(57)【要約】【課題】複数の切刃を全て自動的に測定できるようにした。【解決手段】工作機械の主軸２に装着し、周方向に複数の切刃５を所定間隔で固定した工具３の切刃長を順次測定する。まず主軸２の割出し角演算手段１８によって工具３を所定角度回転させて切刃位置を割出してタッチセンサ８に対向させ、各切刃５をタッチセンサ８に接触させて切刃長を順次測定する。測定した各切刃５の切刃長の最も大きい高低差を切刃長演算手段２０で算出し、切刃長の高低差の最大値が予め設定した許容値以上か否かを高低差判別手段２３で判別する。高低差判別手段２３で、切刃長の高低差の最大値が許容値以上である場合には切刃５の振れが大きいから、異常停止手段２５で切削を停止させる。切刃長の高低差の最大値が許容値以内である場合には振れが正常範囲内と認定して切削に供する。【選択図】図１
2010052053.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作機械の主軸に装着し、周方向に複数の切刃を固定した工具の切刃長を測定するようにした工具の切刃測定方法において、
前記工具を所定角度回転させて切刃位置を割出してセンサに各切刃を接触させて切刃長を順次測定する工程と、
測定した複数の切刃の切刃長の最も大きい高低差を算出する工程と、
前記切刃長の高低差の最大値が予め定めた許容値以上か否かを判別する工程と、
前記切刃長の高低差の最大値が前記許容値以上である場合には切削を停止または工具交換させるようにしたことを特徴とする工具の切刃測定方法。
【請求項２】
工作機械の主軸に装着し、周方向に複数の切刃を固定した工具の切刃長を測定するようにした工具の切刃測定装置において、
前記主軸を所定角度回転させて複数の切刃のいずれかを順次割出す割出し角度演算手段と、
該割出し角度演算手段で割出された位置の切刃の切刃長を測定するセンサと、
測定した複数の切刃の切刃長の最大高低差を算出する切刃長演算手段と、
前記切刃長の最大高低差が予め定めた許容値以上か否かを判別する判別手段と、
前記切刃長の最大高低差が前記許容値以上である場合には切削を停止または工具交換させるようにしたことを特徴とする工具の切刃測定装置。
【請求項３】
工作機械の主軸に装着し、切削の前後で、周方向に複数の切刃を固定した工具の切刃長を測定するようにした工具の切刃測定方法において、
切削の前後で、前記工具を所定角度回転させて切刃位置を割出してセンサに各切刃を接触させて切刃長を順次測定する工程と、
切削の前後で、測定した複数の切刃のうち最も大きい切刃長をそれぞれ算出する工程と、
切削後に算出した前記最も大きい切刃長と切削前に算出した前記最も大きい切刃長との差が予め定めた異常判別値以上か否かを判別する工程と、
前記切刃長の差が異常判別値以上である場合に、少なくとも前記切刃にクーラントまたはエアを吐出する工程と、
前記クーラントまたはエア吐出後の前記切刃の切刃長を再度測定する工程と
を備えたことを特徴とする工具の切刃測定方法。
【請求項４】
再度測定した各切刃の切刃長の最も大きい切刃長と切削前に算出した前記最も大きい切刃長との差が予め定めた異常判別値以上である場合には、切削を停止または工具交換させるようにしたことを特徴とする請求項３に記載された工具の切刃測定方法。
【請求項５】
再度測定した各切刃の切刃長の最も大きい切刃長と切削前に算出した前記最も大きい切刃長との差が予め定めた異常判別値未満である場合には、更に
測定した複数の切刃の切刃長の最も大きい高低差を算出する工程と、
前記切刃長の高低差の最大値が予め定めた許容値以上か否かを判別する工程とを備え、  前記切刃長の高低差の最大値が前記許容値以上である場合には、切削を停止または工具交換させるようにしたことを特徴とする請求項３に記載された工具の切刃測定方法。
【請求項６】
