本发明涉及在通过在主轴的前端部安装工具并使之高速旋转而进 行各种加工的加工中心等工作机械的主轴装置。

通常的工作机械的主轴装置，主轴旋转自由地被支承在壳体内， 杆件沿轴方向移动自由地被支承在该主轴内，在该杆件的前端部安装 有可夹紧工具的筒夹，通过多个碟形弹簧对杆件向筒夹夹紧工具的方 向上施力，另一方面，通过驱动装置抵抗碟形弹簧的施力装置的作用 力而使杆件移动，由此实现筒夹对工具的释放。
在这样构成的工作机械的主轴装置中，筒夹依靠碟形弹簧的作用 力来夹紧工具，因此，该碟形弹簧的作用力的降低对工具的加工精度 会带来较大的影响。S卩，由于长期的使用导致碟形弹簧的作用力降低 时，筒夹不能恰当地夹紧工具，主轴对工具的约束力降低，不仅切削 的产品的加工精度降低，而且在主轴和工具的夹紧部会发生微振磨损 等表面损伤。
因此，在工作机械的主轴装置中，作为监视用于将工具夹紧在主
轴上的弹簧的作用力的装置，例如有下述专利文献1、2所记载的装置。
该专利文献1中所记载的工作机械的主轴装置中的工具固定弹簧 监视装置，在通过液压缸使拉杆向工具释放方向移动时，压力传感器 测定碟形弹簧的弹力，比较部比较用压力传感器测定的弹力和规定的 基准值，判断部根据该比较部的比较结果判断碟形弹簧的状态。另外，
专利文献2所记载的工作机械的主轴装置，在移动自由地设置在主轴内的杆件的后端部安装圆板状的压板，在位于主轴的后部且使杆件移 动的汽缸上设置有位移传感器，利用该位移传感器检测杆件的位置， 判断工具是否被正常地夹紧在杆件的前端侧的筒夹上。
专利文献1:(日本）特开2003-220504号公报 专利文献2:(日本）特开平05-050359号公报
在上述的专利文献1所记载的现有的工作机械主轴装置中的工具 固定弹簧监视装置中，在通过液压缸使拉杆向工具释放方向移动时， 压力传感器测定碟形弹簧的弹力，根据该弹力判断碟形弹簧的状态。 但是，仅仅是压力传感器测定碟形弹簧的弹力的话，并不知道拉杆在 哪个时点释放工具，不能恰当地测定工具释放时的碟形弹簧的弹力， 不能高精度地判断碟形弹簧的状态。
另外，在专利文献2所记载的现有的工作机械主轴装置中，位移 传感器检测杆件的位置，由此判断筒夹是否正常地夹紧工具，不能测 定筒夹对工具的夹紧力而判断碟形弹簧的作用力的降低。

本发明是为解决上述的课题而开发的，其目的是提供通过恰当地 检测工具夹紧力，可以高精度地判断施力装置的更换时期的工作机械 的主轴装置。
用于实现上述目的的第一方面的发明的工作机械的主轴装置，其 特征在于，具备：旋转自由地支承于壳体的主轴；在该主轴内沿轴方 向移动自由地被支承的杆件；通过该杆件的移动进行工具的夹紧及释 放的筒夹；对所述杆件向所述筒夹夹紧所述工具的方向施力的施力装 置；抵抗该施力装置的作用力而推压所述杆件，由此使所述工具向释 放方向移动的驱动装置；检测所述驱动装置对所述杆件的推压力的杆 件推压力检测装置；检测所述杆件的位移的杆件位移检测装置；根据所述杆件推压力检测装置检测出的所述杆件的推压力和所述杆件位移 检测装置检测出的所述杆件的位移，来检测所述筒夹对所述工具的夹 紧力的工具夹紧力检测装置；以及根据该工具夹紧力检测装置检测出 的所述工具的夹紧力和预先设定的所述施力装置的作用力特性值，来 判断所述施力装置的更换时期的更换时期判断装置。
第二方面的发明的工作机械的主轴装置，其特征在于，所述更换 时期判断装置根据所述施力装置的作用力特性线图，从所述工具夹紧 力检测装置检测出的所述工具的夹紧力来推断所述施力装置中的实际 的作用力特性线图，根据该实际的作用力特性线图来判断所述施力装 置的更换时期。
第三方面的发明的工作机械的主轴装置，其特征在于，设置有显 示装置以显示所述施力装置的作用力特性线图，所述作用力特性线图 表示相对于所述筒夹对所述工具的夹紧次数的夹紧力的变化。
