JP2002187046A - Automatic adjustment equipment for cutting liquid direction - Google Patents

Automatic adjustment equipment for cutting liquid direction

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JP2002187046A
JP2002187046A JP2000388612A JP2000388612A JP2002187046A JP 2002187046 A JP2002187046 A JP 2002187046A JP 2000388612 A JP2000388612 A JP 2000388612A JP 2000388612 A JP2000388612 A JP 2000388612A JP 2002187046 A JP2002187046 A JP 2002187046A
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JP
Japan
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nozzle
tool
cutting fluid
main shaft
ring
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Application number
JP2000388612A
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Japanese (ja)
Inventor
Koji Iwata
康二 岩田
Toshiaki Oguchi
敏章 大口
Makoto Toda
誠 戸田
Yasuharu Niwa
康晴 丹羽
Tomoyuki Masuda
朋之 増田
Tomoharu Goshima
智治 五島
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Okuma Corp
Original Assignee
Okuma Corp
Okuma Machinery Works Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an automatic adjustment equipment which doesn't need to manually change the direction of cutting liquid nozzle to tool edge, even if a figure of tool changes at a chance of tool exchange. SOLUTION: This invention is related to an automatic adjustment equipment which has cutting liquid discharge nozzle, established at the outside portion of a machining center, established to be able to roll crossing at the right angle toward a center of main axis. The automatic adjustment equipment detects faint current flowing between tool and nozzle, amplificates it, operates bulb, and automatically locates the position of nozzle, when closed circuit is formed by cutting liquid, discharged by rolling nozzle, touching tool edge.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】工作機械において切削液を供
給する場合の供給装置に関する。
The present invention relates to a supply device for supplying a cutting fluid to a machine tool.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、工作機械を操作する作業者は工具
交換ごとに切削液の吐出ノズルの吐出方向の調整を手作
業で行ってきた。吐出ノズルが工具周辺に複数設けられ
ている場合には使用を予定する何種類かの工具に予め対
応させた吐出方向に調整して対応している。自動調整す
る装置として、切削液ノズルを回転軸に取着または軸を
中空にして外径部にノズルを突出させて設け、該回転軸
をNC制御して工具ごとに予め設定した角度にノズルを
向けるようにしたものがある。また、工具長センサを設
置して工具刃先位置を検出し、吐出角度が制御可能なノ
ズルから工具刃先に向けて切削液を放出する装置があ
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, an operator operating a machine tool has manually adjusted the discharge direction of a cutting fluid discharge nozzle every time a tool is changed. When a plurality of discharge nozzles are provided around the tool, the discharge direction is adjusted in advance to correspond to several types of tools to be used. As a device for automatic adjustment, a cutting fluid nozzle is attached to a rotating shaft or a hollow shaft is provided with a nozzle protruding from an outer diameter portion, and the rotating shaft is NC-controlled to set a nozzle at a preset angle for each tool. Some are aimed at. Further, there is a device that detects a tool edge position by installing a tool length sensor and discharges a cutting fluid from a nozzle whose discharge angle can be controlled toward the tool edge.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】従来技術で述べた、手
作業で吐出ノズルの方向を調整する場合は、工具を交換
するごとにノズルの吐出方向を調整する必要があり、ノ
ズル数が多いと調整に要する時間が長くなるという問題
を有する。また、ノズルの吐出方向を制御して工具刃先
に切削液を供給する場合は工具刃先の位置データを工具
ごとに入力しておく必要があり、データ入力には工具ご
とに一定の工数とノズルを制御するためのNC制御装置
が必要という問題を有する。また、工具交換ごとに主軸
を移動させて工具の刃先位置を計測し、このデータをノ
ズルの吐出角度を演算させるためノズル角度制御装置に
入力し、ノズルの角度を設定する操作部を操作する場合
は計測する工数とNC制御装置・計測装置が必要であ
り、コストが高くなるという問題を有する。
When the direction of the discharge nozzle is manually adjusted as described in the prior art, it is necessary to adjust the discharge direction of the nozzle every time the tool is changed. There is a problem that the time required for the adjustment becomes long. Also, when supplying cutting fluid to the tool edge by controlling the discharge direction of the nozzle, it is necessary to input the position data of the tool edge for each tool. There is a problem that an NC control device for controlling is required. Also, when operating the operation unit for setting the nozzle angle by moving the main shaft every time the tool is changed, measuring the position of the cutting edge of the tool, inputting this data to the nozzle angle control device to calculate the nozzle discharge angle, and operating the operation unit for setting the nozzle angle Requires a man-hour for measurement and an NC control device / measurement device, and has a problem that the cost is increased.

