JP3262028B2 - 刃先の損耗検知装置 - Google Patents
刃先の損耗検知装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば油井管の端
部にねじの締め付け完了位置をマーキングする刻印マー
キング装置における、刻印刃先（以下、単に「刃先」と
いう）の摩耗、欠損、折損等の損耗を検知する装置に関
するものである。
部にねじの締め付け完了位置をマーキングする刻印マー
キング装置における、刻印刃先（以下、単に「刃先」と
いう）の摩耗、欠損、折損等の損耗を検知する装置に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】例えば前記したような刻印マーキング装
置における刃先の摩耗、欠損、折損を目視で判定する場
合には、作業者が常時、刻印マーキング装置の設置位置
に張付いて監視する必要があった。このため、刃先の欠
損や折損を検知する装置として特開昭６２−１２４８０
９号や実開昭６３−１１０３５２号が提案されている。
置における刃先の摩耗、欠損、折損を目視で判定する場
合には、作業者が常時、刻印マーキング装置の設置位置
に張付いて監視する必要があった。このため、刃先の欠
損や折損を検知する装置として特開昭６２−１２４８０
９号や実開昭６３−１１０３５２号が提案されている。
【０００３】このうち、特開昭６２−１２４８０９号で
提案された光学的検知手段は、図３に示すように、ドリ
ル１の先端に第１の光ファイバーからの光を照射し、上
記ドリル１からの反射光を第２の光ファイバーにより受
光して折損を検出する装置におけるドリル１の折損検出
の誤動作を防止すべく改良したものである。なお、図５
中の２は第１の光ファイバーと第２の光ファイバーが束
になった光ファイバー群、３は被加工物を示す。
提案された光学的検知手段は、図３に示すように、ドリ
ル１の先端に第１の光ファイバーからの光を照射し、上
記ドリル１からの反射光を第２の光ファイバーにより受
光して折損を検出する装置におけるドリル１の折損検出
の誤動作を防止すべく改良したものである。なお、図５
中の２は第１の光ファイバーと第２の光ファイバーが束
になった光ファイバー群、３は被加工物を示す。
【０００４】また、実開昭６３−１１０３５２号で提案
された振動式検知手段は、図４に示すように、ドリル１
の位置を検出するエンコーダー４ａとカウンター４ｂと
からなる位置検出器４と、この位置検出器４での検出位
置からドリル１の送り速度を演算する演算器５と、この
演算器５で演算された送り速度を予め設定した送り速度
と比較する比較器６を備え、送り速度測定値が設定値を
下回る時にドリル１が破損したものと判定するものであ
る。
された振動式検知手段は、図４に示すように、ドリル１
の位置を検出するエンコーダー４ａとカウンター４ｂと
からなる位置検出器４と、この位置検出器４での検出位
置からドリル１の送り速度を演算する演算器５と、この
演算器５で演算された送り速度を予め設定した送り速度
と比較する比較器６を備え、送り速度測定値が設定値を
下回る時にドリル１が破損したものと判定するものであ
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開昭
６２−１２４８０９号で提案された光学的検知手段で
は、欠損や折損の判定は精度良く判定できるものの、摩
耗量の判定はミクロン単位であるために、ドリルの摩耗
による寿命判定に難がある。また、実開昭６３−１１０
３５２号で提案された振動式検知手段では、切削中の切
削機の振動変化により検知するものであるため、欠損や
折損は比較的精度良く検知できるものの、摩耗状態の検
知と切削開始前の検知はできなかった。加えて、実開昭
６３−１１０３５２号で提案された振動式検知手段は、
ドリルによる孔あけ作業時における検知には適している
ものの、刻印作業のような場合には検知できないという
問題もある。
６２−１２４８０９号で提案された光学的検知手段で
は、欠損や折損の判定は精度良く判定できるものの、摩
耗量の判定はミクロン単位であるために、ドリルの摩耗
