JP2010228013A

JP2010228013A - 工作機械

Info

Publication number: JP2010228013A
Application number: JP2009075248A
Authority: JP
Inventors: Takanori Matsui; 崇倫松井
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 2009-03-25
Filing date: 2009-03-25
Publication date: 2010-10-14
Anticipated expiration: 2029-03-25
Also published as: JP5282620B2

Abstract

【課題】センサを適切に保護しつつ、ワークの直径を正確に計測できる工作機械を提供すること。
【解決手段】主軸２に把持されたワーク１２を加工するタレット旋盤１００であって、主軸２に対して進退自在であって、複数の工具取り付け面１０を有するタレット刃物台７と、ワーク１２の寸法を計測するためのセンサ２４と、センサ２４を保持し、複数の工具取り付け面１０のうちの１つに取り付けられ、当該工具取り付け面１０とセンサ２４との間のタレット刃物台７の径方向の距離であるセンサ距離を伸縮させるアーム１２２と、センサ２４の少なくとも一部の上方を覆うためのカバー１２５であって、タレット刃物台７に取り付けられたカバー１２５とを備え、カバー１２５には、センサ距離が伸縮することによりセンサ２４の少なくとも一部がカバー１２５から出退する開口部１２５ａであって、常時開口している開口部１２５ａが形成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、タレット刃物台に設置された刃物で金属加工を行う工作機械に関し、特に加工対象物であるワークの寸法を計測する技術に関する。

従来、工作機械の１つとして、回転式の工具選択機構であるタレットを備えたタレット旋盤が使用されている。

図９は、一般的な従来のタレット旋盤の一例を示す外観斜視図である。図９に示すようにタレット旋盤２００は、主軸２及びタレット３を備える。

主軸２は、ベッド４に設けられる主軸台５に支持され、主軸チャック６にてワーク（図示せず）を把持し回転する。

タレット３は、タレット刃物台７、インデックス機構８、及びタレットスライド９からなる。

タレット刃物台７は、回転軸の周囲に複数の工具取り付け面１０を有し、インデックス機構８によって回転可能に支持されている。工具取り付け面１０には、バイトやドリルなどの工具１１が工具ステーション１１ａを介して装着される。

インデックス機構８は、タレットスライド９に設置され、モータ駆動によって、タレット刃物台７を回転させることで特定の工具取り付け面１０をワーク側に位置させることができる。

タレット旋盤などの工作機械には、ワークの寸法を機内で計測する機能が設けられることがある。この機能を用いて、ワークを機外に取り出すことなく寸法計測を行うことで作業効率を向上できる。

また温度変化などの機内の環境変化によるワークや機体の変位を計測し工作機械に対する制御量を校正することで高い寸法精度を維持できる。

例えば、タレット刃物台の工具取り付け面に工具ステーションまたは同様の取付具を介してセンサを取り付け、ワークの直径を計測する機能を有するタレット旋盤が存在する。

この場合、ワークを把持する主軸の回転軸よりタレット刃物台側の、ワークの外周の１点以上の位置をセンサを用いて計測し、計測した値から直径を算出する。

このような算出方法を採用するのは、工具ステーション及び工具を含むタレット刃物台の最大回転半径を大きくできないことに起因する。

なお、当該最大回転半径を大きくできないのは、タレット刃物台が回転する際に取付具及び工具等が機内の他の構成部に干渉しないため等の理由による。

このように、主軸の回転軸より一方の側のワークの外周位置を計測することで直径を算出した場合、温度変化などの機内の環境変化によるワークや機体の歪み等により、正確な値を得ることは困難である。

そこで、ワークの直径の両端の位置を計測することでワークの直径を直接的に計測する機構を有するタレット旋盤も提案されている（例えば、特許文献１参照）。

図１０は、ワークの直径を直接的に計測するための機構を備えた従来のタレット刃物台の一例を示す概要図である。図１０（Ａ）は前面図であり、図１０（Ｂ）は上面図である。

図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）に示すタレット旋盤５０は、タレット刃物台７の前方でタレット刃物台７中心の非回転部材に旋回可能に支持されるアーム３１を備えている。また、アーム３１の先端部にはセンサ３２が取り付けられている。

