JP5282620B2 - Machine Tools - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、タレット刃物台に設置された刃物で金属加工を行う工作機械に関し、特に加工対象物であるワークの寸法を計測する技術に関する。 The present invention relates to a machine tool that performs metal processing with a tool installed on a turret tool post, and more particularly to a technique for measuring a dimension of a workpiece that is an object to be processed.
従来、工作機械の１つとして、回転式の工具選択機構であるタレットを備えたタレット旋盤が使用されている。 Conventionally, a turret lathe provided with a turret which is a rotary tool selection mechanism is used as one of machine tools.
図９は、一般的な従来のタレット旋盤の一例を示す外観斜視図である。図９に示すようにタレット旋盤２００は、主軸２及びタレット３を備える。
FIG. 9 is an external perspective view showing an example of a general conventional turret lathe. As shown in FIG. 9, the
主軸２は、ベッド４に設けられる主軸台５に支持され、主軸チャック６にてワーク（図示せず）を把持し回転する。
The
タレット３は、タレット刃物台７、インデックス機構８、及びタレットスライド９からなる。
The
タレット刃物台７は、回転軸の周囲に複数の工具取り付け面１０を有し、インデックス機構８によって回転可能に支持されている。工具取り付け面１０には、バイトやドリルなどの工具１１が工具ステーション１１ａを介して装着される。
The
インデックス機構８は、タレットスライド９に設置され、モータ駆動によって、タレット刃物台７を回転させることで特定の工具取り付け面１０をワーク側に位置させることができる。
The index mechanism 8 is installed on the turret slide 9 and can rotate the
タレット旋盤などの工作機械には、ワークの寸法を機内で計測する機能が設けられることがある。この機能を用いて、ワークを機外に取り出すことなく寸法計測を行うことで作業効率を向上できる。 A machine tool such as a turret lathe may be provided with a function of measuring the dimensions of a workpiece in the machine. Using this function, the work efficiency can be improved by measuring the dimensions without taking the workpiece out of the machine.
また温度変化などの機内の環境変化によるワークや機体の変位を計測し工作機械に対する制御量を校正することで高い寸法精度を維持できる。 In addition, high dimensional accuracy can be maintained by measuring the displacement of the workpiece or the body due to environmental changes in the machine such as temperature changes and calibrating the control amount for the machine tool.
例えば、タレット刃物台の工具取り付け面に工具ステーションまたは同様の取付具を介してセンサを取り付け、ワークの直径を計測する機能を有するタレット旋盤が存在する。 For example, there exists a turret lathe having a function of attaching a sensor to a tool attachment surface of a turret tool post via a tool station or a similar attachment and measuring a workpiece diameter.
この場合、ワークを把持する主軸の回転軸よりタレット刃物台側の、ワークの外周の１点以上の位置をセンサを用いて計測し、計測した値から直径を算出する。 In this case, the position of one or more points on the outer periphery of the work on the turret tool post side from the rotation axis of the main spindle that grips the work is measured using a sensor, and the diameter is calculated from the measured value.
このような算出方法を採用するのは、工具ステーション及び工具を含むタレット刃物台の最大回転半径を大きくできないことに起因する。 This calculation method is employed because the maximum turning radius of the turret tool post including the tool station and the tool cannot be increased.
なお、当該最大回転半径を大きくできないのは、タレット刃物台が回転する際に取付具及び工具等が機内の他の構成部に干渉しないため等の理由による。 The reason why the maximum turning radius cannot be increased is that, for example, the fixture and tools do not interfere with other components in the machine when the turret tool post rotates.
このように、主軸の回転軸より一方の側のワークの外周位置を計測することで直径を算出した場合、温度変化などの機内の環境変化によるワークや機体の歪み等により、正確な値を得ることは困難である。 As described above, when the diameter is calculated by measuring the outer peripheral position of the work on one side from the rotation axis of the main spindle, an accurate value is obtained due to the work or the distortion of the machine due to the environmental change in the machine such as a temperature change. It is difficult.
そこで、ワークの直径の両端の位置を計測することでワークの直径を直接的に計測する機構を有するタレット旋盤も提案されている（例えば、特許文献１参照）。 Therefore, a turret lathe having a mechanism for directly measuring the diameter of the workpiece by measuring the positions of both ends of the workpiece diameter has also been proposed (see, for example, Patent Document 1).
図１０は、ワークの直径を直接的に計測するための機構を備えた従来のタレット刃物台の一例を示す概要図である。図１０（Ａ）は前面図であり、図１０（Ｂ）は上面図である。 FIG. 10 is a schematic diagram showing an example of a conventional turret tool post having a mechanism for directly measuring the diameter of a workpiece. FIG. 10A is a front view, and FIG. 10B is a top view.
