(57)【要約】  本発明は、工具駆動部（２０）を有する工作機械用の、測定ヘッド（１８）を備える測定装置（１０）に関する。測定装置（１０）は、移動自在に支持される保護カバー（２２）であって、工具駆動部（２０）により駆動されて、選択的に測定ヘッド（２６）をカバーしたり、測定のために露出させたりするように変位可能な保護カバー（２２）を備える。さらに本発明は、このような測定装置（１０）を備える工作機械に関する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
工具駆動部（２０）を有する工作機械用の、測定ヘッド（１８）を備える測定装置（１０）であって、
移動自在に支持される保護カバー（２２）であって、前記工具駆動部（２０）により駆動されて、選択的に前記測定ヘッド（２６）をカバーしたり、測定のために露出させたりするように変位可能な保護カバー（２２）を特徴とする、工作機械用の測定装置。
【請求項２】
前記保護カバー（２２）は、保護スリーブ（２４）として構成されていることを特徴とする、請求項１記載の測定装置。
【請求項３】
少なくとも１つのねじ山付きスピンドル（４０，４２）と、前記ねじ山付きスピンドル（４０，４２）と係合する少なくとも１つの係合構造（４４，４６）とを有する伝動機構（１６）であって、前記保護カバー（２２）を前記工具駆動部（２０）により変位可能とする伝動機構（１６）を特徴とする、請求項１または２記載の測定装置。
【請求項４】
前記保護カバー（２２）は、前記少なくとも１つの係合構造（４４，４６）を有することを特徴とする、請求項３記載の測定装置。
【請求項５】
前記測定装置（１０）を前記工作機械の工具装着部内にまたは工具装着部に取り付け可能とする保持部（１４）を特徴とする、請求項１から４までのいずれか１項記載の測定装置。
【請求項６】
前記保持部（１４）内に、前記伝動機構（１６）まで達する空所（３４）が形成されており、
前記空所（３４）は、前記保持部（１４）を貫いて前記伝動機構（１６）の伝動機構入力部（３６）まで前記工具駆動部（２０）を通すことができることを特徴とする、請求項５記載の測定装置。
【請求項７】
前記測定ヘッド（１８）は、タッチアーム（２８）を有するタッチプローブ（２６）として形成されていることを特徴とする、請求項１から６までのいずれか１項記載の測定装置。
【請求項８】
前記保持部（１４）は、前記工作機械の、工具用に設けられたスペースへの／スペース内への形状結合式の取り付け用の歯列構造（５０）を、外周部に有することを特徴とする、請求項１から７までのいずれか１項記載の測定装置。
【請求項９】
前記測定装置（１０）は、長手方向軸線（１２）を備え、前記長手方向軸線（１２）に沿って保持部（１４）、伝動機構（１６）および測定ヘッド（１８）の領域が順に配置されていることを特徴とする、請求項１から８までのいずれか１項記載の測定装置。
【請求項１０】
工具駆動部と、請求項１から９までのいずれか１項記載の測定装置（１０）とを備える工作機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工具駆動部を有する工作機械用の、タッチプローブ（Ｍｅｓｓｔａｓｔｅｒ）その他の測定ヘッドを備える測定装置に関する。さらに本発明は、工具用の工具駆動部と、このような測定装置とを備える工作機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
