JPH04111799A - Ultrasonic machine - Google Patents

Ultrasonic machine

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JPH04111799A
JPH04111799A JP23038490A JP23038490A JPH04111799A JP H04111799 A JPH04111799 A JP H04111799A JP 23038490 A JP23038490 A JP 23038490A JP 23038490 A JP23038490 A JP 23038490A JP H04111799 A JPH04111799 A JP H04111799A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ultrasonic
tool
horn
corn
cone
Prior art date
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Pending
Application number
JP23038490A
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Japanese (ja)
Inventor
Masahiro Kashiwa
柏 正博
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ikegai Corp
Original Assignee
Ikegai Corp
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Publication date
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Publication of JPH04111799A publication Critical patent/JPH04111799A/en
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  • Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)

Abstract

PURPOSE:To transmit ultrasonic vibration stably by gripping an ultrasonic attachment, which is capable of relative displacement respectively in the X, Y and Z axial directions against a work and is provided with an ultrasonic vibrator and a corn to amplify and transmit vibration and amplitude generated from this ultrasonic vibrator, on a main shaft. CONSTITUTION:Fastening means 96 and 103 are formed in a mutual space between a corn 93 and a horn 101, and the corn 93 is arranged in an ultrasonic attachment, and at the same time a machine tool 102 is fixed onto the tip of the horn 101. Thereby, the ultrasonic attachment is moved to a machine tool replacing means by means of NC control, and the horn 101 is removed from the corn 93 on the same attachment side, and a horn of a necessary machine tool unit is fastened newly to the corn so that an ultrasonic machine tool 102 can be replaced automatically. Furthermore, since the fastening means 96 and 103 are arranged between the corn 93 and the horn 101 having comparatively high rigidity respectively, propagation of ultrasonic vibration can be stabilized.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、超音波加工に用いる工具を自動交換てきるよ
うにした超音波加工機に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to an ultrasonic processing machine in which tools used for ultrasonic processing can be automatically replaced.

[従来の技術] 近年、セラミックス、ガラス等の非導電性素材をはじめ
とする難削材の加工、特に、小径穴、異形穴等の加工に
、ひび割れが少なく、異形形状の加工を高精度に行なう
ことのできる超音波を利用した加工が注目されている。
[Conventional technology] In recent years, it has become possible to process difficult-to-cut materials such as non-conductive materials such as ceramics and glass, especially when machining small diameter holes and irregularly shaped holes, with fewer cracks and highly accurate machining of irregularly shaped holes. Processing using ultrasonic waves is attracting attention.

従来、超音波加工は、専用機としての超音波加工機を用
いて行なわれていたか、超音波加工を行なうに際しては
、工具の摩耗が激しいため、工具長の計測や工具交換を
頻繁に行なう必要かあり、また、−の工具ては一種類の
穴加工しか行なえないため、異なった径の穴加工を行な
う場合には、径ごとに工具を交換して加工する必要かあ
った。
Conventionally, ultrasonic machining has been performed using a dedicated ultrasonic processing machine, or because ultrasonic machining causes severe tool wear, it is necessary to measure tool length and replace tools frequently. In addition, since a tool with a negative or negative can only be used for drilling one type of hole, when drilling holes of different diameters, it was necessary to change the tool for each diameter.

[発明か解決しようとする課N] このため、現状の超音波加工においては、作業者か工具
の摩耗状況を頻繁にチエツクして位置補正を行ない、工
具摩耗量が一定値を越えた場合には工具を交換して、芯
出し作業を行なわなければならず作業が煩雑であった。
[Invention or problem to be solved] For this reason, in current ultrasonic machining, the operator frequently checks the wear status of the tool and performs position correction, and when the amount of tool wear exceeds a certain value, The work was complicated because tools had to be replaced and centering work was performed.

また、異なった径の穴を加工する場合には、穴径に対応
した工具を有する専用機を径の種類たけ準備しなければ
ならないため、設備コストが高価格となり、しかも各専
用機においてワーク及び工具の位置決め補正か必要とな
るのて、−層作業が煩雑となる問題かあった。
In addition, when machining holes of different diameters, it is necessary to prepare special machines with tools corresponding to the hole diameters for each diameter type, resulting in high equipment costs. Since tool positioning correction is required, there is a problem that layer work becomes complicated.

