JPH01188226A - 切削加工機の自動停止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は切削加工機の加工終了時にそれを検出して主軸
モータの回転を自動的に停止せしめる自動停止装置に関
する。

〔従来の技術〕

ねじ切り機等の切削加工機において、切削が終了すると
それを検出して刃具（切削工具）を自動的に非加工位置
まで後退せしめる自動切上装置を具えたものは種々公知
である。

本願出願人もこれまで先行出願において、所定の切削加
工が終了した時に刃具を自動的に後退せしめるための切
り上げレバーを有する型のダイヘッドについていくつか
の提案をしてきた（例、実開昭５９−１００５２７号、
特開昭５６−１４６６２０号、特開昭５７−１５６２８
号、等）。

これは、例えば、被切削パイプが所定の切削完了位置ま
でくると、先端がダイヘッドの中央まで延びる切り上げ
レバーに当接し、それにより切り上げレバーが作動せし
められてダイヘッドに設けられるスクロール機構を介し
て刃具（バイト等）を非加工位置まで素早く後退せしめ
るようになっている。

このような自動切り上げ装置を設けることにより作業者
は切削加工機の傍に始終ついている必要はなくなり、ま
た切り上げ面が安定して奇麗になるというそれなりの効
果が期待出来る。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかるに、これらの自動切り上げ装置はいずれも切削終
了時に刃具を自動的に後退せしめることでその目的は完
了し、それにあわせて主軸モータの回転を停止するとい
う構想はない。つまり、刃具は自動的に後退するが、モ
ータは回転したままであった。

従って、作業者が電源スィッチを切らない限りモータは
回転し続け、安全の点からもあるいは電力消費の低減と
いう観点からも好ましいものではない。

本発明の目的はこのような自動切り上げ装置を有する切
削加工機において、更に一歩進んで、自動切り上げと同
時に主軸モータの回転を自動的に停止せしめる装置を提
供することにある。

〔課題を解決するための手段〕 上記の目的を達成するために、主軸モータと、切削工具
を保持したダイヘッドと、切削工具による被切削パイプ
の切削終了を検出して切削工具を自動的に非加工位置ま
で後退せしめるダイヘッド上の自動切り上げ手段とを備
えた切削加工機において、本発明によれば、自動切り上
げ手段の作動を直接的あるいは間接的に検出する検出手
段と、該検出手段の検出信号に応答して主軸モータの駆
動回路を遮断するスイッチ手段とを有する自動停止回路
が付設される。

〔作　用〕

切削が完了し自動切り上げ手段が作動するとそれが検出
手段により検出され、その検出信号がスイッチ手段に送
られ、その結果スイッチが開放して主軸モータの駆動回
路を遮断する。その結果、主軸モータは自動停止する。

〔実施例〕

以下、本発明の好ましい実施例につき、図面を参照して
詳細に説明する。

まず初めに、本発明において用いられる自動切り上げ手
段を具えた切削加工機を例示する第８〜１０図について
簡単に説明する。尚、その基本構造は上記の実開昭５９
−１００５２７号公報に開示されたものと同一であるが
、本発明においては自動切り上げ手段及びダイヘッドの
構造は図示のものに何ら限定されない。

第８〜１０図にバイト、チェーザ等の刃具９を放射状に
保持したダイヘッドを示す。ダイヘッド本体１は加工機
の往復台１０１（第２図）上に載置される。往復台１０
１はパイプ等の被加工素材１００と平行に延びる一対の
案内溝１０３（第２図）によって支持案内され往復動す
る。尚、ダイヘッドはプレート２に形成した取付棒５０
によってこれを中心に使用位置（第８図の位置）と退避
位置（第８図の位置から取付棒５０の中心軸線を中心に
時計方向に略９０〜１００°引き起こした位置）との間
で回動自在に往復台１０１に取付けられる。