【0004】本発明は従来技術の有するこのような問題
に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、
高価な付加装置を使用せず、ワーク加工前に工具刃先と
ノズルの位置関係データの計測と入力の手間を省き、工
具交換ごとのノズルの方向設定を簡便な手段で自動化す
るものである。また高価なNC装置を使用せず、油・空
圧シリンダまたはインダクションモータを使用してノズ
ル方向の自動設定が可能な切削液方向自動調整装置を提
供しようとするものである。
[0004] The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art.
The present invention does not use an expensive additional device, saves the trouble of measuring and inputting the positional relationship data between the tool edge and the nozzle before machining the workpiece, and automates the setting of the nozzle direction for each tool change by simple means. Another object of the present invention is to provide an automatic cutting fluid direction adjusting device capable of automatically setting a nozzle direction using an oil / pneumatic cylinder or an induction motor without using an expensive NC device.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項1に記載の発明は、工作機械の主軸の周囲に設
けられたノズルから吐出される切削液が前記主軸に設け
た工具にかかるよう前記ノズルの方向を調整する装置で
あって、前記ノズルの吐出方向を前記主軸の軸線に直交
する軸線まわりで揺動自在に支承するノズル支持部材
と、該ノズル支持部材に連接して前記ノズルを揺動位置
決めする揺動駆動手段と、該揺動駆動手段の駆動部材を
制御する駆動制御部と、前記工具と前記ノズル間に吐出
された前記切削液が橋架されることにより前記主軸と前
記ノズル間に導通状態が生じていることを検出する導通
検出手段とを含んでなり、該導通検出手段の出力で前記
揺動駆動手段の駆動部材を制御し前記ノズルの方向を固
定することにより工具交換ごとにノズルの吐出方向が自
動設定されるものである。
In order to achieve the above object, according to the present invention, a cutting fluid discharged from a nozzle provided around a main spindle of a machine tool is provided on a tool provided on the main spindle. An apparatus for adjusting the direction of the nozzle as described above, the nozzle supporting member swingably supporting an ejection direction of the nozzle around an axis perpendicular to the axis of the main shaft, and the nozzle supporting member is connected to the nozzle supporting member. Oscillating drive means for oscillating and positioning the nozzle, a drive control unit for controlling a driving member of the oscillating drive means, and the cutting spindle discharged by cutting the cutting fluid discharged between the tool and the nozzle. A conduction detecting means for detecting that a conduction state occurs between the nozzles, and controlling a driving member of the swing driving means with an output of the conduction detecting means to fix a direction of the nozzle. Engineering In which the ejection direction of the nozzle is automatically set for each exchange.

【0006】請求項1に記載の発明によれば、主軸頭外
周の所定位置にノズルを配置し、該ノズルから切削液を
主軸と平行に吐出させ(動き角θ=0)、自動的にノズ
ルを主軸の軸心と交差する方向に動き角θを増やしてい
き、主軸に装着した工具の先端部と吐出中の切削液とが
接触したときに微弱電流が導通したことを検出してノズ
ルの旋回を停止せしめるようにしたものである。ここで
動き角とはノズルが主軸軸心と平行な平行位置を起点と
して旋回した時の角度をいうものとする。従って工具交
換ごとにこの動作を行えば、刃先計測や刃先データの入
力が必要なく、ノズルの吐出時の角度が自動的に設定さ
れる。従って工具交換ごとの人手による調整を要するこ
となく常に工具に最適な位置に切削液の供給が可能であ
る。
According to the first aspect of the present invention, a nozzle is arranged at a predetermined position on the outer periphery of the spindle head, and the cutting fluid is discharged from the nozzle in parallel with the spindle (movement angle θ = 0), and the nozzle is automatically turned on. Is increased in the direction intersecting the axis of the main shaft, and when the tip of the tool mounted on the main shaft comes into contact with the cutting fluid being discharged, it is detected that a weak current is conducted, and the nozzle is detected. The turning is stopped. Here, the movement angle refers to the angle at which the nozzle turns from a parallel position parallel to the spindle axis as a starting point. Therefore, if this operation is performed every time the tool is changed, it is not necessary to input the blade edge measurement and the blade edge data, and the angle at which the nozzle is discharged is automatically set. Therefore, the cutting fluid can always be supplied to an optimum position for the tool without requiring manual adjustment for each tool change.

【0007】また請求項2に記載の発明は、前記導通検
出手段が、前記工具を装着した主軸ハウジング部と前記
ノズルの支持部材間を電気的に絶縁するため設けた絶縁
体と、前記ノズルが前記切削液を吐出しながら前記主軸
の軸線と直交する方向に旋回して前記切削液が前記工具
に接触した際に前記主軸ハウジング部と前記ノズルの支
持部材間が導通して生ずる微弱電流を検出する微弱電流
検出回路とを設けてなるものである。
According to a second aspect of the present invention, the conduction detecting means includes an insulator provided to electrically insulate between a spindle housing portion on which the tool is mounted and a support member of the nozzle, and When the cutting fluid comes into contact with the tool while discharging the cutting fluid and turns in a direction orthogonal to the axis of the main spindle, a weak current generated by conduction between the spindle housing portion and the support member of the nozzle is detected. And a weak current detection circuit.

【0008】請求項2の発明によれば、導通検出手段
に、低周波または直流電源を用い微弱電流が工具とノズ
ル間に流れることによる導通を検出するようにしたもの
である。微弱電流を検出して油圧バルブを制御するので
高価なNC装置を必要としない。
According to the second aspect of the present invention, the conduction detecting means uses a low frequency or DC power supply to detect conduction due to a weak current flowing between the tool and the nozzle. Since the hydraulic valve is controlled by detecting the weak current, an expensive NC device is not required.

【0009】また請求項3に記載の発明は、前記導通検
出手段が、フエライト等の磁性材料からなるほぼ同径の
リング状のコアに導体線が巻かれてなる励磁コイル・検
出コイル一組を共通の中心軸上に重ねて前記主軸と前記
ノズルの支持部材間に設けたリング状センサと、前記リ
ング状センサの励磁コイルに高周波電流を通電する高周
波電源装置と、前記ノズルが前記主軸の軸線と直交する
方向に旋回して切削液と前記工具が接触した際に前記リ
ング状センサの検出コイルに誘起される微弱高周波電流
を検出する微弱高周波電流検出回路とを設けてなるもの
である。
According to a third aspect of the present invention, the conduction detecting means includes a pair of an exciting coil and a detecting coil in which a conductor wire is wound around a ring-shaped core of substantially the same diameter made of a magnetic material such as ferrite. A ring-shaped sensor provided between the main shaft and the support member of the nozzle so as to be superimposed on a common central axis, a high-frequency power supply for supplying a high-frequency current to an exciting coil of the ring-shaped sensor, and an axis of the main shaft. And a weak high-frequency current detection circuit for detecting a weak high-frequency current induced in the detection coil of the ring-shaped sensor when the cutting fluid comes into contact with the tool by turning in a direction perpendicular to the direction.

