JPH0611748Y2 - タレット盤の工具位置検出装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、タレット型の加工装置に於て、工具の位置を
検知することにより、加工量の規制と工具の破損の検知
を行なうタレット盤の工具位置検出装置に関する。

［従来技術及びその課題］ 従来より、回転可能なタレットに工具を装着した複数の
工具ヘッドを固定し、このタレットを回転させることに
より異る複数種のワーク乃至同一ワークの異なる箇所の
加工や、異なる種類の加工を一台で可能とする所謂タレ
ット盤がある。

このようなタレット盤では、例えばドリルによる穴開け
深さの規制やタップによるネジ切り深さの規制等の加工
量の規制や、加工終了後の工具の破損検知等も自動的に
行なわれるよう構成されているのが一般的である。

加工量の規制は、工具の移動に伴なって移動する移動部
材を工具に対して所定の位置関係として設け、該移動部
材を固定された検知手段で検知することにより行なわれ
る。

工具の破損検知は、例えば穴あけ等の場合では上記加工
量の規制と同様の機構として加工穴の中にプローブを挿
入し、該プローブが所定の深さ迄挿入されたことを検知
することにより工具が破損されていないことを確認して
いる。又、実開昭６２−１９２８５６号公報開示の如
く、タレットヘッドの移動可能方向の前方にブラケット
を設置してその工具と対応する位置に検知手段を設置
し、該検知手段により工具先端を検知することにより工
具の破損を検出しているものもある。

しかし乍ら、上記従来構成に於て、加工量の規制と工具
破損検知の前者の例では、夫々の工具ヘッドに各々検知
機構を備えなければならず、同様な機構を複数配置しな
ければならない為に不合理且つ複雑化してしまうもので
あった。

又、工具破損検知の後者のものでは、加工の邪魔となら
ない位置に別個にブラケットを立設すると共に検知時に
はこの検知手段を固定したブラケットに向けてタレット
ヘッドを移動させなければならない為、装置が大型化す
ると共に検知に時間を要するという問題を有しているも
のである。

更に、夫々の工具ヘッドに各々検知機構を備えるもので
は、該検知手段と工作機械の制御装置とを接続するケー
ブルがタレットヘッドの回転によってよじれることから
該タレットヘッドの回転角度が規制され、合理的な回転
が不能（所定角度回転した後は逆回転しなければならな
い）となって能率的に作業できないという問題を有して
いるものである。

［考案の目的］ 本考案は、上記の如き事情に鑑み、複数の工具ヘッドの
工具による加工量の検知や工具の破損検知を一の検知手
段で検知できる検出装置を簡単な構造で小型に構成でき
ると共に、タレットヘッドの回転を合理的に行なうこと
ができる作業能率の良いタレット盤の工具位置検出装置
の提供、を目的とする。

［考案の構成］ このため、本考案に係るタレット盤の工具位置検出装置
は、少なくとも２種類の工具が作動位置に移動可能に取
り付けられたタレットと、一の工具が前記作動位置にも
たらされた状態で、ワークに向かう作動軸線に対して所
定角度を有する回転軸線回りに、前記タレットを回動可
能に支持する固定軸と、前記タレットを前記固定軸回り
に回動させ、一の工具を選択的に前記作動位置にもたら
し、この作動位置にもたらされた工具を、前記作動軸線
に沿って移動させ、前記作動位置にもたらされた工具を
駆動させる為のタレットヘッド本体と、前記タレット及
びタレットヘッド本体を、前記固定軸の延出方向に沿っ
て互いに接離可能に連結し、互いに接合する事により、
前記タレットヘッド本体からの駆動力を前記タレットに
伝達し、互いに離間させる事により前記タレットヘッド
本体からの駆動力伝達を遮断する連結手段と、前記工具
の各々に一対的に取り付けられた被検知部と、前記タレ
ットに対して転接すると共に、前記固定軸の延出方向に
沿って移動可能に、該固定軸に取り付けられ、前記連結
手段による前記タレット及びタレットヘッドの接離動作
に応じて前記固定軸に対して相対移動される支持部材
と、この支持部材に取り付けられ、前記被検知部を検出
する事により、前記工具の位置を検知する単一の検知手
段とを具備する事を特徴とする。

