JPH05180646A - 端面検出センサ - Google Patents
端面検出センサInfo
- Publication number
- JPH05180646A JPH05180646A JP34712491A JP34712491A JPH05180646A JP H05180646 A JPH05180646 A JP H05180646A JP 34712491 A JP34712491 A JP 34712491A JP 34712491 A JP34712491 A JP 34712491A JP H05180646 A JPH05180646 A JP H05180646A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- shaft
- spherical contactor
- contactor
- pulses
- spherical
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
- A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 球状接触子と回転軸との間の偏心を利用して
端面検出の精度を上げる。 【構成】 回転軸に取り付けるための固定部１を設け
る。固定部の中心軸ａに対し偏心するように軸２を固定
部１に取り付ける。球状接触子３を軸の先端に弾性部材
４を介して偏心可能に取り付ける。パルス発振器６によ
り、回転軸の回転数よりも多くパルスを発振する。比較
演算器８は、球状接触子がワークの端面に接触する時と
接触しない時の各々にパルス発振器からのパルスを振り
分け、両者のパルス数を比較演算し、両パルス数が等し
くなると端面検出の出力を行う。
端面検出の精度を上げる。 【構成】 回転軸に取り付けるための固定部１を設け
る。固定部の中心軸ａに対し偏心するように軸２を固定
部１に取り付ける。球状接触子３を軸の先端に弾性部材
４を介して偏心可能に取り付ける。パルス発振器６によ
り、回転軸の回転数よりも多くパルスを発振する。比較
演算器８は、球状接触子がワークの端面に接触する時と
接触しない時の各々にパルス発振器からのパルスを振り
分け、両者のパルス数を比較演算し、両パルス数が等し
くなると端面検出の出力を行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ワークの加工原点を求
めるために工作機械の主軸等の回転軸に取り付けてワー
クの所定の端面の検出を行う端面検出センサに関する。
めるために工作機械の主軸等の回転軸に取り付けてワー
クの所定の端面の検出を行う端面検出センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種のセンサとしては、実開昭
６０−１６８００９号公報に記載されるようなものがあ
る。
６０−１６８００９号公報に記載されるようなものがあ
る。
【０００３】これは、工作機械の主軸に取り付けられる
部分から棒を突出させ、その棒の先端に球状接触子を取
り付けてなるもので、球状接触子がワークの端面に接触
して通電すると、ランプが点灯して端面検出を知らせる
ようになっている。
部分から棒を突出させ、その棒の先端に球状接触子を取
り付けてなるもので、球状接触子がワークの端面に接触
して通電すると、ランプが点灯して端面検出を知らせる
ようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のセンサは、球状接触子と主軸の同心度が端面検出の
精度を決定する重要なポイントであり、そのような球状
接触子と主軸の中心軸を一致させることは製作上、メン
テナンス上などの問題から実際上不可能である。従っ
て、端面検出の精度を上げる上で問題となっている。
来のセンサは、球状接触子と主軸の同心度が端面検出の
精度を決定する重要なポイントであり、そのような球状
接触子と主軸の中心軸を一致させることは製作上、メン
テナンス上などの問題から実際上不可能である。従っ
て、端面検出の精度を上げる上で問題となっている。
【０００５】本発明は、そのような問題点を解決するこ
とをその目的とする。
とをその目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、回転軸に取り付けられて該回転軸と共に回転する固
定部と、該固定部の中心軸に対し偏心するように軸を介
して前記固定部の先方に設けられた球状接触子と、該球
状接触子を前記軸の先端に偏心可能に支持する弾性部材
と、前記回転軸の回転数よりも多くパルスを発振するパ
ルス発振器と、前記球状接触子が所定の端面に接触する
時と接触しない時の各々に前記パルス発振器からのパル
スを振り分け、両者のパルス数を比較演算し、両パルス
