JPH06315854A - ノズルの噴射方向自動制御方法とその装置 - Google Patents
ノズルの噴射方向自動制御方法とその装置Info
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- JPH06315854A JPH06315854A JP12797993A JP12797993A JPH06315854A JP H06315854 A JPH06315854 A JP H06315854A JP 12797993 A JP12797993 A JP 12797993A JP 12797993 A JP12797993 A JP 12797993A JP H06315854 A JPH06315854 A JP H06315854A
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- Japan
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- nozzle
- tool
- spindle
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 工具長の計測手段とノズル手段とを組合わせ
た新規なノズルの噴射方向自動制御方法とその装置を提
供することを目的とする。 【構成】 工作機械１０等の主軸Ｓに、方向制御できる
クーラントのノズル手段Ｎを備える一方、主軸装着の工
具長を検出する計測手段ＫをテーブルＴ上の適宜位置Ｏ
２に備え、上記各手段を遠隔操作機構Ｅに結んで同期動
作させ、工具長先端を検出する計測手段と同方向にノズ
ル手段のノズル先端ｎを自動的に向けるものである。
た新規なノズルの噴射方向自動制御方法とその装置を提
供することを目的とする。 【構成】 工作機械１０等の主軸Ｓに、方向制御できる
クーラントのノズル手段Ｎを備える一方、主軸装着の工
具長を検出する計測手段ＫをテーブルＴ上の適宜位置Ｏ
２に備え、上記各手段を遠隔操作機構Ｅに結んで同期動
作させ、工具長先端を検出する計測手段と同方向にノズ
ル手段のノズル先端ｎを自動的に向けるものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、工作機械のワークへ切
削液を供給する噴射ノズルの噴射方向を工具交換毎に工
具長の測定から自動調節する他、工具の折れ検機能をも
具備した新規な装置に関するものである。
削液を供給する噴射ノズルの噴射方向を工具交換毎に工
具長の測定から自動調節する他、工具の折れ検機能をも
具備した新規な装置に関するものである。
【０００２】
【従来技術と問題点】従来、ワークへ切削液を供給する
噴射ノズルの噴射方向を自動調節する装置は、種々の方
式が提供されている。そして、噴射ノズルの首振り駆動
を、ＮＣプログラムにより制御する方式では、ＮＣの付
加軸を使用するためのサーボモータとサーボアンプを必
要とし、コスト的にも機構的にも高く且つ複雑となる。
従って、コスト面、機構構成面、ソフト面等での多くの
問題があり、実用的なノズルの噴射方向自動制御装置と
しての機能を喪失している。
噴射ノズルの噴射方向を自動調節する装置は、種々の方
式が提供されている。そして、噴射ノズルの首振り駆動
を、ＮＣプログラムにより制御する方式では、ＮＣの付
加軸を使用するためのサーボモータとサーボアンプを必
要とし、コスト的にも機構的にも高く且つ複雑となる。
従って、コスト面、機構構成面、ソフト面等での多くの
問題があり、実用的なノズルの噴射方向自動制御装置と
しての機能を喪失している。
【０００３】又、現状では、工具交換に伴い工具の折れ
検を行うことが必要で、この折れ検装置を別設するとな
ると、設置スペースやコスト面それに工具交換動作に運
転機能させるためのソフトウエアの開発費の増大及び実
際面で多くの不都合、取り扱いにくさが取り巻いてい
る。
検を行うことが必要で、この折れ検装置を別設するとな
ると、設置スペースやコスト面それに工具交換動作に運
転機能させるためのソフトウエアの開発費の増大及び実
際面で多くの不都合、取り扱いにくさが取り巻いてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題，目的】本発明は、前記
従来の問題点に鑑み、これを解消することを課題とし、
工具長の計測手段とノズル手段とを組合わせた新規なノ
ズルの噴射方向自動制御方法とその装置を提供すること
を目的とする。
従来の問題点に鑑み、これを解消することを課題とし、
工具長の計測手段とノズル手段とを組合わせた新規なノ
ズルの噴射方向自動制御方法とその装置を提供すること
を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、工作機械等の
主軸に、方向制御できるクーラントのノズル手段を備え
る一方、主軸装着の工具長を検出する計測手段をテーブ
ル上の適宜位置に備え、上記各手段を遠隔操作機構に結
んで同期動作させ、工具長先端を検出する計測手段と同
方向にノズル手段のノズル先端を向けるように制御する
ことを特徴とするノズルの噴射方向自動制御方法とその
装置を主たる手段とする。
主軸に、方向制御できるクーラントのノズル手段を備え
る一方、主軸装着の工具長を検出する計測手段をテーブ
ル上の適宜位置に備え、上記各手段を遠隔操作機構に結
んで同期動作させ、工具長先端を検出する計測手段と同
