被加工物の加工基準位置測定装置および加工・測定システム
【課題】工作機械で加工するための被加工物の加工基準位置を工作機械外部において精度よく測定でき、この被加工物の測定、および工作機械による加工を含めた被加工物の一連の加工・測定の作業性に優れる。
【解決手段】工作機械で被加工物を加工するときに、該被加工物を加工位置に固定して工作機械へ供給するパレットチェンジャーに付設されて、工作機械における被加工物の加工基準位置を加工前に測定する外段取りによる加工基準位置測定装置１であって、該加工基準位置測定装置１は、パレットチェンジャーに搭載されているパレットに連結固定できる支持部９と、この支持部９上に設けられる可動部２とを備え、可動部２は、加工前の被加工物の表面に接触して該被加工物の加工基準位置を測定する測定子３を有し、該測定子３は、被加工物が加工される工作機械軸に対応して直行３軸のＸ、Ｙ、Ｚ軸上を移動するとともに上記工作機械に対応した座標数値で測定する。
【解決手段】工作機械で被加工物を加工するときに、該被加工物を加工位置に固定して工作機械へ供給するパレットチェンジャーに付設されて、工作機械における被加工物の加工基準位置を加工前に測定する外段取りによる加工基準位置測定装置１であって、該加工基準位置測定装置１は、パレットチェンジャーに搭載されているパレットに連結固定できる支持部９と、この支持部９上に設けられる可動部２とを備え、可動部２は、加工前の被加工物の表面に接触して該被加工物の加工基準位置を測定する測定子３を有し、該測定子３は、被加工物が加工される工作機械軸に対応して直行３軸のＸ、Ｙ、Ｚ軸上を移動するとともに上記工作機械に対応した座標数値で測定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械で加工するための被加工物の加工基準位置を工作機械外部において測定するための被加工物の加工基準位置測定装置およびこの測定装置を用いた加工・測定システムに関し、特に加工前の測定に用いられる外段取りによる被加工物の加工基準位置測定装置および加工・測定システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の被加工物を収容できるパレットチェンジャーなどを併設した工作機械で加工を行なう場合、パレットチェンジャーで被加工物を工作機械まで移動させ、工作機械の内部に加工前の被加工物を固定した後、被加工物の測定を行なって加工基準位置を決定し、加工を行なっていた。
しかしながら、上記の方法では、パレットチェンジャーに複数個の被加工物を搭載していても、１台の工作機械において１回の加工毎に被加工物の測定を行なわなければならず、作業効率が悪いという問題があった。
特に多品種少量生産または個別生産の場合、パレットチェンジャーに搭載できる被加工物が複数個あっても、被加工物毎に加工基準位置を測定しなければならなかった。
また、加工途中で再度加工基準位置の確認を行なう場合、切削により加熱された被加工物が冷めるまで作業を中断しなければならず、パレットチェンジャーに待機させた他の被加工物の加工まで遅延させるという問題があった。
【０００３】
従来、工作機械の近隣または周辺に配設され、加工後の被加工物の寸法や形状を測定する装置あるいはこの装置が付設された工作機械が開示されている（特許文献１〜３）。
また、ワーク位置決め装置のワーク支持手段とワーク検査装置のワーク支持手段とを共通にすることで、加工後すぐに検査ができるワークの検査装置が知られている（特許文献４）。
しかしながら、加工前の被加工物には加工で取り除かれる取代があり、被加工物毎にこの取代分が異なるため、取代を考慮した測定が必要であり手間が掛かっていた。また、工作機械外部で測定を行なうと、実際に工作機械で加工する固定状態にずれを生じたり、座標軸や座標数値が測定装置と工作機械の間で異なるなどして、工作機械内部で行なう測定と同一の精度で測定を行なうことが困難であった。
【特許文献１】特開平１１−３２５８６９号公報
【特許文献２】特開２００２−１８６６７号公報
【特許文献３】特開２００２−３９７４３号公報
【特許文献４】特開平０９−１２３０３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明はこのような問題に対処するためになされたもので、工作機械で加工するための被加工物の加工基準位置を工作機械外部において精度よく測定でき、この被加工物の測定、および工作機械による加工を含めた被加工物の一連の加工・測定の作業性に優れる被加工物の加工基準位置測定装置およびこの測定装置を用いた加工・測定システムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の加工基準位置測定装置は、工作機械で被加工物を加工するときに、該被加工物を加工位置に固定して工作機械へ供給するパレットチェンジャーに付設されて、工作機械における被加工物の加工基準位置を加工前に測定する外段取りによる加工基準位置測定装置であって、該加工基準位置測定装置は、上記パレットチェンジャーに搭載されているパレットに連結固定できる支持部と、この支持部上に設けられる可動部とを備え、上記可動部は、加工前の被加工物の表面に接触して該被加工物の加工基準位置を測定する測定子を有し、該測定子は、被加工物が加工される工作機械軸に対応して直行３軸のＸ、Ｙ、Ｚ軸上を移動するとともに上記工作機械に対応した座標数値で測定することを特徴とする。
【０００６】
上記加工基準位置測定装置を構成する支持部は、上記パレットの被加工物固定面に対して水平方向に移動可能なフローティング機構を有し、工作機械に固定するときの基準面となるパレットの基準面に加工基準位置測定装置の基準面を衝合させて固定することを特徴とする。
また、上記加工基準位置測定装置を構成する測定子は、上記Ｘ、Ｙ、Ｚ各軸での移動が微小移動時には減速ユニットにより、長距離移動時には直動ユニットによりそれぞれなされ、該両機構の切り替え手段をＸ、Ｙ、Ｚ各軸に有し、被加工物への接触の衝撃を少なくすることができることを特徴とする。
上記パレットチェンジャーは複数のパレットを搭載することができ、本発明の被加工物の加工基準位置測定装置は、工作機械で被加工物を加工する工程と並行して、他の被加工物の加工基準位置を測定できることを特徴とする。
【０００７】
本発明の被加工物の加工・測定システムは、工作機械で被加工物を加工する加工手段と、該被加工物を加工位置に固定して工作機械へ供給するパレットチェンジャーと、該パレットチェンジャーに付設されて、工作機械における上記被加工物の加工基準位置を加工前に測定する外段取りによる測定手段と、被加工物の加工前に外段取りにより測定した加工基準位置の情報を加工用プログラムに変換演算して上記加工手段に提供する制御手段とを備えてなる被加工物の加工・測定システムであって、測定手段が上記加工基準位置測定装置を用いるものであり、上記加工手段により複数の被加工物の内のひとつを加工するのと同時に、パレットチェンジャーで加工待機中の他の被加工物の加工基準位置を上記測定手段により測定することができることを特徴とする。
