JP3532745B2 - 自動鉋盤の材厚感知装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、被切削材が送材さ
れるテーブルの上方に、鉋刃を備えたヘッドを配置した
自動鉋盤に設けられ、テーブル上に投入される被切削材
の材厚が鉋刃の切削可能範囲にあるか否かを感知する材
厚感知装置に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】ヘッドがある高さにある時、そこで回転
する鉋刃の最下端の高さが切削量０の位置であるから、
その位置を超える材厚の被切削材を投入して初めて切削
が可能となる。しかし鉋刃の寸法により最大切削量が決
定されているため、例えば、最大切削量が１０mmであれ
ば、切削量１０mmを超える材厚のものが投入された場合
は、送材を阻止する必要がある。そこで自動鉋盤には、
投入される被切削材の材厚が切削可能範囲にあるか否か
を感知する材厚感知装置が設けられている。この材厚感
知装置としては、ヘッドにおける被切削材の投入口上方
に、光電スイッチに接続される左右一対の投光器と受光
器とからなる光電式センサを用いて、一方のセンサの光
線が切削量０の位置に、他方のセンサの光線が最大切削
高さの位置になるように、夫々上下２段配置し、最大切
削高さを超える材厚の場合は、上下の光線が共に被切削
材に遮られることで、センサの感知信号を得て送材用モ
ータを停止させるものが知られている。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】上記材厚感知装置にお
いては、ヘッドに取り付ける際、対となる投光器と受光
器との光線を、所定の感知位置で、且つ互いに平行とな
るように合わせる必要があるが、左右の投受光器の高さ
や向きを夫々別個に調整する作業となるため、このよう
な初期設定作業が非常に難しく、又、傾き等の誤差も生
じやすい。一方、このような光電式センサでは、各投受
光器のどれか１つでも故障が起きると、材厚感知ができ
なくなってしまう。 【０００４】そこで、請求項１に記載の発明は、上記光
電式センサを用いたものの初期設定の作業性の改善と、
正確な材厚感知とを可能とすると共に、光電式センサの
故障にも対応できて使い勝手の良い自動鉋盤の材厚感知
装置を提供することを目的としたものである。 【０００５】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明は、被切削材が送材されるテ
ーブルと、その上方にあって鉋刃を備えたヘッドとの間
に形成される被切削材の投入口の上方に、取付位置をヘ
ッドに対して上下方向に調整可能としたバー部材を水平
に設け、そのバー部材に、光電式センサの左右一対の投
受光器を、前記バー部材の下面と平行に上下２段取り付
けると共に、前記双方の投受光器の光線が共に前記バー
部材の下面より下方に位置するように、且つ前記双方の
光線間が前記鉋刃の最大切削量の間隔を有するように配
置し、前記上側の投受光器の光線又は前記バー部材の下
面を前記鉋刃の最大切削高さに合わせることで、前記光
電式センサ又は前記バー部材の何れか一方により被切削
材の材厚を感知可能としたものである。 【０００６】 【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面に
基づいて説明する。図１は自動鉋盤１の全体図で、ベッ
ド２の上方には、ベッド２の上面と左右両側面を覆うよ
うに門型のヘッド３が配置され、ヘッド３の左右両端部
４，４に夫々固着されたナット部５，５が、ベッド２の
左右に垂設されたネジ軸６，６と螺合することで、ヘッ
ド３が昇降可能に支持されている。又、ベッド２の下部
には、昇降モータ７の駆動で回転する駆動軸８が水平に
掛け渡され、駆動軸８の回転は、その両端部に設けられ
た夫々２つのベベルギヤからなる傘歯車伝達機構９，９
を介してネジ軸６，６へ伝達可能となっている。よっ
て、昇降モータ７が駆動すると、駆動軸８と傘歯車伝達
機構９，９とを介してネジ軸６，６が同調して回転し、
ネジ軸６，６に螺合するナット部５，５がネジ送りされ
て、ヘッド３が上下動することになる。尚、１０は、ベ
ッド２上に配列されて送材用のテーブルを構成する送材
ローラ、１１は、図示しない主軸モータとベルト伝達機
構とにより回転する鉋刃である。 【０００７】又、ヘッド３において、送材ローラ１１と
ヘッド３との間に形成される被切削材の投入口１２の上
