JP5570339B2 - How to set runout measurement position - Google Patents

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Description

本発明は、振れ測定位置設定方法に関する。   The present invention relates to a shake measurement position setting method.

マシニングセンタ等の工作機械においては、この工作機械に設けられたモータの回転軸にドリルやリーマ等の工具を装着し、このモータにより工具を回転させながら工具をワークに接触させて、ワークの加工を行う。   In a machine tool such as a machining center, a tool such as a drill or a reamer is mounted on the rotating shaft of a motor provided in the machine tool, and the tool is brought into contact with the workpiece while the tool is rotated by the motor. Do.

しかしながら、工具の回転軸からの偏心等によって、工具に振れが発生する場合がある。この振れが予め規定した許容量より大きい場合、ワークの加工精度が低下したり、工具が破損したりするおそれがある。そこで、ワークの加工前に、工具の振れを測定し、許容量より小さいか否かを判定する方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。   However, the tool may be shaken due to eccentricity from the rotation axis of the tool. If this runout is larger than a predetermined allowable amount, the machining accuracy of the workpiece may be reduced, or the tool may be damaged. In view of this, a method has been proposed in which tool run-out is measured before machining a workpiece and it is determined whether or not the workpiece is smaller than an allowable amount (for example, see Patent Document 1).

ところで、工作機械には、工具の交換を行う工具マガジンを備えているものがある。この工具マガジンは、径や、長さといったサイズの異なる複数の工具を収納する工具ホルダを備えており、工作機械の制御部からの指令に応じて、工具マガジンに収納されている工具を工作機械に装着する。このようにすることで、このような工作機械では、工具マガジンにより自動的に工具の交換を行うことができる。   Some machine tools include a tool magazine for exchanging tools. This tool magazine is equipped with a tool holder for storing a plurality of tools of different sizes such as diameter and length, and the tool stored in the tool magazine is turned into a machine tool in response to a command from the control unit of the machine tool. Attach to. By doing in this way, in such a machine tool, a tool can be automatically replaced by a tool magazine.

特開2007−198944号公報JP 2007-198944 A

ところで、この工具マガジンにより工具の交換を行った場合についても、ワークの加工精度の低下や、工具の破損を防止するために、工具の振れを測定する必要がある。工具マガジンに収納されている複数の工具は、それぞれサイズや形状等が異なるので、振れを測定する位置が異なる。また、振れを測定するセンサは、測定限界値を有するので、この測定限界値よりも振れが大きい位置において、振れを測定する必要がある。このようなことから、新規の工具を工具マガジンに収納させる場合には、この新規の工具の振れを測定する位置を求める作業が必要となり、この作業が煩雑となっていた。   By the way, even when the tool is replaced by the tool magazine, it is necessary to measure the runout of the tool in order to prevent a decrease in the machining accuracy of the workpiece and damage to the tool. Since the plurality of tools stored in the tool magazine are different in size, shape, and the like, the positions at which runout is measured are different. In addition, since a sensor that measures shake has a measurement limit value, it is necessary to measure the shake at a position where the shake is larger than the measurement limit value. For this reason, when a new tool is stored in the tool magazine, it is necessary to obtain a position for measuring the deflection of the new tool, which is complicated.

本発明は、効率的に工具の振れ測定位置を設定することができる振れ測定位置設定方法を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a runout measurement position setting method capable of efficiently setting a runout measurement position of a tool.

本発明の振れ測定位置設定方法は、工作機械(例えば、後述の工作機械)に装着される回転工具(例えば、後述の工具T)の振れをセンサ(例えば、後述の振れセンサ21)により測定する振れ測定装置(例えば、後述の振れ測定装置20)が、前記センサの振れ測定位置を設定する振れ測定位置設定方法であって、前記振れ測定装置は、複数の回転工具それぞれにおける、振れ測定値が要件値となる第1の測定位置から、該振れ測定値が前記センサの測定限界値となる第2の測定位置までの範囲を、前記複数の回転工具の取付位置からの距離に対する振れ測定可能範囲(例えば、後述の振れ測定可能範囲D)として予め記憶する範囲記憶手段を備え、前記工作機械に装着される前記回転工具の取付位置から先端までの距離(例えば、後述のプリセット長D)を測定する距離測定ステップと、前記距離測定ステップにおいて測定された前記距離と、前記範囲記憶手段に記憶されている振れ測定可能範囲とに基づいて、前記センサの前記回転工具の振れ測定可能範囲を算出する範囲算出ステップと、前記範囲算出ステップにおいて算出された前記振れ測定可能範囲に基づいて、前記センサの前記振れ測定位置を設定する位置設定ステップと、を含む。 The runout measurement position setting method of the present invention measures the runout of a rotary tool (eg, a tool T described later) mounted on a machine tool (eg, a machine tool described later) with a sensor (eg, a shake sensor 21 described later). A shake measurement device (for example, a shake measurement device 20 to be described later) is a shake measurement position setting method for setting a shake measurement position of the sensor, and the shake measurement device has a shake measurement value for each of a plurality of rotary tools. The range from the first measurement position as the requirement value to the second measurement position at which the runout measurement value becomes the measurement limit value of the sensor can be measured with respect to the distance from the mounting positions of the plurality of rotary tools. (e.g., run-out measuring range D m below) with a range storage means for storing in advance as the distance from the mounting position of the rotary tool to be mounted on the machine tool to the tip (e.g., after A distance measuring step of presetting length measuring D p) of, and the distance measured in the distance measuring step, based on the measurement range runout is stored in the range storage means, the rotary tool of the sensor And a position setting step for setting the shake measurement position of the sensor based on the shake measurement possible range calculated in the range calculation step.

