JP2000176776A - 自動工具交換装置における工具チェック装置 - Google Patents
自動工具交換装置における工具チェック装置Info
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- JP2000176776A JP2000176776A JP10360604A JP36060498A JP2000176776A JP 2000176776 A JP2000176776 A JP 2000176776A JP 10360604 A JP10360604 A JP 10360604A JP 36060498 A JP36060498 A JP 36060498A JP 2000176776 A JP2000176776 A JP 2000176776A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 複数の工具を保持する工具マガジン１６とス
ピンドルとの間で工具交換アーム１７を介して工具Ｔを
交換する際に工具の折損を検出する安価な工具チェック
装置を提供する。 【解決手段】 工具交換アーム１７による工具Ｔの移動
軌跡の途中に、発光素子と受光素子とを有する光電セン
サ１８を設ける。光電センサ１８を駆動ユニット１９で
工具Ｔの軸線方向に移動自在とし、発光素子と受光素子
との間の光路が工具Ｔの先端部を横切るように光電セン
サ１８の位置を工具Ｔの種類に応じて調整する。
ピンドルとの間で工具交換アーム１７を介して工具Ｔを
交換する際に工具の折損を検出する安価な工具チェック
装置を提供する。 【解決手段】 工具交換アーム１７による工具Ｔの移動
軌跡の途中に、発光素子と受光素子とを有する光電セン
サ１８を設ける。光電センサ１８を駆動ユニット１９で
工具Ｔの軸線方向に移動自在とし、発光素子と受光素子
との間の光路が工具Ｔの先端部を横切るように光電セン
サ１８の位置を工具Ｔの種類に応じて調整する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の工具を保持
する工具マガジンと、工具マガジンと工作機械のスピン
ドルとの間で工具を交換する工具交換アームとを備える
自動工具交換装置における工具チェック装置に関する。
する工具マガジンと、工具マガジンと工作機械のスピン
ドルとの間で工具を交換する工具交換アームとを備える
自動工具交換装置における工具チェック装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の工具チェック装置とし
て、工具交換アームによる工具の移動軌跡の途中に、発
光素子と受光素子とを有する光電センサを工具の軸方向
に多数列設し、これら光電センサのうち発光素子と受光
素子との間の光路を工具が横切って受光不能となるもの
が何番目の光電センサまでになるかで工具の長さを検出
し、この長さと工具の種類に応じた基準長さとを比較し
て、工具が折損しているか否かを判別するものが知られ
ている（実開平４−９７６３０号公報参照）。
て、工具交換アームによる工具の移動軌跡の途中に、発
光素子と受光素子とを有する光電センサを工具の軸方向
に多数列設し、これら光電センサのうち発光素子と受光
素子との間の光路を工具が横切って受光不能となるもの
が何番目の光電センサまでになるかで工具の長さを検出
し、この長さと工具の種類に応じた基準長さとを比較し
て、工具が折損しているか否かを判別するものが知られ
ている（実開平４−９７６３０号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来例のもので
は、光電センサを多数使用するためにコストが高くなる
不具合がある。
は、光電センサを多数使用するためにコストが高くなる
不具合がある。
【０００４】本発明は、以上の点に鑑み、単一の光電セ
ンサで種々の工具の折損を検出し得るようにした低コス
トの工具チェック装置を提供することを課題としてい
る。
ンサで種々の工具の折損を検出し得るようにした低コス
トの工具チェック装置を提供することを課題としてい
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく、
本発明は、複数の工具を保持する工具マガジンと、工具
マガジンと工作機械のスピンドルとの間で工具を交換す
る工具交換アームとを備える自動工具交換装置におい
て、工具交換アームによる工具の移動軌跡の途中に、発
光素子と受光素子とを有する光電センサを工具の軸線方
向に移動自在に設けると共に、発光素子と受光素子との
