(57)【要約】【課題】主軸のテーパ穴の内周面と工具ホルダのテーパシャンク部の外周面の清掃を確実に行うことができるとともに、工具ホルダの有無を確認することができる工作機械における主軸装置への工具ホルダ装着時の異常判定装置を提供する。【解決手段】主軸装置に対し、主軸２３のテーパ穴２８ａの内周面と、工具ホルダ５のテーパシャンク部３４の外周面との間に形成された隙間Ｇ１に清掃用エアを供給する清掃用エア供給機構を設ける。このエア供給機構のエア供給経路に圧力センサ５０を設け、前記清掃用エアの供給動作の後に、圧力センサ５０によって、エアの圧力を測定し、測定されたエアの圧力の高低によって、工具ホルダ５の有無を判定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主軸装置の主軸ヘッドに回転可能に支持された主軸の先端部のテーパ穴に工具ホルダのテーパシャンク部を取り外し可能に装着し、前記主軸に対し前記テーパ穴に前記テーパシャンク部の清掃用エアを供給するエア噴射孔を設け、圧力エア供給源から前記エア噴射孔に清掃用エアを供給するエア供給通路を設けた工作機械において、
前記圧力エア供給源から前記エア供給通路に供給されたエアの圧力又は流量を測定し、該測定値に応じて設定され、記憶媒体に記憶された判定基準値と、新たに測定された圧力又は流量の測定値とに基づいて、前記工具ホルダの有無を判定することを特徴とする工作機械における主軸装置への工具ホルダ装着時の異常判定方法。
【請求項２】
請求項１において、前記テーパ穴に対し前記工具ホルダのテーパシャンク部を所定の隙間をもった状態において、前記エア噴射孔からエアの噴射が開始されてから所定の時刻に、圧力又は流量の第１測定値を測定し、該第１測定値に対し正の定数が上乗せされた判定基準値を設定し、前記判定基準値の設定後の所定の時刻に、前記テーパ穴に前記テーパシャンク部がクランプされた状態で、圧力又は流量の第２測定値を測定し、該第２測定値と、前記判定基準値とを比較して工具ホルダの有無を判定することを特徴とする工作機械における主軸装置への工具ホルダ装着時の異常判定方法。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記エア噴射孔を開放した状態で、該エア噴射孔に供給されるエアの圧力又は流量を測定し、該測定値に応じて設定され、記憶媒体に記憶された目詰まり判定用の判定基準値と、前記エア噴射孔を開放した状態で、新たに測定された圧力又は流量の測定値とに基づいて前記エア噴射孔の目詰まりの有無を判定することを特徴とする工作機械における主軸装置への工具ホルダ装着時の異常判定方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項において、前記テーパ穴に前記工具ホルダのテーパシャンク部がクランプされた状態において、前記エア噴射孔のエアの圧力又は流量を測定し、該測定値に応じて設定され、記憶媒体に記憶された装着不良判定用の判定基準値と、前記テーパ穴に前記工具ホルダのテーパシャンク部がクランプされた状態において、新たに測定された圧力又は流量の測定値とに基づいて前記テーパ穴に対するテーパシャンク部の装着不良の有無を判定することを特徴とする工作機械における主軸装置への工具ホルダ装着時の異常判定方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項において、前記エア噴射孔へのエアの供給を遮断した状態で、前記圧力エア供給源の元圧を測定し、該元圧の測定値と予め記憶媒体に記憶された元圧用の最低判定基準値及び最高判定基準値とに基づいて前記元圧の異常の有無を判定することを特徴とする工作機械における主軸装置への工具ホルダ装着時の異常判定方法。
【請求項６】
主軸装置の主軸ヘッドに回転可能に支持された主軸の先端部のテーパ穴に工具ホルダのテーパシャンク部を取り外し可能に装着し、前記主軸に対し前記テーパ穴に前記テーパシャンク部の清掃用エアを供給するエア噴射孔を設け、圧力エア供給源から前記エア噴射孔に清掃用エアを供給するエア供給通路を設けた工作機械において、
前記エア供給通路にエアの圧力又は流量を測定する圧力測定手段又は流量測定手段を設け、該圧力測定手段又は流量測定手段からの圧力測定値又は流量測定値と、該測定値に応じて設定され、記憶媒体に記憶された判定基準値と、新たに測定された圧力又は流量の測定値とに基づいて、前記工具ホルダの有無を判定する工具ホルダ有無判定部を設けたことを特徴とする工作機械における主軸装置への工具ホルダ装着時の異常判定装置。
【請求項７】
請求項６において、前記判定部は、前記テーパ穴に対し前記工具ホルダのテーパシャンク部を所定の隙間をもった状態において、前記エア噴射孔からエアの噴射が開始されてから第１タイミング設定部により設定された所定の時刻に、測定された圧力又は流量の第１測定値に対し圧力又は流量の正の定数が上乗せされた判定基準値を設定する判定基準値設定部と、前記判定基準値の設定後に、第２タイミング設定部により設定された所定の時刻に、前記テーパ穴に前記テーパシャンク部がクランプされた状態で、新たに測定された圧力又は流量の第２測定値と、前記判定基準値とを比較して工具ホルダの有無を判定する工具ホルダ有無判定部とにより構成されていることを特徴とする工作機械における主軸装置への工具ホルダ装着時の異常判定装置。
【請求項８】
請求項７において、前記第１タイミング設定部は、主軸から前記工具ホルダがアンクランプされた時刻を第１タイミングの設定基準として、その設定基準から所定時間が経過して、圧力測定手段又は流量測定手段により測定された圧力測定値又は流量測定値が略平滑化されて一定となる時刻を第１タイミングとして設定するように構成されていることを特徴とする工作機械における主軸装置への工具ホルダ装着時の異常判定装置。
【請求項９】
請求項７において、前記第２タイミング設定部は、主軸に工具ホルダがクランプされた時刻を第２タイミングの設定基準として、その設定基準から所定時間経過した後の時刻を第２タイミングとして設定するように構成されていることを特徴とする工作機械における主軸装置への工具ホルダ装着時の異常判定装置。
【請求項１０】
請求項６〜９のいずれか一項において、前記エア噴射孔へのエアの供給を遮断した状態で測定された前記圧力エア供給源の元圧の測定値と、予め記憶媒体に記憶された元圧用の最低判定基準値及び最高判定基準値とに基づいて前記元圧の異常の有無を判定する元圧異常判定部を備えたことを特徴とする工作機械における主軸装置への工具ホルダ装着時の異常判定装置。
【請求項１１】
