JP2007196309A - Cutting tool breakage inspecting device - Google Patents
Cutting tool breakage inspecting device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007196309A JP2007196309A JP2006016177A JP2006016177A JP2007196309A JP 2007196309 A JP2007196309 A JP 2007196309A JP 2006016177 A JP2006016177 A JP 2006016177A JP 2006016177 A JP2006016177 A JP 2006016177A JP 2007196309 A JP2007196309 A JP 2007196309A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pressure
- cutting tool
- tool
- breakage
- cutting
- 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.)
- Granted
Links
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 title claims abstract description 124
- 238000007689 inspection Methods 0.000 claims abstract description 77
- 230000008859 change Effects 0.000 claims abstract description 17
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 38
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 5
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 11
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 7
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 7
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 7
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 5
- 230000009471 action Effects 0.000 description 4
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000006837 decompression Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000010720 hydraulic oil Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000007779 soft material Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
- Drilling And Boring (AREA)
Abstract
Description
本発明は、長尺な形状の刃具の折損の有無を検出するための刃具折損検査装置に関する。 The present invention relates to a cutting tool breakage inspection apparatus for detecting whether or not a long-shaped cutting tool is broken.
ファインボーリングやドリル等の長尺な刃具は不測の事態によって折損することもあり、これらの刃具を用いた自動加工を行っている場合に刃具が折損した場合には、折損したことを速やかに検出して該刃具を交換することが望まれる。 Long cutting tools such as fine boring and drills may break due to unforeseen circumstances, and if the cutting tool breaks when performing automatic machining using these cutting tools, the breakage is quickly detected. Thus, it is desirable to replace the blade.
このような長尺な刃具の折損を自動的に検出するために、例えば、特許文献1に記載された刃具折損検査装置では、切替バルブの操作部を刃具の先端で押圧することにより流体通路を大気に対して開放又は閉鎖の切り替えを行い、この操作に連動して流体通路の圧力が変化することを圧力スイッチにより検出している。この装置によれば、刃具が折損している場合には切替バルブの操作がなされないので、流体通路の圧力変化がないことを圧力スイッチにより検知可能であり、これに基づいて刃具が折損したことを自動的に検出することができる。
In order to automatically detect breakage of such a long blade, for example, in the blade breakage inspection apparatus described in
ところで、上記の特許文献1に記載された刃具折損検査装置では、規定長さの刃具が存在することによって切替バルブ及び流体通路の圧力を介して圧力スイッチが操作されるのであって、異なる長さの刃具については適用することができない。すなわち、規定長さより短い場合には切替バルブを操作することができず、逆に長い場合には切替バルブの操作部以外の箇所に干渉してしまう。
By the way, in the cutting tool breakage inspection apparatus described in the above-mentioned
また、ワークの種類によっては、加工効率を向上させるために複数の回転工具を備える多軸切削加工ユニットが用いられる場合があるが、上記の刃具折損検査装置では各刃具毎に対応した個別の装置を設ける必要があり、構成が複雑となる。 Also, depending on the type of workpiece, a multi-axis cutting unit having a plurality of rotary tools may be used to improve the machining efficiency. However, in the above-mentioned blade tool breakage inspection apparatus, individual devices corresponding to each blade tool Need to be provided, which complicates the configuration.
本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、長さの異なる刃具に対して適用可能であって、簡便且つ確実に、折損や誤取付による長さのエラーを検出することのできる刃具折損検査装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of such a problem, and can be applied to cutting tools having different lengths, and can detect a length error due to breakage or erroneous attachment in a simple and reliable manner. An object of the present invention is to provide a cutting tool breakage inspection device.
また、本発明の他の目的は、簡便な構成で、複数の刃具の折損を一度に検査することのできる刃具折損検査装置を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a cutting tool breakage inspection apparatus that can inspect breakage of a plurality of cutting tools at once with a simple configuration.
本発明に係る刃具折損検査装置は、刃具の先端が押圧することによって、前記刃具の長さに応じて初期位置から移動する刃具当接部と、前記刃具当接部の移動によって加圧又は減圧される流体室と、前記流体室の圧力を検出する圧力センサと、前記圧力センサによって検出された前記流体室の圧力の変化に基づいて、前記刃具の折損を調べる判断部とを有することを特徴とする。 The cutting tool breakage inspection apparatus according to the present invention includes a cutting tool contact portion that moves from an initial position according to the length of the cutting tool when the tip of the cutting tool is pressed, and pressurization or decompression by movement of the cutting tool contact section. A fluid chamber, a pressure sensor that detects the pressure of the fluid chamber, and a determination unit that examines breakage of the blade based on a change in pressure of the fluid chamber detected by the pressure sensor. And
このように、刃具当接部に移動に応じて加圧(又は減圧)される流体室の圧力の変化を圧力センサで検出することによって、刃具の長さに対応した圧力変化が正しく発生していれば折損がないことを確実に検査することができる。 As described above, the pressure change corresponding to the length of the blade is correctly generated by detecting the change in the pressure of the fluid chamber pressurized (or reduced in pressure) according to the movement of the blade contact portion by the pressure sensor. Thus, it can be inspected reliably that there is no breakage.
この場合、前記刃具が前記刃具当接部に対して非接触であるときに、前記刃具当接部を初期位置に復帰させるように前記流体室を一時的に加圧又は減圧し、その後前記流体室を規定の初期圧力に設定する圧力調整部を有していてもよい。 In this case, when the blade is in non-contact with the blade contact portion, the fluid chamber is temporarily pressurized or depressurized so as to return the blade contact portion to the initial position, and then the fluid You may have the pressure adjustment part which sets a chamber to a regular initial pressure.
