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JP7167811B2 - Machine tool, information processing method and computer program - Google Patents

Machine tool, information processing method and computer program Download PDF

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JP7167811B2 JP2019064186A JP2019064186A JP7167811B2 JP 7167811 B2 JP7167811 B2 JP 7167811B2 JP 2019064186 A JP2019064186 A JP 2019064186A JP 2019064186 A JP2019064186 A JP 2019064186A JP 7167811 B2 JP7167811 B2 JP 7167811B2
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Description

本発明は、工具を用いて工作を行う工作機械、該工作機械に係る情報処理方法及びコンピュータプログラムに関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a machine tool that performs machining using a tool, an information processing method and a computer program for the machine tool.

従来から、ロボットが動作する場合にロボットに生じる振動を抑制する為の技術が知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, techniques are known for suppressing vibrations that occur in a robot when it operates.

特許文献１には、ロボット等に取り付けたエンドエフェクタ等の振動発生を抑制するように、ロボットそのものの固有振動振幅を抑えることによって、ロボットによる作業を効率よく、かつ安全に実施できる制御装置が開示されている。 Patent Document 1 discloses a control device that can efficiently and safely perform work by a robot by suppressing the natural vibration amplitude of the robot itself so as to suppress the vibration of an end effector attached to the robot. It is

特開２００９－１５４４８号公報JP 2009-15448 A

床に複数の工作機械が設置してある場合、一の工作機械に生じる振動は床を振動させることになり、他の工作機械にも振動が及ぶので、他の工作機械の加工精度が低下する虞がある。また、床の振動度合は床の強度に依存する。しかし、特許文献１の制御装置はこの問題について工夫しておらず、解決できない。 When multiple machine tools are installed on the floor, the vibration generated by one machine tool causes the floor to vibrate, and the vibration affects other machine tools, which reduces the machining accuracy of the other machine tools. There is fear. Also, the degree of vibration of the floor depends on the strength of the floor. However, the control device of Patent Document 1 does not devise this problem and cannot solve it.

本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、床の強度を算出することによって、床の強度を自機械の運転に反映でき、その結果、床の振動を抑えることができる工作機械、情報処理方法及びコンピュータプログラムを提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and its object is to calculate the strength of the floor so that the strength of the floor can be reflected in the operation of the own machine, and as a result, the vibration of the floor can be reduced. To provide a machine tool, an information processing method, and a computer program capable of suppressing

本発明に係る工作機械は、工具を用いて工作を行う工作機械において、自機械を設置した床の強度を算出する床強度算出部と、前記床強度算出部が算出した床の強度を表示する表示部とを備える。 A machine tool according to the present invention is a machine tool that performs machining using tools, a floor strength calculation unit that calculates the strength of the floor on which the machine is installed, and displays the strength of the floor calculated by the floor strength calculation unit. and a display.

本発明にあっては、工作機械の床強度算出部が自機械を設置した床の強度を算出し、床強度算出部が算出した床の強度を表示部がユーザに表示する。 In the present invention, the floor strength calculation unit of the machine tool calculates the strength of the floor on which the machine is installed, and the display unit displays the strength of the floor calculated by the floor strength calculation unit to the user.

本発明に係る工作機械は、前記工具の自動交換装置と、前記床強度算出部の算出結果に基づいて、前記自動交換装置の動作速度を調整する速度調整部とを備える。 A machine tool according to the present invention includes the automatic tool changer, and a speed adjustment unit that adjusts the operating speed of the automatic changer based on the calculation result of the floor strength calculation unit.

本発明にあっては、速度調整部は、床強度算出部の算出結果に基づいて、自動交換装置の動作速度を調整する。例えば、床の強度が弱い場合、自動交換装置の動作速度を遅くする。 In the present invention, the speed adjustment section adjusts the operation speed of the automatic changer based on the calculation result of the floor strength calculation section. For example, if the strength of the floor is weak, the operating speed of the automatic changer is slowed down.

本発明に係る工作機械は、前記速度調整部による前記自動交換装置の動作速度の調整を行うか否かの選択を受け付ける選択受付部を備える。 The machine tool according to the present invention includes a selection receiving section that receives a selection as to whether or not to adjust the operating speed of the automatic changer by the speed adjusting section.

本発明にあっては、選択受付部が、速度調整部による自動交換装置の動作速度の調整を行うか否かの選択をユーザから受け付ける。 In the present invention, the selection accepting section accepts from the user a selection as to whether or not the speed adjusting section should adjust the operation speed of the automatic switching device.

本発明に係る工作機械は、特定部分の作動時における自機械の振動を測定する振動測定部を備え、前記床強度算出部は、前記振動を周波数に対応付けた場合における所定の周波数範囲内の最大振動の大きさ又は該最大振動に係る周波数に基づいて、前記床の強度を算出する。 The machine tool according to the present invention includes a vibration measuring section that measures vibration of the own machine during operation of a specific portion, and the floor strength calculating section measures vibration within a predetermined frequency range when the vibration is associated with a frequency. The strength of the floor is calculated based on the magnitude of the maximum vibration or the frequency associated with the maximum vibration.

本発明にあっては、振動測定部が、例えば工作機械の特定部分の作動時における自機械のＺ軸上の振動を測定し、この振動を周波数に対応付けて表した場合における所定の周波数範囲内の最大振動の大きさ又は該最大振動に係る周波数に基づいて、床強度算出部が床の強度を算出する。 In the present invention, the vibration measuring unit measures the vibration on the Z-axis of the own machine during operation of a specific part of the machine tool, for example, and expresses the vibration in correspondence with the frequency in a predetermined frequency range. The floor strength calculator calculates the strength of the floor based on the magnitude of the maximum vibration or the frequency associated with the maximum vibration.

本発明に係る工作機械は、特定部分の作動時の振動による自機械の振動を測定する振動測定部を備え、前記床強度算出部は、前記振動を周波数に対応付けた場合における所定の周波数範囲内の最大振動の大きさ及び該最大振動に係る周波数に基づいて、前記床の強度を算出する。 The machine tool according to the present invention includes a vibration measuring section that measures vibration of the machine due to vibration of a specific portion during operation, and the floor strength calculating section measures vibration in a predetermined frequency range when the vibration is associated with frequency. The strength of the floor is calculated based on the magnitude of the maximum vibration within and the frequency associated with the maximum vibration.

本発明にあっては、振動測定部が、例えば工作機械の特定部分の作動時における自機械のＺ軸上の振動を測定し、この振動を周波数に対応付けて表した場合における所定の周波数範囲内の最大振動の大きさ及び該最大振動に係る周波数に基づいて、床強度算出部が床の強度を算出する。 In the present invention, the vibration measuring unit measures the vibration on the Z-axis of the own machine during operation of a specific part of the machine tool, for example, and expresses the vibration in correspondence with the frequency in a predetermined frequency range. The floor strength calculator calculates the strength of the floor based on the magnitude of the maximum vibration and the frequency associated with the maximum vibration.

本発明に係る工作機械は、前記振動測定部は、前記工具を取り付けるヘッド部、該ヘッド部を上下動するコラム、ワークを支持するテーブル、又は前記コラムと前記テーブルを支持するベースに設ける。 In the machine tool according to the present invention, the vibration measuring section is provided on a head section for mounting the tool, a column for vertically moving the head section, a table for supporting a work, or a base for supporting the column and the table.

本発明にあっては、振動測定部をヘッド部又はコラムの上端部等工作機械の上端側、又はテーブル、ベース等に設けることができる。 In the present invention, the vibration measuring section can be provided on the upper end side of the machine tool such as the head section or the upper end of the column, or on the table, base, or the like.

本発明に係る工作機械は、前記振動測定部は、前記工具を取り付けるヘッド部、又は、該ヘッド部を上下動するコラムの上端部に設ける。 In the machine tool according to the present invention, the vibration measuring section is provided on the head section on which the tool is mounted, or on the upper end of the column for vertically moving the head section.

本発明にあっては、振動測定部をヘッド部又はコラムの上端部等工作幾何の上端側に設けることによって、振動測定部の測定精度を高める。 In the present invention, the measurement accuracy of the vibration measuring section is enhanced by providing the vibration measuring section at the upper end of the machining geometry such as the upper end of the head or column.

本発明に係る工作機械は、前記速度調整部は、前記床強度算出部が算出した床の強度が閾値よりも小さい場合、前記自動交換装置の動作速度を低める。 In the machine tool according to the present invention, the speed adjusting section reduces the operation speed of the automatic changer when the strength of the floor calculated by the floor strength calculating section is smaller than a threshold value.

本発明にあっては、床強度算出部が算出した床の強度が閾値よりも小さい場合、即ち、床が弱い場合、速度調整部は自動交換装置の動作速度を低めて、床に与える振動を抑制する。 According to the present invention, when the strength of the floor calculated by the floor strength calculator is smaller than the threshold value, that is, when the floor is weak, the speed adjuster lowers the operation speed of the automatic changer to reduce the vibration applied to the floor. Suppress.