方向にノズル手段のノズル先端を向けるように制御する
ことを特徴とするノズルの噴射方向自動制御方法とその
装置を主たる手段とする。
【０００６】
【作用】本発明によると、工具のＡＴＣ交換後に、主軸
を工具長を検出する計測手段が配置された計測位置まで
移動し、ここで工具長検出と同期動作させてノズル方向
を制御させた後、ワーク加工に入り、ワーク加工後は主
軸を工具長検出の計測位置へ戻して再度工具長検出を行
い、工具折損の有無を判別した後、次の新工具とＡＴＣ
交換させるサイクルを繰り返す作用を行う。即ち、主軸
上の工具長検出とノズル方向制御を連動させて行う事
で、両者の機能を同時に発揮できる全く新しい思想のノ
ズル方向制御技術を提供する。
を工具長を検出する計測手段が配置された計測位置まで
移動し、ここで工具長検出と同期動作させてノズル方向
を制御させた後、ワーク加工に入り、ワーク加工後は主
軸を工具長検出の計測位置へ戻して再度工具長検出を行
い、工具折損の有無を判別した後、次の新工具とＡＴＣ
交換させるサイクルを繰り返す作用を行う。即ち、主軸
上の工具長検出とノズル方向制御を連動させて行う事
で、両者の機能を同時に発揮できる全く新しい思想のノ
ズル方向制御技術を提供する。
【０００７】
【実施例】以下、図面に示す実施例にて説明する。先
ず、図１において本発明の全体構成を説明する。工作機
械１０はベッドＢ、ワークＷを載せるテーブルＴ、工具
ＴＨを装着した主軸Ｓとその主軸頭Ｈ及び各種の工具Ｔ
Ｈ１〜ＴＨｎを交換するＡＴＣ装置２０とを備えてい
る。上記工作機械１０における主軸Ｓの外周箇所に、方
向制御できるクーラントのノズル手段Ｎを少なくとも１
組（図示では２組）備えている。上記ノズル手段Ｎの各
ノズルｎを工具ＴＨの先端に向けるべく、その方向線Ｌ
に方向制御する。他方、主軸Ｓの工具先端を検出するタ
ッチセンサ式の計測手段ＫをテーブルＴ上の右端になる
適宜位置Ｏ２のスプラッシュガード上に備えている。
ず、図１において本発明の全体構成を説明する。工作機
械１０はベッドＢ、ワークＷを載せるテーブルＴ、工具
ＴＨを装着した主軸Ｓとその主軸頭Ｈ及び各種の工具Ｔ
Ｈ１〜ＴＨｎを交換するＡＴＣ装置２０とを備えてい
る。上記工作機械１０における主軸Ｓの外周箇所に、方
向制御できるクーラントのノズル手段Ｎを少なくとも１
組（図示では２組）備えている。上記ノズル手段Ｎの各
ノズルｎを工具ＴＨの先端に向けるべく、その方向線Ｌ
に方向制御する。他方、主軸Ｓの工具先端を検出するタ
ッチセンサ式の計測手段ＫをテーブルＴ上の右端になる
適宜位置Ｏ２のスプラッシュガード上に備えている。
【０００８】これらの手段Ｎ，Ｋをフレキシブルワイヤ
で同期動作させる遠隔操作機構Ｅを備え、この機構Ｅは
主軸頭Ｈが計測手段の計測位置Ｏ２に接近停止するとき
作用する光電スイッチ等の近接センサＫＳのＯＮ信号を
受ける制御器ＭＣにより起動指令（正転）されるモータ
Ｍにより駆動を始め、主軸の軸芯方向位置Ｃ１に向いて
いるノズルｎと板状のセンサ棒Ｆとを同期させて同じ姿
勢の実線方向Ｃ２へ回動させる。ここで、センサ棒Ｆが
工具ＴＨの先端にタッチしてＯＮ信号を制御器ＭＣに発
してモータＭを停止させると、ノズルｎが工具ＴＨの先
端方向に向いて固定する。
で同期動作させる遠隔操作機構Ｅを備え、この機構Ｅは
主軸頭Ｈが計測手段の計測位置Ｏ２に接近停止するとき
作用する光電スイッチ等の近接センサＫＳのＯＮ信号を
受ける制御器ＭＣにより起動指令（正転）されるモータ
Ｍにより駆動を始め、主軸の軸芯方向位置Ｃ１に向いて
いるノズルｎと板状のセンサ棒Ｆとを同期させて同じ姿
勢の実線方向Ｃ２へ回動させる。ここで、センサ棒Ｆが
工具ＴＨの先端にタッチしてＯＮ信号を制御器ＭＣに発
してモータＭを停止させると、ノズルｎが工具ＴＨの先
端方向に向いて固定する。
【０００９】上記、主軸頭Ｈの動きとＡＴＣ動作及びノ
ズル方向制御の関係は、次のようになる。即ち、主軸頭
Ｈは工具のＡＴＣ交換位置Ｏ３での交換後に、主軸の工
具長を検出する計測手段Ｋの配置位置Ｏ２まで移動軌跡
（３）で移動し、工具長検出と同期動作させてノズルの
方向を工具先端Ｃ２へ制御させた後、移動軌跡（２）で
ワーク加工に入り、ワーク加工後は移動軌跡（１）で計
測位置Ｏ２へ戻り、再度工具長検出を行い実線位置に有
るセンサ棒Ｆを押してＯＮ信号を発すると工具折損無し
と判別する。この後、移動軌跡（２）で次の新しい工具
とＡＴＣ交換すべくサイクルに設定されている。
ズル方向制御の関係は、次のようになる。即ち、主軸頭
Ｈは工具のＡＴＣ交換位置Ｏ３での交換後に、主軸の工
具長を検出する計測手段Ｋの配置位置Ｏ２まで移動軌跡
（３）で移動し、工具長検出と同期動作させてノズルの
方向を工具先端Ｃ２へ制御させた後、移動軌跡（２）で
ワーク加工に入り、ワーク加工後は移動軌跡（１）で計
測位置Ｏ２へ戻り、再度工具長検出を行い実線位置に有
るセンサ棒Ｆを押してＯＮ信号を発すると工具折損無し
と判別する。この後、移動軌跡（２）で次の新しい工具
とＡＴＣ交換すべくサイクルに設定されている。
【００１０】続いて、図２により遠隔操作機構Ｅとノズ
ル手段Ｎと計測手段Ｋとの連結及び構成を説明する。遠
隔操作機構Ｅは、モータＭにより駆動されるギヤヘッド
Ｇをユニットとし、この出力軸１１のギヤ１２が従動ギ
ヤ１３，１４に噛み合い、正転（実線矢方向）時に各ギ
ヤ１３，１４を同方向（実線矢方向）に回転し、逆転
（点線矢方向）時には点線方向へ逆転する。上記各ギヤ
１３，１４には、フレキシブルワイヤ１５，１６が結ば