このような圧力調整部によれば、検査前に刃具当接部を初期位置に確実に復帰させることから、正確な検査が可能である。しかも、検査時には流体室を適当な初期圧力にしておくことから、刃具当接部に当接させて押圧させる際に刃具に対して過大な反力が加わることがない。 According to such a pressure adjusting unit, the blade tool abutting portion is reliably returned to the initial position before the inspection, so that an accurate inspection is possible. In addition, since the fluid chamber is set to an appropriate initial pressure during the inspection, an excessive reaction force is not applied to the blade tool when the fluid chamber is pressed against the blade tool contact portion.
本発明に係る刃具折損検査装置は、各刃具の先端が押圧することによって、前記刃具の長さに応じて初期位置から移動する複数の刃具当接部と、各刃具当接部の移動によって加圧又は減圧される複数の流体室と、各流体室に連通する集合路と、前記集合路又は前記流体室の圧力を検出する圧力センサと、前記圧力センサによって検出された前記集合路又は前記流体室の圧力の変化に基づいて、前記刃具の折損を調べる判断部とを有することを特徴とする。 The cutting tool breakage inspection apparatus according to the present invention adds a plurality of cutting tool abutting parts that move from an initial position according to the length of the cutting tool by the pressing of the tip of each cutting tool, and the movement of each cutting tool contact part. A plurality of fluid chambers to be pressurized or depressurized, collecting passages communicating with each fluid chamber, a pressure sensor for detecting pressure of the collecting passage or the fluid chamber, and the collecting passage or the fluid detected by the pressure sensor And a judgment unit for examining breakage of the cutting tool based on a change in pressure in the chamber.
このように、各刃具を対応する刃具当接部に当接させて移動させることにより、各流体室の加圧(又は減圧)の変化は集合路の圧力センサで統括的に検出することができ、簡便な構成で、複数の刃具の折損を一度に検査することができる。 Thus, by moving each blade tool in contact with the corresponding blade tool contact portion, a change in pressurization (or pressure reduction) of each fluid chamber can be comprehensively detected by the pressure sensor of the collecting passage. With a simple configuration, it is possible to inspect breakage of a plurality of cutting tools at once.
本発明に係る刃具折損検査装置によれば、刃具当接部に移動に応じて加圧(又は減圧)される流体室の圧力の変化を圧力センサで検出することによって、刃具の長さに対応した圧力変化が正しく発生していれば折損がないことを確実に検査することができ、長さの異なる刃具に対しても適用可能である。 According to the cutting tool breakage inspection apparatus according to the present invention, it is possible to cope with the length of the cutting tool by detecting the change in the pressure of the fluid chamber that is pressurized (or reduced in pressure) in accordance with the movement of the cutting tool with the pressure sensor. If the generated pressure change is correctly generated, it can be reliably inspected that there is no breakage, and can be applied to cutting tools having different lengths.
また、本発明に係る刃具折損検査装置によれば、各刃具を対応する刃具当接部に当接させて移動させることにより、各流体室の加圧(又は減圧)の変化は集合路の圧力センサで統括的に検出することができる。このとき、いずれか1以上の刃具が折損していれば、集合路の圧力は所定の圧力変化を発生しないことになり、圧力センサの値に基づいて、複数の刃具の折損を一度に検査することができる。 Further, according to the blade breakage inspection apparatus according to the present invention, the change in pressurization (or depressurization) of each fluid chamber is caused by the pressure of the collecting passage by moving each blade in contact with the corresponding blade contact portion. It can be detected comprehensively with sensors. At this time, if any one or more cutting tools are broken, the pressure in the collecting path does not generate a predetermined pressure change, and a plurality of cutting tools are inspected at once based on the value of the pressure sensor. be able to.
