机床的状态检测装置及方法制造方法及图纸

在本发明专利技术的机床的状态检测装置及方法中，在数控自动机床中，朝向（Ｘ）轴方向的正反两方向驱动工具安装轴，朝向（Ｚ）轴方向的正反两方向驱动工具保持部件，朝向（Ｙ）轴方向的正反两方向驱动移动工作台。工具安装轴前端的工具一边相对于固定载置在移动工作台上的被加工物相对地朝向（ＸＹＺ）的三维方向移动一边将被加工物加工成预定的形状。始终从配设在工具安装轴的下部的波动发送器发送预定的波动能量，始终利用固定工作台的一侧（图的左侧）的端部的两个波动接收器和设置在长短四根波动接收器设置臂上的四个波动接收器检测工具安装轴的位置与被加工物之间的位置关系，同时利用工具加工被加工物。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及能够始终正确地检测被加工物和工具安装轴的位置、同 时得到正确尺寸的加工物的。
技术介绍
以往，公知有对被加工物进行加工的自动机床。为了利用自动机床 自动地加工被加工物，需要始终自动地检测被加工物的位置的状态、和 对该被加工物进行加工的自动机床的工具安装轴的位置的状态。作为这种自动机床的结构，例如像日本特开07-239209号公报中所 看到的那样，公开有如下的结构在自动机床的工具安装轴上固定反射 体，并配置多个追踪式激光干涉计，利用这些多个追踪式激光干涉计来 追踪反射体，对该追踪的反射体的移动量进行测定。在该日本特开07-239209号公报那样的结构的情况下，在利用自动 机床进行主工作之前，使工具安装轴动作以使反射体移动至指定位置， 同时，利用追踪式激光干涉计追踪移动的反射体并对反射体的移动量进 行测定，通过对从测定的移动量计算出的反射体的移动后的位置和指定 位置进行比较来测定运动精度。但是，上述的使用追踪式激光干涉计的自动机床的状态检测方法存 在以下的课题。首先，例如，在五轴控制机床等中，大多情况是将用于安装对被加 工物进行加工的作为作用单元的工具的主轴装配在旋转机构上、或者在 工作物侧具有旋转机构，因此存在移动轴的物理干涉遮挡激光、从而利 用追踪式干涉计进行测定变得困难的问题。并且，通常，利用自动机床加工被加工物需要切削油。该切削油由 于工具的旋转而向周围飞散。这样飞散的切削油附着在构成追踪式激光干涉计的发送器和接收器的主要部分上，还存在使检测精度降低的问题。 并且，进一步，如上所述，在主工作前的初期，需要对发送部和接 收部的位置关系进行调节，还存在该初期调节花费时间的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供能够始终正确地检测被加工物和工具安装轴 的位置、同时得到正确尺寸的加工物的。首先，本专利技术的机床的状态检测装置是能够始终以三维的方式对加 工被加工物的工具的状态进行检测的机床的状态检测装置，其特征在于， 所述机床的状态检测装置具有波动发送器，其安装在装配有加工被加 工物的工具的工具保持部件上，并通过保持该工具保持部件的工具安装 轴移动；以及至少三个波动接收器，其接收从该波动发送器发送的波动 能量。其次，本专利技术的机床的状态检测方法是能够始终以三维的方式对加 工被加工物的工具的状态进行检测的机床的状态检测方法，其特征在于， 将波动发送器安装在装配有对被加工物进行加工的工具的工具保持部件 上，将安装有该波动发送器的工具保持部件保持在机床的工具安装轴上， 一边利用上述工具对上述被加工物进行加工， 一边从波动发送器发送波 动能量，利用至少三个波动接收器同时接收波动能量，根据该接收来确 定波动发送器的位置。附图说明图1中上面的图是示出第一实施方式的自动机床的主要部分的概要 结构的立体图，下面的图是其俯视图。图2是示出第二实施方式的自动机床的主要部分的概要结构的立体图。图3是示出第三实施方式中的被加工物保持机构的立体图。符号说明1:数控自动机床；52:基础框架；3:固定工作台；4 (4a、 4b):侧部框架；5:工具安装轴保持结构物；6:工具安装轴；7:工具保持部件；8:工具；9:波动发送器；11:接收器安装臂；12 (12a、 12b、、 12f):波动接收器;13:移动工作台；14 (14a、 14b):长波动接收器设置臂；15 (15a、 15b):短波动接收器设置臂； 16:自动机床；17 (17a、 17b):绝热材料； 18:被加工物保持机构； 19:倾斜工作台支承座；19a:底部；19b:侧部；19c:侧部； 21:倾斜工作台；21a:底部；21b:侧部；22:旋转工^台；23a、 23b:倾斜转动轴；24:倾斜轴电动机；25:离合部；26:倾斜轴电动机罩；27:旋转工作台旋转轴； 28:旋转工作台电动机； 29:安装夹具； 30:被加工物；30—1 30—10:波动发送器。具体实施方式以下， 一边参照附图一边对本专利技术的实施方式进行说明。 第一实施例图1中上面的图示出第一实施方式的数控自动机床的立体图，下面 的图示出其俯视图。图1中所示的数控自动机床l具有基础框架2;固定工作台3，其固定配置在该基础框架2之上；侧部框架4 (4a、 4b)，它们沿着这些基 础框架2和固定工作台3的一侧的端部(图1的左侧)的两侧面固定， 且分别对置地立起设置；以及工具安装轴保持结构物5，其横跨固定在这 些侧部框架4的上端。另外，在图1中，为了容易理解地示出本来处于后面而看不到的内 侧的结构物，以半透明状图示近前侧的侧部框架4a和工具安装轴保持结 构物5。并且，在图1中，设对置配置的侧部框架4a、 4b的配置方向为X轴 方向，设横跨侧部框架4a、 4b的上端的工具安装轴保持结构物5的厚度 方向为Z轴方向，设沿着固定工作台3的侧面的方向为Y轴方向，并将 工具安装轴保持结构物5的上表面设定为Z轴方向的原点位置。工具安装轴6以沿X轴方向移动自如的方式保持在上述的工具安装 轴保持结构物5的右侧面上。工具安装轴6由配设在工具安装轴保持结 构物5的内部的电动机(未图示)驱动着沿着X轴方向朝向正反两个方 向移动。并且，在工具安装轴6的下部穿设有工具保持部件收纳孔(未图示， 以下称为收纳孔)，通过将工具保持部件7的上端侧嵌合插入至该收纳孔7内的一定位置，从而该保持部件7被定位，进而，工具保持部件7在工具安装轴6的下部侧以沿着Z轴方向升降自如的方式被保持。在工具保持部件7的前端装卸自如地装配有工具8，工具保持部件7 的上端侧由配设在工具安装轴6的内部的电动机(未图示)驱动而沿着Z 轴方向升降。在相对于上述工具安装轴6始终处于露出位置的工具保持 部件7的前表面安装有发送预定的波动的波动发送器9。由该波动发送器 9产生的预定的波动与各个工具8对应、即针对每个工具保持部件7的设 定不同。并且，在固定工作台3上，接收器安装臂11与其一侧的端部(图1 的左面)上表面接触，并且该接收器安装臂11的两端固定在侧部框架4a 和4b上。在接收器安装臂11上，在其两端附近的前表面上安装有两个 波动接收器12 (12a、 12b)。并且，在固定工作台3的上表面，配置有以波动发送器9正下方的 位置作为中心的基准位置的移动工作台13。移动工作台13由配设在固定 工作台3的内部的电动机(未图示)驱动着沿Y轴方向朝向正反两个方 向移动。根据上述的结构，载置在移动工作台13上的中心的被加工物通过固 定工作台3沿Y轴方向自由地移动，工具8随着工具安装轴6向X轴方 向的移动而在X轴方向移动，同时，随着工具保持部7向Z轴方向的移 动而在Z轴方向移动，由此，工具8相对于被加工物能够朝向XYZ的三 维方向相对地移动。并且，在数控自动机床l上，还设有长短四根波动接收器设置臂14 U4a、 14b)和15 (15a、 15b)，所述波动接收器设置臂固定设置在基础 框架2和固定工作台3的另一侧的端部(图1的右侧)两侧面的附近且 立起设置。这些波动接收器设置臂14 (14a、 14b)和15 (15a、 15b)从基础框 架2和固定工作台3离开而固定设置在不会受到基础框架2和固定工作 台3的热变位的影响的位置。在这些长短四根波动接收器设置臂14和15的上端部分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机床的状态检测装置，所述机床的状态检测装置能够始终以三维的方式对加工被加工物的工具的状态进行检测，其特征在于，所述机床的状态检测装置具有：　波动发送器，其安装在装配有对被加工物进行加工的工具的工具保持部件上，并通过保持该工具保持部 件的工具安装轴移动；以及　至少三个波动接收器，其接收从该波动发送器发送的波动能量。

【技术特征摘要】
JP 2008-8-7 2008-2045111、一种机床的状态检测装置，所述机床的状态检测装置能够始终以三维的方式对加工被加工物的工具的状态进行检测，其特征在于，所述机床的状态检测装置具有波动发送器，其安装在装配有对被加工物进行加工的工具的工具保持部件上，并通过保持该工具保持部件的工具安装轴移动；以及至少三个波动接收器，其接收从该波动发送器发送的波动能量。2、 根据权利要求1所述的机床的状态检测装置，其特征在于， 上述波动发送器能够任意地变更波动能量的频率。3、 根据权利要求1或2所述的机床的状态检测装置，其特征在于， 上述波动发送器的波动能量为电波。4、 根据权利要求1或2所述的机床的状态检测装置，其特征在于，上述波动发送器的波动能量为超声波。5、 根据权利要求1 3中的任一项所述的机床的状态检测装置，其 特征在于，上述机床为数控加工中心。6、 根据权利要求1 3中的任一项所述的机床的状态检测装置，其 特征在于，上述机床为放电加工机。7、 根据权利要求1 3中的任一项所...

【专利技术属性】
技术研发人员：青沼贞治，
申请(专利权)人：奥林巴斯株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[]