(57)【要約】【課題】被加工物と工具取付け軸の位置を常に正しく検知しながら正しい寸法の加工物が得られる工作機械の状態検知装置および方法を提供する。【解決手段】数値制御自動工作機械１において工具取付け軸６はＸ軸方向の正逆両方向へ駆動され、工具保持部材７はＺ軸方向の正逆両方向へ駆動され、移動テーブル１３はＹ軸方向の正逆両方向へ駆動される。工具取付け軸６先端の工具８は移動テーブル１３上に固定して載置される被加工物に対して相対的にＸＹＺの３次元方向へ移動しながら被加工物を所定に形状に加工する。工具取付け軸６の下部に配設された波動発信器９から所定の波動エネルギーが常時発信され、据付テーブル３の一方（図の左方）の端部の２個の波動受信機１２ａ、１２ｂ、長短４本の波動受信機設置アーム１４ａ、１４ｂ、１５ａ、１５ｂに設けられた４個の波動受信機１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ、１２ｆにより常時工具取付け軸６の位置と被加工物との位置関係を検出しながら工具８により被加工物が加工される。【選択図】    図１
2010036320.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工物を加工する工具の状態を３次元的に常時検知することのできる工作機械の状態検知装置であって、
被加工物を加工する工具を装着する工具保持部材に取り付けられ、該工具保持部材を保持する工具取付け軸によって移動される波動発信器と、
該波動発信器から発信される波動エネルギーを受信する少なくとも３個の波動受信機と、
を有することを特徴とする工作機械の状態検知装置。
【請求項２】
前記波動発信器は波動エネルギーの周波数を任意に変更できる、
ことを特徴とする請求項１に記載の工作機械の状態検知装置。
【請求項３】
前記波動発信器の波動エネルギーは電波である、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の工作機械の状態検知装置。
【請求項４】
前記波動発信器の波動エネルギーは超音波である、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の工作機械の状態検知装置。
【請求項５】
前記工作機械は数値制御マシニングセンタである、
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の工作機械の状態検知装置。
【請求項６】
前記工作機械は放電加工機である、
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の工作機械の状態検知装置。
【請求項７】
前記工作機械はワイヤー放電加工機である、
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の工作機械の状態検知装置。
【請求項８】
前記受信機は前記工作機械の熱変位による影響を受けない所定位置に設置する、
ことを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の工作機械の状態検知装置。
【請求項９】
被加工物を加工する工具の状態を３次元的に常時検知することのできる工作機械の状態検知方法であって、
被加工物を加工する工具を装着する工具保持部材に波動発信器を取り付け、
前記波動発信器を取り付けた前記工具保持部材を前記工作機械の工具取付け軸に保持して前記工具により前記被加工物の加工をしつつ、前記波動発信器から波動エネルギーを発信し、
少なくとも３個の波動受信機で前記波動エネルギーを同時に受信し、
この受信に基づいて前記波動発信器の位置を特定する、
ことを特徴とする工作機械の状態検知方法。
【請求項１０】
前記波動発信器は波動エネルギーの周波数を任意に変更できる、
ことを特徴とする請求項９に記載の工作機械の状態検知方法。
【請求項１１】
前記波動発信器の波動エネルギーは電波である、
ことを特徴とする請求項９又は１０に記載の工作機械の状態検知方法。
【請求項１２】
