JPH0453653A - 工具寸法測定方法 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、工具交換装置を備えたＮＣ工作機の工具寸法
測定方法に関する。

［従来の技術］ 一般に、ＮＣ工作機、特にマシニングセンタにおいては
制御装置に使用工具の工具長。

工具径を記憶しておくとともに、多くの種類の工具を工
具マガジンの各収納一部に収納し、前記工具寸法の記憶
値に基づく制御指令によって、必要な収納部を工具交換
位置にもたらし、この位置で工具交換装置によって収納
部内の必要な工具と工作機側の工具とを自動交換してい
る。このように工具マガジン側の工具と工作機側の工具
とを自動交換しながら加ニブログラムに従いテーブル上
のワークを加工する場合、加工前に使用工具の寸法を測
定して制御装置に記憶し、工具寸法の測定値に基づき補
正値を算定して加ニブログラムを補正していた。

従来、工具寸法の測定及び記憶を行うには、顕微鏡、マ
イクロメータ、ダイヤルゲージ等の測定器が装着された
Ｌ字型の取付台をテーブル上の所定位置に取付ボルトに
よって固定しておき、この状態で工具交換装置によって
工具マガジン内の使用工具を順々に主軸に装着しながら
前記測定器によりその工具寸法を測定し、この測定値を
手動にて制御装置に入力していた。

［発明が解決しようとする課題］ 上記従来技術においては、測定器が装着された取付台を
取付ボルトによってテーブル上に固定することにより、
テーブル上の所定位置に測定器を固定的に設置でき、こ
の状態のまま工具寸法の測定及び記憶を行い、続いてこ
の測定値に基づいて補正された加ニブログラムに従いワ
ークの加工を行うようにしていたため、測定器が加工の
邪魔になり、測定器並びにこの取付台のスペースによっ
てテーブルにおけるワークの取付はスペースが狭められ
、ワークの取付は菫が制限され加工能率を低下させると
いう問題点があった。

本発明は上記問題点に鑑み、テーブル上から測定器を取
り外した状態でワークの加工を行うことを可能にする工
具寸法測定方法を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明の工具寸法測定方法
は、工具交換装置を備えなＮＣ工作機の工具マガジンに
予め測定器を収納しておき、前記工具交換装置により前
記測定器を前記工具マガジンから取出してテーブルに搬
入した後、前記工具交換装置により前記工具マガジンに
収納されている工具を順々に主軸に装着して前記測定器
による工具寸法の測定及び記憶を行い、然る後前記工具
交換装置により前記測定器を工具マガジンに収納するよ
うにして工具寸法を測定するものである。

［作　用コ 本発明の工具寸法測定方法にあっては、工具交換装置に
より測定器を工具マガジンから取出してテーブルに搬入
し、この測定器を用いて工具寸法の測定及び記憶を行っ
た後、測定器を工具マガジンに収納するものであり、こ
れによって測定器に邪魔されることなくワークの加工が
行われる。

［実施例コ 本発明の測定方法の実施例を説明する前に、本発明の測
定方法に使用する装置の実施例を添付図面を参照して予
め説明しておく。

第１図乃至第９図は本発明の一実施例を示し、同口にお
いてＮＣ工作機１のテーブル２が図示しないベツド上に
Ｘ、Ｙ方向に摺動可能に設けられ、このテーブル２上に
はパレット３が交換可能に設けられている。前記テーブ
ル２の上方位置でコラム４にＺ方向、つｔり上下方向に
摺動可能に設けられている主軸ヘッド５には主軸６が回
転可能に設けられ、この主軸６には工具７が着脱可能に
なっている。

前記コラム４の側面に配設された工具マガジン８と前記
主軸６との間には把持アーム９を備えた工具交換装置１
０が設けられている。

前記工具マガジン８は複数の工具ポット（図示せず）が
ループ状に連結されており、これらの工具ポットには刃
先工具本体７Ａとホルダ部１１とが一体的に設けられて
いる工具７が収納保持されている。

工具マガジン８に収納されている種々の工具７は、それ
ぞれ主軸６に装着される同一形状のテーパ状のホルダ部
１１に刃先工具本体７Ａが着脱可能に設けられ、このホ
ルダ部１１の上部にはプルスタット１２が、下部には前
記把持アーム９に把持可能な■フランジ部１２Ａがそれ
ぞれ設けられている。

