(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の刃物台と、該各刃物台を移動させる駆動手段と、前記各刃物台の位置を検出する位置検出手段とを備えたＮＣ旋盤に付設され、前記各刃物台に装着された工具の補正量を算出するツールプリセッタであって、
前記工具の刃先と接触して検知信号を出力する１つの検知手段と、
前記ＮＣ旋盤の主軸台に配設され、前記各刃物台に装着された前記各工具の刃先と前記検知手段が接触可能に、該検知手段を支持する１つの支持手段と、
前記駆動手段に駆動出力信号を出力してその作動を制御する駆動制御手段と、
前記駆動制御手段から前記駆動手段に出力される駆動出力信号を受信し、受信した駆動出力信号を基に、前記複数の刃物台のうち、前記駆動手段によって駆動される刃物台を判別する駆動刃物台判別手段と、
前記位置検出手段からの入力信号に基づいて、前記各刃物台の位置座標を算出する位置座標算出手段と、
前記検知手段から出力される検知信号、前記駆動刃物台判別手段から出力される判別信号及び前記位置座標算出手段から出力される座標位置データをそれぞれ入力し、入力された前記駆動刃物台判別手段からの判別信号に対応した刃物台について、前記検知手段から検知信号が入力されたときの、前記位置座標算出手段から入力された座標位置データを基に、前記工具の補正量を算出する工具補正量算出手段とを備えてなるツールプリセッタ。
【請求項２】
前記支持手段は、ロッドを備えたシリンダから構成され、
前記シリンダは、そのロッド先端に前記検知手段が取り付けられ、このロッドを伸長させることにより前記検知手段を所定位置に配設するように構成されてなることを特徴とする請求項１記載のツールプリセッタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の刃物台と、各刃物台を移動させる駆動手段と、各刃物台の位置を検出する位置検出手段とを備えたＮＣ旋盤に付設され、前記各刃物台に装着された工具の補正量を算出するツールプリセッタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＮＣ旋盤は、工具の移動軌跡などを指令した加工プログラムに基づき、数値制御を行いながら工具刃先を移動させることにより、ワークを加工することができるようになっている。そして、複数の工具を用いる場合には、工具をＮＣ旋盤に装着した際の刃先位置が各工具によって異なるため、それぞれの刃先位置が加工座標系において同一となるような工具補正量を算出して、この工具補正量を基にして工具の刃先位置を補正し、その上で当該工具を移動させるようにしている。
【０００３】
この工具補正量を算出する手段の１つとして、従来からツールプリセッタが使用されている。その概略構成を図２に示す。同図に示すように、このツールプリセッタ５０は、主軸台９１，主軸９２，チャック９３，刃物台９４などを備えたＮＣ旋盤９０に付設されている。尚、主軸台９１の前端面には、加工領域を仕切るカバー９５が設けられており、刃物台９４には、工具９６が装着されている。また、刃物台９４は、サーボモータやボールねじ等の駆動手段（図示せず）により駆動され、ロータリエンコーダ等の位置検出手段（図示せず）によりその位置が検出されるようになっている。
【０００４】
前記ツールプリセッタ５０は、前記工具９６の刃先を検知するセンサ５１と、センサ５１を支持するアーム６０と、主軸台９１に固定され、アーム６０を着脱自在に支持する基台７０と、前記駆動手段（図示せず）の作動を制御する刃物台駆動制御部５４と、前記位置検出手段（図示せず）からの入力信号に基づいて、刃物台９４の位置座標を算出する刃物台位置座標算出部５５と、前記センサ５１及び刃物台位置座標算出部５５からの入力信号に基づいて、工具９６の補正量を算出する工具補正量算出部５６とから構成されている。
【０００５】
前記センサ５１は、刃物台９４の駆動軸であるＸ軸，Ｚ軸の正方向及び負方向をそれぞれ向くように配設された４つの接触面を有する立方体状の接触子を備えており、工具９６の形状に応じてその刃先をＸ軸，Ｚ軸の正方向及び負方向からそれぞれ該当する前記接触面に接触させることにより、検知信号が出力されるようになっている。
【０００６】
