JPS63502307A - Ｎｃ工作機械における工具加工点を設定する装置 - 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】 ＮＣ工作機械における工具加工点を設定する装置この発明は、ＮＣ工作機械にお ける参照平面や参照点に関する工具の加工点の設定用装置であって、工具がそれ に取り付は可能であってそれと共に工具点が移動平面内で移動可能な工具摺動シ ステムと、機械制御システムに連結されている工具摺動移動用径路計測システム と、工具点の移動平面内において工具点がプログラム制御によって工具摺動の開 始点から始まり、参照平面内へ、若しくは参照点へ運ばれることができると共に 、そこまでそしてそこを越えて移動させられ得る検知点を有して＠械制御システ ムへ修正信号を伝送するための制御センサーとを具備する設定用装置に関し、工 具摺動の開始点と参照平面若しくは参照点とは互いに特定距離離隔しており、ワ ーク加工用のプログラム命令によって設定されている工具摺動の開始点から工具 点までの距離は、修正信号に基づき、かつ径路計測システムの径路計測信号に基 づき機械制御システムによって評価され得る距離に対して機械制御システムによ ってバランスさせられる。

例えば本出願人会社のドイツ国特許１，９４５，０１７号によるこの種の周知装 置とＮＣ旋盤の加工領域における工具計測用のそこの販売装置とは、計測手順に 先行して、容易に工具によって接近可能な工作機械の加工領域内の不動位置へ旋 回するか或いは移動させられなければならない半固定的制御センサーを具備して いる。この位置は通常工具の正規の加工領域にあるため、制御センサーは計測手 順後に再び取り除かれなければならない。制御センサーの動きは迅速に、しかも 正確に実行されなければならないので、回、り込んだり、出たりするか又は移動 して入ってきたり、出たりする動きは構造上の、そして製造上の相当な経費を要 する。精密な設計にも拘わらず、例えば回り込んで入り得る制御センサーにおけ るその検知点に関連したてこ比は、制御センサーの検知点の計測位置のある公差 範囲内となり、工具端の加工点の計測精度を損なう。また上述のてこ比は、熱の 影響によって制御センサーの検知点の位置のばらつきを増大させる。周知計測装 置の他の欠点は、加工されるワークのチャックとワークそのものとが計測装置用 空間の利用に影響を与えることである。不利なワーク寸法では、工具の計測を可 能にするためにワークを取り外すことが必要となり、このことは時間と労力の浪 費のみならず、ワークを再び精度よく調節して取り付けなければならないという 問題をも含んでいる。

周知の計測装置は時間を浪費する計測サイクルをも必要とする。まず、制御セン サーは工作機械の加工領域内へ回り込むか又は移動しなければならない。それか ら工具は制御センサーの近くの位置に移動させられる。次に工具点は工具摺動シ ステムの低速度により制御センサーにまで運ばれる。修正信号の発生後、まず工 具は、制御センサーが加工領域から旋回して出る前に、該制御センサーから離隔 させられなければならない。もし制御センサーがより速い速度で工具によってア プローチされるならば、もし工具を速段する摺動体が、更に大きく減速する行路 の結果として、制御センサーを大きく撓ませすぎるならば、制御センサーはこわ れるであろう。

アを具備している旋盤において、周知の計測装置を有した後部工具キャリアの工 具を計測するために、ワークは計測手順の前に取り外されなければならないか、 或いは２つの計測装置が使用される必要がある。

発明の土台を成す目的は、工作機械の加工領域内の空間を制限するという上述し た欠点を有しない数値制御工作機械における工具の加工点を設定する装置を提供 することであった。

そして最初に上述した種類の装置から始め、この目的は本発明によれば、径路計 測システムを備えた同様の第２摺動システムに配設されると共に、プログラム制 御によって制御センサー摺動の開始点から始めて参照平面内か又は参照点へその 検知点と共に移動可能な制御センサーによって、そして互いに特定距離離隔され ている２つの開始点によって達成される。

本発明の設定装置は設定目的を達成するのみならず、これまで必要であった加工 領域への制御センサーの旋回又、は移動が不要になるという利点を提供する。更 には、上述したワークの寸法に関する制限と、それを保持する把持手段とを不要 にする。また、本発明の設定装置を使用すると、工具が計測される位置は自由に 選定でき、そしてプログラム制御によってアプローチされ得る加工領域の如何な る点でもよい。ゆえに、この位置をクランプされたワークの寸法に適合すること ができる。本発明設定装置で得られる時間の節約も大きな利点である。第１に、 周知設定装置の制御センサーにおいて旋回や移動に要求される時間が除去される 。更には、本発明設定装置は、計測手順用に要求される動きが速い横断速度で遂 行され得るという様な方法で用いられ得る。それから、従来技術に必要であった 様に低速度で制御センサーを越えて移動させる次のプログラム命令により制御セ ンサーの前の少し離隔した成る点に到るまでの移動が除去され得る。また、本発 明装置によって、修正信号の発生後であって第２摺動システム用駆動装置のスイ ッチを前もって切ることなしに、制御センサーは、制御センサーを運搬している 摺動体が次に要求される他の位置、例えば工具交換装置に、直ちに移動させられ 得る。