この発明によれば、振れ測定装置は、範囲記憶手段により、複数の回転工具それぞれにおけるセンサの振れ測定値が要件値となる第1の測定位置から、この振れ測定値がセンサの測定限界値となる第2の測定位置までの範囲を、この複数の回転工具の取付位置からの距離に対する振れ測定可能範囲として予め記憶する。また、振れ測定装置は、測定された回転工具の取付位置から先端までの距離と、範囲記憶手段に基づいて、センサの回転工具の振れ測定可能範囲を算出し、算出された振れ測定可能範囲に基づいて、センサの振れ測定位置を設定する。   According to the present invention, the run-out measuring device detects the run-out measured value from the first measurement position where the run-out measured value of the sensor in each of the plurality of rotary tools becomes the requirement value by the range storage means. The range up to the second measurement position is stored in advance as a measurable range of deflection with respect to the distance from the mounting positions of the plurality of rotary tools. Further, the runout measuring device calculates the runout measurable range of the rotary tool of the sensor based on the measured distance from the mounting position of the rotary tool to the tip and the range storage means, and the calculated runout measurable range is obtained. Based on this, the vibration measurement position of the sensor is set.

このようにすることで、振れ測定位置設定方法は、複数の回転工具それぞれにおいて予め算出されている振れ測定値と、この測定値に対応する測定位置との傾向に基づいて、振れ測定可能範囲を算出し、この振れ測定可能範囲に基づいて、新規の回転工具の振れ測定可能範囲を算出することができる。すなわち、振れ測定位置設定方法は、既存の複数の回転工具のそれぞれにおける振れの傾向に基づいて、新規の回転工具の振れ測定可能範囲を算出可能とするので、この振れ測定可能範囲が、統計的に振れ測定が可能となる蓋然性が高いものとなる。したがって、振れ測定位置設定方法は、効率的に工具の振れ測定位置を設定することができる。   In this way, the runout measurement position setting method sets the runout measurable range based on the tendency between the runout measurement value calculated in advance for each of the plurality of rotary tools and the measurement position corresponding to this measurement value. The runout measurable range of the new rotary tool can be calculated based on the runout measurable range. In other words, the runout measurement position setting method makes it possible to calculate the runout measurable range of a new rotary tool based on the runout tendency of each of a plurality of existing rotary tools. Therefore, it is highly probable that shake measurement is possible. Therefore, the runout measurement position setting method can efficiently set the runout measurement position of the tool.

また、本発明の振れ測定位置設定方法は、前記振れ測定装置が、前記回転工具の取付位置から先端までの距離を記憶する距離記憶手段を更に備え、前記距離測定ステップにおいて測定された前記距離を、前記距離記憶手段に予め記憶させるステップを更に含み、前記範囲算出ステップは、前記距離記憶手段に予め記憶されている前記距離と、前記範囲記憶手段に記憶されている振れ測定可能範囲とに基づいて、前記センサの前記回転工具の振れ測定可能範囲を算出することが好ましい。   In the runout measurement position setting method of the present invention, the runout measurement apparatus further includes distance storage means for storing a distance from the mounting position of the rotary tool to the tip, and the distance measured in the distance measurement step is used. , Further comprising the step of pre-stored in the distance storage means, wherein the range calculation step is based on the distance pre-stored in the distance storage means and the shake measurable range stored in the range storage means. Thus, it is preferable to calculate a range in which the vibration of the rotating tool of the sensor can be measured.

このようにすることで、回転工具を工作機械に取り付けた場合に、距離を測定する必要がないので、振れセンサの振れ測定位置を設定する時間を短縮することができる。   In this way, when the rotary tool is attached to the machine tool, it is not necessary to measure the distance, so that the time for setting the shake measurement position of the shake sensor can be shortened.

本発明によれば、効率的に工具の振れ測定位置を設定することができる。   According to the present invention, a tool runout measurement position can be set efficiently.

