本發(fā)明涉及推斷工具的重心位置的工具重心位置推斷裝置與使用所推斷的工具重心位置的機床。

背景技術：
以往，已知具有根據(jù)所安裝的工具的重量改變工具更換裝置的動作速度的功能的機床。在這種機床中，通過利用改變工具更換裝置的動作速度的功能以最適的速度進行工具更換裝置的動作，能抑制對機械的沖擊或馬達發(fā)熱，并以充分的速度驅(qū)動機床。另外，還已知具有根據(jù)主軸旋轉(zhuǎn)時的加速度推斷工具安裝時主軸的慣性的功能的機床。在這種機床中，通過具有推斷主軸的慣性的功能，能根據(jù)工具的慣性適當?shù)乜刂浦鬏S的動作。作為現(xiàn)有技術，在日本特開平11-188557號公報中公開了下述裝置：在更換臂方式的工具更換裝置中，檢測對使把持工具的更換臂旋轉(zhuǎn)必要的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩，根據(jù)該驅(qū)動轉(zhuǎn)矩推斷工具的重量，通過基于所推斷的工具的重量自動設定更換臂的動作速度，實現(xiàn)工具更換時間的縮短。在日本特開平05-138502號公報中公開了下述數(shù)值控制裝置：在向主軸旋轉(zhuǎn)馬達供給一定電力時，檢測直到主軸旋轉(zhuǎn)速度到達某設定值的時間，計算主軸的慣性，與主軸的旋轉(zhuǎn)速度指令值比較，進行主軸可否旋轉(zhuǎn)的判斷。在日本特開2013-186545號公報中公開了下述主軸定位裝置：根據(jù)對馬達的速度磁通密度指令、磁通密度推斷值及馬達的速度推斷主軸的慣性，根據(jù)所推斷的慣性改變對馬達的輸出指令值。在日本特開平11-188557號公報那樣的、根據(jù)工具重量改變機械的動作速度的裝置中，能抑制對機械的沖擊或馬達發(fā)熱地進行驅(qū)動，但存在無法只利用工具的重量信息正確地推斷對機械的沖擊或?qū)︸R達的負荷的情況。另外，在日本特開平05-138502號公報、日本特開2013-186545號公報所公開的裝置中，能計算主軸等的慣性，控制主軸的馬達等的動作速度，但即使該裝置，也存在無法只利用主軸等的慣性信息正確地推斷對機械的沖擊或?qū)︸R達的負荷的場合。為了更正確地推斷對機械的沖擊或?qū)︸R達的負荷，優(yōu)選不僅使用工具重量或慣性，還使用工具的重心位置的信息。但是，用戶預先計測或計算工具的一個個重心位置花費時間與勞力，存在難以在適當?shù)卦O定機床的動作時使用工具的重心位置數(shù)據(jù)。

技術實現(xiàn)要素：
因此，本發(fā)明的目的在于提供能推斷機床的工具的重心位置，并用于機床的適當?shù)膭幼髟O定的工具重心位置推斷裝置及機床。本發(fā)明的工具重心位置推斷裝置具有存儲工具的工具慣性及工具重量數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)存儲單元、存儲規(guī)定的工具形狀模型的形狀數(shù)據(jù)與工具慣性的關系式及上述形狀數(shù)據(jù)與工具重量的關系式的關系式存儲單元、根據(jù)上述數(shù)據(jù)存儲單元所存儲的工具的工具慣性及工具重量與上述關系式存儲單元所存儲的上述關系式計算上述形狀數(shù)據(jù)的值的計算單元、根據(jù)由上述計算單元計算的上述形狀數(shù)據(jù)的值推斷工具形狀的工具形狀推斷單元、以及根據(jù)由上述工具形狀推斷單元推斷的工具形狀計算工具的重心位置的工具重心位置計算單元。通過根據(jù)工具慣性及工具重量計算工具形狀模型的形狀數(shù)據(jù)的值，在根據(jù)形狀數(shù)據(jù)的值推斷工具形狀后計算工具的重心位置，與只根據(jù)工具重量數(shù)據(jù)推斷機床動作時所施加的沖擊的情況比較，能更正確地進行推斷。上述工具形狀模型包括每個工具共通的工具支架部、每個工具直徑及高度不同的圓柱部。作為工具形狀模型，通過假定為由工具支架部與圓柱部構成地推斷工具形狀，能根據(jù)工具慣性及工具重量的數(shù)據(jù)推斷工具重心位置。上述工具形狀模型包括每個工具共通的工具支架部、每個工具直徑及高度不同的圓柱部、每個工具所不同的刀具部，除了上述工具慣性及上述工具重量，還根據(jù)上述工具的工具長度及工具直徑數(shù)據(jù)計算上述工具形狀模型的形狀數(shù)據(jù)的值。作為工具形狀模型，通過除了工具支架部與圓柱部，還包括刀具部，除了工具慣性、工具重量數(shù)據(jù)，還根據(jù)工具長度及工具直徑數(shù)據(jù)推斷工具形狀，能更正確地推斷工具形狀及工具重心位置。本發(fā)明的機床具有主軸、使該主軸旋轉(zhuǎn)的主軸馬達，具有存儲上述機床的上述主軸的慣性的機床數(shù)據(jù)存儲單元、檢測上述主軸馬達的負荷轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩檢測單元、檢測上述主軸的旋轉(zhuǎn)的角加速度的角加速度檢測單元、從根據(jù)上述轉(zhuǎn)矩檢測單元檢測的負荷轉(zhuǎn)矩與上述角加速度檢測單元檢測的角加速度推斷的、安裝有工具的主軸的慣性，減去存儲于上述機床數(shù)據(jù)存儲單元的、未安裝工具的主軸的慣性，從而推斷工具的工具慣性的工具慣性推斷單元、存儲上述工具的工具重量數(shù)據(jù)及上述工具慣性的數(shù)據(jù)存儲單元、存儲規(guī)定的工具形狀模型的形狀數(shù)據(jù)與工具慣性的關系式及上述形狀數(shù)據(jù)與工具重量的關系式的關系式存儲單元、根據(jù)上述數(shù)據(jù)存儲單元所存儲的工具的工具慣性及工具重量與上述關系式存儲單元所存儲的上述關系式計算上述形狀數(shù)據(jù)的值的計算單元、根據(jù)由上述計算單元計算的上述形狀數(shù)據(jù)的值推斷工具形狀的工具形狀推斷單元、以及根據(jù)由上述工...