上記の事情に鑑み、近年、超音波工具の交換の自動化及
び工具位置補正の自動化か望まれているか、超音波工具
の場合、工具の自動交換に際しては電源の接離をも自動
化しなければならず、また、振動発生装置をも含めてア
タッチメント化した場合には、アタッチメントか大型に
なるとともに、この大型のアタッチメントを加工すべき
穴径の種類に応した数たげ準備しなければならないとい
う問題かあるため未だ実用化されていなかった。
In view of the above circumstances, in recent years, automation of ultrasonic tool exchange and tool position correction has been desired.In the case of ultrasonic tools, when automatically exchanging tools, it is also necessary to automate the connection and disconnection of the power supply. First, if a vibration generator is included as an attachment, the attachment will be large and there will be a problem of having to prepare several large attachments according to the type of hole diameter to be machined. Therefore, it has not yet been put into practical use.

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものて、超音
波工具の自動交換を可能とし、しかも超音波振動を安定
して伝達てきる超音波加工機の提供を目的とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and aims to provide an ultrasonic processing machine that enables automatic exchange of ultrasonic tools and stably transmits ultrasonic vibrations.

さらに、請求項3の発明にあっては、超音波工具の取付
は位置を検出てきるようにすることて、自動的に工具位
置の補正を行なえるようにした超音波加工機の提供を目
的とする。
Furthermore, it is an object of the invention of claim 3 to provide an ultrasonic processing machine in which the position of the ultrasonic tool is detected so that the tool position can be automatically corrected. shall be.

[課題を解決するための手段] 上記目的を達成するために、本発明は、次の構成を備え
ている。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the present invention has the following configuration.

■ ワーク蔵置部を有する本体テーブル■ 加工機の主
軸に把持され、ワークに対してX,Y,Z軸方向にそれ
ぞれ相対移動可能てあり、超音波振動子及びこの超音波
振動子から発生した振動振幅を拡大して伝達するコーン
を備えた超音波アタッチメント ■ 振動伝達用のホーン先端に工具を固定してなる工具
ユニット ■ 前記コーン及びホーンの相互間に形成した締結手段 ■ 前記工具ユニットを各種ストックした工具交換手段 また、締結手段は、コーンの先端及びホーンの基端にお
けるいずれか一方に雄ねじを形成し、他方にこの雄ねじ
と螺合する雌ねじを形成した構成としてもよく、前記工
具交換手段は、ストックした工具ユニットの回転手段を
有する構成としてもよい。
■ Main body table with a workpiece storage section ■ It is gripped by the main shaft of the processing machine and can be moved relative to the workpiece in the X, Y, and Z axis directions. An ultrasonic attachment equipped with a cone that expands and transmits amplitude■ A tool unit with a tool fixed to the tip of a horn for vibration transmission■ A fastening means formed between the cone and the horn■ Various types of the above tool units are stocked The fastening means may have a male thread formed on either the tip of the cone or the proximal end of the horn, and a female thread threadedly engaged with the male thread on the other. , it is also possible to have a configuration including a means for rotating the stocked tool unit.

さらに、前記超音波工具のX,Y,Z軸方向の取付は位
置を検出する手段を備えた構成としてもよい。
Furthermore, the ultrasonic tool may be mounted in the X, Y, and Z axis directions with a configuration that includes means for detecting the position.

[作 用] 本発明は、コーンとホーンの相互間に締結手段を形成し
、コーンを超音波アタッチメントに設置するとともに、
ホーン先端に工具を固定したのて、NC制御にて超音波
アタッチメントを工具交換手段まて移動し、同アタッチ
メント側のコーンからホーンを取外し、所要の工具ユニ
ットのホーンを新たにコーンへ締結することで、自動的
に超音波工具の交換を行なうことかできる。
[Function] The present invention forms a fastening means between the cone and the horn, installs the cone on the ultrasonic attachment, and
After fixing the tool to the tip of the horn, move the ultrasonic attachment to the tool changing means under NC control, remove the horn from the cone on the same attachment side, and newly fasten the horn of the required tool unit to the cone. The ultrasonic tool can be replaced automatically.