本実施形態に係る振れ測定装置を備える工作機械を部分的に示す図である。It is a figure which shows partially a machine tool provided with the shake measuring apparatus which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るコントローラの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the controller which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る工具の突き出し量を変化させて穿孔した場合の、ワークの穴径変化量を示す図である。It is a figure which shows the hole diameter variation | change_quantity of a workpiece | work at the time of drilling by changing the protrusion amount of the tool which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る測定結果DBに記憶されている測定値に基づいて作成されるグラフの一例である。It is an example of the graph produced based on the measured value memorize | stored in measurement result DB which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る測定範囲DBに記憶されている振れ測定可能範囲に基づいて作成されるグラフの一例である。It is an example of the graph produced based on the shake measurable range memorize | stored in measurement range DB which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る振れセンサの振れ測定位置を設定する処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the process which sets the shake measurement position of the shake sensor which concerns on this embodiment.

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本実施形態に係る振れ測定装置20を備える工作機械を部分的に示す図である。工作機械には、スピンドルユニット10が設けられている。このスピンドルユニット10は、スピンドル11と、モータ12とを備える。   FIG. 1 is a diagram partially showing a machine tool including a runout measurement apparatus 20 according to the present embodiment. A spindle unit 10 is provided in the machine tool. The spindle unit 10 includes a spindle 11 and a motor 12.

スピンドル11は、モータ12に連結されているとともに、交換可能な回転工具として工具Tが装着されている。
この工具Tは、図示しない工具マガジンが備える工具ホルダに複数格納されており、この工具ホルダに格納されている工具Tのうちのいずれかが工具マガジンによってスピンドル11に装着される。工作機械は、スピンドルユニット10の位置制御を行いながらモータ12を駆動することにより、スピンドル11に装着された工具Tを図示しないワークに接触させて、このワークの加工を行う。
The spindle 11 is connected to a motor 12, and a tool T is mounted as a replaceable rotary tool.
A plurality of tools T are stored in a tool holder provided in a tool magazine (not shown), and any one of the tools T stored in the tool holder is mounted on the spindle 11 by the tool magazine. The machine tool drives the motor 12 while controlling the position of the spindle unit 10, thereby bringing the tool T mounted on the spindle 11 into contact with a workpiece (not shown) and processing the workpiece.

振れ測定装置20は、スピンドル11に装着された工具Tの振れを測定する振れセンサ21と、スピンドル11に装着された工具Tの取付位置から先端までの距離を測定する距離センサ22と、この振れ測定装置20の全体を制御するコントローラ30とを備える。   The deflection measuring device 20 includes a deflection sensor 21 that measures the deflection of the tool T mounted on the spindle 11, a distance sensor 22 that measures the distance from the mounting position of the tool T mounted on the spindle 11 to the tip, and the deflection. And a controller 30 that controls the entire measuring apparatus 20.

振れセンサ21は、コントローラ30に接続されており、このコントローラ30による制御によって、スピンドル11に装着された工具Tの所定位置における振れを測定する。また、振れセンサ21は、測定値をコントローラ30に供給する。
距離センサ22は、コントローラ30に接続されており、このコントローラ30による制御によって、スピンドル11に装着された工具Tの取付位置、すなわち、スピンドル11がモータ12に連結されている位置から、工具Tの先端までの距離をプリセット長Dとして測定する。また、距離センサ22は、測定値をコントローラ30に供給する。
The shake sensor 21 is connected to the controller 30, and measures the shake of the tool T mounted on the spindle 11 at a predetermined position by the control of the controller 30. Further, the shake sensor 21 supplies the measurement value to the controller 30.
The distance sensor 22 is connected to the controller 30, and under the control of the controller 30, from the attachment position of the tool T mounted on the spindle 11, that is, the position where the spindle 11 is coupled to the motor 12, measuring the distance to the tip as a preset length D p. The distance sensor 22 supplies the measurement value to the controller 30.

図2は、本実施形態に係るコントローラ30の構成を示すブロック図である。
コントローラ30は、メモリ、ハードディスクドライブ等により構成される記憶部と、CPU(Centoral Processing Unit)等により構成される制御部を備える。コントローラ30は、記憶部として、測定結果データベース(以下、データベースをDBという)31と、範囲記憶手段としての測定範囲DB32とを備える。また、コントローラ30は、制御部として、範囲算出部33と、位置制御部34とを備える。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of the controller 30 according to the present embodiment.
The controller 30 includes a storage unit configured by a memory, a hard disk drive, and the like, and a control unit configured by a CPU (Central Processing Unit) and the like. The controller 30 includes a measurement result database (hereinafter referred to as DB) 31 as a storage unit and a measurement range DB 32 as range storage means. The controller 30 also includes a range calculation unit 33 and a position control unit 34 as control units.

測定結果DB31は、複数の工具Tそれぞれの、振れセンサ21の振れ測定位置と、この振れ測定位置における振れセンサ21の測定値とを関連付けて予め記憶する。   The measurement result DB 31 stores in advance the vibration measurement position of the vibration sensor 21 and the measurement value of the vibration sensor 21 at this vibration measurement position for each of the plurality of tools T in association with each other.

