JP2011167814A - Sensor for breakage detection device, and breakage detection device equipped with the sensor - Google Patents

Sensor for breakage detection device, and breakage detection device equipped with the sensor Download PDF

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Shota Hirose
祥太 廣瀬
Yasushi Yamaguchi
靖 山口
Toshiki Hirukawa
俊樹 蛭川
Yukitaka Makino
行高 牧野
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sensor capable facilitating the detection of the presence/absence of the breakage of a tool in which only a part of a plurality of cutting edges is broken, and a breakage detection device equipped with the sensor. <P>SOLUTION: The sensor 10 for the breakage detection device detecting the presence/absence of the breakage of the cutting edges 311, 312 of the tool 30 provided with the plurality of the cutting edges 311, 312 at rotation symmetry positions to a center axis at one end, and where the cutting edges 311, 312 have shapes projecting out in the center axis direction includes: a head 12 which is a part pressed by one end of the tool 20 and supported so as to be displaced in its center axis direction to an original position that is not pressed by the tool 30 and tilted to a virtual plane surface vertical to its center axis; a spring 13 automatically returning the head 12 to an original position; and a limit switch 14 detecting a moving distance which the head 12 pressed by the tool 30 moves in the center axis direction, and outputting a detection signal indicating that the head 12 moves from the original position by a predetermined distance. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、工具の折損を検出するためのセンサ及びこのセンサを備えた折損検出装置に関するものである。   The present invention relates to a sensor for detecting breakage of a tool and a breakage detection apparatus including the sensor.

従来、工具の折損を検出する折損検出装置の一例として、特許文献1に示されるものがあった。   Conventionally, as an example of a breakage detection device for detecting breakage of a tool, there is one disclosed in Patent Document 1.

特許文献1に示される折損検出装置は、測定対象である工具と対向する位置に設けられ、その工具に接触すると接触信号を出力する接触センサと、接触センサを前進及び後退移動させるものでありパルスエンコーダ等の位置検出器を内蔵したシリンダとを含む工具長測定器を備える。この折損検出装置では、シリンダによって、接触センサを基点から工具の方向に移動させ、接触センサが所定位置にある工具の先端に触れるまでの移動距離から工具の長さを測定する。そして、この測定した長さを折損していない正常な工具の長さと比較することによって折損の有無を検出する。   The breakage detection device shown in Patent Document 1 is provided at a position facing a tool to be measured, and outputs a contact signal when it comes in contact with the tool, and moves the contact sensor forward and backward. And a tool length measuring device including a cylinder with a built-in position detector such as an encoder. In this breakage detection device, the contact sensor is moved from the base point toward the tool by the cylinder, and the length of the tool is measured from the moving distance until the contact sensor touches the tip of the tool at a predetermined position. Then, the presence or absence of breakage is detected by comparing the measured length with the length of a normal tool that is not broken.

特開平10−138094号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-138094

工具の形状は、加工対象の加工形状によって異なり、様々なものがある。例えば、工具の先端部において、複数(例えば、2つ又は3つ)の刃先が工具の中心軸に対して回転対称に配置されると共に工具の中心軸方向に突出した形状を有するものがある。なお、工具の先端部において2つの刃先が工具の中心軸に対して回転対称に配置されると共に工具の軸方向に突出した形状を有するものを2枚刃の工具、工具の先端部において3つの刃先が工具の中心軸に対して回転対称に配置されると共に工具の軸方向に突出した形状を有するものを3枚刃の工具とも称する。この2枚刃の工具においては、2つの刃先のうち一方のみが折れることがある。また、3枚刃の工具においては、3つの刃先のうち1つ又は2つの刃先のみが折れることがある。   The shape of the tool varies depending on the machining shape to be machined, and there are various types. For example, there is a tool tip having a shape in which a plurality of (for example, two or three) cutting edges are arranged rotationally symmetrically with respect to the center axis of the tool and project in the direction of the center axis of the tool. Note that a tool having a shape in which two cutting edges are arranged rotationally symmetrically with respect to the center axis of the tool and protrudes in the axial direction of the tool at the tip end of the tool has three blades at the tip end of the tool. A tool having a shape in which the cutting edge is disposed rotationally symmetrically with respect to the central axis of the tool and protrudes in the axial direction of the tool is also referred to as a three-blade tool. In this two-blade tool, only one of the two cutting edges may be broken. In a three-blade tool, only one or two of the three cutting edges may be broken.

ところで、上述の折損検出装置で、2つの刃先のうち一方のみが折れている2枚刃の工具の折損を検出しようとした場合、接触センサを所定位置にある工具の先端に触れるまで移動させると、接触センサは折れていない方の刃先に触れて信号を出力することになる。つまり、接触センサは、2つの刃先のうち一方が折れていても、2つの刃先のいずれも折れていない場合(正常な場合)と同様に、工具の先端が接触したことを示す信号を出力する。よって、接触センサが工具の先端に触れるまでの移動距離は、2つの刃先のうち一方のみが折れている場合と、2つの刃先が両方とも折損していない正常な場合とで同じになる。つまり、計測される工具の長さは、折損していない正常な工具の長さと同等になり、2つの刃先のうち一方のみが折れていることを検出することができない。なお、3枚刃の工具の場合も同様に、3つの刃先のうち1つ又は2つの刃先のみが折れていることを検出することができない。このように、上述の折損検出装置は、複数の刃先の一部の刃先のみが折れた工具の折損を検出できないことがある。   By the way, in the above-described breakage detection device, when trying to detect breakage of a two-blade tool in which only one of the two cutting edges is broken, the contact sensor is moved until it touches the tip of the tool at a predetermined position. The contact sensor touches the blade edge that is not bent and outputs a signal. That is, even if one of the two cutting edges is broken, the contact sensor outputs a signal indicating that the tip of the tool has come into contact as in the case where neither of the two cutting edges is broken (normal case). . Therefore, the movement distance until the contact sensor touches the tip of the tool is the same when only one of the two cutting edges is broken or when the two cutting edges are not broken. That is, the length of the tool to be measured is equivalent to the length of a normal tool that is not broken, and it cannot be detected that only one of the two cutting edges is broken. Similarly, in the case of a three-blade tool, it cannot be detected that only one or two of the three cutting edges are broken. As described above, the above-described breakage detection device may not be able to detect breakage of a tool in which only some of the blade edges are broken.

本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、複数の刃先の一部の刃先のみが折れた工具の折損の有無を検出しやすくできるセンサ及びこのセンサを備えた折損検出装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and provides a sensor that can easily detect the presence or absence of breakage of a tool in which only some of the cutting edges of a plurality of cutting edges are broken, and a breakage detection apparatus including the sensor. For the purpose.

上記目的を達成するために請求項1に記載の折損検出装置用のセンサは、
一端において中心軸に対して回転対称位置に複数の刃先が設けられると共に、該刃先が中心軸方向に突出した形状を有する工具における刃先の折損の有無を検出する折損検出装置用のセンサであって、
工具の一端によって押圧される部位であり、その工具によって押圧されない状態の原点位置に対して、自身の中心軸方向に変位可能、且つ、自身の中心軸に垂直な仮想平面に対して傾斜可能に支持された被押圧部と、
被押圧部を自動的に原点位置に復帰させる復元力発生部と、
工具に押圧された被押圧部が中心軸方向に移動した移動距離を検出し、被押圧部が原点位置から所定距離移動したことを示す検出信号を出力する検出部と
を備えることを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, a sensor for a breakage detection device according to claim 1,
A sensor for a breakage detecting device, wherein a plurality of cutting edges are provided at one end at a rotationally symmetric position with respect to the central axis, and detects whether the cutting edge is broken in a tool having a shape in which the cutting edge protrudes in the central axis direction. ,
A part that is pressed by one end of a tool, and can be displaced in the direction of its center axis with respect to the origin position that is not pressed by the tool, and can be tilted with respect to a virtual plane perpendicular to its center axis A supported pressed portion; and
A restoring force generator that automatically returns the pressed part to the origin position;
And a detection unit that detects a movement distance of the pressed part that is pressed by the tool and moves in the central axis direction, and outputs a detection signal indicating that the pressed part has moved a predetermined distance from the origin position. Is.

このようにすることによって、例えば、工具の中心軸と被押圧部の中心軸とを一致させて被押圧部が工具によって押圧された場合、被押圧部は、全ての刃先が折れていない正常な工具によって押圧されると、自身の中心軸に対して回転対称となる位置を押圧されることになる。被押圧部は、このように自身の中心軸に対して回転対称となる位置を押圧されると、自身の中心軸に沿って変位(すなわち、平行移動)するので、原点位置から所定距離移動しやすい。   By doing in this way, for example, when the pressed part is pressed by the tool with the center axis of the tool and the center axis of the pressed part being matched, the pressed part is not broken at all. When pressed by a tool, a position that is rotationally symmetric with respect to its own central axis is pressed. When the pressed portion is thus pressed at a position that is rotationally symmetric with respect to its own central axis, the pressed portion is displaced (that is, translated) along its own central axis, so that it moves a predetermined distance from the origin position. Cheap.

これに対して、複数の刃先のうち一部の刃先のみが折れている工具によって押圧されると、被押圧部は、自身の中心軸に対して偏った位置を押圧されることになる。被押圧部は、このように自身の中心軸に対して偏った位置を押圧されると、自身の中心軸に垂直な仮想平面に対して傾斜するので、原点位置から所定距離移動しにくくなる。   On the other hand, when a part of the plurality of cutting edges is pressed by a broken tool, the pressed part is pressed at a position biased with respect to its own central axis. When the pressed portion is pressed at a position biased with respect to its own central axis in this way, the pressed portion is inclined with respect to a virtual plane perpendicular to the central axis of the pressed portion, so that it becomes difficult for the pressed portion to move a predetermined distance from the origin position.

従って、工具と被押圧部とを相対的に移動させて工具で被押圧部を押圧する際に、正常な工具で被押圧部を押圧した場合と、複数の刃先のうち一部の刃先のみが折れている工具で被押圧部を押した場合とでは、検出部が検出信号を出力するまでに要する工具と被押圧部との相対的な移動距離を異ならせることができる。よって、一端において中心軸に対して回転対称位置に複数の刃先が設けられた工具の折損の有無を検出しやすくできる。   Therefore, when the tool and the pressed part are relatively moved and the pressed part is pressed with the tool, when the pressed part is pressed with a normal tool, only some of the cutting edges are out of the plurality of cutting edges. When the pressed part is pressed with a folded tool, the relative movement distance between the tool and the pressed part required until the detection unit outputs a detection signal can be made different. Therefore, it is possible to easily detect the presence or absence of breakage of a tool having a plurality of cutting edges provided at rotational symmetry positions with respect to the central axis at one end.

また、請求項2に示すように、断面円形の穴部を有するものであって、穴部内にて被押圧部を摺動可能に収納するケースを備え、被押圧部は、工具の一端が接触する円形の接触面と、この接触面に対向する円形の裏面とを両端面とする柱状部材からなり、この柱状部材は、接触面と裏面との間に被押圧部の中心軸に垂直な方向の厚さが最も厚い部分を有する球体の一部としてもよい。   According to a second aspect of the present invention, there is provided a case having a hole having a circular cross section, and slidably storing the pressed part in the hole, and the pressed part is in contact with one end of the tool. A columnar member having both ends as a circular contact surface and a circular back surface opposite to the contact surface, and the columnar member is in a direction perpendicular to the central axis of the pressed portion between the contact surface and the back surface. It may be a part of a sphere having the thickest part.

このように、被押圧部がケースの穴部内に収納される場合、被押圧部は、接触面と裏面との間に自身の中心軸に垂直な方向の厚さが最も厚い部分を有する球体の一部とすることによって、被押圧部を自身の中心軸に垂直な仮想平面に対して傾斜しやすくすることができるので好ましい。   In this way, when the pressed part is housed in the hole of the case, the pressed part is a spherical body having a thickest portion in the direction perpendicular to its central axis between the contact surface and the back surface. By setting it as a part, the pressed part can be easily inclined with respect to a virtual plane perpendicular to the center axis of the pressed part.

また、復元力発生部は、エアー、磁気力、弾性力などを用いる部材によって構成することができる。しかしながら、請求項3に示すように、復元力発生部は、弾性部材を用いることによって、簡単に構成することができる。   Further, the restoring force generator can be configured by a member that uses air, magnetic force, elastic force, or the like. However, as shown in claim 3, the restoring force generator can be easily configured by using an elastic member.

また、検出部は、請求項4に示すように、被押圧部が原点位置から所定距離移動したときに、被押圧部が直接的もしくは間接的に接触して、被押圧部が原点位置から所定距離移動したことを示す検出信号を出力する接触式のリミットスイッチや、請求項5に示すように、被押圧部が原点位置から所定距離移動したときに、被押圧部が原点位置から所定距離移動したことを示す信号を出力する非接触式のリミットスイッチを採用することができる。さらに、検出部は、請求項6に示すように、被押圧部の原点位置からの移動距離に応じた信号を出力する距離センサを採用するようにしてもよい。   Further, as shown in claim 4, when the pressed part moves a predetermined distance from the origin position, the detecting part comes into direct or indirect contact with the pressed part, and the pressed part is predetermined from the origin position. A contact-type limit switch that outputs a detection signal indicating that the distance has moved, or, as shown in claim 5, when the pressed part moves a predetermined distance from the origin position, the pressed part moves a predetermined distance from the origin position. It is possible to employ a non-contact type limit switch that outputs a signal indicating that this has been done. Furthermore, as shown in claim 6, the detection unit may employ a distance sensor that outputs a signal corresponding to the moving distance from the origin position of the pressed portion.

