JP2961612B2 - 工具取付装置 - Google Patents
工具取付装置Info
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- JP2961612B2 JP2961612B2 JP1171299A JP17129989A JP2961612B2 JP 2961612 B2 JP2961612 B2 JP 2961612B2 JP 1171299 A JP1171299 A JP 1171299A JP 17129989 A JP17129989 A JP 17129989A JP 2961612 B2 JP2961612 B2 JP 2961612B2
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Description
この発明は、工作機械の主軸ヘッドに回転自在に軸承
された主軸に対し工具を着脱可能に装着する工具取付装
置に関するものである。
された主軸に対し工具を着脱可能に装着する工具取付装
置に関するものである。
従来、前記のような主軸に対し主として工具ホルダを
介し工具を着脱可能に装着する工具取付装置があった。
しかし、この種の工具取付装置では、主軸に装着された
工具が回転した時に生じる振動の大きさと関係なく、工
具を主軸に装着している。
介し工具を着脱可能に装着する工具取付装置があった。
しかし、この種の工具取付装置では、主軸に装着された
工具が回転した時に生じる振動の大きさと関係なく、工
具を主軸に装着している。
ボールエンドミルやエンドミルなどにおいて、主軸に
工具を装着した状態での振動の大小が加工精度に影響を
与え、振動が大きいと加工精度が低下し、また振動が大
きいと工具先端のチッピングなどの破損の原因となる。
そして、前述した振動の発生原因として、主軸自体のア
ンバランスおよび工具自体のアンバランスがある。この
ため、工具を工具ホルダに取り付けた状態でのアンバラ
ンスを小さくしても、工具を工具ホルダを介して主軸に
取り付けた時、主軸に対する工具の取付位置によって
は、アンバランスが大きくなり、前記振動も大きくな
る。また、工具ホルダはテーパ取付けであるため、主軸
側に正しく嵌合されず、振動が大きくなることもある。
しかし、従来の工具取付装置では、主軸に対する工具の
取付位置を変更して使用時の振動を小さくすることがで
きないという問題点があった。 この発明は、主軸のアンバランスと工具のアンバラン
スとを相殺すれば、従来のものと同様な主軸と工具を用
いても、主軸に工具を装着した状態でのアンバランスを
小さくできることに着目して、前述した問題点を解決
し、使用時の振動を小さくして、加工精度を向上させる
とともに、工具の破損を防止しその寿命を長くできる工
具取付装置を提供することを目的としている。
工具を装着した状態での振動の大小が加工精度に影響を
与え、振動が大きいと加工精度が低下し、また振動が大
きいと工具先端のチッピングなどの破損の原因となる。
そして、前述した振動の発生原因として、主軸自体のア
ンバランスおよび工具自体のアンバランスがある。この
ため、工具を工具ホルダに取り付けた状態でのアンバラ
ンスを小さくしても、工具を工具ホルダを介して主軸に
取り付けた時、主軸に対する工具の取付位置によって
は、アンバランスが大きくなり、前記振動も大きくな
る。また、工具ホルダはテーパ取付けであるため、主軸
側に正しく嵌合されず、振動が大きくなることもある。
しかし、従来の工具取付装置では、主軸に対する工具の
取付位置を変更して使用時の振動を小さくすることがで
きないという問題点があった。 この発明は、主軸のアンバランスと工具のアンバラン
スとを相殺すれば、従来のものと同様な主軸と工具を用
いても、主軸に工具を装着した状態でのアンバランスを
小さくできることに着目して、前述した問題点を解決
し、使用時の振動を小さくして、加工精度を向上させる
とともに、工具の破損を防止しその寿命を長くできる工
具取付装置を提供することを目的としている。
この発明の請求項１に記載の発明は、主軸ヘッドに回
転自在に軸承されモータにより回転される主軸に工具を
着脱可能に装着する工具取付装置において、前記主軸に
対して工具の着脱を行う工具交換手段と、前記主軸ヘッ
ドの円周方向に対する前記主軸の割出角度位置を少なく
とも異なる２箇所で検出する割出角度検出手段と、前記
主軸の回転時の振動を測定する測定器と、前記主軸を前
記割出角度検出手段にて検出される前記少なくとも異な
る２箇所の割出角度位置に選択的に割り出し、この各々
の前記割出角度位置に割り出された前記主軸に前記工具
を装着し、これら各々の装着状態で前記主軸を回転させ
た時の前記主軸の振動を前記測定器により測定するよう