工具がその工具運搬装置のその位置において、例えば、ワークを加工するために 位置決めされている工具を運搬しているタレフトの割出し位置において計測され ることは特に大きな利点である。制御センサーの検知点が、工具点が加工作業中 に移動する平面の上方か又は下方にも位置し得るので、これは必ずしも必要では ない。それ故に、本発明の設定装置の好ましい実施態様においては、制御センサ ーの検知点が工具点の移動平面において、第２摺動システムと共に移動可能であ る。

制御センサーから機械制御システムへの修正信号の伝送には幾分時間を要するの で、機械制御システムは成る時間遅れをもってその修正信号を受け取る。然しな から、２つの摺動システムがより速い速度のときには、これは重要ではない。

なぜならば、互いに対応した２つの径路計測とお互いからの２つの開始点までの 距離の合計から相違が常に形成されるためである。特に好ましい実施態様として は、もし本発明の設定装置がその様に設計されているならば、同時に駆動される ２つの摺動システムによって修正信号が発生させられる場合には、制御センサー と工具点との接触の瞬間の修正信号に基づき、径路計測信号から得られる開始点 から工具点までの距離と制御センサーの検知点までの距離とは同時に自記できて 、プログラム命令によって特定される工具摺動の開始点から工具点までの距離に 対向して機械制御システムによって平衡させて修正値を形成する。この点につい ては、制御センサーと計測されるべき工具の計測動作が容易に同一方向になり得 るということに気付くべきである。故により高速の摺動速度による２つの摺動シ ステムの増大する遅れ誤差でさえ、制御センサーにどんな大きな撓みをも生じさ せる結果とはならない。

なぜならば制御センサーを運んでいる２つの摺動体と工具とは、それからも同一 方向で速度が低下し、それ故に、制御センサーの撓みは２つの摺動の速度差のみ に対応するからである。

最後に、取りたてて述べる価値のあることは、差の計測の利点は、とりわけ、制 御センサーの位置と計測されるべき工具の位置とは、機械制御システムの高速計 測入力と称されるものへ径路計測システムを直接に伝達することによって、夫々 決定され得る。この様な高速計測入力というものは工作機械用の現在の数値制御 システムにおいては周知である。従って、参照値／実際上の値の補償にもかかわ らず発生し得る位置の不揃いは抑制されず、機械制御システムによって、そして 特に、両摺動システムが同時に移動するか、これら摺動システムの１つが工具の 計測中に停止しているかどうかとは無関係に遂行されるバランシングにおいて考 慮される。

それら自体の複合摺動システム上に各々が配設されている２つのワークキャリア を有する４軸機械と称される機械が一般に増大しているので、この様な４軸旋盤 の場合に、２つの工具キャリア摺動システムの１方に制御センサーを配設するこ とと、特に２つの工具キャリア摺動システムの夫々に、他方の工具キャリアの工 具の計測用制御センサーを備えることが推奨される。従って、この様な実施態様 は第２摺動システムが該第２摺動システムに関して幾つかの位置に割り出しされ ることが可能であって、位置の数に対応した多数のステーションを具備している ことに特徴があり、更に制御センサーがこれらのステーションの１つに自己膜さ れることができ、その検知点は工具キャリアの割り出しによって計測される工具 点の動く平面内に運ばれ得ることに特徴がある。

２つの端部が、工作機械の例えばチャックと心押し台スリーブによって保持され ている軸状ワークの加工において、従来の４軸旋盤を伴った場合の様に、一方の 摺動システムがワークの一側に配設されること、及び他方の摺動システムがワー クの他側に配設されることを可能にするため、そして、加工領域からワークを取 り除くことをしないで工具の計測を可能にするために、加工されるワーク保持用 の、回転軸線を中心として駆動可能な加工主軸を有した工作機械が、据え付は部 分に浮遊状に取り付けられた伝達要素を備えていることが推奨される。その伝達 要素は、制御センサーの検知点によって、そして工具点によって夫々２つの対向 部にアプローチ可能であり、伝達要素の２つの側部は互いに特定距離離隔してい る。この様な伝達要素は、例えば旋盤の心押し台スリーブに取り付けられ得る。

