JPS6035534Y2 - 工具の異常検出が可能な加工装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は工具の異常検出が可能な加工装置に関し、その
目的は、工具の折損又は短過ぎる場合だけでなく、工具
が長過ぎる場合の異常も検出可能とし、工作物の異常加
工を専用の検測ステーションで検測することなく加工装
置自体で行うようにし、又工作物の異常加工を未然に防
止したことである。

工作物に穴あけ加工を行う加工装置においてはドリル等
の工具が加工中に折損したり、工具ホルダへの工具の取
付けにおいて、短過ぎて取付けたり、あるいは長過ぎて
取付けたりした場合には、工作物の加工不能、又は所定
深さの穴あけ加工を行うことができない。

従来では穴あけステーションの次に穴の深さを検査する
検測ステーションを設け、加工後の工作物の検測を行っ
ているが、この場合はステーション数が増大して好まし
くない。

また、加工装置に工具を貫通するインダクタンスコイル
による検知装置を設置したものがあるが、このものは、
コイルのインダクタンスの変化によって工具の長さを検
出しているため、工具長さを正確に測定することは困難
であり、工具の折損を検出することはできても、工具の
長さがわずかに長い長過ぎの異常取付を検出することは
できず、結局検測ステーションを廃止することができな
かった。

本考案は工具の析損、退園及び適長の三者の異常を加工
装置で検出可能とし、特別な検測ステーションの廃止を
図ったものである。

以下本考案の実施例を図面により説明する。

第１図において１はテーブルであり、このテーブル１上
に工作物Ｗが位置決めされる。

２はテーブル１上に立設されているコラムである。

このコラム２には左右一対のガイドバー３が鉛直軸線方
向で平行に取付けられ、このガイドバー３にスライドベ
ース４が進退自在に案内されている。

５はスライドベース４を進退作動する送り用サーボモー
タである。

スライドベース４には加工ヘッド６が一体的に設けられ
、この加工ヘッド６には鉛直軸線方向に主軸７が回転自
在に軸承されている。

主軸７の先端には工具ホルダ８を有し、ドリル等の工具
９が取付けられる。

７ａは主軸モータである。

前記加工ヘッド６はスライドベース４によって後退端（
図示では上昇端）から前進端（図示では下降端）まで進
退移動するが送り制御装置１４によって後退端よりも一
定量の前進位置での途中停止位置と、切削送りを開始す
る前進減速位置と、さらに途中停止位置よりも前進位置
の後退減速位置とに送り移動が制御される。

ＬＳ、は後退端確認用リミットスイッチ、ＬＳ２は途中
停止位置確認用リミットスイッチ、ＬＳ３は後退減速位
置確認用リミットスイッチであり、スライドベース４に
設けられている上部ドック２４で作動する。

ＬＳ４は前進減速位置確認用リミットスイッチ、ＬＳ５
は前進端確認用リミットスイッチであり、スライドベー
ス４に設けられている下部ドック２５によって作動する
。

前記加工ヘッド６と工作物Ｗとの間で、加工ヘッド６の
前記途中停止位置における工具９の先端部位置近傍に工
具検査装置１０が設置されている。

この工具検査装置１０の構造は第２図で詳細を示すよう
に、コラム２の前面に固定支持部材１６を突設し、この
固定支持部材１６に主軸７の軸線に対し直交する水平軸
線で、且つコラム２の前面と平行な方向にシリンダ１２
を固着し、そのピストンロッド１８に支持ブラケット１
７が固設されている。

１９は前記ピストンロッド１８と平行軸線で固定支持部
材１６に摺動自在に貫通して保持された回り止め軸であ
り、その一端は前記支持ブラケット１７に結合され、他
端にはドック２３が取付けられている。

支持ブラケット１７の先端には工具９の検知部材が設け
られている。

検知部材は図例の場合では、支持ブラケット１７の先端
に絶縁ブロック２２を固定し、この絶縁ブロック２２に
導電体よりなる検知板１１をポル）２０により揺動変位
可能に支持し、スプリング２１によって常に絶縁ブロッ
ク２２側に押圧された構造である。