このような測定装置およびこのような工作機械は、公知である。このような測定装置の例として、ここでは、例えばＭａｐｒｏｓｓ社のシリーズＴの測定装置ＭＩＤＡ（登録商標）が挙げられる。これらの測定装置は、工作機械、例えばマシニングセンタ、旋盤およびフライス盤に好適である。工作機械用のこのような測定装置は、これらの工作機械の工具タレットの空いた工具スペースに取り付けられる。これらの測定装置の測定ヘッドは、大抵の場合、光学式に、無線を介してまたは赤外線を介して作動し、測定プロセス時、信号を直接送信する。しかし、このような測定装置の欠点は、その測定ヘッドの高感度の測定器具が、飛び散る切り屑、冷却剤およびその他媒体から工作機械内で保護されていない点にある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の課題は、上述の難点を克服した測定装置および対応する工作機械を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題は、本発明により、独立請求項の特徴によって解決される。本発明の有利な構成は、従属請求項に記載されており、これらは、それぞれ単独でも、任意の組み合わせでも本発明の一態様をなし得る。
【０００５】
本発明に係る測定装置において、測定装置は、移動自在に支持される保護カバーであって、工具駆動部により駆動されて、選択的に測定ヘッドをカバーしたり、測定のために露出させたりするように変位可能な保護カバーを備える。つまり保護カバーは、工作機械の工具駆動部により測定ヘッド上で前方変位および後方変位可能である。工作機械は、一般に工具取り付け用の単数または複数のスペースを有する。対応する工具は、大抵の場合、切削加工工具、例えばフライス盤のフライスである。工作機械は、好ましい一形態では、工具取り付け用の複数のスペースを有する工具タレットを有し、これらのスペースを介してこれらの工具は、工具駆動部により操作可能である。その際、１つの工具に代えて、上述の測定装置も、これらのスペースのうちの１つに取り付け可能である。
【０００６】
測定サイクルの開始時、工具駆動部を作動させ、保護カバーが測定ヘッドを測定のために露出させるまで、保護カバーを変位させる。その後、測定ヘッドによる測定を開始し、測定後、工具駆動部の回転方向を逆転させる。その結果、保護カバーは、反対方向に、測定ヘッドを再びカバーするまで変位される。続いて、工具タレットは、加工工具を加工位置に旋回させ、ワークピース加工を改めて開始する。このとき、測定ヘッドは、保護カバーによって、飛び散る切り屑等から保護されている。
【０００７】
その際、保護カバーが、保護スリーブ（Ｓｃｈｕｔｚｈｕｅｌｓｅ）として構成されていると、有利である。保護スリーブは、測定ヘッドをスリーブの長手方向軸線に関して一般に全周にわたって保護する。
【０００８】
本発明の有利な一実施の形態では、測定装置は、カバーが行われる位置のための終端ストッパおよび／または測定を行うことができる位置のための終端ストッパを備える。
【０００９】
本発明の好ましい一形態では、測定装置は、少なくとも１つのねじ山付きスピンドル（あるいはウォーム）と、ねじ山付きスピンドルと係合する少なくとも１つの係合構造とを有する伝動機構を備え、保護カバーは、工具駆動部によりこの伝動機構を介して変位される。係合構造は、特に、ねじ山付きスピンドルと噛み合う歯列である。しかし、これとは異なり、係合構造は、単純に、簡単な溝、簡単な突起（Ｓｔｅｇ）等として形成されているだけでもよい。こうして工具駆動部の回転運動は、特に簡単に、保護カバーの、大抵の場合リニアな運動に変換される。係合構造は、好ましい一構造形態では、単数または複数の終端ストッパの部分である。
【００１０】
このとき、保護カバーが、少なくとも１つの係合構造を有すると、有利である。こうして、特に簡単で効率のよい伝動機構が得られる。
【００１１】
本発明の別の好ましい一形態では、測定装置は、測定装置を工作機械の工具装着部内にまたは工具装着部に取り付け可能とする保持部を備える。保持部は、工作機械のスペースに関して互換性を有する。
【００１２】
このとき、有利には、保持部内に、伝動機構まで達する空所が形成されており、空所は、保持部を貫いて伝動機構の伝動機構入力部まで工具駆動部を通すことができる。
【００１３】
本発明の好ましい一実施の形態では、測定ヘッドが、タッチアームを有するタッチプローブとして形成されている。タッチプローブを備える測定装置は、工作機械においてしばしば使用されている。
【００１４】