前記波動発信器の波動エネルギーは超音波である、
ことを特徴とする請求項９又は１０に記載の工作機械の状態検知方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被加工物と工具取付け軸の位置を常に正しく検知しながら正しい寸法の加工物が得られる工作機械の状態検知装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、被加工物を加工する自動工作機械が良く知られている。自動工作機械によって被加工物を自動的に加工するには、被加工物の位置の状態と、この被加工物を加工する自動工作機械の工具取付け軸の位置の状態を常に且つ自動的に検知する必要がある。
【０００３】
そのような自動工作機械の構成としては、自動工作機械の工具取付け軸に反射体を固定し、複数の追尾式レーザ干渉計を配置し、これら複数の追尾式レーザ干渉計により反射体を追尾して、その追尾する反射体の移動量を測定するものが開示されている。（例えば、特許文献１参照。）
この特許文献１のような構成の場合、自動工作機械による本稼動に先立って、反射体が指定位置に移動するように工具取付け軸を動作させると共に、移動する反射体を追尾式レーザ干渉計で追尾して反射体の移動量を測定し、測定した移動量から算出した反射体の移動後の位置と指定位置を比較することによって運動精度を測定するようにしている。
【特許文献１】特開０７−２３９２０９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、上記の追尾式レーザ干渉計を使用する自動工作機械の状態検知方法には以下のような課題がある。
先ず、例えば、５軸制御工作機械などでは、被加工物を加工する作用素である工具が取り付けられる主軸を回転機構上に装着しているか、工作物側に回転機構を持たせることが多いため、移動軸の物理的干渉でレーザが遮られ、追尾式レーザ干渉計での測定が困難になるといった問題がある。
【０００５】
また、一般に、自動工作機械による被加工物の加工には切削油が必要である。この切削油は工具の回転によって周囲に飛散する。このような飛散した切削油が、追尾式レーザ干渉計を構成する発信器および受信機の主要部に付着し、検知精度を低下させるといった問題もある。
【０００６】
また、更には、上述したように、本稼動前の初期に、発信部と受信部との位置関係を調整することが必要であり、この初期調整に時間がかかるといった問題もある。
本発明は、上記の課題を解決するために、被加工物と工具取付け軸の位置を常に正しく検知しながら正しい寸法の加工物が得られる工作機械の状態検知装置および方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、先ず、本発明の工作機械の状態検知装置は、被加工物を加工する工具の状態を３次元的に常時検知することのできる工作機械の状態検知装置であって、被加工物を加工する工具を装着する工具保持部材に取り付けられ、該工具保持部材を保持する工具取付け軸によって移動される波動発信器と、該波動発信器から発信される波動エネルギーを受信する少なくとも３個の波動受信機と、を有することを特徴とする。
【０００８】
次に、本発明の工作機械の状態検知方法は、被加工物を加工する工具の状態を３次元的に常時検知することのできる工作機械の状態検知方法であって、被加工物を加工する工具を装着する工具保持部材に波動発信器を取り付け、該波動発信器を取り付けた工具保持部材を工作機械の工具取付け軸に保持して前記工具により前記被加工物の加工をしつつ、波動発信器から波動エネルギーを発信し、少なくとも３個の波動受信機で波動エネルギーを同時に受信し、この受信に基づいて波動発信器の位置を特定する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、被加工物と工具取付け軸の位置を常に正しく検知しながら正しい寸法の加工物が得られる工作機械の状態検知装置および方法を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。
