JP6013139B2 - Tool length measuring method and machine tool - Google Patents
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Description
本発明は、工具長測定方法および工作機械に関する。詳しくは、工具の工具長をワークを基準に測定できるようにした工具長測定方法および工作機械に関する。 The present invention relates to a tool length measuring method and a machine tool. Specifically, the present invention relates to a tool length measuring method and a machine tool that can measure the tool length of a tool based on a workpiece.
従来、刃物を有する工具を主軸に装着して回転させることでワークの切削加工を行う工作機械が用いられている。
このような工作機械では、加工精度を向上するために、支持構造の剛性向上が図られているほか、主軸を移動させるX,Y,Z各軸移動機構における動作精度の向上が図られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a machine tool for cutting a workpiece by attaching a tool having a cutter to a main shaft and rotating the tool has been used.
In such machine tools, the rigidity of the support structure is improved in order to improve the machining accuracy, and the operation accuracy of the X, Y, and Z axis moving mechanisms that move the main shaft is improved. .
前述した工作機械において、各軸移動機構などの動作精度は、工作機械の座標系における主軸の位置精度に影響を与える。
しかし、ワークの加工精度に直接的に影響するのは、加工部分である工具先端の刃先である。例えば、主軸に対する工具の装着状態が不安定であったり、刃先が摩耗等して工具先端までの距離(工具長)が変化していると、これらが誤差要因となって主軸の位置精度を向上しても工具先端での位置精度が十分に向上しない。
In the machine tool described above, the operation accuracy of each axis moving mechanism affects the position accuracy of the spindle in the coordinate system of the machine tool.
However, it is the cutting edge of the tool tip that is the machining part that directly affects the machining accuracy of the workpiece. For example, if the mounting condition of the tool with respect to the spindle is unstable, or the distance to the tool tip (tool length) changes due to wear of the cutting edge, etc., these become error factors and improve the position accuracy of the spindle. However, the positional accuracy at the tool tip is not sufficiently improved.
このような工具長の変動に起因する誤差を解消する方法として、加工に先立って主軸に装着された工具の工具長を測定し、工具先端の実測値と基準値との差を求め、加工動作時に前述した差分を補正することが行われている。
このような工具長の測定を行う方法として、例えば特許文献1に記載の技術が知られている。
As a method to eliminate such errors due to tool length fluctuations, the tool length of the tool mounted on the spindle is measured prior to machining, and the difference between the actual measured value at the tool tip and the reference value is obtained to determine the machining operation. Sometimes, the above-described difference is corrected.
As a method for measuring such a tool length, for example, a technique described in
特許文献1では、ワークをテーブル上に載置し、主軸に装着された工具により切削加工を行う際に、加工に先立って測定用のタッチセンサをテーブル上のワークとは別の場所に置く。そして、加工に用いる工具を装着した主軸を移動させ、工具の先端をタッチセンサに接触させる。タッチセンサで工具の接触が検知されたら、その時点での工作機械の主軸座標から、現在の主軸の工具長を取得することができる。
In
ところで、前述した特許文献1の工具長測定では、テーブル上のワークとは別の位置に置かれたタッチセンサに工具を接触させており、取得される工具先端の座標位置はテーブル表面を基準としたものである。
しかし、ワークに対する切削加工では、加工対象であるワークの表面のうち主軸に向けられたワーク上面(加工面)を基準に切込深さが指定されるため、基準がテーブル表面であるかワーク上面であるかによって誤差が生じる可能性がある。
とくに、テーブル表面にワークを載置する際に、ワークをテーブルに固定する構造や設定状態によって、テーブル表面からワーク上面までの距離が変化することもあり、テーブル基準の工具長測定では十分な精度が得られない可能性がある。
By the way, in the above-described tool length measurement of
However, when cutting a workpiece, the depth of cut is specified based on the workpiece upper surface (machined surface) directed to the main axis among the workpiece surfaces to be machined. Therefore, whether the reference is the table surface or the workpiece upper surface. An error may occur depending on whether or not.
In particular, when placing a workpiece on the table surface, the distance from the table surface to the workpiece upper surface may vary depending on the structure and setting conditions for fixing the workpiece to the table. May not be obtained.
本発明の目的は、ワークのテーブルに対する固定状態が変動しても、ワークを高精度に加工することができる工具長測定方法および工作機械を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a tool length measuring method and a machine tool capable of machining a workpiece with high accuracy even if the fixed state of the workpiece with respect to the table fluctuates.
