JP2007301649A - 工作機械の工具測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】レーザ光線式測定手段により切刃部を検出して工具を測定する場合に、検出ミスをなくし、測定精度の低下を防止する。
【解決手段】工作機械の主軸に装着された工具Ｔの切刃部Ｔａを、投光器Ｅから受光器Ｆに照射されるレーザ光に接近させ、切刃部がレーザ光を遮る際に受光器により検出されるレーザ光の受光量が所定のしきい値以下となった時点における工作機械の座標の原点に対する主軸の座標値を検出して工具長または工具径を測定する工作機械の工具測定装置において、レーザ光の径を可変とする。投光器のケーシング３１に設けたシャッタピストン４３に移動方向に沿って異なる径の複数の貫通孔４４ａ，４４ｂを形成し、各貫通孔がレーザ光と整列される各位置でシャッタピストンを停止してレーザ光の径を切り換えるようにしてもよい。あるいは、可変絞り機構によりレーザ光の径を連続的に変化させてもよい。
【選択図】図３

Description

本発明は、工作機械の主軸に装着される工具の工具長または工具径を測定する工作機械の工具測定装置に関する。

このような工具長または工具径を測定する工具測定装置としては例えば特許文献１に記載された技術があり、これを図９〜図１２により説明する。主として図９に示すように、工作機械のベッドＡに対し水平で互いに直交するＸ方向及びＹ方向並びに垂直なＺ方向に移動可能に設けられた主軸頭Ｂには、主軸Ｃが垂直な軸線回りに回転可能に支持されて回転駆動され、主軸Ｃの先端には工具Ｔが同軸的に装着されている。主軸Ｃに装着された工具Ｔの工具長または工具径を測定するレーザ光線式測定手段は、ベッドＡ上にＹ方向に沿って設けられた細長い基台Ｄと、その両端部上面に互いに向かい合って取り付けられた投光器Ｅと受光器Ｆよりなる全体としてＵ字形で、投光器Ｅから受光器Ｆに向けてレーザ光Ｌが照射され、レーザ光Ｌが遮断されれば受光器Ｆがスキップ信号を発生するようになっている。

投光器Ｅは、図１０に示すように、基台Ｄ上に固定される支持部１０とこれに固定されたシャッタ部２０により構成され、それぞれケーシング１１，２１を有している。支持部１０のケーシング１１は四角いブロック状で、その上部にはＹ方向と直交する一方の側面に開口される収納空間１２が形成されて、この開口は支持ケーシング１１の側面に取り付けた仕切板１３により気密に覆われ、仕切板１３の開口の中央となる位置に形成された光窓１３ａは透明板１８により気密にふさがれている。この収納空間１２内にはＹ方向に整列してレーザ光源１４とレンズ１５が設けられ、これにより発生されたレーザ光Ｌは光窓１３ａを通ってＹ方向に照射される。

シャッタ部２０のケーシング２１もブロック状で仕切板１３の外面に気密に取り付けられ、仕切板１３と接する面にはバリアエア室２５を形成する大きな凹部が設けられ、この凹部を挟んで支持部１０と反対側となる位置には、レーザ光Ｌと直交する有底円筒状のシリンダ孔２２が形成されている。シャッタケーシング２１には、シリンダ孔２２をバリアエア室２５と外部にそれぞれ連通するレーザ光Ｌの導出孔２１ａ，２１ｂが、Ｙ方向において光窓１３ａと同軸的に形成され、この導出孔２１ａ，２１ｂの径は光窓１３ａの径と同一である。シリンダ孔２２内には回動が拘束されたシャッタピストン２３が軸線方向摺動自在に嵌合され、下側の開口はねじプラグ２１ｃにより気密に閉じられて、シャッタピストン２３の下面とねじプラグ２１ｃの間には圧力室２６が形成されている。シャッタピストン２３は、シリンダ孔２２の上底面との間に介装したスプリング２７により圧力室２６側に付勢され、通常はシャッタピストン２３の下面の突起部２３ａがねじプラグ２１ｃに当接されて停止されている。シャッタピストン２３には、貫通孔２４と下面の間にピストンシール２３ｃが設けられている。

支持ケーシング１１には、一端にジョイント１６ａが設けられ他端は仕切板１３の小穴１６ｂを介してバリアエア室２５内に連通されるバリアエア通路１６と、一端にジョイント１７ａが設けられ他端は仕切板１３の小穴１７ｂ及びシャッタケーシング２１の延長路１７ｃを介して圧力室２６内に連通されるシャッタエア通路１７が設けられている。各ジョイント１６ａ，１７ａには、制御弁（図示省略）を介して圧縮空気源からの圧縮空気が導入される。シャッタエア通路１７を介して圧力室２６内に圧縮空気を導入すればシャッタピストン２３はスプリング２７の付勢力に抗して移動し、上面の突起部２３ｂがシリンダ孔２２の上底面に当接して停止される。シャッタピストン２３には、この状態において両導出孔２１ａ，２１ｂと同軸的に整列されるように貫通孔２４が形成され、この貫通孔２４の径は導出孔２１ａ，２１ｂよりも多少小径である。

受光器Ｆは、レーザ光源１４の代わりにレーザ光Ｌの受光量を検出する受光素子を使用し、シャッタピストンに設ける貫通孔はシャッタケーシング２１に設けられるレーザ光Ｌの導入孔と同じ径とした点を除き、上述した投光器Ｅと実質的に同一構造である。上述したような基台Ｄ、投光器Ｅ及び受光器Ｆよりなる従来のレーザ光線式測定手段では、工作機械の作動中はバリアエア通路１６を介して常にバリアエア室２５に圧縮空気が導入されている。

工具Ｔの測定時には、投光器Ｅの圧力室２６にはシャッタエア通路１７を介して圧縮空気を導入し、シャッタピストン２３をスプリング２７の付勢力に抗して移動させて貫通孔２４を両導出孔２１ａ，２１ｂの間にこれらと同軸的に整列させるとともにレーザ光源１４を作動させて、投光器Ｅから受光器Ｆに向けて照射されるレーザ光Ｌを発生させる。また受光器Ｆのシャッタエア通路には圧縮空気を導入しシャッタピストンを移動させてその貫通孔を導入孔と整列させ、受光素子を作動させて、投光器Ｅからのレーザ光Ｌを受光する。

