JP6480274B2 - 回転工具、加工状態監視装置および工作機械 - Google Patents

Description

本発明は、回転工具を用いる工作機械の加工状態を監視する技術に関する。

特許文献１には、ノイズや受信信号のバラツキなどに妨げられず、切削工具から正確な信号を受けることができ、切削加工状態に適合した制御を迅速になしうる検出器付き工具ホルダが記載されている。

この特許文献１には、「切削工具の柄部の端面にはボルトによって本体の中空部内に取付けられたセンサー固定用台具にボルトによって固定されたセンサーが接している。センサーは中空部の奥に設けられた発信用基板にリード線により接続され、さらに該発信用基板は中空部最奥部に収容されたバッテリに接続している。本体の外周面に位置する発光ダイオードは発信用基板と接続していて切削工具から発するＡＥ・振動・歪みなどの信号電流を受けて光信号を発する。」（実施例参照）と記載されている。

一方、特許文献２には、回転体の回転特性を変えるために構成部品の交換を行なうことなく、しかもリモートコントローラによる遠隔操作をすることもなく、コマ玩具内に設けたスイッチにより、回転中にその回転特性を変化させることができる回転体（コマ玩具）に関して記載されている。

この特許文献２には、「基板の上面と下面にはそれぞれ、回転によって発生する遠心力で作動するスイッチが配置されている。このスイッチは、遠心力が大きいときにはＯＮし、遠心力の低下によりＯＮからＯＦＦになる第１のスイッチと、遠心力が大きいときにはＯＦＦし、遠心力の低下によりＯＦＦからＯＮになる第２のスイッチとで構成され、第１のスイッチと第２のスイッチとは直列に接続されているので、上記モータは上記第１のスイッチと第２のスイッチとが同時にＯＮしているときのみ回転するようになっている。」（段落［００１６］）と記載されている。また、スイッチ部構造については「第１のスイッチは、密巻バネとリン青銅などの弾性を有する接点板とで構成され、密巻バネの後端と接点板の後端とはそれぞれ基板上に先端同士が接触しない状態でハンダ付けによりプリントパターンに固定され、遠心力が大きくて密巻バネが外側に大きく撓んだ状態では先端が接点板に接触し、第１のスイッチはＯＮになり、遠心力の低下で密巻バネの撓みが小さくなると密巻バネは接点板から離れ、第１のスイッチはＯＦＦになるようになっているものである。」（段落［００１７］）と記載されている。

特開平２−１１６４５３号公報 特開２００４−１４１４１５号公報

火力、水力ほかの発電所向け発電装置、及びこれに付帯する設備、もしくは、航空機部品の多くは大型の金属を成型したものである。近年、部品の最終形に近い形状まで、熱間・冷間鍛造するニアネットシェイプ鍛造の適用が進められているが、最終的な形状に仕上げるためには、依然として切削加工が用いられている。しかし、前記のように、加工対象が大型であるため、切削加工には１部品あたり、数十〜百数十時間以上必要となっているのが現状である。加工品質は加工状態、例えば加工中の異常な振動の有無、工具の変形などによる異音の有無などに依存するため、加工状態は常に監視する必要がある。大型金属成型品の加工は、長時間に渡る加工状態監視が必要であるが、現状では、人間が工作機械に常時立ち会って加工状態の監視を行っている。加工状態監視はなるべく無人化し、自動化されることが望ましい。

前記特許文献１には、センサー、発信用基板、及びバッテリー（電池）が内蔵された検出器付き工具ホルダが記載されている。しかし、工具ホルダ内に、電源を制御（ＯＮ／ＯＦＦ動作）させる手段に関しては記載がない。そのため、センサーや発信用基板の電源は常時通電された状態となり、電池は常に消費される。加工が長時間に及ぶ場合は、加工途中で給電されなくなり、加工状態監視が継続できないという問題があった。

一方、回転工具を含む回転体の内部から電源のスイッチ動作を行う方法としては、前記特許文献２に示すように、回転体内部に遠心力スイッチを設けて、回転体の回転により自発的にスイッチ動作をさせる方法がある。