図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）に示すタレット旋盤５０は、タレット刃物台７の前方でタレット刃物台７中心の非回転部材に旋回可能に支持されるアーム３１を備えている。また、アーム３１の先端部にはセンサ３２が取り付けられている。
A
タレット旋盤５０は、このような構成を採用することにより、図１０（Ｂ）に示すように、ワーク１２の直径の両端であるＰ１およびＰ２の位置を計測することができる。このようにして得たＰ１とＰ２との差分からワーク１２の直径を求めることができる。
By adopting such a configuration, the
また、センサ３２を、切粉およびクーラント（ｃｏｏｌａｎｔ）等の異物から保護するために、センサカバー３１が設けられている。センサカバー３１は、カバー開閉シリンダ４３により支軸４４回りで回動駆動される蓋４５を有している。
A
センサ３２のプローブがセンサカバー３１から出現する場合、カバー開閉シリンダ４３により蓋４５が開けられる。また、プローブがセンサカバー３１に戻ると、カバー開閉シリンダ４３により蓋４５が閉じられる。このようにして、センサ３２の切粉等からの保護が図られる。
When the probe of the
しかしながら、上記従来の技術によれば、センサ３２を取り付けるためのアーム３１をタレット刃物台７とは別体に設けるので、タレット旋盤５０の小型化は困難である。
However, according to the above-described conventional technique, the
また、図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）に示すように、アーム３１の回転半径は比較的大きなものになるため、アーム３１の設置自体が不可能な場合もある。
Further, as shown in FIGS. 10A and 10B, the rotation radius of the
また、アーム３１をタレット刃物台７の前方に設けるので、工具交換の際にアーム３１が邪魔になりやすい。
Further, since the
さらに、センサ３２をセンサカバー３１から出退可能にする蓋４５は、カバー開閉シリンダ４３を含む開閉機構により開閉される。そのため、この開閉機構自体に切粉およびクーラント等が付着することで、蓋４５の開閉動作に不具合が生じることも考えられる。
Further, the
本発明は、上記従来の課題を考慮し、ワークの寸法を機内計測する工作機械であって、センサを適切に保護しつつ、ワークの直径を正確に計測できる工作機械を提供することを、目的とする。 An object of the present invention is to provide a machine tool that measures the workpiece dimensions in-machine, taking into account the above-described conventional problems, and capable of accurately measuring the workpiece diameter while appropriately protecting the sensor. And
上記従来の課題を解決するため、本発明の工作機械は、主軸に把持されたワークを加工する工作機械であって、前記主軸に対して進退自在であって、複数の工具取り付け面を有するタレット刃物台と、前記ワークの寸法を計測するためのセンサと、前記センサを保持し、前記複数の工具取り付け面のうちの１つに取り付けられ、当該工具取り付け面と前記センサとの間の前記タレット刃物台の径方向の距離であるセンサ距離を伸縮させる距離伸縮機構と、前記センサ距離が縮められた状態における前記センサの少なくとも一部の上方を覆うためのカバーであって、前記タレット刃物台に取り付けられたカバーとを備え、前記カバーには、前記センサ距離が伸縮することにより前記センサの少なくとも一部が前記カバーから出退する開口部であって、常時開口している開口部が形成されている。 In order to solve the above-described conventional problems, a machine tool according to the present invention is a machine tool for machining a work gripped by a main shaft, and is a turret having a plurality of tool mounting surfaces that can move forward and backward with respect to the main shaft. The turret, a sensor for measuring the dimensions of the workpiece, the turret that holds the sensor and is attached to one of the plurality of tool attachment surfaces, and between the tool attachment surface and the sensor A distance expansion / contraction mechanism for expanding / contracting a sensor distance that is a radial distance of the tool post, and a cover for covering at least a part of the sensor in a state in which the sensor distance is reduced, the turret tool post being attached to the turret tool post A cover attached to the cover, wherein the cover is an opening through which at least a part of the sensor moves out of the cover as the sensor distance expands and contracts. Te are openings are always open formation.
この構成によれば、センサは、センサ距離を伸縮させる距離伸縮機構を介してタレット刃物台の工具取り付け面に取り付けられている。 According to this configuration, the sensor is attached to the tool attachment surface of the turret tool post via the distance expansion / contraction mechanism that expands / contracts the sensor distance.