本発明の測定装置で測定する加工基準位置とは、加工前の被加工物において、加工で取り除かれる取代も含めた被加工物表面上の任意の位置である。加工用プログラム毎に被加工物表面上の任意位置を測定して得た位置情報に基づき、制御手段において実際の加工により得られる被加工物の寸法や形状データを、加工用プログラムに変換演算して加工機械に送り、被加工物の加工を行なう。
また、上記測定手段は、被加工物の加工途中または加工完了後における加工基準位置の確認測定ならびに加工部位および指示された部位の寸法測定に用いることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の加工基準位置測定装置は、パレットチェンジャーに搭載されているパレットに連結固定できる支持部と、この支持部上に設けられる可動部とを備え、上記可動部が加工前の被加工物の表面に接触して該被加工物の加工基準位置を測定する測定子を有し、該測定子は被加工物が加工される工作機械軸に対応して直行３軸のＸ、Ｙ、Ｚ軸上を移動するとともに上記工作機械に対応した座標数値で測定するので、被加工物の測定を工作機械の外部で行なうことができ、工作機械に被加工物を固定してから加工基準位置を設定する必要がないため、加工作業の時間短縮が可能となる。
【０００９】
また、加工基準位置測定装置を構成する支持部が上記パレットの被加工物固定面に対して水平方向に移動可能なフローティング機構を有し、工作機械に固定するときの基準面となるパレットの基準面に加工基準位置測定装置の基準面を衝合させて固定するので、測定子が被加工物が加工される工作機械軸に対応して直行３軸のＸ、Ｙ、Ｚ軸上を移動するとともに上記工作機械に対応した座標数値で測定でき、被加工物の測定を工作機械内部で行なう測定と同一の精度で行なうことができる。
【００１０】
また、測定子は、Ｘ、Ｙ、Ｚ各軸での移動が微小移動時には減速ユニットにより、長距離移動時には直動ユニットによりそれぞれなされ、該両機構の切り替え手段をＸ、Ｙ、Ｚ各軸に有し、被加工物への接触の衝撃を少なくすることができるので、意図しない動作による測定子の破損を防ぎ、測定装置の長寿命化が図れる。また、切り替え手段により、精度よく測定が行なえるとともに、作業効率を向上させることができる。
【００１１】
本発明の被加工物の加工・測定システムは、本発明の加工基準位置測定装置を用いることで、複数の被加工物の内のひとつを加工するのと同時に、パレットチェンジャーで加工待機中の他の被加工物の加工基準位置を上記測定手段により測定することができるので、作業効率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の被加工物の加工基準位置測定装置（以下、「測定装置」ともいう）の一例について、図に基づき説明する。図１は、本発明の測定装置の実施形態の一例を示す斜視図であり、特に本発明の測定装置に、パレットチェンジャーに搭載されている被加工物が固定されたパレットを連結固定した場合を表す。また、図２は本発明の測定装置の一例を示す斜視図である。
図１に示すように、本発明の加工基準位置測定装置１は、工作機械で被加工物１３を加工するときに、この被加工物１３をパレット１１上の加工位置に固定して工作機械に供給するパレットチェンジャーに付設されて、工作機械における被加工物の加工基準位置を加工前に測定する外段取りで用いられるための装置である。
測定装置１における測定は、（１）パレットチェンジャーに搭載されたパレット１１を連結固定し、（２）このパレット１１に固定された被加工物１３に、測定装置１に備えられた、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸方向に移動可能であり接触を検出するタッチセンサなどの測定子３を接近させ、（３）さらにこの測定子３の先端部を被加工物１３の表面に接触させて検出した接触位置に基づき、被加工物１３の加工基準位置を測定する。
【００１３】
本発明の測定装置１は、図２に示すように、パレットチェンジャーに搭載されているパレット１１に連結固定できる支持部９と、この支持部９上に設けられる可動部２とを備える。可動部２および支持部９は、載置台１０上に固定される。
【００１４】
上記可動部２は、加工前の被加工物の表面に接触して、被加工物の加工基準位置を測定するタッチセンサなどの測定子３を有する。また、この測定子３は、被加工物が加工される工作機械軸に対応した直行３軸のＸ、Ｙ、Ｚ軸上を移動するとともに上記工作機械に対応した座標数値で、被加工物の加工基準位置を測定する。
測定子３がＸ、Ｙ、Ｚ軸方向に移動する機構について説明する。図２に示すように、測定子３は、Ｚ軸方向（図２中、矢印ｚ）に移動できるＺ軸部６の、測定装置１をパレットが置かれる側の先端に備えられ、Ｚ軸部６はＹ軸部５にＹ軸方向（図２中、矢印ｙ）の移動を可能にして支持され、Ｙ軸部５はＸ軸部４にＸ軸方向（図２中、矢印ｘ）の移動を可能にして支持される。このように各軸部がＸ、Ｙ、Ｚ軸方向に相互に関連して相対的に移動することにより、測定子３はＸ、Ｙ、Ｚ軸方向に自在に移動可能となる。
【００１５】
上記測定子３のＸ、Ｙ、Ｚ各軸方向への移動は、Ｘ軸方向にはＸ軸部４のアシストハンドル４ａを回すことで、ガイドレール４ｂに沿って移動でき、同様に、Ｙ軸方向にはＹ軸部５のアシストハンドル５ａを、Ｚ軸方向にはＺ軸部６のアシストハンドル６ａを回すことで、それぞれガイドレール５ｂ、６ｂに沿って移動できる。特にＹ軸部５では、Ｙ軸正方向（鉛直上方向）に対して移動させる際に重力による負荷がかかるため、エアー圧力を利用した重量バランスなどを併用することができる。
【００１６】
上記測定子３のＸ、Ｙ、Ｚ各軸方向への長距離移動は、アシストハンドル４ａ、５ａ、６ａを持ってスライドさせる直動ユニットにて行なうが、アシストハンドル４ａ、５ａ、６ａを減速ユニットに切り替えて各軸の移動を微小移動にすることができる。測定子３を直動ユニットによりある程度まで被加工物に接近させ、減速ユニットに切り替えて、測定子３の先端部を微小移動により被加工物表面へ接触させる。この減速ユニットによる微小移動により、被加工物への接触の衝撃を少なくすることができる。また、測定後は直動ユニットに切り替え、速やかに測定子３を被加工物から退避させることができる。直動ユニットとしてはリニアガイドなどを利用することができ、減速ユニットとしては、減速比１／１０程度の移動量とする減速ユニットなどを利用できる。直動ユニットと減速ユニットとの切り替えは、アシストハンドル４ａ、５ａ、６ａに付随したピンの出し入れにより行なうことができる。
【００１７】
図２に示すように、支持部９は、上記可動部２を載せて固定し、ガイドレール９ｅに沿って測定装置１を被加工物が固定されたパレットが置かれる側へ水平移動させることができる。また、パレットを固定する機構であるクランプ７およびトグルクランプ８を、パレットが置かれる側の側面に有する。