れ、この各先端にウオーム１７，１８を備え、本体ユニ
ットＮ，Ｋ側のウオームホイール１９，２０と噛み合っ
ている。このウオーム機構がセンサ棒Ｆ及びノズルｎの
方向を固定するブレーキ機能を有する。
ル手段Ｎと計測手段Ｋとの連結及び構成を説明する。遠
隔操作機構Ｅは、モータＭにより駆動されるギヤヘッド
Ｇをユニットとし、この出力軸１１のギヤ１２が従動ギ
ヤ１３，１４に噛み合い、正転（実線矢方向）時に各ギ
ヤ１３，１４を同方向（実線矢方向）に回転し、逆転
（点線矢方向）時には点線方向へ逆転する。上記各ギヤ
１３，１４には、フレキシブルワイヤ１５，１６が結ば
れ、この各先端にウオーム１７，１８を備え、本体ユニ
ットＮ，Ｋ側のウオームホイール１９，２０と噛み合っ
ている。このウオーム機構がセンサ棒Ｆ及びノズルｎの
方向を固定するブレーキ機能を有する。
【００１１】計測手段Ｋの内部構成は、ウオームホイー
ル２０の回転軸２１の中腹に回転角Θの検出円板を備
え、この突部を９０°間隔に配した２つのセンサＳ１，
Ｓ２により回転軸２１の回転角Θ＝９０°を検出する。
即ち、センサ棒Ｆが軸芯方向位置（原点Ｃ１）にある時
センサＳ１がＯＮ信号を発し制御器ＭＣに原点信号を送
り、センサ棒Ｆが工具方向の水平位置（終点Ｃｎ）にあ
る時センサＳ２がＯＮ信号を発し制御器ＭＣに終点信号
を送る。そして、上記回転軸２１の右端には、タッチセ
ンサＴＣの本体が取付けられ、その先端に弾性材からな
る板状のセンサ棒Ｆを備え、外力で変位を受けるとＯＮ
信号を発し、制御器ＭＣにその信号を送る。即ち、工具
ＴＨの先端に触れて変位を受けるとＯＮ信号を発し、制
御器ＭＣに工具先端を検出した事を知らせる。
ル２０の回転軸２１の中腹に回転角Θの検出円板を備
え、この突部を９０°間隔に配した２つのセンサＳ１，
Ｓ２により回転軸２１の回転角Θ＝９０°を検出する。
即ち、センサ棒Ｆが軸芯方向位置（原点Ｃ１）にある時
センサＳ１がＯＮ信号を発し制御器ＭＣに原点信号を送
り、センサ棒Ｆが工具方向の水平位置（終点Ｃｎ）にあ
る時センサＳ２がＯＮ信号を発し制御器ＭＣに終点信号
を送る。そして、上記回転軸２１の右端には、タッチセ
ンサＴＣの本体が取付けられ、その先端に弾性材からな
る板状のセンサ棒Ｆを備え、外力で変位を受けるとＯＮ
信号を発し、制御器ＭＣにその信号を送る。即ち、工具
ＴＨの先端に触れて変位を受けるとＯＮ信号を発し、制
御器ＭＣに工具先端を検出した事を知らせる。
【００１２】他方、ノズル手段Ｎの構成は、図２，４の
ように箱体３０内のウオームホイール１９の回転軸２３
の中腹部にクーラント供給用の回転継手２４を備え、回
転軸２３内の通孔２３Ａが右端側の箱体３１内へ連通し
ている。箱体３１は回転軸２３に一体固設され、一方に
突出する短管２５の先端に、首振り式のノズルｎを備え
ている。しかして、クーラントを回転継手２４から供給
して通孔２３Ａへ送ると、短管２５からノズルｎを介し
て噴射され、回転軸２３の回転によりその噴射方向がＣ
１からＣ２〜Ｃｎの９０°角度範囲内で調節される。こ
のノズルｎ方向と前記センサ棒Ｆとの方向が完全一致
し、遠隔操作機構Ｅの起動，停止による２本のワイヤ１
５，１６の回転により、同期してその方向角度を調節す
る。
ように箱体３０内のウオームホイール１９の回転軸２３
の中腹部にクーラント供給用の回転継手２４を備え、回
転軸２３内の通孔２３Ａが右端側の箱体３１内へ連通し
ている。箱体３１は回転軸２３に一体固設され、一方に
突出する短管２５の先端に、首振り式のノズルｎを備え
ている。しかして、クーラントを回転継手２４から供給
して通孔２３Ａへ送ると、短管２５からノズルｎを介し
て噴射され、回転軸２３の回転によりその噴射方向がＣ
１からＣ２〜Ｃｎの９０°角度範囲内で調節される。こ
のノズルｎ方向と前記センサ棒Ｆとの方向が完全一致
し、遠隔操作機構Ｅの起動，停止による２本のワイヤ１
５，１６の回転により、同期してその方向角度を調節す
る。
【００１３】次に、制御器ＭＣの機能を説明する。ＡＴ
Ｃ交換の後、主軸頭Ｈが、計測手段Ｋの計測位置Ｏ２へ
近づくとセンサＫＳからの信号を受けてモータＭを正転
する。これで、軸芯方向（原点Ｃ１）にあるセンサ棒Ｆ
とノズルｎとをゆつくり実線矢方向へ回転させ、センサ
棒Ｆが工具先端にぶつかるとＯＮ信号を受けモータＭを
急停止する。このとき、ノズルは工具先端部に向いて固
定保持される。工具のワーク加工後、再び工具ＴＨが計
測手段Ｋの位置Ｏ２へ戻ると、タッチセンサＴＣのＯＮ
信号の有無を確認し、ＯＦＦのままならば折損としてＮ
Ｃ制御装置にアラームを発し、又、ＯＮとなれば正常信
号をしてＮＣ制御装置に発し、新しい工具とのＡＴＣ交
換動作へと進める。これと同時期に、モータＭを逆転さ
せ、センサ棒Ｆとノズルを真下位置Ｃ１へ次の新しい工
具長検出とその工具先端へのノズル調節に備えて待機す
る。以上のように制御器ＭＣが作用するよう、予めシー
ケンス・プログラムされている。
Ｃ交換の後、主軸頭Ｈが、計測手段Ｋの計測位置Ｏ２へ
近づくとセンサＫＳからの信号を受けてモータＭを正転
する。これで、軸芯方向（原点Ｃ１）にあるセンサ棒Ｆ
とノズルｎとをゆつくり実線矢方向へ回転させ、センサ
棒Ｆが工具先端にぶつかるとＯＮ信号を受けモータＭを
急停止する。このとき、ノズルは工具先端部に向いて固
定保持される。工具のワーク加工後、再び工具ＴＨが計
測手段Ｋの位置Ｏ２へ戻ると、タッチセンサＴＣのＯＮ
信号の有無を確認し、ＯＦＦのままならば折損としてＮ