請求項６〜１０のいずれか一項において、前記エア噴射孔の目詰まり異常を判定する異常判定基準値設定部と、エア噴射孔を開放した状態で、該エア噴射孔に供給されるエアの圧力又は流量の測定値と、該測定値に応じて設定され、記憶媒体に記憶された目詰まり判定用の判定基準値と、前記エア噴射孔を開放した状態で、新たに測定された圧力又は流量の測定値とに基づいて前記エア噴射孔の目詰まりの有無を判定する異常判定部とを備えたことを特徴とする工作機械における主軸装置への工具ホルダ装着時の異常判定装置。
【請求項１２】
請求項６〜１１のいずれか一項において、前記テーパ穴に対する前記工具ホルダの装着不良を判定する圧力又は流量の基準値を設定する判定基準値設定部と、テーパ穴に工具ホルダのテーパシャンク部がクランプされた状態において、前記エア噴射孔に供給されるエアの圧力又は流量の測定値と、該測定値に応じて設定され、記憶媒体に記憶された装着不良判定用の判定基準値と、前記テーパ穴に前記工具ホルダのテーパシャンク部がクランプされた状態において、新たに測定された圧力又は流量の測定値とに基づいて前記テーパ穴に対するテーパシャンク部の装着不良の有無を判定する工具装着不良判定部とを備えたことを特徴とする工作機械における主軸装置への工具ホルダ装着時の異常判定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、工作機械における主軸装置への工具ホルダ装着時の異常判定方法及び異常判定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、工作機械の主軸装置においては、主軸ヘッドの内周面に主軸を回転可能に支持し、該主軸の先端部に形成したテーパ穴に工具ホルダのテーパシャンク部を取り外し可能に装着し、主軸の先端部に工具ホルダをクランプするクランプ機構を設けている。又、工作機械には主軸装置に対し前記工具ホルダを自動的に脱着交換するための工具交換装置が備えられている。さらに、主軸装置には、前記工具ホルダのテーパシャンク部とテーパ穴の接触面を清掃するための清掃用のエアを供給するエア供給機構が備えられている。
【０００３】
上記エア供給機構による清掃作業は、前記工具ホルダを工具交換装置の把持部により把持するとともに、前記工具ホルダのテーパシャンク部の外周面と、テーパ穴の内周面との間に僅かな隙間を形成する。そして、主軸のテーパ穴の内周面に開口されたエア噴射孔からエアを前記隙間に噴射して工具ホルダの外周面とテーパ穴の内周面の清掃作業を行うようになっている。（特許文献１参照）
一方、工作機械における主軸装置の工具ホルダ装着確認装置として、特許文献２に開示されたものが提案されている。この装着確認装置は、定圧空気供給装置から導管、絞り及びノズルを介して主軸のテーパ穴と、工具ホルダのテーパ面との接触界面に定圧空気を供給し、その時の導管内の圧力を圧力スイッチにより検出し、その検出圧力の高低によって、工具ホルダが装着されているか否かを確認することができるように構成されている。
【特許文献１】特開平７−２１４４５４号公報
【特許文献２】実開昭４９−１４５８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、特許文献１に開示された工作機械における主軸装置の主軸のテーパ穴と工具ホルダのテーパシャンク部の清掃方法は、工具ホルダの装着状態を確認する装置が存在しないので、工具ホルダの装着状態を確認することができないという問題があった。
【０００５】
一方、特許文献２に開示された主軸装置の工具ホルダ装着確認装置は、工具ホルダの装着を確認することはできるが、絞りがあるため定圧空気供給装置から供給される空気の圧力が低下するので、清掃に必要な空気の圧力が確保できず、主軸のテーパ穴と、工具ホルダのテーパ面との清掃作業を行うことができないという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記従来の技術に存する問題点を解消して、主軸のテーパ穴と工具ホルダのテーパシャンク部の接触面の清掃を行うことができるとともに、工具ホルダの有無を判定することができる工作機械における主軸装置への工具ホルダ装着時の異常判定方法及び異常判定装置を提供することにある。
【０００７】
本発明の別の目的は、上記目的に加えて、工具ホルダの有無の判定を精度よく行うことができる工作機械における主軸装置への工具ホルダ装着時の異常判定方法及び異常判定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、主軸装置の主軸ヘッドに回転可能に支持された主軸の先端部のテーパ穴に工具ホルダのテーパシャンク部を取り外し可能に装着し、前記主軸に対し前記テーパ穴に前記テーパシャンク部の清掃用エアを供給するエア噴射孔を設け、圧力エア供給源から前記エア噴射孔に清掃用エアを供給するエア供給通路を設けた工作機械において、前記圧力エア供給源から前記エア供給通路に供給されたエアの圧力又は流量を測定し、該測定値に応じて設定され、記憶媒体に記憶された判定基準値と、新たに測定された圧力又は流量の測定値とに基づいて、前記工具ホルダの有無を判定することを要旨とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記テーパ穴に対し前記工具ホルダのテーパシャンク部を所定の隙間をもった状態において、前記エア噴射孔からエアの噴射が開始されてから所定の時刻に、圧力又は流量の第１測定値を測定し、該第１測定値に対し正の定数が上乗せされた判定基準値を設定し、前記判定基準値の設定後の所定の時刻に、前記テーパ穴に前記テーパシャンク部がクランプされた状態で、圧力又は流量の第２測定値を測定し、該第２測定値と、前記判定基準値とを比較して工具ホルダの有無を判定することを要旨とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２において、前記エア噴射孔を開放した状態で、該エア噴射孔に供給されるエアの圧力又は流量を測定し、該測定値に応じて設定され、記憶媒体に記憶された目詰まり判定用の判定基準値と、前記エア噴射孔を開放した状態で、新たに測定された圧力又は流量の測定値とに基づいて前記エア噴射孔の目詰まりの有無を判定することを要旨とする。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項において、前記テーパ穴に前記工具ホルダのテーパシャンク部がクランプされた状態において、前記エア噴射孔のエアの圧力又は流量を測定し、該測定値に応じて設定され、記憶媒体に記憶された装着不良判定用の判定基準値と、前記テーパ穴に前記工具ホルダのテーパシャンク部がクランプされた状態において、新たに測定された圧力又は流量の測定値とに基づいて前記テーパ穴に対するテーパシャンク部の装着不良の有無を判定することを要旨とする。