JP2001150303A - Ｎｃ工作機における工具長計測装置並びにこれを用いた工具長計測方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 工具先端部の位置を容易に且つ工具を傷める
ことなく高精度で計測することのできる新規なＮＣ工作
機における工具長計測装置並びにこれを用いた工具長計
測方法の開発を技術課題とした。 【解決手段】 検知片としてＮＣ工作機に固定した検出
棒５１を用いるものであり、この検出棒５１は平面視に
おいて、その中心部分がエンドミル８４の始発位置に最
も接近した断面形状を有するものであることを特徴とし
て成り、エンドミル８４の先端部が検出棒５１の中心部
分と接触したときのみ、その後いったんエンドミル８４
を後退させて、この後退方向と直行する方向にエンドミ
ル８４を移動させたときにエンドミル８４と検出棒５１
とが接触しなくなるため、検出棒５１の中心とエンドミ
ル８４の中心とが重なったことを確認することができ
る。このため工具長の計測精度を向上することができ、
より精度の高い切削加工を行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は樹脂加工機、モデリ
ングマシン、装飾品切削機、医療用機器等として用いら
れている切削機器等のＮＣ工作機に関するものであり、
特に工具を傷めることなく高精度で工具長を計測するこ
とのできる検出機器に係るものである。

【０００２】

【発明の背景】樹脂加工機、モデリングマシン、装飾品
切削機、医療用機器等として用いられている切削機器等
のＮＣ工作機を用いて精度の高い加工を行うためには、
エンドミル、ドリル等の工具のセッティング時または交
換時に、系全体における工具先端部の座標を正確に把握
する必要がある。

【０００３】上述のような工具先端部の座標を把握する
ために用いられる検出機器としては、一例として従来よ
り図１０に示すようなものがあった。このものは円筒状
の本体（５′）に対して、３ｍｍ程度のストロークで上
下する検知片（５１′）を具えて成るものであり、この
検知片（５１′）の上死点での上面から本体（５′）の
下端部までの長さ寸法（一例として５０ｍｍ）を高精度
で設定して成るものである。そして前記本体（５′）内
部に電池及びＬＥＤを具えて成るものであって、検出に
あたっては本体（５′）をＮＣ工作機におけるワークＷ
を載置するテーブル９２′に載置して使用するものであ
る。

【０００４】そして前記検知片（５１′）に対して工具
の一例であるエンドミル８４′を接近させてゆき、エン
ドミル８４′の先端部が検知片（５１′）に接触した時
点で、検知片（５１′）−本体（５′）−テーブル９
２′−スピンドルユニット８′−エンドミル８４′−検
知片（５１′）をループとする電気回路がＯＮ状態とな
ってＬＥＤが点灯するものであって、このＬＥＤ点灯時
でのエンドミル８４′先端部の位置が、ワーク基準面
（テーブル９２′上面）より５０ｍｍの位置であること
が分かるため、エンドミル８４′の長さ、すなわちエン
ドミル８４′の先端部の座標を検出することができると
いうものであった。

【０００５】しかし上述のタイプの検出機器では、エン
ドミル８４′の先端部が検知片（５１′）上面の平面部
分に当接するため、繰り返し使っているうちにこの平面
に傷が付いて荒れてしまい、測定精度が低下してしまう
ばかりか、エンドミル８４′先端部の方も傷んでしまう
という問題があった。

【０００６】

【解決を試みた技術課題】本発明はこのような背景を認
識して成されたものであって、特に工具先端部の位置
を、容易に且つ工具を傷めることなく高精度で計測する
ことのできる新規なＮＣ工作機における工具長計測装置
の開発を技術課題とした。

