JP2971225B2 - 端面検出センサ - Google Patents
端面検出センサInfo
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- JP2971225B2 JP2971225B2 JP34712491A JP34712491A JP2971225B2 JP 2971225 B2 JP2971225 B2 JP 2971225B2 JP 34712491 A JP34712491 A JP 34712491A JP 34712491 A JP34712491 A JP 34712491A JP 2971225 B2 JP2971225 B2 JP 2971225B2
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- spherical contact
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- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ワークの加工原点を求
めるために工作機械の主軸等の回転軸に取り付けてワー
クの所定の端面の検出を行う端面検出センサに関する。
めるために工作機械の主軸等の回転軸に取り付けてワー
クの所定の端面の検出を行う端面検出センサに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種のセンサとしては、実開昭
60−168009号公報に記載されるようなものがあ
る。
60−168009号公報に記載されるようなものがあ
る。
【0003】これは、工作機械の主軸に取り付けられる
部分から棒を突出させ、その棒の先端に球状接触子を取
り付けてなるもので、球状接触子がワークの端面に接触
して通電すると、ランプが点灯して端面検出を知らせる
ようになっている。
部分から棒を突出させ、その棒の先端に球状接触子を取
り付けてなるもので、球状接触子がワークの端面に接触
して通電すると、ランプが点灯して端面検出を知らせる
ようになっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のセンサは、球状接触子と主軸の同心度が端面検出の
精度を決定する重要なポイントであり、そのような球状
接触子と主軸の中心軸を一致させることは製作上、メン
テナンス上などの問題から実際上不可能である。従っ
て、端面検出の精度を上げる上で問題となっている。
来のセンサは、球状接触子と主軸の同心度が端面検出の
精度を決定する重要なポイントであり、そのような球状
接触子と主軸の中心軸を一致させることは製作上、メン
テナンス上などの問題から実際上不可能である。従っ
て、端面検出の精度を上げる上で問題となっている。
【0005】本発明は、そのような問題点を解決するこ
とをその目的とする。
とをその目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、回転軸に取り付けられて該回転軸と共に回転する固
定部と、該固定部の中心軸に対し偏心するように軸を介
して前記固定部の先方に設けられた球状接触子と、該球
状接触子を前記軸の先端に偏心可能に支持する弾性部材
と、前記回転軸の回転数よりも多くパルスを発振するパ
ルス発振器と、前記球状接触子が所定の端面に接触する
時と接触しない時の各々に前記パルス発振器からのパル
スを振り分け、両者のパルス数を比較演算し、両パルス
数が等しくなると所定の出力回路に出力する比較演算器
とを包含してなる端面検出センサの構成を採用してい
る。
め、回転軸に取り付けられて該回転軸と共に回転する固
定部と、該固定部の中心軸に対し偏心するように軸を介
して前記固定部の先方に設けられた球状接触子と、該球
状接触子を前記軸の先端に偏心可能に支持する弾性部材
と、前記回転軸の回転数よりも多くパルスを発振するパ
ルス発振器と、前記球状接触子が所定の端面に接触する
時と接触しない時の各々に前記パルス発振器からのパル
スを振り分け、両者のパルス数を比較演算し、両パルス
数が等しくなると所定の出力回路に出力する比較演算器
とを包含してなる端面検出センサの構成を採用してい
る。
【0007】
【作用】回転軸の回転と共に固定部、軸及び球状接触子
が回転する。球状接触子は固定部に対して偏心している
ので、球状接触子は回転軸及び固定部の中心軸の回りを
公転する。
が回転する。球状接触子は固定部に対して偏心している