工作機械の主軸に装着し、切削の前後で、周方向に複数の切刃を固定した工具の切刃長を測定するようにした工具の切刃測定装置において、
前記工具を所定角度回転させて複数の切刃の割出し角度を順次割出す割出し角度演算手段と、
該割出し角度演算手段で割出した位置の切刃の切刃長を測定するセンサと、
切削後に測定した複数の切刃の切刃長のうち最も大きい切刃長と切削前に測定した切刃の最も大きい切刃長との差が予め設定した異常判別値以上か否かを判別する判別手段と、
前記切削後に測定した切刃の最も大きい切刃長と切削前に測定した切刃の最も大きい切刃長との差が前記異常判別値以上である場合には、少なくとも前記切刃に第一ノズルによってクーラントまたはエアを吐出する吐出制御手段とを備え、
クーラントまたはエア吐出後に前記工具の各切刃の切刃長を再度測定するようにしたことを特徴とする工具の切刃測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械において、主軸に装着した工具の複数の切刃の切刃長を自動測定するようにした工具の切刃測定方法及び測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えばマシニングセンタなどの工作機械では、主軸に装着した工具に設けた複数の切刃の切刃長を自動測定する測定方法や装置が知られている。このような切刃長の測定方法や装置として、特許文献１や２に記載されたものがある。
例えば、工作機械の工具としてフライスカッタやエンドミル等のように複数の切刃が工具本体の先端外周部に装着された切削工具において、センサとしてタッチ式の固定センサを設けた場合には、固定センサは工具の移動可能なストローク端部近傍であってパレットに隣接するワーク最大旋回径の端部近傍に設置されていることが多い。
【０００３】
この場合、主軸を回転させることなくＸ−Ｙ−Ｚ軸方向に移動させることで固定センサに工具の切刃の先端刃先を接触させるため、工具本体に装着した全ての切刃の刃先を接触させてそれぞれ切刃長を測定することは困難である。
また、センサがレーザ光による光センサである場合、工具を主軸によって回転させて切刃長の測定するため、複数の切刃のうち最も外側に突出した切刃のみについて切刃長を測定可能である。
【特許文献１】特開２００７−２４５３４２号公報
【特許文献２】特許第３４２１５６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した切刃の測定方法及び測定装置では、工具の先端外周部に設けた複数の切刃の全てを測定できないという欠点があった。
また、上述した切刃の測定方法及び測定装置に限らず、一般的に工具に設けた切刃の切刃長を測定する場合、切削によって刃先に付着した切屑やゴミ等により切刃長を誤って測定することがあった。
【０００５】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、複数の切刃を全て自動的に測定できるようにした工具の切刃測定方法及び測定装置を提供することを目的とする。
また、本発明の他の目的は、誤検知することなくより正確に全ての切刃の測定を行えるようにした工具の切刃測定方法及び測定装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明による工具の切刃測定方法は、工作機械の主軸に装着し、周方向に複数の切刃を固定した工具の切刃長を測定するようにした工具の切刃測定方法において、工具を所定角度回転させて切刃位置を割出してセンサに各切刃を接触させて切刃長を順次測定する工程と、測定した複数の切刃の切刃長の最も大きい高低差を算出する工程と、切刃長の高低差（振れ）の最大値が予め定めた許容値以上か否かを判別する工程と、切刃長の高低差の最大値が許容値以上である場合には切削を停止または工具交換させるようにしたことを特徴とする。
