JPH0512067U - 工作機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本考案は、工具の異常を検出するための装置
を備えた工作機械に関するもので、工具の異常を確実に
検出し得る工作機械を提供することを目的とする。 【構成】 本考案では、工具の進退方向に沿って移動自
在かつ上記工具に押圧されて移動するスライド部材と、
主軸の移動により工具の先端が所定の被検査位置に占位
したときに上記スライド部材が正規位置に占位したこと
を検出する検出手段とを備えた検出ヘッドを設け、さら
に上記検出ヘッドを工具の移動域に臨む検査位置、およ
び工具の移動域に干渉することのない退避位置との間に
おいて移動させる検出ヘッド移動手段を設けることによ
って上記目的を達成している。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は工作機械に関し、詳しくは工具の異常を検出するための装置を具備 した工作機械に関する。

【０００２】

【従来の技術】

マシニングセンタ等の工作機械において、工具の異常、例えば刃部の欠損や 磨耗、あるいは折損等は、製品の加工精度や加工品質、さらには歩留まり等を著 しく低下させる原因の１つとなっている。 そこで従来の工作機械には、工具の異常を検出するための装置を設け、例えば 加工作業を実施する直前あるいは直後に工具の検査を実施しているものがある。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、上記従来の工作機械では、稼働時における工具の振動や作動音を モニターし、これら振動や作動音の異常から工具の異常を検出する構成の装置が 広く採用されている。 しかしながら上記構成では、工具先端における刃部の欠損や磨耗等、工具の動 作状況に大きな影響を及ぼすことのない工具異常を検出することは困難であり、 このため検査結果の信頼性が低く、工具異常の有無を確実に把握することできな かった。 本考案は、上記実状に鑑みて、工具の異常を確実に検出し得る工作機械を提供 することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

そこで本考案では、工具の進退方向に沿って移動自在かつ上記工具に押圧さ れて移動するスライド部材と、主軸の移動により工具の先端が所定の被検査位置 に占位したときに上記スライド部材が正規位置に占位したことを検出する検出手 段とを備えた検出ヘッドを設け、さらに上記検出ヘッドを工具の移動域に臨む検 査位置、および工具の移動域に干渉することのない退避位置との間において移動 させる検出ヘッド移動手段を設けることによって上記目的を達成した。

【０００５】

【作用】

上記構成によれば、工具異常検出装置のスライド部材が、工具に直接当接す ることにより異常の検出が行なわれるので、工具の折れは勿論のこと、工具先端 における刃部の欠損や磨耗等、工具に発生する様々な異常の有無を確実に検出す ることができる。

【０００６】

【実施例】

以下、本考案の具体的な構成を、一実施例を示す図面に基づいて詳細に説明 する。 図１ないし図５は、本考案を一般的なマシニングセンタに適用した例を示して おり、上記マシニングセンタ（工作機械）１は、コラム２と、該コラム２に設け られた主軸３とを有し、上記主軸３には工具４が装着されている。

【０００７】 上記コラム２は、上記主軸３および該主軸３に装着された工具４を、図１，２ 中に実線で示した原点位置から、互いに直交する３軸（Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸）方向 において鎖線で示す如く移動させ得る。 また、上記コラム２の前方域（図１の下方側）には、所定位置にワークを固定 するためのワーク（パレット）取付治具５が占位するとともに、上記コラム２の 側方域（図１の左方側）には、上記主軸３に対して工具の交換を行なう自動工具 交換機６が設置されている。

【０００８】 上記ワーク取付治具５の側方、かつ上記自動工具交換機６の前方には、工具異 常検出装置７が配設されており、この工具異常検出装置７は、図３ないし図５に 明示するように、検出ヘッド１０と、該検出ヘッド１０を移動させるための検出 ヘッド移動手段２０とを有している。

