JP5726791B2

JP5726791B2 - 工具ホルダおよび旋盤装置

Info

Publication number: JP5726791B2
Application number: JP2012054764A
Authority: JP
Inventors: 小林　武夫; 武夫小林
Original assignee: 合同会社マシンツール開発
Priority date: 2012-03-12
Filing date: 2012-03-12
Publication date: 2015-06-03
Anticipated expiration: 2032-03-12
Also published as: JP2013188802A

Description

本発明は、旋盤装置の工具台におけるスライダに取り付け可能に構成された工具ホルダ、およびそのような工具ホルダが取り付けられた工具台を備えて構成された旋盤装置に関するものである。

例えば、特開平８−１９２３０２号公報には、６つのワーク保持用主軸（以下、単に「主軸」ともいう）を有するスピンドルキャリアと、４台のカム式工具台と、２台のＮＣ式工具台とを備えて構成された多軸旋盤が開示されている。また、各カム式工具台は、カム軸の回動に伴ってスライド動作させられるクロススライドと、工具を保持可能に構成されてクロススライドに取り付けられた工具ホルダとを備えている。この場合、各カム式工具台では、クロススライドのスライド動作によって、主軸に取り付けられているワーク（加工対象物）に向けて上記の工具ホルダをスライドさせることにより、工具ホルダによって保持されている工具をワークに接触させて加工する構成が採用されている。

さらに、各ＮＣ式工具台は、工具台フレームの主軸に対して平行なＺ軸方向にスライドさせられるＺ軸スライドと、Ｚ軸スライドをＺ軸方向に移動させるＺ軸スライド駆動装置と、Ｚ軸スライドに取り付けられた工具ホルダとを備えている。この場合、各ＮＣ式工具台は、Ｚ軸スライド駆動装置によってＺ軸スライドをスライド動作させることによって、上記の工具ホルダをワークに向けてスライドさせることにより、工具ホルダによって保持されている工具をワークに接触させて加工する構成が採用されている。これにより、この多軸旋盤では、６つの主軸にそれぞれ取り付けられている各ワークに対して、各カム式工具台および各ＮＣ式工具台の各工具を順次接触させてワークを切削加工することにより、ワークを所望の形状に加工することが可能となっている。

特開平８−１９２３０２号公報（第２−４頁、第１−７図）

ところが、従来の多軸旋盤には、以下の問題点が存在する。すなわち、従来の多軸旋盤では、工具ホルダによって保持されている工具をクロススライドのスライド動作によってワークに接触させる構成のカム式工具台と、工具ホルダによって保持されている工具をＺ軸スライド駆動装置によるＺ軸スライドのスライド動作によってワークに接触させる構成のＮＣ式工具台とを備えて構成されている。この場合、この種の旋盤装置によってワークを加工処理する際には、スライダ（クロススライドやＺ軸スライド）のスライド動作によってワークに向けて工具を移動させたときの工具の前進端位置（加工処理位置）を数μｍ単位で微調整する作業が不可欠となっている。

具体的には、この種の旋盤装置による加工処理に際しては、一例として、ボルトおよびナットを備えて、各主軸に対応させてスピンドルキャリアに設けられたストップ機構を操作して上記の前進端位置を調整したり、単軸の旋盤装置においては工具ホルダに対する工具の取付け位置を変化させて上記の前進端位置を調整したりする作業を行うことにより、前進端位置に位置させられた工具によってワークが所望の切削量だけ正確に切削されるように調整する必要がある。しかしながら、ストップ機構の操作や工具の取付け位置を変化させる作業は、どの部位を、どの向きに、どれだけ操作することで、工具の前進端位置が、どの向きに、どれだけ変化するかといった事項が、熟練と勘とを要する事項となっている。したがって、この種の旋盤装置の操作に不慣れな利用者にとっては、ワークを所望の切削量だけ切削可能な状態に工具の前進端位置を調整する作業が非常に困難となっているという問題点がある。

