WO2000054913A1 - Procede de positionnement d'outil, dispositif de positionnement d'outil et dispositif d'alimentation mecanique pour positionnement d'outil - Google Patents

Description

明 細 書

工具位置合せ方法、 工具位置合せ装置及び位置合せ用通電装置

技術分野

本発明は、 工具の先端を棒材の中心軸線に対して位置合せするた めの工具位置合せ方法及び工具位置合せ装置に関する。 さ らに本発 明は、 工具の先端を棒材の中心軸線に対して位置合せするために使 用できる位置合せ用通電装置に関する。

背景技術

旋盤で棒状の被加工素材 （以下、 棒材と称する） の外周面を加工 する際には、 通常、 刃物台に装着したバイ ト等の工具の先端を、 棒 材の中心軸線に対して位置合せした後に加工作業を開始する。 例え ば、 N C旋盤等の、 旋削を主と した種々の自動加工を実施できるェ 作機械 （以下、 自動旋盤と称する） に、 複数の工具を並列配置で支 持する刃物台 （以下、 く し歯刃物台と称する） を設置する場合、 一 般にく し歯刃物台は、 回転主軸に把持された棒材の中心軸線に直交 する平面内で、 直交 2軸 （例えば X軸及び Y軸） 方向へ平行移動で きるよう に構成される。 この構成において、 所望の工具で棒材を加 ェする際には、 旋盤機台上の X Y座標系における棒材の中心軸線の 位置座標を基準すなわち原点と して、 当該工具先端の移動位置が X

Y座標上に設定される。

例えば工具の選択時には、 く し歯刃物台に装着した複数の工具の 刃先が棒材に接触しない位置で、 く し歯刃物台を Y軸方向 （工具の 並列方向） へ平行移動する。 そして、 選択対象の所望の工具の先端 と棒材の中心軸線とが X軸方向へ整列して配置された時点で、 工具 選択が完了する。 その状態から、 く し歯刃物台を X軸方向へ平行移 動し、 選択した工具の先端ないし刃先を棒材に当接して加工を実施 する。 このとき、 選択した工具が例えばバイ トである場合は、 く し 歯刃物台の X軸移動量を制御することにより、 棒材に対するバイ ト の切込量及びバイ ト不使用中の刃先の後退待機位置が決定される。 なお、 本明細書における 「工具の先端」 又は 「工具の刃先」 という 用語は、 工具が加工作業に際して棒材に最初に接触する部位を示す ものである。

く し歯刃物台の上記した Y軸移動 （工具選択時） 及び X軸移動 （ 加工時） は、 く し歯刃物台上での選択工具の位置及び加工作業中の 選択工具の先端移動位置の各設定座標データに従って遂行される。 したがって高精度の加工を実施するためには、 選択した工具の種類 によらず、 当該工具の位置座標データが、 棒材中心を基準に正確に 設定されている必要がある。 しかし、 工具の刃先形状や先端摩耗度 の差異により、 設定データ通りにく し歯刃物台を移動させたと して も、 実際の工具刃先の移動位置が設定座標からずれてしま う ことが ある。 このような不都合を排除するために、 加工作業開始前に、 各 工具の設定座標データを補正するこ とが要求される。 本明細書にお ける 「位置合せ」 という用語の意味は、 こ う した設定座標データの 捕正作業を含むものである。

工具のこのような事前位置合せ作業は、 例えば 1 つの棒材の加工 に複数の工具を使用する場合には通常、 工具を交換する度に実施さ れる。 したがって、 自動旋盤による一連の自動加工作業における予 備段階と して、 所定の制御フロー下で自動的に実施することが有利 である。 例えば特開平 8 — 1 1 8 1 0 3号公報（J P -A- 8 - 1 18103 ) は 、 加工作業に先立つ上記した工具先端の位置合せ作業を自動的に実 施するための装置を開示する。 この公知の装置は、 棒材の外周面にバイ トを接触させる工具接触 手段と、 棒材とバイ 卜 との接触位置を確定する接触位置確定手段と 、 確定した接触位置データに基づき棒材の中心軸線の位置を演算す る演算手段とを備えて構成される。 工具接触手段は、 回転する棒材 の外周面上の周方向及び軸線方向へ異なる少なく と も 3箇所に、 バ ィ 卜の刃先を順次接触させ、 その都度、 接触位置確定手段が接触位 置を確定する。 そして演算手段が、 確定したバイ ト刃先の少なく と も 3個の接触位置データに基づいて棒材の中心軸線の位置 （演算中 心値） を求める。 バイ トは、 この演算中心値を基準と して設定した 位置に移動される。 バイ トを交換する際には、 新たなバイ 卜に対し て上記手順で演算中心値を求め、 その都度、 演算中心値を書き換え •6 o

上記した従来の工具先端位置合せ装置では、 棒材の演算中心値を 求めるために、 回転する棒材の外周面にバイ 卜の刃先を直接に接触 させて接触位置を確定している。 したがって、 棒材がその加工開始 前に外周面を僅かに切削されてしま う ことになる。 仮に棒材を回転 させないと しても、 バイ 卜の刃先により棒材外周面に傷痕が付く 懸 念がある。 したがって、 そのような切削や傷痕を許容する位置に刃 先を当接しなければならず、 工具接触位置の選定作業が不可欠であ る。 また、 加工作業の予備的作業である工具先端の位置合せ中に、 バイ 卜の刃先の摩耗や損傷が生じる危惧があり、 実際の加工作業に おけるバイ 卜の寿命を短縮するこ とが懸念される。 発明の開示

したがって本発明の目的は、 棒材外周面や工具を損傷することな く 、 工具先端を棒材の中心軸線に対して容易かつ正確に位置合せす ることができる工具の位置合せ方法及び位置合せ装置を提供するこ とにある。

本発明の他の目的は、 そのような工具の位置合せ作業に使用でき 、 棒材外周面や工具の損傷を防止できる位置合せ用通電装置を提供 することにある。

上記目的を達成するために、 本発明は、 工具の先端を棒材の中心 軸線に対して位置合せするための工具位置合せ方法であって、 導電 性の表面と絶縁性の裏面とを備える可撓性を有した帯状体を用意し 、 加工対象の棒材を加工作業位置に固定的に配置するとともに、 棒 材の外周面に裏面を密着させて帯状体を巻付け、 位置合せ対象のェ 具を帯状体の表面に接触させ、 相互接触時の工具と帯状体の表面と の間の導通を検出 して、 工具の接触部位の位置を確定し、 確定した 工具の接触部位の位置に基づいて、 加工作業時の工具の先端の位置 を決定する、 工具位置合せ方法を提供する。

この工具位置合せ方法において、 工具の先端の位置を決定するこ とは、 確定した工具の接触部位の位置に基づいて加工対象の棒材の 中心軸線の位置を求める作業と、 予め定めた工具の加工位置データ を、 求められた棒材の中心軸線の位置に対応して適宜補正する作業 とを含むことができる。

或いは、 工具の先端の位置を決定するこ とは、 確定した工具の接 触部位の位置に基づいて、 工具の先端を加工対象の棒材の中心軸線 に対し機械的に位置決めする作業を含むようにしてもよい。

さ らに本発明は、 工具の先端を棒材の中心軸線に対して位置合せ するための工具位置合せ装置であって、 導電性の表面と絶縁性の裏 面とを備える可撓性を有した帯状体と、 加工作業位置に固定的に配 置した加工対象の棒材の外周面に、 裏面を密着させて帯状体を巻付 けた状態に保持する巻付機構と、 位置合せ対象の工具を帯状体の表 面に接触させる駆動機構と、 相互接触時の工具と帯状体の表面との 間に電流を流す通電機構と、 通電機構による工具と帯状体の表面と の間の導通を検出して、 工具の接触部位の位置を確定する接触位置 確定部と、 確定した工具の接触部位の位置に基づいて棒材の中心軸 線の位置を求めるとともに、 予め定めた工具の加工位置データを、 求められた中心軸線の位置に対応して適宜補正する捕正演算部と、 を具備する工具位置合せ装置を提供する。

この工具位置合せ装置においては、 工具が自動旋盤の刃物台に装 着され、 駆動機構が、 自動旋盤の刃物台駆動機構からなることが有 利である。

また、 接触位置確定部及び捕正演算部は、 いずれも自動旋盤の制 御部を含むこ とができる。

さ らに本発明は、 工具の先端を棒材の中心軸線に対して位置合せ するための工具位置合せ装置であって、 導電性の表面と絶縁性の裏 面とを備える可撓性を有した帯状体と、 加工作業位置に固定的に配 置した加工対象の棒材の外周面に、 裏面を密着させて帯状体を巻付 けた状態に保持する巻付機構と、 位置合せ対象の工具を帯状体の表 面に接触させる駆動機構と、 相互接触時の工具と帯状体の表面との 間に電流を流す通電機構と、 通電機構による工具と帯状体の表面と の間の導通を検出して、 工具の接触部位の位置を確定する接触位置 確定部と、 確定した工具の接触部位の位置に基づいて、 工具の先端 を加工対象の棒材の中心軸線に対し機械的に位置決めする位置決め 部材と、 を具備する工具位置合せ装置を提供する。

この工具位置合せ装置においては、 工具が自動旋盤の刃物台に装 着され、 駆動機構が、 自動旋盤の刃物台駆動機構からなることが有 利である。

また、 接触位置確定部は自動旋盤の制御部を含むことができる。 また、 位置決め部材は、 工具を固定的に支持するホルダと、 ホル ダに装着されて工具の位置を定めるスぺ一サとから構成できる。 さ らに本発明は、 工具の先端を棒材の中心軸線に対して位置合せ するための工具位置合せ用の通電装置であって、 導電性の表面と絶 縁性の裏面とを備える可撓性を有した帯状体と、 棒材の外周面に裏 面を密着させて帯状体を巻付けた状態に保持する卷付機構と、 帯状 体の表面に電気的に接続される通電機構と、 を具備する通電装置を 提供する。

この通電装置においては、 帯状体が環状の形態を有することが好 ま しい。

また巻付機構は、 帯状体に張力を負荷する引張ュニッ トを備える こ とが有利である。

また巻付機構は、 帯状体を棒材の外周面の中心角 1 8 0 ° 以上に 渡る表面部分に密着させる案内ユニッ トを備えることが有利である o

或いは巻付機構は、 帯状体の裏面を棒材の外周面に着脱自在に接 着する接着剤から構成すること もできる。

この通電装置は、 自動旋盤の主軸台に着脱自在に取付けるこ とが できる。

この場合、 通電機構は、 帯状体の表面に接触するとと もに主軸台 から絶縁される電極部材を備えることが好ま しい。 図面の簡単な説明

本発明の上記並びに他の目的、 特徴及び利点は、 添付図面に関連 した以下の好適な実施形態の説明により一層明らかになろう。 同添 付図面において、

図 1 は、 本発明の第 1 の実施形態による工具位置合せ用の通電装 置の正面図、 図 2 は、 図 1 の通電装置の部分断面側面図、

図 3 Aは、 図 1 の通電装置で使用される帯状体の断面図、 図 3 Bは、 この帯状体の斜視図、

図 4 は、 本発明の一実施形態による工具の位置合せ装置を一部ブ ロ ッ ク図で、 棒材及びく し歯刃物台と共に示す正面図、

図 5 は、 図 4 の位置合せ装置を一部ブロ ッ ク図で、 棒材及びく し 歯刃物台と共に示す側面図、

図 6 は、 図 4 の位置合せ装置を用いた工具の位置合せ作業のフロ 一チヤ一 ト、

図 7 Aは、 図 6 の位置合せ作業フローにおける工具接触ステップ を、 バイ トに対する 2点接触法で説明する概念図、

図 7 Bは、 この工具接触ステップを、 ドリルに対する 2点接触法 で説明する概念図、

図 7 Cは、 この工具接触ステップを、 ドリルに対する 3点接触法 で説明する概念図、

図 8 は、 本発明の第 2 の実施形態による工具位置合せ用の通電装 置の正面図、

図 9 は、 図 8 の通電装置の部分断面側面図、

図 1 0 は、 本発明の第 3 の実施形態による工具位置合せ用の通電 装置の正面図、

図 1 1 は、 図 1 0の通電装置の部分断面側面図、

図 1 2 は、 通電装置で使用される帯状体の変形例を示す断面図、 図 1 3 は、 本発明の他の実施形態による工具の位置合せ装置を一 部ブロ ッ ク図で、 棒材及びタ レッ ト刃物台と共に示す正面図、 図 1 4 は、 図 1 3 の位置合せ装置を一部プロ ッ ク図で、 棒材及び 夕 レツ ト刃物台と共に示す側面図、