による寿命判定に難がある。また、実開昭６３−１１０
３５２号で提案された振動式検知手段では、切削中の切
削機の振動変化により検知するものであるため、欠損や
折損は比較的精度良く検知できるものの、摩耗状態の検
知と切削開始前の検知はできなかった。加えて、実開昭
６３−１１０３５２号で提案された振動式検知手段は、
ドリルによる孔あけ作業時における検知には適している
ものの、刻印作業のような場合には検知できないという
問題もある。
【０００６】本発明は、上記した従来の問題点に鑑みて
なされたものであり、欠損や折損に限らず、摩耗量をも
精度良く検出できる装置を提供することを目的としてい
る。
なされたものであり、欠損や折損に限らず、摩耗量をも
精度良く検出できる装置を提供することを目的としてい
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明の刃先の損耗検知装置は、刃先に当接す
るゲージスプールと、この当接時における押付け力の反
作用によるゲージスプールの移動量を測定する測長セン
サーと、この測長センサーによる測定値と予め入力され
ている基準値とを比較演算し、刃先の損耗量を求めてそ
の損耗量によって摩耗か、欠損か、折損かを判断する演
算判定装置を備えた構成としている。そして、このよう
にすることで、損耗量に応じて最適な対応を講じること
ができる。
ために、本発明の刃先の損耗検知装置は、刃先に当接す
るゲージスプールと、この当接時における押付け力の反
作用によるゲージスプールの移動量を測定する測長セン
サーと、この測長センサーによる測定値と予め入力され
ている基準値とを比較演算し、刃先の損耗量を求めてそ
の損耗量によって摩耗か、欠損か、折損かを判断する演
算判定装置を備えた構成としている。そして、このよう
にすることで、損耗量に応じて最適な対応を講じること
ができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の刃先の損耗検知装置は、
加工機における工具刃先の損耗量により摩耗か、欠損
か、折損かを判断するための刃先の損耗検知装置であっ
て、刃先に当接するゲージスプールと、この当接時にお
ける押付け力の反作用によるゲージスプールの移動量を
測定する測長センサーと、この測長センサーによる測定
値と予め入力されている基準値とを比較演算し、刃先の
損耗量を求めてその損耗量によって摩耗か、欠損か、折
損かを判断する演算判定装置を備えたものであり、必要
に応じて、ゲージスプールの、刃先に対する押付け手段
を設けている。
加工機における工具刃先の損耗量により摩耗か、欠損
か、折損かを判断するための刃先の損耗検知装置であっ
て、刃先に当接するゲージスプールと、この当接時にお
ける押付け力の反作用によるゲージスプールの移動量を
測定する測長センサーと、この測長センサーによる測定
値と予め入力されている基準値とを比較演算し、刃先の
損耗量を求めてその損耗量によって摩耗か、欠損か、折
損かを判断する演算判定装置を備えたものであり、必要
に応じて、ゲージスプールの、刃先に対する押付け手段
を設けている。
【０００９】本発明の刃先の損耗検知装置では、刃先を
交換した際、あるいは、新しい刃先を取付けた際に、例
えば押付け手段を駆動させてゲージスプールを刃先に押
付け、この押付けの反作用によるゲージスプールの反押
付け方向への移動量を測長センサーで測定し、これを演
算装置に入力して基準値とする。
交換した際、あるいは、新しい刃先を取付けた際に、例
えば押付け手段を駆動させてゲージスプールを刃先に押
付け、この押付けの反作用によるゲージスプールの反押
付け方向への移動量を測長センサーで測定し、これを演
算装置に入力して基準値とする。
【００１０】次に、加工前あるいは加工後、前記した基
準値を測定した場合と同じ条件で、押付け手段を駆動さ
せてゲージスプールを刃先に押付け、この押付けの反作
用によるゲージスプールの反押付け方向への移動量を測
長センサーで測定する。測定値は演算装置に入力され、
演算装置では、この測定値を前記予め入力した基準値と