また本発明設定装置は制御センサーの較正用に特に適している。なぜならば、制 御センサーがその検知点と共にそれに対して運搬されて、動かない様に配設され たワークキャリアから特定距離離隔した参照面を設けることが必要なだけである 。それ故に旋盤において、有利にも参照面はワークを搭載している加工主軸が回 転可能に取り付けられている主軸台と称せられる台に配設され得る。

最後に、加工されるワークの保持用であって、回転軸線を中心として駆動可能な 加工主軸を有する工作機械において、半径方向の工具端と軸線方向の工具端の両 端を計測可能とするために、半径方向にアプローチ可能な第１検知面と軸線方向 に接近可能な第２検知面とを具備する様に制御センサーが設計されることが推奨 される。これら検知面の各々は検知点を形成している。少なくともこれら検知面 の１方が球面状に設計されていると特に利点をもたらす。

本発明の他の特徴と利点及び詳細は、以下の記載と、本発明の設定装置の幾つか の特別な利点のある実施態様を示す添付図面とから明らかになるであろう。

第１図は２つのタレットを有する４軸旋盤の平面図であり、各タレットはステー ションの１つにある制御センサーに装備されており、割り出し軸線が加工主軸の 軸線に対して垂直に延伸しているタレットの工具の計測を図示している。

第２図は同一旋盤の他の平面図であり、割り出し軸線が加工主軸の軸線と平行に 延伸しているタレットの工具の計測中の図である。

第３図は本発明による設定装置を使用してなされる計測手順の原理を説明するた めに第１図の一部を示した図である。

第４図は４軸旋盤、即ち第１図と第２図の旋盤の他の平面図であるが、２つのタ レットに保持されている２つの制御センサーを較正するための主軸台と称せられ る台に配設された参照面を有している。

第５図は幾つかの位置に示された工具端部と共に制御センサーの他の実施例を示 した拡大図であって、制御センサーは側面図で示されている。

第５ａ図は第５図による制御センサーの正面端面図である。

第６図は第５図に示した制御センサーに替わる他の実施態様の側面図である。

第６ａ図は第６図による制御センサーの正面端面図である。

第７図は複合摺動システムに配設されて、そのステーションの１つに第２据え付 は工具キャリアの工具の計測用制御センサーを具備しているタレットを有した旋 盤の平面図である。

第８図は軸状のワークを加工する４軸旋盤の部分平面図であり、心押し台スリー ブに浮遊的に取り付けられており、計測される工具によってその一側部に接近で き、他の側部には制御センサーがアプローチできる伝達要素を具備しており、特 にワークの回転軸線と比較して半径方向における工具計測を目的とした図である 。

第９図は第８図の部分図であって、工具の軸線方向計測を図示している。

第１０図は伝達要素を有した心押し台スリーブの部分断面正面端面図であって、 第８図の矢視線Ａから見た図である。

第１図に示す４軸旋盤において、加工主軸１４が回転可能に、特記すると一点ｇ 線で示された回転軸線１６を中心として回転可能に取り付けられた主軸台１２が 基台ＩＯ上に配設されている。加工主軸１４はワーク２０がクランプされるチャ ック１８を搭載している。図をわかりやすくするために加工主軸用駆動装置は図 示していない。

第１複合摺動システム２４が基台１０上であって、前側、即ち第１図の下側から 受け入れ可能な旋盤の加工領域２２の後部に取り付けられている。基台１０に取 り付けられている案内路２６は底部摺動体２８を回転軸線１６と平行（Ｚ軸）に 案内し、この底部摺動体に取り付けられた案内路３０は回転軸線１６と垂直（Ｘ 軸）に、かつ水平に上部摺動体３２を案内する。上部摺動体３２には、タレット ３４が水平な割り出し軸線３６を中心として回転するように取り付けられている 。送り駆動装置１８は底部摺動体２８をＺ軸方向に移動させ、送り駆動装置４０ は上部摺動体３２をＸ軸方向に移動させる。各駆動装置は夫々径路計測システム ４２と４４とに連結されており、これによってＺ軸とＸ軸とに沿って各摺動体の 移動する距離が夫々自記され得る。

