JPH08197382A - 工具の切屑付着検知方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 切屑付着の判定を安価な構成で行う切屑付着
検知方法を提供すること。 【構成】 工具Ｔを装着される主軸１１が少なくとも第
一の座標軸方向（Ｚ軸方向）とＺ軸方向に直交する第二
の座標軸方向（Ｙ軸方向）に移動可能な工作機械におい
て、Ｚ軸方向とＹ軸方向の何れにも直交する方向より主
軸１１に装着されている工具Ｔを横切る方向に投光器４
３と受光素子４５とを対向配置し、工具Ｔの使用前に主
軸１１をＺ軸方向の予め設定された複数個のサンプリン
グ座標位置の各々にてＹ軸方向へ移動させ、この移動に
より工具Ｔが投光器４３より受光素子４５へ向かう光線
Ｌを遮ぎり、受光素子４５の受光状態が変化するＹ軸方
向の座標値を各サンプリング座標位置の座標値と共に記
憶手段に格納し、工具Ｔの使用後に主軸１１を記憶手段
に格納されている各座標値による座標位置に再現移動さ
せ、この時の受光素子４５の受光状態と同一座標位置に
おける工具使用前の受光素子４５の受光状態とを比較
し、工具に切屑が付着しているか否かを検知する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、各種工作機械にて使用
される工具の切屑付着検知方法および装置に関し、特に
光学式に工具に切屑が付着しているか否かを検知する方
法および装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】工具に切屑が付着しているか否かを光学
式に検知する装置として、画像処理技術を使用して切削
工具に切屑が付着しているか否かを検知する装置が特開
平３−２２８５４３号に示されている。

【０００３】この切屑付着監視装置は、切削動作の終了
後に工具（バイト）を撮像するテレビカメラと、テレビ
カメラによる撮像によって得られる画像データを処理す
る画像処理回路とを使用し、テレビカメラによる撮像画
像データと画像メモリに格納されている基準画像データ
とを比較して両画像データの差分を抽出演算し、その差
分の画像データの画素数を計数し、その計数値が予め設
定された規定値を超えていれば、切屑が工具に付着して
いると判定する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述の切屑付着監視装
置においては、テレビカメラ、フレームメモリ、画像処
理回路などが必要であることから、装置が大掛かりで、
高価のものになり、コストパフォーマンスが高いものに
なると云う問題がある。

【０００５】本発明は、上述の如き問題点に着目してな
されたものであり、特に工作機械が保有している主軸の
座標軸移動機能を有効に利用して簡単な構成により工具
に切屑が付着しているか否かを光学式に検知する切屑付
着検知方法および装置を提供することを目的としてい
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述の如き目的を達成す
るために、請求項１による工具の切屑付着検知方法は、
工具を装着される主軸が少なくとも第一の座標軸方向と
前記第一の座標軸方向に直交する第二の座標軸方向に移
動可能な工作機械における工具の切屑付着検知方法にお
いて、前記第一の座標軸方向と前記第二の座標軸方向の
何れにも直交する方向より前記主軸に装着されている工
具を横切る方向に投光器と受光素子とを対向配置し、工
具の使用前に前記主軸を前記第一の座標軸方向の予め設
定された複数個のサンプリング座標位置の各々にて前記
第二の座標軸方向へ移動させ、この移動により前記工具
が前記投光器より前記受光素子へ向かう光線を遮ること
あるいはその反対のことによって前記受光素子の受光状
態が変化する前記第二の座標軸方向の座標値を各サンプ
リング座標位置の座標値と共に記憶手段に格納し、工具
の使用後に前記主軸を前記記憶手段に格納されている各
座標値による座標位置に再現移動させ、この時の前記受
光素子の受光状態と同一座標位置における工具使用前の
前記受光素子の受光状態とを比較することにより工具に
切屑が付着しているか否かを検知することを特徴として
いる。

【０００７】また請求項２による工具の切屑付着検知方
法は、前記投光器と前記受光素子とはスポット光による
ものであり、前記受光素子の受光状態の変化をオン・オ
フ信号的に捉え、前記受光素子の受光状態がオン・オフ
変化する座標値を前記記憶手段に格納し、前記主軸を前
記記憶手段に格納されている各座標値による座標位置に
再現移動させた時の前記受光素子の受光状態が工具使用
前と同様にオン・オフ変化するか否かにより工具に切屑
が付着しているか否かを検知することを詳細な特徴とし
ている。

