JP7421977B2 - 工具折損検出装置及び工作機械 - Google Patents

Description

本発明は、工具折損検出装置及び工作機械に関する。

例えば、特許文献１に記載の加工装置は、Ｘ方向及びＹ方向に移動するテーブルと、テーブル上に設けられたワークを位置決め固定する位置決め台と、テーブル上に設けられた加工工具の折損を検出する工具検出スイッチと、を備える。テーブルを移動させることにより工具検出スイッチを検出位置に位置づけて加工工具を降下させる。その際に工具検出スイッチが押下されたか否かにより加工工具の折損の有無が検出される。

特開２０１１－７０２９５号公報

上記特許文献１に記載の構成においては、加工工具によるワークの加工の伴い発生する切粉又はクーラント液等が工具検出スイッチに到達することを抑制するためには、ワークの加工位置から工具検出スイッチを離れた位置に設ける必要がある。このように加工位置と工具検出スイッチの間の距離を大きくすると、例えば、ワークの加工完了後に、迅速に、加工工具の折損の有無の検出を開始することが困難となる。

本発明は、上記実状に鑑みてなされたものであり、ワークの加工と工具の折損検出を迅速に切り替えることができる工具折損検出装置及び工作機械を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係る工具折損検出装置は、ワークを把持する主軸を軸回転させる主軸ユニットと一体的に移動可能に設けられ、前記主軸ユニットと一体的に移動することにより前記ワークを加工するための工具に接近又は接触した状態で前記工具の折損の有無を検出する検出部と、前記ワークの回転軸に沿って前記検出部を前記主軸に対して進出位置と前記進出位置よりも前記工具から遠い退避位置の間で移動させる駆動部と、複数の前記工具を保持する工具台を有する工具ユニットと、前記ワークを把持する前記主軸を軸回転させる前記主軸ユニットと、前記検出部と、を回転軸方向と、前記回転軸方向に交差する方向と、に移動し、複数の前記工具により前記ワークを加工し、前記検出部に複数の前記工具の折損の有無を検出させる主軸移動機構と、を備え、前記検出部は、５方向に前記工具に接触する接触検出面を有し、前記駆動部は、前記退避位置に移動するときには、前記検出部を、前記主軸ユニットを移動可能に支持するベッドと前記主軸ユニットとの間であって、前記ワークの回転軸方向において前記主軸の端面よりも前記工具から遠い位置に移動し、前記工具により前記ワークが加工される際には前記検出部を前記退避位置に待機させ、前記工具の折損の有無を検出する時に前記検出部を前記退避位置から前記進出位置に移動させる。

上記目的を達成するため、本発明の第２の観点に係る工作機械は、前記工具折損検出装
置と、前記主軸ユニットと、を備える。

本発明によれば、工具折損検出装置及び工作機械において、ワークの加工と工具の折損検出を迅速に切り替えることができる。

本発明の一実施形態に係る工作機械の概略正面図である。 本発明の一実施形態に係る工作機械の概略平面図である。 本発明の一実施形態に係る工作機械の概略側面図である。 本発明の一実施形態に係る第２主軸ユニット及び工具折損検出装置の概略側面図である。 図４の５－５線の断面図である。 本発明の一実施形態に係るワーク加工時における第２主軸ユニット、工具折損検出装置及び工具ユニットの概略正面図である。 本発明の一実施形態に係る工具折損検出時における第２主軸ユニット、工具折損検出装置及び工具ユニットの概略正面図である。 本発明の一実施形態に係る工具折損検出時における工具折損検出装置及び工具ユニットの概略正面図である。 本発明の一実施形態に係る加工処理のフローチャートである。

本発明の一実施形態に係る工具折損検出装置及び工作機械について図面を参照して説明する。
図１に示すように、工作機械１は、ワークＷを加工するＮＣ（Numerical Control）旋盤である。詳しくは、工作機械１は、工作機械１の各構成を支持する台であるベッドＳと、第１主軸ユニット１０と、第１主軸移動機構１３と、第２主軸ユニット２０と、第２主軸移動機構２３，２４と、工具スピンドル３０と、工具ユニット４０と、工具ユニット移動機構４３と、工具折損検出装置５０と、制御部３００と、を備える。

図１に示すように、第１主軸ユニット１０は、ワークＷを把持し、把持したワークＷをＺ軸方向に沿う回転軸を中心に軸回転させる。第１主軸ユニット１０は、ワークＷを把持する第１主軸１１と、第１主軸１１を軸回転可能に支持する第１主軸台１５と、を備える。第１主軸移動機構１３は、制御部３００による制御のもと、第１主軸ユニット１０をＺ軸方向に移動させる。

