JP2016083723A - ツールプリセッターに於ける衝突防止装置 - Google Patents

Abstract

【課題】自動測定中に、ツールホルダやツールがコラムに衝突する事故を未然に防止する、ツールプリセッターの衝突防止装置を提供する。【解決手段】機台１に水平に設置されたベット２にツールＴを着脱可能に装着するツールホルダ３を取り付けるスピンドル４と、スピンドル４に対してベット２上をＸ方向に進退可能に立設されたコラム５とが設けられている。コラム５のスピンドル４側面上下部の相対向する位置に、ツールＴの自動測定中にコラム５やガイド部材６がツールホルダ３やツ−ルＴに衝突するのを防止するための透過式の発光器１３ａと受光器１３ｂとから成る光検出装置を設けてあり、発光器１３ａと受光器１３ｂとの間の光軸Ｐをコラム５やガイド部材６が遮光した際に、コラム５の駆動装置及びガイド部材６の昇降駆動装置を停止させて、衝突事故を未然に防止する。【選択図】図１

Description

この発明は、工作機械用のツールホルダにバイトやドリル等のツール（工具）をプリセットする際に用いられるツールプリセッターにおいて、ツールホルダにツールをセットして自動測定中に、ツールホルダやツールが、コラムに干渉したり衝突したりする事故を未然に防止するようにしたツールプリセッターに於ける衝突防止装置に関するものである。

従来、工作機械用のツールホルダにツールをプリセットする際に用いられるツールプリセッターでは、予めツールの形状や寸法（位置）を確認するために、投光器と受光器及びスクリーンとから成る投影装置が設けられている。また、この投影装置は、ベット上に設置されたスピンドルに装着するツールホルダを挟んで相対向する位置に固定状態で設置されている。

ところで一般にツールプリセッターにおいてツールホルダにツールをセットする場合、所定の寸法にセットする前に、予めラフセットを行い、次いでツールの形状及び寸法等の正確な位置を確認し、最終チェックが終了してツールのプリセットの作業は完了する。

そして、上記の作業完了まで、位置，角度及び形状等の確認作業は、投影装置を通して行われる（例えば、特許文献１参照）。

また、近年ではツールプリセッターの自動測定を行うために、予めコラムを駆動する自動制御装置に、コラムのツールスピンドル側に移動する水平方向（Ｘ軸方向））や垂直方向（Ｚ軸）の軸座標を従来のデータや、現実のツール（測定物）の形状や寸法（位置）に基づいて入力し、プログラムで指定されたＸ・Ｚ軸座標に向かってコラムを移動させているのが一般的である。

然しながら、従来のツールプリセッターの自動測定において、制御装置へのプログラムの入力は人手により行われており、オペレータが誤ったデータやプログラムを入力し、特に確認作業を行わない場合に、ツールプリセッターのコラムとツールホルダや、ツールが衝突してしまい、ツールプリセッターやツールホルダ，ツールを損傷させたり、測定作業を遅延させる原因となっていた。

特に、実行するプログラムは従来と異なった小径のツールリング（工具）、プリセッター側には大径のツールリング（工具）がセットされた場合等が考えられる。この時、移動先の座標は、スピンドル軸心に近い地点まで移動を行うが、実際にセットされているツーリングの最外径部分が移動途中の点にあり、ここで衝突事故が発生する。

特開平１０−１３８０９３号公報

この発明はかかる従来の問題点に着目し、ツールホルダにツールをセットして自動測定中に、ツールホルダやツールが、コラムに干渉したり衝突したりするのを光検出装置で検出してコラムの駆動装置やガイド部材の昇降駆動装置を停止させて衝突事故を未然に防止するようにしたツールプリセッターに於ける衝突防止装置を提供することを目的とするものである。

この発明は上記目的を達成するため、機台上に設置されたベット上に、ツ−ルを着脱可能に装着するツールホルダを取り付けるための回転駆動可能に設置されたスピンドルと、このスピンドルに対して駆動装置を介して水平方向（Ｘ方向）に進退可能に立設（Ｚ方向）されたコラムとを設け、この立設されたコラムに対して昇降可能に配設されたガイド部材に、コラムと直交する方向に設けられた二本の支持アームを介して前記ツールホルダを挟んで相対向する位置に投光器と受光器及び投影機とから成る水平投影装置を設置し、この水平投影装置からのツール画像信号と、予め前記ツールホルダに取り付けるツ−ルの形状，位置から成る座標情報を入力した制御装置とからの制御信号に基づき、コラムの水平方向（Ｘ方向）の移動及びコラムに対して昇降可能に配設されたガイド部材の上下方向（Ｚ方向）の移動を自動的に制御しながら自動測定を行うツールプリセッターであって、
前記コラムのスピンドル側面上下部の相対向する位置に、前記ツールの自動測定中にコラムやガイド部材がツールホルダやツ−ルに衝突するのを防止するための発光器と受光器とから成る光検出装置を設け、前記発光器と受光器との間の光軸をコラムやガイド部材が遮光した際に、コラムの駆動装置及び前記ガイド部材の昇降駆動装置を停止させるように構成したことを要旨とするものである。

