JPS60127958A - 工作機械の装着工具寸法自動測定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、複数の加工用工具を自動交換する数値制御
工作機械において、交換された工具の長さや径を自動測
定し、工具交換に伴なう数値制御の補正を自動化できる
装着工具の用法自動測定方法に関づる。

一般に、数値制御工作機械は、ワークを平面。

曲面の三次元加工でき、大量に同一形状加工を行なうの
に適している。従っＣ１これに使用Ｊる１−具は特定さ
れるため、通常は工具摩耗時以外は交換されない。

しかし、ワークの加工が非常複雑な形状であったり、多
品種少量生産に、かかる工作機械を使用するど、使用す
る工具が多種多彩となり、頻繁に交換を要する。工具を
交換すると工具スピンドル先端から工具先端までの長さ
や直径及び形状が大きく異なり、また、同一品番の工具
でも再研摩品では個々に寸法が異なり、工具のヂャック
への装着仕方によっても差異があり、数値制御の基準と
なる点が変動するため、数値制御装置の補正を施す必要
があった。

従来、数値制御工作機械において、頻繁な工具交換は予
定されていなかったため、かかる補正には、」工具を交
換するたびに、必要な工具寸法を実測し、測定値を補正
値として制御装置に入力していた。このため、測定に多
大の工程を要し、測定ミス、ＩＩＩ！ｌ定誤差を生じや
すく、加工時の制御に際し、ワークや工具等の破損を惹
起する問題があっｌこ。

この発明は、かかる現状に鑑み、数値制御工作（幾械に
Ｊｕｌ）る工具交換において、工具の寸法を高精度でか
つり、０時間で゛測定できる装着工具寸法の自動測定り
法を目的としている。

す％わら、この発明は、複数の加工用工具を自動交換覆
るＰｈｉ伯制御工作機械をこｄ５いて、揺動可能な検出
板の一方端を工具当接端として当接基準点を設定し、同
他端側に板面との離間距離を検知する検知器を対向配置
した検出装置を、工具スピンドルの移動可能範囲内でか
つ測長方向に揺動可能に配置し、工具スピンドルの一移
動平面を基準面どし、工具を装着した工具スピンドルを
移動させて検出板の工具当接端に加圧当接さぜ、検出板
と検知器との離間距離（ａ　）を得たとき、設定した基
準面から基準点間距離（Ｌンを出力し、あらかじめ得た
基準面から工具スピンドル先端間距離（ビ　）を入力し
た数値制御装置で、偏差（Ｌ−１’　）を得て偏差を工
具寸法とすることを特徴とする工作機械の装着工具寸法
自動測定方法である。

この発明方法によると、工具の寸法測定が自動かつ短時
間に、１／　１００〜２／　１００ｍｍ程度の高精度で
実施でき、数値補正ミスによる加工時の工具等の破損が
皆無となる。また、工具の形状が多種多彩であっても、
工具を検出板の平面に当接させるため測定不能となるこ
とがなく、また、非測定時は検知器は検出板により遮断
Δれるため、加工時に発生づる切り屑や切削液による測
定誤動作が生じない。

また、工具長を測定覆る場合は、検出板を工具長さ方向
に揺動可能に配置すればよく、工具径を測定する場合は
、検出板を工具長さ方向の平行平面内に揺動可能に配置
づればよい。

以■Ｚに、この発明による測定方法を図面に基づい゛Ｃ
説明りる。第１図と第２図は′、この発明による測定方
法を示す説明図である。ここでは、工具スピンドルが１
軸で、多数の工具がそれぞれ所定のホルダーに装着され
、ホルダーごと自動交換され、ワークト面に降下して接
近する構成の数値制御工作機械において、工具長を自動
測定する例を説明覆る。１ 検出装置＃Ｊ、工具スピンドルかで１Ｏ）が水平移動可
能な範囲内に設置され、揺動可能な検出板（１）と離間
距離を検知づ”る検知器（３）とから構成されている。

検出板（１）は例えば類１１１］状のステンレス板の中
央部幅方向両端を枢看したり、あるいは巾方向にナイフ
ェツジで線接触させて揺動可能にする支Ｊ、’ｊ　￥−
１（２１”Ｃ支持されている。この検出板（１）の−万
端を」−具当接端として当接基準点を設定し、同他端側
に板面どの離間距離を検知するための例えば、磁気セン
リー等の検知器（３）を対向配置し、非測定上置が当接
しないどきは、第１図の如く水平となり、検知器（３）
の測定上面を遮断している。

