JP2000210841A - 自動切削装置 - Google Patents
自動切削装置Info
- Publication number
- JP2000210841A JP2000210841A JP11055980A JP5598099A JP2000210841A JP 2000210841 A JP2000210841 A JP 2000210841A JP 11055980 A JP11055980 A JP 11055980A JP 5598099 A JP5598099 A JP 5598099A JP 2000210841 A JP2000210841 A JP 2000210841A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cutting
- long
- distance measurement
- zoom camera
- distance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 機械加工の切削加工について、衝突をさせず
に、正確に、且つタッチセンサー等を使用した場合と異
なり、迅速で、安全で、自動化できる切削システムをつ
くるのが目的である。 【解決手段】 長距離測定高感度ＣＣＤズームカメラ
と、長距離測定非接触のレーザ式変位センサを用いて、
材料に直接接触させずに、且つ十分な距離を材料と工具
の間に残して、材料の残切削量と、残移動量を正確に、
又、安全に計測し、課題を満たす事ができるようにし
た。
に、正確に、且つタッチセンサー等を使用した場合と異
なり、迅速で、安全で、自動化できる切削システムをつ
くるのが目的である。 【解決手段】 長距離測定高感度ＣＣＤズームカメラ
と、長距離測定非接触のレーザ式変位センサを用いて、
材料に直接接触させずに、且つ十分な距離を材料と工具
の間に残して、材料の残切削量と、残移動量を正確に、
又、安全に計測し、課題を満たす事ができるようにし
た。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、長距離測定高感
度ＣＣＤズームカメラと、長距離測定非接触のレーザ式
変位センサを用いた、マシニングセンターにおける切削
加工に関するものである。
度ＣＣＤズームカメラと、長距離測定非接触のレーザ式
変位センサを用いた、マシニングセンターにおける切削
加工に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の、マシニングセンターにおける切
削加工は、その時の温度、湿度、工具の刃先の状態、機
械の熱等により工具長が微妙に変化する為、削り過ぎた
り、又は慎重に行う為、タッチセンサー等を用いたりし
たのだが、タッチセンサー等は材料に接触させるか、材
料にぎりぎりまで近づけなければならない為に、どうし
てもかなりの時間を必要とし、無人化できず、熟練した
機械工員でも、残移動量を間違えて、マシニングセンタ
ーと材料を衝突させ、機械精度を狂わせる事例が多かっ
た。
削加工は、その時の温度、湿度、工具の刃先の状態、機
械の熱等により工具長が微妙に変化する為、削り過ぎた
り、又は慎重に行う為、タッチセンサー等を用いたりし
たのだが、タッチセンサー等は材料に接触させるか、材
料にぎりぎりまで近づけなければならない為に、どうし
てもかなりの時間を必要とし、無人化できず、熟練した
機械工員でも、残移動量を間違えて、マシニングセンタ
ーと材料を衝突させ、機械精度を狂わせる事例が多かっ
た。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の技術の欠点とし
ては、完全に自動化するのが難しい事、また仕上がり面
に達するまでにかなりの時間を必要とし、失敗して削り
過ぎたり、残移動量を間違え、機械を衝突させ、機械精
度を狂わせる事例が多い事である。本発明は、その欠点
をなくす為に、タッチセンサー等とは違い、直接材料に
接触させずに、十分な距離を保持して、ミスによる衝突
をさけ、仕上がり面に対しての現在の残切削量を自動的
に、迅速に、且つ、安全に計測できる様にする事を課題
として研究をすすめた。
ては、完全に自動化するのが難しい事、また仕上がり面
に達するまでにかなりの時間を必要とし、失敗して削り