比較し、刃先の損耗量を求めた後、その損耗量によって
摩耗か、欠損か、折損かを判断する。
準値を測定した場合と同じ条件で、押付け手段を駆動さ
せてゲージスプールを刃先に押付け、この押付けの反作
用によるゲージスプールの反押付け方向への移動量を測
長センサーで測定する。測定値は演算装置に入力され、
演算装置では、この測定値を前記予め入力した基準値と
比較し、刃先の損耗量を求めた後、その損耗量によって
摩耗か、欠損か、折損かを判断する。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の刃先の損耗検知装置を図１及
び図２に示す一実施例に基づいて説明する。図１は本発
明の刃先の損耗検知装置の正面図、図２は刻印装置の待
機位置に本発明の刃先の損耗検知装置を設置した状態を
示す正面図である。
び図２に示す一実施例に基づいて説明する。図１は本発
明の刃先の損耗検知装置の正面図、図２は刻印装置の待
機位置に本発明の刃先の損耗検知装置を設置した状態を
示す正面図である。
【００１２】図１、図２において、１１は例えば刻印装
置２３の待機位置下方に配置され、刃先２６の損耗量を
検知して摩耗か、欠損か、折損かを判断するための本発
明の刃先の損耗検知装置であり、以下のような構成であ
る。
置２３の待機位置下方に配置され、刃先２６の損耗量を
検知して摩耗か、欠損か、折損かを判断するための本発
明の刃先の損耗検知装置であり、以下のような構成であ
る。
【００１３】１２は測長ボックスであり、ゲージスプー
ル１３が例えば上下方向の移動が自在で、かつ、常時は
ばね１４によって上方へ付勢された状態に取付けられて
いる。そして、このゲージスプール１３の測長ボックス
１２の上面からの突出量は、ゲージスプール１３の例え
ば下部に設けられた雄ねじ１３ａに螺合するレベル調整
ナット１５によって調整できるようになっている。
ル１３が例えば上下方向の移動が自在で、かつ、常時は
ばね１４によって上方へ付勢された状態に取付けられて
いる。そして、このゲージスプール１３の測長ボックス
１２の上面からの突出量は、ゲージスプール１３の例え
ば下部に設けられた雄ねじ１３ａに螺合するレベル調整
ナット１５によって調整できるようになっている。
【００１４】１６は前記ゲージスプール１３がばね１４
の付勢力に抗して下降した量を測定すべく、測長ボック
ス１２に設置された測長センサーであり、例えばゲージ
スプール１３の下面に当接し、ゲージスプール１３と共
に下降するセンサーヘッド１６ａと、このセンサーヘッ
ド１６ａの下降量を磁気的に測定する測長部１６ｂを備
えている。この測長部１６ｂには、例えば分解能が１μ
ｍの磁気スケールが用いられる。
の付勢力に抗して下降した量を測定すべく、測長ボック
ス１２に設置された測長センサーであり、例えばゲージ
スプール１３の下面に当接し、ゲージスプール１３と共
に下降するセンサーヘッド１６ａと、このセンサーヘッ
ド１６ａの下降量を磁気的に測定する測長部１６ｂを備
えている。この測長部１６ｂには、例えば分解能が１μ
ｍの磁気スケールが用いられる。
【００１５】１７は前記ゲージスプール１３の測長ボッ
クス１２上面からの突出量の基準面となる基準ベースで
あり、測長ボックス１２の上面に取付けられている。１
８は演算判定装置であり、前記した測長センサー１６か
ら例えばリード線１６ｃを介して送られてくる測定値
と、例えば新しい刃先を取付けた際に予め入力されてい
る基準値とを比較演算し、刃先の損耗量を求めた後、そ
の損耗量によって、摩耗か、欠損か、折損かを判断する
ものである。
クス１２上面からの突出量の基準面となる基準ベースで
あり、測長ボックス１２の上面に取付けられている。１
８は演算判定装置であり、前記した測長センサー１６か
ら例えばリード線１６ｃを介して送られてくる測定値
と、例えば新しい刃先を取付けた際に予め入力されてい
る基準値とを比較演算し、刃先の損耗量を求めた後、そ
の損耗量によって、摩耗か、欠損か、折損かを判断する
ものである。
【００１６】１９は、測長ボックス１２を昇降させる例
えばアクチュエータであり、昇降動はガイド２０に案内
