JPH0751245Y2 - 工具位置検出装置 - Google Patents
工具位置検出装置Info
- Publication number
- JPH0751245Y2 JPH0751245Y2 JP1991005460U JP546091U JPH0751245Y2 JP H0751245 Y2 JPH0751245 Y2 JP H0751245Y2 JP 1991005460 U JP1991005460 U JP 1991005460U JP 546091 U JP546091 U JP 546091U JP H0751245 Y2 JPH0751245 Y2 JP H0751245Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- top surface
- contact
- light
- tool
- light emitting
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- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
Description
【０００１】本考案は、工作機械における切削工具の刃
先の位置などを測定するための検知装置に関し、さらに
詳しくは工作機械の主軸に取り付けられる工具の刃先
が、テーブル、チャック、またはワークなどの基準面か
ら一定の距離に位置したことを検知し、発光によって工
具刃先の位置を作業者に知らせる装置に関するものであ
る。
先の位置などを測定するための検知装置に関し、さらに
詳しくは工作機械の主軸に取り付けられる工具の刃先
が、テーブル、チャック、またはワークなどの基準面か
ら一定の距離に位置したことを検知し、発光によって工
具刃先の位置を作業者に知らせる装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】ＮＣ工作機械やマシニングセンターなど
では、これらに取り付けられた工具の刃先がワークに対
してどのような位置にあるかを知る必要がある。そのた
めの検知装置として、図３に示すように、検知装置１
は、基準底面２ａを有するベース部２と、基準頂面３ａ
を有するヘッド部３とが絶縁材料からなる中間部材４を
介して一体的に設けられており、ベース部２とヘッド部
３との間に、電池５および発光ダイオード６が直列に接
続されて設けられている。基準底面２ａと基準頂面３ａ
とは一定の距離を有しており、その寸法は正確に知られ
ている。
では、これらに取り付けられた工具の刃先がワークに対
してどのような位置にあるかを知る必要がある。そのた
めの検知装置として、図３に示すように、検知装置１
は、基準底面２ａを有するベース部２と、基準頂面３ａ
を有するヘッド部３とが絶縁材料からなる中間部材４を
介して一体的に設けられており、ベース部２とヘッド部
３との間に、電池５および発光ダイオード６が直列に接
続されて設けられている。基準底面２ａと基準頂面３ａ
とは一定の距離を有しており、その寸法は正確に知られ
ている。
【０００３】これを使用するには、検知装置１を例えば
ワークＷの上に置き、工作機械の主軸に取り付けた工具
Ｔを回転させずに下げていくと、その先端が基準頂面３
ａに接触した時点で、工具Ｔ、工作機械のフレーム、ベ
ットおよびワークＷなどを介して外部閉回路Ｃが形成さ
れ、これによって発光ダイオード６に電流が流れて点灯
する。したがって作業者は、発光ダイオード６が点灯し
た時点で工具Ｔの移動を停止し、工作機械に内蔵してい
るスケールを読み取り、これから工具の位置や取り付け
長さ、またはワークの加工面の位置などを測定すること
ができる。
ワークＷの上に置き、工作機械の主軸に取り付けた工具
Ｔを回転させずに下げていくと、その先端が基準頂面３
ａに接触した時点で、工具Ｔ、工作機械のフレーム、ベ
ットおよびワークＷなどを介して外部閉回路Ｃが形成さ
れ、これによって発光ダイオード６に電流が流れて点灯
する。したがって作業者は、発光ダイオード６が点灯し
た時点で工具Ｔの移動を停止し、工作機械に内蔵してい