工作機械の作動中は、加工に伴う粉塵、ミスト、クーラントなどにより、レーザ光線式測定手段の周囲の外部雰囲気はレーザ光Ｌの発生部及び受光部に好ましくないものとなるが、工具Ｔの測定時以外には投光器Ｅ及び受光器Ｆの各バリアエア室はシャッタピストンにより外部から遮断され、また測定時には各バリアエア室内の圧縮空気が導出孔、導出孔及び各貫通孔を通して噴出されるので、外部の好ましくない雰囲気が投光器Ｅ及び受光器Ｆの各バリアエア室からレーザ光の発生部及び受光部内に侵入するおそれはない。

次に上述したような従来のレーザ光線式測定手段により、工作機械の主軸Ｃに装着されたエンドミルなどの工具Ｔの工具長を測定する方法につき説明する。先ず図９に示すように、工具長が既知のマスタ工具Ｔｍを主軸Ｃに装着し、前述のようにして投光器Ｅから照射されるレーザ光Ｌを受光器Ｆの受光素子による検出している状態において、図１１(a) に示すように、ベッドＡに対し主軸Ｃとマスタ工具ＴｍをＸ方向に移動させ、マスタ工具Ｔｍの中心軸線を、断面形状が円形のレーザ光Ｌの中心とほゞ一致させた状態として、主軸Ｃとマスタ工具Ｔｍを下降させる。これによりレーザ光Ｌは、マスタ工具Ｔｍの先端の切刃部Ｔamにより遮られ、その遮光面積Ｌｓは次第に増大し、通過光面積Ｌｐは次第に減少して受光素子の受光量も減少する。そしてこの例では、図１２に示すように、この遮光面積Ｌｓがレーザ光Ｌの断面積の８５％に達したとき（受光素子の受光量が減少して所定のしきい値に達したとき）に受光器Ｆはスキップ信号を発生する。そしてこのスキップ信号が発生した時点における工作機械の座標の原点に対する主軸ＣのＺ方向の座標値を検出して、これを記憶する。次に主軸Ｃに装着したマスタ工具Ｔｍを工具長を測定すべき工具Ｔとな交換して、前述と同様にして、工具Ｔの中心軸線をレーザ光Ｌの中心とほゞ一致させて、主軸Ｃと工具Ｔを下降させ、受光器Ｆがスキップ信号を発生した時点における工作機械の座標の原点に対する主軸ＣのＺ方向の座標値を検出して、これを記憶する。そして検出されたマスタ工具Ｔｍの切刃部Ｔamと工具Ｔの切刃部ＴａのＺ方向の各座標値の差及びマスタ工具Ｔｍの工具長に基づいて工具Ｔの工具長の測定値を算出する。

以上は工具Ｔの工具長を測定する場合であるが、工具径を測定する場合は工具径が既知のマスタ工具Ｔｍを使用し、マスタ工具Ｔｍ及び工具Ｔをそれぞれ主軸Ｃに装着してともに下降させてからＸ方向に移動させ、それぞれ互いに反対側となる両側からレーザ光Ｌに接近させて、マスタ工具Ｔｍ及び工具Ｔの外周の切刃部によりレーザ光Ｌを遮るようにした点を除き、前述と同様にして工具径の測定値を算出すればよい。何れの場合にも、工具Ｔとマスタ工具Ｔｍを同一寸法とする必要はない。
特許第３３０５２１６号明細書（段落〔００１３〕、図３）。

上述した測定方法は、図１１(a) 及び図１１(b) に示すように、工具Ｔ及びマスタ工具Ｔｍの径がレーザ光Ｌの径よりも大きい場合は問題ないが、図１１(c) に示すように、工具Ｔまたはマスタ工具Ｔｍの径がレーザ光Ｌの径よりもある程度以上小さくなると、工具Ｔまたはマスタ工具Ｔｍの先端または外周の切刃部Ｔａをレーザ光Ｌの断面内に最後まで進入させても、遮光面積Ｌｓがレーザ光Ｌの断面積の８５％を越えないことがあり、その場合は受光器Ｆはスキップ信号を発生しないので、工具Ｔの工具長及び工具径を測定することができないという問題が生じる。これを解決する手段としてはレーザ光Ｌの径を小さくすることが考えられるが、工具Ｔの工具長及び工具径の測定は工具Ｔによる加工直前または直後で、クーラントなどが付着した状態で行われることが多く、レーザ光Ｌの径を小さくすると付着したクーラントなどのため工具Ｔの測定精度が低下するという別の問題が生じる。

本発明は、測定に使用するレーザ光Ｌの径を可変とすることにより、このような各問題を解決することを目的とする。

このために、請求項１の発明による工作機械の工具測定装置は、工作機械のベッド上にそれぞれ設けられる投光器とそれから照射されるレーザ光を受光する受光器よりなり、工作機械の主軸に装着された工具の切刃部をレーザ光に接近させ、切刃部がレーザ光を遮る際に受光器により検出されるレーザ光の受光量が所定のしきい値以下となった時点における工作機械の座標の原点に対する主軸の座標値を検出して工具の工具長または工具径を測定する工作機械の工具測定装置において、レーザ光の径を可変としたことを特徴とするものである。

前項に記載の工作機械の工具測定装置は、投光器のケーシングにレーザ光を横切る方向に移動される遮断部材を設け、遮断部材にはその移動方向に沿って互いに異なる径の複数の貫通孔を形成し、遮断部材は各貫通孔がレーザ光と整列される複数の位置で停止して同レーザ光の外周部を遮断部材により遮ることにより、投光器から照射されるレーザ光の径を可変とすることが好ましい。

前項に記載の工作機械の工具測定装置の遮断部材は、ケーシングに設けたレーザ光の導出孔を横切るように形成した円形のシリンダ孔に軸線方向摺動自在に嵌合されたシャッタピストンとすることが好ましい。

前項に記載の工作機械の工具測定装置のシャッタピストンは軸線方向の３箇所以上の位置で停止可能とし、その１つの停止位置においてはシャッタピストンにより導出孔を閉じるようにすることが好ましい。

前２項に記載の工作機械の工具測定装置において、シャッタピストンの少なくとも一方の端部には圧力室を形成し、シャッタピストンの少なくとも一方の端部と反対側となる端部には同シャッタピストンを圧力室側に向けて付勢するスプリングを設け、圧力室内に加圧作動流体を導入することによりシャッタピストンをスプリングの付勢力に抗して移動させて同シャッタピストンを各貫通孔がレーザ光と整列される位置で停止させることが好ましい。

請求項３または請求項４に記載の工作機械の工具測定装置の遮断部材は、ケーシングと遮断部材の何れか一方に設けた一次側部材と他方に設けた二次側部材よりなるリニアモータによりレーザ光を横切る方向に移動され、各貫通孔がレーザ光と整列される位置で停止されるようにすることが好ましい。

