JP2008221378A - 近接センサ用電源供給装置および近接センサ - Google Patents

Abstract

【課題】機械加工装置の回転側に取り付けた近接センサに対する電源を効率的に供給可能とすること。
【解決手段】機械加工装置の固定側に電源供給コイル５０を配置し、機械加工装置の回転側の回転に伴い電源供給コイル５０に近接することにより電源供給コイル５０からの電磁誘導により電圧が誘起する誘導コイル５２を含み、誘導コイル５２に誘起した電圧を近接センサ２２に供給可能とした構成。
【選択図】図６

Description

本発明は、近接センサを回転側に取り付けた場合にその近接センサに電源を供給するための電源供給装置に関するものである。近接センサは、近接位置の物体を非接触で検知することができるセンサである。

本発明は、特に、機械加工装置に配設されて機械加工時に被加工ワークと一体回転するワーククランプ装置等の回転側に、被加工ワークの位置を非接触で検出するために配置され、その検出に係る信号を無線で送信する無線式の近接センサに電源を供給する装置に関するものである。

被加工ワークを研削や切削機械加工装置等の機械加工装置で加工する場合、被加工ワークをその機械加工装置の加工基準に適合した位置にクランプする必要がある。そのクランプのためにワーククランプ装置が用いられる。

被加工ワークには、自動車用レシプロエンジンを一例にとれば、カム軸のカム、そのジャーナル、ピストンピン、クランクジャーナル、クランクピン等、種々の部分がある。このような被加工ワークに研削加工を、数値データやプログラムに従い加工制御する機械加工装置が提案されている。（特許文献１参照）。

このような機械加工装置を用いて被加工ワークを加工する場合、被加工ワークをクランプする上記ワーククランプ装置には、被加工ワークの着座位置にエアー流出口を設け、このエアー流出口にエアー配管の一端側を連通接続すると共にエアー配管の他端側をエアー供給源に連通接続し、このエアー配管を介してエアー供給源から所定圧力のエアーをエアー流出口に流し込んで、エアー流出口からエアーの漏れが生じているか否かを圧力センサで検出することにより、被加工ワークのクランプ状態を判定するようにしたものがある。（特許文献２参照）。

しかしながら、機械加工装置での機械加工で生じた加工屑が、ワーククランプ装置に付着したり堆積したりして、被加工ワークをワーククランプ装置から取り外した後、加工屑がエアー流出口からエアー配管内に侵入しやすく、エアー流出口を塞ぐ可能性がある。このような可能性は被加工ワークの加工不良率をアップさせてしまう。また、エアー配管を塞いでいる加工屑を清掃する作業が頻繁に要求されてしまい、作業コストが高くつく。さらに、エアー配管を上記ワーククランプ装置内に引き回し設置する必要があるから配管コストが高くつく上、そのエアー配管のメンテナンスのためのコストも高くつく。さらには、ワーククランプ装置を被加工ワークと共に一体回転させる必要があるので、加工前はエアーを供給（オン）して被加工ワークの着座状態を検出し、加工中はエアー供給を停止（オフ）する必要があり、エアー供給のオンオフ制御が複雑となる。さらには、加工中はエアーの供給をオフすると、被加工ワークが正常な着座位置に存在しているはずであるのに実際は正常な着座位置（加工基準位置）からずれた位置でクランプされた状態で加工されてしまう可能性があり、このことも被加工ワークの加工不良率をアップさせてしまう。

そこで、本出願人は、鋭意研究した結果、ワーククランプ装置に従来一般の近接センサを設置することを考えた。近接センサは、被加工ワークに非接触の状態で被加工ワークの着座状態を検出することができるものと考えられる。

しかしながら、従来一般の近接センサではその検出出力を出力するために信号配線が必要であり、被加工ワークと共に一体回転するワーククランプ装置に近接センサを取り付けたのでは、上記信号配線が難しい。例えば、信号配線をワーククランプ装置側と近接センサ出力を受信処理して機械加工装置のサーボモータ制御を行う制御側とで分割配線し、分割した信号配線間をスリップリングで摺接させる方式がある。