そして、ボルト２０（導電材）は電源と継電器ＣＲ１ｏ
を介してコラム２と電気的に接続されている。

尚検知部材は上記の実施例の他にリミットスイッチ等で
もよい。

前記検知板１１はシリンダ１２によって図示実線のよう
に工具９に保合くる前進端と、仮想線のように工具９か
ら大きく離れた後退端とに駆動される。

ＬＳ６は検知板前進端確認用リミットスイッチ、ＬＳ７
は検知板後退端確認用ＩＪ ミツトスイッチであり、前
記回り止め軸１９の他端のドッグ２３によって作動する
。

さらに、固定支持部材１６には検知板１１の曲がり検出
プレート１３が固着されている。

この曲がり検出プレート１３は検知板１１の後退端位置
に先端が位置され、この先端には第６図にも示すように
検知板１１の先端部が進入するコの字状の切欠凹部１３
ａが形成されており、検知板１１が曲がっているときに
は検知板１１が切欠凹部１３ａの何れかの面に接触して
電気回路を閉成するようになっている。

第１図において１５は工具異常判定回路であり、第４図
に示すように継電器ＣＲ２ｏの工具折損又は短過ぎの信
号ライン■、継電器ＣＲ３ｏの工具長過ぎの信号ライン
■と、さらに継電ＷＣＲ４ｏの検知板曲がり異常信号ラ
イン■とにより構成されている。

次に上記本考案の動作について説明する。

加工ヘッド６の送りサイクルは第３図に示すように後退
端Ｐ。

より早送り前進し、前進減速位置Ｐ３で下部ドッグ２５
がリミットスイッチＩ、Ｓ４をＯＮすることにより切削
送りが開始され、工作物Ｗを穴あけ加工して前進端Ｐ４
で下部ドッグ２５がリミットスイッチＬＳ５をＯＮとし
、早送り後退する。

後退減速位置Ｐ２では上部ドッグ２４がリミットスイッ
チＬＳ、をＯＮとし、遅送り後退となる。

次いで、工具折損検査位置の途中停止位置Ｐ□で上部ド
ッグ２４がリミットスイッチＬＳ２をＯＮにし、途中停
止する。

工具折損検査位置で工具に折損又は短過ぎの異常がなけ
れば後退端Ｐ。

に戻され上部ドッグ２４がリミットスイッチ６□をＯＮ
とする。

尚工具折損検査位置の途中停止位置Ｐ１は後退途中では
なく前進途中にしてもよい。

一方、工具検査装置１０は前記途中停止位置Ｐ１と後退
端Ｐ。

で前道端に作動され、その他は後退端に回避位置してい
る。

工具折損検査位置の途中停止位置Ｐ１における工具９の
異常検出は次のように行われる。

加工ヘッド６の途中停止位置Ｐ１の確認によるリミット
スイッチＬＳ２のＮＯにより、工具折損又は短過ぎの信
号ラインＩの接点ＩＳ２が閉じる。

また、工具検査装置１０は、シリンダ１２のピストンロ
ット１８の前進移動により第２図の実線で示すように検
知板１１を具えた支持ブラケット１７の前進によって前
進端に位置する。

この工具検査装置の前進端で、支持ブラケット１７と一
体に移動する回り止め軸１９の他端に取付けられている
ドッグ２５によりリミットスイッチＬＳ６がＯＮし、接
点ｌＳ６が閉じる。

この工具検査装置１０の前進端で、工具９が正常である
ときはリミットスイッチＬＳ６の作動により接点ＩＳ６
が閉じる前に第５図ａの実線のように検知板１１が工具
９の先端部に係合し、電気回路を閉成するので継電器Ｃ
Ｒ１ｏがＯＮとなり、それに基き常閉接点Ｃｒ１ｏが開
くため、異常信号は発信されないが、若し工具９の折損
又は短過ぎの場合には検知板１１は当然工具９とは係合
しないので継電器ＣＲ１ｏはＯＦＦのままとなり、常閉
接点Ｃｒ１ｏは閉じたままで継電器ＣＲ２ｏはＯＮして
異常信号を発信する。

また同時に継電！５ＣＲ２ｏのＯＮで接点Ｃｒ２ｏが閉
じ自己保持される。

次いで、加工ヘッド６の後退端Ｐ。

における工具９の長過ぎ異常の検出は、加工ヘッド６の
後退端Ｐｏの確認によるリミットスイッチＬＳ□がＯＮ
して工具長過ぎ信号ライン■の接点１ｓ１が閉じる。

接点Ｉｓ６は工具検査装置１０が前進端位置に存在して
いるのですでに閉じた状態となっている。

ここで、工具９の長さが正常であるときには第５図すの
実線で示すように検知板１１は工具９と係合しないので
継電器ＣＲ，ｏはＯＦＦであり、常開の接点Ｃｒ１ｏは
開いたままで異常信号は発信されないが、長過ぎの、異
常の場合には検知板１１が工具９の先端に係合するため
継電器ＣＲ３ｏがＯＮＥ、て工具長過ぎの異常信号を発
信し、同時に接点Ｃｒ５ｏが閉じて自己保持する。