【0010】請求項3の発明によれば、導通検出手段
に、高周波電源からリング状センサに高周波電流を通し
励磁コイルの中心に生ずる電界に、主軸とノズルをリン
グ状に配置し切削液が工具とノズル間に橋架されて閉じ
た電気回路となったとき、検出コイルに誘起される微弱
な誘導起電流を検出して油圧バルブを制御するようにし
たものである。この場合も高価なNC装置を必要としな
い。なお、高周波は数kHz乃至数百kHzの範囲の周
波数領域を指すものである。
According to the third aspect of the present invention, the main shaft and the nozzle are arranged in a ring shape in the electric field generated at the center of the exciting coil by passing a high-frequency current from the high-frequency power supply to the ring-shaped sensor to the conduction detecting means. When a closed electric circuit is formed by bridging between the nozzle and the nozzle, a weak induced electromotive current induced in the detection coil is detected to control the hydraulic valve. Also in this case, an expensive NC device is not required. Note that high frequency refers to a frequency range of several kHz to several hundred kHz.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面に
もとづいて説明する。 〔実施例1〕実施例1は、導通検出手段に直流電圧また
は低周波電圧を工具を装着した主軸ハウジング部とノズ
ル支持部材間に付加し、工具とノズル間にノズルが吐出
する切削液が橋架された際に流れる微弱電流を検出し
て、ノズルの揺動を停止しノズルの方向を固定するよう
にしたものである。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. [Embodiment 1] In Embodiment 1, a DC voltage or a low-frequency voltage is applied to a conduction detecting means between a spindle housing portion on which a tool is mounted and a nozzle support member, and a cutting fluid discharged from the nozzle is bridged between the tool and the nozzle. A weak current flowing when the operation is performed is detected, the swing of the nozzle is stopped, and the direction of the nozzle is fixed.

【0012】図1は実施例1に係る発明の切削液方向自
動調整装置の全体構成説明図である。図2は図1のA部
拡大図でノズル支持部材と揺動駆動手段に係る揺動駆動
部材を示している。なお、前記揺動駆動部材を制御する
駆動制御部材は本機NC装置に含ませることができるの
で図示を省略する。図1において、工具Tは工具ホルダ
3に嵌装され主軸4に装着固定されている。主軸4は主
軸ハウジング5に軸承されている。切削液を吐出するノ
ズル1は主軸ハウジング5の外周下端に、複数のノズル
1が主軸4の軸線と平行位置から斜交する位置に揺動可
能に設けられている。主軸ハウジング5の外側に嵌装し
たスリーブ6にノズル1へ切削液を供給する管路6aと
ノズル1を揺動させる揺動駆動部材であるピストンシリ
ンダ部材が構成されている。
FIG. 1 is an explanatory view of the entire configuration of the automatic cutting fluid direction adjusting apparatus according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is an enlarged view of a portion A of FIG. 1 and shows a swing driving member relating to a nozzle support member and a swing driving means. It should be noted that a drive control member for controlling the swing drive member can be included in the NC device of the present invention, and is not shown. In FIG. 1, a tool T is fitted in a tool holder 3 and fixedly mounted on a main shaft 4. The spindle 4 is mounted on a spindle housing 5. The nozzle 1 for discharging the cutting fluid is provided at the lower end of the outer periphery of the main shaft housing 5 so as to be able to swing from a position parallel to the axis of the main shaft 4 to a position obliquely intersected. A sleeve 6 fitted on the outside of the main shaft housing 5 is provided with a pipeline 6a for supplying cutting fluid to the nozzle 1 and a piston cylinder member which is a swing drive member for swinging the nozzle 1.

【0013】図2において、切削液2はスリーブ6に1
本以上孔設された管路6aに導かれ管路6aの下端に当
接してリング7のガイド穴7aに導かれる。ガイド穴7
aにはそれぞれの管路6aに対応してボール8が圧縮ば
ね9で上方向に付勢されバルブを構成している。リング
7の下面に当接して設けたホルダ10に、ノズル1と球
面支え11とでユニット化されたノズルユニットが前記
バルブに対応して設けられている。
In FIG. 2, the cutting fluid 2
The pipe 6a is guided to the pipe 6a provided with more than one hole, and is brought into contact with the lower end of the pipe 6a to be guided to the guide hole 7a of the ring 7. Guide hole 7
In a, a ball 8 is urged upward by a compression spring 9 corresponding to each pipe line 6a to constitute a valve. On a holder 10 provided in contact with the lower surface of the ring 7, a nozzle unit unitized by the nozzle 1 and the spherical support 11 is provided corresponding to the valve.

