JPH08108349A - 工作機械用の接触検出装置 - Google Patents

工作機械用の接触検出装置

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JPH08108349A
JPH08108349A JP24374894A JP24374894A JPH08108349A JP H08108349 A JPH08108349 A JP H08108349A JP 24374894 A JP24374894 A JP 24374894A JP 24374894 A JP24374894 A JP 24374894A JP H08108349 A JPH08108349 A JP H08108349A
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JP
Japan
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circuit
contact
machine tool
light emitting
detection device
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JP24374894A
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English (en)
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Yuzuru Tanaka
譲 田中
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Daishowa Seiki Co Ltd
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Daishowa Seiki Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 工作機械主軸のベアリングにおける通電抵抗
が非常に大きい場合でも、発光ダイオードのような発光
体を確実に点灯し得るようにした接触検出装置を提供す
ること。 【構成】 工作機械本体1と、ベアリング8a,8bを
介して工作機械本体1に軸支される主軸2と、検出装置
本体4と、接触子3とを有すると共に、検出装置本体4
と接触子3との間に電源9と発光体7を含む発光回路2
4と有し、接触子3がワークWに接触したとき、上記各
部材により形成される検出回路Cが閉成されて、発光体
7が点灯し、接触子3のワークWへの接触を検出する工
作機械用の接触検出装置おいて、発光回路24に電流増
幅回路25を直列に接続し、この直列回路と、検出回路
Cとを、電源9に対して並列に接続すること。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、工作機械の主軸に取付
けた接触子を利用して、ワークの芯出しや寸法計測を行
う接触検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】工作機械でワークの芯出しや寸法測定を
行うために、図5に示すように、工作機械本体1側の主
軸2に、接触子3を有する検出装置本体4をチャック5
によって取付け、接触子3がワーク台6上のワークWに
接触した瞬間に、検出装置本体4に設けた発光ダイオー
ドよりなる発光体7を点灯させて、ワークWの位置を検
出するようにした接触検出装置は、従来より知られてい
る。
【0003】この種の接触検出装置を、図5及び図6に
よって説明すると、この装置は、工作機械本体1と、ベ
アリング8a,8bを介して工作機械本体1に軸支され
る主軸2と、こ主軸2にチャック5により取付けられる
検出装置本体4と、該検出装置本体4に基端部を中心に
一定範囲内揺動可能に支持される接触子3と、電池9
と、発光ダイオードよりなる発光体7とを有し、接触子
3が工作機械本体1のワーク台6上のワークWに接触し
たとき、上記各部材により形成されるループ状の検出回
路Cが閉成されて、発光体7が点灯し、接触子3のワー
クWへの接触を検出するようにしたもので、電池9及び
発光体7は、検出装置本体4の基部側と接触子3との間
に直列に接続されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、機械
主軸の回転を出来るだけ高速にして、加工時間の短縮を
図るようにした工作機械が増えてきているが、主軸を高
