JPH05104410A - 工具折損検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 工具長と工具径を同一センサで検出できる構
造が簡単かつ小型で切粉の堆積しにくい構造の工具折損
検出装置を提供する。 【構成】 横形マシニングセンタのテーブル１端上に水
平面内において９０°旋回可能なアーム１４の先端に、
Ｚ軸方向主軸側向きのＡ位置とＸ軸方向テーブル中心側
向きのＢ位置とを向くようにセンサ１５を取付け、Ａ位
置に割出されたセンサで主軸装着工具ＴＡの工具長を検
出し、Ｂ位置に割出されたセンサで工具ＴＢの工具径を
検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はマシニングセンタ等工作
機械の主軸装着工具の折損又は及び摩耗等を機上にて検
出する装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来マシニングセンタ等の工作機械は、
主軸に装着する工具の折損又は及び摩耗等を検出するタ
ッチセンサをテーブル上に設置したものが多い。このタ
ッチセンサ１０３は、図６，図７に示すように、パレッ
ト１０１上の工作物と干渉しないようにテーブル１０２
端の傾斜面１０２ａ上に設けた工具折損検出装置に取付
けられている。しかしタッチセンサは必ず加工領域内に
設置する必要があるため、加工時に工具と干渉する恐れ
があり、検出装置は仮想線にて示すように必要時以外は
下方に退避させる流体圧シリンダ機構からなる退避機構
を有している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の技術で述べた工
具の折損検出装置は、工具長のみ検出するためのもので
あって、工具長，工具径の両方を検出することができ
ず、そのうえ垂直移動のためのリニアガイドや流体圧シ
リンダ等複雑な退避機構を有しているため大型で、テー
ブルの傾斜面を滑り落ちる切粉を塞ぎ止め、切粉が堆積
しやすいという問題点を有している。本発明は従来の技
術の有するこのような問題点に鑑みなされたものであ
り、その目的すとるところは、同一センサで工具長と工
具径の両方の検出ができ、小型で切粉を塞ぎ止めて堆積
させることが少なく、更にセンサが常に加工領域から外
れる手前のぎりぎりの位置あって、保護用のセンサバリ
アが加工領域を狭めることが少ない工具の折損検出装置
を提供しようとするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明における工具折損検出装置は、マシニングセンタ
等工作機械の主軸装着工具の折損及び又は摩耗等を機上
にて検出する装置において、テーブル上にＹ軸方向又は
Ｘ軸方向向きで９０°旋回可能な旋回軸を設け、該旋回
軸を９０°旋回する手段を設け、前記旋回軸端に直角に
設けたアームの先端直角に前記９０°の旋回でＺ軸方向
主軸側とＸ軸方向又はＹ軸方向テーブル中心側とを向く
ようにセンサを設けてなり、同一センサで工具長と工具
径を検出できるようにしたものである。

【０００５】

【作用】工具長を検出する場合は、センサをＺ軸方向主
軸側向きに割出し、工具先端がセンサに当接したときの
タッチ信号でＺ軸位置決めして、記憶されている基準Ｚ
軸座標値と比較して折損及び又は摩耗の検出を行う。ま
た工具径を検出する場合は、センサをＸ軸方向又はＹ軸
方向テーブル中心側向きに割出し、工具の外周がセンサ
に当接したときのタッチ信号でＸ軸又はＹ軸位置決めし
て記憶されている基準Ｘ軸座標値又はＹ軸座標値と比較
して折損及び又は摩耗の検出を行う。

【０００６】

【実施例】実施例について図１〜図４を参照して説明す
る。横形マシニングセンタにおいて、Ｚ軸方向に移動位
置決め可能な図示しないサドル上にテーブル１がＸ軸方
向に移動位置決め可能に設けられており、テーブル１上
にパレット２が着脱可能に載置されている。主軸３は図
示しないコラムにＹ軸方向移動位置決め可能に設けられ
た図示しない主軸頭に回転可能に支持されており、主軸
３に工具ＴＡ又はＴＢが着脱可能に装着されている。テ
ーブル１のＸ軸方向両側には傾斜面１ａが形成されてお
り、一方の傾斜面１ａ上の主軸側位置に支柱４Ａが立設
されている。支柱４の上端には軸受ハウジング４Ｂが軸
心を垂直方向にして一体に形成されており、この軸受ハ
ヴジング４Ｂに複数の軸受５により旋回軸６が回転可能
に支持されている。そして軸受ハウジング４Ｂの上蓋７
上には旋回軸６の回転角を９０°に規制するストッパボ
ルト８Ａ，８Ｂが取付けられており、下蓋９に電磁弁１
０の切換えにより９０°旋回する流体圧駆動の揺動モー
タ１１が旋回軸６と同心に取付けられている。

