特許 7312059 刃具交換装置及びツール形状測定システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-07-11

(45)【発行日】2023-07-20

(54)【発明の名称】刃具交換装置及びツール形状測定システム

(51)【国際特許分類】

   B23Q 17/00 20060101AFI20230712BHJP

【ＦＩ】

B23Q17/00 C

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2019158341

(22)【出願日】2019-08-30

(65)【公開番号】P2021037553

(43)【公開日】2021-03-11

【審査請求日】2022-04-18

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 記者会見、平成３０年１０月２６日 ＪＩＭＴＯＦ２０１８、平成３０年１１月１日～同月６日

(73)【特許権者】

【識別番号】000162180

【氏名又は名称】共立精機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001368

【氏名又は名称】清流国際弁理士法人

(74)【代理人】

【識別番号】100129252

【弁理士】

【氏名又は名称】昼間 孝良

(74)【代理人】

【識別番号】100155033

【弁理士】

【氏名又は名称】境澤 正夫

(72)【発明者】

【氏名】名渕 裕之

【審査官】中川 康文

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－０８３７２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０５１４９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０８７８６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－３０５２３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－１６８３７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－００１１５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－２４５８３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－０３９２５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０６－２１０５０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０６－１７０６２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０３－２６４２３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平０６－０６３２０８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開平０５－０２４２０９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開平０２－０２３９１０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開昭６１－１２７９４８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】登録実用新案第３１１８９６２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】米国特許第０６１４９５６２（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２３Ｂ ３１／００－３３／００

Ｂ２３Ｂ ３５／００－４９／０６

Ｂ２３Ｃ １／００－９／００

Ｂ２３Ｐ １９／００－２１／００

Ｂ２３Ｑ ３／００－３／１５４

Ｂ２３Ｑ ３／１５５－３／１５７

Ｂ２３Ｑ １７／００－２３／００

Ｂ２４Ｂ ４１／００－５１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

刃具が装着されたホルダを着脱自在に保持するスピンドルと、該スピンドルの回転駆動装置と、前記スピンドルの回転軸方向に沿って可動部を変位させる昇降装置と、前記可動部に搭載されていて前記ホルダのナット部を把持する一対のアームと、前記ホルダの参照情報に基づいて前記可動部の位置及び前記回転駆動装置により与えられる前記スピンドルのトルクを制御する制御装置とを有し、前記ホルダの参照情報が前記ナット部の位置及びトルク値を含むことを特徴とする刃具交換装置。

【請求項2】

前記制御装置は、前記一対のアームが前記スピンドルに取り付けられた前記ホルダのナット部を把持した状態を維持できるように前記スピンドルの回転に応じて変位する前記ナット部の位置に合わせて前記可動部の位置を制御することを特徴とする請求項１に記載の刃具交換装置。

【請求項3】

前記一対のアームがそれぞれの先端部に前記ナット部に形成された溝に嵌合する爪部を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の刃具交換装置。

【請求項4】

前記制御装置は、前記爪部と前記ナット部との嵌合状態を解除するために前記スピンドルが所定の回転量で正転方向とは逆方向へ回転するように前記回転駆動装置を制御することを特徴とする請求項３に記載の刃具交換装置。

【請求項5】

請求項１～４のいずれかに記載の刃具交換装置と、前記ホルダに装着された刃具の形状を測定するツールプリセッタと、前記ツールプリセッタと前記刃具交換装置との間で前記刃具が装着されたホルダを搬送すると共に、前記刃具交換装置と刃具載置台との間で前記刃具を搬送する搬送装置とを備えることを特徴とするツール形状測定システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、刃具交換装置及びツール形状測定システムに関し、更に詳しくは、ホルダに装着される刃具の交換作業を自動化することを可能にした刃具交換装置、及び、刃具交換装置を含むツール形状の測定システム全体を自動化することを可能にしたツール形状測定システムに関する。

