JPH0413541A

JPH0413541A - 加工装置

Info

Publication number: JPH0413541A
Application number: JP11588590A
Authority: JP
Inventors: Hiromi Nakamura; 中村　弘洋
Original assignee: Toshiba Machine Co Ltd
Current assignee: Shibaura Machine Co Ltd
Priority date: 1990-05-07
Filing date: 1990-05-07
Publication date: 1992-01-17
Anticipated expiration: 2011-07-03
Also published as: JP2512202B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的コ（産業上の利用分野）本発明は、主軸にたとえばドリルやカッタ等の工具を装
着して穴明は加工等を行う加工装置に関する。

（従来の技術）一般に、同一品種の機械部品を多量に加工する場合には
、数値制御する自動加工機械を用いて完全自動化で加工
作業を行っている。

しかし、多品種の機械部品を少量に加工するような場合
、特に、大型の機械部品にドリルで穴を明けるような加
工では、各式の加工中心の位置を示す罫書き線をワーク
の表面に描き、この罫書き線を利用してドリルの中心を
加工中心に手動で合致させたのち、自動送りで加工を行
っている。

すなわち、半自動送りで加工を行う半自動加工機械が多
用されている。

この場合、作業者は加工機械の主軸の軸線を罫書き線で
示される加工中心の位置の近くに移動させ、僅かずつ加
工を行いながら加工中心の位置に対する主軸の軸心のず
れを修正して位置合わせしている。

また、大径の穴を加工する場合には、まず、小径の所謂
、下穴の加工を行い、次ぎに下穴の中心に主軸の軸心を
合致させて本加工を行う。

この場合にも、僅かずつ加工を行って切削工具からの切
削音や切削痕から位置合わせしたり、または、工具を下
穴によってその中心に導くことにより、位置合わせして
いる。

しかしながら、従来においては、主軸の軸線の位置を想
定して実際に加工を試みながら加工を進めるため、作業
者は繁雑に位置を確認しなければならず、手間取るとと
もに、高度な熟練が要求され大きな負担を余儀なくされ
ている。

そこで、上記主軸の軸線の位置を光学的に表面に表示し
、その位置を作業者に目視で確認させることにより、従
来の技術の不備を軽減、或いは除去するようにしたもの
が開発されている。

たとえば、特開昭４６−６５５８５号、特開昭５３−１
２９３９３号、特開昭５３１３０５９２号、あるいは、
特開昭６０１２３２５６号に開示されるようなものであ
る。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、特開昭４６−６５５８５号に開示される
ものは、ワークの厚さに応じて光導体を移動させなけれ
ばならず、作業性が悪い。

また、特開昭５３−１２９３９３号に開示されるものは
、ワークを境として投光器と加工ヘッドを上下に対象に
配設するため、投光器と加工ヘッドを同一サイドに配設
できず、大型化してしまう。

さらに、特開昭５３−１３０５９２号に開示されるもの
は、位置合わせする毎に投光器とスピンド・ルを交互に
旋回させる必要があり、作業性が悪い。

また、特開昭６０−１２３２５６号に開示されるものは
、主軸に対しレーザ装置と工具をその都度付は替えなけ
ればならず、作業性が悪いという不都合がある。

そこで、この発明は投光器をワークの厚さに応じて位置
を変えることなく、また、投光器と工具との位置を変更
したり、主軸に対し投光器と工具を付は換えたりするこ
となく、主軸の軸線を加工中心に位置決めでき、しかも
、投光器と工具を同一サイドに配役できるようにした加
工装置を提供することを目的とする。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）本発明は上記課題を解決するため、主軸に工具を取り付
け、この工具により被加工物の表面を加工する加工装置
において、上記主軸の近傍に第１および第２の投光器を
配設し、これら第１および第２の投光器を上記主軸の半
径方向に長い光線を上記主軸の軸線を含み、それぞれ異
なる平面に沿って上記ワークの表面に向けて照射するよ
うに構成し、該被加工物の表面に十字状に交差する光像
を形成し、この光像の交点により上記主軸の軸線の位置
を表示できるようにしたものである。

