JPH0561511A - 旋盤のワーク孔位置位相合せ方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ローダ付き２軸タレット旋盤等に適用され、
偏心位置に孔加工されたワークを他の主軸へ装着し直し
た時に、回転位相に誤差が生じていても、これを適正位
置に補正できるようにする。 【構成】 主軸チャック１４に把持されたワークＷの貫
通孔Ｗａにタレット５のタッチセンサ２０をプログラム
による設定位置Ｃまで挿入する。貫通孔Ｗａの内面がタ
ッチセンサ２０に接触するまで主軸４を正逆に回転させ
て、接触時の主軸４の回転方向座標値を検出する。この
座標検出値から貫通孔Ｗａの中心位置の回転方向座標値
を演算する。この孔中心位置の演算値と原点位置とを比
較してずれ量だけ主軸４の回転位相を補正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ローダ付きの２軸タ
レット旋盤等に適用される旋盤のワーク孔位置位相合せ
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ローダ付き２軸旋盤では、第１工程の主
軸で貫通孔を加工したワークを、ローダによって第２工
程の主軸に装着し直し、その貫通孔にタップ加工を施し
たり、貫通孔を基準とした各種の加工を施すことがあ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ローダによっ
てワークを２本の主軸間に受け渡すときに、ワークの回
転位相がずれ、貫通孔の位置が偏位することがある。そ
のため加工精度が低下したり、第２工程で加工不能にな
ったりするという問題点がある。

【０００４】この発明の目的は、主軸へのワーク装着時
の回転位相に誤差が生じていても、これを適正位置に補
正することができ、加工精度の向上が図れる旋盤のワー
ク孔位置位相合せ方法を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明の構成を実施例
に対応する図１と共に説明する。この旋盤のワーク孔位
置位相合せ方法は、次の各過程を含む方法である。ま
ず、主軸チャック（１４）に把持されたワーク（Ｗ）の
端面の孔（Ｗａ）に刃物台（５）のタッチセンサ（２
０）を設定位置（Ｃ）まで挿入する。孔（Ｗａ）の内面
がタッチセンサ（２０）に接触するまで主軸（４）を正
逆に回転させて、接触時の主軸（４）の回転方向座標値
を検出する。この座標検出値から前記孔（Ｗａ）の中心
位置の回転方向座標値を演算する。この孔中心位置の演
算値と設定値（例えば原点位置）とを比較してずれ量だ
け主軸（４）の回転位相を補正する。

【０００６】

【作用】この方法によると、刃物台（５）のタッチセン
サ（２０）を用いてワーク（Ｗ）の孔（Ｗａ）の中心位
置の回転方向座標値を求め、ずれ量だけ回転位相を補正
するので、ワーク孔位置を適正位置に補正でき、加工精
度が向上する。

【０００７】

【実施例】この発明の一実施例を図１ないし図５に基づ
いて説明する。図２はローダ付き２軸旋盤の概略正面図
である。旋盤本体１は、ベッド２の上面中央に主軸台３
を介して２本の主軸４を設け、主軸台３の両側に、刃物
台となるタレット５を各々搭載した２台のタレットキャ
リッジ６が設置してある。ローダ７は、旋盤本体１の上
方に架設したレール８上を横移動する走行台９に、前後
移動台１０を介して昇降ロッド１１を設置し、昇降ロッ
ド１１の下端にローダヘッド１２を設けたものである。
ローダヘッド１２は、２個のローダチャック１３を主軸
４の対向面と下面とに有し、両チャック１３の位置は互
いに入替え駆動可能としてある。

【０００８】図３に示すように、主軸４はワークＷを把
持する主軸チャック１４を軸端に有し、主軸モータ１５
により高速回転および正逆の割出回転が行われる。主軸
チャック１４は、スクロール式のチャック爪１４ａを有
するものである。タレットキャリッジ６は、ベッド２の
レール２９上を横（Ｘ軸）移動自在に設置されたスライ
ドベース１６に、インデックスハウジング１７を前後移
動自在に設置したものであり、各々Ｘ軸サーボモータ１
８およびＹ軸サーボモータ１９により送りねじを介して
送りが行われる。