［考案の実施例］ 以下、本考案の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１〜２図は本考案に係るタレット盤の工具位置検出装
置を備えるタレット盤のタレットヘッドの側面図、第３
図はその拡大縦断面図、第４図は第３図の固定軸方向か
ら見た矢視図である。

図示タレット盤のタレットヘッド１００は、大きくはタ
レットヘッド本体１０と、該タレットヘッド本体１０に
回転可能に装着されたタレット２０とにより構成されて
いる。

タレット２０には複数の工具ヘッドが固定可能となって
おり、タレット２０が回転して所定位置（水平位置）と
なった工具ヘッドと該タレットヘッド本体１０に固定さ
れた回転手段である駆動モータ１１とで連結され、工具
ヘッドに装着された工具が回転駆動可能となって工具を
回転駆動すると共に該工具を装着したスピンドルを前進
させて前方のテーブル２上に載置固定されたワーク１を
加工するものである。本実施例は、タップ３０Ａを装着
した加工用工具ヘッド３０と、タップ３０Ａの破損を検
知するタップ破損検知工具ヘッド４０との二個の工具ヘ
ッドが装着された所謂二割出しのものである。

尚、タップ破損検知工具ヘッド４０によるタップ破損の
検知は、タップ加工終了後のネジ穴にプローブ４０Ａを
挿入して所定の深さがあるかどうか調べることにより行
なうものである。プローブ４０Ａの先端は検知するネジ
穴の深さに対応する位置となるよう配置されており、検
知時には加工時とは異なってタレットヘッド１００全体
をワーク方向に移動させることにより複数箇所の検知を
同時に行なうよう構成されているものである。

タレットヘッド本体１０は、タレット取付部１２が水平
方向に対して４５°の角度で形成され、該取付部１２に
垂直に固定配置された固定軸１３にタレット２０が回転
可能に嵌合するようになっている。

タレット２０には、円盤状のベース部２１の上面に、４
５°の角度で形成した工具ヘッド取付座２２を等角度で
複数箇所に配置して形成してあり、該タレット２０の中
心に形成されている貫通孔に上記タレットヘッド本体１
０の固定軸１３を嵌合させることによりタレットヘッド
本体１０に設置される。

タレットヘッド本体１０の側部には、図示しないがタレ
ット２０を回転駆動するモータが設置されており、該モ
ータの回転シャフトに固定された歯車と、タレットにそ
の中心を一致させて固定した歯車とが噛合して該モータ
の回転によりタレットが固定軸１３を中心として回転駆
動されるようになっている。

又、タレットヘッド本体１０とタレット２０の対向する
取付面には、夫々カービックと呼ばれるドーナツ状の円
盤面に断面形状がノコギリ状の歯を放射状に形成した連
結手段としての噛合機構３が設けられており、該噛合機
構３が噛合することによりタレットヘッド本体１０に対
してタレット２０が所定の位置関係（回転角度）で固定
されるようになっている。

固定軸１３とタレット２０との嵌合部には、図示しない
シリンダが形成されており、図示しないコンプレッサか
らの圧力油を該シリンダに供給することにより、タレッ
ト２０の固定軸１３の軸方向でタレットヘッド本体１０
から離れる方向に所定量移動駆動（リフト）されるよう
になっている。このタレット２０のリフトにより前述の
噛合機構３の噛合が解除され、タレットヘッド本体１０
に対してタレット２０が回転可能となるものである。

即ち、タレット２０の回転は、タレット２０をリフトさ
せて噛合機構３を解除させて所定角度回転させた後、タ
レットヘッド本体１０側に復帰させて噛合機構３を噛合
させるようにして行なうものである。

タレット２０より上側に突出する固定軸１３には、該固
定軸１３と直角にブラケット１４が固定されており、該
ブラケット１４にプッシュロッド１５が固定軸１３と平
行する方向に摺動可能に嵌合している。又、ブラケット
１４内のプッシュロッド１５との嵌合部分にはコイルス
プリング１６が介装されており、該コイルスプリング１
６によりプッシュロッド１５はタレット２０側に付勢さ
れている。

