JP2007196309A - Cutting tool breakage inspecting device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To inspect a breakage and a wrong fitting of a plurality of cutting tools at one time, by simply and surely detecting the breakage for cutting tools different in length. <P>SOLUTION: An inspection unit 32 of the cutting tool breakage inspecting device 10 includes: a cutting tool abutting part 44 moved from the initial position corresponding to the length of the rotary tool 22 when being pressed by the tips of a plurality of rotary tools 22: cylinders 54 pressurized corresponding to the movement of each cutting tool abutting part 44; a collecting passage 56 communicated with the respective cylinders 54; a pressure sensor 58 for detecting the pressure of the collecting passage 56; and a control part 36 for checking the presence/absence of breakage of the rotary tools 22 based upon a change in pressure of the collecting passage 56 detected by the pressure sensor 58. A pressure adjusting part 60 temporarily pressurizes the interior of the cylinder 54 to return the cutting tool 44 to the initial position when the rotary tool 22 is in the non-contact state to the cutting tool abutting part 44, and after that, sets the cylinder 54 to the initial pressure. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

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 Patent Document 1, the fluid passage is formed by pressing the operation portion of the switching valve with the tip of the blade. The atmosphere is switched between open and closed, and the pressure switch detects that the pressure of the fluid passage changes in conjunction with this operation. According to this device, since the switching valve is not operated when the cutting tool is broken, it can be detected by the pressure switch that there is no pressure change in the fluid passage, and the cutting tool is broken based on this. Can be automatically detected.

特許第3431837号公報Japanese Patent No. 3431837

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 Patent Document 1, the presence of the cutting tool having a specified length allows the pressure switch to be operated via the pressure of the switching valve and the fluid passage, and the different lengths. It cannot be applied to other cutting tools. That is, when the length is shorter than the specified length, the switching valve cannot be operated, and when the length is longer, the switching valve interferes with a portion other than the operation portion of the switching valve.

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 breakage inspection apparatus 10 according to the present embodiment is applied to the multi-axis cutting unit 20 of the unit exchange type machine tool 11.

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 breakage inspection apparatus 10 according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the unit replaceable machine tool 11 is a machine tool that processes a workpiece 12 and is provided in the vicinity of a transfer line 14. The unit exchange type machine tool 11 has a rotary index device 18 having six arms 16, and can rotate intermittently by 60 °, and positions any one of the arms 16 in the direction of the conveyance line 14. be able to. A multi-axis cutting unit 20 for processing the workpiece 12 is provided at the tip of the arm 16.

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 workpiece 12 is conveyed on the conveyance line 14 and stopped and fixed on the front surface of the unit exchange type machine tool 11. At this time, the multi-axis cutting unit 20 approaches the workpiece 12, and a plurality of places are processed at once by a plurality of rotary tools 22 (see FIG. 2) provided in the multi-axis cutting unit 20. After the machining is finished by the predetermined multi-axis cutting unit 20 and the multi-axis cutting unit 20 is retracted, the rotary index device 18 is intermittently rotated to make the other multi-axis cutting unit 20 face the workpiece 12. Thereafter, the workpiece 12 is machined by the multi-axis cutting unit 20 newly opposed to the workpiece 12. In this way, the workpiece 12 is machined up to six times by one unit-replaceable machine tool 11. Further, the workpiece 12 can be simultaneously machined from the unit exchange type machine tools 11 on both sides at the stopped position.

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 multi-axis cutting unit 20 has a square box shape, and a plurality of rotary tools (blade tools) 22 are provided on a front plate 21 having a large area. Each rotary tool 22 is rotatably supported by a spindle housing 23 protruding from the front plate 21. An input shaft that is driven by the rotation shaft of the arm 16 is provided inside the multi-axis cutting unit 20 and rotates an internal gear mechanism. Each rotary tool 22 is rotationally driven by this gear mechanism. In FIG. 2 and the like, the rotary tool 22 representatively shows a drill, but the cutting tool to be inspected for breakage in the cutting tool breakage inspection apparatus 10 is not limited to this, and long tools such as fine boring, reamer, tap and rough boring. It is possible to inspect a proper cutting tool.