また、上記目的を達成するために請求項7に記載の折損検出装置用のセンサは、
一端において中心軸に対して回転対称位置に複数の刃先が設けられた工具における刃先の折損の有無を検出する折損検出装置用のセンサであって、
工具の一端によって押圧される部位であり、工具によって押圧されない状態の原点位置に対して、自身の中心軸方向に変位可能、且つ、自身の中心軸に垂直な仮想平面に対して傾斜可能に支持された被押圧部と、
被押圧部を自動的に原点位置に復帰させる復元力発生部と、
工具に押圧された被押圧部が中心軸方向に原点位置から所定距離移動したときに、被押圧部が接触して被押圧部が原点位置から所定距離移動したことを示す検出信号を出力する複数の接触式のリミットスイッチを含む検出部と、を備え、
被押圧部は、工具の一端が接触する接触面に対向する裏面に、自身の中心位置に対して回転対称位置に複数の突起を有し、
複数のリミットスイッチは、複数の突起に対向する位置に設けられることを特徴とするものである。
Further, in order to achieve the above object, a sensor for a breakage detection device according to claim 7,
A sensor for a breakage detecting device that detects the presence or absence of breakage of a blade edge in a tool provided with a plurality of blade edges at a rotationally symmetric position at one end with respect to a central axis,
This is a part that is pressed by one end of the tool, and can be displaced in the direction of its own central axis with respect to the origin position that is not pressed by the tool, and can be tilted with respect to a virtual plane perpendicular to its own central axis. Pressed part,
A restoring force generator that automatically returns the pressed part to the origin position;
A plurality of detection signals indicating that when the pressed portion pressed by the tool moves a predetermined distance from the origin position in the central axis direction, the pressed portion contacts and the pressed portion moves a predetermined distance from the origin position A detection unit including a contact type limit switch of
The pressed part has a plurality of protrusions at a rotationally symmetric position with respect to its center position on the back surface facing the contact surface with which one end of the tool contacts.
The plurality of limit switches are provided at positions facing the plurality of protrusions.

このようにすることによって、正常な工具で被押圧部を押圧した場合は、全てのリミットスイッチから検出信号が出力され、複数の刃先のうち一部の刃先のみが折れている工具で被押圧部を押した場合は、一部のリミットスイッチから検出信号が出力されることになる。従って、正常な工具で被押圧部を押圧した場合と、複数の刃先のうち一部の刃先のみが折れている工具で被押圧部を押した場合とで、検出信号を出力したリミットスイッチの個数をかえることができる。換言すると、検出信号の態様をかえることができる。よって、一端において中心軸に対して回転対称位置に複数の刃先が設けられた工具の折損の有無を検出しやすくできる。   In this way, when the pressed part is pressed with a normal tool, detection signals are output from all limit switches, and the pressed part is a tool in which only some of the cutting edges are broken. When is pressed, a detection signal is output from some limit switches. Therefore, the number of limit switches that output detection signals when the pressed part is pressed with a normal tool and when the pressed part is pressed with a tool in which only some of the cutting edges are broken. Can be changed. In other words, the mode of the detection signal can be changed. Therefore, it is possible to easily detect the presence or absence of breakage of a tool having a plurality of cutting edges provided at rotational symmetry positions with respect to the central axis at one end.

なお、請求項8、9に関しては、作用、効果が上述の請求項2、3における作用、効果と同様であるため説明を省略する。   In addition, regarding the eighth and ninth aspects, since the operation and effect are the same as those of the above-described second and third aspects, description thereof will be omitted.

また、上記目的を達成するために請求項10に記載の折損検出装置は、
請求項1乃至請求項6のいずれか一項に記載される折損検出装置用のセンサと、
工具にて被押圧部を押圧させるために、工具の中心軸と被押圧部の中心軸とを一致させて、センサと工具とを基準位置から相対的に移動させる駆動手段と、
検出部から検出信号が出力されるまでに、センサと工具とが基準位置から相対的に移動した移動距離を測定する測定手段と、
測定手段にて測定された移動距離が予め設定された基準距離と一致するか否かによって、刃先の折損の有無を検出する折損検出部と、を備えることを特徴とするものである。
Moreover, in order to achieve the said objective, the breakage detection apparatus of Claim 10 is provided.
A sensor for a breakage detection device according to any one of claims 1 to 6,
Driving means for relatively moving the sensor and the tool from the reference position by matching the center axis of the tool and the center axis of the pressed part in order to press the pressed part with the tool;
Measuring means for measuring a moving distance that the sensor and the tool have moved relative to the reference position before the detection signal is output from the detection unit;
And a breakage detecting unit that detects whether or not the blade edge is broken depending on whether or not the moving distance measured by the measuring unit matches a preset reference distance.

このようにすることによって、被押圧部は、全ての刃先が折れていない正常な工具によって押圧されると、自身の中心軸に対して回転対称となる位置を押圧されることになる。被押圧部は、このように自身の中心軸に対して回転対称となる位置を押圧されると、自身の中心軸に沿って変位(すなわち、平行移動)するので、原点位置から所定距離移動しやすい。   By doing in this way, when the pressed part is pressed by a normal tool in which all the cutting edges are not broken, a position that is rotationally symmetric with respect to its own central axis is pressed. When the pressed portion is thus pressed at a position that is rotationally symmetric with respect to its own central axis, the pressed portion is displaced (that is, translated) along its own central axis, so that it moves a predetermined distance from the origin position. Cheap.

これに対して、複数の刃先のうち一部の刃先のみが折れている工具によって押圧されると、被押圧部は、自身の中心軸に対して偏った位置を押圧されることになる。被押圧部は、このように自身の中心軸に対して偏った位置を押圧されると、自身の中心軸に垂直な仮想平面に対して傾斜するので、原点位置から所定距離移動しにくくなる。   On the other hand, when a part of the plurality of cutting edges is pressed by a broken tool, the pressed part is pressed at a position biased with respect to its own central axis. When the pressed portion is pressed at a position biased with respect to its own central axis in this way, the pressed portion is inclined with respect to a virtual plane perpendicular to the central axis of the pressed portion, so that it becomes difficult for the pressed portion to move a predetermined distance from the origin position.

従って、正常な工具で被押圧部を押圧した場合と、複数の刃先のうち一部の刃先のみが折れている工具で被押圧部を押した場合とでは、センサの検出部から検出信号が出力されるまでに、センサと工具とが基準位置から相対的に移動する移動距離を異ならせることができる。よって、一端において中心軸に対して回転対称位置に複数の刃先が設けられた工具の折損の有無を検出しやすくできる。   Therefore, when the pressed part is pressed with a normal tool and when the pressed part is pressed with a tool in which only some of the cutting edges are broken, a detection signal is output from the sensor detection unit. By the time the sensor and the tool are moved relative to each other from the reference position, the moving distance can be made different. Therefore, it is possible to easily detect the presence or absence of breakage of a tool having a plurality of cutting edges provided at rotational symmetry positions with respect to the central axis at one end.

また、上記目的を達成するために請求項11に記載の折損検出装置は、
請求項1乃至請求項6のいずれか一項に記載される折損検出装置用のセンサと、
工具にて被押圧部を押圧させるために、工具の中心軸と被押圧部の中心軸とを一致させて、センサと工具とを基準位置から予め設定された距離だけ相対的に移動させる駆動手段と、
センサと工具とが予め設定された距離だけ相対的に移動した状態で、検出部から検出信号が出力されたか否かによって、刃先の折損の有無を検出する折損検出部と、を備えることを特徴とするものである。
Moreover, in order to achieve the said objective, the breakage detection apparatus of Claim 11 is the following.
A sensor for a breakage detection device according to any one of claims 1 to 6,
In order to press the pressed part with the tool, the driving unit moves the sensor and the tool relative to each other by a predetermined distance from the reference position by matching the central axis of the tool with the central axis of the pressed part. When,
A breakage detection unit that detects whether or not the cutting edge is broken depending on whether a detection signal is output from the detection unit in a state where the sensor and the tool are relatively moved by a preset distance. It is what.

なお、この請求項11における作用、効果は、上述の請求項10における作用、効果と同様であるため説明を省略する。   In addition, since the effect | action and effect in this Claim 11 are the same as the effect | action and effect in the above-mentioned Claim 10, description is abbreviate | omitted.

また、上記目的を達成するために請求項12に記載の折損検出装置は、
請求項6に記載される折損検出装置用のセンサと、
工具にて被押圧部を押圧させるために、工具の中心軸と被押圧部の中心軸とを一致させて、センサと工具とを基準位置から相対的に移動させる駆動手段と、
検出部から出力される移動距離に応じた信号に基づいて、センサと工具とが基準位置から相対的に移動した移動距離を測定する測定手段と、
測定手段にて測定された移動距離に基づいて、刃先の折損の有無を検出する折損検出部と、を備えることを特徴とするものである。
Moreover, in order to achieve the said objective, the breakage detection apparatus of Claim 12 is
A sensor for a breakage detection device according to claim 6;
Driving means for relatively moving the sensor and the tool from the reference position by matching the center axis of the tool and the center axis of the pressed part in order to press the pressed part with the tool;
Measurement means for measuring the movement distance of the sensor and the tool moved relative to the reference position based on a signal corresponding to the movement distance output from the detection unit;
And a breakage detection unit that detects the presence or absence of breakage of the cutting edge based on the moving distance measured by the measuring means.

このようにすることによって、工具が正常である場合、折損している場合、及び、折損している場合は折損の度合いに応じた、センサと工具とが相対的に移動した移動距離を測定することができる。従って、一端において中心軸に対して回転対称位置に複数の刃先が設けられた工具の折損の有無を検出しやすくできると共に、折損の度合いも検出することができる。   By doing this, when the tool is normal, when it is broken, and when it is broken, the distance traveled by the sensor and the tool is measured according to the degree of breakage. be able to. Therefore, it is possible to easily detect the presence or absence of breakage of a tool provided with a plurality of cutting edges at rotational symmetry positions with respect to the central axis at one end, and it is also possible to detect the degree of breakage.

また、上記目的を達成するために請求項13に記載の折損検出装置は、
請求項7乃至請求項9のいずれか一項に記載される折損検出装置用のセンサと、
工具にて被押圧部を押圧させるために、工具の中心軸と被押圧部の中心軸とを一致させて、センサと工具とを基準位置から相対的に移動させる駆動手段と、
センサと工具とが予め設定された距離だけ相対的に移動した状態で、複数のリミットスイッチのうち検出信号を出力したリミットスイッチの個数に基づいて、刃先の折損の有無を検出する折損検出部と、ものである。
Moreover, in order to achieve the said objective, the breakage detection apparatus of Claim 13 is
A sensor for a breakage detection device according to any one of claims 7 to 9,
Driving means for relatively moving the sensor and the tool from the reference position by matching the center axis of the tool and the center axis of the pressed part in order to press the pressed part with the tool;
A breakage detection unit that detects the presence or absence of breakage of the cutting edge based on the number of limit switches that output detection signals among a plurality of limit switches in a state where the sensor and the tool are relatively moved by a predetermined distance. , That is.

このようにすることによって、正常な工具で被押圧部を押圧した場合は、全てのリミットスイッチから検出信号が出力され、複数の刃先のうち一部の刃先のみが折れている工具で被押圧部を押した場合は、一部のリミットスイッチから検出信号が出力されることになる。従って、正常な工具で被押圧部を押圧した場合と、複数の刃先のうち一部の刃先のみが折れている工具で被押圧部を押した場合とで、検出信号を出力するリミットスイッチの個数をかえることができる。換言すると、検出信号の態様をかえることができる。よって、一端において中心軸に対して回転対称位置に複数の刃先が設けられた工具の折損の有無を検出しやすくできる。   In this way, when the pressed part is pressed with a normal tool, detection signals are output from all limit switches, and the pressed part is a tool in which only some of the cutting edges are broken. When is pressed, a detection signal is output from some limit switches. Therefore, the number of limit switches that output detection signals when the pressed part is pressed with a normal tool and when the pressed part is pressed with a tool in which only some of the cutting edges are broken. Can be changed. In other words, the mode of the detection signal can be changed. Therefore, it is possible to easily detect the presence or absence of breakage of a tool having a plurality of cutting edges provided at rotational symmetry positions with respect to the central axis at one end.

本発明の実施の形態における折損検出装置と検出対称である工具とを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the break detection apparatus in embodiment of this invention, and the tool which is a detection symmetry. (a)は本発明の実施の形態におけるセンサの正面図であり、(b)は図2(a)のII-b−II-b断面図である。(A) is a front view of the sensor in embodiment of this invention, (b) is II-b-II-b sectional drawing of Fig.2 (a). (a)は本発明の実施の形態におけるヘッドの正面図であり、(b)は図3(a)のIII-b−III-b断面図である。(A) is a front view of the head in the embodiment of the present invention, and (b) is a sectional view taken along line III-b-III-b in FIG. 3 (a). (a)は正常な工具によって押圧された場合のセンサの断面図であり、(b)は正常な工具によって押圧された場合のヘッドの接触面を示すイメージ図である。(A) is sectional drawing of the sensor at the time of being pressed with a normal tool, (b) is an image figure which shows the contact surface of a head at the time of being pressed with a normal tool. (a)は一部の刃先が折損した工具によって押圧された場合のセンサの断面図であり、(b)は一部の刃先が折損した工具によって押圧された場合のヘッドの接触面を示すイメージ図である。(A) is sectional drawing of a sensor when a part of blade edge is pressed with a broken tool, (b) is an image figure which shows the contact surface of a head when a part of blade edge is pressed with a broken tool It is. 変形例1におけるセンサの断面図である。It is sectional drawing of the sensor in the modification 1. FIG. 変形例2におけるセンサの断面図である。It is sectional drawing of the sensor in the modification 2. 変形例3におけるセンサの断面図である。It is sectional drawing of the sensor in the modification 3. (a)は変形例4におけるセンサの断面図であり、(b)は検出部の正面図であり、(c)はヘッドの裏面側の正面図である。(A) is sectional drawing of the sensor in the modification 4, (b) is a front view of a detection part, (c) is a front view of the back surface side of a head. (a)は折損検出の対象である工具の側面図であり、(b)は工具の正面図(図10(a)の太矢印方向からみた図面)である。(A) is a side view of the tool which is the object of breakage detection, and (b) is a front view of the tool (drawing seen from the direction of the thick arrow in FIG. 10 (a)). (a)は図10に示す工具によって加工される被加工物の平面図であり、(b)は図11(a)のXI-b−XI-b断面図である。(A) is a top view of the workpiece processed with the tool shown in FIG. 10, (b) is XI-b-XI-b sectional drawing of Fig.11 (a).