【０００７】
本発明による工具の切刃測定装置は、工作機械の主軸に装着し、周方向に複数の切刃を固定した工具の切刃長を測定するようにした工具の切刃測定装置において、主軸を所定角度回転させて複数の切刃のいずれかを順次割出す主軸の割出し角度演算手段と、割出し角度演算手段で割出された位置の切刃の切刃長を測定するセンサと、測定した複数の切刃の切刃長の最大高低差（振れ）を算出する切刃長演算手段と、切刃長の最大高低差が予め定めた許容値以上か否かを判別する判別手段と、切刃長の最大高低差が許容値以上である場合には切削を停止または工具交換させるようにしたことを特徴とする。
【０００８】
本発明による工具の切刃測定方法及び測定装置によれば、工具を装着した主軸を工具の切刃間の割出し角度だけ回転させて各切刃をセンサに対向する位置に割出して、各切刃の切刃長をセンサで順次測定し、各切刃の切刃長の測定値から切刃長の最大高低差（振れ）を算出する。そして、この最大高低差が予め設定した許容値以上であるか否かを判別し、許容値以上である場合には切削を停止させるか工具交換させる。そのため、工具の複数の切刃の最大高低差（振れ）が許容値以上である場合にはこれを検出して、切削を停止するか工具交換する等して加工面粗度の悪化を防止できて安定した加工面を得られる。
【０００９】
本発明による工具の切刃測定方法は、工作機械の主軸に装着し、切削の前後で、周方向に複数の切刃を固定した工具の切刃長を測定するようにした工具の切刃測定方法において、切削の前後で、工具を所定角度回転させて切刃位置を割出してセンサに各切刃を接触させて切刃長を順次測定する工程と、切削の前後で、測定した複数の切刃のうち最も大きい切刃長（Ｗ、Ｈ）を算出する工程と、切削後に算出した最も大きい切刃長（Ｈ）と切削前に算出した最も大きい切刃長（Ｗ）との差が予め定めた異常判別値（Ｅ）以上か否かを判別する工程と、切刃長の差が異常判別値（Ｅ）以上である場合に、少なくとも切刃にクーラントまたはエアを吐出する工程と、クーラントまたはエアを吐出した後の切刃の切刃長を再度測定する工程とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
本発明による工具の切刃測定装置は、工作機械の主軸に装着し、切削の前後で、周方向に複数の切刃を固定した工具の切刃長を測定するようにした工具の切刃欠損検知装置において、工具を所定角度回転させて複数の切刃の割出し角度を順次割出す主軸の割出し角度演算手段と、割出し角度演算手段で割出した位置の切刃の切刃長を測定するセンサと、切削後に測定した複数の切刃の切刃長のうち最も大きい切刃長（Ｈ）と切削前に測定した切刃の最も大きい切刃長（Ｗ）との差が予め設定した異常判別値（Ｅ）以上か否かを判別する判別手段と、切削後に測定した切刃の最も大きい切刃長（Ｈ）と切削前に測定した切刃の最も大きい切刃長（Ｗ）との差が異常判別値（Ｅ）以上である場合には、少なくとも切刃に第一ノズルによってクーラントまたはエアを吐出する吐出制御手段とを備え、クーラントまたはエア吐出後に工具の各切刃の切刃長を再度測定するようにしたことを特徴とする。
【００１１】
本発明による工具の切刃測定方法及び装置によれば、ワーク切削の前後で、工具を装着した主軸を工具の隣接する切刃間の割出し角度だけ回転させて各切刃をセンサに対向する位置に割出して、各切刃の切刃長をセンサで測定し、各切刃の切刃長の測定値から最も大きい切刃長（Ｗ、Ｈ）を算出する。そして、これら切削の前後における最大の切刃長の差（｜Ｈ−Ｗ｜）が異常判別値（Ｅ）以上である場合には、切削によって切刃の先端に切屑やゴミ等の異物が付着している場合や切削前の切刃の最大切刃長が欠損している場合等があり得るから、クーラントまたはエアを少なくとも切刃に吐出することで異物が付着している場合に異物を除去できる。その後、再度切刃の切刃長を測定することで、より精度の高い切刃長の測定を行え、切刃の欠損を検知することができる。