第２主軸ユニット２０は、第１主軸ユニット１０にＺ軸方向に対向して位置し、ワークＷを把持し、把持したワークＷをＺ軸方向に沿う回転軸を中心に軸回転させる。第２主軸ユニット２０は、ワークＷを把持する第２主軸２１と、第２主軸２１を軸回転可能に支持する第２主軸台２５と、を備える。
第２主軸移動機構２４は、制御部３００による制御のもと、第２主軸ユニット２０及び工具折損検出装置５０が固定されるスライド部２９を、Ｚ軸方向に直交し、高さ方向に沿うＹ軸方向に移動させる。第２主軸移動機構２３は、制御部３００による制御のもと、スライド部２９を含む第２主軸移動機構２４をＺ軸方向に移動させる。第２主軸移動機構２３，２４により、第２主軸ユニット２０及び工具折損検出装置５０は一体的にＹ軸方向及びＺ軸方向に移動可能となる。
上述した第１主軸移動機構１３、第２主軸移動機構２３，２４は、それぞれボールねじ１３ａ，２３ａ，２４ａと、ボールねじ１３ａ，２３ａ，２４ａに螺合するナット１３ｂ，２３ｂ，２４ｂと、制御部３００による制御のもとボールねじ１３ａ，２３ａ，２４ａを軸回転させるモータ１３ｃ，２３ｃ，２４ｃと、を備える。モータ１３ｃ，２３ｃ，２４ｃが駆動されることで、ナット１３ｂは第１主軸台１５と一体的にボールねじ１３ａに沿って移動し、ナット２３ｂは第２主軸移動機構２４と一体的にボールねじ１３ａに沿って移動し、ナット２４ｂはスライド部２９と一体的にボールねじ２４ａに沿って移動する。

図１に示すように、工具スピンドル３０は、第１主軸ユニット１０により把持されたワークＷを加工する加工ユニットである。工具スピンドル３０は、ドリル等の工具３１を軸回転可能に保持する。工具スピンドル３０は、図示しない支持機構により互いに直交するＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に移動可能に支持されている。また、工具スピンドル３０は、図示しない支持機構によりＸ軸方向に沿うＢ軸方向を中心に回転可能に支持されている。

工具ユニット４０は、複数の工具４１と、複数の工具４１を保持する工具台４２と、を備える。複数の工具４１は、ドリル等からなり、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に沿って並べられる。複数の工具４１は、それぞれＺ軸方向に沿って延び、工具４１の刃先が第２主軸２１により把持されたワークＷに向かって延びる。本例では、複数の工具４１として、図８に示すように、５つの工具４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄ，４１ｅがＹ軸方向に並べられる。

図１に示すように、工具ユニット移動機構４３は、ベッドＳの上面に設けられ、制御部３００による制御のもと、工具ユニット４０をＸ軸方向に移動させる。工具ユニット４０は、Ｙ軸方向において、第１主軸１１とベッドＳの間に位置する。工具ユニット移動機構４３は、第１主軸移動機構１３の支持ベース１３ｄの窪み１３ｅ内に位置する。窪み１３ｅは、工具ユニット４０の移動範囲にわたってＸ軸方向に沿って延びている。窪み１３ｅ内に工具ユニット移動機構４３が位置することにより、工具４１と第１主軸１１の間の距離が小さくなるため、第２主軸２１が第１主軸１１からワークＷを受け取った後に迅速に工具４１を利用して加工を行うことができる。支持ベース１３ｄは、ベッドＳの上面に位置し、第１主軸移動機構１３のボールねじ１３ａを回転可能に支持する部材である。
詳しくは、工具ユニット移動機構４３は、図２に示すように、モータ４３ａと、一対の歯車４３ｂ，４３ｃと、一対の歯車４３ｂ，４３ｃの間に掛け渡される環状のベルト４３ｄと、図１に示すように、歯車４３ｃの回転により軸回転するボールねじ４３ｅと、ボールねじ４３ｅの軸回転により直線的に移動するナット４３ｆと、工具台４２が固定され、ナット４３ｆと一体で移動するスライダ４３ｇと、スライダ４３ｇの移動をガイドするＸ軸方向に延びるガイドレール４３ｈと、を備える。図２に示すように、モータ４３ａは、Ｚ軸方向において工具ユニット４０の工具４１とは反対側の後方に位置する。モータ４３ａは、制御部３００による制御のもと、歯車４３ｂを回転させる。歯車４３ｂの回転は、ベルト４３ｄを介して歯車４３ｃ及びボールねじ４３ｅに伝わり、ボールねじ４３ｅの軸回転によりスライダ４３ｇが工具ユニット４０とともにＸ軸方向に移動する。