ダイヘッド本体１は相対的に回動可能な一対の対向した
略環状プレート２，３を有し、例えばプレート３は刃具
の数に等しい数（図では４つ）の湾曲突起７を有し、一
方プレート２はこの湾曲突起７に対応する湾曲溝４３（
第９図）を備えた刃具９を有する。刃具９はプレート２
の外表面から突出した保持部５内に保持される。斯くし
て２枚のプレート２．３が相対回転すると突起７とこれ
に対応しかつ係合する刃具９の溝４３との作用により刃
具９は半径方向に動き得る。刃具を半径方向に動かすた
めの斯かるスクロール構造は切削加工機において凸型的
なものであり詳述しない。

プレート３をプレート２に相対的に回動させれば刃具９
の半径方向の位置を予めセットできる。

プレート２はその外周上に突出した保持部１９を有し、
該保持部１９には切上レバー２３が枢軸ピン２５を介し
て枢着され枢軸ピン２５を中心として揺動ないし回転可
能となっている。レバー２３にはプレート２との間に復
帰ばね６０が設けられ、切上レバー２３を常に第９図に
おいて反時計方向に付勢し図示の初期位置にもたらす。

プレート２と３との間には円周方向のばね２９が設けら
れ、従って両プレート２．３間には常に円周方向のばね
力、即ち相対回転力が付与されている。

プレート３は例えばねしく図示せず）によりプレート２
に一体化される内径リングプレート７１によって相対的
に回動可能に保持される。即ちプレート３はプレート２
とリングプレート７１との間に挟まれて回動可能である
。レバー２３の上端はハンドル５１として外方に延び、
例えば切上レバー２３によらず手動で切上げを行いたい
ときにハンドル５１を持って第９図において時計方向に
大きく回転させることにより刃具９を後退させることが
できる。これは例えばパイプに刃具を食いつかせたが何
らかの理由で即座に刃具の食いつきを解除したいような
場合に有効である。

プレート３にはボルト５７を介してスライダ４３が一体
化される。スライダ４３はプレート２に形成した円周方
向の案内溝５９内を円周方向に摺動自在である。プレー
ト３とスライダ４３とはボルト５７をレバー６３により
締め付けることにより一体化される。上記円周方向のば
ね２９は正確に言えばスライダ４３とプレート２との間
に設けられる。スライダ４３には孔６６が形成されこの
孔６６内に切上レバー２３にピン６８を介して連結され
たストッパピン５５が係脱自在に嵌入せしめられる。ス
トッパピン５５はスライダ４３の孔６６内に嵌入されて
いるときはスライダ４３、従ってプレート３とプレート
２とをばね２９の力に抗して相対的に不動に保持し、一
方、ストッパピン５５が孔６６から外れるとスライダ４
３はプレート３と共にプレート２に対してばね２９によ
り相対回転せしめられる。ストッパピン５５はレバー２
３が第９図においてピン２５を中心として時計方向に回
転すると左右に引っばられスライダ４３の孔６６から抜
は出る。レバー２３に形成されるピン６８用の長孔２４
はレバー２３の回転運動をストッパピン５５の直線運動
にスムーズに変換するためのものである。

レバー５１の自由端５３はリングプレート２゜３の中心
開口内に突出しパイプ１００に当接し得るようになって
いる。

パイプ１００は切削加工（ねじ切り等）が終了近くなる
とその先端がレバー５１の下端に当接し始めて切上レバ
ーを徐々に（第９図において左方に）押し始め、その結
果切上レバー２３は軸ピン２５を中心として第２図にお
いて時計方向に回動し始める。

切上レバー２３が回転すると柊にはストッパピン５５は
スライダ４３の孔６６から外れる。その結果プレート３
はばね２９のばね力及び切削トルクによりプレート２に
対して大きく回動せしめられ刃具９を急激に半径方向に
後退せしめる。この状態が切削完了時である。

斯くしてパイプの加工が終了すると刃具は自動的に瞬時
に非加工位置まで後退せしめられる。

第２図は本発明に係る自動停止装置を組み込んだ切削加
工機の一例を示す。

同図において、ダイヘッド本体１　（尚、その外形自体
は本発明と直接関係ないのでラフに描いてあり、第８〜
１０図に示すものと正確には同一でない）は前述の如く
往復台１０１上に取付軸５１（第８図）を介して枢支さ
れる。往復台１０１は一対の平行案内棒１０３に沿って
パイプ１００の軸線方向に動き得る。第２図において、
１０５及び１０７は夫々、加工機本体及びパイプのチャ
ックを示す。

