JP7579689B2 - Machine Tools - Google Patents

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Description

本発明は、異なる装置に装着された工具の刃先を検出する刃先検出装置を備えた工作機械に関する。 The present invention relates to a machine tool equipped with a cutting edge detection device that detects the cutting edges of tools attached to different devices.

工作機械は、ワークの加工に使用する工具は刃先が摩耗したり、刃こぼれ等の折損が生じてしまった場合に加工寸法に狂いが生じてしまうため、工具について刃先を検出することが重要である。そこで工作機械には工具の刃先を検出するための刃先検出装置が設けられており、特に下記特許文献1には複数の刃物台(加工装置)を備えた2主軸対向旋盤において、各加工装置に取り付けられた工具の刃先を検出する刃先検出装置が開示されている。2台の加工装置に対する刃先検出装置は、それぞれの工具の刃先を検出する2個の刃先検出センサがアームの先端に設けられ、アームが揺動することによって退避位置と検出位置との間を刃先検出センサが移動するよう構成されている。そして、その刃先検出センサにはX軸側とZ軸側に工具刃先を接触させる2方向の検出面が備えられている。 It is important for machine tools to detect the cutting edges of tools used to process workpieces, because machining dimensions can be affected if the cutting edges wear or are broken, such as by chipping. Machine tools are therefore provided with cutting edge detection devices for detecting the cutting edges of tools, and in particular, the following Patent Document 1 discloses a cutting edge detection device for detecting the cutting edges of tools attached to multiple tool rests (processing devices) in a two-spindle opposed lathe. The cutting edge detection device for the two processing devices is configured such that two cutting edge detection sensors for detecting the cutting edges of the respective tools are provided at the tip of the arm, and the cutting edge detection sensors move between the retracted position and the detection position as the arm swings. The cutting edge detection sensors are provided with two detection surfaces on the X-axis side and the Z-axis side that come into contact with the tool cutting edges.

特開2015-13336号公報JP 2015-13336 A 特開昭63-134151号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 63-134151

前記従来例の刃先検出装置は、2個の刃先検出センサを備えたツールセッタが上下に位置するタレット装置に対して設けられ、それぞれに取り付けられた工具の刃先検出を可能にしている。2個の刃先検出センサはアームに固定され、アームの揺動によって検出位置と退避位置との移動が可能であるが、退避した位置での状態は明確に示されてはいない。アームに2個の刃先検出センサを備えた刃先検出装置は、それ自体が大きくなってしまい退避位置での収納が困難であり、狭い加工室内ではワークの加工作業を邪魔するものになってしまう。 In the conventional cutting edge detection device, tool setters equipped with two cutting edge detection sensors are provided for turret devices located above and below, enabling detection of the cutting edges of the tools attached to each. The two cutting edge detection sensors are fixed to an arm, and can be moved between a detection position and a retracted position by swinging the arm, but the state in the retracted position is not clearly shown. A cutting edge detection device equipped with two cutting edge detection sensors on an arm is itself large, making it difficult to store in the retracted position, and would get in the way of workpiece machining in a small machining chamber.

そこで、本発明は、かかる課題を解決すべく、異なる装置の工具に対する刃先検出装置を備えた工作機械を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention aims to solve this problem by providing a machine tool equipped with a cutting edge detection device for tools of different devices.

本発明に係る工作機械は、ワークを回転可能に把持するチャック機構を備えたワーク主軸装置と、前記ワーク主軸装置に把持されたワークを加工する第1加工装置および第2加工装置と、前記第1加工装置の第1工具と前記第2加工装置の第2工具の刃先を検出する刃先検出装置とを有し、前記刃先検出装置が、互いに異なる方向に移動するよう構成された前記第1加工装置の第1工具の刃先と前記第2加工装置の第2工具の刃先とが前記ワーク主軸装置に対して同じ検出位置においてそれぞれ垂直な方向から当たる複数の検出面が形成された一つの検出ブロックを備える。
The machine tool of the present invention comprises a work spindle device equipped with a chuck mechanism for rotatably gripping a workpiece, a first machining device and a second machining device for machining the workpiece gripped by the work spindle device, and a cutting edge detection device for detecting the cutting edges of a first tool of the first machining device and a second tool of the second machining device, wherein the cutting edge detection device is provided with a single detection block on which are formed a plurality of detection surfaces on which the cutting edges of the first tool of the first machining device and the second tool of the second machining device, which are configured to move in different directions from each other , come into contact from perpendicular directions at the same detection position relative to the work spindle device .

