JPH0453654A - 工具寸法測定用ツール - 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工作機に使用され
る工具寸法測定用ツールに間する。

［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遣。

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１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
、制御装置により工具寸法の測定値に基づき補正量を算
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
イクロメーター、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しておき、
この状態のまま工具寸法の測定及び記憶を行い、続いて
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スペースが狭められ、
ワークの取付は量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、工具交換装置を用いてテー
ブル上から測定器を取り外して工具マガジンに収納した
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
定用ツール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用ツ
ールは、工具寸法測定用の測定器と工具交換用のホルダ
部とをベースの上部に並設してなるものであり、また前
記ベースに永久磁石を設けてなるものである。

［作　用コ 本発明の工具寸法測定用ツールは、工具寸法測定時に工
具交換装置により工具マガジンから取出してテーブルに
搬入され、工具寸法測定径工具マガジンに収納されるも
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。また、ベースに永久磁石が配設
されることにより、ツールはテーブルに対し磁気的に固
定される。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を添付図面を参照して説明する。

第１図及び第２図は本発明の一実緒例を示し、同図に示
すように内部に永久磁石ｌを配設したベース２の上部−
側に測定器３を固定し、上部他側に工具交換用のホルダ
部４を固定して工具寸法測定用ツール５を構成している
。また、測定器３の上部には接触検出子６が設けられて
いるとともに、ホルダ部４はテーパ状をなし、下部にＶ
フランジ部７を上部にプルスタット８をそれぞれ設けて
いる。

次に、第３図乃至第１１図により工具寸法測定用ツール
５の使用例について説明する。

ＮＣ工作Ｉ１９のテーブル１０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１０上
にはパレット１１が交換可能に設けられている。またテ
ーブル１０の上方位置で主軸ヘッド１２がＺ方向つまり
上下方向に摺動可能にしてコラム１３に設けられており
、主軸ヘッド１２には主軸１４が回転可能に設けられ、
この主軸１４には工具１５が着脱可能になっている。前
記コラム１３の側面に配設された工具マガジン１６と前
記主軸１４との間には把持アーム１７を備えた公知の工
具交換装置１８が設けられている。前記工具マガジン１
６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ホルダ部４に刃先工
具本体１５Ａが着脱可能に設けられた工具１５が収納保
持されている。

工具マガジン１６に収納されている種々の工具１５はそ
れぞれ刃先工具本体１５Ａに、主軸１４に装着される同
一形状のテーパ状のホルダ部４が設けられ、このホルダ
部４の上部にはプルスタット８が下部には前記把持アー
ム１７に把持可能なＶフランジ部７がそれぞれ設けられ
ている。　　　　　　゛ 次に工具寸法測定方法について第４図を参照して説明す
る。

まず、測定器搬入指令により工具寸法測定用ツール５を
収納している工具マガジン１６の工具ポットを第５図に
示すように交換位置に呼び出し、工具交換装置１８の動
作で把持アーム１７により前記Ｖフランジ部７を把持し
て第６図および第７図に示すように工具寸法測定用ツー
ル５のホルダ部４を主軸１４対応位置に搬入し主軸１４
に装着する６次いで主軸ヘッド１２の下降により第８図
に示すようにパレ・ブト１１上面に工具寸法測定用ツー
ル５を載置し主軸１４からホルダ部４を離脱する。この
状態で工具寸法測定用ツール５は永久磁石１によってパ
レット１１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１５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１７
の動作で第９図に示すように工具１５のＶフランジ部７
を把持して工具１５を主軸１４位１に供給して第１０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
はまず第１０図に示すように工具１５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１０を移動させ
ることにより、刃先工具本体１５Ａの下端から所定高さ
の位置を接触検出子６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
６の中心線Ｑを割り出し、この中心線Ｑ上に工具１５の
軸線を一致させる。

次に主軸ヘッド１２を基準位置、つまり予め計測され、
かつ制御装置１９に入力記憶されているパレット１１か
らの高さａ位置に移動させる。

次に主軸ヘッド１２をパレット１１に接近させて刃先工
具本体１５Ａの下端を接触検出子６の上面に接触させ、
この検出信号が制御装置１９に入力され、この信号によ
り工作Ｉ１９は主軸ヘッド１２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
３の高さＣとによって工具長ｄが算出される。