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、工具の前進端位置を正確かつ容易に所望の位置に位置決めし得る工具ホルダおよび旋盤装置を提供することを主目的とする。

上記目的を達成すべく請求項１記載の工具ホルダは、旋盤装置の工具台におけるスライダに固定可能に構成された固定部と、切削用工具を保持可能に構成された保持部とを有する工具ホルダであって、前記固定部および前記保持部が別個独立して形成されて当該保持部が前記スライダのスライド方向に沿ってスライド可能に当該固定部に取り付けられると共に、前記固定部および前記保持部のいずれか一方に固定されたステッピングモータと、当該ステッピングモータの回動軸に形成されたねじ山に係合可能に形成されて前記固定部および前記保持部の他方に固定された係合部と、前記ステッピングモータの動作を制御する制御部と、前記固定部および前記保持部のうちの前記係合部が固定された一方に固定された筒状電極と、前記ステッピングモータの前記回動軸で構成されて前記筒状電極に対して非接触の状態で当該筒状電極内に挿入される棒状電極と、前記筒状電極内への前記棒状電極の挿入長に応じて変化する当該筒状電極および当該棒状電極の間の静電容量を測定する測定部とを備え、前記制御部は、前記ステッピングモータを制御して前記回動軸を回動させて当該回動軸に対する前記係合部の係合位置を変化させることで前記固定部および前記保持部のいずれか一方に対して他方をスライドさせると共に、前記測定部によって測定された前記静電容量に基づき、前記固定部に対する前記保持部の前記スライド方向における相対的な位置を特定して当該固定部に対する当該保持部のスライド量を調整する。

また、請求項２記載の旋盤装置は、請求項１記載の工具ホルダが前記スライダに固定された前記工具台を備えて構成されている。

請求項１記載の工具ホルダによれば、ステッピングモータの回動軸を回動させて回動軸に対する係合部の係合位置を変化させることで固定部および保持部のいずれか一方に対して他方をスライドさせると共に、筒状電極内への棒状電極の挿入長に応じて変化する両電極の間の静電容量に基づき、固定部に対する保持部のスライド方向における相対的な位置を特定して固定部に対する保持部のスライド量を調整することにより、所望の前進端位置に保持部（切削用工具）を位置させるためのスライド量およびスライド方向を指示するだけで、保持部が所望のスライド位置に位置した状態において測定されるべき静電容量が測定されるようにステッピングモータによって固定部および保持部のいずれか一方を他方に対してスライドさせることができるため、熟練や勘を要することなく、保持部（切削用工具）を所望の前進端位置に確実かつ容易に位置決めすることができる。

また、ステッピングモータの回動軸で棒状電極を構成したことにより、回動軸とは別個に棒状電極を設ける構成と比較して、その構成を十分に簡易とすることができるだけでなく、固定部および保持部のいずれか一方に固定されたステッピングモータの回動軸を棒状電極としたことで、ステッピングモータが固定されている上記の一方に対する棒状電極のスライド方向に沿った相対的な位置ずれが生じる事態を回避して、固定部に対する保持部のスライド位置に応じて筒状電極内への棒状電極の挿入長を正確に変化させることができるため、固定部に対する保持部のスライド位置に応じた静電容量を正確に測定することができる結果、測定される静電容量に応じて保持部の位置を正確に調整することができる。

また、請求項２記載の旋盤装置によれば、請求項１記載の工具ホルダがスライダに固定された工具台を備えて構成したことにより、この種の旋盤装置の操作に不慣れな利用者であっても、工具ホルダ（切削用工具）の前進端位置を正確かつ容易に所望の位置に調整することができるため、調整が完了した旋盤装置によってワークを正確かつ容易に所望のサイズに切削加工することができる。

多軸自動盤１の正面図である。カム式工具台４ａ〜４ｆのスライダ１２に固定された工具ホルダ１３の正面図である。工具ホルダ１３の構成図である。工具ホルダ１３におけるグランド電極２５および検出用電極３５の近傍の断面図である。工具ホルダ１３におけるグランド電極２５および検出用電極３５の近傍の他の断面図である。スライダ１２に固定された工具ホルダ１３ａの正面図である。スライダ１２に固定された工具ホルダ１３ｂの正面図である。