に前記モータ及び前記工具交換装置を制御する制御装置
とを備えたことを特徴とする。 請求項２に記載の発明は、前記制御装置は、前記測定
器により測定された測定値と予め設定した基準値とを比
較し、前記測定値が前記基準値以下である時は前記割出
角度位置の前記主軸に装着された工具による加工が可能
と判定し、前記測定値が前記基準値以上の時は前記モー
タを制御して前記主軸を異なる角度位置に割り出すとと
もに前記工具を前記割り出された異なる角度位置の主軸
に装着し直すように前記工具交換手段を制御し、前記少
なくとも２つの異なる割出角度位置における前記測定器
による各測定値が前記基準値以上の時は前記主軸に装着
された工具による加工が不可能と判定することを特徴と
する。 請求項３に記載の発明は、前記制御装置は、前記モー
タを駆動制御して前記主軸を前記少なくとも２つの異な
る角度位置に順に割り出し、この角度位置に主軸が割り
出される毎に前記工具交換手段を制御して該主軸に工具
を装着し、この主軸への工具の装着毎に該主軸を前記モ
ータにより回転して当該主軸の振動を前記測定器により
測定し、前記測定器により測定された全ての測定値を比
較して最小の測定値となる割出角度位置に工具を装着し
直すように前記モータ及び前記工具交換手段を制御する
ことを特徴とする。
転自在に軸承されモータにより回転される主軸に工具を
着脱可能に装着する工具取付装置において、前記主軸に
対して工具の着脱を行う工具交換手段と、前記主軸ヘッ
ドの円周方向に対する前記主軸の割出角度位置を少なく
とも異なる２箇所で検出する割出角度検出手段と、前記
主軸の回転時の振動を測定する測定器と、前記主軸を前
記割出角度検出手段にて検出される前記少なくとも異な
る２箇所の割出角度位置に選択的に割り出し、この各々
の前記割出角度位置に割り出された前記主軸に前記工具
を装着し、これら各々の装着状態で前記主軸を回転させ
た時の前記主軸の振動を前記測定器により測定するよう
に前記モータ及び前記工具交換装置を制御する制御装置
とを備えたことを特徴とする。 請求項２に記載の発明は、前記制御装置は、前記測定
器により測定された測定値と予め設定した基準値とを比
較し、前記測定値が前記基準値以下である時は前記割出
角度位置の前記主軸に装着された工具による加工が可能
と判定し、前記測定値が前記基準値以上の時は前記モー
タを制御して前記主軸を異なる角度位置に割り出すとと
もに前記工具を前記割り出された異なる角度位置の主軸
に装着し直すように前記工具交換手段を制御し、前記少
なくとも２つの異なる割出角度位置における前記測定器
による各測定値が前記基準値以上の時は前記主軸に装着
された工具による加工が不可能と判定することを特徴と
する。 請求項３に記載の発明は、前記制御装置は、前記モー
タを駆動制御して前記主軸を前記少なくとも２つの異な
る角度位置に順に割り出し、この角度位置に主軸が割り
出される毎に前記工具交換手段を制御して該主軸に工具
を装着し、この主軸への工具の装着毎に該主軸を前記モ
ータにより回転して当該主軸の振動を前記測定器により
測定し、前記測定器により測定された全ての測定値を比
較して最小の測定値となる割出角度位置に工具を装着し
直すように前記モータ及び前記工具交換手段を制御する
ことを特徴とする。
この発明においては、工具を主軸に対し少なくとも異
なる２つの割出角度位置で自動的に装着し、これら異な
る角度位置に工具を装着した主軸の回転による主軸の振
動を自動的に測定するようにしたので、回転される主軸
の振動が最も小さい工具の装着角度位置を自動的に検出
することができる。 またこの発明においては、制御装置により、測定器で
測定された測定値と基準値とを比較し、測定値が基準値
以下である時は加工可能と判定し、測定値が基準値以上
の時は主軸を異なる角度位置に割り出して該主軸に工具
を自動的に装着し直し、少なくとも２つの異なる割出角
度位置に主軸に工具を装着した状態における各測定値が
基準値以上の時は加工不可と判定するするようにしたの
で、主軸回転時の振動が大きくなる工具の装着状態で加
工を行うことがなくなり、加工精度を向上できるととも
に、工具の破を防止しその寿命を長くできる。 またこの発明においては、制御装置により、主軸を少
なくとも２つの異なる角度位置に順に割り出し、この角
度位置に主軸が割り出される毎に該主軸に工具を装着
し、この主軸への工具の装着毎に測定された全ての測定
値を比較して最小の測定値となる割出角度位置に工具を
装着し直すため、工具の主軸に対する装着角度位置を装
着可能な角度位置の中で主軸回転時の振動が最小となる
状態に常に保つことができ、さらに、工具装着状態にお
ける主軸回転時の振動が基準値を越える場合には、工具