図１に示すように、工具折損検出装置５０は、工具ユニット４０の工具４１の折損の有無を検出する。工具折損検出装置５０は、第２主軸ユニット２０と一体的に移動可能となるように第２主軸ユニット２０の下側に固定されている。図３に示すように、第２主軸ユニット２０及び工具折損検出装置５０は、第２主軸移動機構２３のスライド部２９に固定されている。スライド部２９は、第２主軸ユニット２０及び工具折損検出装置５０をそれぞれの側方から支持する。

詳しくは、工具折損検出装置５０は、図５に示すように、センサユニット５１と、駆動部の一例である流体シリンダ５２と、エアブローユニット５３と、スライド軸部５４と、軸受部５５と、カバー５７と、支持板５８と、エア調整バルブ５６と、を備える。

図５に示すように、流体シリンダ５２は、例えば、エアシリンダ又は油圧シリンダである。流体シリンダ５２は、制御部３００による制御のもと、Ｚ軸方向に進退するピストンロッド５２ａと、ピストンロッド５２ａをＺ軸方向に移動可能に支持するシリンダ本体部５２ｂと、を備える。シリンダ本体部５２ｂは、図示しないコンプレッサーにより調圧される図示しない２つの調圧室を有し、２つの調圧室の圧力差によりピストンロッド５２ａを移動させる。シリンダ本体部５２ｂはスライド部２９に固定される。ピストンロッド５２ａはＺ軸方向に延びる円柱状をなす。ピストンロッド５２ａの先端は支持板５８の裏面に固定されている。

スライド軸部５４は、Ｚ軸方向に延びる円柱状をなし、流体シリンダ５２と平行をなすようにＹ軸方向に並べられる。スライド軸部５４は、ピストンロッド５２ａよりも下側に位置している。スライド軸部５４は、Ｚ軸方向に移動可能に軸受部５５により支持されている。軸受部５５はスライド部２９に固定される。軸受部５５は、スライド軸部５４のすべり軸受けとして機能する２つのブッシュ５５ａ，５５ｂと、ブッシュ５５ａ，５５ｂを保持する保持部材５５ｃと、を備える。２つのブッシュ５５ａ，５５ｂは、保持部材５５ｃ内のＺ軸方向の両端部に位置する。スライド軸部５４の先端は支持板５８の裏面に固定されている。スライド軸部５４と軸受部５５が設けられることにより、センサユニット５１及びエアブローユニット５３を支持する支持板５８を安定的にスライドさせることができる。

図３に示すように、カバー５７は、ベッドＳに向けて開口する断面コの字状に形成される。図５に示すように、カバー５７は、退避位置Ｐｉに位置するセンサユニット５１及びエアブローユニット５３に加えて、流体シリンダ５２、スライド軸部５４、軸受部５５、支持板５８及びエア調整バルブ５６を収容する。カバー５７は、切粉又はクーラント液等からセンサユニット５１及びエアブローユニット５３等を保護するために設けられる。カバー５７は下方向（本例では重力方向）に向けて開口しているため、カバー５７内に切粉又はクーラント液等が溜まることが抑制される。
詳しくは、図４に示すように、カバー５７は、上壁部５７ａと、上壁部５７ａのＸ軸方向の両端から上壁部５７ａに交わる方向にベッドＳ（図３参照）に向けて延びる２つの側壁部５７ｂ，５７ｃと、を備える。２つの側壁部５７ｂ，５７ｃは互いに対面し、２つの側壁部５７ｂ，５７ｃの間にはセンサユニット５１及びエアブローユニット５３等が位置する。

図５に示すように、センサユニット５１及びエアブローユニット５３は、支持板５８の表面に設置されている。支持板５８の表面は工具ユニット４０（図６参照）を向く面である。図４に示すように、センサユニット５１及びエアブローユニット５３は、Ｙ軸方向に並べられ、第２主軸２１の中心軸ＡｘとＹ軸方向に一致する位置に設けられる。図５に示すように、センサユニット５１は、Ｚ軸方向において、スライド軸部５４に対向する位置に設けられる。エアブローユニット５３は、Ｚ軸方向において、流体シリンダ５２に対向する位置に設けられる。センサユニット５１及びエアブローユニット５３は、流体シリンダ５２のピストンロッド５２ａが進退することにより、支持板５８とともにカバー５７内の退避位置Ｐｉとカバー５７外の進出位置Ｐｏの間で移動する。