過ぎたり、残移動量を間違え、機械を衝突させ、機械精
度を狂わせる事例が多い事である。本発明は、その欠点
をなくす為に、タッチセンサー等とは違い、直接材料に
接触させずに、十分な距離を保持して、ミスによる衝突
をさけ、仕上がり面に対しての現在の残切削量を自動的
に、迅速に、且つ、安全に計測できる様にする事を課題
として研究をすすめた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】安全に、自動的に、且
つ、迅速に仕上がり面に対しての現在の残切削量を計測
するには、長距離でも計測できる高感度ＣＣＤズームカ
メラ（１）と、長距離測定非接触のレーザ式変位センサ
（２）を用いる事である。この長距離測定高感度ＣＣＤ
ズームカメラと、長距離測定非接触のレーザ式変位セン
サを用いて、工具長を短く設定して、切削した面に対し
て、現在の材料とスピンドルとの距離（工具長）を１／
１０００ｍｍ〜１／１００ｍｍ単位で計測する。又、高
感度ＣＣＤズームカメラを用いる為、穴加工に関しても
自動的に計測し、加工する事が可能である。又、この長
距離測定高感度ＣＣＤズームカメラと、長距離測定非接
触のレーザ式変位センサを用いて、全ての工具に対し
て、切削加工直前に一定の距離を保持しておけば、入力
された工具長と、残移動量から計算して、ミスによる衝
突をさける事ができる。実験と理論で追究した結果、こ
の方式が最良であることを発見した。
つ、迅速に仕上がり面に対しての現在の残切削量を計測
するには、長距離でも計測できる高感度ＣＣＤズームカ
メラ（１）と、長距離測定非接触のレーザ式変位センサ
（２）を用いる事である。この長距離測定高感度ＣＣＤ
ズームカメラと、長距離測定非接触のレーザ式変位セン
サを用いて、工具長を短く設定して、切削した面に対し
て、現在の材料とスピンドルとの距離（工具長）を１／
１０００ｍｍ〜１／１００ｍｍ単位で計測する。又、高
感度ＣＣＤズームカメラを用いる為、穴加工に関しても
自動的に計測し、加工する事が可能である。又、この長
距離測定高感度ＣＣＤズームカメラと、長距離測定非接
触のレーザ式変位センサを用いて、全ての工具に対し
て、切削加工直前に一定の距離を保持しておけば、入力
された工具長と、残移動量から計算して、ミスによる衝
突をさける事ができる。実験と理論で追究した結果、こ
の方式が最良であることを発見した。
【０００５】
【発明の実施の形態】本案はマシニングセンターに、切
削にさしつかえのないように長距離測定非接触のレーザ
式変位センサと、長距離測定高感度ＣＣＤズームカメラ
を備え、粉塵等が付着しないように、レンズカバーを自
動的に開閉可能にしておく。必要とあらば、長距離測定
高感度ＣＣＤズームカメラと、長距離測定非接触のレー
ザ式変位センサは伸縮自在にできる。尚、応用例とし
て、長距離測定高感度ＣＣＤズームカメラと、長距離測
定非接触のレーザ式変位センサは複数個設ける事もでき
る。複数個設けると、別の視野からの実測値の平均値を
算出する事により、切削面の平面度を測定したり、より
正確な計測も可能である。本発明は、まず初めに工具長
を短く設定して面切削し、その切削した面からの残切削
量を、長距離測定高感度ＣＣＤズームカメラと長距離測
定非接触のレーザ式変位センサを用いて、現在の材料と
スピンドルとの距離を、１／１０００ｍｍ〜１／１００
ｍｍ単位で測定し、工具長を修正し、切削を行う。タッ
チセンサー等は材料に接触させるか、もしくはぎりぎり
まで材料に近づけなければならない為、プログラムで基
準とする位置まで早送りで測定機を伸ばす事はできなか
ったが、本発明は非接触であり、長距離を保持して計測
できる高感度ＣＣＤズームカメラで測定する為、組み込
んだプログラムにより、早送りで基準とする位置までカ
メラを伸ばし自動的に停止させ、オートフォーカスで、
高感度ＣＣＤズームカメラのレンズのピントを焦点深度
内に合わせ、更に、画素の光感度の一番明るい焦点位置
を、プログラムで自動的に感知する事により、現在の材
料とスピンドルとの距離（工具長）を高精度で自動的に
測定できる。又、長距離測定非接触のレーザ式変位セン
サは、センサから発射されたレーザによる材料の反射光
を三角法で感知し、材料とスピンドルとの距離を、プロ
グラムにより、高精度で自動的に測定できる。これらの
動作を全てプログラム化する為、横型のマシニングセン