図 1 5 は、 図 1 3 の位置合せ装置を用いた工具の位置合せ作業の フ ロ一チ ヤ一 ト、

図 1 6 は、 図 1 3 の位置合せ装置における工具接触ステップを説 明する概念図、 及び

図 1 7 は、 図 1 3 の位置合せ装置における追加の工具接触ステツ プを説明する概念図である。 発明を実施するための最良の形態

図面を参照すると、 図 1 及び図 2 は本発明の第 1 の実施形態によ る工具位置合せ用の通電装置 1 0 の図、 図 3 A及び図 3 Bは通電装 置 1 0 で使用される帯状体 1 2 の図、 図 4及び図 5 は通電装置 1 0 を備えた本発明の一実施形態による位置合せ装置 1 4 の図である。 図面において、 同一又は類似の構成要素は共通の参照符号で示す。 なお、 図示実施形態による位置合せ装置 1 4 は、 自動旋盤に搭載さ れる く し歯刃物台 1 6 に関連して設置されている。 しかしこれに限 らず、 本発明に係る位置合せ装置を、 タ レッ 卜刃物台等の他の刃物 台に関連して設置するこ と もできる。

図 1 及び図 2 に示すように、 通電装置 1 0 は、 導電性の表面 1 2 a と電気絶縁性の裏面 1 2 b とを備える可撓性を有した帯状体 1 2 と、 加工作業位置に固定的に配置した加工対象の棒材 1 8 の外周面 に、 裏面 1 2 bを密着させて帯状体 1 2 を巻付けた状態に保持する 巻付機構 2 0 と、 帯状体 1 2の表面 1 2 aに電気的に接続される通 電機構 2 2 とを備えて構成される。 通電装置 1 0 はさ らに、 自動旋 盤の主軸台 2 4 に内蔵された回転主軸 （図示せず） に把持される棒 材 1 8の先端加工部分の周辺で、 主軸台 2 4 に着脱自在に取付けら れる基部 2 6 を備える。 後述するように基部 2 6 は、 通電装置 1 0 の主要構成部分を支持する。 なお図には、 回転主軸のコ レツ トチヤ ッ ク 2 8 、 又は必要に応じて回転主軸前方に配置されるガイ ドブッ シュ 2 8力'、 棒材 1 8 を把持した状態で示されている。

帯状体 1 2 は、 銅やアル ミ ニウム等の導電性金属薄板からなり、 表面 1 2 aを構成する表層 3 0 と、 ポ リ イ ミ ド等の絶縁性樹脂薄板 からなり、 裏面 1 2 bを構成する裏層 3 2 とを、 例えば接着剤によ り互いに固着して形成した積層構造を有する （図 3 A ) 。 帯状体 1 2 は、 その長手方向一端領域の表面 1 2 a と同他端領域の裏面 1 2 b とを、 両面接着テープ等の固着部材 3 4 により互いに固着してな る環状の形態を有する （図 3 B ) 。

卷付機構 2 0 は、 棒材 1 8 に巻付けた帯状体 1 2 に張力を負荷す る引張ュニッ 卜を備える。 引張ュニッ トは、 基部 2 6 に支軸 3 6 を 介して取付けられ、 一対のアーム 3 8 を有する断面 U字状の摇動フ レーム 4 0 と、 揺動フ レーム 4 0 の両アーム 3 8 の自由端側に支持 されるローラ 4 2 と、 支軸 3 6 を中心に揺動フ レーム 4 0 を図 1 で 反時計方向 （矢印 へ付勢する弾性体 4 4 とを備えて構成される 。 支軸 3 6 は、 一端で基部 2 6 に埋め込まれて例えば接着剤により 固定されるとともに、 基部 2 6 から突出する部分で揺動フ レーム 4 0 を回動自在に支持する。 支軸 3 6 の他端には、 揺動フ レーム 4 0 の脱落を防止する C リ ング 4 6が嵌着される。 ローラ 4 2 は、 一対 のアーム 3 8 の自由端に螺着されるボル 卜 4 8 により、 それらァ一 ム 3 8 の間で回動自在に支持される。 弾性体 4 4 は、 例えば支軸 3 6 を包囲して基部 2 6 に受容される トーシ ョ ンばねからなり、 揺動 フ レーム 4 0 にその回転位置に対応した上記付勢力を負荷する。 基部 2 6 は、 中心角略 9 0 ° の範囲に渡って円弧状に延びる湾曲 形状を有し、 その長手方向一端で、 固定ねじ 5 0 により主軸台 2 4 に固定される。 このとき、 基部 2 6 の円弧状の内側面 2 6 a力 主 軸台 2 4の円筒部分 2 4 aの外周面に密接することにより、 基部 2 6 が主軸台 2 4上の所定位置に固定的に配置される。 この状態で、 揺動フ レーム 4 0及びローラ 4 2 の回転軸線 4 0 a、 4 2 aは、 回 転主軸の回転軸線すなわち棒材 1 8 の中心軸線 1 8 aに略平行に配 置される。

また、 環状の帯状体 1 2 は、 その裏面 1 2 bを棒材 1 8及びロー ラ 4 2 の各外周面に接触させて棒材 1 8 とローラ 4 2 との間に掛け 渡され、 弾性体 4 4 の付勢による張力下で、 裏面 1 2 bが棒材 1 8 及びローラ 4 2の各外周面に密着した状態に保持される。 固定ねじ 5 0 を緩めて基部 2 6 を主軸台 2 4 から取外し、 帯状体 1 2 を棒材 1 8 から離脱したときには、 帯状体 1 2 は一対のアーム 3 8及び口 —ラ 4 2 によって、 揺動フ レーム 4 0 から脱落しないよう に保持さ れる。

巻付機構 2 0 はさ らに、 棒材 1 8 に巻付けた帯状体 1 2 を案内 し て棒材 1 8 の外周面の中心角 1 8 0 ° 以上に渡る表面部分に密着さ せる案内ュニッ トを備える。 図示実施形態では案内ュニッ トは、 固 定ねじ 5 0 の反対側の基部 2 6 の他端で基部 2 6 に固定的に立設さ れる電極棒 5 2 から構成される。 電極棒 5 2 は、 円柱形状を有し、 その一端で基部 2 6 に例えば接着剤により固定されるとと もに、 基 部 2 6 から突出する部分で帯状体 1 2 の表面 1 2 aを摺動自在に支 持する。

基部 2 6 を主軸台 2 4上の所定位置に固定したときに、 電極棒 5 2 は、 回転主軸の回転軸線すなわち棒材 1 8 の中心軸線 1 8 aに略 平行に延びるとと もに、 棒材 1 8 の中心と引張ュニッ 卜のローラ 4 2 の中心とを結ぶ線分から側方へ逸脱して配置される。 したがって このとき、 棒材 1 8 とローラ 4 2 との間に掛け渡される帯状体 1 2 を、 その表面 1 2 aを電極棒 5 2 の外周面に接触させた状態で電極 棒 5 2 に掛けることができる。 この状態で、 環状の帯状体 1 2 は、 引張ュニッ 卜の弾性体 4 4 の付勢による張力下で、 図示のように電 極棒 5 2 に集束して架設され、 それにより帯状体 1 2 の裏面 1 2 b が棒材 1 8 の外周面の中心角 1 8 0 ° 以上に渡る表面部分に密着す る。

通電機構 2 2 は、 図示実施形態では、 上記した電極棒 5 2 によつ て構成される。 電極棒 5 2 は電気良導体からなり、 基部 2 6 から突 出する電極棒 5 2 の先端に、 外部電源 5 4 (図 4 ) への接続端末 5 2 aが形成される。 基部 2 6 を主軸台 2 4上の所定位置に固定した ときに、 電極棒 5 2 は、 案内ュニッ 卜 と して機能すると同時に、 帯 状体 1 2 の表面 1 2 aに導通可能に接触して表面 1 2 aを外部電源 5 4 に電気的に接続するように作用する。

さ らに電極棒 5 2 は、 基部 2 6 を取付けた主軸台 2 4 から電気的 に絶縁される。 また帯状体 1 2 は、 その裏面 1 2 bによつて棒材 1 8 から電気的に絶縁されている。 したがって、 後述する工具位置合 せ作業において、 工具と帯状体 1 2 とが相互接触する前にはそれら の間に電流が流れず、 相互接触と同時に両者間の導通すなわち電流 の流れを検出できるように構成される。 なおその目的で、 例えば基 部 2 6 を絶縁性の樹脂材料から形成でき、 或いは基部 2 6 と電極棒 5 2 との間に絶縁体を介在させるこ とができる。

なお、 この実施形態及び後述する他の実施形態では、 通電装置の 基部に固定的に立設される電極棒が、 巻付機構の案内ュニッ 卜 と通 電機構との両方の機能を有する ものと して構成されている。 しかし この構成に限らず、 例えば、 通電機構と して機能する電極棒から独 立して、 案内ュニッ トと して機能する他の棒状部材を通電装置の基 部に立設すること もできる。 またこの場合、 通電機構と して、 ク リ ップ等の他の電気的接続手段を採用するこ と もできる。

次に、 図 4及び図 5 を参照して、 通電装置 1 0 を備える位置合せ 装置 1 4 の構成を、 自動旋盤に搭載される く し歯刃物台 1 6 に関連 して説明する。 位置合せ装置 1 4 は、 く し歯刃物台 1 6 に装着され たバイ 卜 5 6 や ドリル 5 8 等の複数種類の工具のう ち、 位置合せ対 象の工具 5 6 、 5 8 を、 棒材 1 8 に巻付けた帯状体 1 2 の表面 1 2 a に接触させる駆動機構 6 0 と、 相互接触時の工具 5 6 、 5 8 と帯 状体 1 2 の表面 1 2 a との間の通電装置 1 0 による導通を検出して 、 工具 5 6 、 5 8 の接触部位の位置を確定する接触位置確定部 6 2 と、 確定した工具 5 6 、 5 8の接触部位の位置に基づいて棒材 1 8 の中心軸線 1 8 aの位置を求めるとと もに、 予め定めた工具 5 6、 5 8 の加工位置データを、 求められた中心軸線 1 8 aの位置に対応 して適宜捕正する補正演算部 6 4 とをさ らに備える。 通電装置 1 0 の通電機構 2 2 は、 外部電源 5 4 と協働して、 位置合せ対象の工具 5 6 , 5 8 と帯状体 1 2 の表面 1 2 a とが互いに非接触状態にある ときに両者間に電位差を与えるとと もに、 工具 5 6 、 5 8 と帯状体 1 2 の表面 1 2 a とが相互接触したときに両者間に電流を流すよう に作用する。