前記特許文献２は、第１のスイッチと第２のスイッチは、回転軸から回転体の外径部のある一点に向かって引かれた仮想の線上に、スイッチ同士のなす各角度がほぼ０度で取り付けられている。回転体の保持姿勢を様々にした場合、スイッチが同じ角度で取り付けられていると、バネが自重で撓み、想定しないスイッチ動作をしてしまう問題がある。

また、前記特許文献２には、第１のスイッチは回転が増して、遠心力が増したときにＯＮする、いわゆるａ接点であり、第２のスイッチは回転が低下して、遠心力が低下したときにＯＦＦとなる、いわゆるｂ接点であると記載されている。このスイッチの組合せでは、ある回転数に一時的に到達した時点でのみ発信回路に給電される。回転工具が加工状態にある場合、常に状態を監視するには、ある一定の回転数以上になったら、常に遠心力スイッチの状態がＯＮになっていなければならないが、前記特許文献２のスイッチの形態では、回転体の常時状態監視には適さない問題がある。

また、前記特許文献２には、第１、第２のスイッチとも、密巻バネと接点板とが接触したり、離れたりすることでＯＮ／ＯＦＦ動作をするとの記載がある。密巻バネは回転体の回転力により、バネ自身が伸縮する。バネが伸縮して、バネの動作が定まらない状態になり、想定にないＯＮ／ＯＦＦ動作をしてしまうなどの問題が発生する。バネ自体をスイッチの導電体に使用すると、スイッチ動作の信頼性が低下する問題が発生する。

本発明は、回転工具内に回転で発生する遠心力により電気回路を確実にＯＮ／ＯＦＦするスイッチを設けて、電池寿命を伸ばし、長時間の加工状態監視が可能な装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、回転工具内に、工作機械が回転工具に付与する回転に応じて電気回路を確実にＯＮ／ＯＦＦするスイッチを内蔵することにより、電池寿命を延長し、それにより長時間の加工状態監視を達成する。

本発明の回転工具の一例を挙げるならば、工作機械に搭載される回転工具であって、回転工具の状態を電気信号に変換するセンサーと、前記センサーの電気信号を受け取り、外部に信号を送信する電気回路と、前記電気回路に電源を供給する電池と、前記電池と前記電気回路間に接続され、遠心力でＯＮ／ＯＦＦ動作を行う遠心力スイッチと、を備え、前記遠心力スイッチは、回転工具の中心軸の回りに、角度を変えて複数個の遠心力スイッチが配置され、当該複数個の遠心力スイッチが直列に接続されており、前記遠心力スイッチは、２つの電極と、遠心力で移動し、前記２つの電極間を導通させる球形状の導電体とから構成されており、前記遠心力スイッチの一方の電極の、前記導電体が摺動する方向の長さを、前記導電体が微振動する幅以上としたことを特徴とするものである。