図５に示すように、センサユニット５１は、検出部５１ａと、軸部５１ｂと、アーム部５１ｃと、支持部５１ｄと、受け部５１ｅと、を備える。受け部５１ｅは、円柱状の支持部５１ｄを収容する。支持部５１ｄは、支持部５１ｄの前面側に位置し、支持部５１ｄの中心軸に沿う支持軸部５１ｄ１を備える。支持部５１ｄの支持軸部５１ｄ１には、アーム部５１ｃの一端部が連結される。アーム部５１ｃは、支持部５１ｄの径方向外側に向けて、本例では、下側に向けて延びる。アーム部５１ｃの他端部には軸部５１ｂの一端部が連結される。軸部５１ｂはＺ軸方向に沿って延びる円柱状をなす。軸部５１ｂの他端部には検出部５１ａが設けられている。軸部５１ｂ及びアーム部５１ｃが設けられることにより、検出部５１ａの周囲の空間を大きくすることができ、例えば、検出部５１ａとエアブローユニット５３の後述するノズル部５３ａの間の距離を大きくすることができる。これにより、例えば、図８に示すように、検出部５１ａが工具４１ｅに接触している際に、エアブローユニット５３のノズル部５３ａが工具４１ｄに接触することが抑制される。
検出部５１ａは、矩形、本例では正方形の板状をなし、工具４１の接触の有無を検出し、その検出結果を制御部３００に出力する。図４の下部に拡大して示すように、検出部５１ａは、工具４１の接触の有無を検出する複数の接触検出面５１ａ１～５１ａ５を備える。
接触検出面５１ａ１は、検出部５１ａの前面（工具ユニット４０を向く面）に位置し、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に沿う。接触検出面５１ａ１は、工具４１の刃先の接触の有無を検出するための面である。
接触検出面５１ａ２～５１ａ５は検出部５１ａの各側面に位置する。接触検出面５１ａ２～５１ａ５は、工具４１の側面の接触の有無を検出するための面である。接触検出面５１ａ２，５１ａ４はそれぞれＹ軸方向及びＺ軸方向に沿い、互いに対面する。接触検出面５１ａ３，５１ａ５はＸ軸方向及びＺ軸方向に沿い、互いに対面する。

図５に示すように、エアブローユニット５３は、制御部３００による制御のもと、図示しないコンプレッサーからの正圧のエアを検出部５１ａに向けて吐出する。エアブローユニット５３は、管状をなすノズル部５３ａと、ノズル部５３ａを支持するエアブロー本体部５３ｂと、を備える。エアブロー本体部５３ｂは、受け部５１ｅの上方に位置し、支持板５８の表面に固定されている。ノズル部５３ａにおけるエアブロー本体部５３ｂに近い基端部はＺ軸方向に沿って延び、ノズル部５３ａの基端部からノズル部５３ａの先端部に向かうにつれて検出部５１ａに近づくように湾曲する。すなわち、ノズル部５３ａは湾曲した略Ｌ字状に沿って延びる。ノズル部５３ａの先端部からはエアが検出部５１ａに向けて吐出される。ノズル部５３ａの先端部は、センサユニット５１の軸部５１ｂの上側に設けられる。
図４に示すように、エア調整バルブ５６は、エアブローユニット５３のエアブロー本体部５３ｂに設けられ、図示しないコンプレッサーからのエアの圧力を調圧し、調圧したエアをノズル部５３ａから吐出する。エア調整バルブ５６の調圧値は、作業者によりエア調整バルブ５６のつまみが回されることにより調整される。なお、これに限らず、エア調整バルブ５６の調圧値は、制御部３００からの制御信号に基づき調整されてもよい。

制御部３００は、工作機械１の各部の動作を制御する。制御部３００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等からなる。制御部３００は、数値制御によって、第１主軸ユニット１０、第１主軸移動機構１３、第２主軸ユニット２０、第２主軸移動機構２３，２４、工具スピンドル３０及び工具ユニット移動機構４３を制御する。