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 breakage inspection apparatus 10 breaks the rotary tool 22 of one multi-axis cutting unit 20 arranged on the left rear side in FIG. 1 among the six multi-axis cutting units 20 of the unit replaceable machine tool 11. It is an apparatus that automatically detects whether or not there is a unit-replaceable machine tool 11 and is disposed in the vicinity of the left rear.

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 breakage inspection device 10 includes an index device 30 that rotates intermittently at intervals of 120 °, three inspection units 32 provided at intervals of 120 ° provided in the index device 30, and multi-axis cutting in which the inspection units 32 are arranged to face each other. It has an advancing / retreating mechanism 34 for advancing / retreating the machining unit 20 and a control unit (determination unit) 36 for overall control. The control unit 36 is also connected to the unit exchange type machine tool 11, and can recognize which multi-axis cutting unit 20 is disposed in front of the cutting tool breakage inspection apparatus 10.

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 inspection units 32 are configured to be able to inspect whether any one or more of the rotary tools 22 among the six multi-axis cutting units 20 are broken. The control unit 36 controls the direction of the index device 30 so as to selectively dispose a tool capable of inspecting breakage of the cutting tool of the shaft cutting unit 20. For example, when three inspection units 32 are distinguished from 32a, 32b and 32c and six multi-axis cutting units 20 are distinguished from 20a, 20b, 20c, 20d, 20e and 20f, the inspection unit 32a is multi-axis cutting. Corresponding to the units 20a and 20b, the inspection unit 32b may correspond to the multi-axis cutting units 20c and 20d, and the inspection unit 32c may correspond to the multi-axis cutting units 20e and 20f. Depending on the position and model of the rotary tool 22 of each multi-axis cutting unit 20, there may be a case that the three inspection units 32 cannot handle, but in such a case, the multi-axis cutting unit 20 It is preferable to use the blade breakage inspection apparatus 10 provided with the inspection unit 32 in the index apparatus 30 having 4 to 6 arms according to the type.

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 inspection unit 32a has the same rectangular front plate 40 so as to face the front plate 21 of the multi-axis cutting unit 20a, and from the front plate 40 toward the front (in the direction of arrow A1). A plurality of protruding rods 42, a blade abutting portion 44 provided at the tip of each rod 42, and a blade tool abutting portion 44 fitted into each rod 42 so as to be separated from the front plate 40 toward the front. And an elastically biased spring 46. Hereinafter, a set of the rod 42, the blade contact portion 44 and the spring 46 is referred to as a rod body 50.

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 rod body 50 is disposed in front of the opposing rotary tool 22, and the blade tool abutting portion 44 contacts the tip of the rotary tool 22 when the rod body 50 advances to the front by the advance / retreat mechanism 34. -It will press and the blade contact part 44 will move according to the length of the rotary tool 22 from an initial position. Each rod body 50 has the same length, and has a length corresponding to the longest of the corresponding rotary tools 22.

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 inspection unit 32a is applied to both the multi-axis cutting units 20a and 20b, the rod body 50 is provided at a position corresponding to all the rotary tools 22 of both. Therefore, for example, when the multi-axis cutting unit 20a is provided with six rotary tools 22, and the multi-axis cutting unit 20b is provided with seven or more rotary tools 22, When the cutting unit 20a is inspected, the cutting tool abutting portion 44 of some of the rod bodies 50 is not pressed. Thus, by providing the rod body 50 redundantly, it is applicable to a plurality of multi-axis cutting units 20 and versatility is improved.

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 rotary tool 22a is thin, the rod 42 of the corresponding rod body 50a is thin, and a weak spring is used as the spring 46 to be inserted. Conversely, when the rotary tool 22b is thick, the rod 42 of the corresponding rod body 50b is thick, and a strong spring is used as the spring 46 to be inserted. Thereby, when pressing the cutting tool contact portion 44, an appropriate spring reaction force corresponding to the thickness of the rotary tool 22 is generated, and an excessive force is prevented from being applied to the rotary tool 22. It is possible to prevent the rotary tool 22 from being broken during the inspection.

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 distal end portion 44 a of the cutting tool abutting portion 44 is formed corresponding to the distal end shape of the rotary tool 22 and has, for example, a conical hole shape. Thereby, a force is not locally applied to the front-end | tip of the rotary tool 22, and the rotary tool 22 can be protected. Further, when the tip portion 44a has a conical hole shape, if a small relief hole 44b is further provided at the deepest portion of the groove, it is possible to prevent force from being applied to the most distal portion of the rotary tool 22. The blade contact portion 44 may be made of a moderately soft material (for example, copper or the like) that does not damage the rotary tool 22.