タレット旋盤５０は、このような構成を採用することにより、図１０（Ｂ）に示すように、ワーク１２の直径の両端であるＰ１およびＰ２の位置を計測することができる。このようにして得たＰ１とＰ２との差分からワーク１２の直径を求めることができる。

また、センサ３２を、切粉およびクーラント（ｃｏｏｌａｎｔ）等の異物から保護するために、センサカバー３１が設けられている。センサカバー３１は、カバー開閉シリンダ４３により支軸４４回りで回動駆動される蓋４５を有している。

センサ３２のプローブがセンサカバー３１から出現する場合、カバー開閉シリンダ４３により蓋４５が開けられる。また、プローブがセンサカバー３１に戻ると、カバー開閉シリンダ４３により蓋４５が閉じられる。このようにして、センサ３２の切粉等からの保護が図られる。

実開平７−３９０２号公報

しかしながら、上記従来の技術によれば、センサ３２を取り付けるためのアーム３１をタレット刃物台７とは別体に設けるので、タレット旋盤５０の小型化は困難である。

また、図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）に示すように、アーム３１の回転半径は比較的大きなものになるため、アーム３１の設置自体が不可能な場合もある。

また、アーム３１をタレット刃物台７の前方に設けるので、工具交換の際にアーム３１が邪魔になりやすい。

さらに、センサ３２をセンサカバー３１から出退可能にする蓋４５は、カバー開閉シリンダ４３を含む開閉機構により開閉される。そのため、この開閉機構自体に切粉およびクーラント等が付着することで、蓋４５の開閉動作に不具合が生じることも考えられる。

本発明は、上記従来の課題を考慮し、ワークの寸法を機内計測する工作機械であって、センサを適切に保護しつつ、ワークの直径を正確に計測できる工作機械を提供することを、目的とする。

上記従来の課題を解決するため、本発明の工作機械は、主軸に把持されたワークを加工する工作機械であって、前記主軸に対して進退自在であって、複数の工具取り付け面を有するタレット刃物台と、前記ワークの寸法を計測するためのセンサと、前記センサを保持し、前記複数の工具取り付け面のうちの１つに取り付けられ、当該工具取り付け面と前記センサとの間の前記タレット刃物台の径方向の距離であるセンサ距離を伸縮させる距離伸縮機構と、前記センサ距離が縮められた状態における前記センサの少なくとも一部の上方を覆うためのカバーであって、前記タレット刃物台に取り付けられたカバーとを備え、前記カバーには、前記センサ距離が伸縮することにより前記センサの少なくとも一部が前記カバーから出退する開口部であって、常時開口している開口部が形成されている。

この構成によれば、センサは、センサ距離を伸縮させる距離伸縮機構を介してタレット刃物台の工具取り付け面に取り付けられている。

これにより、ワークの直径を、その両端の位置を計測することで正確に求めることが可能となる。また、工作機械内の空間を不要に消費することがないため、当該工作機械の小型化が可能である。

また、センサの少なくとも一部の上方がカバーで覆われるため、切粉等がセンサに付着する可能性を低減することができる。

さらに、センサのカバーに対する出入り口である開口部は常時開口している。そのため、センサがカバーから出退自在である状態は維持される。

従って、本発明は、ワークの寸法を機内計測する工作機械であって、センサを適切に保護しつつ、ワークの直径を正確に計測できる工作機械を提供できる。

また、前記距離伸縮機構は、回動するアームを有し、前記アームが、端部に前記センサを保持した状態で回動することにより前記センサ距離を伸縮させ、前記開口部は、前記タレット刃物台の回転位置が、前記センサが前記ワーク側に位置する回転位置であるときにおける下向きに開口するように前記カバーに形成されており、前記センサの少なくとも一部は、前記アームが下回りに回動することで、前記開口部を介して、前記カバーの内方および外方のいずれか一方から他方へ移動するとしてもよい。

この構成により、センサ距離の伸縮、すなわち、タレット刃物台の径方向のセンサの位置変更がセンサを保持するアームの回動により実現される。

また、さらに、前記タレット刃物台が回転する前と後の双方で前記カバーが前記センサの少なくとも一部の上方を覆うように、前記タレット刃物台の回転に追従して前記カバーを前記タレット刃物台の回転軸と平行な軸周りに回転させるカバー回転機構を備えるとしてもよい。