前記構成によれば、刃先検出装置の検出ブロックを、第1工具と第2工具の刃先が垂直な方向から当たる複数の検出面を有するものとしたので、その検出ブロック一つで第1加工装置と第2加工装置における工具の刃先検出を行うことができる。また、一つの検出ブロックによって構成された刃先検出装置はコンパクトにすることができる。 According to the above configuration, the detection block of the cutting edge detection device has multiple detection surfaces on which the cutting edges of the first tool and the second tool come into contact from perpendicular directions, so that one detection block can detect the cutting edges of the tools in the first processing device and the second processing device. In addition, the cutting edge detection device configured with one detection block can be made compact.

工作機械の一実施形態として挙げた複合加工機の主要な構造を示した斜視図である。1 is a perspective view showing a main structure of a multi-tasking machine as one embodiment of a machine tool; 第1タレット装置と工具主軸装置に対して設けられた刃先検出装置を示した斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a cutting edge detection device provided for a first turret device and a tool spindle device. 刃先検出装置の使用時の検出状態を示した斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing a detection state of the blade edge detection device during use. 刃先検出装置の非使用時の収納状態を示した斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing a stored state of the blade edge detection device when not in use. 検出ブロックをZ軸方向から示した側面図である。FIG. 4 is a side view showing the detection block from the Z-axis direction. 第1タレット装置のタレット工具における検出を示した図である。FIG. 13 is a diagram showing detection on a turret tool of the first turret device. 工具主軸装置の主軸ヘッド工具における検出を示した図である。FIG. 13 is a diagram showing detection in a spindle head tool of a tool spindle device.

本発明に係る工作機械の一実施形態について、図面を参照しながら以下に説明する。図1は、工作機械の一実施形態として挙げた複合加工機の主要な構造を示した斜視図である。本実施形態の複合加工機1は、各種加工装置を有することによりNC旋盤とマシニングセンタの両方の機能を持つようにした工作機械である。具体的には、ワークWを把持する第1ワーク主軸装置3および第2ワーク主軸装置4と、複数の工具を有する第1タレット装置5および第2タレット装置6が、それぞれ左右対称に配置された対向2軸旋盤であり、加えて機体中央には工具主軸装置2が設けられている。 An embodiment of the machine tool according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing the main structure of a multi-tasking machine given as an embodiment of the machine tool. The multi-tasking machine 1 of this embodiment is a machine tool that has the functions of both an NC lathe and a machining center by having various processing devices. Specifically, it is an opposed two-axis lathe in which a first work spindle device 3 and a second work spindle device 4 that grip a workpiece W, and a first turret device 5 and a second turret device 6 that have multiple tools are arranged symmetrically, and in addition, a tool spindle device 2 is provided in the center of the machine body.

第1および第2ワーク主軸装置3,4は同じ構造であり、主軸台11にスピンドルが回転自在に組み込まれ、そこに加工対象であるワークWを把持および解放するチャック機構12が組付けられている。チャック機構12は、スピンドルモータ13の駆動によって回転し、そこに把持されたワークWに対する加工時の位相決めや所定速度での回転が与えられる。主軸台11やスピンドルモータ13は主軸スライド14に搭載されている。主軸スライド14は、ベッド7の前側傾斜面701に固定されたガイドレール15に沿って摺動自在であり、Z軸サーボモータによって回転するネジ軸17のボールネジ機構によって機体幅方向であるZ軸方向に移動するよう構成されている。 The first and second work spindle devices 3, 4 have the same structure, with a spindle rotatably mounted on the headstock 11, to which is attached a chuck mechanism 12 for gripping and releasing the workpiece W to be machined. The chuck mechanism 12 is rotated by the drive of a spindle motor 13, and is used to determine the phase during machining of the gripped workpiece W and to rotate it at a predetermined speed. The headstock 11 and spindle motor 13 are mounted on a spindle slide 14. The spindle slide 14 is slidable along a guide rail 15 fixed to the front inclined surface 701 of the bed 7, and is configured to move in the Z-axis direction, which is the width direction of the machine body, by a ball screw mechanism of a screw shaft 17 rotated by a Z-axis servo motor.