また、比較的剛性の高いコーン及びホーンの間に締結手
段を設けたので、超音波振動の伝わり方か安定し、しか
も工具交換にともなう超音波振動子と電源との間の接続
処理が不要になった。
In addition, since a fastening means is provided between the relatively rigid cone and horn, the transmission of ultrasonic vibrations is stable, and there is no need to connect the ultrasonic vibrator to the power source when changing tools. became.

さらに、超音波工具のX、Y、Z軸方向の取付は位置検
出手段の設置により、同手段からの信号にもとづき、N
C制御を行なう上ての工具位置の補正を自動的に行なう
ことが可能となる。
Furthermore, the installation of the ultrasonic tool in the
It becomes possible to automatically correct the tool position during C control.

[実施例] 以下、本発明の一実施例を図面にもとづいて説明する。[Example] Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described based on the drawings.

第1図は本発明の実施例に係る超音波加工機の全体構成
を示す一部切欠正面図、第2図は同機のテーブル本体上
面を示す平面図、第3図は同しく正面図、第4図は同機
の超音波加工原理を示す構成図、第5図は同機における
コーンとホーンの締結手段及び工具交換手段を示す断面
正面図、第6図(a)は第5図のA−A線断面図、第6
図(b)は第5図の矢視B−B線図、第6図(c)は第
5図のC−C線断面図、第7図(a)〜(d)は工具取
付は動作を示す断面正面図である。
FIG. 1 is a partially cutaway front view showing the overall configuration of an ultrasonic processing machine according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan view showing the top surface of the table body of the same machine, and FIG. Figure 4 is a configuration diagram showing the principle of ultrasonic machining of the same machine, Figure 5 is a cross-sectional front view showing the cone-to-horn fastening means and tool changing means in the same machine, and Figure 6 (a) is a line taken from A-A in Figure 5. Line sectional view, 6th
Figure (b) is a sectional view taken along line B-B in Figure 5, Figure 6 (c) is a cross-sectional view taken along line C-C in Figure 5, and Figures 7 (a) to (d) show that tool installation is in operation. FIG.

まず、第1図〜第3図にもとづいて本実施例に係る超音
波加工機の全体構成を説明する。
First, the overall configuration of the ultrasonic processing machine according to this embodiment will be explained based on FIGS. 1 to 3.

これらの図面において、lはベットて、その上面に本体
テーブル2が前後方向(Y軸方向)に摺動可能に設置さ
れている。3はサドルてあり、クロスレール4上を第1
図の左右方向(X軸方向)に摺動する。クロスレール4
はコラム5と一体となっており、ベットl上に固定され
ている。また、サドル3にはラムヘット7か上下方向(
Z軸方向)に摺動可能に取付けられており、ラムヘット
7の中心軸部には主軸8か設けられている。主軸8には
超音波アタッチメント9か取付けられており、同アタッ
チメント9に工具ユニットlOか取付けられるようにな
っている。
In these drawings, l is a bed, and a main body table 2 is installed on the upper surface of the bed so as to be slidable in the front-rear direction (Y-axis direction). 3 has a saddle, and the first one is on the cross rail 4.
It slides in the left-right direction (X-axis direction) in the figure. crossrail 4
is integrated with column 5 and fixed above bet l. In addition, the saddle 3 has a ram head 7 or a vertical direction (
The main shaft 8 is provided at the central shaft portion of the ram head 7. An ultrasonic attachment 9 is attached to the main shaft 8, and a tool unit 10 can be attached to the attachment 9.

一方、本体テーブル2の上面には、中央部にワーク載置
部11か設けられ、さらに一端部に工具交換装置(工具
交換手段)12、他端部に工具位置検出センサ(工具位
置検出手段)14かそれぞれ設けられている。15はN
C制御用の操作盤である。
On the other hand, the upper surface of the main body table 2 is provided with a workpiece mounting section 11 in the center, a tool changer (tool change means) 12 at one end, and a tool position detection sensor (tool position detection means) at the other end. There are 14 each. 15 is N
This is the operation panel for C control.