【００１８】
本発明の測定装置が、被加工物が固定されたパレットを連結固定する機構を図に基づいて説明する。図３（ａ）はパレットの連結固定に係る測定装置のフローティング機構を説明する斜視図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）のＥ−Ｅ線断面図である。図４および図５は測定装置１とパレット１１とを連結固定する機構を示す斜視図である。なお、説明を容易にするため、図３〜図５では可動部２部分の図示を一部省略し、図４および図５ではパレット１１部分を破線で示す。
まず、図６に示すように、パレットチェンジャーに収容されているパレットのひとつを測定装置１側に移動して隣接させる。さらに図３（ａ）に示すように、測定装置１を支持部９のガイドレール９ｅに沿って図中Ｒ方向へスライドさせることにより測定装置１をパレットが置かれる側（図示せず、ただし図３（ａ）の右下側）へ移動させてパレット１１に近づける。
【００１９】
図３〜図５に示すように、本発明の測定装置１がパレット１１を連結固定する機構としては、
（１）測定装置１の支持部９を水平方向にフローティングさせながら、
（２）（１）の機構とともに、上記支持部９の側面に備えられたクランプ７の鉤部７ｄをパレット１１のクランプ爪１２に係合させて連結固定し、
（３）（２）の機構で連結固定したパレット１１の面に対して両側面から、トグルクランプ８等により挟み込んで固定することの３段階により行なう。
【００２０】
上記（１）〜（３）をさらに説明する。Ｘ軸部４等を含む可動部２を載置した支持部９の支持板９ｃが、ガイドレール９ｅ上をスライドする基板９ｄに対してフローティングする。具体的には、図３（ａ）および（ｂ）に示すように、基板９ｄに複数の軸受９ｂが取り付けられ、この軸受９ｂによりその上に置かれる支持板９ｃが、支持板９ｃおよび基板９ｄを貫通する軸９ａを軸として、基板９ｄの表面に対して水平方向（図３（ａ）中、Ｓ方向であるＸ−Ｚ方向）に動くことができる。この結果、可動部２を載置するとともに、その側面に後述するクランプ７を備えてパレット１１を連結固定する支持板９ｃは、基板９ｄに対して水平方向にフローティングする。
【００２１】
上記支持部９をフローティングさせながら、クランプ７によりパレット１１を連結固定する。
図４（ａ）に示すように、支持部９の支持板９ｃの側面に備えられた側面部材９ｆには、パレット１１を連結固定するためのクランプ７が備えられている。クランプ７は、端部にハンドル７ａを有する軸７ｃが、側面部材９ｆに固定された支持部材７ｂに支持されながら、ハンドル７ａを回すことにより自在に回動する。
軸７ｃには鉤部７ｄが固定されており、鉤部７ｄは軸７ｃの少なくとも二箇所において、連結固定されるパレット１１の側面に設けられたクランプ爪１２に相対する位置に固定されている（図２参照）。またこの鉤部７ｄは、パレット１１の側面に設けられたクランプ爪１２の爪部１２ａに係合できる形状である。
上記ハンドル７ａを水平状態から垂直状態へ回すことにより、軸７ｃとともに鉤部７ｄが軸７ｃを中心に回動してパレット１１側へ傾斜し、クランプ爪１２の爪部１２ａへ下側から入り込む。再度ハンドル７ａをもとの水平状態に戻すことで、鉤部７ｄが元の姿勢に戻ってクランプ爪１２の爪部１２ａと係合する。
さらに、パレット１１の側面に設けられたクランプ爪１２は、爪部１２ａを有する部分とともに、工作機械のＸ、Ｙ、Ｚ各軸との直角・平行の精度基準面である、パレット１１の側面と平行な面である平坦面１２ｂを備えている。また、クランプ７の支持部材７ｂのパレット１１側には、基準当金７ｅが備えられている。基準当金７ｅの面は、そのパレット１１側の面が平坦であり、測定装置１のＸ、Ｙ、Ｚ各軸との直角・平行の精度基準面である。上記クランプ爪１２の係合とともに、この基準当金７ｅを平坦面１２ｂに衝合させ、ハンドル７ａを完全にもとの水平状態に戻してロックし、クランプ７とクランプ爪１２の固定が完了する。
【００２２】
支持部９がフローティングして、パレット１１の被加工物固定面に対して水平方向に移動しながら、工作機械に固定するときの基準面となるパレット１１の基準面に測定装置１の基準面を衝合させて連結固定する。これにより、測定装置１の測定子３が移動するＸ、Ｙ、Ｚ各軸方向を、パレット１１上と同一方向にすることができ、すなわち、被加工物が加工される工作機械の工具座標軸と同一のＸ、Ｙ、Ｚ軸方向とすることができる。
【００２３】
次いで、図５に示すように、クランプ７により連結固定されたパレット１１を、さらにトグルクランプ８によりパレット１１の上記連結固定面に対して両側面から挟んで固定する。
パレット１１は、その向きを変えても使用できるように、パレット１１の四方の側面にクランプ爪１２を備えている（図１参照）。
図５（ａ）に示すように、測定装置１のクランプ７と同じ側に備えられたトグルクランプ８は、ハンドル８ａによりクランプを有効または解除できる部材と、支持部９の側面部材９ｆに固定された部材とからなる。上記のパレット１１をクランプ７で固定した面の両側面のクランプ爪１２の平坦面１２ｂに、一方の側から固定部材の基準ブロック８ｂを当て、また他方の側からハンドル８ａを動作してクランプ８を平坦面１２ｂに当てて、パレット１１の両側面から挟んで固定する。反対にクランプ８を解除するには、図５（ｂ）に示すように、ハンドル８ａを上げて、トグルクランプ８を平坦面１２ｂから離す。トグルクランプ８による固定は、基準ブロック８ｂを基準にパレット１１のＸ軸方向（測定装置１のＸ軸方向と平行である軸方向）を固定するものである。なお、トグルクランプ８による固定は、上記クランプ７によるパレット１１の連結固定を補助的に固定するものであり、連結固定されたパレット１１のＸ軸方向をさらに固定できる方法であれば採用できる。
【００２４】
以上のような固定機構により、被加工物１３を固定したパレット１１は測定装置１に連結固定される。この状態で、可動部２の測定子３の先端部をパレット１１上に固定された被加工物１３の表面に接触させ、そのＸ、Ｙ、Ｚ軸方向の位置情報を検出する。Ｘ、Ｙ、Ｚ軸方向の位置情報は工作機械内の位置情報と同一となるため、この被加工物１３の加工基準位置とすることができる。
【００２５】
本発明の被加工物の加工・測定システムの一例について図に基づき説明する。図６は、本発明の被加工物の加工・測定システムの実施形態の一例を示す平面図である。
図６に示すように、本発明の加工・測定システムは、工作機械１５で被加工物１３を加工する加工手段と、被加工物１３をパレット１１の加工位置に固定して工作機械１５に供給するパレットチェンジャー１４と、このパレットチェンジャー１４に付設されて、工作機械１５における被加工物１３の加工基準位置を加工前に測定する外段取りによる本発明の測定装置１である測定手段と、加工基準位置の情報を加工手段のＮＣ機器に提供するパソコン等の制御装置１６である制御手段とを備えてなるものである。
【００２６】
図６は、最大６個の被加工物１３を一度に収容できるパレットチェンジャー１４を上記供給手段に適用した例を示す。