【０００９】 上記検出ヘッド１０は、図４に示すように、筒形状を成すヘッドボディー１１ とスライド部材１２とを具備しており、該スライド部材１２は、ヘッドボディー １１に対して上記主軸３に装着された工具４の進退方向、言い換えれば上記工具 ４の軸線方向に沿って移動自在に設けられている。 上記スライド部材１２は、上記ヘッドボディー１１に支承されたロッド１２Ｒ を有し、該ロッド１２Ｒの先端（図４中の下端）には、後述する如く工具４の先 端を受け止める工具受けブロック１２Ｂが形成されている。

【００１０】 上記工具受けブロック１２Ｂとヘッドボディー１１との間には、スライド部材 １２を図４中の下方（図１中の上方）、すなわち主軸３の占位する側に付勢する スプリング１３が介装されており、ロッド１２Ｒの後端に取付けられたストッパ ナット１３がヘッドボディー１１に当接することで、上記スライド部材１２は図 ４中に実線で示す常態位置に占位している。なお、上記ストッパナット１３の装 着位置を変えることによって、後述するスイッチドッグ３１の位置を調整するこ とができる。

【００１１】 スライド部材１２の後端には、スイッチドッグ３１が装着されている一方、上 記ヘッドボディー１１には、ブラケットを介して近接スイッチ３２が取り付けら れており、これら近接スイッチ３２とドッグ３１とによって、後述する正規位置 に上記スライド部材１２が占位しているか否かを検出するための検出手段３０が 構成されている。なお、上記検出ヘッドに設けられる検出手段は、近接スイッチ とドッグとから成る機構のみならず、例えばマイクロスイッチとドッグとの組合 わせ等、様々な機構を採用し得ることは勿論である。

【００１２】 一方、図３および図５に明示する如く、検出ヘッド移動手段２０はシリンダア クチュエータ２１を具備しており、該シリンダアクチュエータ２１における作動 ロッド２１Ａの先端には、上記検出ヘッド１０が固定されている。 また上記シリンダアクチュエータ２１は、その作動軸線を上記検出ヘッド１０ におけるスライド部材１２の進退方向と直交させた態様で、ベースフレーム２２ を介してマシニングセンタ１の本体に固定されている。

【００１３】 上記ベースフレーム２２には、ガイドスリーブ２３が固設されており、このガ イドスリーブ２３には、上記シリンダアクチュエータ２１の作動軸線と平行に延 び、かつ先端（図３，５中の左端）を検出ヘッド１０のヘッドボディー１１に固 設したガイドロッド２４が貫通している。 また、図３，５に示すように、上記ガイドスリーブ２３の左端および検出ヘッ ド１０には、退避位置検出用の近接スイッチ４１およびスイッチドッグ４２が設 置されている一方、上記ガイドスリーブ２３の右端およびガイドロッド２４の後 端（図中の右端）には、検査位置検出用の近接スイッチ５１およびスイッチドッ グ５２が設置されている。

【００１４】 上記構成のマシニングセンタ（工作機械）１において、主軸３に装着された工 具４の検査を実施する場合には、まず工具異常検出装置７の検出ヘッド１０を、 検出ヘッド移動手段２０におけるシリンダアクチュエータ２１の伸張動作によっ て、図１中に実線で示す退避位置から、図１中に鎖線で示すように上記工具４の 移動域に臨む検査位置へ移動させる。

【００１５】 次いで、主軸３を原点位置（図１，２中の実線位置）から予設定された距離だ け前方（図１の下方）へ直進させる。 このとき、工具４に異常がなければ、該工具４の先端が図４中に鎖線で示す被 検査位置まで移動し、工具４が検出ヘッド１０における工具受けブロック１２Ｂ を押圧することにより、工具受けブロック１２Ｂ（スライド部材１２）は図４中 に鎖線で示す正規位置に占位する。 スライド部材１２が正規位置に占位することにより、該スライド部材１２に設 けられたスイッチドッグ３１が鎖線で示す被検知位置に占位し、これにより近接 スイッチ３２がＯＮ状態となり、検出手段３０からは「工具異常なし」の信号が 出力される。 ここで上記主軸３は、上述のように原点位置から予設定された距離だけ前進す るのであるが、この前進ストロークは、様々な種類の工具を装着した場合におい ても、該工具の先端が被検査位置に占位するよう、各工具の規格、詳しくは主軸 ３から工具先端までの寸法に基づいて設定されていることは勿論である。