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 inspection unit 32a includes a front plate 40 and a plurality of rod bodies 50, a piston 52 provided at one end of each rod 42, and a cylinder (fluid chamber) in which these pistons 52 slide. ) 54, a collecting path (fluid chamber) 56 that communicates the ends of each cylinder 54 in the direction of arrow A 2, a pressure sensor 58 that detects the pressure in the collecting path 56, and each cylinder via the collecting path 56. The pressure adjusting unit 60 that adjusts the pressure in 54 and the chip discharging unit 61 that drops chips adhering to the rod body 50 are provided. The cylinder 54 has such a length that the rod 42 can sufficiently advance and retract, and when the rotary tool 22 displaces the cutting tool abutting portion 44 to the maximum, the piston 52 abuts on the end of the cylinder 54 in the arrow A2 direction. It is set so that there is no.

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 cylinder 54 is integrally and parallelly arranged as a cylinder assembly 62. In an initial state (a state shown in FIG. 5) in which the rotary tool 22 is not in contact with each other, each piston 52 has a spring 46 with a blade tool. Due to the action of pushing out the contact portion 44, the cylinder 54 is displaced to the most arrow A1 direction side. Since the cylinder 54, the collecting path 56, and the pressure adjusting unit 60 of the inspection unit 32a are pneumatic circuits and have compressibility, when the blade contact portion 44 is pushed out in the arrow A2 direction by the rotary tool 22, the piston 52 is a cylinder. The air in 54 is compressed and displaced in the direction of arrow A2.

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 pressure adjusting unit 60 includes a pressure source 64, a regulator 66 that sets a predetermined initial pressure based on the pressure source 64, and a switching valve 68. The switching valve 68 can switch the pipeline to three positions under the action of the control unit 36, and any one of the pressure source 64, the regulator 66 and the closing plug 70 connected to the primary side and the secondary side pipeline. Communicate with 60a. The secondary side pipe line 60 a is connected to the collecting path 56. When the internal spool of the pressure adjusting unit 60 is in the first position, the secondary side pipe line 60a is connected to the pressure source 64, the collecting path 56 and the cylinder 54 are pressurized, and the piston 52 is moved to the end of the arrow A1 direction. Can be reliably extruded. Therefore, the rod body 50a (see FIG. 3) using a weak spring 46 can also accurately return the rod 42 to the initial position.

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 pressure adjusting unit 60 is in the second position, the secondary side pipe line 60a is connected to the regulator 66, and the inside of the collecting path 56 and the cylinder 54 is set to the inspection pressure.

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 pressure adjusting unit 60 is in the third position, the secondary side pipe line 60a is connected to the closing plug 70, and the collecting path 56 and the cylinder 54 are kept airtight. When the rotary tool 22 presses and displaces the cutting tool abutting portion 44 in this airtight state, the corresponding piston 52 is displaced in the direction of the arrow A2 in accordance with the length of the rotary tool 22, and the pressure in the cylinder 54 is increased. .

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 chip discharge unit 61 includes a switching valve 61a that is switched by the control unit 36, and a nozzle 61b that sprays the pressure fluid supplied from the pressure source 64 through the switching valve 61a onto the rod body 50. According to this chip discharge part 61, the chip attached by discharging a pressure fluid to the spring 46 etc. of the rod body 50 is discharged, and the rod body 50 can be made to act reliably. The chip discharging unit 61 may be provided with a swing mechanism that changes the direction of the nozzle 61b, and the pressure fluid may be sprayed while changing the direction.

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 cylinder 54 is comprehensively detected by the pressure sensor 58 of the collecting path 56, and the controller 36 determines whether the rotary tool 22 is broken based on a signal obtained from the pressure sensor 58. In FIG. 5, the inspection unit 32a is representatively illustrated and described. However, the other inspection units 32b and 32c also basically have the same structure, and thus detailed description thereof is omitted.

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 rotary tool 22 is broken in the multi-axis cutting unit 20 using the blade breakage inspection apparatus 10 configured as described above will be described with reference to FIG.