本発明では、工具長測定器具をテーブル表面ではなくワーク表面に設置する。工具長測定器具をワーク上面の任意位置に設置すると、工作機械の制御装置は工具長測定器具の位置(ワーク上面に沿った座標位置)が不明な状態となってしまう。
そこで、本発明では、工具長測定器具のワーク上面における座標位置を別途の位置検出装置で測定して工作機械に取り込むようにする。
In the present invention, the tool length measuring instrument is installed not on the table surface but on the workpiece surface. When the tool length measuring instrument is installed at an arbitrary position on the workpiece upper surface, the control device of the machine tool becomes in a state where the position of the tool length measuring instrument (coordinate position along the workpiece upper surface) is unknown.
Therefore, in the present invention, the coordinate position on the workpiece upper surface of the tool length measuring instrument is measured by a separate position detection device and is taken into the machine tool.
具体的には、本発明の工具長測定方法は、工作機械の主軸に装着されて、前記工作機械のテーブルに載置されたワークを加工する工具の工具長を測定する工具長測定方法であって、前記テーブルにワークを設置するワーク設置工程と、前記工具の先端が接触可能かつ前記工具の先端接触を検知可能なタッチセンサを前記ワークの上面に設置するタッチセンサ設置工程と、前記ワークの上面に設置された前記タッチセンサの座標位置を位置検出装置によって検出するタッチセンサ座標位置検出工程と、前記検出された座標位置に前記工具が位置するように、前記テーブルと前記主軸とを相対移動させたのち、前記工具の先端を前記タッチセンサに接触させて前記工具の工具長を測定する工具長測定工程と、を備えることを特徴とする。 Specifically, the tool length measuring method of the present invention is a tool length measuring method for measuring a tool length of a tool that is mounted on a spindle of a machine tool and processes a workpiece placed on the table of the machine tool. A workpiece installation step of installing a workpiece on the table, a touch sensor installation step of installing on the upper surface of the workpiece a touch sensor capable of contacting the tip of the tool and detecting the tip contact of the tool, A touch sensor coordinate position detecting step for detecting a coordinate position of the touch sensor installed on the upper surface by a position detection device, and relative movement between the table and the spindle so that the tool is positioned at the detected coordinate position And a tool length measuring step of measuring the tool length of the tool by bringing the tip of the tool into contact with the touch sensor.
このような構成によれば、テーブルにワークを設置し、このワークの上面にタッチセンサを設置したのち、このタッチセンサに工具の先端を接触させて工具長を測定するようにしたので、ワークの上面、つまり、ワークの加工面を基準に工具の工具長を測定することができる。従って、ワークのテーブルに対する固定状態が変動しても、ワークの加工面を基準に工具長を測定しているので、ワークを高精度に加工することができる。
特に、本発明では、作業者がワークの上面の任意の位置にタッチセンサを置けば、タッチセンサの座標位置を位置検出装置によって検出し、この検出した座標位置に工具が位置するように、テーブルと主軸とが相対移動されたのち、工具長測定工程が実行されるから、作業者に負担を掛けることなく、工具長の測定を能率的に実行することができる。
According to such a configuration, since the work is placed on the table and the touch sensor is placed on the upper surface of the work, the tool length is measured by bringing the tip of the tool into contact with the touch sensor. The tool length of the tool can be measured on the basis of the upper surface, that is, the work surface of the workpiece. Therefore, even if the fixed state of the workpiece with respect to the table fluctuates, the tool length is measured based on the machining surface of the workpiece, so that the workpiece can be machined with high accuracy.
In particular, in the present invention, when the operator places the touch sensor at an arbitrary position on the upper surface of the workpiece, the coordinate position of the touch sensor is detected by the position detection device, and the table is set so that the tool is positioned at the detected coordinate position. Since the tool length measurement step is executed after the relative movement between the spindle and the spindle, the tool length can be efficiently measured without placing a burden on the operator.