【０００７】

【課題を解決するための手段】すなわち請求項１記載の
ＮＣ工作機における工具長計測装置は、ＮＣ工作機にお
ける工具の保持部材を移動させるとともに、工具の先端
部を基準点に配した検知片に接触させて、このときの保
持部材の位置と、基準点との位置関係から工具長を検出
する装置において、前記検知片はＮＣ工作機に固定され
た検出棒であって、この検出棒は平面視において、その
中心部分が工具の始発位置に最も接近した断面形状を有
するものであることを特徴として成るものである。この
発明によれば、工具長計測装置の主要部材である検出片
を簡易な構造としたので、装置のコストダウンを図るこ
とができる。また傷が付く等して交換が必要となった場
合であっても、検出棒は安価であり、工具長計測装置の
一構成要素である検出棒のみを交換すればよいため、不
用意なコスト上昇を招くことがない。更にまた、工具の
先端部が検出棒の中心部分と接触したときのみ、その後
いったん工具を後退させて、この後退方向と直行する方
向に工具を移動させたときに工具と金属棒とが接触しな
くなるため、金属棒の中心と工具の中心とが重なったこ
とを確認することができる。このため工具長の計測精度
を向上することができ、より精度の高い切削加工を行う
ことができる。

【０００８】また請求項２記載のＮＣ工作機における工
具長計測装置は、前記要件に加え、前記検出棒の平面視
における断面形状は円形であることを特徴として成るも
のである。この発明によれば、検出棒を安価に製作する
ことでができ、工具長計測装置の単価を安価にすること
ができる。

【０００９】更にまた請求項３記載のＮＣ工作機におけ
る工具長計測装置は、前記要件に加え、前記工具の保持
部材は、前記検出棒にアクセスするために、Ｚ軸座標方
向と直行するＸ軸方向に移動可能としたことを特徴とし
て成るものである。この発明によれば、Ｘ軸方向での位
置を変えた複数回の計測を行うことで、測定精度を向上
することができる。

【００１０】更にまた請求項４記載のＮＣ工作機におけ
る工具長計測装置は、前記要件に加え、前記検出棒は、
前記工具の進行する軸方向における前後二カ所に配した
ガイドによって位置決めされるものであって、このガイ
ドは検出棒を受け入れるためのくびれ部を形成したもの
であることを特徴として成るものである。この発明によ
れば、検出棒を簡易な構造によって正確な位置に固定す
ることができる。また検出棒を交換する際に、新たな検
出棒を、交換前の検出棒と同じ部位に位置させることが
できる。

【００１１】更にまた請求項５記載のＮＣ工作機におけ
る工具長計測装置は、前記請求項４記載の要件に加え、
前記検出棒は、微小なバネ定数を有するものであって、
工具側に位置するガイドに対して押し付け状態としたこ
とを特徴として成るものである。この発明によれば、検
出棒を工具側に位置するガイドに形成したくびれ部に対
して密接した状態とすることができるため、検出棒を正
確な位置に固定することができる。

【００１２】更にまた請求項６記載のＮＣ工作機におけ
る工具長計測装置は、前記要件に加え、前記検出棒と工
具との接触により、これら部材を含んだ電気回路を形成
することを特徴として成るものである。この発明によれ
ば、検出棒と工具との接触を正確に検知することができ
る。

【００１３】更にまた請求項７記載のＮＣ工作機におけ
る工具長計測装置は、前記請求項１、２、３、４または
５記載の要件に加え、前記検出棒と工具との接触によ
り、検出棒を含んで構成された発振回路の発振周波数が
変化することを特徴として成るものである。この発明に
よれば、検出棒と工具との接触を正確に検知することが
できる。

【００１４】また請求項８記載のＮＣ工作機における工
具長計測方法は、ＮＣ工作機における工具の保持部材を
移動させるとともに、工具の先端部を、基準点に配した
検知片に接触させて、このときの保持部材の位置と、基
準点との位置関係から工具長を検出する方法において、
前記検知片はＮＣ工作機に固定された検出棒であって、
前記検出棒と工具との接触を、これら部材を含んだ電気
回路に流れる電流または検出棒を含んで構成された発振
回路の発振周波数変化を検出することで感知することを
特徴として成るものである。この発明によれば、検出棒
と工具との接触を正確に検知することができるため、工
具長の計測精度を向上することができ、より精度の高い
切削加工を行うことができる。