【００１６】 一方、工具４が折損しており、その軸方向の長さが短い場合、上記主軸が原点 位置から予設定された距離だけ前進しても、工具４は検出ヘッド１０の工具受け ブロック１２Ｂに届かないために、スライド部材１２は移動せず、これにより近 接スイッチ３２はスイッチドッグ３１を検出し得ずＯＦＦ状態のままであり、も って検出手段３０からは「工具異常あり」の信号が出力される。

【００１７】 また、工具４の先端部における刃部が欠損、あるいは磨耗している場合、上記 主軸３が予設定された距離だけ前進すると、工具受けブロック１２Ｂは工具４に よって押圧されるものの、主軸３から工具先端までの寸法が、異常のない工具を 装着した際の寸法よりも短いため、スライド部材１２が正規位置までは移動し得 ず、これにより近接スイッチ３２はスイッチドッグ３１を検出することができず にＯＦＦ状態のままであり、検出手段３０からは「工具異常あり」の信号が出力 される。

【００１８】 上述した如き、工具の検査作業が終了した後、上記工具異常検査装置７は、そ のシリンダアクチュエータ２１を縮退させて、検出ヘッド１０を検査位置（図１ 中の鎖線位置）から、上記工具４の移動域に干渉することのない退避位置（実線 位置）に復帰させる。

【００１９】 なお本考案は、実施例に示した如きマシニングセンタのみならず、工具の異常 を検出するための装置を必要とする各種の工作機械として、有効に構成し得るこ とは言うまでもない。

【００２０】

【考案の効果】

以上、詳述した如く、本考案に関わる工作機械では、工具異常検出装置にお ける検出ヘッドのスライド部材を、工具の先端と直接に当接させることにより異 常の検出を行なっているので、工具の折れは勿論のこと、工具先端における刃部 の欠損や磨耗等、工具に発生する様々な異常の有無を確実に検出でき、もって工 具の状況を確実に把握することが可能となる。 また、本考案に関わる工作機械によれば、上記検出ヘッドを、工具の移動域に 干渉することのない退避位置へ移動可能としているので、工具異常検出装置を設 けたこと起因する、工作機械における加工領域の減少を未然に防止することがで きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に関わる工作機械の概念的な全体平面
図。

【図２】本考案に関わる工作機械の概念的な全体正面
図。

【図３】本考案の工作機械における工具異常検出装置を
示す全体平面図。

【図４】本考案の工作機械における工具異常検出装置の
要部を示す断面平面図。

【図５】本考案の工作機械における工具異常検出装置を
示す要部破断側面図。

【符号の説明】

１…工作機械、 ２…コラム、 ３…主軸、 ４…工具、 ７…工具異常検出装置、 １０…検出ヘッド、 １２…スライド部材、 ２０…検出ヘッド移動手段、 ３０…検出手段。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】主軸に装着された工具の進退方向に沿って
   移動自在に設けられ、上記工具に押圧されて移動するス
   ライド部材と、上記主軸の移動によって上記工具の先端
   が所定の被検査位置に占位した際、上記工具に押圧され
   たスライド部材が正規位置に占位したことを検出する検
   出手段とを有する検出ヘッドと、 上記検出ヘッドを、上記工具の移動域に臨む検査位置
   と、上記工具の移動域に干渉することのない退避位置と
   の間において移動させる検出ヘッド移動手段と、を備え
   て成ることを特徴とする工作機械。