第２複合摺動体システム４８が主軸台１２の前方に取り付けられており、底部摺 動体５２を案内する案内路５０を具備している。この案内路は基台１０に取り付 けられており、Ｘ軸方向に延設されている。この底部摺動体に取り付けられて、 上部摺動体５６を案内する案内路５４はＺ軸方向に延設されている。この他送り 駆動装置５８と６０及び夫々底部摺動体５２と上部摺動体５６用の径路計測シス テム６２と６４とはこの複合摺動システムの構成要素である。更には、送り駆動 装置５８に属するねじの配設された主軸５８ａが主軸台１２の下及び加工主軸１ ４の下を通って底部摺動体５２まで延長しており、これは底部摺動体に連結され ている往復動するボールナツト（図示せず）と協働して作用する。送り駆動装置 ３８と５８とは基台１０上に取り付けられており、送り駆動装置４０と６０とは 夫々底部摺動体２８と５２とに取り付けられている。上部摺動体５６において、 タレット７０はＺ軸方向に延長している割り出し軸線７２を中心として回転でき るように取り付けられている。図をわかり易くするために、２つのタレット３４ と７０とを各々の割り出し軸線３６と７２を中心として割り出すための駆動装置 は省略されている。

更には、上述した旋盤は従来のものであるため、詳述はしない。

この数値制御旋盤用の機械制御システムは、他にもあるが、処理装置７６と２つ の制御装置７８と８０とを具備している。

これらは図示の様に互いに連結されており、また送り駆動装置３８　、４０　、 ５８　、６０と径路計測システム４２　、４４　、６２　、６４とにデータ伝送 及び制御ライン８２ａから８２ｋによって連結されている。

図を簡略化するために、２つのタレット３４と７０は各場合にあたかもたった２ つのステーションだけが備わっているかの様に図示されている。従って、工具ホ ルダーに固定されている工具８４と制御センサー８６とがタレット３４に描かれ 、工具ホルダーに固定された工具８８と制御センサー９０とがタレット７０に図 示されている。

以下では第３図を参照して制御センサー９０を使用した工具８４の計測を詳細に 説明する。

２つの開始点Ｒ１とＲ２とが第１図と第３図とに図示されている。また第１図は これらの開始点に位置しているタレット３４と７０と共に、一点鎖線によって工 具８４の位置と制御センサー９０の位置とを図示している。図面用として、２つ のタレットがそれらの初期位置をとるときに、これらの開始点が加工位置にある ２つのタレットのステーションの工具穴軸線上にあり、そして特に各工具穴軸線 が各タレットの外表面を貫通していると仮定した。各々工具参照点と制御センサ ー参照点であるこれらの点は各々Ｎ１とＮ２によって示した。

数値制御旋盤用の制御プログラムは以下の様な構成である。

旋盤にスイッチが入れられたときに、１方のタレット、又は他方のタレット、或 いは両方のタレットがそれらの割り出し軸線を中心として対応した割り出し移動 や回転移動をした後、もし必要ならば２つのタレット３４と７０とが移動させら れて、工具参照点Ｎ１が基台１０に対して不動の開始点Ｒ１に運ばれ、制御セン サー参照点Ｎ２は基台１０に対して同様に不動の開始点Ｒ２に運ばれる。径路計 測システム４２　、４４　、６２゜６４と、これらの径路計測システムと関連し た制御装置７８と８０の中の記憶装置は零にセットされ′る。それ故に開始点Ｒ １とＲ２とはプログラムによって制御される２つの複合摺動システム２４と４８ の移動に対する開始点を構成する。次に制御センサー９０は自動的に遂行される 計測プログラムを使用することによって、−Ｃ原則として工具８４の点８４ａが アプローチ可能な加工領域２２内の如何なる点であってもよい特定の計測位置に 運ばれる。それから、プログラム制御に゛　よって工具点８４ａも開始点Ｒ１か らこの計測位置に移動させられる。制御センサー９０が工具点によってそのスイ ッチ点へ駆動させられるまで工具点はＸ軸方向に移動させられ、も　。

し必要ならばプログラム化された計測位置を越えてまでもＸ軸方向に移動させら れるようなプログラム構成になっている。

このような制御センサーは公知であり、また特に互いに直交した関係の３つの軸 （Ｚ　、　ＸそしてＹ軸）の方向に可撓性があると共にスイッチ位置を越えて進 む場合に電気信号を発生させる制御センサーも知られている。これらは例えばレ ニショー（Ｒｅｎｉｓｈａｗ）の会社から購入することができる。工具点４８ａ がＸ軸方向に移動して計測位置へ移る間に、径路計測システム４４は連続してＸ 軸方向を覆った距離を自記し、それをデータ伝送ライン８２ｇを通して制御装置 ７８へ送っている。