本発明に係る工作機械は、前記床強度算出部は、前記最大振動の大きさが閾値よりも小さい場合、前記最大振動の大きさと前記閾値との比に基づいて前記床の強度を算出する。 In the machine tool according to the present invention, the floor strength calculator calculates the strength of the floor based on the ratio between the magnitude of the maximum vibration and the threshold when the magnitude of the maximum vibration is smaller than the threshold.

本発明にあっては、工作機械のＺ軸上の振動を測定して周波数に対応付けて表した場合の最大振動の大きさが閾値よりも小さい場合、床強度算出部は最大振動の大きさと閾値との比に基づいて床の強度を算出する。 In the present invention, when the magnitude of the maximum vibration when measuring the vibration on the Z-axis of the machine tool and expressing it in correspondence with the frequency is smaller than the threshold value, the floor strength calculation unit determines the magnitude of the maximum vibration. Calculate the strength of the floor based on the ratio to the threshold.

本発明に係る工作機械は、前記床強度算出部は、前記最大振動に係る周波数が閾値よりも低い場合、前記最大振動に係る周波数と前記閾値との比に基づいて前記床の強度を算出する。 In the machine tool according to the present invention, when the frequency associated with the maximum vibration is lower than a threshold, the floor strength calculator calculates the strength of the floor based on the ratio between the frequency associated with the maximum vibration and the threshold. .

本発明にあっては、工作機械のＺ軸上の振動を測定して周波数に対応付けて表した場合の最大振動に係る周波数が閾値よりも低い場合、床強度算出部は最大振動に係る周波数と閾値との比に基づいて床の強度を算出する。 In the present invention, when the vibration on the Z-axis of the machine tool is measured and the frequency associated with the maximum vibration is lower than the threshold value, the floor strength calculator calculates the frequency associated with the maximum vibration. and the threshold to calculate the strength of the floor.

本発明に係る情報処理方法は、工作機械を設置した床の強度を算出し、算出した床の強度を前記工作機械の表示部に表示する処理を前記工作機械が実行する。 In the information processing method according to the present invention, the machine tool executes a process of calculating the strength of the floor on which the machine tool is installed and displaying the calculated strength of the floor on the display section of the machine tool.

本発明に係るコンピュータプログラムは、コンピュータに、工作機械を設置した床の強度を算出し、算出した床の強度を前記工作機械の表示部に表示する処理を実行させる。 A computer program according to the present invention causes a computer to calculate the strength of a floor on which a machine tool is installed, and display the calculated strength of the floor on a display unit of the machine tool.

本発明にあっては、工作機械を設置した床の強度を算出し、算出した床の強度を表示部がユーザに表示する。 In the present invention, the strength of the floor on which the machine tool is installed is calculated, and the display unit displays the calculated strength of the floor to the user.

本発明によれば、床の強度を算出することによって、床の強度を自機械の運転に反映でき、その結果、床の振動を抑えることができる。 According to the present invention, by calculating the strength of the floor, the strength of the floor can be reflected in the operation of the own machine, and as a result, the vibration of the floor can be suppressed.

本実施の形態１の工作機械の斜視図である。1 is a perspective view of a machine tool according to Embodiment 1; FIG. 本実施の形態１の工作機械の側面図である。1 is a side view of a machine tool according to Embodiment 1; FIG. 本実施の形態１の工作機械における数値制御装置の要部構成を示す機能ブロック図である。FIG. 2 is a functional block diagram showing the essential configuration of the numerical controller in the machine tool of Embodiment 1; 本実施の形態１の工作機械における、制御部の要部構成を示す機能ブロック図である。FIG. 3 is a functional block diagram showing the main configuration of a control unit in the machine tool of Embodiment 1; 本実施の形態１の工作機械において、工具交換装置の動作速度を調整する処理を説明する流れ図である。FIG. 4 is a flowchart for explaining processing for adjusting the operating speed of the tool changer in the machine tool of Embodiment 1. FIG. 本実施の形態１の工作機械において、振動測定部が測定した振動波形の一例を示す例示図である。FIG. 4 is an exemplary diagram showing an example of a vibration waveform measured by a vibration measuring section in the machine tool of Embodiment 1; 本実施の形態２の工作機械において、工具交換装置の動作速度を調整する処理を説明する流れ図である。FIG. 10 is a flowchart for explaining processing for adjusting the operating speed of the tool changer in the machine tool of Embodiment 2. FIG. 本実施の形態３の工作機械において、工具交換装置の動作速度を調整する処理を説明する流れ図である。FIG. 12 is a flow chart for explaining processing for adjusting the operating speed of the tool changer in the machine tool of Embodiment 3. FIG.

以下に、本発明の実施の形態に係る工作機械、最適化方法及びコンピュータプログラムを、図面に基づいて詳述する。 A machine tool, an optimization method, and a computer program according to embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

（実施の形態１）
図１は、本実施の形態１の工作機械１の斜視図であり、図２は、本実施の形態１の工作機械１の側面図である。以下では、工作機械１の左右方向、前後方向、上下方向は、夫々、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向である。 (Embodiment 1)
FIG. 1 is a perspective view of a machine tool 1 according to the first embodiment, and FIG. 2 is a side view of the machine tool 1 according to the first embodiment. Hereinafter, the left-right direction, the front-rear direction, and the up-down direction of the machine tool 1 are the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction, respectively.

工作機械１は、ベース２、コラム５、主軸ヘッド７、主軸９、制御箱６、テーブル１０、工具交換装置２０（自動交換装置）を備える。ベース２は略直方体状の鉄製土台である。コラム５はベース２上部後方に立設する。主軸ヘッド７はコラム５前面に設けたＺ軸移動機構（図示略）によって上下方向に移動可能である。主軸ヘッド７は内部に主軸９を回転可能に支持する。主軸９は上下方向に延びており、下端部に工具ホルダ１７を有し、主軸モータ５２の駆動で回転する。主軸モータ５２は主軸ヘッド７上部に位置する。工具ホルダ１７は一端側に工具４を保持し、他端側が主軸９の下端部の装着穴（不図示）に装着する。 The machine tool 1 includes a base 2, a column 5, a spindle head 7, a spindle 9, a control box 6, a table 10, and a tool changer 20 (automatic changer). The base 2 is a substantially rectangular parallelepiped iron base. A column 5 is erected on the upper rear side of the base 2 . The spindle head 7 can be vertically moved by a Z-axis movement mechanism (not shown) provided on the front surface of the column 5 . The spindle head 7 rotatably supports the spindle 9 therein. The spindle 9 extends vertically, has a tool holder 17 at its lower end, and is driven by a spindle motor 52 to rotate. The spindle motor 52 is positioned above the spindle head 7 . The tool holder 17 holds the tool 4 at one end, and is mounted at the other end to a mounting hole (not shown) at the lower end of the spindle 9 .

工具交換装置２０は円盤状のマガジン２１を備える。マガジン２１は左右一対のフレーム８がコラム５前面側にて保持する。マガジン２１は外周に複数のグリップアーム９０を放射状に備える。グリップアーム９０は工具ホルダ１７を着脱自在に保持する。工具交換装置２０はマガジン２１を旋回し、所定の工具を工具交換位置に位置決めする。工具交換装置２０は主軸９に装着した工具４（工具ホルダ１７）と工具交換位置にある次工具（工具ホルダ１７）とを交換する。工具交換位置はマガジン２１の最下端位置である。 The tool changer 20 has a disk-shaped magazine 21 . A pair of left and right frames 8 hold the magazine 21 on the front side of the column 5 . The magazine 21 is radially provided with a plurality of grip arms 90 on its outer periphery. The grip arm 90 detachably holds the tool holder 17 . The tool changer 20 rotates the magazine 21 and positions a predetermined tool at the tool change position. The tool changer 20 changes the tool 4 (tool holder 17) mounted on the spindle 9 with the next tool (tool holder 17) at the tool change position. The tool changing position is the lowest position of the magazine 21 .

制御箱６は数値制御装置３０（図３参照）を格納する。数値制御装置３０は工作機械１の動作を制御する。テーブル１０はベース２上部に設け、後述する、Ｘ軸モータ５３、Ｙ軸モータ５４、Ｘ軸－Ｙ軸ガイド機構（図示略）で、Ｘ軸方向とＹ軸方向に移動可能である。 The control box 6 houses a numerical controller 30 (see FIG. 3). A numerical controller 30 controls the operation of the machine tool 1 . The table 10 is provided above the base 2, and is movable in the X-axis direction and the Y-axis direction by an X-axis motor 53, a Y-axis motor 54, and an X-axis-Y-axis guide mechanism (not shown), which will be described later.