（第１の実施の形態）
図１は、上に第１の実施の形態における数値制御自動工作機械の斜視図を示し、下にその平面図を示している。
【００１１】
図１に示す数値制御自動工作機械１は、基礎フレーム２と、この基礎フレーム２の上に固定して配置された据付テーブル３と、これら基礎フレーム２及び据付テーブル３一方の端部（図１の左側）両側面に付け沿って固定され、それぞれ対向して立設された側部フレーム４（４ａ、４ｂ）と、これらの側部フレーム４の上端に差し渡されて固定された工具取付け軸保持構造物５を備えている。
【００１２】
なお、図１では、手前側の側部フレーム４ａと工具取付け軸保持構造物５を、本来は陰になって見えない内側の構造物を分かりやすく示すため半透明状で図示している。
また図１において、対向して配置された側部フレーム４ａ、４ｂの配置方向をＸ軸方向、側部フレーム４ａ、４ｂの上端に差し渡された工具取付け軸保持構造物５の厚さ方向をＺ軸方向、据付テーブル３の側面に沿う方向をＹ軸方向とし、工具取付け軸保持構造物５の上面をＺ軸方向における原点位置と設定する。
【００１３】
上記の工具取付け軸保持構造物５の右側面には、工具取付け軸６がＸ軸方向に移動自在に保持されている。工具取付け軸６は、工具取付け軸保持構造物５の内部に配設されたモータ（不図示）によって、Ｘ軸方向へ正逆両方向に移動駆動される。
【００１４】
また、工具取付け軸６の下部には工具保持部材受け穴(不図示、以下、受け穴という)が穿設され、この受け穴内の一定位置までに工具保持部材７の上端側が嵌挿されることによりこの保持部材７が位置決めされ、そして工具取付け軸６の下部側で工具保持部材７がＺ軸方向に昇降自在に保持されている。
【００１５】
工具保持部材７は、その先端に工具８を着脱自在に装着され、その上端側が工具取付け軸６の内部に配設されたモータ（不図示）によってＺ軸方向へ昇降駆動される。上記の工具取付け軸６に対して常に露呈する位置となる工具保持部材７の前面には、所定の波動を発信する波動発信器９が取り付けられている。この波動発信器９による所定の波動は、工具８ごとに対応させてあり、すなわち工具保持部材７毎に設定が異なっている。
【００１６】
また、据付テーブル３には、その一方の端部(図１の左面)上面に接して、受信機取り付けアーム１１が、その両端を側部フレーム４ａ及び４ｂに固定されている。受信機取り付けアーム１１には、その両端近傍の前面に２個の波動受信機１２（１２ａ、１２ｂ）が取り付けられている。
【００１７】
また、据付テーブル３上面には、波動発信器９の直下の位置を、中心の基準位置とする移動テーブル１３が配置されている。移動テーブル１３は、据付テーブル３の内部に配設されたモータ（不図示）によって、Ｙ軸方向へ正逆両方向に移動駆動される。
【００１８】
上記の構成により、移動テーブル１３上の中心に載置される被加工物が据付テーブル３によりＹ軸方向に自在に移動し、工具８が工具取付け軸６のＸ軸方向への移動に従ってＸ軸方向に移動すると共に、工具保持部７のＺ軸方向への移動に従ってＺ軸方向へ移動することにより、被加工物に対して工具８は、相対的にＸＹＺの３次元方向へ移動可能である。
【００１９】
また、数値制御自動工作機械１には、更に、基礎フレーム２及び据付テーブル３の他方の端部（図１の右側）両側面の近傍に固設されて立設する長短４本の波動受信機設置アーム１４（１４ａ、１４ｂ）及び１５（１５ａ、１５ｂ）が設けられている。
【００２０】
これらの波動受信機設置アーム１４（１４ａ、１４ｂ）及び１５（１５ａ、１５ｂ）は基礎フレーム２及び据付テーブル３の熱変位の影響を受けない位置に基礎フレーム２及び据付テーブル３から離れて固設されている。
【００２１】
これら長短４本の波動受信機設置アーム１４及び１５の上端部には、それぞれ受信面を波動発信器９方向に向けて配置された波動受信機１２（１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ、１２ｆ）が取り付けられている。
【００２２】