本発明の工具長測定方法において、前記タッチセンサ座標位置検出工程では、非接触式の位置検出装置を用いて、前記タッチセンサの座標位置を検出する、ことが好ましい。
このような構成によれば、タッチセンサの座標位置を、非接触式の位置検出装置で検出するようにしたので、例えば、カメラを用いて撮像したタッチセンサの画像からタッチセンサの座標位置を求める方式、あるいは、レーザを用いてタッチセンサの座標位置を算出する方式としたので、タッチセンサの座標位置を短時間にかつ高精度に求めることができる。
In the tool length measurement method of the present invention, it is preferable that the touch sensor coordinate position detection step detects a coordinate position of the touch sensor using a non-contact type position detection device.
According to such a configuration, since the coordinate position of the touch sensor is detected by the non-contact type position detection device, for example, the coordinate position of the touch sensor is obtained from the image of the touch sensor imaged using the camera. Since the method or the method of calculating the coordinate position of the touch sensor using a laser is used, the coordinate position of the touch sensor can be obtained in a short time and with high accuracy.
本発明の工具長測定方法において、前記タッチセンサは、前記ワークの加工終了までの間、前記ワークの上面に設置され、前記ワークの加工前および加工中の任意に時点において、前記工具長測定工程を実行する、ことが好ましい。
このような構成によれば、タッチセンサは、ワークの加工終了までの間、ワークの上面に設置されているので、ワークの加工前および加工中の任意に時点において、工具長測定工程を実行することができる。従って、重加工など加工条件に応じて、例えば、加工中の複数時点において工具長測定工程を実行することにより、高精度な加工を行うことができる。
In the tool length measurement method of the present invention, the touch sensor is installed on the upper surface of the work until the work is finished, and the tool length measurement step is performed at any time before and during the work of the work. It is preferable to execute.
According to such a configuration, the touch sensor is installed on the upper surface of the work until the work is finished. Therefore, the tool length measurement process is executed at any time before and during the work of the work. be able to. Therefore, highly accurate machining can be performed by executing the tool length measurement process at a plurality of times during machining, for example, according to machining conditions such as heavy machining.
本発明の工作機械は、ワークを載置するテーブルと、前記ワークを加工する工具が装着される主軸と、前記テーブルと前記主軸とを相対移動させる相対移動機構とを備えた工作機械において、前記ワークの上面に設置され、前記工具の先端で接触可能かつ前記工具の先端接触を検知可能なタッチセンサと、前記タッチセンサの座標位置を検出する位置検出装置と、制御装置とを備え、前記制御装置は、前記位置検出装置によって検出された座標位置に前記工具が位置するように、前記相対移動機構の駆動により前記テーブルと前記主軸とを相対移動させたのち、前記工具の先端を前記タッチセンサに接触させる相対移動指令手段と、前記タッチセンサからの接触検知信号を基に前記工具の工具長を測定する工具長測定手段とを含んで構成されている、ことを特徴とする。
このような構成によれば、上述した工具長測定方法と同様な効果が期待できる。
The machine tool of the present invention is a machine tool comprising a table for placing a workpiece, a spindle on which a tool for machining the workpiece is mounted, and a relative movement mechanism for relatively moving the table and the spindle. A touch sensor installed on the upper surface of the workpiece, capable of being contacted by the tip of the tool and capable of detecting contact of the tip of the tool, a position detecting device for detecting a coordinate position of the touch sensor, and a control device; The apparatus moves the table and the spindle relative to each other by driving the relative movement mechanism so that the tool is positioned at the coordinate position detected by the position detection device, and then moves the tip of the tool to the touch sensor. Relative movement command means for making contact with the tool, and tool length measuring means for measuring the tool length of the tool based on a contact detection signal from the touch sensor. There, characterized in that.
According to such a configuration, the same effect as the above-described tool length measuring method can be expected.
本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
<工作機械本体の説明>
図1は、本発明の工作機械の実施形態を示す正面図である。
同工作機械は、工作機械本体10と、この工作機械本体10を加工プログラムに従って駆動制御する制御装置としてのNC装置30とを備える。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<Description of machine tool body>
FIG. 1 is a front view showing an embodiment of a machine tool of the present invention.