図３は、本実施の形態１の工作機械１における数値制御装置３０の要部構成を示す機能ブロック図である。
数値制御装置３０は、ＣＰＵ３１、制御部３２、記憶部３４、入出力部３３、駆動回路５１Ａ～５５Ａ等を備える。ＣＰＵ３１は数値制御装置３０を制御する。記憶部３４は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性の記憶装置等で構成する。ＲＯＭは、工作機械１の運転に関するプログラム等を記憶する。例えば、ＲＯＭは、工作機械１を設置した床の強度を算出し、算出した床の強度を表示し、工具交換装置２０の動作速度を調整し、工具交換装置２０の動作速度の調整を行うか否かの選択を受け付けるためのコンピュータプログラムを記憶する。ＲＡＭは各種処理実行中の各種データを一時的に記憶する。
本実施の形態１の工作機械１はこれに限定されるものでなく、これらコンピュータプログラムを、ＵＳＢメモリ、ＣＤ－ＲＯＭ等の可搬型記録媒体から提供しても良い。 FIG. 3 is a functional block diagram showing the essential configuration of the numerical controller 30 in the machine tool 1 of Embodiment 1. As shown in FIG.
The numerical controller 30 includes a CPU 31, a control section 32, a storage section 34, an input/output section 33, drive circuits 51A to 55A, and the like. The CPU 31 controls the numerical controller 30 . The storage unit 34 is composed of a ROM, a RAM, a nonvolatile storage device, and the like. The ROM stores programs and the like related to the operation of the machine tool 1 . For example, the ROM calculates the strength of the floor on which the machine tool 1 is installed, displays the calculated strength of the floor, adjusts the operating speed of the tool changing device 20, and adjusts the operating speed of the tool changing device 20. A computer program is stored for receiving a selection of whether or not. The RAM temporarily stores various data during execution of various processes.
The machine tool 1 of Embodiment 1 is not limited to this, and these computer programs may be provided from portable recording media such as USB memory and CD-ROM.

操作パネル２４は入力部２５と表示部２８を備え、入出力部３３と接続している。操作パネル２４は、入力部２５（例えば、ハードキー、タッチパネル）と表示部２８を有する。作業者は入力部２５で、ＮＣプログラム、工具の種類、工具情報、各種パラメータ等を入力する。作業者が入力部２５を操作すると、表示部２８は各種入力画面と操作画面等を表示する。作業者が入力部２５で入力して登録したＮＣプログラム等は記憶部３４が記憶する。ＮＣプログラムは各種制御指令を含む複数のブロックで構成し、工作機械１の軸移動、工具交換等を含む各種動作をブロック単位で制御する。
表示部２８は、ＬＣＤ又はＥＬ（Electroluminescence）パネル等からなり、後述する床Ｆの強度の値及び作業者に表示すべき警告、情報を表示する。 The operation panel 24 has an input section 25 and a display section 28 and is connected to the input/output section 33 . The operation panel 24 has an input section 25 (hard keys, touch panel, for example) and a display section 28 . The operator inputs the NC program, tool type, tool information, various parameters, and the like through the input unit 25 . When the operator operates the input unit 25, the display unit 28 displays various input screens, operation screens, and the like. The storage unit 34 stores the NC programs and the like that are input and registered by the operator through the input unit 25 . The NC program is composed of a plurality of blocks containing various control commands, and controls various operations including axis movement of the machine tool 1, tool exchange, etc. in units of blocks.
The display unit 28 is composed of an LCD or an EL (Electroluminescence) panel or the like, and displays the intensity value of the floor F, which will be described later, and warnings and information to be displayed to the operator.

本実施の形態１の工作機械１は振動測定部２６を備える。振動測定部２６は、例えばジャイロセンサ又は加速度センサである。振動測定部２６は、工作機械１の特定部分の作動時に起きる工作機械１のＺ軸上の振動を測定する。前記特定部分は、例えば主軸ヘッド７、マガジン２１又はテーブル１０である。具体的に、振動測定部２６が測定する振動は、例えば変位、速度、加速度である。以下では、振動測定部２６が測定した変位を用いる場合を例に説明する。 The machine tool 1 of Embodiment 1 includes a vibration measuring section 26 . The vibration measurement unit 26 is, for example, a gyro sensor or an acceleration sensor. The vibration measuring unit 26 measures vibrations on the Z-axis of the machine tool 1 that occur when a specific portion of the machine tool 1 operates. Said specific part is, for example, the spindle head 7, the magazine 21 or the table 10. FIG. Specifically, the vibrations measured by the vibration measuring unit 26 are, for example, displacement, velocity, and acceleration. An example of using the displacement measured by the vibration measuring unit 26 will be described below.

振動測定部２６は、工作機械１の前記振動（変位）を、周波数に対応付けて測定する。振動測定部２６は主軸ヘッド７及びコラム５等の工作機械１の上端部、テーブル１０、ベース２等に配置する。なお、主軸ヘッド７及びコラム５等の工作機械１の上端部（図２中○表示参照）がより好ましく、工作機械１のＺ軸上の変位をより確実に測定できる。 The vibration measuring unit 26 measures the vibration (displacement) of the machine tool 1 in association with frequency. The vibration measuring unit 26 is arranged at the upper end of the machine tool 1 such as the spindle head 7 and the column 5, the table 10, the base 2, and the like. The upper end of the machine tool 1, such as the spindle head 7 and the column 5 (see circles in FIG. 2), is more preferable, and the Z-axis displacement of the machine tool 1 can be measured more reliably.

図４は、本実施の形態１の工作機械１における、制御部３２の要部構成を示す機能ブロック図である。制御部３２は、床強度算出部３２１、速度調整部３２２、選択受付部３２３等を含む。 FIG. 4 is a functional block diagram showing the main configuration of the controller 32 in the machine tool 1 of Embodiment 1. As shown in FIG. The control unit 32 includes a floor strength calculation unit 321, a speed adjustment unit 322, a selection reception unit 323, and the like.

床強度算出部３２１は、工作機械１を設置した床Ｆの強度を算出する。床強度算出部３２１は、振動測定部２６が測定した工作機械１のＺ軸上の振動（変位）に基づいて床Ｆの強度を算出する。振動測定部２６が測定した変位は、この変位を周波数に対応付けた振動波形である。床強度算出部３２１は、振動測定部２６が測定した変位を周波数に対応付けた場合における所定の周波数範囲内の最大変位（最大振動）の大きさ又は該最大変位に係る周波数に基づいて、床Ｆの強度を算出する。前記所定の周波数範囲は、例えば５０Ｈｚである。床強度算出部３２１が算出した床Ｆの強度を表示部２８がユーザに表示する。 The floor strength calculator 321 calculates the strength of the floor F on which the machine tool 1 is installed. The floor strength calculator 321 calculates the strength of the floor F based on the Z-axis vibration (displacement) of the machine tool 1 measured by the vibration measurement unit 26 . The displacement measured by the vibration measuring unit 26 is a vibration waveform in which the displacement is associated with a frequency. The floor strength calculation unit 321 calculates the floor strength based on the magnitude of the maximum displacement (maximum vibration) within a predetermined frequency range when the displacement measured by the vibration measurement unit 26 is associated with the frequency or the frequency associated with the maximum displacement. Calculate the intensity of F. The predetermined frequency range is, for example, 50 Hz. The display unit 28 displays the strength of the floor F calculated by the floor strength calculator 321 to the user.

床強度算出部３２１は、前記最大変位の大きさが閾値よりも小さい場合、前記最大変位の大きさと前記閾値との差に基づいて床Ｆの強度を算出する。床強度算出部３２１は、前記最大変位に係る周波数が閾値よりも低い場合、前記最大変位に係る周波数と前記閾値との差に基づいて床Ｆの強度を算出する。前記最大変位の大きさ及び前記最大変位に係る周波数との比較の為の閾値は、記憶部３４が記憶する。 When the magnitude of the maximum displacement is smaller than the threshold, the floor strength calculator 321 calculates the strength of the floor F based on the difference between the magnitude of the maximum displacement and the threshold. When the frequency associated with the maximum displacement is lower than the threshold, the floor strength calculator 321 calculates the strength of the floor F based on the difference between the frequency associated with the maximum displacement and the threshold. The storage unit 34 stores the magnitude of the maximum displacement and the threshold for comparison with the frequency associated with the maximum displacement.

