JPH04300146A - 工具管理方式 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ドリル、リーマ等の切
削又は穿孔工具の管理方式に関するもので、特に工具の
刃先を自動的且つリアルタイムに管理し、個々の工具に
つき個別的に最適な切削条件を設定維持するようにした
刃先の管理方式に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ドリル等の切削又は穿孔工具は、その刃
先が生命であるから、その切削寿命を所定値に定めてそ
の耐用寿命限度内で使用するようにすることが重要であ
る。しかし、現実の切削作業は必ずしも予定されていた
諸条件で実施されるとは限らないので、予め定めた耐用
時間内でも個々の工具が現実に経験した被削物の材質や
切削工程中に受けた抵抗の強弱、現に経験した切削時間
の長さ等々の具体的条件により、予期せぬ折損が生じた
り、或いは折損はしなくても刃先の切れ味が低下して被
削物を傷つけたりすることがあり得る。そのため予め固
定的に設定されている耐用時間や加工条件（例えば送り
速度、切削回転数、等々）などのようなデータだけに頼
らずに、特定の個々の工具ごとになるべく真実に近いデ
ータを作成して、工具の耐用時間や切れ味を個別的具体
的に管理することが望ましい。

【０００３】従来この種の工具管理の方式としては、例
えば個々の工具ごとに記憶媒体を内蔵させて工具ごとに
実際の切削条件を記録し、これを所定時間ごとに読出し
て、この工具についてのなるべく正確な（又は最新の）
情報を得るようにすることが知られている。

【０００４】しかし、この従来方式は、マシニングセン
ターなどのようなＮＣ装置に取り付けられて現に稼働（
ツーリング）している工具についてデータを採取したり
、データの書換えを行なうことはできない。切削作業を
終った段階で工具を取り外して専用読取り器にかけ、そ
の工具のデータを呼出し、これに今取得されたばかりの
データを書き加え、こうしてその工具の個別的な経歴を
書き換えていくということしかできない。このような方
式では、現に今切削作業を実施しつつある工具について
の生の（リアルタイムな）情報を得ることはできないの
で、その工具が予期せぬ状況に遭遇しているかもしれな
い場合でも、それを検出することはできず、工具の折損
事故を招いたりする問題があり、また折損しないまでも
刃先の切れ味が低下しているかもしれない事実を察知す
ることは、作業者の特殊な経験や勘に頼る以外、不可能
でさえあるという問題がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような個
々の工具の管理データとその工具が現実に遭遇している
状況との間のギャップに起因する従来技術における諸問
題を解消することを課題としてなされたもので、その目
的とするところは、工具が現に切削作業を実施しつつあ
る間にリアルタイムで生の切削条件に関するデータを検
出し、それによってその特定工具の現実の状況を認知し
て、時々刻々その特定工具の個別的管理データを書換え
ていき、常に最新現実の刃先の状態を知り得るようにし
た工具刃先の管理方式を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的に従い本発明
は、個々のドリル等の工具を保持してＮＣ装置の主軸に
交換可能に取付けられている個々の工具ホルダーに、工
具が切削中に受ける過大抵抗（過負荷トルク）を検出す
るセンサ機構と、この検出に応じデジタル無線信号を発
する無線送信部とを内蔵させ、個々の工具ホルダーから
の過負荷トルク検出を知らせるデジタル無線信号を受信
し識別する受信部をＮＣ装置及びデータ処理用コンピュ
ータに接続させて設置する。

【０００７】データ処理用コンピュータは受信部から伝
送されたＩＤコード信号により特定工具の識別を行なう
と共にトルク検出信号によりその特定工具のリアルタイ
ムな情報を取得し、予めその特定工具について蓄積され
ている加工条件等のデータベースを時々刻々に書換えて
、リアルタイムな、より適当な新しいデータベースとし
て保存する。

【０００８】ＮＣ装置は、特定工具ホルダーのトルク検
出信号を前記受信部から直接に受けて、その工具ホルダ
ーをステップバックさせる定常的な制御機能のほかに、
データ処理用コンピュータで書換えられたばかりの最新
データを必要に応じ受けとって直ちに機械制御部に伝達
し、工具制御を行なう。この工具制御は加工条件、例え
ば切削回転数や主軸の送り速度などの変更を行なうこと
と、予備工具との交換を行なうことを含み得る。