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 multi-axis cutting units 20 of the unit replaceable machine tool 11, the unit arranged at the left rear in FIG. 1 is recognized so that the corresponding inspection units 32 face each other. The index device 30 is operated.

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 valve 68 of the pressure adjusting unit 60 is switched to the first position, and the secondary side pipe line 60 a is communicated with the pressure source 64. Thereby, the pressure of the pressure source 64 is applied to the collecting path 56 and each cylinder 54, and the piston 52 is displaced maximum in the direction of the arrow A1. As a result, the elastic force of the spring 46 can be compensated, and the blade contact portion 44 can be reliably returned to the maximum displacement position (that is, the initial position) in the direction of the arrow A1.

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 rod body 50 by the chip discharging unit 61 to discharge chips and the like adhering to the spring 46 and the like, and cleaning is performed so that the rod body 50 operates correctly.

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 valve 68 of the pressure adjusting unit 60 is switched to the second position so that the secondary side pipe line 60 a communicates with the regulator 66. Thereby, the inside of the collecting passage 56 and each cylinder 54 is set to a prescribed initial pressure Pi by the regulator 66. This initial pressure Pi is lower than the pressure of the pressure source 64, and is a pressure that does not generate an excessively strong reaction force for the rotary tool 22 to press and displace the blade contact portion 44 in the subsequent step S5 ( For example, it is set to about atmospheric pressure). When the initial pressure Pi is set to atmospheric pressure, the regulator 66 can be omitted.

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 pressure source 64, the inside of each cylinder 54 is depressurized as compared with the state of step S2, but the blade contact portion 44 is moderately elastic by the spring 46. Since it is energized, the initial position is maintained.

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 valve 68 of the pressure adjusting unit 60 is switched to the third position, and the secondary side pipe line 60a is connected to the closing plug 70. As a result, the collecting path 56 and the cylinders 54 are kept airtight with the prescribed initial pressure Pi. At this time, the controller 36 confirms from the signal from the pressure sensor 58 that the pressure in the collective path 56 is the initial pressure Pi.

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 tool abutting portion 44 pressed by the rotary tool 22 moves from the initial position according to the length of the rotary tool 22, and slides the piston 52 in the cylinder 54 through the rod 42 in the direction of arrow A2. As a result, air is compressed and pressure is increased in the cylinder 54 corresponding to the rod body 50 pressed by the rotary tool 22.

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 cylinder 54 and the collecting path 56 are all in communication, the pressure is similarly increased. The pressure value P is a region where air is pushed out by the piston 52 T = T1 + T2 +... + Tn (1, 2,... N is an identifier for distinguishing the plurality of rod bodies 50, and n is pushed out by the rotary tool 22. The maximum number of objects (n = 3 in the example of FIG. 7) -ΔV, the total volume Va in the initial state (that is, the sum of the volume of each cylinder 54 and the volume of the collecting passage 56 in FIG. 7), and the initial pressure Pi. Sought by. It will be apparent that the volume of each region T1, T2,..., Tn is determined by the amount of advance by the advance / retreat mechanism 34, the specified length of each rotary tool 22, and the inner diameter of the cylinder 54.

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 control unit 36 examines a signal obtained from the pressure sensor 58 and confirms whether or not the pressure value P of the collective path 56 is within a predetermined threshold pressure range. If the pressure value P is within the range of the threshold pressure, each rotary tool 22 has a specified length, so it is determined that there is no breakage, and the process proceeds to step S7.

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 path 56 is not within the range of the threshold pressure (that is, when the pressure value P does not reach the threshold pressure and is lower than the threshold pressure), as shown in FIG. Since one or more rotary tools 22 are broken and do not have a specified length, one of the regions T1, T2,..., Tn (region T2 in the example of FIG. 8) has a small volume. It can be judged. In this case, the process proceeds to step S8. Further, when the pressure value P exceeds the threshold pressure and is higher than the threshold pressure, the long rotary tool 22 is mistakenly attached to any one or more of the spindle housings 23 and exceeds the specified length. Therefore, it can be determined that any of the regions T1, T2,... Tn has a large volume. In this case, the process proceeds to step S10.

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 mechanism 34 is retracted, and a predetermined management computer is notified that the inspected multi-axis cutting unit 20 is normal, and the machining of the workpiece 12 is continued.