この構成により、タレット刃物台が回転することでセンサの位置が様々に変化した場合であっても、センサの少なくとも一部の上方は常にカバーで覆われる。そのため、切粉等がセンサに付着する可能性がより低減される。

また、前記カバー内方に気体を噴出する気体噴出手段を備えるとしてもよい。

これにより、例えば、カバー内に開口部から切粉等が進入することが防止される。また、仮にカバー内に開口部から切粉等が進入した場合であっても、その進入した切粉等を吹き飛ばすこともできる。つまり、カバー内での異物の堆積が防止される。

本発明の工作機械によれば、距離伸縮機構を介してタレット刃物台に取り付けられたセンサにより、ワークの直径を直接的に計測することができる。

また、センサはカバーによって保護され、センサがカバーから出退する開口部は常時開口している。つまり、開口部が蓋などにより塞がれていない。そのため、例えば、切粉等の異物により蓋が開かなくなるといった問題は発生せず、センサがカバーから出退自在である状態は維持される。

このように、本発明は、ワークの寸法を機内計測する工作機械であって、センサを適切に保護しつつ、ワークの直径を正確に計測できる工作機械を提供することができる。

本発明の実施の形態のタレット旋盤の外観を示す斜視図である。本発明の実施の形態におけるセンサモジュールの外観を示す拡大斜視図である。実施の形態のセンサモジュールがセンサ距離を伸縮させる様子を示す図である。実施の形態のタレット旋盤の主要な機能構成を示すブロック図である。実施の形態のタレット旋盤がワークの直径を計測する際の動作の流れの一例を示す動作概要図である。（Ａ）は、カバー回転機構とカバーとを示す前面図であり、（Ｂ）はカバー回転機構とカバーとを示す側面図であり、（Ｃ）はカバー回転機構とカバーとを示す上面図である。カバー回転機構によりカバーが絶対的な姿勢を維持する様子を示す図である。カバー内に気体を噴出する噴出管を示す図である。一般的な従来のタレット旋盤の一例を示す外観斜視図である。（Ａ）は、ワークの直径を直接的に計測するための機構を備えた従来のタレット刃物台の一例を示す前面図であり、（Ｂ）は、当該タレット刃物台の上面図である。

本発明の実施の形態における、工作機械の一例としてのタレット旋盤について、図面を参照しながら詳細に説明する。

まず、実施の形態のタレット旋盤１００の構成について図１〜図４を用いて説明する。

図１は、本発明の実施の形態のタレット旋盤１００の外観を示す斜視図である。

図１に示すように、タレット旋盤１００の基本的な構成は、図９に示される従来の一般的なタレット旋盤２００と同様であり、ワークを把持して回転する主軸２及び回転式の工具選択機構であるタレット３等を備えている。

しかしながら、タレット旋盤１００は、特徴的な構成部としてさらにセンサモジュール１２０を備えている。

センサモジュール１２０は、センサ２４を備え、主軸２に把持されたワークの寸法を計測するための装置である。センサモジュール１２０は、工具ステーション１１ａと同様にタレット刃物台７の工具取り付け面１０に取り付けられている。

つまり、センサ２４はあたかも１つの工具かのような態様でタレット刃物台７に取り付けられている。

なお、本実施の形態のタレット旋盤１００において、主軸２の回転軸とタレット刃物台７の回転軸とは平行であり、これら２つの回転軸を含む平面はＸ軸に平行である。

図２は、本発明の実施の形態におけるセンサモジュール１２０の外観を示す拡大斜視図である。

センサモジュール１２０は、基台１２１と、基台１２１に取り付けられ回動するアーム１２２と、アーム１２２の回動を駆動する駆動部１２４と、センサ２４と、センサ２４を切粉およびクーラント等の異物から保護するカバー１２５とを有する。

センサ２４は、物体との接触を検出するいわゆるタッチ式のセンサである。センサ２４は、検出対象の物体と接触するプローブ２６と、プローブ２６を往復動および傾動可能に保持するハウジング２５とを有する。

