JPH047883Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、工作機械の主軸に装着された工具
が、その許容回転速度以内の回転速度で使用され
ているか否かを監視するための装置に関するもの
である。

（従来技術及びその問題点） 工作機の主軸には、ドリル、タツプ、またはエ
ンドミルなどの刃物、ボーリング加工用の刃物、
およびこれら刃物が取付けられたチヤツクやホル
ダーなど、多様な工具が取付けられる。そして加
工の能率を向上させるために、これらの工具を
10000rpm以上の高速度で回転させることもまれ
ではなくなつている。これらの工具は、その構造
および加工能力の上から許容できる回転速度が定
まつているが、作業者の不注意または故意、
CNC機でのプログラムミスなどが原因で許容回
転速度を越えて使用されるおそれがある。工具を
許容回転速度を越えた速度で使用することは、工
具や工作機械の故障の原因となるばかりでなく、
高速回転中に破壊した場合のことを考えると作業
者にとつては非常に危険である。しかし従来にお
いては、工具が許容回転速度を越えないように監
視するために、プログラム上でチエツクを行つた
り、工具の振動や破損などを検知して間接的にチ
エツクを行つたりしているため、監視を行つてい
るにもかかわらず実際には許容回転速度を越えて
しまうおそれがあつた。

（問題点を解決するための技術的手段） 本考案は上述の問題に鑑み、主軸に装着された
工具それ自体から得た情報によつて回転速度を監
視するようにしたもので、その技術的手段は、工
作機の主軸１の近辺に固定的に設けられたセンサ
ー６と、前記主軸１に装着される各工具２に取付
けられたラベル４とを有し、前記各ラベル４，４
ａ，４ｂには、当該ラベルが取付けられた工具の
１回転によつて当該工具の許容回転速度に反比例
した個数のパルス信号を前記センサー６に発生さ
せるコード８が表示されてなるものである。

（実施例） 以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明す
る。

第１図において、工作機の主軸１には工具２が
装着されており、主軸１の回転によつて切削加工
が行われるようになつている。工具２は、図示し
ない工具マガジン内からマニピユレータにより把
持部３を把持されて主軸に装着されたものであ
り、その把持部３の上方外周面には当該工具２の
許容回転速度（最高回転速度）を表示したラベル
４が張り付けられている。回転しない主軸台５に
は、ラベル４の内容を検知するための光電式のセ
ンサー６が取付けられており、その出力は検出部
７に接続されている。

ラベル４は、薄いアルミ板、合成樹脂板、また
は紙などからなり、第２図ＡおよびＢに示すよう
に、表面にバーコード８および最高回転速度の数
値表示９が表示されている。第２図Ａに示すラベ
ル４ａは、許容回転速度が5000rpmの工具に、第
２図Ｂに示すラベル４ｂはａ許容回転速度が
10000rpmの工具に、それぞれ張り付けられるも
のであつて、ラベル４ａのバーコード８の本数は
他のラベル４ｂのバーコード８の本数の２倍とな
つている。つまり、バーコード８の本数は、許容
回転速度に反比例しており、この実施例において
はバーコード８の本数と毎分許容回転数との積が
50000となつている。ラベル４ａが取付けられた
工具が１回転すると、センサー６に10個のパルス
信号を発生させ、他のラベル４ｂが取付けられた
工具が１回転すると、センサー６に５個のパルス
信号を発生させるようになつている。したがつて
いずれの場合においても、センサー６に毎分
50000個のパルス信号が発生したときが、丁度そ
の工具２が許容回転速度に等しくなつたときなの
である。

第３図は検出部７の一例を示し、センサー６か
らの出力は波形整形回路１０により整形されてア
ンドゲート１１を経てカウンタ１２に入力され
る。タイミング回路１３は、工作機の主軸１が回
転起動したときの信号Ｓ１を受け、それから設定
器１４により設定された時間だけハイレベルの信
号Ｓ２を出力するもので、これによつて、カウン
タ１２は信号Ｓ２のある間のみセンサー６からの
パルス信号をカウントする。比較器１５は、カウ
ンタ１２のカウント値Ｓ３と設定器１６に設定さ
れたパルス設定値Ｓ４とを比較し、カウント値Ｓ
３の方が大きければ警報信号Ｓ５を出力し、この
警報信号Ｓ５によつて主軸１を停止させ、または
ブザーなどを鳴らせる。