【００１５】また請求項９記載のＮＣ工作機における工
具長計測方法は、前記請求項８記載の要件に加え、前記
検出棒は、平面視において、その中心部分が工具の始発
位置に最も接近した断面形状を有するものであって、こ
の検出棒と工具との接触を感知した後、いったん工具を
後退させて、この後退方向と直行する方向に工具を移動
させたときに電流が検出されなかった場合に、金属棒の
中心と工具の中心とが重なったことを確認することを特
徴として成るものである。この発明によれば、検出棒と
工具との接触をより正確に検知することができるため、
工具長の計測精度を向上することができ、より一層精度
の高い切削加工を行うことができる。そしてこれら各請
求項記載の発明の構成を手段として前記課題の解決が図
られる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下本発明の工具長計測装置につ
いて、このものをＮＣ工作機の一例である装飾品切削機
に適用した実施の形態に基づいて説明する。図中符号１
で示すものが装飾品切削機であって、このものは切削装
置２、ワーク保持装置３、給材装置４及び工具長計測装
置５を主要部材として具えて成るものである。

【００１７】なおこの装飾品切削機１は、例えば写真や
実物モデル等を画像処理して得たデータに基づいてワー
クＷをレリーフ状に再現加工するようにしたものであ
り、例えば頭部ポートレートに基づいて立体的な顔の彫
刻を製作するために用いられるものである。本実施の形
態で用いるワークＷは、一例として図１に示す様な多角
形状の金属メダルＷ１の一方の面に対して、合成樹脂製
の彫刻部Ｗ２を貼り付けたものを用いる。もちろん上述
のようなアミューズメント的な用途の他、義歯の製作等
医療分野において用いたり、また古美術装飾品の展示用
のイミテーションの製作等文化芸術の分野において用い
る等、他の様々な用途が考えられるものである。

【００１８】そして水平フレームＦｈ上にＸ軸スライド
ステージ６を具えるとともに、このＸ軸スライドステー
ジ６上にＺ軸スライドステージ７を具え、更にこのＺ軸
スライドステージ７上にスピンドルユニット８を配する
ことで、ワークＷに対するスピンドルユニット８のＸ軸
方向及びＺ軸方向での作用位置を選択可能に構成するも
のである。

【００１９】一方、ワークＷに対するスピンドルユニッ
ト８のＹ軸方向での作用位置を選択可能にする構成は、
側部フレームＦｖ上にＹ軸スライドステージ９を具える
とともに、このＹ軸スライドステージ９上にワークＷを
保持するチャッキング装置１０を配するものとした。従
って、装飾品切削機１を一例として上述のような構成と
することで、ワーク保持装置３によって保持されたワー
クＷに対して工具を作用させて、立体的な装飾加工を施
すことを可能にしたものである。

【００２０】以下、上述の装飾品切削機１を構成する部
材について詳細に説明する。切削装置２は、まず水平フ
レームＦｈ上に二本のレール６１を敷設し、これらレー
ル６１に対してテーブル６２の下面四カ所に具えたスラ
イドブロック６３を嵌め合わせるとともに、テーブル６
２の下面中央に具えた雌ネジブロック６４に対して、モ
ータＭ６を駆動源とする送りネジ６５を螺合してＸ軸ス
ライドステージ６を構成する。

【００２１】そしてこのＸ軸スライドステージ６におけ
る前記テーブル６２上に二本のレール７１を敷設し、こ
れらレール７１に対してテーブル７２の下面四カ所に具
えたスライドブロック７３を嵌め合わせるとともに、テ
ーブル７２の下面中央に具えた雌ネジブロック７４に対
して、モータＭ７を駆動源とする送りネジ７５を螺合し
てＺ軸スライドステージ７を構成する。

【００２２】更にこのＺ軸スライドステージ７における
テーブル７２上にスピンドルユニット８を配すること
で、切削装置２を構成するものである。前記スピンドル
ユニット８は、モータＭ８の出力軸に対してクラッチ８
１を装着し、このクラッチ８１の出力端側に回転軸８２
を接続し、更にこの回転軸８２の先端部にチャック８３
を具えるとともに、このチャック８３に対して工具の一
例であるエンドミル８４を装着して成るものである。切
削装置２を上述のような構成とすることで、工具の保持
部材たるチャック８３が、後述する検出棒５１にアクセ
スするためにＺ軸方向及びＸ軸方向に移動可能となるも
のである。なお前記モータＭ８及び回転軸８２の上方に
は、冷却用のファン８５を具えるものとする。