これにより、ワークの直径を、その両端の位置を計測することで正確に求めることが可能となる。また、工作機械内の空間を不要に消費することがないため、当該工作機械の小型化が可能である。 Thereby, the diameter of the workpiece can be accurately obtained by measuring the positions of both ends thereof. Further, since the space in the machine tool is not unnecessarily consumed, the machine tool can be downsized.
また、センサの少なくとも一部の上方がカバーで覆われるため、切粉等がセンサに付着する可能性を低減することができる。 In addition, since at least a part of the sensor is covered with the cover, the possibility that chips or the like adhere to the sensor can be reduced.
さらに、センサのカバーに対する出入り口である開口部は常時開口している。そのため、センサがカバーから出退自在である状態は維持される。 Furthermore, the opening which is an entrance to the sensor cover is always open. Therefore, the state in which the sensor can freely move out of the cover is maintained.
従って、本発明は、ワークの寸法を機内計測する工作機械であって、センサを適切に保護しつつ、ワークの直径を正確に計測できる工作機械を提供できる。 Therefore, the present invention can provide a machine tool that measures the dimensions of a workpiece in the machine and can accurately measure the diameter of the workpiece while appropriately protecting the sensor.
また、前記距離伸縮機構は、回動するアームを有し、前記アームが、端部に前記センサを保持した状態で回動することにより前記センサ距離を伸縮させ、前記開口部は、前記タレット刃物台の回転位置が、前記センサが前記ワーク側に位置する回転位置であるときにおける下向きに開口するように前記カバーに形成されており、前記センサの少なくとも一部は、前記アームが下回りに回動することで、前記開口部を介して、前記カバーの内方および外方のいずれか一方から他方へ移動するとしてもよい。 The distance extending / contracting mechanism has a rotating arm, and the arm extends / contracts the sensor distance by rotating in a state where the sensor is held at an end, and the opening includes the turret blade The rotation position of the base is formed on the cover so as to open downward when the sensor is a rotation position positioned on the workpiece side, and at least a part of the sensor rotates the arm downward. Thus, the cover may be moved from one of the inside and the outside of the cover to the other through the opening.
この構成により、センサ距離の伸縮、すなわち、タレット刃物台の径方向のセンサの位置変更がセンサを保持するアームの回動により実現される。 With this configuration, the expansion and contraction of the sensor distance, that is, the position change of the sensor in the radial direction of the turret tool post is realized by the rotation of the arm holding the sensor.
また、さらに、前記タレット刃物台が回転する前と後の双方で前記カバーが前記センサの少なくとも一部の上方を覆うように、前記タレット刃物台の回転に追従して前記カバーを前記タレット刃物台の回転軸と平行な軸周りに回転させるカバー回転機構を備えるとしてもよい。 Further, the turret tool rest follows the rotation of the turret tool rest so that the cover covers at least a part of the sensor both before and after the turret tool rest rotates. A cover rotation mechanism that rotates around an axis parallel to the rotation axis may be provided.
この構成により、タレット刃物台が回転することでセンサの位置が様々に変化した場合であっても、センサの少なくとも一部の上方は常にカバーで覆われる。そのため、切粉等がセンサに付着する可能性がより低減される。 With this configuration, even when the position of the sensor changes variously due to the rotation of the turret tool post, at least a part of the sensor is always covered with the cover. Therefore, possibility that chips etc. will adhere to a sensor is reduced more.
また、前記カバー内方に気体を噴出する気体噴出手段を備えるとしてもよい。 Moreover, it is good also as providing the gas ejection means which ejects gas inside the said cover.
これにより、例えば、カバー内に開口部から切粉等が進入することが防止される。また、仮にカバー内に開口部から切粉等が進入した場合であっても、その進入した切粉等を吹き飛ばすこともできる。つまり、カバー内での異物の堆積が防止される。 This prevents, for example, chips from entering the cover from the opening. Further, even if chips or the like enter the cover from the opening, the entered chips or the like can be blown away. That is, foreign matter is prevented from accumulating in the cover.
本発明の工作機械によれば、距離伸縮機構を介してタレット刃物台に取り付けられたセンサにより、ワークの直径を直接的に計測することができる。 According to the machine tool of the present invention, the diameter of the workpiece can be directly measured by the sensor attached to the turret tool post via the distance expansion / contraction mechanism.
また、センサはカバーによって保護され、センサがカバーから出退する開口部は常時開口している。つまり、開口部が蓋などにより塞がれていない。そのため、例えば、切粉等の異物により蓋が開かなくなるといった問題は発生せず、センサがカバーから出退自在である状態は維持される。 Further, the sensor is protected by the cover, and the opening through which the sensor moves out of the cover is always open. That is, the opening is not blocked by the lid or the like. Therefore, for example, the problem that the lid cannot be opened due to foreign matters such as chips does not occur, and the state in which the sensor can freely move out of the cover is maintained.