駆動機構 6 0 は、 く し歯刃物台 1 6 を、 自動旋盤の回転主軸に把 持された棒材 1 8 の中心軸線 1 8 a に直交する平面内で、 直交 2軸 方向 （例えば旋盤機台上の所与の直交 3軸座標系における X軸及び Y軸方向） へ平行移動させる。 この場合、 駆動機構 6 0 は、 加工作 業に際してく し歯刃物台 1 6 を駆動する自動旋盤の駆動機構 （各軸 サーボモータ、 送りねじ装置等） から構成される こ とが有利である 。 く し歯刃物台 1 6 は、 複数のバイ ト 5 6及び ドリ ル 5 8 を並列配 置で着脱可能に支持する複数の工具装着部 6 6 、 6 8 と、 それらェ 具装着部 6 6、 6 8 を一体的に担持する基台 7 0 とを備え、 自動旋 盤の主軸台 2 4の周辺で旋盤機台上に設置される。

位置合せ対象の工具の選択時には、 複数のバイ ト 5 6 の刃先 5 6 a及び ドリル 5 8 の先端 5 8 aが棒材 1 8 に接触しない位置で、 駆 動機構 6 0がく し歯刃物台 1 6 を Y軸方向 （バイ ト 5 6及び ドリル 5 8 の並列方向） へ平行移動する。 そして、 位置合せ対象のバイ ト 5 6又は ドリル 5 8が棒材 1 8 の中心軸線 1 8 aに対し X軸方向へ 実質的に整列して配置された時点で、 工具選択が完了する。 この状 態から、 駆動機構 6 0がく し歯刃物台 1 6 を X軸方向へ平行移動し 、 選択したバイ ト 5 6又は ドリル 5 8 を後述するようにして棒材 1 8 に当接する。

く し歯刃物台 1 6 の工具装着部 6 6 には、 棒材 1 8 に外丸削り、 突切り等の外面加工を施すための複数種類のバイ 卜 5 6 を装着する こ とができる。 この場合、 各バイ ト 5 6 が工具選択完了時に、 棒材 1 8 の中心軸線 1 8 aから常に略同一距離の位置に刃先 5 6 aを配 置できるように装着するこ とが肝要である。 そこで加工作業に先立 ち、 く し歯刃物台 1 6 に装着した複数のバイ ト 5 6 の刃先位置を、 棒材 1 8 の中心軸線 1 8 a に平行な Z軸及び前述した Y軸の両軸に 平行な基準面 （すなわち Y Z平面） 上にほぼ揃えて配置することが 有利である。 なお、 本明細書で 「バイ 卜の刃先」 とは、 特に断りの 無い限り刃部のコーナ部を示すものとする。 また、 く し歯刃物台 1 6 の工具装着部 6 8 には、 専用の回転駆動源 （図示せず） の駆動に より棒材 1 8 の側面に穴明け加工を施す複数種類の ドリ ル 5 8 を装 着できる。

棒材 1 8 の中心軸線 1 8 aに対するバイ ト 5 6 や ドリノレ 5 8 の事 前位置合せ作業は、 例えば 1 つの棒材 1 8 の加工に複数のバイ ト 5 6 や ドリル 5 8 を使用する場合には通常、 工具を交換する度に実施 される。 さ らに、 例えば同一のバイ ト 5 6であっても、 旋削加工に より刃先 5 6 aが摩耗すると、 刃先 5 6 a と棒材 1 8の中心軸線 1 8 a との相対位置関係が変化するので、 被加工製品に高い寸法精度 が要求される場合は、 定期的に事前位置合せ作業を実施する必要が ある。 したがってこのような事前位置合せ作業は、 自動旋盤による 一連の自動加工作業における予備段階と して、 所定の制御フロー下 で自動的に実施することが有利である。 そこで位置合せ装置 1 4で は、 以下のように自動旋盤の制御部 （例えば N C制御部） 7 2 に関 連して、 駆動機構 6 0、 接触位置確定部 6 2及び補正演算部 6 4 を 動作させることにより、 複数の工具 5 6、 5 8 の事前位置合せ作業 を自動的に実施する。

接触位置確定部 6 2 は、 通電装置 1 0 の電極棒 5 2 と外部電源 5 4 と く し歯刃物台 1 6 の基台 7 0 との間を電気的に接続する線路 7 4 と、 線路 7 4 内に設置される導通センサ （例えば電流計） 7 6 と 、 導通センサ 7 6 に接続される自動旋盤の制御部 7 2 とから構成さ れる。 外部電源 5 4 を通電装置 1 0 の電極棒 5 2及びく し歯刃物台 1 6 に接続した状態で、 駆動機構 6 0 の駆動により、 位置合せ対象 の工具 5 6 、 5 8が棒材 1 8 に巻付けた帯状体 1 2 の表面 1 2 aに 接触すると、 工具 5 6 、 5 8 と帯状体 1 2 の表面 1 2 a との間が導 通し、 導通センサ 7 6 により線路 7 4 内に電流が検出される。 制御 部 7 2 は、 導通センサ 7 6 による電流検出信号を演算処理して、 ェ 具 5 6 、 5 8 の接触部位の位置を、 旋盤機台上の X Y座標系におけ る座標データと して確定する。

補正演算部 6 4 は、 自動旋盤の制御部 7 2 と、 制御部 7 2 に接続 される演算部 7 8 とから構成される。 演算部 7 8 は、 制御部 7 2 に よって確定された工具 5 6 、 5 8 の接触部位の座標データに基づき 、 所定の演算を実施して、 棒材 1 8の中心軸線 1 8 aの位置を、 旋 盤機台上の X Y座標系における座標データと して確定する。 制御部 7 2 は、 その記憶部に予め入力された個々の工具 5 6、 5 8の所定 の加工位置データ （選択完了時の工具先端の位置、 加工中の切込量 、 加工待機時の後退位置等） を、 演算部 7 8 により確定された棒材 1 8 の中心軸線 1 8 aの座標データを基準と して補正する （N C旋 盤の場合はオフセッ トデータ記憶領域を書き換える） 。 それにより 、 加工作業に際する各工具 5 6、 5 8 の先端ない し刃先の実際の位 置が、 棒材 1 8 の中心軸線 1 8 aの位置に従って決定される。 そこ で制御部 7 2 は、 このようにして補正された加工位置データに基づ き、 駆動機構 6 0 を制御してく し歯刃物台 1 6 を駆動し、 前述した 工具選択作業を経て、 所望の工具 5 6 、 5 8 による棒材 1 8 の加工 作業を実施する。

次に図 6 〜図 7 Cを参照して、 位置合せ装置 1 4 による工具の事 前位置合せ作業のフローをより具体的に説明する。

まず、 加工に必要な所望種類の複数のバイ 卜 5 6及び ドリル 5 8 をく し歯刃物台 1 6 に装着するとと もに、 加工対象の棒材 1 8 を回 転主軸に固定的に把持し、 棒材先端をコ レ ツ トチャ ッ ク又はガイ ド ブッ シュ 2 8 から適当な長さだけ突出させて加工作業位置に配置す る （ステップ S 1 ) 。 ここで、 好ま し く は専用のゲージすなわち刃 先揃え装置を用いて、 複数のバイ ト 5 6 の刃先 5 6 aを旋盤機台上 で、 Y軸及び Z軸の両軸に平行な基準面 （Y Z平面） 上に実質的に 揃えて配置する。

次に、 通電装置 1 0 の基部 2 6 を主軸台 2 4上の所定位置に固定 し、 帯状体 1 2 を、 その表面 1 2 aを電極棒 5 2 に接触させた状態 でローラ 4 2 と棒材 1 8 との間に掛け渡す （ステップ S 2 ) 。 この とき電極棒 5 2 は、 棒材 1 8 を中心と して、 位置合せ対象のバイ ト 5 6又は ドリ ル 5 8 の反対側に配置され、 それにより帯状体 1 2 は 、 旋盤機台上で X軸に関して実質的対称に電極棒 5 2 に集束して支 持される （図 4 ) 。 電極棒 5 2 には、 他端でく し歯刃物台 1 6 の基 台 7 0 に接続された線路 7 4 を介して、 外部電源 5 4 を接続する。 帯状体 1 2 は、 弾性体 4 4 による張力を受けて、 表面 1 2 aが電極 棒 5 2 に密着するとと もに、 裏面 1 2 bが棒材 1 8 の外周面の中心 角 1 8 0 ° 以上に渡る表面部分に密着する （図 1 ) 。

続いて、 く し歯刃物台 1 6 に装着した複数のバイ ト 5 6及び ドリ ル 5 8 のうち、 加工作業を実施すべく選択されているバイ ト 5 6又 は ドリ ル 5 8のみを、 その選択の都度、 事前位置合せする第 1 のプ ログラムと、 加工開始に先立って全てのバイ ト 5 6 を連続して事前 位置合せする第 2 のプログラムとのいずれかを選択する （ステップ S 3 ) 。 なお ド リ ル 5 8 は、 第 1 のプログラムにのみ対応可能であ る。 また、 図示しないが、 く し歯刃物台 1 6 と同様に、 X軸方向及 び Y軸方向へ移動できるタ レッ ト刃物台に対しては、 位置合せ装置 1 4 は、 夕 レツ 卜の割出回転で工具を選択した後に、 夕 レツ ト刃物 台を X軸方向及び Y軸方向へ移動させることにより、 タ レッ ト装着 工具の事前位置合せ作業を同様のフローで実施できる。 この場合も 、 加工作業に際して選択された工具のみを選択の度に位置合せする 第 1 のプログラムと、 加工開始に先立って全ての工具を連続して位 置合せする第 2のプログラムとのいずれかを選択する。

次にステ ッ プ S 4で、 制御部 7 2 の制御下で駆動機構 6 0がく し 歯刃物台 1 6 を駆動し、 位置合せ対象のバイ ト 5 6 又は ドリ ル 5 8 を選択するとと もに、 ノくィ ト 5 6 の刃先 5 6 a又は ド リ ノレ 5 8 の先 端 5 8 aを、 棒材 1 8 の外周面に密着している領域内での帯状体 1 2 の表面 1 2 aの例えば所望 2箇所に順次接触させる （図 7 A、 図 7 B ) 。 そこで前述したように、 接触位置確定部 6 2が、 バイ ト 5 6 の刃先 5 6 a又は ド リ ル 5 8 の先端 5 8 a と帯状体 1 2 の表面 1 2 a との 2箇所の接触位置を順次、 X Y座標データと して確定する (ステップ S 5 ) 。 次いで捕正演算部 6 4力く、 確定した 2箇所の接 触位置の座標データに基づき、 所定の演算を実施して、 棒材 1 8の 中心軸線 1 8 aの位置を X Y座標上に確定する （ステ ッ プ S 6 ) 。 上記したステップ S 4〜 S 6 において、 駆動機構 6 0 、 接触位置 確定部 6 2及び補正演算部 6 4 は、 棒材 1 8 の中心軸線 1 8 aの位 置を X Y座標上の原点 （ 0， 0 ) と仮定して、 く し歯刃物台 1 6 の 駆動、 接触位置座標データの確定及び棒材中心座標の確定を実行で きる （図 7 A及び図 7 B参照） 。 この場合、 ステップ S 4で駆動機 構 6 0 はまず、 棒材 1 8 の中心軸線 1 8 aの位置を原点 （ 0 , 0 ) と して指定した Y座標 （Y 1 ) に従い、 く し歯刃物台 1 6 を Y軸方 向へ平行移動させて、 位置合せ対象の工具 5 6、 5 8 を棒材 1 8 に 対し X軸方向へ実質的に整列する所望位置に配置する。 この工具選 択完了時のく し歯刃物台 1 6 の位置を、 原点位置と称する。 続いて 、 く し歯刃物台 1 6 を原点位置から X軸方向へ平行移動させて、 選 択したバイ ト 5 6 の刃先 5 6 a又は ドリル 5 8 の先端 5 8 aを、 棒 材 1 8 に巻付けた帯状体 1 2 の表面 1 2 aに接触させる。

