JPH1190788A - 数値制御工作機械の工具刃先位置計測装置及び方法 - Google Patents
数値制御工作機械の工具刃先位置計測装置及び方法Info
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- JPH1190788A JPH1190788A JP25891697A JP25891697A JPH1190788A JP H1190788 A JPH1190788 A JP H1190788A JP 25891697 A JP25891697 A JP 25891697A JP 25891697 A JP25891697 A JP 25891697A JP H1190788 A JPH1190788 A JP H1190788A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 工作機械の加工基準位置に対する計測センサ
の位置補正を、加工物を試験切削することなく行う機能
を有する工具刃先位置計測装置を提供。 【解決手段】 着脱アーム７がチャック３中心穴の前端
の基準リング４の基準穴４ａに取り付けた状態で、基準
となる工具９の刃先９ａを計測センサ８に当接させ、そ
のときのＸ軸方向およびＺ軸方向の指令値と、既知であ
る工具刃先当接面位置８ｘ’、８ｚ’から、刃先９ａの
Ｘ軸方向およびＺ軸方向の位置を演算する。次に、着脱
アーム７を主軸台１の前端面に旋回可能に枢支されてい
る旋回アーム５の嵌合穴６に取り付けた状態で、前記の
工具９の刃先９ａを計測センサ８に当接させ、そのとき
のＸ軸方向およびＺ軸方向の指令値と、既に求めた刃先
９ａのＸ軸方向およびＺ軸方向の位置から、工具刃先当
接面位置８ｘ、８ｚを演算することにより計測センサ８
の位置補正を行う。
の位置補正を、加工物を試験切削することなく行う機能
を有する工具刃先位置計測装置を提供。 【解決手段】 着脱アーム７がチャック３中心穴の前端
の基準リング４の基準穴４ａに取り付けた状態で、基準
となる工具９の刃先９ａを計測センサ８に当接させ、そ
のときのＸ軸方向およびＺ軸方向の指令値と、既知であ
る工具刃先当接面位置８ｘ’、８ｚ’から、刃先９ａの
Ｘ軸方向およびＺ軸方向の位置を演算する。次に、着脱
アーム７を主軸台１の前端面に旋回可能に枢支されてい
る旋回アーム５の嵌合穴６に取り付けた状態で、前記の
工具９の刃先９ａを計測センサ８に当接させ、そのとき
のＸ軸方向およびＺ軸方向の指令値と、既に求めた刃先
９ａのＸ軸方向およびＺ軸方向の位置から、工具刃先当
接面位置８ｘ、８ｚを演算することにより計測センサ８
の位置補正を行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は数値制御旋盤等の数値制
御工作機械の工具刃先位置計測装置及び方法に関するも
のである。
御工作機械の工具刃先位置計測装置及び方法に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】従来の数値制御旋盤における工具刃先位
置計測装置が図４に示されている。この従来装置におけ
る工具刃先位置の補正は、主軸台１０１に固定支持さ
れ、主軸軸心上へ回動可能な回動軸を有する工具刃先位
置計測装置本体１０２の計測センサ１０３に刃物台に固
定された刃先１０４を移動させて接触させ、刃先１０４
の位置を計測し、予め設定した正規位置との差異を求
め、補正するという方法が採られていた。しかしなが
ら、この従来の方法の場合、機械の加工基準位置に対す
る計測センサ１０３の位置補正は、基準とする工具刃先
によって加工物を試験切削し、その加工径をマイクロメ
ータなどにより計測した値と、基準とする工具刃先を計
測センサ１０３で位置計測した値との差を求めることに
より行う必要があり、補正に長時間を要していた。
置計測装置が図４に示されている。この従来装置におけ
る工具刃先位置の補正は、主軸台１０１に固定支持さ
れ、主軸軸心上へ回動可能な回動軸を有する工具刃先位
置計測装置本体１０２の計測センサ１０３に刃物台に固
定された刃先１０４を移動させて接触させ、刃先１０４
の位置を計測し、予め設定した正規位置との差異を求
め、補正するという方法が採られていた。しかしなが
ら、この従来の方法の場合、機械の加工基準位置に対す
る計測センサ１０３の位置補正は、基準とする工具刃先
によって加工物を試験切削し、その加工径をマイクロメ
ータなどにより計測した値と、基準とする工具刃先を計
測センサ１０３で位置計測した値との差を求めることに
より行う必要があり、補正に長時間を要していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来技術の
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、機械の加工基準位置に対する計
測センサの位置の補正を、加工物を試験切削することな