另外，第四方面的发明的工作机械的主轴装置，其特征在于，具 备：旋转自由地支承于壳体的主轴；在该主轴内沿轴方向移动自由地 被支承的杆件；通过该杆件的移动进行工具的夹紧及释放的筒夹；对 所述杆件向所述筒夹夹紧所述工具的夹紧方向施力的施力装置；抵抗 该施力装置的作用力而推压所述杆件，由此使所述工具向释放方向移 动的驱动装置；检测所述驱动装置对所述杆件的推压力的杆件推压力 检测装置；检测所述杆件的位移的杆件位移检测装置；根据所述杆件 推压力检测装置检测出的所述杆件的推压力和所述杆件位移检测装置 检测出的所述杆件的位移，来检测所述筒夹对所述工具的夹紧力的工 具夹紧力检测装置；以及根据该工具夹紧力检测装置检测出的所述工 具的夹紧力的历时变化，来判断所述施力装置的更换时期的更换时期 判断装置。
第五方面的发明的工作机械的主轴装置，其特征在于，所述更换时期判断装置从所述工具夹紧力检测装置检测出的所述工具的夹紧力 的历时变化来推断所述施力装置的作用力特性线图，根据该作用力特 性线图来判断所述施力装置的更换时期。
第六方面的发明的工作机械的主轴装置，其特征在于，设置有显 示装置以显示所述施力装置的作用力特性线图，所述作用力特性线图 表示相对于所述筒夹对所述工具的夹紧次数的夹紧力的变化。
第七方面的发明的工作机械的主轴装置，其特征在于，所述工具 夹紧力检测装置将在所述杆件位移检测装置检测出所述杆件的位移时 所述杆件推压力检测装置检测出的所述杆件的推压力，作为所述筒夹 对所述工具的夹紧力而检测出。
第八方面的发明的工作机械的主轴装置，其特征在于，用户和管 理者通过通信线路连接，使用所述通信线路从用户向管理者传送所述 杆件推压力检测装置检测出的所述杆件的推压力及所述杆件位移检测 装置检测出的所述杆件的位移、或者所述更换时期判断装置判断的所 述施力装置的更换时期，管理者能够向用户提醒关于所述施力装置的 更换时期。
根据第一方面的发明的工作机械的主轴装置，设置有检测驱动装 置对杆件的推压力的杆件推压力检测装置、检测杆件的位移的杆件位 移检测装置、根据该杆件的推压力和杆件的位移来检测筒夹对工具的 夹紧力的工具夹紧力检测装置、以及根据该工具的夹紧力和预先设定 的施力装置的作用力特性值来判断施力装置的更换时期的更换时期判 断装置，因此，通过使用杆件的推压力和杆件的位移，能够恰当地检 测出筒夹对工具的夹紧力，通过使用该工具的夹紧力和施力装置的作 用力特性值，能够推断施力装置的劣化而高精度地判断其更换时期。
根据第二方面的发明的工作机械的主轴装置，更换时期判断装置根据施力装置的作用力特性线图，从工具的夹紧力来推断施力装置的 实际的作用力特性线图，根据该实际的作用力特性线图来判断施力装 置的更换时期，因此，可以根据施力装置的作用力特性线图来推断实 际的作用力特性线图，判断施力装置的更换时期，能够高精度地判断 更换时期。
根据第三方面的发明的工作机械的主轴装置，设置有显示装置以 显示表示夹紧力相对筒夹对工具的夹紧次数的变化的施力装置的作用 力特性线图，因此，作业者只要确认显示装置所显示的施力装置的作 用力特性线图，就能够容易地把握更换时期。
另外，根据第四方面的发明的工作机械的主轴装置，设置有检测 驱动装置对杆件的推压力的杆件推压力检测装置、检测杆件的位移的 杆件位移检测装置、根据该杆件的推压力和杆件的位移来检测筒夹对 工具的夹紧力的工具夹紧力检测装置、以及根据该工具的夹紧力的历 时变化来判断施力装置的更换时期的更换时期判断装置，因此，通过 使用杆件的推压力和杆件的位移，能够恰当地检测出筒夹对工具的夹 紧力，通过使用该工具的夹紧力的历时变化，能够推断施力装置的劣 化而高精度地判断其更换时期。
根据第五方面的发明的工作机械的主轴装置，更换时期判断装置 根据工具的夹紧力的历时变化来推断施力装置的作用力特性线图，根 据该作用力特性线图来判断施力装置的更换时期，因此，可以根据工 具的夹紧力的历时变化来推断施力装置的作用力特性线图而判断更换 时期，能够高精度地判断更换时期。
根据第 六方面的发明的工作机械的主轴装置，设置有显示装置以 显示表示夹紧力相对筒夹对工具的夹紧次数的变化的施力装置的作用 力特性线图，因此，作业者只要确认显示装置中显示的施力装置的作 用力特性线图，就能够容易的把握更换时期。根据第七方面的发明的工作机械的主轴装置，工具夹紧力检测装置将在杆件位移检测装置检测杆件的位移时杆件推压力检测装置检测出的杆件的推压力，作为筒夹对工具的夹紧力而检测出，因此，通过使用杆件的推压力和杆件的位移，能够高精度地检测筒夹对工具的夹紧力。