加工機本体１０５内にはパイプ１００を回転駆動するた
めの主軸モータＭ（第１図）が内蔵されている。

１１１はスイッチボックス（後述）である。

上述の切削加工機においては、切削終了時に切り上げレ
バー２３により刃具９を自動的に非加工位置まで素早く
後退させることができるが、その後も主軸モータＭは回
転を続けたままである。そこで、本発明によれば、上記
主軸モータＭの電源回路を切り上げ手段（切り上げレバ
ー２３等）の作動に（間接的または直接的に）応じて自
動的に遮断する自動停止回路が設けられる。

第１図は本発明に係る自動停止回路の一例を示す。第１
図において、主軸モータＭの電源回路１２１は基本的に
は電源Ａと電源スィッチＳ、とを有し、スイッチボック
ス１１１内の電源スィッチＳ。をスイッチＯＮすること
により主軸モータＭが始動する。従って、本発明の目的
を達成するためにはこの電源回路１２１を所定時のみ自
動的に遮断する手段を設ければよい。

本発明の一実施例によれば、自動停止回路はリレーコイ
ル１２５とリレー接点１２３とからなるリレー１２４を
有する。リレー１２４はその作動時に、電源回路１２１
内に形成される常閉のリレー接点１２３を開放せしめる
。リレー１２５は第１のトランジスタ１２７を介してフ
リップフロップ（ＦＦ）１２９により制御される。ＦＦ
１２９のセット端子Ｓは第１スイツチ（例えば、マイク
ロスイッチ）Ｓｌに連結され、このマイクロスイッチＳ
１のＯＮ時に電圧子■が印加される。一方、ＦＦ１２９
のリセット端子Ｒには第２のスイッチＳ２を介して電圧
＋■が印加される。ＦＦ１２９はマイクロスイッチＳ１
のＯＮ状態を保持するためのものである（後述）。

第２スイツチＳ２は電源スィッチ（メインスイッチ）Ｓ
Ｎに連動して作動し、従って、電源スィッチＳＭをＯＮ
するたびにＦＦ１２９はリセットされる。

第１トランジスタ１２７のコレクタは第２のトランジス
タ１３３のエミッタに接続され、トランジスタ１３３の
ベース電圧は光電変換素子１３５を介して光センサ１３
７により制御される。第２トランジスタ１３３、光電変
換素子１３５及び光センサ１３７は後述の如き切削加工
の種類（ねじ切り、リーマ、切断等）を判断する機能を
付設する場合にのみ必要であり、切削加工が１種類の場
合には第１トランジスタ１２７のコレクタに＋■が直接
印加される。

以上の如き自動停止回路によれば、ねじ切り加工開始に
際して電源スィッチＳ、４をＯＮにすればＦＦ１２９が
リセットされ、自動停止回路が作動準備状態に設定され
る。定常運転時は主軸モータＭが回転しパイプ１００を
回転駆動する。パイプ１００に一旦、刃具を食いつかせ
さえすればダイヘッド１、従って、往復台１０１はねじ
のリード等により自動的にパイプ軸線方向に移動し、所
定長さのねじをパイプ端に形成する。所定のねじ加工の
終了近くになると前述の如く、パイプ１００の先端が切
り上げレバー２３の下端５３を押し始め、ねじ切り終了
時にストッパビン５５がスライダ４３の孔６６からはず
れる。この切り上げ完了を検出して第１のスイッチＳ、
を閉成すればＦＦ１２９がセットされ、トランジスタ１
２７を介してリレー１２４が作動せしめられ、リレー接
点１２３を開放する。その結果、電源回路１２１が遮断
され、モータＭは自動停止する。