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項において、前記エア噴射孔へのエアの供給を遮断した状態で、前記圧力エア供給源の元圧を測定し、該元圧の測定値と予め記憶媒体に記憶された元圧用の最低判定基準値及び最高判定基準値とに基づいて前記元圧の異常の有無を判定することを要旨とする。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、主軸装置の主軸ヘッドに回転可能に支持された主軸の先端部のテーパ穴に工具ホルダのテーパシャンク部を取り外し可能に装着し、前記主軸に対し前記テーパ穴に前記テーパシャンク部の清掃用エアを供給するエア噴射孔を設け、圧力エア供給源から前記エア噴射孔に清掃用エアを供給するエア供給通路を設けた工作機械において、前記エア供給通路にエアの圧力又は流量を測定する圧力測定手段又は流量測定手段を設け、該圧力測定手段又は流量測定手段からの圧力測定値又は流量測定値と、該測定値に応じて設定され、記憶媒体に記憶された判定基準値と、新たに測定された圧力又は流量の測定値とに基づいて、前記工具ホルダの有無を判定する工具ホルダ有無判定部を設けたことを要旨とする。
【００１４】
請求項７に記載の発明は、請求項６において、前記判定部は、前記テーパ穴に対し前記工具ホルダのテーパシャンク部を所定の隙間をもった状態において、前記エア噴射孔からエアの噴射が開始されてから第１タイミング設定部により設定された所定の時刻に、測定された圧力又は流量の第１測定値に対し圧力又は流量の正の定数が上乗せされた判定基準値を設定する判定基準値設定部と、前記判定基準値の設定後に、第２タイミング設定部により設定された所定の時刻に、前記テーパ穴に前記テーパシャンク部がクランプされた状態で、新たに測定された圧力又は流量の第２測定値と、前記判定基準値とを比較して工具ホルダの有無を判定する工具ホルダ有無判定部とにより構成されていることを要旨とする。
【００１５】
請求項８に記載の発明は、請求項７において、前記第１タイミング設定部は、主軸から前記工具ホルダがアンクランプされた時刻を第１タイミングの設定基準として、その設定基準から所定時間が経過して、圧力測定手段又は流量測定手段により測定された圧力測定値又は流量測定値が略平滑化されて一定となる時刻を第１タイミングとして設定するように構成されていることを要旨とする。
【００１６】
請求項９に記載の発明は、請求項７において、前記第２タイミング設定部は、主軸に工具ホルダがクランプされた時刻を第２タイミングの設定基準として、その設定基準から所定時間経過した後の時刻を第２タイミングとして設定するように構成されていることを要旨とする。
【００１７】
請求項１０に記載の発明は、請求項６〜９のいずれか一項において、前記エア噴射孔へのエアの供給を遮断した状態で測定された前記圧力エア供給源の元圧の測定値と、予め記憶媒体に記憶された元圧用の最低判定基準値及び最高判定基準値とに基づいて前記元圧の異常の有無を判定する元圧異常判定部を備えたことを要旨とする。
【００１８】
請求項１１に記載の発明は、請求項６〜１０のいずれか一項において、前記エア噴射孔の目詰まり異常を判定する異常判定基準値設定部と、エア噴射孔を開放した状態で、該エア噴射孔に供給されるエアの圧力又は流量の測定値と、該測定値に応じて設定され、記憶媒体に記憶された目詰まり判定用の判定基準値と、前記エア噴射孔を開放した状態で、新たに測定された圧力又は流量の測定値とに基づいて前記エア噴射孔の目詰まりの有無を判定する異常判定部とを備えたことを要旨とする。
【００１９】
請求項１２に記載の発明は、請求項６〜１１のいずれか一項において、前記テーパ穴に対する前記工具ホルダの装着不良を判定する圧力又は流量の基準値を設定する判定基準値設定部と、テーパ穴に工具ホルダのテーパシャンク部がクランプされた状態において、前記エア噴射孔に供給されるエアの圧力又は流量の測定値と、該測定値に応じて設定され、記憶媒体に記憶された装着不良判定用の判定基準値と、前記テーパ穴に前記工具ホルダのテーパシャンク部がクランプされた状態において、新たに測定された圧力又は流量の測定値とに基づいて前記テーパ穴に対するテーパシャンク部の装着不良の有無を判定する工具装着不良判定部とを備えたことを要旨とする。
【００２０】
（作用）
請求項１に記載の発明によれば、圧力エア供給源からエア供給通路及びエア噴射孔を通して、主軸のテーパ穴の内周面と工具ホルダのテーパシャンク部の外周面との隙間に清掃用エアを供給することにより、テーパ穴の内周面と、テーパシャンク部の外周面の清掃を行うことができる。又、前記圧力エア供給源から前記エア供給通路に供給されたエアの圧力又は流量を測定し、該測定値に応じて設定され、記憶媒体に記憶された判定基準値と、新たに測定された圧力又は流量の測定値とに基づいて、前記工具ホルダの有無を判定することができる。
【００２１】
請求項２記載の発明は、測定された圧力又は流量の第１測定値に対し圧力又は流量の正の定数が上乗せされた判定基準値が設定される。又、測定された第２測定値と、前記判定基準値とが比較されて工具ホルダの有無が判定される。従って、圧力エア供給源から供給されるエアの圧力が変動してもその変動されたエアの圧力の第１測定値をベースとして、判定基準値が設定されるので、工具ホルダの有無の判定を精度よく行うことができる。
【００２２】
請求項３に記載の発明は、前記エア噴射孔を開放した状態で、該エア噴射孔に供給されるエアの圧力又は流量を測定し、該測定値と、該測定値に応じて設定され、記憶媒体に記憶された目詰まり判定用の判定基準値と、新たに測定された圧力又は流量の測定値とに基づいて前記エア噴射孔の目詰まりの有無を判定することができる。
【００２３】
請求項４に記載の発明は、前記テーパ穴に前記工具ホルダのテーパシャンク部がクランプされた状態において、前記エア噴射孔のエアの圧力又は流量を測定し、該測定値に応じて設定され、記憶媒体に記憶された装着不良判定用の判定基準値と、新たに測定された圧力又は流量の測定値とに基づいて前記テーパ穴に対するテーパシャンク部の装着不良の有無を判定することができる。
【００２４】
請求項５に記載の発明は、前記エア噴射孔へのエアの供給を遮断した状態で、前記圧力エア供給源の元圧を測定し、該元圧の測定値と予め記憶媒体に記憶された元圧用の最低判定基準値及び最高判定基準値とに基づいて前記元圧の異常の有無を判定することができる。