数が等しくなると所定の出力回路に出力する比較演算器
とを包含してなる端面検出センサの構成を採用してい
る。
め、回転軸に取り付けられて該回転軸と共に回転する固
定部と、該固定部の中心軸に対し偏心するように軸を介
して前記固定部の先方に設けられた球状接触子と、該球
状接触子を前記軸の先端に偏心可能に支持する弾性部材
と、前記回転軸の回転数よりも多くパルスを発振するパ
ルス発振器と、前記球状接触子が所定の端面に接触する
時と接触しない時の各々に前記パルス発振器からのパル
スを振り分け、両者のパルス数を比較演算し、両パルス
数が等しくなると所定の出力回路に出力する比較演算器
とを包含してなる端面検出センサの構成を採用してい
る。
【０００７】
【作用】回転軸の回転と共に固定部、軸及び球状接触子
が回転する。球状接触子は固定部に対して偏心している
ので、球状接触子は回転軸及び固定部の中心軸の回りを
公転する。
が回転する。球状接触子は固定部に対して偏心している
ので、球状接触子は回転軸及び固定部の中心軸の回りを
公転する。
【０００８】一方、パルス発振器が回転軸の回転数より
も多い数のパルスを発信する。球状接触子がワーク等の
端面に相対的に接近すると、上記のように球状接触子が
公転しているので、球状接触子はその一公転中に一時的
に端面に接触する。また、この接触に伴い、弾性部材の
変形により軸に対して偏心する。
も多い数のパルスを発信する。球状接触子がワーク等の
端面に相対的に接近すると、上記のように球状接触子が
公転しているので、球状接触子はその一公転中に一時的
に端面に接触する。また、この接触に伴い、弾性部材の
変形により軸に対して偏心する。
【０００９】球状接触子が、より端面側に接近し、球状
接触子の弾性部材に抗した偏心量が球状接触子と回転軸
との間の当初の偏心量に等しくなると、球状接触子はそ
の一公転中その半周分だけ端面に接触することになる。
接触子の弾性部材に抗した偏心量が球状接触子と回転軸
との間の当初の偏心量に等しくなると、球状接触子はそ
の一公転中その半周分だけ端面に接触することになる。
【００１０】比較演算器は、この球状接触子が所定の端
面に接触する時と接触しない時の各々に前記パルス発振
器からのパルスを振り分け、両者のパルス数を比較演算
し、両パルス数が等しくなると端面検出信号を所定の出
力回路に出力する。
面に接触する時と接触しない時の各々に前記パルス発振
器からのパルスを振り分け、両者のパルス数を比較演算
し、両パルス数が等しくなると端面検出信号を所定の出
力回路に出力する。
【００１１】上記球状接触子と固定部との間の偏心量は
不明であって良く、二通りのパルス数が等しくなればそ
の時が上記偏心量の解消された時すなわち回転軸ないし
固定部の中心軸と球状接触子の中心軸とが合致した時で
ある。球状接触子の径を知ることにより、回転軸の中心
軸と端面との間の距離は直ちに求まり、かつ該回転軸の
位置を定めることができる。
不明であって良く、二通りのパルス数が等しくなればそ
の時が上記偏心量の解消された時すなわち回転軸ないし
固定部の中心軸と球状接触子の中心軸とが合致した時で
ある。球状接触子の径を知ることにより、回転軸の中心
軸と端面との間の距離は直ちに求まり、かつ該回転軸の
位置を定めることができる。
【００１２】
【実施例】次に、この発明の端面検出センサの一実施例
を図面に基いて説明する。図１において、符号１は工作
機械の縦置きされた回転軸（図示せず）に対して着脱自
在に装着される中空の固定部を示している。該固定部１
は、回転軸の刃物を取り付けるためのチャックに把持さ
れるようになっており、回転軸の回転と共に回転するこ
ととなる。固定部１は、導電体で出来ている。
を図面に基いて説明する。図１において、符号１は工作
機械の縦置きされた回転軸（図示せず）に対して着脱自
在に装着される中空の固定部を示している。該固定部１
は、回転軸の刃物を取り付けるためのチャックに把持さ
れるようになっており、回転軸の回転と共に回転するこ
ととなる。固定部１は、導電体で出来ている。
【００１３】固定部１の下端部には、該固定部１の中心
軸に対し偏心するように軸２が突設されている。該軸２
は、筒部２ａと、該筒部２ａを固定部１に連結するため
の連結部２ｂとを有しており、全体として絶縁体である
セラミックで出来ている。
軸に対し偏心するように軸２が突設されている。該軸２
は、筒部２ａと、該筒部２ａを固定部１に連結するため
の連結部２ｂとを有しており、全体として絶縁体である
セラミックで出来ている。
【００１４】前記軸２の先端には、球状接触子３が弾性
部材４を介して偏心可能に取り付けられている。弾性部
材４は、前記筒部２ａ内を貫通した引張りコイルスプリ
ングであり、その下端部は球状接触子３に固着され、上
端部は前記連結部２ｂに連結されている。筒部２ａの下