設定器１４，１６は次のようにして設定する。
すなわち、一般に主軸１の回転立上がりが早く、
且つ設定回転速度に応じた立上がりカーブを描
く。したがつて、主軸１が回転起動した初期の一
定時間内の主軸１の総回転数は主軸１の設定回転
速度にほぼ比例することになる。前述したよう
に、ラベル４のバーコード８の本数は許容回転速
度に反比例しているから、当該工具４の許容回転
速度に等しい設定回転速度が主軸１に与えられて
いれば、カウンタ１２のカウント値はどのような
工具を用いた場合もほぼ一定になる。したがつ
て、前述の一定時間（例えば１秒）とそのときの
カウント値をあらかじめテストにより求めてお
き、設定器１４，１６に設定しておくのである。

第４図は上述の関係を示しており、曲線ａは工
具２の許容回転速度に等しい値を主軸１の設定回
転速度とした場合であり、主軸１が回転起動して
から設定器１４に設定された時間の間にセンサー
６の発生するパルス数、すなわちカウンタ１２の
カウント値Ｓ３は、設定器１６に設定されたパル
ス設定値Ｓ４とほぼ等しくなるようすを示してい
る。曲線ｂは、工具２の許容回転速度よりも小さ
い値を主軸１の設定回転速度とした場合であり、
この場合は比較器１５から警報信号は出力されな
い。曲線ｃは、工具２の許容回転速度よりも大き
い値を主軸１の設定回転速度とした場合であり、
この場合は比較器１５から警報信号Ｓ５が出力さ
れ、工具１が許容回転速度を越えないうちに主軸
１が停止されることとなる。

上述の実施例によれば、各工具２にその工具２
の許容回転速度に応じたラベル４を張り付けてお
くことによつて、当該工具２を回転させたときに
実際に主軸１に設定された回転速度が当該工具２
の許容回転速度を越えたものでないかどうか監視
されることとなる。このような監視は、主軸２に
装着された工具２自体に取付けられたラベル４の
情報（すなわちバーコード８）に基づいてなされ
ているから、ラベル４に間違いがない限り、完璧
な監視が行われる。ラベル４には数値表示９もな
されているから、目視によつて確認することがで
きる。警報信号Ｓ５は主軸１が回転起動した初期
において発せられるから、工具２が許容回転速度
を越える以前に主軸１を停止させ、故障や事故を
未然に防止することができる。本装置は構成が簡
単であるため容易に実施することができる。

上述の実施例において、ラベル４の材質、形
状、寸法、バーコード８の本数や形などは適宜変
更することができ、例えばバーコード８を磁性材
料により形成し、センサー６に近接センサーを用
いたりすることができる。検出部７の各ブロツク
の構成は適宜変更可能であり、例えば第５図に示
すように、パルス発生器１７から発する一定時間
（例えば0.1秒）ごとのパルスによつてカウンタ１
２をリセツト且つスタートさせ、カウンタ１２の
カウント値が設定器１８の設定値を越えたときに
比較器１５から警報信号Ｓ５を出すようにしても
よい。また、これらをアナログ的に構成すること
も可能である。

（考案の効果） 本考案によれば、各工具にラベルが取付けられ
ており、その各ラベルには、当該ラベルが取付け
られた工具の１回転によつて当該工具の許容回転
速度に反比例した個数のパルス信号をセンサーに
発生させるコードが表示されているため、主軸に
装着された工具が許容回転速度以上で回転したと
き、また回転されようとしたときには、センサー
に一定以上のパルス信号が発生し、これを検出し
て警報信号を発することができる。つまり、本考
案は、主軸に装着された工具自体に取付けられた
ラベルに基づいて監視が行われ、したがつてラベ
ルの取付け違いがない限りにおいて完璧な監視が
行われる。ラベルを製造して各工具に取付けるこ
とは容易に行うことができ、且つセンサーの取付
けや信号処理も容易に行うことができて、本考案
の実施のためのコストが低く経済的である。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示し、第１図は監視装
置の正面図、第２図ＡおよびＢはラベルの実施例
を示す図、第３図は検出部の一例を示すブロツク
図、第４図は第３図に示す検出部の動作を説明す
るための図、第５図は検出部の実施例を示すブロ
ツク図である。 １……主軸、２……工具、４，４ａ，４ｂ……
ラベル、６……センサー、７……検出部、８……
コード。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 工作機の主軸の近辺に固定的に設けられたセ
   ンサーと、前記主軸に装着される各工具に取付
   けられたラベルとを有し、前記各ラベルには、
   当該ラベルが取付けられた工具の１回転によつ
   て当該工具の許容回転速度に反比例した個数の
   パルス信号を前記センサーに発生させるコード
   が表示されてなること特徴とする工具の回転速
   度の監視装置。 ２ 前記センサーは光電式のセンサーであり、前
   記コードはバーコードである実用新案登録請求
   の範囲第１項記載の工具の回転速度の監視装
   置。