【００１２】
また、本発明による工具の切刃測定方法は、再度測定した各切刃の切刃長の最も大きい切刃長（Ｈ）と切削前に算出した最も大きい切刃長（Ｗ）との差が予め定めた異常判別値（Ｅ）以上である場合には切削を停止または工具交換させるようにしてもよい。
再度測定した切刃の最も大きい切刃長（Ｈ）と切削前に算出した最も大きい切刃長（Ｗ）との差が予め定めた異常判別値（Ｅ）以上である場合には、切刃が折損しているか摩耗量が大きいものとして切削を停止させたり工具交換させる。
また、再度測定した各切刃の切刃長の最も大きい切刃長（Ｈ）と切削前に算出した最も大きい切刃長（Ｗ）との差が予め定めた異常判別値（Ｅ）未満である場合には、更に測定した複数の切刃の切刃長の最も大きい高低差（振れ）を算出する工程と、切刃長の高低差の最大値が予め定めた許容値以上か否かを判別する工程とを備え、切刃長の高低差の最大値が許容値以上である場合には切削を停止または工具交換させるようにしてもよい。
これにより、各切刃の切刃長の測定値から切刃長の最大高低差即ち振れを算出する。そして、この最大高低差が予め設定した許容値以上であるか否かを判別し、許容値以上である場合には切削を停止させるか工具交換させる等して、加工面粗度の悪化を防止できて安定した加工面を得られる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明による工具の切刃測定方法及び装置は、工具における切刃の刃先の最大高低差即ち振れを演算することで、チッピング等の刃先の欠損や切刃の大きな摩耗等を検知することができる。これによって、刃先が不揃いで振れが大きいことによる加工面粗度の悪化を未然に防止でき、安定した面粗さの加工面を得ることができる。また、工具の全ての切刃長を測定することで最も突出した位置が工具長となるため、安定した加工寸法が得られる。
また、本発明による工具の切刃測定方法及び装置は、切削後の最も大きい切刃長と切削前の最も大きい切刃長との差が予め設定した異常判別値以上の場合に、クーラントまたはエアを少なくとも切刃に吐出することで切刃に付着する切屑やゴミ等の異物を除去することができる。そして、その後に再度切刃長の測定を行うことによって誤検知を低減してより正確に切刃長を検知できて加工面粗度を安定させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態による工作機械における工具の切刃測定装置について添付図面に基づいて説明する。
図１は本発明の実施形態による切刃測定装置の要部構成図、図２は主軸に装着された工具とタッチセンサとの位置関係を示す平面図、図３は図２のＡ方向矢視図、図４は工具の各切刃の測定方法を示すフローチャート、図５は切削後における工具の各切刃の測定方法を示すフローチャートである。
図１乃至図３に示す工具の切刃測定装置１において、数値制御（ＮＣ）工作機械に保持された主軸２は図示しない駆動モータによって中心軸Ｏ周りに回転可能とされている。主軸２は図１に示すようにＸ軸−Ｙ軸−Ｚ軸方向に移動可能とされている。主軸２に装着された切削工具３として、例えばフライスカッタやエンドミル等が装着されている。図１に示すように、略円柱状の工具本体４の先端外周部に複数の切刃５が所定間隔で装着されている。
【００１５】