【0014】ノズル1には切削液が導通する中空孔1a
が設けられ、外形が球面1bに形成された部分を内径が
球面に形成されたリング状の球面支え11が揺動自在に
支持している。球面支え11はピン12を案内する切り
割溝が形成され、ノズル1の球面1aを内包するように
してユニットに構成されホルダ10の穴10aに嵌装さ
れている。球面1aにはピン12が固着されている。ピ
ン12の側面は球面支え11の切り割り面11aの隙間
とホルダ10の切欠部10bにより案内され、先端部1
2aがホルダ10の外径10cより外方向に突出して設
けられている。ノズル1はピン12が側面で案内されて
いるので主軸4の軸線を通る平面上でノズル1は所定角
度内で揺動可能である。
The nozzle 1 has a hollow hole 1a through which cutting fluid is conducted.
And a ring-shaped spherical support 11 having an inner diameter formed as a spherical surface supports a portion formed as a spherical surface 1b in a swingable manner. The spherical support 11 has a cut groove for guiding the pin 12, and is configured as a unit so as to include the spherical surface 1 a of the nozzle 1, and is fitted in the hole 10 a of the holder 10. A pin 12 is fixed to the spherical surface 1a. The side surface of the pin 12 is guided by the gap between the cut surfaces 11a of the spherical support 11 and the notch 10b of the holder 10, and the tip 1
2 a is provided to protrude outward from the outer diameter 10 c of the holder 10. The nozzle 1 is swingable within a predetermined angle on a plane passing through the axis of the main shaft 4 because the pin 12 is guided on the side surface.

【0015】図1,図2において、ピン12の旋回はス
リーブ6に設けたピストン・シリンダ部材および油圧駆
動回路で行われる。ピストンシリンダ部材は、スリーブ
6に固定されたシリンダ13と蓋15でシリンダを構成
し、このシリンダ13と内径に挿通したピストン14で
構成されている。ピストン14が往復して端面14a,
14bがシリンダの内壁面13a,15aに当接する動
きがピン12に伝えられる。
1 and 2, the rotation of the pin 12 is performed by a piston / cylinder member provided on the sleeve 6 and a hydraulic drive circuit. The piston-cylinder member forms a cylinder by a cylinder 13 fixed to the sleeve 6 and a lid 15, and is constituted by the cylinder 13 and a piston 14 inserted through the inside diameter. The piston 14 reciprocates and the end faces 14a,
The movement of the contact 14b against the inner wall surfaces 13a, 15a of the cylinder is transmitted to the pin 12.

【0016】ピストン14の内径とスリーブ6の外径間
には若干の隙間gが形成され、油圧または空圧で駆動さ
れ、ピストンの内径側に刻設された溝14cにピン12
の先端部12aが嵌装され案内される。仮想線14dは
ピストン14をシリンダ13に組み込む際の案内溝で、
溝14cとは周方向にずれた位置に設けられており、そ
の位置でピストン13の円周方向を位置決めするためガ
イドピン16がシリンダ13に設けられている。
A slight gap g is formed between the inner diameter of the piston 14 and the outer diameter of the sleeve 6, and is driven by hydraulic pressure or pneumatic pressure, and the pin 12 is inserted into a groove 14c formed on the inner diameter side of the piston.
Is fitted and guided. The imaginary line 14d is a guide groove for incorporating the piston 14 into the cylinder 13,
The cylinder 14 is provided with a guide pin 16 for positioning the piston 13 in the circumferential direction at the position shifted in the circumferential direction from the groove 14c.

【0017】また、図1にはピストンシリンダ部材を駆
動する油圧駆動回路が図示されている。図1において、
上方向へ駆動するBポート21、下方向へ駆動するAポ
ート22へ油圧の供給を制御する4ウエイバルブ23が
設けられている。この4ウエイバルブ23はプレッシャ
ポートブロック型でPポートのみが閉じて外のポートは
互いに通じている。Bポート21,Aポート22のそれ
ぞれと4ウエイバルブ23とを結ぶ管路にパイロット操
作型チエックバルブ24,25が個別に設けられノズル
の首振り速度を調整するスピードコントローラ26とチ
エックバルブ27とが並置されピストンを下方向へ駆動
するAポート22の管路に組み込まれてノズルの旋回速
度が調整可能である。上記は油圧駆動の例であるが空圧
を使用しても構成できる。
FIG. 1 shows a hydraulic drive circuit for driving the piston cylinder member. In FIG.
A four-way valve 23 that controls supply of hydraulic pressure to a B port 21 that is driven upward and an A port 22 that is driven downward is provided. The four-way valve 23 is a pressure port block type, only the P port is closed, and the other ports communicate with each other. Pilot-operated check valves 24 and 25 are separately provided in the pipes connecting each of the B port 21 and the A port 22 to the four-way valve 23, and a speed controller 26 and a check valve 27 for adjusting the swing speed of the nozzle are provided. It is incorporated in the pipeline of the A port 22 which is juxtaposed and drives the piston downward, and the swirling speed of the nozzle can be adjusted. The above is an example of hydraulic drive, but it can also be configured using pneumatic pressure.

【0018】図1において、工具Tを装着する主軸系の
主軸ハウジング5とノズル1の駆動系を支持するスリー
ブ6とは、電気的に絶縁するために絶縁体19がその間
に設けられている。主軸ハウジング5から工具側検出線
17が、スリーブ6にはノズル側検出端子18が設けら
れている。なお主軸系と切削液の供給系とが電気的に絶
縁するように切削液供給系を構成した場合、例えば切削
液の供給管路6a,リング7,ホルダ10およびピスト
ン14との接触部等を絶縁物質の樹脂等を使用すること
も可能でこの場合には絶縁体16は使用しなくても良
い。揺動駆動手段については、油・空圧方式の他にイン
ダクションモータによる駆動方式も考えられる。例えば
スリーブ6の外径面を案内面とし、ピストン14をラッ
クピニオン等により駆動させることも可能である。
In FIG. 1, an insulator 19 is provided between the spindle housing 5 of the spindle system on which the tool T is mounted and the sleeve 6 supporting the drive system of the nozzle 1 for electrical insulation. A tool-side detection line 17 is provided from the spindle housing 5, and a nozzle-side detection terminal 18 is provided on the sleeve 6. When the cutting fluid supply system is configured so that the main spindle system and the cutting fluid supply system are electrically insulated, for example, a contact portion between the cutting fluid supply line 6a, the ring 7, the holder 10, the piston 14, and the like are formed. It is also possible to use an insulating material such as resin, and in this case, the insulator 16 may not be used. As the swing drive means, a drive method using an induction motor may be considered in addition to the oil / pneumatic method. For example, the outer surface of the sleeve 6 may be used as a guide surface, and the piston 14 may be driven by a rack and pinion.