第1タレット装置5および第2タレット装置6は同じ構造であり、タレット21に複数のタレット工具Taが円周方向に等間隔で取り付けられ、割出し用サーボモータ22の回転制御によって、任意のタレット工具Taを円周上の加工位置に位置決めできるよう構成されている。第1および第2タレット装置5,6は、タレット21をZ軸に直交する2方向に移動させるようにした駆動機構が設けられている。略三角形状のベーススライド23がベッド7に対して前方斜め45度上方のYL軸方向にスライド可能であり、タレット21を搭載したタレットスライド25がベーススライド23に対して前方斜め45度下方のXL軸方向にスライド可能に組み付けられている(図2参照)。そして、ベーススライド23やタレットスライド25は、各々のサーボモータによって回転するネジ軸のボールネジ機構によって各軸方向に移動するよう構成されている。 The first turret device 5 and the second turret device 6 have the same structure, and a plurality of turret tools Ta are attached to the turret 21 at equal intervals in the circumferential direction, and an arbitrary turret tool Ta can be positioned at a machining position on the circumference by controlling the rotation of the indexing servo motor 22. The first and second turret devices 5 and 6 are provided with a drive mechanism that moves the turret 21 in two directions perpendicular to the Z axis. The approximately triangular base slide 23 can slide in the YL axis direction, which is diagonally 45 degrees upward and forward, relative to the bed 7, and the turret slide 25 on which the turret 21 is mounted is assembled so that it can slide in the XL axis direction, which is diagonally 45 degrees downward and forward, relative to the base slide 23 (see FIG. 2). The base slide 23 and the turret slide 25 are configured to move in each axial direction by a ball screw mechanism of a screw shaft rotated by each servo motor.

工具主軸装置2は、主軸ヘッド31内に主軸用サーボモータや工具スピンドルが内蔵されたビルトインタイプであり、下端部に設けられた工具装着部に対して様々な主軸ヘッド工具Tbの取り換えが行われるようになっている。主軸ヘッド31は、主軸スライド32に対して回転可能に取り付けられ、回転伝達機構を介してB軸モータ33の回転が伝達されるよう構成されている。B軸は、機体前後方向のY軸に平行な水平軸である。そして、主軸ヘッド31は、そのB軸を中心にして左右の90度程度揺動可能に構成されている(図7参照)。 The tool spindle device 2 is a built-in type in which a spindle servo motor and a tool spindle are built into the spindle head 31, and various spindle head tools Tb can be replaced using the tool mounting section provided at the lower end. The spindle head 31 is rotatably attached to the spindle slide 32, and is configured so that the rotation of the B-axis motor 33 is transmitted via a rotation transmission mechanism. The B-axis is a horizontal axis parallel to the Y-axis in the fore-aft direction of the machine body. The spindle head 31 is configured so that it can swing approximately 90 degrees left and right around the B-axis (see Figure 7).

工具主軸装置2は、機体前後方向の水平なY軸に沿ってガイドレールが固定され、そこにベーススライド35が摺動可能に組付けられている。また、ベーススライド35は、その前面側に機体上下方向の鉛直なX軸に沿ってレールが固定され、そこに主軸スライド32が摺動可能に組付けられている。ベーススライド35と主軸スライド32は、ともにボールネジ機構が設けられ、Y軸サーボ―モータまたはX軸サーボモータの駆動によって、主軸ヘッド31が各軸方向に移動可能になっている。 The tool spindle device 2 has a guide rail fixed along the horizontal Y-axis in the fore-aft direction of the machine body, to which a base slide 35 is slidably attached. A rail is fixed to the front side of the base slide 35 along the vertical X-axis in the up-down direction of the machine body, to which a spindle slide 32 is slidably attached. Both the base slide 35 and the spindle slide 32 are provided with a ball screw mechanism, and the spindle head 31 can be moved in each axial direction by driving the Y-axis servo motor or the X-axis servo motor.

複合加工機1におけるワークWの加工は、不図示のワーク自動搬送装置によってワークWが第1ワーク主軸装置3や第2ワーク主軸装置4へと運ばれ、各々においてチャック機構12によって把持される。第1および第2タレット装置5,6で旋回割出しされたタレット工具Taは、ベーススライド23やタレットスライド25の移動によりワークWに対する加工位置へと送られる。そして、主軸スライド14がZ軸方向に移動することにより、回転するワークWにタレット工具Taが当てられて中ぐり加工などが行われる。 In the multitasking machine 1, the workpiece W is machined by an automatic workpiece transport device (not shown) transporting the workpiece W to the first workpiece spindle device 3 or the second workpiece spindle device 4, where it is gripped by a chuck mechanism 12. The turret tool Ta, which has been rotated and indexed by the first and second turret devices 5 and 6, is sent to a machining position for the workpiece W by the movement of the base slide 23 and the turret slide 25. Then, as the spindle slide 14 moves in the Z-axis direction, the turret tool Ta is brought into contact with the rotating workpiece W, and boring and other machining operations are performed.