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 / retreat mechanism 34 is retracted, and a predetermined management computer is notified that the rotating tool 22 of the inspected multi-axis cutting unit 20 is broken, and the machining of the workpiece 12 is temporarily stopped. . In this case, the management computer notifies the worker that the rotary tool 22 is broken by a predetermined means.

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 rotary tool 22 of the multi-axis cutting unit 20 based on information obtained from the management computer, and replaces the broken rotary tool 22. The multi-axis cutting unit 20 is provided with a plurality of rotary tools 22, but those that are broken can be easily identified visually. Thereafter, the operator inputs to the management computer that the replacement of the rotary tool 22 has been completed, and resumes the machining of the workpiece 12.

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 / retreat mechanism 34 is retracted, and a predetermined management computer notifies the rotating tool 22 of the inspected multi-axis cutting unit 20 that a long tool is mistakenly attached. Pause machining. In this case, the management computer notifies the worker that the rotary tool 22 is incorrectly installed by a predetermined means.

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 rotary tools 22 of the multi-axis cutting unit 20 based on information obtained from the management computer, and replaces it with a correct tool. The method for confirming the rotating tool 22 attached by mistake includes, for example, a method for visually confirming the tool number attached to the rotating tool 22, and a code (bar code, two-dimensional code, etc.) attached to each rotating tool 22. And a method using a predetermined length confirmation jig.

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 rotary tool 22 has been completed, and resumes the machining of the workpiece 12.

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 inspection unit 32a is applicable to the multi-axis cutting unit 20a and 20b as described above, and the rod body 50 is provided at a corresponding position even if the rotary tool 22 is arranged differently. In this case, the pressure sensor 58 can detect the amount of displacement by which the rotary tool 22 presses and displaces the cutting tool contact portion 44. Further, even if the length of the rotary tool 22 is different, the volume of the regions T1, T2,..., Tn changes correspondingly, so by obtaining a predetermined threshold pressure range in advance. In addition, it is possible to detect the presence or absence of breakage and erroneous attachment of different lengths of the rotary tool 22 having different lengths.

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 breakage inspection apparatus 10 according to the present embodiment, the pressure change in each cylinder 54 is gathered by pressing and moving each rotary tool 22 in contact with the corresponding cutting tool contact portion 44. A single pressure sensor 58 in the path 56 can be used for comprehensive detection. At this time, if any one or more of the rotary tools 22 is broken or there is an erroneous attachment of different lengths, the pressure value P of the collecting path 56 does not show a predetermined pressure change, and the pressure sensor 58 Based on this signal, it is possible to inspect for breakage or incorrect attachment of the plurality of rotary tools 22 at a time.

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 inspection unit 32 of the cutting tool breakage inspection apparatus 10 has the pressure adjustment action of the pressure adjustment unit 60, the spring 46 cannot exert its original elastic force due to cutting waste or coolant. Also, the piston 52 can be reliably returned to the initial position by applying the pressure of the pressure source 64. Further, foreign matter such as chips attached to the rod body 50 is discharged and cleaned by the pressure fluid by the operation of the chip discharge portion 61, so that the rod body 50 acts reliably.

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 breakage inspection apparatus 10 is not optically inspected like a photoelectric sensor or the like, but inspects for breakage of the rotary tool 22 by a change in fluid pressure, so that it is not affected optically by the presence of cutting waste or the like.

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, inspection units 100 and 200 according to first and second modifications of the inspection unit 32 will be described with reference to FIGS. In the inspection units 100 and 200, the same portions as those of the inspection unit 32 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

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 inspection unit 100 according to the first modification includes a rod body 102 corresponding to each rotary tool 22, a cylinder 104 provided corresponding to each rod body 102, and each cylinder 104. , A pressure sensor 58, and a pressure adjustment unit 60. The cylinder 104, the collecting passage 56, and the pressure adjusting unit 60 are hydraulic circuits, and are filled with a liquid such as hydraulic oil, water, or coolant. The rod body 102 corresponds to the rod body 50, and the cylinder 104 corresponds to the cylinder 54.