根据第八方面的发明的工作机械的主轴装置，利用通信线路连接用户和管理者，使用通信线路从用户向管理者传送杆件的推压力及杆件的位移或者施力装置的更换时期，管理者就可以向用户提醒关于施力装置的更换时期，因此，管理者能够把握施力装置的更换时期，并且能够向用户发出提醒，能够使更换部件的准备变得容易而提高生产性。
附图说明
图1是本发明实施例1的工作机械的主轴装置的概略构成图。图2是表示实施例1的工作机械的主轴装置的杆件的推压力及位移量的图。
图3是表示实施例1的工作机械的主轴装置的工具的夹紧力相对
于夹紧次数的图。
图4是表示本发明实施例2的工作机械的主轴装置的工具的夹紧
力相对于夹紧次数的图。
图5是表示本发明实施例3的工作机械的主轴装置的工具的夹紧
力相对于夹紧次数的图。
图6是本发明实施例4的工作机械的主轴装置的概略构成图。图7是本发明实施例5的工作机械的主轴装置的概略构成图。图8是本发明实施例6的工作机械的主轴装置的概略构成图。
标号说明11壳体15 主轴18杆件
19 工具
20 筒夹
24碟形弹簧（施力装置）
25 驱动装置
29液压控制装置（杆件推压力检测装置）
31压力传感器（杆件推压力检测装置）
32位移传感器（杆件位移检测装置）
33工具夹紧力检测部（工具夹紧力检测装置）
34判断结果显示部（显示装置）
35 工具夹紧力记录部
36弹簧更换时期判断部（更换时期判断装置）37工具夹紧/释放指令部41数据库
42弹簧更换时期判断部（更换时期判断装置）具体实施方式
下面参照附图，详细说明本发明的工作机械的主轴装置的适宜的实施例。另外，本发明并不被该实施例限定。
实施例1
图1是本发明实施例1的工作机械的主轴装置的概略构成图；图2是表示实施例1的工作机械的主轴装置的杆件的推压力及位移量的图；图3是表示实施例1的工作机械的主轴装置的夹紧力相对工具的夹紧次数的图。
在实施例1的工作机械的主轴装置中，如图l所示，在壳体ll内，通过沿轴方向并列设置的三个轴承12、 13、 14而旋转自由地支承主轴15。而且，在主轴15的轴方向的中间部外周固定有转子16，另一方面，在壳体11内与该转子16对向且隔开规定间隙地固定有定子17，由该 转子16及定子17构成驱动主轴15旋转的驱动马达。
主轴15内，在内部沿轴方向形成中空部15a,并且，在一端部形 成有锥孔15b，在该中空部15a内配置有杆件18，另一方面，在锥孔 15b内配置有工具19的锥部19a。而且，工具19中，从锥部19a伸出 的柄部19b位于中空部15a内，安装在杆件18的一端部的筒夹20可夹 紧该柄部19b。
另外，在主轴15的中空部15a的一端部上，嵌合有做成圆筒状的 导向部件21,并且与该导向部件21相邻而嵌合有套筒22。另一方面， 在杆件18的另一端部固定有套筒23，该套筒23的外周部与中空部15a 移动自由地嵌合。而且，在主轴15的中空部15a且在套筒22和套筒 23之间，以压縮状态夹设有作为施力装置的多个碟形弹簧24。
因而，杆件18利用碟形弹簧24的作用力经由套筒23而被向筒夹 20夹紧工具19的方向（图1中为右方向）施力支承，此时，筒夹20 通过导向部件21被约束在内侧，由此，能够夹紧工具19的柄部19b。
另外，在壳体ll内设置有驱动装置25，其位于主轴15的另一端 部侧，抵抗碟形弹簧24的作用力而推压杆件18，由此使工具19向释 放方向移动。即，在该驱动装置25中，在壳体11内固定有做成中空 形状的汽缸26，活塞27嵌合于该汽缸26内以分割出两个缸室26a、26b， 并且移动自由地被支承。而且，与该活塞27—体的杆件28和主轴15 (杆件18)位于同一轴线上， 一端面抵接套筒23的端面。液压控制装 置29可相对驱动装置25供给和排出液压，经由液压给排通路30与汽 缸26的各缸室26a、 26b上形成的口部连接。
