JPH0740059U - 端面検出センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 端面検出センサの接触子の組み付けを簡易に
行う。 【構成】 端面検出センサの本体７の前部に端板９を取
り付ける。端板の穴１１を通して本体の内から外に向っ
て接触子８を貫通させる。接触子の支持台１２を本体内
に収納し、端板に対し三個の球１６を介して支持する。
三個の球は、端板と支持台のいずれか一方に取り付け
る。端板と支持台のうちの他方には、三個の球のうちの
一個を受け止める第１の溝２０を形成し、残りの二個を
受け止める第２の溝２１を第１の溝と直交するように形
成する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ワークの加工原点等を求める際に工作機械の主軸等の回転軸に取り 付けられる端面検出センサに関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、端面検出センサとしては、実開昭６３−１４０３４８号公報に記載され るようなものがある。このセンサは、図１３及び図１４に示されるように、工作 機械等の回転軸（図示せず）と共に回転する端面検出センサの本体１の前部に端 板２が取り付けられ、該端板２の穴３を上記本体１の内から外に向って接触子４ が貫通し、上記本体１内に収納された上記接触子４の支持台５が上記端板２に対 し三個の球６を介して支持されることにより構成されている。端面検出センサの 本体１が回転軸と共に回転し、接触子４がワークに接触すると、いずれかの球６ を支点にして接触子４が少しばかり傾斜する。端面検出センサ本体１内に設けら れた検出回路は、これを捕らえて信号を発生し、加工原点等を知らせるのである 。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記三個の球６を受ける受け部を接触子４の支持台５と端板２ とに相互に合致するように設けることは非常に困難である。

【０００４】 また、従来の端面検出センサの接触子はどの方向へも同じ感度で動くことが要 求されるため、そのバランスに重点が置かれ、感度が犠牲にされている。 従って、本考案は、三個の球６を簡易に位置合わせすることができ、また、感 度をより向上させることができる手段を提供することをその目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するため、本考案は、回転軸と共に回転する端面検出センサの 本体の前部に端板が取り付けられ、該端板の穴を上記本体の内から外に向って接 触子が貫通し、上記本体内に収納された上記接触子の支持台が上記端板に対し三 個の球を介して支持された端面検出センサにおいて、上記端板と上記支持台のい ずれか一方に上記三個の球のうちの一個を受け止める第１の溝が形成され、かつ 残りの二個を受け止める第２の溝が上記第１の溝と直交するように形成された構 成を採用し、また、上記接触子の中心軸が端面検出センサの本体の中心軸から偏 心した端面検出センサの構成を採用している。

【０００６】

【作用】

端板と支持台との間に介在する三個の球は、そのうちの一つが第１の溝に受け 止められ、残りの二つが第１の溝に直行する第２の溝で受け止められる。従って 、三個の球がガタツキを生ずることなく正確に支持される。

【０００７】 また、三個の球の片方の半球側が端板又は支持台で受けられ、他方の半球側が 支持台又は端板の溝で受けられるので、端板と支持台の加工が容易となり、かつ 、組み付けも容易になる。

【０００８】 接触子の中心軸が端面検出センサの本体の中心軸から偏心している場合は、そ の偏心した方向での感度を上げておくだけで高感度の端面検出センサとすること ができる。

【０００９】

【実施例】

次に、本考案の一実施例を図面に基いて説明する。 図１に示されるように、この端面検出センサは、端面検出センサの本体７と、 該本体７の内部から外部に突出する接触子８とを備えている。

【００１０】 端面検出センサの本体７は、筒体であり、工作機械の回転軸（図示せず）に対 して着脱自在に装着され、該回転軸と共に回転するようになっている。 該本体７の前端は、端板９で閉じられており、該端板９は本体７にボルト１０ で締め付けられている。

【００１１】 該端板９の中心には穴１１が設けられており、接触子８が該穴１１を所定のク リアランスを持って上記本体７の内部から外部に向って貫通している。 接触子８は、図１乃至図３に示されるように、その後部に上記本体７内に収納 される支持台１２を有し、前部に細い支持棒１３を介して触球１４を有している 。図８及び図１２に示されるように、触球１４の中心軸ｂは、本体７の中心軸ａ 又は該本体７が取り付けられる工作機械の回転軸の中心軸から偏心量Ｅだけずれ ている。

