JP5621076B2 - 工具検査方法とその装置 - Google Patents

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Description

本発明は、エンドミル等回転させてワークを削る工具の検査装置に関する。
エンドミルやボールエンドミル、ツイストドリル等の複雑な形状を有する旋削工具の複数の寸法、形状精度を１回の段取りにより簡単、迅速に、かつ高精度に測定可能な工具測定装置が特開平６−１０９４４０号公報に開示されている。ここでは、被測定工具２４はチャック２２を介してワークスピンドル２０に取着される。ワークスピンドル２０は、所定の軸線の回りには回転可能であるが、同軸線に沿って長手方向には動作不能に固定されている。これに対して、測定手段たる透過型レーザ測定装置４２、４４と、顕微鏡３０と、電気マイクロメータは、Ｘ軸、Ｕ軸、Ｙ軸方向に移動可能に構成されたテーブル６、１２、１６上に固定されている。従って、被測定工具２４を回転軸回りに回転させ、或いは各テーブルをＸ、Ｕ軸およびＹ軸方向に移動させて、その移動距離を測定することにより、被測定工具２４の各部の寸法、形状精度を測定するように構成されている。
この技術は、被測定工具が軸線の回りには回転可能であるが、同軸線に沿って長手方向には動作不能とされて可動部が少ないので被測定工具を高精度に測定できるという利点がある。
しかしながら、被測定工具の被保持面とチャックの被測定工具保持面との微少隙間部にごみ等の異物が侵入すると、図４に示すように、被測定工具は測定基準軸Ａと同心のチャックの軸に対して傾斜して取着されチャックを回転させると測定基準軸（スピンドル軸）に対して被測定工具が傾斜状態で回転するので正確な測定ができないという欠点がある。
特開平６−１０９４４０号
本発明は以上のような背景のもとになされたもので、エンドミルやツイストドリル等の複雑な形状を有する旋削工具の測定において、被測定工具の軸線と被測定工具が連結され駆動手段により回動されるチャック部軸線とが同軸に連結されなくても簡単、迅速に、かつ高精度に測定可能な工具検査方法とその装置を提供しようとするものである。
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
請求項１に示す工具検査方法は、被測定工具支持具と被測定工具支持具に近接離反自在とされる被測定工具押付具とで被測定工具のシャンク部を該シャンク部の軸線が振れることなく回動可能に挟持させる工程と、被測定工具と被測定工具を回動させる駆動手段とをたわみ軸継手を介して着脱自在に連結する工程と、前記駆動手段を駆動させて前記被測定工具支持具と被測定工具押付具とで挟持された被測定工具を回転させる工程と、前記回転する工具の外径等所要な部位を非接触で測定する工程とを備えたものである。
請求項２に示す工具検査装置は、基台と、基台上面に着脱自在に位置決めされて取付けられ天側が開口されるＶ字溝を有す被測定工具支持具と、前記被測定工具支持具に向か って近接離反可能とされ前記被測定工具支持具に形成されるＶ字溝と地側が開口されるＶ字溝を有し該Ｖ字溝とで被測定工具のシャンク部を該シャンク部の軸線が振れることなく回動可能に挟持可能な被測定工具押付具と、基台上面に配設され回動自在の出力軸が前記被測定工具支持具の方に延出されるモータと、前記出力軸に連結されるたわみ軸継手と、一側が前記たわみ軸継手に連結され対向する他側に被測定工具を保持可能なチャックと、基台上面に配設され前記被測定工具支持具と前記被測定工具押付具とで挟持された被測定工具の所要部位を非接触で測定可能なレーザー測定器とを備えたことを特徴とするものである。
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
