JP2021502907A - 収容され配送準備ができた切削工具 - Google Patents

Abstract

本発明は、収容され配送準備ができ、切削工具によって実行される切削工程に関連する切削工具の物理的構成に関する少なくとも１つの実寸法を有し、収容され配送準備ができた切削工具に、ユーザ又はデータ処理システムによって読み取ることができ、目標寸法又は実寸法自身からの少なくとも１つの実寸法の偏差に関する情報を提供又は符号化する少なくとも１つの情報源が配置される。

Description

本発明は、収容され配送準備ができ、請求項１の前提部の特徴を有する切削工具、請求項１０の特徴を有する上記の切削工具用の保持具、及び請求項１１の前提部の特徴を有する工作機械に関する。

保持具に着脱可能に固定された切削工具への工作機械に関して継続的高まる要求は、切削工具の刃先の公差や位置決め精度に関して、規格（ＤＩＮ−ＩＳＯ）に準拠した設計が場合によってはもはや十分ではなく、メーカ仕様によってより厳しい要件が求められるようになってきている。

フライス盤として設計された工作機械に切削工具を装備する場合、重要な特徴として、特に、に工作機械における個々の刃先同士の振れ特性が規定されている。旋盤として実施された工作機械を装備する場合には、保持具上で切削工具を交換する際に変動が認められるので、むしろ反復精度を問題とすべきである。

従来技術においては、旋削工具又はフライス工具における切削工具の位置決め精度を改善することを目的とした多数の装置が既に開示されている。例として、特許文献１、特許文献２、特許文献３及び特許文献４が挙げられる。

例えば、切削工具の目標寸法は、基準点、例えば、切削工具の中心点又は別の所定点からの切削工具の刃先の一定の距離と関連付けることができる。

保持具上の切削工具の所要の位置決め精度を達成するために、締結工具のユーザは切削工具の目標寸法を参照することはできない。なぜなら実寸法は、製造公差によって目標寸法からの実寸法の偏差が存在する可能性があるからである。

従来技術の欠点は、切削工具の物理的構成に関し、計画又は実施される切削工程に関する実寸法を１回以上の測定により切削工具のユーザが自ら求めなければならないことであり、これには時間がかかり誤差が発生しやすい。そのため、保持具上の切削工具の刃先の必要な位置決め精度の達成は、極めて労力を要するか全くできない。

切削工具のメーカは、通常、品質保証の範囲内で、各切削工具の実寸法を測定するがこの情報は失われる。なぜなら、所定の目標寸法に対して、各切削工具が、所定の偏差枠内にある実寸法を有しているかだけかをチェックし、偏差枠内にない切削工具を除去するからである。従来技術において、収容され発送準備ができた切削工具に関する情報は、いずれせよそれらの実寸法がユーザに知らされていない偏差枠内にあることである。

特許文献５は、摩耗を補償するために調整可能な切削工具を教示しており、調整を行うために、スケール等の設定補助具付きの調整ねじが設けられている。収容され配送準備ができた切削工具は、その実寸法に関する情報は何も有していない。

国際特許出願公開ＷＯ８７／０１３１９号公報 英国特許出願公開ＧＢ２４９６５１０号公報 国際特許出願公開ＷＯ０２／０４１５７号公報 独国特許出願公開ＤＥ１９８２７７７８号公報 独国特許出願公開ＤＥ１０２００５０１５９３０号公報

本発明の目的は、従来技術よりも誤差が少ない保持具上での切削工具の刃先の高い位置決め精度を迅速に達成することができる、汎用的な切削工具、汎用的な保持具、及び汎用的な工作機械を提供することにある。

この目的は、収容され配送準備ができ、請求項１の特徴を有する切削工具、請求項１０の特徴を有する保持具、及び請求項１１の特徴を有する工作機械によって達成される。本発明の有利な実施形態は従属請求項に規定されている。