以下、本発明に係る刃具折損検査装置について実施の形態を挙げ、添付の図1〜図12を参照しながら説明する。本実施の形態に係る刃具折損検査装置10は、ユニット交換式工作機械11の多軸切削加工ユニット20に対して適用されるものである。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, a cutting tool breakage inspection apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. The cutting tool
図1は、本実施の形態に係る刃具折損検査装置10の概略平面図である。図1に示すように、ユニット交換式工作機械11はワーク12を加工する工作機械であって、搬送ライン14の近傍に設けられている。ユニット交換式工作機械11は、6つのアーム16を備える回転インデックス装置18を有し、60°ずつの間欠回転が可能であって、アーム16のいずれか1つを搬送ライン14の方向に位置決めすることができる。アーム16の先端にはワーク12を加工するための多軸切削加工ユニット20が設けられている。
FIG. 1 is a schematic plan view of a cutting tool
ワーク12は、搬送ライン14上を搬送されユニット交換式工作機械11の正面で停止して固定される。このとき、多軸切削加工ユニット20がワーク12に対して接近して、多軸切削加工ユニット20に設けられた複数の回転工具22(図2参照)によって、複数箇所を一度に加工する。所定の多軸切削加工ユニット20によって加工が終了し、多軸切削加工ユニット20が後退した後、回転インデックス装置18が間欠回転し他の多軸切削加工ユニット20をワーク12に対して対向させる。この後、新しくワーク12に対向した多軸切削加工ユニット20によってワーク12を加工をする。このようにしてワーク12は、1台のユニット交換式工作機械11によって最大6回の加工がなされる。また、ワーク12は、停止した位置における両側のユニット交換式工作機械11から同時に加工することも可能である。
The
図2及び図3に示すように、多軸切削加工ユニット20は四角の箱形状であって、広い面積のフロントプレート21に複数の回転工具(刃具)22が設けられている。各回転工具22はフロントプレート21から突出したスピンドルハウジング23によって回転可能に軸支されている。多軸切削加工ユニット20の内部には、アーム16の回転軸によって駆動される入力シャフトが設けられており、内部のギア機構を回転させる。各回転工具22はこのギア機構によって回転駆動される。図2等において回転工具22は代表的にドリルを示しているが、刃具折損検査装置10における折損の検査対象となる刃具はこれに限らず、ファインボーリング、リーマ、タップ及びラフボーリング等の長尺な刃具の検査を行うことができる。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
刃具折損検査装置10は、ユニット交換式工作機械11の6つの多軸切削加工ユニット20のうち、図1における左後方に配置された1つの多軸切削加工ユニット20の回転工具22が折損しているか否かを自動的に検出する装置であって、ユニット交換式工作機械11の左後方の近傍に配置されている。
The cutting tool
刃具折損検査装置10は、120°間隔で間欠回転するインデックス装置30と、該インデックス装置30に設けられた120°間隔の3つの検査ユニット32と、各検査ユニット32を対向配置された多軸切削加工ユニット20に対して進退させる進退機構34と、全体を統括的に制御する制御部(判断部)36とを有する。制御部36はユニット交換式工作機械11にも接続されており、いずれの多軸切削加工ユニット20が刃具折損検査装置10の正面に配置されているかを認識することができる。
The blade
3つの検査ユニット32は、6つの多軸切削加工ユニット20のうちいずれか1つ以上の回転工具22が折損しているか否かを検査できるように構成されており、左後方に配置された多軸切削加工ユニット20の刃具の折損を検査できるものを選択的に対向配置するように制御部36がインデックス装置30の向きを制御する。例えば、3つの検査ユニット32を32a、32b及び32cと区別し、6つの多軸切削加工ユニット20を20a、20b、20c、20d、20e及び20fと区別するとき、検査ユニット32aを多軸切削加工ユニット20a及び20bに対応させ、検査ユニット32bを多軸切削加工ユニット20c及び20dに対応させ、検査ユニット32cを多軸切削加工ユニット20e及び20fに対応させるとよい。各多軸切削加工ユニット20の回転工具22の位置及び型式によっては、3つの検査ユニット32で対応できないものが存在する場合もあり得るが、そのような場合には、多軸切削加工ユニット20の種類に応じて4〜6本のアームを備えたインデックス装置30にそれぞれ検査ユニット32を設けた刃具折損検査装置10を用いるとよい。
The three
図3に示すように、検査ユニット32aは、多軸切削加工ユニット20aのフロントプレート21と対向するように同じ四角形状のフロントプレート40と、該フロントプレート40から正面(矢印A1方向)に向かって突出した複数のロッド42と、該ロッド42の先端にそれぞれ設けられた刃具当接部44と、各ロッド42に嵌挿されて刃具当接部44をフロントプレート40から離間するように正面に向かって弾性付勢しているばね46とを有する。以下、ロッド42、刃具当接部44及びばね46からなる一組をロッド体50と呼ぶ。
As shown in FIG. 3, the
図3から明らかなように、ロッド体50は、対向する回転工具22の正面に配置されており、進退機構34によって正面に進出するときに刃具当接部44が回転工具22の先端に当接・押圧することになり、刃具当接部44は、初期位置から回転工具22の長さに応じて移動する。各ロッド体50は同じ長さであり、対応する回転工具22のうち最も長いものに対応する長さを有している。
As apparent from FIG. 3, the
なお、検査ユニット32aは多軸切削加工ユニット20a及び20bの双方に兼用に適用されることから、双方の全ての回転工具22に対応する位置にロッド体50が設けられている。したがって、例えば、多軸切削加工ユニット20aには、6本の回転工具22が設けられており、多軸切削加工ユニット20bには7本以上の回転工具22が設けられている場合で、多軸切削加工ユニット20aの検査をするときには、ロッド体50のいくつかは刃具当接部44が押圧されることはない。このように冗長的にロッド体50を設けておくことにより、複数の多軸切削加工ユニット20に対して適用可能となって汎用性が向上する。