ターであれば３６０゜の面切削において無人化できる。
又、全ての工具を切削加工直前に、材料と工具の間にプ
ログラムで一定の距離を保持しておけば、長距離測定高
感度ＣＣＤズームカメラと長距離測定非接触のレーザ式
変位センサを用いて、スピンドルから材料までの距離を
測定し、入力された工具長と、プログラムのワーク座標
を比較して、残移動量を計算して衝突の可能性がある場
合、プログラムで自動的に修正する事により、マシニン
グセンターと材料を衝突させず、安全に、正確に加工で
きる。 更に、材料とスピンドルとの距離（工具長）を
測定するだけでなく、高感度ＣＣＤズームカメラを用い
る事により、画素の信号をプログラムで解析し、穴径等
の測定も可能であり、工具の刃先を自動的に調節すれ
ば、穴加工に関しても自動切削加工が可能である。本発
明を試験的に、プログラムでマクロ化し、行ってみた
が、従来の加工よりも正確で迅速に且つ、完全に自動化
する事ができ、安全に切削できた。
削にさしつかえのないように長距離測定非接触のレーザ
式変位センサと、長距離測定高感度ＣＣＤズームカメラ
を備え、粉塵等が付着しないように、レンズカバーを自
動的に開閉可能にしておく。必要とあらば、長距離測定
高感度ＣＣＤズームカメラと、長距離測定非接触のレー
ザ式変位センサは伸縮自在にできる。尚、応用例とし
て、長距離測定高感度ＣＣＤズームカメラと、長距離測
定非接触のレーザ式変位センサは複数個設ける事もでき
る。複数個設けると、別の視野からの実測値の平均値を
算出する事により、切削面の平面度を測定したり、より
正確な計測も可能である。本発明は、まず初めに工具長
を短く設定して面切削し、その切削した面からの残切削
量を、長距離測定高感度ＣＣＤズームカメラと長距離測
定非接触のレーザ式変位センサを用いて、現在の材料と
スピンドルとの距離を、１／１０００ｍｍ〜１／１００
ｍｍ単位で測定し、工具長を修正し、切削を行う。タッ
チセンサー等は材料に接触させるか、もしくはぎりぎり
まで材料に近づけなければならない為、プログラムで基
準とする位置まで早送りで測定機を伸ばす事はできなか
ったが、本発明は非接触であり、長距離を保持して計測
できる高感度ＣＣＤズームカメラで測定する為、組み込
んだプログラムにより、早送りで基準とする位置までカ
メラを伸ばし自動的に停止させ、オートフォーカスで、
高感度ＣＣＤズームカメラのレンズのピントを焦点深度
内に合わせ、更に、画素の光感度の一番明るい焦点位置
を、プログラムで自動的に感知する事により、現在の材
料とスピンドルとの距離（工具長）を高精度で自動的に
測定できる。又、長距離測定非接触のレーザ式変位セン
サは、センサから発射されたレーザによる材料の反射光
を三角法で感知し、材料とスピンドルとの距離を、プロ
グラムにより、高精度で自動的に測定できる。これらの
動作を全てプログラム化する為、横型のマシニングセン
ターであれば３６０゜の面切削において無人化できる。
又、全ての工具を切削加工直前に、材料と工具の間にプ
ログラムで一定の距離を保持しておけば、長距離測定高
感度ＣＣＤズームカメラと長距離測定非接触のレーザ式
変位センサを用いて、スピンドルから材料までの距離を
測定し、入力された工具長と、プログラムのワーク座標
を比較して、残移動量を計算して衝突の可能性がある場
合、プログラムで自動的に修正する事により、マシニン
グセンターと材料を衝突させず、安全に、正確に加工で
きる。 更に、材料とスピンドルとの距離（工具長）を
測定するだけでなく、高感度ＣＣＤズームカメラを用い
る事により、画素の信号をプログラムで解析し、穴径等
の測定も可能であり、工具の刃先を自動的に調節すれ
ば、穴加工に関しても自動切削加工が可能である。本発
明を試験的に、プログラムでマクロ化し、行ってみた
が、従来の加工よりも正確で迅速に且つ、完全に自動化
する事ができ、安全に切削できた。
【０００６】
【発明の効果】本発明は以上のような構成であるから、
タッチセンサー等を使用する場合と異なり、ミスによる
衝突をさけ、迅速で、自動化でき、安全で、正確な切削
ができるようになった。
タッチセンサー等を使用する場合と異なり、ミスによる
衝突をさけ、迅速で、自動化でき、安全で、正確な切削
ができるようになった。
【図１】本発明の正面図
【図２】本発明の上面図