The machine tool includes a machine tool
工作機械本体10は、ベース11と、このベース11上に前後方向(X軸方向)へ移動可能に設けられ上面にワークWを載置するテーブル12と、ベース11の両側に立設された一対のコラム13A,13Bと、この両コラム13A,13Bの上部間に掛け渡されたクロスレール14と、このクロスレール14に沿って左右方向(Y軸方向)へ移動可能に設けられたサドル16と、このサドル16に上下方向(Z軸方向)へ昇降可能に設けられたラム17と、このラム17内に回転可能に収納された主軸18と、この主軸18を回転駆動させる駆動モータ19とを備える。なお、X軸、Y軸、Z軸は互いに直交している。
The machine tool
ベース11には、テーブル12をX軸方向に移動させるX軸移動機構21が設けられ、クロスレール14には、サドル16をY軸方向に移動させるY軸移動機構22が設けられ、サドル16には、ラム17をZ軸方向に移動させるZ軸移動機構23が設けられている。これらのX軸移動機構21、Y軸移動機構22およびZ軸移動機構23は、制御軸を構成するもので、これら3つの制御軸から、テーブル12(ワークW)と主軸18とを三次元方向へ相対移動させる三次元相対移動機構が構成されている。
The
一対のコラム13A,13Bのうち一方のコラム13A側には、工具収納装置25およびATC(自動工具交換装置)26が設けられている。
工具収納装置25には、異なる複数種の工具ホルダ(工具を装着した工具ホルダ1)が収納されている。
ATC(自動工具交換装置)26は、工具収納装置25と主軸18との間で工具交換を行う。例えば、Y軸移動機構22の駆動により、主軸18が図1中左端に接近移動された状態において、主軸18に装着されている使用中の工具ホルダ1と工具収納装置25内の工具ホルダ1とを自動交換する。
A
The
An ATC (automatic tool changer) 26 exchanges tools between the
工具ホルダ1は、図2に示すように、主軸18に装着されるテーパーシャンク部2と、このテーパーシャンク部2に対して中間フランジ部3を介して形成された工具保持部4とを有する。
テーパーシャンク部2には、工具ホルダ1が主軸18に装着された際、主軸18内に設けられたクランプ爪(図示省略)によって引き上げられるプルスタッド5が設けられている。工具保持部4には、ドリルなどの工具Tが取り付けられている。ここで、加工前あるいは加工途中に、工具Tの工具長、つまり、工具保持部4の先端から工具Tの先端までの長さが工具長TLとして登録されている。
As shown in FIG. 2, the
The
また、図3に示すように、工具ホルダ1に代わって、主軸18には、CCDカメラCが取り付けられるようになっている。
CCDカメラCは、テーブル12の真上において、ワークWの加工面である上面に設置されたタッチセンサ6を撮像する。タッチセンサ6は、工具Tの先端が接触する接触部6Aと、接触部6Aに工具Tの先端が接触したことを検知し、接触検知信号を無線で発する接触検知部6Bを有する構造である。
CCDカメラCによって撮像されたタッチセンサ6の画像は、NC装置30に取り込まれ、そこで画像処理されてタッチセンサ6の座標位置が演算される。
As shown in FIG. 3, a CCD camera C is attached to the
The CCD camera C images the
The image of the
<NC装置およびその周辺装置の説明>
NC装置30には、図4に示すように、X軸移動機構21、Y軸移動機構22、Z軸移動機構23、X軸変位検出器27、Y軸変位検出器28、Z軸変位検出器29、駆動モータ19、ATC26、タッチセンサ6、工具ホルダ1に代わって主軸18に取り付けられるCCDカメラCのほか、入力装置31、ディスプレイ32、プリンタ33、メモリ34などが接続されている。メモリ34には、X軸移動機構21、Y軸移動機構22、Z軸移動機構23、駆動モータ19、ATC26などを駆動させる加工プログラムのほかに、各種演算用の記憶エリアが設けられている。
<Description of NC device and its peripheral devices>
As shown in FIG. 4, the
NC装置30は、加工プログラムに従って、X軸移動機構21、Y軸移動機構22、Z軸移動機構23、駆動モータ19、ATC26等を駆動させる機能のほかに、CCDカメラCによって撮像されたタッチセンサ6の画像を処理してタッチセンサ6の座標位置を演算する座標位置演算手段と、この座標位置算出手段によって算出されたタッチセンサ6の座標位置に工具Tが位置するように、テーブル12と主軸18とを相対移動させたのち、工具Tの先端をタッチセンサ6に接触させる相対移動指令手段と、タッチセンサ6からの接触検知信号を基に工具Tの工具長を測定する工具長測定手段とを含んで構成されている。ここに、CCDカメラCおよび座標位置演算手段により、タッチセンサ6の座標位置を非接触で検出する非接触式位置検出装置が構成されている。
The
<工具長測定>
まず、ワークWの加工前に、使用する工具Tの工具長TLを測定し、この工具長TLを登録しておく。
これには、図3に示すように、作業者が、テーブル12の上面にワークWを設置したのち(ワーク設置工程)、そのワークWの加工面である上面の任意の位置にタッチセンサ6を設置する(タッチセンサ設置工程)。このとき、タッチセンサ6を設置するワークWの上面とは、加工する面と同じ面が望ましく、かつ、タッチセンサ6を設置できる広さを有する水平面である。
<Tool length measurement>
First, before machining the workpiece W, the tool length TL of the tool T to be used is measured, and this tool length TL is registered.