一方、切削加工の種類に応じて、例えば、ねじ切り加工
時のみ自動停止回路を作動させたい場合には、加工の種
類を光センサ１３７により検出しそれを光電変換素子１
３５により電気信号に変換して第２トランジスタ１３３
を制御する。その結果、第２トランジスタ１３３が作動
しない限り、第１図の自動停止回路は作動状態にならな
いから、ねじ切り時のみ自動停止回路を働かせることが
出来る。

次に、第１スイツチＳ１の作動手段、即ち、切り上げ完
了検出手段について説明する。切り上げ完了を検出する
手段は種々考えられる。要は、切り上げ完了時に切り上
げレバーあるいはそれに伴って動く部材の動きを何らか
の手段で検出すればよい。最も簡単には、例えば、切り
上げレバー２３により直接的にマイクロスイッチＳ１を
蹴るようにすればよい。即ち、第８．９図に示す如く、
切り上げレバー２３の適当な位置にドグ１６０を設ける
と共に、マイクロスイッチ１５０（第１図の第１スイツ
チＳｌに相当）をプレート３の対応位置に設け、それに
より切り上げ完了時に切り上げレバー２３がビン２５を
中心として回転する時にドグ１６０がマイクロスイッチ
１５０を蹴りＯＮにする。

このＯＮ状態はフリップフロップ１２９により保持され
る。マイクロスイッチ１５０（第１スイツチＳｔ）がＯ
Ｎになると、前述の如くリレー１２４によりモータＭの
電源回路１２１が遮断される。

上記の実施例とは別に、マイクロスイッチ１５０を蹴る
ドグ１６０゛を切り上げレバー２３に直接設ける代わり
に、それと共に動く、例えばプレート３（プレート３は
前述の如く、ストッパピン５５のロック解除時にばね２
９によりプレート２に対して相対回転せしめられる）に
設けることも可能である。その実施例を第２〜４図に示
す。

第２〜４図に示す実施例において、プレート３にはその
周上の適当な位置に外方に突出するドグ１６０”が設け
られ、一方、往復台１０１にはこのドグ１６０゛により
蹴られる第１のレバー１７１が軸１７３に固定される。

軸１７３は案内棒１０３と平行に延び、その一端は往復
台１０１（ダイヘッドｌは前述の如く往復台１０１と共
に軸線方向に動く）に回転自在に支持され、他端（自由
端）は加工機本体１０５に固設される軸受部材１７７に
回転自在且つスライド自在に支持されている。軸１７３
の自由端近傍にはある程度の長さ（幅）を有する第２レ
バー１８１が固定され、その下方にはマイクロスイッチ
１５０”が加工機本体く主軸台）１０５に固設される。

第２レバー１８１の長さ（幅）は軸１７３が往復台１０
１と共に軸線方向に動く範囲でマイクロスイッチ１５０
゛の作動域をカバーするような大きさとして決められる
。

これとは別に、第２レバー１８１を軸１７３に対し例え
ばスプライン結合して軸方向には相対的に可動、回転方
向には一体的に可動とし、且つ第２レバー１８１の軸方
向移動を何らかの手段により規制するようにすれば、第
２レバー１８１は軸方向位置が不動となるのでマイクロ
スイッチ１５０゛に対応する幅のみのレバーでよい。

第２〜４図に示す実施例ではプレート３の回転がドグ１
６０゛、第２レバー１８１、軸１７３、第２レバー１８
１を介してマイクロスイッチ１５０゛に伝えられる。こ
の実施例では、マイクロスイッチが加工機本体に設けら
れるので電気的な配線が外部にでないという利点がある
（第１の実施例ではマイクロスイッチ１５０はダイヘッ
ド側に設けられるので加工機本体側の電源回路への接続
コードが露出することになる）。また、この実施例は、
特に、切り上げレバーを使用しないタイプの切り上げ手
段に有効である。そのような自動切り上げ手段としては
、特に図示はしないが、例えば、傾斜カム面を備えたテ
ンプレートを使用するものが知られている。これは、プ
レート３　（または２）の一部をローラ付アームとして
外方に突出させ、そのローラをダイヘッドの軸方向移動
に伴いテンプレートの傾斜カム面上で転勤させて少しず
つプレート３を相対回転させるものである。このタイプ
のものにおいては、切り上げレバーがないのでプレート
３の回転を直接マイクロスイッチのアクチュエータとし
て利用せざるを得ない。