方には、材厚感知装置１３が設けられている。この材厚
感知装置１３は、ヘッド３前面のプレート状のブリッジ
１４に固着され、バー部材としての水平なゲート１５
と、ゲート１５の両端部１５ａ，１５ａに振り分けて配
置されると共に、図示しない光電スイッチに接続され
て、夫々左右一対となる第一投光器１６と第一受光器１
７，第二投光器１８と第二受光器１９とを備えた２組の
光電式センサとからなるもので、ゲート１５の中間部１
５ｂは、両端部１５ａより肉厚に形成されている。これ
らの投受光器１６〜１９は、図２にも示す如く、光線の
受け渡しが互いに同方向とならないように、上側の対
は、左を第一投光器１６、右を第一受光器１７を夫々配
置し、下側の対は、左を第二受光器１９、右を第二投光
器１８を夫々配置して、上下のセンサ間での誤感知を防
止している。又、ゲート１５の各端部１５ａにおいて
は、夫々同じ側の投受光器（左では第一投光器１６と第
二受光器１９、右では第一受光器１７と第二投光器１
８）を上下に連結すると共に、Ｌ字状の取付金具２０を
介して端部１５ａに水平に固着し、各投受光器のリード
線２１，２１・・を、透孔２２を通してヘッド３内部の
制御部へ導いている。更にここでは、上側の第一投受光
器１６，１７間で受け渡される光線Ｌ₁ が、ゲート１５
の下面から下方へ若干離して平行となるように、下側の
第二投受光器１８，１９間で受け渡される光線Ｌ₂ が、
上側の光線Ｌ₁ から下方へ、ここでの鉋刃１１の最大切
削量となる間隔を離して平行となるように、夫々配置さ
れている。そしてゲート１５は、その下面が鉋刃１１の
最下端（切削量０）から最大切削量だけ上昇した位置と
なるようにブリッジ１４に取り付けられている。 【０００８】一方、ゲート１５は、図３にも示すよう
に、ゲート１５を貫通する六角孔付ボルト２３，２３・
・をブリッジ１４に螺合することによって固定される
が、各ボルトの貫通孔には、後述する初期設定時に調整
可能なように、ゲート１５が上下方向に若干動けるよう
に余裕を設けている。又、ブリッジ１４の下面両サイド
に形成された凹設部１４ａ，１４ａには、下方から調整
ネジ２４，２４が螺合すると共に、そのネジ頭部２５，
２５が、ゲート１５の裏面下部に形成された水平凹部２
６，２６に嵌合し、六角孔付ボルト２３，２３・・を緩
めた仮止め状態で調整ネジ２４，２４を回転させること
で、ゲート１５の高さを変更可能となっている。尚、２
７，２７は、夫々ゲート１５の両端部１５ａ，１５ａに
取り付けられ、投受光器１６〜１９を覆うカバーで、両
カバー２７，２７間の対向面には、第一、第二投受光器
間の光線Ｌ₁ 、Ｌ₂ を通過させる窓２８，２８が夫々形
成されている。 【０００９】以上の如く構成された材厚感知装置１３に
おいては、切削可能範囲の初期設定を行う場合、六角孔
付ボルト２３，２３・・を緩めてゲート１５を仮止め状
態とすると共に、予め調整ネジ２４，２４である程度上
方へ移動させておく。そして、まず図５（Ａ）のよう
に、ヘッド３の適宜高さで被切削材を切削してゲージＧ
を得、次に同図（Ｂ）のように、これを鉋刃１１を避け
た投入口１２側に載置し、そこからヘッド３（鉋刃１
１）を、最大切削量Ｓにゲート１５の下面と上側の光線
Ｌ₁ との間隔Ｓ₁ を加えた高さ（Ｓ＋Ｓ₁ ）だけ下降さ
せて、調整ネジ２４，２４の操作でゲート１５の下面を
ゲージＧの上面に密着させる。すると、ゲート１５の下
面が、鉋刃１１の下端に対して最大切削高さからＳ₁ だ
け上昇した位置で固定されることになるから、これから
（Ｓ＋Ｓ₁ ）だけ下方にある下側の光線Ｌ₂ は当然鉋刃
１１の下端と一致する。次に、再びヘッド３を先の（Ｓ
＋Ｓ₁）だけ上昇させて、同図（Ｃ）のように、下側の
光線Ｌ₂ が、ゲージＧの上面に一致するか否かを確認す
る。ここでズレが生じる場合は、左右の調整ネジ２４，
２４を回転操作して誤差を修正する。そして最後に六角
孔付ボルト２３，２３・・を締め付けてゲート１５を固
定すれば、初期設定は終了する。こうして初期設定がな
された材厚感知装置１３においては、被切削材の材厚が
最大切削高さを下回る場合は、下側の光線Ｌ₂ のみが被
切削材に遮られるため、そのまま被切削材は鉋刃１１の
下方へ送材されて、切削される。一方、材厚が最大切削
高さ以上の場合は、上下の光線Ｌ₁ 、Ｌ₂ が共に被切削
材に遮られるため、両センサの感知信号が得られて、送
材ローラ１０が停止することになる。 【００１０】このように、上記材厚感知装置１３によれ
