JPS6254653A - 位相合わせ方法 - Google Patents
位相合わせ方法Info
- Publication number
- JPS6254653A JPS6254653A JP19311185A JP19311185A JPS6254653A JP S6254653 A JPS6254653 A JP S6254653A JP 19311185 A JP19311185 A JP 19311185A JP 19311185 A JP19311185 A JP 19311185A JP S6254653 A JPS6254653 A JP S6254653A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- workpiece
- phase
- chuck
- touch sensor
- control device
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- Pending
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の技術分野］
本発明は複合加工が行なえるＮＣ複合旋盤における被加
工物の位相合わせ方法に関する。
工物の位相合わせ方法に関する。
［発明の技術的背景とその問題点］
第５図及び第６図は加工後の被加工物１を゛示し、ＮＣ
複合旋盤によって旋削および穴明加工をおこなったもの
である。ところで図に示すとおり被加工物１には回転方
向の基準となるリプすなわち位相基準部１ａが形成され
て、この位相基準部１ａに対して位相がθなる位置に穴
１ｂが等配にあけられている。したがってこの被加工物
１をＮＣ複合旋盤で加工する場合位相基準部１ａを基準
として加工する必要があり、位相を合わせて被加工物１
をチャックで把握する必要がある。
複合旋盤によって旋削および穴明加工をおこなったもの
である。ところで図に示すとおり被加工物１には回転方
向の基準となるリプすなわち位相基準部１ａが形成され
て、この位相基準部１ａに対して位相がθなる位置に穴
１ｂが等配にあけられている。したがってこの被加工物
１をＮＣ複合旋盤で加工する場合位相基準部１ａを基準
として加工する必要があり、位相を合わせて被加工物１
をチャックで把握する必要がある。
このため最も一般的な方法として第６図に示すようにチ
ャック２の端面にこの位相合わせ用のビン３を設け、作
業者またはロボット等のＭＨ装置によって被加工物１を
把握し、チャック２の端面に押しつけながら被加工物１
を旋回させ、被加工物１のリブすなわち位相基準部１ａ
がチャック２の端面上のビン３に当接したところでチャ
ック２の爪４を移動して、被加工物１とチャック２の位
相を合わせた状態で被加工物１を把持してから加工に移
行するのが通常の量産的な方法であった。
ャック２の端面にこの位相合わせ用のビン３を設け、作
業者またはロボット等のＭＨ装置によって被加工物１を
把握し、チャック２の端面に押しつけながら被加工物１
を旋回させ、被加工物１のリブすなわち位相基準部１ａ
がチャック２の端面上のビン３に当接したところでチャ
ック２の爪４を移動して、被加工物１とチャック２の位
相を合わせた状態で被加工物１を把持してから加工に移
行するのが通常の量産的な方法であった。
ところで被加工物によってこの位相基準部と割出を必要
とする穴等の位相関係は異なり、位相基準部も突起状の
ものがあれば凹状のものもあり、したがって位相関係に
応じたビンの取付部分のチャックへの装備および位相基
準部の形状に応じてビンの種類を準備する必要があった
。このため被加工物が変更になる毎にチャック上のビン
の位置の変更およびビンの取替を行なう段取調整作業が
必要となり、治工具費用がかさみ、段取調整作業に多く
の工数を必要とする等の問題があった。
とする穴等の位相関係は異なり、位相基準部も突起状の
