JPH0332554A

JPH0332554A - インプロセス工具自動補正装置

Info

Publication number: JPH0332554A
Application number: JP16795889A
Authority: JP
Inventors: Hirohisa Uchida; 裕久内田; Hiroyuki Kitabayashi; 北林　博行; Yuji Terasaka; 寺坂　裕二; Yuichiro Imanishi; 今西　裕一郎
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 1989-06-29
Filing date: 1989-06-29
Publication date: 1991-02-13

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）本考案は工作機械等を使用して加工する場合に用いられ
るインプロセス工具自動補正装置に関する。

（従来の技術）従来から使用されているボーリングバーの工具刃先位置
調整機構は、手動による方法ではチップを有するカート
リッジをユニットに対して回転させるようにした、いわ
ゆるバレナイト方式のものがある。そしてこれを自動化
したものとして、ダイヤル部を別の駆動ユニットにより
回転させて刃先を調整する工具自動補正装置がある。

一方ＡＴＣ可能な寸法計測装置としては自動交換可能な
機構を有するタッチプローブ等の測定装置がある。

（考案が解決しようとする課題〉しかしながら工具自動補正装置に補正量の情報を与える
と寸法を測定するためのマン工数または自動計測時間が
必要で、その分の機械の稼働率が低下することになり、
一方寸性測定装置ではセンサ部が接触式のため、測定時
装置が回転できずインプロセス計測が不可能である。

つまり工具自動補正手段とワーク穴径等の計測手段が一
緒に組み込まれたものは従来なかったために加工機の稼
働率が向上できなかった。

本考案はこれに鑑みマシニングセンタなどの加工機にお
いて、工具のプリセット誤差あるいは摩耗によるボーリ
ング用工具の刃先位置の誤差をインプロセス計測し、さ
らに自動補正することにより連続無人運転時間を延長す
ることのできるインプロセス工具自動補正装置を提供す
ることを目的としてなされたものである。

（課題を解決するための手段〉上記目的を達成するため本考案の請求項１はマシニング
センタなどのボーリング用工具において、工具刃先を微
小量変位させて、工具刃先位置をシャンクに対して調整
可能とすると共に、該シャンクに近接してワークに非接
触としたＡＴＣ可能な穴径計測手段を設けたことを特徴
とする請求項２は請求項１において前記計測手段はセン
サ部を回転させてインプロセス計測を可能とするための
スリップリングを利用した信号ケーブルを備え、マシニ
ングセンタに着脱可能としたことを特徴とする請求項３
は請求項１において、前記計測手段によるワーク穴径の
計測と、そのデータを用いた工具自動補正装置の制御を
インプロセスで行うようにした一連のシステムからなる
ことを特徴とする。

（作用）上記構成によりマシニングセンタ等の加工機においてワ
ークを加工する際に、ワークを加工しながら穴径を測定
することができ、がっ工具刃先の摩耗に対してはインプ
ロセスで計測、補正が可能となる。

（実施例）以下１本考案を第１図乃至第４図に示す実施例を参照し
て説明する。

本考案の請求項１にか隻るインプロセス工具自動補正装
置はマシニングセンタなどのボーリング用工具シャンク
１において、シャンク１の先端に設けた工具刃先２を微
小量変位させて、工具刃先位置をシャンク１に対して調
整可能とすると共に、該シャンク１に近接してワークに
非接触としたＡＴＣ可能な穴径計測手段３を設けたもの
であり、請求項２は前記計測手段３をセンサ部４を回転
させてインプロセス計測を可能とするためのスリップリ
ング５を利用した信号ケーブル６を備え、マシニングセ
ンタに着脱可能としたもので、請求項３は前記計測手段
３によるワーク穴径の計測と、そのデータを用いた工具
自動補正装置の制御をインプロセスで行うようにした一
連のシステムから構成したものである。