【０００９】本発明の管理方式によれば、個々の工具ご
とにＩＤコードによりその工具についてのデータベース
が蓄積されるだけでなく、そのデータベースは常にリア
ルタイムな現実の状況を反映しているので、時間差をも
って蓄積されたデータの場合のようにデータと現実の状
況との間にギャップがなく、このような生の情報を活用
することにより工具の寿命だけでなく、その切れ味をも
最適に管理することが可能となる。

【００１０】

【実施例】図面を参照して本発明の管理方式の具体的な
一実施例について説明する。図１は本発明の工具管理方
式の構成概念図を示し、図２は本発明で用いられるトル
クセンサを内蔵した工具ホルダーの一例を示す縦断面図
、図３は図２に例示したトルクセンサーの内部構造を示
す縦断面図である。

【００１１】まず図１を参照すると、トルクセンサーを
内蔵した工具ホルダー１が、ＮＣ装置、例えばマシニン
グセンターなどのような工作機械の主軸２に交換可能に
保持されている。工具ホルダー１はその外周にアンテナ
３を有し、その内部にトルクセンサー４を備え、下端に
適宜ドリル５又はその他の切削刃物を取付けている。主
軸２の下に通常の工作テーブル６があって、その上に適
当なワークピース７が載置されている。

【００１２】主軸２の送りによってドリル５が回転しな
がらワークピース７に切り込み、所望の穴あけを行なう
のであるが、穴あけ加工中にドリルが所定値より過大な
抵抗（過負荷トルク）を受けると、トルクセンサー４の
内部構造によりトルク検出信号が発生され、この信号が
無線で受信部１０を介しＮＣコンピュータ４０に伝えら
れ、ドリル５を後退（ステップバック）させて抵抗を逃
がし、すぐまた前進させて穴あけ加工を続行するように
制御されている。この制御自体は本発明の主題ではない
。本発明の主題はトルク検出信号をデジタル無線信号と
して受信部１０へ送信し、これを識別して工具を特定し
た上、データ処理用コンピュータ３０へ伝送してその工
具のデータを書換え等処理してリアルタイムに刃先管理
を行なうことである。

【００１３】主軸２の近傍には、現にツーリング中の工
具１のほかに、交換用の工具１２、１３、１４が用意さ
れ、待機している。これら工具は、同種のものでもよく
、又は異種の工具でもよい。いずれにしても、各工具は
それ自身の識別コードを、例えば工具１はコード０００
１、工具１２はコード０００２、工具１３はコード００
０３、工具１４はコード０００４などのように有し、ツ
ーリング中に過負荷トルクを感知するとこの識別コード
がデジタル無線信号として発信され、受信部１０及びデ
ータ処理用コンピュータ３０で識別されるようになって
いる。なお、図１では１台のマシニングセンターだけを
示してあるが、本発明は数台のマシニングセンターの多
数工具を同時に管理することができる。この場合、異な
るマシニングセンターの多数の工具には、すべて異なる
識別番号を付与すべきことは勿論である。

【００１４】各マシニングセンターのテーブル６上には
この無線信号を受ける受信用アンテナ８が立設されてい
る。各個のテーブル上のアンテナ８は、それぞれケーブ
ル９を介して受信アンプ１０に接続される。受信部１０
は、図４に関し後述するように、デジタルコードを識別
して特定工具についての、電源、バッテリー、及び（又
は）過負荷トルクの状態を各ＬＥＤ１２，１３，１４に
表示すると共に、この信号をケーブル（ＲＳ２３２Ｃ）
１５を介してデータ処理用コンピュータ３０に送る。受
信部１０はまたフォトカプラ１６を介して直接にＮＣ装
置４０にも接続している。