このように、本発明は、ワークの寸法を機内計測する工作機械であって、センサを適切に保護しつつ、ワークの直径を正確に計測できる工作機械を提供することができる。 Thus, the present invention can provide a machine tool that measures the dimensions of a workpiece in the machine and that can accurately measure the diameter of the workpiece while appropriately protecting the sensor.
本発明の実施の形態における、工作機械の一例としてのタレット旋盤について、図面を参照しながら詳細に説明する。 A turret lathe as an example of a machine tool in an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
まず、実施の形態のタレット旋盤１００の構成について図１〜図４を用いて説明する。
First, the structure of the
図１は、本発明の実施の形態のタレット旋盤１００の外観を示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing an appearance of a
図１に示すように、タレット旋盤１００の基本的な構成は、図９に示される従来の一般的なタレット旋盤２００と同様であり、ワークを把持して回転する主軸２及び回転式の工具選択機構であるタレット３等を備えている。
As shown in FIG. 1, the basic configuration of the
しかしながら、タレット旋盤１００は、特徴的な構成部としてさらにセンサモジュール１２０を備えている。
However, the
センサモジュール１２０は、センサ２４を備え、主軸２に把持されたワークの寸法を計測するための装置である。センサモジュール１２０は、工具ステーション１１ａと同様にタレット刃物台７の工具取り付け面１０に取り付けられている。
The
つまり、センサ２４はあたかも１つの工具かのような態様でタレット刃物台７に取り付けられている。
That is, the
なお、本実施の形態のタレット旋盤１００において、主軸２の回転軸とタレット刃物台７の回転軸とは平行であり、これら２つの回転軸を含む平面はＸ軸に平行である。
In the
図２は、本発明の実施の形態におけるセンサモジュール１２０の外観を示す拡大斜視図である。
FIG. 2 is an enlarged perspective view showing an appearance of the
センサモジュール１２０は、基台１２１と、基台１２１に取り付けられ回動するアーム１２２と、アーム１２２の回動を駆動する駆動部１２４と、センサ２４と、センサ２４を切粉およびクーラント等の異物から保護するカバー１２５とを有する。
The
センサ２４は、物体との接触を検出するいわゆるタッチ式のセンサである。センサ２４は、検出対象の物体と接触するプローブ２６と、プローブ２６を往復動および傾動可能に保持するハウジング２５とを有する。
The
プローブ２６の後端部には接触子が備えられ、ハウジング２５の内部には、接触子と当接することで導通する端子が備えられている。プローブ２６が、ハウジング２５に対して動くことで、接触子と端子との間の導通が断絶する。これにより、センサ２４は、プローブ２６と物体との接触を検知する。
A contact is provided at the rear end portion of the
また、センサ２４は、アーム１２２の回動軸とは反対側の端部に取り付けられており、アーム１２２が回動することにより、工具取り付け面１０とセンサ２４との間のタレット刃物台７の径方向の距離であるセンサ距離が伸縮する。
The
なお、本実施の形態において、アーム１２２は、図２の矢印が示すように下回りに１８０度回動する。
In the present embodiment, the
図２は、アーム１２２を内側（タレット刃物台７側）に収めてセンサ距離を縮めた状態のセンサモジュール１２０を示している。このようにセンサ距離が縮められた状態では、センサ２４のプローブ２６は、カバー１２５の内方に収められている。
FIG. 2 shows the
図３は、実施の形態のセンサモジュール１２０がセンサ距離を伸縮させる様子を示す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating how the
図３の上段の図に示すように、センサ距離が縮められた状態では、センサ２４のプローブ２６はカバー１２５の内方に収められている。以下、このときのセンサ２４の位置を「初期位置」という。
As shown in the upper diagram of FIG. 3, the
センサ２４が初期位置にある状態で、アーム１２２が下回りに回動すると、図３の中段および下段の図に示すように、プローブ２６は、カバー１２５の開口部１２５ａから外方に出現する。また、センサ２４は、最終的にアーム１２２の回動軸を挟んで初期位置とは反対側の位置まで進出する。以下、この位置を「進出位置」という。
When the
さらに、センサ２４が進出位置にある状態から、アーム１２２が逆向き（図３において時計回りの向き）に回動すると、センサ２４は初期位置に戻る。このとき、センサ２４のプローブ２６は、開口部１２５ａを介して、カバー１２５の内方に収容される。
Further, when the
