JPH0553847U - 加工穴径拡大検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 マシニングセンタの穴加工において工具の切
刃に欠け等がある場合は穴径が拡大して許容値を超える
ので、その穴径拡大を測定できるようにする。 【構成】 マシニングセンタのスピンドルを動かして、
スピンドルに工具ホルダの代りに装着されたゲージホル
ダ11を移動し、ゲージホルダ11内に設けられた穴径ゲー
ジ17をワークＷの加工穴ｈに挿入する。穴径が正規寸法
の場合、ゲージ17は穴縁に係合してゲージホルダ11内に
相対的に後退し、ホルダ内の圧縮コイルスプリング15に
抗してレバー24を反時計方向Ａに回動する。レバー24は
押圧部26によりチェックピン33を２点鎖線で示すように
ワーク側へ押出す。チェックピン33を穴径不良検知セン
サ41まで移動すると、チェックピン33が二つの接点42，
43を閉じるので穴径の正常を検出できる。穴径が拡大し
ている場合は、ゲージ17を穴ｈに挿入してもチェックピ
ン33が変位しないので、センサ41にて異常を検出でき
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、加工穴径拡大検出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

マシニングセンタによる穴加工においては、１台の機械で多種の工具を使用し ており、工具切刃に部分的欠損、振れ等が生ずると、加工穴径が拡大して許容値 を越え、不良ワークが発生する。

【０００３】 工具が折損により短くなった場合は、マシニングセンタに付設された折損検出 器の２本の接点を用いて、工具の異常を検出することができるが、この折損検出 器では工具切刃の部分的欠損、振れ等の異常は発見し難く、良好な状態と判断し て加工を続行するため、穴径不良ワークを多量に発生する危険がある。

【０００４】 一方、加工穴径の拡大を直接検出する方法としては、プルーフまたはセンサに より電気的に検出する方法を採用するか、若しくは加工後に人が介在して穴径ゲ ージにより検査を行なっている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

前記穴径拡大を電気的に直接検出する場合は、マシニングセンタ自体に電気的 設備を装着する必要があり、設備費が高価となるとともに既存のマシニングセン タに簡単に取付けることができない問題がある。人が介在する場合は、マシニン グセンタの特徴である無人化の障害となっている。

【０００６】 本考案は、このような点に鑑みなされたもので、ワークを機上から外すことな く、工具切刃の部分的欠損、振れ等による加工穴径の拡大を検出できる装置を提 供することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案は、数値制御工作機械によりワークに穿設された加工穴の穴径の拡大を 検出する装置において、数値制御工作機械の主軸に装着されるゲージホルダと、 このゲージホルダに軸方向移動自在に保持され前記加工穴に挿入される穴径ゲー ジと、前記ゲージホルダに移動可能に取付けられ前記穴径ゲージのゲージホルダ 内への後退と連動するチェックピンと、このチェックピンの移動状態を検出して 穴径の良否を判別するセンサとにより構成した加工穴径拡大検出装置である。

【０００８】

【作用】

本考案は、数値制御工作機械の主軸を動かしてゲージホルダを移動し、穴径ゲ ージをワークの加工穴に挿入する。穴径が正規寸法の場合、ゲージは挿入途中で 穴縁に係合して相対的にゲージホルダ内に後退し、チェックピンが作動する。こ のチェックピンの作動状態をセンサにより検出して加工穴径の正常を確認する。 加工穴径が拡大している場合は、前記の場合と等しくゲージホルダを移動しても 、ゲージが穴縁に係合しないのでその相対的後退もなく、チェックピンが変位せ ず、センサにて穴径の異常を検出できる。

【０００９】

【実施例】

以下、本考案を図面に示される実施例を参照して詳細に説明する。

【００１０】 図１（Ａ）には、数値制御工作機械（以下、マシニングセンタという）により 穿設された加工穴ｈを有するワークＷと、加工穴ｈに対向された本装置の主要構 造部とが示されている。

【００１１】 この主要構造部は、マシニングセンタの主軸（以下、スピンドルという）に工 具ホルダの代りに装着されるゲージホルダ11をベースにして設けられている。こ のゲージホルダ11は、ホルダ基部11a とホルダ筒部11b とがボルト12により一体 化されたものであり、ホルダ基部11a には、スピンドル内で把持されるプルスタ ッド13が一体に螺着されている。