プッシュロッド１５の上端には、アーム１７が固定され
ており、該アーム１７は下側に延設されてその下端に細
長い板状のセンサホルダ１８が固定されている。該セン
サホルダ１８は、その長手方向を工具ヘッド３０・４０
の工具移動方向と一致させて平行（この場合水平）に配
置され、その両端にセンサ５１・５２が夫々固定されて
いる。該センサ５１・５２は、ブラケット１４・プッシ
ュロッド１５・アーム１７及びセンサホルダ１８を介し
てケーブルによって図示しない装置全体の制御装置と連
結されており、その出力信号は該制御装置に入力される
ようになっているものである。

プッシュロッド１５の下端には、ローラ１９がその回転
軸方向を固定軸１３の中心方向に向う方向として回転自
在に設けられ、該ローラ１９はタレット２０の上面にス
タッドボルト２３を介して固定されたリング状のプレー
ト２４の上面に前述のコイルスプリング１６の付勢力で
当接押圧されている。このようにローラ１９がプレート
２４の上面に押圧付勢されることによりプッシュロッド
１５が所定の位置に配置（即ちプレート２４に支持され
てプッシュロッド１５が配置）されているものである。

タップ３０Ａを装着した加工用工具ヘッド３０には、該
加工用工具ヘッド３０が作用状態となった際（水平状態
の時）に上面となる側にサポートアーム３１が垂直に立
設され、該サポートアーム３１の上端部に断面円形で棒
状のカムバー３２が摺動部材３１Ａを介して摺動可能に
嵌合している。

カムバー３２は、工具を回転駆動可能に固定するスピン
ドル３３に垂直に固定されたブラケット３４の上端に、
後方側に向けて水平に固定され、サポートアーム３１に
保持される位置より後方側にカムブロック３５・３６が
二個位置調節可能に嵌合配置されている。

ここで、カムバー３２は前述のセンサホルダ１８と平行
に対向する位置関係となり、センサホルダ１８に固定さ
れたセンサ５１・５２は、その検知範囲内にカムバー３
２に嵌合したカムブロック３５・３６があると検知信号
を出力するようになっているものである。尚、センサ５
１・５２は所謂磁気センサであって、発生する磁界内に
鉄片等の磁性体が存在すると、それによる磁界の変化に
より対象物の存在を検知するものである（即ち、カムブ
ロック３５・３６は磁性体により形成されている）。

上記の如く構成された加工用工具ヘッド３０では、加工
時に於て下記の如く作用して工具（タップ３０Ａ）の位
置を検知するものである。

まず、前方側のカムブロックをカムバー３２上で摺動移
動させ、タップ３０Ａが前進してワーク１に対して所定
の加工を終了する位置となった時（加工深さが所定量と
なった時、即ちタップ３０Ａの前進端）、前方側のセン
サ５１が前方側のカムブロック３５を検知する位置にセ
ットすると共に、、後方側のカムブロック３６を移動さ
せてタップ３０Ａが後退してワーク１から十分離れた位
置（タップ３０Ａの後退端）となった時後方側のセンサ
５２が検知する位置にセットする。

そして、タップ３０Ａを回転駆動させつつスピンドル３
３を前進させてワーク１を加工（タップ立て）すると、
スピンドル３３の前進に伴なってカムバー３２も前進
し、該カムバー３２に固定されたキーブロック３５・３
６も前進する。前方側のキーブロック３５が前方のセン
サ５１の検知範囲に達すると、該センサ５１がキーブロ
ック３５を検知して検知信号を出力する。該検知信号は
図示しない装置全体の制御装置に入力され、該制御装置
に於て工具（タップ３０Ａ）が前進端にあることが検出
されてスピンドル３３の前進が停止され、後退に切り替
えられる。

スピンドル３３が後退すると、それに伴なってカムバー
３２も後退し、後方側のキーブロック３６を後方側のセ
ンサ５２が検知することによる検知信号が制御装置に入
力されてタップ３０Ａの後退端が検出されてスピンドル
３３の後退が停止されるものである。（第１図及び第２
図はこの後退端検知時を示している） 上記の如く、加工用工具ヘッド３０による加工が終了し
た後、タレット２０を回転させてタップ破損検知用工具
ヘッド４０を所定位置（ワーク１と対向する位置）とし
てタップ破損の検知を行なうが、タレット２０とタレッ
トヘッド本体１０とが噛合機構３により噛合している
為、前述の如くタレット２０を固定軸１３方向に所定量
リフトさせて噛合機構３を解除した後、回転させなけれ
ばならない。

