(57)【要約】【課題】工具ホルダに対する工具の突き出し長さを目標値に高精度に設定可能なツールプリセット装置およびこれを用いたツールプリセット方法を提供する。【解決手段】工具ホルダ８０を回転不能に支持する支持台１２と、支持台１２に支持された工具ホルダ８０の保持部に上下方向に移動可能に挿入された工具９０を支持しつつ工具９０の工具ホルダ８０に対する突き出し長さを変更可能な可動部材６０と、可動部材６０を上下方向に駆動する駆動機構５０と、工具９０の突き出し長さが目標値となったかを測定する測定部３４と、を有する。【選択図】  図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
工具を工具ホルダにセットするためのツールプリセット装置であって、
前記工具ホルダを回転不能に支持する支持台と、
前記支持台に支持された前記工具ホルダの保持部に上下方向に移動可能に挿入された工具を支持しつつ前記工具の前記工具ホルダに対する突き出し長さを変更可能な可動部材と、
前記可動部材を上下方向に駆動する駆動機構と、
前記工具の突き出し長さが目標値となったかを測定する測定部と、
を有するツールプリセット装置。
【請求項２】
前記駆動機構は、回転可能に設けられた回転ハンドルと、
前記回転ハンドルの回転を減速するとともに直線運動に変換して前記可動部材に伝達する変換機構とを有する、請求項１に記載のツールプリセット装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のツールプリセット装置を用いたツールプリセット方法であって、
前記工具を移動可能にかつ前記突き出し長さが前記目標値よりも短くなるように前記工具ホルダに保持させ、
前記工具を保持した工具ホルダを前記支持台に支持させ、
前記駆動機構を作動させて、前記工具の突き出し長を伸ばして前記目標値に到達させ、
その後に、前記支持台上で前記工具を前記工具ホルダの保持部に固定する、ツールプリセット方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドリル等の工具をＮＣ旋盤等のＮＣ工作機械用の工具ホルダに工作機械外でセットするためのツールプリセット装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１や特許文献２は、ＮＣ工作機械で使用される工具ホルダにプリセットされた工具の刃先位置を測定するツールプリセッタを開示している。
上記のようなツールプリセッタにおいて測定された測定データは、ＮＣ旋盤等のＮＣ工作機械に入力されて、工具の位置合わせに利用され、ＮＣ工作機械上での工具の測定を省略できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１３８０９３号公報
【特許文献２】実開平４−７３４４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記の方法では、ＮＣ工作機械上で工具の位置合わせ処理が必要であるが、従来においては、ＮＣ工作機械上で工具の位置合わせを省いてＮＣ工作機械の稼働率をさらに高めることへの要請が存在した。このためには、工具の工具ホルダに対する突き出し長さを目標値に高精度にセットする必要があった。
【０００５】
本発明の一の目的は、工具ホルダに対する工具の突き出し長さを目標値に高精度に設定可能なツールプリセット装置およびこれを用いたツールプリセット方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のツールプリセット装置は、
工具を工具ホルダにセットするためのツールプリセット装置であって、
前記工具ホルダを回転不能に支持する支持台と、
前記支持台に支持された前記工具ホルダの保持部に上下方向に移動可能に挿入された工具を支持しつつ前記工具の前記工具ホルダに対する突き出し長さを変更可能な可動部材と、
前記可動部材を上下方向に駆動する駆動機構と、
前記工具の突き出し長さが目標値となったかを測定する測定部と、
を有する。
【０００７】
好適には、前記駆動機構は、回転可能に設けられた回転ハンドルと、
前記回転ハンドルの回転を減速するとともに前記可動部材を上下方向に移動させる直線運動に変換する変換機構とを有する。
【０００８】
本発明のツールプリセット方法は、上記のツールプリセット装置を用いたツールプリセット方法であって、
前記工具を移動可能にかつ前記突き出し長さが前記目標値よりも短くなるように前記工具ホルダに保持させ、
