CN104889457A - 刀具折损检测装置 - Google Patents

Abstract

为了实时地检测钻头的折损，使光束沿套筒（23、24）的槽通过即可，但是有下述问题：由于套筒只是经由弹性体O型圈挤入到转台（21）上开设的孔中，所以若套筒反复进行与基板的接触·按压动作，则渐渐地套筒会发生转动，光束被遮挡从而发生错误检测。为解决上述问题，使光束（30）通过套筒的槽，并在不与套筒切换装置（35）接触的位置上设置投光器（28）和受光器（29），设置检测部，所述检测部控制投光器，处理来自受光器（29）的信号而检测刀具折损，设置止动器（21a、21b），以套筒（23、24）不发生转动的方式将套筒（23、24）安装在套筒切换装置（35）上，由此，不会发生光束（30）被遮挡而错误检测的情况。

Description

刀具折损检测装置

技术领域

本发明涉及适用于加工装置的刀具折损检测装置，所述加工装置使用类似钻头形状的多种刀具。

背景技术

在钻削加工中，为确认钻削加工正常进行，有必要检测加工中钻头是否折损。以往，如专利文献1所述，在吸引由钻削加工产生的切屑的导管的中途配置光传感器，根据有无切屑来检测钻头是否折损。但是，这样的技术中，有切屑到达光传感器的时滞产生，无法确认钻头是在哪个孔中折损的。因此，更换新钻头之后，必须从与检测到折损时相比相当靠前的位置重新进行钻削加工，这会导致时间的损失。

为了实时地检测刀具折损，如专利文献2所公开的那样，在压脚上设置光传感器即可，但在现实中如专利文献3所公开的那样，有必要更换多种钻头，并针对每种钻头切换压脚的末端的基板按压件（套筒），所以有必要设置在不与该切换装置接触的位置上。使用图1~4对该状况进行说明。

图1是钻削加工机的立体图，机座1上铺设有导轨3，其上能够移动地设置有用于搭载基板16的工作台2。工作台2由马达14（沿X方向）驱动。机座1上固定有立柱4，立柱4上铺设有导轨5。导轨5上能够移动地设置有横向滑座6，横向滑座6由滚珠丝杠7和马达8（沿Y方向）驱动。在横向滑座6上固定有单元底座9，单元底座9上固定有壳体13，所述壳体13上能够移动地保持主轴12，主轴12由马达10及轴11（沿Z方向）驱动。主轴12上保持着钻头（图中未示出），借助被单元底座9能够移动地保持的压脚15按压基板16从而进行加工。

图2是压脚15的主视图，图3是压脚15的仰视图，图4是图3的A-A方向剖视图。压脚罩17借助图中未示出的压力缸相对于主轴12上下动作，并被按压到基板16上。压脚罩17下安装有套筒切换装置35。套筒切换装置35具有固定螺纹件22的能够转动的转台21，转台21上固定有套筒23和套筒24。借助固定在压力缸18末端的块体19和接头20，转台21与压脚罩17结合，且通过压力缸18沿S方向的伸缩，转台21沿R方向转动。转台21上带有臂25及臂26，臂25及臂26碰触销27从而被定位，由此进行套筒23和套筒24的切换。在此，套筒23是极小钻头（φ0.3mm左右以下）用的套筒，孔径是3mm左右。此外，套筒24是小径钻头（φ0.4~6.5mm左右）用的套筒，孔径是10mm左右。为了减少基板16上开的孔的破裂，必须配合钻头径这样更换套筒径。进而，为了易于排出被吸进和排出的切屑，在套筒23、24上沿其直径设置有一条或多条槽。

为了实时地检测钻头的折损，如图3、图4所示，沿套筒23、24的槽设置有投光光纤（光缆）28和受光光纤29，若使光束30穿过，则能够成为专利文献2所公开的检测构造。但是有下述问题：由于套筒23、24只是经由弹性体O型圈挤入到转台21上开设的孔中，所以若套筒23、24反复进行与基板的接触·按压动作（约500回/分），则渐渐地套筒会转动，光束30被遮挡从而发生错误检测。这虽然是用气体驱动转台式的套筒切换器进行说明的，但如专利文献3所公开的马达驱动转台式和气体驱动滑座式的切换器也是一样的。

专利文献1：日本特公昭59-43262号公报。

专利文献2：美国专利公报第3912925号。

专利文献3：日本特开平9-267298号公报。

发明内容

本发明的目的是，使套筒即使反复进行与基板的接触·按压动作也不会发生转动，不会发生遮挡光束从而进行错误动作的情况。

为达到本发明的目的，可设计成，使光束（30）通过套筒（23、24）的槽，并在不与套筒切换装置（35）接触的位置上设置投光器（28）和受光器（29），设置检测部，所述检测部控制投光器（28），处理来自受光器（29）的信号从而检测刀具折损，设置止动器（21a、21b、23a），用来以套筒（23、24）不发生转动的方式将套筒（23、24）安装在所述套筒切换装置（35）上。