収容されユーザへの配送準備ができ（最終的な使用のために用意された）、切削工具の物理的構成に関連する少なくとも１つの実寸法を有する切削工具において、実寸法が切削工具により実行された切削工程に関連しており、収容され配送準備ができた切削工具に、少なくとも１つの情報源が配置され、少なくとも１つの情報源を、ユーザ又はデータ処理システムによって読み取ることができ、この情報源が目標寸法又は実寸法自身からの少なくとも１つの実寸法の偏差に関する情報を提供又は符号化し、時間のかかる及び／又は誤差の発生しやすいユーザによる切削工具の測定の必要なく、切削工具の極めて高い位置決め精度を達成することができるという利点を有する。

実寸法の測定は、切削工具の製造直後に、収容され配送準備ができた切削工具の工場からの出荷前に、切削工具のメーカによって行うのが好ましい。配送のための切削工具の収容は、例えば、切削工具をパッケージすることによって行う。

少なくとも１つの情報源は、切削工具自身の空間的に制限された部分領域にのみ配置するのが好ましい。

少なくとも１つの情報源は、切削工具自身の内又は中及び／又は収容された切削工具のパッケージの内又は中に配置することができる。

少なくとも１つの情報源は、情報源の種類に応じて、当業者に周知の方法、例えば、切削工具自身の一領域をレーザー加工することにより行うことができる。少なくとも１つの情報源を切削工具に消失しないように配置する方法は、例えば、上述のレーザー加工が好ましい。

情報源の消失しない配置又はマーキングとは、マーキングされる切削工具と一体的に形成される情報源の配置又はマーキング方法と解すべきべきである。情報源を消失しない配置又はマーキングする方法の例としては、レーザー加工、エッチング、ニードル打抜き加工、色褪せしない色による標識法等である。

しかしながら、少なくとも１つの情報源を、収容され配送準備ができた切削工具に消失しないように配置することもできる。消失しない情報源の配置又はマーキングとは、マーキングされる切削工具と一体に形成されないようにした情報源の配置又はマーキングと解すべきである。消失しない情報源の配置又はマーキングの方法の例としては、ラベル、チップの貼り付け等である。

少なくとも１つの情報源は、英数字及び／又は符号化の形で実施することができ、この場合、符号化は、
− バーコード又はＱＲコード（登録商標）
− 記号又は記号列
− 色又は色の組み合わせ
− 表面形状の形態学的表現
− 永久磁場又は過渡電磁場キャリア
− 消失しないデータキャリア
− ホログラフィコード
のうちの少なくとも１つであるのが好ましい。

好ましくは、切削工具は交換可能な切削インサートとして、割り出し可能インサートとして実施するのが好ましい。

切削工具は少なくとも２つの刃先を有するか、又は
−少なくとも２つの刃先のそれぞれに対して、目標寸法又は実寸法自身からの少なくとも１つの実寸法の偏差に関する情報を提供又は符号化する情報源、又は
−２つの情報源を配置し、そのうちの１つの情報源が少なくとも２つの刃先のうちの１つに関連し、目標寸法又は実寸法自身からの少なくとも１つの実寸法の偏差に関する情報をそれぞれ提供又は符号化する、
のいずれかをとる。

切削工具は、旋削、フライス加工、又は穴あけ加工用に設計することができる。

少なくとも１つの情報源は、収容され配送準備ができた切削工具に永続的に配置することができ、又は代替的に、少なくとも１つの情報源が収容され配送準備ができた切削工具に一時的に配置することができる。後者の場合には、少なくとも１つの情報源は、正しい使用によって（少なくとも、情報がユーザ又はデータ処理システムによって読み取られなくなる程度に）壊れるように、切削工具上に配置することができる。正しい使用の結果として、切削工具の実寸法は変化し、少なくとも１つの情報源によって提供又は符号化された情報は、もはや適用できなくなる。配送によって少なくとも１つの情報源が壊れると、既に使用されている切削工具の位置決めにもはや適用できない情報をユーザが使用することを妨げる。

情報源の永続的な提供又はマーキングとは、正しい使用の場合（即ち、予測される影響に抗して）、切削工具に保持される情報又はマーキングの永続的な一定の提供と解すべきである。予測される影響とは、例えば、切削工具の正しい使用の結果として（削りくず、冷却水等により）生じる摩耗が挙げられるであろう。これに対して、一時的な情報源の提供又はマーキングとは、正しい使用の場合に、情報源が消失する可能性のある情報源の提供又はマーキングと解すべきである。

