JPH11198003A - 加工後のワーク形状計測装置 - Google Patents

加工後のワーク形状計測装置

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JPH11198003A
JPH11198003A JP10001295A JP129598A JPH11198003A JP H11198003 A JPH11198003 A JP H11198003A JP 10001295 A JP10001295 A JP 10001295A JP 129598 A JP129598 A JP 129598A JP H11198003 A JPH11198003 A JP H11198003A
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JP
Japan
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work
machining
lathe
tool
shape
Prior art date
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JP10001295A
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English (en)
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Masayoshi Sato
正義 佐藤
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Okuma Corp
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Okuma Corp
Okuma Machinery Works Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 生産効率を低下させることなく、またコスト
を高くすることなく加工後ワーク18の形状を計測する
形状計測装置を提供することにある。 【解決手段】 素材2は、主軸チャック3にて保持さ
れ、主軸回転用モータ4にて回転する。そして、この素
材2を加工する工具6は、X軸方向及びZ軸方向に駆動
され、エンコーダによっ各軸位置検出される。また、工
具6を装着するタレット7には、NC旋盤ワーク計測用
センサ9も装着されており、上述した工具6と同じ工具
駆動手段で、X軸方向及びZ軸方向に移動する。このた
め、工具6が、前記工具駆動手段により、加工開始位置
に移動すると、NC旋盤ワーク計測用センサ9も移動し
て、ワーク固定用爪19にて、主軸中心であって加工時
と異なる計測位置に固定された、加工後ワーク18に接
触することにより、加工後ワーク18の形状計測も同時
に行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、工作機械、特に
NC旋盤における加工後のワーク形状計測装置に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】従来のNC旋盤におけるワーク形状計測
装置では、NC旋盤内にワーク計測用センサを装備し計
測を行うもの(以下機内計測とする)とワーク形状計測
専用の計測装置を、NC旋盤に隣接させ計測を行うもの
(以下機外計測とする)とが、採用されている。図7は
従来のNC旋盤における機内計測を示す説明図であり、
加工終了後に、NC旋盤制御装置22よりワーク計測指
令が出されると、タレット7に装着された従来周知のN
C旋盤ワーク計測用センサ25を工具駆動手段で移動さ
せ、主軸チャック3で保持された加工後ワーク18に接
触させる。この接触時のON信号がNC旋盤制御装置2
2に伝達されるとセンサ25の移動を停止する。この時
の主軸中心に対する工具駆動手段のX軸位置を例えばX
軸位置検出用エンコーダ14により検出し、加工後ワー
ク18の形状を計測する。図8は従来のNC旋盤におけ
る機外計測を示す説明図であり、NC旋盤1に隣接して
機外計測装置36を装備している。NC旋盤1において
加工が終了すると、ローダ23にて主軸チャック3に保
持されている加工後ワーク18を機外計測装置36内に
移動させ、ワーク固定用チャック26にて保持させる。
そして、機外計測装置制御装置35よりワーク計測指令
が出されると、機外計測装置ワーク計測用センサ28を