図６に示すように、パレットチェンジャー１４に収容されているパレット１１のひとつを測定装置１が付設された測定部１４ａへ移動させる。次いで、上述のように測定装置１と、被加工物１３が工作機械で加工される際の加工位置に固定されたパレット１１とを連結固定し、被加工物１３の加工基準位置を測定する。なお、パレット１１に固定された被加工物１３の加工基準位置を測定しながら、位置精度を確認することで、被加工物１３をパレット１１に固定しなおすこともできる。すなわち、被加工物１３の一面が既に加工されている半製品などの加工基準部位または面を基準にして、その部位または面を測定しながら被加工物１３をパレット１１に固定しなおすことができる。
測定された被加工物１３の加工基準位置の情報は、経路Ｃを経てパソコン等の制御装置１６に送られ、加工用プログラムデータに変換演算され、さらにこの加工用プログラムデータは経路Ｄを経て工作機械１５へ送られる。
一方、測定された被加工物１３は、パレット１１に固定された状態を保持して、経路Ａを経て再度パレットチェンジャー１４へ収容され、経路Ｂを経て工作機械１５へ供給され固定される。このとき、パレット１１を測定装置１と連結固定された側の面を工具側となるようにして固定される。この状態で、経路Ｃおよび経路Ｄにより送られた測定装置１で測定された加工基準位置の情報に基づき、加工を行なう。
【００２７】
パレットチェンジャー１４には、同一または異なる形状、あるいは同一または異なる加工条件に従う複数の被加工物１３、１３’、１３”を同時に収容できる。
本発明の被加工物の加工・測定システムは、上記複数の被加工物のうちのひとつの被加工物１３’を工作機械１５で加工するのと同時に、パレットチェンジャー１４で加工待機中の他の被加工物１３の加工基準位置を測定装置１により測定することができる。また、パレットチェンジャー１４に収容された複数の被加工物のすべてを、先に測定装置１により加工基準位置の測定を行なっておき、その後測定済みである被加工物を順次工作機械１５に供給し、連続して加工を行なうこともできる。どちらも、測定した情報を制御装置１６でストック・制御しながら、加工計画に従って順次加工を行なう。
【００２８】
本発明の被加工物の加工・測定システムでは、被加工物１３を工作機械１５により加工する前に測定装置１により加工基準位置を測定できるだけでなく、加工の途中、または加工が完了した後に、加工基準位置を確認するための測定や、被加工物の加工部位および指示された部位の寸法測定ができる。加工の途中または加工が完了した後に測定する場合においても、上述の加工前の測定と同様の方法で被加工物の測定を行なう。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明の被加工物の測定装置は、工作機械で加工するための被加工物の加工基準位置を工作機械外部において精度よく測定でき、またこの測定装置を用いた加工・測定システムは、被加工物の測定、および工作機械による加工を含めた被加工物の一連の加工・測定の作業性に優れるため、多品種少量生産用横型ＮＣ加工機、専用加工機、パレットチェンジャー付加工機などに好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の測定装置の実施形態の一例を示す斜視図である。
【図２】本発明の測定装置の一例を示す斜視図である。
【図３】フローティング機構を説明する斜視図である。
【図４】測定装置とパレットを連結固定する機構を示す斜視図である。
【図５】測定装置とパレットを連結固定する機構を示す斜視図である。
【図６】本発明の被加工物の加工・測定システムの実施形態の一例を示す平面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１ 加工基準位置測定装置
２ 可動部
３ 測定子
４ Ｘ軸部
５ Ｙ軸部
６ Ｚ軸部
７ クランプ
８ トグルクランプ
９ 支持部
１０ 載置台
１１ パレット
１２ クランプ爪
１３ 被加工物
１４ パレットチェンジャー
１５ 工作機械
１６ 制御装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械で加工するための被加工物の加工基準位置を工作機械外部において測定するための被加工物の加工基準位置測定装置およびこの測定装置を用いた加工・測定システムに関し、特に加工前の測定に用いられる外段取りによる被加工物の加工基準位置測定装置および加工・測定システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の被加工物を収容できるパレットチェンジャーなどを併設した工作機械で加工を行なう場合、パレットチェンジャーで被加工物を工作機械まで移動させ、工作機械の内部に加工前の被加工物を固定した後、被加工物の測定を行なって加工基準位置を決定し、加工を行なっていた。
しかしながら、上記の方法では、パレットチェンジャーに複数個の被加工物を搭載していても、１台の工作機械において１回の加工毎に被加工物の測定を行なわなければならず、作業効率が悪いという問題があった。
特に多品種少量生産または個別生産の場合、パレットチェンジャーに搭載できる被加工物が複数個あっても、被加工物毎に加工基準位置を測定しなければならなかった。
また、加工途中で再度加工基準位置の確認を行なう場合、切削により加熱された被加工物が冷めるまで作業を中断しなければならず、パレットチェンジャーに待機させた他の被加工物の加工まで遅延させるという問題があった。
【０００３】
従来、工作機械の近隣または周辺に配設され、加工後の被加工物の寸法や形状を測定する装置あるいはこの装置が付設された工作機械が開示されている（特許文献１〜３）。
また、ワーク位置決め装置のワーク支持手段とワーク検査装置のワーク支持手段とを共通にすることで、加工後すぐに検査ができるワークの検査装置が知られている（特許文献４）。
しかしながら、加工前の被加工物には加工で取り除かれる取代があり、被加工物毎にこの取代分が異なるため、取代を考慮した測定が必要であり手間が掛かっていた。また、工作機械外部で測定を行なうと、実際に工作機械で加工する固定状態にずれを生じたり、座標軸や座標数値が測定装置と工作機械の間で異なるなどして、工作機械内部で行なう測定と同一の精度で測定を行なうことが困難であった。
【特許文献１】特開平１１−３２５８６９号公報
【特許文献２】特開２００２−１８６６７号公報
【特許文献３】特開２００２−３９７４３号公報