測定範囲DB32は、複数の工具Tそれぞれにおける、振れセンサ21の振れ測定値が要件値となる第1の測定位置から、この振れ測定値が振れセンサ21の測定限界値となる第2の測定位置までの範囲を、この複数の工具Tの取付位置からの距離に対する振れ測定可能範囲として予め記憶する。すなわち、測定範囲DB32は、第1の測定位置から第2の測定位置までの範囲を、第1の測定位置を工具Tの先端とした場合の振れ測定可能範囲Dとして予め記憶する。 The measurement range DB 32 is a second measurement position at which the shake measurement value becomes the measurement limit value of the shake sensor 21 from the first measurement position at which the shake measurement value of the shake sensor 21 becomes the requirement value in each of the plurality of tools T. The range up to is stored in advance as a range in which the deflection can be measured with respect to the distance from the mounting positions of the plurality of tools T. That is, the measurement range DB 32 stores in advance the range from the first measurement position to the second measurement position as the runout measurement possible range D m when the first measurement position is the tip of the tool T.

ここで、本実施形態では、測定限界値が15μmであるものとする。
また、要件値は、振れ検出能力であり、予めワークに対してサイズが異なる複数の工具Tで突き出し量を変化させて穿孔した場合に、許容されている穴径を超えて径大が発生したときの、工具Tの先端の振れ量よりも小さい値である。
Here, in this embodiment, it is assumed that the measurement limit value is 15 μm.
In addition, the requirement value is a runout detection capability. When a plurality of tools T having different sizes with respect to the workpiece are drilled by changing the protruding amount in advance, the diameter exceeds the allowable hole diameter. The value is smaller than the amount of deflection of the tip of the tool T.

図3は、工具Tのスピンドル11からの突き出し量を変化させて穿孔した場合の、ワークの穴径変化量を示す図である。具体的には、図3は、径16mm、突き出し60mmで穿孔した場合と、径16mm、突き出し30mmで穿孔した場合の穴径変化量を示す図である。   FIG. 3 is a diagram illustrating the hole diameter change amount of the workpiece when the drilling is performed while changing the protrusion amount of the tool T from the spindle 11. Specifically, FIG. 3 is a diagram showing the hole diameter variation when drilling with a diameter of 16 mm and a protrusion of 60 mm and when drilling with a diameter of 16 mm and a protrusion of 30 mm.

図3に示される横軸は穴番号であり、縦軸は穴径変化量である。穴番号(0−1,0−2,・・・)は、工具Tのプリセット時の先端振れ量と、この先端振れ量における試行回数を示している。例えば、穴番号(20−1)は、プリセット時の先端振れ量が20μmの工具Tによって1回目に穿孔したものであることを示す。   The horizontal axis shown in FIG. 3 is the hole number, and the vertical axis is the hole diameter change amount. The hole numbers (0-1, 0-2,...) Indicate the tip runout amount when the tool T is preset, and the number of trials in the tip runout amount. For example, the hole number (20-1) indicates that the tip has been punched for the first time by the tool T having a tip deflection amount of 20 μm.

また、図3では、穴径の変化量の許容値を10μmと規定しており、プリセット時の先端振れ量が30μmで穿孔した場合に、穴径の変化量が、この許容値を超えていることが確認できる。よって、要件値は、先端振れ量が30μmよりも小さい値に設定され、本実施形態では、20μmに設定されるものとする。   Further, in FIG. 3, the allowable value of the change amount of the hole diameter is defined as 10 μm, and when the tip deflection amount at the time of presetting is 30 μm, the change amount of the hole diameter exceeds the allowable value. I can confirm that. Therefore, the requirement value is set to a value where the tip deflection amount is smaller than 30 μm, and is set to 20 μm in the present embodiment.

上述の振れ測定可能範囲Dの算出及び測定範囲DB32への記憶は、制御部により行われる。以下に、制御部により、測定範囲DB32に振れ測定可能範囲Dが記憶される流れについて説明する。 Calculation and storage of the measuring range DB32 of the aforementioned deflection measurable range D m is performed by the control unit. Hereinafter, a flow in which the shake measurement possible range Dm is stored in the measurement range DB 32 by the control unit will be described.

図4は、測定結果DB31に記憶されている測定値に基づいて作成されるグラフの一例である。図4に示される横軸は工具Tとしての基準バー及び実ツールの取付位置から振れセンサ21の測定位置までの距離であり、縦軸は、振れセンサ21の測定値である。   FIG. 4 is an example of a graph created based on the measurement values stored in the measurement result DB 31. The horizontal axis shown in FIG. 4 is the distance from the mounting position of the reference bar and the actual tool as the tool T to the measurement position of the shake sensor 21, and the vertical axis is the measurement value of the shake sensor 21.