前記工具を保持した工具ホルダを前記支持台に支持させ、
前記駆動機構を作動させて、前記工具の突き出し長さを伸ばして前記目標値に到達させ、
その後に、前記支持台上で前記工具を前記工具ホルダの保持部に固定する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ＮＣ工作機械外で工具ホルダに対する工具の突き出し長さを目標値に高精度に設定できる。
また、ＮＣ工作機械の稼働中に工具の設定が可能となるためＮＣ工作機械の稼働率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係るツールプリセット装置の正面図。
【図２】図１のツールプリセット装置の側面図。
【図３】一部に断面を含む支持台の拡大図。
【図４】支持台の拡大上面図。
【図５Ａ】工具ホルダの上面図。
【図５Ｂ】工具ホルダの正面図。
【図５Ｃ】工具ホルダの底面図。
【図５Ｄ】工具ホルダの縦断面図
【図６】工具を装着した状態の工具ホルダの半断面図。
【図７】工具の突き出し長さをセットする方法を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態について説明する。なお、本明細書および図面においては、機能が実質的に同様の構成要素には、同じ符号を使用することにより重複した説明を省略する。
図１および図２に示すツールプリセット装置１は、基台１０上に設置された支持台１２と、基台１０に立設された支柱４０に移動可能に設けられた測定部３０と、基台１０の下部に設けられた駆動機構５０と、を含む。
【００１２】
支持台１２は、図３および図４に示すように、中央部に装着穴１３を備えている。この装着穴１３は、非円形状を有しており、後述する工具ホルダ８０が嵌合挿入されることにより、工具ホルダ８０を回転不能に支持する。装着穴１３の中心部には、可動部材としての可動ピン６０が上下動可能に設けられている。
装着穴１３の周囲には、環状の基準面２０が形成されており、この基準面２０が後述する工具の突き出し長さの測定の際の基準位置となる。
【００１３】
測定部３０は、水平バー３２の先端部に設けられたダイヤルゲージ３４と、ダイヤルゲージ３４の接触部３４ａの垂直方向の位置を表示する表示部３０Ａと、ダイヤルゲージ３４の接触部３４ａの水平方向の位置を表示する表示部３０Ｂとを有している。ダイヤルゲージ３４の接触部３４ａに接触することで、ゲージ針が振れる。支柱４０の上端部に設けられたハンドル４１を操作することで、接触部３４ａを垂直方向の任意の位置に移動させることができる。測定部３０に設けられたハンドル３１を操作することで、接触部３４ａを任意の水平位置に移動させることができる。
【００１４】
駆動機構５０は、基台１０に隣接して回転自在に設けられたハンドル５１と、ハンドル５１の回転を伝達する伝達ベルト５２と、回転ハンドルの回転を減速するとともに直線運動に変換して可動部材６０に伝達する変換機構(図示せず)とを有する。変換機構は、伝達ベルト５２から伝達される回転を、ギヤ等を用いて減速しつつ直線運動に変換する一般的な機構である。ハンドル５１を一回転させると、可動ピン６０が所定距離、例えば、０．５ｍｍ、上下方向に移動するようになっている。
【００１５】
図５Ａ〜図５Ｄに工具ホルダ８０の構造例を示し、図６に工具ホルダ８０への工具９０の装着例を示す。
工具ホルダ８０は、ホルダ本体８１と保持部としてのチャック８３からなる。
ホルダ本体８１は、軸方向の途中に、工具交換装置または同様なものによって自動ハンドリングを可能にする溝を含む環状フランジ部８２を備えている。環状フランジ部８２の端面８２ａが後述する突き出し長さの基準面となる。また、ホルダ本体８１の中心部には、可動ピン６０が挿入可能な貫通孔８１ｈが形成されている。ホルダ本体８１の軸部は非円形状に形成されており、上記した支持台１２の装着穴１３に嵌合する。
チャック８３は、円環状の部材であり、後述する工具９０を把握する複数の把握部８３ａと、把握部８３ａに囲まれた工具９０を挿入する挿入孔８３ｂと、ホルダ本体８１の先端外周部に螺合するねじ部８３ｃとを含む。
図６に示すように、挿入孔８３ｂにドリルからなる工具９０を挿入し、チャック８３を締め付けると、把握部８３ａがホルダ本体８１のテーパにより挿入孔８３ｂ側に向けて弾性変形し、工具９０の外周面を把握する。これにより、工具９０がチャック８３にチャッキングされる。
【００１６】
