JPS6299060A - ツ−ルプリセツタ - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ＮＣ工作機械の刃物台タレソｌ−にツールを
セットする際に刃物台上の刃先の原点からの座標値入力
に使用されるツールプリセツタに関し、特に、基準工具
を設定し、該基準工具で求めた原点からセンサまでの距
離を基準に各工具のオフセット量によりデータを補正す
るツールプリセツタに関するものである。

［従来の技術〕 ＮＣ工作機械の刃物台タレットにツールをセットする際
に、刃物台におけるツールの原点からの座標位置は、通
當、高性能な導通型リミットスイッチにより計測されて
いた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

その場合、一つのツールを基準工具として原点の座標値
を測定し、他のツールについてはその都度刃先を計測し
、その測定値と士、−の符号と軸の方向性（Ｘ、Ｚ）を
加味しながら手動計算し、そして個々のメモリを指定し
て入力していた。例えば１２本の工具の補正を行う場合
には２４回の手計算と２４回の入力操作を必要としてし
また。このため時間がかかるばかりでなく補正ミスや個
人差から生ずる補正精度の問題が発生していた。この問
題を解決するため省力化を図り、補正ミスの防止と補正
精度の向上という３点が重要な課題となる。

本発明の目的は、上記の課題を解決して、工具のαｊ定
値を自動的に取込むと共に工具位置の補正を記憶手段へ
自動的に人力し、計ｉ１１！ｌミスおよび補正ミスを予
防すると共に、計測器の取扱いの簡略化、並びに補正精
度の向上と計測時間の短縮とを可能にするツールプリセ
ッタを提供することである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、上記の目的を達成するために創出されたもの
で、１個以上のツールを刃物台タレ・ノドにセットし、
各ツール毎に工程用の座標値を入力されるＮＣ工作機械
の自動ツールプリセッタにおいて、２次元座標軸それぞ
れの双方向に各１つのタッチセンサを備えてツールの刃
先のセット位置からの移動量を検出するセンサ部と、移
動量測定の対象となるツールと該ツールが接触するセン
サとを指定するアドレス部と、接触の生じたツールとセ
ンサとが前記指定どおり対応していることを認識し、そ
の座標軸に関する基準工具と対象ツールとの移動量の差
値を対象ツールのオフセット量として認知する信号回路
部とで構成され、そのオフセット量をＮＣ工作機械の座
標値補正に使用されることを特徴とするツールプリセツ
タを問題解決の手段として用いるものである。

【作用〕

上記手段を用いることにより、２次元座標軸夫々の双方
向に各１つ備えたセンサにより第１の方向から被測定工
具刃先と接触するセンサと第２の方向から被測定工具刃
先と接触するセンサの４つのセンサで検出した原点から
の工具刃先位置は、夫々のセンサ位置から原点までの距
履と比較演算されて補正値が算出され、正しい工具刃先
位置に補正することができる。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例と図面により詳細に説明する。

第１図は、本発明を実施したツールプリセツタとＮＣ工
作機械の一例を示す概略構成図である。

図において、ツールプリセツタ人はセンサ部１と、信号
回路部２と、アドレス部３とから成り、工作機械のＮＣ
制御装直置は、演算部４１．メモリ部４２、キーボード
４３および２つのレジスタ４４ａおよび４４ｂを備え、
ＮＣ制御装訳註はインタフェースＣを介してツールプリ
セツタ八から入力される各ツール毎のデータを処理する
。第１のレジスタ４４ａはタッチセンサが接触を受けた
時点でのＪ！標軸ＸもしくはＺに関する位置を一時登録
するもので、プリ七ツク側の書込みモードの指定を受け
、その認知があれば、登録されていた座標値を演算部４
１へ入力する。第２のレジスタ４４ｂば基準工具を使用
して求めた原点データを登録するもので、キーボード４
３によっても書込まれ、必要の都度演算部４Ｉへ入力さ
れる。演算部４■は２つのレジスタからの入力に基づい
て各工具毎のオフセット量を算出し、メモリ部４２へ保
存する。メモリ部４２に記憶、されたオフセ・ノド量は
、必要に応じてキーボード４３から手動によりパラメー
タの選択により読み出され、工具位置の補正に使用され
る。

第２図は、本発明を実施したツールプリセッタの一例の
センサ部１を示す平面図である。該センサ部１はＮＣ工
作機械に揺動自在に取付けられたアームに設けて振り込
み可能であるか又は他の移動手段により検出位置とワー
ク加工時の待避位置とを移動することができるものであ
る。図において、センサ部１は、２つの座標軸Ｘおよび
Ｚのそれぞれの双方向（＋および−）に各１つのタッチ
センサ、すなわちセンサ芯ＩＯに対してＸ軸プラス側セ
ンサｌｌｘ、Ｘ軸マイナス側センサ１２ｘ。