【特許文献４】特開平０９−１２３０３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明はこのような問題に対処するためになされたもので、工作機械で加工するための被加工物の加工基準位置を工作機械外部において精度よく測定でき、この被加工物の測定、および工作機械による加工を含めた被加工物の一連の加工・測定の作業性に優れる被加工物の加工基準位置測定装置およびこの測定装置を用いた加工・測定システムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の加工基準位置測定装置は、工作機械で被加工物を加工するときに、該被加工物を加工位置に固定して工作機械へ供給するパレットチェンジャーに付設されて、工作機械における被加工物の加工基準位置を加工前に測定する外段取りによる加工基準位置測定装置であって、該加工基準位置測定装置は、上記パレットチェンジャーに搭載されているパレットに連結固定できる支持部と、この支持部上に設けられる可動部とを備え、上記可動部は、加工前の被加工物の表面に接触して該被加工物の加工基準位置を測定する測定子を有し、該測定子は、被加工物が加工される工作機械軸に対応して直行３軸のＸ、Ｙ、Ｚ軸上を移動するとともに上記工作機械に対応した座標数値で測定することを特徴とする。
【０００６】
上記加工基準位置測定装置を構成する支持部は、上記パレットの被加工物固定面に対して水平方向に移動可能なフローティング機構を有し、工作機械に固定するときの基準面となるパレットの基準面に加工基準位置測定装置の基準面を衝合させて固定することを特徴とする。
また、上記加工基準位置測定装置を構成する測定子は、上記Ｘ、Ｙ、Ｚ各軸での移動が微小移動時には減速ユニットにより、長距離移動時には直動ユニットによりそれぞれなされ、該両機構の切り替え手段をＸ、Ｙ、Ｚ各軸に有し、被加工物への接触の衝撃を少なくすることができることを特徴とする。
上記パレットチェンジャーは複数のパレットを搭載することができ、本発明の被加工物の加工基準位置測定装置は、工作機械で被加工物を加工する工程と並行して、他の被加工物の加工基準位置を測定できることを特徴とする。
【０００７】
本発明の被加工物の加工・測定システムは、工作機械で被加工物を加工する加工手段と、該被加工物を加工位置に固定して工作機械へ供給するパレットチェンジャーと、該パレットチェンジャーに付設されて、工作機械における上記被加工物の加工基準位置を加工前に測定する外段取りによる測定手段と、被加工物の加工前に外段取りにより測定した加工基準位置の情報を加工用プログラムに変換演算して上記加工手段に提供する制御手段とを備えてなる被加工物の加工・測定システムであって、測定手段が上記加工基準位置測定装置を用いるものであり、上記加工手段により複数の被加工物の内のひとつを加工するのと同時に、パレットチェンジャーで加工待機中の他の被加工物の加工基準位置を上記測定手段により測定することができることを特徴とする。
本発明の測定装置で測定する加工基準位置とは、加工前の被加工物において、加工で取り除かれる取代も含めた被加工物表面上の任意の位置である。加工用プログラム毎に被加工物表面上の任意位置を測定して得た位置情報に基づき、制御手段において実際の加工により得られる被加工物の寸法や形状データを、加工用プログラムに変換演算して加工機械に送り、被加工物の加工を行なう。
また、上記測定手段は、被加工物の加工途中または加工完了後における加工基準位置の確認測定ならびに加工部位および指示された部位の寸法測定に用いることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の加工基準位置測定装置は、パレットチェンジャーに搭載されているパレットに連結固定できる支持部と、この支持部上に設けられる可動部とを備え、上記可動部が加工前の被加工物の表面に接触して該被加工物の加工基準位置を測定する測定子を有し、該測定子は被加工物が加工される工作機械軸に対応して直行３軸のＸ、Ｙ、Ｚ軸上を移動するとともに上記工作機械に対応した座標数値で測定するので、被加工物の測定を工作機械の外部で行なうことができ、工作機械に被加工物を固定してから加工基準位置を設定する必要がないため、加工作業の時間短縮が可能となる。
【０００９】
また、加工基準位置測定装置を構成する支持部が上記パレットの被加工物固定面に対して水平方向に移動可能なフローティング機構を有し、工作機械に固定するときの基準面となるパレットの基準面に加工基準位置測定装置の基準面を衝合させて固定するので、測定子が被加工物が加工される工作機械軸に対応して直行３軸のＸ、Ｙ、Ｚ軸上を移動するとともに上記工作機械に対応した座標数値で測定でき、被加工物の測定を工作機械内部で行なう測定と同一の精度で行なうことができる。
【００１０】
また、測定子は、Ｘ、Ｙ、Ｚ各軸での移動が微小移動時には減速ユニットにより、長距離移動時には直動ユニットによりそれぞれなされ、該両機構の切り替え手段をＸ、Ｙ、Ｚ各軸に有し、被加工物への接触の衝撃を少なくすることができるので、意図しない動作による測定子の破損を防ぎ、測定装置の長寿命化が図れる。また、切り替え手段により、精度よく測定が行なえるとともに、作業効率を向上させることができる。
【００１１】
本発明の被加工物の加工・測定システムは、本発明の加工基準位置測定装置を用いることで、複数の被加工物の内のひとつを加工するのと同時に、パレットチェンジャーで加工待機中の他の被加工物の加工基準位置を上記測定手段により測定することができるので、作業効率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の被加工物の加工基準位置測定装置（以下、「測定装置」ともいう）の一例について、図に基づき説明する。図１は、本発明の測定装置の実施形態の一例を示す斜視図であり、特に本発明の測定装置に、パレットチェンジャーに搭載されている被加工物が固定されたパレットを連結固定した場合を表す。また、図２は本発明の測定装置の一例を示す斜視図である。
図１に示すように、本発明の加工基準位置測定装置１は、工作機械で被加工物１３を加工するときに、この被加工物１３をパレット１１上の加工位置に固定して工作機械に供給するパレットチェンジャーに付設されて、工作機械における被加工物の加工基準位置を加工前に測定する外段取りで用いられるための装置である。
測定装置１における測定は、（１）パレットチェンジャーに搭載されたパレット１１を連結固定し、（２）このパレット１１に固定された被加工物１３に、測定装置１に備えられた、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸方向に移動可能であり接触を検出するタッチセンサなどの測定子３を接近させ、（３）さらにこの測定子３の先端部を被加工物１３の表面に接触させて検出した接触位置に基づき、被加工物１３の加工基準位置を測定する。
【００１３】
本発明の測定装置１は、図２に示すように、パレットチェンジャーに搭載されているパレット１１に連結固定できる支持部９と、この支持部９上に設けられる可動部２とを備える。可動部２および支持部９は、載置台１０上に固定される。
【００１４】
上記可動部２は、加工前の被加工物の表面に接触して、被加工物の加工基準位置を測定するタッチセンサなどの測定子３を有する。また、この測定子３は、被加工物が加工される工作機械軸に対応した直行３軸のＸ、Ｙ、Ｚ軸上を移動するとともに上記工作機械に対応した座標数値で、被加工物の加工基準位置を測定する。