次に、図９のフローチャートを参照しつつ、制御部３００により実行される加工処理について説明する。制御部３００は、予め設定されたＮＣプログラムに沿ってこの加工処理を実行する。この加工処理の開始時には、センサユニット５１及びエアブローユニット５３は、カバー５７内の退避位置Ｐｉに位置する。
まず、制御部３００は、第１主軸ユニット１０を介して把持したワークＷを工具スピンドル３０の工具３１により第１の加工を行う（ステップＳ１０１）。
この第１の加工を完了すると、制御部３００は、第１主軸ユニット１０が把持するワークＷを第２主軸ユニット２０に受け渡す（ステップＳ１０２）。
例えば、制御部３００は、上記ステップＳ１０２において、図１の矢印Ａ１で示すように第２主軸ユニット２０を第１主軸ユニット１０に近づける前に、図２の矢印Ａ２で示すように工具ユニット４０をＸ軸方向において第２主軸ユニット２０から離れた位置に退避させる。これにより、工具折損検出装置５０が工具４１に接触することが回避される。
そして、制御部３００は、第２主軸ユニット２０が第１主軸ユニット１０からワークＷを受け取った後、図１の矢印Ａ３で示すように、第２主軸ユニット２０をＺ軸方向において工具ユニット４０から退避させたうえで、図２の矢印Ａ４で示すように、工具４１を第２主軸ユニット２０に対向する位置に工具ユニット４０を移動させる。

次に、制御部３００は、図６に示すように、第２主軸ユニット２０を介して把持したワークＷを工具ユニット４０の工具４１を利用して第２の加工を行う（ステップＳ１０３）。
この第２の加工が完了すると、制御部３００は、工具折損検出装置５０を介して工具４１の折損の有無を検出し（ステップＳ１０４）、上記加工処理に係るフローチャートを終了する。上記加工処理に係るフローチャートは、１つのワークＷを加工する毎に実行される。

詳しくは、上記ステップＳ１０４においては、制御部３００は、図６の矢印Ａ５で示すように、Ｚ軸方向においてワークＷが工具４１ａから離れるように第２主軸ユニット２０を移動させる。そして、制御部３００は、図６の矢印Ａ６及び図７に示すように、Ｙ軸方向において工具折損検出装置５０の検出部５１ａが工具４１ａと同じ位置となるように第２主軸ユニット２０を工具折損検出装置５０とともに移動させる。次に、制御部３００は、工具折損検出装置５０の流体シリンダ５２を介してセンサユニット５１及びエアブローユニット５３を退避位置Ｐｉから進出位置Ｐｏに移動させる。制御部３００は、センサユニット５１及びエアブローユニット５３が進出位置Ｐｏに到達したとき、図示しないコンプレッサーを駆動させてエアブローユニット５３を介してセンサユニット５１の検出部５１ａにエアを供給する。これにより、検出部５１ａに付いた切粉、クーラント液又は塵埃等が吹き飛ばされ、検出部５１ａの検出精度を高めることができる。検出部５１ａは、進出位置Ｐｏに位置するときにはＺ軸方向において第２主軸２１よりも工具ユニット４０に近い位置に設けられ、退避位置Ｐｉに位置するときにはＺ軸方向において第２主軸２１よりも工具ユニット４０から遠い位置に設けられる。
なお、エアブローユニット５３からセンサユニット５１にエアを供給するタイミングは、本例に限らず、センサユニット５１及びエアブローユニット５３が退避位置Ｐｉにあるときであってもよい。さらに、制御部３００は、エアブローユニット５３からのエアが工具４１に供給される位置で、エアブローユニット５３からエアを供給してもよい。これにより、工具４１に付いた切粉、クーラント液又は塵埃等が吹き飛ばされる。

そして、制御部３００は、図７に示すように、進出位置Ｐｏにあるセンサユニット５１の検出部５１ａを工具４１ａに接触させるように、第２主軸移動機構２３，２４を介して第２主軸ユニット２０を工具折損検出装置５０とともに移動させる。制御部３００は、折損検出に係る工具４１ａの種類を認識しており、工具４１ａの種類に応じた位置まで検出部５１ａを移動させる。これにより、種類毎に工具４１の長さ及び径が異なる場合であっても折損検出が正確に行われる。

制御部３００は、工具４１の折損の有無を検出する際、図７に示すように、検出部５１ａの接触検出面５１ａ１を工具４１の刃先に接触させてもよいし、図８に示すように、検出部５１ａの接触検出面５１ａ３を工具４１の側面に接触させてもよい。
なお、本例に限らず、制御部３００は、接触検出面５１ａ３以外の接触検出面５１ａ２，５１ａ４，５１ａ５を工具４１の側面に接触させてもよい。また、制御部３００は、工具４１の折損の有無を検出する際、１つの工具４１の刃先と側面の両方を順番に検出部５１ａに接触させてもよい。