Ｃ制御装置にアラームを発し、又、ＯＮとなれば正常信
号をしてＮＣ制御装置に発し、新しい工具とのＡＴＣ交
換動作へと進める。これと同時期に、モータＭを逆転さ
せ、センサ棒Ｆとノズルを真下位置Ｃ１へ次の新しい工
具長検出とその工具先端へのノズル調節に備えて待機す
る。以上のように制御器ＭＣが作用するよう、予めシー
ケンス・プログラムされている。
【００１４】続いて、上記ノズル手段Ｎを１組乃至２組
以上を主軸頭Ｈに取付けた構成を図３で説明する。主軸
Ｓ近くの主軸頭Ｈに、ノズル手段Ｎの箱体３０を底部に
掛け通したバンド４０で締付け固定する。２組（又は３
組，４組）のノズル手段Ｎを取付けるときは、９０°間
隔にして配置し、相互の回転軸２３をユニバーサル継手
４１にて連結する。（尚、４２は中間サポートで、省略
できる。）。このとき、各ノズルの向きを軸芯方向Ｃ１
とすると共に、モータＭの正転で主軸Ｓの中心側へ向い
て回動する関係と成す。又、複数のノズルを備えた場合
は、各ノズルの向きを少量ずつ変え、１つは工具先端に
向き、他は工具中腹に向き、また３組目は工具基部に向
くようにするのがワーク加工時のクーラント効果を上げ
る意味で好ましい。
以上を主軸頭Ｈに取付けた構成を図３で説明する。主軸
Ｓ近くの主軸頭Ｈに、ノズル手段Ｎの箱体３０を底部に
掛け通したバンド４０で締付け固定する。２組（又は３
組，４組）のノズル手段Ｎを取付けるときは、９０°間
隔にして配置し、相互の回転軸２３をユニバーサル継手
４１にて連結する。（尚、４２は中間サポートで、省略
できる。）。このとき、各ノズルの向きを軸芯方向Ｃ１
とすると共に、モータＭの正転で主軸Ｓの中心側へ向い
て回動する関係と成す。又、複数のノズルを備えた場合
は、各ノズルの向きを少量ずつ変え、１つは工具先端に
向き、他は工具中腹に向き、また３組目は工具基部に向
くようにするのがワーク加工時のクーラント効果を上げ
る意味で好ましい。
【００１５】前記実施例に対する変形実施例（第２実施
例）として、前記図３，４に示すノズル手段Ｎにおい
て、複数のノズル手段Ｎ，Ｎ´を継手４１にて連結する
とき、図５に示すよう可撓管４１´にて各回転軸２３，
２３´間の突部２３Ｃ，２３Ｃ´を連結する構成として
も良い。この構成によれば、可撓管４１´がクーラント
供給と動力伝達とを可能とするため、複数のノズル手段
Ｎ，Ｎ´に対して、１つの部材１５及びクーラント源に
その源を求めることが出来、構成が簡素化する。尚、図
５の実施例では、中間又は末端に配置接続されるノズル
手段Ｎ，Ｎ´は、その回転軸２３´を貫通したパイプと
し、箱体３１´に回転自在に承持すると共に、両端を外
部へ突出させ、一方端にノズルｎの短管を付設し、両軸
２３，２３´を通孔２３Ａ，２３Ａ´にて連絡する。図
示では２組のノズル手段であるが、３組、４組と増設可
能である。
例）として、前記図３，４に示すノズル手段Ｎにおい
て、複数のノズル手段Ｎ，Ｎ´を継手４１にて連結する
とき、図５に示すよう可撓管４１´にて各回転軸２３，
２３´間の突部２３Ｃ，２３Ｃ´を連結する構成として
も良い。この構成によれば、可撓管４１´がクーラント
供給と動力伝達とを可能とするため、複数のノズル手段
Ｎ，Ｎ´に対して、１つの部材１５及びクーラント源に
その源を求めることが出来、構成が簡素化する。尚、図
５の実施例では、中間又は末端に配置接続されるノズル
手段Ｎ，Ｎ´は、その回転軸２３´を貫通したパイプと
し、箱体３１´に回転自在に承持すると共に、両端を外
部へ突出させ、一方端にノズルｎの短管を付設し、両軸
２３，２３´を通孔２３Ａ，２３Ａ´にて連絡する。図
示では２組のノズル手段であるが、３組、４組と増設可
能である。
【００１６】上記実施例のノズルｎがＡＴＣ動作に干渉
する時は、後退位置Ｃｏと主軸の軸芯方向Ｃ１及び工具
先端Ｃｎに広範囲に旋回させる。この関係は、計測手段
Ｋと図７のように関連している。即ち、タッチセンサＴ
Ｃの旋回範囲を後退位置Ｃｏと主軸の軸芯方向Ｃ１と工
具先端Ｃｎのように設定し、各旋回端Ｃｏ，Ｃｎにスト
ップ棒Ｓ１´，Ｓ２´を配し、センサ棒Ｆの回動を止め
てＯＮ信号を強制的に発することで、モータＭの正転，
逆転駆動を停止させる。（勿論、他の検出手段でも良
い。）
する時は、後退位置Ｃｏと主軸の軸芯方向Ｃ１及び工具
先端Ｃｎに広範囲に旋回させる。この関係は、計測手段
Ｋと図７のように関連している。即ち、タッチセンサＴ
Ｃの旋回範囲を後退位置Ｃｏと主軸の軸芯方向Ｃ１と工
具先端Ｃｎのように設定し、各旋回端Ｃｏ，Ｃｎにスト
ップ棒Ｓ１´，Ｓ２´を配し、センサ棒Ｆの回動を止め
てＯＮ信号を強制的に発することで、モータＭの正転，
逆転駆動を停止させる。（勿論、他の検出手段でも良
い。）
【００１７】上記実施例では、ノズル方向が軸芯方向Ｃ
１から後退位置Ｃｏの区間では、早送りＶｍにてノズル
ｎ及びセンサ棒Ｆを高速回動させ、又軸芯方向Ｃ１から
工具先端側Ｃｎの区間では、ゆっくり送りＶｎにてノズ
ルｎ及びセンサ棒Ｆを低速回動させるよう制御器ＭＣを
シーケンス制御する。
１から後退位置Ｃｏの区間では、早送りＶｍにてノズル
ｎ及びセンサ棒Ｆを高速回動させ、又軸芯方向Ｃ１から
工具先端側Ｃｎの区間では、ゆっくり送りＶｎにてノズ
ルｎ及びセンサ棒Ｆを低速回動させるよう制御器ＭＣを
シーケンス制御する。
【００１８】尚、図７に示すタッチセンサＴＣは、制御
器ＭＣと遠隔操作機構Ｅとを内蔵する箱体５０の端部に
一体付設されており、その内部構成は図６の如くであ
る。即ち、遠隔操作機構Ｅは、モータＭの出力軸１１の