ものがあれば凹状のものもあり、したがって位相関係に
応じたビンの取付部分のチャックへの装備および位相基
準部の形状に応じてビンの種類を準備する必要があった
。このため被加工物が変更になる毎にチャック上のビン
の位置の変更およびビンの取替を行なう段取調整作業が
必要となり、治工具費用がかさみ、段取調整作業に多く
の工数を必要とする等の問題があった。
［発明の目的］
本発明はこの問題点を解決するために位置決めビンを用
いることなく、ＮＣ複合旋盤における位相合わけを被加
工物が変更しても簡単、正確に行なうことが出来る位相
合わせ方法を提供することを目的とする。
いることなく、ＮＣ複合旋盤における位相合わけを被加
工物が変更しても簡単、正確に行なうことが出来る位相
合わせ方法を提供することを目的とする。
［発明の概要］
本発明はリブあるいは突起部分等回転方向の位相基準部
をもつ被加工物と、これを旋削あるいは穴明加工するＮ
Ｃ工作機械において、工作機械の主軸の回転方向に位相
合わせすなわち割出しができる主軸に固着され、被加工
物を把持するチャックとＮＧ工作機械内に設けられた位
置を検知できるタッチセンサーを用い、被加工物とチャ
ックの位相角度を測定しこの位相角度分だけ加工プログ
ラムを修正して簡単、正確に位相合わせを行なうことに
特徴を有する。
をもつ被加工物と、これを旋削あるいは穴明加工するＮ
Ｃ工作機械において、工作機械の主軸の回転方向に位相
合わせすなわち割出しができる主軸に固着され、被加工
物を把持するチャックとＮＧ工作機械内に設けられた位
置を検知できるタッチセンサーを用い、被加工物とチャ
ックの位相角度を測定しこの位相角度分だけ加工プログ
ラムを修正して簡単、正確に位相合わせを行なうことに
特徴を有する。
［発明の実施例］
第１図乃至第４図は本発明の位相合わせ方法を示し、第
５図及び第６図と同一部分は同一符号で示しその説明は
省略する。ＮＣ複合旋盤のベッド５の上には主軸台６、
サドル７、心押し台８が載置され、主軸台６には主軸６
ａを介してチャック９が取付られており爪１０で被加工
物１１を把持し主軸６ａを中心に回転可能となっている
。また主軸６ａはその回転数はもちろんその停止位置に
ついても自由に制御することができる機構を有している
。サドル７はベッド５上を左右方向に摺動することがで
き、サドル７の上には砲頭１２があり、サドル７上をサ
ドル７の摺動方向と直角方向に摺動することができる。
５図及び第６図と同一部分は同一符号で示しその説明は
省略する。ＮＣ複合旋盤のベッド５の上には主軸台６、
サドル７、心押し台８が載置され、主軸台６には主軸６
ａを介してチャック９が取付られており爪１０で被加工
物１１を把持し主軸６ａを中心に回転可能となっている
。また主軸６ａはその回転数はもちろんその停止位置に
ついても自由に制御することができる機構を有している
。サドル７はベッド５上を左右方向に摺動することがで
き、サドル７の上には砲頭１２があり、サドル７上をサ
ドル７の摺動方向と直角方向に摺動することができる。
ざらに砲頭１２にはタレット刃物台１３が取付けられ、
このタレット刃物台１３には旋削を行なうためのバイト
１４および穴明けを行なうための回転工具１４ａが取付
けられている。通常このような工具類が６〜１２本ぐら
い等配に取付可能な構造になっている。
このタレット刃物台１３には旋削を行なうためのバイト
１４および穴明けを行なうための回転工具１４ａが取付
けられている。通常このような工具類が６〜１２本ぐら
い等配に取付可能な構造になっている。
本発明の位相合わせ方法においては、このタレット刃物
台１３に礪内計測装置すなわちタッチセンサー１５を取
付ける。このタレット刃物台１３はバイト１４又はタッ
チセンサー１５を加工（計測）位置に割出しを行なうた
め、旋回軸１３ａを中心に旋回することができる。
台１３に礪内計測装置すなわちタッチセンサー１５を取