次いでステップ S 5で、 接触位置確定部 6 2 は、 通電装置 1 0 に よるバイ ト 5 6又は ドリル 5 8 と帯状体 1 2 の表面 1 2 a との間の 導通を検出して、 バイ ト 5 6又は ドリル 5 8 の接触部位の X座標 （ X I ) を算出する。 このとき、 く し歯刃物台 1 6 の原点位置座標、 及び原点位置にある く し歯刃物台 1 6上の選択した工具 5 6、 5 8 の先端 5 6 a、 5 8 aから原点位置までの X軸方向距離を、 既定値 と して制御部 7 2 の記憶領域に格納しておけば、 工具接触に至る く し歯刃物台 1 6 の X軸方向移動距離を基に接触部位の X座標が算出 され、 その結果、 1 つの接触位置の座標データ （X I , Y 1 ) が確 定する。 続けてこのような作業を、 もう 1 つの Y座標の指定 （Y 2 ) 下で実施することにより、 他の接触位置の座標データ （X 2， Y 2 ) が確定する。

次いでステップ S 6で、 補正演算部 6 4 は、 2箇所の接触位置の 座標データ （X I , Y 1 ) 、 ( X 2 , Y 2 ) から、 実際の工具先端 5 6 a、 5 8 aに対応する棒材 1 8 の中心軸線 1 8 aの位置座標 （ X 0 , Y 0 ) を演算する。 このとき、 棒材 1 8 の直径 D及び帯状体 1 2 の厚み Tのデータを、 予め制御部 7 2 の記憶部に入力しておく 必要がある。 この場合、 帯状体 1 2 の厚み Tは既定値と して入力で きるが、 棒材 1 8 の直径 Dは棒材 1 8 を交換する度にマイ ク ロメ 一 タ等により実測して入力する。 或いは、 棒材 1 8 に帯状体 1 2 を巻 付けた状態で帯状体 1 2 の巻付領域の外径寸法 （ D + T ) をマイ ク 口メ ータ等により実測して入力してもよい。 補正演算部 6 4 は、 演 算部 7 8 にて、 接触位置確定部 6 2が確定した 2 箇所の接触位置の 座標データと、 帯状体 1 2 の巻付領域の外径寸法データとから、 三 角関数を用いて演算を行い、 棒材 1 8 の中心軸線 1 8 aの位置座標 ( X 0 , Y 0 ) を求める。

再び図 6 のフローチャー トを参照すると、 ステップ S 7 で、 制御 部 7 2 は、 前述したように、 予め記憶部に格納された位置合せ対象 のバイ ト 5 6又は ドリル 5 8 の所定の加工位置データ （選択完了時 の工具先端の位置、 加工中の切込量、 加工待機時の後退位置等） を 、 演算部 7 8 により求められた棒材 1 8 の中心軸線 1 8 aの座標デ 一夕を基準と して （すなわち （X 0， Y 0 ) を原点とすべく ） 補正 する。 このようにして、 対象工具 5 6、 5 8 の位置合せが完了する 。 最後に、 通電装置 1 0 の基部 2 6 を主軸台 2 4 から取外す （ステ ップ S 8 ) 。 その後、 補正された加工位置データに基づき、 制御部 7 2が駆動機構 6 0 を制御してく し歯刃物台 1 6 を駆動し、 バイ ト 5 6又は ドリル 5 8 を棒材 1 8 の中心軸線 1 8 a に対し自動的に位 置合せした状態で、 棒材 1 8 を加工する。

なお、 ステップ S 3で第 1 のプログラムを選択した場合は、 それ 以降のステップ S 4〜 S 7 を、 直後の加工作業に使用される 1 つの バイ ト 5 6又は ドリル 5 8 に対してのみ実施して、 当該工具の加工 位置データを補正する。 また、 ステップ S 3で第 2 のプログラムを 選択した場合は、 それ以降のステップ S 4〜 S 7 を、 く し歯刃物台 1 6上の全てのバイ ト 5 6 に対して実施して、 予め全てのバイ ト 5 6 の加工位置データの補正を完了する。 この場合、 棒材 1 8 の加工 中にいずれかのバイ ト 5 6 を選択する都度、 そのバイ ト 5 6 力 上 記手順で棒材 1 8 の中心軸線 1 8 aに対し自動的に位置合せされた 加工位置データに基づき、 棒材 1 8 を加工する。

さ らに、 位置合せ対象の工具がバイ ト 5 6である場合には、 ステ ップ S 2 で通電装置 1 0 を主軸台 2 4上に設置する前に、 対象のバ ィ ト 5 6 によって棒材 1 8 の外周面を略真円程度に仮旋削し、 その 仮旋削部分に対して以後のステップを実施すること もできる。 この 構成によれば、 一層高精度の位置合せが実現される。

ところで、 ステップ S 3で第 1 のプログラムを選択し、 位置合せ 対象の工具が特に ドリル 5 8 であつた場合には、 上記した 2点接触 による演算では、 実際の ドリル先端 5 8 aに対応する棒材 1 8 の中 心軸線 1 8 aの位置を正確に求めるこ とができない場合がある。 こ れは、 接触位置によっては ドリル 5 8 の先端 5 8 aに隣接する逃げ 面 5 8 c (図 7 C ) が、 帯状体 1 2 の表面 1 2 a に接触してしま う 力、らである。

そ こで、 ド リ ル 5 8 を事前位置合せする場合には、 好ま し く は図 7 Cに示すように、 最初に ドリノレ 5 8 の側面 5 8 bを、 棒材 1 8 の 外周面に密着している領域内で帯状体 1 2 の表面 1 2 a の Y軸方向 へ対向する 2箇所に順次接触させる。 そ して、 接触位置確定部 6 2 が確定したそれら 2箇所の接触位置の座標データ （X l， Y 1 ) 、

( X 2 , Y 2 ) と、 予め制御部 7 2 に格納した ドリル 5 8 の外径寸 法データ及び帯状体 1 2 の巻付領域の外径寸法データ （D + T ) と から、 棒材 1 8 の仮の中心軸線 1 8 aの位置座標を求める。 このよ うにして求まった仮の中心軸線 1 8 aの位置座標は、 ドリル 5 8 の 先端 5 8 aに対する X軸方向へのずれを含んでいないので、 次に ド リル 5 8 の先端 5 8 aを、 棒材 1 8 の仮の中心軸線 1 8 aの X軸方 向上方で帯状体 1 2 の表面 1 2 aに接触させる。 そ してこの接触位 置の座標データ （X 3 , Y 3 ) と帯状体 1 2 の巻付領域の外径寸法 データとから、 棒材 1 8 の中心軸線 1 8 aの位置座標 （ X 0， Y 0 ) を求めることができる。

上記した ドリル 5 8 の接触ステップにおいて、 ドリ ノレ 5 8 の側面 5 8 bを、 帯状体 1 2 の表面 1 2 aの Y軸方向へ対向する 2箇所に 接触させるときに、 帯状体 1 2 の裏面 1 2 bが棒材 1 8 の外周面に 密着していない場合には、 棒材 1 8 の中心軸線 1 8 aの位置座標を 正確に求めることができない。 そこで、 前述した巻付機構 2 0 の案 内ュニッ トである電極棒 5 2 の作用により、 棒材 1 8 に巻付けた帯 状体 1 2 を旋盤機台上で X軸に関して実質的対称に電極棒 5 2 に集 束させて、 帯状体 1 2 の裏面 1 2 bを棒材 1 8 の外周面の中心角 1 8 0 ° 以上に渡る表面部分に密着させることが極めて有効である。 なお、 本発明に係る位置合せ装置及び位置合せ方法は、 棒材の中 心軸線の位置を演算するための工具の接触箇所の数を限定する もの ではなく 、 例えば位置合せ対象のバイ ト 5 6 の刃先 5 6 aを帯状体 1 2の表面 1 2 aの所望 3箇所以上に順次接触させる構成とするこ と もできる。 この場合、 少なく と も 3箇所の接触位置の座標データ から、 帯状体 1 2 の巻付領域の外径寸法を演算できるので、 予め棒 材 1 8 の直径及び帯状体 1 2の厚みのデータを制御部 7 2の記憶領 域に入力する必要はない。 また、 棒材 1 8 の中心軸線 1 8 aに対す るバイ ト 5 6 の刃先 5 6 aの Y軸方向へのずれは捕正せずに、 X軸 方向へのみ位置合せして加工を行う場合には、 既に記憶されている 棒材 1 8 の中心軸線 1 8 aの Y座標上でバイ 卜 5 6 の刃先 5 6 aを 帯状体 1 2 の表面 1 2 aの上方 1 箇所のみに接触させる構成と して もよい。 例えばバイ ト 5 6で棒材 1 8 を外丸削りする場合に、 刃先

5 6 aの Y軸方向へのずれが小さければ、 このような簡易型の補正 であってもある程度の加工精度を確保することができる。

さ らに、 図示しないが、 回転主軸に対向して棒材 1 8 の中心軸線 1 8 aに略平行に配置される ドリル等の棒材端面加工用の工具に対 しても、 上記した帯状体 1 2 の表面 1 2 aの所望 3箇所以上に順次 接触させる構成により、 棒材 1 8 の中心軸線 1 8 aの位置を演算し て工具を自動的に位置合せするこ とができる。

上記したように、 通電装置 1 0 を備えた位置合せ装置 1 4 では、 旋盤機台上での実際の工具先端に対応する棒材 1 8 の中心軸線 1 8 aの位置を演算で求める際に必要となる、 棒材 1 8 の外周面上の所 望位置の座標データを得るために、 棒材 1 8 の外周面に帯状体 1 2 を巻付けるとともに、 帯状体 1 2 の導電性の表面 1 2 aの所望位置 に工具 5 6 、 5 8 を接触させ、 帯状体 1 2 と工具 5 6 、 5 8 との導 通を検出 してその接触位置座標を確定する構成と した。 したがって 、 工具 5 6 、 5 8が棒材 1 8 に直接には接触しないので、 加工作業 に先立ち、 加工対象の棒材 1 8 の外周面や加工に使用される工具 5

6 、 5 8 を損傷することなく 、 工具 5 6 、 5 8 の先端 5 6 a、 5 8 aを棒材 1 8 の中心軸線 1 8 a に対して容易かつ正確に位置合せす ることができる。

図 8及び図 9 は、 本発明の第 2の実施形態による通電装置 8 0 を 、 それぞれ正面図及び側面図で示す。 通電装置 8 0 は、 自動旋盤の 主軸台 2 4 に取付けられる基部 8 2 と、 棒材 1 8 の外周面に裏面 1 2 bを密着させて帯状体 1 2 を巻付けた状態に保持する巻付機構 8 4の引張ュニッ トとの構成以外は、 前述した通電装置 1 0 と実質的 に同一の構成を有する。 したがって、 同一又は類似の構成要素には 共通の参照符号を付して、 その説明を省略する。 また通電装置 8 0 は、 通電装置 1 0 と同様に、 前述した位置合せ装置 1 4 に組み込ん で使用することができる。