また、検知器（３）は検知信号を変換器（４）に出力し
、変換器（４）で数値に変換して工作機械の数値制御０
装置に入力する構成である。

ここで、工具スピンドル（１０）を基準点上まで移動さ
せ、一定速度で降下して検出板（１）の工具当接端上に
当接させると、他端において、検知器（３）と板面の離
開路１１１１１（ａ’）を検知し、予め設定した工具ス
ピンドル（１０）の移動平面で基準となる基＊Ｉｍ（Ｓ
）より工具スピンドル（１０）先端までの長さくＬ′　
）を得ることができる。しかし、工具を装着して工具ス
ピンドル先端を検出板の基準点に当接さＵることは、実
際士困同なため、設定した工具スピンドルの基準面と、
副長方向と同一方向上の工具スピンドル先端との距１ｌ
Ｉｔ（ビ　）を実測しておレノば、測定機械が変らない
限り一定どなる。

また、基準面に対４“る測長方向の基準点位置は、距［
（Ｌ’）及び測長する工具の最長、最短等を考慮して設
定し、検出板（１）の支持具（２）位置を設定して固定
する。

次に、工具（１１）を装着した工具スピンドル（１０）
を以シ１Ｌ魚−［に移動さける。ついで、工具スピンド
ル（１（１）を一定速度で降下さけ、工具（１１）先端
が基ン（（点に当接しく一検出板（１）を押し、検知器
（３）は離問距姻（ａ′　〉を感知したら作動を開始し
ＣΔＩＩＪ定°し、降十が終Ｉした肋点の離間距離（ａ
）をｉ′？−（、このＨ１１バｊ距朗ｔ（ａ＞を基準面
から工具（１１）先端Ｊ、（の艮ざ〈１−）どして測定
Ｊ゛る。

すなわら、検知器（３）（よ、検出板（↑）と検知器（
３）との離間＆ｌｆ’！４１１ｉ　）を得たとき、設定
した基準面（Ｓ）から」−具（１１）先端りなわち基準
点どの間の距ｔｔｊｌｌ　（１，、）　’ａ出力し、数
値制御装置（５）では、基準面（Ｓ）から］ニ王貝ピン
ドル先端間距離（ビ　）を予め設定してあり、ここで偏
差（Ｌ−Ｌ’　）を１！することかでき、この偏差（１
−−Ｌ’）を装着し−た工員（１１）の先端と工具スピ
ンドル（１０）先端間の工具長（支）として検知し、別
途設定された加工作業ゾログラムの？Ｒｉ圧１ｎとづる
。

従つ（、実施例の工作機械は、多種多彩の１具を次々に
交換しく所定のワークに加工を施す際、工具交換後に、
まず基準点に移動し、上述したこの発明方法で工具長（
ｉ）を測定したのち、再度ワーク上に戻り加工を開始す
るようプログラムしておけば、従来、各１具長を個々に
実測し多大の工程と時間を要しかつ高精度が期待できず
、加工能率が著しく悪い複雑形状の多品種少量生産を、
数値制御により完全自動加工できる。

【図面の簡単な説明】

第１図と第２図は、この発明による測定方法を示す説明
図である。 １・・・検出板、２・・・支持具、３・・・検知器、４
・・・変換器、５・・・数値制御装置、１０・・・工具
スピンドル、１１・・・工具、Ｓ・・・基準面。 出願人　住友特殊金属株式会社 代理人　押　１）　良　久「漂門

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　複数の加工用］工具を自動交換する数値制御」−作
   機械にＪ３いＣ１揺動可能な検出板の一方端を工具当接
   端どして当接基準点を設定し、同他端側に板面との離間
   距離を検知り−る検知器を対向配置４した検出装置を、
   工具スピンドルの移動可能範囲内でかつ８１す長方向に
   揺動可能に配置し、工具スピンドルの一移動平面を基準
   面とし、工具を装着した工具スピンドルを移動させて検
   出板の（具当接端に加圧当接させ、検出板と検知器との
   離間距離（ａ＞を得たどき、設定した基準面から基準点
   開路１ｌｌｌｌ　（Ｌ、　’）を出ツノし、あらかじめ
   得た基準面から］具スピンドル先端開路１１１１ｆ（Ｌ
   ’）を入ノＪした数的シリ０１１装置で、偏差（Ｌ（’
   ）を得て偏差を工具用法とすることを特徴とする工作機
   械の装着工具」法自動測定方法。