制御センサー９０がそのスイッチ位置へ移動して修正信号を発生すると、この修 正信号は第１図に破線で示されている様に、制御装置７８と８０へ伝送される。

この伝送は、特に無線伝達により、好ましくは最近利用されている赤外線信号を 基にした無線伝達によりなされる。第１図では伝送ラインは１００で示されてい る。制御装Ｗ７８がその修正信号を受信すると、径路計測システム４４によって 発生させた径路計測信号は制御装置７８のメモリーに記憶される。この径路計測 信号は、上部摺動体３２がＸ軸方向に開始点Ｒ１から制御センサー９０によって 発生させられる修正信号の発生に到るまでに覆う実際の径路の距離を示す。この 実際の値は制御装置７８の中で、制御プログラムにより特定の参照値と比較され る。これにより、Ｘ軸方向の工具参照点Ｎ１からの工具点８４ａの距離と制御プ ログラムの中で要約される参照値との相違は、Ｘ軸方向における工具８４の径路 用修正信号として処理装置７６の中で評価されて旋盤の作動用に記憶され、そし て工具８４用のプログラム命令に振り当てられる。

Ｘ軸方向における工具８４の計測用本発明計測手順の第１実施例を上述した。然 しなから、以下に示す計測手順の好ましい変形例は更に時間節約型となっている 。

制御センサー９０が開始点Ｒ２から図示の計測位置方向に移動する際中に、径路 計測システム６２の径路計測信号もデータ伝送ライン８２１を介して制御装置８ ０へ連続的に伝送される。この径路計測信号とは底部摺動体５２により開始点Ｒ ２から開始されてＸ軸方向において覆われた実際の距離である。

それからもし制御センサー９０°が工具点８４ａによって作動させられれば、そ れにより発生させられた修正信号は伝送ライン１００を介して制御装置８０へも 伝送される。そして２つの径路計測システム４４と６２によって決定される実際 の値は制御装置７８と８０に同時に記憶された修正信号を受信して、処理装置７ ６で計算され、工具８４の実際の長さしく第３図参照）を評価し、そしてそれを 制御装置７８へ伝送する。

第３図によると、工具８４の実際の長さＬは次式により得られる。

Ｌ＝Ａ−（Ｓ　１　＋３２　＋Ｔ） ここで、ＡはＸ軸方向における開始点Ｒ１とＲ２との距離であり、ＳｌはＸ軸方 向における工具参照点Ｎ１と開始点Ｒ１との距離、Ｓ２はＸ軸方向における制御 センサー参照点Ｎ２と開始点Ｒ２との距離、Ｔは制御センサー９０の検知面９０ ａと制御センサー参照点Ｎ２とのＸ軸方向における所定距離である。

それ故に、本発明による計測手順のこの第２実施例において、検知面９０ａに到 達するまで運ばれる工具点８４ａによってそれが作動されるまで、制御プログラ ムによって制御センサー９０を特定の計測位置に保持する必要がない。

以上で第１図と第３図とを参照してＸ軸方向における後部タレット３４の工具の 計測を説明したが、第２図により、制御センサー、例えば後部タレット３４０制 御センサー８６を使用して、工具、例えば前部タレット７０の工具８８のＸ軸方 向計測を説明することができる。第１図に示されているタレット３４と７０との 割り出し位置から、夫々各タレントを１８０度割り出し、又は回転させるだけで よい。

計測手順は一般に第１図と第３図とを参照して上述した手順と同じである。唯一 相違するところは、まず修正信号が制御センサー８６から伝送ライン１００′を 介して制御装置８０へ、或いは制御装置７８と８０とへ伝送され、そして制御装 置７６によって計算された修正値が制御装置８０へ入力されることである。

制御センサー８６と９０とは３次元センサーと称されるものであるので、即ち既 述の様に、互いに直交する３つの機械軸線（Ｚ軸、Ｘ軸そして第１図から第３図 の図面に垂直なＹ軸）の３つの方向に作動され得る制御センサーなので、第１図 から第３図に示される本発明の設定装置を使用すると、工具は例えばＺ軸の方向 にも計測され得るということは明白である。第２図を考えるときに、工具の点が 工具８８の代わりにタレット３４の制御センサー８６の所までＺ軸の方向に運ば れ得る工具８４をタレット７０が搭載していることを想像するだけでよい。それ からこの様な計測プログラムでは、開始点Ｒ１とＲ２から測るＸ軸方向の実際に 覆われた距離は径路計測システム４２と６４によって自記されるであろう。