ば、ゲート１５に、予め２組の投受光器１６〜１９を所
定の最大切削量Ｓの間隔で、ゲート１５の下面を基準に
して平行に取り付けておけば、初期設定は、ゲージＧに
対するゲート１５の平行調整と、そこからの間隔Ｓ₁ の
上昇との、ゲート１５の操作のみ行えば足り、２組の投
受光器１６〜１９を、切削量０の位置と最大切削高さの
位置とに迅速且つ正確に合わせることができる。よっ
て、左右の高さや平行を合わせにくい光電式センサで
も、ゲート１５を利用した簡単な作業で材厚感知装置に
適用することが可能となる。そして、投受光器１６〜１
９の何れかに故障等が生じて光電式センサが使用できな
くなった場合、図５（Ａ）の手順のみ用いて、ゲージＧ
の作成後、ここではヘッド３を最大切削量Ｓだけ下降さ
せて、ゲート１５の下面をゲージＧの上面に密着させて
固定すれば良い。こうすれば、ゲート１５の下面は鉋刃
１１の下端に対して最大切削高さに位置することで、こ
れを超える材厚のものはゲート１５に直接当接してヘッ
ド３の下方へ移送されなくなるため、ゲート１５そのも
のを材厚感知装置（ストッパ）として利用できる。よっ
てここでは、光電式と、ゲート自体による機械式との２
タイプの使用が可能な材厚感知装置が得られることにな
る。 【００１１】尚、ゲート１５の微調整は、上記形態の如
く、六角孔付ボルト２３の貫通孔の余裕と調整ネジ２
４，２４とで行う他、貫通孔を長孔としてゲート１５の
上下のスライド幅を大きく設定したりできる。又、この
ような長孔による大きいスライド幅の設定と共に、ゲー
ト１５を圧縮スプリング等で下方へ付勢状態で設けれ
ば、先述したヘッド３の（Ｓ＋Ｓ₁ ）分の下降で行う初
期設定において、ゲージＧに当接したゲート１５の追従
性が良くなり、初期設定は、ゲート１５側では固定解除
と固定作業のみで済む。 【００１２】 【発明の効果】本発明によれば、前記バー部材を利用し
て２組の投受光器を取り付けるようにしたことで、投受
光器間の平行や間隔の合わせが容易に行え、その後、バ
ー部材の取付位置を鉋刃に対して調整すれば、各投受光
器の光線の感知位置の合わせも簡単に行えることとな
る。よって、光電式センサを用いてもその初期設定の作
業性は非常に良好となると共に、正確な初期設定も可能
となって、材厚感知の信頼性が高くなる。一方、バー部
材を、その下面を最大切削高さに合わせて固定すれば、
そのまま機械式の材厚感知装置（ストッパ）として利用
可能となるため、光電式センサの投受光器に故障等が生
じて使用できなくなったりしても、材厚感知機能は維持
できる。従って使い勝手の良い材厚感知装置が得られる
のである。

【図面の簡単な説明】 【図１】自動鉋盤の全体説明図である。 【図２】材厚感知装置の説明図である。 【図３】ゲートの取付状態を示す説明図である。 【図４】ゲートの取付状態を示す説明図である。 【図５】（Ａ）初期設定の手順を示す説明図である。 （Ｂ）初期設定の手順を示す説明図である。 （Ｃ）初期設定の手順を示す説明図である。 【符号の説明】 １・・自動鉋盤、２・・ベッド、３・・ヘッド、５・・
ナット部、６・・ネジ軸、８・・駆動軸、１０・・送材
ローラ、１１・・鉋刃、１２・・投入口、１３・・材厚
感知装置、１５・・ゲート、１６・・第一投光器、１７
・・第一受光器、１８・・第二投光器、１９・・第二受
光器、２４・・調整ネジ、Ｇ・・ゲージ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01B 11/00 - 11/30 B27C 1/04

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 被切削材が送材されるテーブルと、その
   上方にあって鉋刃を備えたヘッドとの間に形成される被
   切削材の投入口の上方に、取付位置をヘッドに対して上
   下方向に調整可能としたバー部材を水平に設け、そのバ
   ー部材に、光電式センサの左右一対の投受光器を、前記
   バー部材の下面と平行に上下２段取り付けると共に、前
   記双方の投受光器の光線が共に前記バー部材の下面より
   下方に位置するように、且つ前記双方の光線間が前記鉋
   刃の最大切削量の間隔を有するように配置し、前記上側
   の投受光器の光線又は前記バー部材の下面を前記鉋刃の
   最大切削高さに合わせることで、前記光電式センサ又は
   前記バー部材の何れか一方により被切削材の材厚を感知
   可能とした自動鉋盤の材厚感知装置。