端部は円錐座となっており、そこに前記球状接触子３が
引張りコイルスプリングに引っ張られて当接している。
球状接触子３及び引張りコイルスプリングは共に導電体
で出来ている。
部材４を介して偏心可能に取り付けられている。弾性部
材４は、前記筒部２ａ内を貫通した引張りコイルスプリ
ングであり、その下端部は球状接触子３に固着され、上
端部は前記連結部２ｂに連結されている。筒部２ａの下
端部は円錐座となっており、そこに前記球状接触子３が
引張りコイルスプリングに引っ張られて当接している。
球状接触子３及び引張りコイルスプリングは共に導電体
で出来ている。
【００１５】球状接触子３の中心軸は、製作上の誤差等
により前記軸２の中心軸と多少ずれており、偏心してい
るものと考えられる。また、前述のように軸２の中心軸
も同様に固定部１の中心軸とずれている。図１におい
て、固定部１の中心軸を符号ａで示し、球状接触子３の
中心軸を符号ｂで示すと、上記二種類のずれは符号Ｅで
示される偏心量に含まれることとなる。
により前記軸２の中心軸と多少ずれており、偏心してい
るものと考えられる。また、前述のように軸２の中心軸
も同様に固定部１の中心軸とずれている。図１におい
て、固定部１の中心軸を符号ａで示し、球状接触子３の
中心軸を符号ｂで示すと、上記二種類のずれは符号Ｅで
示される偏心量に含まれることとなる。
【００１６】しかして、固定部１を回転軸に取り付けて
回転軸を回転させると、図２に示されるように、軸２及
び球状接触子３は、固定部１及び回転軸の中心軸ａの回
りを偏心量Ｅだけ離れて公転することとなる。なお、固
定部１の中心軸と回転軸の中心軸との間にも偏心を生じ
ている場合もあるが、その偏心は前記偏心量Ｅに含めて
考えることができる。図２において、符号５はワークを
示し、該ワーク５と回転軸との相対移動により、球状接
触子３はワーク５の端面５ａに向かって接近することが
できる。
回転軸を回転させると、図２に示されるように、軸２及
び球状接触子３は、固定部１及び回転軸の中心軸ａの回
りを偏心量Ｅだけ離れて公転することとなる。なお、固
定部１の中心軸と回転軸の中心軸との間にも偏心を生じ
ている場合もあるが、その偏心は前記偏心量Ｅに含めて
考えることができる。図２において、符号５はワークを
示し、該ワーク５と回転軸との相対移動により、球状接
触子３はワーク５の端面５ａに向かって接近することが
できる。
【００１７】前記固定部１の空室内には、当該端面検出
センサの信号処理装置が収納されている。この信号処理
装置は、前記回転軸の回転数よりも多くパルスを発振す
るパルス発振器６と、前記球状接触子３がワーク５の端
面５ａに接触する時と接触しない時の各々に前記パルス
発振器６からのパルスを振り分け、両者のパルス数を比
較演算し、両パルス数が等しくなると所定の出力回路７
に出力する比較演算器８とを備えている。
センサの信号処理装置が収納されている。この信号処理
装置は、前記回転軸の回転数よりも多くパルスを発振す
るパルス発振器６と、前記球状接触子３がワーク５の端
面５ａに接触する時と接触しない時の各々に前記パルス
発振器６からのパルスを振り分け、両者のパルス数を比
較演算し、両パルス数が等しくなると所定の出力回路７
に出力する比較演算器８とを備えている。
【００１８】パルス発振器６は、回転軸の１回転毎に多
数のパルスを発振するようになっている。比較演算器８
は、前記球状接触子３がワーク５（導電体）に接触する
前は、パルス発振器６からのパルスを受けてそのパルス
数をカウントし、前記球状接触子３がワークの端面５ａ
に接触することによって引張りコイルスプリング及び固
定部１を電流が流れると球状接触子３の端面５ａに対す
る接触時のパルス数をカウントし、前記パルス数と比較
し、両パルス数が等しくなると動作信号を出力するよう
になっている。
数のパルスを発振するようになっている。比較演算器８
は、前記球状接触子３がワーク５（導電体）に接触する
前は、パルス発振器６からのパルスを受けてそのパルス
数をカウントし、前記球状接触子３がワークの端面５ａ
に接触することによって引張りコイルスプリング及び固
定部１を電流が流れると球状接触子３の端面５ａに対す
る接触時のパルス数をカウントし、前記パルス数と比較
し、両パルス数が等しくなると動作信号を出力するよう
になっている。
【００１９】次に、上記端面検出センサの動作につい
て、図１乃至図４に基づいて説明する。まず、固定部１
を工作機械の主軸等の回転軸に取り付ける。
て、図１乃至図４に基づいて説明する。まず、固定部１
を工作機械の主軸等の回転軸に取り付ける。
【００２０】図２（Ａ）（Ｂ）に示されるように、回転
軸の回転と共に固定部１、軸２及び球状接触子３が回転
する。軸２及び球状接触子３は回転軸及び固定部１の中
心軸ａから偏心量Ｅだけ離れた円上を公転する。