長いほうの波動受信機設置アーム１４ａ及び１４ｂに取り付けられた波動受信機１２ｃ及び１２ｄの高さ位置は、工具取付け軸６の下部の工具保持部材７前面に取り付けられた波動発信器９が工具取付け軸６の熱伸縮によりＺ軸方向の最もプラス側に移動した位置においても、波動発信器９よりも高くなる位置に設置される。ただし、夫々同じ高さでなくても良い。
【００２３】
また、短いほうの波動受信機設置アーム１５ａ及び１５ｂに取り付けられた波動受信機１２ｅ及び１２ｆの高さ位置は、工具取付け軸６の下部の工具保持部材７前面に取り付けられた波動発信器９が工具取付け軸６の熱伸縮によりＺ軸方向の最もマイナス側に移動した位置においても、波動発信器９よりも低くなる位置に設置される。ただし、夫々同じ高さでなくても良い。
【００２４】
また、受信機取り付けアーム１１に取り付けられる波動受信機１２ａ及び１２ｂの高さ位置は、短いほうの波動受信機設置アーム１５ａ及び１５ｂに取り付けられた波動受信機１２ｅ及び１２ｆと同じ高さにはならないように配設される。
【００２５】
ところで、上記のような数値制御自動工作機械１においては、工具８を回転駆動する主軸を回転させるために工具取付け軸６の内部に配設されている不図示のモータは、工具取付け軸６の内部の主軸を回転させることで発熱し、熱膨張によって工具取付け軸６の下部がＺ軸のマイナス方向に伸びることが知られている。
【００２６】
本例では、工具取付け軸６の下部の工具保持部材７に取り付けた波動発信器９からは常時波動エネルギーとしての電波が発信されている。この電波を、加工作業開始前の状態において、３つ以上の波動受信機１２で受信して、工具取付け軸６の下部の位置、すなわち対応する工具保持部材７の位置を検出する。
【００２７】
また、工具８の長さはあらかじめ測定しておくので、工具取付け軸６の下部の工具保持部材７の位置が分かれば工具８の加工刃の位置も分かる。この加工刃の位置の検知に基づいて、用意してある加工プログラムにより被加工物に対する加工を開始する。
【００２８】
加工プログラムには定期的（本実施例では５分程度の間隔とする）に、上記のように加工前に工具取付け軸６の下部の位置（すなわち、対応する工具保持部材７の位置）の確認をした基準位置に、工具８の加工刃による被加工物への加工を中断して、工具取付け軸６の下部（すなわち、対応する工具保持部材７）を戻す処理を組み込んである。
【００２９】
この工具取付け軸６の下部を基準位置に戻す処理が完了したときに、工具取付け軸６の下部の位置を検知装置（波動発信器９からの波動エネルギーの発信と複数の波動受信機１２による波動エネルギーの受信）で測定する。
【００３０】
この測定により、現在位置と加工前の位置（基準位置）との間に、位置の変化があるか否かを読み取り、変化があれば、工具取付け軸６の下部の熱膨張による変化が発生したと判断して被加工物への加工を中断し、変化の分を不図示の駆動制御部にフィードバックする。
【００３１】
駆動制御部は、フィードバックされた差分の内容に応じた補正値で工具取付け軸６の受け穴内に保持された工具保持部材７のＺ軸方向における駆動位置を補正し、その後、中断していた被加工物への加工作業を続行する。
【００３２】
ところで、従来の加工では加工中の工具取付け軸の熱変位により被加工物がＺ軸方向に削れ過ぎて、加工上がりの部品のＺ軸方向の寸法が所望の寸法よりマイナスした寸法のものが出来てしまう。
【００３３】
しかし、本実施の形態によれば、工具取付け軸６の熱変位量を被加工物の加工中にリアルタイムに測定し、定期的に一定時間間隔で被加工物への工具８による加工を中断して工具取付け軸６の下部の熱変位量に応じて工具保持部材７の位置を補正することができるため、被加工物が正しい寸法で加工され、正しい寸法の最終加工物が得られる。
【００３４】
なお、上記実施の形態においては熱変位によるＺ軸方向の動的精度の補正について説明したが、Ｘ軸方向、及びＹ軸方向の熱変位による動的精度の補正においても、Ｚ軸方向の熱変位を補正する場合と同様に補正できる。
【００３５】
また、指令した通りに工具取付け軸６の主軸が動くかどうかの静的精度の確認においても上記と同様に実施して確認することができる。