請求項１に記載の工作機械の工具測定装置は、レーザ光の径を絞る可変絞り機構を備えたものとし、この可変絞り機構は、投光器のケーシングに取り付けられてレーザ光と同軸的に配置された中心穴を有するケースと、中心穴を中心とする円に沿ってケースに等角度間隔でレーザ光と平行に配置された多数の枢支ピンにより一端部が揺動自在に支持された多数の同一形状の遮光板と、この遮光板と重ねてケースの中心穴と同軸的に回動自在に設けられたカム板を有し、このカム板を回動することにより各遮光板を互いに連動して各枢支ピンの回りに揺動させ、投光器から照射されるレーザ光の外周部を遮ることによりその径を可変とすることが好ましい。

前項に記載の工作機械の工具測定装置は、投光器のケーシングに設けたレーザ光の導出孔を横切る円形のシリンダ孔を形成し、このシリンダ孔に嵌合されたシャッタピストンの軸線方向摺動により導出孔の開閉を行うようにすることが好ましい。

請求項１の発明によれば、投光器から照射されるレーザ光の径を可変としたので、工具またはマスタ工具の径がレーザ光の径よりも小さい場合には、投光器から照射されるレーザ光の径を小さくして工具またはマスタ工具の径より小さくすることができる。そのようにすれば、工具またはマスタ工具の先端または外周の切刃部をレーザ光の断面内に最後まで進入させれば遮光面積は１００％になるので、その途中で受光器により検出されるレーザ光の受光量が必ず所定のしきい値を越えてスキップ信号が発生される。従って工具の工具長及び工具径を確実に測定することができる。またレーザ光の径は、工具またはマスタ工具の径よりも小さい範囲において可能な限り最も大きい径を選択することができるので、クーラント付着などによる工具Ｔの測定精度の低下を最小限にすることができる。

請求項２の発明によれば、投光器から照射されるレーザ光の径は導出孔または各貫通孔により定められ、各切換段階におけるレーザ光の径の精度を高めることができるので、工具の測定精度を向上させることができる。また遮断部材は単純な１部材とすることができるので、構造を簡略化することができる。

請求項３の発明によれば、円形のシリンダ孔に嵌合されたシャッタピストンはガタを生じることなく滑らかに移動し、レーザ光の径及び位置は安定したものとなるので、工具の測定精度を一層向上させることができる。

請求項４の発明によれば、レーザ光の導出孔がシャッタピストンにより閉じられて工具の測定がなされない位置では、レーザ光の発生部はシャッタピストンにより外部から遮断されるので、外部の雰囲気による悪影響を避けることができる。

請求項５の発明によれば、遮断部材を構成するシャッタピストンは、圧力室に導入される加圧作動流体により作動されるので、シャッタピストンの作動機構を簡略化することができる。

請求項５の発明では、遮断部材を構成するシャッタピストンは、圧力室に導入される加圧作動流体により作動されるので、遮断部材を構成するシャッタピストンの停止箇所は３カ所以下に限られる。しかしながら請求項６の発明によれば、遮断部材を構成するシャッタピストンは、シャッタケーシングとシャッタピストンに設けたリニアモータにより移動されるので、停止箇所を４カ所以上にすることができ、従ってレーザ光の径の切換段階を増大させて、工具の径にかかわらず工具長及び工具径を確実に測定できるとともにクーラントの付着などによる工具の測定精度の低下を減少させることができる。

請求項７の発明によれば、レーザ光の径を連続的に変化できるので、工具の径にかかわらず工具長及び工具径を確実に測定できるとともにクーラントの付着などによる工具の測定精度の低下を一層減少させることができる。

請求項８の発明によれば、レーザ光の導出孔がシャッタピストンにより閉じられて工具の測定がなされない状態では、レーザ光の発生部はシャッタピストンにより外部から遮断されるので、外部の雰囲気による悪影響を避けることができる。

先ず図１〜図４により本発明による工作機械の工具測定装置の第１の実施形態の説明をする。この第１実施形態による工具測定装置は、図９〜図１２で説明した従来技術と同様、工作機械のベッドＡ上にＹ方向に沿って設置される細長い基台Ｄの両側部上面には、図１及び図２に示すように、投光器Ｅと受光器Ｆが互いに向かい合って取り付けられ、投光器Ｅから受光器Ｆに向けてレーザ光Ｌが照射され、レーザ光Ｌが遮断されれば受光器Ｆがスキップ信号を発生するようになっている。

投光器Ｅは、図１〜図３に示すように、支持部３０とシャッタ部４０により構成されている。支持部３０は、支持ケーシング３１に設けられるシャッタエア通路が第１及び第２シャッタエア通路３７，３８の２本で、合計３本のエア通路３６，３７，３８が設けられている点を除き、図１０で述べた従来技術の投光器Ｅの支持部１０と同じである。収納空間３２内のレーザ光源３４で発生されてレンズ３５により平行ビームとなったレーザ光Ｌは、収納空間３２を気密に覆う仕切板３３に形成されて透明板３９により気密にふさがれた光窓３３ａからＹ方向に照射される。

シャッタ部４０は、ケーシング４１に設けられるシャッタピストン（遮断部材）４３がその軸線方向両側に設けられた圧力室４６ａ，４６ｂにより作動される複動形であり、シャッタピストン４３には大径及び小径の２つの貫通孔４４ａ，４４ｂが設けられている点を除き、図１０で述べた従来技術の投光器Ｅのシャッタ部２０と同じである。シャッタケーシング４１には、支持部３０の光窓３３ａから照射されるレーザ光Ｌを外部に導く導出孔４１ａ，４１ｂが形成され、また有底円筒状のシリンダ孔４２が導出孔４１ａ，４１ｂと直交するように形成されている。仕切板３３と接する面に設けられてバリアエア室４５を形成する凹部の底部中央に一端が開口された導出孔４１ａ，４１ｂは仕切板３３の光窓３３ａと同径であり、シリンダ孔４２を横切って光窓３３ａと同軸的にＹ方向に延びて、他端は外部に開口されている。シリンダ孔２２内にはシャッタピストン４３が軸線方向摺動自在で回動が拘束されるように嵌合され、下側となる開口はねじプラグ４１ｃにより気密に閉じられている。シャッタピストン４３の下端及び上端とシャッタケーシング４１のねじプラグ４１ｃ及び上底面との間には、第１及び第２圧力室４６ａ，４６ｂが形成され、またこの両圧力室４６ａ，４６ｂに作用する圧力が０の場合にシャッタピストン４３を中立位置に保持する第１及び第２スプリング４７ａ，４７ｂが介装されている。