ギヤ１２に噛合するギヤ１４（２０）に、計測手段Ｋ´
の回転軸２１を直結させ、この回転軸２１にタッチセン
サ本体ＴＣを付設すると共に、センサ棒Ｆの後退位置Ｃ
ｏと工具先端側位置Ｃｎとの区間の両旋回端にストップ
棒Ｓ１´，Ｓ２´を備え、センサＴＣをＯＮ動作させ
る。又、センサＴＣは工具先端の検出時にもＯＮ動作さ
れる。従って、制御器ＭＣは、上記３種類の同一信号を
判別すべく、モータＭの正逆回転との関係でシーケンス
制御されている。他方、前記出力軸１１のギヤ１２に噛
合する他のギヤ１３からフレキシブルワイヤの伝達手段
１５を介して前記ノズル手段Ｎに遠隔連結されている。
器ＭＣと遠隔操作機構Ｅとを内蔵する箱体５０の端部に
一体付設されており、その内部構成は図６の如くであ
る。即ち、遠隔操作機構Ｅは、モータＭの出力軸１１の
ギヤ１２に噛合するギヤ１４（２０）に、計測手段Ｋ´
の回転軸２１を直結させ、この回転軸２１にタッチセン
サ本体ＴＣを付設すると共に、センサ棒Ｆの後退位置Ｃ
ｏと工具先端側位置Ｃｎとの区間の両旋回端にストップ
棒Ｓ１´，Ｓ２´を備え、センサＴＣをＯＮ動作させ
る。又、センサＴＣは工具先端の検出時にもＯＮ動作さ
れる。従って、制御器ＭＣは、上記３種類の同一信号を
判別すべく、モータＭの正逆回転との関係でシーケンス
制御されている。他方、前記出力軸１１のギヤ１２に噛
合する他のギヤ１３からフレキシブルワイヤの伝達手段
１５を介して前記ノズル手段Ｎに遠隔連結されている。
【００１９】本発明のノズルの噴射方向自動制御方法と
その装置は、上述のように成っている。以下、図１，
２，３，４の第１実施例につき、図１０のフローチャー
ト図（他に図１，８，９）を中心に説明する。スタート
により、「加工／加工終了」（イ）となると、「工具を
折損検出位置」（ロ）、即ち、計測位置Ｏ２へ移動さ
せ、ここでセンサ棒Ｆが工具先端に触れないとＯＦＦの
ままで「折損・アラーム」（ハ）となってＮＣ制御装置
に折損を知らせる。他方、タッチセンサＴＣがＯＮとな
れば、主軸Ｓを「ＡＴＣ位置へ／ＡＴＣ動作」させる共
に、「新しい工具検出とノズル方向制御指令」（ホ）に
備えて、センサ棒とノズルを軸芯方向位置Ｃ１へ戻す。
ＡＴＣ動作完了に伴い、主軸は工具交換位置Ｏ３から計
測位置Ｏ２へ移動停止し、ここで「モータ駆動」（ヘ）
により正転され、「工具タッチセンサの回動，ノズル方
向の調節回動」（ト）を遠隔操作機構Ｅにより同期動作
させる。
その装置は、上述のように成っている。以下、図１，
２，３，４の第１実施例につき、図１０のフローチャー
ト図（他に図１，８，９）を中心に説明する。スタート
により、「加工／加工終了」（イ）となると、「工具を
折損検出位置」（ロ）、即ち、計測位置Ｏ２へ移動さ
せ、ここでセンサ棒Ｆが工具先端に触れないとＯＦＦの
ままで「折損・アラーム」（ハ）となってＮＣ制御装置
に折損を知らせる。他方、タッチセンサＴＣがＯＮとな
れば、主軸Ｓを「ＡＴＣ位置へ／ＡＴＣ動作」させる共
に、「新しい工具検出とノズル方向制御指令」（ホ）に
備えて、センサ棒とノズルを軸芯方向位置Ｃ１へ戻す。
ＡＴＣ動作完了に伴い、主軸は工具交換位置Ｏ３から計
測位置Ｏ２へ移動停止し、ここで「モータ駆動」（ヘ）
により正転され、「工具タッチセンサの回動，ノズル方
向の調節回動」（ト）を遠隔操作機構Ｅにより同期動作
させる。
【００２０】「タッチセンサＯＮ」（チ）になると、
「モータ停止」（リ）させて「工具長検出完（センサ方
向固定）、ノズル方向固定」（ヌ）する。これにて、ノ
ズルｎは正しい工具先端に向き、ワーク加工に伴うクー
ラント噴射が正しい位置へ行われる。主軸の「加工位置
への移動」（ル）と「加工／加工完了」（ヲ）で、再び
主軸は計測位置Ｏ２へ戻り、ここでセンサ棒に工具が触
れるか否かを判別する。触れなければ「折損・アラー
ム」（ハ）とし、触れると「折損無し」で次の新しい工
具交換動作へと移る。以下、順次同様の作用を繰り返
す。
「モータ停止」（リ）させて「工具長検出完（センサ方
向固定）、ノズル方向固定」（ヌ）する。これにて、ノ
ズルｎは正しい工具先端に向き、ワーク加工に伴うクー
ラント噴射が正しい位置へ行われる。主軸の「加工位置
への移動」（ル）と「加工／加工完了」（ヲ）で、再び
主軸は計測位置Ｏ２へ戻り、ここでセンサ棒に工具が触
れるか否かを判別する。触れなければ「折損・アラー
ム」（ハ）とし、触れると「折損無し」で次の新しい工
具交換動作へと移る。以下、順次同様の作用を繰り返
す。
【００２１】尚、図８は比較的短い工具ＴＨ１に対する
タッチセンサＴＣによる工具長計測とこれに同期連動す
るノズルｎの方向位置の関係を示している。また、図９
は比較的長い工具ＴＨ２に対するタッチセンサＴＣによ
る工具長計測とこれに同期連動するノズルｎの方向位置
の関係を示している。細部の詳細説明を省略する。所
で、主軸Ｓの中心位置Ｏからノズルｎの位置までの半径
距離Ａ´と、主軸Ｓの中心位置ＯからタッチセンサＴＣ
の位置までの半径距離Ａとは、同一寸法にするのが理想
であるが、図示のようにＡ´＞Ａの関係寸法としても問
題はない。
タッチセンサＴＣによる工具長計測とこれに同期連動す
るノズルｎの方向位置の関係を示している。また、図９
は比較的長い工具ＴＨ２に対するタッチセンサＴＣによ
る工具長計測とこれに同期連動するノズルｎの方向位置
の関係を示している。細部の詳細説明を省略する。所
で、主軸Ｓの中心位置Ｏからノズルｎの位置までの半径
距離Ａ´と、主軸Ｓの中心位置ＯからタッチセンサＴＣ