速度調整部３２２は、床強度算出部３２１の算出結果に基づいて工具交換装置２０の動作速度を調整する。床強度算出部３２１の算出結果が閾値より低い場合、即ち床Ｆが弱い場合、速度調整部３２２は工具交換装置２０の動作速度を遅くし、床Ｆに与える衝撃を減らす。速度調整部３２２は、工具交換装置２０の自動工具交換時において、主軸９の上下移動速度、後述のマガジンモータ５５の回転速度等を遅くする。これに限るものではなく、床強度算出部３２１の算出結果が閾値よりも高い場合、速度調整部３２２が工具交換装置２０の動作速度を早くするようにしても良い。 The speed adjuster 322 adjusts the operating speed of the tool changer 20 based on the calculation result of the floor strength calculator 321 . When the calculation result of the floor strength calculator 321 is lower than the threshold, that is, when the floor F is weak, the speed adjuster 322 slows down the operating speed of the tool changer 20 to reduce the impact on the floor F. The speed adjustment unit 322 slows down the vertical movement speed of the main shaft 9, the rotation speed of a magazine motor 55, which will be described later, and the like during automatic tool change of the tool changer 20. FIG. The speed adjustment unit 322 may speed up the operation speed of the tool changer 20 when the calculation result of the floor strength calculation unit 321 is higher than the threshold.

選択受付部３２３は、例えば表示部２８が床Ｆの強度を表示した場合、速度調整部３２２による工具交換装置２０の動作速度の調整を行うか否かの選択をユーザから入力部２５を介して受け付ける。例えば、表示部２８は、ユーザの選択を促すダイアログを表示する。
選択受付部３２３が工具交換装置２０の動作速度の調整を実施するとの選択を受け付けた場合、速度調整部３２２は床強度算出部３２１の算出結果に基づいて工具交換装置２０の動作速度を調整する。選択受付部３２３が工具交換装置２０の動作速度の調整を実施しないとの選択を受け付けた場合、表示部２８は前記ダイアログの表示を中止する。 For example, when the display unit 28 displays the strength of the floor F, the selection reception unit 323 allows the user to select whether or not to adjust the operation speed of the tool changer 20 by the speed adjustment unit 322 via the input unit 25. accept. For example, the display unit 28 displays a dialog prompting the user to make a selection.
When the selection reception unit 323 receives a selection to adjust the operation speed of the tool changer 20, the speed adjustment unit 322 adjusts the operation speed of the tool changer 20 based on the calculation result of the floor strength calculation unit 321. . When the selection reception unit 323 receives a selection not to adjust the operation speed of the tool changer 20, the display unit 28 stops displaying the dialog.

駆動回路５１Ａは電流検出器５１ＣとＺ軸モータ５１とエンコーダ５１Ｂに接続する。駆動回路５２Ａは電流検出器５２Ｃと主軸モータ５２とエンコーダ５２Ｂに接続する。駆動回路５３Ａは電流検出器５３ＣとＸ軸モータ５３とエンコーダ５３Ｂに接続する。駆動回路５４Ａは電流検出器５４ＣとＹ軸モータ５４とエンコーダ５４Ｂに接続する。駆動回路５５Ａはマガジンモータ５５とエンコーダ５５Ｂに接続する。駆動回路５１Ａ－５５ＡはＣＰＵ３１から指示を受け、対応する各モータ５１－５５に駆動電流を夫々出力する。駆動回路５１Ａ－５５Ａはエンコーダ５１Ｂ－５５Ｂからフィードバック信号を受け、位置と速度のフィードバック制御を行う。フィードバック信号はパルス信号である。 The drive circuit 51A is connected to the current detector 51C, the Z-axis motor 51 and the encoder 51B. Drive circuit 52A is connected to current detector 52C, spindle motor 52 and encoder 52B. The drive circuit 53A is connected to the current detector 53C, the X-axis motor 53 and the encoder 53B. Drive circuit 54A is connected to current detector 54C, Y-axis motor 54 and encoder 54B. The drive circuit 55A is connected to the magazine motor 55 and the encoder 55B. The drive circuits 51A-55A receive instructions from the CPU 31 and output drive currents to the corresponding motors 51-55, respectively. The drive circuits 51A-55A receive feedback signals from the encoders 51B-55B and perform position and velocity feedback control. The feedback signal is a pulse signal.

電流検出器５１Ｃ～５４Ｃは駆動回路５１Ａ～５４Ａが夫々出力した駆動電流を検出する。電流検出器５１Ｃ～５４Ｃは検出した駆動電流を夫々駆動回路５１Ａ～５４Ａにフィードバックする。駆動回路５１Ａ～５４Ａは電流検出器５１Ｃ～５４Ｃが夫々フィードバックした駆動電流に基づき、電流（トルク）制御を行う。一般的に、モータに流れる駆動電流とモータにかかる負荷トルクは略一致する。故に、電流検出器５１Ｃ～５４Ｃは各モータ５１～５４の駆動電流を検出することで、各モータ５１－５４の負荷トルクを検出する。 Current detectors 51C to 54C detect drive currents output by drive circuits 51A to 54A, respectively. The current detectors 51C-54C feed back the detected drive currents to the drive circuits 51A-54A, respectively. The driving circuits 51A to 54A perform current (torque) control based on the driving currents fed back from the current detectors 51C to 54C, respectively. In general, the drive current flowing through the motor and the load torque applied to the motor are substantially the same. Therefore, the current detectors 51C-54C detect the load torque of each motor 51-54 by detecting the driving current of each motor 51-54.

一方、工具交換装置２０の動作中に工具ホルダ１７（工具４）を主軸９に装着する場合、主軸９が上昇と下降を行い、主軸９が工具ホルダ１７の他端を把持する際に主軸ヘッド7内に収納した工具把持機構（ドローバーとドローバーを操作する機構）の動作により工作機械１が振動する。工作機械１の振動は外力として床Ｆに伝わり、床Ｆが振動する。この際、床Ｆの振動は床Ｆ上の他の機械に外乱として影響を与えるので、他の機械の正常な動作を妨害する。これに対して、本実施の形態１の工作機械１は、床Ｆの強度に応じて、工具交換装置２０が自動工具交換する際の速度を調整することによって、斯かる問題に対応する。 On the other hand, when the tool holder 17 (tool 4) is attached to the spindle 9 while the tool changer 20 is operating, the spindle 9 moves up and down, and when the spindle 9 grips the other end of the tool holder 17, the spindle head The machine tool 1 vibrates due to the operation of the tool gripping mechanism (the drawbar and the mechanism for operating the drawbar) housed in 7 . The vibration of the machine tool 1 is transmitted to the floor F as an external force, and the floor F vibrates. At this time, the vibration of the floor F affects the other machines on the floor F as a disturbance, thereby interfering with the normal operation of the other machines. In contrast, the machine tool 1 of Embodiment 1 copes with this problem by adjusting the speed at which the tool changer 20 automatically changes the tools according to the strength of the floor F.

図５は、本実施の形態１の工作機械１において、工具交換装置２０の動作速度を調整する処理を説明する流れ図である。
ＣＰＵ３１は、入力部２５を監視することによって、ユーザから床Ｆの強度を算出する指示（以下、強度算出指示と言う。）を受け付けたか否かを判定する（ステップＳ１０１）。本発明はこれに限るものではなく、例えばメインスイッチ（不図示）をＯＮにした場合、これを強度算出指示として認識するように構成しても良い。 FIG. 5 is a flowchart for explaining processing for adjusting the operating speed of the tool changer 20 in the machine tool 1 of Embodiment 1. As shown in FIG.
By monitoring the input unit 25, the CPU 31 determines whether or not an instruction to calculate the strength of the floor F (hereinafter referred to as a strength calculation instruction) has been received from the user (step S101). The present invention is not limited to this. For example, when a main switch (not shown) is turned on, it may be configured to recognize this as an intensity calculation instruction.

ＣＰＵ３１は強度算出指示を受け付けていないと判定した場合（ステップＳ１０１：ＮＯ）、斯かる判定を繰り返して行う。ＣＰＵ３１は、強度算出指示を受け付けたと判定した場合（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）、駆動回路５１Ａに主軸ヘッド７の上昇を指示する。ＣＰＵ３１の指示に従って駆動回路５１ＡはＺ軸モータ５１を駆動し、主軸ヘッド７が所定の高速にてＺ軸方向に上昇する（ステップＳ１０２）。 When the CPU 31 determines that the strength calculation instruction has not been received (step S101: NO), it repeats this determination. When the CPU 31 determines that the strength calculation instruction has been received (step S101: YES), the CPU 31 instructs the drive circuit 51A to lift the spindle head 7 . The drive circuit 51A drives the Z-axis motor 51 according to the instruction from the CPU 31, and the spindle head 7 rises in the Z-axis direction at a predetermined high speed (step S102).