尚、第２〜４図において、第ルバー１７３をマイクロス
イッチに置き換えれば、第１の実施例と同様になり、第
ルバー１７３、軸す３、第２レバー１８１は不要となる
。

第５図は切り上げ検出手段の第３の実施例を示すもので
、同図においては光学的なセンサを用いているのが特徴
である。即ち、第５図において、往復台１０１には案内
棒１０３と平行に延びる軸１９１が固設され、その先端
がフォトセンサ（発光素子１９３ａと受光素子１９３ｂ
）を横切る時が切削完了と判断する。つまり、往復台１
０１の軸方向移動量は切削ねし長さに対応するから、往
復台１０１が所定量移動した時点を検出すれば切削終了
を検出することができる。尚、この場合には第１図のマ
イクロスイッチＳｌの代わりに適当な光電スイッチを使
用すればよい。

フォトセンサは例えば加工機本体１０５に設けられる。

第１１Ａ、ＩＩＢ図は第５図の変形実施例を示すもので
、同図においては往復台１０１にはラック２１１が一体
的に形成され、一方、加工機本体１０５にはうツク２１
１に噛み合うピニオン２１３が回転自在に軸支される。

ピニオン２１３はエンコーダとして作用し、その歯を反
射型ホトディテクタ２１５により検出することにより切
上げ終了と検出することができる。即ち、加工中は第１
１Ｂ図に示す如くピニオン２１３の歯に対応するパルス
が一定のピッチで出力されるが加工終了時には往復台１
０１、即ち、ラック２１１の動きが停止するので、パル
スが途切れて一定時間ｔ　（例えばｔ＝３秒）だけ経過
したらモータを停止させる。尚、往復台１０１、従って
ラック２１１の動きは一般に緩慢であるのでラック２１
１とピニオン２１３との間、あるいはピニオン２１３と
ホトディテクタ２１５との間に増速ギヤ列（図示せず）
を配設してもよい。また、反射型ホトディテクタ２１５
の代りに第５図に示す如く発光素子と受光素子とをピニ
オン２１３を挾んで対向配置するようにしたホトディテ
クタでもよいことは勿論である。

第６．７図は切削加工の種類を判別する手段の一実施例
を示す。

切削加工機の往復台には一般に、ねじ切り、リーマ、切
断等の種類の異なる加工を行う複数個のダイヘッドが取
りつけられている。各ダイヘッドは図示のダイヘッドｌ
と同様に、取り付は軸を中心にして加工位置と退避位置
との間で回転自在に往復台に取り付けられ、不使用時に
はパイプ軸線から大きく外れた退避位置にもたらされ、
他の加工に干渉しないようになっている。

従って、ねじ切り加工時のみ本発明の自動停止装置を働
かせるためにはねじ切り用ダイヘッド本体１が加工位置
にもたらされたことを検出すればよい。つまり、ねじ切
り用ダイヘッド１の取り付は軸５０の他端側（第８図の
凹溝５２）が往復台１０１に形成したフランジ部１９８
（受は溝）内にもたらされた時にそれを検出すればよい
。そのために、例えば、このフランジ部１９８に第５図
に示したのと同様のフォトセンサ１３７（第１．７図）
が設けられる。フォトセンサ１３７の光信号は光電変換
素子１３５により電気信号に変換され、第２トランジス
タ１３３を制御する。第１図において、第１、第２トラ
ンジスタ１２７．１３３は直列接続されているので、第
２トランジスタ１３３がＯＮにならない限り自動停止回
路は作動しない。即ち、ねじ切り加工時のみ自動停止回
路を作動させることが出来る（切断、リーマ加工の場合
には本発明の自動停止回路は作動させる必要がない）。