の位置までの半径距離Ａとは、同一寸法にするのが理想
であるが、図示のようにＡ´＞Ａの関係寸法としても問
題はない。
【００２２】続いて、図５，６，７に示す第２実施例の
作用の特徴を図１１のフローチャートを中心に説明す
る。この実施例は、ノズルｎの方向を三方（後退位置Ｃ
ｏと主軸の軸芯方向Ｃ１及び工具先端Ｃｎ）に制御する
時の主軸各位置Ｏ１，Ｏ２，Ｏ３とノズルｎ（センサ
棒）の旋回方向とその早送り、ゆっくり送りの関係を示
している。即ち、ノズルｎがＣｘ１方向にあり、加工終
了で主軸Ｓが計測位置Ｏ２へ戻ると、センサ棒Ｆが工具
先端の有無によるＯＮ信号を確認する。ＯＮ信号となれ
ば、計測完了でモータＭがゆつくり逆転してノズルｎ
（センサ棒）をＶｎでＣｎからＣ１へ後退させ、Ｃ１か
らは早送りＶｍになって後退位置Ｃｏまで短時間に戻
す。
作用の特徴を図１１のフローチャートを中心に説明す
る。この実施例は、ノズルｎの方向を三方（後退位置Ｃ
ｏと主軸の軸芯方向Ｃ１及び工具先端Ｃｎ）に制御する
時の主軸各位置Ｏ１，Ｏ２，Ｏ３とノズルｎ（センサ
棒）の旋回方向とその早送り、ゆっくり送りの関係を示
している。即ち、ノズルｎがＣｘ１方向にあり、加工終
了で主軸Ｓが計測位置Ｏ２へ戻ると、センサ棒Ｆが工具
先端の有無によるＯＮ信号を確認する。ＯＮ信号となれ
ば、計測完了でモータＭがゆつくり逆転してノズルｎ
（センサ棒）をＶｎでＣｎからＣ１へ後退させ、Ｃ１か
らは早送りＶｍになって後退位置Ｃｏまで短時間に戻
す。
【００２３】この後、ＡＴＣ交換位置Ｏ３へ戻った主軸
ＳのＡＴＣ動作を行い、再び主軸を計測位置Ｏ２まで戻
し、ここでＣｏからＣ１までノズルを高速の早送りＶｍ
で旋回させ、Ｃ１に達するとゆっくり送りＶｎでノズル
（センサ棒）を旋回させ、センサ棒Ｆを新たな工具先端
Ｃｘ２に触れさせる。この時のＯＮ信号でモータＭを急
停止し、ノズル方向を正しく工具先端に向ける。ここ
で、計測完了と成り、主軸ＳをＯ２からワーク加工位置
Ｏ１へ送り、加工を始める。尚、上記第２実施例では、
ノズルｎが後退位置Ｃｏまで大きく旋回するため、早送
り機能を制御器ＭＣに付加させたものである。しかし、
必要なければ、全旋回域をゆっくり送りＶｎで旋回させ
ても勿論良い。
ＳのＡＴＣ動作を行い、再び主軸を計測位置Ｏ２まで戻
し、ここでＣｏからＣ１までノズルを高速の早送りＶｍ
で旋回させ、Ｃ１に達するとゆっくり送りＶｎでノズル
（センサ棒）を旋回させ、センサ棒Ｆを新たな工具先端
Ｃｘ２に触れさせる。この時のＯＮ信号でモータＭを急
停止し、ノズル方向を正しく工具先端に向ける。ここ
で、計測完了と成り、主軸ＳをＯ２からワーク加工位置
Ｏ１へ送り、加工を始める。尚、上記第２実施例では、
ノズルｎが後退位置Ｃｏまで大きく旋回するため、早送
り機能を制御器ＭＣに付加させたものである。しかし、
必要なければ、全旋回域をゆっくり送りＶｎで旋回させ
ても勿論良い。
【００２４】本発明は上記各実施例に限定されず、発明
の要旨内での設計変更が可能であること勿論である。例
えば、センサの型式やノズルの数及び配置方法、旋回角
度やその旋回速度など自由に設計変更可能である。そし
て、工作機械は立横の両タイプに実施できる。また、前
記実施例では１つの遠隔操作機構Ｅを使用したが各手段
Ｎ，Ｋを個々に駆動すべく２組設けても良い。
の要旨内での設計変更が可能であること勿論である。例
えば、センサの型式やノズルの数及び配置方法、旋回角
度やその旋回速度など自由に設計変更可能である。そし
て、工作機械は立横の両タイプに実施できる。また、前
記実施例では１つの遠隔操作機構Ｅを使用したが各手段
Ｎ，Ｋを個々に駆動すべく２組設けても良い。
【００２５】
【効果】本発明は、上述のような手段と方法を採用した
から、 ＡＴＣ動作に関係して交換される工具をその工具長
計測からノズル方向が自動的に決定される。また、高速
に実施される。 ＮＣ制御装置のプログラムでノズル方向を制御させ
ないから、ＮＣ運転に支障を与えないし、ノズル方向制
御が簡単に行える。 又、本発明のノズル装置が工作機械へ追加付設され
易いし、ウオーム機構でブレーキ機能も効果的である。 ワーク加工前の工具長確認、そしてワーク加工後の
工具折損検出との併用ができ、ノズル方向制御と工具折
損制御とを一体化して、装置の簡素化、低コスト化を図
れる。 複数のノズルを同期制御出来るほか、そのノズル方
向を個々に微調節して変更することで、工具先端、工具
中腹、工具基部という様に工具の全域をクーラント供給
できる。 計測手段とノズル手段とは、遠隔操作機構により制
御されるから、主軸部やテーブル上の空間をスッキリ広
く有効利用出来るし、メンテナンス性にも優れている。
等多くの効果有るノズルの噴射方向自動制御方法と其の
装置を提供できる。
から、 ＡＴＣ動作に関係して交換される工具をその工具長
計測からノズル方向が自動的に決定される。また、高速
に実施される。 ＮＣ制御装置のプログラムでノズル方向を制御させ
ないから、ＮＣ運転に支障を与えないし、ノズル方向制
御が簡単に行える。 又、本発明のノズル装置が工作機械へ追加付設され
易いし、ウオーム機構でブレーキ機能も効果的である。 ワーク加工前の工具長確認、そしてワーク加工後の
工具折損検出との併用ができ、ノズル方向制御と工具折
損制御とを一体化して、装置の簡素化、低コスト化を図
れる。 複数のノズルを同期制御出来るほか、そのノズル方
向を個々に微調節して変更することで、工具先端、工具