駆動手段で移動させ、ワーク固定用チャック26で保持
された加工後ワーク18に接触させる。この接触時のO
N信号が機外計測装置制御装置35に伝達されるとセン
サ28の移動を停止する。この時の主軸中心に対する位
置を機外計測装置X軸位置検出用エンコーダ31により
検出し、加工後ワーク18の形状を計測する。また、機
外計測装置36で加工後ワーク18の形状計測を行って
いる間に、NC旋盤1では次の素材2の加工を行ってい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のNC旋
盤におけるワーク計測装置のうち機内計測では、加工後
ワーク18の形状計測を行っている間、加工前ワークの
加工を行うことができない。このため、特に量産加工の
際に著しく生産効率を低下させてしまう。また、機外計
測では、NC旋盤1の他に機外計測装置36を装備しな
ければならない。このため、コストが高くなり、よほど
の量産加工でない限り採算がとれなくなる。また、広い
スペースが必要となる。この発明は上述した事情から成
されたものであり、この発明の目的は、生産効率を低下
させることなく、またコストを高くすることなく加工後
ワーク18の形状を計測することのできる加工後のワー
ク形状計測装置を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明は、工具を工作機械の主軸中心に対して移
動可能な工具駆動手段と、加工後のワークを工作機械の
主軸中心であって加工時と異なる計測位置に固定するワ
ーク固定手段と、前記工具駆動手段に固定され、加工
中、工具と同様に駆動され、計測用センサを計測位置に
ある加工後のワークに当接させ、ワークの形状を計測す
る加工物形状計測手段と、を有し、加工前のワークの加
工と同時に、加工後のワークの形状計測を行うことを特
徴とする。また、本発明は前記ワーク固定手段には、ワ
ーク固定用爪とこのワーク固定用爪をワーク形状に応じ
て計測位置に移動させるワーク固定位置移動手段とが設
けられていることを特徴とする。
【0005】
【作用】この発明の工具刃先位置計測装置によれば、N
C旋盤内において、工具とNC旋盤ワーク計測用センサ
を同じ駆動手段で同時に駆動させるので、素材の加工を
行うのと同時に、加工後ワークの形状計測を行うことが
できる。このため、加工後ワークの形状計測のために素
材の加工を中断することが無くなる。また、NC旋盤内
の駆動手段により加工後ワークの形状計測を行うので、
機外計測装置を必要としない。
【0006】
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した実施形
態を図面に基づいて説明する。図1は本発明の全体の構
成を示す説明図である。素材2は、主軸チャック3にて
保持され、主軸回転用モータ4にて回転し、その回転角
度は、主軸回転角度検出用エンコーダ5にて検出され
る。そして、この素材2を加工する工具6は、工具駆動
手段のタレット7に装着されており、NC旋盤X軸ボー
ルネジ12及びNC旋盤X軸モータ13によってX軸方
向に駆動され、そのX軸位置は、NC旋盤X軸位置検出
用エンコーダ14によって検出される。また、工具6
は、NC旋盤Z軸ボールネジ15及びNC旋盤Z軸モー
タ16によってZ軸方向にも駆動され、そのZ軸位置
は、NC旋盤Z軸位置検出用エンコーダ17によって検
出される。なお、このX軸方向及びZ軸方向の位置の検
出は、本発明の実施形態の検出手段に加え、リニアスケ
ール、インダクトシン等による直線的な位置検出も行う
とさらに高精度になる。本発明において、タレット7に
は、NC旋盤ワーク計測用センサ9も装着されており、
上述した工具6と同じ工具駆動手段で、X軸方向及びZ
軸方向に移動して、主軸中心であって加工時と異なる計
測位置に固定された、加工後ワーク18に当接し、形状
を計測する。加工後のワーク18を計測位置へ固定する
ためにワーク固定手段が設けられ、図示した実施形態に
おいて、このワーク固定手段はワーク固定用爪19を含
む。このワーク固定用爪19は爪開閉用油圧シリンダ2
0に保持されており、シリンダ20の動作によってワー
ク固定用爪19が開閉し、加工後のワーク18を確実に
把持固定することができる。また、ワーク固定用爪19
の主軸中心方向に沿った移動はワーク固定装置移動用モ
ータ21によって行われ、ワークの形状に応じて加工後
のワーク18が計測位置まで移動制御されている。この
ワーク固定装置移動用モータ21は本実施形態において
ワーク固定位置移動手段を形成している。また、図1か