第６図（ダイヘッドは取り除いである）はフォトセンサ
１３７の光ファイバ１３８の配線構造の配置例を示す平
面図で、光ファイバ１３８を例えば往復台１０１の下面
を追わして既存の潤滑用オイルパイプ１４０内を通し、
加工機本体１０５内の自動停止回路まで接続することが
できる。オイルパイプ１４０は一般に平行案内棒１０３
の一方内に形成されている。

また、第１図において、フリップフロップ１２９のリセ
ット用スイッチＳ２を電源スィッチｓＰｌとは連動させ
ず別個に作動する独立したスイッチとしてスイッチボッ
クス１１１内に設け、その都度作業者がリセットするよ
うにしてもよい。同様に、加工の種類を選択するスイッ
チを加工の種類に対応する数だけスイッチボックス１１
１内に設け、その都度作業者が手動で選択スイッチを作
動させるようにしてもよい。その場合にはこれらスイッ
チを例えばフリップフロップ１２９の作動回路内に配置
すればよく、上述の光学的センサは不要となる。

また、第１図において、マイクロスイッチｓＩが例えば
切り上げレバーのドグによりＯＮにされた後もそのＯＮ
状態を保持し得るような配置構成であるならば、フリッ
プフロップは不要であるということは理解されよう。

また、加工切り上げ完了を間接的に検出する手段として
駆動電流の変化を利用することも可能である。つまり、
加工終了と同時に刃具が後退すると負荷が大幅に減少す
るので、電流値が急激に大きくなる。従って、駆動電流
の変化を電源回路の遮断信号として利用することが出来
る。

第１２図は電流変化を検出する実施例の一例を示すもの
で、モータＭの電流を変流器（ＣＴ）等の電流センサ３
１１により交流アンプ３１３で増幅した後、比較器３１
５に送る。比較器３１５では無負荷時の電流値（あるい
はねじ切り時の最大電流値）が設定レベルＬとして設定
される。検出電流がその設定レベルＬに等しくなると（
あるいは超えると）（加工が終了して無負荷になると電
流値が急上昇する）、過電流回路３１７がＯＮＬ、上述
のリレー１２４の駆動回路３１９がＯＮＬリレー接点１
２３を開放し、モータＭを停止させる。

〔発明の効果〕

一以上の如く、本発明によれば、自動切り上げ手段を備
えた切削加工機において、自動切り上げと同時に主軸モ
ータの回転を自動停止することが出来るので作業者は完
全に現場から離れることが出来、省力化、安全性向上、
消費電力節減等の効果が期待出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る自動停止回路の一実施例を示す図
、 第２図は本発明に係る自動停止回路を組み込んだ切削加
工機の要部を示す外観図、 第３図は第２図の要部端面図、 第４図は第２図ＴＶ−ＩＶ矢視図、 第５図は第２図とは別の実施例を示す斜視図、第６図及
び第７図は加工の種類を検出する手段の一実施例を示す
正面図及び平面図、 第８図は自動切り上げレバーを有するダイヘッドに本発
明を適用した実施例を示す図、第９図は第８図の断面側
面図、 第１０図は第８図に示されるダイヘッドの要部の分解斜
視図、 第１１Ａ図及び第１１Ｂ図は第５図の変形実施例を示す
図、 第１２図は本発明の更に別の実施例を示す図。 ｌ・・・ダイヘッド本体、　　　９・・・刃具、２３・
・・切り上げレバー、　　１２１・・・電源回路、１２
４　・・・リレー、 １２７、１３３・・・トランジスタ、 １２９・・・フリップフロップ、　Ｍ・・・主軸モータ
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、主軸モータと、切削工具を保持したダイヘッドと、
   切削工具による被切削パイプの切削終了を検出して切削
   工具を自動的に非加工位置まで後退せしめるダイヘッド
   上の自動切り上げ手段とを備えた切削加工機において、
   自動切り上げ手段の作動を直接的あるいは間接的に検出
   する検出手段と、該検出手段の検出信号に応答して主軸
   モータの駆動回路を遮断するスイッチ手段とを有する自
   動停止回路が設けられることを特徴とする切削加工機の
   自動停止装置。