【0019】次に実施例1の切削液ノズル方向自動調整
装置の作用を説明する。図1に示す実施例1は主軸ハウ
ジング5とスリーブ6の間に一定の電位差を付加してお
き、装着した工具の先端部Taに、最初工具軸心と平行
な方向にノズル1を向けて切削液を吐出させ、徐々にノ
ズル1を主軸軸心と斜交する方向に揺動させ切削液2a
が工具Tの先端部Taにかかったとき電流が流れて電位
差に変化を生ずる。この変化を検出し、検出して揺動駆
動装置の運転を停止しその位置を保持して切削に移行す
るよう指令するものである。
Next, the operation of the automatic cutting fluid nozzle direction adjusting device of the first embodiment will be described. In the first embodiment shown in FIG. 1, a constant potential difference is added between the spindle housing 5 and the sleeve 6, and the nozzle 1 is first directed toward the tip end Ta of the mounted tool in a direction parallel to the tool axis. The nozzle 1 is gradually swung in a direction obliquely intersecting with the axis of the main shaft to discharge the cutting fluid 2a.
Is applied to the tip end Ta of the tool T, a current flows and a change occurs in the potential difference. This change is detected and detected, and the operation of the swing drive device is stopped, the position is maintained, and a command is issued to shift to cutting.

【0020】前述の作用を図3のフローチャートで次に
詳しく説明する。図3において、ステップS1で工具交
換が行われるが、工具が異なれば工具径,工具長さまた
は工具Tの全体形状も異なるのが一般的であり工具Tの
刃先位置Taも異なる。ステップS2で切削液2のノズ
ル1の吐出方向を自動モードで実行するかどうか判断
し、自動モードの場合はステップS3においてノズル1
が揺動の初期位置即ち工具Tの軸線に平行で下方に向い
た位置にセットされているかを確認する。確認はピスト
ン14が下限位置にあるのをリミットスイッチ・近接ス
イッチ等で検出して行うことができる。
The above operation will be described in detail with reference to the flowchart of FIG. In FIG. 3, the tool is changed in step S1. If the tool is different, the tool diameter, the tool length or the overall shape of the tool T is generally different, and the cutting edge position Ta of the tool T is also different. In step S2, it is determined whether the discharge direction of the cutting fluid 2 from the nozzle 1 is to be executed in the automatic mode.
Is set to the initial position of the swing, that is, the position parallel to the axis of the tool T and facing downward. The confirmation can be made by detecting that the piston 14 is at the lower limit position with a limit switch, proximity switch, or the like.

【0021】ノズル1が初期位置にない場合は、ステッ
プS4においてソレノイドAをONすることによりステ
ップS5で揺動駆動部のピストン14を上昇させ、再度
ステップS3でノズル1が初期位置にあるかどうかを確
認する。ノズル1が垂直姿勢にあることが確認できた場
合はステップS6で切削液2の吐出を開始するよう指令
し、ステップS7においてソレノイドBをONすること
によりノズル1を揺動駆動して工具軸と斜交する方向に
穏やかに旋回させる〔ステップS8〕。
If the nozzle 1 is not at the initial position, the solenoid A is turned on at step S4 to raise the piston 14 of the oscillating drive unit at step S5, and again at step S3 whether the nozzle 1 is at the initial position. Check. If it can be confirmed that the nozzle 1 is in the vertical position, it is instructed to start the discharge of the cutting fluid 2 in step S6, and by turning on the solenoid B in step S7, the nozzle 1 is oscillated and the tool shaft is moved. It is gently turned in the oblique direction [Step S8].

【0022】ノズル1は切削液2を吐出しながら旋回
し、吐出された切削液2が工具刃先Taにかかった時、
すなわち連続して吐出される切削液2と工具刃先Taが
接触した時に切削液2の流路がノズル1先端と工具Tの
刃先間に形成され、二つの異なる電位を付与して構成し
たこれらの電極間に微少電流が流れる。このように切削
液2が工具刃先Taに達した状態をステップS9で検知
する。検知と殆ど同時にステップS10でソレノイドB
をOFFにピストン14の下降を停止する。
The nozzle 1 rotates while discharging the cutting fluid 2, and when the discharged cutting fluid 2 hits the tool edge Ta,
That is, when the cutting fluid 2 that is continuously discharged comes into contact with the tool edge Ta, a flow path of the cutting fluid 2 is formed between the tip of the nozzle 1 and the cutting edge of the tool T, and these two different potentials are applied. A minute current flows between the electrodes. The state in which the cutting fluid 2 reaches the tool edge Ta is detected in step S9. Almost simultaneously with the detection, the solenoid B is set in step S10.
Is turned off, and the lowering of the piston 14 is stopped.

