JPH0516115U - 工具の外径測定器つきｎｃ加工機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 外形加工前に工具径を測定し、加工に適した
径をもつ工具かどうかを識別するとともに、数値制御装
置で加工データを補正する。 【構成】 工具１を出し入れするポスト２が設けられる
工具台３と、ポスト２に装着された工具１を着脱する主
軸４をもつＮＣ加工機において、工具１に光源５Ａの光
を当て、工具１の影の寸法をラインイメージセンサ５Ｂ
で読み取り、ラインイメージセンサ５Ｂで読み取ったデ
ータを工具径測定回路５Ｃでサンプリングして最大値を
求め、工具１の外径を測定する外径測定器５と、工具径
測定回路５Ｃの出力を入力とし、加工データを補正する
数値制御装置６と備える。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、ＮＣ加工機で加工する際に、加工に適した径をもつ工具かどうか を識別するとともに、数値制御装置で加工データを補正するＮＣ加工機について のものである。

【０００２】

【従来の技術】

次に、従来技術による外形加工の状態を図３により説明する。図３の１は工具 、９は被加工物である。工具１は例えばエンドミルであり、被加工物９は例えば プリント板である。被加工物９の斜線部分を残して外形加工するためには、加工 面から工具径の１／２の値Ｄに工具１の中心が通るようにして加工する。値Ｄは 作業者が使用する工具径の公称値として加工データ内にプログラムされ、数値制 御装置で値Ｄを算出して工具径補正値とする。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

図３では、工具径補正値が公称値なので、工具１が摩耗した場合に加工仕上り 寸法に誤差が出る。また工具１を誤ってセットした場合にチェック手段がないの で、加工誤りの恐れがある。

【０００４】 関連技術には特開昭63−306810号公報と特開昭63-2501109号公報がある。前者 はプリント基板穴明機であり、工具径検出装置でドリル径を検出し、記憶された データと不一致のときは加工を停止するか、または検出されたドリル径に対応す る加工データを読み出して加工する。前者にはドリル径の検出方法の具体的手段 が開示されていない。後者はドリル刃長、ドリル径を自動測定し、正規のドリル を選択することはできるが、測定データをもとに加工機で加工補正をすることは できない。

【０００５】 この考案は加工前に工具径を測定し、加工に適した径をもつ工具かどうかを識 別するとともに、測定した工具径のデータを数値制御装置に与え、数値制御装置 で自動的に加工データを補正するＮＣ加工機の提供を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

この目的を達成するため、この考案では工具１を出し入れする１つ以上のポス ト２が設けられる工具台３と、ポスト２に装着された工具１を着脱する主軸４を もつＮＣ加工機において、主軸４に取り付けられた工具１に光源５Ａの光を当て 、主軸４を回転させ、工具１の影の寸法をラインイメージセンサ５Ｂで読み取り 、ラインイメージセンサ５Ｂで読み取ったデータを工具径測定回路５Ｃでサンプ リングして最大値を求めることにより工具１の外径を測定する外径測定器５と、 工具径測定回路５Ｃの出力を入力とし、加工データを補正する数値制御装置６と を備える。

【０００７】

【作用】

次に、この考案によるＮＣ加工機の構成を図１により説明する。図１の２はポ スト、３は工具台、４は主軸、５は外径測定器、６は数値制御装置、７ＡはＸテ ーブル、７ＢはＹテーブル、７ＣはＺテーブル、８はＮＣ加工機である。Ｘテー ブル７Ａ、Ｙテーブル７Ｂ及びＺテーブル７Ｃは数値制御装置６で制御され、Ｘ テーブル７ＡはＸ軸方向に移動し、Ｙテーブル７ＢはＹ軸方向に移動し、Ｚテー ブル７ＣはＺ軸方向に移動する。主軸４はＺテーブル７Ｃに固定され、Ｚテーブ ル７Ｃとともに移動する。工具台３はＸテーブル７Ａに連結され、Ｘテーブル７ Ａとともに移動する。外径測定器５は工具台３に連結され、Ｘテーブル７Ａとと もに移動する。

【０００８】 次に、この考案による外径測定器５の構成を図２により説明する。図２の５Ａ は光源、５Ｂはラインイメージセンサ、５Ｃは工具径測定回路、５Ｄは穴、５Ｅ は本体である。外径測定器５は本体５Ｅと工具径測定回路５Ｃで構成される。本 体５Ｅの中心部には工具１を挿入する穴５Ｄがあけられ、穴５Ｄの内面には光源 ５Ａとラインイメージセンサ５Ｂが配置される。光源５Ａは図示を省略した電源 に接続され、ラインイメージセンサ５Ｂは工具径測定回路５Ｃに接続される。