複合加工機1は、第1ワーク主軸装置3におけるワークWの第1加工では、第1タレット装置5による加工のほか、工具主軸装置2を加えた加工、或いは工具主軸装置2のみによる加工が行われる。第2ワーク主軸装置4における第2加工でも同様である。工具主軸装置2における加工は、主軸ヘッド工具Tbを装着した主軸ヘッド31が主軸スライド32やベーススライド35の移動によりワークWに対する加工位置へと送られる。そして、主軸ヘッド41は、B軸モータ43の回転により鉛直下向きの主軸ヘッド工具Tbが所定角度に傾けられ、第1ワーク主軸装置3や第2ワーク主軸装置4において把持されたワークWに加工が行われる。 In the multitasking machine 1, in the first machining of the workpiece W in the first workpiece spindle device 3, in addition to machining by the first turret device 5, machining is also performed with the tool spindle device 2, or machining is performed only by the tool spindle device 2. The same is true for the second machining in the second workpiece spindle device 4. In the machining in the tool spindle device 2, the spindle head 31 with the spindle head tool Tb attached is sent to the machining position for the workpiece W by the movement of the spindle slide 32 and the base slide 35. Then, the spindle head 41 tilts the spindle head tool Tb, which is facing vertically downward, at a predetermined angle by the rotation of the B-axis motor 43, and machining is performed on the workpiece W held by the first workpiece spindle device 3 or the second workpiece spindle device 4.

ところで、第1タレット装置5および第2タレット装置6に取り付けられている複数のタレット工具Taおよび、工具主軸装置2に交換して取り付けられる複数の主軸ヘッド工具Tbは、各々の工具における刃先位置が異なるためワークWに対する送り量が異なる。また、タレット工具Taおよび主軸ヘッド工具Tbは、いずれも使用によって摩耗が生じるため送り量の補正を行う必要がある。さらには、刃先が欠損したような場合には加工ワークの廃棄や工具交換が必要であるため、その確認が必要になる。そこで、複合加工機1は、第1および第2タレット装置5,6のタレット工具Taと、工具主軸装置2の主軸ヘッド工具Tbについて、その刃先の検出を行う刃先検出装置が設けられている。 The multiple turret tools Ta attached to the first turret device 5 and the second turret device 6 and the multiple spindle head tools Tb attached to the tool spindle device 2 have different cutting edge positions, and therefore the feed amount for the workpiece W is different. In addition, both the turret tools Ta and the spindle head tools Tb wear out with use, so the feed amount needs to be corrected. Furthermore, if the cutting edge is damaged, the machined workpiece needs to be discarded or the tool needs to be replaced, so this needs to be confirmed. Therefore, the multi-tasking machine 1 is provided with a cutting edge detection device that detects the cutting edges of the turret tools Ta of the first and second turret devices 5 and 6 and the spindle head tools Tb of the tool spindle device 2.

工具の刃先検出は、第1および第2タレット装置5,6と工具主軸装置2におけるタレット工具Taおよび主軸ヘッド工具Tbについて必要であるが、狭い加工室内にそれぞれに異なる刃先検出装置を設けることはできない。そこで、本実施形態では、第1タレット装置5と工具主軸装置2に対応する共通の刃先検出装置が設けられ、第2ワーク主軸装置4は別の刃先検出装置が設けられている。図2は、第1タレット装置5と工具主軸装置2に対して設けられた刃先検出装置50を示した斜視図である。 Tool cutting edge detection is necessary for the turret tool Ta and spindle head tool Tb in the first and second turret devices 5, 6 and the tool spindle device 2, but it is not possible to provide a different cutting edge detection device for each in a small machining chamber. Therefore, in this embodiment, a common cutting edge detection device is provided for the first turret device 5 and the tool spindle device 2, and a separate cutting edge detection device is provided for the second workpiece spindle device 4. Figure 2 is a perspective view showing the cutting edge detection device 50 provided for the first turret device 5 and the tool spindle device 2.