【０００９】タレット５は、正面形状が多角形のドラム
状のものであり、各周面部分からなる工具ステーション
Ｓにバイトや回転工具等の各種の工具（図示せず）が装
着され、インデックスハウジング１７内の割り出し機構
により割出回転させられる。タレット５の工具ステーシ
ョンＳの１か所に、各種の機内計測用のタッチセンサ２
０が設けてある。タッチセンサ２０は、先端の球形の検
出子２０ａに物体が接触するとトリガ信号を発生するタ
ッチトリガプローブからなる。

【００１０】図１は制御系を示す。ＮＣ装置２１は、Ｎ
Ｃコードで記述された加工プログラムを演算制御部で解
読して各軸サーボモータ１８，１９および主軸モータ１
５に駆動指令を与えるものであり、加工プログラムのシ
ーケンスコードや、別に記憶したシーケンスプログラム
に従って旋盤の各種のシーケンス制御を行うプログラマ
ブルコントローラ（図示せず）を備えている。

【００１１】このような基本構成のＮＣ装置２１に、セ
ンサ移動手段２２と、主軸角度制御手段２３と、座標値
読取手段２４と、中心位置演算手段２５と、補正手段２
６とが設けてある。

【００１２】センサ移動手段２２は、位相合せ指令ａに
応答してタレット５の回転よるタッチセンサ２０の割り
出しを行う共に、各軸サーボモータ１８，１９の駆動に
より、タッチセンサ２０をワークＷの貫通孔Ｗａに挿入
するプログラムで構成される。タッチセンサ２０の移動
は、スタート位置Ｐから経過位置Ａまで早送りした後、
経過位置Ｂを経て計測位置Ｃに達するまでスキップ切削
送りするように設定してある。各位置Ｐ，Ａ〜Ｃの座標
値は、予めセンサ移動手段２２のプログラム上に指定さ
れる。センサ移動手段２２には、タッチセンサ２０が貫
通孔Ｗａに挿入できなかった場合に、主軸４の回転後に
再度挿入を行わせる再試行手段２８が設けてある。

【００１３】主軸角度制御手段２３は、主軸モータ１５
を駆動して主軸４を設定角度θだけ正逆にスキップ回転
させる手段である。他の各手段２４〜２６の機能は、後
に動作の説明と共に説明する。なお、主軸４には角度検
出器２７が設けてある。

【００１４】次に、上記構成による孔位置の位相合せ方
法につき、図１および図５と共に説明する。貫通孔Ｗａ
の加工されたワークＷが主軸チャック１４に把持される
と、適宜の手段で位相合せ指令ａを発生させ、位相合わ
せを開始する。

【００１５】タッチセンサ２０は、スタート位置Ｐから
経過位置Ａまで早送りした後、スキップ切削送りにより
貫通孔Ｗａ内の計測位置Ｃまで移動させる（図５のステ
ップＳ１）。この後、主軸角度制御手段２３により、主
軸４のスキップ回転によりワークＷを回転させ、貫通孔
Ｗａの内面がタッチセンサ２０に接触したときの回転方
向座標値（機械座標値）を座標値読取手段２４に読み取
って記憶する（Ｓ２）。ワークＷは正逆に順次回転さ
せ、各々の座標値を記憶する。主軸４は、タッチセンサ
２０の検出信号があると回転を停止させ、次の動作に移
るが、予め登録した孔径に応じた角度だけ回転させても
検出信号が得られるない場合も、次の動作に移行させ
る。

【００１６】このように貫通孔Ｗａの内面２か所の回転
方向座標値を検出した後、これら検出値から、貫通孔Ｗ
ａの真の中心位置を中心位置演算手段２５で演算する
（Ｓ３）。この演算結果を、補正手段２６により設定座
標値（例えば原点位置）と比較し、ずれ量だけ主軸４を
回転させて回転位相を補正する（Ｓ４）。補正のための
主軸４の回転は、タッチセンサ２０をスタート位置Ｐに
戻した後に行う。

