JPH0653003U - 刃先検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 熱変位による主軸中心のＸ軸方向の変位量に
関係なく常に主軸中心に対して工具刃先のＸ軸位置を検
出することのできる刃先検出装置を提供する。 【構成】 上方と主軸２正面の２位置に割出し可能な旋
回アーム５上に、流体圧シリンダ２２によりＸ軸方向に
移動可能に移動体１３を設け、移動体のＸ軸位置をセン
サ１５により検出可能とし、主軸チャック３中心穴の基
準リング４の基準穴４ａのＸ軸方向プラス側とマイナス
側の面に測定球１８を当てて計測したセンサの数値より
演算により測定球が主軸中心にあるときの移動体のＸ軸
位置の数値を求め、これを基に測定球中心よりＸ軸方向
に所定寸法離れた刃先当接面２１ａに工具Ｔの刃先を当
接して、主軸中心に対する刃先位置を検出する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はＮＣ旋盤のタレット刃物台等に取り付けられた工具刃先の検出位置に 関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、工具刃先の検出装置として種々研究され提案されているが、出願人も先 に実開昭60-153743 号において刃先検出装置を提案した。このものは図３に示す ように主軸前面に旋回位置決めされ主軸方向に移動可能なアーム１０１上に、工 具刃先の変位を検出する検出装置１０２をフローティング状態に設け、主軸１０ ３に嵌着したチャック中心に検出装置の位置決めピン１０４と嵌合する案内ブッ シュ１０５を設け、案内ブッシュに位置決めピンを嵌合した状態で工具Ｔの刃先 検出を行うものである。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

従来の技術で述べた刃先検出装置は、案内ブッシュに円滑に位置決めピンを嵌 合させるためにはある程度の隙間が必要である。そのうえ切削熱により案内ブッ シュの内径寸法が変化すると隙間が設定量より更に大きくなって測定誤差が生じ 易いという問題を有している。 本考案は従来の技術の有するこのような問題点に鑑みなされたものであり、そ の目的とするところは、熱変位によって生じる主軸中心線のＸ軸方向の変位量を 正確に自動補正する機能を有する刃先検出装置を提供しようとするものである。

【０００４】

【作用】

旋回アームを主軸前面に割出し、測定アーム先端の測定球をチャック中心の基 準リングの基準穴内に挿入し、移動体をＸ軸方向プラス側とマイナス側に移動し て、測定球が基準穴のＸ軸方向両側の内面に当接したときの移動体のＸ軸位置の 数値をそれぞれ読み取って、演算により測定球が主軸中心にあるときの移動体の Ｘ軸位置の数値を求めて記憶し、測定球中心からＸ軸方向へ所定寸法離れた刃先 当接面にタレット刃物台に取り付けた工具の刃先を当て、先に記憶した主軸中心 にあるときの数値を基に刃先のＸ軸位置を検出する。

【０００５】

【実施例】

以下実施例について図面を参照して説明する。 ＮＣ旋盤の主軸台１に主軸２が回転可能に支持されており、主軸２の先端同心 にチャック３が嵌着されている。チャック３中心穴の前端に基準リング４が嵌着 されており、基準リング４の中心穴は基準穴４ａに形成されている。主軸台１の 前端面にはＬ形の旋回アーム５が旋回可能に枢支されており、旋回アームに固着 の回転中心軸６の先端にピニオン７が嵌着されている。そして主軸台１の前端面 に固着の流体圧シリンダ８のピストンロッド９に連結されＺ軸方向に移動可能な ラック１１にピニオン７が噛合されており、旋回アーム５は流体圧シリンダ８に より上方の待機位置とチャック前面の検出位置とに割り出される。

【０００６】 アーム５の先端部上にはＸ軸方向の案内１２が固着されており、案内１２上に 移動体１３が移動可能に載置されている。更にアーム５上には案内１２と平行に リニアスケール１４が取り付けられており、リニアスケール１４のセンサ１５を 有するカーソルが移動体１３側に固着されている。移動体１３上にＺ軸方向主軸 側向きに流体圧シリンダ１６が固着されており、流体圧シリンダ１６のピストン と一体の測定アーム１７は先端に測定球１８を有し、流体圧シリンダ１６により 前進端の測定位置と後退端の退避位置に移動される。

【０００７】 更に移動体１３のタレット刃物台１９側端面に先端面が工具Ｔの刃先当接面２ １ａに形成されている測定子２１がＸ軸方向を向いて取り付けられており、刃先 当接面２１ａと測定アーム１７，測定球１８中心間のＸ軸距離は、正確な数値が 予めＮＣ装置内に記憶されている。移動体１３にはアーム５上に固着の推力の弱 い流体圧シリンダ２２のピストンロッド２３の先端が固着されており、移動体１ ３の流体圧シリンダ２２により移動されるＸ軸位置の数値がセンサ１５より出力 されるようになっている。