For this purpose, as shown in FIG. 3, after the operator installs the workpiece W on the upper surface of the table 12 (work installation step), the
また、主軸18の先端にCCDカメラCを装着したのち、このCCDカメラCによってワークWの上面に設置されたタッチセンサ6を撮像する。すると、撮像されたタッチセンサ6の画像がNC装置30に送られる。NC装置30では、図5に示すように、タッチセンサ6の画像を処理して、機械原点Oからのタッチセンサ6の座標位置(x’,y’)を求める。例えば、予めタッチセンサ6の平面画像を登録しておき、CCDカメラCで撮像した画像の中から、登録してあるタッチセンサ6の画像をあてはめ、該当する位置の画像の中心座標を演算することにより、タッチセンサ6の座標位置(x’,y’)を求める。
In addition, after the CCD camera C is mounted on the tip of the
タッチセンサ6の座標位置が算出されると、NC装置30は、検出された座標位置に工具Tが位置するように、相対移動機構を駆動してテーブル12と主軸18とを相対移動させながら、工具Tの先端をタッチセンサ6に接触させる。つまり、X軸移動機構21、Y軸移動機構22、Z軸移動機構23を駆動させて、テーブル12と主軸18とを相対移動させたのち、図6に示すように、工具Tの先端をタッチセンサ6に接触させる。
When the coordinate position of the
工具Tの先端がタッチセンサ6に接触されると、タッチセンサ6から接触検知信号がNC装置30に与えられる。すると、NC装置30において、Z軸変位検出器29の検出値を取り込み、この検出値から工具Tの工具長TLを求める。つまり、ワークWの上面を基準とした工具長TLが測定される。こののち、工具長TLはメモリ34の所定のエリアに登録され、加工時に利用される。
When the tip of the tool T comes into contact with the
<ワークの加工>
ワークWの加工にあたっては、加工プログラムに従って、X軸移動機構21、Y軸移動機構22、Z軸移動機構23が駆動される。これにより、テーブル12と主軸18とが相対移動されながら、工具TによってワークWが加工される。
このとき、登録された工具長TLを基に、主軸18のZ軸方向の移動が制御される結果、孔の深さを高精度に加工することができる。つまり、ワークWの上面を基準に工具長TLが測定・登録されているから、ワークWの上面に工具Tの先端が位置したときを高精度に制御することができるから、ワークWを高精度に加工することができる。
<Workpiece processing>
In machining the workpiece W, the
At this time, as a result of controlling the movement of the
<実施形態の効果>
本実施形態によれば、テーブル12にワークWを設置し、このワークWの上面にタッチセンサ6を設置したのち、このタッチセンサ6に工具Tの先端を接触させて工具長TLを測定するようにしたので、ワークWの上面、つまり、ワークWの加工面を基準に工具Tの工具長TLを測定することができる。従って、ワークWのテーブル12に対する固定状態が変動しても、ワークWを高精度に加工することができる。
<Effect of embodiment>
According to the present embodiment, after the work W is set on the table 12 and the
また、作業者がワークWの上面の任意の位置にタッチセンサ6を置けば、このタッチセンサ6の画像をCCDカメラCで撮像し、この画像を処理してタッチセンサ6の座標位置を検出し、この検出した座標位置に工具Tが位置するように、テーブル12と主軸18とが相対移動されたのち、工具長測定工程が実行されるから、作業者に負担を掛けることなく、工具長の測定を能率的に実行することができる。
とくに、CCDカメラCを用いた非接触式の位置検出装置を用いて、タッチセンサ6の座標位置を検出するようにしたので、タッチセンサ6の座標位置を短時間にかつ高精度に求めることができる。
Further, if the operator places the
In particular, since the coordinate position of the
また、タッチセンサ6は、ワークWの加工終了までの間、ワークWの上面に設置されているので、ワークWの加工前および加工中の任意に時点において、工具長測定工程を実行することができる。
従って、重加工など加工条件に応じて、例えば、加工中の複数時点において工具長測定工程を実行することにより、高精度な加工を行うことができる。
Further, since the
Therefore, highly accurate machining can be performed by executing the tool length measurement process at a plurality of times during machining, for example, according to machining conditions such as heavy machining.