以下、本発明に係る工具ホルダおよび旋盤装置の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。

図１に示す多軸自動盤（複数のワーク保持用主軸を備えた自動旋盤装置）１は、「旋盤装置」の一例であって、本例では、カム式の６軸自動盤で構成されている。この多軸自動盤１は、ワーク保持用主軸３ａ〜３ｆ（以下、単に「主軸３ａ〜３ｆ」ともいい、これらを区別しないときには、「主軸３」ともいう）を備えて矢印Ｒの向きに回動可能に配設されたスピンドルキャリア２と、カム式工具台４ａ〜４ｆ（以下、単に「工具台４ａ〜４ｆ」ともいい、これらを区別しないときには、「工具台４」ともいう）と、スピンドルキャリア２や各工具台４を動作させる動力源（図示せず）の動作を総括的に制御する自動盤制御装置５（図３参照）とを備えて構成されている。なお、「多軸自動盤」における「スピンドルキャリア」や「カム式工具台」を動作させるための「カム機構」や上記の「動力源」については公知のため、図示および詳細な説明を省略する。

各工具台４は、「カム機構」の「カム軸」等が収容されて多軸自動盤１のフレームに固定されたベース１１と、「カム機構」によってベース１１に対してスライド動作せられるスライダ１２とを備えると共に、各スライダ１２に工具ホルダ１３がそれぞれ固定されて構成されている。なお、本例の多軸自動盤１では、一例として、ベース１１やスライダ１２が既存の「多軸自動盤」における「ベース」や「スライダ」と同様に構成されているため、このベース１１およびスライダ１２に関する詳細な説明を省略する。

工具ホルダ１３は、図２に示すように、スライダ１２に固定可能に構成された固定部２１と、切削用工具１０（バイト等）を保持可能に構成されたホルダ本体３１（「保持部」の一例）とを備えている。この場合、本例の工具ホルダ１３では、上記の固定部２１およびホルダ本体３１が別個独立して形成されてホルダ本体３１がスライダ１２のスライド方向（同図における左右方向）に沿ってスライド可能に固定部２１に取り付けられている。また、本例の工具ホルダ１３では、固定部２１に対してステー２２を介して固定されたステッピングモータ２３（「固定部および保持部のいずれか一方」が「固定部」の構成の例）と、ステッピングモータ２３の回動軸２４に形成されたねじ山に係合可能に形成されてホルダ本体３１に固定された係合部３２（「固定部および保持部の他方」が「保持部」の構成の例）とを備えている。

また、工具ホルダ１３は、ステッピングモータ２３の回動軸２４における先端部２４ａで棒状に構成されたグランド電極２５（「棒状電極」の一例）と、円筒状（リング状）に形成されてホルダ本体３１に取り付けられた検出用電極３５（「筒状電極」の一例）とを備えている。この場合、この工具ホルダ１３では、ステー２２を介して固定部２１に取り付けられたステッピングモータ２３の回動軸２４でグランド電極２５を構成することにより、スライダ１２のスライド方向への固定部２１に対するグランド電極２５の相対的な移動が規制されている。また、この工具ホルダ１３では、ホルダ本体３１に固定された係合部３２に検出用電極３５を固定することにより、スライダ１２のスライド方向へのホルダ本体３１に対する検出用電極３５の相対的な移動が規制された状態でグランド電極２５が検出用電極３５内に挿入されている。