ＣＰＵ３１は、エンコーダ５１Ｂからのフィードバック信号に基づいて主軸ヘッド７の位置を監視することによって、主軸ヘッド７の位置が第１位置に到達したか否かを判定する（ステップＳ１０３）。前記第１位置は、後述の第２位置よりも低い位置であり、後述の第３位置よりは高い位置である。即ち、Ｚ軸方向において、第３位置、第１位置、第２位置の順に高い位置であり、第１位置は第２位置に近い位置である。 The CPU 31 determines whether or not the position of the spindle head 7 has reached the first position by monitoring the position of the spindle head 7 based on the feedback signal from the encoder 51B (step S103). The first position is lower than a second position, which will be described later, and higher than a third position, which will be described later. That is, in the Z-axis direction, the positions are higher in the order of the third position, the first position, and the second position, and the first position is closer to the second position.

ＣＰＵ３１は、主軸ヘッド７の位置が第１位置に到達していないと判定した場合（ステップＳ１０３：ＮＯ）、処理をステップＳ１０２に戻し、主軸ヘッド７は高速での上昇を続ける。ＣＰＵ３１は、主軸ヘッド７の位置が第１位置に到達していると判定した場合（ステップＳ１０３：ＹＥＳ）、駆動回路５１Ａに主軸ヘッド７の上昇速度の減速を指示する。ＣＰＵ３１の指示に従って駆動回路５１ＡはＺ軸モータ５１の駆動電流を制御し、主軸ヘッド７は低速にてＺ軸方向に上昇する（ステップＳ１０４）。 When the CPU 31 determines that the position of the spindle head 7 has not reached the first position (step S103: NO), the process returns to step S102, and the spindle head 7 continues to rise at high speed. When determining that the position of the spindle head 7 has reached the first position (step S103: YES), the CPU 31 instructs the drive circuit 51A to decelerate the ascending speed of the spindle head 7 . The drive circuit 51A controls the drive current of the Z-axis motor 51 according to the instruction from the CPU 31, and the spindle head 7 rises in the Z-axis direction at low speed (step S104).

ＣＰＵ３１は、エンコーダ５１Ｂからのフィードバック信号に基づいて主軸ヘッド７の位置を監視することによって、主軸ヘッド７の位置が第２位置に到達したか否かを判定する（ステップＳ１０５）。ＣＰＵ３１は、主軸ヘッド７の位置が第２位置に到達していないと判定した場合（ステップＳ１０５：ＮＯ）、処理をステップＳ１０４に戻し、主軸ヘッド７は低速での上昇を続ける。ＣＰＵ３１は、主軸ヘッド７の位置が第２位置に到達していると判定した場合（ステップＳ１０５：ＹＥＳ）、駆動回路５１Ａに主軸ヘッド７の停止を指示する。ＣＰＵ３１の指示に従って駆動回路５１ＡはＺ軸モータ５１の駆動電流を制御し、主軸ヘッド７は停止する（ステップＳ１０６）。 The CPU 31 determines whether or not the position of the spindle head 7 has reached the second position by monitoring the position of the spindle head 7 based on the feedback signal from the encoder 51B (step S105). When the CPU 31 determines that the position of the spindle head 7 has not reached the second position (step S105: NO), the process returns to step S104, and the spindle head 7 continues to rise at a low speed. When the CPU 31 determines that the spindle head 7 has reached the second position (step S105: YES), it instructs the drive circuit 51A to stop the spindle head 7 . The drive circuit 51A controls the drive current of the Z-axis motor 51 according to the instruction from the CPU 31, and the spindle head 7 stops (step S106).

ＣＰＵ３１は、駆動回路５１Ａに主軸ヘッド７の高速下降を指示する。ＣＰＵ３１の指示に従って駆動回路５１ＡはＺ軸モータ５１の駆動電流を制御し、主軸ヘッド７は高速にて下降する（ステップＳ１０７）。 The CPU 31 instructs the drive circuit 51A to lower the spindle head 7 at high speed. The drive circuit 51A controls the drive current of the Z-axis motor 51 according to the instruction from the CPU 31, and the spindle head 7 descends at high speed (step S107).

ＣＰＵ３１は、エンコーダ５１Ｂからのフィードバック信号に基づいて主軸ヘッド７の位置を監視することによって、主軸ヘッド７の位置が第３位置に到達したか否かを判定する（ステップＳ１０８）。ＣＰＵ３１は、主軸ヘッド７の位置が第３位置に到達していないと判定した場合（ステップＳ１０８：ＮＯ）、処理をステップＳ１０７に戻し、主軸ヘッド７は高速での下降を続ける。ＣＰＵ３１は、主軸ヘッド７の位置が第３位置に到達していると判定した場合（ステップＳ１０８：ＹＥＳ）、駆動回路５１Ａに主軸ヘッド７の停止を指示する。ＣＰＵ３１の指示に従って駆動回路５１ＡはＺ軸モータ５１の駆動電流を制御し、主軸ヘッド７は停止する（ステップＳ１０９）。 The CPU 31 determines whether or not the position of the spindle head 7 has reached the third position by monitoring the position of the spindle head 7 based on the feedback signal from the encoder 51B (step S108). When the CPU 31 determines that the position of the spindle head 7 has not reached the third position (step S108: NO), the process returns to step S107, and the spindle head 7 continues to descend at high speed. When the CPU 31 determines that the spindle head 7 has reached the third position (step S108: YES), it instructs the drive circuit 51A to stop the spindle head 7 . The drive circuit 51A controls the drive current of the Z-axis motor 51 according to the instruction from the CPU 31, and the spindle head 7 stops (step S109).

この際、主軸ヘッド７の下降の慣性によって、床Ｆに所定の力Ｎが加わり、工作機械１及び床Ｆが振動し、振動測定部２６は振動波形を計測する。該振動波形は前記振動による工作機械１の変位を周波数に対応付けて表したものである。制御部３２（床強度算出部３２１）は入出力部３３を介して振動測定部２６から振動波形を取得する（ステップＳ１１０）。 At this time, due to the inertia of the descending spindle head 7, a predetermined force N is applied to the floor F, causing the machine tool 1 and the floor F to vibrate, and the vibration measuring section 26 measures the vibration waveform. The vibration waveform represents the displacement of the machine tool 1 due to the vibration in correspondence with the frequency. The control unit 32 (floor strength calculation unit 321) acquires a vibration waveform from the vibration measurement unit 26 via the input/output unit 33 (step S110).

図６は、本実施の形態１の工作機械１において、振動測定部２６が測定した振動波形の一例を示す例示図である。図６中、実線のグラフが、振動測定部２６が測定した振動波形（以下、測定振動波形と言う。）である。図６において、横軸は周波数であり、縦軸は工作機械１の変位を示す。図６の縦軸は、加速度、速度でもよい。 FIG. 6 is an exemplary diagram showing an example of a vibration waveform measured by the vibration measuring section 26 in the machine tool 1 of the first embodiment. In FIG. 6, the solid line graph is the vibration waveform measured by the vibration measurement unit 26 (hereinafter referred to as the measured vibration waveform). In FIG. 6 , the horizontal axis represents frequency, and the vertical axis represents displacement of machine tool 1 . The vertical axis in FIG. 6 may be acceleration or velocity.

床強度算出部３２１は、振動測定部２６から取得した測定振動波形から最大変位を抽出する（ステップＳ１１１）。前記最大変位は、５０Ｈｚの周波数範囲内において、最も大きい変位を示すピークである。図６において、最大変位の値（大きさ）はＬ１（実線の矢印参照）であり、対応する周波数はＨ１である。 The floor strength calculation unit 321 extracts the maximum displacement from the measured vibration waveform acquired from the vibration measurement unit 26 (step S111). The maximum displacement is the peak exhibiting the largest displacement within the frequency range of 50 Hz. In FIG. 6, the maximum displacement value (magnitude) is L1 (see the solid arrow) and the corresponding frequency is H1.

床強度算出部３２１は閾値を記憶部３４から読み出す（ステップＳ１１２）。前記閾値の一例を図６に破線のグラフにて例示する。床強度算出部３２１は、前記閾値及び前記測定振動波形に基づいて工作機械１を設置した床Ｆの強度を算出する（ステップＳ１１３）。 The floor strength calculation unit 321 reads out the threshold from the storage unit 34 (step S112). An example of the threshold is illustrated by a broken line graph in FIG. The floor strength calculator 321 calculates the strength of the floor F on which the machine tool 1 is installed based on the threshold value and the measured vibration waveform (step S113).

床強度算出部３２１は、５０Ｈｚの周波数範囲内において、前記測定振動波形の最大変位の大きさと、前記閾値の最大変位（図６中、破線の矢印参照）の大きさとを比較することによって、床Ｆの強度を算出する。前記閾値における最大変位の値（大きさ）はＬ０であり、対応する周波数はＨ０である。
床強度算出部３２１は、測定振動波形の最大変位の大きさが閾値の最大変位よりも小さい場合、前記閾値の最大変位に対する測定振動波形の最大変位の大きさの比（Ｌ１／Ｌ０）に基づいて床Ｆの強度を算出する。 The floor strength calculation unit 321 compares the magnitude of the maximum displacement of the measured vibration waveform with the magnitude of the maximum displacement of the threshold value (see the dashed arrow in FIG. 6) within the frequency range of 50 Hz to calculate the floor strength. Calculate the intensity of F. The maximum displacement value (magnitude) at the threshold is L0 and the corresponding frequency is H0.
If the magnitude of the maximum displacement of the measured vibration waveform is smaller than the maximum displacement of the threshold, the floor strength calculation unit 321 calculates the ratio of the maximum displacement of the measured vibration waveform to the maximum displacement of the threshold (L1/L0). to calculate the strength of the floor F.