間の光路が工具の先端部を横切るように光電センサを工
具の種類に応じて工具の軸線方向に移動する移動手段を
設けている。
本発明は、複数の工具を保持する工具マガジンと、工具
マガジンと工作機械のスピンドルとの間で工具を交換す
る工具交換アームとを備える自動工具交換装置におい
て、工具交換アームによる工具の移動軌跡の途中に、発
光素子と受光素子とを有する光電センサを工具の軸線方
向に移動自在に設けると共に、発光素子と受光素子との
間の光路が工具の先端部を横切るように光電センサを工
具の種類に応じて工具の軸線方向に移動する移動手段を
設けている。
【０００６】工具が折損していると、光電センサの発光
素子からの光線が工具で遮られることなく受光素子で受
光され、工具の折損が検出される。そして、工具の種類
に応じて光電センサを移動制御することにより、単一の
光電センサで長さの異る種々の工具の折損を検出できる
ようになり、多数の光電センサを使用する従来例のもの
に比しコストを安くできる。
素子からの光線が工具で遮られることなく受光素子で受
光され、工具の折損が検出される。そして、工具の種類
に応じて光電センサを移動制御することにより、単一の
光電センサで長さの異る種々の工具の折損を検出できる
ようになり、多数の光電センサを使用する従来例のもの
に比しコストを安くできる。
【０００７】
【発明の実施の形態】図１及び図２を参照して、１は工
作機械の基台であり、基台１上の左右１対のブラケット
２，２に下端部を枢着した１対の第１アーム３，３と、
両第１アーム３，３の上端に夫々一端を枢着した１対の
第２アーム４，４と、両アーム４，４の他端を枢着した
筒状ホルダ５とを設け、該ホルダ５に、スピンドル６と
スピンドルモータ（図示せず）とを有するスピンドルヘ
ッド７をスピンドル６の軸線方向たる前後方向に進退自
在に挿通支持させている。
作機械の基台であり、基台１上の左右１対のブラケット
２，２に下端部を枢着した１対の第１アーム３，３と、
両第１アーム３，３の上端に夫々一端を枢着した１対の
第２アーム４，４と、両アーム４，４の他端を枢着した
筒状ホルダ５とを設け、該ホルダ５に、スピンドル６と
スピンドルモータ（図示せず）とを有するスピンドルヘ
ッド７をスピンドル６の軸線方向たる前後方向に進退自
在に挿通支持させている。
【０００８】また、基台１上の左右１対のブラケット
８，８に枢着した１対の揺動枠９，９を設け、各揺動枠
９にこれに搭載したモータ１０で回転駆動されるナット
１１を軸支すると共に、ホルダ５の外周に回動自在に装
着した１対のリング１２，１２に連結される１対の螺杆
１３，１３を設けて、各螺杆１３を各揺動枠９上のナッ
ト１１に螺挿している。かくて、各ナット１１の正逆転
で各螺杆１３を進退させることによりホルダ５、即ち、
スピンドルヘッド７が上下左右に移動される。尚、スピ
ンドルヘッド６は、ホルダ５に搭載したモータ１４によ
り送りねじ機構（図示せず）を介してスピンドル６の軸
線方向に進退される。
８，８に枢着した１対の揺動枠９，９を設け、各揺動枠
９にこれに搭載したモータ１０で回転駆動されるナット
１１を軸支すると共に、ホルダ５の外周に回動自在に装
着した１対のリング１２，１２に連結される１対の螺杆
１３，１３を設けて、各螺杆１３を各揺動枠９上のナッ
ト１１に螺挿している。かくて、各ナット１１の正逆転
で各螺杆１３を進退させることによりホルダ５、即ち、
スピンドルヘッド７が上下左右に移動される。尚、スピ
ンドルヘッド６は、ホルダ５に搭載したモータ１４によ
り送りねじ機構（図示せず）を介してスピンドル６の軸
線方向に進退される。
【０００９】また、スピンドルヘッド７の配置部上方に
は、基台１に立設した支柱１５で支持される工具マガジ
ン１６が設けられており、スピンドル６と工具マガジン
１６との間で工具交換アーム１７を介して工具を交換で
きるようにしている。
は、基台１に立設した支柱１５で支持される工具マガジ
ン１６が設けられており、スピンドル６と工具マガジン
１６との間で工具交換アーム１７を介して工具を交換で
きるようにしている。
【００１０】工具マガジン１６は、図３に示す如く、ベ
ース板１６ａ上に設けた前後のスプロケット１６ｂ，１
６ｂ間に掛渡したチェーン１６ｃに工具を抜差自在に保
持する複数の工具ポット１６ｄを取付けて成るもので、
スプロケット１６ｂをモータ（図示せず）により駆動し
て、任意の工具ポット１６ｄを前端の交換位置に割出自
在としている。
ース板１６ａ上に設けた前後のスプロケット１６ｂ，１
６ｂ間に掛渡したチェーン１６ｃに工具を抜差自在に保
持する複数の工具ポット１６ｄを取付けて成るもので、