されて円滑に昇降動するようになっている。そして、上
昇時の位置決めのために、測長ボックス１２を載置した
プレート２１に嵌合用凸部２２が設けられている。
えばアクチュエータであり、昇降動はガイド２０に案内
されて円滑に昇降動するようになっている。そして、上
昇時の位置決めのために、測長ボックス１２を載置した
プレート２１に嵌合用凸部２２が設けられている。
【００１７】２３は上記した構成の本発明の刃先の損耗
検知装置１１によって刃先２６の損耗を検知される刻印
装置であり、例えば走行モータ２４と横行モータ２５を
駆動させることで、刃先２６を、ボールねじ２７等を介
してガイド２８，２９に案内させて、待機位置から刻印
対象ワーク３０の所定位置上方の刻印開始位置まで移送
した後、昇降用モータ３１と回転用モータ３２によって
刃先２６を回転させつつ下降させた後、走行モータ２
４、横行モータ２５を駆動させて、刻印対象ワーク３０
の表面を倣わせることで、刻印対象ワーク３０に所要の
刻印を施すものである。
検知装置１１によって刃先２６の損耗を検知される刻印
装置であり、例えば走行モータ２４と横行モータ２５を
駆動させることで、刃先２６を、ボールねじ２７等を介
してガイド２８，２９に案内させて、待機位置から刻印
対象ワーク３０の所定位置上方の刻印開始位置まで移送
した後、昇降用モータ３１と回転用モータ３２によって
刃先２６を回転させつつ下降させた後、走行モータ２
４、横行モータ２５を駆動させて、刻印対象ワーク３０
の表面を倣わせることで、刻印対象ワーク３０に所要の
刻印を施すものである。
【００１８】３３は前記した刃先２６の側方に設置され
た基準ボールであり、昇降用モータ３５によって昇降動
し、前記した刻印時、刻印対象ワーク３０の表面に当接
し、刃先２６がそれ以上下降しないようにして、基準ボ
ール３３の下端と刃先２６の先端との間隔、すなわち刻
印深さを設定するものである。なお、本実施例では、上
記した嵌合用凸部２２に嵌合する嵌合用凹部３４を設け
たものを示している。
た基準ボールであり、昇降用モータ３５によって昇降動
し、前記した刻印時、刻印対象ワーク３０の表面に当接
し、刃先２６がそれ以上下降しないようにして、基準ボ
ール３３の下端と刃先２６の先端との間隔、すなわち刻
印深さを設定するものである。なお、本実施例では、上
記した嵌合用凸部２２に嵌合する嵌合用凹部３４を設け
たものを示している。
【００１９】本発明の刃先の損耗検知装置１１は上記し
たような構成であり、次にこの刃先の損耗検知装置１１
を用いて刻印装置２３の刃先２６の損耗を検知する方法
について説明する。
たような構成であり、次にこの刃先の損耗検知装置１１
を用いて刻印装置２３の刃先２６の損耗を検知する方法
について説明する。
【００２０】本発明の刃先の損耗検知装置１１では、刻
印装置２３の刃先２６を交換した際、あるいは、刻印装
置２３に新しい刃先２６を取付けた際に、アクチュエー
タ１９を駆動させて、基準ベース１７が基準ボール３３
に当接するまで、測長ボックス１２をガイド２０に沿っ
て上昇させる。
印装置２３の刃先２６を交換した際、あるいは、刻印装
置２３に新しい刃先２６を取付けた際に、アクチュエー
タ１９を駆動させて、基準ベース１７が基準ボール３３
に当接するまで、測長ボックス１２をガイド２０に沿っ
て上昇させる。
【００２１】これによって、ゲージスプール１３は刃先
２６に押付けられ、この押付け力の反作用によるゲージ
スプール１３の下方向への移動量を測長センサー１６で
測定し、これを演算判定装置１８に入力して基準値とす
る。なお、本実施例では凹部３４と凸部２２との嵌合に
より、検知時における芯出しが高精度に行える。
２６に押付けられ、この押付け力の反作用によるゲージ
スプール１３の下方向への移動量を測長センサー１６で
測定し、これを演算判定装置１８に入力して基準値とす
る。なお、本実施例では凹部３４と凸部２２との嵌合に
より、検知時における芯出しが高精度に行える。
【００２２】次に、刻印装置２３で刻印対象ワーク３０
に所要の刻印を施した後、前記した基準値を測定した場