因此，利用液压控制装置29经过液压给排通路30向汽缸26的缸 室26a供给液压时，活塞27及杆件28向图1中右方向移动，由此，杆件18以依靠碟形弹簧24的作用力与套筒23抵接的状态向同方向移动， 筒夹20以夹紧工具19的状态使锥部19a与锥孔15b接触，工具19被 牢固地夹紧在主轴15上。另一方面，利用液压控制装置29经过液压 给排通路30向汽缸26的缸室26b供给液压时，杆件28与活塞27 — 起抵抗碟形弹簧24的作用力，经由套筒23推压杆件18，由此，可以 使该杆件18向筒夹20释放工具19的方向（图1中为左方向）移动。 此时，筒夹20向导向部件21的外侧移动，由此能够释放工具19的柄 部19b。
可是，在工作机械的主轴装置中，筒夹20依靠碟形弹簧24的作 用力夹紧工具19，因此，该碟形弹簧24的作用力对工具19的加工精 度带来较大影响。该碟形弹簧24由于在更换工具19时压縮动作及伸 长动作反复作用，因此塑性变形量微增，其作用力逐渐降低。因此， 为了确保工具19的高精度的加工作业，需要把握碟形弹簧24的作用 力，适时进行更换。
因此，在本实施例的工作机械的主轴装置中，设置有检测驱动装 置25对杆件18的推压力的杆件推压力检测装置、检测杆件18的位移 的杆件位移检测装置、根据检测出的杆件18的推压力及杆件18的位 移来检测筒夹20对工具19的夹紧力的工具夹紧力检测装置、以及根 据检测出的工具19的夹紧力和预先设定的碟形弹簧24的作用力特性 值来判断该碟形弹簧24的更换时期的更换时期判断装置。
艮P，在驱动装置25的杆件28的前端部，设置有可夹持在和主轴 15的杆件18的另一端部之间的压力传感器31作为杆件推压力检测装 置。另外，杆件18的套筒23与做成圆板形状的环部23a形成为一体， 另一方面，在壳体11内设置有检测该环部23a的位移传感器32作为杆 件位移检测装置。另外，这种情况下，位移传感器32也可以是非接触 式传感器，只要能够检测出杆件18的移动即可。而且，工具夹紧力检测部（工具夹紧力检测装置）33根据压力传 感器31检测出的推压力信号和位移传感器32检测出的杆件位移信号， 来检测与碟形弹簧24的作用力对应的工具19的夹紧力。该工具夹紧 力检测部33与判断结果显示部（显示装置）34及工具夹紧力记录部（数 据库）35连接，判断结果显示部34将工具夹紧力检测部33检测出的 工具19的夹紧力例如在显示器上显示，工具夹紧力记录部34存储工 具夹紧力检测部33检测出的工具19的夹紧力。
而且，弹簧更换时期判断部（更换时期判断装置）36根据工具19 的夹紧力和预先设定的碟形弹簧24的作用力特性值，来判断该碟形弹 簧24的更换时期，在判断结果显示部34中显示该更换时期。
再者，工具夹紧/释放指令部37根据未图示的NC控制装置的控 制信号，对液压控制装置29输出工具夹紧信号或工具释放信号，该工 具夹紧信号或工具释放信号也对工具夹紧力记录部35输出。
在此，对于通过工具夹紧力检测部33及弹簧更换时期判断部36 的具体的处理进行说明。
如图1所示，杆件18的筒夹20夹紧工具19的柄部19b，由此， 在主轴15处于夹紧工具19的状态时，工具夹紧/释放指令部37对液 压控制装置29及工具夹紧力记录部35输出工具释放信号。液压控制 装置29经过液压给排通路30向驱动装置25的汽缸26的缸室26b供 给液压，和活塞27为一体的杆件28抵抗碟形弹簧24的作用力，推压 杆件18使之移动。于是，通过杆件18移动，筒夹20向导向部件21 的外侧移动，释放工具19的柄部19b。
此时，如图2所示，在时间tl，通过液压控制装置29使驱动装置 25工作，杆件28开始推压主轴15的杆件18时，虽然其推压力上升， 但碟形弹簧24的作用力比该推压力大，因此杆件18不会位移。然后，驱动装置25对杆件18的推压力上升，在时间t2，驱动装置25的杆件 28对主轴15的杆件18的推压力超过碟形弹簧24的作用力时，该杆件 18开始位移，筒夹20释放工具19的柄部19b。然后，驱动装置25的 推压力进一步上升，杆件18进一步移动时，在时间t3，通过杆件18 移动，筒夹20完全释放工具19的柄部19b，从而可以更换工具19。
因此，压力传感器31时常检测此时的杆件18的推压力，同时， 位移传感器32时常检测杆件18的位移，图2所示的时间tl〜t2的时间 ta为碟形弹簧24的夹紧力解除范围（时间），此时的推压力为工具夹 紧力Pa。即，能够将从驱动装置25开始推压主轴15的杆件18 (时间 U)到杆件18开始位移时（时间t2)为止所作用的推压力，推断为碟 形弹簧24产生的工具夹紧力。