【００１２】 支持台１２は、接触子８の中心軸から放射状に突出する三本の腕１２ａ，１２ ｂ，１２ｃを有し、各腕１２ａ，１２ｂ，１２ｃには円錐形の穴からなる受座１ ５が設けられ、該受座１５内には、球１６が半分程度埋没するように挿入され、 固着されている。各球１６はセラミック等の絶縁体で作られている。

【００１３】 また、接触子８は、端子台１７を介して上記本体７内に固定されたバネ押え１ ８と支持台１２との間に介装される圧縮バネ１９により常時外方向に押されてい る。

【００１４】 これにより、接触子８は、三個の球１６を介して上記端板９に押し付けられる 状態で支持されることとなる。 上記端板９は、図４乃至図７に示されるように、円盤状であり、その内面には 、上記支持台１２に取り付けられた三個の球１６のうちの一個を受け止める第１ の溝２０が形成され、かつ残りの二個を受け止める第２の溝２１が上記第１の溝 ２０と直交するように形成されている。各溝２０，２１は、接触子８が端板９に 接触しない程度に球１６を埋没させる深さ又は形状となっており、例えば、図７ に示されるようなＶ字形溝に形成されている。上記触球１４の中心軸ｂと本体７ の中心軸ａ又は該本体７が取り付けられる工作機械の回転軸の中心軸とは、例え ば溝２０を通るように設けられる。

【００１５】 この場合、第１の溝２０は、端板９の輪郭である円の中心を通る直径上に設け られ、第２の溝２１は、円の中心から距離Ａだけ偏心した箇所を通っている。該 距離Ａは、図２に示されるように、接触子８の支持台１２の中心から二つの球１ ６の受座１５間を結ぶ直線までの距離に等しい。従って、上記支持台１２の一個 の球１６が第１の溝２０に支承されると、残りの二個の球１６は第２の溝２１に 同時に嵌まり込むこととなる。

【００１６】 なお、上記三個の球１６は、上記端板９に取り付け、球１６と係合する溝２０ ，２１は、支持台１２を円盤状に形成してその端板９と対向する面に設けるよう にしてもよい。

【００１７】 上記端面検出センサの本体７中には、図１に示されるように、その端子台１７ の背後において信号処理装置２２が設けられ、端子台１７の前側において出力回 路２３が設けられている。

【００１８】 信号処理装置２２は、接触子８の触球１４がワーク等に接触する際に流れる電 流を検知し、所定の演算を行って出力回路２３に出力をするもので、図８に示さ れるように、パルス発振器２２ａと、比較演算器２２ｂとを備えている。パルス 発振器２２ａは、工作機械の回転軸の回転数よりも多くパルスを発振するように なっており、比較演算器８は、図１０及び図１１に示されるように、上記触球１ ４がワークＷの端面ｗに接触する時と接触しない時の各々にパルス発振器２２ａ 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 ると出力回路２３に出力するようになっている。

【００１９】 なお、信号処理装置２２には、端面検出センサの本体７内の後部に設けられた 電池２４により電力を供給されるようになっている。 出力回路２３は、触球１４がワークＷに接触した時に信号処理装置２２が発す る信号を受けて端面検出センサ本体７に取り付けられた発光ダイオード２５に出 力し、発光ダイオード２５を発光させるようになっている。

【００２０】 その他、図１中符号２６で示されるものはゴムシールであり、符号２７で示さ れるものは電池２４の出し入れをするためのキャップである。 次に、上記端面検出センサの動作について、図１乃至図１１に基づいて説明す る。

【００２１】 まず、端面検出センサの本体７を工作機械の主軸等の回転軸に取り付ける。 回転軸が回転すると、図９（Ａ）（Ｂ）に示されるように、本体７、接触子８ 及び触球１４が一体で回転する。接触子８及び触球１４は、本体７の中心軸ａか ら偏心量Ｅだけ離れた円上を公転することになる。

【００２２】 一方、パルス発振器２２ａ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、上記のように触球１４が未だ導電体であるワークＷに接触していない ので、比較演算器２２ｂは、図９（Ｃ）のような波形の信号を出力する。