前記シャンク１内には雌ねじ７が設けられ、シャンク１
の先端に設けた別体の工具刃先保持部８内には該雌ねじ
７とピッチが微小量異なる雌ねじ９が設けられている。

工具刃先保持部８の先端には、前記工具刃先２が取り付
けられており、シャンク１と工具刃先保持部８の外周間
には弾性を有する金属板の結合材１０が架は渡されボル
ト等の締結部材１１により結合されて、シャンク１と工
具刃先保持部８はこの結合材１０を介して一体となって
いる。

シャンク１内には１本のシャツ１−１２が長手方向に軸
受１３，１３を介して回転自在に設けられ、このシャフ
ト１２には、中間部にシャンク１の一方の端部１ａに接
近して設けられた前記雌ねじ７に螺合する雄ねじ１４が
、先端部１２ａに接近して工具刃先保持部８の雌ねじ９
に螺合する雄ねじ１５がそれぞれ設けられ、これら雌ね
じ７と雄ねじ１４のピッチと、雌ねじ９と雄ねじ１５の
ピッチとは微小量異なるように構成されている。

またシャンクｌと工具刃先保持部８が相対する面側には
両者をＭ間するように付勢されたばね１６がシャフト１
２の外周方向に設けられている。

シャフト１２の他端１２ｂ側は外周に複数枚の歯を有す
る歯車１７に形成され、歯幅はシャフト１２が第１図に
おいて適宜長さ左右に移動できる幅とし、この歯車１７
と噛み合う歯車１８は前記シャンク１の外周側で、かつ
シャフト１２に平行に設けた小シャフト１９に固定され
て（一体でもよい）設けられている。そしてこの小シャ
フト１９は軸受２０．２０により回転自在に支承されて
おり、小シャフト１９により前記歯車１８を介して歯車
１７が駆動されるようにｔｌ戊されている。

前記シャンク１の他端は図示しないマシニングセンタに
決着され、これにより工具刃先２がワークを加工できる
ようになっている。

また小シャフト１９の回転はマシニングセンタ側のＵ軸
の回転を利用して駆動源とするようにしている。

前記穴径計測手段３は工具刃先２に近接して設けられた
非接触式センサ部４と信号ケーブル６とスリップリング
５およびコネクタ２１などからなり、コネクタ２１は前
記シャンク１が取り付けられる加工機側のチャック２４
に工具の回転方向などの位置決めを行う位置決めブロッ
ク２３と共に取り付けられている。

そして前記センサ部４用の電源は信号ケーブル６により
コネクタ２１を介してマシニングセンタ等の加工機側の
電源に接続するようになっている。

したがってコネクタ２１を脱着することによりセンサ部
４の電源が断続することになる。

つぎに作動を説明する。

まず、シャンク１に信号ケーブル６をスリップリング５
を介して取り付け、つぎに先端のセンサ部４を工具刃先
２に近接させて、ワーク２２とは非接触状態にセットし
、コネクタ２１をチャック２４の位置決めブロック２３
に工具の回転方向の位置決めしてからチャック２４側の
電源に接続する。これによりワークの穴径をセンサ部４
で検出した電気信号がコネクタ２１を介してチャック２
４側に伝わり計測できる体制となる。

そして例えば、工具刃先２が工具のプリセット誤差ある
いは加工中の摩耗により刃先位置の拡径方向への補正が
必要となった場合には、マシニングセンタのＵ軸により
小シャフト１９をマシニングセンタ側から見て反時計方
向にを回転させると、歯車１８が反時計方向に回転して
これと噛み合うシャフト１２の歯車１７は時計方向に回
転するので、シャフト１２は軸受１３．１Ｂを介してシ
ャンク１内で時計方向に回転するが、シャフト１２の雄
ねじ１４はシャンク１内の雌ねじ７と螺合しており、こ
れ等ねじは右ねじに形成されているので、第１図におい
て左方向に移動する。ところが互いに螺合しているシャ
ツ１−１２の雄ねじ１５と工具刃先保持部８の雌ねじ９
のピッチは、前記螺合している雄ねじ１４と雌ねじ７の
ピッチよりも小さく形成されているため、その差の分だ
け工具刃先保持具８がシャンク１から遠ざかる方向に移
動するが、工具刃先保持具８はその周上の一箇所で、弾
性を有する結合材１０により固定されているため、前記
各ねじ７とｉ４および９と１５のノくッラッシェ等のガ
タ分だけ、第１図においてＡ方向に回転して、工具刃先
２による切削径が拡大される。この場合の変位量は前記
雄ねじ１４と雌ねじ７のピッチと雄ねじ１５と雌ねじ９
のビ・７チの微小差を適宜選択することにより種々調整
することができる。ばね１６はねじのバックラッシュを
吸収するために設けられている。