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

本発明の実施の形態における折損検出装置は、加工対象である被加工物50を切削加工する工具(切削工具)30の折損の有無を検出する折損検出装置に関するものである。特に、本発明の実施の形態における折損検出装置は、一端において中心軸に対して回転対称位置に複数の刃先が設けられた工具30における刃先の折損の有無を検出するのに好適なものである。   The breakage detection apparatus according to the embodiment of the present invention relates to a breakage detection apparatus that detects the presence or absence of breakage of a tool (cutting tool) 30 that cuts a workpiece 50 to be processed. In particular, the breakage detection apparatus according to the embodiment of the present invention is suitable for detecting the presence or absence of breakage of the blade edge in the tool 30 provided with a plurality of blade edges at rotationally symmetrical positions with respect to the central axis at one end. .

加工対象に加工を施すための工具は、加工対象における加工形状によって異なり、様々なものがある。加工対象における加工形状の一例としては、例えば、図11(a)、(b)に示す、被加工物50に施された加工穴51のようなものがある。この加工穴51は、開口形状が円形であり、かつ底(谷部54)から開口側(図11(b)における上側)に突出する山型(山部52)を有する有底の穴である。換言すると、加工穴51は、有底の円柱状の穴であり、穴の底が開口側に突出した山型をなしている。   There are various types of tools for performing processing on a processing target, depending on the processing shape of the processing target. As an example of the processing shape in the processing target, there is a processing hole 51 provided in the workpiece 50 shown in FIGS. 11A and 11B, for example. The processed hole 51 is a bottomed hole having a circular shape and having a mountain shape (peak portion 52) protruding from the bottom (valley portion 54) to the opening side (upper side in FIG. 11B). . In other words, the processed hole 51 is a bottomed cylindrical hole and has a mountain shape with the bottom of the hole protruding to the opening side.

この山部52は、加工穴51の中心軸方向において底(谷部54)から開口側にいくほど加工穴51の開口面積が狭くなることによって形成されている。つまり、山部52は、加工穴51の中心軸方向において底(谷部54)から開口側にいくほど、加工穴51の中心軸に平行な壁面との間隔が大きくなる傾斜部53を有する。また、換言すると、山部52は、加工穴51の中心軸方向において底(谷部54)から開口側にいくほど、加工穴51の中心軸に垂直な面での断面積が小さくなる。   The peak portion 52 is formed by the opening area of the processing hole 51 becoming narrower from the bottom (the valley portion 54) toward the opening side in the central axis direction of the processing hole 51. That is, the peak portion 52 has the inclined portion 53 in which the distance from the wall surface parallel to the central axis of the processed hole 51 increases as it goes from the bottom (the valley portion 54) to the opening side in the central axis direction of the processed hole 51. In other words, the cross-sectional area of the peak portion 52 on the plane perpendicular to the central axis of the processed hole 51 becomes smaller as it goes from the bottom (the valley portion 54) toward the opening side in the central axis direction of the processed hole 51.

なお、山部52の頂上は、加工穴51の中心軸と同一の中心軸を有する円形の平面をなすようなものであってもよい。そして、被加工物50には、この山部52の頂上から被加工物50の外部に貫通する貫通孔55が設けられている。このような加工穴51は、ブレーキ配管(例えば鉄製)が圧入される穴として好適なものである。   The top of the peak portion 52 may be a circular plane having the same central axis as the central axis of the processing hole 51. The workpiece 50 is provided with a through hole 55 penetrating from the top of the peak portion 52 to the outside of the workpiece 50. Such a processed hole 51 is suitable as a hole into which a brake pipe (for example, iron) is press-fitted.

このように、被加工部50に対して切削加工を施す場合、例えば、図10(a)、(b)に示すような工具30を用いると好適である。なお、この工具30は、例えば、工具ホルダ40(図1参照)に保持された状態で主軸装置(図示省略)に装着される。そして、主軸装置の回転部が高速回転する際に、この回転部と共に工具ホルダ40が高速回転することで高速回転する。そして、工具30は、高速回転した状態で刃先311、312が被加工物50に接触することで切削可能となる。   As described above, when cutting the workpiece 50, it is preferable to use, for example, a tool 30 as shown in FIGS. 10 (a) and 10 (b). In addition, this tool 30 is mounted | worn with a spindle apparatus (illustration omitted) in the state hold | maintained at the tool holder 40 (refer FIG. 1), for example. When the rotating part of the spindle device rotates at a high speed, the tool holder 40 rotates at a high speed together with the rotating part, thereby rotating at a high speed. The tool 30 can be cut when the cutting edges 311 and 312 come into contact with the workpiece 50 while rotating at a high speed.

図10(a)、(b)に示すように、工具30は、段差部341,342を境にして、刃先311,312が設けられる先端側と、工具ホルダ40に保持される後端側(先端側に対して直径が大きい)に区分することができる。そして、工具30は、被加工物50に対して上述のような加工形状の切削加工を施すために、工具30の一端(被加工物50に接触する側の端部)において、2枚の刃先311,312が工具30の中心軸に対して回転対称に配置されると共に、工具30の中心軸方向に突出した形状を有する。   As shown in FIGS. 10A and 10B, the tool 30 includes a front end side on which the cutting edges 311 and 312 are provided, and a rear end side (held on the tool holder 40) with the stepped portions 341 and 342 as boundaries. The diameter can be divided into a large diameter with respect to the tip side. Then, the tool 30 has two cutting edges at one end of the tool 30 (the end on the side in contact with the workpiece 50) in order to perform the cutting of the workpiece shape as described above on the workpiece 50. 311 and 312 are rotationally symmetric with respect to the center axis of the tool 30 and have a shape protruding in the direction of the center axis of the tool 30.

刃先311,312は、工業用ダイヤモンドなどを含むものであり、それぞれ、傾斜部311a,312a、先端部311c,312cなど含むものである。つまり、刃先311は、傾斜部311a、先端部311cを含む。同様に、刃先312は、傾斜部312a、先端部312cを含む。   The cutting edges 311 and 312 include industrial diamond and the like, and include inclined portions 311a and 312a, tip portions 311c and 312c, respectively. That is, the blade edge 311 includes an inclined portion 311a and a tip portion 311c. Similarly, the blade edge 312 includes an inclined portion 312a and a tip portion 312c.

傾斜部311a,312aは、工具30の中心軸方向において工具30の先端に行くほど、工具30の中心軸との間隔が広くなり、その最先端に先端部311c,312cが設けられる。また、傾斜部311a,312aは、側面である側壁部311b、側壁部312b、及び先端側の表面であり側壁部311b、側壁部312b側の端部が工業用ダイヤモンドで形成されている。また、先端部311c,312c、及び谷部321,322も、工業用ダイヤモンドで形成されている。なお、この谷部321,322には、クーラント(潤滑冷却用の流体でありミスト状のオイル)を供給するためのクーラント用穴部331,332が設けられている。   The inclined portions 311a and 312a are spaced apart from the center axis of the tool 30 as they go to the tip of the tool 30 in the direction of the center axis of the tool 30, and the tip portions 311c and 312c are provided at the forefront. Further, the inclined portions 311a and 312a are side walls 311b and 312b which are side surfaces, and the front side surfaces which are the end portions on the side walls 311b and 312b are made of industrial diamond. Moreover, the front-end | tip parts 311c and 312c and the trough parts 321 and 322 are also formed with the industrial diamond. The valley portions 321 and 322 are provided with coolant holes 331 and 332 for supplying coolant (a fluid for lubricating cooling and mist-like oil).

本実施の形態においては、折損の検出対象として、一端において、2枚の刃先311,312が工具30の中心軸に対して回転対称に配置されると共に、工具30の中心軸方向に突出した形状を有する工具30を採用する例を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明は、一端において工具の中心軸に対して回転対称位置に複数(例えば、3枚)の刃先が設けられると共に、その刃先が工具30の中心軸方向に突出した形状を有する工具であれば採用することができる。   In the present embodiment, as a break detection target, at one end, the two cutting edges 311 and 312 are arranged rotationally symmetrically with respect to the central axis of the tool 30, and the shape protrudes in the direction of the central axis of the tool 30. Although the example which employ | adopts the tool 30 which has this is demonstrated, this invention is not limited to this. The present invention is a tool in which a plurality of (for example, three) cutting edges are provided at one end at rotationally symmetric positions with respect to the central axis of the tool, and the cutting edge protrudes in the central axis direction of the tool 30. Can be adopted.

なお、工具の先端部において2つの刃先が工具の中心軸に対して回転対称に配置されると共に工具の軸方向に突出した形状を有するものを2枚刃の工具、工具の先端部において3つの刃先が工具の中心軸に対して回転対称に配置されると共に工具の軸方向に突出した形状を有するものを3枚刃の工具とも称する。   Note that a tool having a shape in which two cutting edges are arranged rotationally symmetrically with respect to the center axis of the tool and protrudes in the axial direction of the tool at the tip end of the tool has three blades at the tip end of the tool. A tool having a shape in which the cutting edge is disposed rotationally symmetrically with respect to the central axis of the tool and protrudes in the axial direction of the tool is also referred to as a three-blade tool.

このような2枚刃の工具30においては、2つの刃先311,312のうち一方のみが折れることがある。従来技術における折損検出装置で、この2つの刃先311,312のうち一方のみが折れている2枚刃の工具30の折損を検出しようとした場合、接触センサを所定位置にある工具30の先端部311c,312cのいずれかに触れるまで移動させると、接触センサは折れていない方の刃先(刃先311,312のうち一方)に触れて信号を出力することになる。つまり、接触センサは、2つの刃先311,312のうち一方が折れていても、2つの刃先311,312のいずれも折れていない場合(正常な場合)と同様に、工具30の先端部311c,312cが接触したことを示す信号を出力する。よって、接触センサが工具30の先端部311c,312cに触れるまでの移動距離は、2つの刃先311,312のうち一方のみが折れている場合と、2つの刃先311,312が両方とも折損していない正常な場合とで同じになる。つまり、計測される工具30の長さは、折損していない正常な工具30の長さと同等になり、2つの刃先311,312
のうち一方のみが折れていることを検出することができない。
In such a two-blade tool 30, only one of the two cutting edges 311 and 312 may be broken. When it is attempted to detect the breakage of the two-blade tool 30 in which only one of the two cutting edges 311 and 312 is broken in the breakage detection device in the prior art, the contact sensor is set to the tip of the tool 30 at a predetermined position. If it is moved until it touches either 311c or 312c, the contact sensor will touch the unbroken blade edge (one of the blade edges 311 and 312) and output a signal. That is, in the contact sensor, even if one of the two cutting edges 311, 312 is broken, the tip 311 c of the tool 30, as in the case where none of the two cutting edges 311, 312 is broken (normal case). A signal indicating that 312c has touched is output. Therefore, the movement distance until the contact sensor touches the tip portions 311c and 312c of the tool 30 is the case where only one of the two cutting edges 311 and 312 is broken and the two cutting edges 311 and 312 are both broken. It will be the same with no normal case. That is, the length of the tool 30 to be measured is equivalent to the length of the normal tool 30 that is not broken, and the two cutting edges 311 and 312.
It is impossible to detect that only one of them is broken.

本実施の形態における折損検出装置は、このような問題を解決することを目的とするものである。折損検出装置は、図1に示すように、センサ10と折損検出部20などを含んで構成されるものである。   The breakage detection apparatus in the present embodiment is intended to solve such a problem. As shown in FIG. 1, the breakage detection apparatus includes a sensor 10 and a breakage detection unit 20.

ここで、図1〜図3を用いて、折損検出装置のセンサ10に関して説明する。センサ10は、上述のような2枚刃の工具30における2つの刃先311,312の折損の有無を検出する折損検出装置用のセンサである。   Here, the sensor 10 of the breakage detection apparatus will be described with reference to FIGS. The sensor 10 is a sensor for a breakage detection device that detects the presence or absence of breakage of the two cutting edges 311 and 312 in the two-blade tool 30 as described above.

図1、図2などに示すように、センサ10は、主要な構成要素として、工具30の一端(刃先311,312)によって押圧される部位であり、その工具30によって押圧されない状態の原点位置に対して、自身の中心軸方向に変位可能、且つ、自身の中心軸に垂直な仮想平面に対して傾斜可能に支持されたヘッド12(被押圧部)と、ヘッド12を自動的に原点位置に復帰させるバネ13(復元力発生部)と、工具30に押圧されたヘッド12が中心軸方向に移動した移動距離を検出し、ヘッド12が原点位置から所定距離移動したことを示す検出信号を出力するリミットスイッチ(検出部)14を備える。また、このほかに、本実施の形態においては、ヘッド12の中心点を支持する中心点支持部152及び、この中心点支持部152が取り付けられて中心点支持部152を保持する保持部151、保持部151とリミットスイッチ14との間に配置されるバネ16を備える。   As shown in FIGS. 1, 2, etc., the sensor 10 is a part that is pressed by one end (the cutting edges 311, 312) of the tool 30 as a main component, and is at the origin position that is not pressed by the tool 30. On the other hand, the head 12 (pressed portion) supported so as to be able to be displaced in the direction of its own central axis and tiltable with respect to a virtual plane perpendicular to its central axis, and the head 12 are automatically brought to the origin position. The return spring 13 (restoring force generating portion) and the movement distance of the head 12 pressed by the tool 30 moving in the central axis direction are detected, and a detection signal indicating that the head 12 has moved a predetermined distance from the origin position is output. A limit switch (detection unit) 14 is provided. In addition, in the present embodiment, a center point support portion 152 that supports the center point of the head 12, and a holding portion 151 that is attached with the center point support portion 152 and holds the center point support portion 152, A spring 16 is provided between the holding portion 151 and the limit switch 14.

そして、これらヘッド12、バネ13、リミットスイッチ14、中心点支持部152が取り付けられた保持部151、バネ16は、ケース11に収納される。なお、これらは、ケース11の正面部115(一方の端面)からヘッド12、バネ13(中心点支持部152はバネ13と同様にヘッド12と保持部151との間に配置される)、保持部151、バネ16、リミットスイッチ14の順番でケース11に収納される。また、図1に示すように、ヘッド12が工具30によって押圧されていないときは、ヘッド12の中心軸、バネ13の螺旋の中心軸、保持部151の中心軸、中心支持部152の中心軸、バネ16の螺旋の中心軸、穴部114の中心軸は、同一の直線上となるように配置されている。   The head 12, the spring 13, the limit switch 14, the holding portion 151 to which the center point support portion 152 is attached, and the spring 16 are housed in the case 11. In addition, these are the head 12 from the front part 115 (one end surface) of the case 11, the spring 13 (the center point support part 152 is disposed between the head 12 and the holding part 151 similarly to the spring 13), and the holding. The portion 151, the spring 16, and the limit switch 14 are housed in the case 11 in this order. As shown in FIG. 1, when the head 12 is not pressed by the tool 30, the central axis of the head 12, the central axis of the spiral of the spring 13, the central axis of the holding portion 151, and the central axis of the central support portion 152. The central axis of the spiral of the spring 16 and the central axis of the hole 114 are arranged on the same straight line.