シャッタピストン４３には、大径の第１貫通孔４４ａと小径の第２貫通孔４４ｂが直交方向に形成されている。導出孔４１ａ，４１ｂよりやや小径の第１貫通孔４４ａはシャッタピストン４３の軸線方向中央部より第１圧力室４６ａ側に形成され、それより小径の第２貫通孔４４ｂはシャッタピストン４３の軸線方向中央部より第２圧力室４６ｂ側に形成されている。各貫通孔４４ａ，４４ｂとシャッタピストン４３の各端部との間には、ピストンシール４３ｃが設けられている。

支持ケーシング３１に形成された各エア通路３６，３７，３８の一端は、仕切板３３と反対側となる支持ケーシング３１の側面に開口されて、それぞれジョイント３６ａ，７７ａ，３８ａが設けられ、それぞれの連結管３６ａ１，３７ａ１，３８ａ１に連結されたホースにより制御弁（何れも図示省略）を介して圧縮空気（加圧作動流体）が導入排出されるようになっている。バリアエア通路３６の他端は仕切板３３に形成した小穴３６ｂを介してバリアエア室４５内に連通され、第１及び第２シャッタエア通路３７，３８の他端は仕切板３３及びシャッタケーシング４１にそれぞれ形成した小穴３７ｂ，３８ｂ及びシャッタケーシング４１に形成した延長路３７ｃ，３８ｃを介して、それぞれ第１及び第２圧力室４６ａ，４６ｂに連通されている。

両圧力室４６ａ，４６ｂの何れにも圧縮空気を導入しない状態では、シャッタピストン４３は各スプリング４７ａ，４７ｂにより図３に示す中立位置に保持されて、導出孔４１ａ，４１ｂはシャッタピストン４３により閉じられている。第１シャッタエア通路３７を介して第１圧力室４６ａ内に圧縮空気を導入すれば、シャッタピストン４３は第２スプリング４７ｂの付勢力に抗して上向きに移動し、第１貫通孔４４ａが導出孔４１ａ，４１ｂと同軸的に整列されたときにそちら側の突起部４３ｂがシリンダ孔４２の上底面に当接して停止され、また第２シャッタエア通路３８を介して第２圧力室４６ｂ内に圧縮空気を導入すれば、シャッタピストン４３は第１スプリング４７ａの付勢力に抗して下向きに移動し、第２貫通孔４４ｂが導出孔４１ａ，４１ｂと同軸的に整列されたときにそちら側の突起部４３ａがねじプラグ４１ｃに当接して停止される。

受光器Ｆは、前述した従来技術の受光器Ｆと実質的に同じであり、支持部５０とシャッタ部５９により構成され、投光器Ｅから照射されるレーザ光Ｌを支持部５０内に設けた受光素子による検出するものであり、レーザ光Ｌが工具Ｔなどにより遮られて遮光面積Ｌｓ（図１１及び図１２参照）がレーザ光Ｌの断面積の８５％に達したとき（受光素子の受光量が減少して所定のしきい値に達したとき）にスキップ信号を発生するものである。

上述した第１実施形態では、工作機械の不作動状態では、投光器Ｅ及び受光器Ｆに電源は供給されず、投光器Ｅの各エア通路３６，３７，３８及び受光器Ｆの各エア通路には圧縮空気は導入されない。従って投光器Ｅの導出孔４１ａ，４１ｂは開かれず、レーザ光Ｌも発生されず、また受光器Ｆのレーザ光Ｌの導入孔は開かれず、受光素子も作動されない。工作機械が作動されれば投光器Ｅのバリアエア通路３６を介してバリアエア室４５に圧縮空気が導入され、受光器Ｆのバリアエア室にも圧縮空気が導入されるが、投光器Ｅの各圧力室４６ａ，４６ｂ及び受光器Ｆの圧力室には圧縮空気が導入されず、従って各シャッタピストンは移動されない。この状態では投光器Ｅ及び受光器Ｆの導出孔及び導入孔は閉じられており、これに加え各バリアエア室内の圧縮空気は各シリンダ孔と各シャッタピストンの間の隙間及び導出孔または導入口から外部に流出するので、外部の雰囲気が投光器Ｅ及び受光器Ｆ内に侵入することは積極的に防止される。

主軸Ｃに装着された大径の第１貫通孔４４ａよりも大径の通常の工具Ｔの長さまたは径を測定する場合には、投光器Ｅにはバリアエア室４５に加えて第１シャッタエア通路３７から第１圧力室４６ａに圧縮空気を導入するとともに電源を供給してレーザ光源３４を作動させ、また受光器Ｆにはバリアエア室に加えてシャッタエア通路から圧力室に圧縮空気を導入するとともに電源を供給して受光素子を作動させる。これにより投光器Ｅのシャッタピストン４３が上向きに移動して大径の第１貫通孔４４ａが導出孔４１ａ，４１ｂと同軸的に整列され、レーザ光源３４で発生されてレンズ３５により平行ビームとなったレーザ光Ｌは、仕切板３３に形成された光窓３３ａ及び導出孔４１ａを通り、大径の第１貫通孔４４ａにより外周の一部が多少遮られて直径が絞られ、第１貫通孔４４ａと同じ径ｄ１の太いレーザ光Ｌａとなって導出孔４１ｂからＹ方向に照射される。一方、受光器Ｆはシャッタピストンが移動して導入孔が開かれ、投光器Ｅから照射された太いレーザ光Ｌａは開かれた導入孔から導入されて受光素子により検出される。

この状態において、前述した従来技術で説明したのと同様にして、第１貫通孔４４ａよりも太い通常の工具Ｔの長さまたは径を測定する。この場合は図４(a) に示すように、工具Ｔ及びマスタ工具Ｔｍがレーザ光Ｌａの径よりも大きいので、工具Ｔ及びマスタ工具Ｔｍを下降させまたは水平に移動してその先端または外周の切刃部Ｔａをレーザ光Ｌに接近させてその断面内に最後まで進入させればレーザ光Ｌａの断面積を基準とする遮光面積Ｌｓは１００％になるので、その途中で受光器Ｆにより検出されるレーザ光Ｌの受光量が必ず所定のしきい値を越えてスキップ信号が発生される。従って工具Ｔの工具長及び工具径を確実に測定することができる。またこの場合は大径のレーザ光Ｌａが選択されるので、クーラントの付着などによる工具Ｔの測定精度の低下を最小限にすることができる。