センサ５１・５２は、ブラケット１４・プッシュロッド
１５・アーム１７及びセンサホルダ１８を介して固定軸
１３に装着されているものである為、タレット２０のみ
がリフトすると該タレット２０に固定されたカムバー３
２や該カムバー３２に装着されたカムブロック３５・３
６とセンサ５１・５２（又はセンサホルダ１８）が干渉
してしまう。

この為、本構成では下記の如く作用してこのような状態
を回避する。

即ち、タレット２０がリフトすると、その上面にスタッ
ドボルト２３を介して固定されているプレート２４も一
体となってリフトする。プレート２４の上面にローラ１
９を介して当接しているプッシュロッド１５は、プレー
ト２４の上昇により押圧され、その結果コイルスプリン
グ１６を圧縮して摺動上昇する。センサ３５・３６は、
プッシュロッド１５の上端にアーム１７及びセンサホル
ダ１８を介して固定されている為、このプッシュロッド
１５の上昇によりタレット２０のリフト量と同じ量同じ
方向に移動し、従ってタレット２０に固定されたカムバ
ー３２や該カムバー３２に装着されたカムブロック３５
・３６がセンサ５１・５２に当接することを防止できる
ものである。

この状態で、タップ破損検知用工具ヘッド４０がワーク
１と対向する作用位置となるようタレット２０を所定量
回転させた後リフト状態から復帰させれば、噛合機構３
が噛合してタップ破損検知用工具ヘッド４０が所定位置
に固定されることとなる。尚、このタレット２０回転時
には、プッシュロッド１５がコイルスプリング１６の付
勢力でプレート２４上面を押圧しているが、当接部がロ
ーラ１９となっている為に回転に係る抵抗は少ないもの
である。

次に、タップ破損検知用工具ヘッド４０とそれによるタ
ップ破損検知方法を説明する。

タップ破損検知用工具ヘッド４０には、プローブ保持プ
レート４１がスプリング４２により前方に付勢されて配
置されちる。該プローブ保持プレート４１の前面には前
述の加工用工具ヘッド３０による加工穴１Ａと対応する
位置にその先端を加工穴１Ａの深さに応じた位置として
プローブ４０Ａが配置されており、タレットヘッド１０
０全体がワーク方向に移動してプローブ４０Ａの先端が
障害物（加工穴１Ａの底部）に当接すると、スプリング
４２の付勢力に抗してプローブ保持プレート４１全体が
停止する（タレットヘッド１００から見ればプローブ保
持プレート４１は後退する）ようになっている。

タップ破損検知用工具ヘッド４０には、加工用工具ヘッ
ド２０と同様に、サポートアーム３１′と該サポートア
ーム３１′の上端部にカムバー３２′が摺動部材を介し
て摺動可能に嵌合している。

カムバー３２′は、プローブ保持プレート４１の後面に
後方側に向けて立設されており、サポートアーム３１に
保持される位置より後方側にカムブロック３５′・３
６′が二個その位置を調節可能に嵌合配置されている。

ここで、カムバー３２′はセンサホルダ１８と平行に対
向する位置関係となり、センサホルダ１８に固定された
センサ５１・５２は、その検知範囲内にカムバー３２に
嵌合したカムブロック３５′・３６′があると検知信号
を出力するようになっていることは、加工用工具ヘッド
３０の場合と全く同様である。

上記の如く構成されたタップ破損検知用工具ヘッド４０
では、下記の如く作用してタップ破損の検知を行なう。

まず、前後両方のカムブロック３５′・３６′をカムバ
ー３２上で摺動移動させ、夫々センサ５１・５２の検知
範囲内にセットする。この時、何れか一方のカムブロッ
ク（３５′又は３６′）、を、センサ（５１又は５２）
の検知範囲の後端側の限界位置にセットする。（第２図
では、後方側のセンサ３５′を後方側のセンサ５２の検
知範囲の後端側に配置してある） そして、タレットヘッド１００全体をワーク側に移動さ
せる。