通電装置 8 0 の基部 8 2 は、 円板状の基台部分 8 2 a と、 基台部 分 8 2 aの一面に突設されるねじ部分 8 2 b と、 基台部分 8 2 aの 他面に突設される支軸部分 8 2 c とを一体に備え、 ねじ部分 8 2 b を介して主軸台 2 4 に固定される。 基部 8 2 の支軸部分 8 2 じ ほ、 回転主軸の回転軸線すなわち棒材 1 8 の中心軸線 1 8 a に略平行に 延設される。

通電装置 8 0 の巻付機構 8 4 は、 帯状体 1 2 に張力を負荷する引 張ュニッ ト と して、 基部 8 2 の支軸部分 8 2 c に着脱自在に取付け られる揺動アーム 8 6 と、 揺動アーム 8 6 に形成された長穴状の摺 動溝 8 8 に支持されるローラ 9 0 と、 基部 8 2 の支軸部分 8 2 cを 中心に揺動アーム 8 6 を図 8で反時計方向 （矢印； S ) へ付勢する弾 性体 9 2 とを備えて構成される。 揺動アーム 8 6 は、 中心角略 9 0 ° の範囲に渡って円弧状に延びる湾曲形状を有し、 その長手方向一 端に形成した穴 8 7 に基部 8 2 の支軸部分 8 2 cを差込式に受容す ることにより、 支軸部分 8 2 c に回動自在に支持される。 この状態 で、 揺動アーム 8 6及びローラ 9 0 の回転軸線 8 6 a、 9 0 aは、 回転主軸の回転軸線すなわち棒材 1 8 の中心軸線 1 8 a に略平行に 配置される。

ローラ 9 0 は、 その軸線方向両端にフ ラ ンジ部分 9 0 bを備え、 一方のフ ラ ンジ部分 9 0 bを揺動アーム 8 6 の前面 8 6 bに摺動可 能に接触させた状態で、 つまみボル ト 9 4 の軸部 9 4 a に支持され る。 つまみボル ト 9 4の軸部 9 4 aは、 ローラ 9 0 を貫通して揺動 アーム 8 6 の摺動溝 8 8 に受容され、 その先端部分に係止ナツ ト 9 6が螺着される。 揺動アーム 8 6 の摺動溝 8 8 は、 つまみボル ト 9 4 の軸部 9 4 aを受容する小寸部分 8 8 a と、 軸部 9 4 a の先端部 分に螺着した係止ナツ ト 9 6 を受容する大寸部分 8 8 b とを備えた 段付溝形状を有する。

つまみボル ト 9 4 を係止ナツ ト 9 6 に強固に螺着すると、 係止ナ ッ ト 9 6が摺動溝 8 8 の小寸部分 8 8 a と大寸部分 8 8 b との間の 肩面 8 8 c に係合し、 それによりつまみボル ト 9 4が揺動アーム 8 6上に直立して固定的に保持される。 つまみボル ト 9 4 と係止ナツ ト 9 6 との螺着を緩めると、 つまみボル ト 9 4 は軸部 9 4 aに口一 ラ 9 0 を支持した状態で、 摺動溝 8 8 に沿って揺動アーム 8 6上で 平行移動できる。 なお、 ローラ 9 0 の一対のフ ラ ンジ部分 9 O bの 間には、 ローラ 9 0 からの帯状体 1 2 の脱落を防止する ピン 9 8 力く 架設される。

弾性体 9 2 は、 例えば圧縮コイルばねからなり、 つまみボル ト 9 4 の軸部 9 4 a に略直交する方向へ揺動アーム 8 6 に凹設される段 付貫通穴 1 0 0 に受容される。 段付貫通穴 1 0 0 は、 揺動アーム 8 6 の円弧状内側面 8 6 c に開口する小径部分に、 押棒 1 0 2 を摺動 かつ係止可能に受容する。 押棒 1 0 2 は、 弾性体 9 2 の付勢下で、 その先端を揺動アーム 8 6 の内側面 8 6 cから所定長さ突出させた 状態に保持される。 段付貫通穴 1 0 0 の、 揺動アーム 8 6 の円弧状 外側面 8 6 dに開口する部分には、 弾性体 9 2 を段付貫通穴 1 0 0 内で圧縮可能に保持する押えボル ト 1 0 4が螺着される。 揺動ァ一 ム 8 6 を基部 8 2 の支軸部分 8 2 c に取付けたときに、 段付貫通穴 1 0 0 は棒材 1 8 の実質的径方向へ延び、 押棒 1 0 2 の先端が主軸 台 2 4 の円筒部分 2 4 a に当接される。

揺動アーム 8 6 を基部 8 2 の支軸部分 8 2 c に取付けたときに、 環状の帯状体 1 2 は、 その裏面 1 2 bを棒材 1 8及びローラ 9 0 の 各外周面に接触させて棒材 1 8 とローラ 9 0 との間に掛け渡される 。 このとき、 弾性体 9 2 の付勢下で押棒 1 0 2が主軸台 2 4 の円筒 部分 2 4 aに当接されて、 揺動アーム 8 6 を矢印 3方向へ付勢する こ とにより、 帯状体 1 2 に張力が負荷され、 その裏面 1 2 bが棒材 1 8及びローラ 9 0 の各外周面に密着した状態に保持される。 揺動 アーム 8 6 を基部 8 2 の支軸部分 8 2 cから取外し、 帯状体 1 2 を 棒材 1 8 から離脱したときには、 帯状体 1 2 はローラ 9 0及びピン 9 8 によって、 摇動アーム 8 6から脱落しないように保持される。 上記構成を有する巻付機構 8 4 の引張ュニッ トでは、 押棒 1 0 2 による揺動アーム 8 6 の揺動ス 卜ロークが比較的小さいので、 棒材 1 8 の径寸法が大き く 変動したときに、 帯状体 1 2 に十分な張力を 負荷できず、 帯状体 1 2 が橈んでしま う場合がある。 そのような場 合には、 つまみボル ト 9 4 を操作してローラ 9 0 を摺動溝 8 8 に沿 つて揺動アーム 8 6上で平行移動させることにより、 帯状体 1 2 に 適正な張力を負荷するこ とができる。

通電装置 8 0 の巻付機構 8 4 はさ らに、 棒材 1 8 に巻付けた帯状 体 1 2 を棒材 1 8 の外周面の中心角 1 8 0 ° 以上に渡る表面部分に 密着させる案内ュニッ 卜を備える。 案内ュニッ 卜は、 基部 8 2 の反 対側の揺動アーム 8 6 の他端で揺動アーム 8 6 に固定的に立設され る電極棒 5 2 からなる。 電極棒 5 2 は、 一端で揺動ァーム 8 6 に例 えば接着剤により固定されるとと もに、 揺動アーム 8 6 から突出す る部分で帯状体 1 2の表面 1 2 aを摺動自在に支持する。

揺動アーム 8 6 を基部 8 2 の支軸部分 8 2 c に取付けたときに、 電極棒 5 2 は、 回転主軸の回転軸線すなわち棒材 1 8 の中心軸線 1

8 aに略平行に延びるとと もに、 棒材 1 8 と引張ュニッ 卜のローラ

9 0 とを結ぶ線分から側方へ逸脱して配置される。 したがつてこの とき、 棒材 1 8 とローラ 9 0 との間に掛け渡される帯状体 1 2 を、 その表面 1 2 aを電極棒 5 2の外周面に接触させた状態で電極棒 5 2 に掛けることができる。 この状態で、 環状の帯状体 1 2 は、 引張 ュニッ 卜の弾性体 9 2の付勢による張力下で、 図示のよう に電極棒 5 2 に集束して架設され、 それにより帯状体 1 2 の裏面 1 2 bが棒 材 1 8 の外周面の中心角 1 8 0 ° 以上の表面部分に密着する。

図示実施形態では、 主軸台 2 4 の弦状に延びる側面 2 4 bに対向 して、 図 4 のく し歯刃物台 1 6が設置される。 したがって、 通電装 置 8 0 の揺動アーム 8 6 を基部 8 2 の支軸部分 8 2 c に取付けて、 帯状体 1 2 を、 その表面 1 2 aを電極棒 5 2 に接触させた状態で口 —ラ 9 0 と棒材 1 8 との間に掛け渡すと、 電極棒 5 2 は、 棒材 1 8 を中心と して、 位置合せ対象のバイ ト 5 6又は ドリル 5 8 (図 4 ) の反対側に配置される。 それにより帯状体 1 2 は、 旋盤機台上でや はり X軸に関して実質的対称に電極棒 5 2 に集束するこ とになる。 電極棒 5 2 は、 通電装置 1 0 におけると同様に、 通電装置 8 0 の 通電機構と しても作用する。 したがって電極棒 5 2 を、 基部 8 2 を 固定した主軸台 2 4 から電気的に絶縁する必要がある。 その目的で 、 例えば基部 8 2 及び揺動アーム 8 6 の少なく と も一方を絶縁性の 樹脂材料から形成でき、 或いは基部 8 2 と電極棒 5 2 との間に絶縁 体を介在させることができる。

上記構成を有する通電装置 8 0 によっても、 図 1 の通電装置 1 0 と同様の作用効果が奏されることは理解されよう。 特に通電装置 8 0では、 揺動アーム 8 6 を基部 8 2の支軸部分 8 2 c に差込式に取 付けるだけで、 通電装置 8 0 を主軸台 2 4上の所定位置に設置でき るので、 通電装置 8 0 の着脱作業を迅速かつ容易に実施できる利点 がある。 この構成は、 加工精度を可及的に向上させるベく 、 工具の 加工位置データの補正及びテス 卜加工を繰り返して実施する場合に 特に有効であり、 高精度の加工に対応できるものである。

図 1 0 及び図 1 1 は、 本発明の第 3 の実施形態による通電装置 1 1 0 を、 それぞれ正面図及び側面図で示す。 通電装置 1 1 0 は、 自 動旋盤の主軸台 2 4 に取付けられる基部 1 1 2 と、 棒材 1 8 の外周 面に裏面 1 2 bを密着させて帯状体 1 2 を巻付けた状態に保持する 巻付機構 1 1 4 の引張ュニッ 卜 との構成以外は、 前述した通電装置

1 0 と実質的に同一の構成を有する。 したがって、 同一又は類似の 構成要素には共通の参照符号を付して、 その説明を省略する。 また 通電装置 1 1 0 は、 通電装置 1 0 と同様に、 前述した位置合せ装置

1 4 に組み込んで使用することができる。

通電装置 1 1 0 の基部 1 1 2 は、 中心角略 7 0 ° の範囲に渡って 円弧状に延びる湾曲形状を有し、 その長手方向一端で、 固定ボル ト

1 1 6 により主軸台 2 4 に固定される。 このとき、 基部 1 1 2 の円 弧状の内側面 1 1 2 aが、 主軸台 2 4 の円筒部分 2 4 aの外周面に 密接するこ とにより、 基部 1 1 2が主軸台 2 4上の所定位置に固定 的に配置される。 基部 1 1 2 には、 固定ボル ト 1 1 6 の近傍に掛止 軸 1 1 8 が立設されるとと もに、 固定ボル ト 1 1 6 の反対側の他端 に支軸 1 2 0が立設される。 掛止軸 1 1 8 はその一端で、 例えば接 着剤により基部 1 1 2 に固定される。 同様に支軸 1 2 0 はその一端 で、 例えば接着剤により基部 1 1 2 に固定される。