また、本発明の加工状態監視装置の一例を挙げるならば、上記の回転工具と、前記回転工具から送信される前記センサーの信号を受信する受信機と、を備えるものである。

本発明によれば、回転工具内に回転により電気回路をＯＮ／ＯＦＦするスイッチを設けて、電池寿命を伸ばし、長時間の加工状態監視が可能な装置を提供することができる。

上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

本発明の１実施形態に係る回転工具の断面図。 本発明の回転工具が搭載された工作機械の加工状態監視装置の全様を示す概略側面図。 図１に示す遠心力スイッチとその周辺部分を拡大した断面図。 図１に示す遠心力スイッチを上面から見た時の概略構成図。 図１に示す遠心力スイッチ、電池、電気回路基板、センサー、センサーと電気回路基板間の電気信号のやり取りを行う配線の接続形態を示した概略図。 図２に示す回転工具が加工対象物に対して取り得る工具姿勢を示す概略図。 回転工具が傾斜もしくは水平姿勢にあるときの各スイッチの状態を示す概略図。 図５に示す電気回路基板内の接続形態を示したブロック図。 図２に示す回転工具で加工対象物に切削加工を行っている概略図と、切削加工時の加工対象物の振動グラフを示す図。 加工中に回転工具内の導電体が振動している状態を示す概略図。 図１０に示す導電体及び電極部分を拡大した概略図。 切削加工時の加工時間と電気回路基板へ供給される電源電圧の関係を示す図。 実施例２の遠心力スイッチを上面から見た時の概略構成図。 ３つのスイッチから構成される遠心力スイッチ、電池、電気回路基板、センサー、センサーと電気回路基板間の電気信号のやり取りを行う配線の接続形態を示した概略図。 実施例３の遠心力スイッチを上面から見た時の概略構成図。 ４つのスイッチから構成される遠心力スイッチ、電池、電気回路基板、センサー、センサーと電気回路基板間の電気信号のやり取りを行う配線の接続形態を示した概略図。

以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。なお、実施例を説明するための各図において、同一の機能を有する要素には同一の名称、符号を付して、その繰り返しの説明を省略する。

以下、本発明の実施例１を図１乃至図１２に沿って説明する。

図２は、本発明の回転工具が搭載された工作機械の加工状態監視装置の全様を示す概略側面図である。図２の加工状態監視装置は、回転工具１に対して回転運動を与える主軸２と、金属などの加工対象物７が固定された可動式のテーブル８を備えた工作機械３と、回転工具１から発せられる各種センサーの電気信号を受信する受信機５と、受信機５で受信した信号をデータ化して、適切な制御信号に変換するコンピュータ６と、コンピュータ６から発せられた制御信号により工作機械３を制御する制御盤４から構成されている。
なお、受信機で受信した信号に基づいて、回転工具の状態を表示手段（図示せず）で表示するようにしても良い。

図１は、本発明の実施例１に係る回転工具１の断面図である。回転工具１の内部には、回転工具１の振動や変形等の状態を電気信号に変換するセンサー１２と、センサー１２の電気信号を受け取り、外部に信号を送信する電気回路基板１１と、電気回路基板１１とセンサー１２を接続してセンサーの電源や、センサーと電気回路基板間の電気信号のやり取りを行う配線１３が配置されている。電気回路基板１１に電源を供給するための電池１０と、電気回路基板１１の間には、工作機械の主軸２の回転に応じてＯＮ／ＯＦＦ動作を行う遠心力スイッチ９が設けられている。電池１０と、遠心力スイッチ９は回転工具１のシャンク１７部に取り付けられている。電気回路基板１１と、センサー１２は、回転工具１の外筒部１６に取付けられている。電気回路基板１１は、ベース材１４を介して外筒部１６に取り付けられている。センサー１２は、回転工具１の振動や変形を感度良く検知するために、回転工具１の内部に接着剤で接着されている。回転工具１の先端には、加工対象物７に対して切削を行う切削工具１５が取り付けられている。回転工具１は、工作機械の主軸２の工具取付け部１８に、ドライブキー１９を介して、取り付けられる。ドライブキー１９は、工作機械の主軸回転動力を工具に伝えるのと同時に、工具の取付け位置を決めるために設けられている。回転工具１には、ドライブキー１９と嵌合するためのキー溝が設けられている。本実施例の回転工具１は外筒部１６の直径が８０ｍｍのものを用いた。
ここで、電気回路基板１１で外部に送信する信号としては、電波に限らず、光信号や赤外線信号でも良い。また、ＬＥＤ等で光を発し、外部から視認できるものでも良い。

図３は、図１に示す遠心力スイッチ９と、その周辺部分を拡大した断面図である。遠心力スイッチ９は、スイッチ部カバー２６と一体を成しているスイッチ中心軸２４に取り付けられたバネ２３と、バネ２３に取り付けられた導電体２０と、導電体２０と常時接している電極２２と、導電体２０が遠心力により外側に移動した時に接する電極２１と、スイッチを回転工具１に接合するベース２５から構成されている。遠心力スイッチ９は、電池１０と配線２８で接続されている。また遠心力スイッチ９は、電気回路基板１１と配線２７で接続されている。遠心力スイッチ９は、回転工具１が主軸２の回転で発生する遠心力でＯＮするノーマル・オープン接点とする。