るスケールを読み取り、これから工具の位置や取り付け
長さ、またはワークの加工面の位置などを測定すること
ができる。
【０００４】
【考案が解決しようとする課題】ところが、工具Ｔの刃
先と基準頂面３ａとの接触過程をミクロ的にみると、工
具刃先が基準頂面３ａに接触することによって、その接
触圧力により基準頂面３ａが下方に移動し、発光ダイオ
ード６の点灯した時点の基準頂面３ａと、実際に測定さ
れる基準頂面３ａとの間に変動をきたし、これが測定誤
差として表れ、この誤差は最大で５０ミクロン程度にも
なり、これを補うのは作業者の経験とカンだけであり、
測定作業に熟練技術を要していた。このような検知装置
では精密治具としてその性能上大きな問題であった。本
考案は作業者の熟練技術を要することなく測定作業を行
うことができるようにすることを目的とする。
先と基準頂面３ａとの接触過程をミクロ的にみると、工
具刃先が基準頂面３ａに接触することによって、その接
触圧力により基準頂面３ａが下方に移動し、発光ダイオ
ード６の点灯した時点の基準頂面３ａと、実際に測定さ
れる基準頂面３ａとの間に変動をきたし、これが測定誤
差として表れ、この誤差は最大で５０ミクロン程度にも
なり、これを補うのは作業者の経験とカンだけであり、
測定作業に熟練技術を要していた。このような検知装置
では精密治具としてその性能上大きな問題であった。本
考案は作業者の熟練技術を要することなく測定作業を行
うことができるようにすることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本考案は上記課題を解決
するために、基準底面を有するベース部と基準頂面を有
するヘッド部とが、これら基準底面と基準頂面とが平行
で且つ自由状態において一定の位置関係を有するように
設けられ、前記基準頂面と前記基準底面とは互いに電気
的に絶縁されていると共に、両者の間に電池と外部から
視認可能な第一および第二の発光体を含む発光回路とが
接続且つ内蔵されており、該発光回路には、基準頂面に
工具刃先が接触することによって、まず第一の発光体が
発光し、基準頂面が一定量移動することによって次に第
二の発光体が発光するようなスイッチング回路が設けら
れ、該スイッチング回路は、常時は基準頂面と通電状態
にあるよう前記ヘッド部に接触しているが、基準頂面が
一定量移動することによって非通電状態になるようヘッ
ド部から離反する常閉接点と、この常閉接点に通ずる回
路にベースがつながれるＰＮＰ型トランジスタとからな
ることを特徴とする構成を採用するものである。
するために、基準底面を有するベース部と基準頂面を有
するヘッド部とが、これら基準底面と基準頂面とが平行
で且つ自由状態において一定の位置関係を有するように
設けられ、前記基準頂面と前記基準底面とは互いに電気
的に絶縁されていると共に、両者の間に電池と外部から
視認可能な第一および第二の発光体を含む発光回路とが
接続且つ内蔵されており、該発光回路には、基準頂面に
工具刃先が接触することによって、まず第一の発光体が
発光し、基準頂面が一定量移動することによって次に第
二の発光体が発光するようなスイッチング回路が設けら
れ、該スイッチング回路は、常時は基準頂面と通電状態
にあるよう前記ヘッド部に接触しているが、基準頂面が
一定量移動することによって非通電状態になるようヘッ
ド部から離反する常閉接点と、この常閉接点に通ずる回
路にベースがつながれるＰＮＰ型トランジスタとからな
ることを特徴とする構成を採用するものである。
【０００６】
【作用】検知装置１１を例えばワークＷの上に置き、工
作機械の主軸に取り付けた工具Ｔを回転させずに下げて
いくと、その先端が基準頂面１４ａに接触した時点で、
工具Ｔ、工作機械のフレーム、ベットおよびワークＷな
どを介して外部閉回路Ｃが形成され、これによって第一
の発光体２１ａに電流が流れて該発光体２１ａが発光す
る。次にさらに基準頂面１４ａが下方に一定量移動する
ことによってスイッチング回路２３が作動して第二の発
光体２１ｂに電流が流れて該発光体２１ｂが発光する。
第二の発光体２１ｂが発光する基準頂面１４ａの位置は
例えば測定許容限界を示すもので、従って作業者は工具