まず、制御部は、測定結果DB31に記憶されているそれぞれの工具Tごとに、測定値の回帰直線を生成する。図4では、回帰直線L〜Lが生成されていることが確認できる。続いて、制御部は、これらの回帰直線について、要件値(20μm)(図4の線L)と交差する点に対応する測定位置から、測定限界値(15μm)(図4の線L)と交差する点に対応する測定位置までを、要件値(20μm)が交差する点における距離をプリセット長Dとした場合の振れ測定可能範囲Dとする。 First, a control part produces | generates the regression line of a measured value for every tool T memorize | stored in measurement result DB31. In FIG. 4, it can be confirmed that regression lines L 1 to L 7 are generated. Subsequently, the control unit determines the measurement limit value (15 μm) (line L L in FIG. 4) from the measurement position corresponding to the point intersecting the requirement value (20 μm) (line L U in FIG. 4) for these regression lines. ) To the measurement position corresponding to the point that intersects with a), the distance at the point where the requirement value (20 μm) intersects is set as a deflection measurable range D m when the preset length D p is set.

つまり、回帰直線上の値が要件値(20μm)と一致する点に対応する位置(図4の横軸の値)を、この要件値を満たす工具Tの先端の位置と仮定した場合、この工具Tの振れの傾向が回帰直線に従うとすると、この工具Tにおける測定限界位置は、回帰直線上の値が測定限界値(15μm)と一致する点に対応する位置となる。すなわち、新たに振れを測定したい工具Tの振れ測定可能位置を算出するために、制御部により、回帰直線上の値が要件値と一致する点から測定限界値(15μm)と一致する点までの範囲を振れ測定可能範囲Dとして算出する。 That is, when it is assumed that the position (value on the horizontal axis in FIG. 4) corresponding to the point where the value on the regression line matches the requirement value (20 μm) is the position of the tip of the tool T that satisfies this requirement value, If the tendency of T deflection follows a regression line, the measurement limit position on the tool T is a position corresponding to a point where the value on the regression line matches the measurement limit value (15 μm). In other words, in order to calculate a runout measurable position of the tool T for which a new runout is to be measured, the control unit performs a process from a point where the value on the regression line matches the requirement value to a point where the value matches the measurement limit value (15 μm). range is calculated as the deflection measurable range D m.

例えば、回帰直線Lは、距離D(第2の測定位置)において線Lと交差し、距離D(第1の測定位置)において線Lと交差している。よって、工具Tのプリセット長Dが距離Dの場合の振れ測定可能範囲Dは、第1の測定位置から第2の測定位置までの範囲、すなわち、距離D から、距離Dまでとなる。つまり、工具Tのプリセット長Dが距離Dの場合、回帰直線Lに従って、この工具Tの振れセンサ21による測定限界値に対応する測定位置が、距離(D (D−Dとされる。
For example, the regression line L 1 intersects the line L L at the distance D 1 (second measurement position) and intersects the line L U at the distance D 2 (first measurement position). Therefore, deflection measurable range D m when the preset length D p of the tool T is a distance D 2 is in the range from the first measurement position to the second measurement position, i.e., the distance D 1, the distance D 2 Up to. That is, when a preset length D p of the tool T is a distance D 2, according to the regression line L 1, the measurement positions corresponding to the measurement limit value by the vibration sensor 21 of the tool T, the distance (D p - (D 2 -D 1 ) ) .

続いて、制御部は、上述のようにして算出された振れ測定可能範囲Dについて、この振れ測定可能範囲Dに対応するプリセット長Dと対応付けて測定範囲DB32に記憶させる。 Subsequently, the control unit, for deflection measurable range D m which is calculated as described above, the deflection measurable range in association with a preset length D p which corresponds to D m to be stored in the measurement range DB 32.

図2に戻り、範囲算出部33は、距離センサ22において測定された、工作機械に装着される工具Tの取付位置から先端までの距離(プリセット長D)と、測定範囲DB32に記憶されている振れ測定可能範囲Dと、に基づいて、振れセンサ21の、工具Tにおける振れ測定可能範囲Dを算出する。 Returning to FIG. 2, the range calculation unit 33 stores the distance (preset length D p ) from the attachment position of the tool T mounted on the machine tool to the tip measured by the distance sensor 22 and the measurement range DB 32. and have runout measuring range D m, based on, the vibration sensor 21, calculates the measurable range D m deflection in the tool T.

範囲算出部33の具体的な処理について、図5を参照しながら説明する。
図5は、測定範囲DB32に記憶されている振れ測定可能範囲Dに基づいて作成されるグラフの一例である。図5に示される横軸は工具Tのプリセット長Dであり、縦軸は振れ測定可能範囲D、すなわち工具Tの先端から取付位置に向かって測定可能な範囲である。図5では、プリセット長Dに対応する振れ測定可能範囲Dが複数の点で示されていることが確認できる。
Specific processing of the range calculation unit 33 will be described with reference to FIG.
FIG. 5 is an example of a graph created based on the shake measurable range D m stored in the measurement range DB 32. The horizontal axis shown in FIG. 5 is a preset length D p of the tool T, the vertical axis represents the measurable range D m, i.e. measurable range toward the tip of the tool T to the mounting position deflection. In Figure 5, it can be confirmed that the preset length D p corresponds to the runout measurement range D m are represented by a plurality of points.