また、ケース11は、断面円形の穴部114を有するものであって、穴部114内にてヘッド12及び中心点支持部152が取り付けられた保持部151を摺動可能に収納するものである。本実施の形態においては、ケース11の一例として、第1部材111と第2部材112とを備えるものを採用する。この第1部材111と第2部材112とは、螺子113によって螺子止めされる。第1部材111は、図2(a)に示すように、四隅に螺子113が貫通する貫通孔111aを備える。また、第2部材112は、四隅(貫通孔111aに対応する位置)に螺子113が挿入される螺子孔112aを備える。   The case 11 has a hole 114 having a circular cross section, and slidably accommodates a holding part 151 to which the head 12 and the center point support 152 are attached in the hole 114. . In the present embodiment, a case including a first member 111 and a second member 112 is employed as an example of the case 11. The first member 111 and the second member 112 are screwed by a screw 113. As shown in FIG. 2A, the first member 111 includes through holes 111a through which the screws 113 penetrate at four corners. Further, the second member 112 includes screw holes 112a into which the screws 113 are inserted at the four corners (positions corresponding to the through holes 111a).

さらに、ケース11(第1部材111)の正面部115(一方の端面)には、穴部114に連通する円形の開口部115bを備え、ケース11(第2部材112)の後端部(他方の端面)には、リミットスイッチ14が設けられる。つまり、ケース11は、工具30の折損を検出する際に、工具30(刃先311,312)と対向する面である正面部115に円形の開口部115bを備え、この正面部115の反対側にリミットスイッチ14が設けられる。なお、リミットスイッチ14は、接触を検出する検出面がケース11内部に配置され、外部に信号を出力するための配線17がケース11外部に配置される。   Further, the front portion 115 (one end surface) of the case 11 (first member 111) includes a circular opening 115b communicating with the hole 114, and the rear end portion (the other end) of the case 11 (second member 112). The limit switch 14 is provided on the end face of the head. That is, when detecting breakage of the tool 30, the case 11 includes a circular opening 115b in the front portion 115 which is a surface facing the tool 30 (the cutting edges 311 and 312). A limit switch 14 is provided. The limit switch 14 has a detection surface for detecting contact disposed inside the case 11 and a wiring 17 for outputting a signal to the outside is disposed outside the case 11.

また、図2(b)に示すように、開口部115bの開口面積は、ヘッド12における自身の中心軸に垂直な方向の厚みが最も厚い部分の断面積(この断面積は、ヘッド12の中心軸に対する垂直面に沿う断面の面積である)よりも小さい。好ましくは、ヘッド12の接触面121の面積と同程度、又は接触面121の面積よりも大きいとよい。   Further, as shown in FIG. 2B, the opening area of the opening 115b is the cross-sectional area of the portion of the head 12 where the thickness in the direction perpendicular to the central axis of the head 12 is the largest (this cross-sectional area is the center of the head 12). Smaller than the area of the section along the plane perpendicular to the axis). Preferably, the area is the same as the area of the contact surface 121 of the head 12 or larger than the area of the contact surface 121.

そして、第1部材111における穴部114は、開口径が異なる三段階の形状をなしている。まず、開口部115bから所定範囲(例えば、ヘッド12の中心軸方向におけるヘッド12の厚さ、又は、ヘッド12の中心軸方向におけるヘッド12の厚さの半分に相当する範囲など)の第1領域においては、開口部115bに近いほど開口面積が小さく、且つ、その開口面積の変化量が大きい形状をなす。このようにして、穴部114は、抜け防止部115aが形成される。換言すると、第1領域は、ヘッド12における自身の中心軸に垂直な方向の厚さが最も厚い部分の断面積よりも小さい開口部115bを有し、開口部115bから所定範囲においてヘッド12の側面の形状に対応した曲面形状をなす。   And the hole 114 in the 1st member 111 has comprised the shape of three steps from which an opening diameter differs. First, a first region within a predetermined range from the opening 115b (for example, a thickness corresponding to half of the thickness of the head 12 in the central axis direction of the head 12 or the thickness of the head 12 in the central axis direction of the head 12). In FIG. 5, the closer to the opening 115b, the smaller the opening area and the larger the amount of change in the opening area. In this way, the hole portion 114 is formed with the drop prevention portion 115a. In other words, the first region has an opening 115b that is smaller than the cross-sectional area of the portion having the largest thickness in the direction perpendicular to the central axis of the head 12, and the side surface of the head 12 within a predetermined range from the opening 115b. A curved surface corresponding to the shape of

次に、第1領域の端部(開口部115b側とは反対側の端部)から所定範囲(例えば、ヘッド12をヘッド12の中心軸方向に移動させる範囲に相当する)の第2領域においては、ヘッド12における自身の中心軸に垂直な方向の厚さが最も厚い部分の断面積よりも大きい開口面積(ヘッド12が摺動可能な程度の開口径)を有する筒形状をなす。換言すると、ヘッド12における自身の中心軸に垂直な方向の厚さが最も厚い部分の直径よりも大きい開口径を有する筒形状をなす。   Next, in a second region within a predetermined range (for example, a range in which the head 12 is moved in the direction of the central axis of the head 12) from the end of the first region (the end opposite to the opening 115b). Has a cylindrical shape having an opening area (an opening diameter that allows the head 12 to slide) that is larger than the cross-sectional area of the thickest portion in the direction perpendicular to the center axis of the head 12. In other words, the head 12 has a cylindrical shape having an opening diameter larger than the diameter of the thickest portion in the direction perpendicular to the central axis of the head 12.

そして、第2領域の端部(第1領域側とは反対側の端部)から第1部材111の端部(開口部115b側とは反対側の端部)の第3領域においては、後ほど説明する保持部151の先端部の断面積(この断面積は、ヘッド12の中心軸に対する垂直面に沿う断面の面積である)よりも大きい開口面積(保持部151が摺動可能な程度の開口径)を有する筒形状をなす。換言すると、保持部151の先端部における直径よりも大きい開口径を有する筒形状をなす。   In the third region from the end of the second region (the end opposite to the first region) to the end of the first member 111 (the end opposite to the opening 115b), An opening area (open enough to allow the holding portion 151 to slide) larger than the cross-sectional area of the tip of the holding portion 151 to be described (this cross-sectional area is an area of a cross section along a plane perpendicular to the central axis of the head 12). It has a cylindrical shape having a diameter. In other words, it has a cylindrical shape having an opening diameter larger than the diameter at the tip of the holding portion 151.

これによって、ヘッド12は、自身の中心軸方向に変位可能となると共に、自身の中心軸に垂直な仮想平面に対して傾斜しやすくなる。また、ヘッド12の接触面121は、この開口部115bからケース11の外部に露出可能になる。   As a result, the head 12 can be displaced in the direction of the central axis of the head 12 and can easily be inclined with respect to a virtual plane perpendicular to the central axis of the head 12. Further, the contact surface 121 of the head 12 can be exposed to the outside of the case 11 through the opening 115b.

なお、第2部材112における穴部114は、図2(b)に示すように、後ほど説明する保持部151の後端部の断面積(この断面積は、ヘッド12の中心軸に対する垂直面に沿う断面の面積である)よりも大きい開口面積(保持部151が摺動可能な程度の開口径)を有する筒形状をなす。換言すると、保持部151の後端部における直径よりも大きい開口径を有する筒形状をなす。なお、保持部151は、図2(b)に示すように、先端部の断面積に比べて後端部の断面積の方が大きい。従って、第2部材112における穴部114の開口面積は、第1部材111の第3領域の開口面積よりも大きい。従って、ケース11は、第2部材112と第1部材111との間、及び第1部材111の第2領域と第3領域との間に段差部を有する。なお、図1においては、保持部151は簡略化して図示している。   As shown in FIG. 2B, the hole 114 in the second member 112 has a cross-sectional area of a rear end portion of the holding portion 151 described later (this cross-sectional area is perpendicular to the central axis of the head 12). It has a cylindrical shape having an opening area (opening diameter enough to allow the holding portion 151 to slide) larger than the cross-sectional area. In other words, a cylindrical shape having an opening diameter larger than the diameter at the rear end portion of the holding portion 151 is formed. In addition, as shown in FIG.2 (b), as for the holding | maintenance part 151, the cross-sectional area of a rear-end part is larger than the cross-sectional area of a front-end | tip part. Therefore, the opening area of the hole 114 in the second member 112 is larger than the opening area of the third region of the first member 111. Therefore, the case 11 has step portions between the second member 112 and the first member 111 and between the second region and the third region of the first member 111. In FIG. 1, the holding portion 151 is illustrated in a simplified manner.

ヘッド12は、図3に示すように、工具30の一端(先端部311c,312c)が接触する円形の接触面121と、この接触面121に対向する円形の裏面122(接触面121と平行な面)とを両端面とする柱状部材からなり、この柱状部材は、接触面121と裏面122との間にヘッド12の中心軸に垂直な方向の厚さが最も厚い部分を有する球体の一部である。よって、ヘッド12(柱状部材)の側面123は球面の一部である。つまり、ヘッド12は、接触面121と裏面122とに挟まれる位置に球体の重心が実際に、もしくは仮想的(球体の重心が凹部124にある場合)に含まれるものである。そして、ヘッド12の中心軸は、このヘッド12に含まれる球体の重心を通るものである。また、理想的には、重心と接触面121とのヘッド12の中心軸上の長さと、重心と裏面122とのヘッド12の中心軸上の長さが同一であることが望ましい。また、接触面121は、ヘッド12の中心軸と工具30の中心軸とが一致した状態で工具30の一端(先端部311c,312c)が接触する際に、先端部311c,312cが同時に接触する形状を有するものである。   As shown in FIG. 3, the head 12 includes a circular contact surface 121 that contacts one end (tip portions 311 c and 312 c) of the tool 30, and a circular back surface 122 (parallel to the contact surface 121) that faces the contact surface 121. The columnar member is a part of a sphere having a thickest portion in the direction perpendicular to the central axis of the head 12 between the contact surface 121 and the back surface 122. It is. Therefore, the side surface 123 of the head 12 (columnar member) is a part of a spherical surface. That is, the head 12 includes the centroid of the sphere actually or virtually (when the centroid of the sphere is in the recess 124) at a position between the contact surface 121 and the back surface 122. The central axis of the head 12 passes through the center of gravity of the sphere included in the head 12. Ideally, the length of the center of gravity and the contact surface 121 on the central axis of the head 12 and the length of the center of gravity and the back surface 122 of the head 12 on the central axis are preferably the same. The contact surface 121 is in contact with the tip portions 311c and 312c at the same time when one end (tip portions 311c and 312c) of the tool 30 is in contact with the center axis of the head 12 and the center axis of the tool 30 being aligned. It has a shape.

また、ヘッド12の裏面122側には、中心点支持部15が配置される部分である凹部124が設けられる。この凹部124は、裏面122側から接触面121側に向かうにつれて、開口面積が小さくなる円錐形状の底を有するものである。この凹部124の中心点(円錐形状の底の中心点)は、ヘッド12の中心軸上に設けられる。   Further, a concave portion 124 that is a portion where the center point support portion 15 is disposed is provided on the back surface 122 side of the head 12. The concave portion 124 has a conical bottom that decreases in opening area from the back surface 122 side toward the contact surface 121 side. The center point of the recess 124 (the center point of the conical bottom) is provided on the center axis of the head 12.

なお、本実施の形態においては、ヘッド12は、上述のような穴部114に収納されて、自身の中心軸方向に変位可能、且つ、自身の中心軸に垂直な仮想平面に対して傾斜可能に支持される例を採用しているため、このような形状を採用するが、本発明はこれに限定されるものではない。つまり、ヘッド12が自身の中心軸方向に変位可能、且つ、自身の中心軸に垂直な仮想平面に対して傾斜可能であれば、ヘッド12の形状は特に限定されるものではない。   In the present embodiment, the head 12 is housed in the hole 114 as described above, can be displaced in the direction of its own central axis, and can be inclined with respect to a virtual plane perpendicular to its central axis. However, the present invention is not limited to this. In other words, the shape of the head 12 is not particularly limited as long as the head 12 can be displaced in the direction of the central axis of the head 12 and can be tilted with respect to a virtual plane perpendicular to the central axis of the head 12.

バネ13は、金属材料を螺旋状に加工してなるものであり、復元力によってヘッド12を自動的に原点位置に復帰させるものである。このバネ13は、自身の中心軸(螺旋の中心軸)がヘッド12の中心軸と一致するように、ヘッド12と保持部151との間に配置される。なお、このヘッド12の原点位置とは、ヘッド12が工具30から押圧されてない状態、かつ、ヘッド12がバネ13によってケース11の開口部115b側(抜け防止部115a)に押圧されている状態でとりうる位置である。ここでは、一例として、図1、図2に示すように、ヘッド12が自身の中心軸に垂直な仮想平面に対して傾斜しておらず、ヘッド12の先端側の一部がケース11の開口部115bからケース11の外部に突出している位置を採用する。   The spring 13 is formed by processing a metal material in a spiral shape, and automatically returns the head 12 to the origin position by a restoring force. The spring 13 is disposed between the head 12 and the holding portion 151 such that its own central axis (spiral central axis) coincides with the central axis of the head 12. The origin position of the head 12 is a state in which the head 12 is not pressed from the tool 30 and a state in which the head 12 is pressed by the spring 13 to the opening 115b side (disengagement preventing portion 115a) of the case 11. This is a possible position. Here, as an example, as shown in FIGS. 1 and 2, the head 12 is not inclined with respect to a virtual plane perpendicular to the center axis of the head 12, and a part on the tip side of the head 12 is an opening of the case 11. A position protruding from the portion 115b to the outside of the case 11 is employed.