制御部３００は、検出部５１ａに工具４１ａが接触した旨の検出結果を検出部５１ａから受けると、工具４１ａの折損がない旨の判断を行う。一方、検出部５１ａに工具４１ａが接触しない旨の検出結果を検出部５１ａから受けると、工具４１ａの折損がある旨の判断を行う。制御部３００は、工具折損検出装置５０により検出された工具４１の折損の有無を図示しないディスプレイ又は発音部を通じて作業者に伝えてもよい。また、例えば、制御部３００は、工具４１ａの折損がある旨の判断を行うと、加工処理を終了してもよい。以上で、ステップＳ１０４に係る処理が終了となる。

（効果）
以上、説明した一実施形態によれば、以下の効果を奏する。
（１）工具折損検出装置５０は、ワークＷを把持した状態で軸回転させる主軸ユニットの一例である第２主軸ユニット２０と一体的に移動可能に設けられ、第２主軸ユニット２０と一体的に移動することによりワークＷを加工するための工具４１に接近又は接触した状態で工具４１の折損の有無を検出する検出部５１ａと、第２主軸ユニット２０により把持されたワークＷの回転軸（Ｚ軸方向）に沿って検出部５１ａを第２主軸ユニット２０に対して進出位置Ｐｏと進出位置Ｐｏよりも工具４１から遠い退避位置Ｐｉの間で移動させる駆動部の一例である流体シリンダ５２と、を備える。
この構成によれば、検出部５１ａが退避位置Ｐｉにあれば、切粉又はクーラント液等が検出部５１ａに到達しづらいため、検出部５１ａを第２主軸ユニット２０に近い位置に設けることが可能となる。これにより、第２主軸ユニット２０による工具４１を利用したワークＷの加工完了後に、迅速に、検出部５１ａを通じて工具４１の折損の有無の検出を開始することが可能となる。従って、ワークＷの加工と工具４１の折損検出を迅速に切り替えて行うことが可能となる。
また、第２主軸ユニット２０の移動が検出部５１ａの移動にも利用されるため、より簡易な構成を実現でき、コストを抑えることができる。
さらに、検出部５１ａは、第２主軸ユニット２０と一体的に移動することにより、工具４１の長さ及び径に関わらず、工具４１の折損の有無を検出することができる。

（２）流体シリンダ５２は、制御部３００による制御のもと、工具４１によりワークＷが加工される際には検出部５１ａを退避位置Ｐｉに待機させ、ワークＷの加工完了後で、かつ工具４１の折損検出を開始する前に検出部５１ａを退避位置Ｐｉから進出位置Ｐｏに移動させる。
この構成によれば、ワークＷの加工時に検出部５１ａを退避位置Ｐｉとすることにより、加工に伴う切粉又はクーラント液等が検出部５１ａに到達することが抑制される。これにより、検出部５１ａによる検出の精度を高めることができる。また、検出部５１ａから切粉又はクーラント液等を除去するのに要する時間を短縮できる。
さらに、検出部５１ａは、工具４１の折損検出を行う際には進出位置Ｐｏに到達している。このため、例えば、工具４１の折損検出を行う際に、第２主軸ユニット２０が工具４１に接触することが回避され、工具４１の折損検出を行いやすい。

（３）工具折損検出装置５０は、流体シリンダ５２及び退避位置Ｐｉにある検出部５１ａが収容され、第２主軸ユニット２０を移動可能に支持するベッドＳに向けて開口するカバー５７を備える。進出位置Ｐｏにある検出部５１ａはカバー５７の外に位置する。
この構成によれば、カバー５７により、切粉又はクーラント液等から検出部５１ａが保護される。また、カバー５７はベッドＳに向けて開口する形状をなすため、カバー５７内に切粉又はクーラント液等が溜まることが抑制される。従って、切粉又はクーラント液等が検出部５１ａに付着することが抑制され、検出部５１ａによる検出の精度を高めることができる。また、検出部５１ａから切粉又はクーラント液等を除去するのに要する時間を短縮できる。

（４）工具折損検出装置５０は、第２主軸ユニット２０を移動可能に支持するベッドＳと第２主軸ユニット２０の間に位置する。
この構成によれば、工具折損検出装置５０は、第２主軸ユニット２０とベッドＳの間のスペースに設けられることにより、工具折損検出装置５０を有する工作機械１が大型化することが抑制される。また、第２主軸ユニット２０の移動に伴って工具折損検出装置５０が他の部材に接触することが抑制される。さらに、工具折損検出装置５０が他の部材に接触することを回避するように、第２主軸ユニット２０の移動を制御する必要がなくなる。このため、第２主軸ユニット２０の移動の自由度が高まる。