通電装置 1 1 0 の巻付機構 1 1 4 は、 帯状体 1 2 に張力を負荷す る引張ュニッ ト と して、 基部 1 1 2 に立設した支軸 1 2 0 に着脱自 在に取付けられる揺動アーム 1 2 2 と、 揺動アーム 1 2 2 の一端に 支持されるローラ 1 2 4 と、 支軸 1 2 0 を中心に揺動アーム 1 2 2 を図 1 0 で反時計方向 （矢印 _Ί ) へ付勢する弾性体 1 2 6 とを備え て構成される。 揺動アーム 1 2 2 は、 略 L字形状を有し、 その長腕 部分の略中心に形成した穴 1 2 3 に支軸 1 2 0 を差込式に受容する ことにより、 支軸 1 2 0 に回動自在に支持される。 基部 1 1 2 を主 軸台 2 4上の所定位置に固定し、 揺動アーム 1 2 2 を支軸 1 2 0 に 差込式に取付けると、 揺動アーム 1 2 2及びローラ 1 2 4 の回転軸 線 1 2 2 a、 1 2 4 aは、 回転主軸の回転軸線すなわち棒材 1 8 の 中心軸線 1 8 aに略平行に配置される。

ローラ 1 2 4 は、 その軸線方向両端にフ ラ ンジ部分 1 2 4 bを備 え、 ボル ト 1 2 8 によって、 揺動アーム 1 2 2の短腕部分の自由端 に支持される。 ローラ 1 2 4 の一対のフ ラ ンジ部分 1 2 4 bの間に は、 ローラ 1 2 4 からの帯状体 1 2の脱落を防止する ピン 1 3 0 力く 架設される。 弾性体 1 2 6 は、 例えば輪ゴムからなり、 揺動アーム

1 2 2 の長腕部分の自由端に立設された掛止軸 1 3 2 と、 基部 1 1 2 に立設した掛止軸 1 1 8 との間に掛け渡される。 なお弾性体 1 2 6 は、 引張ばね等の他の公知の弾性要素から形成するこ と もできる 揺動アーム 1 2 2 を基部 1 1 2上の支軸 1 1 0 に取付けたときに 、 環状の帯状体 1 2 は、 その裏面 1 2 bを棒材 1 8及びローラ 1 2 4の各外周面に接触させて棒材 1 8 とローラ 1 2 4 との間に掛け渡 される。 このとき、 弾性体 1 2 6 の付勢による張力下で、 裏面 1 2 bが棒材 1 8及びローラ 1 2 4 の各外周面に密着した状態に保持さ れる。 揺動アーム 1 2 2 を支軸 1 2 0 から取外し、 帯状体 1 2 を棒 材 1 8 から離脱したときには、 帯状体 1 2 はローラ 1 2 4及びピン

1 3 0 によって、 揺動アーム 1 2 2 から脱落しないように保持され o

通電装置 1 1 0 の巻付機構 1 1 4 はさ らに、 棒材 1 8 に卷付けた 帯状体 1 2 を棒材 1 8 の外周面の中心角 1 8 0 ° 以上に渡る表面部 分に密着させる案内ュニッ トを備える。 案内ュニッ トは、 揺動ァ一 ム 1 2 2 の長腕部分と短腕部分との交差部位で揺動アーム 1 2 2 に 固定的に立設される電極棒 5 2からなる。 電極棒 5 2 は、 一端で揺 動アーム 1 2 2 に例えば接着剤により固定されるとと もに、 揺動ァ ーム 1 2 2 から突出する部分で帯状体 1 2 の表面 1 2 aを摺動自在 に支持する。

揺動アーム 1 2 2 を基部 1 1 2上の支軸 1 2 0 に取付けたときに 、 電極棒 5 2 は、 回転主軸の回転軸線すなわち棒材 1 8 の中心軸線 1 8 aに略平行に延びるとともに、 棒材 1 8 と引張ュニッ 卜のロー ラ 1 2 4 とを結ぶ線分から側方へ逸脱して配置される。 したがって このとき、 棒材 1 8 とローラ 1 2 4 との間に掛け渡される帯状体 1 2 を、 その表面 1 2 aを電極棒 5 2 の外周面に接触させた状態で電 極棒 5 2 に掛けることができる。 この状態で、 環状の帯状体 1 2 は 、 引張ュニッ 卜の弾性体 1 2 6 の付勢による張力下で、 図示のよう に電極棒 5 2 に集束して架設され、 それにより帯状体 1 2 の裏面 1 2 bが棒材 1 8 の外周面の中心角 1 8 0 ° 以上の表面部分に密着す 図示実施形態では、 主軸台 2 4 の弦状に延びる側面 2 4 bに対向 して、 図 4 のく し歯刃物台 1 6が設置される。 したがって、 通電装 置 1 1 0 の揺動アーム 1 2 2 を基部 1 1 2上の支軸 1 2 0 に取付け て、 帯状体 1 2 を、 その表面 1 2 aを電極棒 5 2 に接触させた状態 でローラ 1 2 4 と棒材 1 8 との間に架設すると、 電極棒 5 2 は、 棒 材 1 8 を中心と して、 位置合せ対象のバイ ト 5 6又は ドリル 5 8 ( 図 4 ) の反対側に配置される。 それにより帯状体 1 2 は、 旋盤機台 上でやはり X軸に関して実質的対称に電極棒 5 2 に集束することに なる。

電極棒 5 2 は、 通電装置 1 0 におけると同様に、 通電装置 1 1 0 の通電機構と しても作用する。 したがって電極棒 5 2 を、 基部 1 1 2 を固定した主軸台 2 4 から電気的に絶縁する必要がある。 その目 的で、 例えば基部 1 1 2及び揺動ァーム 1 2 2 の少なく と も一方を 絶縁性の樹脂材料から形成でき、 或いは基部 1 1 2 と電極棒 5 2 と の間に絶縁体を介在させることができる。

上記構成を有する通電装置 1 1 0 によっても、 図 1 の通電装置 1 0 と同様の作用効果が奏されることは理解されよう。 特に通電装置 1 1 0 では、 揺動アーム 1 2 2 を基部 1 1 2上の支軸 1 2 0 に差込 式に取付けるだけで、 通電装置 1 1 0 を主軸台 2 4上の所定位置に 設置できるので、 通電装置 1 1 0 の着脱作業を迅速かつ容易に実施 できる利点がある。 したがつてこの構成は、 加工精度を可及的に向 上させるべく 、 工具の加工位置データの補正及びテス ト加工を繰り 返して実施する場合に特に有効であり、 高精度の加工に対応できる ものである。 しかも図 8 の通電装置とは異なり、 揺動アーム 1 2 2 の揺動ス ト ロークを十分に大き く 取るこ とができるので、 棒材 1 8 の径寸法が大き く 変動したときにも、 帯状体 1 2 に十分な張力を負 荷できる。 なお、 加工位置データの補正及びテス ト加工を繰り返し て高精度の位置合せが完了した後は、 固定ボル ト 1 1 6 を外して、 揺動アーム 1 2 2 を基部 1 1 2 に組付けたままで、 通電装置 1 1 0 を主軸台 2 4 から取外すこ とができる。

以上、 本発明に係る通電装置の幾つかの好適な実施形態を説明し たが、 本発明はこれに限定されない。 例えば、 棒材の外周面に裏面 を密着させて帯状体を巻付けた状態に保持する巻付機構と して、 帯 状体の裏面を棒材の外周面に着脱自在に接着する接着剤を採用する ことができる。 この場合、 図 1 2 に示すように、 帯状体 1 2 の裏面 1 2 bに接着剤層 1 4 0 を被着することが有利である。 或いは、 帯 状体 1 2 の裏層 3 2 自体を、 電気絶縁性の接着剤から構成すること もできる。 このような構成によれば、 前述した各実施形態における 巻付機構 2 0、 8 4、 1 1 4の引張ュニッ 卜及び案内ュニッ トを用 いずと も、 棒材の径寸法に関わらず、 帯状体 1 2 を棒材の外周面の 中心角 1 8 0 ° 以上の表面部分に容易に密着させるこ とができる。 また前述したように、 本発明に係る位置合せ装置は、 タ レッ ト刃 物台等の他の刃物台に関連して設置することができる。 図 1 3及び 図 1 4 は、 タ レッ ト刃物台 1 5 0 に関連して設置された本発明の他 の実施形態による位置合せ装置 1 5 2 を、 それぞれ正面図及び側面 図で示す。 位置合せ装置 1 5 2 は、 駆動機構及び補正演算部の構成 以外は、 前述した位置合せ装置 1 4 と実質的に同一の構成を備える 。 したがって、 同一又は類似の構成要素には共通の参照符号を付し て、 その説明を省略する。

タ レ ツ ト刃物台 1 5 0 は、 自動旋盤の旋盤機台上で主軸台 2 4 の 周辺に設置される刃物台本体 1 5 4 と、 刃物台本体 1 5 4 に支持さ れるタ レ ツ 卜 1 5 6 とを備えて構成される。 刃物台本体 1 5 4 は、 旋盤機台上の所与の直交 3軸座標系において、 図示しない回転主軸 の軸線すなわち棒材 1 8 の中心軸線 1 8 aに平行な Z軸方向と、 中 心軸線 1 8 aに直交する X軸方向とに移動可能に配置される。 また タ レッ ト 1 5 6 は、 刃物台本体 1 5 4上で、 Z軸に平行に延びる軸 線 1 5 6 aを中心に、 0方向へ回転可能に配置される。 なお、 タ レ ッ ト 1 5 6 の軸線 1 5 6 a と棒材 1 8 の中心軸線 1 8 a とは、 X軸 方向に互いに整列して配置される。

タ レ ツ ト 1 5 6 の外周縁領域には、 複数 （図 1 3 では 8個） のェ 具装着部 1 5 8力 タ レツ ト 1 5 6の回転軸線 1 5 6 aを中心と し て所定の割出角度毎に設けられる。 これら工具装着部 1 5 8 には、 バイ ト等の種々の工具 1 6 0力く、 工具ホルダ 1 6 2 を介して装着さ れる。 夕 レツ ト刃物台 1 5 0 は、 刃物台本体 1 5 4上でタ レッ ト 1 5 6が 0方向へ割出回転するこ とにより、 所望の工具装着部 1 5 8 に装着された工具 1 6 0 を自動的に選択して、 当該工具 1 6 0 を棒 材 1 8 に対向する割出位置に配置する。

このように、 位置合せ装置 1 5 2 を適用する夕 レツ ト刃物台 1 5 0 は、 工具選択動作を刃物台本体 1 5 4上でのタ レッ ト 1 5 6 の割 出回転に依存しており、 刃物台本体 1 5 4 自体、 前述したく し歯刃 物台 1 6 と異なり、 旋盤機台上で Y軸方向へ移動できないものであ る。 したがって位置合せ装置 1 5 2では、 回転主軸に把持された棒 材 1 8 の中心軸線 1 8 aに対して工具 1 6 0 の先端を位置合せする ために、 タ レッ ト刃物台 1 5 0 の Y軸移動量を制御する代わりに、 タ レッ 卜 1 5 6 の工具装着部 1 5 8上で工具 1 6 0 を所望位置に機 械的に位置決めする構成を採用 している。

