JPH07251353A - Collision prevention device - Google Patents
Collision prevention deviceInfo
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- JPH07251353A JPH07251353A JP6995994A JP6995994A JPH07251353A JP H07251353 A JPH07251353 A JP H07251353A JP 6995994 A JP6995994 A JP 6995994A JP 6995994 A JP6995994 A JP 6995994A JP H07251353 A JPH07251353 A JP H07251353A
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- machine
- spindle
- attachment
- tool holder
- tool
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- Auxiliary Devices For Machine Tools (AREA)
- Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はマシニングセンタ等工作
機械の主軸アタッチメント,工具ホルダを含む機械の主
軸まわりがワークに接触又は接触しそうになったとき、
機械をアラーム停止して衝突によるダメージを回避する
衝突防止装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a spindle attachment of a machine tool such as a machining center and a spindle of a machine including a tool holder, when the workpiece comes into contact with a workpiece or is about to come into contact with the workpiece.
The present invention relates to a collision prevention device that stops an alarm of a machine to avoid damage due to a collision.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、マシニングセンタ等で金型加工等
複雑な加工を行う加工プログラムは、自動プログラム作
成機例えばCAD・CAMを用いて作られることが多く
なった。この自動プログラム作成機で作られた加工プロ
グラムは、自動車メーカ等親会社から下請け会社に貸与
されることが多く、これらの加工プログラムには使用機
の種類によって異なる主軸クイル又は主軸ラムの寸法や
工具ホルダの形状まで考慮されていることは殆どなく、
例えば図14,図15に示すように主軸クイル101又
は工具ホルダ102のX軸又はY軸移動でワークWを削
っているとき、削り残し部103を完全に削り取るため
に更に移動すると、主軸クイル101又は工具ホルダ1
02がワークWの壁面に衝突する場合がある。2. Description of the Related Art In recent years, machining programs for performing complicated machining such as die machining in a machining center or the like have often been created by using an automatic program generator such as CAD / CAM. Machining programs created by this automatic programming machine are often loaned to subcontractors from parent companies such as automobile manufacturers.These machining programs differ in the spindle quill or spindle ram dimensions and tool holders that differ depending on the type of machine used. There is almost no consideration for the shape of
For example, as shown in FIGS. 14 and 15, when the work W is being scraped by moving the spindle quill 101 or the tool holder 102 along the X axis or the Y axis, when the workpiece W is further moved to completely scrape the uncut portion 103, the spindle quill 101 is removed. Or tool holder 1
02 may collide with the wall surface of the work W.
【0003】そのうえプログラム作成上のミスや、加工
データをNCテープに転送するときのデータミス等が重
なることもあるため、実際に動かして見るまで、どこで
衝突するか分からないのが現状である。In addition, a program creation error and a data error when transferring the processed data to the NC tape may be overlapped, so that it is not known where the collision occurs until the image is actually moved.
【0004】従って衝突事故の無い完全な加工プログラ
ムは、加工実績のある加工プログラムか、作業者がつき
きりで空運転で一つ一つチェックを行ったチェック済加
工プログラムしかないが、膨大なシーケンスよりなる加
工プログラムのチェックは切粉の出ない無駄な時間とな
るので、採算面から見て非現実的で夜間等の無人運転は
加工実績のある加工プログラムに限定し、初品加工は作
業者を一台ごとに配置して監視しながら加工を行ってい
るのが現状である。Therefore, a complete machining program without a collision accident is only a machining program with a proven machining record or a checked machining program in which the operator checks each one by idle operation one by one, but a huge sequence. Checking a machining program consisting of the following is a waste of time without cutting chips, so it is unrealistic in terms of profitability and unmanned operation at night, etc., is limited to machining programs with a proven track record, and the first product machining is done by the operator. Currently, processing is performed while arranging each one and monitoring it.
【0005】従来、このような未チェック加工プログラ
ムによる衝突事故を避けるために開発された先行技術に
次のものがある。 (1)特開昭62−99047号で公知の衝突防止装置
は、図16に示すように機械構造物104の周囲に空気
を噴出する空気噴出器を設け、この噴出空気の反射音を
集音するマイクロフオン105を設け、反射音を分析し
て障害物接近の制御信号を出力する駆動制御器を設けた
ものである。Conventionally, there are the following prior arts developed to avoid a collision accident due to such an unchecked machining program. (1) The collision prevention device known in JP-A-62-99047 is provided with an air ejector for ejecting air around the mechanical structure 104 as shown in FIG. 16, and collects the reflected sound of the ejected air. A micro controller 105 is provided, and a drive controller that analyzes a reflected sound and outputs a control signal for approaching an obstacle is provided.
【0006】(2)実開昭61−117645号で公知
の工作機械におけるアタッチメントと加工物との干渉防
止装置は、図17に示すように工作機械の主軸に取付け
られるアタッチメント106の加工物Wと干渉する可能
性のある部位に容易に変形可能な絶縁片を介して導電体
107を取り付け、アタッチメント106と加工物Wの
干渉を導電体と加工物との電気接触により検知して機械
停止をさせるものである。(2) A device for preventing interference between an attachment and a workpiece in a machine tool known in Japanese Utility Model Publication No. 61-117645 is a workpiece W of an attachment 106 attached to a spindle of a machine tool as shown in FIG. The electric conductor 107 is attached to a portion that may interfere with each other through an easily deformable insulating piece, and the interference between the attachment 106 and the workpiece W is detected by the electrical contact between the electric conductor and the workpiece to stop the machine. It is a thing.
