JPH0410969Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は切削中におけるドリルへの切屑のから
みつきを除去すると共にドリルの破損を検出する
装置に関する。

本考案は、工具軸のまわりの切刃に沿つてねじ
り溝を有するドリルの切屑処理およびドリルの破
損検出に関するものである。ドリルにからみつく
切屑の影響は多方面にわたるが、ドリルに直接関
係するものとしてはドリル破損であり、その相互
の作用効果は密接に関係を有している。従来、こ
のような相互関係は各々独立した技術分野で解決
され有機的な関係性に乏しかつた。例えば、上記
の解決のために、独立した装置・機器等の開発が
進められ、経済上のコスト効果はもとより、取付
スペースおよび互換性に制限を生じる場合があつ
た。ドリル破損検出にあつては、切屑処理とは対
照的に外乱に左右されない良好な環境の中で為さ
れることが望ましいが、タツチセンサー方式をと
るような場合においては、往々にドリルの破損が
あつたにもかかわらず、ドリルに切屑が巻き付い
ているような場合には、一見、ドリルの存在を具
現化し、センサーの反応をくるわすことがあり正
確な検出ができないことがあり得る。切屑の形状
は種々の作業条件のもとではさまざまで、一層の
解決を困難にさせている。本考案においては、上
記の問題点を除去することを目的とする装置を提
供することにある。

以下、本考案を実施図に基づき説明する。

１は本考案の切粉処理装置の本体、２は外周の
切刃に沿つて軸方向にねじれ溝２ａを有するドリ
ル、３は該ドリル２を固定する保持具で、上記本
体１を装着して工具台上に固定されている。４は
ドリル２の軸の廻りを囲んで相対的に旋回動かつ
軸方向に相対的に動作可能なロータリで、該ロー
タリ４の軸中心にドリル２の軸を囲んでドリル２
の通る通り穴４ａがドリル２の径よりわずかに大
きな穴径を形成して設けられている。５は本体１
に設けられた案内部１ａに摺動可能なガイドロツ
ド６に支承されドリル２の軸方向に沿つて相対的
な送り動作の可能な送り手段で、上記ロータリ４
をドリル２の軸の廻りに旋回動可能なように軸受
７を介して支持している。８はドリル２のねじれ
溝２ａに係合する突起部８ａを有する掻出し片
で、上記ロータリ４の一方の端面に固着され、突
起部８ａがねじれ溝２ａに沿つて軸方向に相対的
に動作することによつてドリル２の軸の囲りに巻
きついた切屑を払いのけると共にねじれ溝２ａに
はさまつている切屑を外方に掻出すものである。
また、掻出し片８がドリル２の刃先に向つて前進
する際、切屑がドリル２のねじれ溝２ａから掻出
される時にドリル２の切刃によつて裁断する作用
も有している。９はロータリ４の軸中心に向つて
通り穴４ａに通じる上部が閉塞された孔４ｂに配
設されたバネ１０に付勢されドリル２のねじれ溝
２ａに遊合するガイドピンで、上記掻出し片８の
突起部８ａのねじれ溝２ａの位置規制を行うと共
にロータリ４の旋回動を制御するものである。該
ガイドピン９の頭部はねじれ溝２ａに接し、ねじ
れ溝２ａに沿つて軸方向に滑動することで、ロー
タリ４がドリル２の軸の廻りに相対的に回動かつ
軸方向に動作が可能である。１１はロータリ４の
軸中心に向つて通り穴４ａに通じる穴４ｃに配設
されたセンサーノズルで、該センサーノズル１１
の先端はドリル２のねじれ溝２ａを除くドリル２
の外周部（ランド部）に向いていて、後記するド
リル２が破損した際に、該センサーノズル１１か
ら噴射されるあらかじめ設定された空気圧の流体
圧の背圧降下によつてドリル２の破損を検出する
センサーである。１２はロータリ４の外周上に設
けられたセンサー作動のための空気圧供給の環状
流路でセンサーノズル１１の連通する穴４ｃの上
方と通じている。１３は送り手段５をドリルの軸
方向に動作させる駆動手段である流体シリンダ
で、本体１上に固着され流体シリンダ１３のピス
トンロツド１４に送り手段５が連結されている。
１５は上記流体シリンダ１３のシリンダ室１３
ａ，１３ｂとセンサーノズル１１に通じる流体圧
回路に空気圧を送給するコンプレツサで上記両者
に共用する流体圧駆動源である。１６は空気圧の
方向を２位置で切換る電磁切換弁で、該電磁切換
弁１６の空気圧の吐出側において流体シリンダ１
３の双方のシリンダ室１３ａ，１３ｂに通じる送
り手段作動流体回路１７ａ，１７ｂと送り手段５
の前進動作を作用する一方の上記送り手段作動流
体回路１７ｂより環状流路１２に通じるセンサー
確認流体回路１８に通じている。したがつて、電
磁切換弁１６が励磁された時には送り手段５の前
進と共にセンサーが作用する。１９はコンプレツ
サ１５より上記電磁切換弁１６の吐入側に通じる
メイン流体回路、２０は該メイン流体回路１９上
に配設された圧力スイツチでドリルの破損によつ
てあらかじめ設定された流体圧の降下により働き
機械の作動を停止させるものである。