工具寸法を測定する測定器１３の上部には刃先工具本体
７Ａの上方および側方からの接触を検出するための接触
検出子１４が設けられている。この測定器１３はベース
１５の上面−側に固定されているとともに、ベース１５
の上面他側には前記■フランジ部１２Ａ、プルスタット
１２を有するホルダ部１１が一体的に設けられており、
このホルダ部１１によって工具マガジン８の工具ポット
内に収納可能になっている。

また、前記ベース１５内には永久磁石１６か配設されて
いる。

次に本発明の工具寸法測定方法の実施例について第２図
のフローチャートを参照して説明する。

まず、測定器搬入指令により測定器１３と一体のホルダ
部１１を収納している工具マガジン８の工具ポットを第
３図に示すように交換位置に呼び出し、工具交換装置１
０の動作で把持アーム９により前記Ｖフランジ部１２Ａ
を把持して、第４図及び第５図に示すように測定器１３
と一体のホルダ部１１を主軸６の対応位置に搬入し、主
軸６に装着する。次いで主軸ヘッド５の下降により第６
図に示すようにパレット３上面に測定器１３を載置し、
主軸６からホルダ部１１を離脱する。この状態で測定器
１３が固定されているベース１５は、永久磁石１６によ
ってパレット３上の所定位置で磁気的に吸着固定される
（ステップ１）。

次に工具交換指令により要求された工具７を収納してい
る工具ポットを交換位置に呼び出し、把持アーム９の動
作で第７図に示すように工具７のＶフランジ部１２Ａを
把持して主軸６泣置に搬入して第８図に示すように装着
する（ステップ２）。

次にステップ３に移行して工具寸法の測定を行う、これ
は才ず第８図に示すように工具７を切削時と逆方向に回
転させかつ下降させた後、テーブル２を移動させること
により、刃先工具本体７Ａの下端から所定高さの位置を
接触検出子１４の平面視正方形状の四辺にそれぞれ押し
当て、その接触を検出することにより接触検出子１４の
中心線１を割り出し、この中心線ｌ上に工具７の軸線を
一致させる。

次に主軸ヘット５を基準位置、つまり予め計測され、か
つ制御装置１７に入力記憶されているパレット３からの
高さａ位置に移動させる。

次に主軸ヘッド５をパレット３に接近させて刃先工具本
体７Ａの下端を接触検出子１４の上面に接触させ、この
検出信号が制御装置１７に入力され、この信号により工
作機１は主軸ヘッド５の下降を停止するとともに基準位
置からの移動量すを記憶する。そしてこの移動量すと、
上記距離ａ及び予め計測記憶されている測定器１３の高
さＣとによって工具長ｄが算出される。

この後第９図に示すようにテーブル２を移動して刃先工
具本体７Ａをテーブル２の側方させた後、主軸ヘッド５
を所定量ｇ下降させた状態でテーブル２を移動させて、
接触検出子１４の側縁部に刃先工具本体７Ａを接触させ
、この接触の検出信号が制御装置１７に入力されて、こ
の信号によりテーブル２の移動が停止されるとともに中
心線１からの移動量ｅを記憶する０次いで工具７を所定
距離ｆ上昇させて再びテーブル２を移動させ刃先工具本
体７Ａの外周面に接触検出子１４を接触させ、この時点
における接触検出子１４の中心線１からの移動量Ｎｅ′
を記憶する。さらに移動ｔｅ。

ｅ′及び予め計測記憶された接触検出子１４の中心線２
から側面までの距離から、各接触点における刃先工具本
体７Ａの半径ｒ、ｒ’が算出されるとともに、下降距離
ｇ、上昇距離ｆ及び予め計測記憶された接触検出子１４
の厚さの１７２の値、つｔり側縁部の半円形の曲率半径
とに基づいて工具７のテーパ角及び工具径りが演算され
る（ステップ３）、この場合、工具７がストレートエン
ド形状のものでは移動距離ｅへの計測だけで工具径を演
算できる。

