JP2003245845A

JP2003245845A - センサー機能付きアダプターテーブル

Info

Publication number: JP2003245845A
Application number: JP2002047000A
Authority: JP
Inventors: Noriaki Katayama; 典明片山
Original assignee: KATAYAMA DENKI KK
Current assignee: KATAYAMA DENKI KK
Priority date: 2002-02-22
Filing date: 2002-02-22
Publication date: 2003-09-02
Anticipated expiration: 2022-02-22
Also published as: US7066100B2; JP3637319B2; US20030167977A1

Abstract

(57)【要約】【課題】小型工作機械の位置決め、心出し等に用いる
センサー機能付きのワーク等固定用アダプターテーブル
を提供しようとする。【解決手段】Ｘ−Ｙテーブル１１に装着するアダプタ
ーテーブル１０であって、ワーク８等を固定すべき本体
部とＸ−Ｙテーブルに直接取り付けられる部分とを電気
的に絶縁２８してなるものと、工作機械の垂直主軸先端
部におけるコレットチャック３、もしくは垂直主軸の先
端スリーブに固定した電極保持部材５のいずれかに、電
気接触させるマグネット電極６と、ワーク等の導電性表
面又はテーブル本体部の表面を接触検知用の第１接点と
し、コレットチャックにより把持された刃物もしくは接
触検知用プローブ手段の先端部を接触検知用の第２接点
とし、両接点と個別に電気接続状態にある一対の入力ラ
インを有することにより、前記第１接点と第２接点との
電気的接触を検出する回路を収納した操作盤７と、を備
えたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、垂直主軸を有する
小型工作機械の位置決め、心出し等に用いるセンサー機
能付きのワーク等固定用アダプターテーブルに関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】工作機械における位置決めや心出し等を
正確に行う装置として、一般的にはワーク等に接触する
まで測定端子が偏心回転するようにした心出しバーがあ
り、オペレータはその偏心回転の収斂とスライスが生じ
る瞬間を目視確認し、この位置を基準とすることができ
る。しかし、このような測定端子の収斂状態を瞬間的に
捕らえることは熟練者でも容易ではない。

【０００３】一方、心出しバーの状態確認を自動化する
試みとしては、自動精密検出用のタッチセンサや、発光
アラーム式心出しバーがある。このうち、タッチセンサ
では偏心回転する心出しバーがワーク等に接触した瞬間
を電気的に検出するものであるため、構造が複雑高度と
なり極めて高価な装置となる。

【０００４】発光アラーム式では、心出しバーとワーク
等との接触により、主軸から機械本体を通ってバイスに
至る導通回路を閉じてＬＥＤを発光させ且つブザーを鳴
動させるものであるが、それらの信号から接触の瞬間を
捕らえることには注意力を要し、機械の導通回路自体
も、主軸のボールベアリングやバイス支持機構等、接触
抵抗が機種又は使用状態により変化することがある。ま
た、接触検出回路と電池、発光及び鳴動手段を心出しバ
ーそのものに組み込むため大型化し、小型の機械には適
用できない。

【０００５】そこで、小型のフライス盤やボール盤等
で、特に一品製作するときにおけるワークの心出しや原
点の位置決めは、ワークにマーキングし、ゲージ又はダ
イヤルゲージ、デジタルスケール、あるいはスコヤーを
使用して肉眼で行うか、刃物を回転させながらワークの
側面に当たったときの音の変化によって基準点と定め、
なお、その不正確さを補うために、試し切りや削りを行
うという余分な労力やコストを要していた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、小型工作機
械において使用可能な、心出しバーに替わる測定プロー
ブと、そのプローブ又は工具と、ワーク固定具との間の
機械本体に替わる確実な導通機能と、発光アラーム機能
を付設又は電気接続したセンサー機能付きバイス関連装
置を提供しようとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明は工作機械のＸ−Ｙテーブルに装着するた
めのワーク等固定用のアダプターテーブルであって、ワ
ーク等を固定すべきテーブル本体部と、前記Ｘ−Ｙテー
ブルに直接取り付けられる部分とを電気的に絶縁してな
るものと、前記工作機械の垂直主軸先端部におけるコレ
ットチャック、もしくは前記垂直主軸の先端スリーブに
固定した電極保持部材のいずれかに、電極手段を電気接
触可能に磁気吸着させるためのマグネット電極と、前記
ワーク等の導電性表面又はそれを固定したテーブル本体
部の表面を接触検知用の第１接点とし、前記コレットチ
ャックにより把持された刃物もしくは接触検知用プロー
ブ手段の先端部を接触検知用の第２接点とし、前記第１
接点と電気接続状態にある前記テーブル本体部、及び前
記第２接点と電気接続状態にある前記マグネット電極に
それぞれ接続された一対の検知入力部を有することによ
り、前記第１接点と第２接点との電気的接触を検出する
回路を収納した操作盤と、を備えたことを特徴とするセ
ンサー機能付きアダプターテーブルを構成したものであ
る。