Ｚ軸プラス側センサ１１２およびＺ軸マイナス側センサ
１２２の計４つのタッチセンサを備えている。一方、基
準工具５０および対象ツール５１の刃先はそれぞれの原
点位置にある状態で図示されていて、例えば、対象ツー
ル５１の刃先がＸ軸プラス側センサＩＩＸにタッチする
ためにはＸｌとして示される距離を移動する必要があり
、同様にＺ軸プラス側センサｌｌｚにタッチするために
はＺｌとして示される距離を移動する必要がある。

上記対象ツール５１の刃先が例えばＺ軸プラス側センサ
ｔｔｚに接触すると、センサ部１は信号を発して、その
瞬間に前記ＮＣ制御装置でカウントされている移動量Ｚ
ｌがレジスタ４４ａに登録される。なお、この信号回路
は各センサそれぞれに独立して配線されているのでどの
アドレスかを示すことができる。その選択は最初に指定
されたものがアドレス部３で自己保持されるので、保持
されたセンサ以外のセンサに接触しても、信号は流れず
、操作ミスを防止する確認になる。

更に、信号そのものも、各タッチセンサ毎に異なってコ
ード化され、次の第１表の如く、データの処理りこ役立
てることができる。

第１表 一方、原点からの位置については、第２図に示された基
準工具を使用して求めた原点（０，０）から各タッチセ
ンサ丈での距離（ＸＩＯ，Ｘ２０゜ＺＬＯ，Ｚ２Ｑ）を
予め入力しておくものとする。

その入力は、基準工具を実際にタッチセンサに接触させ
て計測してもよいが、通常は、基準工具のセット原点を
機械原点として、パラメータをキーボードで入力する方
が簡便である。次の第２表に、その−例を示す。

第２表 そして、対象ツールについて、例えばＸｌを計測する場
合、アドレス部３ば同時に同じセンサ１１Ｘに対する基
準工具のデータＸ１０の格納されているメモリをアドレ
スするので、Ｘｌが計測されると、ＮＣ制御装訳註の演
算部４１は、オフセット量−ｘｔ−ｘｔ。

の演算を行ない、これを対象ツールのＸ軸に関するオフ
セット量として、メモリ部４２へ格納する。

この場合、一つの座標軸に関する計測はＸｌもしくはｘ
２、ＺｌもしくはＺｌのいずれかの組合せとなる。セン
サ部１が各座標軸それぞれの双方向にタッチセンサを備
え、基準工具も４通りデータを用窓するのは、セットの
対象となるツールの用途によって異る様々なタイプへ対
応を容易にするためである。第４図は、本発明を実施し
たタッチセンサと各種ツールの接触例を示す平面図であ
る。図（イ）は、対象ツールが外径バイトである例で、
外径切削用工具の刃先５１が外方、すなわち図における
Ｚ軸マイナス側へ刃先が向いているため、接触の相手は
Ｚ軸プラス側センサ１１２とＸ軸プラス側センサｌＬｘ
とを選定する他はない。

図（ロ）は、対象ツールが同じく外径ハイドである例を
示すが、外径切削用工具（逆勝手）の刃先５１が内方、
すなわち図におけるＺ軸プラス側へ刃が向いているため
、接触の相手はＺ軸マイナス側センサ１２ｚとＸ軸プラ
ス側センサＩＩＸとを選定することになる。図（ハ）は
、対象ツールが外径用のねじ切り工具等の溝加工用で、
突出した先端をＸ軸プラス側センサｌＬｘで計測し、ね
じ切り部５１の外側面をＺ軸プラス側センサ１１２で計
池１するのが適当である。図（ニ）は、内１条ツールを
対象とする例で、刃先は外方へ向っているので、その尖
端をＺ軸プラス側センサ１１２で計測１′ることが最重
要であり、刃先の向きはＸ軸マイナス側センサ１２にで
なければ接触できない。

図（ホ）は、対象ツールがドリルの場合で、ドリルの刃
先５１をＺ軸プラス側センサ１１２で計測し、ドリルの
側面をＸ軸マイナス側センサ１２Ｘで計測する。

続いて、上記のツールプリセッタ工具のオフセット量を
メモリ部４２へ書き込む手順について、第５図の操作手
順フローチャーＩ・を参照しながら、説明する。

■　計測の基準にする座標軸および接触の相手になるセ
ンサを選定し、パラメータを設定する。例えば、Ｘ軸座
標についてオフセット量を、メモリに書き込むため、Ｘ
軸プラス側センサＬＬｘを使用しようとする場合は、基
準工具のパラメータ６６６１８（第２表）を設定する。

■　手動モードで、刃物台の原点確認をする。

■　オフセット書込みモードのＦｈ定をオンにする。Ｌ
ＥＤ点灯。

■　座標値表示値（ポジションエクスターナル）が自動
的に（０，０）にリセットする。

■　オフセット量を書き込みたいツールと、そのオフセ
ット番号を選択する。

■　対象ツールを手動で指定されたセンサに接触させる
。正しい対応のセンサであれば、前記のようにタッチセ
ンサ信号（例えば、Ｘ０ＦＳＴ　Ｉ）が起動し、演算が
行われ、オフセット量がポジションエクスターナルに表
示され、その数値はメモリ部４２へ格納される。