【００１２】 ホルダ基部11a では、中央の孔14に圧縮コイルスプリング15およびピストン16 が摺動自在に嵌着され、また、ホルダ筒部11b では、前記加工穴ｈに挿入される 穴径ゲージ17が、ホルダ筒部11b の先端に設けられたゲージ係止部18より図の右 側へ移動自在に嵌着されている。この穴径ゲージ17は、先端部に種々の穴径に対 応する多径部19を多段に有するno-go ゲージである。

【００１３】 ホルダ筒部11b の後部にはレバー室21および切欠部22が設けられ、この切欠部 22にピン23によりレバー24が回動自在に軸支され、このレバー24の下部25がレバ ー室21にて前記ピストン16と穴径ゲージ17との間に挟まれ、前記圧縮コイルスプ リング15の反発力により、ピストン16、レバー下部25を経て押圧された穴径ゲー ジ17が、図に示されるように前記係止部18に押付けられている。レバー24の上部 には押圧部26が軸27により一体的に設けられている。

【００１４】 ホルダ筒部11b の平面加工部31に図示しないボルトによりピンホルダ32が一体 に取付けられ、このピンホルダ32に導電性のチェックピン33が軸方向移動可能に 嵌合され、このチェックピン33の後端と前記押圧部26とが接離自在に係合されて いる。チェックピン33の側面には平面部34が加工され、図示しないがピンホルダ 32の横孔に嵌着されたスプリングにより図示しないボールがこの平面部34に押付 けられ、チェックピン33の移動に軽い抵抗を与えている。

【００１５】 さらに、マシニングセンタのスピンドルにとって障害とならない場所に、図１ （Ｂ）に示されるように前記チェックピン33の移動状態を検出して加工穴ｈの穴 径の良否を判別する穴径不良検知センサ41が設けられている。このセンサ41は、 従来の折損検出器として用いられていたもので、２本の接点42，43が設けられて いて、この接点42，43間の短絡の有無により良否を判定する。このセンサ41の詳 細は後で説明する。

【００１６】 次に、この実施例の作用を説明する。

【００１７】 先ず、図示されないマシニングセンタの工具マガジンに本装置のゲージホルダ 11をセットしておく。

【００１８】 ワークの機械加工が終わった段階で、マシニングセンタの工具自動交換装置が マガジン内の本装置ゲージホルダ11とスピンドルの工具ホルダとを交換して、ス ピンドルに前記ゲージホルダ11を取付ける。

【００１９】 数値制御プログラム上の指令によりマシニングセンタのスピンドルを動かして 、ゲージホルダ11を設定動作で設定量移動し、ゲージホルダ11内に設けられた穴 径ゲージ17をワークＷのチェック対象である加工穴ｈに向けて移動し、例えば、 穴径ゲージ17を加工穴ｈの穴縁と係合すべき位置から10mmの送りをかける。

【００２０】 ここで、加工穴ｈの穴径が正規寸法に加工されている場合、no-go ゲージであ る穴径ゲージ17は穴縁に係合して穴内に入らず、ゲージホルダ11内に相対的に後 退するので、ホルダ内の圧縮コイルスプリング15が収縮するとともに、レバー24 がピン23を支点にＡ方向（反時計方向）に回動する。このレバー24は押圧部26に よりチェックピン33を図１（Ａ）に２点鎖線で示すようにワーク側へ押出す。

【００２１】 このようにして、穴径ゲージ17のゲージホルダ11内への後退によりチェックピ ン33がいったん押出されると、ワークＷからゲージホルダ11を後退させることに よりスプリング15の復元力が働いてレバー24がＢ方向（時計方向）へ回動復帰し ても、レバー24の押圧部26がチェックピン33から離間するのみで、チェックピン 33の押出状態はそのまま保持される。

【００２２】 一方、工具切刃の部分的欠損、振れ等の異常発生により、加工穴ｈの穴径が拡 大して許容値を越えている場合は、ゲージホルダ11を前記正常の場合と等しく移 動しても、穴径ゲージ17は加工穴ｈの穴縁に係合せず加工穴中に挿入され（前記 の例では挿入量10mm）、ゲージホルダ11に対しゲージ17、レバー24およびチェッ クピン33のいずれも図１（Ａ）実線位置から変位しない。