また大径の第１貫通孔４４ａより小径ではあるが第２貫通孔４４ｂよりは大径の工具Ｔの長さまたは径を測定する場合には、第１シャッタエア通路３７から第１圧力室４６ａに圧縮空気を導入するする代わりに、第２シャッタエア通路３８から第２圧力室４６ｂに圧縮空気を導入するとともにレーザ光源３４に電源を供給し、受光器Ｆは通常の工具Ｔの場合と同様に作動させる。これにより投光器Ｅのシャッタピストン４３が下向きに移動して小径の第２貫通孔４４ｂが導出孔４１ａ，４１ｂと同軸的に整列され、支持部３０からのレーザ光Ｌは、仕切板３３に形成された光窓３３ａ及び導出孔４１ａを通り、小径の第２貫通孔４４ｂにより外周の一部が大きく遮られて直径が絞られ、第２貫通孔４４ｂと同じ径ｄ２の細いレーザ光Ｌｂとなって導出孔４１ｂからＹ方向に照射される。受光器Ｆは大径の第１貫通孔４４ａを選択した場合と同様に作動されて、投光器Ｅから照射された細いレーザ光Ｌｂは開かれた導入孔から導入されて受光素子により検出される。

この状態において、前述と同様にして、第１貫通孔４４ａよりも小径ではあるが第２貫通孔４４ｂよりは太い工具Ｔの長さまたは径を測定する。この場合も図４(b) に示すように、工具Ｔ及びマスタ工具Ｔｍはレーザ光Ｌｂの径よりは大きく、従ってレーザ光Ｌｂの断面積を基準とする遮光面積Ｌｓは１００％になるので、前述と同様、受光器Ｆにより検出されるレーザ光Ｌの受光量が必ず所定のしきい値を越えてスキップ信号が発生される。従って工具Ｔの工具長及び工具径を確実に測定することができる。この場合は小径のレーザ光Ｌｂが選択されるが、測定される工具Ｔの径も小径でクーラントの付着なども少なくなるので、工具Ｔの測定精度の低下は比較的少ない。

上述した第１実施形態では、シャッタピストン４３の作動機構は、第１及び第２貫通孔４４ａ，４４ｂが設けられるシャッタピストン４３と、その両端部に形成される圧力室４６ａ，４６ｂと、これらに圧縮空気を導入するシャッタエア通路３７，３８だけであるので、その構造は簡単で安価なものとなる。またこの第１実施形態では、シャッタピストン４３を、その軸線方向両側に圧力室４６ａ，４６ｂを設けた複動形とし、不作動時の中立位置ではシャッタピストン４３により導出孔４１ａ，４１ｂを閉じ、両側の作動位置で大径の第１貫通孔４４ａまたは小径の第２貫通孔４４ｂにより導出孔４１ａ，４１ｂを連通するようにしており、このようにすれば不作動時に導出孔４１ａ，４１ｂを閉じて、レーザ光Ｌの発生部及び受光部内に好ましくない外部雰囲気が侵入することを防止することができる。しかしながらこのような外部雰囲気の侵入防止は他の手段により行うことも可能であり、その場合には第１及び第２貫通孔が設けられるシャッタピストンを、例えば図１０に示す従来技術のように軸線方向片側にだけ圧力室を設けた単動形とし、２つの停止位置において第１貫通孔または第２貫通孔が導出孔と整列されるようにして、本発明を実施することも可能であり、そのようにすればシャッタピストンの作動機構を一層簡略化することができる。

次に図５に示す第２実施形態の説明をする。この第２実施形態は、投光器Ｅのシャッタピストン６３に大径、中径及び小径の３個の貫通孔６４ａ，６４ｂ，６４ｃを設け、リニアパルスモータ（リニアモータ）６５により駆動するようにした点だけが前述した第１実施形態と異なっている。その他の構造は第１実施形態と同じであるので、主としてこの相違点について説明する。

この第２実施形態の投光器Ｅは、第１実施形態と同様、支持部３０とシャッタ部６０により構成されている。支持部３０は、支持ケーシング３１Ａにバリアエア通路３６だけが設けられ、第１及び第２シャッタエア通路３７，３８は設けられておらず、また仕切板３３Ａが大きくなっている点が第１実施形態と異なっているだけである。

シャッタ部６０は、シャッタケーシング６１が第１実施形態よりも縦長になっており、第１実施形態の導出孔４１ａ，４１ｂと実質的に同じ導出孔６１ａ，６１ｂと直交するように形成されたシリンダ孔６２は下部が大径となった段付き孔であり、大径部の下端部はねじプラグ６１ｃにより閉じられている。大径部を除くシリンダ孔６２内にはシャッタピストン６３が軸線方向摺動自在で回動が拘束されるように嵌合されている。シャッタピストン６３を軸線方向に移動させるリニアパルスモータ６５は、シリンダ孔６２の大径部の小径部側に設けられた環状の一次側部材６５ａと、この一次側部材６５ａ内を通るようにシャッタピストン６３から下方に突出して設けられた二次側部材６５ｂからなり、一次側部材６５ａは内周に軸線方向に沿って複数の歯が形成された電磁石であり、二次側部材６５ｂは外周に軸線方向に沿って多数の歯が形成された鉄心である。

リニアパルスモータ６５はシャッタピストン６３を移動させ、実線、二点鎖線６３Ａ、二点鎖線６３Ｂ及び二点鎖線６３Ｃで示す各位置で停止させるものである。各停止位置間の距離は同一であり、実線で示す位置では二次側部材６５ｂ先端の突起部６３ａがねじプラグ６１ｃに当接され、二点鎖線６３Ｃで示す位置ではシャッタピストン６３先端の突起部６３ｂがシリンダ孔６２の上底面に当接される。シャッタピストン６３には大径の第１貫通孔６４ａ、中径の第２貫通孔６４ｂ及び小径の第３貫通孔６４ｃが直交方向に設けられ、シャッタピストン６３が二点鎖線６３Ａ、二点鎖線６３Ｂ及び二点鎖線６３Ｃの各位置で停止された状態では、第１貫通孔６４ａ、第２貫通孔６４ｂ及び第３貫通孔６４ｃが、それぞれ導出孔６１ａ，６１ｂと同軸的に整列されて導出孔６１ａ，６１ｂを連通するようになっている。シャッタピストン６３が実線で示す位置で停止された状態では、導出孔６１ａ，６１ｂの連通は閉じられる。その他の構造は前述した第１実施形態と同じであるので、詳細な説明は省略する。