Since the
また、図3から明らかなように、回転工具22aが細い場合には、対応するロッド体50aのロッド42は細く、嵌挿されるばね46には弱いばねが用いられる。逆に回転工具22bが太い場合には、対応するロッド体50bのロッド42は太く、嵌挿されるばね46には強いばねが用いられる。これにより、刃具当接部44を押圧する際に、回転工具22の太さに応じた適度なばね反力が発生することになり、回転工具22に過度な力が加えられることが防止され、検査時に回転工具22を折損してしまうことを防ぐことができる。
As is clear from FIG. 3, when the
図4に示すように、刃具当接部44の先端部44aは、回転工具22の先端形状に対応して形成されており、例えば、円錐穴形状となっている。これにより、回転工具22の先端に局所的に力が加わることがなく、回転工具22を保護することができる。また、先端部44aが円錐穴形状である場合には、溝の最深部に小さい逃げ穴44bをさらに設けておくと、回転工具22の最先端部に力が加わることを防止できる。刃具当接部44は、回転工具22を傷つけることのない適度に柔らかい材料(例えば、銅等)を用いるとよい。
As shown in FIG. 4, the
図5に示すように、検査ユニット32aは、前記のフロントプレート40及び複数のロッド体50と、各ロッド42の一端に設けられたピストン52と、これらのピストン52が摺動するシリンダ(流体室)54と、各シリンダ54の矢印A2方向の端部を相互に連通する集合路(流体室)56と、該集合路56の圧力を検出する圧力センサ58と、集合路56を介して各シリンダ54内の圧力を調整する圧力調整部60と、ロッド体50に付着した切り屑を落とす切屑排出部61とを有する。シリンダ54は、ロッド42が十分に進退可能な長さを有し、回転工具22が刃具当接部44を最大変位させたときにピストン52がシリンダ54内の矢印A2方向端部に当接することがないように設定されている。
As shown in FIG. 5, the
各シリンダ54は、シリンダ集合体62として一体的且つ並行に配置されており、回転工具22が非当接状態の初期状態(図5に示す状態)では、各ピストン52は、ばね46が刃具当接部44を押し出す作用によってシリンダ54内の最も矢印A1方向側に変位している。検査ユニット32aのシリンダ54、集合路56及び圧力調整部60は空気圧回路であり、圧縮性を有することから、刃具当接部44が回転工具22によって矢印A2方向に押し出されるときには、ピストン52はシリンダ54内の空気を圧縮して矢印A2方向に変位することになる。
Each
圧力調整部60は、圧力源64と、該圧力源64に基づいて規定の初期圧力を設定するレギュレータ66と、切換弁68とを有する。切換弁68は制御部36の作用下に3位置に管路を切り換え可能であって、1次側に接続された圧力源64、レギュレータ66及び閉塞プラグ70のいずれか1つと2次側管路60aとを連通させる。2次側管路60aは集合路56と接続されている。圧力調整部60の内部スプールが第1の位置にあるときには、2次側管路60aは圧力源64に接続され、集合路56及びシリンダ54は加圧されてピストン52を矢印A1方向の端部まで確実に押し出すことができる。したがって、ばね46に弱いものを用いているロッド体50a(図3参照)もロッド42を初期位置に正確に戻すことができる。
The
圧力調整部60の内部スプールが第2の位置にあるときには、2次側管路60aはレギュレータ66に接続され、集合路56及びシリンダ54内は検査圧力に設定される。
When the internal spool of the
圧力調整部60の内部スプールが第3の位置にあるときには、2次側管路60aは閉塞プラグ70に接続され、集合路56及びシリンダ54は気密に保たれる。この気密の状態で回転工具22が刃具当接部44を押圧・変位させると、回転工具22の長さに応じて対応するピストン52が矢印A2方向に変位してシリンダ54内が増圧される。
When the internal spool of the
切屑排出部61は、制御部36によって切り替え操作される切換弁61aと、該切換弁61aを介して圧力源64から供給される圧力流体をロッド体50に吹き付けるノズル61bとを有する。この切屑排出部61によれば、ロッド体50のばね46等に圧力流体を吹き付けることによって付着した切り屑を排出し、ロッド体50を確実に作用させることができる。切屑排出部61には、ノズル61bの向きを変化させる首振り機構を設け、向きを変えながら圧力流体を吹き付けてもよい。
The
これらのシリンダ54内の圧力の増加は集合路56の圧力センサ58によって統括的に検出され、制御部36で圧力センサ58から得られる信号に基づいて回転工具22の折損の有無が判断される。なお、図5では検査ユニット32aについて代表的に図示して説明したが、他の検査ユニット32b及び32cも基本的に同構造であることから詳細な説明を省略する。
The increase in pressure in the
次に、このように構成される刃具折損検査装置10を用いて多軸切削加工ユニット20における回転工具22の折損の有無を検査する方法について図6を参照しながら説明する。
Next, a method for inspecting whether or not the
先ず、ステップS1において、ユニット交換式工作機械11の6つの多軸切削加工ユニット20のうち、図1における左後方に配置されたものを認識し、対応する検査ユニット32が対向する向きとなるようにインデックス装置30を動作させる。
First, in step S1, among the six
ステップS2において、圧力調整部60の切換弁68のスプールを第1の位置となるように切り換え、2次側管路60aを圧力源64と連通させる。これにより、集合路56及び各シリンダ54に圧力源64の圧力が加わり、ピストン52を矢印A1方向に最大変位させる。これによりばね46の弾性力を補い、刃具当接部44を確実に矢印A1方向の最大変位位置(つまり初期位置)に戻すことができる。
In step S <b> 2, the spool of the switching
さらに、切屑排出部61によってロッド体50に圧縮空気を吹き付け、ばね46等に付着した切り屑等を排出させ、ロッド体50が正しく作用するように清掃しておく。
Further, compressed air is blown onto the
ステップS3において、圧力調整部60の切換弁68のスプールを第2の位置となるように切り換え、2次側管路60aをレギュレータ66と連通させる。これにより、集合路56及び各シリンダ54内はレギュレータ66によって規定の初期圧力Piに設定される。この初期圧力Piは、圧力源64の圧力よりは低く、且つ、後のステップS5において回転工具22が刃具当接部44を押圧・変位させるのに過度に強い反力を発生させない程度の圧力(例えば、大気圧程度)に設定されている。初期圧力Piを大気圧とする場合には、レギュレータ66を省略することができる。