なお、上記実施形態では、CCDカメラCを主軸18の先端に取り付けるようにしたが、CCDカメラCの取り付け位置は主軸18に限られない。例えば、図3の鎖線で示したように、サドル16の下面に固定してもよく、あるいは、クロスレール14の下面に固定してもよい。要は、テーブル12の載置されるワークWの上面全体が撮像できる位置であれば、どこでもよい。
In the above embodiment, the CCD camera C is attached to the tip of the
<変形例>
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良などは本発明に含まれる。
<Modification>
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and modifications, improvements, and the like within the scope that can achieve the object of the present invention are included in the present invention.
上記実施形態では、CCDカメラCを利用して、タッチセンサ6の画像を撮像し、このタッチセンサ6の画像からタッチセンサ6の座標位置を算出するようにしたが、非接触式位置検出装置としては、レーザを利用して、タッチセンサ6の座標位置を算出するようにしたものでもよい。
In the above embodiment, the CCD camera C is used to capture an image of the
レーザを利用した非接触式位置検出装置としては、例えば、特開2011−14107号に開示された座標位置検出を利用することができる。
これは、図7に示すように、タッチセンサ6に設けられ入射光に平行な反射光を返す再帰反射体40と、タッチセンサ6とは異なる少なくとも2つの位置(テーブル12上の2つの位置)に設置された2つの光学ユニット41A,41Bとを備える。
各光学ユニット41A,41Bには、照射光をワークWの上面に水平にかつ所定の走査角度で走査させる照射光走査部42と、再帰反射体40で反射された反射光を受光する受光センサ部43とが設けられている。
As a non-contact type position detection device using a laser, for example, coordinate position detection disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-14107 can be used.
This is because, as shown in FIG. 7, the
Each of the
各光学ユニッ41A,41Bの照射光走査部42から照射光を走査していくと、その照射光はタッチセンサ6に設けられた再帰反射体40によって入射光と平行に反射され、受光センサ部43において受光される。
各光学ユニット41A,41Bにおいて、受光センサ部43が受光した反射光のうち、最大受光レベルの反射光の受光タイミングを検出し、この受光タイミングに相当する照射光の走査角度を検出すれば、三角測量の原理から、該照射光の走査角度θ1,θ2と両光学ユニット41A,41Bの設置間隔Lとから、タッチセンサ6の座標位置を算出することができる。
なお、ワークWの高さ寸法が変わる場合、両光学ユニット41A,41Bが設置されている設置台44を高さ調整可能に構成し、ワークWの高さ応じて設置台44の高さが自動的に調整できるように構成してもよい。
When the irradiation light is scanned from the irradiation
In each of the
In addition, when the height dimension of the workpiece W changes, the installation table 44 on which both the
このほか、レーザを利用した位置検出装置に限らず、他の方式の位置検出装置であってもよい。
例えば、タッチセンサ6内にGPS(Global Positioning System:全地球測位システム)を搭載して、タッチセンサ6の位置を測定するようにしてもよい。
In addition, the position detection device is not limited to a laser, and may be another type of position detection device.
For example, a GPS (Global Positioning System) may be mounted in the
また、前記実施形態では、タッチセンサ6をワークWの上面に加工終了まで設置するようにしたが、タッチセンサ6の設置位置は、ワークWの加工状況によって変えてもよく、その場合、位置検出装置によってタッチセンサ6の座標位置を検出して、工具長測定を実行するようにすればよい。
In the above embodiment, the
また、前記実施形態では、テーブル12がX軸方向へ、また、主軸18がY軸方向およびZ軸方向へ移動可能な工作機械を例に説明したが、これに限らず、テーブル12と主軸18とが相対移動する構造の工作機械であれば、どのような構造の工作機械であってもよい。
In the above embodiment, the table 12 is described as an example of a machine tool that can move in the X-axis direction and the
本発明は、刃物を有する工具を主軸に装着して回転させることでワークの切削加工を行う工作機械に利用できる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for a machine tool that performs cutting of a workpiece by mounting and rotating a tool having a cutter on a main shaft.