軸の回転と共に固定部１、軸２及び球状接触子３が回転
する。軸２及び球状接触子３は回転軸及び固定部１の中
心軸ａから偏心量Ｅだけ離れた円上を公転する。
【００２１】一方、パルス発振器６が回転軸の回転数よ
りも多い数のパルスを常時発信する。しかし、上記のよ
うに球状接触子３が未だ導電体であるワーク５に接触し
ていないので、比較演算器８は、図２（Ｃ）のような波
形の信号を出力する。
りも多い数のパルスを常時発信する。しかし、上記のよ
うに球状接触子３が未だ導電体であるワーク５に接触し
ていないので、比較演算器８は、図２（Ｃ）のような波
形の信号を出力する。
【００２２】その後、図３（Ａ）（Ｂ）に示されるよう
に、球状接触子３がワーク５等の端面５ａに相対的に更
に接近すると、上記のように球状接触子３が公転してい
るので、球状接触子３がその一公転中に一時的にワーク
５の端面５ａに接触する。そして、この接触に伴い、弾
性部材４の変形により球状接触子３は軸２に対して偏心
し、その中心軸ｂは固定部１の中心軸ａから偏心量ｅだ
け偏心する。また、球状接触子３がワーク５に接触する
と、弾性部材４等を介して比較演算器８に通電し、比較
演算器８は、図３（Ｃ）に示されるように、接触側パル
ス波形を出力し、非接触側パルス波形とカウンタにより
比較する。なお、図３（Ｂ）中符号９で示される円弧は
球状接触子３の最もワーク５の端面５ａ側に存在する一
点３ａの軌跡を表している。
に、球状接触子３がワーク５等の端面５ａに相対的に更
に接近すると、上記のように球状接触子３が公転してい
るので、球状接触子３がその一公転中に一時的にワーク
５の端面５ａに接触する。そして、この接触に伴い、弾
性部材４の変形により球状接触子３は軸２に対して偏心
し、その中心軸ｂは固定部１の中心軸ａから偏心量ｅだ
け偏心する。また、球状接触子３がワーク５に接触する
と、弾性部材４等を介して比較演算器８に通電し、比較
演算器８は、図３（Ｃ）に示されるように、接触側パル
ス波形を出力し、非接触側パルス波形とカウンタにより
比較する。なお、図３（Ｂ）中符号９で示される円弧は
球状接触子３の最もワーク５の端面５ａ側に存在する一
点３ａの軌跡を表している。
【００２３】球状接触子３が、図４（Ａ）（Ｂ）に示さ
れるように、ワーク５の端面５ａ側により接近し、球状
接触子３の軸２に対する前記偏心量ｅが軸２の固定部１
に対する偏心量Ｅに等しくなると、球状接触子３はその
一公転中半周分（１８０度）だけ端面５ａに接触するこ
とになる。なお、図４（Ｂ）中符号１０で示される円弧
は球状接触子３の最もワーク５の端面５ａ側に存在する
一点３ａの軌跡を表し、半円を描いている。
れるように、ワーク５の端面５ａ側により接近し、球状
接触子３の軸２に対する前記偏心量ｅが軸２の固定部１
に対する偏心量Ｅに等しくなると、球状接触子３はその
一公転中半周分（１８０度）だけ端面５ａに接触するこ
とになる。なお、図４（Ｂ）中符号１０で示される円弧
は球状接触子３の最もワーク５の端面５ａ側に存在する
一点３ａの軌跡を表し、半円を描いている。
【００２４】比較演算器８は、図４（Ｃ）のように、両
パルス数を比較演算し、両パルス数が等しいと判断する
と、端面検出信号を出力回路７に出力する。出力回路７
は、比較演算器８から端面５ａを検出した旨の信号を受
けると、固定部１に設けられたランプ１１に出力し、点
灯させる。また、工作機械の所定の駆動部に信号を送っ
てワーク５又は回転軸の平行移動を停止させる。
パルス数を比較演算し、両パルス数が等しいと判断する
と、端面検出信号を出力回路７に出力する。出力回路７
は、比較演算器８から端面５ａを検出した旨の信号を受
けると、固定部１に設けられたランプ１１に出力し、点
灯させる。また、工作機械の所定の駆動部に信号を送っ
てワーク５又は回転軸の平行移動を停止させる。
【００２５】上記軸２と固定部１との間の偏心量Ｅの大
きさは不明であって良く、球状接触子３のワーク５への
接触時，非接触時の二通りのパルス数が等しくなればそ
の時が上記偏心量Ｅの解消された時すなわち回転軸ない
し固定部１の中心軸ａと球状接触子３の中心軸ｂとが合
致した時である。球状接触子３の径は予め測定されてお
り、従って、回転軸の中心軸ａと端面５ａとの間の距離
は直ちに求まる。従って、ワーク５の加工原点を測るこ
とができる。
きさは不明であって良く、球状接触子３のワーク５への
接触時，非接触時の二通りのパルス数が等しくなればそ
の時が上記偏心量Ｅの解消された時すなわち回転軸ない
し固定部１の中心軸ａと球状接触子３の中心軸ｂとが合
致した時である。球状接触子３の径は予め測定されてお
り、従って、回転軸の中心軸ａと端面５ａとの間の距離
は直ちに求まる。従って、ワーク５の加工原点を測るこ
とができる。
【００２６】
【発明の効果】本発明は、以上のような構成であるか