【００２３】 このようにして加工穴ｈのチェックが完了したら、マシニングセンタのスピン ドルをいったん後退させる初期動作を含む設定動作により設定量移動させて、図 １（Ｂ）に示されるようにチェックピン33の側面が、図示しない治具に取付けて ある穴径不良検知センサ41の２本の接点42，43と接触するように、ゲージホルダ 11を移動する。

【００２４】 加工穴径が正規寸法に仕上っていれば、図１（Ｂ）に２点鎖線で示されるよう に変位した導電性チェックピン33により、二つの接点42，43間に電流が流れ、信 号が数値制御装置に伝達され、穴径の正常を検出できる。そのように、ゲージホ ルダ11の移動位置をセンサ41との関係で設定する。

【００２５】 一方、加工穴径が拡大不良の場合は、チェックピン33が変位していないので、 このチェックピン33を穴径不良検知センサ41の接点部分まで同様に移動しても、 図１（Ｂ）に実線で示すようにチェックピン33により二つの接点42，43が閉じず 、接点42，43間に電流が流れないので、それを数値制御装置がキャッチし、穴径 異常アラームを出すとともにマシニングセンタを停止させる。異常穴径の穴加工 に使用された工具は、別のものと交換する。

【００２６】 以上のようにして一つの穴径の良否を検査する毎に、数値制御プログラムによ りマシニングセンタのスピンドルを動かして、前記チェックピン33の先端を所定 位置に設けられた治具（図示せず）の端面に当接して、ピンホルダ32に対しチェ ックピン33を図１（Ａ）に実線で示された後退位置にリセットする。

【００２７】 なお、図に示されるように、先端部に種々の穴径に対応する多径部19を多段に 有するゲージ17は、スピンドルのストロークを制御することにより、数種の穴径 に対応できる。さらに、穴径ゲージ17を変えることにより多数の穴径に対応でき ることは言うまでもない。また、ゲージ径、寸法によっては未加工状態を検出し て防止することもできる。

【００２８】 以上の実施例では、レバー24により穴径ゲージ17の動きとチェックピン33の動 きとを逆転させているが、本発明の他の実施例として、穴径ゲージ17と一体的な 部材によりチェックピン33を同一方向へ押動させるようにしても良い。また、穴 径不良検知センサは、図１（Ｂ）に示されるような接点形センサに限定されるも のではなく、近接センサまたはフォトセンサ等を使用しても良い。

【００２９】

【考案の効果】

本考案によれば、ゲージホルダに軸方向移動自在に保持された穴径ゲージを加 工穴に挿入し、この穴径ゲージのゲージホルダ内への後退と連動するチェックピ ンの移動状態をセンサにより検出して穴径の良否を判別するようにしたから、ワ ークを機上から外すことなく、工具切刃の部分的欠損、振れ等による加工穴径の 拡大を検出できる。また、この装置は数値制御工作機械の主軸に装着されるゲー ジホルダをベースにして構成されているから、このゲージホルダを工具ホルダと 同様に工具自動交換装置により数値制御工作機械の主軸に自動装着でき、数値制 御工作機械を停止することなく加工穴径拡大検出を自動的に行なうことができる 。さらに、主軸に装着される主要構造部は簡単な機械構造であるから、安価に提 供できるとともに故障が少なく動作も確実である。

【図面の簡単な説明】

【図１】Ａは本考案の加工穴径拡大検出装置の一実施例
を示す断面図である。Ｂは同上検出装置のチェックピン
をセンサまで移動した状態の説明図である。

【符号の説明】

Ｗ ワーク ｈ 加工穴 11 ゲージホルダ 17 穴径ゲージ 33 チェックピン 41 センサ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 数値制御工作機械によりワークに穿設さ
   れた加工穴の穴径の拡大を検出する装置において、 数値制御工作機械の主軸に装着されるゲージホルダと、 このゲージホルダに軸方向移動自在に保持され前記加工
   穴に挿入される穴径ゲージと、 前記ゲージホルダに移動可能に取付けられ前記穴径ゲー
   ジのゲージホルダ内への後退と連動するチェックピン
   と、 このチェックピンの移動状態を検出して穴径の良否を判
   別するセンサとを具備したことを特徴とする加工穴径拡
   大検出装置。