（作用）第１および第２の投光器から出る光線はそれぞれ主軸の
軸線を含み、かつ、異なる平面に沿ってワークの表面に
向けて照射されるため、該表面上に形成される光像の交
点は常に主軸の軸線上に位置し、ワークの厚さ寸法が変
化しても第１および第２の投光器を移動させることなく
、ワークの表面に主軸の軸線位置を表示することができ
る。

また、第１および第２の投光器により工具側から光を照
射するため、第１および第２の投光器と工具を同一サイ
ドに配置でき、コンパクト化が可能となる。

さらに、第１および第２の投光器によって形成される光
像の交点は主軸の軸線を表示するため、投光器と工具と
の位置を変更したり、主軸に対し投光器と工具とを付は
替えるといったことなく、主軸の軸線を加工中心に位置
決袷てきる。

（実施例）以下、本発明を第１図乃至第３図に示す一実施例を参照
して説明する。

第１図は加工機械としてのボール盤を示すもので、図中
１はベースである。このベース１の上面−側部にはコラ
ム２が立設され、他側部にはテーブル２１を介してワー
ク１３が載置されている。

前記ワーク１３の表面には第３図に示すように、罫書き
線２２．２３，２４．２５により加工中心が表示されて
いる。

上記コラム２には旋回および上下動可能にアム３が取り
付けられ、このアーム３にはその長手方向に沿ってスラ
イド可能に主軸頭４が設けられている。

上記主軸頭４の下端部には主軸５が回転および上下可能
に取り付けられ、この主軸５には切削工具６が取り付け
られている。前記切削工具６は上記主軸５の軸線７を中
心として回転する。

また、上記主軸頭４の下端部には主軸５と同心状に取付
台８が回動自在に取り付けられている。

この取付台８には第１および第２の投光器９１０が配設
されている。これら第１および第２の投光器９．１０か
らそれぞれ上記軸線７の長手方向に沿って光線１１．１
２が照射されるようになっている。

上記取付台８は上記アーム３の旋回に連動して回転する
ようになっている。すなわち、上記取付台８は上記アー
ム３の旋回時にその旋回方向と逆方向に回動し、上記第
１および第２の投光器９゜１０から照射される光線１１
．１２を上記テーブル２１に対し一定の角度で入射させ
るようになっている。

上記光線１１．１２は上記軸線７の半径方向に長く、偏
平な断面を有しく線幅は０．２鰭、線長は５０〜１００
ｍ１１）でいる。これら光線１１゜１２はそれぞれ軸線
７を含んでそれぞれ直交する平面に沿って上記ワーク１
３の表面１３ａに照射される。この照射により、上記ワ
ーク１３の表面には第３図に示すように、光線１１．１
２による十字状に交差する細線１５．１６か形成され、
これら細線１５．１６により、交点１７を有する光像１
８が構成される。

上記交点１７は上記軸線７を含む平面に沿った光線１１
．１２によって形成される細線１５゜１６の上にあって
上記軸線７の上に位置しており、表面Ｌ３ａにおける軸
線７の位置を表示している。

上記第１および第２の投光器９．１０は、光出力０．３
ｍＷ〜０．５ｍＷの半導体レーザを光源としており、レ
ンズ系を介して軸線７の方向に約１０″の開き角θを持
つ偏平な光線１１．１２を放出している。

しかして、ワーク１３を加工する場合には、まず、上記
第１および第２の投光器９．１０を点灯させてワーク１
３の表面１３ａの罫書き線２２〜２５の交点て示されて
いる加工中心の位置に光像１８の交点１７が一致するよ
うに主軸頭４を移動させる。これにより、主軸５の軸線
７が加工中心に一致され、この状態から主軸５を回転さ
せて下降させると、その工具６がワーク１３の加工中心
に位置し加工が開始される。