弹簧更换时期判断部36存储有如图3所示预先根据实验求出的碟 形弹簧24的标准作用力特性线（作用力特性值）。而且，根据通过上 述的方法检测出的规定的夹紧次数Nl时的夹紧力Pa，修正标准作用 力特性线，即，对标准作用力特性线乘以系数，由此，设定实际作用 力特性线图。碟形弹簧24产生的夹紧力的容许值预先被设定，在实际 作用力特性线和夹紧力的容许值的交点上的夹紧次数N2作为碟形弹 簧24的更换时期。该情况下，工具夹紧力记录部35计量过去的夹紧 次数或每天的夹紧次数，根据与更换时期对应的夹紧次数N2，能够算 出可以使用的剩余天数。
这样，在实施例1的工作机械的主轴装置中，设置有检测驱动装 置25对杆件18的推压力的压力传感器31、检测杆件18的位移的位移 传感器32、根据该杆件18的推压力和杆件18的位移来检测筒夹20对 工具19的夹紧力的工具夹紧力检测部33、以及根据该工具的夹紧力和 预先设定的碟形弹簧24的作用力特性值来判断碟形弹簧24的更换时 期的弹簧更换时期判断部36。因而，通过使用杆件18的推压力和杆件18的位移，能够恰当地 检测筒夹20对工具19的夹紧力，通过使用该工具19的夹紧力和碟形 弹簧24的作用力特性值，能够推断碟形弹簧24的更换时期而高精度 地判断其更换时期。其结果，能够配合碟形弹簧24的更换时期而定做 产品或编排生产工序，能够提高生产效率。
另外，在实施例1的工作机械的主轴装置中，该情况下，弹簧更 换时期判断部36根据碟形弹簧24的标准作用力特性线，根据检测出 的工具19的夹紧力推断碟形弹簧24的实际作用力特性线，根据该实 际作用力特性线，判断碟形弹簧24的更换时期。因而，可以根据碟形 弹簧24的标准作用力特性线来推断实际作用力特性线，判断碟形弹簧 的更换时期，能够简单且高精度地判断更换时期。
另外，设置有判断结果显示部34以显示表示夹紧力相对筒夹20 对工具19的夹紧次数的变化的碟形弹簧24的作用力特性线图，作业 者只需确认判断结果显示部34中显示的碟形弹簧24的作用力特性线， 就能够容易地把握更换时期。
此外，在实施例1的工作机械的主轴装置中，工具夹紧力检测部 33将在位移传感器32检测出杆件18的位移时压力传感器31检测出的 杆件18的推压力作为筒夹20对工具19的夹紧力而检测出，通过使用 杆件18的推压力和杆件18的位移，能够高精度地检测筒夹20对工具 19的夹紧力。
实施例2
图4是表示本发明实施例2的工作机械的主轴装置的工具的夹紧 力相对于夹紧次数的图。另外，本实施例的工作机械的主轴装置的整 体结构和上述的实施例1大致相同，使用图1进行说明，同时对和该 实施例中说明的部件具有相同功能的部件标记相同的标号，省略重复 的说明。在实施例2的工作机械的主轴装置中，如图1所示，设置有检测
驱动装置25对杆件18的推压力的压力传感器31、检测杆件18的位移 的位移传感器32、根据检测出的杆件18的推压力和杆件18的位移来 检测筒夹20对工具19的夹紧力的工具夹紧力检测部33、以及根据检 测出的工具19的夹紧力和预先设定的碟形弹簧24的标准作用力特性 线（值）来判断该碟形弹簧24的更换时期的弹簧更换时期判断部36。
因而，从液压控制装置29向驱动装置25中的汽缸26的缸室26b 供给液压，利用和活塞27 —体的杆件28抵抗碟形弹簧24的作用力， 推压杆件18使之移动。于是，通过杆件18，筒夹20向导向部件21的 外侧移动，释放工具19的柄部19b。
此时，工具夹紧力检测部33根据压力传感器31及位移传感器32 的检测结果，将驱动装置25开始推压主轴15的杆件18到该杆件18 开始位移为止所作用的推压力作为碟形弹簧24产生的工具夹紧力而检 测出。而且，弹簧更换时期判断部36存储如图4所示预先根据实验求 出的碟形弹簧24的标准作用力特性线。然后，根据规定的夹紧次数时 的多个夹紧力，修正标准作用力特性线，由此设定实际作用力特性线 图。碟形弹簧24产生的夹紧力的容许值被预先设定，实际作用力特性 线和夹紧力的容许值的交点上的夹紧次数N3作为碟形弹簧24的更换 时期。此时，工具夹紧力记录部35计量过去的夹紧次数或每天的夹紧 次数，根据对应于更换时期的夹紧次数N2，能够算出可以使用的剩余 天数。