さらに、図３に示すように、工具ホルダ１３は、モータ駆動部４１、容量測定部４２、制御部４３および記憶部４４を備えている。モータ駆動部４１は、制御部４３と相まって「制御部」を構成し、自動盤制御装置５の制御に従ってステッピングモータ２３の動作を制御して回動軸２４を回動させる。容量測定部４２は、「測定部」に相当し、制御部４３の制御に従い、後述するように、検出用電極３５内へのグランド電極２５の挿入長Ｌ（図４，５参照）に応じて変化するグランド電極２５と検出用電極３５との間の静電容量Ｃを測定する。制御部４３は、自動盤制御装置５の制御下でモータ駆動部４１および容量測定部４２を制御する。

記憶部４４は、調整量取得用データＤ１およびスライド量調整用データＤ２などを記憶する。この場合、調整量取得用データＤ１は、容量測定部４２によって測定される静電容量Ｃの値（検出用電極３５内へのグランド電極２５の挿入長Ｌに応じて変化する値）と、固定部２１に対するホルダ本体３１のスライド方向における相対的な位置とを関連付けた情報、すなわち、どのような静電容量Ｃが測定されたときに、固定部２１に対してホルダ本体３１がどのような位置にスライドさせられているかを特定可能な情報で構成されている。また、スライド量調整用データＤ２は、ワークＷについての実際の加工処理に際して各工具台４ａ〜４ｆ毎の前進端位置を各主軸３ａ〜３ｆに対応させてそれぞれ微調整するために後述する調整量の取得処理によって取得されるデータであって、一例として、固定部２１に対するホルダ本体３１のスライド位置を主軸３ａ〜３ｆに対応させて微調整後の正しい位置にスライドさせるために必要なステッピングモータ２３に対する制御情報で構成されている。

なお、本例では、一例として、各工具台４ａ〜４ｆに固定された６つの工具ホルダ１３毎にモータ駆動部４１および容量測定部４２をそれぞれ備えると共に、制御部４３および記憶部４４に関しては、６つの工具ホルダ１３においてこれらを共用する構成が採用されている。この場合、各工具ホルダ１３毎に、制御部４３および記憶部４４をそれぞれ設ける構成を採用することもできる。

この多軸自動盤１によってワークＷを加工処理する際には、まず、加工対象のワークＷの加工寸法に応じて、ベース１１に対するスライダ１２のスライド量を各工具台４ａ〜４ｆ毎に公知の調整方法に従って調整する（各工具台４ａ〜４ｆ毎の前進端位置の粗決め作業）。次いで、一例として、ワークＷを実際に加工して、各工具台４ａ〜４ｆ毎に、各主軸３ａ〜３ｆに向けてスライドさせられた状態における切削用工具１０の前進端位置を微調整する。具体的には、まず、図２に示すように、各主軸３ａ〜３ｆのうちの１つ（一例として、その時点において工具台４ａによる加工処理位置に位置させられている主軸３ａ）に未加工のワークＷを取り付ける。次いで、自動盤制御装置５に接続されている操作部（図示せず）を操作して、主軸３ａに取り付けられたワークＷ（以下、他の主軸３に取り付けられるワークＷと区別するために、「主軸３ａに取り付けられたワークＷ」を「ワークＷａ」ともいう）の工具台４ａによる加工処理を実行させる。この際には、自動盤制御装置５の制御に従ってカム機構が動作させられて、工具台４ａのスライダ１２がワークＷａに向けてスライド動作させられる。これにより、調整前の前進端位置にスライドさせられた切削用工具１０によってワークＷａが切削加工される。

続いて、切削加工されたワークＷａの加工部位の寸法を計測する。この際に、加工部位の実測値が規定の寸法値よりも大径のとき（切削量が不足した状態のとき）には、工具台４ａにおける工具ホルダ１３（切削用工具１０）の前進端位置が、ワークＷａを正確に切削加工し得る前進端位置よりも主軸３ａの軸中心から離間していることとなる。したがって、このようなときには、加工部位の実測値と規定の寸法との差に応じて、工具台４ａの工具ホルダ１３におけるホルダ本体３１の位置を前進させる調整処理（図２に示す矢印Ａ１の向きにホルダ本体３１をスライドさせる処理）が必要となる。