このように、本実施の形態においては、復元力発生部の一例として弾性部材である螺旋状に加工されたバネ13を用いて説明するが本発明はこれに限定されるものではない。螺旋状以外の形状に加工されたバネ(板バネなど)や、ゴムやスポンジなどのように弾性を有するように加工や成形してなる弾性部材(バネ以外の弾性部材)を採用することもできる。さらに、復元力発生部は、弾性部材以外にも、例えば、磁気、エアーなど、ヘッド12を自動的に原点位置に復帰させることができる復元力を発するものであれば採用することができる。しかしながら、復元力発生部は、弾性部材を用いることによって、簡単に構成することができる。   As described above, in the present embodiment, description will be made using the spring 13 processed in a spiral shape as an elastic member as an example of the restoring force generating portion, but the present invention is not limited to this. A spring processed into a shape other than a spiral (such as a leaf spring) or an elastic member (elastic member other than a spring) formed and processed to have elasticity such as rubber or sponge can also be used. . In addition to the elastic member, the restoring force generator may be employed as long as it generates a restoring force that can automatically return the head 12 to the origin position, such as magnetism or air. However, the restoring force generator can be easily configured by using an elastic member.

また、保持部151は、図2(b)に示すように、2段階(先端部と後端部)の円柱形状をなし、つまり、断面積が異なる二つの円柱部が互いの中心軸が一致した状態で連なった形状をなしている。なお、先端部と後端部との断面積の関係は、上述のように、先端部の断面積に比べて後端部の断面積の方が大きい。   In addition, as shown in FIG. 2 (b), the holding portion 151 has a two-stage (front end portion and rear end portion) cylindrical shape, that is, two cylindrical portions having different cross-sectional areas have the same center axis. It has a continuous shape. In addition, as described above, the cross-sectional area of the rear end portion is larger than the cross-sectional area of the front end portion in the relationship between the cross-sectional areas of the front end portion and the rear end portion.

この保持部151は、第2部材112における穴部114内に、ヘッド12の中心軸方向に摺動可能であり、先端部がヘッド12側、後端部がリミットスイッチ14側となるように配置される。そして、保持部151は、バネ13とは別部材であり、保持部151とリミットスイッチ14との間に配置されたバネ16によってヘッド12側(第2部材112と第1部材111との間、及び第1部材111の第2領域と第3領域との間の段差部)に押圧されている。なお、バネ16は、金属材料を螺旋状に加工してなるものである。   This holding portion 151 is slidable in the central axis direction of the head 12 in the hole portion 114 of the second member 112, and is arranged so that the front end portion is on the head 12 side and the rear end portion is on the limit switch 14 side. Is done. And the holding | maintenance part 151 is a member different from the spring 13, and it is the head 12 side (between the 2nd member 112 and the 1st member 111 by the spring 16 arrange | positioned between the holding | maintenance part 151 and the limit switch 14. And a step portion between the second region and the third region of the first member 111). The spring 16 is formed by processing a metal material into a spiral shape.

保持部151は、ヘッド12が工具30によって押圧されていないときは、図2(b)に示すように、バネ16に押圧されて第2部材112と第1部材111との間、及び第1部材111の第2領域と第3領域との間の段差部に押し付けられた状態である。よって、ヘッド12が工具30によって押圧されていないときは、第2部材112と第1部材111との間、及び第1部材111の第2領域と第3領域との間の段差部によって、保持部151の一端面(ヘッド12の裏面122と対向する面)とヘッド12の裏面122との間隔が維持されている。つまり、第2部材112と第1部材111との間、及び第1部材111の第2領域と第3領域との間の段差部は、保持部151のストッパとして機能している。   When the head 12 is not pressed by the tool 30, the holding portion 151 is pressed by the spring 16 to be between the second member 112 and the first member 111 and the first as shown in FIG. The member 111 is pressed against the step portion between the second region and the third region. Therefore, when the head 12 is not pressed by the tool 30, it is held by the step between the second member 112 and the first member 111 and between the second region and the third region of the first member 111. The distance between one end surface of the portion 151 (the surface facing the back surface 122 of the head 12) and the back surface 122 of the head 12 is maintained. That is, the step portion between the second member 112 and the first member 111 and between the second region and the third region of the first member 111 functions as a stopper of the holding portion 151.

また、図2(b)に示すように、この保持部151の先端部には、ヘッド12の中心(ヘッド12の中心軸)を支持する中心支持部152が設けられる。この中心支持部152は、棒状部材であり、一方の端部に螺子152aが設けられ、他方の端部(先端)が尖った形状を有する。そして、中心支持部152は、保持部151の先端部における中心軸に設けられた螺子孔151aに螺子152aをねじ込んで固定されている。中心支持部152は、保持部151に固定されてケース11内に配置された状態でヘッド12の裏面122に設けられた凹部124の底の中心に接触することでヘッド12の中心を支持する。   As shown in FIG. 2B, a center support portion 152 that supports the center of the head 12 (the center axis of the head 12) is provided at the tip of the holding portion 151. The center support portion 152 is a rod-like member, and has a shape in which a screw 152a is provided at one end and the other end (tip) is pointed. The center support portion 152 is fixed by screwing a screw 152a into a screw hole 151a provided in the center shaft at the tip of the holding portion 151. The center support part 152 supports the center of the head 12 by contacting the center of the bottom of the recess 124 provided on the back surface 122 of the head 12 while being fixed to the holding part 151 and disposed in the case 11.

このように、ヘッド12の中心(ヘッド12の中心軸)を支持する中心支持部152を備えることによって、ヘッド12は、中心支持部152にて支持される点(ヘッド12の中心軸)を支点として動くことになる。よって、ヘッド12は、自身の中心軸に垂直な仮想平面に対して傾斜したあと、工具30から押圧されなくなったときに、原点位置に戻りやすくなる。   Thus, by providing the center support portion 152 that supports the center of the head 12 (the center axis of the head 12), the head 12 supports the point (the center axis of the head 12) supported by the center support portion 152. Will move as. Therefore, the head 12 is easy to return to the origin position when the head 12 is not pressed from the tool 30 after being tilted with respect to a virtual plane perpendicular to the central axis of the head 12.

リミットスイッチ14は、工具30に押圧されたヘッド12が中心軸方向に移動した移動距離を検出し、ヘッド12が原点位置から所定距離移動したことを示す検出信号を出力するものである。このリミットスイッチ14は、ヘッド12が原点位置から中心軸方向に所定距離移動したときに、ヘッド12が間接的に(保持部151を介して)接触して、ヘッド12が原点位置から中心軸方向に所定距離移動したことを示す検出信号を出力する接触式のリミットスイッチである。   The limit switch 14 detects the moving distance that the head 12 pressed by the tool 30 moves in the central axis direction, and outputs a detection signal indicating that the head 12 has moved a predetermined distance from the origin position. The limit switch 14 contacts the head 12 indirectly (via the holding portion 151) when the head 12 moves a predetermined distance from the origin position in the center axis direction, and the head 12 moves from the origin position to the center axis direction. It is a contact type limit switch that outputs a detection signal indicating that it has moved a predetermined distance.

このように、センサ10は、工具30がヘッド12を原点位置から所定距離押し込んだ場合に検出信号(オン信号)を出力し、ヘッド12を原点位置から所定距離押し込んでない場合は検出信号(オン信号)を出力しない。つまり、センサ10は、工具30が接触したか否かを検出する接触センサと換言することができる。   Thus, the sensor 10 outputs a detection signal (ON signal) when the tool 30 pushes the head 12 from the origin position for a predetermined distance, and outputs a detection signal (ON signal) when the tool 12 does not push the head 12 for a predetermined distance from the origin position. ) Is not output. That is, the sensor 10 can be rephrased as a contact sensor that detects whether or not the tool 30 is in contact.

次に、図1を用いて、折損検出装置の折損検出部20に関して説明する。折損検出部20は、コンピュータなどによって構成されるものであり、センサ10を移動させる駆動機構(図示省略)に対して駆動信号を出力することによってセンサ10をセンサ側基準位置から移動させる機能(駆動手段)と、センサ10(リミットスイッチ14)から検出信号(リミットスイッチ14のオン信号)が出力されるまでに、センサ10がセンサ側基準位置から移動した移動距離を測定する機能(測定手段)と、測定されたセンサ10の移動距離が予め設定された基準距離(折損検出用の判定距離)と一致するか否かによって、工具30の刃先311,312の折損の有無を検出する機能(折損検出部)などを備える。   Next, the breakage detection unit 20 of the breakage detection apparatus will be described with reference to FIG. The breakage detection unit 20 is configured by a computer or the like, and has a function (driving) for moving the sensor 10 from the sensor-side reference position by outputting a driving signal to a driving mechanism (not shown) that moves the sensor 10. Means) and a function (measuring means) for measuring the moving distance that the sensor 10 has moved from the sensor-side reference position until the detection signal (ON signal of the limit switch 14) is output from the sensor 10 (limit switch 14). The function of detecting whether or not the cutting edges 311 and 312 of the tool 30 are broken depending on whether or not the measured movement distance of the sensor 10 matches a preset reference distance (determination distance for breakage detection) (breakage detection) Part).

このセンサ10を移動させる駆動機構としては、例えば、油圧シリンダや空気圧シリンダなどの油圧又は空気圧によって駆動されるアクチュエータなどを含んで構成することができる。また、センサ10がセンサ側基準位置から移動した移動距離を測定する手段は、特に限定されるものではない。また、基準距離は、例えば、折損検出部20の記憶部に記憶される。なお、複数の長さ(工具側基準位置から工具30の先端までの長さ)の工具を検出対象とする場合は、工具の長さによって基準距離を変更する必要がある。よって、折損検出部20の記憶部には、検出対象の工具30の長さ(工具側基準位置から工具30の先端までの長さ)と、この工具30の長さ毎の基準距離とを関連付けて記憶しておくとよい。   The drive mechanism for moving the sensor 10 can include, for example, an actuator driven by hydraulic pressure or pneumatic pressure such as a hydraulic cylinder or a pneumatic cylinder. Further, the means for measuring the moving distance that the sensor 10 has moved from the sensor-side reference position is not particularly limited. The reference distance is stored in the storage unit of the breakage detection unit 20, for example. When a tool having a plurality of lengths (length from the tool side reference position to the tip of the tool 30) is to be detected, it is necessary to change the reference distance depending on the length of the tool. Therefore, the storage unit of the breakage detection unit 20 associates the length of the detection target tool 30 (the length from the tool side reference position to the tip of the tool 30) with the reference distance for each length of the tool 30. To remember.

ここで、上述のセンサ10と折損検出部20とを備える折損検出装置による工具30の折損の有無の検出方法に関して説明する。   Here, a method for detecting the presence or absence of breakage of the tool 30 by the breakage detection apparatus including the sensor 10 and the breakage detection unit 20 will be described.

まず、切削加工が終了して主軸装置から取り外されて収納部(マガジン)に収納された工具30を保持している工具ホルダ40とセンサ10とを所定位置にセットする。このとき、図1に示すように、センサ10におけるヘッド12の接触面121と工具30における先端部311c,312cとを対向させると共に、センサ10(ヘッド12)の中心軸と工具30の中心軸とを一致させ、一定の距離離れたセンサ側基準位置と工具側基準位置にセンサ10と工具ホルダ40をセットする。   First, the tool holder 40 and the sensor 10 holding the tool 30 removed from the main spindle device and stored in the storage unit (magazine) after the cutting process is set to a predetermined position. At this time, as shown in FIG. 1, the contact surface 121 of the head 12 in the sensor 10 and the tip portions 311 c and 312 c of the tool 30 are opposed to each other, and the central axis of the sensor 10 (head 12) and the central axis of the tool 30 are And the sensor 10 and the tool holder 40 are set at the sensor side reference position and the tool side reference position separated by a certain distance.

なお、センサ10をセンサ側基準位置にセットする場合、センサ10の正面部115を
センサ側基準位置に配置する。一方、工具ホルダ40を工具側基準位置にセットする場合は、工具ホルダ40を主軸装置に取り付けたときの工具ホルダ40における取付端部を工具側基準位置に配置する。
When the sensor 10 is set at the sensor side reference position, the front portion 115 of the sensor 10 is disposed at the sensor side reference position. On the other hand, when the tool holder 40 is set at the tool side reference position, the attachment end of the tool holder 40 when the tool holder 40 is attached to the spindle device is arranged at the tool side reference position.

次に、折損検出部20は、センサ10を移動させる駆動機構に対して駆動信号を出力することによってセンサ10をセンサ側基準位置から工具30側へ、センサ10から検出信号が出力されまで移動させる。このとき、工具30は工具ホルダ40に保持された状態で工具側基準位置に固定された状態である。また、折損検出部20は、センサ10を移動させつつ、センサ10から検出信号が出力されたか否かを判定する。そして、センサ10から検出信号が出力されるまでに、センサ10がセンサ側基準位置から移動した移動距離を測定する。   Next, the breakage detection unit 20 outputs the drive signal to the drive mechanism that moves the sensor 10 to move the sensor 10 from the sensor-side reference position to the tool 30 side until the detection signal is output from the sensor 10. . At this time, the tool 30 is in a state of being held at the tool holder 40 and fixed at the tool side reference position. Further, the breakage detection unit 20 determines whether a detection signal is output from the sensor 10 while moving the sensor 10. And until the detection signal is output from the sensor 10, the movement distance that the sensor 10 has moved from the sensor side reference position is measured.

次に、折損検出部20は、センサ10から検出信号が出力されるまでに、センサ10がセンサ側基準位置から移動した移動距離を測定すると、その測定した移動距離と、記憶部に予め記憶された基準距離とを比較する。そして、折損検出部20は、移動距離が予め設定された基準距離と一致する場合は、工具30の刃先311,312の折損はない(正常)と判定し、一致しない場合は、工具30の刃先311,312に折損があると判定する。このようにすることによって、工具30の刃先311,312の折損の有無を検出することができる。   Next, when the breakage detection unit 20 measures the movement distance that the sensor 10 has moved from the sensor-side reference position before the detection signal is output from the sensor 10, the breakage detection unit 20 stores the measured movement distance and the storage unit in advance. Compare with the reference distance. The breakage detection unit 20 determines that the cutting edges 311 and 312 of the tool 30 are not broken (normal) when the movement distance matches a preset reference distance, and when the movement distance does not match, the cutting edge of the tool 30 It is determined that 311 and 312 are broken. By doing in this way, the presence or absence of breakage of the cutting edges 311 and 312 of the tool 30 can be detected.