付ける。このタレット刃物台１３はバイト１４又はタッ
チセンサー１５を加工（計測）位置に割出しを行なうた
め、旋回軸１３ａを中心に旋回することができる。
第３図はタッチセンサー１５の構造を示し、ヘッド１６
はバネ１７で引張られており、ヘッド１６のプレート面
１６ａは各々３点の電極１８と当接している。ヘッド１
６に矢印１９のような力が作用すれば、バネ１７によっ
て引張られているプレート面１６ａはこの外力によって
傾き３点ある電極１８のうちの少なくとも１点がプレー
ト面１６ａから離れ、離れた瞬間に電気信号を出すよう
になっている。
はバネ１７で引張られており、ヘッド１６のプレート面
１６ａは各々３点の電極１８と当接している。ヘッド１
６に矢印１９のような力が作用すれば、バネ１７によっ
て引張られているプレート面１６ａはこの外力によって
傾き３点ある電極１８のうちの少なくとも１点がプレー
ト面１６ａから離れ、離れた瞬間に電気信号を出すよう
になっている。
次に本実施例の作用について説明する。第１図において
、まず主軸６ａが定位置に割出されこれと一体化された
チャック９が定位置に停止する。
、まず主軸６ａが定位置に割出されこれと一体化された
チャック９が定位置に停止する。
主軸６ａにはその端部に図示しないパルスジェネレータ
およびパスルエンコーダが取付られており、このパルス
によって主軸６ａの位相方向の位置決めを行なう。この
位置制御をＮＣ制御で行ない、第２図に示すように主軸
６ａの位相状態即ちチャック９の基準位置Ｏ−０′を位
相角＝Ｏ°とする。
およびパスルエンコーダが取付られており、このパルス
によって主軸６ａの位相方向の位置決めを行なう。この
位置制御をＮＣ制御で行ない、第２図に示すように主軸
６ａの位相状態即ちチャック９の基準位置Ｏ−０′を位
相角＝Ｏ°とする。
この状態で次にチャック９の爪１０を外周方向に開き、
ロボット等のローディング装置によって被加工物１１が
ローディングされるが、被加工物１１の位相角度は任意
の位置または粗い位置決め程度の状態でチャック９に取
付られることになる。
ロボット等のローディング装置によって被加工物１１が
ローディングされるが、被加工物１１の位相角度は任意
の位置または粗い位置決め程度の状態でチャック９に取
付られることになる。
すなわち第２図に示すＪ：うに被加工物１１の位相基準
部１１ａの中心線とチャック９の基準位置Ｏ−〇−との
なす角度が０３なる角度をもつことになる。次に第１図
に於いてタッチセンサ１５が刃物台１３の旋回によって
定位置に割出されタッチセンサ−１５が被加工物１１に
向って前進し、第２図に示すようにタッチセンサーヘツ
ド１６が定位置に位置決めされる。このあと主軸６ａは
ＮＣ制御装置により制御されて第２図に示すように反時
計方向にゆっくり回転し、タッチセンサーヘッド１６が
被加工物１１の位相基準部１１ａに当接するまで回転が
続けられる。当然この間主軸６ａは図示しないパルスエ
ンコーダにより回転角度がｒＩｌ認される。タッチセン
サーヘッド１６と被加工物１１の位相基準部１１ａとが
当接した瞬間、タッチセンサー１５より出力される電気
信号がＮＣ制御装置に入力され、ただちに回転を停止さ
せるとともに主軸６ａが基準位置より何度旋回したかを
ＮＣ制御装置で読み込む。この読みの値を第４図に示ザ
θ１とする。
部１１ａの中心線とチャック９の基準位置Ｏ−〇−との
なす角度が０３なる角度をもつことになる。次に第１図
に於いてタッチセンサ１５が刃物台１３の旋回によって
定位置に割出されタッチセンサ−１５が被加工物１１に
向って前進し、第２図に示すようにタッチセンサーヘツ
ド１６が定位置に位置決めされる。このあと主軸６ａは
ＮＣ制御装置により制御されて第２図に示すように反時
計方向にゆっくり回転し、タッチセンサーヘッド１６が
被加工物１１の位相基準部１１ａに当接するまで回転が
続けられる。当然この間主軸６ａは図示しないパルスエ
