JPH02643Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本考案は、接触検出機能を有する数値制御工作
機械に用いられる接触検出用ヘツドを備えた数値
制御工作機械に関するものである。

＜従来技術＞ 接触検出機能を有する数値制御工作機械のスピ
ンドルに接触検出用ヘツドを装着し、この接触検
出用ヘツドの先端に形成した球状の接触面を、工
作物の穴等の被測定面に接触する位置まで移動さ
せ、スピンドルの芯出しを行つたり、工作物の穴
径を測定することは公知である。

この種の数値制御工作機械においては、接触検
出時の送り速度を高くすると、接触が検出されて
から停止するまでの送り系の応答遅れにより被測
定面に打痕がつく不具合を生ずるため、接触検出
時の送り速度を低くしなければならず、このため
に芯出しあるいは測定時間が長くかかる問題があ
る。

＜考案の目的＞ 本考案の目的は、接触検出時の送り速度を高め
得る接触検出用ヘツドを備えた数値制御工作機械
を提供することである。

＜考案の構成＞ かかる目的を達成するために本考案は、接触検
出用ヘツドの軸部の一部にくびれ部を形成して可
撓性をもたせ、接触検出用ヘツドの球状の接触面
が被測定面に接触した際に接触検出信号を出力す
る接触検出装置を設け、この接触検出装置の接触
検出信号がダウンしてから次に接触検出信号が出
力されるまでの前記接触検出用ヘツドの移動量を
検出する手段を設けたものである。

＜実施例＞ 以下本考案の実施例を図面に基づいて説明す
る。第１図は、接触検出機能を有する数値制御工
作機械の構成を示す全体図で、機械本体１と接触
検出装置２と数値制御装置３とによつて構成され
ている。

１０は機械本体１のベツドで、このベツド１０
上には、工作物Ｗを載置するテーブル１１が紙面
と垂直な方向（Ｘ軸方向）に移動可能に案内さ
れ、また、主軸頭１２を上下方向（Ｙ軸方向）に
移動可能に案内したコラム１３が左右方向（Ｚ軸
方向）に移動可能に案内されている。そして、テ
ーブル１１はベツド１０に取付けられたサーボモ
ータ１４によつてＸ軸方向に移動され、主軸頭１
２は、ベツド１０の後端部に取付けられたサーボ
モータ１５と、コラム１３の上部に取付けられた
サーボモータ１６とによつてＹ軸方向およびＺ軸
方向に移動されるようになつている。

１７は主軸頭１２に軸架されたスピンドルで、
このスピンドル１７は主軸頭１２の後端部に取付
けられた主軸モータ１８によつて回転駆動される
ようになつている。工作物Ｗの加工を行う場合に
はこのスピンドル１７に加工工具が装着され、工
作物Ｗに加工された穴の芯出しや穴径の測定を行
う場合には後述する構成の接触検出用ヘツドTS
がスピンドル１７に装着される。

１９は主軸頭１２の周囲に配設された接触検出
用のコイルで、このコイル１９は接触検出装置２
から印加される交流電圧で励磁され、スピンドル
１７の周囲を取巻くような磁束を発生する。この
ため接触検出用ヘツドTSが工作物Ｗに接触する
と、第１図に破線で示すような誘導電流が流れコ
イル１９のインピーダンスが変化する。接触検出
装置２は、コイル１９のインピーダンスが変化す
ることによつて接触検出用ヘツドTSと工作物Ｗ
との接触を検出すようになつており、接触が検出
されると数値制御装置３に接触検出信号TDSを
送出する。

数値制御装置３は紙テープ等によつて与えられ
る数値指令データに応じてサーボモータ１４，１
５，１６に指令パルスを分配して工作物Ｗの加工
を行うもので、特定の数値制御指令が与えられる
と穴の芯出しまたは穴径の測定を行うための制御
を行う。

第２図は接触検出用ヘツドTSの構造を示し、
スピンドル１７に装着されるヘツド本体２０の先
端部には、先端に球状の接触面２１を形成した軸
部材２２が一体的に螺着されている。軸部材２２
の一部には、可撓性をもつくびれ部２３が加工に
よつて形成され、このくびれ部２３によつて軸部
材２２の先端側は半径方向に弾性変形できるよう
になつている。なお、前記接触面２１の外径寸法
は予め測定されて数値制御装置３内に定数として
記憶される。

