[实用新型]工具重心位置推断装置及机床

说明书

技术领域

本实用新型涉及推断工具的重心位置的工具重心位置推断装置与使用所推断的工具重心位置的机床。

背景技术

以往，已知具有根据所安装的工具的重量改变工具更换装置的动作速度的功能的机床。在这种机床中，通过利用改变工具更换装置的动作速度的功能以最适的速度进行工具更换装置的动作，能抑制对机械的冲击或马达发热，并以充分的速度驱动机床。

另外，还已知具有根据主轴旋转时的加速度推断工具安装时主轴的惯性的功能的机床。在这种机床中，通过具有推断主轴的惯性的功能，能根据工具的惯性适当地控制主轴的动作。

作为现有技术，在日本特开平11-188557号公报中公开了下述装置：在更换臂方式的工具更换装置中，检测对使把持工具的更换臂旋转必要的驱动转矩，根据该驱动转矩推断工具的重量，通过基于所推断的工具的重量自动设定更换臂的动作速度，实现工具更换时间的缩短。

在日本特开平05-138502号公报中公开了下述数值控制装置：在向主轴旋转马达供给一定电力时，检测直到主轴旋转速度到达某设定值的时间，计算主轴的惯性，与主轴的旋转速度指令值比较，进行主轴可否旋转的判断。

在日本特开2013-186545号公报中公开了下述主轴定位装置：根据对马达的速度磁通密度指令、磁通密度推断值及马达的速度推断主轴的惯性，根据所推断的惯性改变对马达的输出指令值。

在日本特开平11-188557号公报那样的、根据工具重量改变机械的动作速度的装置中，能抑制对机械的冲击或马达发热地进行驱动，但存在无法只利用工具的重量信息正确地推断对机械的冲击或对马达的负荷的情况。

另外，在日本特开平05-138502号公报、日本特开2013-186545号公报所公开的装置中，能计算主轴等的惯性，控制主轴的马达等的动作速度，但即使该装置，也存在无法只利用主轴等的惯性信息正确地推断对机械的冲击或对马达的负荷的场合。

为了更正确地推断对机械的冲击或对马达的负荷，优选不仅使用工具重量或惯性，还使用工具的重心位置的信息。但是，用户预先计测或计算工具的一个个重心位置花费时间与劳力，存在难以在适当地设定机床的动作时使用工具的重心位置数据。

实用新型内容

因此，本实用新型的目的在于提供能推断机床的工具的重心位置，并用于机床的适当的动作设定的工具重心位置推断装置及机床。

本实用新型的工具重心位置推断装置具有存储工具的工具惯性及工具重量数据的数据存储单元、存储规定的工具形状模型的形状数据与工具惯性的关系式及上述形状数据与工具重量的关系式的关系式存储单元、根据上述数据存储单元所存储的工具的工具惯性及工具重量与上述关系式存储单元所存储的上述关系式计算上述形状数据的值的计算单元、根据由上述计算单元计算的上述形状数据的值推断工具形状的工具形状推断单元、以及根据由上述工具形状推断单元推断的工具形状计算工具的重心位置的工具重心位置计算单元。

通过根据工具惯性及工具重量计算工具形状模型的形状数据的值，在根据形状数据的值推断工具形状后计算工具的重心位置，与只根据工具重量数据推断机床动作时所施加的冲击的情况比较，能更正确地进行推断。

上述工具形状模型包括每个工具共通的工具支架部、每个工具直径及高度不同的圆柱部。

作为工具形状模型，通过假定为由工具支架部与圆柱部构成地推断工具形状，能根据工具惯性及工具重量的数据推断工具重心位置。

上述工具形状模型包括每个工具共通的工具支架部、每个工具直径及高度不同的圆柱部、每个工具所不同的刀具部，除了上述工具惯性及上述工具重量，还根据上述工具的工具长度及工具直径数据计算上述工具形状模型的形状数据的值。

作为工具形状模型，通过除了工具支架部与圆柱部，还包括刀具部，除了工具惯性、工具重量数据，还根据工具长度及工具直径数据推断工具形状，能更正确地推断工具形状及工具重心位置。