（５）工作機械１は、工具折損検出装置５０と、第２主軸ユニット２０と、工具４１、及び工具４１を保持する工具台４２を有する工具ユニット４０と、を備える。
この構成によれば、ワークＷの加工と工具４１の折損検出を迅速に切り替えて行うことが可能となる。

なお、本発明は以上の実施形態及び図面によって限定されるものではない。本発明の要旨を変更しない範囲で、適宜、変更（構成要素の削除も含む）を加えることが可能である。以下に、変形の一例を説明する。

上記実施形態においては、工具折損検出装置５０は、第２主軸ユニット２０の下側に設けられていたが、これに限らず、第２主軸ユニット２０の上側に設けられてもよいし、Ｘ軸方向における第２主軸ユニット２０の側方に設けられていてもよい。

上記実施形態においては、工具折損検出装置５０は、第２主軸移動機構２３のスライド部２９を介して第２主軸ユニット２０に固定されていたが、これに限らず、工具折損検出装置５０は、第２主軸ユニット２０の第２主軸台２５に直接的に固定されていてもよい。

上記実施形態における工具折損検出装置５０は第１主軸ユニット１０に設けられていてもよい。この場合、工具折損検出装置５０は工具３１の折損の有無を検出する。

上記実施形態においては、カバー５７は下側に向けて開口する断面コの字状に形成されていたが、これに限らず、センサユニット５１等の周囲の全周を囲む筒状に形成されてもよい。
また、カバー５７は、工具４１に近い端部に開閉可能な蓋部を備えてもよい。この蓋部は、センサユニット５１及びエアブローユニット５３が退避位置Ｐｉに位置するとき切粉等がカバー５７内に進入することを防ぐために閉じた状態にあり、センサユニット５１及びエアブローユニット５３が退避位置Ｐｉから進出位置Ｐｏに向けて移動する際に開くように構成されてもよい。
また、上記実施形態におけるカバー５７の側壁部５７ｂ，５７ｃの少なくとも何れか一方は省略されてもよい。
さらに、上記実施形態におけるカバー５７は省略されてもよい。

上記実施形態においては、センサユニット５１を移動させる駆動部として流体シリンダ５２が採用されていたが、駆動部は、これに限らず、例えば、モータ、及びモータの回転運動を直線運動に変換してピストンロッド５２ａに伝達する変換機構であってもよい。

上記実施形態における検出部５１ａは第２主軸ユニット２０により利用される工具４１の折損の有無を検出していたが、これに限らず、第１主軸ユニット１０により利用される工具３１の折損の有無を検出してもよい。さらに、上記実施形態における検出部５１ａは第１主軸ユニット１０により把持されたワークＷの寸法を検出してもよい。これにより、ワークＷの第１の加工の前又は後の寸法を検出可能となる。
また、制御部３００は、検出部５１ａからの検出結果に基づき検出部５１ａが工具４１に接触する位置を判定し、その位置に基づき工具４１の摩耗量を判定してもよい。

上記実施形態における検出部５１ａは、アーム部５１ｃが支持部５１ｄの支持軸部５１ｄ１を中心として旋回することにより回転してもよい。また、アーム部５１ｃが省略され、支持部５１ｄの支持軸部５１ｄ１と軸部５１ｂが同軸上に連結されてもよい。また、軸部５１ｂ及びアーム部５１ｃが省略され、検出部５１ａが支持軸部５１ｄ１の先端に固定されてもよい。

上記実施形態における第１主軸ユニット１０、第２主軸ユニット２０、工具スピンドル３０及び工具ユニット４０の移動方向は適宜変更可能である。
また、上記実施形態におけるエアブローユニット５３及びエア調整バルブ５６は省略されてもよい。
また、上記実施形態におけるスライド軸部５４及び軸受部５５は省略されてもよい。
また、上記実施形態における支持板５８は省略されてもよい。この場合、検出部５１ａはピストンロッド５２ａの先端に固定されてもよい。
また、上記実施形態における工作機械１の第１主軸ユニット１０及び工具スピンドル３０は省略されてもよい。
また、上記実施形態における工具ユニット移動機構４３が省略され、工具ユニット４０がベッドＳに対して固定されていてもよい。