装着部の摩耗や工具異常等の他の不具合を検知できる。
なる２つの割出角度位置で自動的に装着し、これら異な
る角度位置に工具を装着した主軸の回転による主軸の振
動を自動的に測定するようにしたので、回転される主軸
の振動が最も小さい工具の装着角度位置を自動的に検出
することができる。 またこの発明においては、制御装置により、測定器で
測定された測定値と基準値とを比較し、測定値が基準値
以下である時は加工可能と判定し、測定値が基準値以上
の時は主軸を異なる角度位置に割り出して該主軸に工具
を自動的に装着し直し、少なくとも２つの異なる割出角
度位置に主軸に工具を装着した状態における各測定値が
基準値以上の時は加工不可と判定するするようにしたの
で、主軸回転時の振動が大きくなる工具の装着状態で加
工を行うことがなくなり、加工精度を向上できるととも
に、工具の破を防止しその寿命を長くできる。 またこの発明においては、制御装置により、主軸を少
なくとも２つの異なる角度位置に順に割り出し、この角
度位置に主軸が割り出される毎に該主軸に工具を装着
し、この主軸への工具の装着毎に測定された全ての測定
値を比較して最小の測定値となる割出角度位置に工具を
装着し直すため、工具の主軸に対する装着角度位置を装
着可能な角度位置の中で主軸回転時の振動が最小となる
状態に常に保つことができ、さらに、工具装着状態にお
ける主軸回転時の振動が基準値を越える場合には、工具
装着部の摩耗や工具異常等の他の不具合を検知できる。
以上、この発明の一実施例につき図を参照して説明す
る。 第１図において、１は主軸ヘッドであり、主軸ヘッド
には主軸２が回転自在に軸承されている。主軸２の先端
部には工具（図示省略）が装着された工具ホルダ３のテ
ーパシャンク部４を嵌合するテーパ孔５が開口されてい
る。主軸２にはテーパ孔５に連続して中心孔６が形成さ
れ、中心孔６にガイドスリーブ７が装着されている。ガ
イドスリーブ７にはドローバー８が摺動可能に挿通さ
れ、ドローバー８の先端部にはプッシャロッド９が固着
されている。なお、プッシャロッド９は前記工具ホルダ
３の後端部に形成されたプルスタッド10を押圧するため
のものである。また、プッシャロッド９にはプルスタッ
ド10を把持する開閉可能な１対の把持部材11が係止され
ている。把持部材11はドローバー８の前進によりその先
端部外周が前記ガイドスリーブ７から逸脱して開放可能
となり、ドローバー８の後退によりプルスタッド10を把
持して工具ホルダ３を引っ張るものである。12はドロー
バー８を後方に引っ張るクランプ用の皿ばねであり、皿
ばね12の引張力に抗してドローバー８を前方に押し動か
すアンクランプ用シリンダ（図示省略）が主軸２の後方
に取り付けられている。このようなクランプ機構は公知
のものであり、例えば実公昭55−15942号公報に記載さ
れたものを利用できる。13は主軸モータであり、主軸モ
ータ13は主軸ヘッド１に設けられ、主軸モータ13の軸に
駆動ギヤ14が嵌合固定されている。駆動ギヤ14に従動ギ
ヤ15が噛合され、従動ギヤ15は主軸２に固定されてい
る。16は割出角度検出機構であり、割出角度検出機構16
は主軸２の末端部外周に２個のドッグ17a,17bが180゜の
角度間隔で固定され、ドッグ17a,17bによって作動され
る近接スイッチ18が主軸ヘッド１に設けられている。そ
して、かかる割出角度検出機構16と前記主軸モータ13等
により主軸２の割出機構を構成する。また主軸２の先端
面には１対のキー19,19が180゜の角度間隔で設けられ、
工具ホルダ３のフランジ部20には前記キー19,19に係合
する１対のキー溝21,21が180゜の角度間隔で形成されて
いる。なお、22は工具ホルダ３のフランジ部20を把持し
て工具交換を行う交換アームであり、この交換アーム22
は上下方向移動及び水平旋回可能にされている。23は後
述する制御装置、24は制御装置23からの指令によって作
動されるモータ駆動装置、25は制御装置23からの指令に
よって作動される工具交換駆動装置（工具交換手段）で
ある。 前記制御装置23には、第２図に示すように主軸ヘッド
１の先端部に設けた測定器26からの検出信号を増幅器27
と、この増幅器27からの信号のうち所定周波数領域の信
号だけを取出すバンドパスフイルタ28と、このフイルタ
28が入力側に接続された比較器29とが設けられている。
前記測定器26は主軸の機械振動を測定してその検出信号
を出力する加速度変換器などの振動計である。また、比
較器29には基準値を設定した設定器30が入力側に接続さ
れている。そして、比較器29は測定器26側からの検出信
号と設定器30からの基準値とを比較し、検出信号＜基準
値の時に正常信号を前記モータ駆動装置24に出力し、ま