【００１７】このようにして貫通孔Ｗａの位置を補正し
た後、貫通孔Ｗａの加工、または貫通孔Ｗａを基準とす
る加工を開始する。そのため、精度良く加工が行え、ま
たワークＷの主軸４への装着不良によって加工不能とな
ることが防止される。

【００１８】前記のセンサ挿入過程（Ｓ１）において、
貫通孔Ｗａの位置ずれが大きくてタッチセンサ２０が貫
通孔Ｗａに挿入できなかった場合は、タッチセンサ２０
が位置Ｂまで来たときにワークＷに接触し、接触信号が
得られる。この信号に応答して、センサ移動手段２２に
おける再試行手段２８により、主軸４を設定角度θだけ
所定方向に回転させ、タッチセンサ２０の挿入動作を繰
り返す。この繰り返し回数は再試行手段２８に記憶して
おき、後に補正手段２６で補正するときに回転角度θの
回数倍の値を加算する。

【００１９】図１の各位置Ａ〜Ｃは、詳しくは次の位置
とする。Ａ位置は、Ｂ位置から＋Ｚ方向に所定のアプロ
ーチ移動量と、タッチセンサ２０の検出子２０ａの半径
分だけシフトした位置である。Ｂ位置は、検出子２０ａ
の中心がＺ軸方向でワークＷの端面と位置する位置であ
る。Ｃ位置は、Ｂ位置から−Ｚ軸方向に所定のアプロー
チ移動量だけシフトした位置である。

【００２０】なお、ＮＣ装置２１にはアラーム手段（図
示せず）が設けてあり、前記各過程（Ｓ１，Ｓ２）でタ
ッチセンサ２０が正規のプログラム位置以外でワークＷ
に接触した場合や、タッチセンサ２０が主軸２の回転時
に貫通孔Ｗａの片側方向にしか接触しなかった場合には
アラームを発生させる。

【００２１】また、前記実施例は２軸のタレット旋盤に
適用した場合につき説明したが、この発明は回転工具を
有する各種の旋盤に適用することができる。

【００２２】

【発明の効果】この発明のワーク孔位置位相合せ方法に
よると、主軸チャックに把持されたワークの端面の孔に
刃物台のタッチセンサを設定位置まで挿入し、前記孔の
内面がタッチセンサに接触するまで主軸を回転させて接
触時の主軸の回転方向座標値を検出し、この座標検出値
から前記孔の中心位置の回転方向座標値を演算し、設定
値と比較してずれ量だけ主軸の回転位相を補正するよう
にしたため、ワーク孔位置を適正位置に補正でき、加工
精度が向上するという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を適用する旋盤とその制御
装置の概念構成を示す説明図である。

【図２】その旋盤の概略正面図である。

【図３】同旋盤の部分拡大平面図である。

【図４】同旋盤の主軸とタッチセンサとの関係を示す正
面図である。

【図５】同実施例のワーク孔位置位相合せ方法の過程を
示す流れ図である。

【符号の説明】

４…主軸、５…タレット（刃物台）、７…ローダ、１４
…主軸チャック、１５…主軸モータ、１８…Ｘ軸サーボ
モータ、１９…Ｙ軸サーボモータ、２０…タッチセン
サ、２０ａ…検出子、２１…ＮＣ装置、２２…センサ移
動手段、２３…主軸角度制御手段、２４…座標値読取手
段、２５…中心位置演算手段、２６…補正手段、２７…
角度検出器、Ｗ…ワーク、Ｗａ…貫通孔

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主軸チャックに把持されたワークの端面
   の孔に刃物台のタッチセンサを設定位置まで挿入する過
   程と、前記孔の内面が前記タッチセンサに接触するまで
   前記主軸を正逆に回転させて接触時の主軸の回転方向座
   標値を検出する過程と、この座標検出値から前記孔の中
   心位置の回転方向座標値を演算する過程と、この孔中心
   位置の演算値と設定値とを比較してずれ量だけ主軸の回
   転位相を補正する過程とを含む旋盤のワーク孔位置位相
   合せ方法。