In step S <b> 3, the spool of the switching
なお、初期圧力Piは、圧力源64の圧力よりは低いため、ステップS2の状態と比較すると、各シリンダ54内は減圧されることになるが、ばね46によって刃具当接部44は適度に弾性付勢されていることから初期位置に維持される。
Since the initial pressure Pi is lower than the pressure of the
ステップS4において、圧力調整部60の切換弁68のスプールを第3の位置となるように切り換え、2次側管路60aを閉塞プラグ70と接続させる。これにより、集合路56及び各シリンダ54内は規定の初期圧力Piのまま気密に保たれる。このとき、制御部36は集合路56内の圧力が初期圧力Piとなっていることを圧力センサ58の信号によって確認しておく。
In step S4, the spool of the switching
ステップS5において、進退機構34(図1参照)を矢印A1方向に進出させ、図7に示すように、各回転工具22の先端を対応する刃具当接部44に当接・押圧させる。回転工具22によって押圧された刃具当接部44は、初期位置から回転工具22の長さに応じて移動し、ロッド42を介してピストン52をシリンダ54内で矢印A2方向に摺動させる。これにより、回転工具22によって押圧されたロッド体50に対応するシリンダ54内は空気が圧縮され増圧する。
In step S5, the advance / retreat mechanism 34 (see FIG. 1) is advanced in the direction of the arrow A1, and as shown in FIG. The blade
このとき、各シリンダ54と集合路56は全て連通していることから同じように増圧する。その圧力値Pは、ピストン52によって空気が押し出される領域T=T1+T2+…+Tn(1,2、…nの添え字は複数のロッド体50を区別する識別子であり、nは回転工具22によって押し出されるものの最大数。図7の例ではn=3)の体積−ΔVと、初期状態の全体積Va(つまり、図7における各シリンダ54の体積と集合路56の体積の合計)と、初期圧力Piによって求められる。各領域T1、T2、…、Tnの体積は、進退機構34による進出量、各回転工具22の規定長さ、及びシリンダ54の内径によって求められることは明らかであろう。
At this time, since each
ステップS6において、制御部36は圧力センサ58から得られる信号を調べ、集合路56の圧力値Pが予め求められた閾値圧力の範囲内にあるか否かを確認する。圧力値Pが閾値圧力の範囲内にある場合には、各回転工具22が規定長さを有していることになるから折損はないと判断されステップS7へ移る。
In step S6, the
一方、集合路56の圧力値Pが閾値圧力の範囲内にない場合(つまり、圧力値Pが閾値圧力に達してなく、閾値圧力より低い場合)には、図8に示すように、いずれか1つ以上の回転工具22が折損しており、規定長さを有していないために領域T1、T2、…、Tnのいずれか(図8の例では領域T2)が小さい体積となっていると判断できる。この場合にはステップS8へ移る。また、圧力値Pが閾値圧力を超えて閾値圧力より高い場合には、いずれか1つ以上のスピンドルハウジング23に、間違って長い回転工具22が取り付けられていて、規定の長さを超えているために、領域T1、T2、…Tnのいずれかが大きい体積となっていると判断できる。この場合には、ステップS10に移る。
On the other hand, when the pressure value P of the collecting
ステップS7においては、進退機構34を後退させるとともに、所定の管理コンピュータに検査した多軸切削加工ユニット20が正常であることを通知し、ワーク12の加工を継続する。
In step S7, the advancing / retreating
一方、ステップS8においては、進退機構34を後退させるとともに、所定の管理コンピュータに検査した多軸切削加工ユニット20の回転工具22が折損していることを通知し、ワーク12の加工を一時停止する。この場合、管理コンピュータは所定の手段によって作業員に回転工具22の折損が発生したことを報知する。
On the other hand, in step S8, the advance /
ステップS9において、作業員は管理コンピュータから得られる情報に基づいて多軸切削加工ユニット20の各回転工具22を目視によって確認し、折損している回転工具22を交換する。多軸切削加工ユニット20には複数の回転工具22が設けられているが、折損しているものは目視により容易に特定が可能である。この後、作業員は管理コンピュータに対して回転工具22の交換が終了したことを入力設定し、ワーク12の加工を再開させる。
In step S9, the worker visually confirms each
他方、ステップS10においては、進退機構34を後退させるとともに、所定の管理コンピュータに検査した多軸切削加工ユニット20の回転工具22が、間違って長いものが取り付けられていることを通知し、ワーク12の加工を一時停止する。この場合、管理コンピュータは所定の手段によって作業員に回転工具22が間違って取り付けられていることを報知する。
On the other hand, in step S10, the advance /
ステップS11において、作業員は管理コンピュータから得られる情報に基づいて多軸切削加工ユニット20の各回転工具22のうち、間違って取り付けられたものを確認し、正しいものに交換する。間違って取り付けられた回転工具22を確認する方法は、例えば、回転工具22に付された工具番号を目視により確認する方法、各回転工具22に付されたコード(バーコード、2次元コード等)を所定のリーダで読み取る方法、及び所定の長さ確認治具を用いる方法等がある。
In step S <b> 11, the worker confirms the wrongly installed tool among the
この後、作業員は管理コンピュータに対して回転工具22の交換が終了したことを入力設定し、ワーク12の加工を再開させる。
Thereafter, the operator inputs to the management computer that the replacement of the