前記アーム６０は、クランク状の部材からなるもので、基部側に基台７０と係合する取付部６１を備えており、この基部側と反対側の端部には前記センサ５１が取り付けられている。
【０００７】
前記取付部６１は、図３に示すように、略円柱状をした部材からなり、基部側の端面に嵌合孔６２が形成され、この嵌合孔６２の底面には位置決め用のコロ６５が円周上に３箇所設けられるとともに、センサ５１の検知信号を出力する出力端子６４が設けられている。また、嵌合孔６２の底面中心には、後述するクランプレバー７２によって引き込まれる軸６３が形成されている。
【０００８】
前記基台７０は、図３に示すように、略円柱状をした部材からなるベース本体７１と、アーム６０をベース本体７１に固定するクランプレバー７２とを備えている。前記ベース本体７１の先端面には、前記嵌合孔６２に嵌合する嵌合突部７３が設けられ、さらに嵌合突部７３の先端面には、前記位置決め用のコロ６５に対応する２個１対の位置決め用の球７６が円周上に３箇所設けられるとともに、出力端子６４に対応する入力端子７４が設けられている。また、ベース本体７１及び嵌合突部７３の中心には、前記軸６３が嵌挿される挿入孔７５が形成されている。
【０００９】
前記クランプレバー７２は、ベース本体７１に設けられており、軸６３を挿入孔７５に嵌挿した後、矢示方向に２点鎖線で示す位置まで回転させることにより、図示しない挟持手段で軸６３を挟持し、アーム６０をベース本体７１に固定するようになっている。
【００１０】
前記工具補正量算出部５６には、図２に示すように、刃物台位置座標算出部５５から刃物台９４の位置座標データが随時入力されるとともに、工具９６の刃先がセンサ５１に接触した時には、センサ５１から検知信号が入力されるようになっている。
【００１１】
而して、このツールプリセッタ５０によれば、次のようにして工具９６の補正量を算出することができる。まず、アーム６０側の位置決め用のコロ６５，出力端子６４及び軸６３を、それぞれ基台７０側の位置決め用の球７６，入力端子７４及び挿入孔７５に係合させて、アーム７０を位置決めした後、クランプレバー７２を操作して、アーム６０を基台７０に固定する。これにより、アーム６０の基部が円周方向及び軸方向に位置決めされ、工具９６の刃先と接触可能な位置に、センサ５１が配設される。
【００１２】
次に、刃物台駆動制御部５４により刃物台９４を移動させて、工具９６の刃先をセンサ５１に接触させると、センサ５１から刃物台駆動制御部５４及び工具補正量算出部５６に検知信号が入力される。上述したように、工具補正量算出部５６には、刃物台位置座標算出部５５から刃物台９４の位置座標データが随時入力されており、前記検知信号を受けて工具補正量算出部５６は、当該検知信号が入力された時の前記位置座標データを抽出し、この位置座標データに基づいて工具９６の補正量を算出する。尚、刃物台駆動制御部５４は、前記検知信号の入力を受けて、刃物台９４を停止させる。
【００１３】
以上のように、このツールプリセッタ５０によれば、工具９６の刃先をセンサ５１に接触させることにより、工具刃先を精度良く検出して、工具９６の補正量を正確に算出することができるようになっている。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ワークの加工効率を向上させるべく、主軸９２の中心軸の両側に刃物台をそれぞれ設け、ワークを両側から加工することができるように構成されたＮＣ旋盤が知られている。このような複数の刃物台を備えたＮＣ旋盤においては、上述した従来のツールプリセッタ５０を各刃物台に個別に対応させて複数設けることにより、それぞれのツールプリセッタ５０によって、上述した方法で工具補正量を算出することができる。
【００１５】
しかし、このようにツールプリセッタを各刃物台毎に個別に設ける場合には、センサ５１やアーム６０等の高価な部品を刃物台の数だけ用意しなければならず、ツールプリセッタのコストが高くなるという問題があった。
【００１６】
また、刃物台に装着された工具の長さが長いと、この刃物台に対応したセンサ５１以外のセンサ５１に対してもその工具刃先を接触させることができるため、操作ミスにより本来のものと異なるセンサ５１に工具刃先を接触させることが起こり得、そのために、算出された工具補正量が実際のものとは異なったものとなるという問題があった。