ンコーダにより回転角度がｒＩｌ認される。タッチセン
サーヘッド１６と被加工物１１の位相基準部１１ａとが
当接した瞬間、タッチセンサー１５より出力される電気
信号がＮＣ制御装置に入力され、ただちに回転を停止さ
せるとともに主軸６ａが基準位置より何度旋回したかを
ＮＣ制御装置で読み込む。この読みの値を第４図に示ザ
θ１とする。
そこで第４図に示すとおり被加工物１１とチャック９ど
の位相ずれｍθ３は以下のようにしてＮＯ制御装置内の
演算機能を使い求めることができる。
の位相ずれｍθ３は以下のようにしてＮＯ制御装置内の
演算機能を使い求めることができる。
（以下余白）
ｓｉｎθ２−２ ＝二
ｒ ２ｒ
θ２ ＝ｓｉｎ−１ｔ
ｒ
ここでｒはタッチセンサーヘッド１６の主軸回転中心か
らの距離、ｔは被加工物１１の位相基準部１１ａの厚さ
を示し、これらはあらかじめ決定されている数値である
ためＮＧプログラムの中で曙種別データとしてインプッ
トしておけばθ３は容易に算出される。
らの距離、ｔは被加工物１１の位相基準部１１ａの厚さ
を示し、これらはあらかじめ決定されている数値である
ためＮＧプログラムの中で曙種別データとしてインプッ
トしておけばθ３は容易に算出される。
以上の位相合わせ計測動作が終了すればタッチセンサー
１５はもとの位置に後退し測定前の状態に戻る。
１５はもとの位置に後退し測定前の状態に戻る。
次に被加工物１１の加工に入るわけであるがチＡ７ツク
９と被加工物１１との位相がθ３だけずれているため次
のように補正する。すなわち第４図においでＮＣ加工デ
ータが主軸中心０を中心とする極座標系の場合、座標系
の変換は以下のようにして行なわれる。０−０ ′はＮ
Ｇ複合旋盤Ｃ軸（位相位置）の基準位置であり一方穴明
位置１ｂの被加工物１１の位相基準線ｏ −ｏ ”から
の角度はあらかじめθと決定されているため、Ｃ軸の基
準位置線０−０−からの角度は θ４−θ十６３ となりθ３の加算によりＮＣ加工データの座標系の変更
ができる。
９と被加工物１１との位相がθ３だけずれているため次
のように補正する。すなわち第４図においでＮＣ加工デ
ータが主軸中心０を中心とする極座標系の場合、座標系
の変換は以下のようにして行なわれる。０−０ ′はＮ
Ｇ複合旋盤Ｃ軸（位相位置）の基準位置であり一方穴明
位置１ｂの被加工物１１の位相基準線ｏ −ｏ ”から
の角度はあらかじめθと決定されているため、Ｃ軸の基
準位置線０−０−からの角度は θ４−θ十６３ となりθ３の加算によりＮＣ加工データの座標系の変更
ができる。
また直交座標系すなわち中心をＯとし０−０ ＝をｙ軸
とする座標系でＮＣ加工データをＸ、Ｙ座標値として与
えられている場合には座標変換は以下のとおりとなる。
とする座標系でＮＣ加工データをＸ、Ｙ座標値として与
えられている場合には座標変換は以下のとおりとなる。
まず位相基準部１１ａからの位置データすなわちＯを座
標中心としＯ−Ｏ“をｙ軸とした直交座標系での穴明位
置１ｂの座標は回転中心０から穴明位置１ｂまでの距離
をＲとずれば Ｘ＝Ｒ３ｉ ｎθ Ｙ＝Ｒｃｏｓθ で与えられる。これをＯを座標中心としｏ−ｏ −をｙ
軸とする直交座標系に変換すると Ｘ＝Ｒｓ ｉ ｎ （θ＋０３） ＝ＲｓｉｎθＣＯＳθ３ ＋ＲＣＯ８θｓｉｎθ３ Ｙ＝Ｒｃｏｓ （θ −ト θ ３ ）＝Ｒｓ
ｉ ｎ０ｃｏｓθ３ −Ｒ５ｉ ｎθｓｉｎθ３ によりＮＣ装置内にて容易に演算することができる。
標中心としＯ−Ｏ“をｙ軸とした直交座標系での穴明位
置１ｂの座標は回転中心０から穴明位置１ｂまでの距離
をＲとずれば Ｘ＝Ｒ３ｉ ｎθ Ｙ＝Ｒｃｏｓθ で与えられる。これをＯを座標中心としｏ−ｏ −をｙ
軸とする直交座標系に変換すると Ｘ＝Ｒｓ ｉ ｎ （θ＋０３） ＝ＲｓｉｎθＣＯＳθ３ ＋ＲＣＯ８θｓｉｎθ３ Ｙ＝Ｒｃｏｓ （θ −ト θ ３ ）＝Ｒｓ
ｉ ｎ０ｃｏｓθ３ −Ｒ５ｉ ｎθｓｉｎθ３ によりＮＣ装置内にて容易に演算することができる。
