[发明专利]数控装置和数控方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在具有用夹持弹簧的弹力将工具保持件保持在主轴上的拉杆(drawbar)的机床中对工具保持件的安装状态进行检测的数控装置和数控方法。

背景技术

以往，机床包括拉杆和松开操作机构。拉杆可沿轴向移动地设置在机床的主轴上。拉杆用夹持弹簧的弹力将工具保持件保持在主轴上。松开操作机构克服夹持弹簧的弹力将拉杆朝下推压。通过松开操作机构将拉杆朝下推压，拉杆下部的保持部变成可以张开的形态，从而被保持的工具保持件脱开。在拉杆被朝下推压的状态下将要更换的工具保持件的上部插入保持部后，中止拉杆的朝下推压。拉杆通过夹持弹簧的弹力(恢复力)的作用而朝上方移动。因此，保持部夹着工具保持件的上部而将其拉入，对工具保持件予以保持。

机床一旦在工具更换出现失败时便无法正常进行加工。例如，有时会出现在未加工出螺纹底孔的状态下攻螺纹的情况。在上述情况下，存在攻螺纹工具与工件碰撞、使攻螺纹工具折断的问题。为了应对上述问题，在例如日本特许公开2004年第169869号公报中公开了一种对主轴上是否安装了工具保持件进行判定的控制装置。该控制装置用位置传感器来检测拉杆的移动位置，并对是否安装了工具保持件进行判断。

由于以往的控制装置是通过检测拉杆的位置来判断工具保持件的安装、未安装的，因此需要设置位置传感器。在以往的控制装置中，一旦位置传感器的安装产生误差，便会在判断工具保持件的安装、未安装时产生误差，因此，存在判断的可靠性差的缺点。

以往的控制装置只能判断工具保持件的安装和未安装这两种状态，存在当工具保持件以不完全的状态进行了安装时也会判断为以完全的状态进行了安装的问题。尤其是在工具保持件以不完全的状态进行了安装时，存在螺纹底孔的深度不同的问题。在工具保持件以不完全的状态进行了安装时，主轴与工具保持件之间产生间隙，加工在工具倾斜了的状态下进行，因此，存在孔径精度变差的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可提高对工具保持件安装状态的判断的可靠性、并可高精度地判断工具保持件的安装、未安装和不完全安装这些各种形态的机床的数控装置和数控方法。

已经知道，可使用作用于松开操作机构的力来检测主轴头部上是否安装了工具保持件。另外，还已经知道，除了工具保持件的安装和未安装之外，通过检测作用于松开操作机构的力还可判断工具保持件的不完全安装。

着眼于上述方面的技术方案1的数控装置是一种机床的数控装置，所述机床包括：可旋转地设于主轴头部的主轴；具有夹持弹簧、并用该夹持弹簧的弹力将工具保持件保持在所述主轴上的拉杆；以及克服所述夹持弹簧的弹力来解除被所述拉杆保持在所述主轴上的所述工具保持件的保持状态的松开操作机构，所述数控装置设有：对作用于所述松开操作机构的力的至少一部分进行检测的检测部；以及根据所述检测部检测出的力来判断在所述主轴上是否正常安装了所述工具保持件的判断部。

在松开操作机构操作拉杆时，夹持弹簧的弹力产生变化。在主轴上正常安装了工具保持件时、不完全地安装了工具保持件时(不完全安装)、以及没有安装工具保持件时(未安装)，力对松开操作机构的作用形态不同。

在上述技术方案1的数控装置中，检测部对作用于松开操作机构的力的至少一部分进行检测。判断部根据检测部检测出的力来判断在所述主轴上是否正常安装了工具保持件、或不完全地安装了工具保持件、或没有安装工具保持件。与使用检测拉杆位置用的位置传感器时不同，可提高对工具保持件安装状态的判断的可靠性。数控装置不仅可高精度地判断工具保持件的安装、未安装，还可高精度地判断不完全安装。

在技术方案2的数控装置中，在所述判断部判断为在所述主轴上未正常安装所述工具保持件时，所述机床的加工动作因停止控制部的作用而停止。

因此，数控装置可防止加工不良的发生。在没有安装工具保持件时，不会执行机床的加工动作。因此，数控装置可防止在没有工具的状态下无效地执行加工动作。反过来说，数控装置仅在正常安装了工具保持件的状态下执行加工动作。

在技术方案3的数控装置中，还包括用于使所述主轴头部移动的致动器，该致动器兼作使所述松开操作机构动作的驱动机构，所述检测部使用在所述致动器使所述松开操作机构动作时作用于所述致动器的负载来检测出所述力的至少一部分。

在致动器使松开操作机构动作时，夹持弹簧的弹力等力作为负载而作用在致动器上。因此，若检测出作用于致动器的负载，则可简单地检测出作用于松开操作机构的力。由于数控装置可利用已有的致动器来检测出作用于松开操作机构的力，因此可简化结构。