また、図２及び図３に示すようにワークを載置固定するパレット７の外周側には中心軸Ｏ１周りに図示しないワークの最大旋回径Ｄ１の外側寄りの端部に固定センサとしてのタッチセンサ８がブラケット９に取り付けられている。タッチセンサ８はその当接面８ａに工具３の各切刃５の先端を当接させることで主軸２の基準位置からタッチセンサ８の当接面８ａまでの切刃長を検知して測定することになる。なお、ワークは図示しない治具を介してパレット７に取り付けられ、切削加工に供される。そのため、パレット７を旋回させてもワークや治具等がタッチセンサ８と干渉することはない。
また、図１において、タッチセンサ８の近傍には、測定対象である切刃５とタッチセンサ８の当接面８ａに水やオイル等のクーラント液やエアブロー等を含むクーラントを吐出する第一ノズル１０Ａが設けられている。第一ノズル１０Ａはチューブ１１を介してクーラント液またはエアを供給する供給源１２に接続されている。第一ノズル１０Ａから吐出するクーラントまたはエアによって切刃５等の刃先に付着する切屑やゴミ等の異物を吹き飛ばすことができる。
なお、ブラケット９にはタッチセンサ８の当接面８ａに付着した切粉や他の異物を除去するためにエアブロー（またはクーラント液でもよい）を吐出する第二ノズル１０Ｂが設けられている。
【００１６】
また、図１及び図２には、主軸２の回転及び移動によって工具３に取り付けられた各切刃５の位置と割出し角を順次割り出して各切刃の切刃長を測定する測定制御装置１３が設けられている。
この測定制御装置１３において、工具３の刃数ｎと、主軸２の中心線Ｏに対して隣り合う切刃５、５間の割出し角度θと、各工具３毎に予め測定したデータから設定した切刃５の切刃長の異常判別値Ｅと、工具３における各切刃５の切刃長の最も大きいものと小さいものとの差の最大許容値（高低差許容値Ｆ）や指示信号等を入力する入力手段１４と、入力手段１４に入力された指示に基づいて主軸２やタッチセンサ８による切刃５の測定を作動制御する作動制御手段１５とが配設されている。
【００１７】
また、測定制御装置１３には、主軸２に装着された工具３の複数の切刃５を割り出す主軸の割出し角演算手段１８と、切刃５の切刃長の再測定を行う場合に作動制御手段１５からの信号によって測定対象の切刃５とタッチセンサ８の当接面８ａとにクーラントまたはエアを第一ノズル１０Ａ、第二ノズル１０Ｂから吐出させて洗浄する吐出制御手段１９とが設けられている。
なお、主軸の割出し角演算手段１８は入力手段１４から入力された工具３の刃数ｎと主軸中心線Ｏに対して隣り合う切刃５、５間の角度θとのデータから、主軸２を順次所定角度θ（割出し角という）ずつ回転させて各切刃５がタッチセンサ８の当接面８ａに対向する位置に到達するように割出して回転制御する。
【００１８】
また、タッチセンサ８で測定した工具３の各切刃５の切刃長を演算すると共にワーク切削前後に測定した各切刃５の最も長い切刃長Ｗ、Ｈを算出する切刃長演算手段２０と、切削前における各切刃５の切刃長を記憶すると共に切刃長演算手段２０で算出した最も長い切刃長の切刃５を工具長補正値Ｗとして登録（記憶）するメモリ２１と、タッチセンサ８で測定したワーク切削後における工具３の各切刃５の最も長い切刃長Ｈと工具長補正値Ｗとの差の絶対値が異常判別値Ｅ以上か否かを判別する判別手段２２と、工具３における各切刃５の切刃長の最大高低差（振れ）が高低差許容値Ｆ以上か否かを判別する高低差判別手段２３とが設けられている。
なお、判別手段２２において、最も長い切刃長Ｈと工具長補正値Ｗとの差の絶対値が異常判別値Ｅ以上である場合には作動制御手段１５に信号出力する。作動制御手段１５では、再測定が未実施であることを確認して、再測定信号を主軸の割出し角演算手段１８と吐出制御手段１９と切刃長演算手段２０に出力するようになっている。
【００１９】
なお、主軸の割出し角演算手段１８で切刃５の位置を割り出した場合に、出力信号が切刃長演算手段２０に入力され、主軸２の基準位置から切刃５の先端までの切刃長をタッチセンサ８で測定する。