【０００７】そして揺動モータの出力軸の一端は、キー
を介して旋回軸６と連結され、他端にドッグ１２が取付
けられており、旋回位置検出用リミットスイッチＬＳ
１，ＬＳ２が取付金具１３を介して揺動モータに固着さ
れている。一方旋回軸６の上端にはアーム１４が直角に
固着されており、アーム１４の先端に直角かつ水平にセ
ンサ１５がＺ軸方向主軸側ＡとＸ軸方向テーブル中心側
Ｂとを向くように固着されている。このセンサ及び９０
°旋回機構は、図３，図４に示すように切粉カバー１６
により覆われており、ＮＣ装置内には作業中工具との干
渉を保護するためのセンサバリアが設定されている。

【０００８】続いて本実施例の作用について説明する。
工具ＴＡの長手方向の折損又は摩耗を検出する場合に
は、揺動モータ１１によりアーム１４をＡ１方向に旋回
させて、センサ１５をＺ軸方向主軸側向きのＡ位置に割
出し、図示しない主軸頭のＹ軸移動とテーブル１のＸ軸
移動で、主軸３をセンサ１４と同心に位置決めしたの
ち、図示しないサドルのＺ軸方向前側への移動で工具Ｔ
Ａの先端がセンサ１５に当接し、タッチ信号が出力され
てＺ軸位置決めが行われる。そしてこのときのＸ軸座標
値が読み取られて、記憶する基準Ｘ軸座標値と比較され
工具長の折損又は摩耗が検出される。

【０００９】次に工具ＴＢの径方向の折損又は摩耗を検
出する場合には、アーム１４をＢ１方向に旋回させて、
センサ１５をＸ軸方向右側向きのＢ位置に割出し、主軸
頭のＹ軸移動で工具ＴＢをセンサ１５と同一平面上に位
置決めしたのち、テーブル１のＸ軸方向右側移動で工具
ＴＢをセンサ１５に当接し、タッチ信号によりＸ軸位置
決めする。そしてこのときのＸ軸座標値と記憶する基準
座標値とを比較して工具径の折損又は摩耗を検出する。

【００１０】尚、工具長の折損検出のみで、工具径の検
出不要の場合は、図５に示すようにセンサ１５をＡ位置
とＸ軸方向左側向きのＣ位置とに旋回できるようにし、
このＣ位置でセンサの後端が加工領域から完全に離れる
ように退避させるようにすることもでき、この場合には
センサバリアの設定は不要となる。また本実施例は横形
マシニングセンタにおける工具折損検出装置の一実施例
について説明したが、たて形マシニングセンタの場合に
は旋回軸を水平に設定することで対応可能なことは勿論
である。

【００１１】

【発明の効果】本発明は上述のとおり構成されているの
で、次に記載する効果を奏する。例えば横形マシニング
センタのテーブル端上に主軸軸心と直角なＹ軸方向を向
く旋回軸を９０°旋回可能に設け、この旋回軸に直角に
固着のアームの先端に、９０°の旋回でＺ軸方向主軸側
とＸ軸方向テーブル中心側とを向くようにセンサを取付
けたので、一個のセンサで工具長と工具径の両方の検出
が可能となる。また構造が簡素で装置が小型になりセン
サが常に加工領域ぎりぎりの線上近くに位置するように
したので、加工領域を狭めることの少ないセンサバリア
の設定が可能となるとともに切粉の堆積を少なくするこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例の工具折損検出装置の上視図である。

【図２】図１の側面図である。

【図３】横形マシニングセンタの工具折損検出装置の上
視図である。

【図４】図３の側面図である。

【図５】他の実施例の工具折損検出装置の上視図であ
る。

【図６】従来の技術の工具折損検出装置を取付けた横形
マシニングセンタの要部の上視図である。

【図７】図６の側面図である。

【符号の説明】

１ テーブル ３ 主
軸 ４Ａ 支柱 ４Ｂ
軸受ハウジング ６ 旋回軸 ８Ａ，
８Ｂ ストッパボルト １４ アーム １５
センサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マシニングセンタ等工作機械の主軸装着
   工具の折損及び又は摩耗等を機上にて検出する装置にお
   いて、テーブル上の端部にＹ軸方向又はＸ軸方向向きで
   ９０°旋回可能な旋回軸を設け、該旋回軸を９０°旋回
   する手段を設け、前記旋回軸端に直角に設けたアームの
   先端直角に前記９０°の旋回でＺ軸方向主軸側とＸ軸方
   向又はＹ軸方向テーブル中心側とを向くようにセンサを
   設けてなり、同一センサで工具長と工具径を検出できる
   ようにしたことを特徴とする工具折損検出装置。