第４図はタレット３４と７０に取り付けられる変形例としての制御センサー８６ ′と９０′を示し、これらはまず第５図と第５ａ図とを参照して更に詳細に説明 される。２つの制御センサーは同一の設計であると仮定され得るので、制御セン サー９０′を幾分長く記載することが適切である。第５図と第５ａ図とから明ら かな様に、このセンサー９０′は前側に検知面９０ａ′を、またこの面に垂直に 延設された検知面９０ｂ′と９０Ｃ′を、更に前側には球状の検知面９０ｄ′を 具備している。実線、破線及び一点鎖線によって図示された工具点８４ａによっ て示される様に、工具点は互いに垂直な２つの方向の検知面９０ａ　’　、　９ ０ｂ　’及び９００′によって計測され得る。そして球状検知面９０ｄ′は半径 と直径とを計測するために使用され得る。

第６図と第６ａ図は、第５図と第５ａ図とに図示された制御センサーの特に利便 性のある変形例を示している。この変形例は平面から成る検知面９０　ｂ　”と ９０　ｃ　”及び環状で球状面９０　ｄ　”の他に、前側に球状検知面９０　ａ 　”を具備し、Ｘ軸方向において半径と直径の計測を可能にしている。

第４図は工具計測の前に行なう制御センサーの較正の説明に役立つ。この目的の 為に、較正面を有した、例えばブロック状又は立方体状の較正要素が加工主軸１ ４に対して固定された場所に配設されている。本発明によれば、一点鎖線で示さ れている制御センサー８６′と９０′とが到達する較正面１１０ａと１１２ｂと は、較正面１１０ａの場合は回転軸線１６から、また較正面１１２ｂの場合はチ ャック１８の軸方向のワーク停止体から夫々所定の設定距離だけ離隔して位置し ている。

ワーク停止体は図示されていないが、通常装備されている。

較正要素１１０と１１２とは主軸台１２に取り付けられてもよいが、それらはあ らゆるＮＣ旋盤において、成る回転角度位置に停止させられ得る加工主軸１４上 に配設できる。

制御センサーが較正されるときζ摺動体によって覆われると共に径路計測システ ムによって決定されて修正信号が発生させられたときに自記される距離の実際値 は、較正面の開始点Ｒ１とＲ２とからの設定距離と比較され、これにより制御セ ンサーに関して決定された修正値は制御装置７８と８０とに記憶されて、引き続 く工具計測中に確認される工具長さの対応した修正を可能にさせる。

第７図は本発明による設定装置を有した第３実施例の旋盤の部分平面図である。

基台２１０は従来方法により、Ｚ軸方向に移動可能な底部摺動体２２８と、Ｘ軸 に平行に延伸している割り出し軸線を中心として回転可能に取り付けたタレット ２３４を有し、Ｘ軸方向に移動可能な上部摺動体２３２とを搭載している。加工 主軸２１４は主軸台２１２に回転可能に取り付けられている。タレット２７０も 基台２１０に回転可能に取り付けられており、このタレットは位置の変動しない 割り出し軸線２７２を有し、また例えば工具としてのドリル２８８を装備してい る。他方、タレット２３４の一ステーションには制御センサー２８６が装備され ており、他のステーションには、前もって主軸２１４によって保持されて図示し ていないタレット２３４の工具によって加工されたワーク２２０の保持用であっ て、回転軸線３００を中心として回転駆動可能なチャック３０２を装備している 。

もし必要ならば、基台２１０に取り付けられた不動の較正要素３０１を使用して 制御センサー２８６を較正した後に、制御センサー２８６を使ってまず工具２８ ８が、それらの長さに関して（即ち、Ｚ軸方向において）、またそれらの直径（ Ｘ軸方向）に関しても引き続いて計測され得る。その後タレ７　ト２３４は例え ば１８０度回転させられて、周知の方法で駆動されるワーク２２０をタレット２ ７０の工具によって加工することを可能にする。

第７図から明らかに、本実施例においては、較正要素が特定方法によって加工主 軸に対して配設されていることが問題ではな（、この場合には、本発明によって 、据え付は配備された工具キャリア、即ちタレット２７０に対する問題である。

最後に、第８図から第１０図は両端が保持された軸状ワークを加工する旋盤に特 に適切な本発明による設定装置の実施例を示している。

再び第８図はワーク主軸４１４が回転可能に取り付けられた主軸台４１２を示し ている。これは加工主軸４１４の回転軸線４１６と一致した軸線を中心として回 転駆動な軸状ワーク４２０の一端を保持するためのワークチャック４１８を搭載 している。

ワーク４２０の他端はその前面に中央凹所を具備しており、これは心押し台スリ ーブ４２４と称するもののセンタ４２２が係合するセンタ穴と称される。後者は センタ４２２の中心軸線が回転軸線４１６と一致する様に心押し台４２６に保持 される。旋盤では普通である様に、心押し台４２６は、図示されていない基台上 で回転軸線の方向に移動可能であってしかも固定可能である。