また、最も長い切刃長Ｈと工具長補正値Ｗとの差が異常判別値Ｅ以上である場合には、作動制御手段１５において吐出制御手段１９に駆動信号が出力されるが、２回目に異常判別値Ｅ以上と判別された場合には異常停止手段２５に信号が出力されて工作機械１の稼働が停止される。また、高低差判別手段２３で各切刃５の切刃長の最大高低差が高低差許容値Ｆ以上の場合にも異常停止手段２５で工作機械の稼働が停止される。
なお、異常停止手段２５に代えて予備工具交換を行うようにしてもよい。
【００２０】
本実施形態による工作機械における工具長の切刃測定装置１は上述の構成を備えており、次に工具３の切刃測定方法を図４及び図５に示すフローチャートに沿って説明する。
先ず第１に工具３に取り付けた切刃の測定方法について図４により説明する。
工作機械における工具の切刃測定装置１において、先ず図示しないワークをパレット７の所定位置に治具によって固定し、ワークを切削加工するための工具３として例えばフライスカッタを主軸２に装着する。そして、切削加工の前に、工具３の刃数ｎや割出し角度θ、高低差許容値Ｆ等を入力手段１４により測定制御装置１３に入力する（ステップ１０１）。
そして予め決定された主軸２及び工具３の基準位置に対して、主軸の割出し角演算手段１８で最初の切刃５をタッチセンサ８の当接面８ａに位置決めするための割出し角度θａを演算し（ステップ１０２）、次いで主軸２をＹ軸及びＸ軸方向に所定距離Ｙ１、Ｘ１だけ移動させ、主軸２をタッチセンサ８の当接面８ａに対向する位置に持ち来す。この位置で、主軸２を割出し角度θだけ回転させて測定対象の切刃５をタッチセンサ８に対向させてＺ軸方向に所定距離Ｚ１だけ移動させることで切刃５の先端を当接面８ａに接触させる（ステップ１０３）。
この状態で、切刃長演算手段２０で主軸２の基準位置から切刃５の先端即ちタッチセンサ８の当接面８ａまでの距離を測定し（ステップ１０４）、切刃長としてメモリ２１に記憶させ（ステップ１０５）、測定した切刃５の数をカウントする（ステップ１０６、１０７）。
【００２１】
次に、工具３の切刃５をＺ軸方向に所定距離タッチセンサ８から離間させ、主軸の割出し角演算手段１８で最初に測定した切刃５から次の切刃５の割出し角度θを演算して主軸２を割出し角度θだけ回転させる等、上述したステップ１０２〜１０７の動作を繰り返し実行する。そして、切刃５の測定数が設定入力した刃数ｎに達したら、高低差判別手段２３で工具３の各切刃５の切刃長の高低差を順次演算し、最大高低差Ｊ（切刃５の振れ）を算出する（ステップ１０８）。
工具３の複数の切刃５の最大高低差Ｊ（切刃５の振れ）に関連して高低差許容値Ｆが入力されている場合には（ステップ１０９）、測定した最大高低差Ｊが高低差許容値Ｆ以上か否かを判別する（ステップ１１０）。測定した最大高低差Ｊが高低差許容値以上である場合には複数の切刃５間の振れが大きすぎて異常であると判定して異常停止手段２５で工作機械を停止させる（ステップ１１１）。
最大高低差Ｊが高低差許容値Ｆ未満である場合には、複数の切刃５の振れが許容範囲内であるとして、切刃５の最も切刃長の高い測定値を工具長補正量Ｗとして登録（記憶）させる（ステップ１１２）。そして、測定を終了してワークの切削を行う。
なお、ステップ１０１において、工具３の刃数ｎや主軸割出し角度θ等を入力しない場合には、工具３がドリルやタップ等の単刃の工具であると認定して、タッチセンサ８による切刃５の切刃長を測定し（ステップ１１３）、この測定値を工具長補正量Ｗとして登録（記憶）する（ステップ１１４）
【００２２】
上述のように本実施形態による工作機械における工具の切刃測定装置１及び測定方法によれば、主軸２に装着した工具３に複数の切刃５を備えた場合でも、主軸２を割出し角度θづつ回転させてタッチセンサ８で切刃長を順次測定することで、各切刃５の切刃長を全て測定できると共に、複数の切刃５の振れが異常か正常かを判別できる。