このように、実施の形態におけるセンサモジュール１２０は、センサ２４を端部に保持するアーム１２２を回動させることにより、センサ距離を伸縮させることができる。
As described above, the
また、センサ２４の少なくとも一部、具体的には、少なくともプローブ２６は、アーム１２２が下回りに回動することで、開口部１２５ａを介して、カバー１２５の内方および外方のいずれか一方から他方へ移動する。
Further, at least a part of the
また、センサ距離が伸ばされた状態で、タレット刃物台７が移動することにより、センサ２４は、主軸２に把持されたワークの寸法を計測する。ワークの寸法を計測する際のタレット刃物台７等の動作は、図５を用いて後述する。
Further, when the
なお、駆動部１２４により回動するアーム１２２は、本発明の工作機械における距離伸縮機構の一例である。
The
また、タレット刃物台７には、切粉のブロー等のためにエアーが供給されている。本実施の形態では、駆動部１２４は、このタレット刃物台７に供給されるエアーを利用してアーム１２２を回動させている。しかし、アーム１２２の回動のための駆動源は、他の種類、例えば、電力であっても油圧であってもよい。
Air is supplied to the
また、センサモジュール１２０の大きさは、センサ距離を縮めた状態では、タレット刃物台７が回転した場合に、センサモジュール１２０がタレット旋盤１００の他の構成部に干渉しない長さである。
Further, the size of the
つまり、センサモジュール１２０がタレット刃物台７に取り付けられていても、少なくともセンサ距離が縮められた状態であれば、タレット刃物台７は回転自在である。
That is, even if the
このようなセンサモジュール１２０の伸縮及びタレット刃物台７の移動等の動作はタレット旋盤１００が備える制御部により制御される。
Operations such as expansion and contraction of the
図４は、実施の形態のタレット旋盤１００の主要な機能構成を示すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram illustrating a main functional configuration of the
図４に示すように、タレット旋盤１００は、主要な機能構成として上述のタレット刃物台７等を含む機構部４０と、制御部４１とを備えている。
As shown in FIG. 4, the
制御部４１は、機構部４０の動作を制御する機能を有し、例えば、中央演算装置（ＣＰＵ）、記憶装置、及び情報の入出力を行うインターフェース等を有するコンピュータにより実現される。
The
次に、図５を用いて、実施の形態のタレット旋盤１００がワークの直径を計測する際の基本的な動作の流れを説明する。
Next, a basic operation flow when the
図５は、実施の形態のタレット旋盤１００がワーク１２の直径を計測する際の動作の流れの一例を示す動作概要図である。なお、図５に示す、各構成要素による一連の動作は、制御部４１によって制御されている。
FIG. 5 is an operation outline diagram illustrating an example of an operation flow when the
また、図５に示されるＰ１は、ワーク１２の直径の両端のうち、タレット刃物台７に近い方の一端であり、Ｐ２は、ワーク１２の直径の両端のうち、タレット刃物台７から遠い方の一端を表している。
Further, P1 shown in FIG. 5 is one end closer to the
まず、［１］タレット刃物台７が回転することにより、センサモジュール１２０がワーク１２側に位置する。
First, [1] When the
このときのタレット刃物台７の回転位置は、主軸２の回転軸とタレット刃物台７の回転軸とを通る直線上にセンサ２４が位置する回転位置である。
The rotational position of the
次に、［２］アーム１２２が回動することで、センサ距離を伸ばされる。これにより、センサ２４のプローブ２６はカバー１２５から外に出される。また、このようにセンサ距離が伸ばされた状態で、タレット刃物台７がＸ軸に平行に主軸２に近づく方向に移動する。この移動の結果、センサ２４がワーク１２との接触を検出することによりＰ１の位置が計測される。
Next, [2] the
次に、［３］タレット刃物台７は、Ｚ軸に平行に前方向（図５において下方向）に移動する。さらに、Ｘ軸に平行に、主軸２の回転軸を挟んでＰ１とは逆の方向（図５において左方向）に移動する。この移動により、センサ２４はワーク１２を越えた位置に来る。
Next, [3] the
次に、［４］タレット刃物台７は、Ｚ軸に平行に後ろ方向（図５において上方向）に移動する。さらに、タレット刃物台７は、Ｘ軸に平行に、主軸２から遠ざかる方向（図５において右方向）に移動する。この移動の結果、センサ２４がワーク１２との接触を検出することによりＰ２の位置が計測される。
Next, [4] The
タレット旋盤１００またはタレット旋盤１００に接続されたコンピュータ等は、このようにして得られるワーク１２の直径の両端（Ｐ１およびＰ２）の位置の差分を求めることで、ワーク１２の直径を得ることができる。
The
本実施の形態のタレット旋盤１００はこのような動作により、主軸２に把持されたワーク１２の直径を計測することができる。
The
具体的には、ワーク１２の直径の両端の位置を計測することにより直接的に直径を計測することができる。これにより、正確な直径の値を得ることができる。