【0007】(3)実開昭63−182836号で公知
の工作機械のアーバー衝突防止装置は、図18に示すよ
うにアーバ108の外側面に、被接触物に接触して検出
信号を発する接触検出部109を設け、この接触検出部
の検出信号が制御回路110に入力されたとき機械を停
止するようにしたものである。(3) The arbor collision prevention device for a machine tool known in Japanese Utility Model Laid-Open No. 63-182836, as shown in FIG. 18, makes contact with the outer surface of the arbor 108 to contact a contacted object and generate a detection signal. The detector 109 is provided so that the machine is stopped when the detection signal of the contact detector is input to the control circuit 110.
【0008】(4)特開昭62−152640号で公知
の工作機械の超音波衝突装置は、図19に示すように工
作機械の主軸頭111の移動方向の障害物までの距離を
検知する超音波装置112で検出した距離が所定距離以
内になったとき主軸頭の移動を停止するとともに警報灯
を駆動するようにしたものである。(4) An ultrasonic collision device for a machine tool known in Japanese Patent Laid-Open No. 62-152640 is a super-machine for detecting the distance to an obstacle in the moving direction of the spindle head 111 of the machine tool as shown in FIG. When the distance detected by the sound wave device 112 is within a predetermined distance, the movement of the spindle head is stopped and the alarm lamp is driven.
【0009】(5)実開昭62−168239号で公知
の衝突防止装置は、図20に示すようにたて形の工作機
械のラム部113に物体感知装置114及びこの物体感
知装置の巻取装置115を設け、機械の早送りモード指
令によって物体感知装置を張り出して物体の接近を感知
し、機械を停止させるか又は機械の送り速度を減速さ
せ、加工時には被加工物に接触しないように物体感知装
置を巻取装置により巻取って渦巻状に収納するものであ
る。(5) A collision prevention device known from Japanese Utility Model Laid-Open No. 62-168239 discloses an object sensing device 114 and a winding device of the object sensing device on a ram portion 113 of a vertical machine tool as shown in FIG. A device 115 is provided, and an object detection device is projected by a fast-forward mode command of the machine to detect the approach of the object, and the machine is stopped or the feed speed of the machine is decelerated, and the object is detected so as not to come into contact with the workpiece during machining. The device is wound by a winding device and stored in a spiral shape.
【0010】[0010]
【発明が解決しようとする課題】従来の技術で述べた特
開昭62−99047号は、マイクロフオン105に切
削液や切粉がかかることが予想され、その影響を除去す
るために頻繁な清掃が必要になる。実開昭61−117
645号はアタッチメント106に取り付けられている
導電体107と加工物107の間に切粉が入って導通す
ると誤動作を起こす。According to Japanese Patent Laid-Open No. 62-99047 described in the prior art, it is expected that cutting fluid or cutting chips will be applied to the microfon 105, and frequent cleaning is performed to remove the influence. Will be required. 61-117
No. 645 causes a malfunction when cutting chips enter between the electric conductor 107 attached to the attachment 106 and the workpiece 107 and become conductive.
【0011】実開昭63−182836号は、同様に切
粉による導通で誤動作を起こし、各アーバー毎に接触検
出部109を設ける必要がある。特開昭62−1526
40号及び実開昭62−168239号は、アタッチメ
ントには対応不可能である。Similarly, in Japanese Utility Model Laid-Open No. 63-182836, a malfunction occurs due to conduction due to cutting chips, and it is necessary to provide a contact detection unit 109 for each arbor. Japanese Patent Laid-Open No. 62-1526
No. 40 and No. 62-168239 are not compatible with attachments.
【0012】そのうえ、特開昭62−99047号,実
開昭61−117645号及び実開昭63−18283
6号では、アタッチメントや工具アーバー等を主軸より
取外しているときに各々の配線又は配管の接触部の保護
・清掃が必要になるという問題を有している。In addition, JP-A-62-99047, JP-A-61-117645 and JP-A-63-18283.
No. 6 has a problem that it is necessary to protect and clean the contact portions of the respective wirings or pipes when the attachment, the tool arbor, etc. are removed from the spindle.
【0013】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、その目的とするところ
は、マシニングセンタ等工作機械の加工時において、主
軸ラム,アタッチメント,工具ホルダ等機械の主軸まわ
りがワークに接触しそうになったとき、又は接触した瞬
間に機械をアラーム停止させて、衝突のダメージを回避
させる衝突防止装置を提供しようとするものである。The present invention has been made in view of the above problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a spindle ram, an attachment, a tool holder, etc. for a machine such as a machining center when machining a machine tool such as a machining center. An object of the present invention is to provide a collision preventing device that avoids damage due to a collision by stopping an alarm of a machine when a work around the main shaft is about to come into contact with a work or at a moment when the work comes into contact with the work.