また、型彫り放電加工機やワイヤー放電加工機においても、動的精度および静的精度の補正を、上記と同様に実施できる。
（第２の実施の形態）
図２は、第２の実施の形態における自動工作機械の主要部の概略の構成を示す斜視図である。
【００３６】
なお、図２に示す自動工作機械１６の構成は、一部を除き、図１に示した第１の実施の形態における自動工作機械１の構成と同一であるので、説明に必要な部分についてのみ図１と同一の番号を付与して示し、他の同一構成部分には番号を省略している。
【００３７】
また、第２の実施の形態において新たな構成となる部分には、新たな番号を付与して示している。
図２に示すように、本例の自動工作機械１６は、基礎フレーム２及び据付テーブル３の他方の端部（図の右側）の一方の側面（図の手前側）と長短２本の波動受信機設置アーム１４ａ及び１５ａとの間隙に、断熱素材１７（１７ａ）が介装されている。
【００３８】
そして、基礎フレーム２及び据付テーブル３の他方の端部（図の右側）の他方の側面（図の向う側）と長短２本の波動受信機設置アーム１４ｂ及び１５ｂとの間隙にも断熱素材１７（１７ｂ）が介装されている。上記の断熱素材１７（１７ａ、１７ｂ）は、例えばセラミック等からなる断熱材である。
【００３９】
このように基礎フレーム２及び据付テーブル３と、波動受信機設置アーム１４ａ及び１４ｂとの間、及び波動受信機設置アーム１５ａ及び１５ｂとの間に、断熱素材１７を介装することにより、基礎フレーム２及び据付テーブル３からの輻射熱の影響を回避することができる。
【００４０】
また、セラミックのような剛体の断熱素材１７を介装することにより、基礎フレーム２及び据付テーブル３に対し波動受信機設置アーム１４及び１５を一定の間隔を持って組み付ける場合の安定した組み付けに寄与することができる。
（第３の実施の形態）
図３は、第３の実施の形態における被加工物保持機構を示す斜視図である。本例の図３に示す被加工物保持機構１８は、必要に応じて、第１及び第２の実施の形態における自動工作機械１及び１６の移動テーブル１３上に固定して用いられる。
【００４１】
すなわち、この被加工物保持機構１８は、通常のＸＹＺの３軸制御の加工では出来ない加工のときに、上述した第１及び第２の実施の形態において用いられる。
図３に示すように、被加工物保持機構１８は、移動テーブル１３上に固定される傾斜テーブル支持台１９と、傾斜テーブル支持台１９に支持される傾斜テーブル２１と、傾斜テーブル２１に支持される回転テーブル２２を備えている。
【００４２】
傾斜テーブル支持台１９は、断面が角ばったＵ字形の形状をしており、Ｕ字型の底部１９ａの下面を移動テーブル１３上に固定されている。そして、そのＵ字形の両側部１９ｂと１９ｃとの各内面の間に、傾斜回動軸２３ａ及び２３ｂにより、傾斜テーブル２１を回動可能に支持している。
【００４３】
傾斜テーブル２１も、断面が角ばったＵ字形の形状をしており、底部２１ａ、両側部２１ｂ及び２１ｃからなる。その底部２１ａの下面は、傾斜テーブル支持台１９の底部１９ａの上面から所定の間隔で離間している。
【００４４】
傾斜回動軸２３ａ及び２３ｂの一方の傾斜回動軸２３ａは、一端（図の右方端部）を傾斜テーブル支持台１９のＵ字形の一方の側部１９ｂにより軸周りに回動自在に支持されている。そして、傾斜回動軸２３ａの他端（図の左方端部）は傾斜テーブル２１のＵ字形の一方の側部２１ｂに固定されている。
【００４５】
また、傾斜回動軸２３ａ及び２３ｂの他方の傾斜回動軸２３ｂは、一端（図の右方端部）を傾斜テーブル２１のＵ字形の他方の側部２１ｃに固定されている。
そして、傾斜回動軸２３ｂの他端（図の左方端部）は、傾斜テーブル支持台１９のＵ字形の他方の側部１９ｃを貫通して、その側部１９ｃにより回動可能に支持され、且つ貫通部より更に延び出す端部が、傾斜軸モータ２４の回転軸に、クラッチ部２５を介して連結されている。
【００４６】
傾斜軸モータ２４及びクラッチ部２５は、傾斜テーブル支持台１９のＵ字形の他方の側部１９ｃの外側に固定されている傾斜軸モータカバー２６により覆われている。