この第２実施形態では、工作機械の不作動状態では、投光器Ｅのシャッタピストン６３は図５に示すように、二次側部材６５ｂ下端の突起部６３ａがねじプラグ６１ｃに当接した状態で停止されており、投光器Ｅに電源は供給されず、投光器Ｅのバリアエア通路３６及び受光器Ｆの各エア通路に圧縮空気は導入されない。従って投光器Ｅの導出孔６１ａ，６１ｂは開かれず、レーザ光Ｌも発生されない。受光器Ｆは、第１実施形態と同様、レーザ光Ｌの導入孔は開かれず、受光素子も作動されない。工作機械が作動されれば投光器Ｅにはバリアエア通路３６を介してバリアエア室６６に圧縮空気が導入され、受光器Ｆのバリアエア室にも圧縮空気が導入されるが、リニアパルスモータ６５は作動されず、各シャッタピストンは移動されない。この状態では第１実施形態と同様、投光器Ｅ及び受光器Ｆの導出孔及び導入孔は閉じられ、各バリアエア室内の圧縮空気により、外部の雰囲気が投光器Ｅ及び受光器Ｆ内に侵入することは積極的に防止される。

大径の第１貫通孔６４ａよりも大径の工具Ｔの長さまたは径を測定する場合には、投光器Ｅのリニアパルスモータ６５によりシャッタピストン６３を二点鎖線６３Ａの位置とするとともに電源を供給してレーザ光源３４を作動させる。これにより大径の第１貫通孔６４ａが導出孔６１ａ，６１ｂと同軸的に整列され、レーザ光源３４からのレーザ光Ｌは、仕切板３３Ａに形成された光窓３３ａ及び導出孔６１ａを通り、大径の第１貫通孔６４ａにより外周の一部が多少遮られて直径が絞られ、第１貫通孔６４ａと同じ径ｄ１の太いレーザ光Ｌ１となって導出孔６１ｂからＹ方向に照射される。また受光器Ｆは第１実施形態の場合と同様にして、導入孔を開いて受光素子を作動させ、投光器Ｅから照射されたレーザ光Ｌ１を検出する。

この状態において、第１実施形態の場合と同様にして、第１貫通孔６４ａよりも太い工具Ｔの長さまたは径を測定する。この場合は工具Ｔ及びマスタ工具Ｔｍがレーザ光Ｌ１の径よりも大きいので、工具Ｔ及びマスタ工具Ｔｍの先端または外周の切刃部Ｔａをレーザ光Ｌに接近させてその断面内に最後まで進入させればレーザ光Ｌ１の断面積を基準とする遮光面積Ｌｓは１００％になるので、その途中で受光器Ｆにより検出されるレーザ光Ｌの受光量が必ず所定のしきい値を越えてスキップ信号が発生される。従って工具Ｔの工具長及び工具径を確実に測定することができる。

大径の第１貫通孔６４ａよりも小径ではあるが中径の第２貫通孔６４ｂよりは大径の工具Ｔの長さまたは径を測定する場合には、投光器Ｅのリニアパルスモータ６５によりシャッタピストン６３を二点鎖線６３Ｂの位置とし、照射されるレーザ光を第２貫通孔６４ｂと同じ径ｄ２の中径のレーザ光Ｌ２とする点を除き、前述と同様にして測定をする。同様に、中径の第２貫通孔６４ｂよりも小径ではあるが小径の第３貫通孔６４ｃよりは大径の工具Ｔの長さまたは径を測定する場合には、投光器Ｅのリニアパルスモータ６５によりシャッタピストン６３を二点鎖線６３Ｃの位置とし、照射されるレーザ光を第３貫通孔６４ｃと同じ径ｄ３の小径のレーザ光Ｌ３とする点を除き、前述と同様にして測定をする。何れの場合にも、工具Ｔ及びマスタ工具Ｔｍの先端または外周の切刃部Ｔａをレーザ光に接近させてその断面内に最後まで進入させれば、その途中で受光器Ｆにより検出されるレーザ光の受光量が必ず所定のしきい値を越えてスキップ信号が発生されるので、工具Ｔの工具長及び工具径を確実に測定することができる。

前述した第１実施形態では、シャッタピストン４３の停止箇所は３カ所であり、その１カ所では導出孔４１ａ，４１ｂを閉じているので、レーザ光Ｌの径の切換に使用できる貫通孔４４ａ，４４ｂは２個だけである。これに対しこの第２実施形態では、シャッタピストン６３はリニアパルスモータ６５により移動させており、停止箇所を４カ所以上にすることができるので、レーザ光Ｌの径の切換段階を増大させることができ、レーザ光Ｌの径が工具Ｔの径より大幅に小さくなることがなくなる。クーラント付着などによる工具Ｔの測定精度の低下は、付着したクーラントまたは滴下するクーラントなどによる遮光面積の変動が大きくなるほど大きくなり、またレーザ光Ｌの径に対して工具Ｔが大径であると付着または滴下するクーラントによる遮光面積の変動が大きくなり測定精度が低下するが、この第２実施形態ではレーザ光Ｌの径が工具Ｔの径より大幅に小さくなることがなくなるので、クーラント付着などによる工具Ｔの測定精度の低下を減少させることができる。

上述した第１及び第２実施形態によれば、円形のシリンダ孔４２，６２に嵌合されたシャッタピストン４３，６３はガタを生じることなく滑らかに移動し、レーザ光Ｌの径及び位置は安定したものとなり、また投光器Ｅから照射されるレーザ光Ｌの径は各貫通孔４４ａ，４４ｂ，６４ａ〜６４ｃにより定められ、各切換段階におけるレーザ光Ｌの径の精度を高めることができるので、工具Ｔの測定精度を向上させることができる。またシャッタピストン４３，６３は単純な１部材であるので、構造を簡略化することができる。またレーザ光Ｌの導出孔がシャッタピストン４３により閉じられて工具Ｔの測定がなされない位置では、レーザ光Ｌの発生部はシャッタピストン２３により外部から遮断されるので、外部の雰囲気による悪影響を避けることができる。

次に図６〜図８に示す第３実施形態の説明をする。前述した第１及び第２実施形態では、複数の貫通孔４４ａ，４４ｂ，６４ａ〜６４ｃを設けたシャッタピストン４３，６３を使用し、各貫通孔４４ａ，４４ｂまたは６４ａ〜６４ｃを切り換えることによりレーザ光Ｌの径を不連続的に切り換えているが、この第３実施形態では、レーザ光Ｌの径を連続的に変化させるようにしたものである。