■　Ｚ軸についても、同様の手順を行なう。

■　すべてのツールについて、■〜■を繰り返し、オフ
セット量を書き込む。

■　オフセ・ソト書き込みモードをオフにする。

以上の構成と操作手順によりタッチセンサによって工具
刃先位置のオフセット量が容易にｉ＋を定・記憶される
。

本発明は上記実施例に限定されるものではなく、種々の
実施態様をとり得るものであり第３図は、本発明の別の
実施例における信号回路部２のセンサ選択回路の一例を
示す部分回路図である。即ち以下に詳細に説明するが、
自り１運転での刃先計測に利用される例である。図にお
いて、センサ部ｌの出力と信号回路部Ｚの人力とは、５
本の回線で、それぞれオン−オフ・スイッチを介して接
読されていて、第１の回線（ｎｔａ２ｏｏ）およびスイ
ッチ３０はオフセット書込みモードを設定するためのも
ので、第２〜第５（＃Ｌ３２０１〜＃１３２０４）の回
線およびスイッチ３１〜３４は４つのタッチセンサそれ
ぞれに接続され、その書込みを指定するためのものであ
る。

例えば、第２図における対象ツール５１のＸ軸プラス側
センサＩＩＸに対する移動量Ｘ１を検出したい場合は、
アドレス部３により第３図Ｇこおける第２のスイッチ３
１をオンにして自己保持すればよく、その状態で仮にツ
ールの刃先がＺ軸センサ１１２に誤まって接触しても、
第４の回線（＃１３２０３）はスイッチ３３が蕊断して
いるため、その時の座標値をＸｌの値として入力するよ
うなミスＣよ防がれる。そして、ツールの刃先が指定さ
れたセンサ１１　ｘＬこ接触した場合のみ、第２の回線
（＃Ｌ３２（＋１）およびスイッチ３１を通って信号が
送られ、正しいＸｌ値を入力させることになる。なお、
ＦＭＳ等の自動機の自動計測に使用する場合は、アドレ
ス部３では、同様の指定がツールそれぞれに対してもな
されていて、検出されたデータが別なツールのものとし
て入力されるミスも防ぐことができる。また、アドレス
部３は、指定する座標軸およびセンサに関する基準工具
のデータを格納しているメモリのアドレスを呼び出して
対応させる機能も備えている。

〔発明の効果〕

以上、説明したとおり、本発明によれば、種々の形状の
測定対象ツールに対応できる４方向に配置した４つのタ
ッチセンサを備え、測定対象のツールの刃先が１本の工
具に対して２方向の座標値を計測するため、タッチセン
サを介して、軸の方向、士、−の符号を自動的に取込み
基準工具を使用して求めた原点からタッチセンサまでの
距離と測定対象ツールとの座標オフセットｆｆｌをメモ
リ部へ自動的に入力するツールプリセッタが提供される
。本発明によるツールプリセツタにより補正ミスの防止
と補正精度の同上、および作業時間の短縮に大なる効果
を挙げることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のツールプリセツタの概略構成図、第２
図は本発明のセンサ部の平面図、第３図は本発明の信号
回路部の一部回路図、第４図は各種ツールと本発明によ
るセンサの接触例を示す平面図、第５図は操作手順のフ
ローチャートである。 Ａ・・・ツールプリセツタ　　　Ｂ・・・ＮＣ制御装訳
註・・・インタフェース　　　　ｌ・・・センサ部２・
・・スイッチ部　　　　　　３・・・アドレス部４１・
・・演算部　　　　　　　４２・・・メモリ部４３・・
・キーボード ３０〜３４・・・スイッチ　　　５０・・・基準工具５
１・・・対象ツール 特　許　出　願　人　　日立精機株式会社牙１図 ×− 牙３図 牙４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １個以上のツールを刃物台タレットにセットし、各ツー
   ル毎に工程用の座標値を入力されるＮＣ工作機械の自動
   ツールプリセッタにおいて、 ２次元座標軸それぞれの双方向に各１つのタッチセンサ
   を備えてツールの刃先のセット位置からの移動量を検出
   するセンサ部と、 移動量測定の対象となるツールと該ツールが接触するセ
   ンサとを指定するアドレス部と、 接触の生じたツールとセンサとが前記指定どおり対応し
   ていることを認識し、その座標軸に関する基準工具と対
   象ツールとの移動量の差値を対象ツールのオフセット量
   として認知する信号回路部とで構成され、そのオフセッ
   ト量をＮＣ工作機械の座標値補正に使用されることを特
   徴とするツールプリセッタ。