JPH0522811Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、マシニングセンタとして知られてい
る自動工具交換装置（ATC）付き数値制御工作
機械等の主軸に装着して、ワークの加工位置等の
検出のために使用されるタツチセンサーに関する
ものである。

（従来技術及びその問題点） 前記のようなタツチセンサーは、工作機械の主
軸に工具を替えて装着し、主軸台を適宜移動させ
てセンサー本体先端から突出する接触針が被測定
物に当接したことを電気的に検出するものであつ
て、この被測定物当接検出信号は、当該検出時の
主軸台の位置から被測定物、即ちワークの加工位
置、例えば加工端面までの距離や加工穴径等を演
算して数値接触装置に記憶させるため等に活用さ
れる。

前記接触針が被測定物に当接したことを電気的
に検出する方法としては、接触針と被測定物との
間に電圧を印加しておいて両者が接触したときに
両者間に流れる電流を検出する方法や、前記接触
針が被測定物との当接によつて運動することによ
り開閉状態が変化するスイツチを使用して検出す
る方法等が知られているが、特に前者の方法によ
るときは、接触針と被測定物とが接触するときの
両者の接触面、即ち電通面の何れか一方にでも塵
埃等の非導電性異物が付着していると、両者間に
おける通電が不良になつたり、通電時期が遅れる
等、正確な検出動作が行われなくなる。勿論、後
者の方法による場合でも、両者の接触面の何れか
一方に付着する異物の大きさや固さ等によつては
誤動作の原因となる。

（考案の目的） 本考案は、上記従来の問題点に鑑み、接触針の
先端部及び非測定物の表面に付着する塵埃等を吹
き飛ばして清掃し得るようにしたタツチセンサー
を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段及びその作用） 上記従来の問題点を解決するために、本考案
は、一端部に取付け用嵌合部２Ａを設け、他端部
に三次元に変位自在な接触針４を突設させてなる
タツチセンサー１において、上記接触針４の内部
軸方向にエア連通路２１を形成すると共に該接触
針４の先端部にエア噴出口２２を開設してなる構
成を採用するものである。

上記構成によれば、エア連通路２１を通り、エ
ア噴出口２２から噴出させられたエア流によつ
て、接触針４の先端部及び被測定物２５の表面に
付着する塵埃等が吹き飛ばされるものである。

また、本考案は、接触針４の後端部と、センサ
ー本体２に設けたエア供給路６との間に前記エア
連通路２１に連通する可撓性配管２３を接続して
なる構成を採用するものである。

上記構成によれば、接触針４が三次元的に変位
させられたときに、上記配管２３が自在に変形
し、その接触針４の変位を阻害しないものであ
る。

（実施例） 本考案の一実施例を図面に基づいて説明する。
第１図はタツチセンサー１の一部切欠き側面図で
あつて、センサー本体２と、そのセンサー本体２
の先端に取付けられたセンサーヘツド３と、該セ
ンサーヘツド３の先端から前方へ突出する三次元
に変位自在な接触針４とを有する。

上記センサー本体２の後部に形成したテーパシ
ヤンク部（取付け用嵌合部）２Ａは、第８図の概
略図に示す工作機械の主軸５に嵌合させられ、そ
の中央部には、自動工具交換装置（図示せず）の
マニピユレータによつて把持される把持部２Ｂが
形成されている。またセンサー本体２の中央部
に、その軸心に沿つてエア供給路６が貫設されて
いる。

前記センサーヘツド３は、前部に内鍔部７Ａを
有する円筒部７と、該円筒部７の後面にボルト止
めされると共に、その後面の突出部８Ａがセンサ
ー本体２の前面凹部内に嵌入させられ、且つボル
ト９止めされた後蓋部８と、上記円筒部７の前部
に螺合するキヤツプ１０とから構成されている。

上記円筒部７内の内鍔部７Ａにボルト止めされ
た支持リング１１の後面には、第４図に示すよう
に、120°の間隔をおいてテーパ孔１２と、支持リ
ング１１の半径方向に沿う長溝１３とが形成され
ている。なお、第４図中、１４はボルト挿通孔で
ある。

前記接触針４は、円筒部７内にあつて支持リン
グ１１と対向する円盤部４Ａと、該円盤部４Ａの
前面中央から支持リング１１及びキヤツプ１０の
孔を通つて前方へ突出する針本体４Ｂと、該針本
体４Ｂの先端に取付けられた接触子４Ｃとを有
し、上記円板部４Ａの120°おきに貫設された貫通
孔にはそれぞれ第１〜第３の球体１５〜１７が嵌
入させられると共に、その各球体１５〜１７は接
着剤により円盤４Ａに固着されている。その第１
の球体１５は、第５図に示すように、支持リング
１１の平滑面１１Ａに当接し、第２の球体１６
は、第６図に示すように、テーパ孔１２に嵌合
し、第３の球体１７は、第７図に示すように、長
溝１３に嵌合している。そして、第１の球体１５
の突出量を第２、第３の球体１６，１７の突出量
よりも少なくして円盤部４Ａが支持リング１１と
完全に平行になるようにしている。また、円盤部
４Ａと後蓋部８との間に配設されたばね１８によ
り各球体１５〜１７がそれぞれ平滑面１１Ａ、テ
ーパ孔１２、長溝１３に押し付けられ、これによ
つて、針本体４Ｂがタツチセンサー１の軸心と完
全に一致するようにしている。第１図の１９は、
後蓋部８に螺着させられた回り止めピンであつ
て、第３図に示すように、円盤部４Ａの回り止め
用孔２０に遊嵌入している。