スプロケット１６ｂをモータ（図示せず）により駆動し
て、任意の工具ポット１６ｄを前端の交換位置に割出自
在としている。
【００１１】工具交換アーム１７は、両端に工具用の把
持部１７ａ，１７ａを備えており、該アーム１７の中央
部を、前記ベース板１６ａの下側に設けた前後方向に進
退自在な回転軸１７ｂの前端に取付け、両把持部１７
ａ，１７ａが回転軸１７ｂの回転で同一の円形軌跡ａに
沿って移動するようにしている。尚、前記交換位置に存
する工具ポット１６ｄの中心は前記軌跡ａの上端点ａ１
に一致する。尚、図面では工具を省略しているが、実際
には各工具ポット１６ｄに各種工具が保持されている。
持部１７ａ，１７ａを備えており、該アーム１７の中央
部を、前記ベース板１６ａの下側に設けた前後方向に進
退自在な回転軸１７ｂの前端に取付け、両把持部１７
ａ，１７ａが回転軸１７ｂの回転で同一の円形軌跡ａに
沿って移動するようにしている。尚、前記交換位置に存
する工具ポット１６ｄの中心は前記軌跡ａの上端点ａ１
に一致する。尚、図面では工具を省略しているが、実際
には各工具ポット１６ｄに各種工具が保持されている。
【００１２】工具交換に際しては、先ず、スピンドルヘ
ッド７を移動してスピンドル６の中心を前記軌跡ａの下
端点ａ２に一致させると共に、次に使用する工具を保持
している工具ポット１６ｄを交換位置に割出し、次い
で、工具交換アーム１７を図示の水平姿勢から時計方向
に９０°回転させる。これによれば、下方に位置する一
端の把持部１７ａがスピンドル６に取付けられている用
済みの工具を把持し、上方に位置する他端の把持部１７
ａが上記工具ポット１６ｄに保持されている次の工具を
把持する。次に、回転軸１７ｂの前進で工具交換アーム
１７を前方に移動し、用済みの工具と次の工具とを夫々
スピンドル６及び工具ポット１６ｄの前方に抜き取る。
次いで、用済みの工具用の工具ポット１６ｄを交換位置
に割出すと共に、工具交換アーム１７を時計方向に１８
０°回転させる。これによれば、上方に位置する一端の
把持部１７ａに把持される用済みの工具が工具ポット１
６ｄに臨み、下方に位置する他端の把持部１７ａに把持
される次の工具がスピンドル６に臨む。次に、回転軸１
７ｂの後退で工具交換アーム１７を後方に移動し、用済
みの工具と次の工具とを夫々工具ポット１６ｄとスピン
ドル６に差し込み、その後工具交換アーム１７を反時計
方向に９０°回転させて水平姿勢に戻し、工具交換作業
を完了する。
ッド７を移動してスピンドル６の中心を前記軌跡ａの下
端点ａ２に一致させると共に、次に使用する工具を保持
している工具ポット１６ｄを交換位置に割出し、次い
で、工具交換アーム１７を図示の水平姿勢から時計方向
に９０°回転させる。これによれば、下方に位置する一
端の把持部１７ａがスピンドル６に取付けられている用
済みの工具を把持し、上方に位置する他端の把持部１７
ａが上記工具ポット１６ｄに保持されている次の工具を
把持する。次に、回転軸１７ｂの前進で工具交換アーム
１７を前方に移動し、用済みの工具と次の工具とを夫々
スピンドル６及び工具ポット１６ｄの前方に抜き取る。
次いで、用済みの工具用の工具ポット１６ｄを交換位置
に割出すと共に、工具交換アーム１７を時計方向に１８
０°回転させる。これによれば、上方に位置する一端の
把持部１７ａに把持される用済みの工具が工具ポット１
６ｄに臨み、下方に位置する他端の把持部１７ａに把持
される次の工具がスピンドル６に臨む。次に、回転軸１
７ｂの後退で工具交換アーム１７を後方に移動し、用済
みの工具と次の工具とを夫々工具ポット１６ｄとスピン
ドル６に差し込み、その後工具交換アーム１７を反時計
方向に９０°回転させて水平姿勢に戻し、工具交換作業
を完了する。
【００１３】工具交換アーム１７による工具の移動軌
跡、即ち、前記軌跡ａの途中には、コ字状器体の一端と
他端とに夫々発光素子と受光素子とを設けた光電センサ
１８が設けられている。本実施形態では、軌跡ａの上端
点ａ１から時計方向に所定角度離れた部分に光電センサ
１８を設けている。光電センサ１８は、支柱１５の上端
に取付けたブラケット１５ａに移動手段たる駆動ユニッ
ト１９を介して工具の軸線方向たる前後方向に移動自在
に設けられている。駆動ユニット１９は、サーボモータ
１９ａと、サーボモータ１９ａにより正逆転されるボー
ルねじ１９ｂと、ボールねじ１９ｂを螺挿するナット１
９ｃとを内蔵しており、このナット１９ｃにブラケット
１８ａを介して光電センサ１８を連結している。
跡、即ち、前記軌跡ａの途中には、コ字状器体の一端と
他端とに夫々発光素子と受光素子とを設けた光電センサ