プローブ２６の後端部には接触子が備えられ、ハウジング２５の内部には、接触子と当接することで導通する端子が備えられている。プローブ２６が、ハウジング２５に対して動くことで、接触子と端子との間の導通が断絶する。これにより、センサ２４は、プローブ２６と物体との接触を検知する。

また、センサ２４は、アーム１２２の回動軸とは反対側の端部に取り付けられており、アーム１２２が回動することにより、工具取り付け面１０とセンサ２４との間のタレット刃物台７の径方向の距離であるセンサ距離が伸縮する。

なお、本実施の形態において、アーム１２２は、図２の矢印が示すように下回りに１８０度回動する。

図２は、アーム１２２を内側（タレット刃物台７側）に収めてセンサ距離を縮めた状態のセンサモジュール１２０を示している。このようにセンサ距離が縮められた状態では、センサ２４のプローブ２６は、カバー１２５の内方に収められている。

図３は、実施の形態のセンサモジュール１２０がセンサ距離を伸縮させる様子を示す図である。

図３の上段の図に示すように、センサ距離が縮められた状態では、センサ２４のプローブ２６はカバー１２５の内方に収められている。以下、このときのセンサ２４の位置を「初期位置」という。

センサ２４が初期位置にある状態で、アーム１２２が下回りに回動すると、図３の中段および下段の図に示すように、プローブ２６は、カバー１２５の開口部１２５ａから外方に出現する。また、センサ２４は、最終的にアーム１２２の回動軸を挟んで初期位置とは反対側の位置まで進出する。以下、この位置を「進出位置」という。

さらに、センサ２４が進出位置にある状態から、アーム１２２が逆向き（図３において時計回りの向き）に回動すると、センサ２４は初期位置に戻る。このとき、センサ２４のプローブ２６は、開口部１２５ａを介して、カバー１２５の内方に収容される。

このように、実施の形態におけるセンサモジュール１２０は、センサ２４を端部に保持するアーム１２２を回動させることにより、センサ距離を伸縮させることができる。

また、センサ２４の少なくとも一部、具体的には、少なくともプローブ２６は、アーム１２２が下回りに回動することで、開口部１２５ａを介して、カバー１２５の内方および外方のいずれか一方から他方へ移動する。

また、センサ距離が伸ばされた状態で、タレット刃物台７が移動することにより、センサ２４は、主軸２に把持されたワークの寸法を計測する。ワークの寸法を計測する際のタレット刃物台７等の動作は、図５を用いて後述する。

なお、駆動部１２４により回動するアーム１２２は、本発明の工作機械における距離伸縮機構の一例である。

また、タレット刃物台７には、切粉のブロー等のためにエアーが供給されている。本実施の形態では、駆動部１２４は、このタレット刃物台７に供給されるエアーを利用してアーム１２２を回動させている。しかし、アーム１２２の回動のための駆動源は、他の種類、例えば、電力であっても油圧であってもよい。

また、センサモジュール１２０の大きさは、センサ距離を縮めた状態では、タレット刃物台７が回転した場合に、センサモジュール１２０がタレット旋盤１００の他の構成部に干渉しない長さである。

つまり、センサモジュール１２０がタレット刃物台７に取り付けられていても、少なくともセンサ距離が縮められた状態であれば、タレット刃物台７は回転自在である。

このようなセンサモジュール１２０の伸縮及びタレット刃物台７の移動等の動作はタレット旋盤１００が備える制御部により制御される。

図４は、実施の形態のタレット旋盤１００の主要な機能構成を示すブロック図である。

図４に示すように、タレット旋盤１００は、主要な機能構成として上述のタレット刃物台７等を含む機構部４０と、制御部４１とを備えている。

制御部４１は、機構部４０の動作を制御する機能を有し、例えば、中央演算装置（ＣＰＵ）、記憶装置、及び情報の入出力を行うインターフェース等を有するコンピュータにより実現される。

次に、図５を用いて、実施の形態のタレット旋盤１００がワークの直径を計測する際の基本的な動作の流れを説明する。

図５は、実施の形態のタレット旋盤１００がワーク１２の直径を計測する際の動作の流れの一例を示す動作概要図である。なお、図５に示す、各構成要素による一連の動作は、制御部４１によって制御されている。