【0023】ピストン14の下降停止によりノズル1の
角度θは油圧回路のパイロットチエックバルブにより保
持されノズル1の方向が固定される〔ステップS1
1〕。以上で機械加工〔ステップS18〕が可能とな
る。ステップS9において、切削液2と工具刃先Taと
の接触がソレノイドBをONした後ピストン14の下限
位置を確認〔ステップS12〕し、下限位置であること
を検知した場合には、切削液2の吐出を中断〔ステップ
S13〕した後ステップS14でアラームを出力する。
この場合手動にてノズル自動モードを解除〔ステップS
15〕した後、ステップS14でアラームの原因除去を
手動処理で行う。再度ノズル自動調整を実行させるか、
手動にてノズル調整を実行するかした後、機械加工を行
う。
When the piston 14 stops descending, the angle θ of the nozzle 1 is held by the pilot check valve of the hydraulic circuit, and the direction of the nozzle 1 is fixed [step S1].
1]. Thus, machining (step S18) becomes possible. In step S9, after the contact between the cutting fluid 2 and the tool edge Ta turns on the solenoid B, the lower limit position of the piston 14 is checked [step S12]. After the discharge is interrupted [Step S13], an alarm is output in Step S14.
In this case, manually cancel the nozzle automatic mode [Step S
15], the cause of the alarm is eliminated in step S14 by manual processing. Execute nozzle automatic adjustment again, or
After performing the nozzle adjustment manually, machining is performed.

【0024】〔実施例2〕実施例2は、導通検出手段に
数kHz乃至数百kHzの周波数の高周波電圧を、主軸
とノズル支持部材間に設けたリング状センサ31に付加
し、工具とノズル間にノズルが吐出する切削液が橋架さ
れた際に検出コイルに誘起される微弱高周波電流を検出
コイル端子32に検出して、ノズルの揺動を停止しノズ
ルの方向を固定するようにしたものである。図4は本発
明の実施例2の切削液方向自動調整装置である。図2に
もとづき説明したノズル1の支持部材〔7〜12〕とこ
れを揺動駆動するピストンシリンダ部材〔12〜15〕
およびピストンシリンダ部材を駆動する油圧駆動回路の
構成は共通であるので説明を省略する。
[Second Embodiment] In a second embodiment, a high-frequency voltage having a frequency of several kHz to several hundred kHz is applied to a ring-shaped sensor 31 provided between a main shaft and a nozzle supporting member to a conduction detecting means, and a tool and a nozzle are provided. A weak high-frequency current induced in the detection coil when the cutting fluid discharged by the nozzle is bridged is detected by the detection coil terminal 32, and the swing of the nozzle is stopped to fix the direction of the nozzle. It is. FIG. 4 shows an automatic cutting fluid direction adjusting device according to a second embodiment of the present invention. The support member [7 to 12] for the nozzle 1 described with reference to FIG. 2 and the piston cylinder member [12 to 15] for swinging the support member [12 to 15]
Since the configuration of the hydraulic drive circuit for driving the piston cylinder member is common, the description is omitted.

【0025】実施例1では工具を把持する主軸系と切削
液を吐出するノズルとを電気的に絶縁し主軸系とノズル
に電位差を付与し工具刃先とノズル先端間に切削液を渡
し導通させ微少電流が流れることを検知してノズル角度
を保持せしめるものである。従ってこの場合は電位を与
える電源は低周波もしくは直流電圧で検出可能である。
これに対し実施例2においては高周波電源を使用するこ
とにより構成上の相違点が生ずるのでこの点について次
に説明する。
In the first embodiment, the spindle system that holds the tool and the nozzle that discharges the cutting fluid are electrically insulated, a potential difference is applied between the spindle system and the nozzle, and the cutting fluid is passed between the tool tip and the nozzle tip to conduct electricity. It detects the flow of current and keeps the nozzle angle. Therefore, in this case, the power source for applying the potential can be detected at a low frequency or a DC voltage.
On the other hand, in the second embodiment, the use of the high-frequency power supply causes a difference in configuration. This point will be described below.

【0026】図4においては主軸ハウジング5とノズル
1を支持するスリーブ6間を電気的に絶縁する絶縁体1
9は設けられていない。リング状センサ31が主軸4の
外側に同芯に、かつリングセンサ31の外側に1個以上
のノズルとその支持部材が設けられている。リング状セ
ンサ31は、フエライト等の磁性材料からなるほぼ同径
のリング状のコアに導体線が巻かれてなる励磁コイルの
検出コイル一組が共通の中心軸上に重ねて配置されてお
り、励磁コイルには機外の高周波電源装置から高周波電
流が供給されている。励磁コイルに流れる高周波電流は
リング状のコア内に変動磁界を発生させる。この変動磁
界によりリング状のコアを貫く起動力が生じる。またリ
ング状センサ31の中心を通る主軸系・主軸ハウジング
5・工具Tはリング7・ホルダ10・ノズル1と共に、
ノズル1から吐出される切削液を介して、リング状セン
サ31を貫く閉回路を形成している。
In FIG. 4, an insulator 1 electrically insulates between a spindle housing 5 and a sleeve 6 supporting the nozzle 1.
9 is not provided. A ring-shaped sensor 31 is provided concentrically outside the main shaft 4, and one or more nozzles and their support members are provided outside the ring sensor 31. The ring-shaped sensor 31 has a pair of detection coils of an excitation coil formed by winding a conductor wire around a ring-shaped core having substantially the same diameter made of a magnetic material such as ferrite, and is arranged on a common central axis, A high-frequency current is supplied to the excitation coil from a high-frequency power supply device outside the apparatus. The high-frequency current flowing through the exciting coil generates a fluctuating magnetic field in the ring-shaped core. This fluctuating magnetic field generates a starting force that penetrates the ring-shaped core. The spindle system, the spindle housing 5 and the tool T passing through the center of the ring-shaped sensor 31 are provided together with the ring 7, the holder 10 and the nozzle 1.
A closed circuit penetrating the ring-shaped sensor 31 is formed through the cutting fluid discharged from the nozzle 1.