【００１５】コンピュータ３０は、適当な汎用パーソナ
ルコンピュータ、プログラマブルコントローラ又はその
他コンピュータでよく、予め各個の工具１，１２，１３
，１４……についての加工条件、使用時間、耐用期間等
々のデータを、それぞれの識別コードごとに本体部３１
のハードディスクに、又は外部フロッピーディクス２５
に蓄積している。コンピュータ３０のキーボード３４は
内部のＲＡＭ（図４参照）に接続し、データの読出し書
込みを行なえるようにしている。これらデータは表示部
３８に可視的に表示され得るが、表示部３８にはこのほ
かデジタル無線信号で特定工具１からリアルタイムに伝
送されてくる時々刻々の加工状況、例えばトルク検出信
号、検出頻度（サイクル）、現時点でのドリル回転数、
送り速度等々が生の情報として表示される。

【００１６】コンピュータ３０はケーブル（ＲＳ２３２
Ｃ）２７を介してＮＣコンピューター４０に接続してい
る。ＮＣコンピュータ４０は通常のＮＣ装置に組込まれ
ているタイプのもので、定常的なプログラムにより工具
の加工条件（送りや回転数）を制御するほか、コンピュ
ータ３０を介し時々刻々変化される条件に応答して制御
信号４６を機械部に送って加工条件の変更や工具の交換
を指令する。

【００１７】次に図２と図３を参照して本発明の工具管
理方式で用いられるトルクセンサを内蔵した工具ホルダ
ー１の機械的構造について説明する。図２に示すように
、工具ホルダー１は、一端５１において主軸２（図１）
に交換可能に把持され、他端５２が開放している中空ケ
ース５０から成る。ケース５０は主軸２に固定されて共
に回転するが、この中にトルクセンサ４がケースと一体
に回転するように嵌合固定されている。固定のためトル
クセンサ４の外周のみぞ５３，５５にケース５０の管壁
を貫通するネジ５４，５６を係合させてもよい。トルク
センサ４の上端（図２、図３で右端）にはプラグ体５７
がセンサ４の外殻６５に対し変位可能に組合わされ、そ
の中心孔からドリル５の受ける過負荷トルクに対応して
出没するカム接触子５９が突出している。トルクセンサ
４の他端（工具ホルダー１の開放端５２）からはドリル
５等の刃物を取付けるチャック部６０が突出している。

【００１８】工具ホルダー１のケース５０の内部後室６
１には、デジタルコード作成部を含む無線送信部６２が
適宜固定され、デジタルコード作成部はその工具に特有
のデジタル識別コード（例えば前述の０００１のような
）を記録している。送信部６２は導線を介して工具ホル
ダー１の外周に設けたアンテナ３に接続している。送信
部６２の奥には電池６３が取付けられ、好適には後に図
４に示すように、外部から操作できるスイッチＳＷを含
む電源回路を構成して送信部６２に接続している。

【００１９】無線送信部６２のトルクセンサ４側には、
起動体６４が前記カム接触子５９に接近して設けられて
いる。起動体６４は、ドリル５が過負荷トルクを受けて
カム接触子５９が図２に示す位置より右方へ突出すると
、これに接触して押し込まれ送信回路（図４の６２ｂ）
を起動させる。なお、カム接触子５９と起動体６４のよ
うな機械的接触による起動に代えて、出没するカム接触
子と電磁気的に結合された変圧器構成により無線送信回
路を起動するようにしてもよい（例えば本発明者の米国
特許第４１９３７２０号の第２１図参照）。このような
電磁気的構成は、上記のような機械的接触による間歇的
信号と異なり、連続的なリニア信号を発生するから、よ
り精密にドリルの加工状態を監視することを可能ならし
める。