【０００８】 続いて本実施例の作用について図２のフローチャートの順に説明する。 今、旋回アーム５は待機位置に割り出されて待機し、測定アーム１７は退避位 置に格納されている。工具Ｔの刃先検出が開始されると、ステップＳ１において 、流体圧シリンダ８の後室に流体圧を供給し、ラック１１，ピニオン７を介して 旋回アーム５を検出位置に回動して、測定球１８を主軸２中心線を通るＸ軸平面 上に割り出す。次いでステップＳ２において、流体圧シリンダ１６の後室に圧力 流体を送って測定アーム１７を測定位置に押し出して、測定球１８を基準リング ４の基準穴４ａ内に挿入し、ステップＳ３において、流体圧シリンダ２２の後室 に圧力流体が送られて移動体１３がＸ軸方向プラス側に移動し、測定球１８が基 準穴４ａのプラス側の面に当接し、流体圧シリンダ２２の弱い力に抗して移動体 １３が停止する。

【０００９】 これによりセンサ１５の位置検出データの変化がなくなったのを検知して流体 圧シリンダへの圧力流体の供給を停止し、センサ１５の示す移動体１３のＸ軸位 置の数値が読み取られる。次いでステップＳ４において、流体圧シリンダ２２の 前室に圧力流体が送られて移動体１３がＸ軸方向マイナス側に移動し、測定球１ ８が基準穴４ａのマイナス側の面に当接して移動体１３が停止し、センサ１５が 示す移動体１３のＸ軸位置の数値が読み取られる。次いでステップＳ５において 、読み取ったプラス側とマイナス側のＸ軸位置の数値から測定球１８が基準穴（ 主軸）と同心のときの移動体１３のＸ軸位置の数値を演算により求めて記憶する 。

【００１０】 次いでステップＳ６において、測定球１８を基準穴４ａに接触しない任意の位 置に移動位置決めし、ステップＳ７において、タレット刃物台１９のＸ軸方向マ イナス側への移動で工具Ｔの刃先を測定子２１の刃先当接面２１ａに接触させ、 移動体１３が僅かに移動してセンサ１５がこの移動を検知した信号でタレット刃 物台１９を停止し、このときの刃物台のＸ軸座標値と、センサ１５が示す移動体 １３のＸ軸位置の数値とを読み取る。次いでステップＳ８において、読み取った 刃先当接時の移動体１３のＸ軸位置の数値と、先に求めた測定球１８，基準穴４ ａ同心時の移動体１３のＸ軸位置の数値と、予め記憶する測定球１８中心と刃先 当接面２１ａ間のＸ軸寸法から主軸中心から刃先までのＸ軸寸法を求め、ステッ プＳ９において、求めた主軸中心から刃先までのＸ軸寸法と、読み取ったタレッ ト刃物台１９のＸ軸座標値を比較して補正量を求めて工具補正を行う。

【００１１】

【考案の効果】

本考案は上述のとおり構成されているので次に記載する効果を奏する。 旋回アームに基準穴計測用測定アーム及び工具刃先が当接する測定子を備える 移動体のＸ軸位置を検出する手段を設けて、主軸中心線に対する移動体のＸ軸位 置の数値を求め、この数値を基に刃先のＸ軸位置を検出するようにしたので、機 械の熱変位に関係なく常に主軸中心に対する刃先位置の検出が可能となり正確な 工具補正により加工精度が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例の刃先検出装置の正面図である。

【図２】本実施例の作用の流れを示すフローチャート図
である。

【図３】従来の技術の刃先検出装置の正面図である。

【符号の説明】

２ 主軸 ３ チャック ４ 基準リング ５ 旋回アーム ８，１６，２２ 流体圧シリンダ １５ センサ １７ 測定アーム １８ 測定球 ２１ 測定子 ２１ａ 刃先当接
面 Ｔ 工具

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 旋盤のタレット刃物台に取り付けた工具
   刃先のＸ軸位置検出装置において、主軸前面に位置決め
   される旋回アーム先端部にＸ軸方向に移動可能に設けら
   れた移動体と、該移動体を移動する駆動手段と、前記移
   動体のＸ軸位置を検出する手段と、主軸に嵌着したチャ
   ック中心に設けられた基準リングと、前記移動体にＺ軸
   方向に移動可能に設けられ前記基準リングの内周に当接
   する測定球を先端に有する測定アームと、該測定アーム
   を測定位置と退避位置とに移動する駆動手段と、前記移
   動体に固着され前記測定球中心よりＸ軸方向タレット刃
   物台側に所定量離れた位置に刃先当接面を有する測定子
   とを含んでなり、基準リングを計測して求めた主軸中心
   線に対する移動体のＸ軸位置を基に刃先のＸ軸方向の位
   置を検出することを特徴とする刃先検出装置。