【0027】ノズルから吐出した切削液が刃先にかかっ
た際に、切削液中を高周波微少電流が流れるのでリング
状センサ31の検出コイルに微少な高周波電流が誘導さ
れる。この変化を検出しソレノイド23を操作すること
によりソレノイドA,ソレノイドBの励磁を切って油圧
回路をパイロットチエックバルブ24,25でノズル1
の方向を保持するようにしたものである。実施例2の切
削液ノズル方向自動調整装置の作用は実施例1で説明し
た図3のフローチャートと共通であり説明は省略する。
When the cutting fluid discharged from the nozzle is applied to the cutting edge, a high-frequency minute current flows in the cutting fluid, so that a small high-frequency current is induced in the detection coil of the ring-shaped sensor 31. By detecting this change and operating the solenoid 23, the excitation of the solenoids A and B is turned off, and the hydraulic circuit is switched to the nozzle 1 by the pilot check valves 24 and 25.
Is maintained. The operation of the automatic cutting fluid nozzle direction adjusting device according to the second embodiment is common to the flowchart of FIG. 3 described in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.

【0028】[0028]

【発明の効果】本発明は上述のとおり請求項1乃至3に
構成したので次に記載する効果を奏する。請求項1に記
載の発明は工具交換の都度、切削液ノズルの吐出方向を
人手で調整する必要がなくなった。また、主軸の周囲に
複数個所ノズルを予め設けておき使用を予定する工具刃
先の方向にノズルから切削液を吐出するよう人手で各々
のノズルの吐出方向を調整しておく必要もない。このよ
うに工具交換ごとに、吐出ノズルに角度調整動作を行わ
せることにより人手をかけず常に工具に最適な切削液の
自動供給が可能となる。
As described above, the present invention has the following advantages. The invention according to claim 1 eliminates the need to manually adjust the discharge direction of the cutting fluid nozzle each time the tool is changed. Also, there is no need to provide nozzles at a plurality of positions around the main shaft in advance and manually adjust the discharge direction of each nozzle so as to discharge the cutting fluid from the nozzle in the direction of the tool cutting edge to be used. In this way, by making the discharge nozzle perform the angle adjustment operation every time the tool is changed, it is possible to always automatically supply the optimum cutting fluid to the tool without manual operation.

【0029】請求項2に記載の発明に採用する導通検出
手段は電源と検出装置が簡易であり高価なNC装置を使
用していないので操作性,保守性およびコストパフォー
マンスが最も優れた導通検出手段を設けた切削液方向自
動調整装置である。
The continuity detecting means employed in the second aspect of the present invention is simple in power supply and detecting device and does not use an expensive NC device, so that the operability, maintainability and cost performance are most excellent. This is an automatic cutting fluid direction adjusting device provided with.

【0030】請求項3に記載の発明に採用する導通検出
手段は、高周波電源と高周波電流検出装置を要するが電
気絶縁に対する処置を要しないので本機への適用が容易
な切削液方向自動調整装置である。
The conduction detecting means employed in the third aspect of the present invention requires a high-frequency power supply and a high-frequency current detecting device, but does not require any treatment for electrical insulation, so that the cutting fluid direction automatic adjusting device can be easily applied to the machine. It is.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例1に係る切削液方向自動調整装
置の全体構成説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram of the entire configuration of a cutting fluid direction automatic adjusting device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1,図4のA部拡大図でノズル支持部材と揺
動駆動部材を含む説明図である。
FIG. 2 is an explanatory view including a nozzle supporting member and a swing driving member in an enlarged view of a portion A in FIGS. 1 and 4;

【図3】本発明に係るノズル方向の自動調整装置の作用
のフローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart of the operation of the automatic nozzle direction adjusting device according to the present invention.

【図4】本発明の実施例2に係る切削液方向自動調整装
置の説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram of a cutting fluid direction automatic adjusting device according to a second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ノズル 2 切削液 3 工具ホルダ 4 主軸 5 主軸ハウジング 6 スリーブ 7 リング 8 ボール 9 圧縮ばね 10 ホルダ 11 球面支え 12 ピン 13 シリンダ 14 ピストン 15 蓋 16 ガイドピン 17 工具側検出線 18 ノズル側検出端子 19 絶縁体 21 Bポート 22 Aポート 23 4ウエイバルブ 24,25 パイロット操作型チエックバルブ 26 スピードコントローラ 27 チエックバルブ 31 リング状センサ 32 検出コイル端子 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Nozzle 2 Cutting fluid 3 Tool holder 4 Main shaft 5 Main shaft housing 6 Sleeve 7 Ring 8 Ball 9 Compression spring 10 Holder 11 Spherical support 12 Pin 13 Cylinder 14 Piston 15 Lid 16 Guide pin 17 Tool side detection line 18 Nozzle side detection terminal 19 Insulation Body 21 B port 22 A port 23 4 Way valve 24, 25 Pilot operated check valve 26 Speed controller 27 Check valve 31 Ring sensor 32 Detection coil terminal