【０００９】 ラインイメージセンサ５Ｂには光源５Ａからの光が投影される。主軸４は、ポ スト２から選択され取り付けられた工具１を穴５Ｄに降下させ、工具１を回転さ せる。図２では、工具１の影がラインイメージセンサ５Ｂに投影される。ライン イメージセンサ５Ｂの出力は工具径測定回路５Ｃに入力され、工具径測定回路５ Ｃでは、ラインイメージセンサ５Ｂの出力を高速でサンプリングして影の最大値 を求めることにより工具径を測定する。

【００１０】 工具径測定回路５Ｃの出力は数値制御装置６に入力され、プログラムの手順に 従った所定の工具径の許容範囲内の工具が装着されたことを確認するととともに 数値制御装置６で測定値の１／２の値を算出し、加工データの工具径補正値とす る。数値制御装置６はデータ処理機能をもち、Ｘテーブル７Ａ、Ｙテーブル７Ｂ 及びＺテーブル７Ｃを制御するととともに加工データ、主軸４の回転数、Ｚ軸送 り速度とストローク、加工送り速度、工具径許容値などの加工条件データを予め 記憶している。

【００１１】 次に、図２の動作を図４のフローチャートにより説明する。図４は次の状態か らスタートする。すなわち、主軸４には工具１が装着されておらず、工具１はポ スト２に装着されており、数値制御装置６には加工データと加工条件データが予 め入力されている。

【００１２】 加工作業が開始されると、ステップ１１では記憶されている加工データに従い 、主軸４をポスト２の工具１の真上に移動し位置決めする。ステップ１２ではＺ テーブル７Ｃを下降させ、ステップ１３では主軸４に工具１を装着する。ステッ プ１４ではＺテーブル７Ｃを上昇させ、ステップ１５では主軸４を外径測定器５ の穴５Ｄの真上に移動させる。ステップ１６ではＺテーブル７Ｃを所定の距離だ け下降させ、図２に示すように光源５Ａとラインイメージセンサ５Ｂの中間位置 に工具１の刃先部を置く。ステップ１７では工具１の外径を測定し、ステップ１ ８ではステップ１７で得られたデータが数値制御装置６に入力され、予め記憶さ れた加工データと工具径許容値を照合する。

【００１３】 ステップ１８で照合した結果、測定された工具径が許容範囲外であれば、ステ ップ１９へ進み、注意信号を出し、ＮＣ加工機は動作を停止する。ステップ１８ で照合した結果、測定された工具径が許容範囲内ならステップ２０へ進み、測定 工具径の１／２の値を数値制御装置６で算出し、工具径補正値とする。ステップ ２１ではＺテーブル７Ｃは主軸４が工具１を装着したまま上昇する。ステップ２ ２では主軸４の回転数、Ｚ軸送り速度とストローク、加工送り速度などを数値制 御装置６の加工条件データから呼び出した後、その加工データで外形を加工する 。

【００１４】 この加工機では、被加工物９が主軸４に対し指定された位置になるように、Ｘ テーブル７ＡとＹテーブル７Ｂで位置決めをする。次に、主軸４を回転状態でＺ テーブル７Ｃにより下降させる。Ｘテーブル７ＡとＹテーブル７Ｂを加工送り速 度で次の指定された位置に直線または円弧補間動作で移動し、外形加工される。

【００１５】

【考案の効果】

この考案によれば、加工前に工具径を測定し、加工に適した径をもつ工具かど うかを識別するので、誤った工具による加工を防ぐことができる。また、測定し た工具径のデータを数値制御装置に与え、数値制御装置で自動的に加工データを 補正するので、工具径補正を自動化することができ、工具が摩耗した場合にも加 工仕上り寸法に狂いが生じないという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案によるＮＣ加工機の構成図である。

【図２】外形測定器５の構成図である。

【図３】従来技術による外形加工の説明図である。

【図４】図２のフローチャートである。

【符号の説明】

１ 工具 ２ ポスト ３ 工具台 ４ 主軸 ５ 外形測定器 ５Ａ 光源 ５Ｂ ラインイメージセンサ ５Ｃ 工具径測定回路 ６ 数値制御装置

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 工具(1) を出し入れする１つ以上のポス
   ト(2) が設けられる工具台(3) と、ポスト(2) に装着さ
   れた工具(1) を着脱する主軸(4) をもつＮＣ加工機にお
   いて、 主軸(4) に取り付けられた工具(1) に光源(5A)の光を当
   て、主軸(4) を回転させ、工具(1) の影の寸法をライン
   イメージセンサ(5B)で読み取り、ラインイメージセンサ
   (5B)で読み取ったデータを工具径測定回路(5C)でサンプ
   リングして最大値を求めることにより工具(1) の外径を
   測定する外径測定器(5) と、 工具径測定回路(5C)の出力を入力とし、加工データを補
   正する数値制御装置(6) とを備えることを特徴とする工
   具の外径測定器つきＮＣ加工機。