【背景技術】

【0002】

工作機械用の切削工具において、ホルダに装着される刃具は使用を重ねると刃先が削れ、加工品質を維持することができなくなるため、定期的に、刃具を交換する或いは刃先を再研磨して使用する必要がある。従来、ホルダから刃具を取り外して別の刃具を取り付ける作業は、部分的に刃具交換装置を用いて行われるものの加工作業者による手作業で行う必要があるため、多大な労力と時間が掛かっていた。このように従来の刃具交換装置において、装置全体を自動化するには至っていない。

【0003】

また、工作機械用の切削工具の形状や寸法を予め調整するために、ツールプリセッタが用いられている（例えば、特許文献１参照）。切削工具のプリセット作業を効率的に進めるために、刃具交換装置及びツールプリセッタを含むツール形状の測定システムとしてシステム全体の自動化が求められている。しかしながら、上述したように刃具の交換作業を自動化できていないことが要因となり、従来の刃具交換装置及びツールプリセッタを含むツール形状測定システムにおいて、システム全体の自動化には至っていない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１６－０８３７２３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明の目的は、ホルダに装着される刃具の交換作業を自動化することを可能にした刃具交換装置、及び、刃具交換装置を含むツール形状の測定システム全体を自動化することを可能にしたツール形状測定システムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するための本発明の刃具交換装置は、刃具が装着されたホルダを着脱自在に保持するスピンドルと、該スピンドルの回転駆動装置と、前記スピンドルの回転軸方向に沿って可動部を変位させる昇降装置と、前記可動部に搭載されていて前記ホルダのナット部を把持する一対のアームと、前記ホルダの参照情報に基づいて前記可動部の位置及び前記回転駆動装置により与えられる前記スピンドルのトルクを制御する制御装置とを有し、前記ホルダの参照情報が前記ナット部の位置及びトルク値を含むことを特徴とするものである。

【0007】

また、本発明のツール形状測定システムは、前記刃具交換装置と、前記ホルダに装着された刃具の形状を測定するツールプリセッタと、前記ツールプリセッタと前記刃具交換装置との間で前記刃具が装着されたホルダを搬送すると共に、前記刃具交換装置と刃具載置台との間で前記刃具を搬送する搬送装置とを備えることを特徴とするものである。

【発明の効果】

【0008】

本発明の刃具交換装置では、刃具が装着されたホルダを着脱自在に保持するスピンドルと、スピンドルの回転駆動装置と、スピンドルの回転軸方向に沿って可動部を変位させる昇降装置と、可動部に搭載されていてホルダのナット部を把持する一対のアームと、ホルダの参照情報に基づいて可動部の位置及び回転駆動装置により与えられるスピンドルのトルクを制御する制御装置とを有しているので、従来、加工作業者による手作業で行われていた刃具の交換作業を自動化することが可能になる。これにより、刃具の交換作業の効率化を図ることができる。

【0009】

また、本発明のツール形状測定システムでは、上述した構成を有する刃具交換装置と、ホルダに装着された刃具の形状を測定するツールプリセッタと、ツールプリセッタと刃具交換装置との間で刃具が装着されたホルダを搬送すると共に、刃具交換装置と刃具載置台との間で刃具を搬送する搬送装置とを備えているので、システム全体を自動化することが可能になる。これにより、マシニング加工における段取り作業、即ち、ツールのセッティング作業及びツール形状の測定作業において無人化を実現することができると共に、段取り作業全体の効率化を図ることができる。

【0010】

本発明の刃具交換装置において、制御装置は、一対のアームがスピンドルに取り付けられたホルダのナット部を把持した状態を維持できるようにスピンドルの回転に応じて変位するナット部の位置に合わせて可動部の位置を制御することが好ましい。これにより、刃具の交換時において、一対のアームがナット部を把持した状態を確実に保つことができる。

【0011】

一対のアームはそれぞれの先端部にナット部に形成された溝に嵌合する爪部を有することが好ましい。これにより、一対のアームはホルダのナット部を強固かつ確実に把持することができる。