なお、検査ユニット32aは、上記のとおり、多軸切削加工ユニット20の20a及び20bに対して適用可能であって、回転工具22の配置が異なっていても、対応する位置にロッド体50を設けておけば、回転工具22が刃具当接部44を押圧・変位させる変位量を圧力センサ58によって検知が可能である。また、回転工具22の長さが異なる場合であっても、それに対応して領域T1、T2、…、Tnの体積が変化するのであるから、予め規定の閾値圧力の範囲を求めておくことにより、長さの異なる回転工具22に対しても折損の有無及び長さの異なるものの誤取付を検出することができる。
Note that the
さらに、本実施の形態に係る刃具折損検査装置10によれば、各回転工具22を対応する刃具当接部44に当接させて押圧・移動させることにより、各シリンダ54の圧力の変化は集合路56の1つの圧力センサ58で統括的に検出することができる。このとき、いずれか1以上の回転工具22が折損し、又は長さの異なるものの誤取付が存在すれば、集合路56の圧力値Pは所定の圧力変化を示さないことになり、圧力センサ58の信号に基づいて、複数の回転工具22の折損又は誤取付を一度に検査することができる。
Furthermore, according to the cutting tool
さらにまた、刃具折損検査装置10の検査ユニット32では圧力調整部60の圧力調整作用があることから、切削屑やクーラントが掛かってしまうことによりばね46が本来の弾性力を発揮できない場合であっても、ピストン52に圧力源64の圧力をかけることによって確実に初期位置に戻すことができる。また、切屑排出部61の作用によって、ロッド体50に付着した切り屑等の異物は圧力流体によって排出・清掃されることから、ロッド体50は確実に作用する。
Furthermore, since the
刃具折損検査装置10では、光電センサ等のように光学的な検査ではなく、流体の圧力変化によって回転工具22の折損を検査するため、切削屑等が存在することによる光学的影響を受けない。
The cutting tool
次に、検査ユニット32の第1及び第2の変形例に係る検査ユニット100及び200について図9〜図12を参照しながら説明する。検査ユニット100及び200において検査ユニット32と同じ箇所については同符号を付してその詳細な説明を省略する。
Next,
図9に示すように、第1の変形例に係る検査ユニット100は、各回転工具22に対応したロッド体102と、それぞれのロッド体102に対応して設けられたシリンダ104と、各シリンダ104に連通する集合路56と、圧力センサ58と、圧力調整部60とを有する。シリンダ104、集合路56及び圧力調整部60は液圧回路であり、作動油、水、クーラント等の液体が充填されている。ロッド体102は前記のロッド体50に相当し、シリンダ104は前記のシリンダ54に相当する。
As shown in FIG. 9, the
ロッド体102は、刃具当接部44と、該刃具当接部44に接続されたロッド42と、該ロッド42を案内するガイド106と、ロッド42の矢印A2側の端部に設けられた第1ばね受座108と、シリンダ104内に摺動自在に設けられたピストン52と、該ピストン52に接続されてフロントプレート40を通って矢印A1方向にやや突出しているピストンロッド110と、該ピストンロッド110の矢印A1方向端部に設けられた第2ばね受座112と、第1ばね受座108と第2ばね受座112との間に装入されたばね114とを有する。
The
シリンダ104内は圧縮性の小さい液体で満たされていおり、しかも切換弁68のスプールが第3位置にあるときにはシリンダ104は液密に維持されることからピストン52が摺動する距離は小さく、シリンダ104は短く設定されている。
The
このような検査ユニット100によれば、図10に示すように、回転工具22が刃具当接部44を押圧するとき、ばね114は回転工具22の長さに応じて圧縮され、該ばね114は圧縮量に応じた弾性力を第2ばね受座112、ピストンロッド110及びピストン52を介してシリンダ104内を加圧することになる。各シリンダ104と集合路56は全て連通していることから同じように増圧する。その圧力値Pは、第1ばね受座108の各移動量X1,X2、…、Xn(1,2、…nの添え字は複数のロッド体50を区別する識別子であり、nは回転工具22によって押し出されるものの最大数。図10の例ではn=3)に対して全加圧力W=k1・X1+k2・X2+…+kn・Xn(k1,k2、…、knはばね114のばね定数)と、ピストン52の面積と、初期圧力Piによって求められる。各移動量X1,X2、…、Xnは、進退機構34による進出量、各回転工具22の規定長さによって求められることは明らかであろう。
According to such an
従って、前記のステップS6の判断と同様に、制御部36は圧力センサ58から得られる信号を調べ、集合路56の圧力値Pが予め求められた閾値圧力の範囲内にあるか否かを確認することによって、回転工具22のいずれか1つ以上が折損していることを検査することができる。
Therefore, similarly to the determination in step S6, the
この検査ユニット100では、作動流体に水やクーラントを用いると切削用の冷却系と回路の一部を共用化することができて好適である。また、作動流体に水やクーラントを用いると切屑排出部61の作用によって、ロッド体50に付着した切り屑等の異物は、圧力流体(すなわち水やクーラント)によって排出・清掃される。したがって、気体を用いるときと比較してより大きな切屑等を除去することができ、ロッド体50を確実に作用させることができる。
In this
検査ユニット100においては、第2ばね受座112の力をシリンダ104内の液体に伝達する手段はピストン52に限らず、例えばダイヤフラム等でもよい。
In the
次に、図11に示すように、第2の変形例に係る検査ユニット200は、各回転工具22に対応したロッド体50と、それぞれのロッド体50に対応して設けられたシリンダ202と、各シリンダ202に連通する集合路56と、圧力センサ58と、圧力調整部60とを有する。シリンダ202、集合路56及び圧力調整部60は空気圧回路である。シリンダ202は前記のシリンダ54に相当する。
Next, as shown in FIG. 11, the
検査ユニット200における集合路56は各シリンダ202の矢印A1方向端部に設けられており、矢印A2方向の端部は孔202aを介して外部に連通しており大気開放となっている。
The collecting