这样，在实施例2的工作机械的主轴装置中，设置有检测驱动装 置25对杆件18的推压力的压力传感器31、检测杆件18的位移的位移 传感器32、根据该杆件18的推压力和杆件18的位移来检测筒夹20对 工具19的夹紧力的工具夹紧力检测部33、以及根据不同的夹紧次数的 多个工具的夹紧力和预先设定的碟形弹簧24的标准作用力特性线来判断该碟形弹簧24的更换时期的弹簧更换时期判断部36。
因而，通过使用杆件18的推压力及杆件18的位移，能够恰当地 检测筒夹20对工具19的夹紧力，通过使用不同的夹紧次数的多个工 具19的夹紧力和碟形弹簧24的标准作用力特性线，能够形成高精度 的实际作用力特性线，能够恰当地推断碟形弹簧24的劣化而高精度地 判断其更换时期。
实施例3
图5是表示本发明实施例3的工作机械的主轴装置的工具的夹紧 力相对于夹紧次数的图。另外，本实施例的工作机械的主轴装置的整 体结构和上述的实施例1大致相同，使用图1进行说明，同时对和该 实施例中说明的部件具有相同功能的部件标记相同的标号，省略重复 的说明。
在实施例3的工作机械的主轴装置中，如图1所示，设置有检测 驱动装置25对杆件18的推压力的压力传感器31、检测杆件18的位移 的位移传感器32、根据检测出的杆件18的推压力和杆件18的位移来 检测筒夹20对工具19的夹紧力的工具夹紧力检测部33、以及根据检 测出的工具19的夹紧力和预先设定的碟形弹簧24的标准作用力特性 线（值）来判断该碟形弹簧24的更换时期的弹簧更换时期判断部36。
因而，从液压控制装置29向驱动装置25中的汽缸26的缸室26b 供给液压，利用和活塞27 —体的杆件28抵抗碟形弹簧24的作用力， 推压杆件18使之移动。于是，通过杆件18移动，筒夹20向导向部件 21的外侧移动，释放工具19的柄部19b。
此时，工具夹紧力检测部33根据压力传感器31及位移传感器32 的检测结果，将从驱动装置25开始推压主轴15的杆件18到该杆件18 开始位移为止所作用的推压力作为碟形弹簧24的工具夹紧力而检测出。而且，弹簧更换时期判断部36如图4所示，根据规定的夹紧次数 时的多个夹紧力来设定实际作用力特性线图。该情况下，通过将夹紧 次数-夹紧力进行数据库化，能够设定高精度的实际作用力特性线图。 另外，依据多个夹紧力设定实际作用力特性线图时，可以使用最小二 乘法。而且，碟形弹簧24产生的夹紧力的容许值被预先设定，实际作 用力特性线和夹紧力的容许值的交点上的夹紧次数N4作为碟形弹簧 24的更换时期。该情况下，工具夹紧力记录部35计量过去的夹紧次数 或每天的夹紧次数，根据对应于更换时期的夹紧次数N2，能够算出可 以使用的剩余天数。
这样，在实施例3的工作机械的主轴装置中，设置有检测驱动装 置25对杆件18的推压力的压力传感器31、检测杆件18的位移的位移 传感器32、根据该杆件18的推压力和杆件18的位移来检测筒夹20对 工具19的夹紧力的工具夹紧力检测部33、以及根据不同的夹紧次数下 的多个工具的夹紧力来判断该碟形弹簧24的更换时期的弹簧更换时期 判断部36。
因而，通过使用杆件18的推压力和杆件18的位移，能够适时检 测筒夹20对工具19的夹紧力，通过使用不同夹紧次数时的多个工具 19的夹紧力，能够形成高精度的实际作用力特性线，能够恰当地推断 碟形弹簧24的劣化而高精度地判断其更换时期。
实施例4
图6是本发明实施例4中的工作机械的主轴装置的概略构成图。 另外，对和前述实施例中说明的部件具有相同功能的部件标记相同的 标号，省略重复的说明。
在实施例4的工作机械的主轴装置中，如图1所示，设置有设定 驱动装置25对杆件18的推压力的液压控制装置29、检测杆件18的位 移的位移传感器32、根据检测出的杆件18的推压力和杆件18的位移来检测筒夹20对工具19的夹紧力的工具夹紧力检测部33、以及根据 检测出的工具19的夹紧力和预先设定的碟形弹簧24的标准作用力特 性线（值）来判断该碟形弹簧24的更换时期的弹簧更换时期判断部36。