【０００８】本発明はまた、上記のセンサー機能付きア
ダプターテーブルにおける前記マグネット電極に替え
て、前記工作機械の垂直主軸先端部におけるコレットチ
ャックにより把持された刃物もしくは接触検知用プロー
ブ手段、もしくは前記垂直主軸の先端スリーブに固定し
た電極保持部材のいずれかを、電気接触可能に把持する
ためのクリップ電極を用いた構成とすることができる。
従って、前記接触検知回路における一対の入力ライン
は、前記第１接点と電気接続状態にある前記テーブル本
体部、及び前記第２接点と電気接続状態にある前記クリ
ップ電極に接続されることになる。

【０００９】本発明はまた、前記クリップ電極が、固定
片と可動片とからなるやっとこ状の金属製本体を備え、
前記固定片と可動片との交差部に装填したバネにより、
それらの先端部が常時付勢されて互いに圧接する一対の
掴み端部を成し、この一対の掴み端部の各先端と交差部
との間の相互対向面には、導電性のよい金属剛毛が互い
に噛み合うように植設されたことにより、前記刃物もし
くは接触検知用プローブ手段のシャンク部、又は前記垂
直主軸の先端スリーブに固定接続された電極手段を摺動
及び電気接触可能に挟むようにしたものである。

【００１０】本発明はまた、前記プローブ手段が、シャ
ンク状スリーブの先端から、プローブゲージを突出さ
せ、前記プローブゲージにおけるシャンク状スリーブ内
の後端を、緩衝スライダーにより当支し、前記緩衝スラ
イダーを前記シャンク状スリーブの後端よりバネ支持す
ることにより、プローブゲージを押圧し、そのプローブ
ゲージの鍔部がシャンク状スリーブ内の先端口部で係止
される構造としたことにより、プローブゲージ先端の、
復帰可能な後退及び振れを含む遊動余裕を有するように
したものである。

【００１１】本発明はまた、前記プローブ手段が、スリ
ーブ状のプローブ本体において、円錐状に絞り且つ細口
で延長した先端部から、ボール受け軸の先端部を突出さ
せ、このボール受け軸の後端を細い芯軸として、プロー
ブ本体内の円錐広口側に固定されたガイド部の中心孔に
案内させ、且つこのガイド部とボール受け軸の芯軸付け
根との間に挿入されたコイルバネにより前記ボール受け
軸を押圧して、芯軸先端がガイド部に係止される位置に
維持されるようにし、プローブ本体の後端には、このプ
ローブ本体内に挿入された工具シャンクをチャック状に
締めつけるための締めつけリングを装備したことによ
り、先端に支受されたボールを探触針として用いるため
の、工具に着脱可能なプローブを構成したものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１は本発明のバイスをフライス
盤に適用した実施例の外観を示している。図１におい
て、フライス盤１の主軸ハウジング２から垂下突出した
主軸端のコレットチャック３には、心出し又は位置決め
要素であるプローブ４が保持される。プローブ４はこの
場合、コレットチャック３上方の主軸スリーブに取り付
けられた金属製アーム５の先端に磁気吸着された表示盤
付きマグネット電極６に導電接続され、このマグネット
電極６から延びる電気ケーブル６ａを介してワーク等と
の接触検知、その他の機能を有する操作盤７の電気回路
と導通している。

【００１３】従って、操作盤７に含まれる接触検知回路
の一対の検知入力ラインの一方は、前記電気ケーブル６
ａ中の特定の芯線がその役目を果たし、他方の入力ライ
ンはワーク８と、このワーク８を締めつけ固定したワー
ク保持具９を有する本発明のアダプターテーブル１０が
その役目を果たすようになっている。アダプターテーブ
ル１０は、前側面に操作盤７をネジ等で固定し、そのネ
ジが後述する回路の一つの接触検知入力端を構成するも
のであり、そのテーブル１０自体は後述のようにして本
機ＸＹテーブル１１上に取り付けられる。