このような方式は、機械加工装置が多数台数になると、機械加工装置設置床面上に多数の信号配線が引き回されてしまう、等により好ましくない。
特開２００２−１０３２１９（２００２年４月９日公開） 特開平７−４０１６９（１９９５年２月１０日公開）

そこで、本出願人はさらに研究を重ね、信号配線を要する近接センサではなく、その信号を無線で送信することができる近接センサを開発した。この開発に係る無線式の近接センサの場合、ワーククランプ装置等の回転側に取り付けるので、それの電源は電池駆動となる。

しかしながら、無線式の近接センサを電池駆動する場合、電池交換が必要となり、また、電池寿命が短いとその交換作業も頻繁に行う必要がある。さらに、ワーククランプ装置等に組み込む場合、センサ内部を密封する必要があり、センサに蓋体を例えばねじ込み式等で行う構造になるので、その密封コストが高くつく。

したがって、本発明により解決すべき主たる課題は、被加工ワークのクランプ状態をエアー配管や信号配線を用いずに検出可能な無線式の近接センサをワーククランプ装置等の回転側に固定する場合に、その無線式の近接センサに電池レスとしても電源を供給可能とすることである。

また、本発明は、充電池を用いた場合、その充電池を近接センサから取り出して充電させる充電作業を不要とすることを他の解決すべき課題としている。

（１）本発明による電源供給装置は、機械加工装置において被加工ワークと一体回転する回転側に取り付けられて該被加工ワークを検出しその検出に係る信号を電波送信する近接センサに電源を供給する電源供給装置であって、機械加工装置に電源を供給する電源供給コイルを位置決め配置し、上記回転側の回転停止で上記電源供給コイルに電磁結合する位置に誘導コイルを配置し、上記誘導コイルに誘起した電圧を上記近接センサに供給可能としたことを特徴とするものである。

本発明では、例えばワーククランプ装置等の回転側の回転に伴い、電源供給コイルに誘導コイルが近接すると、電源供給コイルの電圧が誘導コイルに誘起される。この誘起電圧を近接センサに供給するようにしたので、近接センサでは、この誘起電圧を用いて内部回路を駆動することが可能となる。そのため、電池内蔵型の近接センサでは、必要とされていたセンサ蓋体と、そのセンサ蓋体を用いたことによる蓋体部分での厳重な密封構造とが不要となり、安価な製造が可能となることに加えて、電池レスにすることが可能であるために、電池レスとして電池交換を不要とし、電池寿命の管理等を不要とすることができる。これにより、本発明では、被加工ワークの加工を行う機械加工装置に適用した場合、その加工コストの低減や、加工作業の効率化の一層の促進を図ることができるようになる。

好ましくは、さらに上記誘導コイルに誘起した電圧を直流電圧に変換すると共にこの変換した電圧を上記近接センサに供給する電圧変換回路を備えることである。

好ましくは、さらに上記電圧変換回路からの直流電圧を充電する充電池を備え、この充電池から上記近接センサに電源を供給可能とすることである。

好ましくは、回転側の回転位相に応じて上記電源供給側コイルと電源受給側コイルとが接近するときに上記近接センサに電源を供給または上記充電池に充電するようになっていることである。

好ましくは、上記電圧変換回路が、整流回路と、この整流回路出力を充電するコンデンサとを含むことである。

好ましくは、上記回転側として機械加工装置に配設されて被加工ワークを加工基準位置に固定し機械加工時に被加工ワークと一体回転するワーククランプ装置を適用することである。

より好ましくは、上記ワーククランプ装置が、被加工ワークが設置されるワーク台座と、このワーク台座の台座面上に被加工ワークをクランプするワーククランプとを含み、上記近接センサに電源装置を内蔵させて上記ワーク台座の台座面に設けた凹部に収納する構造とすることである。

なお、ワーククランプ装置のワーククランプに上記凹部を設け、この凹部に上記無線近接センサを収納するようにしてもよい。

上記近接センサは、被加工ワークを非接触で検出する非接触検出部を備えるが、この非接触検出部は、その検出方式に限定されるものではなく、電磁誘導方式型、静電容量方式、磁気方式、超音波方式、光電方式、その他の検出方式を含むことができる。

上記近接センサには、物体の存在位置を連続的に検出することができるセンサだけでなく、物体がある距離内に近づいたときにオンまたはオフするセンサ装置も含むことができる。