た検出信号＞基準値の時に異常信号を工具交換駆動装置
25に出力するものである。 次に、この実施例による工具取付サイクルにつき第３
図を参照して説明する。まず、主軸２を第１図に示す定
位置に停止させ、制御装置23からの指令によって工具交
換駆動装置25を作動させ、交換アーム22を旋回移動さ
せ、主軸２に装着されていた工具ホルダ３を工具ととも
にこれに装着されている工具（図示省略）を抜取り、工
具交換アーム22に保持させる。この際、図示省略したア
ンクランプ用シリンダを作動させてドローバー８を下方
に前進させることにより、把持部材11を開放可能とし、
ドローバー８と共に下方に前進するプッシャロッド９に
よって工具ホルダ３のプルスタッド10を押圧し、これを
把持部材11から外す。次に、工具交換アーム22を旋回，
移動させ、このアーム22に保持されていた別の工具ホル
ダ３を、これに装着された工具とともに主軸２に取り付
ける。この際、別の工具ホルダ３はこれのテーパシャン
ク部４を主軸２のテーパ孔５に嵌合支持させ、プルスタ
ッド10を把持部材11に把持させ、これを皿ばね12によっ
て上方に付勢する。なお、前述した工具交換操作は、従
来から行われている操作と同様であり、また主軸２から
抜き取った工具ホルダ３に装着された工具と、主軸２に
取り付けた工具ホルダ３に装着された工具とは同種のも
のでも異種のものでもよい。 前述のようにして工具交換を行い、主軸２に装着した
工具ホルダ３はフランジ部20に設けた１対のキー溝21,2
1が主軸２の先端面に設けたキー19,19に係合されて、主
軸２に対し回動方向に割り出されている。そして、工具
交換アーム22が工具交換を行う以前の位置に戻った後、
制御装置23からの指令によりモータ駆動装置24で主軸モ
ータ13を駆動させ、駆動ギヤ14、従動ギヤ15を介し駆動
力を主軸２に伝達してこれを回転させる。主軸２の回転
によって発生する振動を第２図に示すように主軸ヘッド
１の先端部に設けた測定器26で測定し、測定値を検出信
号として増幅器27、バンドパスフイルタ28を経て比較器
29に入力させ、設定器30から主軸２回転時の振動の基準
値を比較器29に入力させ、比較器29で測定値の検出信号
と基準値とを比較し、検出信号＜基準値の場合には、振
動が許容範囲にあるので、加工可能の判定を行う。加工
可能の判定をした場合には、モータ駆動装置24を加工可
能の指令を出し、被加工物に対する加工を行う運転状態
にする。また、検出信号＞基準値の場合には、振動が許
容範囲を越えるので、加工不可の判定を行い、主軸２を
定位置に停止させ、前述した工具交換時と同様な操作
で、交換アーム22に工具ホルダ３を保持させて工具ホル
ダ３を主軸２から抜き出し、このアーム22及び工具ホル
ダ３を主軸２の回転に支障がない位置にする。次に、主
軸２を回転させ、主軸２が180゜回転した時、主軸２の
末端部に設けた一方のドック17aに代わって他方のドッ
グ17bが主軸ヘッド１に設けた近接スイッチ18に対向す
るように近接し、このため近接スイッチ18が作動し、モ
ータ駆動装置24に停止指令を出して主軸モータ13を停止
させる。この状態で、前述した作動と同様にして工具ホ
ルダ３を主軸２に対し180゜割出位置を変更させた状態
で取付け、主軸２を回転させ、２回目の振動測定及び測
定した振動の検出信号と基準値とから振動の判定を行
う。加工可能の判定の場合には被加工物に対する加工を
行うようにする。また、加工不可の判定の場合には、工
具ホルダ３に装着した工具が異常であるから、異常信号
を送出して機械を停止させる。 なお、この発明においては、主軸に対し工具の位置が
180゜異なった２つの割出位置で、工具ホルダを主軸に
取付けてそれぞれ振動値を測定し、両位置での振動値の
大小を比較し、小さい方の割出位置に工具ホルダを装着
した状態で加工を行うようにしてもよい。また、この発
明において、工具ホルダを90゜,60゜など前記割出位置
より細かい割出位置にすることにより、振動値が最小と
なる関係位置を選んで主軸に工具ホルダを装着し加工を
行うようにしてもよい。さらに、この発明において、割
出位置を所定角度回転させて変える割出機構は、前記実
施例のものに限られることなく、エンコーダ付きモータ
を用いて主軸と工具とが所定角度相対回転して停止する
ようにしてもよく、工具を工具ホルダを介することなく
主軸に直接取り付けるようにしてもよい。 また、本発明にいては、制御装置23により、主軸モー
タ13を駆動制御して主軸２をドッグ17a,17bが近接スイ
ッチ18と対向する２つの異なる角度位置に順に割り出
し、この角度位置に主軸２が割り出される毎に工具交換
駆動装置25を制御して主軸２に工具ホルダ３を装着し、
この主軸２への工具ホルダ３の装着毎に主軸２を主軸モ