まず、範囲算出部33は、測定範囲DB32に記憶されている振れ測定可能範囲Dに基づいて、プリセット長Dと振れ測定可能範囲Dとの回帰直線の傾きα及び切片βを予め算出し、図5に示すような回帰直線を生成する。この傾きα及び切片βは、例えば最小二乗法により算出される。任意のプリセット長Dをx、任意のプリセット長Dに対応する振れ測定可能範囲Dをyとすると、回帰直線は、以下の(1)式で表される。なお、本実施形態では、範囲算出部33は、(1)式を予め算出することとしたが、これに限らず、振れセンサ21の振れ測定位置を設定するたびに、算出するようにしてもよい。 First, the range calculation unit 33 calculates in advance the slope α and the intercept β of the regression line between the preset length D p and the shake measurement possible range D m based on the shake measurement possible range D m stored in the measurement range DB 32. Then, a regression line as shown in FIG. 5 is generated. The slope α and the intercept β are calculated by, for example, the least square method. Any preset length D p x, when the deflection measurable range D m corresponding to an arbitrary preset length D p and y, the regression line is expressed by the following equation (1). In the present embodiment, the range calculation unit 33 calculates Equation (1) in advance, but this is not a limitation, and the range calculation unit 33 may calculate it whenever the shake measurement position of the shake sensor 21 is set. Good.

Figure 0005570339
Figure 0005570339

続いて、範囲算出部33は、(1)式に対して、距離センサ22により測定されたプリセット長Dを代入し、このプリセット長Dに対応する振れ測定可能範囲Dを算出する。 Subsequently, range calculation unit 33, to the (1) equation by substituting the preset length D p which is measured by the distance sensor 22, calculates the deflection measurable range D m corresponding to the preset length D p.

位置制御部34は、範囲算出部33により算出された振れ測定可能範囲に基づいて、振れセンサ21の振れ測定位置を設定する。   The position control unit 34 sets the shake measurement position of the shake sensor 21 based on the shake measurable range calculated by the range calculation unit 33.

続いて、図6を参照して、振れセンサ21の振れ測定位置を設定する処理の流れについて説明する。
図6は、本実施形態に係る振れセンサ21の振れ測定位置を設定する処理の流れを示すフローチャートである。なお、この処理は、スピンドル11に対して、工具Tが装着されたことに応じて行われる。
Next, the flow of processing for setting the shake measurement position of the shake sensor 21 will be described with reference to FIG.
FIG. 6 is a flowchart showing a flow of processing for setting the shake measurement position of the shake sensor 21 according to the present embodiment. This process is performed in response to the tool T being attached to the spindle 11.

ステップS1では、制御部は、距離センサ22を制御して、工具Tの取付位置から、この工具Tの先端までの距離をプリセット長Dとして測定する。 In step S1, the control unit controls the distance sensor 22, the mounting position of the tool T, for measuring a distance to the tip of the tool T as a preset length D p.

ステップS2では、範囲算出部33は、ステップS1において測定されたプリセット長Dと、測定範囲DB32に記憶されている振れ測定可能範囲Dに基づいて、振れセンサ21の工具Tにおける振れ測定可能範囲Dを算出する。 In step S2, the range calculation unit 33, and preset length D p which is measured in step S1, based on the deflection measurement range D m stored in the measurement range DB 32, measurable deflection in the tool T of the vibration sensor 21 The range D m is calculated.

ステップS3では、位置制御部34は、ステップS2において算出された振れ測定可能範囲Dに基づいて、振れセンサ21の振れ測定位置を設定する。 In step S3, the position control unit 34 based on the deflection measurement range D m calculated in step S2, it sets the deflection measurement position of the vibration sensor 21.

本実施形態によれば、以下のような効果がある。
(1)振れ測定装置20は、測定範囲DB32により、複数の工具Tそれぞれにおける振れセンサ21の振れ測定値が要件値となる第1の測定位置から、この振れ測定値が振れセンサ21の測定限界値となる第2の測定位置までの範囲を、この複数の工具Tの取付位置からの距離に対する振れ測定可能範囲Dとして予め記憶する。また、振れ測定装置20は、距離センサ22により測定されたプリセット長Dと、測定範囲DB32に基づいて、振れセンサ21の工具Tの振れ測定可能範囲Dを算出し、算出された振れ測定可能範囲Dに基づいて、振れセンサ21の振れ測定位置を設定する。
According to this embodiment, there are the following effects.
(1) The shake measurement device 20 uses the measurement range DB 32 to measure the shake measurement value from the first measurement position at which the shake measurement value of the shake sensor 21 in each of the plurality of tools T becomes a requirement value. the second range to the measurement position where the value stores in advance a vibration measurement range D m relative to the distance from the mounting position of the plurality of tools T. Further, the run-out measuring device 20 calculates the run-out measurable range D m of the tool T of the run-out sensor 21 based on the preset length D p measured by the distance sensor 22 and the measurement range DB 32, and the run-out measurement thus calculated is calculated. Based on the possible range Dm , the shake measurement position of the shake sensor 21 is set.