【００１４】図２は、上記接触検知回路の入力端をなす
プローブのうち、初期設定用ゲージ及びセンサーの役目
を果たす専用プローブを示している。図２Ａにおいて、
専用プローブ４ａはシャンク状スリーブ１３の先端か
ら、プローブゲージ１４を突出させ、そのプローブゲー
ジにおける前記スリーブ１３内の後端を、緩衝スライダ
ー１５により当支したものである。緩衝スライダー１５
は後方（図の上方）よりバネ１６で支持されることによ
り、プローブゲージ１４を押圧し、その鍔部１４ａがシ
ャンクスリーブ１３の先端口で係止される位置に維持す
る。１７はバネ１６のためのバネ座を兼ねたゲージ交換
及び調整ネジである。かくして、プローブゲージ１４の
側面が位置決め対象（ワーク又はバイス）に当たった時
のために、図２Ｂの破線で示すような遊動余裕を有す
る。なお、プローブゲージ１４としては市販のピンゲー
ジを有効利用することができる。

【００１５】図３は、第２のプローブ、すなわち作業中
又は取り付け済のエンドミルやドリルのシャンクにその
ままセットして心出し計測するための着脱式プローブ４
ｂを示している。図３Ａにおいて、プローブ４ｂ本体は
やはりスリーブ状であって、円錐状に絞り且つ細口で延
長した先端部から、探芯軸となるボール受け軸１８の先
端を突出させ、先端のボール１９を、ワークに開けた穴
やポンチ穴を探る探触針として用い、心出し又は位置決
めの微調整を行うようにしたものである。

【００１６】ボール受け軸１８は、その後端を細い芯軸
として、プローブ本体４ｂの円錐広口側に固定された板
状ガイド部２０の中心孔にこの芯軸を案内させ、且つこ
の板状ガイド部２０と芯軸付け根との間に挿入されたコ
イルバネ２１により押圧されて、芯軸先端のヘッドナッ
ト２２が板状ガイド部２０に係止される位置に維持され
る。プローブ４ｂ本体の後端は、工具シャンクを締めつ
ける際、縮径方向に撓む余裕となるスリット２３を有
し、外周にはスリット２３の底部までの範囲に刻設され
たネジ２４と係合する締めつけリング２５が位置してい
る。

【００１７】図４は、図１に示したマグネット電極６に
替えて、上記のようなプローブ４を挟むためのクリップ
電極１２の主要部を示すものである。クリップ電極１２
は、やっとこ状の金属製本体からなり、その固定片１２
ａと可動片１２ｂを、交差部１２ｃに装填したバネによ
り、それらの先端部（掴み端部）同士が圧接するように
常時付勢されている。この一対の掴み端部の各先端と交
差部１２ｃとの間には、導電性のよい金属剛毛２６が互
いに噛み合うように植設されている。固定片１２ａに
は、この片の金属剛毛２６に導電結合されたリード線２
７が後端まで延び、ケーブル６（図１）に接続される。

【００１８】図５は、クリップ電極１２を使用する典型
的な態様を示している。クリップ電極１２は、例えば、
主軸スリーブから突出した金属製アーム５の先端より垂
下したクリップ支持棒５ａに支持され、この位置におい
て掴み端部の金属剛毛２６により、図示の通り、プロー
ブ４のシャンク部を殆ど接触抵抗なしで噛むことができ
る外、エンドミル、ドリル等のシャンクをも同様に噛む
ことができる。また、これらの工具が回転しているとき
にも適用できる場合がある。

【００１９】図６は、本発明の要部を成す操作盤７を装
備したアダプターテーブル１０の斜視図である。このテ
ーブル１０の本体部は、バイス機能及びＸＹテーブル機
能を有するため、本機ＸＹテーブル１１と同様な硬鋼合
金製であるが、そのＸＹテーブル１１（図１）に、電気
絶縁性を維持して支持される。そのため、テーブル１０
本体部には高品質絶縁板２８が裏打ちされ、更にその絶
縁板２８は焼き入れ表面仕上げ板からなる保護板２９に
より接着保護され、その保護板２９が本機ＸＹテーブル
１１上に接触支持及び固定される。

【００２０】テーブル１０本体部は、表面にワーク等取
付け用の逆Ｔ溝３０を、長さ方向（横方向）に形成する
とともに、正面及び背面に絶縁カバー３１、３１’を装
着し、正面絶縁カバー３１に操作盤７を取り付けたもの
である。操作盤７は、その上面において接触状態表示Ｌ
ＥＤ３２、一定時間表示ＬＥＤ３３、電極着脱表示ＬＥ
Ｄ３４、及び電源スイッチボタン３５を装備し、左側面
に外部出力端子３６、及びマグネット電極コネクタージ
ャック３７を装備している。更に、テーブル１０の左右
側面棚１０ａ、１０ｂの前端には、絶縁板３８を介して
テーブルＸ軸位置決めフレーム３９が取り付けられる。