Ｘ軸とＺ軸の方向に延伸している二重の矢線によって置換された２つの複合摺動 システムは通常の方法で２つのタレ・ノド４２８と４３０とを搭載している。タ レット４２８から、タレ・ノドの割り出し軸線４２８ａは必ずしも回転軸線４１ ６に平行或いは垂直に延設される必要はなく、もしタレ・ノド本体がそのように 設計されていれば、回転軸線に対して傾斜していても良いことは明白である。図 示の実施例において、各タレットは“　夫々制御センサー４３２と制御センサー ４３４とを装備しており、また夫々工具４３６と工具４３８とを装備している。

そして本発明によれば伝達要素４４０が心押し台スリーブ４２４に浮遊的に取り 付けられており、これに外力が作用していない場合には適当なエネルギー蓄積装 置によって静止位置（零位置）に保持される。

もし回転軸線４１６の一側に位置している工具がその回転軸線の他側に位置した 制御センサーによって、工具４３６と制御センサー４３４とを有した第８図にお ける場合の様に計測される場合には、工具が制御センサーと直接に接触する代わ りに、工具と制御センサーとが伝達要素４４０の互いに反対側に運ばれることで 代用可能である。例えば、第８図に示す如く、工具４３６は伝達要素４４０の後 部端面に到るまでＸ軸の方向に移動可能であって、−力制御センサー４３４の検 知面は伝達要素４４０の前部端面と当接している。伝達要素が浮遊的、即ちＸ軸 方向に可動であるため、工具４３５が制御センサーそれ自体と接触することなく 、制御センサー４３４はχ軸方向に駆動され得る。

もし伝達要素４４０が、直線方向変位だけでなくて、図示の実施例においてＸ軸 に平行に延伸する長手方向軸線を中心として軸支されたり、上下に傾いたり、ま た回転移動したりするという意味において浮遊的に取り付けられているならば、 工具４３６は第８図に示す様にＸ軸の方向に計測可能なのみならず、第９図から 明らかな様にＺ軸の方向にも計測可能である。

第１０図は伝達要素４４０の特に利便性のある実施例を示す。

この実施例において、伝達要素４４０のボール案内部材４４０ｂはねじ４４０ａ によって心押し台スリーブ４２４へ取り付けられている。ポール案内部材は該ボ ール案内部材４４０ｂ上のボール４４０ｄを介して取り付けられているスリーブ ４４０Ｃ内に位置している。更に特定すると、ポール案内部材４４０ｂの軸線４ ４０ｅに沿って移動でき、かつこの軸線を中心として回転できる。

このスリーブは端面が閉じられており、伝達要素４４０に外力が作用していない 限りにおいて、並進と回転の両移動に関して圧縮や引張、及び模りを受ける復元 ばね４４０ｆによって零位置或いは静止位置に保持されている。このスリーブ４ ４０Ｃには、心押し台スリーブ４２４を橋状にカバーしていると共に、心押し台 スリーブの軸線に関して伝達要素の互いに反対側に位置して検知面要素４４０　 ｈと４４０１とを担持しているブラケット４４０ｇが取り付けられている。

請求の範囲の理解を容易にするため、再び第３図を参照し、これから以下のこと が明白である。工具点８４ａは第１複合摺動システム２４によって第３図の紙面 内で移動することができる。請求の範囲の中で言及している参照平面とは、第３ 図の紙面に対して垂直な平面であって、この平面は２つの矢線りとＴとの先端を 通過し、かつ制御センサー９０が工具点８４ａによって作動させられるときの工 具点８４ａをも通過して延伸している。参照点は、工具センサー９０が工具によ って作動させられるときの工具点８４ａが検知面９０ａと接触する点である。制 御センサー９０の長さＴはわかっているので、参照平面又は参照点は制御センサ ー摺動の開始点Ｒ２から特定距離離隔しており、そして２つの開始点Ａ１とＡ２ のお互いからの設定距離により工具摺動の開始点Ｒ１からも特定の距離離隔して いる。修正信号が発生したときにその場所で自記された径路計測信号Ｓ１と８２ とから、２つの開始点Ｒ１とＲ２との距離は既知であり一定値であるため、工具 の実際の長さしは制御センサー９０の既知の長さＴによって計算することができ る。