ので、球状接触子は回転軸及び固定部の中心軸の回りを
公転する。
【0008】一方、パルス発振器が回転軸の回転数より
も多い数のパルスを発信する。球状接触子がワーク等の
端面に相対的に接近すると、上記のように球状接触子が
公転しているので、球状接触子はその一公転中に一時的
に端面に接触する。また、この接触に伴い、弾性部材の
変形により軸に対して偏心する。
も多い数のパルスを発信する。球状接触子がワーク等の
端面に相対的に接近すると、上記のように球状接触子が
公転しているので、球状接触子はその一公転中に一時的
に端面に接触する。また、この接触に伴い、弾性部材の
変形により軸に対して偏心する。
【0009】球状接触子が、より端面側に接近し、球状
接触子の弾性部材に抗した偏心量が球状接触子と回転軸
との間の当初の偏心量に等しくなると、球状接触子はそ
の一公転中その半周分だけ端面に接触することになる。
接触子の弾性部材に抗した偏心量が球状接触子と回転軸
との間の当初の偏心量に等しくなると、球状接触子はそ
の一公転中その半周分だけ端面に接触することになる。
【0010】比較演算器は、この球状接触子が所定の端
面に接触する時と接触しない時の各々に前記パルス発振
器からのパルスを振り分け、両者のパルス数を比較演算
し、両パルス数が等しくなると端面検出信号を所定の出
力回路に出力する。
面に接触する時と接触しない時の各々に前記パルス発振
器からのパルスを振り分け、両者のパルス数を比較演算
し、両パルス数が等しくなると端面検出信号を所定の出
力回路に出力する。
【0011】上記球状接触子と固定部との間の偏心量は
不明であって良く、二通りのパルス数が等しくなればそ
の時が上記偏心量の解消された時すなわち回転軸ないし
固定部の中心軸と球状接触子の中心軸とが合致した時で
ある。球状接触子の径を知ることにより、回転軸の中心
軸と端面との間の距離は直ちに求まり、かつ該回転軸の
位置を定めることができる。
不明であって良く、二通りのパルス数が等しくなればそ
の時が上記偏心量の解消された時すなわち回転軸ないし
固定部の中心軸と球状接触子の中心軸とが合致した時で
ある。球状接触子の径を知ることにより、回転軸の中心
軸と端面との間の距離は直ちに求まり、かつ該回転軸の
位置を定めることができる。
【0012】
【実施例】次に、この発明の端面検出センサの一実施例
を図面に基いて説明する。図1において、符号1は工作
機械の縦置きされた回転軸(図示せず)に対して着脱自
在に装着される中空の固定部を示している。該固定部1
は、回転軸の刃物を取り付けるためのチャックに把持さ
れるようになっており、回転軸の回転と共に回転するこ
ととなる。固定部1は、導電体で出来ている。
を図面に基いて説明する。図1において、符号1は工作
機械の縦置きされた回転軸(図示せず)に対して着脱自
在に装着される中空の固定部を示している。該固定部1
は、回転軸の刃物を取り付けるためのチャックに把持さ
れるようになっており、回転軸の回転と共に回転するこ
ととなる。固定部1は、導電体で出来ている。
【0013】固定部1の下端部には、該固定部1の中心
軸に対し偏心するように軸2が突設されている。該軸2
は、筒部2aと、該筒部2aを固定部1に連結するため
の連結部2bとを有しており、全体として絶縁体である
セラミックで出来ている。
軸に対し偏心するように軸2が突設されている。該軸2
は、筒部2aと、該筒部2aを固定部1に連結するため
の連結部2bとを有しており、全体として絶縁体である
セラミックで出来ている。
【0014】前記軸2の先端には、球状接触子3が弾性
部材4を介して偏心可能に取り付けられている。弾性部
材4は、前記筒部2a内を貫通した引張りコイルスプリ
ングであり、その下端部は球状接触子3に固着され、上
端部は前記連結部2bに連結されている。筒部2aの下
端部は円錐座となっており、そこに前記球状接触子3が
引張りコイルスプリングに引っ張られて当接している。
球状接触子3及び引張りコイルスプリングは共に導電体
で出来ている。
部材4を介して偏心可能に取り付けられている。弾性部
材4は、前記筒部2a内を貫通した引張りコイルスプリ
ングであり、その下端部は球状接触子3に固着され、上
端部は前記連結部2bに連結されている。筒部2aの下
端部は円錐座となっており、そこに前記球状接触子3が
引張りコイルスプリングに引っ張られて当接している。
球状接触子3及び引張りコイルスプリングは共に導電体
で出来ている。
【0015】球状接触子3の中心軸は、製作上の誤差等