【００２０】カム接触子５９をドリル５の受ける抵抗に
応じて出没させる構成も、すでに本発明者が種々特許を
有している（前出アメリカ特許参照）ところであるが、
その一例を主として図３に関連して説明する。トルクセ
ンサ４はその筒状外殻６５の中にスピンドル軸６６をベ
アリング対６７により支持して貫挿させている。６６ｆ
はスピンドル軸の前半部、６６ｒは後半部である。外殻
６５の後端（図では右端）には前述のプラグ体５７がピ
ン６８により連結されている。プラグ体５７の内端近く
の外周に円周方向にいくつかの噛み合い歯５７ｔが形成
されていて、その１つとピン６８は選択的に係合する。 プラグ体５７の内端と、スピンドル軸後半部に嵌装した
ソケット体７０との間にねじり伝導バネ６９が配置され
る。このねじりバネ６９の圧力に抗してプラグ体５７を
図で左方へ押し込み、時計回り又は反時計回りにねじっ
てから押し込み力をゆるめると、ピン６８は異なる歯５
７ｔと噛み合ってバネ６９のねじり力を強め又は弱める
。

【００２１】スピンドル軸後半部６６ｒの後端（図で右
端）には円柱端面をＶ字状に切り込んだカム凹面７１が
形成されている。カム接触子５９の内端には、これと対
応してカム凸面７２が形成され、これらカム面はプラグ
体５７の内部でカム接触子５９の周囲に巻装された押し
バネ７３の圧力により、常時は図４に示すように相補的
関係で噛み合っている。スピンドル軸６６の先端（図で
左端の７８の所）に取付けられたドリル５が回転中に過
大な抵抗を受けると、スピンドル軸６６はセンサ外殻６
５及びプラグ体５７の回転に対し回転の位相がズレ（回
転遅れ）、カム凹面７１がカム凸面７２との噛み合いを
外してカム接触子５９を右方へ押すようになるので、接
触子５９は突出して前述の起動体６４を作動させるので
ある。

【００２２】スピンドル軸前半部６６ｆは、特に本発明
に係る特徴を有するものではなく、外端が拡大７５して
チャック部６０として中空筒部７６を形成し、この中に
適当な詰め部材７７と装着部材７８を介してドリル５が
装着される。キャップ７９を中空筒部７６に螺合してド
リルを締めつける。保持リング８０はネジ８１，８２に
より拡大部７５に取付けられる。

【００２３】次に図４は、本発明の工具管理方式の構成
をブロック図で示すもので、この方式は大別して、送信
部すなわち工具ホルダー１と、これに無線でつながって
いる受信部１０と、受信部からの個々の信号に応答して
動作し、また所望の条件変更を実施するデータ処理用コ
ンピュータ部３０と、コンピュータ部からの出力信号に
応答して工具の制御を行なうＮＣ部４０とから構成され
るものである。

【００２４】送信部１は、前述のような物理的形状の個
々の工具ホルダーの中に収められていて、その主要部は
デジタルコード作成部６２ａと、送信回路６２ｂとであ
る。コード作成部６２ａと送信回路６２ｂは、図２で無
線送信部６２の位置に収められている。デジタルコード
作成部６２ａは、個々の工具ごとの識別コードを作出す
るもので、前述のようにトルクセンサ４が所定値以上の
過負荷トルクを検出すると、これをデジタル無線信号と
してアンテナ３から送信する。過負荷トルクのほか、工
具ホルダー１に内蔵されている電池６３の消耗について
も信号が発せられる。

【００２５】受信部１０は、工作テーブル６の上に、送
信用アンテナ３から約２メートル離して立設された受信
用アンテナ８をケーブル９で受信回路１７に接続して成
る。複数のマシニングセンタの複数工具を同時に管理す
る場合は、個々のテーブル６に立設された個々の受信用
アンテナ８から個々のケーブル９が受信回路１７に接続
される。受信回路１７はＩＤコード信号（過負荷トルク
検出信号）を受信し、この受信信号はコード識別回路１
８において識別され、どの特定の工具が今デジタル無線
信号を発しているかを特定する。１９は電源回路で、電
源スイッチ１１（図１）によりオンオフされ、外部電源
例えばＡＣ１００Ｖに接続されている。

【００２６】上記のように特定された信号は出力回路２
０に送られ、出力回路２０から表示回路２１へ送られて
例えばトルクＬＥＤ１４（図１）に今過負荷トルクがか
かったことを表示すると共に、ＲＳ２３２Ｃケーブル１
５を介してデータ処理用コンピュータ３０へ、及びフォ
トカプラ１６を通じてＮＣコンピュータ４０へ送られる
。フォトカプラ１６によりＮＣ部４０へ直接入力される
信号は、これにより主軸２を後退させる（ドリルをステ
ップバックさせる）べく機械制御部４５を動作させる。