国際調査報告 ノＶ（ＮＥＸＴｏ’ｚＯＥＩＮＴＥ：Ｑ＋ＡＴ：ＣＮＡＬＳＥＡ：ｔｃＨＲＥＰ Ｃ：’ＬＴＱＮＵＳ−Ａ−３８１７６４７１８１０６／７４　ｔｊＳ−Ａ−３６ ０５９０９２０１０９／７１ＵＳ−Ａ−３９６３３６４１ｓ１０６／７６

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ＮＣ工作機械における参照平面や参照点に関する工具の加工点の設定用装置 であって、工具がそれに取り付け可能であって、それと共に工具点が移動平面内 で移動可能な工具摺動システムと、機械制御システムに連結されている工具摺動 移動用径路計測システムと、工具点がプログラム制御によって工具摺動の開始点 から始まり、参照平面内へ、若しくは参照点へ運ばれることができると共に、そ こまでそしてそこを越えて移動させられ得る検知点を有して機械制御システムへ 修正信号を伝送するための制御センサーとを具備し、工具摺動の開始点と参照平 面若しくは参照点とは互いに特定距離離隔しており、プログラム命令によって設 定されている工具摺動の開始点から工具点までの距離は機械制御システムによっ て算定することにより、修正信号を基にすると共に径路計測システムの径路計測 信号を基にして機械制御システムによって評価され得る距離とリンクされる設定 用装置において、径路計測システム（６２，６４）が配備されているのと同様に 制御センサー（９０）が第２摺動システム（４８）上に配設されており、その検 知点（９０ａ）と共にプログラム制御によって制御センサー摺動の開始点（Ｒ２ ）から開始して参照平面或いは参照点へ運搬され得ることを特徴とし、更に２つ の開始点（Ｒ１，Ｒ２）が互いに特定距離離隔していることを特徴とするＮＣ工 作機械における工具加工点の設定用装置。 ２．制御センサーの検知点が第２摺動システム（４８）と共に工具点（８４ａ） の移動平面内において移動可能であることを特徴とする請求の範囲第１項記載の 装置。 ３．修正信号を発生するために、２つの摺動システム（２４，４８）が同時に駆 動され、制御センサー（９０）と工具点（８４ａ）とが接触した時の修正信号を 基にして、径路計測信号から得られる開始点（Ｒ２，Ｒ１）から制御センサーの 検知点（９０ａ）まで及び工具点（８４ａ）までの距離（Ｓ２＋Ｔ，Ｓ１＋Ｌ） を同時に決定することができ、機械制御システムによって算定することにより、 プログラム命令によって設定される工具摺動の開始点から工具点までの距離とリ ンクされて修正値を算出することを特徴とする請求の範囲第１項又は第２項記載 の装置。 ４．第２摺動システム（４８）が該第２摺動システムに関する幾つかの位置に割 り出し可能であって、その位置の数に対応した多数のステーションを具備してい る工具キャリア（７０）を搭載し、制御センサー（９０）かこれらのステーショ ンのうちの一の箇所に配設されて、工具キャリアの割り出しによってその検知点 （９０ａ）と共に工具点（８４ａ）の移動平面内に運搬され得ることを特徴とす る請求の範囲第１項から第３項までの何れか１項記載の装置。 ５．加工されるワークを保持する回転中心軸線を中心として駆動可能な加工主軸 を有した工作機械用の装置であって、制御センサーが半径方向にアプローチ可能 な第１検知面（９０ａ′′）と軸線方向にアプローチ可能な第２検知面（９０ｂ ′′）とを具備し、各々が検知点を形成することを特徴とする請求の範囲第１項 から第４項までの何れか１項記載の装置。 ６．少なくとも検知面の１つ（９０ａ′′）が球状であることを特徴とする請求 の範囲第５項記載の装置。 ７．据え付け部分（４２４）に浮遊的に取り付けられた伝達要素（４４０）が制 御センサー（４３４）の検知点により、そして工具点（４３６）により夫々互い に対向した２つの側部にアプローチ可能であって、この伝達要素の２つの側部が 互いに特定距離離隔していることを特徴とする請求の範囲第１項から第６項まで の何れか１項記載の装置。 ８．較正の目的で、制御センサー（８６′，９０′）がその検知点と共に、不動 に配設されたワークキャリア（１４）から、又は不動に配設された工具キャリア （２７０）から特定距離離隔している参照平面（１１０ａ，１１２ｂ）に到るま で運ばれ得ることを特徴とする請求の範囲第１項から第７項までの何れか１項記 載の装置。 ９．参照平面（１１０ａ，１１２ｂ）がワークキャリア（１４）の回転軸線（１ ６）に近接して設けられることを特徴とする請求の範囲第１項から第８項までの 何れか１項記載の装置。