次に、本考案の装置を旋盤に装備した形態のド
リルの切屑処理の作用をまず説明する。ドリルが
工具台の相対的送り動作により、所定の加工位置
に持来たされ、主軸のチヤツクに把持された回転
中の被加工物に向つて前進し、ドリルによる穴加
工が始まり、ドリルの軸の囲りに切屑が四方八方
に散らばり、パーマネント状の切屑がドリルのラ
ンド部はもとよりねじれ溝に巻きつき、さらに、
ねじれ溝に切屑が侵入しはさまつて流出が阻止さ
れている状態を想定する。

ドリルの穴加工が終了し、工具台が後退しドリ
ルは加工物から引き抜かれるが、このドリルの引
き抜き動作終了時または工具台の復帰原位置にお
いて、コンプレツサ１５が作動すると共に電磁切
換弁１６が励磁されると、空気圧がメイン流体回
路１９を経て電磁切換弁１６を経由して流体シリ
ンダ１３の右室のシリンダ室１３ｂに注入され、
これにより送り手段５はドリルの軸に沿つて前進
する。この時、ロータリ４に保持されたガイドピ
ン９はドリルのねじれ溝に案内されて該ねじれ溝
を滑動し前進する。これによつてロータリ４はも
とより掻出し片８はドリルのねじれ溝に沿つて旋
回動およびドリルの軸方向に前進し、ドリルのラ
ンド部はもとよりねじれ溝に侵入した切屑は掻出
し片８の掻出し作用によりドリルから取り払らわ
れる。ここで、ガイドピン９はバネ１０によつて
付勢された状態にあるため、ドリル２のねじれ溝
２ａ内を確実に摺動する。従つて、掻出し片８
は、ガイドピン９によつて間接的にねじれ溝２ａ
に位置規定され、ドリル２に対しては非接触また
は摺動する程度である。それ故、掻出し片８は、
ドリル２の切刃を損傷させることなく、切屑をね
じれ溝２ａから取り払う。よつてねじれ溝より掻
出された切屑はドリルの切刃と強制的に圧接さ
れ、折り曲げられるようにして裁断される。掻出
し片８がドリルの先端に達すると、電磁切換弁１
６は無勢され流体シリンダ１３の左室のシリンダ
室１３ａに空気圧が注入され、送り手段５が後退
する。これによつて、掻出し片８はねじれ溝に沿
つて復帰原位置に戻される。

次に、ドリルの破損検出の作用を説明する。

上記作用の中で、送り手段５の前進時にはセン
ター確認流体回路１８にも空気圧が送給されてい
て、常時、センサーノズル１１からドリルのラン
ド部に高圧力の空気圧が加圧されている。センサ
ーノズル１１の噴出口はドリルのランド部の外周
に面して通り穴４ａから微量な空気圧の流れを許
す程度で遮断されている為、上記の切屑処理作業
の工程において、ドリルが折れている場合は勿論
のこととして、例えば、ドリル２の先端側の切刃
が部分的に欠けているなどの場合でもセンサーノ
ズル１１の噴出口はドリルのランド部から解放さ
れ、空気圧がセンサーノズル１１から射出する。
この時、メイン流体回路１９と通じている圧力ス
イツチ２０が空気圧の背圧降下により作動し、こ
れにより検知して機械の動作停止信号を発し、ド
リルの破損を確認するものである。