【００２７】ケーブル１５を経てコンピュータ部３０へ
入力される特定信号は、その特定工具についてのデータ
ベースを書換え、常に最新最適な、又はリアルタイムな
データを得るために利用される。すなわち、コンピュー
タ部３０は入出力回路３２に接続する加工条件等のデー
タベース３３を各個の工具ごとに蓄積しているが、この
データがリアルタイムに変更修正可能である。データベ
ースとしては、種々の項目を包含し得るが、一例として
下記のような切削管理データソフトがある。 切削管理データソフト 　　　　　　項　　　　　　目 　　１．被削物の種類　　　　　　数１０種から数１０
０種まで２．切削油の種類 ３．穴深さ ４．ドリルの種類及び刃の形状 ５．ドリル径 ６．ドリル長 ７．設定トルク（２〜３ｇ／ｃｍから数ｋｇ／ｃｍ、可
変項目） ８．切削回転数（５０〜１００００ｒｐｍ、可変項目）
９．切削送り速度（ｍｍ／秒、可変項目）１０．過負荷
トルク検出回数 １１．過負荷トルク検出サイクル １２．ドリル使用時間 １３．ドリル寿命時期 １４．工具交換アラーム １５．電池交換アラーム

【００２８】コンピュータ部３０は、このほか図５に示
すように入出力回路３２に接続したキーボード３４、Ｒ
ＡＭ３５、ＲＯＭ３６、ＣＲＴＣ３７とモニタ３８、及
びＣＰＵ３９を有している。このような構成によりデー
タ処理用コンピュータ部３０は、受信されたＩＤコード
信号により工具の識別を行ない、またトルク検出信号に
よりこの工具の加工条件等のデータベースを書換えて最
適条件を設定し、工具の使用時間データと共に保存する
。

【００２９】この保存された最新最適な加工データは、
必要に応じて直ちに入出力回路３２からケーブル（ＲＳ
２３２Ｃ）２７を通じてＮＣ装置４０へ送られ、加工制
御が行なわれる。

【００３０】ＮＣ装置４０自体は通常の構成のものでよ
く、一例を挙げれば図４に示す如く入出力回路４１、Ｐ
ＭＣ４２、シーケンスプログラム４３、機械制御回路４
４、及び機械制御部４５から成るものでよい。ＮＣ装置
４０は、コンピュータ部３０に保存され出力される加工
データに従った定常的制御機能を実行するほか、コンピ
ュータ部３０において試行的になされる時々刻々の条件
変更、例えば工具の切削回転数の変更に応答して随時直
ちに個別の制御機能を発揮する。また、保存された加工
データが設定値に至った場合、例えばドリル使用時間が
ドリル寿命時期に至った場合は、現に使用中の工具を予
備工具と交換すべきことを指令する交換信号（停止信号
）か機械制御回路４４から発せられ、それに従い機械制
御部４５は工具交換の動作をする。制御部４５の交換動
作そのものは通常のＮＣ装置において公知である。

【００３１】次に、図５及び図６、７を参照して本発明
の工具管理方式による加工データの処理の一例について
説明する。図５は工具（ドリル）のトルク検出信号を利
用して最適加工条件を設定するひとつの手法を示すフロ
ーチャートであり、図６又は図７は図５における条件変
更（Ｓ２）の実際的手続を２つの例について示すもので
ある。

【００３２】図５について説明すると、ＮＣ装置に取付
けた或る工具（ドリル）を用いて穴あけ加工を開始する
（時間ｔ０）。ドリルが或る程度ワークピースの中へ切
り込んだところで、予めそのドリルについて設定してあ
るトルク以上の過負荷トルクを受けると、トルク検出信
号Ｔがコンピュータ３０に入力される。トルク検出信号
Ｔは、工具のＩＤコード信号と電池信号とを含み得る。 これによりコンピュータは、ＩＤコード別の蓄積データ
（前記した「切削管理データソフト」などのような）を
呼出し、画面に表示する。電池信号であれば（Ｙｅｓ）
、工具に内蔵されている電池の交換を指令する信号がＮ
Ｃ装置４０へ出力され、ＮＣ装置は機械を停止させて工
具の電池交換を行なうようにさせる。