Specifically, the diameter can be directly measured by measuring the positions of both ends of the diameter of the
また、この計測を行うセンサモジュール１２０は、タレット刃物台７の工具取り付け面１０に取り付けられている。つまり、センサモジュール１２０は、タレット旋盤１００内の空間を不要に消費することなく、バイト等の工具と同じ態様でタレット刃物台７に取り付けられている。
The
このように、本実施の形態のタレット旋盤１００は、ワークの直径を正確に計測することができ、かつ、小型化が可能である。
Thus, the
また、タレット旋盤１００は、センサ２４の少なくとも上方を覆うためのカバー１２５であって、タレット刃物台７に取り付けられたカバー１２５を備えている。
The
さらに、カバー１２５には、センサ距離が伸縮することによりセンサ２４の一部であるプローブ２６が通過する開口部１２５ａが形成されている。また、開口部１２５ａには開閉する蓋等は設けられておらず、常時開口している。
Further, the
このように、センサ２４は、カバー１２５によって切粉等から保護される。具体的には、カバー１２５は、センサ２４が初期位置にある場合、センサ２４において計測対象のワークと接触する部分であるプローブ２６の上方を覆うことができる。
Thus, the
これにより、切粉等がプローブ２６に付着する可能性を低減することができる。 Thereby, possibility that chips etc. will adhere to probe 26 can be reduced.
さらに、センサ２４のカバー１２５に対する出入り口である開口部１２５ａは常時開口している。つまり、開口部１２５ａが蓋などにより塞がれていない。そのため、例えば、切粉等の異物により蓋が開かなくなるといった問題は発生せず、センサ２４がカバー１２５から出退自在である状態は維持される。
Furthermore, the
このように、実施の形態のタレット旋盤１００は、ワーク１２の寸法を機内計測する工作機械であって、センサ２４を適切に保護しつつ、ワークの直径を正確に計測できる工作機械である。
As described above, the
なお、本実施の形態において、カバー１２５は、基台１２１を介してタレット刃物台７に非可動状態に取り付けられている。つまり、カバー１２５の、タレット刃物台７に対する姿勢は常に一定である。
In the present embodiment, the
また、開口部１２５ａは、タレット刃物台７の回転位置が、センサ２４がワーク１２側に位置する回転位置であるときにおける下向きに開口している。
The
そのため、タレット刃物台７が回転することにより、センサ２４を中心とするカバー１２５の存在する方向、および、カバー１２５の開口部１２５ａの開口している方向は変化する。
Therefore, when the
例えば、センサモジュール１２０がワーク１２側に位置する状態（図５の［１］参照）から、タレット刃物台７が１８０度回転する場合を想定する。
For example, it is assumed that the
この場合、開口部１２５ａの開口方向は、鉛直下向きから次第に上向きに変化していき、タレット刃物台７の回転角が１８０度になると、開口部１２５ａの開口方向は鉛直上向きとなる。
In this case, the opening direction of the
ここで、このように開口部１２５ａの開口方向が鉛直下向きから鉛直上向きまで変化する間、センサ２４は、ワーク１２の切削が行われている位置から次第に遠ざかることとなる。
Here, while the opening direction of the
つまり、切粉等がセンサ２４のプローブ２６まで飛んでくる確率が、低くなるに従って、開口部１２５ａの開口方向が鉛直下向きから鉛直上向きに変化することになる。
That is, as the probability that chips or the like fly to the
言い換えると、センサ２４が、ワーク１２の切削が行われている位置から比較的近く、切粉等がセンサ２４のプローブ２６まで飛んでくる確率が高い間は、プローブ２６の上方は、ほぼカバー１２５で覆われる。
In other words, while the
従って、本実施の形態のように、カバー１２５のタレット刃物台７に対する姿勢が常に一定であっても、センサ２４の切粉等から適切に保護される。
Therefore, even if the posture of the
なお、タレット旋盤１００は、タレット刃物台７の回転に追従してカバー１２５を回転させるカバー回転機構を備えてもよい。
The
これにより、例えば、タレット刃物台７の回転位置がどのような位置であっても、常にセンサ２４の上方をカバー１２５に覆わせることができる。つまり、センサ２４の切粉等からの保護がより確実になる。
Thereby, for example, the upper part of the
図６は、カバー回転機構１２９とカバー１２５とを示す図である。図６（Ａ）は前面図であり、図６（Ｂ）は側面図であり、図６（Ｃ）は上面図である。
FIG. 6 is a view showing the
カバー回転機構１２９は、カバー１２５をタレット刃物台７の回転軸と平行な軸周りに回転させる機構である。なお、カバー１２５の「回転」とは、タレット刃物台７に対する相対的な回転である。
The