１ 長距離測定高感度ＣＣＤズームカメラ ２ 長距離測定非接触のレーザ式変位センサ ３ マシニングセンター ４ 工具 ５ 材料 ６ スピンドル
Claims (2)
- 【請求項１】 マシニングセンターにおける切削加工に
おいて長距離測定高感度ＣＣＤズームカメラ（１）、
（１）を切削にさしつかえないように備えた自動切削装
置。 - 【請求項２】 マシニングセンターにおける切削加工に
おいて長距離測定非接触のレーザ式変位センサ（２）、
（２）を切削にさしつかえないように備えた自動切削装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11055980A JP2000210841A (ja) | 1999-01-25 | 1999-01-25 | 自動切削装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11055980A JP2000210841A (ja) | 1999-01-25 | 1999-01-25 | 自動切削装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000210841A true JP2000210841A (ja) | 2000-08-02 |
Family
ID=13014237
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11055980A Pending JP2000210841A (ja) | 1999-01-25 | 1999-01-25 | 自動切削装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000210841A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009196003A (ja) * | 2008-02-19 | 2009-09-03 | Nano:Kk | マイクロマシンやマイクロフライスマシンの工具長補間方法 |
| KR100936263B1 (ko) * | 2008-01-17 | 2010-01-12 | 인하대학교 산학협력단 | 마이크로 엔드밀 공구용 측정장치 |
| JP2010012562A (ja) * | 2008-07-04 | 2010-01-21 | Nano:Kk | マイクロマシンおよびマイクロフライスマシン |
| EP2402114A1 (de) * | 2010-07-02 | 2012-01-04 | Ott-Jakob Spanntechnik GmbH | Vorrichtung und Verfahren zum Schutz einer Arbeitsspindel |
-
1999
- 1999-01-25 JP JP11055980A patent/JP2000210841A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100936263B1 (ko) * | 2008-01-17 | 2010-01-12 | 인하대학교 산학협력단 | 마이크로 엔드밀 공구용 측정장치 |
| JP2009196003A (ja) * | 2008-02-19 | 2009-09-03 | Nano:Kk | マイクロマシンやマイクロフライスマシンの工具長補間方法 |
| JP2010012562A (ja) * | 2008-07-04 | 2010-01-21 | Nano:Kk | マイクロマシンおよびマイクロフライスマシン |
| EP2402114A1 (de) * | 2010-07-02 | 2012-01-04 | Ott-Jakob Spanntechnik GmbH | Vorrichtung und Verfahren zum Schutz einer Arbeitsspindel |
| US9089942B2 (en) | 2010-07-02 | 2015-07-28 | Ott-Jakob Spanntechnik Gmbh | Device for protecting a work spindle |
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