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 rod body 102 includes a cutting tool abutting portion 44, a rod 42 connected to the cutting tool abutting portion 44, a guide 106 for guiding the rod 42, and a first end provided on the end of the rod 42 on the arrow A2 side. A spring seat 108, a piston 52 slidably provided in the cylinder 104, a piston rod 110 connected to the piston 52 and projecting slightly in the direction of the arrow A1 through the front plate 40, and the piston It has the 2nd spring seat 112 provided in the arrow A1 direction edge part of the rod 110, and the spring 114 inserted between the 1st spring seat 108 and the 2nd spring seat 112. As shown in FIG.

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 cylinder 104 is filled with a liquid having a low compressibility, and when the spool of the switching valve 68 is in the third position, the cylinder 104 is maintained in a liquid-tight state. 104 is set short.

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 inspection unit 100, as shown in FIG. 10, when the rotary tool 22 presses the blade contact portion 44, the spring 114 is compressed according to the length of the rotary tool 22, and the spring 114 is The inside of the cylinder 104 is pressurized through the second spring seat 112, the piston rod 110, and the piston 52 with an elastic force corresponding to the amount of compression. Since each cylinder 104 and the collecting passage 56 are all in communication, the pressure is increased in the same manner. The pressure value P is the amount of movement X1, X2,..., Xn (1, 2,... N of the first spring seat 108 is an identifier for distinguishing a plurality of rod bodies 50, and n is a rotary tool. 22, the total number of pressures W = k1 · X1 + k2 · X2 +... + Kn · Xn (k1, k2,..., Kn are spring constants of the spring 114) and The area of the piston 52 and the initial pressure Pi are obtained. It will be apparent that each movement amount X1, X2,..., Xn is determined by the advance amount by the advance / retreat mechanism 34 and the specified length of each rotary tool 22.

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 control unit 36 checks the signal obtained from the pressure sensor 58 and confirms whether or not the pressure value P of the collective path 56 is within the predetermined threshold pressure range. By doing this, it can be inspected that any one or more of the rotary tools 22 are broken.

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 inspection unit 100, when water or coolant is used as the working fluid, it is preferable that the cutting cooling system and a part of the circuit can be shared. Further, when water or coolant is used as the working fluid, foreign matter such as chips attached to the rod body 50 is discharged and cleaned by the pressure fluid (that is, water or coolant) by the operation of the chip discharge unit 61. Therefore, larger chips and the like can be removed compared to when gas is used, and the rod body 50 can be made to act reliably.

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 inspection unit 100, the means for transmitting the force of the second spring seat 112 to the liquid in the cylinder 104 is not limited to the piston 52, and may be a diaphragm, for example.

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 inspection unit 200 according to the second modification includes a rod body 50 corresponding to each rotary tool 22, a cylinder 202 provided corresponding to each rod body 50, A collecting path 56 communicating with each cylinder 202, a pressure sensor 58, and a pressure adjusting unit 60 are provided. The cylinder 202, the collecting path 56, and the pressure adjusting unit 60 are pneumatic circuits. The cylinder 202 corresponds to the cylinder 54 described above.

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 path 56 in the inspection unit 200 is provided at the end of each cylinder 202 in the direction of arrow A1, and the end of the direction of arrow A2 communicates with the outside through a hole 202a and is open to the atmosphere.

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 annular ring 202b that protrudes slightly inward is provided inside the cylinder 202. In the initial state (the state shown in FIG. 11), the piston 52 is displaced in the direction of the arrow A1 until it abuts on the annular ring 202b. ing. On the other hand, as shown in FIG. 12, when the rotary tool 22 is pressed and displaced against the blade contact portion 44, the piston 52 is pushed out in the direction of the arrow A <b> 2 through the rod 42. At this time, the chamber 202c on the arrow A2 side from the piston 52 is open to the atmosphere by the action of the hole 202a, so that the pressure does not change, but the chamber 202d on the arrow A1 side from the piston 52 expands and depressurizes. It will be.

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 chamber 202d of each cylinder 202 and the collecting path 56 are all in communication, the pressure is similarly reduced. The pressure value P depends on the volume + ΔV of the region T = T1 + T2 +... + Tn where the air is stretched by the piston 52, the total volume Va in the initial state (that is, the volume of the chamber 202d of each cylinder 202 in FIG. The total volume) and the initial pressure Pi.

