JPS6165312A - 工作機械の座標系設定装置 - Google Patents

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】 （１１産業上の利用分野 本発明は、複数の工具を刃物台タレットにセットし、各
工具へ加工位置の座標値を指令して自動制御を行なうＮ
Ｃ工作機械の座標系設定装置に関する。特に、機械原点
を基準とする直交座標で制御される工具へ、ＮＣデータ
の加工原点を基準とする数値を代入する工作機械の座標
系設定装置に関する。

（２）従来の技術 ＮＣ工作機械において、ワーク加工用の座標と工具制御
用の座標とは、それらの座標系が例えば直交座標と極座
標の如く異なるタイプでない限り、はぼ共通に使用可能
で、数値的にも互換性を有するが、実際には工具側もワ
ーク側もそれぞれ微妙な問題を抱えていて、ストレート
にデータの交換を行うことが出来ないのが現状である。

（３）解決しようとする問題点 上記従来の技術で、特に問題になる点は、工具側では、
刃物台タレットに複数の工具をセットした際に、各工具
の刃先位置が機械原点からそれぞれ異なる取付偏差を有
することで、その対策としては、近時、ツールプリセツ
タと呼ばれる計測手段が工夫されているが、その利用法
はまだ研究の余地を残す状態にある。ワーク側の問題点
は、加工に先立つ試し削りの取り代とその振分けによっ
て加工原点そのものが機械原点に対して変動することで
、従来は、製品の精度低下を黙認するか、捨て削ののち
に削り面をマイクロ測定し、各工具毎にワークとの相対
位置を演算し直すという非能率な方法に頼っていた。

（４）　　　目　　的 本発明の目的は、上記の問題点を解決するために提案さ
れたものであって、ワークへ指令される各工具の加工原
点からのＮＣデータと、任意の工具で試し削り後の実測
値との誤差を装置内で演算して、工具を制御する座標系
を容易に設定し、加工精度が向上できる工作機械の座標
系設定装置を提供することにある。　・ （５）問題を解決しようとする手段 本発明は上記の目的を達成するために、任意の工具で試
し削り終了後のワーク面へ接触させてＮＣデータ値と実
測値との誤差を取込むと共に、同じワーク面へ各工具を
接触させて、前記実測値との誤差を計測し、この誤差値
を各工具の補正値として座標系設定に使用することを特
徴とする。

（６）作用 本発明の座標系設定装置は任意の工具でワークを試し削
りした後、ワーク面へ接触させ、ＮＣデータと実測値を
加工原点から計測し、かつ各工具のＮＣデータを加工原
点から計測し、ＮＣデータと実測値との誤差値を補正デ
ータとすることだけで、容易に座標系を設定でき加工精
度の良好なデータを得ることができるのである。

（７）実施例 以下本発明の実施態様について、図面に基すいて詳細に
説明する。

第１図の（イ）および（ロ）は本発明におけるワークと
工具の関係を示す説明図である。第１図の（イ）および
（ロ）において、ワークＷはチャックＢに把持され、該
チャックＢに対向する側に機械原点δを有する工具Ｔに
よって加工される。チャックＢはその取付基面Ｈの中心
を通り、かつ該取付基面■１に垂直なＺ軸を回転軸とし
てワークＷを把持したまま回転可能であり、本実施例の
座標軸方向は、このＺ軸と、該Ｚ軸に直交する方向のＸ
軸とで２次元の直交座標が構成される。

第１図（イ）は径方向に関する補正を示し、図（ＴＩ）
は端面切削に関する補正を示すが、その原理および手順
は同一である。すなわち、座標系設定の方法として、試
し削り終了後任意工具の刃先をワークＷの円周面もしく
は端面の切削基準面に接触させたまま、その刃先位置を
加工原点Ａ（０，０）からの位置データＸＤＰもしくは
Ｚ□を読み取り、一方でマイクロメータ等でワーク径実
測値Ｘ１□もしくはＺ方向実測値ＺＩＮを計測する。な
お、Ｘ軸方向の位置データＸＤＦおよび実測値Ｘ１Ｎは
ワークＷの直径表示をしているものとする。また、Ｘ軸
方向の実測値ＺＩＭは、本実施例ではワークＷの全長で
あるが、加工原点Ａは適宜に設定されるものであって、
その場合は、実測値に裏付けされた数値として求まるも
のである。ＸＴ’＋ＺＴ　　′は機械原点δからの座標
系設定値としている。この位置データと実測値との差値
Ｘ。ＦｎもしくはＺ、、７が加工原点Ａに関する誤差で
あり、すなわち、Ｘ０ＦＩＩ　＝ＸＤＦ　　ＸＩＮＩ　
　Ｚｏｖｎ　＝Ｚｎｐ　　ＺＩＮであって、任意工具に
ついては、このＸ、Ｆ、ｌもしくはＺ。、がそのまま補
正データとなる。