により前記軸2の中心軸と多少ずれており、偏心してい
るものと考えられる。また、前述のように軸2の中心軸
も同様に固定部1の中心軸とずれている。図1におい
て、固定部1の中心軸を符号aで示し、球状接触子3の
中心軸を符号bで示すと、上記二種類のずれは符号Eで
示される偏心量に含まれることとなる。
により前記軸2の中心軸と多少ずれており、偏心してい
るものと考えられる。また、前述のように軸2の中心軸
も同様に固定部1の中心軸とずれている。図1におい
て、固定部1の中心軸を符号aで示し、球状接触子3の
中心軸を符号bで示すと、上記二種類のずれは符号Eで
示される偏心量に含まれることとなる。
【0016】しかして、固定部1を回転軸に取り付けて
回転軸を回転させると、図2に示されるように、軸2及
び球状接触子3は、固定部1及び回転軸の中心軸aの回
りを偏心量Eだけ離れて公転することとなる。なお、固
定部1の中心軸と回転軸の中心軸との間にも偏心を生じ
ている場合もあるが、その偏心は前記偏心量Eに含めて
考えることができる。図2において、符号5はワークを
示し、該ワーク5と回転軸との相対移動により、球状接
触子3はワーク5の端面5aに向かって接近することが
できる。
回転軸を回転させると、図2に示されるように、軸2及
び球状接触子3は、固定部1及び回転軸の中心軸aの回
りを偏心量Eだけ離れて公転することとなる。なお、固
定部1の中心軸と回転軸の中心軸との間にも偏心を生じ
ている場合もあるが、その偏心は前記偏心量Eに含めて
考えることができる。図2において、符号5はワークを
示し、該ワーク5と回転軸との相対移動により、球状接
触子3はワーク5の端面5aに向かって接近することが
できる。
【0017】前記固定部1の空室内には、当該端面検出
センサの信号処理装置が収納されている。この信号処理
装置は、前記回転軸の回転数よりも多くパルスを発振す
るパルス発振器6と、前記球状接触子3がワーク5の端
面5aに接触する時と接触しない時の各々に前記パルス
発振器6からのパルスを振り分け、両者のパルス数を比
較演算し、両パルス数が等しくなると所定の出力回路7
に出力する比較演算器8とを備えている。
センサの信号処理装置が収納されている。この信号処理
装置は、前記回転軸の回転数よりも多くパルスを発振す
るパルス発振器6と、前記球状接触子3がワーク5の端
面5aに接触する時と接触しない時の各々に前記パルス
発振器6からのパルスを振り分け、両者のパルス数を比
較演算し、両パルス数が等しくなると所定の出力回路7
に出力する比較演算器8とを備えている。
【0018】パルス発振器6は、回転軸の1回転毎に多
数のパルスを発振するようになっている。比較演算器8
は、前記球状接触子3がワーク5(導電体)に接触する
前は、パルス発振器6からのパルスを受けてそのパルス
数をカウントし、前記球状接触子3がワークの端面5a
に接触することによって引張りコイルスプリング及び固
定部1を電流が流れると球状接触子3の端面5aに対す
る接触時のパルス数をカウントし、前記パルス数と比較
し、両パルス数が等しくなると動作信号を出力するよう
になっている。
数のパルスを発振するようになっている。比較演算器8
は、前記球状接触子3がワーク5(導電体)に接触する
前は、パルス発振器6からのパルスを受けてそのパルス
数をカウントし、前記球状接触子3がワークの端面5a
に接触することによって引張りコイルスプリング及び固
定部1を電流が流れると球状接触子3の端面5aに対す
る接触時のパルス数をカウントし、前記パルス数と比較
し、両パルス数が等しくなると動作信号を出力するよう
になっている。
【0019】次に、上記端面検出センサの動作につい
て、図1乃至図4に基づいて説明する。まず、固定部1
を工作機械の主軸等の回転軸に取り付ける。
て、図1乃至図4に基づいて説明する。まず、固定部1
を工作機械の主軸等の回転軸に取り付ける。
【0020】図2(A)(B)に示されるように、回転
軸の回転と共に固定部1、軸2及び球状接触子3が回転
する。軸2及び球状接触子3は回転軸及び固定部1の中
心軸aから偏心量Eだけ離れた円上を公転する。
軸の回転と共に固定部1、軸2及び球状接触子3が回転
する。軸2及び球状接触子3は回転軸及び固定部1の中
心軸aから偏心量Eだけ離れた円上を公転する。
【0021】一方、パルス発振器6が回転軸の回転数よ
りも多い数のパルスを常時発信する。しかし、上記のよ
うに球状接触子3が未だ導電体であるワーク5に接触し