読み取り装置とは、情報源の種類に応じて、情報源の評価を可能にする任意の種類の装置と解することができる。例えば、適切に実施された情報源の場合には、光学的又は赤外線を使用した読み取り装置、又はバーコード読み取り装置又はＱＲコード読み取り装置の適用が十分に考えられる。ＲＦＩＤリーダ又は磁気情報リーダの使用も十分に考えられる。

上述の実施例の少なくとも１つによる切削工具に保持具を設けることが好ましい。この場合、切削工具は、保持具に着脱自在に固定され、保持具が、少なくとも１つの方向に対して保持具上の切削工具の位置を調節するための設定装置を備え、保持具が、少なくとも１つの成功源によって提供又は符号化された情報に応じて保持具上の切削工具の位置を設定するためのマーキング、又は少なくとも１つの情報源によって提供又は符号化された情報を読み取るための読み取り装置を備えている。

上述の実施例のうちの少なくとも１つによる切削工具を備えた工作機械を設けることが好ましい。この場合、工作機械は、少なくとも１つの情報源によって提供又は符号化された情報を自動的に読み取るための読み取り装置を備え、工作機械は、
−少なくとも１つの情報源によって提供又は符号化された情報をユーザに読み取り可能に表示、及び／又は
−少なくとも１つの情報源によって提供又は符号化された情報に応じて切削工具の設定を自動的に実行する、
ように設計される。

工作機械は、切削工具用の保持具を有するのが好ましく、切削工具の自動設定のための工作機械は、保持具の設定装置を自動的に作動するように設計されている。

本発明の実施例を図を参照して説明する。

図１ａは、切削工具自身に２つの情報源が配置された３つの異なる切削工具のための本発明の実施例を示す。 図１ｂは、切削工具自身に２つの情報源が配置された３つの異なる切削工具のための本発明の実施例を示す。 図１ｃは、切削工具自身に２つの情報源が配置された３つの異なる切削工具に関する本発明の実施例を示す。 図２ａは、切削工具を含む切削工具用保持具及び設定装置の詳細を示す。 図２ｂは、切削工具を含む切削工具用保持具及び設定装置の詳細を示す。 図３ａは、複数の切削工具のための情報源が切削工具のパッケージ上に配置された本発明の２つの実施例を示す。 図３ｂは、複数の切削工具のための情報源が切削工具のパッケージ上に配置された本発明の２つの実施例を示す。 図４は、工作機械が少なくとも１つの情報源を自動的に読み取るようにした本発明の一実施例を示す。 図５ａは、工作機械の読み取りに最適化された情報源を有する本発明の更なる実施例を示す。 図５ｂは、工作機械の読み取りに最適化された情報源を有する本発明の更なる実施例を示す。 図５ｃは、工作機械の読み取りに最適化された情報源を有する本発明の更なる実施例を示す。 図５ｄは、工作機械の読み取りに最適化された情報源を有する本発明の更なる実施例を示す。

図１ａ〜ｃは、各々２つの情報源２を有する割り出し可能インサート形態の３つの異なる切削工具１を示し、各切削工具１上の各情報源２は、保持具４上の（ドリル孔８を介して）２つの可能な取り付け位置の１つに関連し、英数字符号Ａ〜Ｅを有する。割り出し可能インサートの使用可能な各刃先に対しては別の情報源２が配置される。

本発明の一実施例（図２ａ）において、ここで割り出し可能インサートとして実施された切削工具１に対して、保持具４は、それ自身周知で保持具４上に切削工具１の位置を設定するための設定装置６を備える。この設定装置６は、任意の方向に構成できる（ここでは、半径方向の回転軸の微調整）。

設定装置６は、任意の周知方法で設計することができ、例えば、設定は偏心輪又は円錐体を介して行うことができる。図２ｂの詳細図において、その下端にねじ部１１を有する回転対称の調整用円錐体１０によって作動される例を示す。理想的には、調整用円錐体１０は、保持具４上の切削工具１の正確な設定を行うために、わずかなピッチ（例えば、１：１０）を有する。ねじ部１１は、標準又は細目ねじとして実施することができる。