上記近接センサの電波の送信形態や送信周波数は、特に限定しない。

なお、本発明の上記近接センサでは、被加工ワークの加工基準位置でのセット状態を検出し、その検出に係る信号を無線式で送信することができるようにしたので、従来のようにワーク台座にエアー流出口を設けると共にワーク台座にエアー流出口に連通するエアー配管一端側を配管しそのエアー配管他端側にエアー供給源を接続し、エアー配管途中に配置した圧力センサでエアーの圧力状態を検出するシステムをとる必要がなくなる。

そのため、本発明の近接センサを機械加工装置に組み込んだ場合、上記従来システムによる被加工ワークの加工不良率のアップとか、加工屑の清掃作業とか、エアー配管の引き回し設置とか、等を無くすことができる。

（２）本発明による近接センサは、機械加工装置において被加工ワークと一体回転する回転側に取り付けられる近接センサであって、上記被加工ワークの加工基準位置近傍に配置されて当該被加工ワークに非接触でその位置を検出する非接触検出部と、その検出に係る信号を電波送信する信号形態に処理する処理部と、この処理部の出力を電波送信する送信アンテナと、上記回転側の回転停止で上記機械加工装置に位置決め配置した電源供給コイルと電磁結合する位置に配置された誘導コイルと、上記誘導コイルに誘起された電圧を直流電圧に変換する電圧変換回路と、を備え、上記電圧変換回路から電源を供給される、ことを特徴とするものである。

好ましくは、上記電圧変換回路の出力電圧を充電する充電池を備え、上記充電池から電源を供給可能になっている。

本発明では、本出願人の開発にかかる無線式の近接センサを機械加工装置の回転側に該回転側の被加工ワークと一体回転するよう固定し、その近接センサを無線式とした場合に、必要となっていた電池を不要とすることができる。そのため、近接センサの検出信号を電波送信する無線式とした場合、長期にわたり電池交換等のメンテナンスが不要化するなど、機械加工装置にその無線式の近接センサを組み込んだ場合の有用性をより効果的に発揮させることができる。

以下、添付した図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。図１に機械加工装置とこの機械加工装置に用いる実施の形態の被加工ワーク検出用無線装置の概略構成を示す。

同図を参照して、この機械加工装置では、図示略のベッド上に配置されたテーブル２が移動モータ４によりｘ方向に摺動可能に配置されている。

テーブル２上に回転主軸６，８が対向配置されている。

両回転主軸６，８の対向面からワーククランプ装置１０，１２が突設されている。

被加工ワーク１４はその被加工面がｘ方向に直径が一定である長い円筒面状をなす丸棒である。この被加工ワーク１４はその両軸端が両ワーククランプ装置１０，１２にそれぞれクランプされて軸線ｃ１回りに回転主軸６，８と一体回転可能になっている。

回転主軸６は主軸モータ１５により回転駆動させられる。

実施の形態の被加工ワーク１４は理解の都合で被加工ワーク１４を上記で説明するが、本発明が対象とする被加工ワーク１４は上記形状に限定されず、外周面のプロフィールが偏心カム軸のような非円形であったり、長手方向に凹凸、あるいは円錐形状、等を含む。例えば自動車用レシプロエンジンにおけるカム軸のカム、そのジャーナル、ピストンピン、クランクジャーナル、クランクピン等、種々の形状を有するものを被加工ワーク１４に適用することができる。

加工工具の一例である回転砥石１６は砥石モータ２１により軸線ｃ２回りに回転駆動される。回転砥石１６の外周部分に砥石が装着されており、この砥石により被加工ワーク１４の外周面である被加工面に研削等の加工が施される。

テーブル２０は図示略の上記ベッド上に配置されたモータ１８によりｙ方向に駆動されるようになっている。回転砥石１６は、このテーブル２０によりｙ方向に自在に進退して被加工ワーク１４を加工することが可能になっている。

被加工ワーク１４の両軸端それぞれのワーククランプ装置１０，１２には近接センサ２２，２４が内蔵されている。近接センサ２２，２４を被加工ワーク１４の両軸端側に配置する必要は必ずしもなく一方の軸端側にのみ近接センサ２２または２４を配置してもよい。ただし、被加工ワーク１４のクランプ位置ずれ検出の場合は近接センサ装置２２，２４を被加工ワーク１４の両軸端側に配置する必要がある。