刃先の基準頂面１４ａに対する接触圧を若干緩めて第二
の発光体２１ｂの発光のみを解除せしめ、この第二の発
光体２１ｂの消灯と第一の発光体２１ａの点灯時との間
の基準頂面１４ａの高さ位置、即ち工具刃先の基準頂面
１４ａに対する接触位置が許容範囲内の工具刃先の突出
位置または取り付け長さである。第二の発光体２１ｂ
は、常閉接点２６が基準頂面１４ａと通電状態にあるよ
うヘッド部１３に接触しているときはＰＮＰ型トランジ
スタ２５には電流が流れないため非発光状態にあり、こ
のときに常閉接点２６に流れる電流は非常に少なく、常
閉接点２６が基準頂面１４ａと非通電状態になるようヘ
ッド部１３から離反するときに初めてＰＮＰ型トランジ
スタ２５に大電流が流れ、これにつながれる第二の発光
体２１ｂを発光せしめるようなっている。このように常
閉接点２６に流れる電流は非常に少ないため、常閉接点
２６に火花等による該接点の摩耗を極力抑えることがで
き、長期間にわたって常閉接点２６のオンオフ位置を正
確に維持して精密な工具位置の検出を行うことができ
る。
作機械の主軸に取り付けた工具Ｔを回転させずに下げて
いくと、その先端が基準頂面１４ａに接触した時点で、
工具Ｔ、工作機械のフレーム、ベットおよびワークＷな
どを介して外部閉回路Ｃが形成され、これによって第一
の発光体２１ａに電流が流れて該発光体２１ａが発光す
る。次にさらに基準頂面１４ａが下方に一定量移動する
ことによってスイッチング回路２３が作動して第二の発
光体２１ｂに電流が流れて該発光体２１ｂが発光する。
第二の発光体２１ｂが発光する基準頂面１４ａの位置は
例えば測定許容限界を示すもので、従って作業者は工具
刃先の基準頂面１４ａに対する接触圧を若干緩めて第二
の発光体２１ｂの発光のみを解除せしめ、この第二の発
光体２１ｂの消灯と第一の発光体２１ａの点灯時との間
の基準頂面１４ａの高さ位置、即ち工具刃先の基準頂面
１４ａに対する接触位置が許容範囲内の工具刃先の突出
位置または取り付け長さである。第二の発光体２１ｂ
は、常閉接点２６が基準頂面１４ａと通電状態にあるよ
うヘッド部１３に接触しているときはＰＮＰ型トランジ
スタ２５には電流が流れないため非発光状態にあり、こ
のときに常閉接点２６に流れる電流は非常に少なく、常
閉接点２６が基準頂面１４ａと非通電状態になるようヘ
ッド部１３から離反するときに初めてＰＮＰ型トランジ
スタ２５に大電流が流れ、これにつながれる第二の発光
体２１ｂを発光せしめるようなっている。このように常
閉接点２６に流れる電流は非常に少ないため、常閉接点
２６に火花等による該接点の摩耗を極力抑えることがで
き、長期間にわたって常閉接点２６のオンオフ位置を正
確に維持して精密な工具位置の検出を行うことができ
る。
【０００７】
【実施例】以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明
する。図１において、検知装置１１は、平らな基準底面
１２ａを有するベース部１２と、中央に伸縮可能な基準
ロッド１４を有するヘッド部１３と、絶縁材料からなる
中間部材１５とによってほぼ円柱状に形成されている。
ベース部１２には環状のマグネット１６が設けられてお
り、工作機械のテーブルやチャックまたはワークの表面
に吸着し、基準底面１２ａがそれらの表面に密着するよ
うになっている。基準ロッド１４は、上端に基準底面１
２ａと平行な基準頂面１４ａを有し、導電性のばね１７
によって突出方向に付勢されて、その自由状態において
は、基準頂面１４ａと基準底面１２ａとの間の距離が一
定の正確な寸法となるようになっている。ピン１８は基
準ロッド１４の回り止め用である。検知装置１１には蓋
１９によって交換可能な電池２０、一対の発光ダイオー
ド２１ａ、２１ｂおよび後述の発光回路２２が内蔵され
ている。
する。図１において、検知装置１１は、平らな基準底面
１２ａを有するベース部１２と、中央に伸縮可能な基準
ロッド１４を有するヘッド部１３と、絶縁材料からなる
中間部材１５とによってほぼ円柱状に形成されている。
ベース部１２には環状のマグネット１６が設けられてお
り、工作機械のテーブルやチャックまたはワークの表面
