JPH02212044A - マシニングセンタのワーク機種判別方法及びワーク機種検知ツール - 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、マシニングセンタのワーク機種判別方法及び
ワーク機種検知ツールに関する。

（従来の技術） マシニングセンタは、１回の取付で工作物（以下ワーク
という）の数個の面に種々の作業例えば、フライス削り
、穴明け、中ぐり、リーマ加工、ねじ切り、旋削等の作
業を行うことができる自動工具交換機構を備えた数値制
御工作機械である。このマシニングセンタは、工具の交
換やワークの取り替えのために空費される時間を除去或
いは短縮すると共に、手操作を省くことによって機械の
切削時間の割合や省力化等の効果を高め、製作所要時間
を短縮して、数値制御の効果を更に高めることを企図し
ている。

そして、マシニングセンタは、加工すべきワークの種類
（以下機種という）を交換した場合、例えば、成るワー
クＡの加工後、当該ワークと機種のことなる他のワーク
Ｂの加工を行う場合には、当該交換したワークＢに応じ
た加工プログラムにより加工を行う。

（発明が解決しようとする課題） ところが、マシニングセンタに取り付けるべきワークの
機種を間違えた場合、或いは当該マシニングセンタ自体
が加工すべきワークと異なるワークのプログラムを呼び
出した場合等の間違いが発生した場合には当該ワークに
間違った加工を行うこととなり、ワークをだめにしてし
まうことは勿論のこと、場合によっては工具を傷めたり
、破損させたりする虞れもある。

また、マシニングセンタは、普通インデックステーブル
上にワーク取付具が配設されているために電気的な配線
を行うことが困難であり、リミットスイッチ或いは近接
スイッチ等のワーク機種検出用のセンサを取り付けるこ
とが困難であるという問題がある。

本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、マシニング
センタの主軸に供給されるエアパージ用エアを用いて加
工サイクル毎に作業開始に先立ってワーク機種をチエツ
クするようにしたマシニングセンタのワーク機種判別方
法及び当該ワーク機種判別方法を実施するためのワーク
機種検知ツールを提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために本発明によれば、マシニング
センタの各加工サイクル毎に、加工すべきワークの加工
プログラムの先頭で主軸にワーク機種検知ツールを装着
してワークに応じて決められた位置に移動させ、前記ワ
ークに接触したときに前記主軸に供給されているエアパ
ージ用エアの圧力変化を検知することにより、前記ワー
クが加工すべきワークであるか否かを判別するようにし
たものである。

ワーク機種を検知するためのワーク機種検知ツールは、
マシニングセンタの主軸に着脱可能に装着され、当該主
軸のエアパージ用エア通路に接続されると共に透孔を介
して大気に開口されるエア室が形成された本体と、前記
エア室に収納され、先端が前記透孔から突出すると共に
当該エア室を閉塞し、ワークへの当接時に押動されて前
記エア室を大気に開口させるセンサと、前記エア室に収
納され前記センサに前記透孔を閉塞する方向の押圧力を
付与するスプリングとを備えた構成としたものである。

（作用） マシニングセンタは、各加工毎にワークの加工時に、当
該ワークの加工プログラムの先頭において主軸に検知ツ
ールを取り付け、当該検知ツールを加工すべきワークに
応じて設定された位置に移動させる。検知ツールは、加
工すべきワークと異なるワークが取り付けられている場
合には当該ワークに接触する。これに伴い主軸に供給さ
れているエアパージ用エアが検知ツールを介して大気に
逃げて当該エアパージ用エアの圧力が変化する。

マシニングセンタは、この圧力変化により前記ワークが
、加工すべきワークであるか否かを判別してワークの取
付ミス又は加工プログラムの呼び出しミス等を検知する
。

また、検知ツールは、マシニングセンタの主軸に装着さ
れるとエア室が当該主軸のエアパージ用のエアの通路に
接続される。そして、主軸が所定位置に移動したときに
、センサがワークに接触するとエア室を大気に開口させ
、前記エアを大気に逃す、この結果、主軸のエア通路の
内圧が低下する。従って、このエア通路の内圧変化を検
出することにより前記ワークが加工すべきワークである
か否かを検知することが可能となる。

（実施例） 以下本発明の一実施例を添付図面に基づいて詳述する。

第１図は本発明に係るマシニングセンタのワーク機種の
判別方法に使用するワーク機種検知ツールを示し、マシ
ニングセンタ（図°示せず）の主軸ｌの先端にはワーク
機種検知ツール（以下単に検知ツールという）２が着脱
可能に装着される。主軸ｌの軸心にはエア通路１ａが貫
設されており、エア源（図示せず）に接続されて、エア
パージ用エアが供給されるようになっている。この主軸
ｌの先端にはツール装着用の穴（以下ツール装着部とい
う）ｌｂが形成されている。このツール装着部１ｂは、
内径が端面に向かって拡径するテーパ状の穴とされてい
る。