傾斜テーブル２１は、傾斜軸モータ２４の順逆両方向の回転により、傾斜回動軸２３ａ及び２３ｂを回動中心にして、図３の手前方向に９０度、図３の向う側に９０度、合わせて１８０度の範囲で回動する。
【００４７】
これにより、傾斜テーブル２１の底部２１ａは、図３の前後に１８０度の範囲で円弧を描くように傾斜する。
この傾斜テーブル２１の底部２１ａの上面に、回転テーブル２２が配置されている。回転テーブル２２は、その底部の中心位置に、回転テーブル回転軸２７を固設されている。回転テーブル回転軸２７の固設側とは反対側の回転テーブル回転軸２７の端部は、傾斜テーブル２１の底部２１ａの内部に配設されている回転テーブルモータ２８の回転軸に連結されている。
【００４８】
回転テーブルモータ２８が順逆両方向に回転することにより、回転テーブル２２は、傾斜テーブル２１の底部２１ａの上面において、順逆両方向に３６０度回転する。
この回転テーブル２２の上面には、取り付け冶具２９が固定されている。この取り付け冶具２９の上部に、被加工物３０が着脱自在に固定される。
【００４９】
この構成により、被加工物３０は、取り付け冶具２９の上において、順逆両方向に３６０度回転可能であると共に、図３の前後に１８０度の範囲で円弧を描くように傾斜が可能である。
【００５０】
また、この被加工物保持機構１８は、傾斜テーブル支持台１９のＵ字形の両側部１９ｂ及び１９ｃの上端面に、それぞれ波動発信器３１−１及び３１−２を備えている。波動発信器３１−１及び３１−２は、図１及び図２に示した各波動受信機１２ａ〜１２ｆに対する移動テーブル１３のＸＹ軸方向の位置関係を検出するために使用される。
【００５１】
また、傾斜テーブル支持台１９の両側部１９ｂ及び１９ｃの上端面というように異なる位置に２個の波動発信器３１−１及び３１−２を備えるのは、波動発信器３１−１、３１−２と各波動受信機１２ａ〜１２ｆとの位置関係をリアルタイムに測定することにより、傾斜テーブル支持台１９の両側部１９ｂ又は１９ｃと工具保持部材７に装着された工具８との干渉を防止するためである。
【００５２】
また、傾斜テーブル２１の底部２１ａの両側面には、それぞれ波動発信器３１−３及び３１−４（ただし、３１−４は図３の向う側の側面に在るので陰になって見えない）が設けられ、傾斜テーブル２１のＵ字形の両側部２１ｂ及び２１ｃの上端となる先端部には、それぞれ波動発信器３１−５及び３１−６が設けられている。
【００５３】
これら４個の波動発信器３１−３〜３１−６は、図１及び図２に示した各波動受信機１２ａ〜１２ｆに対する傾斜テーブル２１の傾斜状態における位置関係を検出するために使用される。
【００５４】
また、４個の波動発信器３１−３〜３１−６がそれぞれ異なる位置に配設されているのは、工具保持部材７に装着された工具８と傾斜テーブル２１の底部２１ａの両側面との干渉、又は両側部２１ｂ及び２１ｃの先端部との干渉を防止するためである。
【００５５】
更に、回転テーブル２２の上面の適宜の位置で、回転テーブル回転軸２７の軸線に対称な位置に、それぞれ波動発信器３１−７及び３１−８が配設され、取り付け冶具２９の上面の、上記波動発信器３１−７及び３１−８を結ぶ線に直角な位置に、波動発信器３１−９及び３１−１０が配設されている。
【００５６】
本実施の形態の作用を、図３に基づいて説明する。
傾斜テーブル２１は被加工物３０の加工される形状によって傾斜運動を行なう。回転テーブル２２は被加工物３０の加工される形状によって回転運動を行なう。取り付け冶具２９は一方では被加工物３０を着脱自在に固定して保持し、他方では回転テーブル２２に着脱自在に固定されて保持されている。
【００５７】
あらかじめ傾斜テーブル２１と回転テーブル２２と冶具２９と、図１及び図２に示した工具保持部材７に装着された工具８とが干渉する危険位置を設定し、その危険位置直前における工具保持部材７の波動発信器９からの発信信号と各波動発信器（３１−１〜３１−１０）からの発信信号を波動受信機１２ａ〜１２ｆにより受信して、その受信によって検出された波動発信器９と各波動発信器（３１−１〜３１−１０）の位置を設定された危険位置として、制御部のメモリに記憶する。