ここで、前記コラムに対して昇降可能に配設されたガイド部材に、ツールホルダに取り付けるツ−ルを上下垂直方向から投影する投光器と受光器及び投影機とから成る垂直投影装置と、ガイド部に設けられた二本の支持アームの相対向する位置に、ツールの自動測定中にコラムやガイド部材がツールホルダやツ−ルに衝突するのを防止するための発光器と受光器とから成る光検出装置を設けることも可能である。

この発明は上記のように機台上に設置されたベット上に、ツ−ルを着脱可能に装着するツールホルダを取り付けるための回転駆動可能に設置されたスピンドルと、このスピンドルに対して駆動装置を介して水平方向（Ｘ方向）に進退可能に立設（Ｚ方向）されたコラムとを設け、この立設されたコラムに対して昇降可能に配設されたガイド部材に、コラムと直交する方向に設けられた二本の支持アームを介して前記ツールホルダを挟んで相対向する位置に投光器と受光器及び投影機とから成る水平投影装置を設置し、この水平投影装置からのツール画像信号と、予め前記ツールホルダに取り付けるツ−ルの形状，位置から成る座標情報を入力した制御装置とからの制御信号に基づき、コラムの水平方向（Ｘ方向）の移動及びコラムに対して昇降可能に配設されたガイド部材の上下方向（Ｚ方向）の移動を自動的に制御しながら自動測定を行うツールプリセッターであって、
前記コラムのスピンドル側面上下部の相対向する位置に、前記ツールの自動測定中にコラムやガイド部材がツールホルダやツ−ルに衝突するのを防止するための発光器と受光器とから成る光検出装置を設け、前記発光器と受光器との間の光軸をコラムやガイド部材が遮光した際に、コラムの駆動装置及び前記ガイド部材の昇降駆動装置を停止させるように構成したので、ツールホルダにツールをセットして自動測定中に、ツールホルダやツールが、コラムに干渉したり衝突したりするのを光検出装置で検出してコラムの駆動装置やガイド部材の昇降駆動装置を停止させて衝突事故を未然に防止することが出来、ツールプリセッターやツールホルダ，ツールを損傷させたり、測定作業を遅延させることが無く、安全に、しかも効率良く測定作業を行うことが出来る効果がある。

この発明を実施したツールプリセッターの正面図である。 図１の側面図である。 図１の平面図である。 図３のＡ−Ａ矢視一部拡大側面図である。

以下、添付図面に基づき、この発明の実施形態を説明する。
図１は、この発明を実施したツールプリセッターの正面図、図２は図１の側面図、図３は図１の平面図、図４は図３のＡ−Ａ矢視一部拡大側面図を示し、この発明の実施形態におけるツールプリセッターは、機台１上に水平に設置されたベット２上に、工作機械で使用するバイトやドリル等の測定物になるツール（工具）Ｔを着脱可能に装着するツールホルダ３を取り付けるための回転駆動可能（図示しない回転駆動モータにより回転駆動される）に設置されたスピンドル４と、このスピンドル４に対して図示しないサーボモータ等の駆動装置を介してベット２上を水平方向（Ｘ方向）に進退可能に立設されたコラム５とが設けられている。

このベット２上に対して垂直向き（Ｚ方向）に立設されたコラム５には、図示しない駆動装置により昇降可能なガイド部材６が配設され、このガイド部材６には、コラム５と直交する方向に設けられた二本の支持アーム７ａ，７ｂを介して、前記ツールホルダ３を挟んで相対向する位置に投光器８と受光器９及び投影機１０とから成る水平投影装置１１が設置してある。

そして、この発明のツールプリセッターは、前記水平投影装置１１からのツール画像信号（ベット２上にツールホルダ３を介して垂直向きに取り付けられたツールＴの先端を水平方向から投影した画像信号）と、予め前記ツールホルダ３に取り付けるツ−ルＴの形状，位置から成る座標情報を入力した図示しない制御装置からの制御信号に基づき、コラム５の水平方向（Ｘ方向）の移動及びコラム５に対して昇降可能に配設されたガイド部材６の上下方向（Ｚ方向）の移動を自動的に制御しながら自動測定を行うものである。

前記コラム５のスピンドル４側面上下部には、図１〜３に示すように、側面上下部の相対向する位置に、前記ツールＴの自動測定中にコラム５やガイド部材６がツールホルダ３やツ−ルＴに衝突するのを防止するための市販されている透過式の発光器１３ａと受光器１３ｂとから成る光検出装置を設けあり、前記発光器１３ａと受光器１３ｂとの間の光軸Ｐをコラム５やガイド部材６が遮光した際に、コラム５の駆動装置及び前記ガイド部材６の昇降駆動装置を停止させるように構成して、衝突事故を未然に防止している。