上記実施形態においては、検出部５１ａは工具４１により押される変位量を検出してもよい。また、検出部５１ａは工具４１が接触することを検出する接触式の検出部であったが、これに限らず、光又は電磁波を利用した非接触式の検出部であってもよい。非接触式の検出部は工具４１の接近を検出する。また、非接触式の検出部はカメラであってもよい。この場合、制御部３００は、カメラにより撮影された工具４１の画像に基づき工具４１の折損の有無を判定する。
上記実施形態においては、工具４１はＺ軸方向に沿って延びていたが、工具４１はＸ軸方向又はＹ軸方向に沿って延びていてもよい。
上記実施形態において、制御部３００は、第２の加工を行う前に、工具４１の折損の有無を検出してもよい。

１…工作機械、１０…第１主軸ユニット、１１…第１主軸、１３…第１主軸移動機構、１３ａ，２３ａ，２４ａ，４３ｅ…ボールねじ、１３ｂ，２３ｂ，２４ｂ，４３ｆ…ナット、１３ｃ，２３ｃ，２４ｃ，４３ａ…モータ、１３ｄ…支持ベース、１３ｅ…窪み、１５…第１主軸台、２０…第２主軸ユニット、２１…第２主軸、２３，２４…第２主軸移動機構、２５…第２主軸台、２９…スライド部、３０…工具スピンドル、３１，４１，４１ａ～４１ｅ…工具、４０…工具ユニット、４２…工具台、４３…工具ユニット移動機構、４３ｂ，４３ｃ…歯車、４３ｄ…ベルト、４３ｇ…スライダ、４３ｈ…ガイドレール、５０…工具折損検出装置、５１…センサユニット、５１ａ…検出部、５１ｂ…軸部、５１ａ１～５１ａ５…接触検出面、５１ｃ…アーム部、５１ｄ…支持部、５１ｅ…受け部、５１ｄ１…支持軸部、５２…流体シリンダ、５２ａ…ピストンロッド、５２ｂ…シリンダ本体部、５３…エアブローユニット、５３ａ…ノズル部、５３ｂ…エアブロー本体部、５４…スライド軸部、５５…軸受部、５５ａ，５５ｂ…ブッシュ、５５ｃ…保持部材、５６…エア調整バルブ、５７…カバー、５７ａ…上壁部、５７ｂ，５７ｃ…側壁部、５８…支持板、３００…制御部、Ａｘ…中心軸、Ｓ…ベッド、Ｗ…ワーク、Ｐｉ…退避位置、Ｐｏ…進出位置

Claims (5)

1. ワークを把持する主軸を軸回転させる主軸ユニットと一体的に移動可能に設けられ、前記主軸ユニットと一体的に移動することにより前記ワークを加工するための工具に接近又は接触した状態で前記工具の折損の有無を検出する検出部と、
   前記ワークの回転軸に沿って前記検出部を前記主軸に対して進出位置と前記進出位置よりも前記工具から遠い退避位置の間で移動させる駆動部と、
   複数の前記工具を保持する工具台を有する工具ユニットと、
   前記ワークを把持する前記主軸を軸回転させる前記主軸ユニットと、前記検出部と、を回転軸方向と、前記回転軸方向に交差する方向と、に移動し、複数の前記工具により前記ワークを加工し、前記検出部に複数の前記工具の折損の有無を検出させる主軸移動機構と、を備え、
   前記検出部は、５方向に前記工具に接触する接触検出面を有し、
   前記駆動部は、前記退避位置に移動するときには、前記検出部を、前記主軸ユニットを移動可能に支持するベッドと前記主軸ユニットとの間であって、前記ワークの回転軸方向において前記主軸の端面よりも前記工具から遠い位置に移動し、前記工具により前記ワークが加工される際には前記検出部を前記退避位置に待機させ、前記工具の折損の有無を検出する時に前記検出部を前記退避位置から前記進出位置に移動させる、
   工具折損検出装置。
2. 前記検出部の前記進出位置は、前記主軸の回転軸の下部に設けられる、
   請求項１に記載の工具折損検出装置。
3. 前記検出部を支持する軸部と、
   前記軸部に連結されたアーム部と、
   前記検出部に向けてエアを突出するノズル部を有し、前記ノズル部が前記検出部より前記工具から離れた位置に配置されたエアブローユニットと、を備える、
   請求項１又は２に記載の工具折損検出装置。
4. 前記駆動部及び前記退避位置にある前記検出部が収容されるカバーを備え、
   前記カバーは、前記ベッドに向けて開口する形状をなし、
   前記進出位置にある前記検出部は前記カバーの外に位置する、
   請求項１から３の何れか１項に記載の工具折損検出装置。
5. 請求項１から４の何れか１項に記載の工具折損検出装置と、
   前記主軸ユニットと、を備える、
   工作機械。