ここで、検出対象である工具30に折損がない場合と、折損がある場合とを比較して説明する。   Here, the case where there is no breakage in the tool 30 to be detected will be described in comparison with the case where there is a breakage.

まず、検出対象である工具30に折損がない場合、図4(b)に示すように、ヘッド12は、全ての刃先が折れていない正常な工具30によって押圧されると、自身の中心軸に対して回転対称となる接触面121上の位置を押圧されることになる。図4(b)中の符号311c,312cは、接触面121上における先端部311c,312cが接触している位置を示すものである。このように、ヘッド12は、自身の中心軸に対して回転対称となる接触面121上の位置を工具30によって押圧された場合は、図4(a)に示すように、自身の中心軸方向に変位する。つまり、ヘッド12は、仮想平面に対して平行移動する。   First, when the tool 30 to be detected is not broken, as shown in FIG. 4B, when the head 12 is pressed by a normal tool 30 in which all the cutting edges are not broken, On the other hand, the position on the contact surface 121 that is rotationally symmetric is pressed. Reference numerals 311 c and 312 c in FIG. 4B indicate positions where the tip portions 311 c and 312 c are in contact with each other on the contact surface 121. In this way, when the head 12 is pressed by the tool 30 at a position on the contact surface 121 that is rotationally symmetric with respect to its own central axis, as shown in FIG. It is displaced to. That is, the head 12 moves parallel to the virtual plane.

一方、検出対象である工具30に折損がある場合、図5(b)に示すように、ヘッド12は、複数の刃先のうち一部の刃先のみが折れている工具30によって押圧されると、自身の中心軸に対して回転対称でない接触面121上の位置を工具30によって押圧されることになる。図5(b)中の符号311cは、接触面121上における先端部311cが接触している位置を示すものである。このように、ヘッド12は、自身の中心軸に対して回転対称でない接触面121上の位置を工具30によって押圧された場合(つまり、工具30よって押圧される位置がヘッド12の中心軸に対して偏っている場合)は、図5(a)に示すように、自身の中心軸に垂直な仮想平面に対して傾斜するので、原点位置から所定距離移動しにくくなる。   On the other hand, when the tool 30 to be detected is broken, as shown in FIG. 5B, the head 12 is pressed by the tool 30 in which only some of the cutting edges are broken. The tool 30 presses a position on the contact surface 121 that is not rotationally symmetric with respect to its own central axis. Reference numeral 311 c in FIG. 5B indicates a position on the contact surface 121 where the tip 311 c is in contact. As described above, when the head 12 is pressed by the tool 30 at a position on the contact surface 121 that is not rotationally symmetric with respect to the central axis of the head 12 (that is, the position pressed by the tool 30 is relative to the central axis of the head 12). 5), as shown in FIG. 5 (a), since it is inclined with respect to a virtual plane perpendicular to its central axis, it is difficult to move a predetermined distance from the origin position.

つまり、ヘッド12は、接触面121における工具30の接触位置の中心と接触面121の中心とが一致している状態で押圧された場合は、押圧方向に所定距離移動可能となる。一方、接触面121における工具30の接触位置が、接触面121の中心に対して偏った状態で押圧された場合は、自身の中心軸に垂直な仮想平面に対して傾斜することで押圧方向に移動するのが抑制される。   That is, when the head 12 is pressed in a state where the center of the contact position of the tool 30 on the contact surface 121 and the center of the contact surface 121 coincide with each other, the head 12 can move a predetermined distance in the pressing direction. On the other hand, when the contact position of the tool 30 on the contact surface 121 is pressed in a state of being biased with respect to the center of the contact surface 121, it is inclined in a pressing direction by tilting with respect to a virtual plane perpendicular to its center axis. The movement is suppressed.

従って、工具30とヘッド12とを相対的に移動させて工具30でヘッド12を押圧する際に、正常な工具30でヘッド12を押圧した場合と、複数の刃先のうち一部の刃先のみが折れている工具30でヘッド12を押した場合とでは、リミットスイッチ14が検出信号を出力するまでに要する工具30とヘッド12との相対的な移動距離を異ならせることができる。つまり、正常な工具30と複数の刃先のうち一部の刃先のみが折れている工具30とでは、センサ10から検出信号が出力されるまでに、センサ10がセンサ側基準位置から移動する移動距離を異ならせることができる。なお、全部の刃先が折れている工具30の場合も、正常な工具30の場合に対して、センサ10から検出信号が出力されるまでに、センサ10がセンサ側基準位置から移動する移動距離を異ならせることができる。よって、一端において中心軸に対して回転対称位置に複数の刃先311,312が設けられた工具30の折損の有無を検出しやすくできる。   Therefore, when the tool 30 and the head 12 are relatively moved and the head 12 is pressed with the tool 30, the head 12 is pressed with the normal tool 30, and only a part of the plurality of cutting edges is present. When the head 12 is pushed with the bent tool 30, the relative movement distance between the tool 30 and the head 12 required until the limit switch 14 outputs the detection signal can be made different. That is, in the normal tool 30 and the tool 30 in which only some of the cutting edges are bent, the movement distance by which the sensor 10 moves from the sensor-side reference position before the detection signal is output from the sensor 10. Can be different. In the case of the tool 30 in which all the cutting edges are bent, the moving distance by which the sensor 10 moves from the sensor-side reference position before the detection signal is output from the sensor 10 with respect to the normal tool 30 is also shown. Can be different. Therefore, it is possible to easily detect the presence or absence of breakage of the tool 30 provided with the plurality of cutting edges 311 and 312 at rotationally symmetrical positions at one end.

なお、本実施の形態においては、工具30を固定してセンサ10をセンサ側基準位置から移動させて、センサ10から検出信号が出力されるまでの移動距離に基づいて工具30の折損の有無を検出する例を採用しているが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明は、センサ10と工具30とを基準位置から相対的に移動させて、センサ10から検出信号が出力されるまでの相対的な移動距離に基づいて工具30の折損の有無を検出するものであれば目的を達成できる。よって、センサ10を固定して、工具30を工具側基準位置から移動させるようにしてもよい。   In the present embodiment, the tool 30 is fixed, the sensor 10 is moved from the sensor-side reference position, and the presence or absence of breakage of the tool 30 is determined based on the movement distance until the detection signal is output from the sensor 10. Although an example of detection is adopted, the present invention is not limited to this. In the present invention, the sensor 10 and the tool 30 are relatively moved from the reference position, and the presence or absence of breakage of the tool 30 is detected based on the relative movement distance until the detection signal is output from the sensor 10. If so, the goal can be achieved. Therefore, the sensor 10 may be fixed and the tool 30 may be moved from the tool side reference position.

さらに、本実施の形態においては、センサ10と工具30とを基準位置から相対的に移動させて、センサ10から検出信号が出力されるまでの相対的な移動距離に基づいて工具30の折損の有無を検出する検出方法を採用しているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、工具30にてヘッド12を押圧させるために、工具30の中心軸とヘッド12の中心軸とを一致させて、センサ10と工具30とを基準位置から予め設定された距離(正常な工具30であればセンサ10から検出信号が出力される距離)だけ相対的に移動させる(駆動手段)。そして、センサ10と工具30とが予め設定された距離だけ相対的に移動した状態で、リミットスイッチ14から検出信号が出力されたか否かによって、工具30の刃先311,312の折損の有無を検出する(折損検出部)検出方法を採用するようにしてもよい。この検出方法では、センサ10と工具30とを基準位置から予め設定された距離だけ相対的に移動させたとき、工具30が正常の場合は、ヘッド12が原点位置から中心軸方向に所定距離移動してリミットスイッチ14から検出信号が出力される。一方、工具30に折損がある場合は、ヘッド12が原点位置から中心軸方向に所定距離移動しないためリミットスイッチ14から検出信号が出力さない。つまり、折損検出部20は、センサ10と工具30とを基準位置から予め設定された距離だけ相対的に移動させたとき、リミットスイッチ14から検出信号が出力された場合は工具30の刃先311,312の折損はない(正常)と判定し、検出信号が出力されない場合は、工具30の刃先311,312に折損があると判定する。なお、この場合においても、センサ10及び工具30のいずれを移動させてもよい。   Further, in the present embodiment, the breakage of the tool 30 is determined based on the relative movement distance until the sensor 10 and the tool 30 are relatively moved from the reference position and the detection signal is output from the sensor 10. Although a detection method for detecting the presence or absence is employed, the present invention is not limited to this. For example, in order to press the head 12 with the tool 30, the center axis of the tool 30 and the center axis of the head 12 are made to coincide with each other, and the sensor 10 and the tool 30 are set to a predetermined distance from a reference position (a normal tool). If it is 30, it is moved relatively (distance where the detection signal is output from the sensor 10) (driving means). The presence or absence of breakage of the cutting edges 311 and 312 of the tool 30 is detected based on whether or not a detection signal is output from the limit switch 14 with the sensor 10 and the tool 30 relatively moved by a preset distance. The detection method (breakage detection unit) may be adopted. In this detection method, when the sensor 10 and the tool 30 are relatively moved from the reference position by a preset distance, and the tool 30 is normal, the head 12 moves from the origin position to the central axis by a predetermined distance. Then, a detection signal is output from the limit switch 14. On the other hand, when the tool 30 is broken, the detection signal is not output from the limit switch 14 because the head 12 does not move from the origin position in the central axis direction by a predetermined distance. That is, the breakage detection unit 20 moves the sensor 10 and the tool 30 relative to each other by a predetermined distance from the reference position, and when a detection signal is output from the limit switch 14, the cutting edge 311 of the tool 30. When it is determined that 312 is not broken (normal) and no detection signal is output, it is determined that the cutting edges 311 and 312 of the tool 30 are broken. In this case, either the sensor 10 or the tool 30 may be moved.

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることはなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変形が可能である。   As mentioned above, although preferable embodiment of this invention was described, this invention is not restrict | limited to the embodiment mentioned above at all, and various deformation | transformation are possible in the range which does not deviate from the meaning of this invention.

(変形例1)
次に、図6を用いて、変形例1におけるセンサ10aに関して説明する。なお、上述の実施の形態におけるセンサ10と変形例1におけるセンサ10aとは、共通する点が多いので、共通する点は同じ符号を付与して説明を省略する。
(Modification 1)
Next, the sensor 10a in the modification 1 is demonstrated using FIG. In addition, since the sensor 10 in the above-mentioned embodiment and the sensor 10a in the modification 1 have many common points, the common points are given the same reference numerals and the description thereof is omitted.

上述の実施の形態のセンサ10においては、本発明の検出部として接触式のリミットスイッチ14を採用しているのに対して、変形例1のセンサ10aにおいては、非接触式のリミットスイッチ(発光部14a1、受光部14a2)を採用する点で異なる。図6に示すように、センサ10aは、ケース11に穴部114を介して対向配置されるものであり、光を発光する発光部14a1と、発光部14a1から発光された光を受光する受光部14a2とが設けられる。そして、発光部14a1から発光された光は、ヘッド12が原点位置から所定距離移動してないときは受光部14a2にて受光され、ヘッド12が原点位置から所定距離移動したときはヘッド12に照射されることになる。つまり、ヘッド12が原点位置から所定距離移動したときは、発光部14a1から発光された光は、ヘッド12で遮断されるので、受光部14a2で受光できない状態となる。   In the sensor 10 of the above-described embodiment, the contact type limit switch 14 is adopted as the detection unit of the present invention, whereas in the sensor 10a of the first modification, a non-contact type limit switch (light emission) is used. The difference is that the portion 14a1 and the light receiving portion 14a2) are employed. As shown in FIG. 6, the sensor 10 a is arranged to face the case 11 through the hole 114, and emits light, and a light receiving unit 14 a 1 that emits light and a light receiving unit that receives light emitted from the light emitting unit 14 a 1. 14a2. The light emitted from the light emitting unit 14a1 is received by the light receiving unit 14a2 when the head 12 has not moved a predetermined distance from the origin position, and irradiated to the head 12 when the head 12 has moved a predetermined distance from the origin position. Will be. That is, when the head 12 moves a predetermined distance from the origin position, the light emitted from the light emitting unit 14a1 is blocked by the head 12, so that the light receiving unit 14a2 cannot receive light.

よって、ヘッド12が原点位置から所定距離移動してないときは、受光部14a2は、光を受光していることを示す信号をヘッド12が原点位置から所定距離移動してないことを示す信号として出力する。一方、ヘッド12が原点位置から所定距離移動したときは、受光部14a2は、光を受光していないことを示す信号をヘッド12が原点位置から所定距離移動したことを示す信号(検出信号)として出力する。   Therefore, when the head 12 has not moved a predetermined distance from the origin position, the light receiving unit 14a2 uses a signal indicating that light is received as a signal indicating that the head 12 has not moved a predetermined distance from the origin position. Output. On the other hand, when the head 12 moves a predetermined distance from the origin position, the light receiving unit 14a2 uses a signal indicating that the head 12 has not received light as a signal (detection signal) indicating that the head 12 has moved a predetermined distance from the origin position. Output.

このように、非接触式のリミットスイッチ(発光部14a1、受光部14a2)を採用した場合であっても、工具30に押圧されたヘッド12が中心軸方向に移動した移動距離を検出し、ヘッド12が原点位置から所定距離移動したことを示す検出信号を出力することができる。また、このセンサ10aを用いた場合であっても、工具30の折損の有無を検出する出方法としては、上述の二つの検出方法を採用することができる。   As described above, even when the non-contact type limit switch (light emitting unit 14a1, light receiving unit 14a2) is employed, the moving distance that the head 12 pressed by the tool 30 moves in the central axis direction is detected. A detection signal indicating that 12 has moved a predetermined distance from the origin position can be output. Even when this sensor 10a is used, the above-described two detection methods can be employed as a method for detecting whether or not the tool 30 is broken.

(変形例2)
次に、図7を用いて、変形例2におけるセンサ10bに関して説明する。なお、上述の実施の形態におけるセンサ10と変形例2におけるセンサ10bとは、共通する点が多いので、共通する点は同じ符号を付与して説明を省略する。
(Modification 2)
Next, the sensor 10b according to Modification 2 will be described with reference to FIG. In addition, since the sensor 10 in the above-mentioned embodiment and the sensor 10b in the modification 2 have many common points, the common points are given the same reference numerals and the description thereof is omitted.