また、この発明の他の実施形態としては、前記コラム５に対して昇降可能に配設されたガイド部材６に、ツールホルダ３に取り付けるツ−ルＴを水平及び上下垂直方向から投影することができる旋回可能に取り付けた投光器１４ａと受光器１４ｂ及び投影機とから成る水平垂直投影装置と、ガイド部６に設けられた支持アーム７ａに設けられた旋回支持アーム１６の位置に、ツールＴの自動測定中にコラム５やガイド部材６がツールホルダ３やツ−ルＴに衝突するのを防止するための発光器１５ａと受光器１５ｂとから成る第２光検出装置を設けることも可能である。

なお、旋回支持アーム１６に設けることにより水平位置や垂直位置に移動しても衝突防止装置として作動するものである。

この発明は上記のように構成され、自動測定を行う場合には、測定対称物であるツールＴをスピンドル４のツールホルダ３に取り付けるてセットする。

そして、予め測定箇所のＸ・Ｚ軸座標を、従来のデータのプログラムや、新たなデータのプログラムに基づき、制御装置からの制御信号に基づいて測定を開始する。

測定は制御装置に予め入力された測定箇所のＸ・Ｚ軸座標と、水平投影装置１１からのツール画像信号（ベット２上にツールホルダ３を介して垂直向きに取り付けられたツールＴの先端を水平方向から投影した画像信号）とを比較しながらコラム５を移動させながら自動測定を行うものであるが、登録された座標点への移動中に、コラム５の上下部に配設された発光器１３ａと受光器１３ｂとの間の光軸Ｐをコラ５ムやガイド部材６が遮光した際、これを検出して直ちにコラム５の駆動装置やガイド部材６の昇降駆動装置を停止させるように構成して、衝突事故を未然に防止するものである。

これにより、ツールホルダ３やツールＴが、コラム５に干渉したり衝突したりするのを未然に防止することが出来、ツールプリセッターやツールホルダ３，ツールＴを損傷させたり、測定作業を遅延させることが無く、安全にしかも効率よく測定作業を行うことが出来るものである。従って、ツールプリセッターの自動測定作業の作業性及び生産性の向上を図ることが出来るものである。

１ 機台
２ ベット
Ｔ ツール（工具）
３ ツールホルダ
４ スピンドル
５ コラム
６ ガイド部材
７ａ，７ｂ 支持アーム
８ 投光器
９ 受光器
１０ 投影機
１１ 水平投影装置
１２ 制御装置の操作ボックス
１３ａ 発光器
１３ｂ 受光器
１４ａ 投光器
１４ｂ 受光器
１５ａ 発光器
１５ｂ 受光器
１６ 旋回支持アーム

Claims (2)

1. 機台上に設置されたベット上に、ツ−ルを着脱可能に装着するツールホルダを取り付けるための回転駆動可能に設置されたスピンドルと、このスピンドルに対して駆動装置を介して水平方向（Ｘ方向）に進退可能に立設（Ｚ方向）されたコラムとを設け、この立設されたコラムに対して昇降可能に配設されたガイド部材に、コラムと直交する方向に設けられた二本の支持アームを介して前記ツールホルダを挟んで相対向する位置に投光器と受光器及び投影機とから成る水平投影装置を設置し、この水平投影装置からのツール画像信号と、予め前記ツールホルダに取り付けるツ−ルの形状，位置から成る座標情報を入力した制御装置とからの制御信号に基づき、コラムの水平方向（Ｘ方向）の移動及びコラムに対して昇降可能に配設されたガイド部材の上下方向（Ｚ方向）の移動を自動的に制御しながら自動測定を行うツールプリセッターであって、
   前記コラムのスピンドル側面上下部の相対向する位置に、前記ツールの自動測定中にコラムやガイド部材がツールホルダやツ−ルに衝突するのを防止するための発光器と受光器とから成る光検出装置を設け、前記発光器と受光器との間の光軸をコラムやガイド部材が遮光した際に、コラムの駆動装置及び前記ガイド部材の昇降駆動装置を停止させるように構成したことを特徴とするツールプリセッターに於ける衝突防止装置。
2. 前記コラムに対して昇降可能に配設されたガイド部材に、ツールホルダに取り付けるツ−ルを上下垂直方向から投影する投光器と受光器及び投影機とから成る垂直投影装置と、ガイド部に設けられた二本の支持アームの相対向する位置に、ツールの自動測定中にコラムやガイド部材がツールホルダやツ−ルに衝突するのを防止するための発光器と受光器とから成る光検出装置を設けた請求項１に記載のツールプリセッターに於ける衝突防止装置。

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