ータ13により回転して当該主軸２の振動を測定器26によ
り測定し、この測定器26により測定された全ての測定値
を比較して最小の測定値となる割出角度位置に工具ホル
ダ３を装着し直すようにしてもよい。
る。 第１図において、１は主軸ヘッドであり、主軸ヘッド
には主軸２が回転自在に軸承されている。主軸２の先端
部には工具（図示省略）が装着された工具ホルダ３のテ
ーパシャンク部４を嵌合するテーパ孔５が開口されてい
る。主軸２にはテーパ孔５に連続して中心孔６が形成さ
れ、中心孔６にガイドスリーブ７が装着されている。ガ
イドスリーブ７にはドローバー８が摺動可能に挿通さ
れ、ドローバー８の先端部にはプッシャロッド９が固着
されている。なお、プッシャロッド９は前記工具ホルダ
３の後端部に形成されたプルスタッド10を押圧するため
のものである。また、プッシャロッド９にはプルスタッ
ド10を把持する開閉可能な１対の把持部材11が係止され
ている。把持部材11はドローバー８の前進によりその先
端部外周が前記ガイドスリーブ７から逸脱して開放可能
となり、ドローバー８の後退によりプルスタッド10を把
持して工具ホルダ３を引っ張るものである。12はドロー
バー８を後方に引っ張るクランプ用の皿ばねであり、皿
ばね12の引張力に抗してドローバー８を前方に押し動か
すアンクランプ用シリンダ（図示省略）が主軸２の後方
に取り付けられている。このようなクランプ機構は公知
のものであり、例えば実公昭55−15942号公報に記載さ
れたものを利用できる。13は主軸モータであり、主軸モ
ータ13は主軸ヘッド１に設けられ、主軸モータ13の軸に
駆動ギヤ14が嵌合固定されている。駆動ギヤ14に従動ギ
ヤ15が噛合され、従動ギヤ15は主軸２に固定されてい
る。16は割出角度検出機構であり、割出角度検出機構16
は主軸２の末端部外周に２個のドッグ17a,17bが180゜の
角度間隔で固定され、ドッグ17a,17bによって作動され
る近接スイッチ18が主軸ヘッド１に設けられている。そ
して、かかる割出角度検出機構16と前記主軸モータ13等
により主軸２の割出機構を構成する。また主軸２の先端
面には１対のキー19,19が180゜の角度間隔で設けられ、
工具ホルダ３のフランジ部20には前記キー19,19に係合
する１対のキー溝21,21が180゜の角度間隔で形成されて
いる。なお、22は工具ホルダ３のフランジ部20を把持し
て工具交換を行う交換アームであり、この交換アーム22
は上下方向移動及び水平旋回可能にされている。23は後
述する制御装置、24は制御装置23からの指令によって作
動されるモータ駆動装置、25は制御装置23からの指令に
よって作動される工具交換駆動装置（工具交換手段）で
ある。 前記制御装置23には、第２図に示すように主軸ヘッド
１の先端部に設けた測定器26からの検出信号を増幅器27
と、この増幅器27からの信号のうち所定周波数領域の信
号だけを取出すバンドパスフイルタ28と、このフイルタ
28が入力側に接続された比較器29とが設けられている。
前記測定器26は主軸の機械振動を測定してその検出信号
を出力する加速度変換器などの振動計である。また、比
較器29には基準値を設定した設定器30が入力側に接続さ
れている。そして、比較器29は測定器26側からの検出信
号と設定器30からの基準値とを比較し、検出信号＜基準
値の時に正常信号を前記モータ駆動装置24に出力し、ま
た検出信号＞基準値の時に異常信号を工具交換駆動装置
25に出力するものである。 次に、この実施例による工具取付サイクルにつき第３
図を参照して説明する。まず、主軸２を第１図に示す定
位置に停止させ、制御装置23からの指令によって工具交
換駆動装置25を作動させ、交換アーム22を旋回移動さ
せ、主軸２に装着されていた工具ホルダ３を工具ととも
にこれに装着されている工具（図示省略）を抜取り、工
具交換アーム22に保持させる。この際、図示省略したア
ンクランプ用シリンダを作動させてドローバー８を下方
に前進させることにより、把持部材11を開放可能とし、
ドローバー８と共に下方に前進するプッシャロッド９に
よって工具ホルダ３のプルスタッド10を押圧し、これを
把持部材11から外す。次に、工具交換アーム22を旋回，
移動させ、このアーム22に保持されていた別の工具ホル
ダ３を、これに装着された工具とともに主軸２に取り付
ける。この際、別の工具ホルダ３はこれのテーパシャン
ク部４を主軸２のテーパ孔５に嵌合支持させ、プルスタ
ッド10を把持部材11に把持させ、これを皿ばね12によっ
て上方に付勢する。なお、前述した工具交換操作は、従
来から行われている操作と同様であり、また主軸２から
抜き取った工具ホルダ３に装着された工具と、主軸２に