上述の実施の形態のセンサ10においては、本発明の検出部として接触式のリミットスイッチ14を採用しているのに対して、変形例2のセンサ10bにおいては、距離センサ14b1を採用する点で異なる。図7に示すように、センサ10bは、ケース11の正面部115とは反対側に配置されるものであり、保持部151に対して赤外線を照射すると共に、保持部151にて反射した赤外線を用いてヘッド12の移動距離を検出する距離センサ14b1が設けられる。つまり、距離センサ14b1は、ヘッド12の原点位置からの移動距離に応じた信号(距離を示す信号)を出力するものである。   In the sensor 10 of the above-described embodiment, the contact type limit switch 14 is employed as the detection unit of the present invention, whereas in the sensor 10b of the second modification, the distance sensor 14b1 is employed. Different. As shown in FIG. 7, the sensor 10 b is arranged on the opposite side of the front portion 115 of the case 11, and irradiates the holding portion 151 with infrared rays and reflects the infrared rays reflected by the holding portion 151. A distance sensor 14b1 for detecting the moving distance of the head 12 is provided. That is, the distance sensor 14b1 outputs a signal (a signal indicating the distance) corresponding to the moving distance from the origin position of the head 12.

このように、距離センサ14b1を採用した場合であっても、工具30に押圧されたヘッド12が中心軸方向に移動した移動距離を検出し、ヘッド12が原点位置から所定距離移動したことを示す検出信号を出力することができる。さらに、距離センサ14b1の場合、上述の接触式のリミットスイッチ14や非接触式のリミットスイッチ(発光部14a1、受光部14a2)とは異なり、ヘッド12が原点位置から所定距離移動したことを示す検出信号以外にも、ヘッド12の移動距離を示す信号を出力することができる。よって、このセンサ10bを用いた場合、工具30の折損の有無を検出する検出方法は、上述の二つの検出方法以外にも以下に示すような検出方法を採用することができる。   As described above, even when the distance sensor 14b1 is employed, the movement distance that the head 12 pressed by the tool 30 has moved in the central axis direction is detected, and the head 12 has moved a predetermined distance from the origin position. A detection signal can be output. Further, in the case of the distance sensor 14b1, unlike the contact type limit switch 14 or the non-contact type limit switch (the light emitting unit 14a1 and the light receiving unit 14a2), the detection indicating that the head 12 has moved a predetermined distance from the origin position. In addition to the signal, a signal indicating the moving distance of the head 12 can be output. Therefore, when this sensor 10b is used, as a detection method for detecting the presence or absence of breakage of the tool 30, the following detection methods can be adopted in addition to the two detection methods described above.

つまり、工具30にてヘッド12を押圧させるために、工具30の中心軸とヘッド12の中心軸とを一致させて、センサ10bと工具30とを基準位置から相対的に移動させる(駆動手段)。そして、距離センサ14b1から出力されるヘッド12の移動距離に応じた信号に基づいて、センサ10bと工具30とが基準位置から相対的に移動した移動距離を測定する(測定手段)。そして、測定された移動距離に基づいて、工具30の刃先311,312の折損の有無を検出する(折損検出部)ようにしてもよい。   That is, in order to press the head 12 with the tool 30, the center axis of the tool 30 and the center axis of the head 12 are made to coincide with each other, and the sensor 10b and the tool 30 are relatively moved from the reference position (driving means). . And based on the signal according to the movement distance of the head 12 output from the distance sensor 14b1, the movement distance which the sensor 10b and the tool 30 moved relatively from the reference position is measured (measurement means). And based on the measured movement distance, the presence or absence of breakage of the cutting edges 311 and 312 of the tool 30 may be detected (breakage detection unit).

このようにすることによって、工具30が正常である場合、折損している場合、及び、折損している場合は折損の度合いに応じた、センサ10bと工具30とが相対的に移動した移動距離を測定することができる。従って、一端において中心軸に対して回転対称位置に複数の刃先が設けられた工具30の折損の有無を検出しやすくできると共に、折損の度合いも検出することができる。   By doing in this way, when the tool 30 is normal, when the tool 30 is broken, and when it is broken, the movement distance in which the sensor 10b and the tool 30 are relatively moved according to the degree of breakage. Can be measured. Therefore, it is possible to easily detect the presence or absence of breakage of the tool 30 provided with a plurality of cutting edges at rotationally symmetric positions at one end with respect to the central axis, and to detect the degree of breakage.

(変形例3)
次に、図8を用いて、変形例3におけるセンサ10cに関して説明する。なお、上述の実施の形態におけるセンサ10と変形例3におけるセンサ10cとは、共通する点が多いので、共通する点は同じ符号を付与して説明を省略する。
(Modification 3)
Next, the sensor 10c in the modification 3 is demonstrated using FIG. In addition, since the sensor 10 in the above-mentioned embodiment and the sensor 10c in the modification 3 have many common points, the common points are given the same reference numerals and description thereof is omitted.

上述の実施の形態のセンサ10においては、ヘッド12の中心(ヘッド12の中心軸)を支持する中心支持部152と、この中心支持部152を保持する保持部151を備えるのに対して、変形例3のセンサ10cにおいては、この保持部151、中心支持部152を備えない点で異なる。また、このように、中心支持部152を備えないため、ヘッド12cは、上述の実施の形態におけるヘッド12と異なり、凹部124を備える必要がない。このように、センサ10cは、保持部151、中心支持部152を備えない場合であっても本発明の目的は達成できるものである。   In the sensor 10 of the above-described embodiment, the center support portion 152 that supports the center of the head 12 (the center axis of the head 12) and the holding portion 151 that holds the center support portion 152 are provided. The sensor 10c of Example 3 is different in that the holding portion 151 and the center support portion 152 are not provided. Further, since the center support portion 152 is not provided as described above, the head 12c does not need to include the recess 124 unlike the head 12 in the above-described embodiment. Thus, even if the sensor 10c does not include the holding portion 151 and the center support portion 152, the object of the present invention can be achieved.

なお、この場合、リミットスイッチ14は、ヘッド12cが原点位置から中心軸方向に所定距離移動したときに、ヘッド12cが直接的に接触して、ヘッド12cが原点位置から中心軸方向に所定距離移動したことを示す検出信号を出力することになる。また、このセンサ10cにおいては、上述の変形例1に示す非接触式のリミットスイッチ(発光部14a1、受光部14a2)や、変形例2に示す距離センサ14b1を採用することができる。よって、このセンサ10cを用いた場合であっても、工具30の折損の有無を検出する出方法としては、上述の実施の形態及び変形例2に示した三つの検出方法を採用することができる。   In this case, when the head 12c moves a predetermined distance from the origin position in the central axis direction, the limit switch 14 directly contacts the head 12c, and the head 12c moves from the origin position to the central axis direction by a predetermined distance. A detection signal indicating that this has occurred is output. Further, in the sensor 10c, the non-contact type limit switches (light emitting unit 14a1 and light receiving unit 14a2) shown in the above-described modification 1 and the distance sensor 14b1 shown in the modification 2 can be employed. Therefore, even if this sensor 10c is used, the three detection methods shown in the above-described embodiment and modification 2 can be adopted as a method for detecting whether the tool 30 is broken or not. .

(変形例4)
次に、図9を用いて、変形例4におけるセンサ10dに関して説明する。なお、上述の変形例3におけるセンサ10cと変形例4におけるセンサ10dとは、共通する点が多いので、共通する点は同じ符号を付与して説明を省略する。
(Modification 4)
Next, the sensor 10d according to Modification 4 will be described with reference to FIG. In addition, since the sensor 10c in the above-described modification 3 and the sensor 10d in the modification 4 have many common points, the common points are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

上述の変形例3のセンサ10cにおいては、ヘッド12cが原点位置から中心軸方向に所定距離移動したか否かを検出する一つのリミットスイッチ14を備えるのに対して、変形例4のセンサ10dにおいては、複数の接触式のリミットスイッチ14d1〜14d4(ここでは、4つ備える例を採用する)を備える点で異なる。また、ヘッド12dは、裏面122dに複数の突起122d1〜122d4(ここでは、4つ備える例を採用する)を備える点で、変形例3のセンサ10cと異なる。なお、リミットスイッチ14d1〜14d4、及び突起122d1〜122d4は、それぞれ4つに限定されるものではない。リミットスイッチと突起は、同数かつ複数個あれば目的は達成できる。   The sensor 10c according to the third modification includes the single limit switch 14 that detects whether or not the head 12c has moved a predetermined distance from the origin position in the central axis direction. Is different in that it includes a plurality of contact-type limit switches 14d1 to 14d4 (here, four examples are adopted). The head 12d is different from the sensor 10c of Modification 3 in that the back surface 122d includes a plurality of protrusions 122d1 to 122d4 (here, an example including four) is employed. The limit switches 14d1 to 14d4 and the protrusions 122d1 to 122d4 are not limited to four each. If the number of limit switches and protrusions is the same and multiple, the object can be achieved.

つまり、図9(a)、(b)に示すように、センサ10dは、工具30の一端によって押圧される部位であり、工具30によって押圧されない状態の原点位置に対して、自身の中心軸方向に変位可能、且つ、自身の中心軸に垂直な仮想平面に対して傾斜可能に支持されたヘッド12dと、ヘッド12dを自動的に原点位置に復帰させるバネ13と、工具30に押圧されたヘッド12dが中心軸方向に原点位置から所定距離移動したときに、ヘッド12dが接触してヘッド12dが原点位置から所定距離移動したことを示す検出信号を出力する複数の接触式のリミットスイッチ14d1〜14d4を備える。   That is, as shown in FIGS. 9A and 9B, the sensor 10 d is a part that is pressed by one end of the tool 30, and is in the direction of its center axis with respect to the origin position that is not pressed by the tool 30. Head 12d supported so as to be tiltable with respect to a virtual plane perpendicular to its central axis, spring 13 for automatically returning head 12d to the origin position, and head pressed by tool 30 A plurality of contact-type limit switches 14d1 to 14d4 that output a detection signal indicating that the head 12d has touched and the head 12d has moved a predetermined distance from the origin position when 12d has moved in the central axis direction from the origin position. Is provided.

また、図9(c)に示すように、複数の突起122d1〜122d4は、ヘッド12dにおける工具30の一端が接触する接触面に対向する裏面122dに、ヘッド12dの中心位置に対して回転対称位置に設けられる。また、図9(b)に示すように、複数の接触式のリミットスイッチ14d1〜14d4は、複数の突起122d1〜122d4に対応(対向)する位置に設けられる。   Further, as shown in FIG. 9C, the plurality of protrusions 122d1 to 122d4 are rotationally symmetric with respect to the center position of the head 12d on the back surface 122d facing the contact surface with which one end of the tool 30 in the head 12d contacts. Is provided. As shown in FIG. 9B, the plurality of contact-type limit switches 14d1 to 14d4 are provided at positions corresponding to (opposed to) the plurality of protrusions 122d1 to 122d4.

このようにすることによって、正常な工具30でヘッド12dを押圧した場合は、全てのリミットスイッチ14d1〜14d4から検出信号が出力され、複数の刃先のうち一部の刃先のみが折れている工具30でヘッド12dを押した場合は、一部のリミットスイッチ(14d1〜14d4のいずれか)のみから検出信号が出力されることになる。従って、正常な工具30でヘッド12dを押圧した場合と、複数の刃先のうち一部の刃先のみが折れている工具30でヘッド12dを押した場合とで、検出信号を出力したリミットスイッチ14d1〜14d4の個数をかえることができる。換言すると、検出信号の態様をかえることができる。よって、一端において中心軸に対して回転対称位置に複数の刃先が設けられた工具30の折損の有無を検出しやすくできる。   In this way, when the head 12d is pressed with a normal tool 30, detection signals are output from all the limit switches 14d1 to 14d4, and the tool 30 in which only some of the cutting edges are broken. When the head 12d is pushed, detection signals are output only from some of the limit switches (any of 14d1 to 14d4). Therefore, when the head 12d is pressed with the normal tool 30, and when the head 12d is pressed with the tool 30 in which only some of the cutting edges are broken, the limit switches 14d1 to 14d output detection signals. The number of 14d4 can be changed. In other words, the mode of the detection signal can be changed. Therefore, it is possible to easily detect the presence or absence of breakage of the tool 30 provided with a plurality of cutting edges at rotational symmetry positions with respect to the central axis at one end.

なお、このセンサ10dを用いた場合、工具30の折損の有無を検出する検出方法としては、以下に示すような検出方法を採用すると好ましい。   In addition, when this sensor 10d is used, it is preferable to employ a detection method as described below as a detection method for detecting the presence or absence of breakage of the tool 30.

まず、工具30にてヘッド12dを押圧させるために、工具30の中心軸とヘッド12dの中心軸とを一致させて、センサ10dと工具30とを基準位置から相対的に移動させる(駆動手段)。そして、センサ10dと工具30とが予め設定された距離だけ相対的に移動した状態で、複数のリミットスイッチ14d1〜14d4のうち検出信号を出力したリミットスイッチ14d1〜14d4の個数に基づいて、工具30の刃先の折損の有無を検出する(折損検出部)。つまり、全てのリミットスイッチ14d1〜14d4から検出信号が出力された場合は、工具30の刃先の折損はなく正常であると判定し、一部のリミットスイッチ(14d1〜14d4のいずれか)のみから検出信号が出力された場合は、工具30の刃先の折損があると判定する。   First, in order to press the head 12d with the tool 30, the center axis of the tool 30 and the center axis of the head 12d are matched, and the sensor 10d and the tool 30 are relatively moved from the reference position (driving means). . The tool 30 is based on the number of limit switches 14d1 to 14d4 that output detection signals among the plurality of limit switches 14d1 to 14d4 in a state where the sensor 10d and the tool 30 are relatively moved by a preset distance. The presence or absence of breakage of the blade edge is detected (breakage detection unit). That is, when detection signals are output from all the limit switches 14d1 to 14d4, it is determined that the cutting edge of the tool 30 is not broken and is normal, and is detected only from some limit switches (any of 14d1 to 14d4). When the signal is output, it is determined that the cutting edge of the tool 30 is broken.