【００２１】左右側面棚１０ａ、１０ｂの各前端及び後
端には、本機ＸＹテーブル１１への取り付け孔４０が位
置している。図７に示す通り、各取り付け孔４０に挿入
されたボルトは、本機ＸＹテーブル１１の逆Ｔ溝４１に
挿入されたＴブロックナット４２にネジ止めされること
により、同テーブル１１にアダプターテーブル１０を固
定する。４２ａはＴブロックナット４２の止め片部であ
り、テーブル１０の左右側面棚１０ａ、１０ｂに当接し
たとき、このナット４２のネジ孔を取り付け孔４０と整
合させるものである。Ｔブロックナット４２の全体像は
図８に示す通りであり、このナット４２本体は逆Ｔ型断
面を有し、頂上面の一端に止め片部４２ａを固着又は一
体形成するとともに、他端側にネジ孔４２ｂを形成した
ものである。

【００２２】図９は、精密位置決め用としての左右側面
棚を有しないアダプターテーブル１０’を、Ｌ型クラン
プ片４３により本機ＸＹテーブル１１に簡略的に固定す
る様子を示している。Ｌ型クランプ片４３はＸＹテーブ
ル１１の表面に立てられる絶縁体脚４４と、一端をこの
絶縁体脚４４に固定された焼入れ鋼板からなるクランプ
片本体４５と、その表面を被覆した絶縁板４６とからな
り、本体４５及び絶縁板４６を貫通した長孔にワッシャ
を介して挿通したボルト４７を、ＸＹテーブル１１の逆
Ｔ溝に隠れたＴナット（図示せず）にネジ締めすること
により、アダプターテーブル１０’を固定することがで
きる。

【００２３】再び、図６及び図９、そして新たに図１０
を参照してテーブル１０の軸方向位置決めフレーム３９
について説明する。フレーム３９は、前端の横向き曲折
部４８の前面から突出した調整用ツマミ４９を有する。
このツマミ４９による位置微調整が必要な理由は、上記
のＴブロックナット４２へのネジ止めによるアダプター
テーブル１０の取り付けが、各ネジの締めつけ状態の差
に応じて（取り付け孔４０は、ネジを通す僅かな余裕を
持っているため）生ずるＸ軸のずれ（本機ＸＹテーブル
１１と正確に平行しない状態）を有するからである。ツ
マミ４９は、横向き曲折部４８と、フレーム３９後部の
横向き突起５０との間に回転自在に架橋支持されたスラ
イド用ネジ５１のヘッドとして形成されたものである。

【００２４】ツマミ４９を回転操作して、スライド用ネ
ジ５１に支持（ネジ係合）したスライドブロック５２の
相対的な位置を微調整すると、本機ＸＹテーブル１１の
逆Ｔ溝４１に挿入されたその一体化テーパーピン５３に
よって、逆にアダプターテーブル１０の位置を本機ＸＹ
テーブル１１に対して微調整することになり、オペレー
タはこの微調整によってテーブル１０の左右側面につき
正確な位置を得た後、前述した取り付け孔４０内のネジ
をＴブロックナット４２に対する仮止め状態から、セッ
ト状態まで強く締めつけることができる。なお、位置決
めフレーム３９は、絶縁ブッシュ付ボルト５４により、
絶縁板３８を介してテーブル１０の左右側面棚１０ａ、
１０ｂに固定され、テーパーピン５３は絶縁ブッシュ付
固定ネジ５５により、スライドブロック５２に固定され
る。

【００２５】

【実施例】図１１Ａは、上述した外付け素子３２〜３６
を配置した操作盤７内のプローブ‐ワーク（アダプター
テーブル）間接触検知等を行う回路の構成例であり、こ
れらの素子については、同一の参照符号を付した回路要
素シンボルにより示すものとする。この図では、表示盤
付きマグネット電極６はプローブゲージ４を保持したコ
レットチャック３に磁気吸着され且つ導電接続されたも
のとして示されるが、同図Ｂの部分正面図において、表
示盤付きマグネット電極６は図１と同様、金属製アーム
５の先端に磁気吸着され且つ導電接続されたものとして
示され、破線により図１１Ａの如くコレットチャック３
にも吸着固定されることが示される。但し、プローブゲ
ージ４とマグネット電極６との間の導電率は、どちらの
場合も殆ど変わらず、回路動作上の相違は生じない。操
作盤７内の回路全体を指すときは「操作盤回路（７）」
と称することとする。

【００２６】操作盤回路（７）において、表示盤付きマ
グネット電極６がコレットチャック３に磁気吸着される
と、マグネット電極６内の一対の磁路付接点６０ａ及び
６０ｂが吸着されたコレットチャック３表面を介して短
絡し、接点６０ａは電気ケーブル６ａ内の芯線６１ａを
介して操作盤回路内のコモンライン６２に接続される。
一方、操作盤回路内の電源のプラス電圧は内蔵電池５６
によるか、又はアダプター端子５７に接続した外部アダ
プター電源（図示せず）からノイズフィルター兼過電圧
吸収機能を有する保護回路５８を介してスイッチ３５の
電源側接点に接続される。スイッチ３５の回路側接点は
分圧抵抗６３ａ及び６３ｂ、ＬＥＤ３４ａからケーブル
芯線６１ｃ、マグネット電極６内のＬＥＤ３４ｂを経て
短絡した磁路付接点６０ａ又は６０ｂに繋がる。