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 戸田 誠 愛知県丹羽郡大口町下小口五丁目25番地の 1 オークマ株式会社内 (72)発明者 丹羽 康晴 愛知県丹羽郡大口町下小口五丁目25番地の 1 オークマ株式会社内 (72)発明者 増田 朋之 愛知県丹羽郡大口町下小口五丁目25番地の 1 オークマ株式会社内 (72)発明者 五島 智治 愛知県丹羽郡大口町下小口五丁目25番地の 1 オークマ株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Makoto Toda 5-25-25 Shimokoguchi, Oguchi-machi, Niwa-gun, Aichi Prefecture Inside Okuma Corporation (72) Inventor Yasuharu Niwa 5-25-5 Shimo-Koguchi, Oguchi-machi, Niwa-gun, Aichi Prefecture 1 Inside Okuma Corporation (72) Inventor Tomoyuki Masuda 5-25-25 Shimoguchi, Oguchi-machi, Niwa-gun, Aichi Prefecture Inside of Okuma Corporation (72) Inventor Tomoji Goshima 5-25, Shimo-Koguchi, Oguchi-machi, Niwa-gun, Aichi Prefecture 1 Okuma Inside the corporation

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 工作機械の主軸の周囲に設けられたノズ
ルから吐出される切削液が前記主軸に設けた工具にかか
るよう前記ノズルの方向を調整する装置であって、前記
ノズルの吐出方向を前記主軸の軸線に直交する軸線まわ
りで揺動自在に支承するノズル支持部材と、該ノズル支
持部材に連接して前記ノズルを揺動位置決めする揺動駆
動手段と、該揺動駆動手段の駆動部材を制御する駆動制
御部と、前記工具と前記ノズル間に吐出された前記切削
液が橋架されることにより前記主軸と前記ノズル間に導
通状態が生じていることを検出する導通検出手段とを含
んでなり、該導通検出手段の出力で前記揺動駆動手段の
駆動部材を制御し前記ノズルの方向を固定することによ
り工具交換ごとにノズルの吐出方向が自動設定されるこ
とを特徴とする切削液方向自動調整装置。
An apparatus for adjusting the direction of a nozzle so that cutting fluid discharged from a nozzle provided around a main shaft of a machine tool is applied to a tool provided on the main shaft, wherein the direction of discharge of the nozzle is adjusted. A nozzle support member that swingably supports an axis perpendicular to the axis of the main shaft, a swing drive unit that is connected to the nozzle support member to swing and position the nozzle, and a drive member of the swing drive unit And a conduction detecting means for detecting that a conduction state occurs between the spindle and the nozzle by bridging the cutting fluid discharged between the tool and the nozzle. The cutting direction is automatically set every time a tool is changed by controlling the driving member of the swing driving unit with the output of the conduction detecting unit and fixing the direction of the nozzle. Automatic liquid direction adjustment device.
【請求項2】 前記導通検出手段が、前記工具を装着し
た主軸ハウジング部と前記ノズルの支持部材間を電気的
に絶縁するため設けた絶縁体と、前記ノズルが前記切削
液を吐出しながら前記主軸の軸線と直交する方向に旋回
して前記切削液が前記工具に接触した際に前記主軸ハウ
ジング部と前記ノズルの支持部材間が導通して生ずる微
弱電流を検出する微弱電流検出回路とを設けてなる請求
項1に記載の切削液方向自動調整装置。
2. The method according to claim 1, wherein the continuity detecting means includes an insulator provided to electrically insulate between a spindle housing portion on which the tool is mounted and a support member of the nozzle, and wherein the nozzle discharges the cutting fluid. A weak current detection circuit for detecting a weak current generated by conducting between the spindle housing portion and the support member of the nozzle when the cutting fluid comes into contact with the tool by turning in a direction orthogonal to the axis of the spindle. 2. The automatic cutting fluid direction adjusting device according to claim 1, comprising:
【請求項3】 前記導通検出手段が、フエライト等の磁
性材料からなるほぼ同径のリング状のコアに導体線が巻
かれてなる励磁コイル・検出コイル一組を共通の中心軸
上に重ねて前記主軸と前記ノズルの支持部材間に設けた
リング状センサと、前記リング状センサの励磁コイルに
高周波電流を通電する高周波電源装置と、前記ノズルが
前記主軸の軸線と直交する方向に旋回して切削液と前記
工具が接触した際に前記リング状センサの検出コイルに
誘起される微弱高周波電流を検出する微弱高周波電流検
出回路とを設けてなる請求項1に記載の切削液方向自動
調整装置。
3. The continuity detecting means includes a pair of an exciting coil and a detecting coil in which a conductor wire is wound around a ring-shaped core of substantially the same diameter made of a magnetic material such as ferrite on a common central axis. A ring-shaped sensor provided between the main shaft and the support member of the nozzle, a high-frequency power supply for supplying a high-frequency current to an exciting coil of the ring-shaped sensor, and the nozzle turning in a direction orthogonal to the axis of the main shaft. 2. The automatic cutting fluid direction adjusting device according to claim 1, further comprising a weak high-frequency current detection circuit for detecting a weak high-frequency current induced in a detection coil of the ring-shaped sensor when the cutting fluid comes into contact with the tool.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007283432A (en) * 2006-04-17 2007-11-01 Sanyo Special Steel Co Ltd Shaving method for wire
CN108097485A (en) * 2018-01-26 2018-06-01 鲁光波 Main shaft ring-type water injector
WO2020066782A1 (en) * 2018-09-27 2020-04-02 三井精機工業株式会社 Fluid nozzle device for machine tool

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