この時、プローブ４０Ａ先端が障害物等に当接してタレ
ットヘッド１００とプローブ保持プレート４１の相対位
置が変化しない限りセンサ５１・５２はカムブロック３
５′・３６′を検知し続け、検知信号を制御装置に出力
する。この状態が正常状態であり、加工穴１Ａが開口さ
れている（工具が破損されていない）ことを示すことと
なる。

プローブ４０Ａ先端が加工穴１Ａの底又は破損して加工
穴１Ａ内に残留する工具に当接すると、タレットヘッド
１００とプローブ保持プレート４１の相対位置がずれて
カムブロック３５′・３６′がセンサ５６１・５２の検
知範囲から退出する。その結果、検知信号が途切れる
が、制御装置では、この検知信号が途切れる迄のタレッ
トヘッド１００の移動量から加工穴１Ａの底の位置が正
しい位置であるかどうか（工具が破損していないかどう
か）判定することができる。又、プローブ４０Ａ先端が
加工穴１Ａの底の位置となる迄前進させたのち後退する
ようプログラムし、この作動中にセンサ５１・５２から
の信号が変化する（検知信号が途絶える）ことがない限
り工具の破損はないと判断するよう構成しても良い。

尚、第３図示の如く、タレット２０上面より突出する固
定軸１３にリング状部材２５を摺動回転可能に嵌合する
と共にタレット２１上面に固定し、該リング状部材２５
内と固定軸１３内に両者が所定位置関係となった時連通
する流路を形成して所謂ロータリーバルブを構成すれ
ば、該流路へ切削油等を固定軸１３側から供給すること
が可能となり、該切削油等の供給パイプがタレットの回
転の障害となることを防止できるものである。

［考案の効果］ 上記の如き、本考案に係るタレット盤の工具位置検出装
置によれば、複数の工具ヘッドの工具を一の検知手段で
検知できることとなり、構造が簡単となると共に小型に
構成できるものである。

又、検知手段がタレットの回転に伴なって回転しない
為、検知手段からのケーブルがよじれることがなく、タ
レットの回転を合理的に行なうことができるものであ
る。

即ち、作業能率の良いタレット盤を、簡単な構造で小型
に且つ低コストで製造可能とするものである。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本考案に係るタレット盤の工具位置
検出装置を備えるタレット盤のタレットヘッド部分の側
面図、第３図はその拡大縦断面図、第４図は第３図の固
定軸方向から見た矢視図である。 １０……タレットヘッド本体 １３……固定軸 １５……プッシュロッド（支持部材） ２０……タレット ３０……加工用工具ヘッド（工具ヘッド） ３０Ａ……タップ（工具） ３５・３６・３５′・３６′……カムブロック（被検知
部） ４０……破損検知用工具ヘッド（工具ヘッド） ５１・５２……センサ（検知手段） １００……タレットヘッド

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも２種類の工具が作動位置に移動
   可能に取り付けられたタレットと、 一の工具が前記作動位置にもたらされた状態で、ワーク
   に向かう作動軸線に対して所定角度を有する回転軸線回
   りに、前記タレットを回動可能に支持する固定軸と、 前記タレットを前記固定軸回りに回動させ、一の工具を
   選択的に前記作動位置にもたらし、この作動位置にもた
   らされた工具を、前記作動軸線に沿って移動させ、前記
   作動位置にもたらされた工具を駆動させる為のタレット
   ヘッド本体と、 前記タレット及びタレットヘッド本体を、前記固定軸の
   延出方向に沿って互いに接離可能に連結し、互いに接合
   する事により、前記タレットヘッド本体からの駆動力を
   前記タレットに伝達し、互いに離間させる事により前記
   タレットヘッド本体からの駆動力伝達を遮断する連結手
   段と、 前記工具の各々に一対的に取り付けられた被検知部と、 前記タレットに対して転接すると共に、前記固定軸の延
   出方向に沿って移動可能に、該固定軸に取り付けられ、
   前記連結手段による前記タレット及びタレットヘッドの
   接離動作に応じて前記固定軸に対して相対移動される支
   持部材と、 この支持部材に取り付けられ、前記被検知部を検出する
   事により、前記工具の位置を検知する単一の検知手段と
   を具備する事を特徴とするタレット盤の工具位置検出装
   置。