両近接センサ２２，２４は、被加工ワーク１４に接触しないで被加工ワーク１４の軸端におけるクランプ状態をそれぞれ検出してその検出に係るそれぞれのセンサデータを後述する内蔵送信アンテナにより無線で無線受信機２６，２８に送信する構成になっている。

この被加工ワーク１４は、ワーククランプ装置１０，１２により機械加工装置における加工基準位置に適合した位置で加工中はそのクランプ状態を維持されることが必要である。

そのため、被加工ワーク１４の両軸端がワーククランプ装置１０，１２で加工基準位置に適合した位置でクランプされているか否かのセンサデータが加工開始前において近接センサ２２，２４それぞれから無線受信機２６，２８に送信されるようになっている。

近接センサ２２，２４それぞれのセンサデータは両無線受信機２６，２８で受信させる必要は必ずしもなく、一方の無線受信機２６，２８に受信させてもよい。

これは近接センサ２２，２４それぞれのセンサデータには送信ＩＤコードが含まれているので、いずれの近接センサ２２，２４からのセンサデータであるかを判定することができるからである。

従来では、加工中はエアー供給源からのエアー供給は停止されているため、ワーク台座のエアー流出口のエアー流出によるエアー配管内圧力の変化を圧力センサで検出することはできず、被加工ワーク１４に対する加工中では被加工ワーク１４はワーククランプ装置１０，１２で正しい位置にクランプされているものとして被加工ワーク１４に加工を施さざるを得なかった。

あるいは、エアー流出口を被加工ワーク１４が位置ずれする方向に複数配置し、被加工ワーク１４のクランプ位置の位置ずれに応じたエアー配管内の圧力変化から被加工ワーク１４のクランプ状態を判定することも可能であるが、連続的な位置ずれの検出はできず、また、複数のエアー流出口を設ける必要があるので、ワーク台座の加工コストが高くつく。

これに対して実施の形態では、ワーク台座を単に近接センサ２２，２４を内蔵させるだけでよく、ワーク台座の加工コストはさほど高くつくものとはならない。

こうして両無線受信機２６，２８それぞれが受信したセンサデータは制御装置３０に入力される。この制御装置３０はプログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）により構成することができる。制御装置３０は、ＣＰＵ、メモリ等を有し、ＣＰＵは、無線受信機２６，２８からのセンサデータを監視しつつ、メモリに記憶されている制御プログラムに従いモータ等の駆動回路３２を駆動して被加工ワーク１４に対する加工を制御するようになっている。

この制御プログラムはシーケンスプログラムで構成し、被加工ワーク１４に対して種々の加工を実施する場合、ＰＬＣは無線受信機２６，２８からのセンサデータ以外に、図外のセンサ、アクチュエータ等からなる各種の入出力機器３１に接続されて、予め格納されたシーケンスプログラムを実行しながら機械加工装置内の被加工ワーク１４の加工に対するシーケンス制御を行うようにしてもよい。

また、上記メモリに例えば被加工ワーク１４の加工プロフィールデータを記憶させ、ＣＰＵをこの加工プロフィールデータに従い、テーブル２，２０の移動を制御させ、被加工ワーク１４に対して任意の加工を施すと共に、ワーククランプ装置１０，１２に内蔵した近接センサ２２，２４からのセンサデータに基づいて被加工ワーク１４が加工プロフィールの加工基準位置にクランプされているかを検出しつつ被加工ワーク１４に対する加工を施すようにしてもよい。

図２を参照してワーククランプ装置１０，１２内における近接センサ２２，２４の設置を説明する。図２は図１のＡ−Ａ線断面構成を示す。ただし、図２中に示す近接センサ２２の内部構造の詳細は略し、回路ブロックを模式的に示している。

まず、近接センサ２２の設置について説明する。近接センサ２４の設置は、近接センサ２２と同様なのでその説明は略する。ワーククランプ装置１０は、ワーククランプ３４と、ワーク台座３６とを備える。ワーク台座３６にはセンサ取り付け部として近接センサ２２の設置用凹部３８が形成されている。近接センサ２２はこの凹部３８内に収納設置される。図に示す凹部３８の形状は模式的であり、例えばワーク台座３６を上下貫通していてもよい。