に吸着し、基準底面１２ａがそれらの表面に密着するよ
うになっている。基準ロッド１４は、上端に基準底面１
２ａと平行な基準頂面１４ａを有し、導電性のばね１７
によって突出方向に付勢されて、その自由状態において
は、基準頂面１４ａと基準底面１２ａとの間の距離が一
定の正確な寸法となるようになっている。ピン１８は基
準ロッド１４の回り止め用である。検知装置１１には蓋
１９によって交換可能な電池２０、一対の発光ダイオー
ド２１ａ、２１ｂおよび後述の発光回路２２が内蔵され
ている。
【０００８】図２は検知装置１１の電気回路を示してい
る。発光回路２２とこれに含まれるスイッチング回路２
３の構成を作用と共に説明すると、基準ロッド１４の基
準頂面１４ａとベース部１２の基準底面１２ａとの間に
は、前述の導電性のばね１７、適当な値の抵抗２４、第
一の発光体である緑色の発光ダイオード２１ａおよび電
池２０が直列に接続されており、同様に第一の発光ダイ
オード２１ａに並列して第二の発光体である赤色の発光
ダイオート２１ｂおよびこれに接続されるスイッチング
用のＰＮＰ形トランジスタ２５が上記回路に直列に接続
されている。一方基準ロッド１４にはスイッチ用の接点
２６が接触しており、該接点２６は基準ロッド１４がば
ね１７に抗して１０〜２０ミクロン程度下方に移動した
時にその接触状態から離反するようになっている。そし
て該接点２６は適当な抵抗２７，２８を介して前記トラ
ンジスタ２５のベースに接続されている。
る。発光回路２２とこれに含まれるスイッチング回路２
３の構成を作用と共に説明すると、基準ロッド１４の基
準頂面１４ａとベース部１２の基準底面１２ａとの間に
は、前述の導電性のばね１７、適当な値の抵抗２４、第
一の発光体である緑色の発光ダイオード２１ａおよび電
池２０が直列に接続されており、同様に第一の発光ダイ
オード２１ａに並列して第二の発光体である赤色の発光
ダイオート２１ｂおよびこれに接続されるスイッチング
用のＰＮＰ形トランジスタ２５が上記回路に直列に接続
されている。一方基準ロッド１４にはスイッチ用の接点
２６が接触しており、該接点２６は基準ロッド１４がば
ね１７に抗して１０〜２０ミクロン程度下方に移動した
時にその接触状態から離反するようになっている。そし
て該接点２６は適当な抵抗２７，２８を介して前記トラ
ンジスタ２５のベースに接続されている。
【０００９】
以上のように構成された検知装置１
１は、マグネット１６を利用して例えばワークの表面や
側面に吸着させ、工作機械に取り付けた工具を基準ロッ
ド１４の基準頂面１４ａに垂直な方向から接近させ、こ
れに接触させると、ワークＷや工具および工作機械のフ
レームやテーブルなどを通じて、基準頂面１４ａと基準
底面１２ａとを接続する外部閉回路Ｃが形成されること
となる。これによって第一の発光ダイオード２１ａが発
光する。この時前記接点２６がいまだ基準ロッド１４に
接触している間はトランジスタ２５のベースに高い電圧
が負荷しているためコレクタには電流がながれないが、
基準頂面１４ａが例えば１５ミクロン下方に移動するこ
とによって接点２６が基準ロッド１４から離反してトラ
ンジスタ２５へのベース電圧が極端に低下し、トランジ
スタ２５の増幅作用によりスイッチング作動して第２の
発光ダイオード２１ｂの電流が増加してこれを点灯せし
めることになる。このように常閉接点２６にエミッタ接
地によってつながれるＰＮＰ型トランジスタ２５の電流
増幅度は一般に１００倍程度であるから、常閉接点２６
に流れる電流は第２の発光体２１ｂに流れる電流の約１
％であり、これがために常閉接点２６に発生する火花等
による該接点２６の摩耗を極力抑えることができる。
以上のように構成された検知装置１
１は、マグネット１６を利用して例えばワークの表面や
側面に吸着させ、工作機械に取り付けた工具を基準ロッ
ド１４の基準頂面１４ａに垂直な方向から接近させ、こ
れに接触させると、ワークＷや工具および工作機械のフ
レームやテーブルなどを通じて、基準頂面１４ａと基準
底面１２ａとを接続する外部閉回路Ｃが形成されること
となる。これによって第一の発光ダイオード２１ａが発