【００２３】 その後、図１０（Ａ）（Ｂ）に示されるように、触球１４がワークＷの端面ｗ に更に接近すると、触球１４は上記のように公転しているので、その一公転中に 一時的にワークＷの端面ｗに接触する。そして、この接触に伴い、圧縮コイルバ ネ１９の押圧力に抗して接触子８は本体７に対して傾斜し、触球１４の中心は本 体７の中心軸ａから偏心量ｅだけずれる。また、触球１４がワークＷに接触する と、比較演算器２２ｂに通電し、比較演算器２２ｂは、図１０（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比較する。なお、図 １０（Ｂ）中符号ｆで示される円弧は触球１４のワークＷの端面ｗ側に位置する 一点１４ａの軌跡を表している。

【００２４】 触球１４が、図１１（Ａ）（Ｂ）に示されるように、ワークＷの端面ｗ側によ り接近し、触球１４の接触子８に対する上記偏心量ｅが上記偏心量Ｅに等しくな ると、触球１４はその一公転中半周分（１８０度）だけ端面ｗに接触することに なる。なお、図１１（Ｂ）中符号ｇで示される円弧は触球１４の最もワークＷの 端面ｗ側に存在する一点１４ａの軌跡を表し、この場合半円を描いている。

【００２５】 比較演算器２２ｂは、図１１（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２３に出力する。 出力回路２３は、比較演算器２２ｂから端面Ｗを検出した旨の信号を受けると 、ランプ２５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Ｗ又は回転軸の平行移動を停止させる。

【００２６】 これにより、本体７は、その中心軸ａが端面ｗから一定距離Ｇだけはなれた位 置に来て停止する。 なお、上記偏心量Ｅの大きさは不明であって良く、触球１４のワークＷ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、その時が上記距離Ｇの位置 に本体７が到達した時である。

【００２７】

【考案の効果】

本考案は、以上のような構成であるから、端板と支持台との間に介在する三個 の球のうちの一つを第１の溝で受け止め、残りの二つを第１の溝に直行する第２ の溝で受け止めることができる。従って、三個の球をガタツキを生ずることなく 正確に支持することができる。また、三個の球を支持台又は端板の溝で受けるの で、端板と支持台の加工が容易であり、かつ、組み付けも容易になる。

【００２８】 また、本考案において、接触子の中心軸が端面検出センサの本体の中心軸から 偏心している場合は、その偏心した方向での感度を上げておくだけで高感度の端 面検出センサとすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る端面検出センサの垂直断面図であ
る。

【図２】接触子の支持台を触球等を除いた状態で前側か
ら見た部分切欠正面図である。

【図３】図２に示される接触子の縦断面図である。

【図４】端板の背面図である。

【図５】端板の表面図である。

【図６】端板の垂直断面図である。

【図７】図４中 VII−VII 線断面図である。

【図８】上記端面検出センサの信号処理ブロック図であ
る。

【図９】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。

【図１０】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。

【図１１】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。

【図１２】球状接触子の端面検出センサ本体の中心から
の偏心状態を示す斜視図である。

【図１３】従来の端面検出センサの垂直断面図である。

【図１４】従来の端面検出センサの接触子の箇所の分解
斜視図である。

【符号の説明】

７…端面検出センサの本体 ９…端板 １１…端板の穴 ８…接触子 １２…接触子の支持台 １６…球 ２０…第１の溝 ２１…第２の溝

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転軸と共に回転する端面検出センサの
   本体の前部に端板が取り付けられ、該端板の穴を上記本
   体の内から外に向って接触子が貫通し、上記本体内に収
   納された上記接触子の支持台が上記端板に対し三個の球
   を介して支持された端面検出センサにおいて、上記端板
   と上記支持台のいずれか一方に上記三個の球のうちの一
   個を受け止める第１の溝が形成され、かつ残りの二個を
   受け止める第２の溝が上記第１の溝と直交するように形
   成されていることを特徴とする端面検出センサ。
2. 【請求項２】 上記接触子の中心軸が端面検出センサの
   本体の中心軸から偏心していることを特徴とする請求項
   １記載の端面検出センサ。