本発明の別の好ましい一実施の形態では、保持部が、工作機械の、工具用に設けられたスペースへの／スペース内への形状結合（ｆｏｒｍｓｃｈｌｕｅｓｓｉｇ）式の取り付け用の歯列構造を、外周部に有する。
【００１５】
本発明のさらに別の好ましい一実施の形態では、測定装置が、長手方向軸線を備え、長手方向軸線に沿って保持部、伝動機構および測定ヘッドの領域が順に配置されている。
【００１６】
さらに本発明は、工具駆動部と、上述の測定装置とを備える工作機械に関する。工具駆動部は、好ましくは過負荷クラッチを有する。本発明の好ましい一実施の形態では、工作機械は、工具用の複数のスペースを有する工具タレットを備える。
【００１７】
以下に、本発明について添付図面を参照しながら好ましい実施例を基に例示説明する。以下に示す特徴は、それぞれ単独でも、任意の組み合わせでも、本発明の一態様をなし得る。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の好ましい一実施の形態に係る測定装置の断面図である。
【図２】測定装置の別の断面図である。
【図３】測定装置の正面図である。
【図４】測定装置の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１は、（図示しない）工作機械用の測定装置１０を、測定装置の長手方向軸線１２を通るように切断面を置いた断面図で示している。長手方向軸線１２に沿って保持部１４、伝動機構１６および測定ヘッド１８が順に配置されている。保持部１４を介して測定装置１０は、工作機械の工具用に設けられたスペースに取り付け可能である。工作機械は、工具駆動部２０を有し、工具駆動部２０は、通常時、上述のスペースに取り付けられた工具を駆動する。工具駆動部２０は、図示の例では、駆動運動として回転運動を引き起こす。さらに測定装置１０は、移動自在に支持される保護カバー２２を備え、保護カバー２２は、工具駆動部２０により伝動機構１６を介して駆動されて、保護カバー２２が選択的に測定ヘッド１８をカバーしたり、測定のために露出させたりするように変位することができる。保護カバー２２は、好ましくは、選択的に測定ヘッド１８をカバーしたり、測定のために露出させたりするようにリニアに移動される保護スリーブ２４として形成されている。しかし、これとは異なり、保護カバー２２は、保護シールド（Ｓｃｈｕｔｚｓｃｈｉｌｄ）として形成されていてもよい。測定ヘッド１８は、図示の例では、タッチアーム２８を有するタッチプローブ２６として形成されている。タッチアーム２８の自由端は、測定装置１０の一方の端部３０を形成する。
【００２０】
保持部１４内には、測定装置１０の他方の端部３２から伝動機構１６の伝動機構入力部３６まで達する、貫通部として形成される空所３４が形成されている。空所３４は、保持部１４を貫いて伝動機構入力部３６まで工具駆動部２０を通すことを可能にする。伝動機構１６は、複数のピニオン／歯車を有するピニオン装置または歯車装置３８と、２つのねじ山付きスピンドル４０，４２と、ねじ山付きスピンドル４０，４２と係合する係合構造４４，４６とを有する。図示の例では、これらの係合構造４４，４６は、ねじ山付きスピンドルと噛み合う歯列として形成されている。この場合、ねじ山付きスピンドル４０，４２は、スリーブ２４として形成される保護カバー２２の両側に配置されており、係合構造４４，４６は、この保護カバー２２の外周部の部分である。もちろん、ねじ山付きスピンドル４０，４２の数をこれとは異なるものとすることも可能である。
【００２１】
図１には、保護カバー２２が測定ヘッド１８を測定のために露出させた位置で、保護カバー２２を示してある。係合構造４４，４６は、ねじ山付きスピンドル４０，４２の一方の端部にあり、そこで終端ストッパを形成している。保護カバー２２が測定ヘッド１８をカバーした（図示しない）位置にあるとき、保護カバー２２は、軸線１２に沿って完全に進出しており、係合構造４４，４６は、ねじ山付きスピンドル４０，４２の他方の端部にあり、そこで別の終端ストッパを形成している。
【００２２】