【００２３】次に前記ワーク保持装置３について説明す
ると、このものは、まず前記水平フレームＦｈに対して
垂直に具えた側部フレームＦｖ上に二本のレール９１を
敷設し、これらレール９１に対してテーブル９２の下面
四カ所に具えたスライドブロック９３を嵌め合わせると
ともに、テーブル９２の下面中央に具えた雌ネジブロッ
ク９４に対して、モータＭ９を駆動源とする送りネジ９
５を螺合してＹ軸スライドステージ９を構成する。

【００２４】そして前記テーブル９２にはワークＷを掴
持するためのチャッキング装置１０を具えるものであっ
て、このチャッキング装置１０におけるワーク押え部１
２及びワーク保持片１３を、前記Ｙ軸スライドステージ
９と、切削装置２との間に設けた加工室１００内に位置
させる。この加工室１００は、前記水平フレームＦｈに
対して幅方向に立設した垂直ブラケット１１０に対して
適宜金属板等を組み合わせて成るものである。

【００２５】そして前記加工室１００の下部にはシュー
ト１２０を設けてその下端部に取出口１３０を形成し、
更に加工室１００の切削装置２側から見て右側壁面に開
口部１４０を形成する。なおこの加工室１００の前面に
は、エンドミル８４の進行を妨げないように適宜孔を穿
設したアクリル板等を配することで、前記加工室１００
の内部空間を区画するものとする。

【００２６】また前記シュート１２０をパンチングメタ
ル等によって構成し、このシュート１２０の下方にバキ
ューマに接続したホース１５０を配することで、ワーク
Ｗの切削屑の吸引を行うこともできる。

【００２７】次に前記給材装置４について説明すると、
このものは詳細な説明は省略するが、適宜スライドステ
ージを具える等して、前記チャッキング装置１０へのワ
ークＷの供給を行うための装置である。

【００２８】次に工具長計測装置５について説明する
と、このものは図５に示すように、微小なバネ係数を有
する平面視円形断面の導電線（一例として直径１．０ｍ
ｍ）の一端側にスプリング部５１ａを形成するととも
に、他端側をストレート部５１ｂとして構成された検出
棒５１を基部５２に具えて成るものである。そして前記
基部５２を、ブラケット５３を用いて前記加工室１００
の近傍の水平フレームＦｈ上に固定するものである。な
お前記検出棒５１におけるストレート部５１ｂの平面視
での断面形状は、要は平面視において、検出棒５１の中
心部が後述する工具たるエンドミル８４の始発位置に最
も接近したもの、つまり中心部分でのＺ軸座標が最も小
さくなるようなものであればよいので、図８（ａ）に示
すような楕円断面、方形断面としてもよい。また検出棒
５１は、金属粉等の吸着による測定精度の低下を避ける
ために、非磁性体により製作することが望ましい。

【００２９】そして、前記ストレート部５１ｂを、ブラ
ケット５３に固定した円柱状のガイド５４に形成したく
びれ部５４ａに係止させるものであって、二基のガイド
５４のうち、上方のガイド５４がストレート部５１ｂの
先端よりの部分の切削装置２側に接し、下方のガイド５
４がストレート部５１ｂのワーク保持装置３側に接する
ようにして係止するものである。

【００３０】また図５（ｂ）に示すように、前記基部５
２を切削装置２側に傾斜させた状態とすることによっ
て、検出棒５１（ストレート部５１ｂ）を上方のガイド
５４に押し付けた状態とすることができ、検出棒５１の
Ｚ軸方向の位置を常時同じ位置とすることができる。

【００３１】つまり、このような検出棒５１の支持形態
を採ることによって、エンドミル８４がストレート部５
１ｂに接触した後、更に進行してしまったような場合
に、このストレート部５１ｂは下側のガイド５４を支点
として屈曲できるようにしたものである。なおこのよう
な場合を想定したときには、ストレート部５１ｂの屈曲
方向にストッパ５５を配することでエンドミル８４のオ
ーバーランを防止することが可能となるものであって、
このストッパ５５をコンタクトスイッチにより構成する
ことで制御装置５７によるモータＭ７の停止、逆転を行
うようにすることができるものである。

【００３２】更に前記検出棒５１にケーブル５６を接続
するとともに、このケーブル５６を制御装置５７に接続
することで、図６（ａ）に示すような検出回路を形成す
るものであって、制御装置５７−スピンドルユニット８
−エンドミル８４−検出棒５１−基部５２−制御装置５
７をループとする電気回路を形成する。つまり前記エン
ドミル８４が検出棒５１に接近し、やがて検出棒５１に
接触したときに前記ループが形成されて電流が流れ、こ
れを制御装置５７が検知することでエンドミル８４と検
出棒５１との接触を感知するというものである。