中腹、工具基部という様に工具の全域をクーラント供給
できる。 計測手段とノズル手段とは、遠隔操作機構により制
御されるから、主軸部やテーブル上の空間をスッキリ広
く有効利用出来るし、メンテナンス性にも優れている。
等多くの効果有るノズルの噴射方向自動制御方法と其の
装置を提供できる。
【図１】本発明のノズルの噴射方向自動制御を備えた工
作機械の全体図である。
作機械の全体図である。
【図２】本発明のノズル手段と計測手段と遠隔操作機構
との結合システム図である。
との結合システム図である。
【図３】主軸への複数のノズル手段取付図である。
【図４】ノズル手段の構造を示す断面図である。
【図５】ノズル手段の第２実施例を示す断面図である。
【図６】センサと計測手段の第２実施例を示す一部切欠
断面図である。
断面図である。
【図７】センサの旋回角を説明する側面図である。
【図８】工具長とノズル方向制御との関係を示す作用図
である。
である。
【図９】工具長とノズル方向制御との関係を示す作用図
である。
である。
【図１０】本発明の運転作用を示すフローチャート図で
ある。
ある。
【図１１】本発明第２実施例の作用を示すタイムチャー
ト図である。
ト図である。
１０ 工作機械 ＴＨ 工具 Ｔ テーブル Ｈ 主軸頭 Ｓ 主軸 Ｋ，Ｋ´ 計測手段 Ｎ，Ｎ´ノズル手段 ｎ ノズル Ｅ 遠隔操作機構 ＫＳ 近接センサ，光電スイッチ Ｏ２ 計測位置 Ｏ３ 工具交換位置 Ｃ１ 軸芯方向位置 Ｃ２ 工具先端側位置 Ｃｏ 後退位置 Ｍ モータ Ｆ センサ棒 ＴＣ タッチセンサ ＭＣ 制御器 １１ 出力軸 １２，１３，１４ ギヤ １５，１６ フレキシブルワイヤ １７，１８ ウオーム １９，２０ ウオームホイール ４１´ 可撓管
Claims (14)
- 【請求項１】 工作機械等の主軸に、方向制御できるク
ーラントのノズル手段を備える一方、主軸装着の工具長
を検出する計測手段をテーブル上の適宜位置に備え、上
記各手段を遠隔操作機構に結んで同期動作させ、工具長
先端を検出する計測手段と同方向にノズル手段のノズル
先端を向けるように制御することを特徴とするノズルの
噴射方向自動制御方法。 - 【請求項２】 工作機械等の主軸に、方向制御できるク
ーラントのノズル手段を少なくとも一組備える一方、主
軸装着の工具長を検出するタッチセンサ式の計測手段を
テーブル上の適宜位置に備え、上記各手段を遠隔操作機
構に結んで同期動作させ、工具長先端を検出する計測手
段と同方向にノズル手段のノズル先端を向けるように制
御することを特徴とするノズルの噴射方向自動制御装
置。 - 【請求項３】 請求項１において、クーラントのノズル
手段を主軸の外周に複数備え、遠隔操作機構で連動動作
させるようにしたことを特徴とするノズルの噴射方向自
動制御方法。 - 【請求項４】 請求項２において、クーラントのノズル
手段を主軸の外周に複数備え、遠隔操作機構で連動動作
させるようにしたことを特徴とするノズルの噴射方向自
動制御装置。 - 【請求項５】 請求項２，４において、主軸頭に備えた
複数のノズル手段間をクーラント供給及び動力伝達を可
能とする可撓管にて連結させ、クーラント供給源及びノ
ズル回動を前記可撓管により行うことを特徴とするノズ
ルの噴射方向自動制御装置。 - 【請求項６】 請求項２，４において、主軸頭に備えた
少なくとも１組のノズル手段のノズル方向を工具のＡＴ
Ｃ動作に干渉しない後退位置と主軸軸芯方向及び工具先
端側に傾く広範囲にわたって回動動作することを特徴と
するノズルの噴射方向自動制御装置。 - 【請求項７】 請求項６において、ノズル手段のノズル
方向が後退位置から主軸軸芯方向の区間では、遠隔操作
機構を早送りで駆動してノズル方向制御を行い、主軸軸
芯方向から工具先端側の検出位置の区間ではゆっくり送
り駆動にてノズル方向制御を行うことを特徴とするノズ
ルの噴射方向自動制御装置。 - 【請求項８】 請求項２，４において、遠隔操作機構
は、モータの出力軸のギアに噛合するギアに計測手段の
回転軸を直結させ、この回転軸にタッチセンサ本体を付
設すると共に、センサ棒の後退位置から主軸側位置との
区間の両旋回端にストップ片を備え、他方前記出力軸の
ギアに噛合する他のギアから動力伝達手段を介してノズ
ル手段に連結させたことを特徴とするノズルの噴射方向
自動制御装置。 - 【請求項９】 請求項８において、計測手段のタッチ棒
が後退位置と主軸側位置の両旋回端のストップ片に触れ
ると遠隔操作機構のモータを急停止する制御することを
特徴とするノズルの噴射方向自動制御装置。 - 【請求項１０】 工具のＡＴＣ交換後に、主軸を工具長
を検出する計測手段が配置された計測位置まで移動し、
ここで工具長検出と同期動作させてノズル方向を制御さ
せた後、ワーク加工に入り、ワーク加工後は主軸を工具
長検出の計測位置へ戻して再度工具長検出を行い、工具
折損の有無を判別した後、次の新工具とＡＴＣ交換させ
るサイクルを繰り返すことを特徴とする請求項１のノズ
ルの噴射方向自動制御方法。 - 【請求項１１】 工具のＡＴＣ交換後に、主軸を工具長
を検出する計測手段が配置された計測位置まで移動し、
ここで工具長検出と同期動作させてノズル方向を制御さ
せた後、ワーク加工に入り、ワーク加工後は主軸を工具
長検出の計測位置へ戻して再度工具長検出を行い、工具
折損の有無を判別した後、次の新工具とＡＴＣ交換させ
るサイクルを繰り返すことを特徴とする請求項２のノズ
ルの噴射方向自動制御装置。 - 【請求項１２】 主軸外周に備える少なくとも一組のノ