更に上記任意工具以外の各工具の刃先をワークＷの円周
面もしくは端面の切削基準面に接触させたまま、その刃
先位置を加工原点Ａ（０，０）からの位置データＸ□も
しくはＺＤＰを読み取り、上記で求めたワーク実測値Ｘ
ＩＮもしくはＺＩＮとの差値Ｘｏｒｎ　＝Ｘｎｒ　　Ｘ
ＩＮもしくはＺＯＦ−＝ＺＤＦ　　２１Ｎが各工具の補
正データとなる。すなわち、試し削りを行なった任意工
具の補正データの演算と同様の演算で補正値を求めるこ
とができる。

第２図は本発明を実施した工作機械の座標系設定装置の
一例を示す構成図で、（イ）図は手動による場合、（０
）図はタッチセンサーを使用した場合による構成図であ
る。まず、第２図の（イ）において、座標系設定装置は
、ＮＣデータを読み取るテープリーダ１．加工原点から
刃先位置までの実測値の入力手段である画面付キーボー
ド２．入出力回路Ｉ１０．加工原点からの移動量として
の位置データを送出する手段３．前記実測値とＮＣデー
タ値との誤差を算出する演算手段４と、算出された各補
正値をデータとして格納する補正データ・メモリ５．Ｎ
Ｃデータを一時格納する加ニブログラム・メモリ６、所
望の座標系への設定値を格納する座標系設定データ・メ
モリ７（前記Ｘ丁　’。

Ｚア　′が格納される）および中央処理装置であるＣＰ
Ｕを備えた構成からなる。画面付キーボード２は、第３
図に示す如＜ＣＲＴ画面２１２文字キー２２．数字キー
２３１機能キー　２４．カーソルキー２５および電源ス
イツチ２６等で構成されている。

次に第２図の（ＴＩ）のタッチセッサーを使用した場合
における構成を説明するが、その前にタッチセンサの一
例を第５図を用いて説明する。第５図において、工作機
械りの固定側にセンサＰを配し、ワークＷと工具Ｔとが
導体接触した瞬間に閉回路を形成するもので、閉回路に
流れる電流を電磁誘導等で検出し、その信号を後述する
画面付キーボードの簡略化と操作の迅速化につながるも
のである。

第２図の（１１）における座標系設定装置の構成は、第
２図の（イ）において、すでに説明したものと大部分で
同一であるが、タッチセッサ９がバスに接続され、その
接触信号は、ＸもしくはＺの選択された側でのみアンド
・ゲート１０ａ、１０ｂを通過し、ワーク座標系の現在
値の採択に参加し、各工具のＸおよび２の現在値を自動
的に読み俄るのである。任意工具がワークＷの切削面に
当接し、ンドゲード１０ｅを閉じＸおよびＺ実測値Ｘ、
、。

Ｚｏをメモリに取り込む。また同時にオアゲート１０ｃ
を通過して、アンドゲート１０ｄを閉じることによって
ＸおよびＺの現在値Ｘ□＋ＺＤＰをメモリに取り込む。

各工具については、ワークＷの切削面に当接した時点で
、接触信号がオアゲート１０Ｃ，アンドゲート１０ｄを
閉じ、各工具のそれぞれのＸおよびＺの現在値Ｘ　ＤＰ
＋　　Ｚ　Ｄ、をメモリに取り込むようになっている。

本発明の座標系設定装置の作用について説明する。第４
図は座標系設定装置の操作の一例を示すフローチャート
図である。フローチャートとしてはＸ軸もＺ軸も同様で
あり、片方を説明すれば充分であるから、ここではＸ軸
についてのみ説明する。