上記の如くして工具９の折損、退園の王者の検出を同時
に、また工具９の適長の都合王者を検査するのである。

前記検査以外では工具検査装置１０は後退端に回避位置
する。

このとき、検知部材が図例のような導電性の検知板１１
の曲がり異常を検査する。

検知板１１の場合、工具９の取替え時に作業者が検知板
１１に無理な力を加えることにより上下に曲がったり又
はそり返えることも考えられる。

検知板１１が曲がっては正しく工具９の異常を検査する
ことができないので、検知板１１の異常も検査すること
が望ましい。

そこで、この検査は、工具検査装置１０の後退端で検知
板１１の先端部が曲がり検出プレート１３の切欠凹部１
３ａに進入し、検知板１１が曲がっているときには切欠
凹部１３ａの３面の何れかに接触し、電気回路を閉成す
ることによって行われる。

すなわち、工具検査装置１０の後退端の確認によるリミ
ットスイッチＬＳ７のＯＮで検知板曲がり異常信号ライ
ン■の接点ＩＳ７が閉じる。

検知板１１が正常であるときは切欠凹部１３ａに接触し
ないので、継電器ＣＲ１゜はＯＦＦ状態で接点Ｃｒ１ｏ
は開いたままとなり異常信号は発信されないが、検知板
１１が曲がっているときには切欠凹部１３ａに接触し電
気回路の閉放により継電器ＣＲ１ｏがＯＮとなる。

これによって接点Ｃｒ１ｏが閉じて継電器ＣＲ，ｏがＯ
Ｎとなり曲がり異常信号を発信すると同時に接点ｃｒ、
。

が閉じて自己保持する。

尚ＳＷ１．ＳＷ２．ＳＷ３は各信号ラインＩ、 ｎ、
ｍの自己保持回路をリセットするスイッチである。

以上のように本考案による加工装置は、工具の折損並び
に短すぎだけでなく、工具の長すぎも自動的に検出でき
るので、工作物の異常加工を検査する検測ステーション
が不要となり、また工作物の加工前に工具の異常を検出
する場合には工作物の異常加工を未然に防止し、工作物
を無駄にすることがなくなる。

また、検出は工具に対する保合式であるので工具長さを
正確且つ簡単に判定することができ安定性がある。

さらに、工具検査装置は、工具の異常検出時以外は加工
ヘッドの進退径路より回避位置に逃がされているので、
加工ヘッドと干渉することがなく大きな前進量が得られ
る等の効果を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案装置の正面図、第２図は第１図Ａ−Ａ線
拡大図、第３図は加工ヘッドの送りサイクル線図、第４
図は工具異常判定回路図、第５図ａは工具の折損並びに
退園検査状態図、第５図すは工具過員検査状態図、第６
図は検知板曲がり検出状態図である。 １・・・・・・テーブル、２・・・・・・コラム、６・
・・・・・加工ヘッド、７・・・・・・主軸、８・・・
・・・工具ホルダ、９・・・・・・工具、１０・・・・
・・工具検査装置、１１・・・・・・検知板、１２・・
・・・・シリンダ、１４・・・・・・送り制御装置、１
５・・・・・・工具異常判定回路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 進退作動する加工ヘッドを原位置後退端よりも一定量の
   前進位置で途中停止させる送り制御装置と、工作物と加
   工ヘッドとの間の所定位置で加工ヘッドの進退移動方向
   に対して直交する方向に進退可能であり、工具と保合又
   は非保合状態にあることを電気的に検知する検知部材を
   備えた工具検査装置と、加工ヘッドの前記途中停止位置
   と後退端位置で前記検知部材を工具側へ前進位置させる
   駆動装置と、加工ヘッドの途中停止位置における検知部
   材と工具との非係合で工具の折損又は退園を検知し、加
   工ヘッドの後退端における検知部材と工具との係合で工
   具の適長を検知する工具異常判定回路を設けてなる工具
   の異常検出が可能な加工装置。