【0014】[0014]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明における衝突防止装置は、加工時にアタッチメ
ント,工具ホルダを含む機械の主軸まわりと導電性の取
付段取を含むワークとの衝突を防止する装置であって、
主軸頭に主軸ラム又は主軸スリーブを取り囲むように設
けられ前記機械の主軸まわりの前記ワークと接触したと
きに中心部を貫通する交流電流により信号を得る検出器
と、該検出器の出力信号により機械をアラーム停止する
部材と、前記機械に弱い交流電流を供給する電源と、本
機主軸又はアタッチメント主軸に工具ホルダを介して取
り付ける切削工具のシャンク部表面に設けられた前記工
具ホルダと切削工具を絶縁する電気絶縁材を備えてなる
ものである。In order to achieve the above object, the collision prevention device according to the present invention prevents collision between the periphery of a machine spindle including an attachment and a tool holder and a work including a conductive mounting setup during machining. A device to prevent
A detector provided on the spindle head so as to surround a spindle ram or a spindle sleeve, which obtains a signal by an alternating current passing through the center portion when it comes into contact with the work around the spindle of the machine, and a machine based on the output signal of the detector. To stop the alarm, a power supply that supplies a weak AC current to the machine, and the tool holder provided on the surface of the shank part of the cutting tool that is attached to the main spindle of the machine or the attachment spindle via the tool holder, and the cutting tool is insulated. It comprises an electric insulating material.
【0015】また、検出器をラム形主軸頭に本機主軸を
取り囲むように設けることもできる。Further, the detector may be provided on the ram type spindle head so as to surround the main spindle of the machine.
【0016】また電気絶縁材を工具ホルダの工具把持面
に設けたものである。Further, an electric insulating material is provided on the tool holding surface of the tool holder.
【0017】また電気絶縁材をストレートコレットの内
面又は外面に設けたものである。An electrical insulating material is provided on the inner surface or the outer surface of the straight collet.
【0018】また主軸アタッチメント,工具ホルダを含
む機械の主軸まわりのワークと干渉しやすい部位に導電
性の保護カバーを設けたものである。Further, a conductive protective cover is provided at a portion including the spindle attachment and the tool holder, which is likely to interfere with the work around the spindle of the machine.
【0019】[0019]
【作用】請求項1は例えば門形マシニングセンタにおい
て、工具ホルダと電気的に絶縁された工具を使って切削
加工を行っているうちに、主軸ラム,アタッチメント,
工具ホルダの何れかがワークに接触すると交流電源より
供給される交流電流が主軸頭下端に設けた検出器の中心
部を流れ、検出器より信号が出力されて機械をアラーム
停止する。According to the first aspect of the present invention, for example, in a portal machining center, while the cutting work is performed using the tool electrically insulated from the tool holder, the spindle ram, the attachment,
When any of the tool holders comes into contact with the work, the AC current supplied from the AC power source flows through the center of the detector provided at the lower end of the spindle head, and a signal is output from the detector to stop the machine alarm.
【0020】請求項2は例えばたて形又はよこ形マシニ
ングセンタのラム形主軸頭下端に設けた検出器により上
記接触検知を行ってアラーム停止する。According to a second aspect of the present invention, for example, the detector provided at the lower end of the ram type spindle head of the vertical or horizontal machining center detects the contact and stops the alarm.
【0021】請求項3,4は工具ホルダの工具把持面又
はストレートコレットの内面か外面に設けた電気絶縁材
により工具ホルダと工具の絶縁を行い通常の工具による
切削中におけるワークと機械の主軸まわりとの接触を検
出器により検知する。According to the third and fourth aspects of the present invention, the electrical insulation material provided on the tool holding surface of the tool holder or the inner surface or the outer surface of the straight collet insulates the tool holder from the tool, and the circumference of the work and the spindle of the machine during cutting with a normal tool. The contact with is detected by the detector.
【0022】請求項5は主軸まわりのワークと干渉しや
すい部位に設けた例えば導電性ゴム等の保護カバーとワ
ークとの接触で検知器から出る信号により機械をアラー
ム停止する。According to a fifth aspect of the present invention, the machine is stopped by an alarm in response to a signal from a detector when a work is contacted with a protective cover such as a conductive rubber provided on a portion around the main shaft where the work is likely to interfere.
【0023】[0023]
【実施例】以下本発明の実施例について図面にもとづい
て説明する。 第1実施例 図1の門形マシニングセンタにおいて、床上に設置され
たベッド1上にテーブル2がX軸(前後)方向に移動位
置決め可能に載置され、ベッド1の両側床上にコラム3
A,3Bが立設されている。コラム3A,3B上にトッ
プビーム4が固着され、コラム3A,3B前側面に設け
られたZ軸(垂直)方向の案内上にY軸方向に案内を有
する横桁5が移動位置決め可能に載置されている。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. First Embodiment In the portal machining center of FIG. 1, a table 2 is placed on a bed 1 installed on the floor so as to be movable and positionable in the X-axis (front-back) direction, and columns 3 are provided on both floors of the bed 1.
A and 3B are erected. The top beam 4 is fixed on the columns 3A and 3B, and the cross beam 5 having a guide in the Y-axis direction is mounted on the guides in the Z-axis (vertical) direction provided on the front side surfaces of the columns 3A and 3B so as to be movable and positionable. Has been done.
【0024】横桁5のY軸方向の案内上に主軸頭6が移
動位置決め可能に載置され、主軸頭6に主軸ラム7又は
主軸クイルがZ軸方向に移動位置決め可能に設けられ、
主軸ラム7に本機主軸8が回転可能に軸承されている。A spindle head 6 is movably positioned on a guide of the cross beam 5 in the Y-axis direction, and a spindle ram 7 or a spindle quill is provided on the spindle head 6 so as to be movable and positioned in the Z-axis direction.
A main body spindle 8 is rotatably supported by the main spindle ram 7.