被測定工具と被測定工具を回動させる駆動手段とをたわみ軸継手を介して連結し、被測定工具支持具と被測定工具押付具とで被測定工具のシャンク部を該シャンク部の軸線が振れることなく回動可能に挟持した状態で駆動手段を駆動させてたわみ軸継手を回転させると、たわみ継手が変形して被測定工具のシャンク部軸線に対してたわみ軸継手や工具を保持するチャックの軸線が整合していなくてもその誤差を吸収するので、被測定工具のシャンク部は軸線が振れることなく測定基準軸と同軸で回転する。これにより、被測定工具刃部の外径や振れ等を正確に測定できる。
図１、２を用いて本発明に係る工具検査方法とその装置について説明する。
本発明の特徴とするところは、従来の工具検査装置は被測定工具の測定基準軸が工具を保持するチャック側に存するのに対して、被測定工具のシャンク部が測定基準軸となるようにした点にある。
基台１の上面にレール２が取付けられスライダ３がレール２上を進退自在且つ任意位置に停止可能に取付けられている。このスライダ３の上面に回動自在とされる出力軸４ａが水平に延出されるモータ４が取付けられている。
出力軸４ａにはたわみ軸継手５を介してチャック６が連結されている。このチャック６は一側小径部６ａがたわみ軸継手５の半体５ｃに連結され対向する他側に被測定工具１５が着脱自在に保持可能とされている。たわみ軸継手５は出力軸４ａが着脱自在に連結される半体５ａとチャック６の小径部６ａが着脱自在に連結される半体５ｃとがゴム等柔軟弾性部材５ｂを介して連結されている。
また、スライダ３の前進端（図中、レールの右端側）までモータ４を移動させた際、出力軸４ａに取付けられたチャック６の先端が干渉しないよう離間されて、基台１の上面突部７に天側が開口されるＶ字溝を有す被測定工具支持具８が着脱自在に位置決めされて取付けられると共に、地側が開口されるＶ字溝を有し被測定工具支持具８に向かって近接離反可能とされ被測定工具支持具８のＶ字溝と前記Ｖ字溝とで被測定工具１５のシャンク部１５ａを該シャンク部１５ａの軸線が振れることなく回動可能に挟持可能な被測定工具押付具１１が基台１の上面に取付けられる逆Ｌ字状の脚部９に取付けられるガイド付きエアシリンダ１０に圧縮空気の出し入れにより上下動するロッド１０ａの先端に連結されている取付板１０ｂを介して取付けられている。
さらに、基台１の上面に被測定工具支持具８と被測定工具押付具１１とで挟持された被測定工具１５の所要部位を非接触で測定可能に被測定工具１５を介してレーザーマイクロメーターの投光側半体１２と受光側半体１３とが対向して配設されている。
以上の構成においてその作用を説明する。
図１、図２のように、チャック６に被測定工具１５を保持させてシャンク部１５ａを被測定工具支持具８のＶ字溝に臨ませた後、圧縮空気をガイド付きエアシリンダ１０に供給してロッド１０ａを下方に伸ばして被測定工具押付具１１に刻設されたＶ字溝と被測定工具支持具８のＶ字溝とでシャンク１５ａを挟持させる。
続いて、モータ４を駆動して出力軸４ａを回転させるとチャック６を介して被測定工具１５が回転する。この際、基台１の上面から上方に所定間隔Ｈをおいて離間する測定基準軸１４とシャンク部軸線が一致するよう被測定工具支持具８のＶ字溝は刻設されているのでシャンク部は必ず測定基準軸１４を中心にして回転する。
ところで、例えば、チャック６に対して軸が交差するよう被測定工具１５が取付けられた場合、図３に示すように、シャンク部１５ａの軸は測定基準軸１４と強制的に同軸化されて回転するがチャック６は測定基準軸１４に対して傾斜した状態で回転する。この際の振れはたわみ軸継手５の柔軟弾性部材５ｂが弾性変形して吸収するので出力軸４ａは正常に回転でき、その回転は被測定工具に伝達される。
また、ゴミ等の異物がシャンク部１５ａと被測定工具支持具８や被測定工具押付具１１との接触部に侵入したとしてもシャンク部１５ａは接触面に一定の力で押圧されて回転されているので異物は瞬時に接触部から除去されシャンク部１５ａの軸線は測定基準軸に同軸化される。