上記近接センサ２２は、内部が密封された樹脂製筐体４２を有し、この筐体４２内部に、被加工ワーク１４に非接触で該被加工ワーク１４のクランプ状態を検出する非接触検出部４４と、上記検出に係るセンサデータを無線で送信するためのデータ形態に処理する信号処理部４６と、上記信号処理部４６からのセンサデータを無線送信する送信アンテナ４８を内蔵している。

一方、機械加工装置の固定側であるテーブル２には電源供給コイル５０が配置されている。

さらに近接センサ２２は、回転側であるワーク台座３６が回転停止したときに、上記電源供給コイル５０と電磁結合する位置に配置される誘導コイル５２と、この誘導コイル５２に誘起された電圧を直流電圧に変換する電圧変換回路５４と、を内蔵している。

筐体４２の樹脂材は、耐熱性を有し強度も高い樹脂が好ましく、この樹脂には例えば、ポリイミド系、ポリアミドイミド系、ポリアミド系、エポキシ系、ポリエステル系（ポリエチレンテレフタレート系やポリエチレンナフタレート系等含む）、ポリスルホン系、ポリカーボネート系、ナイロン系、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）などの樹脂がある。

図３を参照してワーク台座３６上での被加工ワーク１４のクランプ状態を説明する。図３（ａ）に被加工ワーク１４がその回転中心点Ｏ１がワーク台座３６上の設置点Ｏ２から図示左側にずれてワーククランプ３４でクランプされている場合を示し、図３（ｂ）に一致してクランプされている場合を示し、図３（ｃ）に図示右側にずれてクランプされている場合を示す。

図４にワーク台座３６上での被加工ワーク１４のクランプ位置での近接センサ２２の非接触検出部４４の検出レベルを示す。図４で横軸に被加工ワーク１４のワーク台座３６上におけるワーク位置をとり、縦軸に近接センサ２２の非接触検出部４４の検出信号のレベルをとる。

近接センサ２２の非接触検出部４４は、被加工ワーク１４が図３（ａ）の位置でクランプされている場合は図４の検出レベルでレベルａのセンサデータを出力し、図３（ｂ）の位置でクランプされている場合は図４の検出レベルで最大のレベルｂのセンサデータを出力し、図３（ｃ）の位置でクランプされている場合は図４の検出レベルでレベルｃのセンサデータを出力する。

以上の検出レベルのデータを含むセンサデータが近接センサ２２の送信アンテナ４８から送信される。このセンサデータは無線受信機２６により受信され、制御装置３０に入力される。制御装置３０はそのセンサデータから被加工ワーク１４がワーク台座３６に対して図３（ａ）や図３（ｃ）で示す位置に位置ずれしている場合では、例えば、テーブル２０の移動量や、あるいは回転砥石１６による加工速度、加工時間等を制御（サーボ制御等）したり、あるいは、テーブル２を図示略のテーブル上に配置された移動モータ１８でｙ方向に移動制御（サーボ制御等）したりする。これによって、被加工ワーク１４に対して回転砥石１６により正常に加工することができるようになる。

図５を参照して実施の形態の被加工ワーク検出用無線装置を構成する近接センサ２２の送信アンテナ４８からの送信と、この送信電波を受信する無線受信機２６の受信アンテナ２６ａでの受信を説明する。図５（ａ）は図２に対応する断面図、図５（ｂ）は図１の図中左側のワーククランプ装置１０を矢印Ｂ方向から見た要部の部分断面図である。

近接センサ２２の送信アンテナ４８は、例えば、平面アンテナで構成されている。

無線受信機２６の受信アンテナ２６ａは機械加工装置の非回転部位である例えばワーク移動テーブル２上に立設した受信アンテナ固定部２ａの下面に固定配置する。２６ｂは受信アンテナ２６ａの配線である。受信アンテナ固定部２ａは図解の都合で図１にはその図示を略している。送信アンテナ４８と受信アンテナ２６ａとの対向離隔距離は極めて短く設定されている。