【0025】更にテーブル2上の後側に図示しないアタ
ッチメント自動交換装置が取り付けられており、このア
タッチメント自動交換装置により主軸ラム7の下端面に
自動着脱される各種アタッチメントに、図2に示すアタ
ッチメント主軸が水平方向を向くアンギュラアタッチメ
ント13、図3に示すアタッチメント主軸が本機主軸8
と同心の垂直方向を向くエクステンションアタッチメン
ト14、図8に示すアタッチメント主軸が水平方向と垂
直方向に旋回自在なユニバーサルアタッチメント15等
が用意されている。Further, an attachment automatic exchange device (not shown) is attached to the rear side of the table 2, and various attachments automatically attached to and detached from the lower end surface of the main spindle ram 7 by the attachment automatic exchange device are attached to the attachment spindle shown in FIG. Is the angular attachment 13 that faces the horizontal direction, and the attachment spindle shown in FIG.
An extension attachment 14 concentrically oriented in the vertical direction, a universal attachment 15 in which the attachment main shaft shown in FIG. 8 is rotatable in the horizontal direction and the vertical direction, and the like are prepared.
【0026】主軸頭6の下端面に主軸ラム7を取り囲む
ようにリングセンサ16が取り付けられており、リング
センサ16は例えば大昭和機械製のLCタッチセンサ等
を使用することができる。このものは環状鉄心に沿って
コイルを巻回したもので、交流(高周波)電流が中心を
貫通するように流れるとコイルに交流電圧が誘導される
ようにしたものである。A ring sensor 16 is attached to the lower end surface of the spindle head 6 so as to surround the spindle ram 7. As the ring sensor 16, for example, an LC touch sensor manufactured by Daishowa Kikai can be used. This is a coil wound around an annular core, and an alternating voltage is induced in the coil when an alternating (high frequency) current flows through the center.
【0027】図1のブロック線図部分はこのコイルに誘
発された交流電圧により機械をアラーム停止する制御回
路である。交流電源17はマシニングセンタの機体に微
弱な交流電流を供給する電源。増幅部18はリングセン
サの出力信号(交流電圧)を増幅する部分。アラーム信
号出力部19は増幅された交流電圧によりアアラーム信
号を出力する部分。アラーム停止実行部21はアラーム
信号で機械をアラーム停止させる部分。Wは図示しない
導電性の取付治具を介してテーブル2上に固着された導
電性のワークである。The block diagram portion of FIG. 1 is a control circuit for alarming the machine by the alternating voltage induced in this coil. The AC power supply 17 is a power supply that supplies a weak AC current to the machine body of the machining center. The amplification unit 18 is a portion that amplifies the output signal (AC voltage) of the ring sensor. The alarm signal output part 19 is a part for outputting an alarm signal by the amplified AC voltage. The alarm stop execution part 21 is a part for stopping the alarm of the machine by an alarm signal. W is a conductive work fixed on the table 2 via a conductive mounting jig (not shown).
【0028】本機主軸8又はアタッチメント主軸に着脱
可能に取つけられる工具ホルダ22は図6に示すように
工具ホルダ本体23に内蔵のテーパコレット23aを介
してストレートシャンク付の各種工具を把持するもの
で、工具は図6に示すようにボールエンドミルTA、フ
ラットエンドミルTBのストレートシャンク部Taの外
周把持面及び後端面に電気絶縁材25の被膜が設けられ
ている。この電気絶縁材としてはセラミックやテフロン
等の電気絶縁体のコーティングの他、水溶塗料やエマル
ジョン樹脂塗料を電着塗製してもよい。As shown in FIG. 6, the tool holder 22 detachably attached to the main spindle 8 of the machine or the attachment main spindle holds various tools with a straight shank through a taper collet 23a built in a tool holder main body 23 as shown in FIG. As shown in FIG. 6, the tool has a coating of the electric insulating material 25 on the outer peripheral gripping surface and the rear end surface of the straight shank portion Ta of the ball end mill TA and the flat end mill TB. As the electric insulating material, a water-soluble paint or an emulsion resin paint may be applied by electrodeposition in addition to coating of an electric insulator such as ceramics or Teflon.
【0029】従って本機主軸8又はアタッチメント主軸
と工具ホルダ22とは電気的に導通状態にあるが、工具
TA又はTBは絶縁されており、この工具TA又はTB
でテーブル2上のワークWを切削してもリングセンサ1
6の中心部を通る交流電流は発生しない。Therefore, although the main spindle 8 or the attachment main spindle and the tool holder 22 are electrically connected to each other, the tool TA or TB is insulated, and the tool TA or TB is insulated.
Even if the work W on the table 2 is cut with the ring sensor 1
No alternating current through the center of 6 is generated.
【0030】セラミック等の電気絶縁材25のコーテン
グは、工具TA又はTBのシャンク部と限定されるもの
ではなく、図5に示すようにストレートコレット24の
外周と後端面又は内周に設けても同様の絶縁効果を有す
る。The coating of the electrically insulating material 25 such as ceramic is not limited to the shank portion of the tool TA or TB, and may be provided on the outer circumference and the rear end surface or the inner circumference of the straight collet 24 as shown in FIG. It has a similar insulating effect.