合と同じ順序で、アクチュエータ１９を駆動させてゲー
ジスプール１３を刃先２６に押付け、この押付け力の反
作用によるゲージスプール１３の下方向への移動量を測
長センサー１６で測定する。
に所要の刻印を施した後、前記した基準値を測定した場
合と同じ順序で、アクチュエータ１９を駆動させてゲー
ジスプール１３を刃先２６に押付け、この押付け力の反
作用によるゲージスプール１３の下方向への移動量を測
長センサー１６で測定する。
【００２３】測定値は演算判定装置１８に入力され、演
算判定装置１８では、この測定値を前記予め入力した基
準値と比較し、刃先の損耗量を求める。そして、この損
耗量と予め入力されている刃先摩耗判定値（例えば０．
０６ｍｍ）、欠損判定値（例えば０．１０ｍｍ）、折損
判定値（例えば１．０ｍｍ）を比較し、損耗量が０．０
６ｍｍ〜０．１０ｍｍ未満であれば摩耗と、また、損耗
量が０．１０ｍｍ〜１．０ｍｍ未満であれば欠損と、ま
た、損耗量が１．０ｍｍを超えた場合には折損と判断
し、刃先交換メッセージを表示装置に表示したり、警報
を出して、オペレータに知らせる。この時、同時に刻印
装置２３に一時停止指令を出しても良い。なお、刃先摩
耗判定値、欠損判定値、折損判定値は、上記した値に限
るものではなく、それぞれの加工状況に応じて適宜決定
するものである。
算判定装置１８では、この測定値を前記予め入力した基
準値と比較し、刃先の損耗量を求める。そして、この損
耗量と予め入力されている刃先摩耗判定値（例えば０．
０６ｍｍ）、欠損判定値（例えば０．１０ｍｍ）、折損
判定値（例えば１．０ｍｍ）を比較し、損耗量が０．０
６ｍｍ〜０．１０ｍｍ未満であれば摩耗と、また、損耗
量が０．１０ｍｍ〜１．０ｍｍ未満であれば欠損と、ま
た、損耗量が１．０ｍｍを超えた場合には折損と判断
し、刃先交換メッセージを表示装置に表示したり、警報
を出して、オペレータに知らせる。この時、同時に刻印
装置２３に一時停止指令を出しても良い。なお、刃先摩
耗判定値、欠損判定値、折損判定値は、上記した値に限
るものではなく、それぞれの加工状況に応じて適宜決定
するものである。
【００２４】摩耗量の検出後は、アクチュエータ１９を
駆動させて、基準ベース１７を下降させ、次の測定に備
える。この時、ゲージスプール１３はばね１４の付勢力
によって、元の位置に押上げられる。
駆動させて、基準ベース１７を下降させ、次の測定に備
える。この時、ゲージスプール１３はばね１４の付勢力
によって、元の位置に押上げられる。
【００２５】本実施例では、刻印装置２３の刃先２６の
損耗量を測定して、摩耗か、欠損か、折損かを判断する
場合について説明したが、損耗の測定はこれに限らず、
エンドミルやバイト等を使用する工作機械等の加工機の
刃先の損耗を測定する場合にも適用できることは言うま
でもない。
損耗量を測定して、摩耗か、欠損か、折損かを判断する
場合について説明したが、損耗の測定はこれに限らず、
エンドミルやバイト等を使用する工作機械等の加工機の
刃先の損耗を測定する場合にも適用できることは言うま
でもない。
【００２６】また、本実施例では、本発明の刃先の損耗
検知装置１１に、刃先に対する押付け手段を設置したも
のを開示したが、本発明の刃先の損耗検知装置１１には
刃先に対する押付け手段を設置せず、損耗を検知しよう
とする加工機の駆動機構により、本発明の刃先の損耗検
知装置１１におけるゲージスプール１３に、刃先を押付
けるものであっても良い。
検知装置１１に、刃先に対する押付け手段を設置したも
のを開示したが、本発明の刃先の損耗検知装置１１には
刃先に対する押付け手段を設置せず、損耗を検知しよう
とする加工機の駆動機構により、本発明の刃先の損耗検
知装置１１におけるゲージスプール１３に、刃先を押付
けるものであっても良い。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の刃先の損
耗検知装置では、刃先の損耗量を精度良く測定でき、こ
の損耗量によって、摩耗か欠損か折損かを判断するの
で、摩耗、折損、欠損に応じて最適の対応を講じること
ができる。