なお、ここで測定された各切刃５の切刃長はワークの切削加工前のものである。
【００２３】
次に、この工具３でワークを切削した後の切刃５に折損等の異常の有無を判別して切刃測定を行う、工具の切刃測定装置１による工具の切刃測定方法について図５により説明する。
ワークを工具３で切削加工した後で、切刃５の折損等の異常の有無等を検知するために各切刃５の切刃長を再度測定する。
先ず図５に示すフローチャートにおいて、ステップ２０１〜２０７は図４に示す切削前の工具の切刃測定方法のステップ１０１〜１０７と同じであり、切刃５の割出しと切刃長ｂの測定を順次行う。
そして、切刃長演算手段２０においてタッチセンサ８で測定した工具３の各切刃５の測定値のうち最も突出する切刃５の切刃長Ｈを算出し（ステップ２０８）、予め登録された切削前の最も長い切刃長である工具長補正値Ｗとの差を判別手段２２において、次式｜Ｗ−Ｈ｜＜Ｅによって絶対値で算出し、この差が異常判別値Ｅより小さいか否かを判別する（ステップ２０９）。ここで、切削前に測定した最も長い切刃長Ｗの切刃５と切削後に測定した最も長い切刃長Ｈの切刃５とは必ずしも同一の切刃５ではない。切削による各切刃５の摩耗量やチッピングや欠損等の折損の有無によって変動することがある。
【００２４】
そして、判別手段２２による判別結果において、切刃長の差｜Ｗ−Ｈ｜が異常判別値Ｅ以上である場合には切刃５に大きな折損等が発生している可能性がある。しかしながら、この場合でも、切刃５の先端に切屑やゴミ等が付着していて切刃長Ｈが増大している場合があるので、直ちに異常と判定せずに再測定に供する。
即ち、判別手段２２から作動制御手段１５に再測定の信号を出力し（ステップ２１０）、作動制御手段１５では工具３の切刃５についてまだ再測定を行っていないことを確認して（ステップ２１１）、吐出制御手段１９に信号出力する。吐出制御手段１９では第一及び第二ノズル１０Ａ、１０Ｂによってクーラント液またはエアブローを工具３の各切刃５とタッチセンサ８の当接面８ａとに吐出して切屑やゴミ等の異物が切刃５に付着している場合にはこれらの異物を吹き飛ばして除去する。その際、主軸２を割出し角度θ毎に間欠回転させて各切刃５にそれぞれクーラント液またはエアを吹き付けるようにする（ステップ２１２）。
そして、クーラント液またはエアの吹き付け完了後に再測定の準備完了としてステップ２０１に戻り、割出し角演算手段１８で各切刃５について主軸割出し角度θを演算する。
【００２５】
このようにして、ステップ２０１〜２０７で工具３の各切刃５の切刃長の測定を再度行い、各切刃５の最も長い切刃長Ｈを算出し（ステップ２０８）、判別手段２２で切刃長の差｜Ｗ−Ｈ｜が異常判別値Ｅ以上であるか否かを再度判別する（ステップ２０９）。
ここで、切刃長の差｜Ｗ−Ｈ｜が異常判別値Ｅ以上である場合には既に再測定を行っている（ステップ２１１）ために、異常停止手段２５で異常と判定して工作機械の稼働を停止させるか、或いは工具３を予備のものに交換する。
また、切刃長の差｜Ｗ−Ｈ｜が異常判別値Ｅ未満である場合には各切刃５の振れが正常の範囲内であると認定し、図４のフローチャートのステップ１０８〜１１０と同様に、高低差判別手段２３で各切刃５の切刃長の高低差を順次演算して最大高低差Ｊ（切刃５の振れ）を算出する（ステップ２１５）。そして、最大高低差Ｊに関連して高低差許容値Ｆが入力されている場合には（ステップ２１６）、最大高低差Ｊが高低差許容値Ｆ以上か否かを判別する（ステップ２１７）。最大高低差Ｊが高低差許容値以上である場合には異常であると判定して異常停止手段２５で工作機械を停止させる（ステップ２１４）。或いは工具３を交換する。
最大高低差Ｊが高低差許容値Ｆ未満である場合には、許容範囲内の振れであるとして切削加工を終了する。
【００２６】