近接センサ２２の送信アンテナ４８からの送信電波ＴＥは、当該送信アンテナ４８に距離的に極めて近い受信アンテナ２６ａに向けて高い指向性をもって放射される。そのため、その近接センサ２２の送信アンテナ４８から送信電波ＴＥが低電力で送信されても受信アンテナ２６ａでその送信電波ＴＥを受信することができると同時に、その送信電波ＴＥは弱いのでその周囲に配置した他の受信アンテナではその送信電波を受信されず電波の相互干渉を起こさずに済むようになる。

その結果、近接センサ２２の送信に要する電力消費を低減することができ、また、電波の相互干渉を起こさないので、周囲の機械加工装置やその他の機器、機械等に対して悪影響を及ぼさずに済むので好ましい。

なお、近接センサ２２と受信アンテナ２６ａとの周囲に図示を略するが電波遮蔽構造物を配置して他の近接センサからの送信電波との相互干渉をより効果的に遮断ないし抑制するようにしてもよい。

図６ないし図８を参照して近接センサ２２に対する電源供給と、その電源の受給を説明する。

電源供給コイル５０は機械加工装置側に固定された、近接センサ２２に対する電源供給側となり、誘導コイル５２は、回転側であるワーク台座３６に配置されて上記電源供給側から供給される電源を受給する側となる。

図６（ａ）で示すように、電源供給コイル５０は、スイッチング制御部５６と共に電源供給部５８を構成する。電源供給コイル５０はスイッチング制御部５６のスイッチング制御によりその両端に交流電圧を発生するようになっている。この電源供給部５８はスイッチング電源と同様であり詳細は周知であるので説明は略する。

誘導コイル５２は、ワーク台座３６の回転停止に伴い電源供給コイル５０と電磁結合する位置に当該電源供給コイル５０に近接することにより、電源供給コイル５０側と電磁結合して電圧が誘起する。

誘導コイル５２に誘起した電圧は電圧変換回路５４で直流電圧に変換される。この電圧変換回路５４の出力電圧は、非接触検出部４４、処理部４６を含むセンサ本体６０に供給され、これによって近接センサ２２は作動することができる。

図６（ｂ）ではワーク台座３６が回転停止し誘導コイル５２が電源供給コイル５０に電磁結合できる位置に停止している状態を示している。

図７に、電源供給部５８と、電源受給部６２と、センサ本体６０とを示す。電源受給部６２は、誘導コイル５２、電圧変換回路５４とを備える。電圧変換回路５４は、整流回路や平滑コンデンサ等を備えた周知構成のものであり、詳細は略する。センサ本体６０は、非接触検出部４４、処理部４６を含む。

図７で示すように、電源供給部５８は直流電源ＤＣからの直流電圧をスイッチング制御部５６でスイッチング制御して電源供給コイル５０両端に交流電圧を生成する。そして、電源供給コイル５０両端に発生した交流電圧は、電源受給部６２の誘導コイル５２に電磁誘導され、誘導コイル５２両端に電圧が誘起される。この誘起した電圧は電圧変換回路５４で直流電圧に変換されて、センサ本体６０に印加される。

近接センサ２２は電源受給部６２とセンサ本体６０とを有しており、近接センサ２２は所要の動作を行うことができる。

上記の場合、図８で示すように電源受給部６２内の電圧変換回路５４の出力電圧を充電池６４に充電させ、この充電電圧をセンサ本体６０に供給できるようにしてもよい。

図９を参照して近接センサ２２の構成をさらに説明する。近接センサ２２の筐体４２は一例として円筒形状であり、その一端側開口には、コップ形状のキャップ６６が装着され、このキャップ６６の中に、フェライトコア６８が配置されている。フェライトコア６８には検出コイル７０が巻回されている。これらは近接センサ２２のセンサヘッドを構成することができる。検出コイル７０はその近傍に被加工ワーク１４が存在すると、検出コイル７０と被加工ワーク１４との電磁誘導作用により検出コイル７０の抵抗成分やインダクタンス成分が変化（検出コイル７０のＱ値が変化）する。これにより検出コイルは非接触検出部の一部を構成する。キャップ６６の開口側には基板７２が配置されている。この基板７２の裏面側には回路部品７４が搭載されている。基板７２は、フェライトコア６８の背面側と内装支持基板７６とで支持されている。