【００２５】
請求項７記載の発明は、測定された圧力又は流量の第１測定値に対し圧力又は流量の正の定数を上乗せして判定基準値が設定される。又、測定された第２測定値と、前記判定基準値とが比較されて工具ホルダの有無が判定される。従って、圧力エア供給源から供給されるエアの圧力が変動してもその変動されたエアの圧力の第１測定値をベースとして、判定基準値が設定されるので、工具ホルダの有無の判定を精度よく行うことができる。
【００２６】
請求項８記載の発明は、前記第１タイミング設定部が、前記工具ホルダがアンクランプされた時刻を第１タイミングの設定基準としている。このため、専用の設定基準を設けなくても済み、制御装置の工具ホルダの有無判定用ソフトウエアの作成を容易に行うことができる。
【００２７】
請求項９記載の発明は、前記第２タイミング設定部が、主軸に工具ホルダがクランプされた時刻を設定基準にしている。このため、専用の設定基準を設けなくても済み、制御装置の工具ホルダの有無判定用ソフトウエアの作成を容易に行うことができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明は主軸のテーパ穴と工具ホルダのテーパシャンク部の接触面の清掃を行うことができるとともに、工具ホルダの有無を判定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、この発明の第１実施形態を図１〜図１１に基づいて詳細に説明する。
図１０に示すように、ベッド１上にはサドル２がＺ軸方向（図１０の左右方向）へ移動可能に配設されている。サドル２上にはコラム３がＸ軸方向（図１０の紙面直交方向）へ移動可能に支持され、このコラム３には主軸装置４がＹ軸（上下）方向へ移動可能に支持されている。主軸装置４には工具ホルダ５を介してドリル等の工具６が着脱可能に装着されている。そして、主軸装置４が図１０及び図１１に実線で示す下方の加工位置Ｐ１に移動配置された状態で、工具ホルダ５とともにサドル２が図示しないテーブル上のワークに対して接近・離間移動されて、工具６によりワークに所定の加工が施される。
【００３０】
前記ベッド１上に立設されたフレーム７の先端部には、工具交換装置８が装着されている。前記フレーム７には正逆回転可能な旋回用モータ９が装着され、その回転軸１０には工具マガジン１１が装着されている。この工具マガジン１１は軸方向から見て図１１に示すように切り欠き円板状に形成され、その外周部には前記工具ホルダ５を把持する把持部１２が複数箇所に装着されている。そして、前記工具マガジン１１の空の把持部１２' が図１１に矢印の鎖線で示す工具交換位置Ｐ２に移動配置された状態で、主軸装置４が工具交換準備位置Ｐ３から上昇されることにより、主軸装置４に装着された工具ホルダ５が空の把持部１２' に受け渡される。又、前記把持部１２に把持された工具ホルダ５を主軸装置４に装着する場合には、図１０の工具交換位置Ｐ２において主軸装置４をＺ軸方向に後退させた状態で、工具マガジン１１を旋回して新工具を把持した把持部１２を工具交換位置Ｐ２に移動した後、主軸装置４を前進させて行う。
【００３１】
次に、主軸装置４の構成について説明する。
図３に示すように、主軸装置４の主軸ヘッド２１は外筒２２Ａ及び内筒２２Ｂから構成され、その内筒２２Ｂの内側には主軸２３が複数のベアリング２４を介して回転可能に支持されている。主軸２３の軸心に沿って形成された貫通孔２３ａ内にはドローイングバー２５が配設されている。このドローイングバー２５は、主軸２３の貫通孔２３ａ内を前後方向（図３の左右方向）に摺動可能に挿通されている。該ドローイングバー２５は貫通孔２３ａ内に収容された付勢部材としての皿バネ２６によって後退方向（図３の右方）、つまりクランプ位置に付勢されている。
【００３２】
前記主軸ヘッド２１の前端面には外側フランジ２７がボルト（図示略）より固着され、主軸２３の前端面には内側フランジ２８がボルト（図示略）により固着されている。図３に示すように、内側フランジ２８の内方において主軸２３の前端部には横円筒状をなすカラー２９が連結され、そのカラー２９の前端部の径方向に関して対向する位置には、一対の保持孔３０が貫設されている。各保持孔３０内にはボール３１がそれぞれ嵌入されている。
【００３３】
前記ドローイングバー２５の前端部には、図１に示すように、前記カラー２９の保持孔３０と対応する位置に、一対の第１凹部３２が半球状に窪んだ形状に穿設されるとともに、各第１凹部３２の前方には第２凹部３３がテーパ状に形成されている。これら第１凹部３２及び第２凹部３３は、前記一対のボール３１と係合することができるようになっている。内側フランジ２８の内周面は、前端側（図１の左方）ほど拡がるテーパ形状に形成されたテーパ穴２８ａとなっている。
【００３４】
図３に示すように、主軸２３の前端部には工具６を装着した工具ホルダ５が嵌脱可能に装着されている。図１に示すように、この工具ホルダ５のフランジ部５ａの外周面には前記把持部１２により把持される把持溝５ｂが形成されている。工具ホルダ５のフランジ部５ａの後端面５ｃにはテーパシャンク部３４が後方へ一体に形成されている。前記テーパシャンク部３４の中央部には、前記カラー２９の保持孔３０と対応する位置に一対の固定孔３５が貫設され、前記一対のボール３１と係合可能になっている。
【００３５】
従って、ドローイングバー２５が皿バネ２６（図３参照）の付勢力に抗して図１に示すように前方へ移動された状態では、カラー２９に形成された保持孔３０内のボール３１が第１凹部３２に落ち込み、テーパシャンク部３４の固定孔３５からボール３１が離脱して工具ホルダ５がアンクランプ状態となる。反対に、ドローイングバー２５が皿バネ２６の付勢力によって図３に示すように後方へ移動された状態では、保持孔３０内のボール３１が第２凹部３３によって第１凹部３２から離れて固定孔３５へ嵌入され、図２に示すように工具ホルダ５がクランプ状態となる。
【００３６】
この第１実施形態では、前記ドローイングバー２５、皿バネ２６、カラー２９、保持孔３０、ボール３１、第１凹部３２、第２凹部３３、テーパシャンク部３４及び固定孔３５等により前記工具ホルダ５のクランプ機構Ｋが構成されている。図示しないが、主軸装置４の後端部には、前記ドローイングバー２５を皿バネ２６の付勢力に抗して図２及び図３に示すクランプ位置から図１に示すアンクランプ位置に切り換え動作するためのクランプ解除機構が設けられている。
【００３７】
次に、この発明の要部の構成について説明する。