【００１７】
本発明は以上のような問題を解決すべくなされたものであって、複数の刃物台を備えたＮＣ旋盤において、廉価な構成により、各刃物台に装着された工具の補正量を正確に算出することができるツールプリセッタの提供を目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段及びその効果】
上記課題を解決するための本発明は、
複数の刃物台と、該各刃物台を移動させる駆動手段と、前記各刃物台の位置を検出する位置検出手段とを備えたＮＣ旋盤に付設され、前記各刃物台に装着された工具の補正量を算出するツールプリセッタであって、
前記工具の刃先と接触して検知信号を出力する１つの検知手段と、
前記ＮＣ旋盤の主軸台に配設され、前記各刃物台に装着された前記各工具の刃先と前記検知手段が接触可能に、該検知手段を支持する１つの支持手段と、
前記駆動手段に駆動出力信号を出力してその作動を制御する駆動制御手段と、
前記駆動制御手段から前記駆動手段に出力される駆動出力信号を受信し、受信した駆動出力信号を基に、前記複数の刃物台のうち、前記駆動手段によって駆動される刃物台を判別する駆動刃物台判別手段と、
前記位置検出手段からの入力信号に基づいて、前記各刃物台の位置座標を算出する位置座標算出手段と、
前記検知手段から出力される検知信号、前記駆動刃物台判別手段から出力される判別信号及び前記位置座標算出手段から出力される座標位置データをそれぞれ入力し、入力された前記駆動刃物台判別手段からの判別信号に対応した刃物台について、前記検知手段から検知信号が入力されたときの、前記位置座標算出手段から入力された座標位置データを基に、前記工具の補正量を算出する工具補正量算出手段とを備えたツールプリセッタに係る。
【００１９】
この発明によれば、まず、支持手段により検知手段を支持し、各刃物台に装着された各工具の刃先と接触可能に検知手段を配設する。次に、各刃物台のうちの所望のものを駆動制御手段により移動させると、この駆動される刃物台（駆動刃物台）が駆動刃物台判別手段によって判別され、駆動刃物台判別手段から工具補正量算出手段に判別信号が入力される。そして、駆動刃物台に装着された工具の刃先が検知手段に接触すると、検知手段から工具補正量算出手段に検知信号が入力される。工具補正量算出手段には、位置座標算出手段から各刃物台の位置座標データが随時入力されており、駆動刃物台判別手段からの判別信号及び検知手段からの検知信号が入力されると、工具補正量算出手段は駆動刃物台についての工具刃先検知時の位置座標データを抽出し、この位置座標データに基づいて工具補正量を算出する。
【００２０】
同様にして、駆動刃物台に装着されたその他の工具についても工具補正量を算出した後、駆動刃物台を検知手段から遠ざけて、次の刃物台に装着された工具の刃先を検知手段に接触させる。こうして、他の刃物台に装着された工具についても、上述した方法と同様にその補正量を算出する。
【００２１】
このように、本発明によれば、検知手段が、各刃物台に装着された各工具の刃先と接触可能に配設されるので、検知手段及びこれを支持する支持手段をそれぞれ１つずつ設けるだけで、各刃物台に装着された各工具の刃先を検出して、工具補正量を算出することができる。したがって、検知手段及び支持手段を刃物台毎に個別に設ける必要が無く、廉価なものにすることができる。
【００２２】
また、駆動されている刃物台を駆動刃物台判別手段により判別し、判別された刃物台について工具補正量を算出するようにしているので、作業者が任意の刃物台を駆動してプリセット作業を行っても、確実に該当する工具についての工具補正量を算出することができる。
【００２３】
また、検知手段を配設した後は、駆動刃物台を切り換えるだけで、各刃物台に装着された各工具の補正量を算出することができるので、刃物台毎に検知手段の位置を変える必要が無く、工具補正量を迅速に算出することができる。
【００２４】