超音波アタッチメント9は、第4図に示すように、超音
波振動子91、電歪交換素子92、コーン93を備えて
おり、外部に設置した超音波発振器94からの発振信号
により超音波振動子91か固有の振動数にて振動する。
As shown in FIG. 4, the ultrasonic attachment 9 includes an ultrasonic transducer 91, an electrostrictive exchange element 92, and a cone 93. It vibrates at a unique frequency of 91.

電歪交換素子92は、超音波発振器94の発振周波数に
半波長て共振するよう設計されており、超音波振動子9
1の振動をコーン93へと伝える。コーン93は、電歪
変換素子92から伝えられた振動の振幅を拡大する。
The electrostrictive exchange element 92 is designed to resonate at half the wavelength of the oscillation frequency of the ultrasonic oscillator 94, and
1 is transmitted to the cone 93. The cone 93 magnifies the amplitude of the vibration transmitted from the electrostrictive conversion element 92.

工具ユニットlOは、第5図に示すように、振動伝達用
のホーン101を有し、このホーン101の先端に超音
波工具102か固定されている。
As shown in FIG. 5, the tool unit IO has a horn 101 for transmitting vibrations, and an ultrasonic tool 102 is fixed to the tip of the horn 101.

そして、超音波アタッチメント9に設けられたコーン9
3と、工具ユニットlOのホーン101との間に締結手
段が形成されている。本実施例ては、締結手段として、
コーン93の先端に雌ねじ96を形成するとともに、ホ
ーン101の基端にこの雌ねじ96を螺合する雄ねじ1
03か形成されている。
A cone 9 provided on the ultrasonic attachment 9
3 and the horn 101 of the tool unit IO. In this embodiment, as the fastening means,
A female thread 96 is formed at the tip of the cone 93, and a male thread 1 screws the female thread 96 into the base end of the horn 101.
03 has been formed.

工具交換装置12は、第2図、第3図に示すように、工
具ユニットlOを収納する筒状の収納ボット121を複
数個(本実施例ては8個)有している。各収納ボット1
21は、第5図に示すように、軸受122により軸方向
に摺動可能でかつ回転自在に支持されている。また、ば
ね123により上方向へ常時付勢されているとともに、
下端にはナツト124が取付けてあり、抜けか防止され
ている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the tool changer 12 includes a plurality of cylindrical storage bots 121 (eight in this embodiment) for storing tool units IO. Each storage bot 1
21, as shown in FIG. 5, is supported by a bearing 122 so as to be slidable and rotatable in the axial direction. In addition, it is constantly biased upward by a spring 123, and
A nut 124 is attached to the lower end to prevent it from coming off.

さらに、各収納ボット121は、駆動ギヤ125、アイ
ドルギヤ126.プーリ127゜128.129.及び
タイミングベルト130を介して駆動モータ131から
回転駆動力を受けて回転する。
Furthermore, each storage bot 121 has a drive gear 125, an idle gear 126 . Pulley 127°128.129. It rotates by receiving rotational driving force from a drive motor 131 via a timing belt 130.

工具ユニット10におけるホーン101の周面には、面
取り部104(本実施例では二箇所(第6図(c)参照
))か形成されている。一方、収納ボット121の上端
開口部には、ホーン101の外形に対応したホーンドラ
イバ132か設けられており、収納ボット121内に収
納した工具ユニット10の面取り部104をホーンドラ
イバ132か係止することにより、収納ボット121と
一体的に工具ユニット10を回転させるようになってい
る。
Chamfered portions 104 (two locations in this embodiment (see FIG. 6(c))) are formed on the circumferential surface of the horn 101 in the tool unit 10. On the other hand, a horn driver 132 corresponding to the outer shape of the horn 101 is provided at the upper end opening of the storage bot 121, and the horn driver 132 locks the chamfered portion 104 of the tool unit 10 stored in the storage bot 121. As a result, the tool unit 10 is rotated integrally with the storage bot 121.