ら、当該端面検出センサの製作、当該端面検出センサの
回転軸への取付け等に伴う球状接触子と回転軸の中心軸
の不一致の如何を問わず、ワーク端面検出の精度を上げ
ることができる。
ら、当該端面検出センサの製作、当該端面検出センサの
回転軸への取付け等に伴う球状接触子と回転軸の中心軸
の不一致の如何を問わず、ワーク端面検出の精度を上げ
ることができる。
【図１】本発明に係る端面検出センサの垂直断面図であ
る。
る。
【図２】端面検出作業の開始時における説明図であり、
（Ａ）は球状接触子とワーク端面との位置関係を示す模
式側面図、（Ｂ）は模式平面図、（Ｃ）はパルス波形図
である。
（Ａ）は球状接触子とワーク端面との位置関係を示す模
式側面図、（Ｂ）は模式平面図、（Ｃ）はパルス波形図
である。
【図３】端面検出作業の開始後における説明図であり、
（Ａ）は球状接触子がワーク端面に接触し始めた時の位
置関係を示す模式側面図、（Ｂ）は模式平面図、（Ｃ）
はパルス波形図である。
（Ａ）は球状接触子がワーク端面に接触し始めた時の位
置関係を示す模式側面図、（Ｂ）は模式平面図、（Ｃ）
はパルス波形図である。
【図４】端面検出時を示す説明図であり、（Ａ）は球状
接触子がその半周分だけワーク端面に接触し始めた時の
位置関係を示す模式側面図、（Ｂ）は模式平面図、
（Ｃ）はパルス波形図である。
接触子がその半周分だけワーク端面に接触し始めた時の
位置関係を示す模式側面図、（Ｂ）は模式平面図、
（Ｃ）はパルス波形図である。
１…固定部 ２…軸 ３…球状接触子 ４…弾性部材 ６…パルス発振器 ８…比較演算器 ａ…固定部乃至回転軸の中心軸 ｂ…球状接触子の中心軸 Ｅ…偏心量
Claims (1)
- 【請求項１】 回転軸に取り付けられて該回転軸と共に
回転する固定部と、該固定部の中心軸に対し偏心するよ
うに軸を介して前記固定部の先方に設けられた球状接触
子と、該球状接触子を前記軸の先端に偏心可能に支持す
る弾性部材と、前記回転軸の回転数よりも多くパルスを
発振するパルス発振器と、前記球状接触子が所定の端面
に接触する時と接触しない時の各々に前記パルス発振器
からのパルスを振り分け、両者のパルス数を比較演算
し、両パルス数が等しくなると所定の出力回路に出力す
る比較演算器とを包含してなることを特徴とする端面検
出センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34712491A JP2971225B2 (ja) | 1991-12-27 | 1991-12-27 | 端面検出センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34712491A JP2971225B2 (ja) | 1991-12-27 | 1991-12-27 | 端面検出センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05180646A true JPH05180646A (ja) | 1993-07-23 |
| JP2971225B2 JP2971225B2 (ja) | 1999-11-02 |
Family
ID=18388070
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34712491A Expired - Fee Related JP2971225B2 (ja) | 1991-12-27 | 1991-12-27 | 端面検出センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2971225B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104002198A (zh) * | 2014-05-23 | 2014-08-27 | 柳州职业技术学院 | 内循环光电式寻边器 |
-
1991
- 1991-12-27 JP JP34712491A patent/JP2971225B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104002198A (zh) * | 2014-05-23 | 2014-08-27 | 柳州职业技术学院 | 内循环光电式寻边器 |
| CN104002198B (zh) * | 2014-05-23 | 2016-05-04 | 柳州职业技术学院 | 内循环光电式寻边器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2971225B2 (ja) | 1999-11-02 |
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