ていないので、比較演算器8は、図2(C)のような波
形の信号を出力する。
りも多い数のパルスを常時発信する。しかし、上記のよ
うに球状接触子3が未だ導電体であるワーク5に接触し
ていないので、比較演算器8は、図2(C)のような波
形の信号を出力する。
【0022】その後、図3(A)(B)に示されるよう
に、球状接触子3がワーク5等の端面5aに相対的に更
に接近すると、上記のように球状接触子3が公転してい
るので、球状接触子3がその一公転中に一時的にワーク
5の端面5aに接触する。そして、この接触に伴い、弾
性部材4の変形により球状接触子3は軸2に対して偏心
し、その中心軸bは固定部1の中心軸aから偏心量eだ
け偏心する。また、球状接触子3がワーク5に接触する
と、弾性部材4等を介して比較演算器8に通電し、比較
演算器8は、図3(C)に示されるように、接触側パル
ス波形を出力し、非接触側パルス波形とカウンタにより
比較する。なお、図3(B)中符号9で示される円弧は
球状接触子3の最もワーク5の端面5a側に存在する一
点3aの軌跡を表している。
に、球状接触子3がワーク5等の端面5aに相対的に更
に接近すると、上記のように球状接触子3が公転してい
るので、球状接触子3がその一公転中に一時的にワーク
5の端面5aに接触する。そして、この接触に伴い、弾
性部材4の変形により球状接触子3は軸2に対して偏心
し、その中心軸bは固定部1の中心軸aから偏心量eだ
け偏心する。また、球状接触子3がワーク5に接触する
と、弾性部材4等を介して比較演算器8に通電し、比較
演算器8は、図3(C)に示されるように、接触側パル
ス波形を出力し、非接触側パルス波形とカウンタにより
比較する。なお、図3(B)中符号9で示される円弧は
球状接触子3の最もワーク5の端面5a側に存在する一
点3aの軌跡を表している。
【0023】球状接触子3が、図4(A)(B)に示さ
れるように、ワーク5の端面5a側により接近し、球状
接触子3の軸2に対する前記偏心量eが軸2の固定部1
に対する偏心量Eに等しくなると、球状接触子3はその
一公転中半周分(180度)だけ端面5aに接触するこ
とになる。なお、図4(B)中符号10で示される円弧
は球状接触子3の最もワーク5の端面5a側に存在する
一点3aの軌跡を表し、半円を描いている。
れるように、ワーク5の端面5a側により接近し、球状
接触子3の軸2に対する前記偏心量eが軸2の固定部1
に対する偏心量Eに等しくなると、球状接触子3はその
一公転中半周分(180度)だけ端面5aに接触するこ
とになる。なお、図4(B)中符号10で示される円弧
は球状接触子3の最もワーク5の端面5a側に存在する
一点3aの軌跡を表し、半円を描いている。
【0024】比較演算器8は、図4(C)のように、両
パルス数を比較演算し、両パルス数が等しいと判断する
と、端面検出信号を出力回路7に出力する。出力回路7
は、比較演算器8から端面5aを検出した旨の信号を受
けると、固定部1に設けられたランプ11に出力し、点
灯させる。また、工作機械の所定の駆動部に信号を送っ
てワーク5又は回転軸の平行移動を停止させる。
パルス数を比較演算し、両パルス数が等しいと判断する
と、端面検出信号を出力回路7に出力する。出力回路7
は、比較演算器8から端面5aを検出した旨の信号を受
けると、固定部1に設けられたランプ11に出力し、点
灯させる。また、工作機械の所定の駆動部に信号を送っ
てワーク5又は回転軸の平行移動を停止させる。
【0025】上記軸2と固定部1との間の偏心量Eの大
きさは不明であって良く、球状接触子3のワーク5への
接触時,非接触時の二通りのパルス数が等しくなればそ
の時が上記偏心量Eの解消された時すなわち回転軸ない
し固定部1の中心軸aと球状接触子3の中心軸bとが合
致した時である。球状接触子3の径は予め測定されてお
り、従って、回転軸の中心軸aと端面5aとの間の距離
は直ちに求まる。従って、ワーク5の加工原点を測るこ
とができる。
きさは不明であって良く、球状接触子3のワーク5への
接触時,非接触時の二通りのパルス数が等しくなればそ
の時が上記偏心量Eの解消された時すなわち回転軸ない
し固定部1の中心軸aと球状接触子3の中心軸bとが合
致した時である。球状接触子3の径は予め測定されてお
り、従って、回転軸の中心軸aと端面5aとの間の距離
は直ちに求まる。従って、ワーク5の加工原点を測るこ
とができる。
【0026】
【発明の効果】本発明は、以上のような構成であるか
ら、当該端面検出センサの製作、当該端面検出センサの