ズル手段と、テーブル上の適宜位置に備える計測手段と
を同期動作させる１組の遠隔操作機構は、一対の低速回
転手段と、フレキシブルワイヤ等の動力伝達手段によっ
て連結させたことを特徴とするノズルの噴射方向自動制
御装置。 - 【請求項１３】 請求項２において、ノズル手段と計測
手段とは動力伝達手段内のウオームとウオームホイール
の連結機構と連結され、停止時にブレーキ機能を持たせ
たことを特徴とするノズルの噴射方向自動制御装置。 - 【請求項１４】 請求項２及び４において、複数のノズ
ル手段の各ノズル先端が工具先端、工具中腹、工具基部
等の異なる方向に向けられるよう調節可能としたことを
特徴とするノズルの噴射方向自動制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12797993A JPH06315854A (ja) | 1993-04-30 | 1993-04-30 | ノズルの噴射方向自動制御方法とその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12797993A JPH06315854A (ja) | 1993-04-30 | 1993-04-30 | ノズルの噴射方向自動制御方法とその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06315854A true JPH06315854A (ja) | 1994-11-15 |
Family
ID=14973435
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12797993A Pending JPH06315854A (ja) | 1993-04-30 | 1993-04-30 | ノズルの噴射方向自動制御方法とその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06315854A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007524516A (ja) * | 2003-03-31 | 2007-08-30 | ザ グリーソン ワークス | 工作機械用の冷却液供給装置 |
| US20120308323A1 (en) * | 2011-05-23 | 2012-12-06 | Gardner Stephen R | Multi-Nozzle Machine Tool Cooling System |
| WO2016203569A1 (ja) * | 2015-06-17 | 2016-12-22 | 富士機械製造株式会社 | 工作機械 |
| US20200114483A1 (en) * | 2018-04-24 | 2020-04-16 | Qingdao university of technology | Milling machine processing system with intelligently follow-up cutting fluid nozzle and working method |
-
1993
- 1993-04-30 JP JP12797993A patent/JPH06315854A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007524516A (ja) * | 2003-03-31 | 2007-08-30 | ザ グリーソン ワークス | 工作機械用の冷却液供給装置 |
| JP4787741B2 (ja) * | 2003-03-31 | 2011-10-05 | ザ グリーソン ワークス | 工作機械用の冷却液供給装置 |
| US20120308323A1 (en) * | 2011-05-23 | 2012-12-06 | Gardner Stephen R | Multi-Nozzle Machine Tool Cooling System |
| US9238287B2 (en) * | 2011-05-23 | 2016-01-19 | Dimensional Control, Inc. | Multi-nozzle machine tool cooling system |
| WO2016203569A1 (ja) * | 2015-06-17 | 2016-12-22 | 富士機械製造株式会社 | 工作機械 |
| US20200114483A1 (en) * | 2018-04-24 | 2020-04-16 | Qingdao university of technology | Milling machine processing system with intelligently follow-up cutting fluid nozzle and working method |
| US11524379B2 (en) * | 2018-04-24 | 2022-12-13 | Qingdao university of technology | Milling machine processing system with intelligently follow-up cutting fluid nozzle and working method |
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