測定子３がＸ、Ｙ、Ｚ軸方向に移動する機構について説明する。図２に示すように、測定子３は、Ｚ軸方向（図２中、矢印ｚ）に移動できるＺ軸部６の、測定装置１をパレットが置かれる側の先端に備えられ、Ｚ軸部６はＹ軸部５にＹ軸方向（図２中、矢印ｙ）の移動を可能にして支持され、Ｙ軸部５はＸ軸部４にＸ軸方向（図２中、矢印ｘ）の移動を可能にして支持される。このように各軸部がＸ、Ｙ、Ｚ軸方向に相互に関連して相対的に移動することにより、測定子３はＸ、Ｙ、Ｚ軸方向に自在に移動可能となる。
【００１５】
上記測定子３のＸ、Ｙ、Ｚ各軸方向への移動は、Ｘ軸方向にはＸ軸部４のアシストハンドル４ａを回すことで、ガイドレール４ｂに沿って移動でき、同様に、Ｙ軸方向にはＹ軸部５のアシストハンドル５ａを、Ｚ軸方向にはＺ軸部６のアシストハンドル６ａを回すことで、それぞれガイドレール５ｂ、６ｂに沿って移動できる。特にＹ軸部５では、Ｙ軸正方向（鉛直上方向）に対して移動させる際に重力による負荷がかかるため、エアー圧力を利用した重量バランスなどを併用することができる。
【００１６】
上記測定子３のＸ、Ｙ、Ｚ各軸方向への長距離移動は、アシストハンドル４ａ、５ａ、６ａを持ってスライドさせる直動ユニットにて行なうが、アシストハンドル４ａ、５ａ、６ａを減速ユニットに切り替えて各軸の移動を微小移動にすることができる。測定子３を直動ユニットによりある程度まで被加工物に接近させ、減速ユニットに切り替えて、測定子３の先端部を微小移動により被加工物表面へ接触させる。この減速ユニットによる微小移動により、被加工物への接触の衝撃を少なくすることができる。また、測定後は直動ユニットに切り替え、速やかに測定子３を被加工物から退避させることができる。直動ユニットとしてはリニアガイドなどを利用することができ、減速ユニットとしては、減速比１／１０程度の移動量とする減速ユニットなどを利用できる。直動ユニットと減速ユニットとの切り替えは、アシストハンドル４ａ、５ａ、６ａに付随したピンの出し入れにより行なうことができる。
【００１７】
図２に示すように、支持部９は、上記可動部２を載せて固定し、ガイドレール９ｅに沿って測定装置１を被加工物が固定されたパレットが置かれる側へ水平移動させることができる。また、パレットを固定する機構であるクランプ７およびトグルクランプ８を、パレットが置かれる側の側面に有する。
【００１８】
本発明の測定装置が、被加工物が固定されたパレットを連結固定する機構を図に基づいて説明する。図３（ａ）はパレットの連結固定に係る測定装置のフローティング機構を説明する斜視図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）のＥ−Ｅ線断面図である。図４および図５は測定装置１とパレット１１とを連結固定する機構を示す斜視図である。なお、説明を容易にするため、図３〜図５では可動部２部分の図示を一部省略し、図４および図５ではパレット１１部分を破線で示す。
まず、図６に示すように、パレットチェンジャーに収容されているパレットのひとつを測定装置１側に移動して隣接させる。さらに図３（ａ）に示すように、測定装置１を支持部９のガイドレール９ｅに沿って図中Ｒ方向へスライドさせることにより測定装置１をパレットが置かれる側（図示せず、ただし図３（ａ）の右下側）へ移動させてパレット１１に近づける。
【００１９】
図３〜図５に示すように、本発明の測定装置１がパレット１１を連結固定する機構としては、
（１）測定装置１の支持部９を水平方向にフローティングさせながら、
（２）（１）の機構とともに、上記支持部９の側面に備えられたクランプ７の鉤部７ｄをパレット１１のクランプ爪１２に係合させて連結固定し、
（３）（２）の機構で連結固定したパレット１１の面に対して両側面から、トグルクランプ８等により挟み込んで固定することの３段階により行なう。
【００２０】
上記（１）〜（３）をさらに説明する。Ｘ軸部４等を含む可動部２を載置した支持部９の支持板９ｃが、ガイドレール９ｅ上をスライドする基板９ｄに対してフローティングする。具体的には、図３（ａ）および（ｂ）に示すように、基板９ｄに複数の軸受９ｂが取り付けられ、この軸受９ｂによりその上に置かれる支持板９ｃが、支持板９ｃおよび基板９ｄを貫通する軸９ａを軸として、基板９ｄの表面に対して水平方向（図３（ａ）中、Ｓ方向であるＸ−Ｚ方向）に動くことができる。この結果、可動部２を載置するとともに、その側面に後述するクランプ７を備えてパレット１１を連結固定する支持板９ｃは、基板９ｄに対して水平方向にフローティングする。
【００２１】
上記支持部９をフローティングさせながら、クランプ７によりパレット１１を連結固定する。
図４（ａ）に示すように、支持部９の支持板９ｃの側面に備えられた側面部材９ｆには、パレット１１を連結固定するためのクランプ７が備えられている。クランプ７は、端部にハンドル７ａを有する軸７ｃが、側面部材９ｆに固定された支持部材７ｂに支持されながら、ハンドル７ａを回すことにより自在に回動する。
軸７ｃには鉤部７ｄが固定されており、鉤部７ｄは軸７ｃの少なくとも二箇所において、連結固定されるパレット１１の側面に設けられたクランプ爪１２に相対する位置に固定されている（図２参照）。またこの鉤部７ｄは、パレット１１の側面に設けられたクランプ爪１２の爪部１２ａに係合できる形状である。
上記ハンドル７ａを水平状態から垂直状態へ回すことにより、軸７ｃとともに鉤部７ｄが軸７ｃを中心に回動してパレット１１側へ傾斜し、クランプ爪１２の爪部１２ａへ下側から入り込む。再度ハンドル７ａをもとの水平状態に戻すことで、鉤部７ｄが元の姿勢に戻ってクランプ爪１２の爪部１２ａと係合する。
さらに、パレット１１の側面に設けられたクランプ爪１２は、爪部１２ａを有する部分とともに、工作機械のＸ、Ｙ、Ｚ各軸との直角・平行の精度基準面である、パレット１１の側面と平行な面である平坦面１２ｂを備えている。また、クランプ７の支持部材７ｂのパレット１１側には、基準当金７ｅが備えられている。基準当金７ｅの面は、そのパレット１１側の面が平坦であり、測定装置１のＸ、Ｙ、Ｚ各軸との直角・平行の精度基準面である。上記クランプ爪１２の係合とともに、この基準当金７ｅを平坦面１２ｂに衝合させ、ハンドル７ａを完全にもとの水平状態に戻してロックし、クランプ７とクランプ爪１２の固定が完了する。
【００２２】
支持部９がフローティングして、パレット１１の被加工物固定面に対して水平方向に移動しながら、工作機械に固定するときの基準面となるパレット１１の基準面に測定装置１の基準面を衝合させて連結固定する。これにより、測定装置１の測定子３が移動するＸ、Ｙ、Ｚ各軸方向を、パレット１１上と同一方向にすることができ、すなわち、被加工物が加工される工作機械の工具座標軸と同一のＸ、Ｙ、Ｚ軸方向とすることができる。
【００２３】
次いで、図５に示すように、クランプ７により連結固定されたパレット１１を、さらにトグルクランプ８によりパレット１１の上記連結固定面に対して両側面から挟んで固定する。