検知ツール２の本体３は、前部３ａが円柱状に形成され
、後部３ｂが略円錐状に形成されている。

後部３ｂの外周面は、主軸１のツール装着部１ｂの内面
と同じテーパ面をなしており、当該ツール装着部１ｂに
看脱可能とされている。前部３ａの軸心には軸方向に沿
って断面円形状のエア室３Ｃが形成されている。このエ
ア室３Ｃは、軸心に穿設された透孔３ｄを介して前端面
３ｅに開口し、大気と連通可能とされている。

また、後部３ｂの軸心にはエア通路３ｆが穿設されてお
り、このエア通路３ｆの一端は、エア室３Ｃに連通され
、他端は半径方向外方に延び、周面の所定位置に軸方向
に沿って形成された溝３ｇの底面に開口している。この
満３ｇの一端は閉塞され、他端は本体後部３ｂの後端面
に開口しており主軸１のツール装着部１ｂにツール２を
装着した状態において、エア通路１ａと連通可能とされ
ている。

本体３の前部３ａのエア室３ｃにはセンサ４が収納され
ている。このセンサ４は頭部４ａが大径の円板状をなし
、軸部４ｂは小径をなし、当該軸部４ｂの基端部４Ｃは
、頭部４ａよりも小径且つエナ室３ｃの孔３ｄに挿通可
能とされて段差状をなしている。そして、頭部４ａはエ
ア室３Ｃ内で軸方向に摺動可能に嵌挿されており、軸部
４ｂの基端部４ｃは孔３ｄに摺動可能に嵌挿され、先端
は端面３ｅから所定長さ突出している。

エア室３Ｃ内にはスプリング５が収納納されており、当
該スプリング５はエア室３Ｃの端面とセンサ４の頭部４
ａの端面との間に縮設されている。

そして、スプリング５はセンサ４を押圧して頭部４ａの
端面をエア室３ｃの対向する端面に圧接させ、当該エア
室３ｃを気密に保持している。

主軸ｌのエア通路１ａには圧力スイッチ６が接続されて
おり、当該エア通路１ａの内圧が所定圧以下に低下した
ときに差動して信号を出力する。

この圧力スイッチ６の出力は、例えば、マシニングセン
タの制御装置（図示せず）に加えられる。

そして、マシニングセンタは、圧力スイッチ６から信号
が人力されると機械を停止させると共に警報を発するよ
うになっている。

以下に作用を説明する。

マシニングセンタは、ワークＡ１ワークＢ等の各加工プ
ログラムの先頭に、検知ツール２を用いたワーク機種検
知プログラムが組み込まれており、各加工サイクル毎に
ワーク機種のチエツクを行うようになっている。即ち、
マシニングセンタは、ワーク加工に先立ち、加工すべき
ワークの機種に応じて検知ツール２を所定の位置に移動
させる。

例えば、マシニングセンタは、ワークＡの場合には矢印
Ｘの位置に検知ツール２を移動させ、ワークＢの場合に
は矢印Ｙの位置に検知ツール２を移動させる。

検知ツール２のセンサ４の軸部４ｂの先端は、Ｘ位置に
移動したときにはワークＡに触れず（当接しない）、ま
た、Ｙ位置に移動した時にはワークＢに触れない、しか
しながら、Ｘ位置に移動したときにワークＢがある場合
には当該ワークＢに触れ、また、Ｙ位置に移動したとき
にワークＡがある場合には当該ワークＡに触れる。

また、この検知ツール２は、他のツールと共にマシニン
グセンタのツール保管箱（図示せず）に保管されている
。

いま、マシニングセンタが、ワークＡの加工を行う工程
にあり、一方、当該マシニングセンタにはワークＢが間
違えて取付られているとする。

マシニングセンタは、ワークＡの加工プログラムに従っ
て加工作業を開始するに先立って、ツール保管箱から検
知ツール２を取り出し、主軸１に装着する。検知ツール
２のセンサ４は、通常の状態においてスプリング４によ
り頭部４ａをエア室３ｃの孔３ｄの周囲に圧接され、当
該孔３ｄを気密に閉塞している。そして、検知ツール２
が主軸ｌに装着された状態において、後部３ｂが当該主
軸１のツール装着部１ｂに気密に嵌合され、且つ溝３ｇ
がエア通路１ａに連通される。

これにより、主軸１のエア通路１ａと検知ツール２のエ
ア室３ｃとが連通される。また、エア室３Ｃはセンサ４
により孔３ｄを閉塞されて大気と遮断されている。従っ
て、主軸ｌのエア通路１ａの内圧はエア源の圧力と同圧
となり、圧力スイッチ６は不作動状態となっている。