因而，工具夹紧/释放指令部37对液压控制装置29及工具夹紧 力记录部35输出工具释放信号。液压控制装置29经过液压给排通路 30向驱动装置25中的汽缸26的缸室26b供给液压，和活塞27 —体的 杆件28抵抗碟形弹簧24的作用力，推压杆件18使之移动。于是，通 过杆件18移动，筒夹20向导向部件21的外侧移动，释放工具19的 柄部19b。
此时，工具夹紧力检测部33根据液压控制装置29发出的推压力 信号及位移传感器32的检测信号，将从驱动装置25开始推压主轴15 的杆件18到该杆件18开始位移为止所作用的推压力作为碟形弹簧24 对工具的夹紧力而检测出。而且，弹簧更换时期判断部36根据该检测 出的夹紧力来判断碟形弹簧24的更换时期。另外，基于夹紧力的碟形 弹簧24的更换时期的判断方法，在上述的各实施例中已经详细说明， 此处省略说明。
这样，在实施例4的工作机械的主轴装置中，设置有设定驱动装 置25对杆件18的推压力的液压控制装置29、检测杆件18的位移的位 移传感器32、根据该杆件18的推压力和杆件18的位移来检测筒夹20 对工具19的夹紧力的工具夹紧力检测部33、以及根据该工具的夹紧力 和预先设定的碟形弹簧24的作用力特性值来判断该碟形弹簧24的更 换时期的弹簧更换时期判断部36。
因而，通过使用液压控制装置29发出的指示值和位移传感器32 的检测值，能够恰当地检测出筒夹20对工具19的夹紧力，通过使用 该工具19的夹紧力和碟形弹簧24的作用力特性值，能够推断碟形弹 簧24的劣化而高精度地判断其更换时期。另外，不需要压力传感器，由此能够实现结构的简单化及低成本化。
实施例5
图7是本发明实施例5的工作机械的主轴装置的概略构成图。另 夕卜，对和前述实施例中说明的部件具有相同功能的部件标记相同的标 号，省略重复的说明。
在实施例5的工作机械的主轴装置中，如图7所示，设置有检测 驱动装置25对杆件18的推压力的压力传感器31、检测杆件18的位移 的位移传感器32、根据检测出的杆件18的推压力和杆件18的位移来 检测筒夹20对工具19的夹紧力的工具夹紧力检测部33、显示工具夹 紧力检测部33检测出的工具19的夹紧力的判断结果显示部34及存储 该夹紧力的工具夹紧力记录部35、以及根据检测出的工具19的夹紧力 来判断该碟形弹簧24的更换时期的弹簧更换时期判断部36。
另外，使用工作机械的主轴装置的用户和制造及管理该工作机械 的主轴装置的制造厂家（管理者）通过通信线路连接。而且，制造厂 家具有数据库41和弹簧更换时期判断部42，工具夹紧力检测部33检 测出的筒夹20对工具19的夹紧力，从用户的数据库41通过通信线路 传送到制造厂家的数据库41，弹簧更换时期判断部42根据接收的工具 19的夹紧力，就可以判断碟形弹簧24的更换时期。
因而，从液压控制装置29向驱动装置25中的汽缸26的缸室26b 供给液压，利用和活塞27 —体的杆件28抵抗碟形弹簧24的作用力， 推压杆件18使之移动。于是，通过杆件18移动，筒夹20向导向部件 21的外侧移动，释放工具19的柄部19b。
此时，工具夹紧力检测部33根据压力传感器31及位移传感器32 的检测结果，将从驱动装置25开始推压主轴15的杆件18到该杆件18 开始位移为止所作用的推压力作为碟形弹簧24产生的工具夹紧力而检显示工具夹紧力检测部33检测出的 工具19的夹紧力，工具夹紧力记录部35存储该工具19的夹紧力。弹 簧更换时期判断部36根据该检测出的夹紧力，判断碟形弹簧24的更 换时期。
另外，工具夹紧力检测部33检测出的筒夹20对工具19的夹紧力， 从用户的数据库41经过通信线路传送到制造厂家的数据库41。然后， 弹簧更换时期判断部42根据接收的工具19的夹紧力，判断碟形弹簧 24的更换时期。因此，用户及制造厂家能够同时把握碟形弹簧24的更 换时期。
此外，弹簧更换时期判断部36、 42的基于夹紧力的碟形弹簧24 的更换时期的判断方法，在上述的各实施例中已经详细说明，此处省 略说明。