前述した第１及び第２実施形態と同様、この第３実施形態の投光器Ｅは支持部３０とシャッタ部８０により構成され、図６に示すように、支持部３０の支持ケーシング３１Ｂの収納空間３２内に、可変絞り機構７０を設けたものである。レーザ光源３４及びレンズ３５が設けられる収納空間３２を気密に覆う仕切板３３Ｂには、収納空間３２側に可変絞り機構７０が光窓３３ａと同軸的に設けられ、光窓３３ａを気密に覆う透明板３９はシャッタ部８０のバリアエア室８５側に設けられている。シャッタ部８０は、シャッタピストン８３に形成する貫通孔８４が導出孔８１ａ，８１ｂと同径である点を除き、図１０で説明した従来技術と同じである。その他の構成は、図１０で説明した従来技術と同様であるので詳細な説明は省略する。

可変絞り機構７０は、図７及び図８に示すように、主としてケース７１と、８枚の遮光板７２ａ，７２ｂと、サーボモータ７８により回動されて各遮光板７２ａ，７２ｂを開閉するカム板７４により構成されている。仕切板３３Ｂを介して支持ケーシング３１Ｂに取り付けられるケース７１は浅いカップ状で、その底部の中央には光窓３３ａと同軸的に同径の中心穴７１ａが形成され、またケース７１の底部の内側には中心穴７１ａと同心の円に沿って８本の枢支ピン７３が中心穴７１ａの中心軸線と平行に等角度間隔で配置されて植設されている。８枚の遮光板７２ａ，７２ｂは、何れも一端側に枢支ピン７３と係合可能な孔とこの孔から所定距離離れた位置に植設されたカムピン７２ｃを有する同一形状の細長い異形の板状で、４枚の遮光板７２ａは一端側の孔が１つ置きの枢支ピン７３に係合されてケース７１の底部上に傘ねられ、残りの４枚の遮光板７２ｂは一端側の孔が残りの枢支ピン７３に係合されて遮光板７２ａの上に重ねられている。中心穴７１ａと同径の穴が中央に設けられ、それぞれがらせんの一部を形成する８個のカム溝穴７４ａが等角度間隔で形成されたカム板７４は、各カム溝穴７４ａに各カムピン７２ｃが係合されるように、遮光板７２ｂの上に重ねられ、止め輪７５によりケース７１の周壁の内側に回動自在に抜け止めされている。カム板７４の外周の一部には半径方向に延びてケース７１の周壁から外側に突出するセクタギヤ部７４ｂが形成され、このセクタギヤ部７４ｂと噛合するウオーム７７はサーボモータ７８により回動されるようになっている。

サーボモータ７８を作動させれば、ウオーム７７及びセクタギヤ部７４ｂを介してカム板７４が中心穴７１ａと同軸的に両方向に回動され、互いに係合する各カム溝穴７４ａとカムピン７２ｃの作用により、各遮光板７２ａ，７２ｂは互いに連動して各枢支ピン７３回りに往復揺動して開閉される。各遮光板７２ａ，７２ｂの先端部には、最も外側に開いた状態では中心穴７１ａとほゞ一致する円弧部が形成されている。この円弧部は、二点鎖線に示すように各遮光板７２ａ，７２ｂを内側に寄せた状態では、絞られた開口部７６を形成する。

この第３実施形態では、工作機械の不作動状態では、可変絞り機構７０のサーボモータ７８は各遮光板７２ａ，７２ｂを最も外側に開いた状態とし、投光器Ｅに電源は供給されず、バリアエア室８５と圧力室８６に圧縮空気は導入されない。従って投光器Ｅの導出孔８１ａ，８１ｂは開かれず、レーザ光Ｌも発生されない。受光器Ｆは、第１実施形態と同様、レーザ光Ｌの導入孔は開かれず、受光素子も作動されない。工作機械が作動されれば投光器Ｅにはバリアエア通路３６を介してバリアエア室６６に圧縮空気が導入され、受光器Ｆのバリアエア室にも圧縮空気が導入されるが、電源は供給されず、各遮光板７２ａ，７２ｂは最も外側に開いた状態のままである。この状態では、投光器Ｅ及び受光器Ｆの導出孔及び導入孔は閉じられ、各バリアエア室内の圧縮空気により、外部の雰囲気が投光器Ｅ及び受光器Ｆ内に侵入することは積極的に防止される。

主軸Ｃに装着される工具Ｔの長さまたは径を測定する場合には、サーボモータ７８によりカム板７４を回動し、投光器Ｅの各遮光板７２ａ，７２ｂを揺動させて絞り開口部７６の径を工具Ｔ及びマスタ工具Ｔｍの径より多少小径に設定し、圧力室８６に圧縮空気を導入して貫通孔８４を導出孔８１ａ，８１ｂと同軸的に整列するとともに電源を供給してレーザ光源３４を作動させる。これによりレーザ光源３４からのレーザ光Ｌは、仕切板３３Ｂに形成された光窓３３ａ及び導出孔８１ａを通り、絞り開口部７６により外周の一部が遮られ直径が絞られて導出孔８１ｂからＹ方向に照射される。受光器Ｆは前述と同様にして、導入孔を開いて受光素子を作動させ、投光器Ｅから照射されたレーザ光Ｌ１を検出する。

この状態において、第１及び第２実施形態の場合と同様にして、絞り開口部７６よりも太い工具Ｔの長さまたは径を測定する。この場合の工具Ｔ及びマスタ工具Ｔｍはレーザ光Ｌの径よりも大きいので、工具Ｔ及びマスタ工具Ｔｍの先端または外周の切刃部Ｔａをレーザ光Ｌに接近させてその断面内に最後まで進入させればレーザ光Ｌの断面積を基準とする遮光面積Ｌｓは１００％になるので、その途中で受光器Ｆにより検出されるレーザ光Ｌの受光量が必ず所定のしきい値を越えてスキップ信号が発生される。従って工具Ｔの工具長及び工具径を確実に測定することができる。

この第３実施形態によれば、レーザ光Ｌの径を連続的に変化できるので、測定する工具Ｔの径より多少大径に設定することができる。前述のように、クーラント付着などによる工具Ｔの測定精度の低下は、付着したクーラントまたは滴下するクーラントなどによる遮光面積の変動が大きくなるほど大きくなり、またレーザ光Ｌの径に対して工具Ｔが大径であると付着または滴下するクーラントによる遮光面積の変動が大きくなり測定精度が低下するが、この第３実施形態ではレーザ光Ｌの径を測定する工具Ｔ及びマスタ工具Ｔｍの径より多少小径に設定するので、クーラントの付着などによる工具Ｔの測定精度の低下を一層減少させることができる。