基板７２の平坦表面に送信アンテナ４８が図１０で示すようにループアンテナ形状で形成されている。この送信アンテナ４８の配置位置は特に限定されるものではなく、凹部３８に配置された場合、受信アンテナ２６ａに向けて送信電波ＴＥを効率的に放射することに都合が良い位置に配置することが好ましい。そのため、基板７２とは別途のアンテナ設置専用基板を設け、この専用基板の、ループアンテナを形成した基板表面の向きを調整するようにしてもよい。

筐体４２の他端側内周面は電源受給部６２を構成する部品搭載室７８とされ、この部品搭載室７８に基板８０が配置され、その基板８０の一方側に誘導コイル５２が配置されると共に他方側に電圧変換回路５４を構成する部品８２が実装されている。この場合、図８の回路構成の場合では、充電池６４を搭載可能にしてもよい。

図１１を参照して、近接センサ２２の回路構成を説明する。近接センサ２２は、回路として、上記した非接触検出部４４と、信号処理部４６と、送信アンテナ４８と、電源受給部６２と、を備える。電源受給部６２は、誘導コイル５２および電圧変換回路５４を備える。

非接触検出部４４は、上記した検出コイル７０と、発振部８４と、検波部８６と、出力部８８とを有する。発振部８４は検出コイル７０のＱの変化により発振振幅や発振周波数が変化する。高周波型にあっては、発振部８４の発振振幅を検波部８６で検出し、この検波部８６の検出出力に応じて被加工ワーク１４の存在や近接を検出することができる。この検出の結果であるセンサデータを出力部８８から信号処理部４６に出力する。

信号処理部４６は、センサデータの演算やその他の制御をするＣＰＵ９０と、他の近接センサを識別するＩＤコードやその他のデータを記憶しているＲＡＭ９２と、制御プログラムを記憶しているＲＯＭ９４とからなるマイクロコンピュータ９６と、マイクロコンピュータ９６からのセンサデータ（送信周波数（キャリア）、ＩＤコード（識別コード）、非接触検出部４４の検出出力）を入力し、ＩＤコードと検出出力を上記キャリアで変調して送信信号を生成して出力する送信出力部９８と、を備える。

信号処理部４６からのセンサデータは、ループアンテナ形状の送信アンテナ４８から空中へ電波の形で放射される。この場合、筐体４２は樹脂製であるので、この電波は筐体４２外へ放射することができる。

なお、信号処理部４６のＣＰＵ９０は、充電池６４を内蔵し、この充電池から電源を供給する場合では、その充電池６４の寿命を長くするため、非接触検出部４４からセンサデータを入力した場合、無線通信を０．５秒間だけワンショット送信し、上記以外は待機状態（ストップモード）にして電池６４の消費を抑制するようになっている。

なお、被加工ワーク１４が例えば図１２で示すように一端側がクランプされるような円盤状あるいは短円筒状でもよい。例えば、鋳造成形されたアルミニウム合金製のホイール等でもよい。このような被加工ワーク１４ではその両端をワーククランプ装置１０，１２でクランプせず図示するように一端側をワーククランプ装置１０のワーククランプ３４とワーク台座３６とでクランプし、図中軸線ｃ４回りに被加工ワーク１４を回転させつつｙ方向に移動制御する一方で、図中軸線ｃ３回りに回転しｘ方向に移動自在な回転砥石１６で上記被加工ワーク１４を加工する形態とすることができる。この場合、近接センサ２２は、ワーク台座３６のセンサ取り付け部である凹部３８に内蔵するとよい。

以上説明したように本実施の形態では、近接センサ２２を、ワーククランプ装置１０に組み込んで使用すると、その近接センサ２２の筐体４２内部の非接触検出部４４により被加工ワーク１４のクランプ状態を被加工ワーク１４に接触することなく検出することができる。そして、その検出に係るセンサデータを近接センサ２２の信号処理部４６により無線で送信することができる形態に処理した後、近接センサ２２の送信アンテナ４８から送信することができる。そのため、被加工ワーク１４のクランプ状態を従来のようにワーク台座にエアー流出口を設けると共にワーク台座にエアー流出口に連通するエアー配管一端側を配管しそのエアー配管他端側にエアー供給源を接続し、エアー配管途中に配置した圧力センサでエアーの圧力状態を検出するシステムをとる必要がなくなる。