【００２７】従って、電源スイッチ５９がオンになる
と、このスイッチから前記のようにＬＥＤ３４ａ、３４
ｂを通り、６０ａ及び６０ｂを経てコモンライン６２
（電源のマイナスライン）に至る回路が、直流電源５６
又は５８の両端間に接続され、これらのＬＥＤ３４ａ、
３４ｂが点灯して、操作盤回路（７）のオン状態を表示
する。次に、コレットチャック３に装着されたプローブ
４がワーク８に接触すると、ワーク８を支持（電気接
触）し、工作機本体からは絶縁されたテーブル１０もま
た、磁路付接点６０ａ又は６０ｂを経てコモンライン６
２に導通することになる。導体であるテーブル１０は、
操作盤回路において接続端子６５により代表される。従
って、コモンライン６２と、接続端子６５は接触検知回
路における入力部を形成する。

【００２８】操作盤回路（７）中の電源スイッチ３５と
接続端子６５との間に直列挿入されたトランジスタ６
６、検出用抵抗６７及び逆流阻止ダイオード６８からな
る接触検知回路６９において、前記トランジスタ６６は
分圧抵抗６３ａ、６３ｂの節点に接続されたベースを有
するため、ベース電流が流れ、コレクタ／エミッタ間は
プローブ接触による接触検知回路６９の閉成により、完
全な導通状態となる。常時（プローブ非接触時）は開放
状態のトランジスタ６６のコレクター抵抗を介して電源
電圧８（例えば５ボルト）に接続された検出抵抗６７と
ダイオード６８との節点が、この接触検知回路６９を流
れる電流により、ダイオード６８及び接続端子６５を介
してコモンライン６２（ゼロ電位）と等電位となり、チ
ェック端子７０から始まる点灯タイマー回路が付勢され
る。

【００２９】点灯タイマー回路はＣＲフィルターからな
るノイズリミッター７１、シュミットトリガー７２、及
びワンショットタイマー７３からなり、ノイズリミッタ
ー７１の入力が、低レベルで安定化した瞬間に、シュミ
ットトリガー７２が所定の出力レベルとなり、抵抗７
４、７５を介して、操作盤側接触状態ＬＥＤ３２ａ、マ
グネット電極側接触状態ＬＥＤ３２ｂをそれぞれ点灯さ
せる。更に、シュミットトリガー７２の所定出力を受け
たワンショットタイマー７３は、１〜２秒持続する遅延
出力を発生し、抵抗７６、７７を介して、操作盤側一定
時間ＬＥＤ３３ａ、マグネット電極側一定時間ＬＥＤ３
３ｂを点灯させる。

【００３０】上記の各接触状態ＬＥＤ３２ａ、３２ｂ及
び一定時間ＬＥＤ３３ａ、３３ｂの役割は、プローブ
とワークとの位置決め等において、前者（ＬＥＤ３２
ａ、３２ｂ）は、プローブ／ワーク等間が接触している
時のみ点灯するが（このような表示も勿論、有効に用い
られるが）、瞬時の接触後離れた場合の瞬時点灯では見
落としやすく、又は持続的接触であっても不安定である
場合には点滅して分かりにくいため、後者（ＬＥＤ３３
ａ、３３ｂ）では、瞬時の接触状態であっても１〜２
秒点灯することにより、オペレータが見落とさないよう
にする。

【００３１】更に、シュミットトリガー７２の出力は、
上記の点灯タイマー回路とは別に、鳴動タイマー回路を
構成する第２のワンショットタイマー７８の正入力に接
続され、このワンショットタイマー７８が、０．１〜
０．２秒以下の短時間出力を発生し、鳴動用発振回路７
９の入力に供給するようになっている。発振回路７９の
出力は電源スイッチ３５回路側とコモンライン６２との
間に挿入されたブザー又はスピーカー８０を含む鳴動回
路中のトランジスタ８１のベースに接続され、このトラ
ンジスタ８１を導通させることにより、瞬間的なブザー
又はスピーカ音を発生させる。