【0012】

制御装置は、爪部とナット部との嵌合状態を解除するためにスピンドルが所定の回転量で正転方向とは逆方向へ回転するように回転駆動装置を制御することが好ましい。これにより、刃具の交換時において、爪部とナット部との嵌合状態を確実に解除することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の実施形態からなる刃具交換装置を示す斜視図である。

【図2】本発明の実施形態からなる刃具交換装置を示す平面図である。

【図3】本発明の実施形態からなる刃具交換装置を示す正面図である。

【図4】本発明の実施形態からなる刃具交換装置を備えたツール形状測定システムを示す斜視図である。

【図5】本発明の実施形態からなるツール形状測定システムに含まれるツールプリセッタを示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。図１～図３は本発明の実施形態からなる刃具交換装置を示すものである。

【0015】

図１～図３に示すように、刃具交換装置１０の機台１０Ａには、刃具Ｃが装着されたホルダ１（ツールＴ）を着脱自在に保持するスピンドル２と、このスピンドル２の回転駆動装置３と、ホルダ１を把持しながら昇降させるための昇降装置４と、回転駆動装置３及び昇降装置４の動作を制御する制御装置８とが搭載されている。

【0016】

ホルダ１は、図３に示すように、刃具Ｃを締め付けてホルダ本体に固定する環状のナット部１Ａを有している。このナット部１Ａの外周面には、ナット部１Ａの軸方向に沿って複数本の溝１Ｂが形成されている。ホルダ１として、例えばコレットホルダやミーリングホルダを用いることができ、ホルダ１の種類や大きさによりナット部１Ａの位置（ホルダ１におけるナット部１Ａの軸方向高さ）は異なる。また、ホルダ１には、ツール管理を簡便にするためにツールＩＤ（例えば、二次元コード）が付与されている。このツールＩＤは、少なくともホルダ１の識別番号を有しており、その他にホルダ１の直径や長さ等を含んでいてもよい。

【0017】

スピンドル２は、回転軸Ｅの廻りに正転方向又はそれとは逆方向（逆転方向）に回転自在に構成されている。回転駆動装置３は、刃具交換装置１０の内部に配設され、スピンドル２を回転駆動する。回転駆動装置３として、例えばサーボモータなどの電動式のモータを用いることができ、スピンドル２の回転速度を自在に変更することができる。このモータの主軸はスピンドル２の回転軸Ｅと同軸上に接続されている。

【0018】

昇降装置４には、スピンドル２の回転軸Ｅの方向に沿って変位する可動部５が配設されている。この可動部５は、ホルダ１のナット部１Ａを把持する一対のアーム６を有している。これらアーム６は、可動部５からスピンドル２に向かって突出し、水平方向に開閉可能に構成されている。各アーム６の先端部には、ホルダ１のナット部１Ａに形成された溝１Ｂに嵌合する爪部７が設けられている。爪部７はアーム６の延在方向に対して略直交する方向に突出している。このような爪部７を有することで、一対のアーム６はホルダ１のナット部１Ａを強固かつ確実に把持することができる。

【0019】

制御装置８は、刃具交換装置１０の内部に搭載されている。制御装置８は、刃具Ｃの交換の際、ホルダ１の参照情報に基づいて、昇降装置４に配設された可動部５の位置及び回転駆動装置３により与えられるスピンドル２の回転数又はトルクを制御する。ここで、ホルダ１の参照情報とは、外部から制御装置８に入力され、例えば、ナット部１Ａの位置及びトルク値を含むホルダ１に関する情報である。刃具交換装置１０（制御装置８）を外部のデータベースサーバと通信可能に接続することで、ホルダ１に関する情報を参照することができる。或いはホルダ１の各種情報が記録されたツールＩＤを読取装置で読み取って参照してもよい。