また、図５に示されるＰ１は、ワーク１２の直径の両端のうち、タレット刃物台７に近い方の一端であり、Ｐ２は、ワーク１２の直径の両端のうち、タレット刃物台７から遠い方の一端を表している。

まず、［１］タレット刃物台７が回転することにより、センサモジュール１２０がワーク１２側に位置する。

このときのタレット刃物台７の回転位置は、主軸２の回転軸とタレット刃物台７の回転軸とを通る直線上にセンサ２４が位置する回転位置である。

次に、［２］アーム１２２が回動することで、センサ距離を伸ばされる。これにより、センサ２４のプローブ２６はカバー１２５から外に出される。また、このようにセンサ距離が伸ばされた状態で、タレット刃物台７がＸ軸に平行に主軸２に近づく方向に移動する。この移動の結果、センサ２４がワーク１２との接触を検出することによりＰ１の位置が計測される。

次に、［３］タレット刃物台７は、Ｚ軸に平行に前方向（図５において下方向）に移動する。さらに、Ｘ軸に平行に、主軸２の回転軸を挟んでＰ１とは逆の方向（図５において左方向）に移動する。この移動により、センサ２４はワーク１２を越えた位置に来る。

次に、［４］タレット刃物台７は、Ｚ軸に平行に後ろ方向（図５において上方向）に移動する。さらに、タレット刃物台７は、Ｘ軸に平行に、主軸２から遠ざかる方向（図５において右方向）に移動する。この移動の結果、センサ２４がワーク１２との接触を検出することによりＰ２の位置が計測される。

タレット旋盤１００またはタレット旋盤１００に接続されたコンピュータ等は、このようにして得られるワーク１２の直径の両端（Ｐ１およびＰ２）の位置の差分を求めることで、ワーク１２の直径を得ることができる。

本実施の形態のタレット旋盤１００はこのような動作により、主軸２に把持されたワーク１２の直径を計測することができる。

具体的には、ワーク１２の直径の両端の位置を計測することにより直接的に直径を計測することができる。これにより、正確な直径の値を得ることができる。

また、この計測を行うセンサモジュール１２０は、タレット刃物台７の工具取り付け面１０に取り付けられている。つまり、センサモジュール１２０は、タレット旋盤１００内の空間を不要に消費することなく、バイト等の工具と同じ態様でタレット刃物台７に取り付けられている。

このように、本実施の形態のタレット旋盤１００は、ワークの直径を正確に計測することができ、かつ、小型化が可能である。

また、タレット旋盤１００は、センサ２４の少なくとも上方を覆うためのカバー１２５であって、タレット刃物台７に取り付けられたカバー１２５を備えている。

さらに、カバー１２５には、センサ距離が伸縮することによりセンサ２４の一部であるプローブ２６が通過する開口部１２５ａが形成されている。また、開口部１２５ａには開閉する蓋等は設けられておらず、常時開口している。

このように、センサ２４は、カバー１２５によって切粉等から保護される。具体的には、カバー１２５は、センサ２４が初期位置にある場合、センサ２４において計測対象のワークと接触する部分であるプローブ２６の上方を覆うことができる。

これにより、切粉等がプローブ２６に付着する可能性を低減することができる。

さらに、センサ２４のカバー１２５に対する出入り口である開口部１２５ａは常時開口している。つまり、開口部１２５ａが蓋などにより塞がれていない。そのため、例えば、切粉等の異物により蓋が開かなくなるといった問題は発生せず、センサ２４がカバー１２５から出退自在である状態は維持される。

このように、実施の形態のタレット旋盤１００は、ワーク１２の寸法を機内計測する工作機械であって、センサ２４を適切に保護しつつ、ワークの直径を正確に計測できる工作機械である。

なお、本実施の形態において、カバー１２５は、基台１２１を介してタレット刃物台７に非可動状態に取り付けられている。つまり、カバー１２５の、タレット刃物台７に対する姿勢は常に一定である。