図2は、ベッド7を切断した状態の図であり、第1ワーク主軸装置3、第1タレット装置5および工具主軸装置2の周りを覆って加工室を構成するカバーの一部が示されている。第1ワーク主軸装置3は、ワークWを把持するチャック機構12先端部分だけが加工室内に突き出すように主軸側仕切り板16が設けられ、クーラントや切粉などが主軸台11側へ飛ばないようになっている。刃先検出装置50は、その主軸側仕切り板16に対して構成されている。ここで、図3は、刃先検出装置50の使用時の検出状態を示した斜視図であり、図4は、図3に対応する刃先検出装置50の非使用時の収納状態を示した斜視図である。 Figure 2 shows the bed 7 in a cut-away state, with a portion of the cover that covers the first work spindle device 3, the first turret device 5, and the tool spindle device 2 to form the machining chamber. The first work spindle device 3 is provided with a spindle-side partition plate 16 so that only the tip of the chuck mechanism 12 that grips the work W protrudes into the machining chamber, preventing coolant and chips from flying toward the spindle stock 11. The cutting edge detection device 50 is configured relative to the spindle-side partition plate 16. Here, Figure 3 is a perspective view showing the detection state of the cutting edge detection device 50 when in use, and Figure 4 is a perspective view showing the storage state of the cutting edge detection device 50 when not in use, corresponding to Figure 3.

刃先検出装置50は、検出用アーム51の先端に接触センサとしてツールセッタ52が設けられ、タレット工具Taと主軸ヘッド工具Tbの先端が当てられることによって検出信号が出力される。複合加工機1の制御装置では、刃先検出装置50からの検出信号に基づいて、該当する工具の移動方向の座標値から工具長が算出される。複数あるタレット工具Taや主軸ヘッド工具Tbは、各々について予め工具長が計測され、ワーク加工に使用された所定のタイミングで再計測が行われる。そして、長さの差分が工具の摩耗量として算出され、第1タレット装置5や工具主軸装置2に対する駆動制御について補正が行われる。また、長さの差分が所定値より大きい場合には、そのタレット工具Taや主軸ヘッド工具Tbに欠損が生じてしまったものと判断される。 The cutting edge detection device 50 is provided with a tool setter 52 as a contact sensor at the tip of a detection arm 51, and outputs a detection signal when the tips of the turret tool Ta and the spindle head tool Tb are brought into contact with the tool setter 52. The control device of the multi-tasking machine 1 calculates the tool length from the coordinate value of the movement direction of the corresponding tool based on the detection signal from the cutting edge detection device 50. The tool length of each of the multiple turret tools Ta and spindle head tools Tb is measured in advance and re-measured at a predetermined timing when used in workpiece machining. The difference in length is then calculated as the amount of tool wear, and correction is made to the drive control for the first turret device 5 and the tool spindle device 2. If the difference in length is greater than a predetermined value, it is determined that the turret tool Ta or the spindle head tool Tb has been damaged.

ツールセッタ52は、検出用アーム51の先端部において直交するようにプローブ55が突き立てられ、その先端に検出ブロック56が固定されている。ここで、図5は、図3に示す検出状態の検出ブロック56を、第1ワーク主軸装置3の中心軸Oと平行なZ軸方向から示した側面図である。本実施形態では、この検出ブロック56がタレット工具Taと主軸ヘッド工具Tbの検出に対応した形状をしている。 The tool setter 52 has a probe 55 that is orthogonally inserted into the tip of the detection arm 51, and a detection block 56 is fixed to the tip. Here, FIG. 5 is a side view of the detection block 56 in the detection state shown in FIG. 3, viewed from the Z-axis direction parallel to the central axis O of the first work spindle device 3. In this embodiment, this detection block 56 has a shape that corresponds to the detection of the turret tool Ta and the spindle head tool Tb.

工具主軸装置2の主軸ヘッド工具Tbは、鉛直なX軸に沿って移動する一方、第1タレット装置5のタレット工具Taは、鉛直なX軸に対して45度傾いた前方に傾斜するXL軸に沿って移動する。ツールセッタ52は、正確な計測を行うには工具の刃先が検出ブロック56の検出面に垂直な方向から当たらなければならない。そこで検出ブロック56は、タレット工具Taと主軸ヘッド工具Tbの刃先の移動方向であるXL軸とX軸に垂直な検出面561,563が形成されている。 The spindle head tool Tb of the tool spindle device 2 moves along the vertical X-axis, while the turret tool Ta of the first turret device 5 moves along the XL-axis, which is inclined forward at 45 degrees from the vertical X-axis. To perform accurate measurements, the tool setter 52 requires that the cutting edge of the tool strikes the detection surface of the detection block 56 from a direction perpendicular to the tool setter 52. Therefore, the detection block 56 is formed with detection surfaces 561 and 563 perpendicular to the XL-axis, which is the direction of movement of the cutting edges of the turret tool Ta and spindle head tool Tb, and the X-axis.