【００３３】電池信号でない（Ｎｏ）場合は、過負荷ト
ルクにより一端ステップバックしたドリルが再び切削を
開始して、次の過負荷トルクを検出するまでの検出サイ
クルＴ１がコンピュータに読み込まれる（ステップＳ１
）。ここで何らかの理由によりサイクルＴ１が望ましく
ないと認められたら、ステップＳ２の如くその特定工具
についての切削条件の変更を試みる。この具体的手法の
一例は、図６又は図７に関し詳しく後述するが、要する
に例えばドリルの設定回転数が高すぎるのであればこれ
を適当に下げて検出サイクルを適当な長さに延ばし、ま
た回転数が低すぎるのであればもっと回転数を上げて検
出サイクルを適当に短くする、などのように切削条件を
変更して最適条件を見出すのである。こうして変更され
たデータは、ＮＣ４０へ伝送され、それによって直ちに
工具の切削条件を制御する（ステップＳ３）と同時に、
コンピュータ３０は前に読込んだデータベースをその変
更されたデータに書換えて次回のデータとして保存する
（ステップＳ４）。

【００３４】ここで１サイクルＣ１が終り、２サイクル
Ｃ２に入り、再びトルク検出信号Ｔが入力されると前サ
イクルＣ１と同様に電池信号か（Ｙｅｓ）否か（Ｎｏ）
で選択的にステップＳ１……Ｓ４が繰り返され、必要に
よりさらにｎサイクルＣｎまで繰返した後、エンド信号
ＥがＮＣ４０から出力され、ドリルは停止する。この現
在時点での最新切削データを次回のデータとして保存す
る（ステップＳｎ）。以上の１サイクルＣ１、２サイク
ルＣ２……エンド信号までが１穴目の加工時間であり、
続いて同様な手順に従い２穴目の加工時間、３穴目……
と続行され、通常は３穴目の加工でその特定ドリルにつ
いてのその特定加工のための最適条件が設定され、デー
タベースとして蓄積される。

【００３５】次に、上記のステップＳ２における切削条
件の変更試行の実際例を図６及び図７のグラフを参照し
て説明する。これらグラフにおいて縦軸は変更される加
工条件、例えばドリルの切削回転数で、Ａ１はその初期
値（例えば２０００ｒｐｍ）、Ａ２…は試行値、Ａｘは
終束値であってＡｘ＞０、横軸は時間ｔ（例えば、秒）
、Ｔ１…は検出サイクル（秒）である。条件変更はコン
ピュータ３０により Ａｎ＞Ａ（ｎ＋１）　　⇔　　Ａ（ｎ＋１）／Ａｎ＜１
Ａｎ＜Ａ（ｎ＋１）　　⇔　　Ａ（ｎ＋１）／Ａｎ＞１
の条件式の下で行なわれる。図６において、初期値Ａ１
におけるサイクルＴ１を変更するため回転数をダウン（
Ａ２）するとサイクルＴ２が得られる。ここでＴ１＜Ｔ
２ならさらに回転をダウン（Ａ３）させ、Ｔ２＞Ｔ３な
ら回転数をアップ（Ａ４）し、Ｔ３＜Ｔ４なら再びわず
かにダウン、Ｔ４＞Ｔ５からアップ、というようにして
Ｔ６でエンド（Ａｘ）となるが、Ｔ６は不確実であるか
らＴ５をデータとして採用する。

【００３６】同様にして、図７のグラフによれば初期値
Ａ１におけるサイクルＴ１を変更するため回転数をダウ
ンさせて Ｔ１＞Ｔ２　　⇒　　アップ Ｔ２＜Ｔ３　　⇒　　アップ Ｔ３＜Ｔ４　　⇒　　アップ Ｔ４＜Ｔ５　　⇒　　アップ ……… と続行し、Ｔ７でエンドとなった時、Ｔ６をデータとし
て採用する。