また、開口部１２５ａは、タレット刃物台７の回転位置が、センサ２４がワーク１２側に位置する回転位置であるときにおける下向きに開口している。

そのため、タレット刃物台７が回転することにより、センサ２４を中心とするカバー１２５の存在する方向、および、カバー１２５の開口部１２５ａの開口している方向は変化する。

例えば、センサモジュール１２０がワーク１２側に位置する状態（図５の［１］参照）から、タレット刃物台７が１８０度回転する場合を想定する。

この場合、開口部１２５ａの開口方向は、鉛直下向きから次第に上向きに変化していき、タレット刃物台７の回転角が１８０度になると、開口部１２５ａの開口方向は鉛直上向きとなる。

ここで、このように開口部１２５ａの開口方向が鉛直下向きから鉛直上向きまで変化する間、センサ２４は、ワーク１２の切削が行われている位置から次第に遠ざかることとなる。

つまり、切粉等がセンサ２４のプローブ２６まで飛んでくる確率が、低くなるに従って、開口部１２５ａの開口方向が鉛直下向きから鉛直上向きに変化することになる。

言い換えると、センサ２４が、ワーク１２の切削が行われている位置から比較的近く、切粉等がセンサ２４のプローブ２６まで飛んでくる確率が高い間は、プローブ２６の上方は、ほぼカバー１２５で覆われる。

従って、本実施の形態のように、カバー１２５のタレット刃物台７に対する姿勢が常に一定であっても、センサ２４の切粉等から適切に保護される。

なお、タレット旋盤１００は、タレット刃物台７の回転に追従してカバー１２５を回転させるカバー回転機構を備えてもよい。

これにより、例えば、タレット刃物台７の回転位置がどのような位置であっても、常にセンサ２４の上方をカバー１２５に覆わせることができる。つまり、センサ２４の切粉等からの保護がより確実になる。

図６は、カバー回転機構１２９とカバー１２５とを示す図である。図６（Ａ）は前面図であり、図６（Ｂ）は側面図であり、図６（Ｃ）は上面図である。

カバー回転機構１２９は、カバー１２５をタレット刃物台７の回転軸と平行な軸周りに回転させる機構である。なお、カバー１２５の「回転」とは、タレット刃物台７に対する相対的な回転である。

図６（Ａ）〜図６（Ｃ）に示すように、カバー回転機構１２９は、カバー１２５を基台１２１を介してタレット刃物台７に取り付けるための取付部材１２６と、重力を利用してカバー１２５を回転させる錘部材１２８と、カバー１２５と錘部材１２８とを連結し、取付部材１２６に回転自在に支持される軸部材１２７とを有する。

このようなカバー回転機構１２９において、錘部材１２８が常に垂直な姿勢を保つことにより、カバー１２５は、常にセンサ２４の上方を覆うように姿勢を維持する。

図７は、カバー回転機構１２９によりカバー１２５がセンサ２４の上方を覆う姿勢を維持する様子を示す図である。

なお、カバー１２５の姿勢を明確に示すために、アーム１２２等の構成要素の図示は省略している。

図７に示すように、タレット刃物台７が回転し、センサモジュール１２０がタレット刃物台７の回転軸周りに回転した場合であっても、錘部材１２８は常に垂直な姿勢を保つ。

これにより、軸部材１２７を介して錘部材１２８と連結されたカバー１２５は、センサ２４の上方を覆う姿勢を維持する。つまり、タレット刃物台７が回転する前と後の双方でカバー１２５はセンサ２４の上方を覆うように、タレット刃物台７の回転に追従して回転する。

これにより、センサ２４の切粉等からの保護をより確実に行うことができる。

なお、カバー回転機構１２９は、重力ではなく、電力、空圧、または油圧などを利用して、カバー１２５を回転させる機構であってもよい。

また、本実施の形態では、カバー１２５に対するセンサ２４の出入り口である開口部１２５ａは常時開口している。そのため、開口部１２５ａを介して切粉等の異物が、カバー１２５内に進入することも考えられる。

そこで、開口部１２５ａを介してカバー１２５内に切粉等が進入しないように、また、仮にカバー１２５内に切粉等が進入した場合であっても、その進入した切粉等を吹き飛ばすように、カバー１２５内に気体を噴出してもよい。