速回転させるためには、ベアリングの数を減らしたり、
あるいはベアリングの組付け予圧を下げて、ベアリング
の発熱を防止する対策が必要となってくる。然るに、上
記のような接触検出装置において、発光ダイオードのよ
うな発光体7を点灯させるためには最低2mA程度の電
流が必要であるが、ベアリングの数を減らしたり、ベア
リング組付け予圧を低下させると、ベアリングの内外輪
やボール相互間に潤滑油の油膜ができ、そのため主軸2
のベアリング8a,8bの通電抵抗が非常に高くなっ
て、上記発光体を点灯する電流が流れにくくなる。
【0005】上記のように通電抵抗の大きい工作機械主
軸2のベアリング8a,8bにおけるその通電抵抗を実
際に計測してみると、5〜50kΩの抵抗値を示すこと
が判明した。このような抵抗値では、電池9と発光体7
とを検出装置本体4の基部側と接触子3との間に直列に
接続した従来装置11′の構成によっては、発光ダイオ
ードのような発光体7を点灯させるに必要な2mA以上
の電流が得られず、結局、この接触検出装置11′その
ものの使用ができなくなる。
【0006】本発明は、上述のような課題に鑑み、工作
機械の主軸を支持するベアリング間における通電抵抗が
前記5〜50kΩと非常に大きい場合であっても、発光
ダイオードのような発光体を確実に点灯し得るようにし
た接触検出装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1は、工
作機械本体1と、ベアリング8a,8bを介して工作機
械本体1に軸支される主軸2と、この主軸2に取付けら
れる検出装置本体4と、該検出装置本体4に基端部を中
心に一定範囲内揺動可能に支持される接触子3とを有す
ると共に、検出装置本体4と接触子3との間に電源9と
発光体7を含む発光回路24と有し、接触子3が工作機
械のワーク台6上のワークWに接触したとき、上記各部
材により形成されるループ状の検出回路Cが閉成され
て、発光体7が点灯し、接触子3のワークWへの接触を
検出するようにした工作機械用の接触検出装置おいて、
前記発光回路24に電流増幅回路25を直列に接続し、
この発光回路24と電流増幅回路25との直列回路と、
前記検出回路Cとを、前記電源9に対して並列に接続し
てなることを特徴とする。
【0008】本発明の請求項2は、複数個のトランジス
タを直結して電流増幅回路を形成してなることを特徴と
する。
【0009】
【作用】本発明の請求項1にあっては、発光回路24に
電流増幅回路25を直列に接続し、この発光回路24と
電流増幅回路25との直列回路と、検出回路Cとを、電
源9に対して並列に接続しているため、接触子3がワー
クWに接触して検出回路Cが閉成された状態において、
工作機械本体側の抵抗10が非常に大きく、発光回路2
4側へ流れる電流が例えば2mA以下の微小電流であっ
ても、その微小電流が、電流増幅回路25によって、発
光回路24の発光体7を点灯させるに必要な電流値以上
に増幅され、それにより発光体7は確実に点灯される。
【0010】本発明の請求項2にあっては、複数個のト
ランジスタを直結して電流増幅回路を構成することによ
り、高倍率の電流増幅を行え、従って工作機械本体側の
抵抗10が異常に大きくて、発光回路24を流れる電流
値がきわめて微小であっても、その高倍率電流増幅によ
って発光体7を確実に点灯させることができる。
【0011】
【実施例】実施例について図1〜図5を参照して説明す
ると、図1は、図5に示す工作機械の接触検出装置11
における検出装置本体4を示し、図3は、接触検出装置
11の電気回路を示す。図1に示す検出装置本体4は、
円筒状のベース部12と、このベース部12に嵌入して
ねじ14で固定されたヘッド部13とからなり、ヘッド
部13は、ハウジング15、このハウジング15の中央
部に嵌入された絶縁部材16、先端保持部17、接触子
3などから構成される。
【0012】前記先端保持部17には、その内周面の周
方向に等分された3箇所に、それぞれ2個1組の鋼球1
8が、図2で示すようにカップ状の絶縁部材19によっ
て先端保持部17と絶縁されて設けられており、接触子
3の基端部3aからは径方向外方へ突出する3個の支持
棒20がそれぞれ前記2個1組の鋼球18間に接触して
ばね21により押圧され、それによって接触子3は、ば
ね21の付勢力に抗して任意の方向に首振り運動可能な
一定姿勢に支持され、斯かる一定姿勢にあるとき、先端
の球状接触部3bがベース部12に対して同心状となっ
ている。上記の構成により、接触子3は、ベース部12
に対して電気的に絶縁されている。