なお、本発明は上記一実施例に限られるものではなく、
偏平な光線１１．１２の代りに軸線７の長手方向に投射
される２本の細い光線１５．１６を各々軸線７を含み異
なる平面に沿って振動鏡、回転鏡などを用いて振らせる
ことにより、上記光像１８と同様な光像を形成するよう
にしてもよい。

また、第４図に示すように、ワーク１３に鋳造穴、セン
タ穴、ポンチ穴などの下穴３１がすでにある場合、第３
図の如き光像１８は下穴３１によって分断されて複数の
細線よりなる光像３２となる。

さらに、罫書き線３４か傾いている場合には、第１およ
び第２の投光器９，１０の取付台８を回動させて光像３
２と罫書き線３４を重ね合わせる。

これにより、罫書き線３４の延長線上にある交点と光像
３２の細線の延長線上にある交点とが重ね合わされて軸
線７の位置と加工中心の位置とか合わされることになる
。

また、上記第１および第２の投光器９．１０として光用
力１ｍＷ程度の半導体レーザを利用すると、線幅が２〜
３　ｍの光線が得られ、罫書き線を照らし出すことがで
き、機械部品の照明不足の工作には有利となる。

この場合には、光像１８，３２の細線の線幅の中央に罫
書き線を位置させるようにする。

また、本発明は切削工具の代りに赤外線、熱線、レーザ
光線などを利用する別の加工手段を有する加工機械への
応用も有効である。

上述したように、第１および第２の投光器９゜１０から
出る光線１１．１２はそれぞれ軸線７を含んで直交する
平面に沿ってワーク１３の表面１、３　ａに照射される
ため、光像１８の交点１７は常に軸線７上にあり、ワー
ク１３の厚さ寸法が変化しても第１および第２の投光器
９，１０を移動させることなく、ワーク１３の表面に軸
線７を表示する光像１８の交点１７を形成できる。

また、第１および第２の投光器９，１０により工具６側
から光を照射するため、第１および第２の投光器９，１
０と工具６を同一サイドに配置でき、コンパクト化が可
能となる。

さらに、第１および第２の投光器９．１０によって形成
される光像１８の交点１７は主軸５の軸線７を表示する
ため、投光器９，１０と工具６との位置を変更したり、
主軸５に対し投光器９゜１０と工具６とを付は替えると
いったことなく、軸線７を加工中心に位置決めてきる。

［発明の効果］以上説明したように、本発明によれば、光像の交点は常
に主軸の軸線上に位置するため、ワクの厚さ寸法が変化
しても第１および第２の投光器を移動させることなく、
ワークの表面に軸線を表示する光像の交点を形成でき、
作業性か優れる。

また、第１および第２の投光器と工具を同一サイドに配
置でき、コンパクト化が可能となる。

さらに、投光器と工具との位置を変更したり、主軸に対
し投光器と工具とを付は替えるといったことなく、主軸
の軸線を加工中心に位置決めてき、作業能率を向上でき
るという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本発明の一実施例を示すもので、第
１図は加工機械を示す正面図、第２図はその側面図、第
３図はワークの表面を示す平面図、第４図は他のワーク
の表面を示す平面図である。５・・・主軸、６・・・工具、９・・・第１の投光器、
１０・・・第２の投光器、１１・・・光線、１２・・・
光線、１５・・・細線、１６・・・細線、１７・・・交
点、１８゜３２・・・光像。 ′）ｌ、−に；］１１　　＠第２区

Claims

【特許請求の範囲】

主軸に工具を取り付け、この工具によりワークの表面を
加工する加工装置において、上記主軸の近傍に第１およ
び第２の投光器を配設し、これら第１および第２の投光
器を上記主軸の半径方向に長い光線を上記主軸の軸線を
含み、それぞれ異なる平面に沿って上記ワークの表面に
向けて照射するように構成し、該ワークの表面に十字状
に交差する光像を形成し、この光像の交点により上記主
軸の軸線の位置を表示できるようにしたことを特徴とす
る加工装置。