【0031】また、図4に示すように工具ホルダ本体2
3のテーパコレット23aの内面にセラミック等の電気
絶縁材25をコーテングしても同様の絶縁効果を有す
る。尚、工具ホルダ本体23のテーパコレット23a,
ストレートコレット24,工具TA,TBの何れにも電
気絶縁材25の被膜を設けても支障はないが、何れか一
つで充分である。Further, as shown in FIG. 4, the tool holder main body 2
The same insulating effect can be obtained by coating the inner surface of the tapered collet 23a of No. 3 with an electric insulating material 25 such as ceramic. The taper collet 23a of the tool holder body 23,
There is no problem if the coating of the electrical insulating material 25 is provided on any of the straight collet 24 and the tools TA and TB, but any one of them is sufficient.
【0032】続いて本実施例の作用について説明する。
今、図7(a)に示すように主軸ラム7の先端にエクス
テンションアタッチメント14を取り付け、エクステン
ションアタッチメント14のアタッチメント主軸に工具
ホルダ22を介してストレートシャンク部Taに電気絶
縁材25がコーテングされたボールエンドミルTAを装
着し、導電性のワークWの凹部底面を切削している。こ
の状態では工具TAと工具ホルダ22は電気的に絶縁さ
れているので、主軸ラム7には交流電流が流れることは
なく、リングセンサ16に交流電圧が誘導されてない。Next, the operation of this embodiment will be described.
Now, as shown in FIG. 7 (a), the extension attachment 14 is attached to the tip of the main spindle ram 7, and the ball having the attachment shank of the extension attachment 14 coated with the electrical insulating material 25 on the straight shank portion Ta via the tool holder 22. An end mill TA is attached and the bottom surface of the recess of the conductive work W is cut. In this state, the tool TA and the tool holder 22 are electrically insulated, so that no AC current flows through the spindle ram 7 and no AC voltage is induced in the ring sensor 16.
【0033】切削加工中において、図7(b)に示すよ
うにエクステンションアタッチメント14がワークWの
壁面に接触すると、交流電源17,主軸頭6,主軸ラム
7,エクステンションアタッチメント14,ワークW,
テーブル2からなる閉回路が形成され、この閉回路中に
も交流電源17から供給される電流の分流iができる。When the extension attachment 14 comes into contact with the wall surface of the work W during cutting, as shown in FIG. 7B, the AC power supply 17, the spindle head 6, the spindle ram 7, the extension attachment 14, the work W,
A closed circuit composed of the table 2 is formed, and a shunt current i supplied from the AC power supply 17 is also formed in the closed circuit.
【0034】従ってリングセンサ16の中心部を貫通し
て電流が流れることにより、リングセンサ16の鉄心に
交流電流が誘導され、鉄心に巻回されている巻線に交流
電圧が誘導される。この誘導された交流電圧は交流増幅
部18に送られて増幅され、アラーム信号出力部19か
らアラーム信号が出力され、アラーム停止実行部21を
介して機械をアラーム停止する。Therefore, when an electric current flows through the central portion of the ring sensor 16, an AC current is induced in the iron core of the ring sensor 16, and an AC voltage is induced in the winding wound around the iron core. The induced AC voltage is sent to the AC amplification unit 18 and amplified, and an alarm signal is output from the alarm signal output unit 19, and the machine is stopped by the alarm via the alarm stop execution unit 21.
【0035】図7(c)は主軸ラム7がワークWの壁面
に接触した状態を示す図で、図7(b)と同様リングセ
ンサ16に交流電圧(信号)が誘導されてアラーム停止
する。FIG. 7 (c) is a view showing a state in which the spindle ram 7 is in contact with the wall surface of the work W. Similar to FIG. 7 (b), an alternating voltage (signal) is induced in the ring sensor 16 to stop the alarm.
【0036】図8(a)は主軸ラム7にアタッチメント
主軸を直角にしたユニバーサルアタッチメント15を取
り付け、ユニバーサルアタッチメント15のアタッチメ
ント主軸に工具ホルダ22を介してストレートシャンク
部Taに電気絶縁材25をコーテングした工具TAを装
着して、導電性のワークWの角度を有する斜め壁面を切
削している状態を示す。この状態では工具TA,工具ホ
ルダ22間が絶縁されているので、リングゲージ16か
ら交流電圧(信号)は誘導されない。In FIG. 8 (a), a universal attachment 15 having the attachment spindle at right angles is attached to the spindle ram 7, and an electrical insulating material 25 is coated on the straight shank portion Ta via the tool holder 22 on the attachment spindle of the universal attachment 15. It shows a state in which the tool TA is attached and an oblique wall surface having an angle of the conductive work W is cut. In this state, the tool TA and the tool holder 22 are insulated from each other, so that no AC voltage (signal) is induced from the ring gauge 16.
【0037】加工途中において、図8(b)に示すよう
にユニーバサルアタッチメント15の本体部分15aが
ワークWの底面に接触すると、交流電源17から供給さ
れる電流の分流iが主軸ラム7を貫通するように流れ、
リングゲージ16の巻線に交流電圧が誘導され、増幅部
18,アラーム信号出力部19を介してアラーム停止信
号が出力され、アラーム停止実行部21を介して機械が
アラーム停止される。When the main body portion 15a of the universal attachment 15 comes into contact with the bottom surface of the work W during the machining as shown in FIG. 8B, the shunt current i supplied from the AC power source 17 penetrates the spindle ram 7. Flow like
An AC voltage is induced in the winding of the ring gauge 16, an alarm stop signal is output via the amplification unit 18 and the alarm signal output unit 19, and an alarm stop is performed on the machine via the alarm stop execution unit 21.