本実施形態の検出ブロック56は、立方体形状のブロックの側面をタレット工具Ta用の検出面561とし、角部を45度の角度で面取りした部分を主軸ヘッド工具Tb用の検出面562としている。また、タレット工具Taおよび主軸ヘッド工具Tbには、外径加工用の工具と内径加工用の工具があり、刃先の向きが異なっている。そのため、検出面561,563は、タレット工具Taと主軸ヘッド工具Tbがそれぞれ移動するXL軸とX軸の往復方向に対応した2つの面が形成されている。 In this embodiment, the detection block 56 has a cubic block with a side surface serving as the detection surface 561 for the turret tool Ta, and a corner chamfered at a 45-degree angle serving as the detection surface 562 for the spindle head tool Tb. The turret tool Ta and spindle head tool Tb include tools for external diameter machining and tools for internal diameter machining, and the orientation of the cutting edges is different. Therefore, the detection surfaces 561 and 563 are formed as two surfaces corresponding to the reciprocating directions of the XL axis and X axis along which the turret tool Ta and spindle head tool Tb move, respectively.

刃先検出装置50は、検出用アーム51の揺動によって検出ブロック56が検出位置に位置決めされ、検出面561,563がXL軸またはX軸に対して垂直になるように構成されている。すなわち、刃先検出装置50は、主軸側仕切り板16からZ軸方向に突き立てられた台座57に検出用モータ58が固定され、その検出用モータ58の回転軸に検出用アーム51の付け根部分が直交する方向に固定されている。検出用アーム51は、検出用モータ58の駆動により、図3に示すように、ツールセッタ52が主軸側仕切り板16に対して立った検出状態と、図4に示すように、主軸側仕切り板16とほぼ平行な退避状態との切り換えが行われるようになっている。 The cutting edge detection device 50 is configured so that the detection block 56 is positioned at the detection position by the swinging of the detection arm 51, and the detection surfaces 561, 563 are perpendicular to the XL axis or the X axis. That is, the cutting edge detection device 50 has a detection motor 58 fixed to a base 57 that is protruding from the spindle side partition plate 16 in the Z axis direction, and the base part of the detection arm 51 is fixed in a direction perpendicular to the rotation axis of the detection motor 58. The detection arm 51 is switched by the drive of the detection motor 58 between a detection state in which the tool setter 52 stands against the spindle side partition plate 16 as shown in FIG. 3, and a retracted state in which it is approximately parallel to the spindle side partition plate 16 as shown in FIG. 4.

複合加工機1の加工室内ではワーク加工によってクーラントや切屑などが飛び散る。そのため、検出ブロック56に切屑などが付着しないようにする必要がある。そこで、退避状態の刃先検出装置50は、検出ブロック56が格納できるようにツールセッタ52を保持するホルダ59が主軸側仕切り板16に設けられている。退避状態の検出用アーム51は、狭い加工室内で邪魔にならないように揺動によって畳まれ、主軸側仕切り板16の近くに収められるようになっている。このとき検出用アーム51がチャック機構12に近いため、把持したワークWとの干渉を避けるように、検出用アーム51は折れた形状で形成されている。そして、特に本実施形態の刃先検出装置50は、こうしたコンパクトな収納を可能にするための構成として検出ブロック56が寄与している。 In the machining chamber of the multi-tasking machine 1, coolant and chips are scattered during workpiece machining. It is therefore necessary to prevent chips from adhering to the detection block 56. Therefore, in the retracted state of the cutting edge detection device 50, a holder 59 for holding the tool setter 52 is provided on the spindle side partition plate 16 so that the detection block 56 can be stored. In the retracted state, the detection arm 51 is folded by swinging so as not to get in the way in the narrow machining chamber, and is stored near the spindle side partition plate 16. At this time, since the detection arm 51 is close to the chuck mechanism 12, the detection arm 51 is formed in a folded shape to avoid interference with the gripped workpiece W. In particular, in the cutting edge detection device 50 of this embodiment, the detection block 56 contributes to the configuration that enables such compact storage.

