JPS63300809A - 工具折損検知装置 - Google Patents

工具折損検知装置

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Publication number
JPS63300809A
JPS63300809A JP62136162A JP13616287A JPS63300809A JP S63300809 A JPS63300809 A JP S63300809A JP 62136162 A JP62136162 A JP 62136162A JP 13616287 A JP13616287 A JP 13616287A JP S63300809 A JPS63300809 A JP S63300809A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
detection
tool
breakage
light
drill
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP62136162A
Other languages
English (en)
Inventor
Shinichi Sato
進一 佐藤
Hiroshi Baba
比路志 馬場
Kenji Kobayashi
憲二 小林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Nishishiba Electric Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Corp
Nishishiba Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Nishishiba Electric Co Ltd filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP62136162A priority Critical patent/JPS63300809A/ja
Publication of JPS63300809A publication Critical patent/JPS63300809A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q17/00—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools
    • B23Q17/09—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring cutting pressure or for determining cutting-tool condition, e.g. cutting ability, load on tool
    • B23Q17/0952—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring cutting pressure or for determining cutting-tool condition, e.g. cutting ability, load on tool during machining
    • B23Q17/0957—Detection of tool breakage
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B49/00—Measuring or gauging equipment on boring machines for positioning or guiding the drill; Devices for indicating failure of drills during boring; Centering devices for holes to be bored
    • B23B49/001—Devices for detecting or indicating failure of drills
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q17/00—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools
    • B23Q17/24—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools using optics or electromagnetic waves
    • B23Q17/248—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools using optics or electromagnetic waves using special electromagnetic means or methods
    • B23Q17/2485—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools using optics or electromagnetic waves using special electromagnetic means or methods using interruptions of light beams