１８が設けられている。本実施形態では、軌跡ａの上端
点ａ１から時計方向に所定角度離れた部分に光電センサ
１８を設けている。光電センサ１８は、支柱１５の上端
に取付けたブラケット１５ａに移動手段たる駆動ユニッ
ト１９を介して工具の軸線方向たる前後方向に移動自在
に設けられている。駆動ユニット１９は、サーボモータ
１９ａと、サーボモータ１９ａにより正逆転されるボー
ルねじ１９ｂと、ボールねじ１９ｂを螺挿するナット１
９ｃとを内蔵しており、このナット１９ｃにブラケット
１８ａを介して光電センサ１８を連結している。
【００１４】そして、サーボモータ１９ａを制御する図
外のコントローラに、各工具ポット１６ｄに保持される
各工具の軸長データを格納しておき、工具交換に際し、
次に使用する工具の軸長データに基づいて、発光素子と
受光素子との間の光路ｂがこの工具の先端部を横切るよ
うに光電センサ１８を前後方向に位置調整している。か
くて、前記他端の把持部１７ａで把持した次の工具を工
具交換アーム１７の時計方向への１８０°回転でスピン
ドル６側に移動する際、図３に仮想線で示す如く次の工
具Ｔが折損していなければ、該工具Ｔの先端部が光路ｂ
を横切って受光素子による発光素子からの光線の受光が
一時的に停止されるが、次の工具が折損していると、発
光素子からの光線が工具で遮られることなく受光素子で
受光され、かくて、受光の一時停止の有無で次の工具の
折損の有無を判別できる。折損有りと判別したときは、
工具交換を中止すると共にその旨を報知する。
外のコントローラに、各工具ポット１６ｄに保持される
各工具の軸長データを格納しておき、工具交換に際し、
次に使用する工具の軸長データに基づいて、発光素子と
受光素子との間の光路ｂがこの工具の先端部を横切るよ
うに光電センサ１８を前後方向に位置調整している。か
くて、前記他端の把持部１７ａで把持した次の工具を工
具交換アーム１７の時計方向への１８０°回転でスピン
ドル６側に移動する際、図３に仮想線で示す如く次の工
具Ｔが折損していなければ、該工具Ｔの先端部が光路ｂ
を横切って受光素子による発光素子からの光線の受光が
一時的に停止されるが、次の工具が折損していると、発
光素子からの光線が工具で遮られることなく受光素子で
受光され、かくて、受光の一時停止の有無で次の工具の
折損の有無を判別できる。折損有りと判別したときは、
工具交換を中止すると共にその旨を報知する。
【００１５】尚、上記実施形態では、次の工具の折損の
有無を判別するために、次の工具を工具マガジン１６か
らスピンドル６に移動する軌跡の途中に光電センサ１８
を設けたが、用済みの工具をスピンドル６から工具マガ
ジン１６に移動する軌跡の途中に光電センサを設けて、
用済みの工具の折損の有無を判別することも可能であ
る。
有無を判別するために、次の工具を工具マガジン１６か
らスピンドル６に移動する軌跡の途中に光電センサ１８
を設けたが、用済みの工具をスピンドル６から工具マガ
ジン１６に移動する軌跡の途中に光電センサを設けて、
用済みの工具の折損の有無を判別することも可能であ
る。
【００１６】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、単一の光電センサで長さの異る種々の工具の
折損を検出でき、コストダウンを図れる。
によれば、単一の光電センサで長さの異る種々の工具の
折損を検出でき、コストダウンを図れる。
【図１】 本発明装置を具備する工作機械の一例の斜視
図
図
【図２】 図１の工作機械の正面図
【図３】 図１の工作機械の平面図
６ スピンドル １６ 工具マガジン １７ 工具交換アーム １８ 光電センサ １９ 駆動ユニット（移動手段） ａ 軌跡 ｂ 光路 Ｔ 工具
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 内川 元紀 埼玉県狭山市新狭山１丁目10番地１ ホン ダエンジニアリング株式会社内 Ｆターム(参考） 3C002 AA04 BB07 DD03 FF03 HH01 HH08 3C029 DD05 DD20
Claims (1)
- 【請求項１】 複数の工具を保持する工具マガジンと、
工具マガジンと工作機械のスピンドルとの間で工具を交
換する工具交換アームとを備える自動工具交換装置にお
いて、 工具交換アームによる工具の移動軌跡の途中に、発光素
子と受光素子とを有する光電センサを工具の軸線方向に
移動自在に設けると共に、 発光素子と受光素子との間の光路が工具の先端部を横切
るように光電センサを工具の種類に応じて工具の軸線方
向に移動する移動手段を設ける、 ことを特徴とする自動工具交換装置における工具チェッ