尚、前記支持手段は、ロッドを備えたシリンダから構成され、前記シリンダは、そのロッド先端に前記検知手段が取り付けられ、このロッドを伸長させることにより前記検知手段を所定位置に配設するように構成されていても良い。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の具体的な実施形態について添付図面に基づき説明する。図１は、ＮＣ旋盤８０に付設された本実施形態に係るツールプリセッタを、一部ブロック図で示す概略平面図である。尚、同図に示すＮＣ旋盤８０は、上述した従来のＮＣ旋盤９０における刃物台９４に代えて、主軸９２の中心軸を挟んでその両側にそれぞれ配設された第１刃物台９４ａ及び第２刃物台９４ｂを備えてなるものであり、各刃物台９４ａ，９４ｂには、それぞれ工具９６ａ，９６ｂが装着されている。また、各刃物台９４ａ，９４ｂは、ボールねじやサーボモータ等の駆動手段（図示せず）によって、Ｘ軸方向及びＺ軸方向にそれぞれ駆動され、その位置はロータリエンコーダ等の位置検出手段（図示せず）により各駆動軸毎に検出されるようになっている。尚、このＮＣ旋盤８０のその他の構成については、上述した従来のＮＣ旋盤９０と同様である。
【００２６】
図１に示すように、本実施形態に係るツールプリセッタ２は、検知手段としてのセンサ５１と、このセンサ５１を支持する支持部材としてのアーム６０と、このアーム６０を着脱自在に支持する１つの基台２１と、前記駆動手段（図示せず）の作動をそれぞれ制御する第１及び第２刃物台駆動制御部３１ａ，３１ｂと、前記位置検出手段（図示せず）により検出された位置データから、各刃物台９４ａ，９４ｂの位置座標をそれぞれ算出する第１及び第２刃物台位置座標算出部３２ａ，３２ｂと、工具９６ａ，９６ｂの補正量を算出する工具補正量算出部３３と、駆動刃物台判別部４０とから構成されている。尚、基台２０，センサ５１及びアーム６０は、上述した従来のツールプリセッタ５０におけるものと同様であり、センサ５１の検知信号は、工具補正量算出部３３及び各刃物台駆動制御部３１ａ，３１ｂに入力されるようになっている。
【００２７】
前記基台２０は、主軸台９１に取り付けられており、各刃物台９４ａ，９４ｂに装着された各工具９６ａ，９６ｂのそれぞれの刃先と接触可能にセンサ５１が配設されるように、アーム６０を着脱自在に支持する。尚、この基台２０及びアーム６０により、センサ５１を支持する支持手段が構成されている。
【００２８】
各刃物台駆動制御部３１ａ，３１ｂの駆動出力信号は、駆動手段（図示せず）及び前記駆動刃物台判別部４０に入力されるようになっており、駆動刃物台判別部４０は、入力された前記駆動出力信号に基づいて、各刃物台９４ａ，９４ｂのうちどちらの刃物台が駆動されているかを判別し、この判別信号を工具補正量算出部３３に出力するようになっている。尚、各刃物台駆動制御部３１ａ，３１ｂは、センサ５１から検知信号が入力されると、それぞれ刃物台９４ａ，９４ｂの移動を停止させるように、駆動手段（図示せず）の作動を制御する。
【００２９】
前記第１及び第２刃物台位置座標算出部３２ａ，３２ｂは、前記位置検出手段（図示せず）から入力された検出信号に基づいて、刃物台９４ａ，９４ｂのＸ軸及びＺ軸についての位置座標を算出する。
【００３０】
前記工具補正量算出部３３には、各刃物台位置座標算出部３２ａ，３２ｂから各刃物台９４ａ，９４ｂのＸ軸及びＺ軸に関する位置座標データが随時入力されるとともに、駆動刃物台判別部４０からの判別信号及びセンサ５１からの検知信号が入力されるようになっており、この工具補正量算出部３３は、これらの入力信号に基づいて、各刃物台９４ａ，９４ｂに装着された各工具９６ａ，９６ｂの補正量を算出する。
【００３１】
以上の構成を備えたツールプリセッタ２によれば、次のようにして工具の補正量を算出することができる。まず、センサ５１を具備するアーム６０を基台２０に装着すると、各刃物台９４ａ，９４ｂに装着された各工具９６ａ，９６ｂの刃先と接触可能に、センサ５１が配設される。次に、測定しようとする工具９６ａ，９６ｂが装着された刃物台９４ａ，９４ｂを移動させる。例えば、第１刃物台駆動制御部３１ａにより第１刃物台９４ａを移動させると、この駆動出力信号が駆動刃物台判別部４０に入力されて、この駆動刃物台判別部４０により第１刃物台９４ａが駆動されていることが判別され、この判別信号が、工具補正量算出部３３に入力される。
【００３２】