また、加工部位の実測値が規定の寸法値よりも小径のとき（切削量が多過ぎる状態のとき）には、工具台４ａにおける工具ホルダ１３（切削用工具１０）の前進端位置が、ワークＷａを正確に切削加工し得る前進端位置よりも主軸３ａの軸中心に接近していることとなる。したがって、このようなときには、加工部位の実測値と規定の寸法との差に応じて、工具台４ａの工具ホルダ１３におけるホルダ本体３１の位置を後退させる調整処理（図２に示す矢印Ａ２の向きにホルダ本体３１をスライドさせる処理）が必要となる。

したがって、加工部位の実測値と規定の寸法との差が許容範囲を超えて大きいときには、自動盤制御装置５に接続されている操作部を操作して、工具台４ａの工具ホルダ１３におけるホルダ本体３１を固定部２１に対して前進または後退させるべきスライド量を入力操作する。これに応じて、自動盤制御装置５は、制御部４３を制御して、工具台４ａの工具ホルダ１３におけるホルダ本体３１を、入力操作されたスライド量だけ固定部２１に対してスライドさせる。

これに応じて、制御部４３は、まず、容量測定部４２を制御して、その時点におけるグランド電極２５と検出用電極３５との間の静電容量Ｃを測定させる。また、制御部４３は、容量測定部４２による測定結果と、記憶部４４から読み出した調整量取得用データＤ１とに基づき、その時点における検出用電極３５に対するグランド電極２５の挿入長Ｌ（すなわち、前進端位置を調整する前の時点における固定部２１に対するホルダ本体３１のスライド位置）を特定する。次いで、制御部４３は、特定した挿入長Ｌと、自動盤制御装置５から指示されたスライド量とに基づき、指示に従って固定部２１に対してホルダ本体３１をスライドさせた際の挿入長Ｌを演算すると共に、その演算結果（挿入長Ｌ）と調整量取得用データＤ１とに基づき、演算した挿入長Ｌに対応して測定されるべき静電容量Ｃを特定する。

この際に、固定部２１に対してホルダ本体３１を前進方向（図２に示す矢印Ａ１の向き）にスライドさせる指示があったときには、図４に示すように、検出用電極３５内へのグランド電極２５の挿入長Ｌが長くなって、スライド前よりも大きな静電容量Ｃが測定されるように固定部２１に対してホルダ本体３１をスライドさせることとなる。したがって、制御部４３は、容量測定部４２による静電容量Ｃの測定処理を継続させて測定値（静電容量Ｃ）をモニタリングしつつ、モータ駆動部４１を制御して、ステッピングモータ２３の回動軸２４を回動させて回動軸２４に対する係合部３２の係合位置を変化させることにより、固定部２１に対してホルダ本体３１を矢印Ａ１の向きにスライドさせて、所望の静電容量Ｃが測定されるまで検出用電極３５内にグランド電極２５を挿入させる。これにより、工具台４ａにおける工具ホルダ１３のホルダ本体３１（切削用工具１０）が指示された前進端位置まで前進させられる。

また、固定部２１に対してホルダ本体３１を後退方向（図２に示す矢印Ａ２の向き）にスライドさせる指示があったときには、図５に示すように、検出用電極３５内へのグランド電極２５の挿入長Ｌが短くなって、スライド前よりも小さな静電容量Ｃが測定されるように固定部２１に対してホルダ本体３１をスライドさせることとなる。したがって、制御部４３は、容量測定部４２による静電容量Ｃの測定処理を継続させて測定値（静電容量Ｃ）をモニタリングしつつ、モータ駆動部４１を制御して、ステッピングモータ２３の回動軸２４を回動させ回動軸２４に対する係合部３２の係合位置を変化させることにより、固定部２１に対してホルダ本体３１を矢印Ａ２の向きにスライドさせて、所望の静電容量Ｃが測定されるまで検出用電極３５内にグランド電極２５を挿入させる。これにより、工具台４ａにおける工具ホルダ１３のホルダ本体３１（切削用工具１０）が指示された前進端位置まで後退させられる。