このようにすることによって、正常な工具30でヘッド12dを押圧した場合は、全てのリミットスイッチから検出信号が出力され、複数の刃先のうち一部の刃先のみが折れている工具で被押圧部を押した場合は、一部のリミットスイッチから検出信号が出力されることになる。従って、正常な工具で被押圧部を押圧した場合と、複数の刃先のうち一部の刃先のみが折れている工具で被押圧部を押した場合とで、検出信号を出力したリミットスイッチの個数をかえることができる。換言すると、検出信号の態様をかえることができる。よって、一端において中心軸に対して回転対称位置に複数の刃先が設けられた工具30の折損の有無を検出しやすくできる。   In this way, when the head 12d is pressed with a normal tool 30, detection signals are output from all the limit switches, and the pressed portion is a tool in which only some of the cutting edges are broken. When is pressed, a detection signal is output from some limit switches. Therefore, the number of limit switches that output detection signals when the pressed part is pressed with a normal tool and when the pressed part is pressed with a tool in which only some of the cutting edges are broken. Can be changed. In other words, the mode of the detection signal can be changed. Therefore, it is possible to easily detect the presence or absence of breakage of the tool 30 provided with a plurality of cutting edges at rotational symmetry positions with respect to the central axis at one end.

10,10a〜10d センサ、11 ケース、111 第1部材、111a 貫通孔、112 第2部材、112a 螺子孔、113 螺子、114 穴部、115 正面部、115a 抜け防止部、115b 開口部、12,12c,12d ヘッド(被押圧部)、121 接触面、122,122d 裏面、122d1〜122d4 突起、123 側面、124 凹部、13 バネ(復元力発生部)、14,14d1〜14d4 リミットスイッチ(検出部)、14a1 発光部、14a2 受光部、14b1 距離センサ、151 保持部、151a 螺子孔、152 中心支持部、152a 螺子、16 バネ、17 配線、20 折損検出部、30 工具、311,312 刃先、311a,312a 傾斜部、311b,312b 側壁部、311c,312c 先端部、321,322 谷部、331,332 クーラント用穴部、341,342 段差部、40 工具ホルダ、50 被加工物、51 加工穴、52 山部、53 傾斜部、54 谷部、55 貫通孔   10, 10a to 10d sensor, 11 case, 111 first member, 111a through hole, 112 second member, 112a screw hole, 113 screw, 114 hole portion, 115 front portion, 115a drop prevention portion, 115b opening portion, 12, 12c, 12d Head (pressed portion), 121 Contact surface, 122, 122d Back surface, 122d1-122d4 Protrusion, 123 Side surface, 124 Recess, 13 Spring (restoring force generating portion), 14, 14d1-14d4 Limit switch (detecting portion) , 14a1 Light emitting part, 14a2 Light receiving part, 14b1 Distance sensor, 151 Holding part, 151a Screw hole, 152 Center support part, 152a Screw, 16 Spring, 17 Wiring, 20 Breakage detecting part, 30 Tool, 311 312 Cutting edge, 311a, 312a Inclined portion, 311b, 312b Side wall portion, 311 , 312c Tip, 321, 322 Valley, 331, 332 Coolant hole, 341, 342 Stepped portion, 40 Tool holder, 50 Work piece, 51 Drilling hole, 52 Mountain, 53 Inclined, 54 Valley, 55 Through hole

Claims (13)

一端において中心軸に対して回転対称位置に複数の刃先が設けられると共に、該刃先が中心軸方向に突出した形状を有する工具の、当該刃先の折損の有無を検出する折損検出装置用のセンサであって、
前記工具の一端によって押圧される部位であり、前記工具によって押圧されない状態の原点位置に対して、自身の中心軸方向に変位可能、且つ、自身の中心軸に垂直な仮想平面に対して傾斜可能に支持された被押圧部と、
前記被押圧部を自動的に前記原点位置に復帰させる復元力発生部と、
前記工具に押圧された前記被押圧部が前記中心軸方向に移動した移動距離を検出し、当該被押圧部が当該原点位置から所定距離移動したことを示す検出信号を出力する検出部と
を備えることを特徴とする折損検出装置用のセンサ。
A sensor for a breakage detection device for detecting whether or not a tool edge has a breakage in a tool having a shape in which a plurality of cutting edges are provided at one end in a rotationally symmetric position with respect to the center axis and the cutting edge projects in the direction of the center axis. There,
It is a part that is pressed by one end of the tool, and can be displaced in the direction of its own central axis with respect to the origin position that is not pressed by the tool, and can be tilted with respect to a virtual plane perpendicular to its central axis A pressed part supported by
A restoring force generator that automatically returns the pressed portion to the origin position;
A detection unit that detects a movement distance that the pressed part that is pressed by the tool has moved in the direction of the central axis and that outputs a detection signal indicating that the pressed part has moved a predetermined distance from the origin position; A sensor for a breakage detection device.
断面円形の穴部を有するものであって、当該穴部内にて前記被押圧部を摺動可能に収納するケースを備え、前記被押圧部は、前記工具の一端が接触する円形の接触面と、当該接触面に対向する円形の裏面とを両端面とする柱状部材からなり、当該柱状部材は、前記接触面と前記裏面との間に前記中心軸に垂直な方向の厚さが最も厚い部分を有する球体の一部であることを特徴とする請求項1に記載の折損検出装置用のセンサ。   It has a hole with a circular cross section, and includes a case that slidably accommodates the pressed part in the hole, and the pressed part has a circular contact surface with which one end of the tool contacts And a columnar member having both ends of a circular back surface facing the contact surface, and the columnar member is a portion having the thickest thickness in the direction perpendicular to the central axis between the contact surface and the back surface. The sensor for a breakage detection device according to claim 1, wherein the sensor is a part of a sphere having a shape. 前記復元力発生部は、弾性部材からなることを特徴とする請求項1又は2に記載の折損検出装置用のセンサ。   The sensor for a breakage detection device according to claim 1, wherein the restoring force generation unit is made of an elastic member. 前記検出部は、前記被押圧部が前記原点位置から所定距離移動したときに、前記被押圧部が直接的もしくは間接的に接触して、当該被押圧部が当該原点位置から所定距離移動したことを示す検出信号を出力する接触式のリミットスイッチを含むことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の折損検出装置用のセンサ。   The detection unit is configured such that when the pressed part moves a predetermined distance from the origin position, the pressed part directly or indirectly contacts, and the pressed part moves a predetermined distance from the origin position. The sensor for breakage detection devices according to claim 1, further comprising a contact-type limit switch that outputs a detection signal indicating 前記検出部は、前記被押圧部が前記原点位置から所定距離移動したときに、当該被押圧部が当該原点位置から所定距離移動したことを示す信号を出力する非接触式のリミットスイッチを含むことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の折損検出装置用のセンサ。   The detection unit includes a non-contact limit switch that outputs a signal indicating that the pressed part has moved a predetermined distance from the origin position when the pressed part has moved a predetermined distance from the origin position. The sensor for breakage detection devices according to any one of claims 1 to 3. 前記検出部は、前記被押圧部の前記原点位置からの移動距離に応じた信号を出力する距離センサを含むことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の折損検出装置用のセンサ。   The breakage detection device according to any one of claims 1 to 3, wherein the detection unit includes a distance sensor that outputs a signal corresponding to a moving distance of the pressed portion from the origin position. Sensor. 一端において中心軸に対して回転対称位置に複数の刃先が設けられた工具の、当該刃先の折損の有無を検出する折損検出装置用のセンサであって、
前記工具の一端によって押圧される部位であり、前記工具によって押圧されない状態の原点位置に対して、自身の中心軸方向に変位可能、且つ、自身の中心軸に垂直な仮想平面に対して傾斜可能に支持された被押圧部と、
前記被押圧部を自動的に前記原点位置に復帰させる復元力発生部と、
前記工具に押圧された前記被押圧部が前記中心軸方向に前記原点位置から所定距離移動したときに、当該被押圧部が接触して当該被押圧部が当該原点位置から所定距離移動したことを示す検出信号を出力する複数の接触式のリミットスイッチを含む検出部と、を備え、
前記被押圧部は、前記工具の一端が接触する接触面に対向する裏面に、自身の中心位置に対して回転対称位置に複数の突起を有し、
複数の前記リミットスイッチは、複数の前記突起に対向する位置に設けられることを特徴とする折損検出装置用のセンサ。
A sensor for a breakage detection device that detects the presence or absence of breakage of a cutting edge of a tool provided with a plurality of cutting edges at a rotationally symmetrical position with respect to the central axis at one end,
It is a part that is pressed by one end of the tool, and can be displaced in the direction of its own central axis relative to the origin position that is not pressed by the tool, and can be tilted with respect to a virtual plane perpendicular to its central axis A pressed part supported by
A restoring force generator that automatically returns the pressed portion to the origin position;
When the pressed part pressed by the tool moves a predetermined distance from the origin position in the central axis direction, the pressed part comes into contact and the pressed part moves a predetermined distance from the origin position. A detection unit including a plurality of contact-type limit switches that output a detection signal indicating,
The pressed portion has a plurality of protrusions at rotationally symmetric positions with respect to its center position on the back surface facing the contact surface with which one end of the tool contacts.
The plurality of limit switches are provided at positions opposed to the plurality of protrusions.
断面円形の穴部を有するものであって、当該穴部内にて前記被押圧部を摺動可能に収納するケースを備え、前記被押圧部は、前記工具の一端が接触する円形の接触面と、当該接触面に対向する円形の裏面とを両端面とする柱状部材からなり、当該柱状部材は、前記接触面と前記裏面との間に前記中心軸に垂直な方向の厚さが最も厚い部分を有する球体の一部であることを特徴とする請求項7に記載の折損検出装置用のセンサ。   It has a hole with a circular cross section, and includes a case that slidably accommodates the pressed part in the hole, and the pressed part has a circular contact surface with which one end of the tool contacts And a columnar member having both ends of a circular back surface facing the contact surface, and the columnar member is a portion having the thickest thickness in the direction perpendicular to the central axis between the contact surface and the back surface. The sensor for a breakage detection device according to claim 7, wherein the sensor is a part of a sphere having a shape. 前記復元力発生部は、弾性部材からなることを特徴とする請求項7又は8に記載の折損検出装置用のセンサ。   The sensor for a breakage detection device according to claim 7 or 8, wherein the restoring force generating portion is made of an elastic member. 請求項1乃至請求項6のいずれか一項に記載される折損検出装置用のセンサと、
前記工具にて前記被押圧部を押圧させるために、当該工具の中心軸と当該被押圧部の中心軸とを一致させて、前記センサと前記工具とを基準位置から相対的に移動させる駆動手段と、
前記検出部から検出信号が出力されるまでに、前記センサと前記工具とが基準位置から相対的に移動した移動距離を測定する測定手段と、
前記測定手段にて測定された前記移動距離が予め設定された基準距離と一致するか否かによって、前記刃先の折損の有無を検出する折損検出部と、
を備えることを特徴とする折損検出装置。
A sensor for a breakage detection device according to any one of claims 1 to 6,
In order to press the pressed portion with the tool, the driving means moves the sensor and the tool relatively from a reference position by matching the central axis of the tool with the central axis of the pressed portion. When,
Measuring means for measuring a moving distance in which the sensor and the tool are relatively moved from a reference position before a detection signal is output from the detection unit;
A breakage detecting unit that detects whether or not the blade edge is broken depending on whether or not the moving distance measured by the measuring means matches a preset reference distance;
A breakage detection device comprising:
請求項1乃至請求項6のいずれか一項に記載される折損検出装置用のセンサと、
前記工具にて前記被押圧部を押圧させるために、当該工具の中心軸と当該被押圧部の中心軸とを一致させて、前記センサと前記工具とを基準位置から予め設定された距離だけ相対的に移動させる駆動手段と、
前記センサと前記工具とが予め設定された距離だけ相対的に移動した状態で、前記検出部から検出信号が出力されたか否かによって、前記刃先の折損の有無を検出する折損検出部と、
を備えることを特徴とする折損検出装置。
A sensor for a breakage detection device according to any one of claims 1 to 6,
In order to press the pressed part with the tool, the center axis of the tool and the central axis of the pressed part are matched, and the sensor and the tool are relative to each other by a predetermined distance from a reference position. Driving means for moving automatically,
In a state where the sensor and the tool are relatively moved by a preset distance, a breakage detection unit that detects the presence or absence of breakage of the cutting edge depending on whether a detection signal is output from the detection unit;
A breakage detection device comprising:
請求項6に記載される折損検出装置用のセンサと、
前記工具にて前記被押圧部を押圧させるために、当該工具の中心軸と当該被押圧部の中心軸とを一致させて、前記センサと前記工具とを基準位置から相対的に移動させる駆動手段と、
前記検出部から出力される移動距離に応じた信号に基づいて、前記センサと前記工具とが基準位置から相対的に移動した移動距離を測定する測定手段と、
前記測定手段にて測定された前記移動距離に基づいて、前記刃先の折損の有無を検出する折損検出部と、
を備えることを特徴とする折損検出装置。
A sensor for a breakage detection device according to claim 6;
In order to press the pressed portion with the tool, the driving means moves the sensor and the tool relatively from a reference position by matching the central axis of the tool with the central axis of the pressed portion. When,
Based on a signal corresponding to the movement distance output from the detection unit, measuring means for measuring the movement distance that the sensor and the tool have moved relative to a reference position;
On the basis of the moving distance measured by the measuring means, a breakage detection unit that detects the presence or absence of breakage of the cutting edge,
A breakage detection device comprising:
請求項7乃至請求項9のいずれか一項に記載される折損検出装置用のセンサと、
前記工具にて前記被押圧部を押圧させるために、当該工具の中心軸と当該被押圧部の中心軸とを一致させて、前記センサと前記工具とを基準位置から相対的に移動させる駆動手段と、
前記センサと前記工具とが予め設定された距離だけ相対的に移動した状態で、複数の前記リミットスイッチのうち検出信号を出力した当該リミットスイッチの個数に基づいて、前記刃先の折損の有無を検出する折損検出部と、
を備えることを特徴とする折損検出装置。
A sensor for a breakage detection device according to any one of claims 7 to 9,
In order to press the pressed portion with the tool, the driving means moves the sensor and the tool relatively from a reference position by matching the central axis of the tool with the central axis of the pressed portion. When,
With the sensor and the tool relatively moved by a preset distance, the presence or absence of breakage of the cutting edge is detected based on the number of limit switches that output detection signals among the plurality of limit switches. A breakage detection unit,
A breakage detection device comprising:
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