这样，在实施例5的工作机械的主轴装置中，设置有检测驱动装 置25对杆件18的推压力的压力传感器31、检测杆件18的位移的位移 传感器32、根据该杆件18的推压力和杆件18的位移来检测筒夹20对 工具19的夹紧力的工具夹紧力检测部33、以及根据工具的夹紧力判断 碟形弹簧24的更换时期的弹簧更换时期判断部36，同时，将使用该工 作机械的主轴装置的用户和制造及管理该工作机械的主轴装置的制造 厂家通过通信线路连接，在制造厂家侧设置有数据库41和弹簧更换时 期判断部42。
因而，使用杆件18的推压力和杆件18的位移，检测筒夹20对工 具19的夹紧力，用户侧根据工具19的夹紧力能够判断碟形弹簧24的 更换时期，同时，制造厂家侧也能够根据工具19的夹紧力判断碟形弹 簧24的更换时期，从而能够配合碟形弹簧24的更换时期而定做产品 或编排生产工序，能够提高生产效率。实施例6
图8是本发明实施例6的工作机械的主轴装置的概略构成图。另 夕卜，对和前述实施例中说明的部件具有相同功能的部件标记相同的标 号，省略重复的说明。
在实施例6的工作机械的主轴装置中，如图7所示，设置有检测 驱动装置25对杆件18的推压力的压力传感器31、检测杆件18的位移 的位移传感器32、根据检测出的杆件18的推压力和杆件18的位移来 检测筒夹20对工具19的夹紧力的工具夹紧力检测部33、以及显示工 具夹紧力检测部33检测出的工具19的夹紧力的判断结果显示部34及 存储该夹紧力的工具夹紧力记录部35。
另外，使用工作机械的主轴装置的用户和制造及管理该工作机械 的主轴装置的制造厂家通过通信线路连接。而且，制造厂家具有数据 库41和弹簧更换时期判断部42，工具夹紧力检测部33检测出的筒夹 20对工具19的夹紧力，从用户的数据库41经过通信线路传送到制造 厂家的数据库41，弹簧更换时期判断部42根据接收的工具19的夹紧 力，能够判断碟形弹簧24的更换时期。
因而，从液压控制装置29向驱动装置25的汽缸26的缸室26b供 给液压，通过和活塞27—体的杆件28抵抗碟形弹簧24的作用力，推 压杆件18使之移动。于是，通过杆件18移动，筒夹20向导向部件21 的外侧移动，释放工具19的柄部19b。
此时，工具夹紧力检测部33根据压力传感器31及位移传感器32 的检测结果，将从驱动装置25开始推压主轴15的杆件18到该杆件18 开始位移为止所作用的推压力作为碟形弹簧24的工具夹紧力而检测 出。而且，判断结果显示部34显示工具夹紧力检测部33检测出的工 具19的夹紧力，工具夹紧力记录部35存储该工具19的夹紧力。于是，工具夹紧力检测部33检测出的筒夹20对工具19的夹紧力， 从用户的数据库41通过通信线路传送到制造厂家的数据库41。然后， 弹簧更换时期判断部42根据接收的工具19的夹紧力判断碟形弹簧24 的更换时期。然后，制造厂家将弹簧更换时期判断部42判断的碟形弹 簧24的更换时期通过通信线路传送到用户的判断结果显示部34，该判 断结果显示部34显示碟形弹簧24的更换时期而发出提醒。这样，在实施例6的工作机械的主轴装置中，设置有检测驱动装 置25对杆件18的推压力的压力传感器31、检测杆件18的位移的位移 传感器32、以及根据该杆件18的推压力和杆件18的位移来检测筒夹 20对工具19的夹紧力的工具夹紧力检测部33，同时，将使用该工作 机械的主轴装置的客户和制造及管理该工作机械的主轴装置的制造厂 家通过通信线路连接，在制造厂家侧设置有数据库41和弹簧更换时期 判断部42。因此，使用杆件18的推压力和杆件18的位移检测筒夹20对工具 19的夹紧力，用户将该工具的夹紧力传送到制造厂家，根据工具19的 夹紧力判断碟形弹簧24的更换时期，将其判断结果传送到用户侧并发 出提醒，制造厂家侧能够根据工具19的夹紧力判断碟形弹簧24的更 换时期，从而能够配合碟形弹簧24的更换时期而预先准备产品或编排 生产工序，能够提高生产效率。此外，在实施例5、 6中，是将工具夹紧力检测部33检测出的筒 夹20对工具19的夹紧力，从用户的数据库41通过通信线路传送到制 造厂家的数据库41，但是，也可以传送压力传感器31检测出的杆件 18的推压力和位移传感器32检测出的杆件18的位移，或者传送弹簧 更换判断部36判断的碟形弹簧24的更换时期。本发明的工作机械的主轴装置，依据杆件的推压力和位移来检测 工具的夹紧力，根据该工具的夹紧力来判断施力装置的更换时期，在 所有的工作机械中都能够适用。