【0013】尚、接触子3と先端保持部17との間に
は、防塵用のゴム製ダイヤフラム22が取付けられてい
る。また、検出装置本体4には、蓋23の取り外しによ
って交換可能な電池9、及び発光ダイオードよりなる発
光体7を含む発光回路24が内蔵されている。
【0014】図3に示す接触検出装置11の電気回路に
ついて説明すると、検出装置本体4のベース部12と接
触子3との間には、電源としての電池9、発光回路2
4、及びトランジスタ(電流増幅回路)25が設けられ
ているが、この場合、トランジスタ25は発光回路24
と直列に接続されていて、このトランジスタ25と発光
回路24との直列回路と、検出回路Cとが、電池9に対
して並列に接続されている。発光回路24の発光体7に
は電流制限抵抗26が接続され、またトランジスタ25
のベース側には同様な電流制限抵抗27が接続される。
28はトランジスタ25を安定に作動させるための安定
抵抗である。
【0015】前記検出回路Cは、工作機械本体1、ベア
リング8a,8b、主軸2、チャック5、検出装置本体
4、電池9、発光回路24、トランジスタ25、接触子
3及びワークWなどによってループ状に形成されるもの
で、接触子3がワークWに接触することにより閉成され
る。この回路C中の10は、工作機械本体側の抵抗10
で、この抵抗10には工作機械主軸2のベアリング8
a,8bにおける通電抵抗が含まれる。
【0016】従って、上記のような電気回路の構成によ
ると、接触子3がワークWに接触して検出回路Cが閉成
された状態において、工作機械本体側の抵抗10が非常
に大きくても、抵抗27,28に微小な電流が流れる
と、抵抗28の両端に電圧が発生し、トランジスタ25
のベース電圧が低くなって、トランジスタ25のベース
に電流が流れ込み、このベース電流のβ(電流増幅率)
倍の電流がトランジスタ25のコレクタに流れるように
なる。この場合、βが100以上であれば、ベース電流
が数10μAの電流であっても、トランジスタ25のコ
レクタに数mA以上の電流を流すことができ、発光回路
24の発光体7(発光ダイオード)を十分に点灯するこ
とができる。
【0017】以上のように構成された接触検出装置11
は、3次元方向への移動とその各方向位置の読み取りが
可能な工作機械の主軸2に、チャック5を介して検出装
置本体4を取付ける。しかして、工作機械のワーク台6
上のワークWの所要箇所に接触子3の接触部3bを接触
させることによって、前記検出回路Cが閉成されること
になる。
【0018】このとき、機械主軸2のベアリング8a,
8bの通電抵抗を含む工作機械本体側の抵抗10が非常
に大きくても、トランジスタ25のコレクタには、前述
のようにトランジスタ25のベースに流れる電流のβ倍
の電流が流れ込むことになる。従って、この場合、例え
ば、電池9の電圧を6V、そして主軸2のベアリング8
a,8bを通電抵抗10含む検出回路C側の抵抗値が仮
に60kΩであるとしたとき、ベース電流は0.1mA
と非常に小さくなる。しかしながら、電流増幅率βを例
えば50とすると、コレクタ電流は5mAとなり、従っ
て発光体7の発光ダイオードを十分に点灯させることが
できる。尚、発光ダイオードは通常2〜10mAの電流
により点灯するが、工作機械本体側の抵抗10が小さく
なった場合には、電流制限抵抗26,27によって過大
電流の発生を防止することができる。
【0019】また、接触子3がワークWに接触していな
いときには、検出回路Cに電流が流れないため、トラン
ジスタ25のベース電圧はエミッタ電位に等しく、トラ
ンジスタ25は、カットオフ状態となって、そのコレク
タに電流が流れず、発光体7は点灯しない。
【0020】尚、図3に示す接触検出装置11の電気回
路は、検出装置本体4側がマイナス極の場合で、PNP
型のトランジスタ25を使用しているが、図4に示すよ
うに検出装置本体4側をプラス極とする場合にはNPN
型トランジスタ25′を使用すればよい。この図4に示
す電気回路においては、接触子3がワークWに接触した
とき、電池9からの電流が工作機械本体側の抵抗10を
経由して抵抗27,28に流れることにより、トランジ
スタ25′のベース電圧が高くなって、そのベースに電
流が流れ、図3の電気回路の場合と同様に、ベース電流
のβ倍の電流がコレクタに流れて、発光体7の発光ダイ
オードを点灯させることができる。
【0021】図3及び図4に示した電気回路の実施例で
は、電流増幅回路として、1個のトランジスタを使用し
たが、2個以上複数のトランジスタを所謂ダーリントン
接続した多段型電流増幅回路を使用してもよく、この場
