when the first difference is greater than or equal to a first threshold value.
前記第一差分が前記第一閾値よりも小さい第二閾値以下である場合、前記付勢部材が劣化したと判定する第二判定部を備えること
を特徴とする請求項2に記載の工作機械。 The controller is
The machine tool according to claim 2, further comprising a second determination unit that determines that the biasing member has deteriorated when the first difference is equal to or less than a second threshold value that is smaller than the first threshold value.
前記第二差分が前記第二閾値よりも小さい第三閾値以下である場合、前記抵抗が増加し且つ前記付勢部材が劣化したと判定する第三判定部を備えること
を特徴とする請求項3に記載の工作機械。 The determination unit
4. A third determination unit that determines that the resistance increases and the urging member has deteriorated when the second difference is equal to or less than a third threshold value that is smaller than the second threshold value. The machine tool described in 1.
前記第一差分及び第二差分の平均を演算する演算部を備え、
前記判定部は、
前記第一差分と前記平均の差分である第三差分が第四閾値以上であるか、又は、前記第二差分と前記平均の差分である第四差分が第四閾値よりも小さい第五閾値以下である場合、前記抵抗が増加したと判定する第四判定部を備えること
を特徴とする請求項1から4のいずれか一つに記載の工作機械。 The controller is
An arithmetic unit that calculates an average of the first difference and the second difference;
The determination unit
The third difference, which is the difference between the first difference and the average, is greater than or equal to a fourth threshold, or the fourth difference, which is the difference between the second difference and the average, is less than or equal to a fifth threshold that is smaller than the fourth threshold. If there is, a machine tool according to any one of claims 1 to 4, further comprising a fourth determination unit that determines that the resistance has increased.
前記平均が第六閾値以下である場合、前記付勢部材が劣化したと判定する第五判定部を備えること
を特徴とする請求項5に記載の工作機械。 The controller is
The machine tool according to claim 5, further comprising a fifth determination unit that determines that the urging member has deteriorated when the average is equal to or less than a sixth threshold value.
前記主軸ヘッドが前記工具マガジン側に移動している場合に、前記工具を交換する移動方向の第一区間にて検出した前記モータのマガジン側移動時最大電流値と、前記主軸ヘッドが前記工具マガジン側に移動している場合に、前記第一区間よりも前記工具マガジン側の第二区間にて検出した前記モータのマガジン側移動時平均電流値との第一差分、又は、前記主軸ヘッドがワーク側に移動している場合に、前記第一区間にて検出した前記モータのワーク側移動時最大電流値と、前記主軸ヘッドがワーク側に移動している場合に、前記第二区間にて検出した前記モータのワーク側移動時平均電流値との第二差分に基づいて、前記付勢部材にて発生した抵抗が初期の抵抗よりも増加したか否かを判定すること
を特徴とする制御方法。 In a control method of a machine tool that detects a current value of a motor that moves a spindle head that moves a spindle to a tool magazine side and a workpiece side, and biases a draw bar that attaches and detaches a tool at one end by a biasing member.
When the spindle head is moved to the tool magazine side, the maximum current value at the time of movement of the motor on the magazine side detected in the first section in the movement direction for exchanging the tool, and the spindle head is the tool magazine A first difference from the average current value during movement of the motor on the magazine side detected in the second section on the tool magazine side relative to the first section, or when the spindle head is a workpiece Detected in the first section, and detected in the second section when the spindle head is moving to the workpiece side. And determining whether or not the resistance generated by the biasing member has increased from an initial resistance based on a second difference from the average current value during movement of the motor on the workpiece side. .
前記主軸ヘッドが前記工具マガジン側に移動している場合に、前記工具を交換する移動方向の第一区間にて検出した前記モータのマガジン側移動時最大電流値と、前記主軸ヘッドが前記工具マガジン側に移動している場合に、前記第一区間よりも前記工具マガジン側の第二区間にて検出した前記モータのマガジン側移動時平均電流値との第一差分、又は、前記主軸ヘッドがワーク側に移動している場合に、前記第一区間にて検出した前記モータのワーク側移動時最大電流値と、前記主軸ヘッドがワーク側に移動している場合に、前記第二区間にて検出した前記モータのワーク側移動時平均電流値との第二差分に基づいて、前記付勢部材にて発生した抵抗が初期の抵抗よりも増加したか否かを判定する
処理を実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。 Executed by the machine tool controller that detects the current value of the motor that moves the spindle head that moves the spindle to the tool magazine side and workpiece side, and biases the draw bar that attaches and detaches the tool at one end by the biasing member. A possible computer program,
When the spindle head is moved to the tool magazine side, the maximum current value at the time of movement of the motor on the magazine side detected in the first section in the movement direction for exchanging the tool, and the spindle head is the tool magazine The first difference from the average current value at the time of movement on the magazine side of the motor detected in the second section on the tool magazine side than the first section, or when the spindle head is a workpiece Detected in the first section, and detected in the second section when the spindle head is moving to the workpiece side. And determining whether or not the resistance generated in the biasing member has increased from the initial resistance based on a second difference from the average current value during movement of the motor on the workpiece side. Comp Computer program.
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