く行う機能を有する工具刃先位置計測装置を提供しよう
とするものである。
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、機械の加工基準位置に対する計
測センサの位置の補正を、加工物を試験切削することな
く行う機能を有する工具刃先位置計測装置を提供しよう
とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明に係る工具刃先位置計測装置は、以下の特徴を
有する。タレット刃物台に取り付けた工具刃先の位置を
計測する計測装置において、主軸前面に位置決めされる
旋回アームと、旋回アームに嵌合可能に設けられた着脱
アームと、着脱アーム上に設けられ工具刃先当接面を有
する計測センサと、主軸に嵌着したチャック中心に設け
られ着脱アームを嵌合可能な基準リングとを含んでな
る。また、本発明に係る工具刃先位置計測方法は、前記
着脱アームを基準リングの基準穴に嵌合させ、この状態
で基準となる工具の工具刃先を工具刃先当接面に当接さ
せて第１位置を計測する第１計測工程と、次に着脱アー
ムを基準リングから取りはずして旋回アームに嵌合さ
せ、同様に工具刃先当接面を計測する第２計測工程と、
第１及び第２計測位置から工具刃先当接面の位置を補正
する補正工程とを含む。
に本発明に係る工具刃先位置計測装置は、以下の特徴を
有する。タレット刃物台に取り付けた工具刃先の位置を
計測する計測装置において、主軸前面に位置決めされる
旋回アームと、旋回アームに嵌合可能に設けられた着脱
アームと、着脱アーム上に設けられ工具刃先当接面を有
する計測センサと、主軸に嵌着したチャック中心に設け
られ着脱アームを嵌合可能な基準リングとを含んでな
る。また、本発明に係る工具刃先位置計測方法は、前記
着脱アームを基準リングの基準穴に嵌合させ、この状態
で基準となる工具の工具刃先を工具刃先当接面に当接さ
せて第１位置を計測する第１計測工程と、次に着脱アー
ムを基準リングから取りはずして旋回アームに嵌合さ
せ、同様に工具刃先当接面を計測する第２計測工程と、
第１及び第２計測位置から工具刃先当接面の位置を補正
する補正工程とを含む。
【０００５】
【作用】以上のように構成された本発明に係る工具刃先
位置計測装置によれば、着脱アームを基準リングに嵌合
した状態で計測センサにより基準とする工具の刃先位置
を計測し、工具刃先当接面の第１位置を求め、次に着脱
アームを旋回アームに勘合した状態で計測センサにより
前記の工具の刃先位置を計測することにより工具刃先当
接面の第２位置を求め、旋回アーム上での計測センサの
位置補正が行える。
位置計測装置によれば、着脱アームを基準リングに嵌合
した状態で計測センサにより基準とする工具の刃先位置
を計測し、工具刃先当接面の第１位置を求め、次に着脱
アームを旋回アームに勘合した状態で計測センサにより
前記の工具の刃先位置を計測することにより工具刃先当
接面の第２位置を求め、旋回アーム上での計測センサの
位置補正が行える。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態に
ついて図面を参照して説明する。図１には、本発明に係
る工具刃先位置計測装置の概略構成が示されている。Ｎ
Ｃ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中心穴の前端には後述する計測センサを備え
た着脱アームを嵌合可能に受け入れる基準リング４が嵌
着されており、基準リング４の中心穴は工具刃先位置を
計測するための基準穴４ａを形成している。一方、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
されている。旋回アーム５の先端部には嵌合穴６が形成
されており、嵌合穴６に着脱アーム７が取り付けられて
いる。着脱アーム７の先端部には計測センサ８が取り付
けられ、計測センサ８上には工具刃先当接面８ａ、８
ｂ、８ｃ、８ｄが形成されている。次に、本実施形態に
係る工具刃先位置計測装置における工具刃先当接面８
ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄと工具刃先との、当接位置計測制
御装置について説明する。図２は後述するように、着脱
アーム７が基準リング４の基準穴４ａに取り付けられた
状態が示されている。この状態で、基準とする工具９の
刃先９ａを計測センサ８の工具刃先当接面８ａ、８ｂに
当接すべく、前記工具９が取り付けられた刃物台１０を
Ｘ軸方向およびＺ軸方向に位置決めするサーボモータ１
１および１２と、サーボモータ１１および１２を制御し
駆動するサーボプロセッサ１３およびアンプ１４が設け
られている。そして、装置は、前記工具９の刃先９ａが
計測センサ８上の工具刃先当接面８ａ、８ｂに接触した
計測信号と、そのときのサーボプロセッサ１３からのＸ
軸方向およびＺ軸方向の現在位置から工具刃先位置を演