図６（Ａ）〜図６（Ｃ）に示すように、カバー回転機構１２９は、カバー１２５を基台１２１を介してタレット刃物台７に取り付けるための取付部材１２６と、重力を利用してカバー１２５を回転させる錘部材１２８と、カバー１２５と錘部材１２８とを連結し、取付部材１２６に回転自在に支持される軸部材１２７とを有する。
As shown in FIGS. 6A to 6C, the
このようなカバー回転機構１２９において、錘部材１２８が常に垂直な姿勢を保つことにより、カバー１２５は、常にセンサ２４の上方を覆うように姿勢を維持する。
In such a
図７は、カバー回転機構１２９によりカバー１２５がセンサ２４の上方を覆う姿勢を維持する様子を示す図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating a state in which the
なお、カバー１２５の姿勢を明確に示すために、アーム１２２等の構成要素の図示は省略している。
In addition, in order to show the attitude | position of the
図７に示すように、タレット刃物台７が回転し、センサモジュール１２０がタレット刃物台７の回転軸周りに回転した場合であっても、錘部材１２８は常に垂直な姿勢を保つ。
As shown in FIG. 7, even when the
これにより、軸部材１２７を介して錘部材１２８と連結されたカバー１２５は、センサ２４の上方を覆う姿勢を維持する。つまり、タレット刃物台７が回転する前と後の双方でカバー１２５はセンサ２４の上方を覆うように、タレット刃物台７の回転に追従して回転する。
Accordingly, the
これにより、センサ２４の切粉等からの保護をより確実に行うことができる。
Thereby, protection from the chip etc. of the
なお、カバー回転機構１２９は、重力ではなく、電力、空圧、または油圧などを利用して、カバー１２５を回転させる機構であってもよい。
Note that the
また、本実施の形態では、カバー１２５に対するセンサ２４の出入り口である開口部１２５ａは常時開口している。そのため、開口部１２５ａを介して切粉等の異物が、カバー１２５内に進入することも考えられる。
Moreover, in this Embodiment, the
そこで、開口部１２５ａを介してカバー１２５内に切粉等が進入しないように、また、仮にカバー１２５内に切粉等が進入した場合であっても、その進入した切粉等を吹き飛ばすように、カバー１２５内に気体を噴出してもよい。
Therefore, so that chips and the like do not enter the
図８は、カバー１２５内に気体を噴出する噴出管１３０を示す図である。
FIG. 8 is a view showing an
なお、噴出管１３０は、本発明の工作機械における気体噴出手段の一例である。噴出管１３０は、上述の切粉のブロー等のためのエアーの供給源に接続されており、この供給源から供給されるエアーをカバー１２５内に噴出する。
The
なお、噴出管１３０から常時エアーが噴出されていてもよい。この場合、カバー１２５内に切粉等が進入する可能性が抑制される。
Note that air may be constantly ejected from the
また、例えば、一定間隔ごとに、噴出管１３０からエアーが噴出されてもよい。この場合、カバー１２５内に進入した切粉等が吹き飛ばされ、切粉等の堆積が防止される。
Further, for example, air may be ejected from the
以上、本発明の工作機械の一例であるタレット旋盤１００について説明した。しかしながら、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。
The
本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものも本発明の範囲内に含まれる。 Unless it deviates from the meaning of the present invention, those in which various modifications conceived by those skilled in the art have been made in the present embodiment are also included in the scope of the present invention.
例えば、本実施の形態において、センサモジュール１２０が計測するワークの寸法は、ワークの直径であるとし、具体的には図５に示すようにワークの外径であるとした。
For example, in the present embodiment, the dimension of the workpiece measured by the
しかしながら、センサモジュール１２０を用いてワークの他の寸法を計測してもよい。例えば、中ぐり加工により形成される穴の直径である穴の内径を計測してもよい。
However, other dimensions of the workpiece may be measured using the
また、本実施の形態においては、エアシリンダをアクチュエータとして採用している。しかしながら、ソレノイドや電気モータをアクチュエータとして採用してもよい。 In this embodiment, an air cylinder is used as an actuator. However, a solenoid or an electric motor may be employed as the actuator.