ら明らかなように、NC旋盤1にはローダ23が隣接し
て装備されており、加工後のワーク18を主軸チャック
3から前記ワーク固定用爪19に移動させることができ
る。図2は本発明の加工後ワーク18の形状計測を示す
説明図である。素材2を加工するために、タレット7に
装着された工具6が、前記駆動手段により、加工開始位
置に移動すると、工具6とともにタレット7に装着され
たNC旋盤ワーク計測用センサ9も移動して、ワーク固
定用爪19にて、主軸中心の計測位置に固定された、加
工後ワーク18に接触する。そして、センサ9の電気信
号がONとなり、このとき、NC旋盤X軸位置検出用エ
ンコーダ14及びNC旋盤Z軸位置検出用エンコーダ1
7によって検出された、X軸方向及びZ軸方向位置がN
C旋盤制御装置22に伝達される。続いて、工具6が、
素材2の加工を開始して移動すると、NC旋盤ワーク計
測用センサ9も加工後ワーク18に接触した状態で移動
する。このときのNC旋盤ワーク計測用センサ9の変位
をNC旋盤制御装置22にて検出し、加工後ワーク18
の形状計測を行う。なお、NC旋盤ワーク計測用センサ
9は、本発明の実施形態の接触方式に限らず、非接触方
式も考えられる。また、NC旋盤ワーク計測用センサ9
の近傍には、切粉防止カバー11を装着し、センサを保
護している。また、エアブロー10も装着し、加工後ワ
ーク18の表面についた切粉、切削液等を除去する。そ
して、このNC旋盤ワーク計測用センサ9は、通常は仕
上げ加工用の工具の近傍にのみ装着する。ただし、タレ
ット7に装着する工具のすべてが仕上げ加工用の工具で
あるような際(仕上げ加工のみの専用機の時)は、NC
旋盤ワーク計測用センサ9を刃物台に固定して、1個の
NC旋盤ワーク計測用センサ9で、複数の工具に対応し
た加工後ワーク18の形状計測を行う。図3は本発明の
加工後ワーク18のローダ22による移動を示す説明図
である。図1、2に示した計測用センサ9の代りにワー
ク内径計測用センサ24を用い、前記外径計測と同じ要
領で計測する。図4は本発明の加工後ワーク18のロー
ダ23による移動を示す説明図である。加工完了後、ロ
ーダ23にて加工後ワーク18を把握する。そして、主
軸チャック3を開き、図4左図のように加工後ワーク1
8をローダ23にて取り外す。続いて、図4中央図のよ
うにローダ23で加工後ワーク18を把握したまま、ロ
ーダ23をワーク固定用爪19の近傍まで移動する。そ
して、図4右図のように加工後ワーク18をワーク固定
用爪19で把握した後、ローダ23で把握していた加工
後ワーク18をはなし、ローダ23をNC旋盤1の外に
移動し、加工後ワーク18の移動が完了となる。なお、
このローダ23は、通常の量産加工で、素材2を主軸チ
ャック3に把握させるものを使用する。図5は本発明の
加工後ワーク18のワーク固定用爪19による固定を示
す説明図である。ローダ23により、加工後ワーク18
が位置決めされると爪開閉用油圧シリンダ20が作動
し、ワーク固定用爪19が閉じて、加工後ワーク18の
中心が主軸中心に合うように固定する。この際、ワーク
固定用爪19の位置決め精度により、Y軸方向に若干の
誤差が生じるものと思われるが、ワークの形状精度に重
要なX軸方向には、ほとんど影響がないので無視でき
る。図6は本発明の計測装置を用いた、NC旋盤におけ
る量産加工時の動作状況を示すフローチャートである。
まず加工前に、加工個数、加工プログラム、及び許容寸
法範囲をNC旋盤制御装置22に入力する。続いて、素
材2(初品)をローダ23にて、主軸チャック3に把握
させ、加工を開始する。加工完了後、前述で図3を用い
て説明したとおり、加工後ワーク18(初品)をローダ
23にて移動し、ワーク固定用爪19にて把握する。そ
して、素材2(次ワーク)をローダ23にて、主軸チャ
ック3に把握させる。そして、前述で図2を用いて説明
したとおり、素材2(次ワーク)の加工と、加工後ワー
ク18(初品)の形状計測を同時に行う。形状計測終了
後、計測結果が、加工前にNC旋盤制御装置22に入力
した許容寸法範囲外であるときは、直ちに加工を停止す
る。また、計測結果が、許容寸法範囲内であるときは、
加工前にNC旋盤制御装置22に入力した加工個数に到
達するまで、前述の素材2の加工及び加工後ワーク18
の形状計測を行う。そして、加工個数が、加工前にNC
旋盤制御装置22に入力した加工個数に到達したら、加
工終了となる。
【0007】
【発明の効果】以上詳述したように、この発明の形状計
測装置によれば、NC旋盤1内において、工具6とNC