ク装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10360604A JP2000176776A (ja) | 1998-12-18 | 1998-12-18 | 自動工具交換装置における工具チェック装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10360604A JP2000176776A (ja) | 1998-12-18 | 1998-12-18 | 自動工具交換装置における工具チェック装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000176776A true JP2000176776A (ja) | 2000-06-27 |
Family
ID=18470131
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10360604A Pending JP2000176776A (ja) | 1998-12-18 | 1998-12-18 | 自動工具交換装置における工具チェック装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000176776A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002103155A (ja) * | 2000-10-03 | 2002-04-09 | Enshu Ltd | 工具折れ検探知方法とその装置 |
| JP2006130645A (ja) * | 2004-10-08 | 2006-05-25 | Okuma Corp | 工具交換装置及びこれを備えた工作機械 |
| US20070184954A1 (en) * | 2004-11-15 | 2007-08-09 | Josef Muser | Method and system for loading and unloading a machine tool with tools |
| CN105563195A (zh) * | 2016-02-29 | 2016-05-11 | 浙江大学 | 一种五轴联动数控钻铆设备换刀装置 |
| WO2016203570A1 (ja) * | 2015-06-17 | 2016-12-22 | 富士機械製造株式会社 | ツールマガジン |
| JP2018522745A (ja) * | 2015-06-22 | 2018-08-16 | デッケル マホ プフロンテン ゲーエムベーハーＤＥＣＫＥＬ ＭＡＨＯ Ｐｆｒｏｎｔｅｎ ＧｍｂＨ | ワークの機械加工のための工作機械 |
-
1998
- 1998-12-18 JP JP10360604A patent/JP2000176776A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002103155A (ja) * | 2000-10-03 | 2002-04-09 | Enshu Ltd | 工具折れ検探知方法とその装置 |
| JP2006130645A (ja) * | 2004-10-08 | 2006-05-25 | Okuma Corp | 工具交換装置及びこれを備えた工作機械 |
| US20070184954A1 (en) * | 2004-11-15 | 2007-08-09 | Josef Muser | Method and system for loading and unloading a machine tool with tools |
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| JPWO2016203570A1 (ja) * | 2015-06-17 | 2018-04-05 | 富士機械製造株式会社 | ツールマガジン |
| JP2018522745A (ja) * | 2015-06-22 | 2018-08-16 | デッケル マホ プフロンテン ゲーエムベーハーＤＥＣＫＥＬ ＭＡＨＯ Ｐｆｒｏｎｔｅｎ ＧｍｂＨ | ワークの機械加工のための工作機械 |
| CN105563195A (zh) * | 2016-02-29 | 2016-05-11 | 浙江大学 | 一种五轴联动数控钻铆设备换刀装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20000905 |