合には高倍率の電流増幅が得られ、従って工作機械本体
側の抵抗10が異常に大きくて、検出回路Cに流れる電
流値がきわめて微小であっても、その高倍率電流増幅に
よって発光体7の発光ダイオードを確実に点灯させるこ
とができる。また、電流増幅回路は、トランジスタを含
むIC回路によって形成することができる。
【0022】
【発明の効果】本発明の請求項1によれば、接触子がワ
ークに接触して検出回路が閉成されたとき、検出回路に
おける特に主軸のベアリングの通電抵抗が非常に大きく
て、発光回路側へ流れる電流が微小電流であっても、そ
の微小電流が電流増幅回路によって大幅に増幅されるた
め、発光体を確実に点灯させることができる。
【0023】本発明の請求項2によれば、より高倍率の
電流増幅を行えるため、発光回路側へ流れる電流値がき
わめて微小であっても、その高倍率電流増幅によって発
光体を確実に点灯させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る接触検出装置の検出装置本体を示
す縦断面図である。
【図2】検出装置本体のヘッド部における支持棒及び鋼
球を示す側面図である。
【図3】接触検出装置の電気回路図である。
【図4】接触検出装置の他の例による電気回路図であ
る。
【図5】本発明に係る工作機械用接触検出装置の全体を
示す側面図である。
【図6】従来の接触検出装置を示す説明図である。
【符号の説明】
1 工作機械本体 2 主軸 3 接触子 4 検出装置本体 6 ワーク台 7 発光体 8a 主軸のベアリング 8b 主軸のベアリング 9 電池(電源) 10 工作機械本体側抵抗 11 接触検出装置 12 検出装置本体のベース部 13 検出装置本体のヘッド部 24 発光回路 25 トランジスタ(電流増幅回路) 25′ トランジスタ(電流増幅回路) 26 抵抗 27 抵抗 28 抵抗 C 検出回路 W ワーク

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】工作機械本体と、ベアリングを介して工作
    機械本体に軸支される主軸と、この主軸に取付けられる
    検出装置本体と、該検出装置本体に基端部を中心に一定
    範囲内揺動可能に支持される接触子とを有すると共に、
    検出装置本体と接触子との間に電源と発光体を含む発光
    回路と有し、接触子が工作機械のワーク台上のワークに
    接触したとき、上記各部材により形成されるループ状の
    検出回路が閉成されて、発光体が点灯し、接触子のワー
    クへの接触を検出するようにした工作機械用の接触検出
    装置おいて、前記発光回路に電流増幅回路を直列に接続
    し、この発光回路と電流増幅回路との直列回路と、前記
    検出回路とを、前記電源に対して並列に接続してなるこ
    とを特徴とする工作機械用の接触検出装置。
  2. 【請求項2】前記電流増幅回路は、複数個のトランジス
    タを直結してなる請求項1に記載の工作機械用の接触検
    出装置。
JP24374894A 1994-10-07 1994-10-07 工作機械用の接触検出装置 Pending JPH08108349A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002120130A (ja) * 2000-10-11 2002-04-23 Fuji Seiko Ltd 工作機械における刃具位置制御方法および装置
JP2010201573A (ja) * 2009-03-04 2010-09-16 Nikken Kosakusho Works Ltd 工作機械の接触検出装置およびスタイラスの先端接触子の製造方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05335595A (ja) * 1992-06-02 1993-12-17 Toyota Autom Loom Works Ltd 半導体装置
JPH0647803B2 (ja) * 1988-09-16 1994-06-22 日本植生株式会社 透水性を有する構築土壌の施工方法

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Legal Events

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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 19980825