この後第１１図に示すようにテーブル１０を移動して刃
先工具本体１５Ａをテーブル１０の側方に位置させた後
に、主軸ヘッド１２を所定量ｇ下降させた状態でテーブ
ル１０を移動させて接触検出子６の側縁部に刃先工具本
体１５Ａを接触させ、この接触の検出信号が制御装置に
入力されて、この信号によりテーブル１０の移動が停止
されるとともに中心線Ｑからの移動量ｅを記憶する０次
いで工具１５を所定距離ｆ上昇させて再びテーブル１０
を移動させ刃先工具本体１５Ａの外周面に接触検出子６
を接触させ、この時の接触検出子６の中心線Ｑからの移
動距離ｅ′を記憶する。さらに移動量ｅ、ｅ及び予め計
測記憶された接触検出子６の中心線Ｑ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１５Ａの半径ｒ
、ｒ’が算出されるとともに下降距離ｇ、上昇距離で及
び予め計測記憶された接触検出子６の厚さの１／２の値
つまり側縁部の半円形の曲率半径とに基づいて工具１５
のテーパ面及び工具径りが演算される（ステップ３）。

この場合工具１５がストレートエンド形状のものでは移
動距離ｅの計測だけで工具径を演算できる。

次に工具交換装置１８の動作により把持アーム１７を用
いて工具マガジン１６と主軸１４との間で順々に工具１
５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１５の工具寸法測定が完了したと判定さ
れたときステップ６に移行し、測定器収納指令により、
第５図乃至第８図の測定器搬入動作と逆の動作により主
軸１４にホルダ部４を装着し把持アーム１７によりホル
ダ部４のＶフランジ部７を把持して工具寸法測定用ツー
ル５を工具マガジン１６に移送して工具ポット内に収納
する（ステップ６）、また制御装置１９は各工具１５の
工具長ｄ、工具径りに基づいて補正量を決定し公知の加
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３と制御装置１９
とを接続するコード（図示せず）はツール５搬入後コネ
クタにより接続し、かつコード離脱後ツール５を収納す
ればよい。

このように上記実施例においては、工具寸法測定用の測
定器３と工具交換用のホルダ部４とをベース２の上部に
並設し、ベース２に永久磁石１を配設して工具寸法測定
用ツール５を構成しているため、工具寸法の測定及び記
憶を行う際に、まず工具交換装置１８を用いて工具寸法
測定用ツール５を工具マガジン１６から取出してパレッ
ト１１上に載置し、この状態で測定器３を用いて使用工
具１５の寸法測定及び記憶を行い、この後工具交換装置
ｆ１８を用いて工具寸法測定用ツール５を工具マガジン
１６に収納するものであるため、ワーク加工時において
はパレット１１上に測定器３の取付はスペースを必要と
せず、従ってワーク取付は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
発明の要腎の範囲内において種々の変形実施が可能であ
る。例えば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。またＮＣ工作機は種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かできる。

［発明の効果］ 本発明は工具寸法測定用の測定器と工具交換用のホルダ
部とをベースの上部に並設してなることにより、工具交
換装置を用いてテーブル上から測定器を取り外して工具
マガジンに収納した状態でワークの加工を行うことを可
能にし加工能率の向上を図ることのできる工具寸法測定
用ツールを提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第１１図は本発明の一実施例を示し、第１図
は工具寸法測定用ツールの正面図、第２図は同平面図、
第３図は工具寸法測定システムを示す概略説明図、第４
図は測定処理の流れを示すフローチャート図、第５図乃
至第８図は工具寸法測定用ツールを工具マガジンから取
出してパレット上に載置する動作を示す正面図、第９図
は工具交換動作を示す正面図、第１０図は工具長の測定
動作を示す概略説明図、第１１図は工具径の測定動作を
示す概略説明図である。 １・・・永久磁石 ２・・・ベース ３・・・測定器 ４・・・ホルダ部 ５・・・工具寸法測定用ツール 許出願人 三菱金属株式会社 代　理　人　弁理士 同　　　弁理士 牛　　　木　　　　　　護 薄田長四部 第６図 第８ 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）工具寸法測定用の測定器と工具交換用のホルダ部
   とをベースの上部に並設してなることを特徴とする工具
   寸法測定用ツール。
2. （２）前記ベースに永久磁石を設けたことを特徴とする
   請求項１記載の工具寸法測定用ツール。