【0020】

制御装置８は、例えば、刃具Ｃの交換時において回転駆動装置３を正転方向又は逆転方向に回転させる通常の回転制御や、一対のアーム６がスピンドル２に取り付けられたホルダ１のナット部１Ａを把持した状態を維持できるように、スピンドル２の回転に応じて変位するナット部１Ａの位置に合わせて可動部５の位置を変位させる位置制御、更には、一対のアーム６の爪部７とホルダ１のナット部１Ａとの嵌合状態を解除するために、スピンドル２が所定の回転量で逆転方向へ回転するように回転駆動装置３を回転させる回転制御等を実行するものである。

【0021】

刃具交換装置１０には仮置台９が配設されている。仮置台９は、刃具Ｃを装着したホルダ１を一時的に載置しておくものであり、必要に応じて配設することができる。

【0022】

上述した刃具交換装置１０を用いてホルダ１に装着された刃具Ｃを交換する場合、予め、ホルダ１の参照情報を外部のデータベースサーバに登録し、適宜参照できる状態にしておくと共に、刃具Ｃが装着されたホルダ１をスピンドル２に取り付けておく。そして、刃具交換装置１０が始動すると、可動部５が参照情報に基づいてナット部１Ａの位置（溝１Ｂの位置）に合わせて移動し、一対のアーム６がホルダ１のナット部１Ａを把持する。その際、一対のアーム６は、エアーの力により閉じる方向に作用しながらスピンドル２が回転することで自動的にナット部１Ａの溝１Ｂに嵌まるようになっている。このように一対のアーム６の爪部７とナット部１Ａの溝１Ｂとが嵌合した状態でスピンドル２が所定の回転数で逆転方向に回転する。これにより、ホルダ１のナット部１Ａが緩まる。その際、ナット部１Ａの位置はスピンドル２の回転に応じて徐々に高くなるが、その変位量（上昇量）に応じて可動部５も同じく上昇するので、ナット部１Ａを緩めている間、可動部５に配設された一対のアーム６はナット部１Ａを把持した状態を保つことができる。このようにしてナット部１Ａを緩め、ホルダ１に装着された刃具Ｃを取り外すことが可能になる。

【0023】

また、新たな刃具Ｃを装着してナット部１Ａを締める際には、スピンドル２が所定のトルクで正転方向に回転する。これにより、ホルダ１のナット部１Ａが締まる。その際、ナット部１Ａの位置はスピンドル２の回転に応じて徐々に低くなるが、その変位量（下降量）に応じて可動部５も同じく下降するので、ナット部１Ａを締めている間、可動部５に配設された一対のアーム６はナット部１Ａを把持した状態を保つことができる。そして、ナット部１Ａが所定のトルク値に達する（十分に締まる）までスピンドル２は回転し、スピンドル２が停止する。更に、スピンドル２は所定の回転量で逆転方向に回転し、一対のアーム６が開いて爪部７とナット部１Ａとの嵌合状態を解除する。このようにしてナット部１Ａを締め、ホルダ１に新たな刃具Ｃを装着することが可能になる。

【0024】

なお、スピンドル２に対するホルダ１の脱着作業及びホルダ１に装着された刃具Ｃの交換作業は、作業者による手動又は搬送装置による電動のいずれでも行うことができる。

【0025】

上述した刃具交換装置では、刃具Ｃが装着されたホルダ１を着脱自在に保持するスピンドル２と、スピンドル２の回転駆動装置３と、スピンドル２の回転軸方向に沿って可動部５を変位させる昇降装置４と、可動部５に搭載されていてホルダ１のナット部１Ａを把持する一対のアーム６と、ホルダ１の参照情報に基づいて可動部５の位置及び回転駆動装置３により与えられるスピンドル２の回転数又はトルクを制御する制御装置８とを有しているので、従来、加工作業者による手作業で行われていた刃具Ｃの交換作業を自動化することが可能になる。これにより、刃具Ｃの交換作業の効率化を図ることができる。