以上のようにして被加工物１１がローディング中などで
位相ずれが生じた場合でも、Ｃ軸制御機能をもったＮＣ
複合旋盤でチャック９と被加工物１１どの位相ずれ吊を
機内Ｓ１測して、このデータによりＮ Ｃ１ｔｉＩ ｔ
ｌｌ ｌ ｉ内にて演ｆ３機能を使ってＮＣ加工データ
を座標変換し、被加工物１１のずれ皐を修正しながら加
工することができる。
位相ずれが生じた場合でも、Ｃ軸制御機能をもったＮＣ
複合旋盤でチャック９と被加工物１１どの位相ずれ吊を
機内Ｓ１測して、このデータによりＮ Ｃ１ｔｉＩ ｔ
ｌｌ ｌ ｉ内にて演ｆ３機能を使ってＮＣ加工データ
を座標変換し、被加工物１１のずれ皐を修正しながら加
工することができる。
本発明の位相合わせ方法によると被加工物１１のリブ又
は突起部に機械的に当接させるピンが不要となり、また
このビンを取付るためのチャック側に特別な取付穴等の
加工が不要になり、機械的な位置決め装置が一切必要で
なくなる。また位相合わゼはソフトウェアすなわち加工
用プログラムにて行なうことが可能であるため、柔軟性
が高く被加工物の素材のバラツキがあっても加工用プロ
グラムに補正値を入れるだけで対応できるなど装置、価
格、柔軟性、自動化の面で大きな効果が発揮される。
は突起部に機械的に当接させるピンが不要となり、また
このビンを取付るためのチャック側に特別な取付穴等の
加工が不要になり、機械的な位置決め装置が一切必要で
なくなる。また位相合わゼはソフトウェアすなわち加工
用プログラムにて行なうことが可能であるため、柔軟性
が高く被加工物の素材のバラツキがあっても加工用プロ
グラムに補正値を入れるだけで対応できるなど装置、価
格、柔軟性、自動化の面で大きな効果が発揮される。
以上はＮＣ複合旋盤での実施例を説明してきたがＮＣ複
合旋盤以外の旋削加工機、例えばＮＣターニングセンタ
ーマシン（ＮＧ複合立旋盤）についても本発明の方法は
適用することができる。
合旋盤以外の旋削加工機、例えばＮＣターニングセンタ
ーマシン（ＮＧ複合立旋盤）についても本発明の方法は
適用することができる。
［発明の効果］
本発明の位相合わせ方法によるとビン等機械的位置決め
装置が不要となり、位相合わせが被加工物が変更しても
簡単、正確に行なうことがでる。
装置が不要となり、位相合わせが被加工物が変更しても
簡単、正確に行なうことがでる。
又機種替時には加工プログラムの入替だけで行なわれる
ため、これをＮＣ制御装置で行なえば、全く作業者を介
在させることなく自動段取が可能となる等の優れた効果
がある。
ため、これをＮＣ制御装置で行なえば、全く作業者を介
在させることなく自動段取が可能となる等の優れた効果
がある。
第１図乃至第４図は本発明の位相合わせ方法の一実施例
を示すしので、その中第１図はＮＣ複合旋盤を示寸正面
図、第２図はタレット刃物台側から見たチャックの正面
図、第３図は本発明に適用したタッチセンサーの断面図
、第４図は座標変換は第５図の正面図である。 １．１１・・・被加工物、 １ａ、１１ａ・・・位相基準部、 ２．９・・・チャック、 ４，１０・・・爪、６・・・
主軸台、 ７・・・サドル、 １３・・・タレット刃物台、 １５・・・タッチセンサー １６・・・ヘッド。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 三 俣 弘 文集１Ｉ！！ θ′ 第；＃ｊ 第３図 第４図 第５図 第６巳
を示すしので、その中第１図はＮＣ複合旋盤を示寸正面
図、第２図はタレット刃物台側から見たチャックの正面
図、第３図は本発明に適用したタッチセンサーの断面図
、第４図は座標変換は第５図の正面図である。 １．１１・・・被加工物、 １ａ、１１ａ・・・位相基準部、 ２．９・・・チャック、 ４，１０・・・爪、６・・・