算する工具刃先位置演算部１５を備えている。次に、本
実施形態における工具刃先位置計測装置で計測センサ８
の位置補正を行うときの計測方法について説明する。図
３は、本実施形態における工具刃先位置計測装置で計測
センサ８の位置補正を行うときの流れを示すフローチャ
ートである。まず、着脱アーム７を、旋回アーム５から
はずし、図２の様に基準リング４の基準穴４ａに取り付
ける（Ｓ１）。次に、基準となる工具９の刃先９ａを、
工具９が取り付けられた刃物台１０をＸ軸方向およびＺ
軸方向に移動することによって、計測センサ８の工具刃
先当接面８ａ、８ｂに当接させる（Ｓ２）。そして、刃
先９ａが工具刃先当接面８ａ、８ｂに当接したときのＸ
軸方向およびＺ軸方向の指令値と、既知である工具刃先
当接面位置８ｘ’、８ｚ’から、刃先９ａのＸ軸方向お
よびＺ軸方向の位置を演算する（Ｓ３）。本発明におい
て、基準リング４の基準穴４ａは、主軸に嵌着したチャ
ック３の中心に設けられているので、ここに嵌着された
着脱アーム７の計測センサ８は旋盤の主軸回転基準位置
に設けられていると考えることができる。従って、この
状態で計測された工具刃先当接面８ａ，８ｂの第１位置
は旋盤の回転基準位置からの工具刃先当接面８ａ，８ｂ
の位置誤差を示すこととなる。従って、前記Ｓ３で測定
された第１位置は、計測センサ８の工具刃先当接面８
ａ，８ｂの固有の位置誤差を示すこととなる。次に、着
脱アーム７を基準リング４の基準穴４ａからはずし、図
１の様に旋回アーム５の嵌合穴６にとりつける（Ｓ
４）。そして、前記の工具９の刃先９ａを、工具９が取
り付けられた刃物台１０をＸ軸方向およびＺ軸方向に移
動することによって、計測センサ８の工具刃先当接面８
ａ、８ｂに当接させる（Ｓ５）。そして、刃先９ａが工
具刃先当接面８ａ、８ｂに当接したときのＸ軸方向およ
びＺ軸方向の指令値と、既に求めた刃先９ａのＸ軸方向
およびＺ軸方向の位置から、工具刃先当接面位置８ｘ、
８ｚを演算することにより計測センサ８の位置補正を終
了する（Ｓ６）。この第２計測位置は、計測センサ８が
旋回アーム５に着脱アーム７を介して取り付けられた状
態での工具刃先当接面８ａ，８ｂの誤差を伴っており、
このような誤差は、主軸台１に対する旋回アーム５の取
付誤差あるいは温度による誤差等を含む。従って、前記
第１及び第２計測位置から計測センサ８が着脱アーム７
を介して旋回アーム５に取り付けられた状態での工具刃
先当接面８ａ，８ｂの全体的な誤差を示すこととなり、
これを位置補正することによって、正しい基準位置から
の工具刃先当接面８ａ，８ｂの誤差補正を正確に行うこ
とが可能となる。なお、本実施形態の図では、着脱アー
ム７から旋回アーム５への計測信号の伝達は、伸縮可能
なケーブルにて行っているが、無線方式による方法も考
えられる。また、本発明では、着脱アーム７を基準リン
グ４の基準穴４ａに取り付けるが、爪の繰り返し把握精
度が高いチャックであれば、このチャックを基準リング
として用い、着脱アーム７をチャック爪で把握する方法
も考えられる。また、本発明に係る工具刃先位置計測装
置において、着脱アーム７を基準リング４の基準穴４ａ
に取り付けた状態で、刃物台１０に取り付けられた全て
の工具の刃先位置補正を行うことが可能であることは言
うまでもない。
ついて図面を参照して説明する。図１には、本発明に係
る工具刃先位置計測装置の概略構成が示されている。Ｎ
Ｃ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中心穴の前端には後述する計測センサを備え
た着脱アームを嵌合可能に受け入れる基準リング４が嵌
着されており、基準リング４の中心穴は工具刃先位置を
計測するための基準穴４ａを形成している。一方、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
されている。旋回アーム５の先端部には嵌合穴６が形成
されており、嵌合穴６に着脱アーム７が取り付けられて
いる。着脱アーム７の先端部には計測センサ８が取り付
けられ、計測センサ８上には工具刃先当接面８ａ、８
ｂ、８ｃ、８ｄが形成されている。次に、本実施形態に
係る工具刃先位置計測装置における工具刃先当接面８
ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄと工具刃先との、当接位置計測制
御装置について説明する。図２は後述するように、着脱
アーム７が基準リング４の基準穴４ａに取り付けられた
状態が示されている。この状態で、基準とする工具９の
刃先９ａを計測センサ８の工具刃先当接面８ａ、８ｂに
当接すべく、前記工具９が取り付けられた刃物台１０を
Ｘ軸方向およびＺ軸方向に位置決めするサーボモータ１
１および１２と、サーボモータ１１および１２を制御し
駆動するサーボプロセッサ１３およびアンプ１４が設け
られている。そして、装置は、前記工具９の刃先９ａが
計測センサ８上の工具刃先当接面８ａ、８ｂに接触した