【００５８】
そして、被加工物３０の加工中、あるいは自動工作機械の操作中に、各波動受信機１２ａ〜１２ｆにより検出されたいずれかの受信信号が上記設定した危険位置を示す数値を超えようとした時点で、波動発信器９すなわち工具保持部材７に装着された工具８の位置が、傾斜テーブル２１又は回転テーブル２２又は冶具２９と干渉する危険位置に近接したと判断して、アラーム等の報音処理をし、機械本体を強制的に停止させる。
【００５９】
このように本発明の第３の実施の形態によれば、従来では、自動工作機械を操作する者の目視によって判断していた工具８と他構造物との干渉の有無を、電波発信器と電波受信機との通信で判断できるようにしている。
【００６０】
これにより、人が目視では限界を超える範囲において又は見落としによって又は見えない箇所において発生する虞のある工具８と、傾斜テーブル２１や回転テーブル２２や冶具２９あるいは被加工物３０等の他構造物との干渉を未然に防ぐことができる。
【００６１】
このように、自動工作機械の状態検知において、本体機械の稼動・停止に関わることなく、常時、傾斜テーブル２１や回転テーブル２２や冶具２９あるいは被加工物３０等の被検知体の位置検知ができることによって、工具と被検知体との干渉を防止するだけでなく、静的精度、動的精度、さらには熱変位量をリアルタイムに検知し、検知した数値の差分を読み取り、駆動制御部にフィードバックすることにより、高精度な制御ができ、結果として高精度な加工精度が実現できる。
【００６２】
なお、上記実施の形態においては、工具保持部材に装着された工具と他構造物との干渉について説明したが、あらかじめ自動工作機械による加工に必要な運動範囲を定めておくことにより、無人稼動時において、自動工作機械の加工動作が加工範囲を逸脱する異常な動作を検出して衝突監視装置の役割を持たせることもできる。
【００６３】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものでなく、実施段階では、その要旨を変更しない範囲で種々変形することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】上は第１の実施の形態における自動工作機械の主要部の概略の構成を示す斜視図であり、下はその平面図である。
【図２】第２の実施の形態における自動工作機械の主要部の概略の構成を示す斜視図である。
【図３】第３の実施の形態における被加工物保持機構を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００６５】
１      数値制御自動工作機械
２      基礎フレーム
３      据付テーブル
４（４ａ、４ｂ）  側部フレーム
５      工具取付け軸保持構造物
６      工具取付け軸
７      工具保持部材
８      工具
９      波動発信器
１１    受信機取り付けアーム
１２（１２ａ、１２ｂ、・・・、１２ｆ）  波動受信機
１３    移動テーブル
１４（１４ａ、１４ｂ）  長い波動受信機設置アーム
１５（１５ａ、１５ｂ）  短い波動受信機設置アーム
１６    自動工作機械
１７（１７ａ、１７ｂ）  断熱素材
１８    被加工物保持機構
１９    傾斜テーブル支持台
１９ａ  底部
１９ｂ  側部
１９ｃ  側部
２１    傾斜テーブル
２１ａ  底部
２１ｂ  側部
２１ｃ  側部
２２    回転テーブル
２３ａ、２３ｂ  傾斜回動軸
２４    傾斜軸モータ
２５    クラッチ部
２６    傾斜軸モータカバー
２７    回転テーブル回転軸
２８    回転テーブルモータ
２９    取り付け冶具
３０    被加工物
３０−１〜３０−１０  波動発信器
【図３】
2010036320.tif 000003
【図１】
2010036320.tif 000004
【図２】
2010036320.tif 000005