以上のとおり、本考案においては、空気供給手
段からの空気圧を利用して軸方向に動作可能なロ
ータリ４と、ロータリ４に固着され、ねじれ溝に
係合する突起部８ａを備える掻出し片８と、バネ
１０によつてロータリ４の回転中心に向かつて付
勢された状態で、ロータリ４に支持され、ねじれ
溝に遊合するガイドピン９と、ドリルの外周部に
対応する位置で、通り穴４ａに通じるセンサーノ
ズル１１と、空気供給手段からセンサーノズル１
１に送給された空気圧の背圧降下を検知する圧力
スイツチ２０とを有するので、以下の効果を奏す
る。

切屑処理サイクル毎にドリルの破損検出を行
うことができるので、ドリルの寿命を延ばすこ
とはもとより、加工物の仕上げ精度を向上させ
ることができ、ドリルの破損による不良品の発
生および事故の発生を防ぐことができる。

ガイドピン９がバネ１０によつて付勢されて
いるため、ねじれ溝に弾接した状態でロータリ
４を案内する。このため、掻出し片８の突起部
８ａとドリルのねじれ溝とは非接触または摺動
する程度であり、これらの間に大きな力が作用
しない。しかも、ねじれ溝の内部に切屑が残つ
ていた場合でも、ロータリ４の姿勢が変化しに
くく、突起部８ａとドリルのねじれ溝との位置
関係が保持される。従つて、掻出し片８の突起
部８ａは、ドリルの切刃を損傷することなく切
屑を処理できる。

ドリルの外周部に対応するように設けられた
センサーノズル１１からの空気の噴出状態に基
づく背圧変化を利用し、機構部分を介在させて
いない。このため、破損検出手段の軽量化が図
られ、可動部であるロータリ４に形成すること
ができる。しかも、残存した切屑などによつて
ドラブルが発生しやすい機構部分がないので、
メンテナンスが容易で、破損検出の信頼性も高
い。

センサーノズル１１がロータリ４に形成され
ているため、ロータリ４の移動に伴つて、ドリ
ルの先端側の破損をも検出できる。しかも、ロ
ータリ４の回転動作によつて、ドリルの周囲全
体に渡つて破損状態を検出でき、欠け程度の局
部的な破損をも検出できる。

ロータリ４の移動動作の駆動源およびドリル
の異常検出手段に、共通の空気圧供給手段から
の空気圧を利用しているなど、切屑処理機構と
ドリルの破損検出機構とを有機的に関連させて
いるので、経済コスト効果はもとより、コンパ
クトに構成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案装置の要部縦断面図、第２図は
第１図の矢視線Ａ−Ａ要部断面図、第３図は掻出
し片とドリルの関係を示す図、第４図は本考案装
置の空気圧回路を示す回路図。 ２……ドリル、４……ロータリ、５……送り手
段、８……掻出し片、９……ガイドピン、１１…
…センサーノズル、１３……流体シリンダ、２０
……圧力スイツチ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 軸中心に切刃に沿つて軸方向にねじれ溝を備え
   るドリルの通る通り穴４ａが形成され、ドリル周
   囲を相対的に回転、かつ空気圧供給手段からの空
   気圧を利用して軸方向に動作可能なロータリ４
   と、ドリルの先端側でロータリ４に固着され、ね
   じれ溝に係合する突起部８ａを備える掻出し片８
   と、通り穴４ａに通じる孔４ｂに配設されたバネ
   １０によつてロータリ４の回転中心に向かつて付
   勢された状態でロータリ４に支持され、ドリルの
   ねじれ溝に遊合するガイドピン９と、ドリルの外
   周部に対応する位置で通り穴４ａに通じるように
   ロータリ４に形成されたセンサーノズル１１と、
   センサーノズル１１に通じる流路に送給された前
   記空気圧供給手段からの空気圧の背圧降下を検知
   する圧力スイツチ２０と、を有することを特徴と
   するドリル破損検出手段を装備した切屑処理装
   置。