マシニングセンタがワークＡの加工プログラムに従って
検知ツール２をＸ位置に移動させると、センサ４の先端
がワークＢに接触する。これに伴いセンサ４がスプリン
グ５のばね力に抗して押され、基端部４ｃがエア室３Ｃ
内に押されて孔３ｄから抜け、当該孔３ｄを開口すると
共に頭部４ａが端面（孔３ｄの周縁）から離隔する。こ
の結果、エア室３ｃが孔３ｄを介して大気に連通し、主
軸ｌのエア通路ｌａ内に供給されているエアパージ用の
エアが検知ツール２の溝３ｇ→エア通路３【→エア室３
ｃ→孔３ｄを経て大気に放出され、エア通路１ａの内圧
が低下する。

圧力スイッチ６はこのエア通路１ａの内圧の低下を検出
して信号を出力する。マシニングセンタは圧力スイッチ
６から入力される信号により作動を停止させると共に、
当該マシニングセンタに取付られているワークが加工す
べきワークＡでないこと即ち、ワークの取付ミスを知ら
せる。

即ち、マシニングセンタは、ワークＡの加工時には、ワ
ークＡの加工プログラムにより検知ツール２を位置Ｘに
移動させ、このとき当該マシニングセンタに取り付けら
れたワークがＢであれば、検知ツール２のセンサ４が当
該ワークＢに触れて取付ミスを検知する。同様に、ワー
クＢの加工時には、ワークＢの加工プログラムにより検
知ツール２を位置Ｙに移動させ、このとき当該マシニン
グセンタに取り付けられたワークがＡであれば、検知ツ
ール２のセンサ４がワークＡに触れて取付ミスを検知す
る。

また、マシニングセンタの加工プログラムの呼び出しミ
スの場合も上述と同様に圧力スイッチ６が作動して機械
を停止させる。これにより、マシニングセンタへのワー
クの取付ミス、或いは加工プロクラムの呼び出しミス等
を検知することが可能となる。

（発明の効果） 以上説明したように本発明によれば、マシニングセンタ
の各加工サイクル毎に、加工すべきワークの加工プログ
ラムの先頭で主軸にワーク機種検知ツールを装着してワ
ークに応じて決められた位置に移動させ、前記ワークに
接触したときに前記主軸に供給されているエアパージ用
エアの圧力変化を検知することにより、前記ワークが加
工すべきワークであるか否かを判別することより、加工
作業に先立ってワーク機種を簡単に確認することができ
、ワークの取付ミス、或いは加工プログラムの呼び出し
ミス等を有効に防止することが可能となる。

また、ワーク機種検知ツールを、マシニングセンタの主
軸に着脱可能に装着され、当該主軸のエアパージ用エア
通路に接続されると共に透孔を介して大気に開口される
エア室が形成された本体と、前記エア室に収納され、先
端が前記透孔から突出すると共に当該エア室を閉塞し、
ワークへの当接時に押動されて前記エア室を大気に開口
させるセンサと、前記エア室に収納され前記センサに前
記透孔を閉塞する方向の押圧力を付与するスプリングと
を備えた構成としたことにより、簡単な構造で、しかも
、既設機の現有の機能を利用してワーク機種の検知を行
、うことができ、汎用性があると共に低コストで実現す
ることができる等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るマシニングセンタのワーク機種判
別方法を実施するためのワーク機種検知ツールの一実施
例を示す断面図である。 １・・・マシニングセンタ主軸、ｌａ・・・エア通路、
ｉｂ・・・ツール装着部、２・・・ワーク機種検知ツー
ル、３・・・本体、４・・・センサ、５・・・スプリン
グ、６・・・圧力スイッチ、Ａ％Ｂ・・・ワーク。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）マシニングセンタの各加工サイクル毎に、加工す
   べきワークの加工プログラムの先頭で主軸にワーク機種
   検知ツールを装着してワークに応じて決められた位置に
   移動させ、前記ワークに接触したときに前記主軸に供給
   されているエアパージ用エアの圧力変化を検知すること
   により、前記ワークが加工すべきワークであるか否かを
   判別することを特徴とするマシニングセンタのワーク機
   種判別方法。
2. （２）マシニングセンタの主軸に着脱可能に装着され、
   当該主軸のエアパージ用エア通路に接続されると共に透
   孔を介して大気に開口されるエア室が形成された本体と
   、前記エア室に収納され、先端が前記透孔から突出する
   と共に当該エア室を閉塞し、ワークへの当接時に押動さ
   れて前記エア室を大気に開口させるセンサと、前記エア
   室に収納され前記センサに前記透孔を閉塞する方向の押
   圧力を付与するスプリングとを備えたことを特徴とする
   マシニングセンタのワーク機種検知ツール。