2台の第1タレット装置5と工具主軸装置2について、それぞれの工具Ta,Tbの検出を行う場合、一般的には刃先検出装置を装置毎に設けるか、前記従来例のようにアームから延びた二股のプローブに各装置対応の検出ブロックを固定する構成が考えられる。しかし、加工室内に工具主軸装置2の主軸ヘッド工具Tbに対応した刃先検出装置を設けるだけのスペースはない。また、二股プローブに検出ブロックを取り付けた刃先検出装置の場合には、退避状態で2つの検出ブロックを格納するためのホルダを設けることが困難であり、仮にできたとしてもチャック機構12に把持されるワークWと干渉してしまうことになる。そこで、刃先検出装置50は、検出面561,563を有する一つの検出ブロック56にすることよって、退避状態でのコンパクトな収納を可能にしている。 When detecting the tools Ta and Tb for the two first turret devices 5 and the tool spindle device 2, it is generally possible to provide a cutting edge detection device for each device, or to fix a detection block corresponding to each device to a bifurcated probe extending from an arm as in the conventional example. However, there is not enough space in the machining chamber to provide a cutting edge detection device corresponding to the spindle head tool Tb of the tool spindle device 2. In addition, in the case of a cutting edge detection device in which a detection block is attached to a bifurcated probe, it is difficult to provide a holder for storing the two detection blocks in the retracted state, and even if it were possible, it would interfere with the workpiece W held by the chuck mechanism 12. Therefore, the cutting edge detection device 50 is made into a single detection block 56 having detection surfaces 561 and 563, making it possible to store it compactly in the retracted state.

次に、図6は、第1タレット装置5のタレット工具Taにおける検出を示した図であり、図7は、工具主軸装置2の主軸ヘッド工具Tbにおける検出を示した図である。先ず、図6は、XL軸を上下にしてYL軸方向から見た図が示されている(図2参照)。タレット21がXL軸方向に沿って図面上方の退避位置に戻る方向に移動することにより、内径加工用のタレット工具Taの刃先が検出ブロック56の検出面561に垂直に当てられる。一方、図7は、X軸を上下にして機体前後方向に水平なY軸方向から見た図が示されている。主軸ヘッド31がB軸周りに45度傾けられ、鉛直下向きに移動することにより、外径加工用の主軸ヘッド工具Tbの刃先が検出ブロック56の検出面563に垂直に当てられる。そして、いずれの検出でもツールセッタ52から出力される検出信号に従い工具長が計測される。 Next, FIG. 6 shows the detection of the turret tool Ta of the first turret device 5, and FIG. 7 shows the detection of the spindle head tool Tb of the tool spindle device 2. First, FIG. 6 shows a view from the YL axis direction with the XL axis up and down (see FIG. 2). As the turret 21 moves in the direction of the XL axis back to the retracted position at the top of the drawing, the cutting edge of the turret tool Ta for internal diameter machining is vertically applied to the detection surface 561 of the detection block 56. On the other hand, FIG. 7 shows a view from the Y axis direction, which is horizontal in the front-rear direction of the machine body, with the X axis up and down. As the spindle head 31 is tilted 45 degrees around the B axis and moves vertically downward, the cutting edge of the spindle head tool Tb for external diameter machining is vertically applied to the detection surface 563 of the detection block 56. In either case of detection, the tool length is measured according to the detection signal output from the tool setter 52.

よって、本実施形態によれば、刃先検出装置50の検出ブロック56がタレット工具Taと主軸ヘッド工具Tbの刃先が垂直な方向から当たる複数の検出面561,563を有するため、その検出ブロック56一つで第1タレット装置5と工具主軸装置2における工具の刃先検出を行うことができる。また、一つの検出ブロック56によって構成された刃先検出装置50はコンパクトなものとなった。非使用時にはツールセッタ52を備えた検出用アーム51を揺動させて畳むようにした退避状態をつくりだすことで、狭い加工室内でも主軸側仕切り板16の近くに収納でき、ワークWの加工作業の邪魔になるようなこともない。また、ツールセッタ52が一つの検出ブロック56で構成されているため、退避状態ではその検出ブロック56をホルダ59内に格納することができる。 Therefore, according to this embodiment, since the detection block 56 of the cutting edge detection device 50 has multiple detection surfaces 561, 563 on which the cutting edges of the turret tool Ta and the spindle head tool Tb come into contact from the vertical direction, the detection block 56 alone can detect the cutting edges of the tools in the first turret device 5 and the tool spindle device 2. In addition, the cutting edge detection device 50 composed of one detection block 56 is compact. When not in use, the detection arm 51 equipped with the tool setter 52 can be swung and folded to create a retracted state, so that it can be stored near the spindle side partition plate 16 even in a narrow machining chamber, and does not interfere with the machining work of the workpiece W. In addition, since the tool setter 52 is composed of one detection block 56, the detection block 56 can be stored in the holder 59 in the retracted state.