旋盤ワーク計測用センサ9(24)を同じ工具駆動手段
で同時に駆動させるので、素材2の加工を行うのと同時
に、加工後ワーク18の形状計測を行うことができる。
このため、加工後ワーク18の形状計測のために素材2
の加工を中断する必要がなく、量産加工においても生産
効率を低下させることがなくなる効果がある。また、N
C旋盤1内の駆動手段により加工後ワーク18の形状計
測を行うので、機外計測装置36を必要としない。この
ため、コストを高くすることなく加工後ワーク18の形
状を計測できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のNC旋盤における、形状計測装置を
含むNC旋盤の全体の構成を示す説明図である。
【図2】 本発明の加工後ワーク18の外径計測を示す
説明図である。
【図3】 本発明の加工後ワーク18の内径計測を示す
説明図である。
【図4】 本発明の加工後ワーク18のローダ23によ
る移動を示す説明図である。
【図5】 本発明の加工後ワーク18のワーク固定用爪
19による固定を示す説明図である。
【図6】 本発明の形状計測装置を用いた、NC旋盤に
おける量産加工時の動作状況を示すフローチャートであ
る。
【図7】 従来のNC旋盤おける、機内計測を示す説明
図である。
【図8】 従来のNC旋盤おける、機外計測を示す説明
図である。
【符号の説明】
1 NC旋盤、2 加工前ワーク、3 主軸チャック、
6 工具、7 タレット、8 刃物台、9 NC旋盤ワ
ーク計測用センサ、12 NC旋盤X軸ボールネジ、1
3 NC旋盤X軸モータ、14 NC旋盤X軸位置検出
用エンコーダ、15 NC旋盤Z軸ボールネジ、16
NC旋盤Z軸モータ、17 NC旋盤Z軸位置検出用エ
ンコーダ、18 加工後ワーク、19 ワーク固定用
爪、20爪開閉用油圧シリンダ、21 ワーク固定装置
移動用モータ、22 NC旋盤制御装置、23 ロー
ダ、24 ワーク内径計測用センサ。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 工具を工作機械の主軸中心に対して移動
    可能な工具駆動手段と、 加工後のワークを工作機械の主軸中心であって加工時と
    異なる計測位置に固定するワーク固定手段と、 前記工具駆動手段により、加工中、工具と同様に駆動さ
    れ、計測用センサを計測位置にある加工後のワークに当
    接させ、ワークの形状を計測する加工物形状計測手段
    と、を有し、 加工前のワークの加工と同時に、加工後のワークの形状
    計測を行うことを特徴とする加工後のワーク形状計測装
    置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のワーク形状計測装置にお
    いて、 前記ワーク固定手段には、ワーク固定用爪とこのワーク
    固定用爪をワーク形状に応じて計測位置に移動させるワ
    ーク固定位置移動手段とが設けられれていることを特徴
    とする加工後のワーク形状計測装置。
JP10001295A 1998-01-07 1998-01-07 加工後のワーク形状計測装置 Pending JPH11198003A (ja)

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JP10001295A JPH11198003A (ja) 1998-01-07 1998-01-07 加工後のワーク形状計測装置

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JPH11198003A true JPH11198003A (ja) 1999-07-27

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JP (1) JPH11198003A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002079404A (ja) * 2000-09-05 2002-03-19 Seibu Electric & Mach Co Ltd 刃物位置寸法管理装置
JP2017154206A (ja) * 2016-03-01 2017-09-07 ブラザー工業株式会社 工作機械、工作機械のノズル制御方法及びコンピュータプログラム

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