計測信号と、そのときのサーボプロセッサ１３からのＸ
軸方向およびＺ軸方向の現在位置から工具刃先位置を演
算する工具刃先位置演算部１５を備えている。次に、本
実施形態における工具刃先位置計測装置で計測センサ８
の位置補正を行うときの計測方法について説明する。図
３は、本実施形態における工具刃先位置計測装置で計測
センサ８の位置補正を行うときの流れを示すフローチャ
ートである。まず、着脱アーム７を、旋回アーム５から
はずし、図２の様に基準リング４の基準穴４ａに取り付
ける（Ｓ１）。次に、基準となる工具９の刃先９ａを、
工具９が取り付けられた刃物台１０をＸ軸方向およびＺ
軸方向に移動することによって、計測センサ８の工具刃
先当接面８ａ、８ｂに当接させる（Ｓ２）。そして、刃
先９ａが工具刃先当接面８ａ、８ｂに当接したときのＸ
軸方向およびＺ軸方向の指令値と、既知である工具刃先
当接面位置８ｘ’、８ｚ’から、刃先９ａのＸ軸方向お
よびＺ軸方向の位置を演算する（Ｓ３）。本発明におい
て、基準リング４の基準穴４ａは、主軸に嵌着したチャ
ック３の中心に設けられているので、ここに嵌着された
着脱アーム７の計測センサ８は旋盤の主軸回転基準位置
に設けられていると考えることができる。従って、この
状態で計測された工具刃先当接面８ａ，８ｂの第１位置
は旋盤の回転基準位置からの工具刃先当接面８ａ，８ｂ
の位置誤差を示すこととなる。従って、前記Ｓ３で測定
された第１位置は、計測センサ８の工具刃先当接面８
ａ，８ｂの固有の位置誤差を示すこととなる。次に、着
脱アーム７を基準リング４の基準穴４ａからはずし、図
１の様に旋回アーム５の嵌合穴６にとりつける（Ｓ
４）。そして、前記の工具９の刃先９ａを、工具９が取
り付けられた刃物台１０をＸ軸方向およびＺ軸方向に移
動することによって、計測センサ８の工具刃先当接面８
ａ、８ｂに当接させる（Ｓ５）。そして、刃先９ａが工
具刃先当接面８ａ、８ｂに当接したときのＸ軸方向およ
びＺ軸方向の指令値と、既に求めた刃先９ａのＸ軸方向
およびＺ軸方向の位置から、工具刃先当接面位置８ｘ、
８ｚを演算することにより計測センサ８の位置補正を終
了する（Ｓ６）。この第２計測位置は、計測センサ８が
旋回アーム５に着脱アーム７を介して取り付けられた状
態での工具刃先当接面８ａ，８ｂの誤差を伴っており、
このような誤差は、主軸台１に対する旋回アーム５の取
付誤差あるいは温度による誤差等を含む。従って、前記
第１及び第２計測位置から計測センサ８が着脱アーム７
を介して旋回アーム５に取り付けられた状態での工具刃
先当接面８ａ，８ｂの全体的な誤差を示すこととなり、
これを位置補正することによって、正しい基準位置から
の工具刃先当接面８ａ，８ｂの誤差補正を正確に行うこ
とが可能となる。なお、本実施形態の図では、着脱アー
ム７から旋回アーム５への計測信号の伝達は、伸縮可能
なケーブルにて行っているが、無線方式による方法も考
えられる。また、本発明では、着脱アーム７を基準リン
グ４の基準穴４ａに取り付けるが、爪の繰り返し把握精
度が高いチャックであれば、このチャックを基準リング
として用い、着脱アーム７をチャック爪で把握する方法
も考えられる。また、本発明に係る工具刃先位置計測装
置において、着脱アーム７を基準リング４の基準穴４ａ
に取り付けた状態で、刃物台１０に取り付けられた全て
の工具の刃先位置補正を行うことが可能であることは言
うまでもない。
【０００７】
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば、
主軸軸心に対する計測センサの位置補正を加工物を試験
切削することなく行う機能を有する工具刃先位置計測装
置が提供できる。
主軸軸心に対する計測センサの位置補正を加工物を試験
切削することなく行う機能を有する工具刃先位置計測装
置が提供できる。
【図１】本発明の実施形態の工具刃先位置計測装置の概
略構成を示す図である。
略構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態の工具刃先位置計測装置の概
略構成を示す図である。
略構成を示す図である。
【図３】本発明の実施形態の作用の流れを示すフローチ
ャート図である。
ャート図である。
【図４】従来の工具刃先位置計測装置の概略構成を示す
図である。
図である。
１ 主軸台、３ チャック、４ 基準リング、５ 旋回
アーム、７ 着脱アーム、８ 計測センサ、９ 工具、
１０ 刃物台。
アーム、７ 着脱アーム、８ 計測センサ、９ 工具、
１０ 刃物台。
Claims (2)
- 【請求項１】 数値制御工作機械の刃物台に取り付けた
工具刃先の位置を計測する計測装置において、 主軸前面に位置決めされた旋回アームと、 前記旋回アームに嵌合可能に設けられた着脱アームと、 前記着脱アーム上に設けられ、工具刃先当接面を有する
計測センサと、 前記主軸に嵌着したチャック中心に設けられ、前記着脱