またこの第３実施形態では、レーザ光Ｌの導出孔８１ａ，８１ｂがシャッタピストンシャッタピストン８３により閉じられて工具Ｔの測定がなされない状態では、レーザ光Ｌの発生部はシャッタピストン８３により外部から遮断されるので、外部の雰囲気による悪影響を避けることができる。

本発明による工作機械の工具測定装置の第１実施形態の全体正面図である。 図１に示す第１実施形態の全体平面図である。 図１に示す第１実施形態の投光器の構造を示す断面図である。 図１に示す第１実施形態により工具径を測定する場合の作動の説明図である。 本発明による工作機械の工具測定装置の第２実施例の投光器の構造を示す断面図である。 本発明による工作機械の工具測定装置の第３実施例の投光器の構造を示す断面図である。 図６に示す第３実施形態の可変絞り機構の構造を示す断面図である。 図６に示す第３実施形態の可変絞り機構の構造を示す正面図である。 この種の工作機械の工具測定装置を工作機械に取り付けた状態を示す正面図である。 従来技術による工作機械の工具測定装置の一例の投光器の構造を示す断面図である。 図１０に示す従来技術により工具径を測定する場合の作動の説明図である。 工具によるレーザ光の遮光面積と受光器の受光量の関係を示す図である。

符号の説明

３１，３１Ａ，３１Ｂ…ケーシング（支持ケーシング）、４１…ケーシング（シャッタケーシング）、４１ａ，４１ｂ…導出孔、４２…シリンダ孔、４３…遮断部材（シャッタピストン）、４４ａ，４４ｂ…貫通孔、４６ａ，４６ｂ…圧力室、４７ａ，４７ｂ…スプリング、６１…ケーシング（シャッタケーシング）、６１ａ，６１ｂ…導出孔、６３…遮断部材（シャッタピストン）、６４ａ〜６４ｃ…貫通孔、６５…リニアモータ（リニアパルスモータ）、６５ａ…一次側部材、６５ｂ…二次側部材、７０…可変絞り機構、７１…ケース、７１ａ…中心穴、７２ａ，７２ｂ…遮光板、７３…枢支ピン、７４…カム板、８１…ケーシング（シャッタケーシング）、８１ａ，８１ｂ…導出孔、８２…シリンダ孔、８３…シャッタピストン、Ｃ…主軸、Ｅ…投光器、Ｆ…受光器、Ｌ…レーザ光、Ｔ…工具、Ｔａ…切刃部。

Claims (8)

1. 工作機械のベッド上にそれぞれ設けられる投光器とそれから照射されるレーザ光を受光する受光器よりなり、前記工作機械の主軸に装着された工具の切刃部を前記レーザ光に接近させ、前記切刃部が前記レーザ光を遮る際に前記受光器により検出されるレーザ光の受光量が所定のしきい値以下となった時点における前記工作機械の座標の原点に対する前記主軸の座標値を検出して前記工具の工具長または工具径を測定する工作機械の工具測定装置において、前記レーザ光の径を可変としたことを特徴とする工作機械の工具測定装置。
2. 請求項１に記載の工作機械の工具測定装置において、前記投光器のケーシングに前記レーザ光を横切る方向に移動される遮断部材を設け、前記遮断部材にはその移動方向に沿って互いに異なる径の複数の貫通孔を形成し、前記遮断部材は前記各貫通孔が前記レーザ光と整列される複数の位置で停止して同レーザ光の外周部を前記遮断部材により遮ることにより、前記投光器から照射されるレーザ光の径を可変としたことを特徴とする工作機械の工具測定装置。
3. 請求項２に記載の工作機械の工具測定装置において、前記遮断部材は前記ケーシングに設けた前記レーザ光の導出孔を横切るように形成した円形のシリンダ孔に軸線方向摺動自在に嵌合されたシャッタピストンとしたことを特徴とする工作機械の工具測定装置。
4. 請求項３に記載の工作機械の工具測定装置において、前記シャッタピストンは軸線方向の３箇所以上の位置で停止可能とし、その１つの停止位置においては前記シャッタピストンにより前記導出孔を閉じるようにすることを特徴とする工作機械の工具測定装置。
5. 請求項３または請求項４に記載の工作機械の工具測定装置において、前記シャッタピストンの少なくとも一方の端部には圧力室を形成し、前記シャッタピストンの前記少なくとも一方の端部と反対側となる端部には同シャッタピストンを前記圧力室側に向けて付勢するスプリングを設け、前記圧力室内に加圧作動流体を導入することにより前記シャッタピストンを前記スプリングの付勢力に抗して移動させて同シャッタピストンを前記各貫通孔が前記レーザ光と整列される位置で停止させることを特徴とする工作機械の工具測定装置。
6. 請求項３または請求項４に記載の工作機械の工具測定装置において、前記遮断部材は、前記ケーシングと前記遮断部材の何れか一方に設けた一次側部材と他方に設けた二次側部材よりなるリニアモータにより前記レーザ光を横切る方向に移動され、前記各貫通孔が前記レーザ光と整列される位置で停止されるよう構成したことを特徴とする工作機械の工具測定装置。
7. 請求項１に記載の工作機械の工具測定装置において、前記レーザ光の径を絞る可変絞り機構を備え、この可変絞り機構は、前記投光器のケーシングに取り付けられて前記レーザ光と同軸的に配置された中心穴を有するケースと、前記中心穴を中心とする円に沿って前記ケースに等角度間隔で前記レーザ光と平行に配置された多数の枢支ピンにより一端部が揺動自在に支持された多数の同一形状の遮光板と、この遮光板と重ねて前記ケースに前記中心穴と同軸的に回動自在に設けられたカム板を有し、このカム板を回動することにより前記各遮光板を互いに連動して前記各枢支ピンの回りに揺動させ、前記投光器から照射されるレーザ光の外周部を遮ることによりその径を可変としたことを特徴とする工作機械の工具測定装置。
8. 請求項７に記載の工作機械の工具測定装置において、前記投光器のケーシングに設けた前記レーザ光の導出孔を横切る円形のシリンダ孔を形成し、このシリンダ孔に嵌合されたシャッタピストンの軸線方向摺動により前記導出孔の開閉を行うようにしたことを特徴とする工作機械の工具測定装置。
   

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