取り付けた工具ホルダ３に装着された工具とは同種のも
のでも異種のものでもよい。 前述のようにして工具交換を行い、主軸２に装着した
工具ホルダ３はフランジ部20に設けた１対のキー溝21,2
1が主軸２の先端面に設けたキー19,19に係合されて、主
軸２に対し回動方向に割り出されている。そして、工具
交換アーム22が工具交換を行う以前の位置に戻った後、
制御装置23からの指令によりモータ駆動装置24で主軸モ
ータ13を駆動させ、駆動ギヤ14、従動ギヤ15を介し駆動
力を主軸２に伝達してこれを回転させる。主軸２の回転
によって発生する振動を第２図に示すように主軸ヘッド
１の先端部に設けた測定器26で測定し、測定値を検出信
号として増幅器27、バンドパスフイルタ28を経て比較器
29に入力させ、設定器30から主軸２回転時の振動の基準
値を比較器29に入力させ、比較器29で測定値の検出信号
と基準値とを比較し、検出信号＜基準値の場合には、振
動が許容範囲にあるので、加工可能の判定を行う。加工
可能の判定をした場合には、モータ駆動装置24を加工可
能の指令を出し、被加工物に対する加工を行う運転状態
にする。また、検出信号＞基準値の場合には、振動が許
容範囲を越えるので、加工不可の判定を行い、主軸２を
定位置に停止させ、前述した工具交換時と同様な操作
で、交換アーム22に工具ホルダ３を保持させて工具ホル
ダ３を主軸２から抜き出し、このアーム22及び工具ホル
ダ３を主軸２の回転に支障がない位置にする。次に、主
軸２を回転させ、主軸２が180゜回転した時、主軸２の
末端部に設けた一方のドック17aに代わって他方のドッ
グ17bが主軸ヘッド１に設けた近接スイッチ18に対向す
るように近接し、このため近接スイッチ18が作動し、モ
ータ駆動装置24に停止指令を出して主軸モータ13を停止
させる。この状態で、前述した作動と同様にして工具ホ
ルダ３を主軸２に対し180゜割出位置を変更させた状態
で取付け、主軸２を回転させ、２回目の振動測定及び測
定した振動の検出信号と基準値とから振動の判定を行
う。加工可能の判定の場合には被加工物に対する加工を
行うようにする。また、加工不可の判定の場合には、工
具ホルダ３に装着した工具が異常であるから、異常信号
を送出して機械を停止させる。 なお、この発明においては、主軸に対し工具の位置が
180゜異なった２つの割出位置で、工具ホルダを主軸に
取付けてそれぞれ振動値を測定し、両位置での振動値の
大小を比較し、小さい方の割出位置に工具ホルダを装着
した状態で加工を行うようにしてもよい。また、この発
明において、工具ホルダを90゜,60゜など前記割出位置
より細かい割出位置にすることにより、振動値が最小と
なる関係位置を選んで主軸に工具ホルダを装着し加工を
行うようにしてもよい。さらに、この発明において、割
出位置を所定角度回転させて変える割出機構は、前記実
施例のものに限られることなく、エンコーダ付きモータ
を用いて主軸と工具とが所定角度相対回転して停止する
ようにしてもよく、工具を工具ホルダを介することなく
主軸に直接取り付けるようにしてもよい。 また、本発明にいては、制御装置23により、主軸モー
タ13を駆動制御して主軸２をドッグ17a,17bが近接スイ
ッチ18と対向する２つの異なる角度位置に順に割り出
し、この角度位置に主軸２が割り出される毎に工具交換
駆動装置25を制御して主軸２に工具ホルダ３を装着し、
この主軸２への工具ホルダ３の装着毎に主軸２を主軸モ
ータ13により回転して当該主軸２の振動を測定器26によ
り測定し、この測定器26により測定された全ての測定値
を比較して最小の測定値となる割出角度位置に工具ホル
ダ３を装着し直すようにしてもよい。
以上説明したように本発明の工具取付装置によれば、
工具を主軸に対し少なくとも異なる２つの割出角度位置
で自動的に装着し、これら異なる角度位置に工具を装着
した主軸の回転による主軸の振動を自動的に測定するよ
うにしたので、回転される主軸の振動が最も小さい工具
の装着角度位置を自動的に検出することができる。 またこの発明によれば、制御装置により、測定器で測
定された測定値と基準値とを比較し、測定値が基準値以
下である時は加工可能と判定し、測定値が基準値以上の
時は主軸を異なる角度位置に割り出して該主軸に工具を
自動的に装着し直し、少なくとも２つの異なる割出角度
位置に主軸に工具を装着した状態における各測定値が基
準値以上の時は加工不可と判定するするようにしたの
で、主軸回転時の振動が大きくなる工具の装着状態で加
工を行うことがなくなり、加工精度を向上できるととも
に、工具の破損を防止しその寿命を長くできる。 またこの発明によれば、制御装置により、主軸を少な
くとも２つの異なる角度位置に順に割り出し、この角度