【0038】図8(c)はユニバーサルアタッチメント
15の旋回部15bがワークWの底面の凸部に接触した
状態を示す図で、この場合も上述と同様アラーム停止と
なる。尚、アンギュラアタッチメント13を用いて加工
を行った場合も図8に示す動作とほぼ同じである。FIG. 8C is a view showing a state in which the turning portion 15b of the universal attachment 15 is in contact with the convex portion on the bottom surface of the work W. In this case as well, the alarm is stopped as described above. It should be noted that the operation when the processing is performed using the angular attachment 13 is almost the same as the operation shown in FIG.
【0039】第2実施例 本実施例は主軸ラム7,各種アタッチメント,工具ホル
ダ22のそれぞれワークWと干渉しやすい部位に導電性
の弾性体,薄肉鉄板等の導電性の保護カバーを設けたも
ので、導電性の弾性体は導電性ゴム又は成形過程におい
て導電性物質を混入した樹脂,スポンジ,繊維質(紙)
等の弾性材を使用することができる。上記の他は第1実
施例と同一のため重複を避けるため同一個所には同一符
号を付して説明を省略する。Second Embodiment In this embodiment, a conductive elastic body, a conductive protective cover such as a thin iron plate, etc. is provided on the main shaft ram 7, various attachments, and the tool holder 22 at positions where they easily interfere with the work W. The conductive elastic material is conductive rubber or resin, sponge, fiber (paper) mixed with a conductive material in the molding process.
An elastic material such as can be used. Since the other parts are the same as those in the first embodiment, the same parts are designated by the same reference numerals to avoid duplication, and the description thereof will be omitted.
【0040】図9は主軸ラム7の下端部外周を覆う導電
性の保護カバー27及び工具ホルダ22のホルダ本体2
3の下端部外周を覆う導電性の保護カバー28を設けた
例である。図10はユニバーサルアタッチメント15の
本体部15aの下端部を覆う導電性の保護カバー29を
設けた例である。FIG. 9 shows a holder body 2 of the tool holder 22 and a conductive protective cover 27 for covering the outer periphery of the lower end of the spindle ram 7.
3 is an example in which a conductive protective cover 28 is provided to cover the outer periphery of the lower end of No. FIG. 10 shows an example in which a conductive protective cover 29 that covers the lower end of the main body 15a of the universal attachment 15 is provided.
【0041】更に図11はユニバーサルアタッチメント
15の本体部15aの保護カバー29の外に旋回部15
bにも導電性の保護カバー30を設けた例である。ま
た、図12はエクステンションアタッチメント14の本
体14aの下端部に導電性の保護カバー31を設けた例
である。Further, FIG. 11 shows that the swivel portion 15 is provided outside the protective cover 29 of the main body portion 15a of the universal attachment 15.
This is an example in which a conductive protective cover 30 is also provided on b. Further, FIG. 12 shows an example in which a conductive protective cover 31 is provided at the lower end portion of the main body 14a of the extension attachment 14.
【0042】これら保護カバー28〜31は上述のよう
にワークWと干渉し易い部位に取り付けられているの
で、切削中におけるワークWとの接触はカバーが優先
し、これによりリングゲージ16の中心部を交流電流が
流れると、リングゲージ16に交流電圧が誘導され、こ
の誘導された交流電圧が増幅されてアラーム信号が出力
され、機械をアラーム停止する。Since these protective covers 28 to 31 are attached to the site which easily interferes with the work W as described above, the cover has priority over the contact with the work W during cutting, whereby the center portion of the ring gauge 16 is contacted. When an alternating current flows through the ring gauge 16, an alternating voltage is induced in the ring gauge 16, the induced alternating voltage is amplified, an alarm signal is output, and the machine is stopped by an alarm.
【0043】第1実施例及び第2実施例は門形マシニン
クセンタにおける衝突防止装置について述べたが、図1
3に示すようなたて形マシニングセンタにも適応可能な
ことは勿論で、この場合にはZ軸方向に移動位置決め可
能なラム形主軸頭33の先端面に本機主軸34を取り囲
むようにリングセンサ16が設けられる。尚、よこ形マ
シニングセンタにも同様に適応可能なことは勿論であ
る。Although the first and second embodiments have been described with respect to the collision preventing device in the portal type machining center, FIG.
It is of course applicable to a vertical machining center as shown in Fig. 3, and in this case, a ring sensor is provided on the tip surface of a ram type spindle head 33 which can be moved and positioned in the Z-axis direction so as to surround the main spindle 34 of the machine. 16 are provided. Needless to say, it can be applied to a horizontal machining center as well.
【0044】[0044]
【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。請求項1は、主軸頭に
主軸ラム又は主軸スリーブを取り囲むように検出器を取
り付け、シャンク部にセラミック等の電気絶縁材をコー
テングした工具により切削加工を行うようにし、アタッ
チメント,工具ホルダを含む機械の主軸まわりがワーク
と接触すると、検出器より信号が出力して機械をアラー
ム停止するようにしたので、門形マシニングセンタ等工
作機械の加工中における衝突をダメージの少ないうちに
回避することができる。Since the present invention is configured as described above, it has the following effects. According to a first aspect of the present invention, a detector is attached to a spindle head so as to surround a spindle ram or a spindle sleeve, and a shank portion is cut with an electric insulating material such as ceramic to perform cutting, and a machine including an attachment and a tool holder. When the area around the spindle of the machine contacts the work, a signal is output from the detector to stop the machine alarm. Therefore, it is possible to avoid a collision during machining of a machine tool such as a portal machining center while the damage is small.