表示部２８は床強度算出部３２１が算出した床Ｆの強度を表示する（ステップＳ１１４）。例えば、表示部２８は「Ｌ１／Ｌ０」の値をそのまま数字（例えば百分率）として表示する。又は、記憶部３４が第１閾値及び第２閾値（第１閾値＞第２閾値）を記憶して、Ｌ１／Ｌ０が第１閾値よりも大きい場合、「硬い床」とのテキストを表示し、Ｌ１／Ｌ０が第１閾値よりは小さいく第２閾値よりは大きい場合、「やや弱い床」とのテキストを表示し、Ｌ１／Ｌ０が第２閾値よりも小さい場合、「弱い床」とのテキストを表示する。
測定振動波形の最大変位の大きさが閾値の最大変位より大きい場合、表示部２８は「硬い床」とのテキストを表示する。 The display unit 28 displays the strength of the floor F calculated by the floor strength calculation unit 321 (step S114). For example, the display unit 28 displays the value of "L1/L0" as it is as a number (for example, percentage). Alternatively, the storage unit 34 stores the first threshold and the second threshold (first threshold>second threshold), and when L1/L0 is greater than the first threshold, display the text "hard floor", If L1/L0 is less than a first threshold and greater than a second threshold, display the text "Slightly weak floor", and if L1/L0 is less than the second threshold, display the text "Weak floor" display.
If the magnitude of the maximum displacement of the measured vibration waveform is greater than the threshold maximum displacement, display 28 displays the text "hard floor".

本発明はこれに限るものではなく、床強度算出部３２１が、前記測定振動波形の最大変位の大きさと前記閾値の最大変位との差（｜Ｌ０－Ｌ１｜）に基づいて床Ｆの強度を算出しても良い。 The present invention is not limited to this, and the floor strength calculator 321 calculates the strength of the floor F based on the difference (|L0-L1|) between the magnitude of the maximum displacement of the measured vibration waveform and the maximum displacement of the threshold. You can calculate.

ＣＰＵ３１は、ステップＳ１１３で算出した床Ｆの強度が所定の閾値未満であるか否かを判定する（ステップＳ１１５）。前記所定の閾値は、例えば前述の第１閾値である。ＣＰＵ３１は、床Ｆの強度が所定の閾値未満であると判定した場合（ステップＳ１１５：ＹＥＳ）、速度調整部３２２に速度調整を指示する。ＣＰＵ３１の指示に応じて、速度調整部３２２は、工具交換装置２０の自動工具交換における主軸９の上下移動速度、マガジンモータ５５の回転速度等を遅く調整する（ステップＳ１１６）。ＣＰＵ３１は、床Ｆの強度が所定の閾値未満でないと判定した場合（ステップＳ１１５：ＮＯ）、処理を終了する。 The CPU 31 determines whether or not the strength of the floor F calculated in step S113 is less than a predetermined threshold (step S115). The predetermined threshold is, for example, the above-described first threshold. When the CPU 31 determines that the strength of the floor F is less than the predetermined threshold value (step S115: YES), the CPU 31 instructs the speed adjustment section 322 to adjust the speed. In response to instructions from the CPU 31, the speed adjustment unit 322 slows down the vertical movement speed of the main shaft 9, the rotational speed of the magazine motor 55, and the like in the automatic tool change of the tool changer 20 (step S116). When the CPU 31 determines that the strength of the floor F is not less than the predetermined threshold value (step S115: NO), the process ends.

以上においては、床強度算出部３２１が、前記測定振動波形の最大変位と、前記閾値の最大変位との大きさを比較することによって床Ｆの強度を算出することについて説明したが、これに限るものではない。床強度算出部３２１が、前記測定振動波形の最大変位に係る周波数と、前記閾値の最大変位に係る周波数とを比較することによって床Ｆの強度を算出しても良い。
測定振動波形の最大変位の周波数が閾値の最大変位の周波数よりも低い場合、床強度算出部３２１が、前記測定振動波形の最大変位の周波数と前記閾値の最大変位の周波数との差（｜Ｈ０－Ｈ１｜）に基づいて床Ｆの強度を算出しても良い。また、床強度算出部３２１が、前記閾値の最大変位の周波数に対する測定振動波形の最大変位の周波数の比（Ｈ１／Ｈ０）に基づいて床Ｆの強度を算出しても良い。 In the above description, the floor strength calculator 321 calculates the strength of the floor F by comparing the maximum displacement of the measured vibration waveform and the maximum displacement of the threshold value. not a thing The floor strength calculation unit 321 may calculate the strength of the floor F by comparing the frequency associated with the maximum displacement of the measured vibration waveform and the frequency associated with the maximum displacement of the threshold value.
When the maximum displacement frequency of the measured vibration waveform is lower than the threshold maximum displacement frequency, the floor strength calculator 321 calculates the difference between the maximum displacement frequency of the measured vibration waveform and the threshold maximum displacement frequency (|H0 −H1|) may be used to calculate the strength of the floor F. Further, the floor strength calculator 321 may calculate the strength of the floor F based on the ratio (H1/H0) of the maximum displacement frequency of the measured vibration waveform to the threshold maximum displacement frequency.

以上においては、主軸ヘッド７が下降した場合の床Ｆの振動波形を振動測定部２６が計測したがこれに限るものでない。主軸ヘッド７の下降の代わりに、マガジン２１が回転した場合又はテーブル１０が移動した場合の床Ｆの振動波形を振動測定部２６が計測し、この計測結果を床Ｆの強度算出に用いても良い。 In the above description, the vibration waveform of the floor F is measured by the vibration measuring unit 26 when the spindle head 7 descends, but the present invention is not limited to this. Instead of lowering the spindle head 7, the vibration measuring unit 26 measures the vibration waveform of the floor F when the magazine 21 rotates or when the table 10 moves, and the measurement result is used to calculate the strength of the floor F. good.

以上においては、振動測定部２６が計測した振動波形を用いて床Ｆの強度を算出することについて説明したが、これに限るものでない。
Ｚ軸モータ５１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。駆動回路５１Ａ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、数値制御装置３０は、フィードバック制御時に、Ｚ軸モータ５１にかかる負荷に応じて駆動電流を制御するので、駆動電流に基づき、Ｚ軸モータ５１にかかる負荷を算出できる。即ち、Ｚ軸モータ５１にかかる負荷に基づいて、床の強度を測定しても良い。 Although the calculation of the strength of the floor F using the vibration waveform measured by the vibration measurement unit 26 has been described above, the present invention is not limited to this.
When a load is applied to the Z-axis motor 51 from the outside, the speed changes. Velocity change is detected by a position feedback signal and a velocity feedback signal. The drive circuit 51A controls drive power to restore the detected speed change. Therefore, during feedback control, the numerical controller 30 controls the drive current according to the load applied to the Z-axis motor 51, so the load applied to the Z-axis motor 51 can be calculated based on the drive current. That is, the floor strength may be measured based on the load applied to the Z-axis motor 51 .

以上のように、本実施の形態１の工作機械１は、床Ｆの強度に応じて床Ｆが弱い場合は、速度調整部３２２が、工具交換装置２０の自動工具交換時における主軸９の上下移動速度、マガジンモータ５５の回転速度等を遅くし、床Ｆに与える衝撃を減らす。従って、床Ｆの振動が床Ｆ上の他の機械に与える影響を事前に抑制できる。
また、主軸ヘッド７が下降した場合、マガジン２１が回転した場合又はテーブル１０が移動した場合の床Ｆの振動波形を計測するので、床Ｆの強度測定時において床Ｆへ加わる力Ｎが一定であり、安定且つ信頼性の高い計測結果を得ることができる。 As described above, according to the machine tool 1 of Embodiment 1, when the floor F is weak according to the strength of the floor F, the speed adjustment unit 322 controls the vertical movement of the spindle 9 during the automatic tool change of the tool changer 20 . The movement speed, the rotation speed of the magazine motor 55, etc. are slowed down to reduce the impact on the floor F. Therefore, the influence of the vibration of the floor F on other machines on the floor F can be suppressed in advance.
Further, since the vibration waveform of the floor F is measured when the spindle head 7 descends, when the magazine 21 rotates, or when the table 10 moves, the force N applied to the floor F is constant when measuring the strength of the floor F. Therefore, stable and highly reliable measurement results can be obtained.