また、超音波アタッチメント9におけるコーン93の先
端部周面にも面取り部96(本実施例では二箇所(第6
図(a)参照))が形成されている。一方、収納ボット
121のわずか上方には、第6図(b)に示すようなU
字形のコーン回り止め133か設けられており、コーン
93の面取り部96と係止するようになっている。
Additionally, a chamfered portion 96 (in this embodiment, two locations (sixth
(See Figure (a))) is formed. On the other hand, slightly above the storage bot 121, there is a U as shown in FIG. 6(b).
A cone detent 133 in the shape of a letter is provided and is adapted to engage with a chamfered portion 96 of the cone 93.

工具位置検出センサ14は、第2図、第3図に示すよう
に、Y軸方向位置検出センサ14a、X軸方向位置検出
センサ14b、Z軸方向位置検出センサ14cからなり
、本実施例ては各センサとも超音波工具102からの反
射光を受光して出該工具102の位置を検出するフォト
センサ等の非接触センサを用いている。すなわち、各セ
ンサの検出範囲に、基準となる検査位置をあらかしめ設
定しておき、超音波アタッチメント9に取付けられた工
具ユニット10の超音波工具102を、サドル3.ラム
ヘッド7、及び本体テーブル2の移動により検査位置に
位置決めする。ここて、上記各センサ14a、14b、
14cにより、検査対象となっている超音波工具102
の偏心量あるいは摩耗量を求める。
As shown in FIGS. 2 and 3, the tool position detection sensor 14 includes a Y-axis position detection sensor 14a, an X-axis position detection sensor 14b, and a Z-axis position detection sensor 14c. Each sensor uses a non-contact sensor such as a photo sensor that receives reflected light from the ultrasonic tool 102 and detects the position of the emitted tool 102. That is, a reference inspection position is set in advance in the detection range of each sensor, and the ultrasonic tool 102 of the tool unit 10 attached to the ultrasonic attachment 9 is moved to the saddle 3. The ram head 7 and the main body table 2 are moved to the inspection position. Here, each of the above-mentioned sensors 14a, 14b,
14c, the ultrasonic tool 102 to be inspected
Find the amount of eccentricity or amount of wear.

次に、上述した超音波加工機の動作を説明する。Next, the operation of the above-mentioned ultrasonic processing machine will be explained.

まず、超音波加工の概略を第4図にもとすいて説明する
。超音波発振器94から出力された発振信号により超音
波振動子91か振動し、その振動な電歪変換素子92を
介してコーン93に伝達し、コーン93において振幅を
拡大するとともにホーン101に伝えて、超音波工具1
02を振動させる。一方、本体テーブル2上のワーク載
置部11に置かれたワークWの上面には、砥粒供給タン
ク111から遊離砥粒か供給されている。そして、上記
上下に振動する超音波工具102をワークWに押し付け
ながら切削送りして加工を進めていく。
First, an outline of ultrasonic processing will be explained using FIG. 4 as a reference. The oscillation signal output from the ultrasonic oscillator 94 causes the ultrasonic vibrator 91 to vibrate, and the vibration is transmitted to the cone 93 via the electrostrictive transducer 92, where the amplitude is expanded in the cone 93 and transmitted to the horn 101. , ultrasonic tool 1
Vibrate 02. On the other hand, free abrasive grains are supplied from an abrasive grain supply tank 111 to the upper surface of the workpiece W placed on the workpiece mounting portion 11 on the main body table 2 . Then, while pressing the vertically vibrating ultrasonic tool 102 against the work W, cutting is fed to proceed with machining.