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 control unit 36 examines a signal obtained from the pressure sensor 58 and confirms whether or not the pressure value P of the collecting path 56 is within a predetermined threshold pressure range. One or more can break or it can be inspected that a long one is attached by mistake. However, in this case, contrary to the determination in step S6, it is determined that the rotary tool 22 is broken when the pressure value P is higher than the threshold pressure range, and is longer when the pressure value P is lower than the threshold pressure range. Is determined to be attached.

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 pressure source 64 of the pressure adjusting unit 60 in the inspection unit 200, a device that generates a negative pressure (for example, a vacuum pump, an ejector, or the like) may be used. Thereby, each chamber 202d is set to a negative pressure, and the piston 52 is surely displaced in the direction of the arrow A1 until it comes into contact with the annular ring 202b, so that an accurate initial state can be set. Furthermore, in the chip discharge part 61 in the test | inspection unit 200, the chip | tip etc. of the rod body 50 can be discharged | emitted by the suction effect.

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 rotary tools 22 are inspected for breakage or incorrect attachment at the same time has been described. However, when there is only one target rotary tool 22, an inspection unit 32, 100, or 200 is used. Only one set of rod bodies 50 or 102 may be provided. In addition, about the incorrect attachment, although the case where the long rotary tool 22 was attached incorrectly was demonstrated, of course, when the short rotary tool 22 is attached incorrectly, it is possible to detect similarly to the case of breakage.

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.

ユニット交換式工作機械及び本実施の形態に係る刃具折損検査装置の概略平面図である。It is a schematic plan view of a unit exchange type machine tool and a cutting tool breakage inspection apparatus according to the present embodiment. 多軸切削加工ユニットの斜視図である。It is a perspective view of a multi-axis cutting unit. 多軸切削加工ユニットと検査ユニットが対向している状態の斜視図である。It is a perspective view in the state where the multi-axis cutting unit and the inspection unit face each other. 刃具当接部の断面側面図である。It is a cross-sectional side view of a blade tool contact part. 初期状態における検査ユニットのブロック構成図である。It is a block block diagram of the inspection unit in an initial state. 刃具折損検査装置を用いて回転工具の検査を行う手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure which test | inspects a rotary tool using a cutting tool breakage inspection apparatus. 回転工具が当接した状態の検査ユニットのブロック構成図である。It is a block block diagram of the test | inspection unit of the state which the rotary tool contact | abutted. 一部の回転工具が折損している状態で当接した状態の検査ユニットのブロック構成図である。It is a block block diagram of the test | inspection unit of the state contact | abutted in the state in which some rotary tools were broken. 初期状態における第1の変形例に係る検査ユニットのブロック構成図である。It is a block block diagram of the test | inspection unit which concerns on the 1st modification in an initial state. 回転工具が当接した状態の第1の変形例に係る検査ユニットのブロック構成図である。It is a block block diagram of the test | inspection unit which concerns on the 1st modification of the state which the rotary tool contact | abutted. 初期状態における第2の変形例に係る検査ユニットのブロック構成図である。It is a block block diagram of the test | inspection unit which concerns on the 2nd modification in an initial state. 回転工具が当接した状態の第2の変形例に係る検査ユニットのブロック構成図である。It is a block block diagram of the inspection unit which concerns on the 2nd modification of the state which the rotary tool contact | abutted.

符号の説明Explanation of symbols

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 SYMBOLS 10 ... Cutting tool breakage inspection apparatus 11 ... Unit exchange type machine tool 20, 20a-20f ... Multi-axis cutting processing unit 22, 22a, 22b ... Rotary tool 30 ... Indexing device 32, 32a-32c, 100, 200 ... Inspection unit 36 ... Control part 42 ... Rod 44 ... Cutting tool contact part 46, 114 ... Spring 50, 50a, 50b, 102 ... Rod body 52 ... Piston 54, 104, 202 ... Cylinder 56 ... Collecting path 58 ... Pressure sensor 60 ... Pressure adjustment part 61 ... chip discharge parts 61a, 68 ... switching valve 64 ... pressure source
66 ... Regulator 70 ... Blocking plug 106 ... Guide 110 ... Piston rod

Claims (3)

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:
請求項1記載の刃具折損検査装置において、
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.
複数の刃具の折損を検出する刃具折損検査装置であって、
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:
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