【0026】

上記刃具交換装置において、制御装置８は、一対のアーム６がスピンドル２に取り付けられたホルダ１のナット部１Ａを把持した状態を維持できるようにスピンドル２の回転に応じて変位（上昇又は下降）するナット部１Ａの位置に合わせて可動部５の位置を制御するので、刃具Ｃの交換時において、一対のアーム６がナット部１Ａを把持した状態を確実に保つことができる。

【0027】

また、刃具Ｃの交換の際、一対のアーム６がナット部１Ａを把持した状態が長時間続くため、爪部７とナット部１Ａの溝１Ｂとが強く嵌合して、アーム６が開閉し難い状態になっている。これに対して、制御装置８は、爪部７とナット部１Ａとの嵌合状態を解除するためにスピンドル２が所定の回転量で正転方向とは逆方向へ回転するように回転駆動装置３を制御するので、刃具Ｃの交換時において、爪部７とナット部１Ａとの嵌合状態を確実に解除することができる。

【0028】

次に、本発明のツール形状測定システムについて説明する。図４は本発明の実施形態からなる刃具交換装置を備えたツール形状測定システムを示すものであり、図５はそれに含まれるツールプリセッタを示すものである。

【0029】

図４に示すように、ツール形状測定システム１００は、上述した構成を有する刃具交換装置１０と、刃具Ｃの形状を測定するツールプリセッタ２０と、ホルダ１又は刃具Ｃやその他器具を搬送する搬送装置３０と、交換用の刃具Ｃを載置しておく刃具載置台４１と、刃具Ｃが装着されたホルダ１（ツールＴ）の形状の測定時に用いる補助装置５０とを備えている。搬送装置３０を中心として、その可動範囲に刃具交換装置１０、ツールプリセッタ２０、刃具載置台４１及び補助装置５０は隣接して配置されている。これら刃具交換装置１０、ツールプリセッタ２０及び搬送装置３０は、外部のデータベースサーバと通信可能に接続されている。なお、補助装置５０は、必要に応じてツール形状測定システム１００に付加することができるものである。

【0030】

また、ツール形状測定システム１００は、ツールプリセッタ２０の操作画面等を表示するためのモニタ４２と、システムの操作を行うと共に、ツール情報を保存したデータベースサーバを管理する電子機器４３（例えば、パーソナルコンピュータ）を備えている。

【0031】

刃具交換装置１０の制御装置８は、刃具Ｃの交換後において搬送装置３０がツールＴを把持することができるように回転駆動装置３を制御し、スピンドル２が所定の位相になるようにする。

【0032】

ツールプリセッタ２０の機台２０Ａには、図５に示すように、ツールＴを着脱可能に保持すると共に回転可能に構成されたスピンドル２１と、このスピンドル２１の回転軸Ｌに対して垂直となる方向に沿って進退可能に構成されたコラム２２とが設置されている。なお、図５において、スピンドル２１の回転軸Ｌに対して垂直となる方向をＸ軸方向とし、スピンドル２１の回転軸Ｌに対して平行となる方向をＺ軸方向とし、Ｘ軸方向及びＺ軸方向に対して直交する方向をＹ軸方向とする。

【0033】

コラム２２には、ガイド部材２３がＺ軸方向に沿って昇降可能に設置され、このガイド部材２３には、水平方向に延びる一対の支持部材２４が配設されている。支持部材２４には、ツールＴを前方から撮影するためのカメラ２５（第一カメラ）が搭載されている。このカメラ２５は、ツールＴをＹ軸方向に向かって撮影し、ツールＴの高さや外径を測定可能に構成されている。一方、支持部材２４には、Ｙ軸方向と平行な回転軸を有する回転駆動装置２６と、回転駆動装置２６により回転駆動される旋回アーム２７が配設され、旋回アーム２７にはツールＴを側方又は上方から撮影するためのカメラ２８（第二カメラ）が搭載されている。このカメラ２８は、ツールＴをＸ軸方向又はＺ軸方向から撮影可能に構成されている。