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
例えば、前記実施形態では、工作機械として複合加工機1における刃先検出装置を説明したが、異なる構成の工作機械であってもよい。
前記実施形態では第2タレット装置6のタレット工具に対する刃先検出装置は、XL軸に垂直な検出面が形成された検出ブロックを有するものになるが、第2ワーク主軸装置4側に工具主軸装置2の主軸ヘッド工具Tbについても検出可能な刃先検出装置50を設けるようにしても良い。
Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this embodiment, and various modifications are possible without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the above embodiment, the cutting edge detection device has been described as being in a multi-tasking machine 1 as a machine tool, but it may be in a machine tool of a different configuration.
In the above embodiment, the cutting edge detection device for the turret tool of the second turret device 6 has a detection block on which a detection surface perpendicular to the XL axis is formed, but a cutting edge detection device 50 capable of detecting the spindle head tool Tb of the tool spindle device 2 may also be provided on the second workpiece spindle device 4 side.

1…複合加工機 2…工具主軸装置 3…第1ワーク主軸装置 4…第2ワーク主軸装置 5…第1タレット装置 6…第2タレット装置 12…チャック機構 16…主軸側仕切り板 21…タレット 31…主軸ヘッド 50…刃先検出装置 51…検出用アーム 52…ツールセッタ 56…検出ブロック 58…検出用モータ 59…ホルダ Ta…タレット工具 Tb…主軸ヘッド工具

REFERENCE SIGNS LIST 1... Multi-tasking machine 2... Tool spindle device 3... First work spindle device 4... Second work spindle device 5... First turret device 6... Second turret device 12... Chuck mechanism 16... Spindle side partition plate 21... Turret 31... Spindle head 50... Cutting edge detection device 51... Detection arm 52... Tool setter 56... Detection block 58... Detection motor 59... Holder Ta... Turret tool Tb... Spindle head tool

Claims (5)

ワークを回転可能に把持するチャック機構を備えたワーク主軸装置と、
前記ワーク主軸装置に把持されたワークを加工する第1加工装置および第2加工装置と、
前記第1加工装置の第1工具と前記第2加工装置の第2工具の刃先を検出する刃先検出装置とを有し、
前記刃先検出装置が、互いに異なる方向に移動するよう構成された前記第1加工装置の第1工具の刃先と前記第2加工装置の第2工具の刃先とが前記ワーク主軸装置に対して同じ検出位置においてそれぞれ垂直な方向から当たる複数の検出面が形成された一つの検出ブロックを備える工作機械。
a work spindle device including a chuck mechanism for rotatably holding a work;
a first processing device and a second processing device for processing a workpiece held by the workpiece spindle device;
a cutting edge detection device for detecting cutting edges of a first tool of the first processing device and a second tool of the second processing device;
The cutting edge detection device is a machine tool having a detection block formed with multiple detection surfaces on which the cutting edge of a first tool of the first machining device and the cutting edge of a second tool of the second machining device, which are configured to move in different directions from each other , come into contact from perpendicular directions at the same detection position relative to the workpiece spindle device .
前記検出ブロックは、前記第1加工装置の第1工具が移動する第1軸に垂直な面である往復方向に対応した2つの第1検出面が形成され、前記第2加工装置の第2工具が移動する第2軸に垂直な面である往復方向に対応した2つの第2検出面が形成された請求項1に記載の工作機械。 The machine tool according to claim 1, wherein the detection block is formed with two first detection surfaces corresponding to the reciprocating direction, which is a plane perpendicular to a first axis along which the first tool of the first processing device moves, and two second detection surfaces corresponding to the reciprocating direction, which is a plane perpendicular to a second axis along which the second tool of the second processing device moves. 前記刃先検出装置は、前記検出ブロックが揺動可能な検出用アームの先端部に設けられた請求項1または請求項2に記載の工作機械。 The machine tool according to claim 1 or 2, in which the cutting edge detection device is provided at the tip of a detection arm in which the detection block can swing. 前記刃先検出装置は、前記検出用アームの揺動によって検出状態と退避状態との切り換えが可能であり、前記退避状態では前記検出ブロックがホルダに格納される請求項3に記載の工作機械。 The machine tool according to claim 3, wherein the cutting edge detection device can be switched between a detection state and a retracted state by swinging the detection arm, and in the retracted state, the detection block is stored in a holder. 前記第1加工装置は、複数の前記第1工具をタレットに装着したタレット装置であり、前記第2加工装置は、前記第2工具の交換が可能な主軸ヘッドが揺動する工具主軸装置である請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の工作機械。 The machine tool according to any one of claims 1 to 4, wherein the first machining device is a turret device in which a plurality of the first tools are attached to a turret, and the second machining device is a tool spindle device in which a spindle head capable of replacing the second tools swings.
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