図８は、カバー１２５内に気体を噴出する噴出管１３０を示す図である。

なお、噴出管１３０は、本発明の工作機械における気体噴出手段の一例である。噴出管１３０は、上述の切粉のブロー等のためのエアーの供給源に接続されており、この供給源から供給されるエアーをカバー１２５内に噴出する。

なお、噴出管１３０から常時エアーが噴出されていてもよい。この場合、カバー１２５内に切粉等が進入する可能性が抑制される。

また、例えば、一定間隔ごとに、噴出管１３０からエアーが噴出されてもよい。この場合、カバー１２５内に進入した切粉等が吹き飛ばされ、切粉等の堆積が防止される。

以上、本発明の工作機械の一例であるタレット旋盤１００について説明した。しかしながら、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。

本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものも本発明の範囲内に含まれる。

例えば、本実施の形態において、センサモジュール１２０が計測するワークの寸法は、ワークの直径であるとし、具体的には図５に示すようにワークの外径であるとした。

しかしながら、センサモジュール１２０を用いてワークの他の寸法を計測してもよい。例えば、中ぐり加工により形成される穴の直径である穴の内径を計測してもよい。

また、本実施の形態においては、エアシリンダをアクチュエータとして採用している。しかしながら、ソレノイドや電気モータをアクチュエータとして採用してもよい。

また、回転式の工具選択機構としてのタレット刃物台を備える工作機械には、タレット旋盤以外にも、マシニングセンタなどがあり得る。従って、タレット旋盤以外の工作機械においても、センサモジュール１２０を用いて加工対象物の寸法を計測することができる。

本発明の工作機械は、例えばタレット旋盤やマシニングセンタといった、工具選択機構としてのタレットを有する工作機械であってワークの機内計測を行う工作機械として広く利用できる。

また、本発明の計測方法は、工作機械におけるワークの寸法の計測方法として広く利用できる。

２主軸
３タレット
４ベッド
５主軸台
６主軸チャック
７タレット刃物台
８インデックス機構
９タレットスライド
１０工具取り付け面
１１工具
１１ａ工具ステーション
１２ワーク
２４センサ
２５ハウジング
２６プローブ
４０機構部
４１制御部
１００タレット旋盤
１２０センサモジュール
１２１基台
１２２アーム
１２４駆動部
１２５カバー
１２５ａ開口部
１２６取付部材
１２７軸部材
１２８錘部材
１２９カバー回転機構
１３０噴出管

Claims

主軸に把持されたワークを加工する工作機械であって、
前記主軸に対して進退自在であって、複数の工具取り付け面を有するタレット刃物台と、
前記ワークの寸法を計測するためのセンサと、
前記センサを保持し、前記複数の工具取り付け面のうちの１つに取り付けられ、当該工具取り付け面と前記センサとの間の前記タレット刃物台の径方向の距離であるセンサ距離を伸縮させる距離伸縮機構と、
前記センサ距離が縮められた状態における前記センサの少なくとも一部の上方を覆うためのカバーであって、前記タレット刃物台に取り付けられたカバーとを備え、
前記カバーには、前記センサ距離が伸縮することにより前記センサの少なくとも一部が前記カバーから出退する開口部であって、常時開口している開口部が形成されている
工作機械。
前記距離伸縮機構は、回動するアームを有し、前記アームが、端部に前記センサを保持した状態で回動することにより前記センサ距離を伸縮させ、
前記開口部は、前記タレット刃物台の回転位置が、前記センサが前記ワーク側に位置する回転位置であるときにおける下向きに開口するように前記カバーに形成されており、
前記センサの少なくとも一部は、前記アームが下回りに回動することで、前記開口部を介して、前記カバーの内方および外方のいずれか一方から他方へ移動する
請求項１記載の工作機械。
さらに、前記タレット刃物台が回転する前と後の双方で前記カバーが前記センサの少なくとも一部の上方を覆うように、前記タレット刃物台の回転に追従して前記カバーを前記タレット刃物台の回転軸と平行な軸周りに回転させるカバー回転機構を備える
請求項１記載の工作機械。
さらに、前記カバー内方に気体を噴出する気体噴出手段を備える
請求項１記載の工作機械。