优选的是，用来以套筒（23、24）不发生转动的方式将套筒（23、24）安装在所述套筒切换装置（35）上的所述止动器，由设置于孔的一部分的平面部（21a、21b）和与该平面部（21a、21b）配合地设置在所述套筒上的平面部（23a等）构成，所述孔用于将所述套筒（23、24）安装在所述套筒切换装置（35）上。

另外，上述括号内的附图标记是用于与附图对照用的附图标记，其对权利要求书的记载不造成任何影响。

根据本发明，能使得套筒即使反复进行与基板的接触·按压动作也不发生转动，不会发生遮挡光束从而错误动作的情况。

附图说明

图1是涉及本发明的钻削加工机的立体图。

图2是涉及本发明的压脚部的主视图。

图3是涉及本发明的压脚部的仰视图。

图4是图3的A-A方向的剖视图。

图5是图3的套筒23附近的放大图和B-B方向的剖视图。

图6是图3中除去套筒23时的放大图和C-C方向的剖视图。

具体实施方式

以下，使用图2~图6对本发明的刀具折损检测装置的实施方式进行说明。对于在图2~4中已经说明了的同一附图标记的部件，省略其进一步的说明。图5是图3的套筒23附近的放大图和B-B方向的剖视图。如同已对图3进行的说明那样，借助由弹性体构成的O型圈32，套筒23被固定在转台21上，但因为固定不充分，所以由于套筒反复进行与基板的接触·按压动作（约500回/分），套筒23发生转动，遮挡光束30，这是产生错误动作的原因。为制止该转动，本发明有如下特征：在转台21的孔的一部分上设置有平面部的止动器21a，在套筒的对应侧也设置有平面部的止动器23a。由此能够制止转动，实时地检测钻头的折损。能够通过这样简单的结构解决的问题以前却被置之不理，很大程度上是因为目前为止实时地检测钻头折损还不是迫切的需求。

图6是图3中除去套筒23时的放大图和C-C方向的剖视图。这样，转台21侧的平坦部的加工最为简单。

虽然本实施例是用气体驱动转台式的套筒切换器进行说明的，但对于如专利文献3所公开的马达驱动转台式和气体驱动滑座式的切换器也同样地设置止动器21a，21b即可。此外，本发明还能够用于使用多种类似钻头形状的刀具并配合该刀具切换套筒来加工工件的例如槽加工机等的折损检测。

此外，在本实施例中，虽然使用投光光纤28作为投光器、受光光纤29作为受光器使压脚15的下表面结构简单化，但也可以使用小型投光器（LED或电灯）和受光器，尽管这样会由于配线等原因而使结构稍微变得复杂。

此外，在本实施例中，为使套筒不发生转动，在用于将套筒23、24安装到切换装置35上的孔的一部分上设置有平面部（止动器21a、21b），与其相配合，在套筒23、24上也设置有平面部（止动器23a等），但不限于此，例如也可以是缺口和凸起。但是，本发明的采用平面部的方法更易于加工。

附图标记说明

1 机座；2 工作台；3 导轨；4 立柱；5导轨；6 横向滑座；7 滚珠丝杠；8 马达；9 单元底座；10 马达；11 轴；12 主轴；13 壳体；14 马达；15 压脚；16 基板；17 压脚罩；18 压力缸；19 块体；20 接头；21 转台；21a 止动器；21b 止动器；22 固定螺纹件；23 套筒；24 套筒；25 臂；26 臂；27 销；28 投光光纤；29 受光光纤；30 光束；31 钻头；32 O型圈；35 套筒切换装置。

Claims (2)

1. 一种刀具折损检测装置，是用于加工机的刀具折损检测装置，

所述加工机使用多种类似钻头形状的刀具加工板状工件，所述加工机具有压脚，所述压脚用来借助安装在末端的套筒来按压所述工件，在所述压脚的下端，具有套筒切换装置，所述套筒切换装置用来配合所述刀具来切换多个所述套筒，在所述套筒的下端侧形成有一条或多条沿着直径的槽，

所述刀具折损检测装置的特征在于，

光束通过所述套筒的槽，并且，在不与所述套筒切换装置接触的位置上设置有投光器和受光器，

设置有检测部，所述检测部控制所述投光器，处理来自所述受光器的信号而检测刀具的折损，

设置有止动器，所述止动器用来将所述套筒以所述套筒不发生转动的方式安装在所述套筒切换装置上。

2. 如权利要求1所述的刀具折损检测装置，其特征在于，

所述止动器是设置于孔的一部分的平面部、和与该平面部配合地设置于所述套筒的平面部，所述孔用于将所述套筒安装到所述套筒切换装置上。