【0034】

ツールプリセッタ２０の内部にはコンピュータ２９が内蔵されている。このコンピュータ２９は、コラム２２のＸ軸方向の移動量、ガイド部材２３のＺ軸方向の移動量、スピンドル２１の回転量及び回転駆動装置２６の回転量を制御する制御装置として機能すると共に、カメラ２５，２８から得られた画像によりツールＴの各種の寸法を演算する演算装置として機能するように構成されている。

【0035】

上述したツールプリセッタ２０によれば、カメラ２５，２８により得られる画像を使用することにより、形状の異なる様々な工作機械用のツールＴに対して、そのツールＴの形状（例えば刃先Ｃの角度や曲率等）や寸法（例えば直径や長さ等）を高精度に測定することができる。ツールＴの測定データは、工作機械での加工において補正値として利用される。また、カメラ２８は旋回可能に設置されているので、ツールＴの欠陥検出にも利用可能である。

【0036】

搬送装置３０は、刃具交換装置１０とツールプリセッタ２０との間でツールＴを搬送すると共に、刃具交換装置１０と刃具載置台４１との間で刃具Ｃを搬送する。更に、補助装置５０を用いる場合、刃具交換装置１０、ツールプリセッタ２０及び補助装置５０の相互間でツールＴ又はその他器具を搬送する。搬送装置３０は、ホルダ１又は刃具Ｃやその他器具を把持する一対の把持部３１を有している。把持部３１は段状に形成されており、把持部３１の先端部（幅広な部位）ではホルダ１等の幅が広いものを把持することができ、把持部３１の根本部（幅狭な部位）では刃具Ｃ等の幅が狭いものを把持することができる。搬送装置３０として、例えば複数の軸を有する多関節ロボットを用いることができ、ツールＴの搬送作業や、刃具Ｃの脱着作業、ホルダ１とスピンドル２１の清掃作業等を実施する。

【0037】

補助装置５０は、ホルダ１用のホルダ清掃装置５１と、スピンドル２１用の清掃器具５２を載置する載置台５３と、計量器具５４と、無人搬送車５５とが設置されている。

【0038】

ホルダ清掃装置５１は、本体部に対して回転可能に構成された拭き取り部を有しており、工作機械での加工作業によってホルダ１のテーパ部に付着した付着物を除去する。具体的には、回転するホルダ清掃装置５１の拭き取り部に、搬送装置３０により把持されたホルダ１のテーパ部を接触させることで、ホルダ１のテーパ部に付着した付着物（例えば、切削屑など）を除去することができる。ホルダ清掃装置５１を用いることで、ツールプリセッタ２０によるツールＴの測定精度を安定させることができる。

【0039】

清掃器具５２は、搬送装置３０により把持されて、回転するツールプリセッタ２０のスピンドル２１に接触させ、スピンドル２１に付着した付着物を除去する。清掃器具５２を用いることで、ツールプリセッタ２０によるツールＴの測定精度を安定させることができる。

【0040】

計量器具５４は、刃具Ｃの交換後にツールＴの重量を測定する。これにより、刃具Ｃの交換時において刃具の取付間違いを防止することができる。また、測定されたツールＴの重量は、工作機械での加工においてツールを交換する際に自動工具交換装置（ＡＴＣ）によるツール毎の速度制御にも利用することができ、ツール交換が短くなることにより加工時間の短縮に寄与する。

【0041】

無人搬送車５５は、工作機械と搬送装置３０との間で指定された経路に基づいて床面を走行し、ツールＴを運搬する。無人搬送車５５は、例えば、指定された経路にテープを貼り、センサでテープを検知して走行するようにすることができる。無人搬送車５５は、ツール形状の測定後に始動するタイミングを感知するために感知手段５６を有している。この感知手段５６は、２点間の光軸を有する光電センサ（図４参照）でもよいし、或いは駆動用スイッチでもよい。無人搬送車５５は、搬送装置３０の把持部３１で光軸を遮光する或いは駆動用スイッチを押すことにより始動するように構成される。また、無人搬送車５５の停止誤差を補正するために、例えばカメラなどの補正手段５７を付加することができる。補正手段５７として、無人搬送車５５に向かって撮影可能なカメラを配置した場合、例えば無人搬送車５５にマーキングされた印を検知するなどして、無人搬送車５５の停止誤差に応じて搬送装置３０の把持動作を補正し、ピッキング精度を高めることができる。