調整用円錐体１０の上部には、回転運動を加えるための市販の工具用の接点（例えば、六角ボルト又はトルクス（登録商標））が設けられる。保持具４には、ドリル形状の対となる対向円錐体１２と、（下部領域において）対となる対向ねじ部１３とが配置される。ねじ込み中、調整用円錐体１０は、保持具４の規定領域を弾性的に変位させる。規定領域は、弾性変形が所定の方向に生じるように、溝９、細長い穴、又は切欠きによって幾何学的に規定される。

各割り出し可能インサートには、工場での最終検査中に、良く見える箇所に符号の形で情報源２を配置する。この実施例では、切削工具１自身（ここでは、消失しないように）に、切削工具１をパッケージつまり収容してユーザに配送する前においても、情報源２を有している。割り出し可能インサートの各使用可能刃先に対して、別の情報源２を配置するのが好ましい。この実施例は、符号化は、所定の文字Ａ〜Ｇが、目標寸法からの割り出し可能インサートの刃先の偏差を規定するように実施される。

ここで、保持具４上に切削工具１の位置を設定するための設定装置６には、対応する符号Ａ〜Ｇと切削工具１の少なくとも１つの情報源２に対応するマーキング７を有している。切削加工に使用される切削工具１の刃先の情報源２が、例えば、符号「Ｃ」を示す場合、ユーザは、マーキング７に対して設定装置６（ここでは調整輪）を対応する位置「Ｃ」まで回し、そうすることで、切削工具１の物理的構成の実寸法を考慮に入れて、保持具４上の切削工具１の刃先の所望の正確な位置決めを行う必要がある。この実施例では、ユーザは、目標寸法からの実寸法の偏差が特定の符号に対してどれだけ大きいか全く知る必要がない。ユーザは、実寸法自身又は目標寸法からの実寸法の偏差をユーザ自身が取得する必要なしに、工作機械５における非常に高い位置決め精度を達成する。

符号の代替案として、情報源２は、実寸法自身又は目標寸法自身からの実寸法の偏差を提供することもできよう。ユーザはこの情報を利用して、設定装置によって切削工具１の位置に必要な変更を加えることができる。この場合、設定装置６は、符号Ａ〜Ｇを有する必要はない。

図３ａは、１つのパッケージ３内に複数の切削工具１を収容した実施例を示す。各切削工具１の収容したパッケージ３は、情報源２を有し、特に、各切削工具１の各刃先に対して適切である場合、目標寸法又は実寸法自身からの少なくとも１つの実寸法の偏差に関する情報を提供又は符号化する。加えて、各切削工具１にも情報源２が配置されているが、これは図３ｂに示すように、絶対に必要なものではない。

図４は、割り出し可能インサートとして実施された切削工具１を備えた工作機械５を示す。工作機械５は、情報源２によって提供又は符号化された情報を自動的に読み取るための読み取り装置を備えている。

工作機械５は、
−情報源２によって提供又は符号化された情報をユーザに読み取り可能に表示、
及び／又は、
−情報源２によって提供又は符号化された情報に応じて切削工具１の設定を自動的に実行するように、
設計することができる。

図５ａ〜５ｄは、情報源２を備えた別の切削工具１を示し、情報源は、例えば、バーコード又はＱＲコードの形で自動読み取りできるように最適化される。

１ 切削工具
２ 情報源
３ 収容された切削工具のパッケージ
４ 切削工具用保持具
５ 工作機械
６ 切削工具用設定装置
７ 保持具上のマーキング
８ 切削工具の孔
９ 保持具の溝
１０ 調整用円錐体
１１ 調整用円錐体のねじ部
１２ 対向円錐体
１３ 対向ねじ部

Claims (13)