【００３３】またこのようなエンドミル８４と検出棒５
１との接触を検知するための工具長計測装置５の構成と
しては、図６（ｂ）に示すような形態を採ることもでき
るものであって、前記検出棒５１に発振回路５８を接続
するとともに、この発振回路５８の出力信号を制御装置
５７に入力するように構成する。

【００３４】前記発振回路５８は、検出棒５１を含んだ
状態でその定数が設定されて一定周波数の高周波を発振
するものであって、検出棒５１にエンドミル８４等の他
部材が接触したときには、前記発振回路５８の定数が変
化して発振周波数が変化するというものである。そして
前記制御装置５７がこの周波数変化を検知することで、
エンドミル８４と検出棒５１との接触を感知するという
ものである。

【００３５】本発明の工具長計測装置５及びこのものを
適用した装飾品切削機１は一例として上述のようにして
構成されるものであって、以下ワークＷに対する切削加
工時の作動態様について説明する。

【００３６】〔工具長計測〕 〔始発準備状態〕まず装飾品切削機１によるワークＷの
加工を正確に行うために、工具長計測装置５を用いた工
具長計測を行うものである。この工具長計測にあたって
は、チャック８３に対してエンドミル８４を装着した
後、切削装置２におけるＸ軸スライドステージ６及びＺ
軸スライドステージ７にそれぞれ具えたテーブル６２、
テーブル７２を、一例として図７に示すようにチャック
８３の先端部中心点が原点Ｏ₀ （０，０）に位置させる
ように移動するものであって、この状態をスピンドルユ
ニット８の始発位置とする。

【００３７】そして図７に示す工具長計測の際のＸ−Ｚ
平面内での基準点は、装飾品切削機１の構成によって固
定されるものであって、本実施の形態ではスピンドルユ
ニット８の始発位置におけるチャック８３の先端部の中
心点である原点Ｏ₀ （０，０）、ワーク保持片１３に保
持された状態のワークＷの表面の中心点の座標ω（０，
ｃ）及び検出棒５１の中心点の座標β（ａ，ｂ）の三点
を基準点とした。

【００３８】〔Ｘ軸方向の移動〕次いでＸ軸スライドス
テージ６のテーブル６２を、検出棒５１の中心点の座標
β（ａ，ｂ）を含む直線Ｘ＝ａ上の点α（ａ，０）にチ
ャック８３の先端部中心点が位置するように移動する。

【００３９】〔Ｚ軸方向の移動〕次いでＺ軸スライドス
テージ７のテーブル７２を、検出棒５１に向けて移動さ
せてゆくと、やがてエンドミル８４の先端部は図８に示
すように検出棒５１に接触するものであって、このとき
図６（ａ）に示した電気回路（ループ）が形成されてこ
こに電流が流れ、この電流を制御装置５７が検知するこ
とでエンドミル８４と検出棒５１との接触を感知するも
のである。

【００４０】〔始発位置への移動〕制御装置５７は、検
出棒５１とエンドミル８４の先端部が接触したときのチ
ャック８３の先端部中心点の座標γ（ａ，ｘ）を記憶す
るとともに、Ｚ軸スライドステージ７におけるモータＭ
７及びＸ軸スライドステージ６におけるモータＭ６逆転
して、スピンドルユニット８を始発位置に戻すものであ
る。

【００４１】〔原点補正〕上述のような操作によって、
始発位置でのエンドミル８４の先端部が位置する座標Ｏ
₁ （工具長）を求めることができるものであって、Ｏ₁
（０，ｂ−ｘ）となる。従ってエンドミル８４の先端部
がワークＷの表面に当接するのは、スピンドルユニット
８を搭載したテーブル７２が始発位置からＺ軸方向に
（ｃ−（ｂ−ｘ））進行したときとなる。制御装置５７
ではこの値を記憶して、後述する切削データに基づいた
ワークＷの切削加工に供するものである。