【0042】

上記ツール形状測定システムを用いてツールＴの形状を測定する場合、予めホルダ１の参照情報を電子機器４３のデータベースサーバに登録しておく。そして、無人搬送車５５により工作機械から運搬されてきたツールＴを搬送装置３０が把持し、ツール毎に付与されたツールＩＤをツールプリセッタ２０のカメラ２８（第二カメラ）により識別し、データベースサーバに登録されたツール情報と照合する。ここで、ツールＩＤは、カメラ２８（第二カメラ）の替わりに、専用のリーダーを用いて読み取ることも可能である。次に、搬送装置３０がツールＴをツールプリセッタ２０から刃具交換装置１０に搬送し、刃具交換装置１０は使用済みの刃具Ｃを新たな刃具Ｃに交換する。回転刃具Ｃの交換後、刃具交換装置１０のスピンドル２は、搬送装置３０がツールＴを把持可能な所定の位相に回転する。そして、搬送装置３０はツールＴを把持して刃具交換装置１０からホルダ清掃装置５１に搬送し、ホルダ清掃装置５１はホルダ１のテーパ部を清掃する。ホルダ１の清掃後、搬送装置３０はツールＴをホルダ清掃装置５１からツールプリセッタ２０のスピンドル２１に取り付け、ツールプリセッタ２０はツールＴの形状や寸法を測定する。ツールＴの形状や寸法の測定後、搬送装置３０はツールＴをツールプリセッタ２０から計量器具５４に搬送し、計量器具５４はツールＴの重量を測定する。その後、搬送装置３０はツールＴを無人搬送機５５に搬送し、無人搬送機５５は刃具Ｃが交換されたツールＴを工作機械に搬送する。その後、搬送装置３０は載置台５３から清掃器具５２をツールプリセッタ２０のスピンドル２１に搬送してスピンドル２１の清掃を行う。

【0043】

上述のようにツールプリセッタ２０により測定されたツールＴの直径及び長さと、計量器具５４により測定されたツールＴの重量とはツール情報としてデータベースサーバに保存される。

【0044】

上述した本発明のツール形状測定システムでは、刃具交換装置１０と、ホルダ１に装着された刃具Ｃの形状を測定するツールプリセッタ２０と、ツールプリセッタ２０と刃具交換装置１０との間で刃具Ｃが装着されたホルダ１を搬送すると共に、刃具交換装置１０と刃具載置台４１との間で刃具を搬送する搬送装置３０とを備えているので、システム全体を自動化することが可能になる。これにより、マシニング加工における段取り作業、即ち、ツールのセッティング作業及びツール形状の測定作業において無人化を実現することができると共に、段取り作業全体の効率化を図ることができる。また、補助装置５０を備えていることで、ツール形状の測定作業における無人化をより高度に実現できると共に、ツール形状の測定精度を効果的に高めることができる。

【0045】

なお、図４に示す実施形態では補助装置５０を備えた例を示したが、これに限定されるものではない。即ち、本発明のツール形状測定システムは、補助装置５０を含まずに刃具交換装置１０、ツールプリセッタ２０及び搬送装置３０を備えた構成にしてもよい。

【符号の説明】

【0046】

１ ホルダ
１Ａ ナット部
１Ｂ 溝
２ スピンドル
３ 回転駆動装置
４ 昇降装置
５ 可動部
６ アーム
７ 爪部
８ 制御装置
１０ 刃具交換装置
２０ ツールプリセッタ
３０ 搬送装置
１００ ツール形状測定システム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】