このようにすることで、振れ測定装置20は、複数の工具Tそれぞれについて予め算出されている振れ測定値と、この測定値に対応する振れ測定位置との傾向に基づいて、振れ測定可能範囲Dを算出し、この振れ測定可能範囲Dに基づいて、新規の工具Tの振れ測定可能範囲Dを算出することができる。すなわち、振れ測定装置20は、既存の複数の工具Tのそれぞれにおける振れの傾向に基づいて、新規の工具Tの振れ測定可能範囲Dを算出可能とするので、この振れ測定可能範囲Dが、統計的に振れ測定が可能となる蓋然性が高いものとなる。ところで、工具Tは、先端に刃が形成されており、振れセンサ21によって、先端の振れが測定できない状態であるので、工具Tごとに、測定可能位置を設定する必要がある。これに対して、振れ測定装置20は、工具Tのプリセット長Dに基づいて振れセンサ21の振れ測定位置を設定することができるので、振れ測定装置20は、効率的に工具Tの振れ測定位置を設定することができる。 By doing in this way, the run-out measuring apparatus 20 is based on the tendency of the run-out measurement value calculated in advance for each of the plurality of tools T and the run-out measurement position corresponding to the measurement value, and the run-out measurable range D. calculates m, based on the deflection measurement range D m, can be calculated deflection measurable range D m of the new tool T. That is, runout measuring device 20 is based on the tendency of deflection in each of a plurality of existing tools T, since it can be calculated deflection measurable range D m of the new tool T, this deflection measurable range D m Therefore, the probability that the shake measurement can be statistically performed is high. By the way, the tool T has a blade formed at the tip, and the shake sensor 21 cannot measure the shake of the tip. Therefore, it is necessary to set a measurable position for each tool T. On the other hand, since the run-out measuring device 20 can set the run-out measurement position of the run-out sensor 21 based on the preset length D p of the tool T, the run-out measuring device 20 can efficiently measure the run-out of the tool T. The position can be set.

以上、好適な実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に限定されることなく種々の形態で実施することができる。また、前述の実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、前述のものに限定されない。   As mentioned above, although preferred embodiment was described, this invention can be implemented with a various form, without being limited to embodiment mentioned above. In addition, the effects described in the above-described embodiments are merely a list of the most preferable effects resulting from the present invention, and the effects according to the present invention are not limited to those described above.

本実施形態では、振れ測定装置20は、スピンドル11に対して工具Tが装着されたことに応じて、距離センサ22を制御して、工具Tの取付位置から、この工具Tの先端までの距離をプリセット長Dとして測定し、この測定されたプリセット長と、測定範囲DB32に記憶されている振れ測定可能範囲Dに基づいて、振れセンサ21の工具Tにおける振れ測定可能範囲Dを算出することとしたが、これに限らない。例えば、予め距離センサにより、工具Tの取付位置から、この工具Tの先端までの距離をプリセット長Dとして測定して、距離記憶手段としての振れ測定装置20の記憶部に記憶させておき、この工具Tを工作機械に取り付けた場合に、記憶部に記憶されているプリセット長Dと測定範囲DB32に基づいて、振れセンサ21の工具Tの振れ測定可能範囲Dを算出するようにしてもよい。 In the present embodiment, the runout measurement apparatus 20 controls the distance sensor 22 in response to the tool T being mounted on the spindle 11, and the distance from the attachment position of the tool T to the tip of the tool T. was measured as a preset length D p, calculates the a measured preset length based on the deflection measurement range D m stored in the measurement range DB 32, the measurable range D m deflection in the tool T of the vibration sensor 21 However, this is not a limitation. For example, in advance by the distance sensor, the mounting position of the tool T, the distance to the tip of the tool T by measuring the preset length D p, the distance may be stored in the storage unit of the vibration measuring device 20 as a storage means, when fitted with the tool T in a machine tool, based on a preset length D p stored in the storage unit measurement range DB 32, so as to calculate the deflection measurable range D m of the tool T of the vibration sensor 21 Also good.

また、この場合、工具Tに対して識別情報を設けておき、制御部は、この識別情報に基づいて、工作機械に取り付ける工具Tのプリセット長Dを記憶部から取得する。
また、工具Tのプリセット長Dの測定は、振れ測定装置20に設けられている距離センサ22とは異なる距離センサにより行うこととしてもよい。
このようにすることで、工具Tを工作機械に取り付けた場合に、距離センサ22を駆動して、プリセット長Dを測定する必要がないので、振れセンサ21の振れ測定位置を設定する時間を短縮することができる。
In this case, may be provided with identification information to the tool T, the control unit, based on the identification information, it acquires a preset length D p of the tool T attached to the machine tool from the storage unit.
The measurement of the preset length D p of the tool T may be performed by different distance sensor and a distance sensor 22 provided in the vibration measuring device 20.
In this way, when fitted with a tool T in a machine tool, by driving the distance sensors 22, it is not necessary to measure the preset length D p, the time for setting the deflection measurement position of the vibration sensor 21 It can be shortened.