パレット１１は、その向きを変えても使用できるように、パレット１１の四方の側面にクランプ爪１２を備えている（図１参照）。
図５（ａ）に示すように、測定装置１のクランプ７と同じ側に備えられたトグルクランプ８は、ハンドル８ａによりクランプを有効または解除できる部材と、支持部９の側面部材９ｆに固定された部材とからなる。上記のパレット１１をクランプ７で固定した面の両側面のクランプ爪１２の平坦面１２ｂに、一方の側から固定部材の基準ブロック８ｂを当て、また他方の側からハンドル８ａを動作してクランプ８を平坦面１２ｂに当てて、パレット１１の両側面から挟んで固定する。反対にクランプ８を解除するには、図５（ｂ）に示すように、ハンドル８ａを上げて、トグルクランプ８を平坦面１２ｂから離す。トグルクランプ８による固定は、基準ブロック８ｂを基準にパレット１１のＸ軸方向（測定装置１のＸ軸方向と平行である軸方向）を固定するものである。なお、トグルクランプ８による固定は、上記クランプ７によるパレット１１の連結固定を補助的に固定するものであり、連結固定されたパレット１１のＸ軸方向をさらに固定できる方法であれば採用できる。
【００２４】
以上のような固定機構により、被加工物１３を固定したパレット１１は測定装置１に連結固定される。この状態で、可動部２の測定子３の先端部をパレット１１上に固定された被加工物１３の表面に接触させ、そのＸ、Ｙ、Ｚ軸方向の位置情報を検出する。Ｘ、Ｙ、Ｚ軸方向の位置情報は工作機械内の位置情報と同一となるため、この被加工物１３の加工基準位置とすることができる。
【００２５】
本発明の被加工物の加工・測定システムの一例について図に基づき説明する。図６は、本発明の被加工物の加工・測定システムの実施形態の一例を示す平面図である。
図６に示すように、本発明の加工・測定システムは、工作機械１５で被加工物１３を加工する加工手段と、被加工物１３をパレット１１の加工位置に固定して工作機械１５に供給するパレットチェンジャー１４と、このパレットチェンジャー１４に付設されて、工作機械１５における被加工物１３の加工基準位置を加工前に測定する外段取りによる本発明の測定装置１である測定手段と、加工基準位置の情報を加工手段のＮＣ機器に提供するパソコン等の制御装置１６である制御手段とを備えてなるものである。
【００２６】
図６は、最大６個の被加工物１３を一度に収容できるパレットチェンジャー１４を上記供給手段に適用した例を示す。
図６に示すように、パレットチェンジャー１４に収容されているパレット１１のひとつを測定装置１が付設された測定部１４ａへ移動させる。次いで、上述のように測定装置１と、被加工物１３が工作機械で加工される際の加工位置に固定されたパレット１１とを連結固定し、被加工物１３の加工基準位置を測定する。なお、パレット１１に固定された被加工物１３の加工基準位置を測定しながら、位置精度を確認することで、被加工物１３をパレット１１に固定しなおすこともできる。すなわち、被加工物１３の一面が既に加工されている半製品などの加工基準部位または面を基準にして、その部位または面を測定しながら被加工物１３をパレット１１に固定しなおすことができる。
測定された被加工物１３の加工基準位置の情報は、経路Ｃを経てパソコン等の制御装置１６に送られ、加工用プログラムデータに変換演算され、さらにこの加工用プログラムデータは経路Ｄを経て工作機械１５へ送られる。
一方、測定された被加工物１３は、パレット１１に固定された状態を保持して、経路Ａを経て再度パレットチェンジャー１４へ収容され、経路Ｂを経て工作機械１５へ供給され固定される。このとき、パレット１１を測定装置１と連結固定された側の面を工具側となるようにして固定される。この状態で、経路Ｃおよび経路Ｄにより送られた測定装置１で測定された加工基準位置の情報に基づき、加工を行なう。
【００２７】
パレットチェンジャー１４には、同一または異なる形状、あるいは同一または異なる加工条件に従う複数の被加工物１３、１３’、１３”を同時に収容できる。
本発明の被加工物の加工・測定システムは、上記複数の被加工物のうちのひとつの被加工物１３’を工作機械１５で加工するのと同時に、パレットチェンジャー１４で加工待機中の他の被加工物１３の加工基準位置を測定装置１により測定することができる。また、パレットチェンジャー１４に収容された複数の被加工物のすべてを、先に測定装置１により加工基準位置の測定を行なっておき、その後測定済みである被加工物を順次工作機械１５に供給し、連続して加工を行なうこともできる。どちらも、測定した情報を制御装置１６でストック・制御しながら、加工計画に従って順次加工を行なう。
【００２８】
本発明の被加工物の加工・測定システムでは、被加工物１３を工作機械１５により加工する前に測定装置１により加工基準位置を測定できるだけでなく、加工の途中、または加工が完了した後に、加工基準位置を確認するための測定や、被加工物の加工部位および指示された部位の寸法測定ができる。加工の途中または加工が完了した後に測定する場合においても、上述の加工前の測定と同様の方法で被加工物の測定を行なう。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明の被加工物の測定装置は、工作機械で加工するための被加工物の加工基準位置を工作機械外部において精度よく測定でき、またこの測定装置を用いた加工・測定システムは、被加工物の測定、および工作機械による加工を含めた被加工物の一連の加工・測定の作業性に優れるため、多品種少量生産用横型ＮＣ加工機、専用加工機、パレットチェンジャー付加工機などに好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の測定装置の実施形態の一例を示す斜視図である。
【図２】本発明の測定装置の一例を示す斜視図である。
【図３】フローティング機構を説明する斜視図である。
【図４】測定装置とパレットを連結固定する機構を示す斜視図である。
【図５】測定装置とパレットを連結固定する機構を示す斜視図である。
【図６】本発明の被加工物の加工・測定システムの実施形態の一例を示す平面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１ 加工基準位置測定装置
２ 可動部
３ 測定子
４ Ｘ軸部
５ Ｙ軸部
６ Ｚ軸部
７ クランプ
８ トグルクランプ
９ 支持部
１０ 載置台
１１ パレット
１２ クランプ爪
１３ 被加工物
１４ パレットチェンジャー
１５ 工作機械
１６ 制御装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作機械で被加工物を加工するときに、該被加工物を加工位置に固定して前記工作機械へ供給するパレットチェンジャーに付設されて、前記工作機械における前記被加工物の加工基準位置を加工前に測定する外段取りによる加工基準位置測定装置であって、