本実施例では、主軸２の回転数が１０ｍｉｎ^−１に達すると遠心力スイッチ９がＯＮ動作を開始するように、導電体２０、バネ２３について下記の通り設計して製作した。
導電体２０は電極２２の上を移動して、電極２１に到達することでスイッチＯＮ状態となり、電極２１から遠ざかることでスイッチＯＦＦ状態となる。電極２２は板状であるので、電極２２と面で接触する例えば立方体、直方体、円筒形状の導電体では、電極上での滑りが悪くなり、導電体が電極２２上でロックされて、スイッチが誤動作する。そこで、電極２２上で点接触して、スイッチ動作をスムーズ、且つ信頼性の高いものにするため、導電体２０は球体を用いることが望ましい。導電体２０は、電極２１、２０間にあって、両電極間を導通させる役割を果たすために金属製であることが望ましい。導電体２０の表面には摺動性を向上させ、且つ導電性を付与する目的で表面処理を行なっても良い。表面処理方法としては、二硫化モリブデン粒子を拭きつける処理法などを用いることが出来る。

本実施例では、導電体２０は、クローム鋼製の直径８ｍｍ、導電体１個の重量が３ｇのものを用いた。表面処理は行なっていないものを用いた。
バネ２３としては、引張コイルバネを用いることが望ましい。バネ２３の材質は硬鋼線、ピアノ線を用いることが出来る。本実施例においては材質が硬鋼で、線径０．３ｍｍ、バネの平均径６ｍｍ、収縮時の自由長１８ｍｍ、バネ定数は０．０２Ｎ／ｍｍのものを用いた。
バネ２３への導電体２０の取り付けは、溶接により直接取り付けられていても良いし、導電体２０に金属リングを溶接したものにバネ２３の一端を取り付けたものを用いても良い。

電池１０としては、電気回路基板１１の駆動に必要な電圧を供給するのに十分な電圧が得られるものであれば、種類は問わないが、電気回路の動作電圧として一般的な３Ｖが供給可能で、大きさが小型なものとしてコイン型リチウム電池を用いることが望ましい。
図３には、電池１０が２個設置されているが、もちろん１個設置した状態でも良い。２個以上電池を設置する場合は、それぞれの電池が並列接続となるように配線される。本実施例では、外径１６ｍｍ、高さ１．６ｍｍのコイン型リチウム電池を２個設置した。

図４は、遠心力スイッチ９を上面から見た時の概略構成図である。本実施例では、同構造のスイッチ２９、３０を２組設け、対向配置している。

図５は、遠心力スイッチ９、電池１０、電気回路基板１１、センサー１２、センサー１２と電気回路基板１１間の電気信号のやり取りを行う配線１３の接続形態を示した概略図である。
遠心力スイッチ９の一方のスイッチ２９の片方の電極は、電池１０のマイナス電極から伸ばされた配線２３が接続されており、スイッチ２９のもう一端の電極は、スイッチ３０の片方の電極に接続されている。スイッチ３０のもう一端の電極は、電気回路基板１１のマイナス側の給電端子に接続されている。電池１０のプラス電極から伸ばされた配線２４は、電気回路基板１１のプラス側の給電端子に接続されている。つまり、スイッチ２９、３０は直列に接続されており、スイッチ２９とスイッチ３０の両方がＯＮの時のみ遠心力スイッチ９がＯＮになるように配線されている。

図６は、回転工具１が加工対象物７に対して取り得る工具姿勢を示す図である。例えば、遠心力スイッチが回転工具内に１個だけ設けられていた場合、単なる工具移動時に、工具が傾斜もしくは水平の状態となると、回転工具１が回転していないにも関わらず、不意に電気回路基板がＯＮ状態になってしまい、不要に電池を消費してしまう。本実施例では、図６の傾斜もしくは水平の状態になっても、図７に示すようにスイッチ２９はスイッチＯＦＦ状態、スイッチ３０はＯＮ状態となるようにスイッチを２個設けた。この段階では遠心力スイッチ９の状態はＯＦＦ状態である。