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
  • Drilling And Boring (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的コ (産業上の利用分野) 本発明は小径の工具に好適な工具折損検知装置に関する
。
(従来の技術) ドリル等の工具を駆動モータの軸に取付け、このモータ
の回転駆動によって加工作業を行なう加工機械があるが
、このような加工機械では工具の折損を検知することが
加工を行なう上に必要である。そこで、工具折損検知に
は次のような方法がある。つまり、作業加工中に折損検
知できるものとしては、工具の取付けられる駆動モータ
に流れる負荷電流値の変化を監視して検知する方法、A
E(アコースチックミッション)法を用いた方法、振動
によって折損を検知する方法などがあり、又加工終了前
後のものでは工具にタッチセンサを接触して検知する方
法などがある。
ところが、以上のように各方法があるが、特に小径例え
ば5φの工具に対する折損検知には適用困難なところが
ある。つまり、径の小さい工具では加工作業中の負荷も
小さいので駆動モータに流れる負荷電流を監視しても折
損によって負荷1!流値が急激に変化することはなく折
損検知できないのが現実である。又、AE法を採用して
も径の大きい工具に対しては検出できるが径が小さくな
ると検出の信頼性が低下し、さらに振動を検知する方法
では折損による振動変化はほとんどなく折損検知には不
適当となっている。一方、タッチセンサでの検知では工
具への接触によって工具を曲げたり、又接触の具合によ
っては折損させる恐れもあって不適当である。
(発明が解決しようとする問題点) 以上のように各方法とも確実に折損を検知できるもので
なくその信頼性の低いものであった。
そこで本発明は、工具の折損を確実に検知できる信頼性
の高い工具折損検知装置を提供することを目的とする。
[発明の構成] (問題点を解決するための手段) 本発明は、工具折損を検知するための各種工具に対応し
た検知位置データを保有するデータ保有手段と、工具を
検知位置データに従って位置決めする位置決め手段と、
検知位置データで位置決めされる工具の先端位置に光ビ
ームを通過させるように配置した折損検知用光センサと
、少なくともこの折損検知用光センサに近接した工具軸
方向の工具先端側に配置された誤検知用光センサと、折
損検知用光センサからの検知信号を受けて工具の折損の
有無を判定するとともに誤検知用光センサからの検知信
号を受けて工具に対する折損検知が誤検知であるかを判
定する判定手段とを備えて上記目的を達成しようとする
工具折損検知装置である。
(作用) このような手段を備えたことにより、工具が検知位置デ
ータに従って位置決めされ、この状態で折損検知用セン
サによって工具に光ビームが照射されるとともに誤検知
用光センサによって少なくとも工具先端に光ビームが照
射される。かくして、判定手段は照射された光ビームの
例えば受光の有無によって折損検知を行なうとともにこ
の折損検知が誤検知かを判定する。
(実施例) 以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。
第1図は工具折損検知装置の構成図である。同図におい
て1は駆動モータであって、この駆動モータ1にはタッ
プ下穴のキリ等の小径の工具つまりドリル2が取付けら
れている。又、この駆動モータ1は移動機構3に設けら
れ、この移動機構3の動作によって上下方向つ門り矢印
(イ)方向に移動されるようになっている。一方、検知
位置データファイル4が形成され、このファイル4には
折損位置時における各種工具2の位置を示す検知位置デ
ータが記憶されている。つまり、各種工具2ごとにその
長さや径が異なっているために、工具2を駆動モータ1
に取付けた状態で移動機構3によって下降させても工具
2の先端位置(刃先)は各種工具2によって異なってく
る。従って、各種工具2別に移動機構3で工具2を下降
させる距離に対応した検知位置データが記憶されている
。
ところで、この検知位置データファイル4はNCw制御
部5に接続され、このNC制御部5によって検知位置デ
ータが読み取られてドライバ部7に送出され、このドラ
イバ部7によって移動機構3が駆動モータ1を上下方向
に移動させるものとなっている。なお、ドライバ部7は
移動機構3だけでなく駆動モータ1を回転駆動させる機
能が備えられ、又NC制御部6は加工作業プログラムに
従ってドライバ部7に指令を発して加工作業を制御する
機能を有している。
さて、20は折損検知用光センサであって、投光器21
及び受光器22から構成されている。なお、投光器21
から照射される光ビームの径は例えば11以下の小径と
なっている。これら投光器21及び受光器22の配置位
置は投光器21から照射される光ビームが検知位置デー
タに従って下降される工具2の先端位置に対応する位置
であり、かつ光ビームの照射方向は工具2の軸方向に対
して垂直方向となっている。なお、これら投光器21及
び受光器22は穴23aの形成された検知台23上にそ
れぞれ配置されている。又、この検知台23の下側には
誤検知用センサ24が配置されている。この誤検知用セ
ンサ24は投光器25及び受光器26から構成され、こ
れら投光器25及び受光器26の配置位置は投光器21
及び受光器26の配置位置から所定距離だけ下方で投光
器25から照射される光ビームの照射方向は工具2の軸
方向に対して垂直方向となっている。これら受光器22
及び受光器26から出力される各検知信号はそれぞれセ
ンサコントロールユニット27を通して判定部28に送
られるようになっている。
センサコントロールユニット27はNC11JtlJ部
6からの検知開始指令を受けて各投光器21.25に対
して点灯$す■信号を送出して各投光器21゜25を点
灯動作させる機能を有している。又、判定部28は受光
器22からの検知信号を受けてこの検知信号がrLJレ
ベルであれば折損無しと判定しrHJレベルであれば折
損有りと判定する機能を有している。さらに、この判定
部28は受光器26からの検知信号を受けてこの信号が
rHJレベルであれば折損の判定は有効でありrLJレ
ベルであれば折損の判定は無効で誤検知されたと判定し
て非常停止信号をNC制御部6へ送出する機能を有して
いる。なお、NC制御部6は折損検知の判定結果Qを工
具管理室等に送っている。
次に上記の如く構成された装置の作用について第2図に
示す折損検知フローチャートに従って説明する。被加工
物(不図示)に対する加工作業が終了してステップe1
において折損検知実行の判断がなされると、移動機構3
及び駆動モータ1は図示しない機構によって折損検知用
光センサ2o及び誤検知用光センサ24の上方へ移動さ
れる。この移動の後ステップe3においてN01110
部6は駆動モータ1に取付けられているドリル2に対応
した検知位置データを検知位置データファイル4がら読
み出す。そして、NC制御部6は読み出した検知位置デ
ータに従って移動$11111信号をドライバ部7に送
出する。これにより、移動機構3は駆動モータ1の位置
を下降させてドリル2の先端位置を検知位ISに位置決
めする。この位置決めが終了するとステップ4に移って
NC制御部6はセンサコントロールユニット27に検知
開始指令を送出し、これにより各投光器21.25は点
灯してそれぞれ光ビームを照射する。
ここで、ドリル2が折損せずにかつ移動機構3が正確に
ドリル2の先端を検知位置Sに位置決めしたとすれば、
投光器21から照射された光ビームはドリル2の先端に
照射されて受光器22に到達しない。従って、受光器2
2からはrLJレベルの検知信号が出力されてセンサコ
ントロールユニット27を通して判定部28に送られる
。一方、投光器25から照射された光ビームはドリル2
が検知位置Sに位置決めされているので受光器26に到