なお、ステップ２０１において、工具３の刃数ｎや主軸割出し角度θ等を入力しない場合には、工具３がドリルやタップ等の単刃の切刃５を取り付けた工具３であると認定して、タッチセンサ８による切刃５の切刃長Ｈを測定し（ステップ２１８）、判別手段２２で切刃長の差｜Ｗ−Ｈ｜が異常判別値Ｅ以上であるか否かを判別する（ステップ２１９）。
切刃長の差｜Ｗ−Ｈ｜が異常判別値Ｅ以上である場合にはステップ２１０で再測定を行い、切刃長の差｜Ｗ−Ｈ｜が異常判別値Ｅ未満である場合には切刃５は正常の範囲内であるとして終了する。
【００２７】
上述のように本実施形態による工具の切刃測定装置１及び測定方法によれば、タッチセンサ８によって全ての切刃５の切刃長を測定して最も切刃長の大きい切刃５を算出できる。更に判別手段２２によって切削後における工具３の切刃５の振れや欠損等が許容範囲内か否かを判別でき、切刃５の振れが大きいことによる加工面粗度の悪化を未然に防止できる。
また、切刃５の振れや欠損等の判別に際して、切削前後の最大切刃長の差｜Ｗ−Ｈ｜が異常判別値Ｅからなる許容範囲を超える場合にはクーラント液やエアを吐出して切刃５に付着した切屑やゴミ等の異物を除去して再測定するから、切刃５に切屑やゴミ等の異物が付着した場合の誤検知を防止できる。
更に、ボーリングバーやドリル、タップ等のように切刃５が単刃である場合、切刃５の方向によってはタッチセンサ８の当接面８ａに接触・測定することができない場合にも、主軸２を回転させて切刃５の位置を割り出すことで切刃長の測定や切刃５の折損等の異常検知が可能になる。
【００２８】
なお、上述の実施形態による工具の測定装置１及び測定方法では、工具３の切刃５の数が１枚であるボーリングバー、ドリル、タップの場合でも切刃長の測定や切刃５の欠損の有無等を判別できるようにしたが、１枚のみの切刃５を備えた工具３の切刃測定方法や切刃測定方法等は図４や図５に示す切刃測定方法に含めなくても良い。
また、上述の実施形態では第一及び第二ノズル１０Ａ、１０Ｂによって各切刃５やタッチセンサ８の当接面８ａにクーラントまたはエアを吐出して付着している切屑やゴミ等を除去できるようにしたが、第一ノズル１０Ａによって切刃５だけにクーラントまたはエアを吐出するようにしてもよい。仮にタッチセンサ８に切屑やゴミ等が付着している場合には全ての切刃５に誤差が加算されるから特定の切刃５のチッピングや大きな摩耗等の異常を検知できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施形態による工作機械における工具の切刃測定装置の要部構成を示す図である。
【図２】図１に示す切刃測定装置において、主軸とワーク載置用パレットに近接する位置に設けたセンサとを示す要部平面図である。
【図３】図２に示す工具の切刃測定装置におけるパレット及びセンサのＡ方向矢視図である。
【図４】切削前における工具の切刃測定方法を示すフローチャートである。
【図５】切削後における工具の切刃測定方法及び異物除去方法等を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３０】
１  工具の切刃測定装置  
２  主軸  
３  工具
５  切刃
８  センサ
８ａ  当接面
１０Ａ  第一ノズル
１０Ｂ  第二ノズル
１３  測定制御装置
１５  作動制御手段
１８  割出し角演算手段
１９  吐出制御手段
２０  切刃演算手段
２２  判別手段
２３  高低差判別手段
２５  異常停止手段
【図１】
2010052053.tif 000003
【図２】
2010052053.tif 000004
【図３】
2010052053.tif 000005
【図４】
2010052053.tif 000006
【図５】
2010052053.tif 000007