この後、前進端位置を変更した状態において、工具台４ａによるワークＷａの加工処理を実行させ、その後に、ワークＷａの加工部位の寸法を計測して、許容範囲内の寸法が計測されたときに、自動盤制御装置５に接続されている操作部の確定ボタン（図示せず）を操作する。この際には、自動盤制御装置５から制御部４３に「その時点における工具台４ａの前進端位置が適正に調整された位置である」との制御信号が出力される。また、制御部４３は、その時点における工具台４ａの前進端位置（変更後の前進端位置）を「主軸３ａに取り付けられたワークＷ（Ｗａ）についての前進端位置」として工具台４ａに関連付けて記憶部４４にスライド量調整用データＤ２として記憶させる。これにより、主軸３ａに取り付けられたワークＷ（Ｗａ）を工具台４ａによって加工処理する際の前進端位置を調整するためのスライド量の取得処理が完了する。

次いで、主軸３ｂに新しいワークＷ（未加工のワークＷ）を取り付けた後に、スピンドルキャリア２を図１に示す矢印Ｒの向きに回動させて、ワークＷａを工具台４ｂによる加工処理位置に移動させ、主軸３ｂに取り付けられたワークＷ（以下、「主軸３ｂ，３ｃ・・に取り付けられたワークＷ」を「ワークＷｂ，Ｗｃ・・」ともいう）を工具台４ａによる加工処理位置に位置させる。続いて、ワークＷａの工具台４ｂによる加工処理、およびワークＷｂの工具台４ａによる加工処理を実行させ、その後に、両ワークＷａ，Ｗｂの加工寸法を実測する。

次いで、前述した取得処理と同様の手順に従い、ワークＷａについての実測値と調整量取得用データＤ１とに基づいて工具台４ｂの前進端位置を変更して、ワークＷａを工具台４ｂによって加工処理する際の前進端位置を調整するためのスライド量（スライド量調整用データＤ２）を取得すると共に、ワークＷｂについての実測値と調整量取得用データＤ１とに基づいて工具台４ａの前進端位置を変更して、ワークＷｂを工具台４ａによって加工処理する際の前進端位置を調整するためのスライド量（スライド量調整用データＤ２）を取得する。これにより、主軸３ａに取り付けられたワークＷ（Ｗａ）を工具台４ｂによって加工処理する際の前進端位置を調整するためのスライド量、および主軸３ｂに取り付けられたワークＷ（Ｗａ）を工具台４ａによって加工処理する際の前進端位置を調整するためのスライド量の取得処理が完了する。

この後、上記の手順の同様にして、ワークＷａを工具台４ｃ〜４ｆによって加工処理する際の前進端位置を調整するためのＤ２、ワークＷｂを工具台４ｂ〜４ｆによって加工処理する際の前進端位置を調整するためのＤ２、ワークＷｃを工具台４ａ〜４ｆによって加工処理する際の前進端位置を調整するためのＤ２、ワークＷｄを工具台４ａ〜４ｆによって加工処理する際の前進端位置を調整するためのＤ２、ワークＷｅを工具台４ａ〜４ｆによって加工処理する際の前進端位置を調整するためのＤ２、およびワークＷｆを工具台４ａ〜４ｆによって加工処理する際の前進端位置を調整するためのＤ２をそれぞれ取得して記憶部４４に記憶させる。これにより、各工具台４ａ〜４ｆによってワークＷａ〜Ｗｆを加工処理する際の前進端位置をそれぞれ調整するためのスライド量の取得処理が完了し、多軸自動盤１によるワークＷの加工処理の準備作業が完了する。