位置に主軸が割り出される毎に該主軸に工具を装着し、
この主軸への工具の装着毎に測定された全ての測定値を
比較して最小の測定値となる割出角度位置に工具を装着
し直すため、工具の主軸に対する装着角度位置を装着可
能な角度位置の中で主軸回転時の振動が最小となる状態
に常に保つことができ、さらに、工具装着状態における
主軸回転時の振動が基準値を越える場合には、工具装着
部の摩耗や工具異常等の他の不具合を検知することがで
きる。
工具を主軸に対し少なくとも異なる２つの割出角度位置
で自動的に装着し、これら異なる角度位置に工具を装着
した主軸の回転による主軸の振動を自動的に測定するよ
うにしたので、回転される主軸の振動が最も小さい工具
の装着角度位置を自動的に検出することができる。 またこの発明によれば、制御装置により、測定器で測
定された測定値と基準値とを比較し、測定値が基準値以
下である時は加工可能と判定し、測定値が基準値以上の
時は主軸を異なる角度位置に割り出して該主軸に工具を
自動的に装着し直し、少なくとも２つの異なる割出角度
位置に主軸に工具を装着した状態における各測定値が基
準値以上の時は加工不可と判定するするようにしたの
で、主軸回転時の振動が大きくなる工具の装着状態で加
工を行うことがなくなり、加工精度を向上できるととも
に、工具の破損を防止しその寿命を長くできる。 またこの発明によれば、制御装置により、主軸を少な
くとも２つの異なる角度位置に順に割り出し、この角度
位置に主軸が割り出される毎に該主軸に工具を装着し、
この主軸への工具の装着毎に測定された全ての測定値を
比較して最小の測定値となる割出角度位置に工具を装着
し直すため、工具の主軸に対する装着角度位置を装着可
能な角度位置の中で主軸回転時の振動が最小となる状態
に常に保つことができ、さらに、工具装着状態における
主軸回転時の振動が基準値を越える場合には、工具装着
部の摩耗や工具異常等の他の不具合を検知することがで
きる。
第１図はこの発明の一実施例による工具取付装置を示す
一部を断面した構成図、第２図は同制御装置の構成図、
第３図は同作動順序の説明図である。 １……主軸ヘッド、２……主軸、３……工具ホルダ、13
……主軸モータ、16……割出角度検出機構、17a,17b…
…ドッグ、18……近接スイッチ、19……キー、21……キ
ー溝、22……工具交換アーム、23……制御装置、26……
測定器、29……比較器、30……設定器。
一部を断面した構成図、第２図は同制御装置の構成図、
第３図は同作動順序の説明図である。 １……主軸ヘッド、２……主軸、３……工具ホルダ、13
……主軸モータ、16……割出角度検出機構、17a,17b…
…ドッグ、18……近接スイッチ、19……キー、21……キ
ー溝、22……工具交換アーム、23……制御装置、26……
測定器、29……比較器、30……設定器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−192451（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−131125（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−1681（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B23Q 3/00 - 3/18 B23Q 15/00 - 15/28 B23Q 17/00 - 23/00
Claims (3)
- 【請求項１】主軸ヘッドに回転自在に軸承されモータに
より回転される主軸に工具を着脱可能に装着する工具取
付装置において、 前記主軸に対して工具の着脱を行う工具交換手段と、 前記主軸ヘッドの円周方向に対する前記主軸の割出角度
位置を少なくとも異なる２箇所で検出する割出角度検出
手段と、 前記主軸の回転時の振動を測定する測定器と、 前記主軸を前記割出角度検出手段にて検出される前記少
なくとも異なる２箇所を割出角度位置に選択的に割り出
し、この各々の前記割出角度位置に割り出された前記主
軸に前記工具を装着し、これら各々の装着状態で前記主
軸を回転させた時の前記主軸の振動を前記測定器により
測定するように前記モータ及び前記工具交換装置を制御
する制御装置と、 を備えたことを特徴とする工具取付装置。 - 【請求項２】前記制御装置は、前記測定器により測定さ
れた測定値と予め設定した基準値とを比較し、前記測定
値が前記基準値以下である時は前記割出角度位置の前記
主軸に装着された工具による加工が可能と判定し、前記
測定値が前記基準値以上の時は前記モータを制御して前
記主軸を異なる角度位置に割り出すとともに前記工具を
前記割り出された異なる角度位置の主軸に装着し直すよ