【００４２】〔切削加工〕次に給材装置４からチャッキ
ング装置１０へのワークＷの受け渡しを行い、ワークＷ
の切削加工のための準備が整った後、例えば適宜のスキ
ャナで取り込んだ人間の顔の三次元データ等を切削デー
タとして用いた切削加工を行うものである。本実施の形
態においては、Ｘ軸スライドステージ６のテーブル６２
を一定速度または一定のステップで断続的にで移動させ
ると同時に、Ｙ軸スライドステージ９のテーブル９２を
移動させることで、エンドミル８４先端部が臨むワーク
Ｗの表面を走査しながら、前記Ｚ軸スライドステージ７
のテーブル７２の移動量を変化させて、走査線上の各ポ
イントにおける切削深さを異ならせることで立体的な彫
刻を施すものである。

【００４３】

【他の実施の形態】本発明は上述の実施の形態を基本の
実施の形態とするものであるが、本発明の技術的思想に
基づいて以下に示す実施の形態を採ることもできる。つ
まり先の基本となる実施の形態では、図８（ａ）に示し
たようにエンドミル８４の先端部が検出棒５１に接触す
る際に、双方の中心が重なった状態となることを前提と
した場合についてのものであったが、図８（ｂ）に示す
ように前記エンドミル８４の中心と検出棒５１の中心と
がずれた場合を想定して以下に示す図９のような手法を
取るものである。

【００４４】まず先の実施の形態と同様にして、Ｚ軸ス
ライドステージ７のテーブル７２を検出棒５１に向けて
移動させてゆき、エンドミル８４の先端部を検出棒５１
に接触させて、電気回路（ループ）を形成させ、ここに
流れる電流を制御装置５７によって検知する。このとき
図９（ａ）に示すようにエンドミル８４と検出棒５１と
の双方の中心は、ずれているものとする。

【００４５】次いで求める精度に応じて図９（ｂ）に示
すようにテーブル７２を後退させるものであって、本実
施の形態では１／１０００ｍｍ後退させるものとした。
このようなテーブル７２の後退によって、前記電気回路
（ループ）が切断されるものであって、電流の停止を制
御装置５７によって検知する。

【００４６】そしてＸ軸スライドステージ６のテーブル
６２を、プラス方向及びマイナス方向双方に、少なくと
も検出棒５１の直径寸法分（本実施の形態では３ｍｍ）
移動させるものであって、このとき図９（ｃ）に示すよ
うにエンドミル８４と検出棒５１との双方の中心が重な
っていない状態であればエンドミル８４の先端部は再度
検出棒５１に接触するため、電気回路（ループ）が再度
形成されてここに電流が流れるため、制御装置５７はこ
の電流を検知することとなる。

【００４７】このような操作を繰り返すことで、やがて
図８（ａ）に示した様にエンドミル８４と検出棒５１と
の双方の中心が重なると、いったんテーブル７２を後退
させた後に、テーブル６２をプラス方向及びマイナス方
向双方に移動させても、エンドミル８４の先端部は再度
検出棒５１に接触することがないため、電気回路（ルー
プ）が形成されない。このようにして、エンドミル８４
と検出棒５１との双方の中心を重ねることができるもの
である。

【００４８】

【発明の効果】本発明によれば、特に工具を傷めること
なく高精度で工具長を計測することのできる新規なＮＣ
工作機における工具長計測装置並びにこれを用いた工具
長計測方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の工具長計測装置を適用した装飾品切削
機を示す俯瞰斜視図である。