第４図において、第０段として任意工具によりワークＷ
を試し削りする。第０段で試し削り終了後、第０段とし
て任意工具を第１図の（イ）の如釦を押すと、ＣＲＴ画
面２１に図の如き画面が選択表示される。そこで第０段
としてマイクロメータ等で実測したワーク径の数値を、
文字キー２２゜数値キー２３および入カキ−２４を用い
てと押釦すると、第２図の（イ）にキー）１ζ−ド入力
値である実測値Ｘ１Ｎが取込まれ、同時に加ニブログラ
ム・メモリ６からＮＣデータとしてＸ軸を動作し、位置
データとして画面に表示されていた現在値のＸＩＩＦも
第０段で第２図の（イ）のワーク座標の現在値として取
込まれる。

以上の入力が終ると、夫々の信号は自動的に回路を流れ
、演算手段４では、第０段として前記ＸＤＰとＸＩＮの
差値である誤差Ｘ。、の算出が行われ、算出された誤差
Ｘ。Ｆｆｉは、第０段で、第２図の（イ）に示す補正デ
ータ・メモリ５の任意の工具のＸ項に格納される。第０
段では、第０段で入力したＸいが記憶し登録される。

次に、各工具毎の計測に移り、第０段で各工具をワーク
面へ突当てて接触させ、第［相］段で画面付と押釦する
と、第０段でその工具の刃先位置が第２図の（イ）のＸ
現在値として取込まれ、第０段で演算手段４によりＸ、
、−Ｘ、、すなわち工具毎のＸ補正値Ｘ。、が算出され
、第０段で第２図の（イ）の補正データ・メモリ５の当
該工具のＸ項に代入される。

この手順を、刃物台タレツトにセットされたすべての工
具ＴＯＸ項および７項について繰返すと、補正データ・
メモリ５が完備される。

なお、第２図の（イ）の補正データ・メモリ５中のＲ項
は刃先半径によって鋭利度を示し、Ｍ項は工具の識別用
フラグを示し、さらにＴ項はタッチセッサを使用する場
合の刃先位置の識別番号である。

第２図の（０）のタッチセッサを使用した場合には、第
４図のフローチャートで第０段に入る前でローは全く変
更ない。

（８）発明の効果 以」二説明したとおり、本発明によれば、任意の工具で
ワーク試し削りを行った後、その切削位置の実測値を求
め、その実測値を基準にして、ＮＣデータの加工原点に
関する誤差を装置内で補正し、ワーク加工の基準を容易
に設定できる工作機械の座標系設定装置であって、正確
かつ容易に制御できる。従って、加工作業の精度向上お
よびオートメーション化と能率向上に貢献するのである
。

【図面の簡単な説明】

第１図の（イ）および（ＩＩ）はワークと工具の関係を
示す説明図、第２図の（イ）および（＋＋）は本発明に
よる座標系設定装置の実施例の構成図、第３図は画面付
キーボードの正面図、第４図は本発明の操作手順のフロ
ーチャート図、第５図はタッチセンサの構成図である。 Ｗ・・・ワーク　　　　　　　Ｔ・・・工　具Ａ・・・
加工原点　　　　　　ｄ・・・機械原点ＸいｔＺＩＭ・
・・実測値 Ｘｏ、、　Ｘ、Ｎ−ＮＣデータのＸ値 Ｚ　ＯＦ、　　Ｚ　ｏＨ”・Ｎ　ＣデータのＺ（直Ｘ０
ＦＰＩ　Ｘ０ＦＮ・・・補正データのＸ値Ｚ　ＯＦＦ、
　Ｚ　ＯＦＮ・・・補正データのＺ（直１・・・テープ
リーダ　　　２・・・入力手段３・・・位置データ送出
手段　　４・・・演算手段５・・・補正データ・メモリ ６・・・加ニブログラム・メモリ ７・・・座標系設定　　　　８・・・中央処理装置９・
・・タッチセッサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １本もしくは１本以上の工具を刃物台タレットにセット
   し、機械原点を基準とする直交座標により各工具の加工
   位置を制御する工作機械に対し、加工原点を基準とする
   ＮＣデータを代入する工作機械の座標系設定装置であっ
   て、任意工具によって試し削りを行ない試し削り終了後
   ワーク面へ接触させ、加工原点からワーク面までの実測
   値を入力する入力手段と、その実測値と刃先位置のＮＣ
   データ値との誤算値を算出する演算手段と、各工具を前
   記ワーク面へ接触させ、加工原点から刃先位置までのワ
   ーク座標におけるＮＣデータ値を読み取る位置送出手段
   と、各工具毎の算出された誤差値を格納する補正データ
   ・メモリと、上記各手段を制御する中央処理装置とを備
   えたことを特徴とする工作機械の座標系設定装置。