【0045】請求項2は、ラム形主軸頭に本機主軸を取
り囲むように検出器を取り付けるようにしたので、たて
形マシニングセンタ又は横形マシニングセンタ等工作機
械にも適応可能となり、利用範囲が拡大する。According to the second aspect, the detector is attached to the ram type spindle head so as to surround the spindle of the machine, so that it can be applied to a machine tool such as a vertical machining center or a horizontal machining center, and the range of use is expanded. .
【0046】請求項3,4は、電気絶縁材を工具ホルダ
の工具把持面にコーテングするか、又はストレートコレ
ットの内面又は外周面にコーテングするようにしたの
で、消耗品である複数の工具のシャンク部に電気絶縁材
をコーテングを施す必要がなくなり、工具費を削減する
ことができる。According to the third and fourth aspects of the present invention, the electrical insulating material is coated on the tool holding surface of the tool holder or on the inner surface or the outer peripheral surface of the straight collet. It is not necessary to coat the part with an electrically insulating material, and the tool cost can be reduced.
【0047】請求項5は、主軸アタッチメント,工具ホ
ルダを含む機械の主軸まわりのワークと干渉しやすい部
位に設けた導電性の保護カバーがワークと接触すると直
ちにアラーム停止するようにしたので、保護カバーに僅
かに接触の痕跡が残る場合があっても機械の主軸まわり
に損傷はなく、完全に衝突事故を回避することができ
る。According to a fifth aspect of the present invention, the conductive protective cover provided at a portion around the spindle of the machine, including the spindle attachment and the tool holder, which is likely to interfere with the work, immediately stops the alarm when the work comes in contact with the work. Even if a slight trace of contact is left on the machine, there is no damage around the main axis of the machine, and a collision accident can be completely avoided.
【図1】本実施例の衝突防止装置を有する門形マシニン
グセンタの構成図と制御装置のブロック線図である。FIG. 1 is a block diagram of a control system and a block diagram of a portal machining center having a collision prevention device according to the present embodiment.
【図2】アンギュラアタッチメントの正面図である。FIG. 2 is a front view of an angular attachment.
【図3】エクステンションアタッチメントの正面図であ
る。FIG. 3 is a front view of an extension attachment.
【図4】工具ホルダの上半分を断面で示した正面図であ
る。FIG. 4 is a front view showing the upper half of the tool holder in section.
【図5】ストレートコレットの正面図でる。FIG. 5 is a front view of a straight collet.
【図6】(a)は電気絶縁材を被膜したフラットエンド
ミル、(b)は電気絶縁材を被膜したボールエンドミル
の正面図である。FIG. 6A is a front view of a flat end mill coated with an electric insulating material, and FIG. 6B is a front view of a ball end mill coated with an electric insulating material.
【図7】第1実施例のエクステンションアタッチメント
を用いた場合の動作説明図で、(a)は通常加工時を示
す図、(b)はエクステンションアタッチメントとワー
クが衝突した状態を示す図、(c)は主軸ラムとワーク
が衝突した状態を示す図である。7A and 7B are operation explanatory views when the extension attachment of the first embodiment is used, in which FIG. 7A is a diagram illustrating a normal machining operation, FIG. 7B is a diagram illustrating a state in which the extension attachment and a workpiece collide, and FIG. 6] is a view showing a state where the spindle ram collides with the work.
【図8】第1実施例のユニバーサルアタッチメントを用
いた場合の動作説明図で、(a)は通常加工時を示す
図、(b)はユニバーサルアタッチメントの本体部とワ
ークが衝突した状態を示す図、(c)はユニバーサルア
タッチメントの旋回部とワークが衝突した状態を示す図
である。8A and 8B are operation explanatory views when the universal attachment according to the first embodiment is used, FIG. 8A is a diagram illustrating a normal processing, and FIG. 8B is a diagram illustrating a state where the main body portion of the universal attachment collides with the work. , (C) are diagrams showing a state in which the rotating portion of the universal attachment collides with the work.
【図9】第2実施例の保護カバーを主軸ラムと工具ホル
ダに設けた図である。FIG. 9 is a diagram in which a protective cover according to a second embodiment is provided on a spindle ram and a tool holder.
【図10】第2実施例の保護カバーをユニバーサルアタ
ッチメントの本体部に設けた図である。FIG. 10 is a diagram in which the protective cover of the second embodiment is provided on the main body of the universal attachment.
【図11】第2実施例の保護カバーをユニバーサルアタ
ッチメントの本体部と旋回部に設けた図である。FIG. 11 is a view in which the protective cover according to the second embodiment is provided on the main body and the turning portion of the universal attachment.
【図12】第2実施例の保護カバーをエクステンション
アタッチメントに設けた図である。FIG. 12 is a diagram in which a protection cover according to a second embodiment is provided on an extension attachment.
【図13】他の実施例の衝突防止装置を有するたて形マ
シニングセンタの斜視図である。FIG. 13 is a perspective view of a vertical machining center having a collision prevention device according to another embodiment.
【図14】従来の技術のワークと主軸ラム又は主軸スリ
ーブの衝突直前の状態を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing a state immediately before a collision between a work of the related art and a spindle ram or a spindle sleeve.