そして、第１刃物台９４ａに装着された工具９６ａがセンサ５１に接触すると、センサ５１から第１刃物台駆動制御部３１ａ及び工具補正量算出部３３に検知信号が入力される。工具補正量算出部３３には、上述したように、刃物台位置座標算出部３２ａ，３２ｂから各刃物台９４ａ，９４ｂの位置座標データが随時入力されており、この工具補正量算出部３３は、駆動刃物台判別部４０からの判別信号及びセンサ５１からの検知信号に基づいて、判別された第１刃物台９４ａについての工具刃先検知時の位置座標データを抽出し、この位置座標データから工具補正量を算出する。尚、第１刃物台３１ａは、前記検知信号を受けて、刃物台９４ａを停止させるように駆動手段（図示せず）の作動を制御する。
【００３３】
こうして、第１刃物台９４ａに装着された全ての工具９６ａについて工具補正量を算出する。ついで、第１刃物台９４ａをセンサ５１から遠ざけた後、第２刃物台駆動制御部３１ｂにより第２刃物台９４ｂを移動させると、第２刃物台駆動制御部３１ｂから駆動刃物台判別部４０に駆動出力信号が入力され、この駆動刃物台判別部４０により、第２刃物台９４ｂが駆動されていることが判別される。そして、第２刃物台９４ｂに装着された工具９６ｂについても、上述した方法と同様にその補正量を算出する。
【００３４】
このように、このツールプリセッタ２によれば、センサ５１が、各刃物台９４ａ，９４ｂに装着された各工具９６ａ，９６ｂの刃先と接触可能に配設されるので、センサ５１，アーム６０及び基台２０をそれぞれ１つずつ設けるだけで、各工具９６ａ，９６ｂの刃先を検出して、工具補正量を算出することができる。したがって、センサ５１，アーム６０及び基台２０を各刃物台９４ａ，９４ｂ毎に個別に設ける必要が無く、廉価なものにすることができる。
【００３５】
また、駆動されている刃物台９４ａ，９４ｂを駆動刃物台判別部４０により判別し、判別された刃物台９４ａ，９４ｂについて工具補正量を算出するようにしているので、作業者が任意の刃物台９４ａ，９４ｂを駆動してプリセット作業を行っても、確実に該当する工具９６ａ，９６ｂについての工具補正量を算出することができる。
【００３６】
また、センサ５１を配設した後は、駆動される刃物台９４ａ，９４ｂを切り換えるだけで、各刃物台９４ａ，９４ｂに装着された各工具９６ａ，９６ｂの補正量を算出することができるので、各刃物台９４ａ，９４ｂ毎にセンサ５１の位置を変える必要が無く、工具補正量を迅速に算出することができる。
【００３７】
以上、本発明の具体的な実施形態について詳述したが、本実施形態の具体的な態様がこれに限定されるものでないことは言うまでもない。例えば、各刃物台駆動制御部３１ａ，３１ｂが、刃物台選択スイッチによる選択信号に基づいて、選択された刃物台９４ａ，９４ｂの駆動を制御するように構成されている場合には、駆動刃物台判別部４０が、前記選択信号に基づいて、駆動される刃物台９４ａ，９４ｂがどちらであるかを判別するように構成しても良い。また、駆動刃物台判別部４０が、前記位置検出手段（図示せず）からの検出信号に基づいて、駆動される刃物台９４ａ，９４ｂを判別するように構成することもできる。
【００３８】
また、基台２０とアーム６０とから支持手段を構成しているが、これらの代わりにシリンダを設け、このシリンダを主軸台９１等に固設するとともに、このシリンダのロッドの先端にセンサ５１を取り付けて構成することも可能である。この場合、シリンダを駆動してロッドを伸張させることにより、センサ５１を所定の位置に配設することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】        本発明の一実施形態に係るツールプリセッタを一部ブロック図で示す概略平面図である。
【図２】        従来のツールプリセッタを一部ブロック図で示す概略平面図である。
【図３】        アームの取付部及び基台を示す拡大平面図である。
【符号の説明】
２    ツールプリセッタ
２０  基台
３１ａ  第１刃物台駆動制御部
３１ｂ  第２刃物台駆動制御部
３２ａ  第１刃物台位置座標算出部
３２ｂ  第２刃物台位置座標算出部
３３  工具補正量算出部
４０  駆動刃物台判別部
５１  センサ
６０  アーム
８０  ＮＣ旋盤
９４ａ  第１刃物台
９４ｂ  第２刃物台
９６ａ  工具
９６ｂ  工具
【図１】
0004324264.tif 000002
【図２】
0004324264.tif 000003
【図３】
0004324264.tif 000004