次に上記した構成の接触検出用ヘツドTSを用
いて、工作物Ｗに形成された穴Ｗ１の径を測定す
る動作を第３図に基づいて説明する。

まず接触検出用ヘツドTSを穴Ｗ１の中心０よ
り、接触面２１が穴Ｗ１の一方の内壁に接触して
接触検出信号TDSが出力されるまで＋Ｘ軸方向
に移動させる。この場合、移動速度が高いと送り
系の応答遅れにより接触検出信号TDSが出力さ
れてから移動台が僅かな量だけ流れるが、接触検
出用ヘツドTSの軸部材２２はくびれ部２３によ
つて弾性変形し、穴Ｗ１に接触面２１による打痕
が生ずるのを防止する。

続いて接触検出用ヘツドTSが−Ｘ軸方向に移
動されるが、前記軸部材２２の弾性変形分だけ接
触面２１と穴Ｗ１との接触状態が持続され、しか
して軸部材２２が弾性復帰して穴Ｗ１の内壁より
離間すると、接触検出信号TDSがダウンし、こ
の時点より接触検出用ヘツドTSの移動量の検出
が開始され、この検出は接触面２１が穴Ｗ１の他
方の内壁に接触して接触検出信号TDSが出力さ
れることによつて完了する。このようにして検出
された移動量に接触面２１の外径寸法ｄを加算し
て穴径が測定される。

これにより穴径の測定あるいは芯出しを行うた
めの接触検出時の送り速度を高めても、被測定面
に打痕を生じさせることなく、しかも正確な測定
を行なえるようになる。

＜考案の効果＞ 以上述べたように本考案においては、接触検出
用ヘツドの軸部の一部にくびれ部を形成して可撓
性をもたせるとともに、接触検出装置の接触検出
信号がダウンしてから次に接触検出信号が出力さ
れるまでの前記接触検出用ヘツドの移動量を検出
する手段を設けた構成であるので、接触検出時の
送り速度を高めても、軸部の弾性変形作用により
被測定面に打痕が生ずることがなく、これによつ
て芯出しあるいは径測定等のサイクルタイムを短
縮できる効果があり、しかも接触検出装置の接触
検出信号がダウンしてから次に接触検出信号が出
力されるまでの接触検出用ヘツドの移動量を検出
する構成であるので、接触検出用ヘツドと被測定
面との同一方向の相対移動により移動量を検出で
きるようになるので、送り系のバツクラツシユ等
に影響されることなく芯出しあるいは径測定等に
おける移動量の検出を高精度に行い得る効果も併
せて奏せられる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示すもので、第１図は
接触検出用ヘツドを装着した数値制御工作機械の
一例を示す図、第２図は接触検出用ヘツドを示す
図、第３図は接触検出用ヘツドを用いて穴径を測
定する場合の動作図である。 １……機械本体、２……接触検出装置、３……
数値制御装置、１７……スピンドル、１９……コ
イル、TS……接触検出用ヘツド、２０……ヘツ
ド本体、２１……接触面、２２……軸部材、２３
……くびれ部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 接触検出機能を有する数値制御工作機械のスピ
   ンドルに装着され、軸部の先端に形成された球状
   の接触面を工作物等の被測定面に接触させ心出し
   あるいは径測定等を行う接触検出用ヘツドを備え
   た数値制御工作機械において、前記接触検出用ヘ
   ツドの軸部の一部にくびれ部を形成して可撓性を
   もたせ、前記接触検出用ヘツドと被測定面との一
   方向の相対移動により接触検出用ヘツドの球状の
   接触面が被測定面に接触した際に接触検出信号を
   出力する接触検出装置を設け、前記接触検出用ヘ
   ツドと被測定面との他方向の相対移動により前記
   接触検出装置の接触検出信号がダウンしてから次
   に接触検出信号が出力されるまでの前記接触検出
   用ヘツドの移動量を検出する手段を設けてなる接
   触検出用ヘツドを備えた数値制御工作機械。