【００３２】以上の回路動作が生ずる前提としては、電
源スイッチ３５のオン後、トランジスタ６６にベース電
位が確立されること、すなわち、ベース回路のＬＥＤ３
４ａが、直列ＬＥＤ３４ｂ及び磁路付接点６０ｂを介し
て、コモンライン６２に接続されたマグネット電極６内
の磁路付接点６０ａと、コレットチャック３等を介して
電気的に接続されなければならない。そのため、図１２
に示すように、マグネット電極６の磁路付接点６０ａ、
６０ｂは図１及び図１１（Ｂ）のアーム５の平坦な先端
部、及び図１１（Ａ）のコレットチャック３外周の多角
形の狭い１辺面のいずれにも対応できるように取り付け
られている。

【００３３】すなわち、磁路付接点６０ａ、６０ｂはマ
グネット電極６本体ケースの凹状開口縁６ｂから常時部
分的に露出し、それぞれ燐青銅板等の弾性─良導性金属
板８２ａ、８２ｂにより、凹状開口縁６ｂから突出気味
となって広い金属平面の部分に吸着すること、及び凹状
開口縁６ｂ内に納まって狭い金属平面をその開口縁６ｂ
で覆う形で吸着することができる。しかしながら、コレ
ットチャック３等の表面状態が悪いときは、確実に吸着
した磁路付接点６０ａ、６０ｂによっても実質的な電気
接続が得られず、回路動作が成立しない。このような場
合のため、ベース回路のＬＥＤ３４ａのカソードとコモ
ンライン６２との間には手動スイッチ８３が挿入され、
磁路付接点６０ａ、６０ｂの代わりにＬＥＤ３４ａ─コ
モンライン間を電気接続できるようになっている。

【００３４】点灯タイマー回路を成すワンショットタイ
マー７３からのプローブ接触状態出力は、フォトカプラ
８４のＬＥＤに供給され、その発光により付勢されるフ
ォトトランジスタのコレクタ／エミッタ間電圧を、外部
モニタ端子８５において検出できるようになっている。
また、操作盤回路（７）のテーブル側端子６５には増設
端子６５’を接続し、工作機械の初期設定等において正
規の端子６５が取り付けネジの仮止め状態等にある時、
アダプターテーブル１０、又はこのテーブル１０に支持
された金属ワーク等に、確実に電気接触しない場合に役
立てるようになっている。

【００３５】図１３に示すように、増設端子６５’には
マグネット接点８６が接続される。マグネット接点８６
の本体ケース開口面からは、磁路付き接点８６ａの端面
を露出させ、リード線８７の先端ラグ部８７ａを増設端
子６５’にネジ止めし、かくしてマグネット接点８６を
アダプターテーブル１０、又はこのテーブル１０に支持
された金属ワーク等に磁気吸着させることにより、これ
らの被接触側と確実に電気接触し、操作盤回路の作動を
保障するものである。

【００３６】図１４は、コレットチャック３に固着した
プローブ４を、位置決めや心出し又はスケール校正のた
め、本発明のアダプターテーブル１０又はこのテーブル
１０に支持したワーク８に接触させた場合の各部、信号
波形を示すものである。図１４Ａは、接触検知回路６９
からノイズリミッター７１に至るチェック入力端子７０
の信号電圧レベルで４あり、プローブ４が接触していな
いときは、回路６９中のトランジスタ６６のコレクタは
オープンであるから、この端子７０の電圧レベルはコレ
クタ抵抗を介して“ハイ”（例えば、５ボルト）である
が、僅かな接触状態によって極短時間の線状の落ち込み
があるがこれらは、ノイズとして無視され、確実な接触
が生じた時のみスレッショルドレベルＳ以下の“ロー”
レベルとなる。

【００３７】ノイズリミッター７１のノイズリミット信
号を受けるシュミットトリガー７２の出力は、上記“ロ
ー”レベル間、すなわちプローブ接触時点においてのみ
明確な矩形波信号を発生し、ＬＥＤ３２ａ、３２ｂを点
灯させる（図１４Ｂ）。これに対し、シュミットトリガ
ー７２の出力をうけるワンショットタイマー７３は、プ
ローブ接触が瞬時である場合にＬＥＤ点灯を見逃さない
ようにするため、１〜２秒程度持続する出力を発生し、
ＬＥＤ３３ａ、３３ｂを認識可能な時間帯において点灯
させる（図１４Ｃ）。一方、シュミットトリガー７２の
出力を並列的に受ける別のワンショットタイマー７８
は、音響による接触告知のため、短時間でも容易に認識
できること、及び持続的に聞こえると耳障りであること
により、０．１〜０．２秒以下の短時間出力とした、い
わゆる「ピー」音又は「ピッ」音をブザー又はスピーカ
８０から発するものとする（図１４Ｄ）。