次に、工具ユニット10の交換動作を第7図にもとづい
て税引する。工具ユニット10の交換は、例えば、工具
が摩耗したときや異形穴の加工の際に行なわれる。まず
、本体テーブル2、サドル3、及びラムヘッド7を駆動
制御して、超音波アタッチメント9を、所要の工具ユニ
ット10か収容された収納ボット121の上方に配置す
る(同図(a))。この位置から超音波アタッチメント
9を下降させて、コーン93の先端に形成された雌ねし
96部分を、工具ユニットlOにおけるホーン101の
基端に形成された雄ねじ103に当接させ、さらに工具
ユニットlOとともに収納ボット121を一定量押し込
む(同図(b))。
Next, the exchange operation of the tool unit 10 is taxed based on FIG. The tool unit 10 is replaced, for example, when the tool becomes worn or when machining an irregularly shaped hole. First, the main body table 2, the saddle 3, and the ram head 7 are driven and controlled, and the ultrasonic attachment 9 is placed above the storage bot 121 in which a desired tool unit 10 is accommodated (FIG. 2(a)). The ultrasonic attachment 9 is lowered from this position to bring the female thread 96 formed at the tip of the cone 93 into contact with the male thread 103 formed at the base end of the horn 101 in the tool unit IO, and then Push in the storage bot 121 by a certain amount along with IO (FIG. 2(b)).

このように収納ボット121を押込むことて、ばね12
3が雄ねじ103を雌ねじ96方向へ付勢するため、締
結時の位置決め状態を保持することかてきる。また、上
記下降位置では、コーン93の先端部周面に形成された
面取り部96かコーン回り止め133と係合して回転を
阻止されている。
By pushing the storage bot 121 in this way, the spring 12
3 urges the male thread 103 in the direction of the female thread 96, so that the positioning state at the time of fastening can be maintained. Further, in the lowered position, the chamfer 96 formed on the circumferential surface of the tip of the cone 93 engages with the cone rotation stopper 133 to prevent rotation.

次いて、第2図に示した駆動モータ130を駆動させ、
プーリ127,128,129、及び駆動ギヤ125を
介して収納ボット121を回転させる。この回転動作に
より雄ねじ103が雌ねじ96にねし込まれ、超音波ア
タッチメント9と工具ユニット10との締結状態が実現
する(第7図(C))。ねじによる締結状態は、面接触
となるため、強固てしかも確実に振動を伝えることがて
きる。続いて、ラムヘット7を上昇させて超音波アタッ
チメント9を上昇させると、工具ユニットlOも一体と
なって上昇し、収納ボット121から引き出される(同
図(d))。
Next, drive the drive motor 130 shown in FIG.
The storage bot 121 is rotated via the pulleys 127, 128, 129 and the drive gear 125. Through this rotational action, the male screw 103 is screwed into the female screw 96, and the ultrasonic attachment 9 and the tool unit 10 are brought into a fastened state (FIG. 7(C)). Since the fastened state using screws results in surface contact, it is strong and can transmit vibrations reliably. Subsequently, when the ram head 7 is raised and the ultrasonic attachment 9 is raised, the tool unit 1O also rises together and is pulled out from the storage bot 121 (FIG. 4(d)).

第8図は加工開始から終了まての一連の動作を示すフロ
ーチャートである。
FIG. 8 is a flowchart showing a series of operations from the start to the end of machining.

同図に示すように、動作開始後、上述した工具ユニット
10の取付は動作を行ない(So+)、動作カウントN
を1に初期設定する(SO2)、そして、超音波アタッ
チメント9に取付けられた超音波工具102のX,Y,
Z軸方向の偏心量を工具位置検出センサにより検出しく
5o3)、その検出結果にもとづいてNC#Jij装置
に設定しである座標シフト値を自動修正する(SO4)
−このように工具位置を自動補正した後、第一番めの穴
の加工を開始しく5OS)、加工終了後(Soa)、動
作カウントNを一つ増加させ(SO7)、再び工具位置
検出センサ14により超音波工具102の摩耗量を検出
する(Soa)−そして、摩耗量か基準値以内に収って
いた場合には、摩耗した量たけ工具長さの設定値を自動
修正しく509)、次の穴の加工を開始する( S O
5)。
As shown in the figure, after the start of the operation, the installation of the tool unit 10 described above is performed (So+), and the operation count is N.
is initialized to 1 (SO2), and the X, Y,
The amount of eccentricity in the Z-axis direction is detected by the tool position detection sensor 5o3), and based on the detection result, the coordinate shift value set in the NC#Jij device is automatically corrected (SO4)
- After automatically correcting the tool position in this way, start machining the first hole (5OS), after finishing machining (Soa), increase the operation count N by one (SO7), and then use the tool position detection sensor again. 14 detects the amount of wear of the ultrasonic tool 102 (Soa) - and if the amount of wear is within the reference value, automatically corrects the set value of the tool length by the amount of wear 509), Start machining the next hole (SO
5).