また、第１図において、前記小シャフト１９をマシニン
グセンタ側から見て時計方向に回転させれば、前記と逆
方向に作動して工具刃先２がＢ方向に回転して切削径が
縮小される。

なお、雌ねじ７と雄ねじ１４のピッチを雌ねじ９と雄ね
じ１５のピッチより小さくした時は、小シャフト１９を
前記と逆方向に回転させれば、工刃先２は前記同様Ａ方
向およびＢ方向に回転することは勿論である。

その他、雌ねじ７と雄ねじ１４および雌ねじ９と雄ねじ
１５を左ねじにしたり、互いに逆ねじにしても、小シャ
フト１９を所定方向に所定量回転させることにより工具
刃先２を所定量移動させて切削径を調整することも可能
である。

このような一連ののシステムによりワークの穴径の計測
と、そのデータを用いた工具の自動補正の制御がインプ
ロセスで行うことが可能となる。

（考案の効果〉本考案は以上説明したようにｌ’ｌｌ戒したからマシニ
ングセンタ側゛の加工において、工具のプリセット誤差
および工具摩耗をインプロセスで計測、補正を行うこと
が可能となり、段取り時間と補正時間が短縮できるため
、マン工数を低減することにより連続無人運転時間の延
長が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図はシャンク内に設けた本考案にかかる自動工具補
正手段の一実施例を示す断面図、第２図は第１図のシャ
ンクに設けた本考案の計測手段の一実施例を示す断面図
、第３図は第２図のセンサ部を工具刃先位置の裏側に設
けた他の実施例の側面図、第４図は第２図のセンサ部の
ワークとの位置関係を示す断面図である。１・・・シャンク、１ａ・・・先端、１ｂ・・・他端、
２・・・工具刃先、３・・・計測手段、４・・・センサ
部、５・・・スリップリング、６・−・信号ケーブル、
７・・・雌ねじ、８・・・工具刃先保持部、９・・・雌
ねじ、１０・・・結合材、１１・・・締結部材、１２・
・・シャフト、１２ａ・・・先端部、１２ｂ・・・他端
、１３・・・軸受、１４．１５・・・雄ねじ、１６・・
・ばね、１７．１８・・・歯車、１９・・・小シャフト
、２０・・・軸受、２１・・・コネクタ、２２・・・ワ
ーク、２３・・・位置決めブロック、２４・・・チャッ
ク。

Claims

【特許請求の範囲】１）マシニングセンタなどのボーリング用工具において
、工具刃先を微小量変位させて、工具刃先位置をシャン
クに対して調整可能とすると共に、該シャンクに近接し
てワークに非接触としたＡＴＣ可能な穴径計測手段を設
けたことを特徴とするインプロセス工具自動補正装置。２）前記計測手段はセンサ部を回転させてインプロセス
計測を可能とするためのスリップリングを利用した信号
ケーブルを備え、マシニングセンタに着脱可能としたこ
とを特徴とする請求項１記載のインプロセス工具自動補
正装置。３）前記計測手段によるワーク穴径の計測と、そのデー
タを用いた工具自動補正装置の制御をインプロセスで行
うようにした一連のシステムからなることを特徴とする
請求項１記載のインプロセス工具自動補正装置。