【００３８】図１５は、アダプターテーブル１０が更
に、バイス８８を支持した実施例を示すものである。バ
イス８８はテーブル１０の溝３０に契合したＴ型ナット
（図示せず）にボルト８９を締めつけることにより固定
され、更にその上にワーク９０を固定支持するものであ
り、ワークや工作の目的に応じてアダプターテーブル１
０／止め具９の組み合わせ（図１等）に替えて用いられ
る。

【００３９】

【発明の効果】本発明は、以上の通りに構成されたもの
であるため、次の通りの効果を発揮するものである。１）接触検知回路を装備した本発明のアダプターテーブ
ルを用いることにより、刃物等の工具と、ピンゲージ等
の計測用具の取り替え回数を少なくし、機械加工の準備
等に要する時間を短縮できる。２）接触検知用電極として、本発明のプローブは勿論の
こと、ピンゲージ、刃物、及び刃物のシャンク部を利用
できるため、従来のプローブ又はゲージ機能素子のよう
にシャンク径によっては直ちに取り替えできなかった
り、機械の大きさによる制限がなく、適用範囲を大きく
拡大することができる。３）接触検知用電極としてのプローブや刃物が、ワーク
又はバイスに接触した瞬間を直接表示ＬＥＤと、延長表
示ＬＥＤとにより確実に認識できるようにしたため、付
着物や心ブレのチェックが可能となった。４）検出時の状態や、刃物及び加工材質に応じて安全且
つ確実な印加電圧とすることができる。５）加工物の微細粉が刃物やプローブに付着した場合、
特にプローブ等を小穴に挿入する際等に邪魔になってい
た付着物を、接触検出時の通電時間を長引かせ、又は通
電電流を大きくした放電により除去し、又は図４に示し
たクリップ電極１２を用いてブラッシングしながら溶解
・焼却することできる。６）従来、高速で回転する刃物の先端は見えないため、
ワークに強く接触して刃物自体を損傷することがあった
が、接触の瞬間を前記直接表示ＬＥＤと、遅延表示ＬＥ
Ｄ、更にはブザーの鳴動で確実に認識できるため、刃物
又はテーブルの移動を加減・制御して、そのような事態
を防止することができる。７）加工作業中の刃物の接触状態も同様に観測し、Ｚ軸
高さ、平行、彫り込み深さ等を測定できるほか、異常事
態にも対処することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用する工作機械の一例を示す斜視図
である。

【図２】本発明の一実施例に用いる専用プローブの縦断
面図（Ａ）及び側面図（Ｂ）である。

【図３】本発明の一実施例に用いる着脱式プローブの縦
断面図（Ａ）及び側面図（Ｂ）である。

【図４】本発明の一実施例におけるプローブ等電気接触
用クリップの側面図（Ａ）及び後面図（Ｂ）である。

【図５】本発明を適用する工作機械がプローブを装着し
た場合の接触回路を示す略側面図（Ａ）及び工具を装着
して運転する場合の接触回路を示す略側面図（Ｂ）であ
る。

【図６】本発明のバイスの基本的実施例を示す斜視図で
ある。

【図７】図６のバイスの平面図（Ａ）、部分破断面を含
む同バイスの正面─断面図（Ｂ）及び同図ＡのＡ−Ａ矢
視断面図（Ｃ）である。

【図８】本発明のアダプターテーブルを本機ＸＹテーブ
ルに固定するためのＴブロックナットの斜視図である。

【図９】本発明のアダプターテーブルを、Ｌ型クランプ
片により本機ＸＹテーブルに簡略的に固定する様子を示
す斜視図である。

【図１０】本発明のアダプターテーブルの軸方向位置決
めフレームの詳細構造を示すテーブル部分平面図
（Ａ）、部分正面図（Ｂ）、部分側面図（Ｃ）及び後面
図（Ｄ）である。

【図１１】本発明の操作盤回路を示す回路図（Ａ）及び
回路中の実装ケーブル配置図（Ｂ）である。

【図１２】プローブからの電気接続端子となるマグネッ
ト電極の平面図（Ａ）、側面図（Ｂ）及び側断面図
（Ｃ）である。

【図１３】操作盤回路の増設端子に接続されるマグネッ
ト接点の側面図である。

【図１４】操作盤回路のチェック端子波形（Ａ）、接触
直接表示ＬＥＤの点灯波形（Ｂ）、接触持続表示ＬＥＤ
の点灯波形（Ｃ）及びスピーカ音発生パルス（Ｄ）を示
す図である。

【図１５】本発明のアダプターテーブルに通常のバイス
を支持した実施例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１フライス盤２主軸ハウジング３コレットチャック４プローブ５金属製アーム６マグネット電極６ａ電気ケーブル７操作盤８ワーク９ワーク保持具１０アダプターテーブル１１本機ＸＹテーブル１１