すなわち位置合せ装置 1 5 2 は、 前述した通電装置 1 0 の各構成 要素に加えて、 タ レツ ト刃物台 1 5 0 に装着された複数種類の工具 1 6 0 のう ち、 位置合せ対象の工具 1 6 0 を、 棒材 1 8 に巻付けた 帯状体 1 2 の表面 1 2 aに接触させる駆動機構 1 6 4 と、 相互接触 時の工具 1 6 0 と帯状体 1 2 の表面 1 2 a との間の通電装置 1 0 に よる導通を検出して、 工具 1 6 0 の接触部位の位置を確定する接触 位置確定部 6 2 と、 確定した工具 1 6 0 の接触部位の位置に基づい て、 工具 1 6 0 の先端 1 6 0 aを加工対象の棒材 1 8 の中心軸線 1 8 a に対し機械的に位置決めする位置決め部材とをさ らに備える。 図示実施形態では、 この位置決め部材は、 工具 1 6 0 を固定的に 支持する上記した工具ホルダ 1 6 2 と、 工具ホルダ 1 6 2 に装着さ れて工具 1 6 0 の位置を定めるスぺーサ 1 6 6 とから構成される。 また、 通電装置 1 0 の通電機構 2 2 は、 外部電源 5 4 と協働して、 位置合せ対象の工具 1 6 0 と帯状体 1 2 の表面 1 2 a とが互いに非 接触状態にあるときに両者間に電位差を与えるとと もに、 工具 1 6 0 と帯状体 1 2 の表面 1 2 a とが相互接触したときに両者間に電流 を流すように作用する。

駆動機構 1 6 4 は、 タ レッ ト刃物台 1 5 0 を、 回転主軸に把持さ れた棒材 1 8 の中心軸線 1 8 aに直交する X軸方向へ平行移動させ る直線駆動と、 刃物台本体 1 5 4上で夕 レ ツ ト 1 5 6 を、 中心軸線 1 8 aに平行な軸線 1 5 6 aを中心に 0方向へ回転させる回転駆動 とを、 同時に又は互いに独立して実施する。 したがって駆動機構 1 6 4 は、 加工作業に際してタ レッ ト刃物台 1 5 0 を駆動する自動旋 盤の駆動機構 （各軸サ一ボモータ、 送りねじ装置等） から構成され ることが有利である。

位置合せ対象の工具の選択時には、 複数の工具 1 6 0 の先端 1 6 0 aが棒材 1 8 に接触しない位置で、 駆動機構 1 6 4 がタ レッ ト 1

5 6 を 方向へ割出回転する。 それにより、 位置合せ対象の工具 1

6 0 が割出位置に配置され、 当該工具 1 6 0 の先端 1 6 0 a と棒材 1 8 の中心軸線 1 8 a とが X軸方向へ実質的に整列して配置される 。 この状態から、 駆動機構 1 6 4が夕 レ ツ ト刃物台 1 5 0 を X軸方 向へ平行移動し、 選択した工具 1 6 0 を後述するようにして棒材 1 8 に当接する。

位置合せ装置 1 5 2 は、 前述した位置合せ装置 1 4 と同様に、 自 動旋盤の制御部 （例えば N C制御部） 7 2 に関連して、 駆動機構 1

6 4及び接触位置確定部 6 2 を動作させる。 接触位置確定部 6 2 は 、 通電装置 1 0 の電極棒 5 2 と外部電源 5 4 と夕 レ ツ ト刃物台 1 5 0 のタ レ ツ ト 1 5 6 との間を電気的に接続する線路 7 4 と、 線路 7 4 内に設置される導通センサ （例えば電流計） 7 6 と、 導通センサ

7 6 に接続される自動旋盤の制御部 7 2 とから構成される。 外部電 源 5 4 を通電装置 1 0 の電極棒 5 2及びタ レッ ト 1 5 6 に接続した 状態で、 駆動機構 1 6 4 の駆動により、 位置合せ対象の工具 1 6 0 が棒材 1 8 に巻付けた帯状体 1 2 の表面 1 2 aに接触すると、 工具 1 6 0 と帯状体 1 2の表面 1 2 a との間が導通し、 導通センサ 7 6 により線路 7 4 内に電流が検出される。 制御部 7 2 は、 導通センサ 7 6 から受けた電流検出信号を演算処理して、 工具 1 6 0 の接触部 位の位置を、 旋盤機台上の X Y座標系における座標データと して確 疋^ る。

工具ホルダ 1 6 2 は、 タ レッ ト 1 5 6 の工具装着部 1 5 8 に着脱 自在に取付けられる一対の挟持部材 1 6 8 と、 工具 1 6 0及びスぺ —サ 1 6 6 をそれら挟持部材 1 6 8 の間で押圧力下で固定的に挟持 する締付ボル ト 1 6 9 とから構成される。 締付ボル ト 1 6 9 は、 一 方の挟持部材 1 6 8 に設けられたねじ孔に螺着される。 また、 工具 ホルダ 1 6 2 に装着されるスぺ一サ 1 6 6 は、 図示のように工具 1

6 0 に重ねて工具ホルダ 1 6 2 の一対の挟持部 1 6 8 に挟持される 薄板状部材であり、 工具 1 6 0 を X軸に実質的平行に配置するよう に作用する。 したがって、 様々な厚みのスぺ一サ 1 6 6 を適宜選択 、 交換して工具ホルダ 1 6 2 に装着することにより、 夕 レツ ト 1 5

6 の工具装着部 1 5 8上で工具 1 6 0 を横方向 （割出位置では Υ軸 方向） に平行移動させてその先端 1 6 0 aの位置を調整するこ とが できる。

上記した接触位置確定部 6 2 によって工具 1 6 0 の接触部位の X Y座標データが確定されると、 その Y座標により、 加工対象の棒材 1 8 の中心軸線 1 8 aに対する （すなわち中心軸線 1 8 aを含む X Z平面からの） 当該工具 1 6 0 の先端 1 6 0 aの Y軸方向へのずれ 量が特定される。 そこで、 このずれ量に相当する厚みを有したスぺ —サ 1 6 6 を選択して工具ホルダ 1 6 2 に装着すれば、 当該工具 1 6 0 の先端 1 6 0 aを、 中心軸線 1 8 aを含む X Z平面上に位置決 めするこ とができる。

次に図 1 5及び図 1 6 を参照して、 位置合せ装置 1 5 2 によるェ 具の事前位置合せ作業のフローをより具体的に説明する。

まず、 加工に必要な所望種類の複数の工具 1 6 0 をタ レツ ト刃物 台 1 5 0 に装着するとと もに、 加工対象の棒材 1 8 を回転主軸に固 定的に把持し、 棒材先端をコ レツ トチャ ッ ク又はガイ ドブッ シュ 2 8 から適当な長さだけ突出させて加工作業位置に配置する （ステツ プ P 1 ) 。 このとき、 例えば基準厚みのスぺーサ 1 6 6 を使用 して 、 各工具 1 6 0 を各工具装着部 1 5 8上の工具ホルダ 1 6 2 内に固 定的に配置する。

次に、 通電装置 1 0 の基部 2 6 を主軸台 2 4上の所定位置に固定 し、 帯状体 1 2 を、 その表面 1 2 aを電極棒 5 2 に接触させた状態 でローラ 4 2 と棒材 1 8 との間に掛け渡す （ステップ P 2 ) 。 この とき電極棒 5 2 は、 棒材 1 8 を中心と して、 位置合せ対象の工具 1 6 0 の反対側に配置され、 それにより帯状体 1 2 は、 旋盤機台上で X軸に関して実質的対称に電極棒 5 2 に集束して支持される （図 1 3 ) 。 電極棒 5 2 には、 他端でタ レッ ト刃物台 1 5 0 のタ レ ツ ト 1 5 6 に接続された線路 7 4 を介して、 外部電源 5 4 を接続する。 続いて、 タ レツ 卜刃物台 1 5 0 に装着した複数の工具 1 6 0 のう ち、 加工作業を実施すべく選択されている工具 1 6 0 のみを、 その 選択の都度、 事前位置合せする第 1 のプログラムと、 加工開始に先 立って全ての工具 1 6 0 を連続して事前位置合せする第 2 のプログ ラムとのいずれかを選択する （ステップ P 3 ) 。

次にステップ P 4で、 制御部 7 2 の制御下で駆動機構 1 6 4 がタ レツ 卜刃物台 1 5 0 を駆動し、 位置合せ対象の工具 1 6 0 を選択す るとと もに、 工具 1 6 0 の先端 1 6 0 aを、 棒材 1 8 の外周面に密 着している領域内で帯状体 1 2 の表面 1 2 a に接触させる （図 1 6 ) 。 そこで前述したように、 接触位置確定部 6 2力 、 工具 1 6 0の 先端 1 6 0 a と帯状体 1 2 の表面 1 2 a との接触位置を X Y座標デ 一夕と して確定する （ステップ P 5 ) 。 次いで、 確定した接触位置 の座標データに基づき、 工具 1 6 0 の先端 1 6 0 aの Y軸方向への ずれ量 Δ Υを特定し、 このずれ量 Δ Υに相当する厚みのスぺ一サ 1 6 6 を選択して、 基準厚みのスぺーサ 1 6 6 と交換する （ステップ P 6 ) o

上記したステップ P 4〜 P 6 において、 駆動機構 1 6 4及び接触 位置確定部 6 2 は、 棒材 1 8 の中心軸線 1 8 aの位置を X Y座標上 の原点 （ 0 , 0 ) と して、 タ レッ 卜刃物台 1 5 0 の駆動及び接触位 置座標データの確定を実行できる。 この場合、 ステップ P 4で駆動 機構 1 6 4 はまず、 タ レツ ト刃物台 1 5 0 を 0方向へ割出回転させ て、 位置合せ対象の工具 1 6 0 を棒材 1 8 に対し X軸方向へ実質的 に整列する割出位置に配置する。 この工具選択完了時のタ レツ ト刃 物台 1 5 0 の夕 レ ツ ト軸線 1 5 6 aの位置を、 原点位置と称する。 続いて、 タ レッ ト刃物台 1 5 0 を原点位置から X軸方向へ平行移動 させて、 選択した工具 1 6 0 の刃先 1 6 0 aを、 棒材 1 8 に巻付け た帯状体 1 2 の表面 1 2 aに接触させる。

次いでステップ P 5で、 接触位置確定部 6 2 は、 通電装置 1 0 に よる工具 1 6 0 と帯状体 1 2 の表面 1 2 a との間の導通を検出して 、 工具 1 6 0 の接触部位の X座標 （X I ) 及び Y座標 （Y 1 ) を算 出する。 このとき、 夕 レツ ト刃物台 1 5 0 の原点位置座標、 及び夕 レツ ト刃物台 1 5 0 の夕 レツ ト軸線 1 5 6 aから位置合せ対象のェ 具 1 6 0 の先端 1 6 0 aまでの X軸方向距離を、 既定値と して制御 部 7 2 の記憶部に格納しておけば、 工具接触に至るタ レッ ト刃物台 1 5 0 の X軸方向移動距離を基に接触部位の X座標が算出される。 さ らに、 棒材 1 8 の半径 R (実測値） 及び帯状体 1 2 の厚み Tのデ 一夕を、 予め制御部 7 2の記憶部に入力しておけば、 半径 （R + T ) の円周上の点と して接触部位の Y座標が算出される。 このように して、 接触位置の座標データ （X l， Y 1 ) が確定する。