また、多軸自動盤１による実際の加工処理に際しては、制御部４３が自動盤制御装置５からの制御信号に基づき、各工具台４ａ〜４ｆによる加工処理位置に主軸３ａ〜３ｆ（ワークＷａ〜Ｗｆ）のいずれが位置させられているかを特定し、特定した結果と、記憶部４４に記憶されているスライド量調整用データＤ２とに基づいて各工具台４ａ〜４ｆのモータ駆動部４１を制御することにより、各加工処理位置に位置させられている主軸３に応じて各工具台４ａ〜４ｆの前進端位置をそれぞれ調整させる。これにより、ワークＷが工具台４ａ〜４ｆの各加工処理位置において順次切削される。

このように、この工具ホルダ１３によれば、ステッピングモータ２３の回動軸２４を回動させて回動軸２４に対する係合部３２の係合位置を変化させることで固定部２１に対してホルダ本体３１をスライドさせると共に、検出用電極３５内へのグランド電極２５の挿入長Ｌに応じて変化する両電極２５，３５の間の静電容量Ｃに基づき、固定部２１に対するホルダ本体３１のスライダ１２のスライド方向に沿った相対的な位置を特定して固定部２１に対するホルダ本体３１のスライド量を調整することにより、所望の前進端位置にホルダ本体３１（切削用工具１０）を位置させるためのスライド量およびスライド方向を指示するだけで、ホルダ本体３１が所望のスライド位置に位置した状態において測定されるべき静電容量Ｃが測定されるようにステッピングモータ２３によってホルダ本体３１を固定部２１に対してスライドさせることができるため、熟練や勘を要することなく、ホルダ本体３１（切削用工具１０）を所望の前進端位置に確実かつ容易に位置決めすることができる。

また、この工具ホルダ１３によれば、ステッピングモータ２３の回動軸２４で「棒状電極」としてのグランド電極２５を構成したことにより、回動軸２４とは別個に「棒状電極」を設ける構成と比較して、その構成を十分に簡易とすることができるだけでなく、ステー２２を介して固定部２１に固定されたステッピングモータ２３の回動軸２４をグランド電極２５としたことで、固定部２１に対するグランド電極２５のスライド方向に沿った相対的な位置ずれが生じる事態を回避して、固定部２１に対するホルダ本体３１のスライド位置に応じて検出用電極３５内へのグランド電極２５の挿入長Ｌを正確に変化させることができるため、固定部２１に対するホルダ本体３１のスライド位置に応じた静電容量Ｃを正確に測定することができる結果、測定される静電容量Ｃに応じてホルダ本体３１の位置を正確に調整することができる。

また、この多軸自動盤１によれば、上記の工具ホルダ１３がスライダ１２に固定された工具台４ａ〜４ｆを備えて構成したことにより、この種の旋盤装置の操作に不慣れな利用者であっても、工具ホルダ１３（切削用工具１０）の前進端位置を正確かつ容易に所望の位置に調整することができるため、調整が完了した多軸自動盤１によってワークＷを正確かつ容易に所望のサイズに切削加工することができる。

一方、ステッピングモータ２３の回動軸２４における先端部２４ａを「棒状電極」としてのグランド電極２５とした構成の工具ホルダ１３を例に挙げて説明したが、図６に示す工具ホルダ１３ａのように、一例として、ステッピングモータ２３における回動軸２４とは別個に形成したグランド電極２５をステッピングモータ２３と共にステー２２に固定すると共に、このグランド電極２５を挿入可能に検出用電極３５をホルダ本体３１（係合部３２）に固定する構成を採用することができる。なお、この工具ホルダ１３ａにおいて上記の各工具ホルダ１３と同様の機能を有する構成要素については、同一の符号を付して重複する説明を省略する。このような構成を採用した工具ホルダ１３ａにおいても、上記の工具ホルダ１３、および工具ホルダ１３を備えた多軸自動盤１と同様の効果を奏することができる。