また、２個のスイッチ２９、３０が、回転軸から回転体の外径部のある一点に向かって引かれた仮想の線上に、スイッチ同士のなす各角度がほぼ０度で取り付けられていると、図６の傾斜もしくは水平の状態になった場合、２個のスイッチの両方がＯＮとなってしまい、想定しないスイッチ動作をしてしまう。そこで、２個のスイッチ２９、３０は互いに、ある角度の間隔を空けて設置されているのが良く、回転工具１の回転軸と、回転系の質量中心軸ズレによる不要な振動を引きこさない角度に設置されているのが良い。本実施例では２組のスイッチ２９、３０は角度１８０°の間隔を空けて設置した。

図８は、電気回路基板１１の接続形態のブロック図である。電気回路基板１１には、電圧生成回路３１、マイクロコンピュータ３２、電気信号の無線送信回路３３が実装されている。遠心力スイッチ９がＯＮ動作となることで、電池１０から給電されて、電気回路基板１１は動作を開始する。
電気回路基板１１の動作は、まず電圧生成回路３１にて生成された電圧が、センサー１２とマイクロコンピュータ３２と、電気信号の無線送信回路３３に供給される。その後、マイクロコンピュータ３２は、予め定められた時刻毎にセンサー１２から発せられる電気信号を受け取り、電気信号を通信配線３４を通して無線送信回路３３へ送る。電気信号の無線送信回路３３は、回転工具１の外部に設置されている受信機５に向けて、予め定められた時刻毎に電気信号を送信する。

図９は、回転工具１で加工対象物７に対して、切削加工を行った時の時間と加速度（振動）の関係を示すものである。図９の右側のセンサ出力データは、加工対象物７側に加速度センサーを取り付けて測定したものである。図９に示す振動は、切削加工を行っている工具側でも同様に発生している。

図１０は、加工中の遠心力スイッチ９の内部で導電体２０が振動している状態を示す図である。図１０に示すように、回転工具１の内部は強制的に振動させられ、導電体２０は回転中、即ち加工中であるにも関わらず、微振動してスイッチのＯＮ状態を保持できなくなる。

図１１は、図１０の導電体２０及び電極２１、２２部分を拡大した図である。図１１に示すように、電極２１をＬ字型として、電極の一端の長さ３６、すなわち電極２１の導電体が摺動する方向の長さ３６を導電体２０の微振動する幅３５よりも長くすることで、ＯＮ状態を保持して、加工振動の影響を受けず、センサー１２からの電気信号を送信し続けることが出来るようになる。微振動する幅３５が最大となる条件は、本実施例においては、遠心力スイッチ９がＯＮ動作を開始する回転工具１の回転数である１０ｍｉｎ^−１とした時であり、例えば回転工具１が回転中に最大で２０ｍ／ｓ^２の加速度で振動したと仮定すると、微振動する幅３５は１０ｍｍとなる。本実施例では、電極２１の延長長さ３６は、１０ｍｍ以上である１２ｍｍとした。

図１２は、切削加工時の加工時間と、電気回路基板１１へ供給される電源電圧の関係を示す図である。
図１２の太い実線の曲線で示すように、本実施例の遠心力スイッチ９を有する回転工具１では、例えば一部分の加工を終えて、回転工具１が別の加工場所に移動する際、回転工具１は回転を止め、遠心力スイッチ９がＯＦＦとなるため、電気回路基板１１への給電は中止される。それと同時に、電池１０は電池１０内部のイオン種の偏りが緩和されて電圧が徐々に回復する。別の加工場所に到着して、回転工具１が回転して加工が開始されると、電源電圧は、先ほど回転工具１が停止した直後よりも高い状態で給電を開始する。この動作の繰り返しを行うことで、高い電源電圧を長時間維持できるため、電池の寿命を延長できる。