シリンダ202の内部には内方に向かってやや突出した環状リング202bが設けられており、初期状態(図11に示す状態)においてはピストン52は環状リング202bに当接するまで矢印A1方向に変位している。一方、図12に示すように、回転工具22が刃具当接部44に対して押圧・変位させる際には、ピストン52はロッド42を介して矢印A2方向に押し出される。ことのき、ピストン52よりも矢印A2側の室202cは孔202aの作用によって大気開放となっていることから圧力の変化はないが、ピストン52よりも矢印A1側の室202dは膨張・減圧することになる。
An
このとき、各シリンダ202の室202dと集合路56は全て連通していることから同じように減圧する。その圧力値Pは、ピストン52によって空気が引き延ばされる領域T=T1+T2+…+Tnの体積+ΔVと、初期状態の全体積Va(つまり、図11における各シリンダ202の室202dの体積と集合路56の体積の合計)と、初期圧力Piによって求められる。
At this time, since the
したがって、制御部36は圧力センサ58から得られる信号を調べ、集合路56の圧力値Pが予め求められた閾値圧力の範囲内であるか否かを確認することによって、回転工具22のいずれか1つ以上が折損し、又は間違って長いものが取付られていることを検査することができる。ただし、この場合は前記のステップS6の判断とは逆に、圧力値Pが閾値圧力の範囲より高いときには回転工具22が折損していると判断され、閾値圧力の範囲より低いときには長い回転工具22が取り付けられていると判断される。
Therefore, the
また、検査ユニット200における圧力調整部60の圧力源64としては、負圧を発生させるもの(例えば、真空ポンプやエジェクタ等)を用いるとよい。これにより、各室202dを負圧にしてピストン52を環状リング202bに当接するまで確実に矢印A1方向に変位させて正確な初期状態を設定することができる。さらに、検査ユニット200における切屑排出部61では、吸引効果によってロッド体50の切り屑等を排出しておくことができる。
In addition, as the
上述の各実施の形態では、複数の回転工具22について同時に折損又は誤取付の有無を検査する例について説明したが、対象となる回転工具22が1本であるときには、検査ユニット32、100又は200におけるロッド体50又は102は1組だけ設けておいてもよい。なお、誤取付については、長い回転工具22を間違って取り付けた場合について説明したが、短い回転工具22を間違って取り付けた場合には折損の場合と同様に検出可能であることはもちろんである。
In each of the above-described embodiments, an example in which a plurality of
本発明に係る刃具折損検査装置は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。 The cutting tool breakage inspection apparatus according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can of course have various configurations without departing from the gist of the present invention.
10…刃具折損検査装置 11…ユニット交換式工作機械
20、20a〜20f…多軸切削加工ユニット
22、22a、22b…回転工具 30…インデックス装置
32、32a〜32c、100、200…検査ユニット
36…制御部 42…ロッド
44…刃具当接部 46、114…ばね
50、50a、50b、102…ロッド体
52…ピストン 54、104、202…シリンダ
56…集合路 58…圧力センサ
60…圧力調整部 61…切屑排出部
61a、68…切換弁 64…圧力源
66…レギュレータ 70…閉塞プラグ
106…ガイド 110…ピストンロッド
DESCRIPTION OF
66 ...
Claims (3)
前記刃具当接部の移動によって加圧又は減圧される流体室と、
前記流体室の圧力を検出する圧力センサと、
前記圧力センサによって検出された前記流体室の圧力の変化に基づいて、前記刃具の折損を調べる判断部と、
を有することを特徴とする刃具折損検査装置。 A cutting tool abutting portion that moves from an initial position according to the length of the cutting tool when the tip of the cutting tool is pressed;
A fluid chamber that is pressurized or depressurized by the movement of the cutting tool contact portion;
A pressure sensor for detecting the pressure of the fluid chamber;
A determination unit for examining breakage of the cutting tool based on a change in pressure of the fluid chamber detected by the pressure sensor;
A cutting tool breakage inspection device comprising:
前記刃具が前記刃具当接部に対して非接触であるときに、前記刃具当接部を初期位置に復帰させるように前記流体室を一時的に加圧又は減圧し、その後前記流体室を規定の初期圧力に設定する圧力調整部を有することを特徴とする刃具折損検査装置。 In the cutting tool breakage inspection apparatus according to claim 1,
When the cutting tool is not in contact with the cutting tool contact part, the fluid chamber is temporarily pressurized or depressurized so that the cutting tool contact part is returned to the initial position, and then the fluid chamber is defined. A cutting tool breakage inspection apparatus comprising a pressure adjusting unit that sets the initial pressure of the cutting tool.