1. 収容され配送準備ができた切削工具（１）であって、前記切削工具（１）が、前記切削工具（１）の物理的構成に関連する少なくとも１つの実寸法を有し、前記実寸法が、前記切削工具（１）によって実行される切削工程に関連している前記切削工具（１）において、少なくとも１つの情報源（２）が、前記収容され配送準備ができた切削工具と（１）に配置され、前記少なくとも１つの情報源（２）が、ユーザ又はデータ処理システムによって読み取ることができ、目標寸法又は実寸法自身からの少なくとも１つの実寸法の偏差に関する情報を提供又は符号化する切削工具。
2. 前記少なくとも１つの情報源（２）が、前記切削工具（１）自身の内又は中及び／又は前記収容された切削工具（１）のパッケージ（３）の内又は中に配置された請求項１に記載の切削工具。
3. 前記少なくとも１つの情報源（２）が、英数字及び／又は符号化の形で実施され、前記符号化は、
   − バーコード又はＱＲコード
   − 記号又は記号列
   − 色又は色の組み合わせ
   − 表面形状の形態学的表現
   − 永久磁場又は過渡電磁場キャリア
   − 消失しないデータキャリア
   − ホログラフィコード
   の少なくとも１つで実施するのが好ましい請求項１又は２の少なくとも１項に記載の切削工具。
4. 前記切削工具（１）が、交換可能な切削インサートとして、好ましくは、割り出し可能インサートとして実施された請求項１〜３の少なくとも１項に記載の切削工具。
5. 前記切削工具（１）が、旋削加工、フライス加工、又は穴あけ加工用に設計された請求項１〜４の少なくとも１項に記載の切削工具。
6. 前記少なくとも１つの情報源（２）が、好ましくは、レーザー加工、エッチング、ニードル打抜き加工、又は色褪せしない色による標識法によって、前記収容され配送準備ができた切削工具（１）に消失しないように配置された請求項１又は請求項３〜５の少なくとも１項に記載の切削工具。
7. 前記少なくとも１つの情報源（２）が、前記収容され配送準備ができた切削工具（１）に永続的に配置された請求項１〜６の少なくとも１項に記載の切削工具。
8. 前記少なくとも１つの情報源（２）が、前記収容され配送準備ができた切削工具（１）に一時的に配置され、好ましくは、前記少なくとも１つの情報源（２）が、配送により壊れるように前記切削工具（１）上に配置された請求項１〜６の少なくとも１項に記載の切削工具。
9. 前記切削工具（１）が、少なくとも２つの刃先を有し、
   −前記少なくとも２つの刃先のそれぞれに目標寸法又は実寸法自身からの少なくとも１つの実寸法の偏差に関する情報を提供又は符号化する情報源（２）を配置するか、又は
   −２つの情報源（２）を配置し、そのうちの１つの情報源（２）が、前記少なくとも２つの刃先の１つに関して、目標寸法又は実寸法自身からの少なくとも１つの実寸法の偏差に関する情報をそれぞれ提供又は符号化するか、
   のいずれかである請求項１〜８の少なくとも１項に記載の切削工具。
10. 前記切削工具（１）が、前記保持具（４）に着脱自在に取り付けられ、前記保持具（４）が、少なくとも１つの方向に対して前記保持具（４）上の前記切削工具（１）の位置を設定するための設定装置（６）を備える前記切削工具（１）用の前記保持具（４）において、前記保持具（４）が、前記少なくとも１つの情報源（２）によって提供又は符号化された情報に応じて前記保持具（４）上の前記切削工具（１）の位置を設定するためのマーキング（７）、又は前記少なくとも１つの情報源（２）によって提供又は符号化された情報を自動的に読み取るための読み取り装置を備えた請求項１〜９の少なくとも１項に記載の保持具。
11. 請求項１〜９の少なくとも１項に記載の切削工具（１）を備えた工作機械（５）であって、前記工作機械（５）は、前記少なくとも１つの情報源（２）によって提供又は符号化された情報を自動的に読み取るための読み取り装置を備え、前記工作機械（５）は、
    −前記少なくとも１つの情報源（２）によって提供又は符号化された情報をユーザに読み取り可能に表示、及び／又は
    −前記少なくとも１つの情報源（２）によって提供又は符号化された情報に応じて前記切削工具（１）の設定を自動的に実行する、
    ように設計された工作機械。
12. 請求項１０に記載の前記保持具（４）を備え、前記切削工具（１）の自動設定のための前記工作機械（５）が、前記保持具（４）の前記設定装置（６）を自動的に作動させるために設計された請求項１１に記載の工作機械。
13. 前記読み取り装置が、バーコードリーダ又はＱＲコードリーダとして実施された請求項１１又は１２に記載の工作機械。