本実施例の回転工具は、工作機械に搭載される回転工具であって、回転工具の状態を電気信号に変換するセンサーと、前記センサーの電気信号を受け取り、外部に信号を送信する電気回路と、前記電気回路に電源を供給する電池と、前記電池と前記電気回路間に接続され、遠心力でＯＮ／ＯＦＦ動作を行う遠心力スイッチと、を備え、前記遠心力スイッチは、回転工具の中心軸の回りに、角度を変えて複数個の遠心力スイッチが配置され、当該複数個の遠心力スイッチが直列に接続されているものである。また、本実施例の加工状態監視装置は、上記の回転工具と、前記回転工具から送信される前記センサーの信号を受信する受信機と、を備えるものである。

本実施例によれば、回転工具内に回転によりＯＮ／ＯＦＦするスイッチを設けて、電気回路に電源を供給する電池をＯＮ／ＯＦＦするようにしたので、電池寿命を伸ばし、一連の加工を終了する予定時間まで電源電圧を維持して、センサーから発せられる電気信号を外部に送信し続けることができる。このことにより、正常な加工状態のみならず、異常な加工状態、例えば異常振動を回転工具で感知して電気信号を送信できるので、電気信号を受信しているコンピュータが、工作機械に停止動作をさせることが出来るようになる。或いは、異常な加工状態を示す電気信号を受信すると、表示手段に表示するようにしても良い。その結果、加工対象物の加工面荒れなどの異常を抑制し、正常な加工を行うことができる。

図１３は、本発明の実施例２の遠心力スイッチを上面から見た時の概略構成図である。実施例２は、スイッチ３８、３９、４０の３組を角度１２０°の間隔で設置したものである。

図１４は、３つのスイッチから構成される遠心力スイッチ９、電池１０、電気回路基板１１、センサー１２、センサー１２と電気回路基板１１間の電気信号のやり取りを行う配線１３の接続形態を示した概略図である。遠心力スイッチ９のスイッチ３８の片方の電極は、電池１０のマイナス電極から伸ばされた配線２３が接続されており、スイッチ３８のもう一端の電極は、スイッチ３９の片方の電極に接続されている。スイッチ３９のもう一端の電極は、スイッチ４０の片方の電極に接続されている。スイッチ４０のもう一端の電極は、電気回路基板１１のマイナス側の給電端子に接続されている。電池１０のプラス電極から伸ばされた配線２４は、電気回路基板１１のプラス側の給電端子に接続されている。つまり、スイッチ３８、３９、４０は直列に接続されており、スイッチ３８とスイッチ３９とスイッチ４０の全てがＯＮの時のみ遠心力スイッチ９がＯＮになるように配線されている。

本実施例の遠心力スイッチ９を回転工具１内に取り付けた場合においても、実施例１と同様に、一連の加工を終了する予定時間まで電源電圧を維持できるので、センサー１２から発せられる電気信号を外部に送信し続けられる。このことにより、正常な加工状態のみならず、異常な加工状態、例えば異常振動を回転工具１で感知して電気信号を送信できるので、電気信号を受信しているコンピュータが、工作機械３に停止動作をさせることが出来るようになる。或いは、異常な加工状態を示す電気信号を受信すると、表示手段に表示するようにしても良い。その結果、加工対象物７の加工面荒れなどの異常を抑制できる。

図１５は、本発明の実施例３の遠心力スイッチを上面から見た時の概略構成図である。実施例３は、スイッチ４１、４２、４３、４４の４組を角度９０°の間隔で設置したものである。

図１６は、４つのスイッチから構成される遠心力スイッチ９、電池１０、電気回路基板１１、センサー１２、センサー１２と電気回路基板１１間の電気信号のやり取りを行う配線１３の接続形態を示した概略図である。遠心力スイッチ９のスイッチ４１の片方の電極は、電池１０のマイナス電極から伸ばされた配線２３が接続されており、スイッチ４１のもう一端の電極は、スイッチ４２の片方の電極に接続されている。スイッチ４２のもう一端の電極は、スイッチ４３の片方の電極に接続されている。スイッチ４３のもう一端の電極は、スイッチ４４の片方の電極に接続されている。スイッチ４４のもう一端の電極は、電気回路基板１１のマイナス側の給電端子に接続されている。電池１０のプラス電極から伸ばされた配線２４は、電気回路基板１１のプラス側の給電端子に接続されている。つまり、スイッチ４１、４２、４３、４４は直列に接続されており、スイッチ４１とスイッチ４２とスイッチ４３とスイッチ４４の全てがＯＮの時のみ遠心力スイッチ９がＯＮになるように配線されている。