【図２】同上側面図である。

【図３】同上平面図である。

【図４】同上正面図である。

【図５】工具長計測装置を示す正面図及び側面図であ
る。

【図６】工具長計測装置を含んだ電気回路及び発振回路
を示す骨格図である。

【図７】工具先端位置の検出時における切削装置の動き
を示す説明図である。

【図８】エンドミルの先端と検出棒との接触の様子を骨
格的に示す平面図である。

【図９】エンドミルの中心と検出棒の中心とがずれてい
た場合のエンドミルの先端と検出棒との接触の様子を骨
格的に示す平面図である。

【図１０】従来の工具長計測装置を示す正面図及び部分
拡大図である。

【符号の説明】

１ 装飾品切削機 ２ 切削装置 ３ ワーク保持装置 ４ 給材装置 ５ 工具長計測装置 ６ Ｘ軸スライドステージ ７ Ｚ軸スライドステージ ８ スピンドルユニット ９ Ｙ軸スライドステージ １０ チャッキング装置 １２ ワーク押さえ部 １３ ワーク保持片 ５１ 検出棒 ５１ａ スプリング部 ５１ｂ ストレート部 ５２ 基部 ５３ ブラケット ５４ ガイド ５４ａ くびれ部 ５５ ストッパ ５６ ケーブル ５７ 制御装置 ５８ 発振回路 ６１ レール ６２ テーブル ６３ スライドブロック ６４ 雌ネジブロック ６５ 送りネジ Ｍ６ モータ ７１ レール ７２ テーブル ７３ スライドブロック ７４ 雌ネジブロック ７５ 送りネジ Ｍ７ モータ ８１ クラッチ ８２ 回転軸 ８３ チャック ８４ エンドミル ８５ ファン Ｍ８ モータ ９１ レール ９２ テーブル ９２ａ 溝 ９３ スライドブロック ９４ 雌ネジブロック ９５ 送りネジ Ｍ９ モータ １００ 加工室 １１０ 垂直ブラケット １２０ シュート １３０ 取出口 １４０ 開口部 １５０ ホース Ｗ ワーク Ｗ１ 金属メダル Ｗ２ 彫刻部 Ｆｈ 水平フレーム Ｆｖ 側部フレーム

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＮＣ工作機における工具の保持部材を移
   動させるとともに、工具の先端部を基準点に配した検知
   片に接触させて、このときの保持部材の位置と、基準点
   との位置関係から工具長を検出する装置において、前記
   検知片はＮＣ工作機に固定された検出棒であって、この
   検出棒は平面視において、その中心部分が工具の始発位
   置に最も接近した断面形状を有するものであることを特
   徴とするＮＣ工作機における工具長計測装置。
2. 【請求項２】 前記検出棒の平面視における断面形状は
   円形であることを特徴とする請求項１記載のＮＣ工作機
   における工具長計測装置。
3. 【請求項３】 前記工具の保持部材は、前記検出棒にア
   クセスするために、Ｚ軸座標方向と直行するＸ軸方向に
   移動可能としたことを特徴とする請求項１または２記載
   のＮＣ工作機における工具長計測装置。
4. 【請求項４】 前記検出棒は、前記工具の進行する軸方
   向における前後二カ所に配したガイドによって位置決め
   されるものであって、このガイドは検出棒を受け入れる
   ためのくびれ部を形成したものであることを特徴とする
   請求項１、２または３記載のＮＣ工作機における工具長
   計測装置。
5. 【請求項５】 前記検出棒は、微小なバネ定数を有する
   ものであって、工具側に位置するガイドに対して押し付
   け状態としたことを特徴とする請求項４記載のＮＣ工作
   機における工具長計測装置。
6. 【請求項６】 前記検出棒と工具との接触により、これ
   ら部材を含んだ電気回路を形成することを特徴とする請
   求項１、２、３、４または５記載のＮＣ工作機における
   工具長計測装置。
7. 【請求項７】 前記検出棒と工具との接触により、検出
   棒を含んで構成された発振回路の発振周波数が変化する
   ことを特徴とする請求項１、２、３、４または５記載の
   ＮＣ工作機における工具長計測装置。
8. 【請求項８】 ＮＣ工作機における工具の保持部材を移
   動させるとともに、工具の先端部を、基準点に配した検
   知片に接触させて、このときの保持部材の位置と、基準
   点との位置関係から工具長を検出する方法において、前
   記検知片はＮＣ工作機に固定された検出棒であって、前
   記検出棒と工具との接触を、これら部材を含んだ電気回
   路に流れる電流または検出棒を含んで構成された発振回
   路の発振周波数変化を検出することで感知することを特
   徴とするＮＣ工作機における工具長計測方法。
9. 【請求項９】 前記検出棒は、平面視において、その中
   心部分が工具の始発位置に最も接近した断面形状を有す
   るものであって、この検出棒と工具との接触を感知した
   後、いったん工具を後退させて、この後退方向と直行す
   る方向に工具を移動させたときに電流が検出されなかっ
   た場合に、金属棒の中心と工具の中心とが重なったこと
   を確認することを特徴とする請求項８記載のＮＣ工作機
   における工具長計測方法。