また、「棒状電極」としてのグランド電極２５を固定部２１側に配設すると共に、「筒状電極」としての検出用電極３５をホルダ本体３１側に配設した構成の工具ホルダ１３，１３ａを例に挙げて説明したが、図７に示す工具ホルダ１３ｂのように、「棒状電極」としてのグランド電極２５をホルダ本体３１側に配設すると共に、「筒状電極」としての検出用電極３５を固定部２１側（この例では、ステー２２）に配設することもできる。なお、この工具ホルダ１３ｂにおいて上記の各工具ホルダ１３，１３ａと同様の機能を有する構成要素については、同一の符号を付して重複する説明を省略する。このように構成した工具ホルダ１３ｂにおいても、上記の工具ホルダ１３，１３ａ、および工具ホルダ１３，１３ａを備えた多軸自動盤１と同様の効果を奏することができる。

さらに、ステッピングモータ２３を固定部２１側に固定すると共に、係合部３２をホルダ本体３１側に固定した構成の工具ホルダ１３，１３ａを例に挙げて説明したが、「ステッピングモータ」を「保持部」側に固定すると共に、「係合部」を「固定部」側に固定する構成を採用することができる（図示せず）。このような構成を採用した場合においても、上記の工具ホルダ１３，１３ａ、および工具ホルダ１３，１３ａを備えた多軸自動盤１と同様の効果を奏することができる。

また、主軸３ａ〜３ｆの６つを有する多軸自動盤１に工具ホルダ１３，１３ａを固定した例について説明したが、単一のワーク保持用主軸を有する自動盤（図示せず）、２〜５つのワーク保持用主軸を有する多軸自動盤（図示せず）、および７つ以上のワーク保持用主軸を有する多軸自動盤（図示せず）に上記の工具ホルダ１３，１３ａと同様の「工具ホルダ」を固定して使用することができる。さらに、カム式の自動盤に限定されず、ＮＣ旋盤装置における「工具台」に上記の工具ホルダ１３，１３ａと同様の「工具ホルダ」を固定して使用することもできる（図示せず）。

１多軸自動盤
２スピンドルキャリア
３ａ〜３ｆワーク保持用主軸
４ａ〜４ｆカム式工具台
５自動盤制御装置
１０切削用工具
１１ベース
１２スライダ
１３，１３ａ，１３ｂ工具ホルダ
２１固定部
２２ステー
２３ステッピングモータ
２４回動軸
２４ａ先端部
２５グランド電極
３１ホルダ本体
３２係合部
３５検出用電極
４１モータ駆動部
４２容量測定部
４３制御部
４４記憶部
Ｃ静電容量
Ｄ１調整量取得用データ
Ｄ２スライド量調整用データ
Ｌ挿入長
Ｗワーク

Claims

旋盤装置の工具台におけるスライダに固定可能に構成された固定部と、切削用工具を保持可能に構成された保持部とを有する工具ホルダであって、
前記固定部および前記保持部が別個独立して形成されて当該保持部が前記スライダのスライド方向に沿ってスライド可能に当該固定部に取り付けられると共に、前記固定部および前記保持部のいずれか一方に固定されたステッピングモータと、当該ステッピングモータの回動軸に形成されたねじ山に係合可能に形成されて前記固定部および前記保持部の他方に固定された係合部と、前記ステッピングモータの動作を制御する制御部と、前記固定部および前記保持部のうちの前記係合部が固定された一方に固定された筒状電極と、前記ステッピングモータの前記回動軸で構成されて前記筒状電極に対して非接触の状態で当該筒状電極内に挿入される棒状電極と、前記筒状電極内への前記棒状電極の挿入長に応じて変化する当該筒状電極および当該棒状電極の間の静電容量を測定する測定部とを備え、
前記制御部は、前記ステッピングモータを制御して前記回動軸を回動させて当該回動軸に対する前記係合部の係合位置を変化させることで前記固定部および前記保持部のいずれか一方に対して他方をスライドさせると共に、前記測定部によって測定された前記静電容量に基づき、前記固定部に対する前記保持部の前記スライド方向における相対的な位置を特定して当該固定部に対する当該保持部のスライド量を調整する工具ホルダ。
請求項１記載の工具ホルダが前記スライダに固定された前記工具台を備えて構成されている旋盤装置。