そこでステップ P 6で、 工具 1 6 0 の先端 1 6 0 aの Y軸方向へ のずれ量 Δ Υ = I Υ 1 I を特定し、 厚み Y 1 のスぺ一サ 1 6 6 を選 択して、 先に工具ホルダ 1 6 2 に装着してある基準厚みのスぺ一サ 1 6 6 と交換する。 このようにして、 対象工具 1 6 0 の位置合せが 完了する。 最後に、 通電装置 1 0の基部 2 6 を主軸台 2 4から取外 す （ステップ P 7 ) 。 その後、 制御部 7 2が駆動機構 1 6 4 を制御 してタ レッ ト刃物台 1 5 0 を駆動し、 工具 1 6 0 を棒材 1 8 の中心 軸線 1 8 aに対し位置合せした状態で、 棒材 1 8 を加工する。

なお、 ステップ P 3 で第 1 のプログラムを選択した場合は、 それ 以降のステップ P 4〜 P 6 を、 直後の加工作業に使用される 1 つの 工具 1 6 0 に対してのみ実施して、 当該工具の先端位置を補正する 。 また、 ステップ P 3 で第 2 のプログラムを選択した場合は、 それ 以降のステップ P 4及び P 5 を、 タ レッ ト刃物台 1 5 0上の全ての 工具 1 6 0 に対し実施した後、 各工具 1 6 0 における Δ Yに対応し て、 ステップ P 6 で予め全ての工具 1 6 0 の先端位置を補正する。

ところで、 上記したステップ P 5 において、 夕 レツ ト刃物台 1 5 0 のタ レ ツ ト軸線 1 5 6 aから位置合せ対象の工具 1 6 0 の先端 1 6 0 a までの X軸方向距離を、 既定値と して特定できない場合があ る。 このような場合には、 ステップ P 4で、 割出位置に割り出され た工具 1 6 0 の先端 1 6 0 aを帯状体 1 2 の表面 1 2 a に接触させ た後に、 夕 レツ ト刃物台 1 5 0 を原点位置に戻して夕 レツ ト 1 5 6 を所望の微少角度 だけ回転させ、 その状態を保持しつつ再びェ 具 1 6 0 の先端 1 6 0 aを帯状体 1 2 の表面 1 2 aの他の箇所に接 触させる （図 1 7参照） 。 そして、 この 2 回の接触作業におけるタ レツ ト刃物台 1 5 0 の X軸方向移動距離と、 タ レッ ト 1 5 6 の微少 回転角度 とを既定値と して、 連立方程式を解く ことにより、 タ レツ ト刃物台 1 5 0のタ レツ ト軸線 1 5 6 aから位置合せ対象のェ 具 1 6 0 の先端 1 6 0 aまでの X軸方向距離を求めるこ とができる 。 その結果、 上記のようにして最初の接触位置の座標データ （X I ， Y 1 ) を確定でき、 それにより工具 1 6 0 の先端 1 6 0 aの Y軸 方向へのずれ量 Δ Υ = I Υ 1 I を特定できる。

上記構成を有する位置合せ装置 1 5 2 によっても、 前述した位置 合せ装置 1 4 と同等の作用効果が奏されることは理解されよう。 以上、 本発明の幾つかの好適な実施形態を説明したが、 本発明は これら実施形態に限定されず、 請求の範囲の開示内で様々な変更及 び修正を為し得る ものである。 産業上の利用可能性

本発明は、 加工開始前に棒材外周面や工具を損傷するこ となく 、 工具先端を棒材の中心軸線に対して容易かつ正確に位置合せするこ とを可能にする工具の位置合せ方法及び位置合せ装置を提供する も のである。 さ らに本発明は、 そのような工具の位置合せ作業に使用 するこ とにより、 加工開始前の棒材外周面や工具の損傷を未然に防 止できる通電装置を提供する。 このような位置合せ方法、 位置合せ 装置及び通電装置は、 自動旋盤に適用されることにより、 製品の高 精度加工を実現するこ とができる。

Claims

請 求 の 範 囲

1 . 工具の先端を棒材の中心軸線に対して位置合せするためのェ 具位置合せ方法であつて、

導電性の表面と絶縁性の裏面とを備える可撓性を有した帯状体を 用意し、

加工対象の棒材を加工作業位置に固定的に配置するとと もに、 該 棒材の外周面に前記裏面を密着させて前記帯状体を巻付け、

位置合せ対象の工具を前記帯状体の前記表面に接触させ、 相互接触時の前記工具と前記帯状体の前記表面との間の導通を検 出 して、 該工具の接触部位の位置を確定し、

確定した前記工具の接触部位の位置に基づいて、 加工作業時の前 記工具の先端の位置を決定する、

工具位置合せ方法。

2 . 前記工具の先端の位置を決定するこ とは、 確定した前記工具 の接触部位の位置に基づいて加工対象の棒材の中心軸線の位置を求 める作業と、 予め定めた該工具の加工位置データを、 求められた該 棒材の該中心軸線の位置に対応して適宜補正する作業とを含む請求 項 1 に記載の工具位置合せ方法。

3 . 前記工具の先端の位置を決定するこ とは、 確定した前記工具 の接触部位の位置に基づいて、 該工具の先端を加工対象の棒材の中 心軸線に対し機械的に位置決めする作業を含む請求項 1 に記載のェ 具位置合せ方法。

4 . 工具の先端を棒材の中心軸線に対して位置合せするためのェ 具位置合せ装置であって、

導電性の表面と絶縁性の裏面とを備える可撓性を有した帯状体と 加工作業位置に固定的に配置した加工対象の棒材の外周面に、 前 記裏面を密着させて前記帯状体を卷付けた状態に保持する卷付機構 と、

位置合せ対象の工具を前記帯状体の前記表面に接触させる駆動機 構と、

相互接触時の前記工具と前記帯状体の前記表面との間に電流を流 す通電機構と、

前記通電機構による前記工具と前記帯状体の前記表面との間の導 通を検出 して、 該工具の接触部位の位置を確定する接触位置確定部 と、

確定した前記工具の接触部位の位置に基づいて前記棒材の中心軸 線の位置を求めるとと もに、 予め定めた該工具の加工位置データを 、 求められた該中心軸線の位置に対応して適宜補正する補正演算部 と、

を具備する工具位置合せ装置。

5 . 前記帯状体が環状の形態を有する請求項 4 に記載の工具位置 合せ装置。

6 . 前記巻付機構が、 前記帯状体に張力を負荷する引張ュニッ ト を備える請求項 4 に記載の工具位置合せ装置。

7 . 前記巻付機構が、 前記帯状体を前記棒材の外周面の中心角 1 8 0 ° 以上に渡る表面部分に密着させる案内ュニッ トを備える請求 項 4 に記載の工具位置合せ装置。

8 . 前記巻付機構が、 前記帯状体の前記裏面を前記棒材の外周面 に着脱自在に接着する接着剤からなる請求項 4 に記載の工具位置合 せ装置。

9 . 前記巻付機構及び前記通電機構が、 自動旋盤の主軸台に着脱 自在に取付けられる請求項 4 に記載の工具位置合せ装置。

1 0 . 前記通電機構が、 前記帯状体の前記表面に接触するとと も に前記主軸台から絶縁される電極部材を備える請求項 9 に記載のェ 具位置合せ装置。

1 1 . 工具が自動旋盤の刃物台に装着され、 前記駆動機構が、 自 動旋盤の刃物台駆動機構からなる請求項 4 に記載の工具位置合せ装 l# o

1 2 . 前記接触位置確定部が、 自動旋盤の制御部を含む請求項 4 に記載の工具位置合せ装置。

1 3 . 前記補正演算部が、 自動旋盤の制御部を含む請求項 4 に記 載の工具位置合せ装置。

1 4 . 工具の先端を棒材の中心軸線に対して位置合せするための 工具位置合せ装置であって、

導電性の表面と絶縁性の裏面とを備える可撓性を有した帯状体と 加工作業位置に固定的に配置した加工対象の棒材の外周面に、 前 記裏面を密着させて前記帯状体を巻付けた状態に保持する巻付機構 と、

位置合せ対象の工具を前記帯状体の前記表面に接触させる駆動機 構と、

相互接触時の前記工具と前記帯状体の前記表面との間に電流を流 す通電機構と、

前記通電機構による前記工具と前記帯状体の前記表面との間の導 通を検出して、 該工具の接触部位の位置を確定する接触位置確定部 と、

確定した前記工具の接触部位の位置に基づいて、 該工具の先端を 加工対象の棒材の中心軸線に対し機械的に位置決めする位置決め部 材と、 を具備する工具位置合せ装置。

1 5 . 前記帯状体が環状の形態を有する請求項 1 4 に記載の工具 位置合せ装置。

1 6 . 前記巻付機構が、 前記帯状体に張力を負荷する引張ュニッ トを備える請求項 1 4 に記載の工具位置合せ装置。

1 7 . 前記巻付機構が、 前記帯状体を前記棒材の外周面の中心角 1 8 0 ° 以上に渡る表面部分に密着させる案内ュニッ トを備える請 求項 1 4 に記載の工具位置合せ装置。

1 8 . 前記巻付機構が、 前記帯状体の前記裏面を前記棒材の外周 面に着脱自在に接着する接着剤からなる請求項 1 4 に記載の工具位 置合せ装置。

1 9 . 前記巻付機構及び前記通電機構が、 自動旋盤の主軸台に着 脱自在に取付けられる請求項 1 4 に記載の工具位置合せ装置。

2 0 . 前記通電機構が、 前記帯状体の前記表面に接触するとと も に前記主軸台から絶縁される電極部材を備える請求項 1 9 に記載の 工具位置合せ装置。

2 1 . 工具が自動旋盤の刃物台に装着され、 前記駆動機構が、 自 動旋盤の刃物台駆動機構からなる請求項 1 4 に記載の工具位置合せ 装置。

2 2 . 前記接触位置確定部が、 自動旋盤の制御部を含む請求項 1 4 に記載の工具位置合せ装置。

2 3 . 前記位置決め部材が、 工具を固定的に支持するホルダと、 該ホルダに装着されて該工具の位置を定めるスぺ一ザとからなる請 求項 1 4 に記載の工具位置合せ装置。

2 4 . 工具の先端を棒材の中心軸線に対して位置合せするための 工具位置合せ用の通電装置であって、

導電性の表面と絶縁性の裏面とを備える可撓性を有した帯状体と 棒材の外周面に前記裏面を密着させて前記帯状体を巻付けた状態 に保持する巻付機構と、

前記帯状体の前記表面に電気的に接続される通電機構と、 を具備することを特徴とする通電装置。

2 5 . 前記帯状体が環状の形態を有する請求項 2 4 に記載の通電 装置。

2 6 . 前記巻付機構が、 前記帯状体に張力を負荷する引張ュニッ 卜を備える請求項 2 4 に記載の通電装置。

2 7 . 前記巻付機構が、 前記帯状体を前記棒材の外周面の中心角 1 8 0 ° 以上に渡る表面部分に密着させる案内ュニッ トを備える請 求項 2 4 に記載の通電装置。

2 8 . 前記巻付機構が、 前記帯状体の前記裏面を前記棒材の外周 面に着脱自在に接着する接着剤からなる請求項 2 4 に記載の通電装 置。

2 9 . 自動旋盤の主軸台に着脱自在に取付けられる請求項 2 4 に 記載の通電装置。

3 0 . 前記通電機構が、 前記帯状体の前記表面に接触するとと も に前記主軸台から絶縁される電極部材を備える請求項 2 9 に記載の 通電装置。