【図15】従来の技術のワークと工具ホルダの衝突直前
の状態を示す図である。FIG. 15 is a diagram showing a state immediately before a collision between a workpiece and a tool holder according to a conventional technique.
【図16】従来の技術の噴出空気の反射音による衝突防
止装置の図である。FIG. 16 is a diagram of a collision prevention device according to a reflected sound of ejected air according to a conventional technique.
【図17】従来の技術のアタッチメントと加工物の干渉
防止装置の図である。FIG. 17 is a view of a prior art attachment and a workpiece interference prevention device.
【図18】従来の技術のアーバ衝突防止装置の図であ
る。FIG. 18 is a diagram of a prior art arbor collision avoidance device.
【図19】従来の技術の超音波衝突防止装置の図であ
る。FIG. 19 is a view of a conventional ultrasonic collision prevention device.
【図20】従来の技術のラムに物体感知装置を有する衝
突防止装置の図である。FIG. 20 is a diagram of a collision prevention device having a prior art ram with an object sensing device.
1 ベッド 2 テーブル 6
主軸頭 7 主軸ラム 8,34 本機主軸 13 アンギュラアタッチメント 14 エクステンションアタッチメント 15 ユニバーサルアタッチメント 16 リングセ
ンサ 17 交流電源 18 増幅部 19 アラーム信号出力部 21 アラーム
停止実行部 22 工具ホルダ 24 ストレー
トコレット 25 電気絶縁材 33 ラム形主
軸頭 TA ボールエンドミル TB フラット
エンドミル W ワーク1 bed 2 table 6
Spindle head 7 Spindle ram 8,34 Machine spindle 13 Angular attachment 14 Extension attachment 15 Universal attachment 16 Ring sensor 17 AC power supply 18 Amplifier 19 Alarm signal output 21 Alarm stop execution 22 Tool holder 24 Straight collet 25 Electrical insulation 33 Ram type spindle head TA Ball end mill TB Flat end mill W work
Claims (5)
含む機械の主軸まわりと導電性の取付段取を含むワーク
との衝突を防止する装置であって、主軸頭に主軸ラム又
は主軸スリーブを取り囲むように設けられ前記機械の主
軸まわりと前記ワークが接触したときに中心部を貫通す
る交流電流により信号を得る検出器と、該検出器の出力
信号により機械をアラーム停止する部材と、前記機械に
弱い交流電流を供給する電源と、本機主軸又はアタッチ
メント主軸に工具ホルダを介して取り付ける切削工具の
シャンク部表面に設けられ前記工具ホルダと切削工具と
を絶縁する電気絶縁材とを備えてなる衝突防止装置。1. A device for preventing a collision between a spindle of a machine including an attachment and a tool holder and a work including an electrically conductive setup during machining, wherein the spindle head surrounds a spindle ram or a spindle sleeve. A detector that is provided and obtains a signal by an alternating current that penetrates the center of the machine when the work is in contact with the main shaft of the machine, a member that stops the machine alarm by the output signal of the detector, and a weak AC for the machine. Collision preventive device comprising a power supply for supplying an electric current and an electric insulating material provided on the surface of the shank portion of a cutting tool attached to the main spindle of the machine or the attachment main spindle via a tool holder to insulate the tool holder from the cutting tool .
囲むように設けた請求項1に記載の衝突防止装置。2. The collision prevention device according to claim 1, wherein the detector is provided on a ram type spindle head so as to surround the main spindle of the machine.
設けた請求項1又は2に記載の衝突防止装置。3. The collision prevention device according to claim 1, wherein an electric insulating material is provided on a tool holding surface of the tool holder.
又は外面に設けた請求項1又は2に記載の衝突防止装
置。4. The collision prevention device according to claim 1, wherein the electrical insulating material is provided on the inner surface or the outer surface of the straight collet.
機械の主軸まわりのワークと干渉しやすい部位に導電性
の保護カバーを設けた請求項1,2,3,4の何れか1
項に記載の衝突防止装置。5. A conductive protective cover is provided on a portion of a machine including a spindle attachment and a tool holder, which is likely to interfere with a work around the spindle of a machine.
The collision prevention device according to the paragraph.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6995994A JPH07251353A (en) | 1994-03-14 | 1994-03-14 | Collision prevention device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6995994A JPH07251353A (en) | 1994-03-14 | 1994-03-14 | Collision prevention device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07251353A true JPH07251353A (en) | 1995-10-03 |
Family
ID=13417707
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6995994A Pending JPH07251353A (en) | 1994-03-14 | 1994-03-14 | Collision prevention device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07251353A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111098192A (en) * | 2020-01-14 | 2020-05-05 | 谭登富 | Drilling and tapping machine |
CN116652680A (en) * | 2023-08-02 | 2023-08-29 | 宜宾职业技术学院 | Five-axis numerical control machine tool collision protection device and method thereof |
-
1994
- 1994-03-14 JP JP6995994A patent/JPH07251353A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111098192A (en) * | 2020-01-14 | 2020-05-05 | 谭登富 | Drilling and tapping machine |
CN116652680A (en) * | 2023-08-02 | 2023-08-29 | 宜宾职业技术学院 | Five-axis numerical control machine tool collision protection device and method thereof |
CN116652680B (en) * | 2023-08-02 | 2023-09-26 | 宜宾职业技术学院 | Five-axis numerical control machine tool collision protection device and method thereof |
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