主軸台、 ７・・・サドル、 １３・・・タレット刃物台、 １５・・・タッチセンサー １６・・・ヘッド。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 三 俣 弘 文集１Ｉ！！ θ′ 第；＃ｊ 第３図 第４図 第５図 第６巳
Claims (1)
- 位相基準部を有する被加工物を主軸に取付けたチャック
に把持して数値制御装置によつて順次加工を行なう数値
制御工作機械において、この工作機械に装着したタッチ
センサーによつて定位置に停止したチャックと前記被加
工物の位相基準部との位相角度を測定する第１のステッ
プと、この測定した位相角度について数値制御装置の加
工プログラムを修正する第２のステップとを行なうこと
を特徴とする位相合わせ方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19311185A JPS6254653A (ja) | 1985-09-03 | 1985-09-03 | 位相合わせ方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19311185A JPS6254653A (ja) | 1985-09-03 | 1985-09-03 | 位相合わせ方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6254653A true JPS6254653A (ja) | 1987-03-10 |
Family
ID=16302430
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19311185A Pending JPS6254653A (ja) | 1985-09-03 | 1985-09-03 | 位相合わせ方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6254653A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5454170A (en) * | 1994-03-02 | 1995-10-03 | Vlsi Technology Inc. | Robot to pedestal alignment head |
| JP2003089033A (ja) * | 2001-09-12 | 2003-03-25 | Toshiba Mach Co Ltd | 集塵ノズル移動装置 |
| JP2019000945A (ja) * | 2017-06-16 | 2019-01-10 | 中村留精密工業株式会社 | 工作機械のワーク加工方法 |
| JP2020006475A (ja) * | 2018-07-08 | 2020-01-16 | 中村留精密工業株式会社 | ワークの加工方法 |
-
1985
- 1985-09-03 JP JP19311185A patent/JPS6254653A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5454170A (en) * | 1994-03-02 | 1995-10-03 | Vlsi Technology Inc. | Robot to pedestal alignment head |
| JP2003089033A (ja) * | 2001-09-12 | 2003-03-25 | Toshiba Mach Co Ltd | 集塵ノズル移動装置 |
| JP2019000945A (ja) * | 2017-06-16 | 2019-01-10 | 中村留精密工業株式会社 | 工作機械のワーク加工方法 |
| JP2020006475A (ja) * | 2018-07-08 | 2020-01-16 | 中村留精密工業株式会社 | ワークの加工方法 |
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