アームを嵌合可能に受け入れ工具刃先当接面の基準穴を
形成する基準リングと、 を含む数値制御工作機械の工具刃先位置計測装置。 - 【請求項２】 工具刃先当接面を有する計測センサを備
えた着脱アームを主軸に嵌着したチャック中心に設けら
れた基準リングの基準穴に嵌合した状態で基準となる工
具の刃先位置を計測センサの工具刃先当接面に当接させ
て、工具刃先当接面の第１位置を計測する第１の計測工
程と、 前記着脱アームを主軸前面に設けられた旋回アームに嵌
合した状態で、前記基準となる工具の刃先位置を計測セ
ンサの工具刃先当接面に当接させて工具刃先当接面の第
２位置を計測する第２計測工程と、 前記第１及び第２計測位置から旋回アーム上における計
測センサの工具刃先当接面位置を補正する補正工程と、 を含む数値制御工作機械の工具刃先位置計測方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25891697A JPH1190788A (ja) | 1997-09-24 | 1997-09-24 | 数値制御工作機械の工具刃先位置計測装置及び方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25891697A JPH1190788A (ja) | 1997-09-24 | 1997-09-24 | 数値制御工作機械の工具刃先位置計測装置及び方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1190788A true JPH1190788A (ja) | 1999-04-06 |
Family
ID=17326818
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25891697A Pending JPH1190788A (ja) | 1997-09-24 | 1997-09-24 | 数値制御工作機械の工具刃先位置計測装置及び方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1190788A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001094061A1 (fr) * | 2000-06-02 | 2001-12-13 | Citizen Watch Co., Ltd. | Procede et dispositif permettant de positionner un outil de coupe et dispositif electrique de positionnement d'outil |
| JP2012125901A (ja) * | 2010-12-17 | 2012-07-05 | Ojima Shisaku Kenkyusho:Kk | 工具セッター及び工具の刃先位置合わせ方法 |
| US20130104707A1 (en) * | 2009-11-02 | 2013-05-02 | Murata Machinery, Ltd. | Machine tool |
| JP2021084145A (ja) * | 2019-11-26 | 2021-06-03 | 株式会社ツガミ | 工具位置検出装置及び工作機械 |
-
1997
- 1997-09-24 JP JP25891697A patent/JPH1190788A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001094061A1 (fr) * | 2000-06-02 | 2001-12-13 | Citizen Watch Co., Ltd. | Procede et dispositif permettant de positionner un outil de coupe et dispositif electrique de positionnement d'outil |
| US20130104707A1 (en) * | 2009-11-02 | 2013-05-02 | Murata Machinery, Ltd. | Machine tool |
| US8631727B2 (en) * | 2009-11-02 | 2014-01-21 | Murata Machinery, Ltd. | Machine tool |
| JP2012125901A (ja) * | 2010-12-17 | 2012-07-05 | Ojima Shisaku Kenkyusho:Kk | 工具セッター及び工具の刃先位置合わせ方法 |
| JP2021084145A (ja) * | 2019-11-26 | 2021-06-03 | 株式会社ツガミ | 工具位置検出装置及び工作機械 |
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