本実施例の遠心力スイッチ９を回転工具１内に取り付けた場合においても、実施例１と同様に、一連の加工を終了する予定時間まで電源電圧を維持できるので、センサー１２から発せられる電気信号を外部に送信し続けられる。このことにより、正常な加工状態のみならず、異常な加工状態、例えば異常振動を回転工具１で感知して電気信号を送信できるので、電気信号を受信しているコンピュータが、工作機械３に停止動作をさせることが出来るようになる。或いは、異常な加工状態を示す電気信号を受信すると、表示手段に表示するようにしても良い。その結果、加工対象物７の加工面荒れなどの異常を抑制できる。

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

１…回転工具、２…主軸、３…工作機械、４…制御盤、５…受信機、６…コンピュータ、７…加工対象物、８…テーブル、９…遠心力スイッチ、１０…電池、１１…電気回路基板、１２…センサー、１３…センサーと電気回路基板間の電気信号のやり取りを行う配線、１４…ベース材、１５…切削工具、１６…外筒部、１７…シャンク部、１８…工具取付け部、１９…ドライブキー、２０…導電体、２１、２２…電極、２３…バネ２３、２４…スイッチ中心軸、２５…ベース、２６…スイッチ部カバー、２７、２８…配線、２９、３０…スイッチ、３１…電圧生成回路、３２…マイクロコンピュータ、３３…電気信号の無線送信回路、３４…通信配線、３５…導電体が微動する幅、３６…電極の延長長さ、３８〜４４…スイッチ

Claims (8)

1. 工作機械に搭載される回転工具であって、
   回転工具の状態を電気信号に変換するセンサーと、
   前記センサーの電気信号を受け取り、外部に信号を送信する電気回路と、
   前記電気回路に電源を供給する電池と、
   前記電池と前記電気回路間に接続され、遠心力でＯＮ／ＯＦＦ動作を行う遠心力スイッチと、を備え、
   前記遠心力スイッチは、回転工具の中心軸の回りに、角度を変えて複数個の遠心力スイッチが配置され、当該複数個の遠心力スイッチが直列に接続されており、
   前記遠心力スイッチは、２つの電極と、遠心力で移動し、前記２つの電極間を導通させる球形状の導電体とから構成されており、
   前記遠心力スイッチの一方の電極の、前記導電体が摺動する方向の長さを、前記導電体が微振動する幅以上としたことを特徴とする回転工具。
2. 請求項１に記載の回転工具において、
   前記複数個の遠心力スイッチが、回転工具の中心軸の回りに、一定の角度の間隔を空けて配置されていることを特徴とする回転工具。
3. 請求項１に記載の回転工具において、
   前記複数個の遠心力スイッチが、対向配置されていることを特徴とする回転工具。
4. 請求項１〜３の何れか１つに記載の回転工具と、
   前記回転工具から送信される前記センサーの信号を受信する受信機と、
   を備える加工状態監視装置。
5. 請求項４に記載の加工状態監視装置において、
   前記受信機で受信した信号に基づいて前記回転工具の状態を表示する表示手段を備える加工状態監視装置。
6. 請求項４に記載の加工状態監視装置において、
   前記受信機が異常な加工状態を示す信号を受信した場合に、前記回転工具を停止させる制御盤を備える加工状態監視装置。
7. 請求項１〜３の何れか1つに記載の回転工具を搭載した工作機械。
8. 請求項４〜６の何れか1つに記載の加工状態監視装置を内蔵した工作機械。

Images