図３に示すように、主軸ヘッド２１及び外側フランジ２７には、圧力エア供給源４０からエア供給配管４１を通して送られた圧力エアを主軸２３の先端部に取り付けた内側フランジ２８側へ導くためのエア供給通路４２，４３が形成されている。図１に示すように前記外側フランジ２７の内周面２７ａには、前記エア供給通路４３と連通する環状溝２７ｂが形成されている。前記内側フランジ２８には前記環状溝２７ｂに連通するようにエア供給通路４４が形成されている。前記内側フランジ２８には複数のエア通路４５が前後方向に指向するように形成され、各エア通路４５は前記エア供給通路４４に連通されている。各エア通路４５には第１〜第３エア噴射孔４６，４７，４８が連通されている。前記第１エア噴射孔４６は工具ホルダ５の本体の後端面５ｃに圧力エアを吹き付けてその清掃を行うようになっている。又、第２、第３エア噴射孔４７，４８は前記テーパシャンク部３４の外周面３４ａにそれぞれエアを吹きつけてその清掃を行うようになっている。前記エア噴射孔４６は図４に示すように、例えば８箇所に設けられ、前記エア噴射孔４７，４８はそれぞれ４箇所に設けられている。
【００３８】
前記エア供給配管４１には図３に示すように開路ポート４９ａと閉路ポート４９ｂを有する電磁式の開閉弁４９が設けられている。前記エア供給配管４１には前記開閉弁４９の下流側に位置するように圧力エアの圧力を検出するための圧力センサ５０が設けられている。
【００３９】
次に、図５に基づいて、工作機械の各種の動作を制御するための制御システムについて説明する。
制御装置５１には各種の演算処理を行うための中央演算処理装置（ＣＰＵ）５２が設けられ、この中央演算処理装置５２には、工作機械の制御動作を行うプログラムを記録したリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）５３と、各種のデータを記憶する記憶媒体としてのランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）５４が接続されている。前記中央演算処理装置５２には、図示しないアナログ・ディジタル変換器及びインターフェース５５を介して、前記圧力センサ５０からの圧力測定値が入力されるようになっている。前記中央演算処理装置５２にはインターフェース５６を介して、駆動回路５７が接続され、この駆動回路５７には、前記主軸装置４をＸ，Ｙ，Ｚ軸方向にそれぞれ移動するためのＸ軸移動機構５８、Ｙ軸移動機構５９及びＺ軸移動機構６０が接続されるとともに、前記工具マガジンの旋回用モータ９、圧力エア供給源４０及び開閉弁４９が接続されている。前記中央演算処理装置５２には、キーボードなどの入力装置６１がインターフェース６２を介して接続されている。前記中央演算処理装置５２にはインターフェース６３を介してディスプレイを備えた表示装置６４が接続されている。
【００４０】
前記中央演算処理装置５２には前記ＲＯＭ５３に記憶された動作プログラムに基づいて、工作機械のワークの加工動作や工具ホルダ５の交換動作等の各種動作を実行させる動作制御部７１が設けられている。中央演算処理装置５２には第１タイミング設定部７２が設けられている。この第１タイミング設定部７２によって予め設定された所定の時刻、例えば工具マガジン１１の旋回タイミングと同期して、圧力センサ５０によって測定されたエアの圧力を第１測定値ＰＳ１として設定するようにしている。又、中央演算処理装置５２には設定された第１測定値ＰＳ１に対し正の定数Ｐｃ（例えば０．０２ＭＰａ）を上乗せして、判定基準値ＰＫを設定するための判定基準値設定部７３が設けられている。さらに、前記中央演算処理装置５２には前記判定基準値ＰＫの設定後に、第２タイミング設定部７４により設定された所定の時刻に、新たに測定された測定圧力を第２測定値ＰＳ２として設定するようにしている。前記中央演算処理装置５２には設定された第２測定値ＰＳ２と、前記判定基準値ＰＫとを比較して工具ホルダの有無を判定する判定部７５が設けられている。
【００４１】
この第１実施形態では前記圧力センサ５０、制御装置５１、中央演算処理装置５２、第１タイミング設定部７２、判定基準値設定部７３、第２タイミング設定部７４及び判定部７５等により工具ホルダ５の有無を判定する判定手段を構成している。
【００４２】
上記第１実施形態の工作機械の動作について説明する。以下の動作は図５に示す前記制御装置５１のＣＰＵ５２に記憶された動作制御部７１からの各種の制御信号に基づいて以下のように行われる。
【００４３】
この工作機械のワークの加工時には、図２及び図３に示すように主軸２３の先端にドリル等の所定の工具６が装着された状態で、Ｘ，Ｙ，Ｚの３軸移動機構５８〜６０の動作により主軸装置４が図１０に実線で示す下方の加工位置Ｐ１に移動配置される。この状態で、主軸２３により工具ホルダ５が回転されながら、サドル２が図示しないテーブル上のワークに対して接近又は離間移動されて、工具６によりワークに対し穿孔等の所定の加工が施される。
【００４４】
この加工終了後に、主軸装置４に装着されている旧工具６を、工具マガジン１１の把持部１２に保持されている新工具６と交換する作業が行われる。この交換作業を図６及び図７に示すフローチャートと図８及び図９に基づいて説明する。
【００４５】
図２及び図３に示すように主軸２３に工具ホルダ５が装着されたクランプ状態において、工具ホルダ５を交換する場合には、図６のステップＳ１に示すように、動作制御部７１からの信号によりＸ，Ｙ，Ｚの３軸移動機構５８〜６０が作動され、旧工具６の工具ホルダ５を把持した主軸２３が図１１に示す工具交換位置Ｐ２の直下の工具交換準備位置Ｐ３に移動される。ステップＳ２において、旋回用モータ９が作動されて、工具マガジン１１の空の把持部１２' が工具交換位置Ｐ２に旋回移動される。ステップＳ３において、Ｙ軸移動機構５９により主軸２３が上昇されて、工具ホルダ５が空の把持部１２' に移動され、工具ホルダ５が図示しないクランプ解除機構の作動によりアンクランプ状態に切り換えられる。この状態において、図１に示すように、テーパシャンク部３４の外周面３４ａと内側フランジ２８のテーパ穴２８ａとの間に隙間Ｇ１が、フランジ部５ａの後端面５ｃと、前記内側フランジ２８の前端面２８ｂとの間に隙間Ｇ２が形成される。
【００４６】
ステップＳ４において、開閉弁４９が閉路ポート４９ｂから開路ポート４９ａに切り換えられて、圧力エア供給源４０からエア供給配管４１、エア供給通路４２，４３、４４及びエア通路４５を通して第１〜第３エア噴射孔４６〜４８にエアが供給され、前記隙間Ｇ１，Ｇ２に清掃用エアが噴射されてテーパ穴２８ａとテーパシャンク部３４が清掃される。
【００４７】