該加工基準位置測定装置は、前記パレットチェンジャーに搭載されているパレットに連結固定できる支持部と、この支持部上に設けられる可動部とを備え、
前記可動部は、加工前の被加工物の表面に接触して該被加工物の加工基準位置を測定する測定子を有し、該測定子は、被加工物が加工される工作機械軸に対応した直行３軸のＸ、Ｙ、Ｚ軸上を移動するとともに前記工作機械に対応して座標数値で測定することを特徴とする被加工物の加工基準位置測定装置。
【請求項２】
請求項１記載の被加工物の加工基準位置測定装置において、
前記支持部は、前記パレットの被加工物固定面に対して水平方向に移動可能なフローティング機構を有し、前記工作機械に固定するときの基準面となるパレットの基準面に加工基準位置測定装置の基準面を衝合させて連結固定することを特徴とする被加工物の加工基準位置測定装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の被加工物の加工基準位置測定装置において、
前記測定子は、前記Ｘ、Ｙ、Ｚ各軸での移動が微小移動時には減速ユニットにより、長距離移動時には直動ユニットによりそれぞれなされ、該両機構の切り替え手段をＸ、Ｙ、Ｚ各軸に有し、被加工物への接触の衝撃を少なくすることができることを特徴とする被加工物の加工基準位置測定装置。
【請求項４】
請求項１、請求項２または請求項３記載の被加工物の加工基準位置測定装置において、
前記パレットチェンジャーは複数のパレットを搭載することができ、前記工作機械で被加工物を加工する工程と並行して、他の被加工物の加工基準位置を測定できることを特徴とする被加工物の加工基準位置測定装置。
【請求項５】
工作機械で被加工物を加工する加工手段と、
該被加工物を加工位置に固定して前記工作機械へ供給するパレットチェンジャーと、
該パレットチェンジャーに付設されて、前記工作機械における前記被加工物の加工基準位置を加工前に測定する外段取りによる測定手段と、
被加工物の加工前に外段取りにより測定した加工基準位置の情報を加工用プログラムに変換演算して前記加工手段に提供する制御手段とを備えてなる被加工物の加工・測定システムであって、
前記測定手段は、請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の加工基準位置測定装置を用いるものであり、
前記加工手段により複数の被加工物の内のひとつを加工するのと同時に、前記パレットチェンジャーで加工待機中の他の被加工物の加工基準位置を前記測定手段により測定することができることを特徴とする被加工物の加工・測定システム。
【請求項６】
前記測定手段は、被加工物の加工途中または加工完了後における加工基準位置の確認測定ならびに加工部位および指示された部位の寸法測定に用いることを特徴とする請求項５記載の被加工物の加工・測定システム。
【請求項１】
工作機械で被加工物を加工するときに、該被加工物を加工位置に固定して前記工作機械へ供給するパレットチェンジャーに付設されて、前記工作機械における前記被加工物の加工基準位置を加工前に測定する外段取りによる加工基準位置測定装置であって、
該加工基準位置測定装置は、前記パレットチェンジャーに搭載されているパレットに連結固定できる支持部と、この支持部上に設けられる可動部とを備え、
前記可動部は、加工前の被加工物の表面に接触して該被加工物の加工基準位置を測定する測定子を有し、該測定子は、被加工物が加工される工作機械軸に対応した直行３軸のＸ、Ｙ、Ｚ軸上を移動するとともに前記工作機械に対応して座標数値で測定することを特徴とする被加工物の加工基準位置測定装置。
【請求項２】
請求項１記載の被加工物の加工基準位置測定装置において、
前記支持部は、前記パレットの被加工物固定面に対して水平方向に移動可能なフローティング機構を有し、前記工作機械に固定するときの基準面となるパレットの基準面に加工基準位置測定装置の基準面を衝合させて連結固定することを特徴とする被加工物の加工基準位置測定装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の被加工物の加工基準位置測定装置において、
前記測定子は、前記Ｘ、Ｙ、Ｚ各軸での移動が微小移動時には減速ユニットにより、長距離移動時には直動ユニットによりそれぞれなされ、該両機構の切り替え手段をＸ、Ｙ、Ｚ各軸に有し、被加工物への接触の衝撃を少なくすることができることを特徴とする被加工物の加工基準位置測定装置。
【請求項４】
請求項１、請求項２または請求項３記載の被加工物の加工基準位置測定装置において、
前記パレットチェンジャーは複数のパレットを搭載することができ、前記工作機械で被加工物を加工する工程と並行して、他の被加工物の加工基準位置を測定できることを特徴とする被加工物の加工基準位置測定装置。
【請求項５】
工作機械で被加工物を加工する加工手段と、
該被加工物を加工位置に固定して前記工作機械へ供給するパレットチェンジャーと、
該パレットチェンジャーに付設されて、前記工作機械における前記被加工物の加工基準位置を加工前に測定する外段取りによる測定手段と、
被加工物の加工前に外段取りにより測定した加工基準位置の情報を加工用プログラムに変換演算して前記加工手段に提供する制御手段とを備えてなる被加工物の加工・測定システムであって、
前記測定手段は、請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の加工基準位置測定装置を用いるものであり、
前記加工手段により複数の被加工物の内のひとつを加工するのと同時に、前記パレットチェンジャーで加工待機中の他の被加工物の加工基準位置を前記測定手段により測定することができることを特徴とする被加工物の加工・測定システム。
【請求項６】
前記測定手段は、被加工物の加工途中または加工完了後における加工基準位置の確認測定ならびに加工部位および指示された部位の寸法測定に用いることを特徴とする請求項５記載の被加工物の加工・測定システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００９−１２８１９６（Ｐ２００９−１２８１９６Ａ）
【公開日】平成２１年６月１１日（２００９．６．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３０３７９４（Ｐ２００７−３０３７９４）
【出願日】平成１９年１１月２３日（２００７．１１．２３）
【出願人】（５９２１４４１３５）扶桑工機株式会社 (3)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年６月１１日（２００９．６．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月２３日（２００７．１１．２３）
【出願人】（５９２１４４１３５）扶桑工機株式会社 (3)
【Ｆターム（参考）】
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