ここで、工具９０の突き出し長さは、図６のＰで示される。突き出し長さＰは、ホルダ本体８１の環状フランジ部８２の端面８２ａから工具９０の刃先９０ａまでの距離である。この突き出し長さＰを目標値に高精度にセットすることで、例えば、工具ホルダ８０をＮＣ旋盤に装着した際に、工具９０の刃先位置の補正値入力や再位置合わせが不要になり、ＮＣ旋盤の稼働率が向上する。また、工具９０を工具ホルダ８０ごと交換する際にも、刃先位置の再設定が不要となる。
【００１７】
次に、上記のツールプリセット装置１を用いたツールプリセット方法を説明する。
先ず、ハンドル４１を操作し、ダイヤルゲージ３４の接触部３４ａを支持台１２の基準面２０に接触させ、基準を設定する。基準設定の後には、ダイヤルゲージ３４を再び支持台１２の上方に移動する。
【００１８】
次いで、工具９０を工具ホルダ８０のチャック８３に挿入し、工具９０の突き出し長さＰが目標値よりも若干短くなるようにチャック８３を仮止めする。仮止めは、チャック８３を固く締め付けるのではなく、工具ホルダ８０から工具９０が脱落しない程度にチャック８３を緩く締め付けることにより行う。
【００１９】
次いで、工具９０を保持した工具ホルダ８０を、図７に示すように、支持台１２の装着穴１３に装着する。これにより、支持台１２の基準面２０と、工具ホルダ８０の端面８２ａが当接した状態となる。
【００２０】
次いで、ダイヤルゲージ３４の接触部３４ａを目標値となる位置に合わせる。この状態では、工具９０の刃先９０ａとダイヤルゲージ３４の接触部３４ａとは離れている。
この状態から、ハンドル５１を操作し、可動ピン６０を上昇させて、工具９０を押し上げ、工具９０の刃先９０ａをダイヤルゲージ３４の接触部３４ａに近づけていく。刃先９０ａが接触部３４ａに接触したところで、ハンドル５１の操作を停止する。これにより、工具９０の突き出し長さＰが目標値にセットされる。
次いで、図示しない眼鏡レンチを用いて、チャック８３を締め付けて工具９０を固定する。
次いで、ダイヤルゲージ３４を上昇させて、工具ホルダ８０を支持台１２から取り外す。これによりツールプリセットが完了する。
【００２１】
本実施形態によれば、工具９０の突き出し長さＰを測定できることに加えて、工具９０の突き出し長さＰを目標値に設定することが可能となる。これにより、工具９０が使用されるＮＣ工作機械の稼働率を向上させることができる。また、ギヤ等を用いて減速させる変換機構を設けることで正確な突き出し長さＰを手動でも容易に設定でき、ハンドル５１を基台１０に隣接させたことで作業性を向上させることができる。
【００２２】
上記実施形態では、測定部に接触式のダイヤルゲージを用いた場合を例示したが、ダイヤルゲージ以外の非接触式の測定装置を用いることも可能である。
上記実施形態では、ハンドル５１を用いて手動で突き出し長さＰを調整する場合を例示したが、これに限定されるわけではなく、自動化も可能である。
上記実施形態では、測定部の結果を作業者が判断して駆動機構を停止させる場合を例示したが、これに限定されるわけではなく、測定部で突き出し長さＰが目標値に達したかを判断し、駆動機構を停止させることも可能である。
【００２３】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではない。当業者であれば、本発明の範囲内で、種々の追加や変更等を行うことができる。
【符号の説明】
【００２４】
１      ：ツールプリセット装置
１０    ：基台
１２    ：支持台
１３    ：装着穴
２０    ：基準面
３０    ：測定部
３０Ａ  ：表示部
３０Ｂ  ：表示部
３１    ：ハンドル
３２    ：水平バー
３４    ：ダイヤルゲージ
３４ａ  ：接触部
４０    ：支柱
４１    ：ハンドル
５０    ：駆動機構
５１    ：ハンドル
５２    ：伝達ベルト
６０    ：可動ピン（可動部材）
８０    ：工具ホルダ
８１    ：ホルダ本体
８１ｈ  ：貫通孔
８２    ：環状フランジ部
８２ａ  ：端面
８３    ：チャック
８３ａ  ：把握部
８３ｂ  ：挿入孔
８３ｃ  ：ねじ部
９０    ：工具
９０ａ  ：刃先
Ｐ      ：突き出し長さ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図６】
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【図７】
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