耗検知装置では、刃先の損耗量を精度良く測定でき、こ
の損耗量によって、摩耗か欠損か折損かを判断するの
で、摩耗、折損、欠損に応じて最適の対応を講じること
ができる。
【図１】本発明の刃先の損耗検知装置の正面図である。
【図２】刻印装置の待機位置に本発明の刃先の損耗検知
装置を設置した状態を示す正面図である。
装置を設置した状態を示す正面図である。
【図３】従来の光学的検知手段を採用した刃先の欠損検
知装置の説明図である。
知装置の説明図である。
【図４】従来の振動式検知手段を採用した刃先の欠損検
知装置の説明図である。
知装置の説明図である。
１１ 刃先の損耗検知装置 １３ ゲージスプール １６ 測長センサー １８ 演算判定装置 １９ アクチュエータ ２３ 刻印装置 ２６ 刃先
Claims (2)
- 【請求項１】 加工機における工具刃先の損耗量により
摩耗か、欠損か、折損かを判断するための刃先の損耗検
知装置であって、刃先に当接するゲージスプールと、こ
の当接時における押付け力の反作用によるゲージスプー
ルの移動量を測定する測長センサーと、この測長センサ
ーによる測定値と予め入力されている基準値とを比較演
算し、刃先の損耗量を求めてその損耗量によって摩耗
か、欠損か、折損かを判断する演算判定装置を備えたこ
とを特徴とする刃先の損耗検知装置。 - 【請求項２】 ゲージスプールの、刃先に対する押付け
手段を設けたことを特徴とする請求項１記載の刃先の損
耗検知装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20591197A JP3262028B2 (ja) | 1997-07-31 | 1997-07-31 | 刃先の損耗検知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20591197A JP3262028B2 (ja) | 1997-07-31 | 1997-07-31 | 刃先の損耗検知装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1148096A JPH1148096A (ja) | 1999-02-23 |
| JP3262028B2 true JP3262028B2 (ja) | 2002-03-04 |
Family
ID=16514802
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20591197A Expired - Fee Related JP3262028B2 (ja) | 1997-07-31 | 1997-07-31 | 刃先の損耗検知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3262028B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5320114B2 (ja) * | 2009-03-16 | 2013-10-23 | 本田技研工業株式会社 | 円筒状ワーク切断装置と、切断用刃具の欠損判定方法 |
| CN102513881B (zh) * | 2011-12-28 | 2013-11-06 | 大连三高科技发展有限公司 | 钢管平头倒棱机的刀具位置测量装置 |
| CN104608008B (zh) * | 2015-03-02 | 2017-03-01 | 重庆大学 | 一种机床主动力系统载荷损耗系数的获取方法 |
| CN113441997B (zh) * | 2021-07-29 | 2022-08-26 | 西安良信精密机械有限公司 | 一种便于标记的车床刀具磨损度检测装置 |
-
1997
- 1997-07-31 JP JP20591197A patent/JP3262028B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1148096A (ja) | 1999-02-23 |
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