図８は工具ホルダ５が有る場合における圧力センサ５０によって検出されたエアの圧力曲線ＬＰを示し、図９は工具ホルダ５が無い場合における圧力曲線ＬＰを示す。図８の時刻ｈ１及び時刻ｈ２において、図６のステップＳ２で述べたように工具マガジン１１の空の把持部１２' が退避位置から工具交換位置Ｐ２に移動される。前記時刻ｈ２から所定時間が経過した時刻ｈ３において、図６のステップＳ３で述べたように工具ホルダ５がアンクランプ状態となり、これと同時にステップＳ４で述べたように開閉弁４９が開放されて清掃用エアの供給が開始される。
【００４８】
ステップＳ５において、エアの供給開始と同時に、圧力センサ５０による供給エアの圧力測定が開始され、図８に示すように測定圧力Ｐｅは急上昇する。ステップＳ６に示すように、図８に示す時刻ｈ４においてＺ軸移動機構６０により主軸２３が後退されて、工具ホルダ５が空の把持部１２' に受け渡される。これにより前記隙間Ｇ１，Ｇ２が解消されるので、測定圧力Ｐｅは圧力曲線ＬＰで示すように、前記時刻ｈ４から低下してほぼ一定の圧力となる。
【００４９】
次に、ステップＳ７において図８に示す前記時刻ｈ４から所定時間が経過した時刻ｈ５〜時刻ｈ６間において、工具マガジン１１が旋回され、その新工具６を把持した工具ホルダ５が工具交換位置Ｐ２に移動される。ステップＳ８において、第１タイミング設定部７２により設定された第１タイミングとしての時刻ｈ６に測定された圧力が第１測定値ＰＳ１として設定される。即ち、この第１実施形態では、前記第１タイミング設定部７２により前記工具ホルダ５がアンクランプ状態となる前記時刻ｈ３が第１タイミングの設定基準となり、この時刻ｈ３から所定時間が経過した前記時刻ｈ６が第１タイミングとなる。前記第１測定値ＰＳ１はＲＡＭ５４に記憶される。ステップＳ９において、Ｚ軸移動機構６０により主軸２３が前進されて、工具マガジン１１に把持されている新工具６の工具ホルダ５のテーパシャンク部３４が主軸２３のテーパ穴２８ａに挿入される。
【００５０】
次に、図７に示すステップＳ１０において、設定された第１測定値ＰＳ１に対し、判定基準値設定部７３により圧力の正の定数（増加量）Ｐｃ（例えば０．０２ＭＰａ）が上乗せされて判定基準値ＰＫ（＝ＰＳ１＋Ｐｃ）が設定される。この判定基準値ＰＫはＲＡＭ５４に記憶される。ステップＳ１１に示すように時刻ｈ７において、主軸装置４のクランプ機構Ｋにより新工具６の工具ホルダ５がクランプされる。ステップＳ１２において、第２タイミング設定部７４により設定された第２タイミングとしての時刻ｈ８に測定された圧力が第２測定値ＰＳ２としてＲＡＭ５４に記憶される。即ち、この第１実施形態では、前記第２タイミング設定部７４により主軸装置４による工具ホルダ５のクランプ動作が行われる前記時刻ｈ７が第２タイミングの設定基準となり、この時刻ｈ７から所定時間が経過した時刻ｈ８が第２タイミングとなる。そして、ステップＳ１３において、判定部７５によって、前記第２測定値ＰＳ２が前記判定基準値ＰＫ（＝ＰＳ１＋Ｐｃ）を超えたか否かが判定される。このステップＳ１３において、イエスと判断された場合には、ステップＳ１４において、工具ホルダ５が有りと判断され、その判定結果が表示装置６４に表示され、ステップＳ１５において、Ｙ軸移動機構５９により主軸２３が下方に移動されて、工具ホルダ５が工具マガジン１１から取り外され、新工具６の工具ホルダ５が主軸２３に受け渡される。
【００５１】
その後、ステップＳ１６において、工具マガジン１１が退避位置に移動される。ステップＳ１７において、主軸２３がワークの加工位置Ｐ１へ移動される。
一方、ステップＳ１３において、ノーと判断された場合、つまり工具ホルダ５が存在しない場合には、ステップＳ１８において、工具ホルダ無しと判定され、この判定結果が表示装置６４に表示される。ステップＳ１９において、作業者によって工具ホルダの装着（エラー処理）が行われる。
【００５２】
図９は工具ホルダ５が主軸２３に装着されていないので、工具ホルダ５のクランプ動作が行われる時刻ｈ７の圧力の立ち上がりはない。
上記第１実施形態の工作機械における主軸装置のテーパ穴２８ａ及び工具ホルダの
テーパシャンク部の清掃方法によれば、以下のような効果を得ることができる。
【００５３】
（１）上記第１実施形態では、圧力エア供給源４０からエア供給配管４１、エア供給通路４２，４３を介して、エア供給通路４４及びエア通路４５に圧力エアを供給し、第１〜第３エア噴射孔４６，４７，４８からエアを前記隙間Ｇ１，Ｇ２に供給するとともに、エア供給配管４１に圧力センサ５０を設けた。又、この圧力センサ５０によって測定された圧力に基づいて、主軸２３のテーパ穴２８ａに対する工具ホルダ５のテーパシャンク部３４の有無を判定するための有無判定部７５を設けた。このため、テーパ穴２８ａとテーパシャンク部３４の清掃を行うことができると共に、清掃作業中に工具ホルダ５の有無の判定を行うことができる。
【００５４】
（２）上記第１実施形態では、判定基準値設定部７３によって設定された第１測定値ＰＳ１に対し圧力の正の常数Ｐｃを上乗せして、判定基準値ＰＫが設定される。又、判定部７５によって、新たに設定された第２測定値ＰＳ２と、前記判定基準値ＰＫとが比較されて工具ホルダ５の有無が判定される。従って、圧力エア供給源４０から供給されるエアの圧力が変動してもその変動されたエアの圧力の第１測定値ＰＳ１をベースとして、判定基準値ＰＫが設定されるので、工具ホルダ５の有無の判定を精度よく行うことができる。
【００５５】
（３）上記第１実施形態では、第１タイミング設定部７２の設定基準として、前記工具ホルダ５がアンクランプ状態となる前記時刻ｈ３を利用し、第２タイミング設定部７４の設定基準として、工具ホルダ５のクランプ動作の開始時刻ｈ７を利用した。このため、専用の設定基準を設けなくても済み、制御装置５１の工具ホルダ５の有無判定用ソフトウエアの作成を容易に行うことができる。
【００５６】
次に、この発明の第２実施形態を図１２〜図１８に基づいて説明する。なお、この第２実施形態において、第１実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００５７】
図１２に示すように、前記圧力エア供給源４０と前記開閉弁４９の間のエア供給配管４１には、２位置３ポートの電磁切換弁８１が接続され、常にはバネによりエア供給配管４１を連通する第１ポート８１ａに保持される。又、電磁切換弁８１が制御装置５１からの作動信号により第２ポート８１ｂに切り換えられると、エア供給配管４１が圧力変動を抑制する固定形流量制御弁８２を有するバイパス通路８３に接続されるようになっている。前記電磁切換弁８１が第１ポート８１ａに切り換えられた状態では、前記エア供給配管４１が清掃用流路として機能する。