一方、摩耗量か基準値をオーバーしていた場合は、工具
交換装置12にストックしである予備工具と交換しくS
、。)、続いて、取り付けた工具の偏心量を検出しく5
off)、その検出結果にもとづいてNC制御装置に設
定しである座標シフト値を自動修正して(SO4)、次
の穴の加工を開始する(Sn2) 以上の動作を繰返し、最終穴を加工し終えた後、一連の
動作を終了する。
On the other hand, if the amount of wear exceeds the standard value, replace it with a spare tool stocked in the tool changer 12.
,. ), then try to detect the eccentricity of the installed tool.
off), automatically corrects the coordinate shift value set in the NC control device based on the detection result (SO4), and starts machining the next hole (Sn2) Repeat the above operations to machine the final hole. After that, the series of operations ends.

なお、本発明は上述した一実施例に限定されるものては
なく、要旨を変更しない範囲て種々変形実施か可能であ
ることは勿論である。
It should be noted that the present invention is not limited to the one embodiment described above, and it goes without saying that various modifications can be made without changing the gist.

例えば、工具交換手段は、第2区、第3図、第5図に示
した以外の適宜の構成としてもよく、また、工具位置検
出手段としては、公知の各種位置検出センサな使用する
ことかてきる。
For example, the tool changing means may have an appropriate structure other than that shown in section 2, FIG. 3, and FIG. 5, and the tool position detecting means may use various known position detecting sensors. I'll come.

さらに、ホーンとコーン締結手段は、上述したねし式以
外の、堅固な締結が可能な公知の締結手段を利用したも
のであってもよい。
Furthermore, the horn and cone fastening means may utilize known fastening means capable of firm fastening other than the above-mentioned screw type.

[発明の効果] 以上説明したように、本発明の超音波加工機によれば、
超音波工具の自動交換を可能とし、しがも超音波振動を
安定して伝達てき、その結果1作業性の向上とともに異
なった穴の加工にも容易に対応できるという効果かある
[Effects of the Invention] As explained above, according to the ultrasonic processing machine of the present invention,
It enables the automatic exchange of ultrasonic tools and transmits ultrasonic vibrations stably, resulting in improved workability and the ability to easily handle machining of different holes.