光する。この時前記接点２６がいまだ基準ロッド１４に
接触している間はトランジスタ２５のベースに高い電圧
が負荷しているためコレクタには電流がながれないが、
基準頂面１４ａが例えば１５ミクロン下方に移動するこ
とによって接点２６が基準ロッド１４から離反してトラ
ンジスタ２５へのベース電圧が極端に低下し、トランジ
スタ２５の増幅作用によりスイッチング作動して第２の
発光ダイオード２１ｂの電流が増加してこれを点灯せし
めることになる。このように常閉接点２６にエミッタ接
地によってつながれるＰＮＰ型トランジスタ２５の電流
増幅度は一般に１００倍程度であるから、常閉接点２６
に流れる電流は第２の発光体２１ｂに流れる電流の約１
％であり、これがために常閉接点２６に発生する火花等
による該接点２６の摩耗を極力抑えることができる。
【００１０】第二の発光ダイオード２１ｂが点灯する基
準頂面１４ａの位置は例えば測定許容限界を示すもの
で、従って作業者は工具刃先の基準頂面１４ａに対する
接触圧を若干緩めて第二の発光ダイオード２１ｂの点灯
のみを解除せしめ、この第二の発光ダイオード２１ｂの
消灯と第一の発光ダイオード２１ａの点灯時との間の基
準頂面１４ａの高さ位置、即ち工具刃先の基準頂面１４
ａに対する接触位置が許容範囲内の工具刃先の突出位置
または取り付け長さであるが、更に正確に測定するため
には、第一の発光ダイオード２１ａが消灯する瞬間まで
工具刃先の接触圧を緩め、この消灯、点灯を２、３回繰
り返すことによって正確な測定位置を検出することがで
きる。第二の発光ダイオード２１ｂを設けることによっ
て作業者は第一の発光ダイオード２１ａの消灯寸前の適
正な接触圧を検出することができる。第二の発光ダイオ
ード２１ｂがなければ、例え第一の発光ダイオード２１
ａの消灯、点灯を繰り返しても適正な接触圧を感得する
ことは困難である。このため測定作業に熟練技術を要し
ないという利点がある。
準頂面１４ａの位置は例えば測定許容限界を示すもの
で、従って作業者は工具刃先の基準頂面１４ａに対する
接触圧を若干緩めて第二の発光ダイオード２１ｂの点灯
のみを解除せしめ、この第二の発光ダイオード２１ｂの
消灯と第一の発光ダイオード２１ａの点灯時との間の基
準頂面１４ａの高さ位置、即ち工具刃先の基準頂面１４
ａに対する接触位置が許容範囲内の工具刃先の突出位置
または取り付け長さであるが、更に正確に測定するため
には、第一の発光ダイオード２１ａが消灯する瞬間まで
工具刃先の接触圧を緩め、この消灯、点灯を２、３回繰
り返すことによって正確な測定位置を検出することがで
きる。第二の発光ダイオード２１ｂを設けることによっ
て作業者は第一の発光ダイオード２１ａの消灯寸前の適
正な接触圧を検出することができる。第二の発光ダイオ
ード２１ｂがなければ、例え第一の発光ダイオード２１
ａの消灯、点灯を繰り返しても適正な接触圧を感得する
ことは困難である。このため測定作業に熟練技術を要し
ないという利点がある。
【００１１】上述の実施例において、発光ダイオード２
１ａ、２１ｂに代えて他の適当な発光体を用いてもよ
く、そのための発光回路を適宜変更することが可能であ
る。基準底面１２ａは、平面でなく平面上に安定的に接
触する脚状のものでもよい。また基準ロッド１４をヘッ
ド部１３から絶縁し、これをヘッド部としてもよい。
１ａ、２１ｂに代えて他の適当な発光体を用いてもよ
く、そのための発光回路を適宜変更することが可能であ
る。基準底面１２ａは、平面でなく平面上に安定的に接
触する脚状のものでもよい。また基準ロッド１４をヘッ
ド部１３から絶縁し、これをヘッド部としてもよい。
【００１２】
【考案の効果】本考案によれば、工具刃先の突出位置や
取り付け長さを、作業者の熟練技術をを要することなく
正確に測定検出することができると共に、測定誤差の許
容範囲を正確に判読することができる。また本考案によ
れば、常閉接点に流れる電流は非常に少ないため、常閉
接点に火花等による該接点の摩耗を極力抑えることがで
き、長期間にわたって常閉接点のオンオフ位置を正確に
維持して精密な工具位置の検出を行うことができる。
取り付け長さを、作業者の熟練技術をを要することなく