以上から実施の形態の近接センサをワーククランプ装置に組み込んだ場合、上記従来システムによる被加工ワークの加工不良率のアップとか、加工屑の清掃作業とか、エアー配管の引き回し設置とか、等を無くすことができる。

また、本発明の近接センサは、無線でセンサデータを送信することができるので、センサデータを出力させる信号配線が必要で無くなる。

本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内で、種々な変更ないしは変形を含むものである。

図１は本発明の実施の形態に係る機械加工装置の概略構成を示す図である。 図２は図１のＡ−Ａ線断面図である。 図３はワーク台座に対する被加工ワークのクランプのワーク位置ずれを示す図である。 図４はワーク台座上での被加工ワークのワーク位置での近接センサからの検出レベルを示す図である。 図５（ａ）は図２に対応し送信アンテナと、受信アンテナとの間での電波の送受信を示す断面図、図５（ｂ）は図１の図中左側のワーククランプ装置１０を矢印Ｂ方向から見た要部の部分断面図である。 図６（ａ）は近接センサに対し電源を供給する側とその電源を受給する側との構成を示す図、図６（ｂ）はワーク台座が回転停止したときの電源供給コイルと誘導コイルとの位置関係を示す図である。 図７は電源供給部、電源受給部およびセンサ本体の回路ブロック図である。 図８は図７の変形例を示す回路ブロック図である。 図９は図１で示す近接センサの構成を示す断面図である。 図１０は図１の近接センサが備えるループアンテナの構成を示す図である。 図１１は近接センサの電気的な概略構成を示す図である。 図１２は機械加工装置の他の例を示す図である。

符号の説明

２ テーブル
４ 移動モータ
６，８ 主軸
１０，１２ ワーククランプ装置
１４ 被加工ワーク
１６ 回転砥石
２１ 砥石モータ
２０ テーブル
２２，２４ 近接センサ
２６，２８ 無線受信機
３０ 制御装置
３２ 駆動回路
４２ 筐体
４４ 非接触検出部
４６ 信号処理部
４８ 送信アンテナ
５０ 電源供給コイル
５２ 誘導コイル
５４ 電圧変換回路

Claims (5)

1. 機械加工装置において被加工ワークと一体回転する回転側に取り付けられて該被加工ワークを検出しその検出に係る信号を電波送信する近接センサに電源を供給する電源供給装置であって、
   機械加工装置に電源を供給する電源供給コイルを位置決め配置し、上記回転側の回転停止で上記電源供給コイルに電磁結合する位置に誘導コイルを配置し、上記誘導コイルに誘起した電圧を上記近接センサに供給可能とした、ことを特徴とする電源供給装置。
2. さらに上記誘導コイルに誘起した電圧を直流電圧に変換すると共にこの変換した電圧を上記近接センサに供給する電圧変換回路を備える、ことを特徴とする請求項１に記載の電源供給装置。
3. さらに上記電圧変換回路からの直流電圧を充電する充電池を備え、この充電池から上記近接センサに電源を供給可能とした、ことを特徴とする請求項２に記載の電源供給装置。
4. 機械加工装置において被加工ワークと一体回転する回転側に取り付けられる近接センサであって、
   上記被加工ワークの加工基準位置近傍に配置されて当該被加工ワークに非接触でその位置を検出する非接触検出部と、
   その検出に係る信号を電波送信する信号形態に処理する処理部と、
   この処理部の出力を電波送信する送信アンテナと、
   上記回転側の回転停止で上記機械加工装置に位置決め配置した電源供給コイルと電磁結合する位置に配置された誘導コイルと、
   上記誘導コイルに誘起された電圧を直流電圧に変換する電圧変換回路と、
   を備え、
   上記電圧変換回路から電源を供給される、ことを特徴とする近接センサ。
5. 上記電圧変換回路の出力電圧を充電する充電池を備え、
   上記充電地から電源を供給可能になっている、ことを特徴とする請求項４に記載の近接センサ。

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