達する。従って、受光器26からはrHJレベルの検知
信号がセンサコントロールユニット27を通して判定部
28に送られる。かくして、判定部28は各検知信号を
取込んでステップe5において判定を行なう。つまり、
判定部28は、受光器22からの検知信号がrLJレベ
ルであるのでドリル2における折損は無しと判定し、か
つ受光器26からの検知信号がrHJレベルとなってい
るので上記折損判定結果は有効であると判定する。かく
して、判定部28はこの判定結果をNC制御部6へ送出
する。そして、再び次の加工作業に移る。
ところが、ドリル2が折損していると移動機構3が正確
にドリル2を検知位IItSに位置決めしたとしても、
投光器21から照射された光ビームはドリル2の先端で
遮蔽されずに受光器22に到達する。従って、受光B2
2からはrHJレベルの検知信号が出力されてセンサコ
ントロールユニット27を通して判定部28に送られる
。一方、投光器25から照射された光ビームは上記同様
受光器26に到達する。従って、受光器26からはrH
Jレベルの検知信号が判定部28に送られる。
かくして、判定部28は、受光器22がらの検知信号が
rHJレベルであるのでドリル2において折損が生じて
いると判定し、かつ受光器26からの検知信号がrHJ
レベルとなっているので上記折損判定結果は有効である
と判定する。かくして、判定部28はステップe6から
ステップe8に移って非常停止制御信号をN CIll
 10部6に送出する。これにより、次の加工作業は停
止される。
ところで、ドリル2に折損が生じていないときにドリル
2と対応しない検知位置データが検知位置データファイ
ル4から読み出され、ドリル2の先端位置が検知台23
の穴23aを通してドリル2−の位置に到達した場合、
投光器25から照射された光ビームはドリル2′で遮蔽
されV受光器26に到達しなくなる。従って、受光器2
6からの検知信号はrLJレベルとなり、判定81!2
8は折損有り又は折損無しと判定したとしても、受光器
26からの検知信号がrLJレベルとなった瞬間に送り
軸に非常停止が掛かる。つまり、工具のシーケンスにお
ける折損(誤動作による)防止の機能が備えられている
。
このように上記一実施例においては、ドjlル2を位置
決めして折損検知用センサ20で光ビームを照射すると
ともに誤検知用光センサ24によって工具先端側に光ビ
ームを照射し、これら光ビームの受光の有無によって折
損検知及び誤検知を判定する構成としたので、小径のド
リル2であってもドリル先端から111IIl程度の折
損であれば確実に検知でき、そのうえこの検知の判定結
束が誤検知であるかを判定できて検知に対する信頼性を
向上できる。特に検知の判定結果に対しては検知位置デ
ータの入力ミスが有った場合にこれを検出できるのみで
なく工具の折損検知装置のダメージを防止できる。又、
N CIII l111部6に判定結果を伝達すること
によって加工作業と連動させて能率良く加工作業を進め
ることができる。
なお、本発明は上記一実施例に限定されるものでなくそ
の主旨を逸脱しない範囲で変形してもよい。例えば、判
定部28は受光器22での受光間に応じて折損の有無を
判定するようにしてもよい。
又第3図に示すように折損検知用光センサは投光器21
と受光器22との配置方向に対して垂直方向に投光器3
0とその受光器31とを配置してもよく、このように配
置することによりドリルの折損が第4図に示すように片
面のみの場合であっても確実に検知できる。なお、第4
図に示す折損状態に対してドリル2と折損検知用光セン
サ20とを相対的に回転させる折損検知してもよい。又
、誤検知用光センサとして第5図に示すように投光器2
1と受光器22との上方向に投光器32とその受光器3
3とを配置してドリルが検知位置データの入力ミスによ
って十分に下降されなかった場合を検知することができ
る。さらに、第3図及び第5図に示す配置例を組合せて
も良い。
[発明の効果] 以上詳記したように本発明によれば、工具の折損を確実
に検知できる信頼性の高い工具折損検知装置を提供でき
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係わる工具折損検知装置の一実施例を
示す構成図、第2図は同装置の折損検知フローチャート
、第3図乃至第5図は変形例を説明するための図である
。 1・・・駆動モータ、2・・・ドリル、3・・・移動機
構、4・・・検知位置データファイル、6・・・NG制
罪部、7・・・ドライバ部、20・・・折損検知用光セ
ンサ、21・・・投光器、22・・・受光器、24・・
・誤検知用光センサ、25・・・投光器、26・・・受
光器、27・・・センサコントロールユニット、28・
・・判定部。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第2図 : 22−()−7−−−モト21 白〜30 第3図 第4図 第5図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 工具折損を検知するための各種工具に対応した検知位置
    データを保有するデータ保有手段と、前記工具を前記検
    知位置データに従って位置決めする位置決め手段と、前
    記検知位置データで位置決めされる前記工具の先端位置
    に光ビームを通過させるように配置した折損検知用光セ
    ンサと、少なくともこの折損検知用光センサに近接した
    前記工具軸方向の前記工具先端側に配置された誤検知用
    光センサと、前記折損検知用光センサからの検知信号を
    受けて前記工具の折損の有無を判定するとともに前記誤
    検知用光センサからの検知信号を受けて前記工具に対す
    る折損検知が誤検知であるかを判定する判定手段とを具
    備したことを特徴とする工具折損検知装置。
JP62136162A 1987-05-30 1987-05-30 工具折損検知装置 Pending JPS63300809A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62136162A JPS63300809A (ja) 1987-05-30 1987-05-30 工具折損検知装置

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62136162A JPS63300809A (ja) 1987-05-30 1987-05-30 工具折損検知装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS63300809A true JPS63300809A (ja) 1988-12-08

Family

ID=15168768

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62136162A Pending JPS63300809A (ja) 1987-05-30 1987-05-30 工具折損検知装置

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JP (1) JPS63300809A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015136738A (ja) * 2014-01-21 2015-07-30 ビアメカニクス株式会社 加工方法および加工装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015136738A (ja) * 2014-01-21 2015-07-30 ビアメカニクス株式会社 加工方法および加工装置

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