JPH02243252A - 工作機械におけるツールホルダの取付不良検出装置 - 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、工作機械におけるツールホルダの取付不良を
ｅする装置に関する。

〔従来の技術〕

マシニングセンタ等の工作機械では、ツールホルダに取
付けられた工具が使用される。

上記ツールホルダは、テーパ状の基部を有し、この基部
を工作機械の主軸に形成された嵌合穴に挿着することに
よって該工作機械に取付けられる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記ツールホルダの基部や上記主軸の嵌合穴に微小な鉄
粉が付着すると、主軸に対する工具の取付は精度が大幅
に低下し、これは加工不良や工具の折損等を招来する。

そこで従来、工具の交換時に加圧エア等による上記鉄粉
の除去作業が実施されているが、油による鉄粉の固化や
該鉄粉の磁化のために十分に除去されないことがある。

したがりて、特に自動工具交換装置を備えたマシニング
センタ等の工作機械においては、上記加工不良等の不都
合を回避するために、主軸に対するツールホルダの取付
不良を検出する必要がある。

本発明は、かかる状況に鑑み、上記ツールホルダの取付
不良を検出することができる装置を提供しようとするも
のである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、ツールホルダを使用する工作機械に適用され
、回転状態にあるツールホルダの周面に接触して該ツー
ルホルダの振れ量を検出する手段と、上記振れ量と予設
定許容振れ量との比較に基づいて上記ツールホルダの取
付不良を判定する手段とが備えられている。

〔作用〕

ツールホルダの振れ量が検出され、この振れ量が許容振
れ量と比較される。

〔実施例〕

以下、図面を参照しながら本発明の実施例について説明
する。

第１図において、ツールホルダ１０は先端にツール１１
を保持し、そのテーバ状基部１２をマシニングセンタ２
０の主軸２１に嵌合することによって該マシニングセン
タに取付けられている。

なお、このヅーｌレホルダ１０の取付は取外しは、図示
されていない自動工具交換装置によって自動的に行なわ
れる。

振れ量検出センサ３０は、上下動可能な接触子３１と、
この接触子３１のストローク位置に対応した電気信号を
出力する手段（図示せず）とを備え、センサホルダ４０
を介して送り機構５０の可動体５１に連結されている。

送り機構５０は、上記可動体５１が螺合されたボールス
クリュー５２と、このボールスクリュー５２を回動可能
に支承する軸受部材５３．５４と、可動体５１を案内す
る案内ロッド５５と、上記ボールスクリュー５８を回動
させるアクチュエータ５６とを備え、軸受部材５３．５
４を介してマシニングセンタ２０の上部前面に固定され
ている。

この送り機構５０によれば、アクチュエータ５６によっ
てスクリュー５２を回動させることにより可動体５１が
上下動され、これに伴ってセンサ３０の接触子３１が上
下動される。

第２図は、ツールホルダ１０の取付不良を検出するため
にＣＮＣコントローラ６０で実行される処理手順を例示
している。なお、この手順は工具交換が行なわれる度に
実行される。

この手順では、まずマシニングセンタ２０の主軸２１を
低速で回転させ（ステップ１００）、ついで上記送り機
構５０を作動させてセンサ３０を下降させる（ステップ
１０１）。すなわち、センサ３０の接触子３１がツール
ホルダ１０の周面によって適当量押込まれるまで該セン
サを下降させる。

ツールホルダ１０の軸線が主軸２１の軸線に対して傾い
ている場合、該ホルダ１０が振れを伴って回転するので
、接触子３１が上下動することになる。

そこで、ツールホルダ１０が１ないし複数回転（例えば
、４〜５回転）する間におけるセンサ３０の出力信号取
り込み、かつこの出力信号の最大値と最小値を求める（
ステップ１０２）。そして、上記最大値と最小値の差、
つまりツールホルダ１０の振れ量りを演算する（ステッ
プ１０３）。

上記振れ量りについての許容値し　は、ツール１１の種
類によって異なる。ＣＮＣコントローラ６０に内蔵され
た図示していないメモリには、個々のツールに適応した
振れ量の許容値Ｌ　を格納してあり、該コントローラ６
０は、ツールの種類を示すツールＮｏに基づいて現在使
用されているツール１１についての上記許容値Ｌ　を上
記メモリから読出す（ステップ１０４）。

そして、ステップ１０３で求められた振れ量りと上記許
容値Ｌ　とを比較しくステップ１０５）、Ｌ＜Ｌ　　の
場合にはＮＣ加ニブログラムに基づく加工を開始させ（
ステップ１０６）　またＬ〉Ｌ　の場合には、センサ３
０を後退させたのちツール交換位置でマシンを停止させ
、更にホルダ取付不良を示す適宜な異常表示（ランプ、
ブザー等による表示）を行なう（ステップ１０７）。

かくして、この実施例によれば。主軸２１に対するツー
ルホルダ１０の取付が不良であることを該ツールホルダ
１０の振れ量に基づいて検出することができる。

ところで、上記接触子３１が当接するホルダ１０の周面
に傷が付いたり、該周面に切削用冷却油が流下してきた
場合、振れ量の測定精度が低下する。そこで、この実施
例では、ホルダ１０の周面に環状の凸条１３，１４を形
成し、これによってホルダ１０の接触子接触面に打痕が
発生することおよび該面への冷却油の浸入を防止してい
る。

また、上記実施例では、図示していないエアノズルをセ
ンサホルダ４０に保持させ、このエアノズルより吐出す
る加圧エアによって上記接触子接触面の清掃を行ってい
る。

上記実施例においては、センサ３０の出力信号の最小値
と最大値の差から振れ量を求めているが、これらのいず
れか一方のみを検出して振れ量を得ることも可能である
。ただし、後者の場合には、センサ３０の下降位置をき
わめて高精度に設定する必要がある。

また、上記実施例では第２図に示したステップ１０５で
振れ量が許容値内の値を示していないと判断された場合
にマシンを停止させているが、ツールホルダ１０を再拝
着して振れ量を再度計測し、その計測結果に基づいてマ
シン停止の判断を行うようにしてもよい。

〔発明の効果〕

本発明によれば、ツールホルダの取付不良を検出するこ
とができるので、本発明をマシニングセンタ等の工作機
械に適用して、ツールホルダの取付不良時に該機械を停
止させるようにすれば、加工不良や工具の折損等を未然
に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示した概念図、第２図はＣ
ＮＣコントローラで実施されるツールホルダの取付不良
検出手順を例示したフローチャートである。 １０・・・ツールホルダ、１１・・・ツール、２０・・
・マシニングセンタ、２１・・・主軸、３０・・・セン
サ、３１・・・接触子、５０・・・送り機構、６０・・
・ＣＮＣコントローラ。 出　願　人　鈴木自動車工業株式会社 り。 ―、〜・〜 第１図 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ツールホルダを使用する工作機械に適用され、回転状態
   にある上記ツールホルダの周面に接触して、該ツールホ
   ルダの振れ量を検出する手段と、上記振れ量と予設定許
   容振れ量との比較に基づいて上記ツールホルダの取付不
   良を判定する手段と を備えることを特徴とする工作機械におけるツールホル
   ダの取付不良検出装置。