また、回転式の工具選択機構としてのタレット刃物台を備える工作機械には、タレット旋盤以外にも、マシニングセンタなどがあり得る。従って、タレット旋盤以外の工作機械においても、センサモジュール１２０を用いて加工対象物の寸法を計測することができる。
A machine tool including a turret tool post as a rotary tool selection mechanism may include a machining center in addition to a turret lathe. Therefore, even in a machine tool other than the turret lathe, the dimensions of the workpiece can be measured using the
本発明の工作機械は、例えばタレット旋盤やマシニングセンタといった、工具選択機構としてのタレットを有する工作機械であってワークの機内計測を行う工作機械として広く利用できる。 The machine tool of the present invention is a machine tool having a turret as a tool selection mechanism, such as a turret lathe or a machining center, and can be widely used as a machine tool that performs in-machine measurement of a workpiece.
また、本発明の計測方法は、工作機械におけるワークの寸法の計測方法として広く利用できる。 The measuring method of the present invention can be widely used as a method for measuring the dimensions of a workpiece in a machine tool.
２ 主軸
３ タレット
４ ベッド
５ 主軸台
６ 主軸チャック
７ タレット刃物台
８ インデックス機構
９ タレットスライド
１０ 工具取り付け面
１１ 工具
１１ａ 工具ステーション
１２ ワーク
２４ センサ
２５ ハウジング
２６ プローブ
４０ 機構部
４１ 制御部
１００ タレット旋盤
１２０ センサモジュール
１２１ 基台
１２２ アーム
１２４ 駆動部
１２５ カバー
１２５ａ 開口部
１２６ 取付部材
１２７ 軸部材
１２８ 錘部材
１２９ カバー回転機構
１３０ 噴出管
2
Claims (4)
前記主軸に対して進退自在であって、複数の工具取り付け面を有するタレット刃物台と、
前記ワークの寸法を計測するためのセンサと、
前記センサを保持し、前記複数の工具取り付け面のうちの１つに取り付けられ、当該工具取り付け面と前記センサとの間の前記タレット刃物台の径方向の距離であるセンサ距離を伸縮させる距離伸縮機構と、
前記センサ距離が縮められた状態における前記センサの少なくとも一部の上方を覆うためのカバーであって、前記タレット刃物台に取り付けられたカバーとを備え、
前記カバーには、前記センサ距離が伸縮することにより前記センサの少なくとも一部が前記カバーから出退する開口部であって、常時開口している開口部が形成されている
工作機械。 A machine tool for machining a workpiece gripped by a spindle,
A turret tool post having a plurality of tool mounting surfaces that is movable back and forth with respect to the main shaft;
A sensor for measuring the dimensions of the workpiece;
Distance extension / contraction that holds the sensor and is attached to one of the plurality of tool attachment surfaces, and expands / contracts a sensor distance that is a radial distance of the turret tool post between the tool attachment surface and the sensor. Mechanism,
A cover for covering at least a part of the sensor in a state where the sensor distance is shortened, the cover being attached to the turret tool post,
The cover is formed with an opening that is open at least partly from the cover as the sensor distance expands and contracts, and the opening is always open.
前記開口部は、前記タレット刃物台の回転位置が、前記センサが前記ワーク側に位置する回転位置であるときにおける下向きに開口するように前記カバーに形成されており、
前記センサの少なくとも一部は、前記アームが下回りに回動することで、前記開口部を介して、前記カバーの内方および外方のいずれか一方から他方へ移動する
請求項１記載の工作機械。 The distance expansion / contraction mechanism has a rotating arm, and the arm expands / contracts the sensor distance by rotating in a state where the sensor is held at the end,
The opening is formed in the cover so that the rotation position of the turret tool post opens downward when the sensor is a rotation position located on the workpiece side,
The machine tool according to claim 1, wherein at least a part of the sensor moves from one of the inside and the outside of the cover to the other through the opening when the arm rotates downward. .
請求項１記載の工作機械。 Furthermore, the rotation of the turret tool post follows the rotation of the turret tool post so that the cover covers at least a part of the sensor both before and after the turret tool post rotates. The machine tool according to claim 1, further comprising a cover rotation mechanism that rotates around an axis parallel to the axis.
請求項１記載の工作機械。 The machine tool according to claim 1, further comprising gas jetting means for jetting gas inward of the cover.
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