（実施の形態２）
図７は、本実施の形態２の工作機械１において、工具交換装置２０の動作速度を調整する処理を説明する流れ図である。図７において、ステップＳ２０１～ステップＳ２１４は、実施の形態１の図５のステップＳ１０１～ステップＳ１１４と同様であり、説明を省略する。 (Embodiment 2)
FIG. 7 is a flowchart for explaining processing for adjusting the operating speed of the tool changer 20 in the machine tool 1 of the second embodiment. In FIG. 7, steps S201 to S214 are the same as steps S101 to S114 in FIG. 5 of Embodiment 1, and description thereof is omitted.

表示部２８が床Ｆの強度を表示した後（ステップＳ２１４）、ＣＰＵ３１は、ステップＳ２１３で算出した床Ｆの強度が所定の閾値未満であるか否かを判定する（ステップＳ２１５）。ＣＰＵ３１は、床Ｆの強度が所定の閾値未満であると判定した場合（ステップＳ２１５：ＹＥＳ）、表示部２８に選択勧告の表示を指示する。ＣＰＵ３１の指示に応じて表示部２８は選択勧告の表示を行う（ステップＳ２１６）。前記選択勧告は、速度調整部３２２による工具交換装置２０の動作速度の調整を行うか否かの選択をユーザに促す内容のテキストである。 After the display unit 28 displays the strength of the floor F (step S214), the CPU 31 determines whether or not the strength of the floor F calculated in step S213 is less than a predetermined threshold (step S215). When the CPU 31 determines that the strength of the floor F is less than the predetermined threshold value (step S215: YES), the CPU 31 instructs the display unit 28 to display a selection recommendation. The display unit 28 displays a selection recommendation according to the instruction from the CPU 31 (step S216). The recommendation for selection is text prompting the user to select whether or not to adjust the operation speed of the tool changer 20 by the speed adjustment unit 322 .

ＣＰＵ３１は、選択受付部３２３又は入力部２５を監視することによって、工具交換装置２０の動作速度の調整を実行する旨の選択をユーザから受け付けたか否かを判定する（ステップＳ２１７）。ＣＰＵ３１は、実行する旨の選択をユーザから受け付けていないと判定した場合（ステップＳ２１７：ＮＯ）、即ち実行しない旨の選択をユーザから受け付けた場合、処理を終了する。 The CPU 31 monitors the selection reception unit 323 or the input unit 25 to determine whether or not the user has received a selection to adjust the operation speed of the tool changer 20 (step S217). If the CPU 31 determines that the selection to execute is not received from the user (step S217: NO), that is, if the selection to not execute is received from the user, the process ends.

ＣＰＵ３１は、工具交換装置２０の動作速度の調整を実行する旨の選択をユーザから受け付けたと判定した場合（ステップＳ２１７：ＹＥＳ）、速度調整部３２２に速度調整を指示する。ＣＰＵ３１の指示に応じて、速度調整部３２２は、工具交換装置２０の自動工具交換における主軸９の上下移動速度、マガジンモータ５５の回転速度等を遅く調整する（ステップＳ２１８）。 When the CPU 31 determines that the user has selected to adjust the operation speed of the tool changer 20 (step S217: YES), the CPU 31 instructs the speed adjustment section 322 to adjust the speed. In response to instructions from the CPU 31, the speed adjustment unit 322 slows down the vertical movement speed of the main shaft 9, the rotation speed of the magazine motor 55, and the like in the automatic tool change of the tool changer 20 (step S218).

以上のように、本実施の形態２の工作機械１は、床Ｆの強度に応じて床Ｆが弱い場合は、自機械が床Ｆに与える衝撃を減らし、床Ｆの振動が床Ｆ上の他の機械に与える影響を抑制できる。また、床Ｆの強度測定時に床Ｆへ加わる力Ｎを一定にし、安定且つ信頼性の高い計測結果を得ることができる。
更に、本実施の形態２の工作機械１においては、ユーザの必要に応じて工具交換装置２０の動作速度の調整を選択的に行うことができる。 As described above, according to the machine tool 1 of the second embodiment, when the floor F is weak due to the strength of the floor F, the impact given by the machine itself to the floor F is reduced, and the vibration of the floor F is The influence on other machines can be suppressed. Further, the force N applied to the floor F when measuring the strength of the floor F can be made constant, and stable and highly reliable measurement results can be obtained.
Furthermore, in the machine tool 1 of Embodiment 2, the operating speed of the tool changer 20 can be selectively adjusted according to the user's needs.

実施の形態１と同様の部分については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。 The same reference numerals are assigned to the same parts as in the first embodiment, and detailed description thereof will be omitted.

（実施の形態３）
図８は、本実施の形態３の工作機械１において、工具交換装置２０の動作速度を調整する処理を説明する流れ図である。図８において、ステップＳ３０１～ステップＳ３１０は、実施の形態１の図５のステップＳ１０１～ステップＳ１１０と同様であり、説明を省略する。 (Embodiment 3)
FIG. 8 is a flowchart for explaining processing for adjusting the operating speed of the tool changer 20 in the machine tool 1 of Embodiment 3. As shown in FIG. In FIG. 8, steps S301 to S310 are the same as steps S101 to S110 in FIG. 5 of Embodiment 1, and description thereof will be omitted.

床強度算出部３２１は、振動測定部２６から取得した測定振動波形から最大変位を抽出し（ステップＳ３１１）、抽出した最大変位に係る周波数を抽出する（ステップＳ３１２）。図６において、測定振動波形の最大変位の値（大きさ）はＬ１であり、対応する周波数はＨ１である。床強度算出部３２１は閾値を記憶部３４から読み出す（ステップＳ３１３）。前記閾値の一例を図６に破線のグラフとして例示する。図６において、閾値の最大変位の値（大きさ）はＬ０であり、対応する周波数はＨ０である。 The floor strength calculation unit 321 extracts the maximum displacement from the measured vibration waveform acquired from the vibration measurement unit 26 (step S311), and extracts the frequency associated with the extracted maximum displacement (step S312). In FIG. 6, the maximum displacement value (magnitude) of the measured vibration waveform is L1, and the corresponding frequency is H1. The floor strength calculation unit 321 reads out the threshold from the storage unit 34 (step S313). An example of the threshold is illustrated as a dashed line graph in FIG. In FIG. 6, the maximum displacement value (magnitude) of the threshold is L0 and the corresponding frequency is H0.

ＣＰＵ３１は、測定振動波形の最大変位の周波数Ｈ１が閾値の最大変位の周波数Ｈ０未満であるか否かを判定する（ステップＳ３１４）。ＣＰＵ３１は、測定振動波形の最大変位の周波数Ｈ１が閾値の最大変位の周波数Ｈ０未満であると判定した場合（ステップＳ３１４：ＹＥＳ）、速度調整部３２２に速度調整を指示する。ＣＰＵ３１の指示に応じて、速度調整部３２２は、工具交換装置２０の自動工具交換における主軸９の上下移動速度、マガジンモータ５５の回転速度等を遅く調整する（ステップＳ３１６）。ＣＰＵ３１は、測定振動波形の最大変位の周波数Ｈ１が閾値の最大変位の周波数Ｈ０未満でないと判定した場合（ステップＳ３１４：ＮＯ）、測定振動波形の最大変位の大きさＬ１が閾値の最大変位の大きさＬ０未満であるか否かを判定する（ステップＳ３１５）。 The CPU 31 determines whether or not the maximum displacement frequency H1 of the measured vibration waveform is less than the threshold maximum displacement frequency H0 (step S314). When determining that the maximum displacement frequency H1 of the measured vibration waveform is less than the threshold maximum displacement frequency H0 (step S314: YES), the CPU 31 instructs the speed adjustment unit 322 to adjust the speed. In response to instructions from the CPU 31, the speed adjustment unit 322 slows down the vertical movement speed of the spindle 9, the rotation speed of the magazine motor 55, and the like in the automatic tool change of the tool changer 20 (step S316). When the CPU 31 determines that the maximum displacement frequency H1 of the measured vibration waveform is not less than the threshold maximum displacement frequency H0 (step S314: NO), the maximum displacement magnitude L1 of the measured vibration waveform is equal to the threshold maximum displacement magnitude. It is determined whether or not the height is less than L0 (step S315).