次に工具交換装置ｉ１０の動作により、把持アーム９を
用いて工具マガジン８と主軸６との間で順々に工具７を
自動交換しながら（ステップ４）上述した工具寸法の測
定及び記憶を行い（ステップ３）、ステップ５にて全て
の使用工具７の工具寸法測定が完了したと判断されたと
きステップ６に移行し、測定器収納指令により、第３図
乃至第６図の測定器搬入動作と逆の動作により、主軸６
にホルダ部１１を装着し、主軸６の上昇によりベース１
５をパレット３から引き離し、把持アーム９によりホル
ダ部１１のＶフランジ部１２Ａを把持し工具マガジン８
に移送して測定器１３を工具ボート内に収納する（ステ
ップ６）、また制御装置１７は各工具７の工具長ｄ、工
具径りに基づいて補正値を算定し周知の加ニブログラム
補正を行い、補正された加ニブログラムに従いワークの
加工を行う、なお、測定器１３と制御装置１１とを接続
するコード（図示せず）は測定器１３をテーブル２上に
搬入後コネクタにより接続し、かつコード離脱後側定器
１３を収納すればよい。

このように上記実施例においては、工具寸法の測定及び
記憶を行う際に、まず工具交換装置１０を用いて測定器
１３を工具マガジン８から取出してパレット３上に載置
し、この状態で測定器１３を用いて使用工具７の寸法測
定及び記憶を行い、この後工具交換装置１０を用いて測
定器１３を工具マガジン８に収納するものであるので、
ワーク加工時においてはパレット３上に測定器１３の取
付はスペースを必要とせず、従ってワーク取付スペース
を広範囲に得ることができ加工能率の向上を図ることが
できる。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
本発明の要旨の範囲内において程々の変形実施が可能で
ある０例えばＮＣ工作機は稽々のタイプに適用できるも
のであり、工具は放電加工用電極等にも適用可能である
。

さらにまた工具マガジンの構造あるいは工具の選択方式
も種々のものに適用することができる。また、測定器と
して接触検出子を有するものについて説明したが種々の
測定器に適用でき、また測定値を手動により入力するよ
うにしてもよい、さらにベースに工具長測定用と工具径
測定用の複数の測定器を固定してもよい。

［発明の効果コ 本発明は工具交換装置を備えたＮＣ工作機の工具マガジ
ンに予め測定器を収納しておき、前記工具交換装置によ
り前記測定器を前記工具マガジンから取出してテーブル
に搬入した後、前記工具交換装置により前記工具マガジ
ンに収納されている工具を順々に主軸に装着して前記測
定器による工具寸法の測定及び記憶を行い、然る後前記
工具交換装置により前記測定器を工具マガジンに収納す
るようにして工具寸法を測定することにより、テーブル
上から測定器を取り外しな状態でワークの加工を行うこ
とを可能にし加工効率の向上を図ることのできる工具寸
法測定方法を提供できる。

する動作を示す正面図、第７図は工具交換動作を示す正
面図、第８図は工具長の測定動作を示す概略説明図、第
９図は工具径の測定動作を示す概略説明図である。

１・・・ＮＣ工作機 ２・・・テーブル ６・・・主軸 ７・・・工具 ８・・・工具マガジン １０・・・工具交換装置 １３・・・測定器

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第９図は本発明の一実施例を示し、第１図は
工具寸法測定システムを示す概略説明図、第２図は測定
処理の流れを示すフローチャート、第３図乃至第６図は
測定器を工具マガジンから取出してパレット上に載置時
　許　出　願　人　　三菱金属株式会社代　理　人　弁
理士　　牛　　木　　　護同　　弁理士　薄田長四部 第 図 Ｉ３ 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 工具交換装置を備えたＮＣ工作機の工具マガジンに予め
   測定器を収納しておき、前記工具交換装置により前記測
   定器を前記工具マガジンから取出してテーブルに搬入し
   た後、前記工具交換装置により前記工具マガジンに収納
   されている工具を順々に主軸に装着して前記測定器によ
   る工具寸法の測定及び記憶を行い、然る後前記工具交換
   装置により前記測定器を工具マガジンに収納するように
   して工具寸法を測定することを特徴とする工具寸法測定
   方法。