こうして、レーザーマイクロメータからシャンク部１５ａの軸線に対して直交するレーザー光を被測定工具１５の刃部１５ｂの要所にレーザー光を投射すると、シャンク部１５ａから延出され同調して回転する刃部１５ｂの外径、振れ、円筒度、真直度、テーパー度、バックテーパー等が正確に測定される。
なお、たわみ軸継手は本実施例に限定されるものではなく他に市販されているものを使用してもよい。要するに、一側軸（駆動手段側）に対して他側軸（被測定工具軸）が偏心あるいは交差していても、これを吸収して回転運動を伝達できる構造であればどのような構造のものでもよい。
また、本実施例では、図１のように被測定工具１５のシャンク部１５ａを被測定工具支持具８のＶ字溝で支持するとシャンク部１５ａの軸線は基台１の上面から常に一定間隔Ｈの位置に支持されるようにされている。
従って、図１のシャンク部１５ａ外径より大きいシャンク部を持つ被測定工具を測定する際はＶ字溝が図１のものより深く刻設された被測定工具支持具に取替え、外径が小さい被測定工具の場合はＶ字溝が浅く刻設された被測定工具に取替えるようにされている。
上記実施例の構造は製造コストを抑えるために実施したものであり、本実施例に限定されるものではない。例えば、図５に示すように、被測定工具支持具１８に被測定工具支持具１８の側面から一部外周面が露出される膨出部２０ａから延出される精密ねじ２０を遊嵌し該ねじ２０を基台１の上面と直交させて螺着すると共に基台１の上面から上方に伸びる案内軸１９、１９を被測定工具支持具１８に貫通させて膨出部２０ａを回動させると被測定工具支持具１８が案内軸１９に案内されて上下動するようにしてもよい。これにより、Ｖ字溝の深さが画定された１種類の被測定工具支持具１８を上下方向に移動させるだけでシャンク部外径が異なる被測定工具の軸線の位置を一定間隔Ｈに合致できるので被測定工具支持具の保管管理場所や取替え時間が省ける効果がある。
エンドミルやボールエンドミル、ツイストドリル等の旋削工具の外径、振れ、円筒度、真直度、テーパー度、バックテーパー等の測定に利用される。
本発明の実施例を示す側面図である。
図１のＢ矢視図である。
本発明の工具検査装置の作用を示す説明図である。
従来技術の欠点を示す説明図である。
被測定工具支持具の上下動構造を示す他の実施例図
１ 基台
２ レール
３ スライダ
４ モータ
５ たわみ軸継手
６ チャック
８ 被測定工具支持具
９ 脚部
１０ ガイド付きエアシリンダ
１１ 被測定工具押付具
１２ レーザーマイクロメータ投光側半体
１３ レーザーマイクロメータ受光側半体
１４ 回転基準軸
１５ 被測定工具

Claims (2)

  1. 被測定工具支持具と被測定工具支持具に近接離反自在とされる被測定工具押付具とで被測定工具のシャンク部を該シャンク部の軸線が振れることなく回動可能に挟持させる工程と、被測定工具と被測定工具を回動させる駆動手段とをたわみ軸継手を介して着脱自在に連結する工程と、前記駆動手段を駆動させて前記被測定工具支持具と被測定工具押付具とで挟持された被測定工具を回転させる工程と、前記回転する工具の外径等所要な部位を非接触で測定する工程とを備えた工具検査方法
  2. 基台と、基台上面に着脱自在に位置決めされて取付けられ天側が開口されるＶ字溝を有す被測定工具支持具と、前記被測定工具支持具に向かって近接離反可能とされ前記被測定 工具支持具に形成されるＶ字溝と地側が開口されるＶ字溝を有し該Ｖ字溝とで被測定工具のシャンク部を該シャンク部の軸線が振れることなく回動可能に挟持可能な被測定工具押付具と、基台上面に配設され回動自在の出力軸が前記被測定工具支持具の方に延出されるモータと、前記出力軸に連結されるたわみ軸継手と、一側が前記たわみ軸継手に連結され対向する他側に被測定工具を保持可能なチャックと、基台上面に配設され前記被測定工具支持具と前記被測定工具押付具とで挟持された被測定工具の所要部位を非接触で測定可能なレーザー測定器とを備えたことを特徴とする工具検査装置
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