ＣＰＵ３１は、測定振動波形の最大変位の大きさＬ１が閾値の最大変位の大きさＬ０未満であると判定した場合（ステップＳ３１５：ＹＥＳ）、速度調整部３２２に速度調整を指示し、速度調整部３２２が工具交換装置２０の自動工具交換における主軸９の上下移動速度、マガジンモータ５５の回転速度等を遅く調整する（ステップＳ３１６）。
この際、表示部２８は床強度算出部３２１が算出した床Ｆの強度を表示しても良い。表示部２８による床Ｆの強度の表示については既に説明しており、説明を省略する。
ＣＰＵ３１は、測定振動波形の最大変位の大きさＬ１が閾値の最大変位の大きさＬ０未満でないと判定した場合（ステップＳ３１５：ＮＯ）、処理を終了する。 When the CPU 31 determines that the maximum displacement magnitude L1 of the measured vibration waveform is less than the threshold maximum displacement magnitude L0 (step S315: YES), the CPU 31 instructs the speed adjustment unit 322 to adjust the speed, and the speed adjustment unit 322 slows down the vertical movement speed of the spindle 9 and the rotation speed of the magazine motor 55 in the automatic tool change of the tool changer 20 (step S316).
At this time, the display section 28 may display the strength of the floor F calculated by the floor strength calculation section 321 . The display of the strength of the floor F by the display unit 28 has already been explained, and the explanation will be omitted.
When the CPU 31 determines that the maximum displacement magnitude L1 of the measured vibration waveform is not less than the threshold maximum displacement magnitude L0 (step S315: NO), the process ends.

以上のように、本実施の形態３の工作機械１は、床Ｆの強度に応じて床Ｆが弱い場合は、自機械が床Ｆに与える衝撃を減らし、床Ｆの振動が床Ｆ上の他の機械に与える影響を抑制できる。また、床Ｆの強度測定時に床Ｆへ加わる力Ｎを一定にし、安定且つ信頼性の高い計測結果を得ることができる。
更に、本実施の形態３の工作機械１においては、最大変位の大きさ及び最大変位の周波数に基づいて、工具交換装置２０の動作速度を調整するか否か判断する。従って、最大変位の大きさ又は最大変位の周波数の何れか一方のみに基づいて斯かる判断を行う場合に比べて、正確な判断が可能である。 As described above, according to the machine tool 1 of the third embodiment, when the floor F is weak due to the strength of the floor F, the impact given by the machine itself to the floor F is reduced, and the vibration of the floor F is reduced by the vibration of the floor F. The influence on other machines can be suppressed. Further, the force N applied to the floor F when measuring the strength of the floor F can be made constant, and stable and highly reliable measurement results can be obtained.
Furthermore, in the machine tool 1 of Embodiment 3, it is determined whether or not to adjust the operating speed of the tool changer 20 based on the magnitude of the maximum displacement and the frequency of the maximum displacement. Therefore, a more accurate determination is possible than if such a determination were made based solely on either the magnitude of the maximum displacement or the frequency of the maximum displacement.

実施の形態１又は２と同様の部分については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。 Parts similar to those in the first or second embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

なお、上述した床強度算出部３２１、速度調整部３２２、選択受付部３２３は、ハードウェアロジックによって構成してもよいし、ＣＰＵ３１が所定のプログラムを実行することにより、ソフトウェア的に構築されてもよい。 Note that the floor strength calculation unit 321, the speed adjustment unit 322, and the selection reception unit 323 described above may be configured by hardware logic, or may be configured by software when the CPU 31 executes a predetermined program. good.

１ 工作機械
４ 工具
５ コラム
７ 主軸ヘッド
２０ 工具交換装置
２６ 振動測定部
２８ 表示部
３２１ 床強度算出部
３２２ 速度調整部
３２３ 選択受付部 1 machine tool 4 tool 5 column 7 spindle head 20 tool changer
26 vibration measurement unit 28 display unit
321 floor strength calculator 322 speed adjuster
323 selection acceptance unit

Claims (11)

工具を用いて工作を行う工作機械において、
自機械を設置した床の強度を算出する床強度算出部と、
前記床強度算出部が算出した床の強度を表示する表示部と、
前記工具の自動交換装置と、
前記床強度算出部の算出結果に基づいて、前記自動交換装置の動作速度を調整する速度調整部とを備える工作機械。 In machine tools that work using tools,
a floor strength calculator that calculates the strength of the floor on which the machine is installed;
a display unit for displaying the strength of the floor calculated by the floor strength calculation unit ;
an automatic changer for the tool;
A machine tool , comprising: a speed adjusting unit that adjusts an operation speed of the automatic changer based on a calculation result of the floor strength calculating unit . 前記速度調整部による前記自動交換装置の動作速度の調整を行うか否かの選択を受け付ける選択受付部を備える請求項１に記載の工作機械。 2. The machine tool according to claim 1 , further comprising a selection receiving section for receiving a selection as to whether or not to adjust the operating speed of said automatic changer by said speed adjusting section. 特定部分の作動時における自機械の振動を測定する振動測定部を備え、
前記床強度算出部は、前記振動を周波数に対応付けた場合における所定の周波数範囲内の最大振動の大きさ又は該最大振動に係る周波数に基づいて、前記床の強度を算出する請求項１又は２に記載の工作機械。 Equipped with a vibration measurement unit that measures the vibration of the own machine when a specific part is operating,
2. The floor strength calculation unit calculates the strength of the floor based on a maximum vibration magnitude within a predetermined frequency range or a frequency associated with the maximum vibration when the vibrations are associated with frequencies. 2. The machine tool according to 2. 特定部分の作動時の振動による自機械の振動を測定する振動測定部を備え、
前記床強度算出部は、前記振動を周波数に対応付けた場合における所定の周波数範囲内の最大振動の大きさ及び該最大振動に係る周波数に基づいて、前記床の強度を算出する請求項１又は２に記載の工作機械。 Equipped with a vibration measurement unit that measures the vibration of the own machine due to the vibration of a specific part during operation,
2. The floor strength calculation unit calculates the strength of the floor based on the magnitude of the maximum vibration within a predetermined frequency range and the frequency associated with the maximum vibration when the vibration is associated with the frequency. 2. The machine tool according to 2. 前記振動測定部は、前記工具を取り付けるヘッド部、該ヘッド部を上下動するコラム、ワークを支持するテーブル、又は前記コラムと前記テーブルを支持するベースに設ける請求項３又は４に記載の工作機械。 5. A machine tool according to claim 3 or 4 , wherein said vibration measuring section is provided on a head section for mounting said tool, a column for vertically moving said head section, a table for supporting a workpiece, or a base for supporting said column and said table. . 前記振動測定部は、前記工具を取り付けるヘッド部、又は、該ヘッド部を上下動するコラムの上端部に設ける請求項５に記載の工作機械。 6. The machine tool according to claim 5 , wherein the vibration measuring section is provided on a head section on which the tool is mounted or on an upper end of a column for vertically moving the head section. 前記速度調整部は、前記床強度算出部が算出した床の強度が閾値よりも小さい場合、前記自動交換装置の動作速度を低める請求項１又は２に記載の工作機械。 3. The machine tool according to claim 1 , wherein the speed adjustment unit lowers the operation speed of the automatic changer when the strength of the floor calculated by the floor strength calculation unit is smaller than a threshold value. 前記床強度算出部は、前記最大振動の大きさが閾値よりも小さい場合、前記最大振動の大きさと前記閾値との比に基づいて前記床の強度を算出する請求項３又は４に記載の工作機械。 5. The machine according to claim 3 , wherein the floor strength calculation unit calculates the strength of the floor based on a ratio between the magnitude of the maximum vibration and the threshold when the magnitude of the maximum vibration is smaller than the threshold. machine. 前記床強度算出部は、前記最大振動に係る周波数が閾値よりも低い場合、前記最大振動に係る周波数と前記閾値との比に基づいて前記床の強度を算出する請求項３又は４に記載の工作機械。 5. The floor strength calculator according to claim 3 , wherein, when the frequency associated with the maximum vibration is lower than a threshold, the floor strength calculator calculates the strength of the floor based on a ratio between the frequency associated with the maximum vibration and the threshold. Machine Tools. 工作機械を設置した床の強度を算出し、
算出した床の強度を前記工作機械の表示部に表示し、
前記算出した床の強度に基づいて、工具の自動交換装置の動作速度を調整する処理を前記工作機械が実行する情報処理方法。 Calculate the strength of the floor on which the machine tool is installed,
Displaying the calculated strength of the floor on the display unit of the machine tool ,
An information processing method in which the machine tool executes a process of adjusting an operating speed of an automatic tool changer based on the calculated strength of the floor . コンピュータに、
工作機械を設置した床の強度を算出し、
算出した床の強度を前記工作機械の表示部に表示し、
前記算出した床の強度に基づいて、工具の自動交換装置の動作速度を調整する処理を実行させるコンピュータプログラム。 to the computer,
Calculate the strength of the floor on which the machine tool is installed,
Displaying the calculated strength of the floor on the display unit of the machine tool ,
A computer program for executing a process of adjusting an operation speed of an automatic tool changer based on the calculated strength of the floor .
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