【００３７】一般に、Ｔｎ≒Ｔ（ｎ＋１）ならＡｎをデ
ータとして採用する。また、回転数（Ａｎ）のアップ率
及びダウン率（％）は次のようにすることが望ましい。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように本発明の管理方式に
よれば、現に切削を実行しつつある工具からリアルタイ
ムで切削条件に関する生の情報を取得することができる
から、データと現実の切削状況との間にギャップがなく
、ブラインド部分に隠された不測の事故から工具を確実
に守ことができる。

【００３９】また本発明においては、リアルタイムな情
報に基づいてその工具の管理データを時々刻々に書換え
て最も現実に即した最適条件を個々の工具ごとに容易に
設定することができる効果がある。

【００４０】さらに、本発明によれば予め設定してある
“固定的”データに定められた寿命限度内で工具を使用
するのでなく、過負荷トルクをリアルタイムに検出しつ
つ工具の使用状況を“流動的に”監視しているから、工
具が折損しないまでも刃先の切れ味が悪化しているよう
な状況も容易に感知することができ、工具の保護だけで
なく、被削物（加工される穴など）の仕上がり状況を最
良に保つことができる利点がある。

【００４１】本発明の管理方式によれば、トルク検出部
と受信データ処理部とは無線でつながれているから、同
時に多数の工作機械をリアルタイムで整然とデータ処理
部に連結させて、同時に多数の工具管理を行なうことが
できる効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の工具管理方式の一実施例の構成
概念図を示す。

【図２】図２は本発明の管理方式で用いられるトルクセ
ンサを内蔵した工具ホルダーの一例を示す縦断面図であ
る。

【図３】図３は図２に例示したトルクセンサの内部構造
を示す縦断面図である。

【図４】図４は本発明の工具管理方式の原理的構成を示
すブロック図である。

【図５】図５は本発明の管理方式において工具の加工条
件の変更を行なう１つの実際例を示すフローチャートで
ある。

【図６】図６は図５の加工条件の変更において実際にと
られる手順の１例を説明するグラフである。

【図７】図７は同じく他の手順の例を説明するグラフで
ある。

【符号の説明】

１…トルクセンサと無線送信部を内蔵した工具ホルダー
３…アンテナ ４…トルクセンサ ５…ドリル ８…受信アンテナ １０…受信部 ３０…データ処理用コンピュータ ４０…ＮＣ装置 ６２…無線送信部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ＮＣ装置の主軸に交換可能に取付けら
   れた切削中の工具の刃先をリアルタイムに管理する方式
   であって、個々の工具ホルダーに識別デジタルコード作
   成部を設け、その工具が所定値以上の切削抵抗を受けた
   時トルク検出信号を個々の工具ホルダーからデジタル無
   線信号として発生させるようにし、個々の工具ホルダー
   からのトルク検出信号を受信する受信部を設けて、発信
   している特定の工具を識別させるようにし、受信部で識
   別された工具について予め蓄積している加工条件等のデ
   ータを読み出すデータ処理用コンピュータを設け、リア
   ルタイムで受信されるトルク検出信号により前記データ
   を時々刻々書換えるようにし、時々刻々書換えられたデ
   ータをＮＣ装置に送って機械的制御をさせるようにする
   ことを特徴とする工具管理方式。
2. 【請求項２】　　前記デジタル無線信号が、個々の工具
   ホルダーに内蔵している電池の消耗を表わす電池信号を
   も含む請求項１に記載の管理方式。
3. 【請求項３】　　前記データ処理用コンピュータが、個
   々の工具ごとの切削条件等のデータを書換え可能に保存
   していて、個々の工具ホルダーからのトルク検出信号を
   識別してこれらデータを可視的に表示する請求項１に記
   載の管理方式。
4. 【請求項４】　　前記切削条件は、工具の回転数を含ん
   でいる請求項３に記載の管理方式。
5. 【請求項５】　　前記切削条件の変更を、その特定工具
   が現に切削中に変更試行することができるようにした請
   求項４に記載の管理方式。