前記針本体４Ｂの内部に、その軸心方向に沿つ
てエア連通路２１を形成すると共にこの針本体４
Ｂの先端段部に、第２図に示すように、エア連通
路２１に連通する複数（この実施例では４つ）の
エア噴出口２２を開設し、一端が円盤部４Ａの後
面中央に固定されたゴム製等の可撓性配管２３の
他端を後蓋部８の中央貫通孔に挿入すると共に接
着剤により固着し、その配管２３を介してエア連
通路２１と前記エア供給路６とを連通させてい
る。なお、第１図の２４は針本体４Ｂと円筒部７
との間に配設された防塵カバーである。

上記のように構成されたタツチセンサー１は自
動工具交換装置の工具マガジンに所定向きで収納
されており、必要に応じて当該工具マガジン内か
ら自動工具交換装置のマニピユレータで取り出さ
れた前記タツチセンサー１は、当該マニピユレー
タによつて、第８図に示すように、例えば数値制
御工作機械の主軸５にセツトされる。そして、そ
の主軸５内にエア供給源からエアを供給すること
により、そのエアは、エア供給路６、可撓性配管
２３及びエア連通路２１を経由して各エア噴出口
２２から接触針４の先端部、即ち、接触子４Ｃに
向けて噴射される。従つて、接触子４Ｃに付着す
る塵埃等はエア流によつて吹き飛ばされ、清掃さ
れる。

かかる状態で、ワーク２５の加工穴の直径や位
置等を測定する場合には、第８図に示すように、
接触針４をワーク２５の加工穴に挿入し、その接
触子４Ｃを加工穴内面に接触させる。すると、そ
の接触の前に、エア噴出口２２から噴出されるエ
アが加工穴内面に吹きつけられ、その加工穴内面
に付着している塵埃等が吹き飛ばされ、清掃され
る。従つて、接触子４Ｃは加工穴内面に直接、接
触させられ、工作機械に電気的閉回路が確実に形
成される。その電気的閉回路の形成によつて生じ
た電流、電圧の変化を検出することにより、接触
針４がワーク２５に接触したことを検知すること
ができる。

上記のように接触子４Ｃが加工穴内面に接触す
ると、接触針４はいずれかまたは全部球体１５〜
１７と支持リング１１との離接によりばね１８に
抗して揺動し、可撓性配管２３はこの揺動に追従
して撓み、接触針４の移動を規制することがな
い。

主軸５を復帰移動させて、接触針４をワーク２
５から離間させると、ばね１８の付勢力により、
第２球体１６はテーパ孔１２内に、第３球体１７
は長溝１３内にそれぞれ嵌まり込んで、この接触
針４はタツチセンサー１の中心位置に自動復帰す
る。

（考案の効果） 本考案のタツチセンサーによれば、被測定物に
付着する切削屑、塵埃等を被測定物に最も近接す
る接触子の先端部から噴出するエアによつて吹き
飛ばすようにしたため、これら切削屑、切削粉等
を確実に除去することができ、導電不良や接触位
置の誤差を生じることがなく、常に正確で良好な
検出作用を行わせ得るものである。

特に本考案によれば、接触針とエア供給路との
間に、前記エア連通路に連通する可撓性配管を接
続してなるため、上記接触針の３次元変位に支障
をきたすことがないと共に、接触針とエア供給路
とを可撓性配管で直接に接続するものであるか
ら、構造が極めて簡単であり、且つ接続部分が互
いに一体構造であるから長期の使用中に磨耗等に
より損傷してエア漏れを生起することがなく、長
期間にわたつて安定して使用することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例を示し、第１図はタツ
チセンサーの一部切欠き側面図、第２図は第１図
の−矢視図、第３図は第１図の−矢視
図、第４図は接触針と支持リングの分解斜視図、
第５図〜第７図は各球体と支持リングとの接触状
態を示す要部の拡大図、第８図は工作機械にタツ
チセンサーを取付けてワークの測定をおこなつて
いる状態の概略側面図である。 １……タツチセンサー、２Ａ……テーパシヤン
ク部（取付け用嵌合部）、４……接触針、２１…
…エア連通路、２２……エア噴出口、２３……可
撓性配管。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 一端部に取付け用嵌合部を設け、他端部に三次
   元に変位自在な接触針を突設させ、センサー本体
   にエア供給路を設けてなるタツチセンサーにおい
   て、上記接触針の内部軸方向にエア連通路を形成
   すると共に該接触針の先端部にエア噴出口を開設
   し、接触針の後端部と前記エア供給路との間に、
   前記エア連通路に連通する可撓性配管を接続して
   なるタツチセンサー。