次に、図１３に基づいて、前記制御装置５１の中央演算処理装置５２の機能について説明する。
中央演算処理装置５２には、圧力エア供給源４０から供給される圧力エアの元圧Ｐｇが正常か否かを判定するための元圧異常判定部８５が設けられている。この異常判定部８５によって測定された元圧Ｐｇと、前記ＲＡＭ５４に予め記憶された元圧の異常の判定のための最低判定基準値Ｐｇｍｉｎと最高判定基準値Ｐｇｍａｘとに基づいて測定された元圧Ｐｇが正常か否かが判定されるようになっている。又、中央演算処理装置５２には、前記第１〜第３エア噴射孔４６〜４８の目詰まりを判定する圧力の基準値を設定するための目詰まり判定基準値設定部８６が設けられるとともに、前記基準値と測定圧力に基づいてエア噴射孔４６〜４８の目詰まりを判定するための目詰まり判定部８７が設けられている。さらに、中央演算処理装置５２には工具ホルダ５のテーパシャンク部３４の外周面と内側フランジ２８のテーパ穴２８ａの内周面の前端面と工具ホルダ５との間に切粉が噛み込まれてホルダ５の装着不良が発生したことを判定する圧力の基準値を設定するための装着不良判定基準値設定部８８が設けられている。中央演算処理装置５２には前記基準値と測定圧力に基づいて工具ホルダ５の装着不良を判定するための工具装着不良判定部８９が設けられている。
次に、図１３に示す前記制御装置５１の動作制御部７１に基づいて、第２実施形態における工具ホルダ５の交換時の各種異常の判定動作を、図１２及び図１４，１５のフローチャートを参照して説明する。
【００５８】
図１２において、前記制御装置５１からの作動信号により開閉弁４９が開路ポート４９ａから閉路ポート４９ｂに切り換えられるとともに、電磁切換弁８１が第１ポート８１ａに保持（図１４のステップＳ１）された状態で、圧力エア供給源４０が図１８の時刻ｈ１において作動され、エア供給配管４１に圧力エアが供給（図１４のステップＳ２）される。その後、エア供給配管４１の圧力、つまり圧力エア供給源４０の元圧Ｐｇが圧力センサ５０により測定（ステップＳ３）される。
【００５９】
次に、ステップＳ４に示すように、前記判定部８５により測定された元圧Ｐｇと予め設定された前記最低判定基準値Ｐｇｍｉｎと最高判定基準値Ｐｇｍａｘとに基づいて測定された元圧Ｐｇの異常が判定される。このステップＳ４でノー、つまり元圧Ｐｇが前記基準値Ｐｇｍｉｎ又はＰｇｍａｘを外れて異常と判定された場合には、ステップＳ５で元圧異常が表示装置６４に報知され、ステップＳ６で作業者によって圧力エア供給源４０の修理等のエラー処理が行われる。一方、ステップＳ４でイエス、つまり元圧Ｐｇが正常と判定された場合には、ステップＳ７で、前記判定基準値設定部８６により測定された元圧Ｐｇと、予めＲＯＭ５３に記憶された図１６に示すグラフの一次関数（Ｐｔ＝ａ・Ｐｇ＋ｂ）とに基づいてしきい値が算出され、この算出値（Ｐｔ）がエア噴射孔４６〜４８の目詰まりの有無を判定する判定基準値ＰｔとしてＲＡＭ５４に記憶される。
【００６０】
次に、ステップＳ８で前記装着不良判定基準値設定部８８により測定された元圧Ｐｇと、予めＲＯＭ５３に記憶された図１７に示す一次関数（Ｐｍ＝ａ・Ｐｇ＋ｂ）に基づいて切粉噛みの有無の判定のための判定基準値Ｐｍが算出され、この判定基準値ＰｍがＲＡＭ５４に記憶される。
【００６１】
その後、ステップＳ９に示すように、図１８に示す時刻ｈ２において、図１２に示す開閉弁４９が閉路ポート４９ｂから開路ポート４９ａに切り換えられる。これによりステップＳ１０に示すようにテーパ穴２８ａに工具ホルダ５が装着されていない状態で、圧力エア供給源４０からエアが清掃用流路として機能するエア供給配管４１を通して第１〜第３エア噴射孔４６〜４８に供給される。次に、ステップＳ１１で、図１８に示す時刻ｈ３において、電磁切換弁８１が第２ポート８１ｂに切り換えられ、前記圧力エア供給源４０からバイパス通路８３及び固定形流量制御弁８２を通して圧力変動が抑制されたエアが第１〜第３エア噴射孔４６〜４８に供給される。ステップＳ１２で、第１実施形態の第１測定値ＰＳ１の設定動作と同様にして図１８に示す時刻ｈ４で第１測定値ＰＳ１が設定され、ステップＳ１３で、前記第１測定値ＰＳ１に基づいて工具ホルダの有無を判定するための判定基準値ＰＫ（＝ＰＳ１＋Ｐｃ）が設定される。この状態で、ステップＳ１４に示すように圧力センサ５０によりエア供給配管４１の圧力が測定され、図１８の時刻ｈ４から圧力曲線ＬＰで示す測定圧力Ｐｅが制御装置５１へ入力される。
【００６２】
次に、図１５に示すステップＳ１５において、工具ホルダ５の非装着状態で図１８に示す時刻ｈ４において測定された測定圧力Ｐｅが判定基準値Ｐｔよりも大きいか否かが判定され、ノーと判定、つまり、図１８の二点鎖線で示す圧力曲線ＬＰ１に示すように測定圧力Ｐｅがノズルの目詰まりの判定基準値Ｐｔよりも高くなっている場合には、ステップＳ１６でエア噴射孔４６〜４８の少なくともいずれか一つの目詰まり（異常）が表示装置６４によって報知され、ステップＳ１７で作業者によって目詰まりを除去する作業が行われる。ステップＳ１５でイエス、つまり測定圧力Ｐｅが判定基準値Ｐｔよりも小さいと判定された場合には、ステップＳ１８で、図１８に示す時刻ｈ５において電磁切換弁８１が第１ポート８１ａに切り換えられ、圧力曲線ＬＰで示すように測定圧力Ｐｅが上昇する。次に、図１８の時刻ｈ６に工具ホルダ５のテーパシャンク部３４が主軸のテーパ穴２８ａに所定の隙間Ｇ１，Ｇ２をもって嵌入される。この状態において、エア噴射孔４６〜４８から噴射されるエアによりテーパ穴２８ａ及びテーパシャンク部３４の清掃が行われる。次に、ステップＳ１９において、工具ホルダ５のテーパシャンク部３４がテーパ穴２８ａにクランプされる。その後、ステップＳ２０に示すように、図１８の時刻ｈ７において測定された第２測定値ＰＳ２が制御装置５１へ出力され、第２測定値ＰＳ２が前記判定基準値ＰＫよりも大きいか否かが判定され、ノーと判定、つまり、図１８の二点鎖線で示す圧力曲線ＬＰ２に示すように第２測定値ＰＳ２がノズルの有無の判定基準値ＰＫよりも低い場合には、ステップＳ２２で工具ホルダ無し（異常）が表示装置６４によって報知され、ステップＳ２３で作業者によって工具ホルダを装着するエラーの処理作業が行われる。
【００６３】
ステップＳ２１でイエス、つまり時刻ｈ７における第２測定値ＰＳ２が圧力曲線ＬＰ３で示すように判定基準値ＰＫよりも大きいと判定された場合には、ステップＳ２４で、第２測定値ＰＳ２が判定基準値Ｐｍよりも大きいか否かが判定され、ノーと判定、つまり、図１８の二点鎖線で示す圧力曲線ＬＰ４に示すように時刻ｈ７における第２測定値ＰＳ２が切粉噛みの判定基準値Ｐｍよりも低い場合には、ステップＳ２５で工具ホルダ装着不良（異常）が表示装置６４によって報知され、ステップＳ２６で作業者によって噛み込まれた切粉の除去等のエラーの処理作業が行われる。