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１５年４月１５日（２００３．４．１
５）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図５

【補正方法】変更

【補正内容】

【図５】本発明を適用する工作機械がプローブを装着
し、且つ電気接触用クリップを用いた場合の略側面図で
ある。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】工作機械のＸ−Ｙテーブルに装着するた
めのワーク等固定用のアダプターテーブルであって、ワ
ーク等を固定すべきテーブル本体部と、前記Ｘ−Ｙテー
ブルに直接取り付けられる部分とを電気的に絶縁してな
るものと、前記工作機械の垂直主軸先端部におけるコレ
ットチャック、もしくは前記垂直主軸の先端スリーブに
固定した電極保持部材のいずれかに、電極手段を電気接
触可能に磁気吸着させるためのマグネット電極と、前記
ワーク等の導電性表面又はそれを固定したテーブル本体
部の表面を接触検知用の第１接点とし、前記コレットチ
ャックにより把持された刃物もしくは接触検知用プロー
ブ手段の先端部を接触検知用の第２接点とし、前記第１
接点と電気接続状態にある前記テーブル本体部、及び前
記第２接点と電気接続状態にある前記マグネット電極に
それぞれ接続された一対の検知入力部を有することによ
り、前記第１接点と第２接点との電気的接触を検出する
回路を収納した操作盤と、を備えたことを特徴とするセ
ンサー機能付きアダプターテーブル。
【請求項２】工作機械のＸ−Ｙテーブルに装着するた
めのワーク等固定用のアダプターテーブルであって、ワ
ーク等を固定すべきテーブル本体部と、前記Ｘ−Ｙテー
ブルに直接取り付けられる部分とを電気的に絶縁してな
るものと、前記工作機械の垂直主軸先端部におけるコレ
ットチャックにより把持された刃物もしくは接触検知用
プローブ手段、もしくは前記垂直主軸の先端スリーブに
固定した電極保持部材のいずれかを、電気接触可能に把
持するためのクリップ電極と、前記ワーク等の導電性表
面又はそれを固定したテーブル本体部の表面を接触検知
用の第１接点とし、前記コレットチャックにより把持さ
れた刃物もしくは接触検知用プローブ手段の先端部を接
触検知用の第２接点とし、前記第１接点と電気接続状態
にある前記テーブル本体部、及び前記第２接点と電気接
続状態にある前記クリップ電極にそれぞれ接続された一
対の検知入力部を有することにより、前記第１接点と第
２接点との電気的接触を検出するための回路を収納した
操作盤と、を備えたことを特徴とするセンサー機能付き
アダプターテーブル。
【請求項３】前記クリップ電極が、固定片と可動片と
からなるやっとこ状の金属製本体を備え、前記固定片と
可動片との交差部に装填したバネにより、それらの先端
部が常時付勢されて互いに圧接する一対の掴み端部を成
し、この一対の掴み端部の各先端と交差部との間の相互
対向面には、導電性のよい金属剛毛が互いに噛み合うよ
うに植設されたことにより、前記刃物もしくは接触検知
用プローブ手段のシャンク部、又は前記垂直主軸の先端
スリーブに固定接続された電極手段を摺動及び電気接触
可能に挟むようにしたものであることを特徴とする請求
項２に記載のテーブル。
【請求項４】前記プローブ手段が、シャンク状スリー
ブの先端から、プローブゲージを突出させ、前記プロー
ブゲージにおけるシャンク状スリーブ内の後端を、緩衝
スライダーにより当支し、前記緩衝スライダーを前記シ
ャンク状スリーブの後端よりバネ支持することにより、
プローブゲージを押圧し、そのプローブゲージの鍔部が
シャンク状スリーブ内の先端口部で係止される構造とし
たことにより、プローブゲージ先端の、復帰可能な後退
及び振れを含む遊動余裕を有するものであることを特徴
とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のテーブル。
【請求項５】前記プローブ手段が、スリーブ状のプロ
ーブ本体において、円錐状に絞り且つ細口で延長した先
端部から、ボール受け軸の先端部を突出させ、このボー
ル受け軸の後端を細い芯軸として、プローブ本体内の円
錐広口側に固定されたガイド部の中心孔に案内させ、且
つこのガイド部とボール受け軸の芯軸付け根との間に挿
入されたコイルバネにより前記ボール受け軸を押圧し
て、芯軸先端がガイド部に係止される位置に維持される
ようにし、プローブ本体の後端には、このプローブ本体
内に挿入された工具シャンクをチャック状に締めつける
ための締めつけリングを装備したことにより、先端に支
受されたボールを探触針として用いるための、工具に着
脱可能なプローブを構成したものであることを特徴とす
る請求項１〜３のいずれか１項に記載のテーブル。