20 振れ測定装置
21 振れセンサ(センサ)
30 コントローラ
32 測定範囲DB(範囲記憶手段)
T 工具(回転工具)
20 shake measurement device 21 shake sensor (sensor)
30 controller 32 measurement range DB (range storage means)
T tool (rotary tool)

Claims (2)

工作機械に装着される回転工具の振れをセンサにより測定する振れ測定装置が、前記センサの振れ測定位置を設定する振れ測定位置設定方法であって、
前記振れ測定装置は、
予め、工具長が十分長く、先端振れ量の異なる、複数の基準バー及び実ツールそれぞれについて、前記工作機械への取付位置からの距離に対する振れ量を複数点測定して、回帰直線を作成し、各回帰直線上において、工具先端における許容振れ量である要件値に一致する取り付け位置からの距離である第1の測定位置、及び振れ測定値が前記センサの測定限界値となる第2の測定位置を求め、各回帰直線上における前記第1の測定位置から、前記第2の測定位置までの範囲を、前記複数の基準バー及び実ツールそれぞれの取付位置からの距離に対する振れ測定可能範囲として記憶する範囲記憶手段を備え、
前記工作機械に装着される回転工具の取付位置から先端までの距離を測定する距離測定ステップと、
前記距離測定ステップにおいて測定された前記距離と、前記範囲記憶手段に記憶されている複数の基準バー及び実ツールそれぞれの第1の測定位置と振れ測定可能範囲とから生成される回帰直線に基づいて算出される、工具プリセット長と振れ測定可能範囲との関係に基づいて、前記センサの前記回転工具の振れ測定可能範囲を算出する範囲算出ステップと、
前記範囲算出ステップにおいて算出された前記振れ測定可能範囲に基づいて、前記センサの前記測定位置を設定する位置設定ステップと、を含む振れ測定位置設定方法。
A shake measurement device for measuring a shake of a rotating tool mounted on a machine tool with a sensor is a shake measurement position setting method for setting a shake measurement position of the sensor,
The shake measuring device is
For a plurality of reference bars and actual tools each having a sufficiently long tool length and a different amount of tip deflection, measure a plurality of deflection amounts with respect to the distance from the mounting position on the machine tool to create a regression line, On each regression line, a first measurement position that is a distance from an installation position that matches a requirement value that is an allowable runout amount at the tool tip, and a second measurement position at which the runout measurement value becomes a measurement limit value of the sensor. and this correction value is stored from the first measurement position in each regression line on the scope of the to the second measurement position, a measurement range deflection with respect to the distance from the respective mounting positions of the plurality of reference bar and the actual tool A range storage means,
A distance measuring step for measuring the distance from the mounting position of the rotary tool mounted on the machine tool to the tip;
Based on the regression line generated from the distance measured in the distance measuring step and the first measurement position and the runout measurable range of each of the plurality of reference bars and the actual tool stored in the range storage means. A range calculating step of calculating a runout measurable range of the rotating tool of the sensor based on the calculated relationship between the tool preset length and the runout measurable range ;
A shake measurement position setting method comprising: a position setting step of setting the measurement position of the sensor based on the shake measurement possible range calculated in the range calculation step.
前記振れ測定装置は、前記回転工具の取付位置から先端までの距離を記憶する距離記憶手段を更に備え、
前記距離測定ステップにおいて測定された前記距離を、前記距離記憶手段に予め記憶させるステップを更に含み、
前記範囲算出ステップは、前記距離記憶手段に予め記憶されている前記距離と、前記範囲記憶手段に記憶されている複数の基準バー及び実ツールそれぞれの第1の測定位置と振れ測定可能範囲とから生成される回帰直線に基づいて算出される、工具プリセット長と振れ測定可能範囲との関係とに基づいて、前記センサの前記回転工具の振れ測定可能範囲を算出する請求項1に記載の振れ測定位置設定方法。
The runout measurement apparatus further includes a distance storage unit that stores a distance from a mounting position of the rotary tool to a tip,
Further comprising the step of preliminarily storing the distance measured in the distance measuring step in the distance storage means;
The range calculating step, from said distance which is previously stored in the distance storage unit, a plurality of reference bar and the actual tool measurements range runout first measurement position of each stored in the range storage means The runout measurement according to claim 1, wherein the runout measurable range of the rotary tool of the sensor is calculated based on a relationship between a tool preset length and a runout measurable range, which is calculated based on a generated regression line. Position setting method.
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