【００６４】
ステップＳ２４でイエス、つまり図１８の圧力曲線ＬＰ３で示すように時刻ｈ７における第２測定値ＰＳ２が判定基準値Ｐｍよりも大きいと判定された場合には、ステップＳ２７において、工具ホルダが正常に装着されたことが表示装置６４によって報知される。その後、図７のステップＳ１５〜Ｓ１７と同様のステップＳ２８〜Ｓ３０の動作が行われる。
【００６５】
上記第２実施形態の主軸装置への工具ホルダ５の装着異常判定装置の効果について説明する。  
（１）上記第２実施形態では、制御装置５１に設けた元圧異常判定部８５により圧力エア供給源４０から供給される元圧Ｐｇの異常を判定するようにしたので、元圧Ｐｇが異常の状態で、エアによる工具ホルダ５のテーパシャンク部３４の清掃作業、第１〜第３エア噴射孔４６〜４８の目詰まりの判定、工具ホルダ５の有無の判定及び前記切粉噛みによる工具ホルダ５の装着不良の判定が行われることはなく、各種の判定作業を適正に行うことができる。
【００６６】
（２）上記第２実施形態では、制御装置５１に設けた判定基準値設定部８６及び判定部８７により、第１〜第３エア噴射孔４６〜４８の目詰まりの異常を判定することができ、目詰まり状態のままエアによる工具ホルダ５の清掃作業が行われることはなく、清掃作業を適正に行うことができる。
【００６７】
（３）上記第２実施形態では、制御装置５１に設けた装着不良判定基準値設定部８８及び工具装着不良判定部８９により、切粉の噛み込み等による工具ホルダ５の装着不良がある状態のまま工具ホルダ５が主軸にクランプされることはなく、従って、工具ホルダ５が主軸２３に適正に装着されて、ワークの加工精度を向上することができる。
【００６８】
なお、前述した各実施形態は以下のように変更してもよい。
・  前記各実施形態では、主軸装置４がコラム３とともにＺ軸方向に往復動されるようにしたが、コラム３に対し主軸装置４のみをＺ軸方向に往復動するクイル移動タイプの構成としてもよい。
【００６９】
・  所定位置において直線状に装設されたリニア工具マガジンに把持された工具ホルダに主軸装置４を進退させて、工具ホルダ５の脱着を行う方式の工具交換装置に具体化したり、旋回機構により工具交換アームを旋回させて工具ホルダ５を工具交換位置に移動して、工具ホルダ５の脱着を行う方式の工具交換装置に具体化したりしてもよい。
【００７０】
・  前記実施形態では、いわゆるＫＭホルダのクランプ機構Ｋに具体化したが、いわゆるＢＴホルダや、ＨＳＫホルダのクランプ機構に具体化してもよい。
・  前記エア噴射孔４６を内側フランジ２８の先端面の幅方向に複数箇所に形成してもよい。この場合には工具ホルダ５の本体の後端面５ｃの清掃を効率的に行うことができる。
【００７１】
・  エアの流量を検出する流量測定手段としての流量センサからの流量測定値に基づいて、前述したエアの圧力による判定動作と同様の動作によりエア噴射孔の目詰まりの判定、工具ホルダ５の有無の判定及び前記切粉噛みによる工具ホルダ５の装着不良の判定を行うようにしてもよい。
【００７２】
・  前記判定基準値ＰＫ，Ｐｔ，Ｐｍの前述した設定タイミングを別のタイミングに変更してもよい。
・  第２実施形態の図１４のステップＳ４における最高判定基準値Ｐｇｍａｘ及び最低判定基準値Ｐｇｍｉｎを実際に測定された元圧Ｐｇの測定値に基づいて予め設定するようにしてもよい。
【００７３】
・第２実施形態の前記電磁切換弁８１、固定形流量制御弁８２及びバイパス通路８３を省略してもよい。この場合には、エアの流路を切り換える時間を省略することができるので、圧力の測定時間の短縮が可能となり、各種異常の判定動作を迅速に行うことができる。
【００７４】
・  前記圧力センサ５０、判定基準値設定部７３及び判定部７５の機能を備えた圧力測定・基準判定装置を設け、中央演算処理装置５２は前記圧力測定・基準判定装置の判定結果に基づいて各種の動作信号を関連機器に出力するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】この発明の工作機械における主軸装置への工具ホルダ装着時の異常判定装置を具体化した第１実施形態を示す工具ホルダのアンクランプ状態を示す要部拡大断面図。
【図２】同じく主軸装置の工具ホルダのクランプ状態を示す要部拡大断面図。
【図３】主軸装置の前半部の工具ホルダのクランプ状態を示す拡大断面図。
【図４】主軸装置の主軸を軸線方向から見た正断面図。
【図５】工作機械の制御システムを示すブロック回路図。
【図６】工作機械の工具交換動作を説明するためのフローチャート。
【図７】工作機械の工具交換動作を説明するためのフローチャート。
【図８】工具ホルダが主軸に装着された状態のエアの圧力曲線を示すグラフ。
【図９】工具ホルダが主軸に装着されていない状態のエアの圧力曲線を示すグラフ。
【図１０】工作機械全体を示す右側面図。
【図１１】図１０の工具交換動作の説明図。
【図１２】この発明の工作機械における主軸装置への工具ホルダ装着時の異常判定装置を具体化した第２実施形態を示すエア供給経路を示す回路図。
【図１３】工作機械の制御システムを示すブロック回路図。
【図１４】工作機械の工具交換動作を説明するためのフローチャート。
【図１５】工作機械の工具交換動作を説明するためのフローチャート。
【図１６】元圧と判定基準値との関係を示すグラフ。
【図１７】元圧と判定基準値との関係を示すグラフ。
【図１８】時間と測定圧力との関係を示すグラフ。
【符号の説明】
【００７６】
ｈ，ｈ１，ｈ２，ｈ３，ｈ４，ｈ５，ｈ６，ｈ７，ｈ８…時刻、Ｇ１，Ｇ２…隙間、Ｐｂ，ＰＫ，Ｐｍ…判定基準値、Ｐｇ…元圧、ＰＳ１…第１測定値、ＰＳ２…第２測定値、Ｐｇｍａｘ…最高判定基準値、Ｐｇｍｉｎ…最低判定基準値、４…主軸装置、５…工具ホルダ、２１…主軸ヘッド、２３…主軸、２８ａ…テーパ穴、３４…テーパシャンク部、４０…圧力エア供給源、４２，４３，４４…エア供給通路、４６〜４８…エア噴射孔、７２…第１タイミング設定部、７３…工具ホルダ有無判定基準値設定部、７４…第２タイミング設定部、７５…工具ホルダ有無判定部、８５…元圧異常判定部、８６…目詰まり判定基準値設定部、８７…目詰まり判定部、８８…装着不良判定基準値設定部、８９…工具装着不良判定部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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