6…タッチセンサ、
12…テーブル、
18…主軸、
21…X軸移動機構(相対移動機構)、
22…Y軸移動機構(相対移動機構)、
23…Z軸移動機構(相対移動機構)、
30…NC装置(制御装置)、
T…工具、
TL…工具長、
W…ワーク。
6 ... Touch sensor,
12 ... table,
18 ... Spindle,
21 ... X-axis movement mechanism (relative movement mechanism),
22 ... Y-axis movement mechanism (relative movement mechanism),
23 ... Z-axis movement mechanism (relative movement mechanism),
30 ... NC device (control device),
T ... Tool,
TL ... Tool length,
W ... Work.
Claims (4)
前記テーブルにワークを設置するワーク設置工程と、
前記工具の先端が接触可能かつ前記工具の先端接触を検知可能なタッチセンサを前記ワークの上面に設置するタッチセンサ設置工程と、
前記ワークの上面に設置された前記タッチセンサの座標位置を位置検出装置によって検出するタッチセンサ座標位置検出工程と、
前記検出された座標位置に前記工具が位置するように、前記テーブルと前記主軸とを相対移動させたのち、前記工具の先端を前記タッチセンサに接触させて前記工具の工具長を測定する工具長測定工程と、
を備えることを特徴とする工具長測定方法。 A tool length measuring method for measuring a tool length of a tool that is mounted on a spindle of a machine tool and processes a workpiece placed on a table of the machine tool,
A workpiece installation step of installing a workpiece on the table;
A touch sensor installation step of installing a touch sensor on the upper surface of the workpiece, the touch sensor capable of contacting the tip of the tool and capable of detecting the tip contact of the tool;
A touch sensor coordinate position detection step of detecting a coordinate position of the touch sensor installed on the upper surface of the workpiece by a position detection device;
A tool length for measuring the tool length of the tool by moving the table and the spindle relative to each other so that the tool is positioned at the detected coordinate position and then bringing the tip of the tool into contact with the touch sensor. Measuring process;
A tool length measuring method comprising:
前記タッチセンサ座標位置検出工程では、非接触式の位置検出装置を用いて、前記センサの座標位置を検出する、ことを特徴とする工具長測定方法。 In the tool length measuring method according to claim 1,
In the touch sensor coordinate position detection step, the coordinate position of the sensor is detected by using a non-contact type position detection device.
前記タッチセンサは、前記ワークの加工終了までの間、前記ワークの上面に設置され、
前記ワークの加工前および加工中の任意に時点において、前記工具長測定工程を実行する、
ことを特徴とする工具長測定方法。 In the tool length measuring method according to claim 1 or 2,
The touch sensor is installed on the upper surface of the workpiece until the processing of the workpiece is completed,
Performing the tool length measuring step at any time before and during machining of the workpiece;
The tool length measuring method characterized by the above-mentioned.
前記ワークの上面に設置され、前記工具の先端で接触可能かつ前記工具の先端接触を検知可能なタッチセンサと、
前記タッチセンサの座標位置を検出する位置検出装置と、
制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記位置検出装置によって検出された座標位置に前記工具が位置するように、前記相対移動機構の駆動により前記テーブルと前記主軸とを相対移動させたのち、前記工具の先端を前記タッチセンサに接触させる相対移動指令手段と、前記タッチセンサからの接触検知信号を基に前記工具の工具長を測定する工具長測定手段とを含んで構成されている、
ことを特徴とする工作機械。 In a machine tool comprising a table for placing a workpiece, a spindle on which a tool for machining the workpiece is mounted, and a relative movement mechanism for relatively moving the table and the spindle,
A touch sensor installed on the upper surface of the workpiece, capable of being contacted at the tip of the tool and capable of detecting tip contact of the tool;
A position detection device for detecting a coordinate position of the touch sensor;
A control device,
The controller moves the table and the spindle relative to each other by driving the relative movement mechanism so that the tool is positioned at the coordinate position detected by the position detector, and then moves the tip of the tool to the tip. Relative movement command means for contacting the touch sensor, and tool length measuring means for measuring the tool length of the tool based on a contact detection signal from the touch sensor.
A machine tool characterized by that.
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