正確に測定検出することができると共に、測定誤差の許
容範囲を正確に判読することができる。また本考案によ
れば、常閉接点に流れる電流は非常に少ないため、常閉
接点に火花等による該接点の摩耗を極力抑えることがで
き、長期間にわたって常閉接点のオンオフ位置を正確に
維持して精密な工具位置の検出を行うことができる。
【図１】本考案の検出装置の実施例の断面図である。
【図２】同電気回路図である。
【図３】従来の検知装置の一例を示す図である。
１１ 検知装置 １２ ベース部 １２ａ 基準底面 １３ ヘッド部 １４ａ 基準頂面 ２０ 電池 ２１ａ 第一の発光体 ２１ｂ 第二の発光体 ２２ 発光回路 ２３ スイッチング回路 ２５ スイッチング用トランジスタ ２６ スイッチング用接点 Ｗ ワーク Ｃ 外部閉回路
Claims (1)
- 【請求項１】 基準底面を有するベース部と基準頂面を
有するヘッド部とが、これら基準底面と基準頂面とが平
行で且つ自由状態において一定の位置関係を有するよう
に設けられ、前記基準頂面と前記基準底面とは互いに電
気的に絶縁されていると共に、両者の間に電池と外部か
ら視認可能な第一および第二の発光体を含む発光回路と
が接続且つ内蔵されており、該発光回路には、基準頂面
に工具刃先が接触することによって、まず第一の発光体
が発光し、基準頂面が一定量移動することによって次に
第二の発光体が発光するようなスイッチング回路が設け
られ、該スイッチング回路は、常時は基準頂面と通電状
態にあるよう前記ヘッド部に接触しているが、基準頂面
が一定量移動することによって非通電状態になるようヘ
ッド部から離反する常閉接点と、この常閉接点に通ずる
回路にベースがつながれるＰＮＰ型トランジスタとから
なることを特徴とする工具位置検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1991005460U JPH0751245Y2 (ja) | 1991-01-18 | 1991-01-18 | 工具位置検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1991005460U JPH0751245Y2 (ja) | 1991-01-18 | 1991-01-18 | 工具位置検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04106147U JPH04106147U (ja) | 1992-09-11 |
| JPH0751245Y2 true JPH0751245Y2 (ja) | 1995-11-22 |
Family
ID=31898825
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1991005460U Expired - Lifetime JPH0751245Y2 (ja) | 1991-01-18 | 1991-01-18 | 工具位置検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0751245Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5197788B2 (ja) * | 2011-04-19 | 2013-05-15 | 株式会社牧野フライス製作所 | 工具測定装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0446165Y2 (ja) * | 1985-08-23 | 1992-10-29 | ||
| JPH0297550U (ja) * | 1989-01-19 | 1990-08-03 |
-
1991
- 1991-01-18 JP JP1991005460U patent/JPH0751245Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04106147U (ja) | 1992-09-11 |
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