さらに、工具位置検出手段を設定することにより、自動
的に工具位置を補正することかてき層作業性の向上を図
ることかてきる。
Further, by setting the tool position detection means, it is possible to automatically correct the tool position and improve layer workability.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の実施例に係る超音波加工機の全体構成
を示す一部切欠正面図、第2図は同機のチーフル本体上
面を示す平面図、第3図は同しく正面図、第4図は同機
の超音波加工原理を示す構成図、第5図は同機における
コーンとホーンの締結手段及び工具交換手段を示す断面
正面図、第6図(a)は第5図のA−A線断面図、第6
図(b)は第5図の矢視B−B線図、第6図(c)は第
5図のC−C線断面図、第7図(a)〜(d)は工具取
付は動作を示す断面正面図、第8図は加工開始から終了
まての一連の動作のフローチャートである。 ■=ベット     2:本体チーフル3:サトル  
   4:クロスレール5:コラム     7:ラム
ヘツト 8:主軸      9:超音波アタッチメント10:
工具ユニット ll:ワーク載置部12:工具交換装置
 14:工具位置検出センサ91:超音波振動子 92
:電歪変換素子93・コーン    94:超音波発振
器96:雌ねじ    101:ホーン 102:超音波工具 103:雄ねし 121:収納ボット 122:軸受 123:ばね    124:ピン 125:駆動ギヤ  126:アイドルギヤ127.1
28,129:プーリ 130:タイミングベルト 131 :駆動モータ13
2:ホーントライバ
FIG. 1 is a partially cutaway front view showing the overall configuration of an ultrasonic processing machine according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan view showing the top surface of the chifur main body of the same machine, and FIG. Figure 4 is a configuration diagram showing the principle of ultrasonic machining of the same machine, Figure 5 is a cross-sectional front view showing the cone-to-horn fastening means and tool changing means in the same machine, and Figure 6 (a) is a line taken from A-A in Figure 5. Line sectional view, 6th
Figure (b) is a sectional view taken along line B-B in Figure 5, Figure 6 (c) is a cross-sectional view taken along line C-C in Figure 5, and Figures 7 (a) to (d) show that tool installation is in operation. FIG. 8 is a sectional front view showing a flowchart of a series of operations from the start to the end of machining. ■ = Bet 2: Main body Chiful 3: Satoru
4: Cross rail 5: Column 7: Ram head 8: Main shaft 9: Ultrasonic attachment 10:
Tool unit ll: Workpiece placement section 12: Tool exchange device 14: Tool position detection sensor 91: Ultrasonic vibrator 92
: Electrostrictive conversion element 93/cone 94: Ultrasonic oscillator 96: Female thread 101: Horn 102: Ultrasonic tool 103: Male thread 121: Storage bot 122: Bearing 123: Spring 124: Pin 125: Drive gear 126: Idle gear 127.1
28, 129: Pulley 130: Timing belt 131: Drive motor 13
2: Hauntriver

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)ワーク載置部を有する本体テーブルと、加工機の
主軸に把持され、ワークに対してX,Y,Z軸方向にそ
れぞれ相対移動可能であり、超音波振動子及びこの超音
波振動子から発生した振動振幅を拡大して伝達するコー
ンを備えた超音波アタッチメントと、 振動伝達用のホーン先端に工具を固定してなる工具ユニ
ットと、 前記コーン及びホーンの相互間に形成した締結手段と、 前記工具ユニットを各種ストックした工具交換手段と、 を具備したことを特徴とする超音波加工機。
(1) A main body table having a workpiece placement part, which is gripped by the main shaft of the processing machine and can be moved relative to the workpiece in the X, Y, and Z axis directions, and an ultrasonic vibrator and this ultrasonic vibrator. an ultrasonic attachment equipped with a cone that magnifies and transmits the vibration amplitude generated by the vibration, a tool unit having a tool fixed to the tip of a horn for vibration transmission, and a fastening means formed between the cone and the horn; An ultrasonic processing machine characterized by comprising: a tool changing means in which various kinds of the tool units are stocked;
(2)請求項1記載の超音波加工機において、前記締結
手段は、コーンの先端及びホーンの基端におけるいずれ
か一方に雄ねじを形成し、他方にこの雄ねじと螺合する
雌ねじを形成してなり、かつ、前記工具交換手段は、ス
トックした工具ユニットの回転手段を有することを特徴
とした超音波加工機。
(2) In the ultrasonic processing machine according to claim 1, the fastening means has a male thread formed at either the tip of the cone or the base end of the horn, and a female thread formed on the other side to be screwed with the male thread. An ultrasonic processing machine characterized in that the tool changing means includes a means for rotating a stocked tool unit.
(3)請求項1または2記載の超音波加工機において、
工具のX,Y,Z軸方向の取付け位置を検出する手段を
備えたことを特徴とする超音波加工機。
(3) In the ultrasonic processing machine according to claim 1 or 2,
An ultrasonic processing machine characterized by comprising means for detecting the mounting position of a tool in the X, Y, and Z axis directions.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004019668A1 (en) * 2002-08-21 2004-03-04 Hoya Corporation Perforated substrate, method for manufacturing same and full wafer contact board
KR20130018128A (en) * 2011-08-11 2013-02-20 가부시키가이샤 다케쇼 Automatic tool changer of ultrasonic machine

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