回転軸への取付け等に伴う球状接触子と回転軸の中心軸
の不一致の如何を問わず、ワーク端面検出の精度を上げ
ることができる。
ら、当該端面検出センサの製作、当該端面検出センサの
回転軸への取付け等に伴う球状接触子と回転軸の中心軸
の不一致の如何を問わず、ワーク端面検出の精度を上げ
ることができる。
【図1】本発明に係る端面検出センサの垂直断面図であ
る。
る。
【図2】端面検出作業の開始時における説明図であり、
(A)は球状接触子とワーク端面との位置関係を示す模
式側面図、(B)は模式平面図、(C)はパルス波形図
である。
(A)は球状接触子とワーク端面との位置関係を示す模
式側面図、(B)は模式平面図、(C)はパルス波形図
である。
【図3】端面検出作業の開始後における説明図であり、
(A)は球状接触子がワーク端面に接触し始めた時の位
置関係を示す模式側面図、(B)は模式平面図、(C)
はパルス波形図である。
(A)は球状接触子がワーク端面に接触し始めた時の位
置関係を示す模式側面図、(B)は模式平面図、(C)
はパルス波形図である。
【図4】端面検出時を示す説明図であり、(A)は球状
接触子がその半周分だけワーク端面に接触し始めた時の
位置関係を示す模式側面図、(B)は模式平面図、
(C)はパルス波形図である。
接触子がその半周分だけワーク端面に接触し始めた時の
位置関係を示す模式側面図、(B)は模式平面図、
(C)はパルス波形図である。
1…固定部 2…軸 3…球状接触子 4…弾性部材 6…パルス発振器 8…比較演算器 a…固定部乃至回転軸の中心軸 b…球状接触子の中心軸 E…偏心量
Claims (1)
- 【請求項1】 回転軸に取り付けられて該回転軸と共に
回転する固定部と、該固定部の中心軸に対し偏心するよ
うに軸を介して前記固定部の先方に設けられた球状接触
子と、該球状接触子を前記軸の先端に偏心可能に支持す
る弾性部材と、前記回転軸の回転数よりも多くパルスを
発振するパルス発振器と、前記球状接触子が所定の端面
に接触する時と接触しない時の各々に前記パルス発振器
からのパルスを振り分け、両者のパルス数を比較演算
し、両パルス数が等しくなると所定の出力回路に出力す
る比較演算器とを包含してなることを特徴とする端面検
出センサ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34712491A JP2971225B2 (ja) | 1991-12-27 | 1991-12-27 | 端面検出センサ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34712491A JP2971225B2 (ja) | 1991-12-27 | 1991-12-27 | 端面検出センサ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05180646A JPH05180646A (ja) | 1993-07-23 |
JP2971225B2 true JP2971225B2 (ja) | 1999-11-02 |
Family
ID=18388070
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP34712491A Expired - Fee Related JP2971225B2 (ja) | 1991-12-27 | 1991-12-27 | 端面検出センサ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2971225B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104002198B (zh) * | 2014-05-23 | 2016-05-04 | 柳州职业技术学院 | 内循环光电式寻边器 |
-
1991
- 1991-12-27 JP JP34712491A patent/JP2971225B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05180646A (ja) | 1993-07-23 |
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Date | Code | Title | Description |
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