測定装置は、一般にバッテリ駆動される。バッテリを交換しなければならないときや、測定ヘッド１８においてメンテナンスを実施しなければならないとき、測定ヘッド１８は、（六角）ナット４８において（代替的には２つの差し込み孔によって）測定装置１０の残りの部分から螺解される。測定ヘッド１８自体は、例えば標準インタフェースＭ１６ｘ１を装備している。ここに示した保持部１４は、ＶＤＩ４０工具ホルダとして、典型的な歯列構造５０を有して形成されている。しかし、これとは異なり、保持部１４は、別の工具ホルダ（例えばＣａｐｔｏ、ＢＴ等）に準拠するものであってもよい。
【００２３】
以下の機能形式が生じる：
測定サイクルの開始時、工具駆動部２０を作動させ、保護カバー２２が完全に戻り、工具駆動部２０の過負荷クラッチが反応するまで、保護カバー２２を工具駆動部２０により後方に引き戻す。その後、測定ヘッド１８による測定を開始する。測定後、工具駆動部２０の回転方向を逆転させ、保護カバー２２を再び前方に移動させる。続いてタレットを旋回させ、加工を改めて開始する。今や測定ヘッド１８、ここでは具体的にタッチプローブ２６は、保護カバー２２によって、飛び散る切り屑から防御されている。
【００２４】
工具駆動部２０によって発生したトルクは、歯車装置３８（ピニオン）を介して、ねじ山付きスピンドル４０，４２を有するウォームドライブ（代替的には遊星転動型ドライブであってもよい）に伝達される。ねじ山付きスピンドル４０，４２は、スリーブ２４として形成される保護カバー２２の、歯列として構成される係合構造４４，４６に係合しており、保護カバーを引き戻す。部分３は、両方向での終端ストッパとしても用いられる。工具駆動部のモータは、過負荷がかかると停止する。これとは異なり、伝動機構１６は、伝動機構入力部３６にスリップクラッチを有していてもよい。
【００２５】
図２は、図１に示した切断面に対して垂直に切断面を置いた、軸線１２を通る断面図で、測定装置１０を示している。伝動機構１６のうち、実質的にピニオン装置／歯車装置３８を有する伝動機構入力部３６のみが看取可能である。図２には、付加的に、保護カバー２２をリニアに可動に案内する案内構造５２が看取可能である。この構造は、図４にも看取可能である。つまり、この場合、保護カバー２２の前方変位および後方変位は、案内構造５２に沿ったリニアな前進移動および後退移動である。
【００２６】
図３は、測定装置１０を正面図で示している。タッチアーム２８とナット４８とを備えるタッチプローブ２６として形成される測定ヘッド１８が、良好に看取可能である。この測定ヘッドは、軸線１２に関して周方向で、保護スリーブ２４として形成される測定カバー２２により包囲される。さらに、測定装置１０の、伝動機構１６を収容する中央部分が、良好に看取可能である。
【００２７】
最後に図４は、測定装置１０を斜視側面図で示している。ここでは、保持部１４の、典型的な歯列構造５０を有するＶＤＩ４０工具ホルダとしての構成が、良好に看取可能である。
【００２８】
これとは異なり、保護カバー２２の変位機構は、冷却潤滑剤またはばねにより駆動されるものであってもよい。図示の実施例で紹介した変化態様は、（モータ）駆動部により保護カバー２２の位置を規定し、照会することができる。別の変化態様（ばね）では、位置の明確な規定は不可能であるか、あるいは極めて手間を要してのみ可能である。
【符号の説明】
【００２９】
１０  測定装置
１２  長手方向軸線
１４  保持部
１６  伝動機構
１８  測定ヘッド
２０  工具駆動部
２２  保護カバー
２４  保護スリーブ
２６  タッチプローブ
２８  タッチアーム
３０  端部、一方
３２  端部、他方
３４  空所
３６  伝動機構入力部
３８  歯車装置
４０  ねじ山付きスピンドル
４２  ねじ山付きスピンドル
４４  係合構造
４６  係合構造
４８  ナット
５０  歯列構造
５２  案内構造
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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