うに前記工具交換手段を制御し、前記少なくとも２つの
異なる割出角度位置における前記測定器による各測定値
が前記基準値以上の時は前記主軸に装着された工具によ
る加工が不可能と判定することを特徴とする請求項１記
載の工具取付装置。 - 【請求項３】前記制御装置は、前記モータを駆動制御し
て前記主軸を前記少なくとも２つの異なる角度位置に順
に割り出し、この角度位置に主軸が割り出される毎に前
記工具交換手段を制御して該主軸に工具を装着し、この
主軸への工具の装着毎に該主軸を前記モータにより回転
して当該主軸の振動を前記測定器により測定し、前記測
定器により測定された全ての測定値を比較して最小の測
定値となる割出角度位置に工具を装着し直すように前記
モータ及び前記工具交換手段を制御することを特徴とす
る請求項１記載の工具取付装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1171299A JP2961612B2 (ja) | 1989-07-04 | 1989-07-04 | 工具取付装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1171299A JP2961612B2 (ja) | 1989-07-04 | 1989-07-04 | 工具取付装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0335952A JPH0335952A (ja) | 1991-02-15 |
| JP2961612B2 true JP2961612B2 (ja) | 1999-10-12 |
Family
ID=15920715
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1171299A Expired - Fee Related JP2961612B2 (ja) | 1989-07-04 | 1989-07-04 | 工具取付装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2961612B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4301278B2 (ja) | 2006-09-29 | 2009-07-22 | パナソニック電工株式会社 | 工作機械の加工寸法予測装置 |
| JP4501918B2 (ja) * | 2006-09-29 | 2010-07-14 | パナソニック電工株式会社 | 工具の取付異常検出装置 |
| JP2015051494A (ja) * | 2013-09-09 | 2015-03-19 | 東芝機械株式会社 | 工具取り付け方法 |
| CN103894857B (zh) * | 2014-03-25 | 2016-02-03 | 宁波华升数控车床有限公司 | 数控车床弹簧夹头夹紧机构 |
| JP6532769B2 (ja) * | 2015-06-22 | 2019-06-19 | 安田工業株式会社 | 工作機械及び工具の振れ修正方法 |
| JP2020175481A (ja) * | 2019-04-19 | 2020-10-29 | Dmg森精機株式会社 | 工作機械、工作機械の制御方法、および、工作機械の制御プログラム |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS521681A (en) * | 1975-06-24 | 1977-01-07 | Saide Toshio | Method for prevention of unsteady vibration of machine tool |
| JPS60131125A (ja) * | 1983-12-16 | 1985-07-12 | Sodeitsuku:Kk | 放電加工機用ツ−ルホルダの角度割出し装置 |
| JPS61192451A (ja) * | 1985-02-19 | 1986-08-27 | Nagase Tekkosho:Kk | 工作機械 |
-
1989
- 1989-07-04 JP JP1171299A patent/JP2961612B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0335952A (ja) | 1991-02-15 |
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|---|---|---|---|
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