各刃具の先端が押圧することによって、前記刃具の長さに応じて初期位置から移動する複数の刃具当接部と、
各刃具当接部の移動によって加圧又は減圧される複数の流体室と、
各流体室に連通する集合路と、
前記集合路又は前記流体室の圧力を検出する圧力センサと、
前記圧力センサによって検出された前記集合路又は前記流体室の圧力の変化に基づいて、前記刃具の折損を調べる判断部と、
を有することを特徴とする刃具折損検査装置。 A tool breakage inspection device for detecting breakage of a plurality of blades,
A plurality of blade contact portions that move from an initial position according to the length of the blade by pressing the tip of each blade; and
A plurality of fluid chambers that are pressurized or depressurized by the movement of each blade tool contact portion;
A collecting passage communicating with each fluid chamber;
A pressure sensor for detecting the pressure of the collecting path or the fluid chamber;
A determination unit for examining breakage of the cutting tool based on a change in pressure of the collecting path or the fluid chamber detected by the pressure sensor;
A cutting tool breakage inspection device comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006016177A JP4562660B2 (en) | 2006-01-25 | 2006-01-25 | Cutting tool breakage inspection device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006016177A JP4562660B2 (en) | 2006-01-25 | 2006-01-25 | Cutting tool breakage inspection device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007196309A true JP2007196309A (en) | 2007-08-09 |
JP4562660B2 JP4562660B2 (en) | 2010-10-13 |
Family
ID=38451414
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006016177A Expired - Fee Related JP4562660B2 (en) | 2006-01-25 | 2006-01-25 | Cutting tool breakage inspection device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4562660B2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100916419B1 (en) * | 2007-11-28 | 2009-09-07 | 기아자동차주식회사 | Tool breakage sensing device of multihead unit |
KR101752497B1 (en) | 2010-12-13 | 2017-06-29 | 두산공작기계 주식회사 | Tool broken detector |
JPWO2019065437A1 (en) * | 2017-09-29 | 2020-09-10 | 本田技研工業株式会社 | Processing equipment and processing method |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105522198A (en) * | 2014-09-30 | 2016-04-27 | 无锡利博科技有限公司 | Drilling device with pressure alarm indicator |
CN108161466B (en) * | 2017-12-29 | 2020-08-21 | 华工法利莱切焊系统工程有限公司 | Plasma cutting and drilling system |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58223551A (en) * | 1982-06-22 | 1983-12-26 | Toyoda Mach Works Ltd | Tool damage detector in numerically controlled machine tool |
JPS63100136U (en) * | 1986-12-19 | 1988-06-29 | ||
JPH05146909A (en) * | 1991-11-28 | 1993-06-15 | Nippei Toyama Corp | Tool abnormality detecting device |
JP2000033535A (en) * | 1998-07-16 | 2000-02-02 | Sugino Mach Ltd | Blade tool breakage detection device |
JP2004130445A (en) * | 2002-10-10 | 2004-04-30 | Fuji Heavy Ind Ltd | Adhesion confirmation device |
-
2006
- 2006-01-25 JP JP2006016177A patent/JP4562660B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58223551A (en) * | 1982-06-22 | 1983-12-26 | Toyoda Mach Works Ltd | Tool damage detector in numerically controlled machine tool |
JPS63100136U (en) * | 1986-12-19 | 1988-06-29 | ||
JPH05146909A (en) * | 1991-11-28 | 1993-06-15 | Nippei Toyama Corp | Tool abnormality detecting device |
JP2000033535A (en) * | 1998-07-16 | 2000-02-02 | Sugino Mach Ltd | Blade tool breakage detection device |
JP2004130445A (en) * | 2002-10-10 | 2004-04-30 | Fuji Heavy Ind Ltd | Adhesion confirmation device |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100916419B1 (en) * | 2007-11-28 | 2009-09-07 | 기아자동차주식회사 | Tool breakage sensing device of multihead unit |
KR101752497B1 (en) | 2010-12-13 | 2017-06-29 | 두산공작기계 주식회사 | Tool broken detector |
JPWO2019065437A1 (en) * | 2017-09-29 | 2020-09-10 | 本田技研工業株式会社 | Processing equipment and processing method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4562660B2 (en) | 2010-10-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4562660B2 (en) | Cutting tool breakage inspection device | |
CN107378612B (en) | Machine tool | |
US7555844B2 (en) | Clamping device for a machine tool with measurement of a planar setting | |
US10247636B2 (en) | Sheet metal processing machines having a chip suctioning device and methods for detecting a malfunction in the chip suctioning device | |
US20170165761A1 (en) | Main shaft device and machine tool provided with same | |
CN109070316B (en) | Device for locking a workpiece on a machine tool | |
JP5086151B2 (en) | Work detection device, work detection method, and machine tool including work detection device | |
US4870786A (en) | Workstock | |
US4426177A (en) | Automatic fault detection system for a machine tool | |
US8137037B2 (en) | Tool for removing burr | |
JP2005103735A (en) | Tool attachment confirmation device | |
EP2103377A1 (en) | Method and apparatus for checking proper clamping of workpieces in a CNC machine | |
CN111112650A (en) | Spindle for rotary tool with tool positioning confirmation function | |
JP2006326804A (en) | Air micrometer apparatus capable of automatic tool changing | |
JP2015182180A (en) | Workpiece discharging device and machine tool with the workpiece discharging device | |
CN113751744B (en) | Machining method of machine tool | |
JP6577774B2 (en) | Work discharging device and machine tool | |
JP2010115763A (en) | Cutting tool and chip sucking/recovering system | |
JP2015100848A (en) | Monitoring device and method for monitoring fracture in working tool mounted in punching machine tool | |
JP5227918B2 (en) | Included material removal device | |
JPS61164764A (en) | Detecting device of cutting tool damage | |
JP2010023155A (en) | Machine tool | |
JPH0224570Y2 (en) | ||
KR102274240B1 (en) | Assembly for sensing position of the hand tool with respect to the workpiece | |
JP2019195876A (en) | Seating confirmation device of work-piece |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100122 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100202 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100402 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100720 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100727 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130806 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4562660 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140806 Year of fee payment: 4 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |