[发明专利]机床的刀具校正值的自动设定装置以及自动设定方法

说明书

技术领域

本发明涉及自动设定NC机床的刀架和安装于该刀架的刀具的刀尖之间的相对 位置关系的方法及装置。

背景技术

由机床制造的工件(加工对象物)的加工形状是根据使刀具的刀尖相对于工件如 何移动来决定的。另一方面，机床的控制器所控制的是工件和安装有刀具的刀架之间 的相对位置关系。

刀架上安装有与加工种类相对应的多种刀具。根据不同的刀具，从刀架到刀尖的 长度和方向不同，因此，只有将从刀架的基准位置(控制器识别并进行控制的位置) 到刀尖为止的位置关系预先登记在控制器中才能够进行期望的加工。因此，在刀架上 安装有刀具时，将以刀架的基准位置为基准的刀尖的位置(刀具校正值。也称作刀具 偏移值)设定在控制器中。

刀具校正值的设定通常按照以下方式进行：在刀架上安装刀具之后，在预定位置 处设置对刀器(toolsetter)，该对刀器具有用于检测刀具的刀尖的接近开关、触摸传 感器等检测传感器，并且，使刀架移动而利用该检测传感器对刀尖进行检测，根据接 收到其检测信号时的刀架的位置(控制器识别的位置)计算刀具校正值。

以往，利用检测传感器对刀尖进行检测的作业是由操作者手动操作操作板来进行 的。即，选择作为对象的刀具，并通过手动操作使刀架移动到利用检测传感器检测该 刀尖的位置，当从检测传感器输出检测信号时，在控制器中设定刀具校正值，通过反 复进行这样的作业来设定安装于刀架的多个刀具的刀具校正值。

鉴于通过这样的手动操作进行的刀具校正值的设定比较花费时间，专利文献1 中，针对滚珠盘提出了一种技术，该技术是自动测量安装于刀具主轴的夹具上的钻头 的长度而进行设定。另外，专利文献2中提出了根据拍摄旋转刀具的摄像机的图像来 计算该刀具的刀具直径的技术。并且，专利文献3中提出了根据摄像机取得的图像计 算刀具校正值的技术。

【专利文献1】：日本特开平7-276122号公报

【专利文献2】：日本特开2000-24880号公报

【专利文献3】：日本特开平5-200654号公报

在转塔车床等使用多种刀具进行加工的机床中，1个刀架(转塔)上安装有多个 刀具，例如8个或12个，有时在1个刀具安装位置(刀具工位)上安装了刀尖的方 向不同的2个刀具，因此，存在以下问题：针对这些刀具，手动地在控制器中设定刀 具校正值的作业要花费很多功夫和时间。

另外，在具有多个转塔的车床和具有刀具更换装置的复合车床中，加工中使用的 刀具种类繁多，不仅到刀尖的长度不同，刀尖的位置和方向也不同。并且，这些刀具 是通过刀具保持器安装在转塔上的，因此，即使是相同的刀具，根据所使用的刀具保 持器的形状和尺寸的不同，刀具校正值也会改变。

因此，对于安装于刀架上的刀具的每一个种类，使刀尖接近对刀器的检测传感器 的方向并不相同，并且，只有使多个刀具从多个方向接近检测传感器来检测刀尖才能 够设定刀具校正值。

发明内容

本发明的课题在于，解决具有转塔车床和具有刀具更换装置的机床中存在的上述 那样的问题，提供一种能够自动地设定安装于刀架上的多个刀具的刀具校正值的技术 手段。

本发明利用设置于机床的机身内的摄像机4，取得安装于刀架15的刀具2的图像 A，根据该图像A求出刀具2的刀尖24在图像上的位置和方向，根据摄像机4的设置 位置和取得图像时的刀架15的位置关系，求出刀具校正值并自动设定到控制器中，该 刀具校正值是该刀具的刀尖24的位置和刀架15的基准位置o之间的相对位置关系。

设定到控制器5中的刀具校正值能够使用对刀器21进行准确测量。在这种情况 下，自动执行校正值设定程序53来设定刀具校正值，所述校正值设定程序53是根据 摄像机4取得的刀具2的图像，求出临时的刀具校正值，使用所求出的临时的刀具校 正值通过对刀器21的检测传感器23对刀尖24进行检测并登记到控制器5中。校正 值设定程序使刀架15高速移动到刀尖检测开始点s，并反复进行以下动作：从与刀 尖的方向对应的方向朝向检测传感器23的低速接近、接收到检测信号后的高速后退、 以及在指定了下一个移动轴的情况下向该下一个移动轴的方向的转换。