【０００８】また請求項３による工具の切屑付着検知方
法は、前記投光器と前記受光素子とは前記第二の座標軸
方向に幅を有する帯状光によるものであり、前記受光素
子の受光状態の変化を受光量の定量的な変化として捉
え、この受光量を前記座標値と共に前記記憶手段に格納
し、前記主軸を前記記憶手段に格納されている各座標値
による座標位置に再現移動させた時の前記受光素子の受
光量と前記記憶手段に格納されている同一座標位置にお
ける前記受光素子の受光量との比較により工具に切屑が
付着しているか否かを検知することを詳細な特徴として
いる。

【０００９】上述の如き目的を達成するために、請求項
４による工具の切屑付着検知装置は、工具を装着される
主軸が少なくとも第一の座標軸方向と前記第一の座標軸
方向に直交する第二の座標軸方向に移動可能な工作機械
における工具の切屑付着検知装置において、前記第一の
座標軸方向と前記第二の座標軸方向の何れにも直交する
方向より前記主軸に装着されている工具を横切る方向に
対向配置された投光器および受光素子と、工具の使用前
に前記主軸を前記第一の座標軸方向の予め設定された複
数個のサンプリング座標位置の各々にて前記第二の座標
軸方向へ移動させることにより前記受光素子の受光状態
が変化する前記第二の座標軸方向の座標値を各サンプリ
ング座標位置の座標値と共に記憶する記憶手段と、工具
の使用後に前記主軸を前記記憶手段に格納されている各
座標値による座標位置に再現移動させ、この時の前記受
光素子の受光状態と同一座標位置における工具使用前の
前記受光素子の受光状態とを比較することにより工具に
切屑が付着しているか否かを検知する切屑付着検知制御
手段とを有していることを特徴としている。

【００１０】また請求項５による工具の切屑付着検知装
置は、前記投光器と前記受光素子とはスポット光による
ものであり、前記記憶手段は前記受光素子の受光状態が
オン・オフ変化する座標値を記憶し、前記切屑付着検知
制御手段は前記主軸を前記記憶手段に記憶されている各
座標値による座標位置に再現移動させた時の前記受光素
子の受光状態が工具使用前と同様にオン・オフ変化する
か否かにより工具に切屑が付着しているか否かを検知す
ることを詳細な特徴としている。

【００１１】また請求項６による工具の切屑付着検知装
置は、前記投光器と前記受光素子とは前記第二の座標軸
方向に幅を有する帯状光によるものであり、前記受光素
子は受光状態の変化に応じて定量的に受光量に変化して
受光量に応じた検出値を出力し、前記記憶手段は前記受
光素子の検出値を前記座標値と共に記憶し、前記切屑付
着検知制御手段は前記主軸を前記記憶手段に記憶されて
いる各座標値による座標位置に再現移動させた時の前記
受光素子の検出値と前記記憶手段に格納されている同一
座標位置における前記受光素子の検出値との比較により
工具に切屑が付着しているか否かを検知することを詳細
な特徴としている。

【００１２】

【作用】請求項１による工具の切屑付着検知方法では、
工具の使用前に主軸を第一の座標軸方向の予め設定され
た複数個のサンプリング座標位置の各々にて第二の座標
軸方向へ移動させ、この移動により工具が投光器より受
光素子へ向かう光線を遮ることあるいはその反対のこと
によって受光素子の受光状態が変化する第二の座標軸方
向の座標値を各サンプリング座標位置の座標値と共に記
憶手段に格納する。そして工具の使用後に主軸を記憶手
段に格納されている各座標値による座標位置に再現移動
させ、この時の受光素子の受光状態と同一座標位置にお
ける工具使用前の前記受光素子の受光状態とを比較する
ことにより工具に切屑が付着しているか否かを検知す
る。

【００１３】請求項２による工具の切屑付着検知方法で
は、工具の使用前に受光素子の受光状態がオン・オフ変
化する座標値を記憶手段に格納する。そして工具の使用
後に主軸を記憶手段に格納されている各座標値による座
標位置に再現移動させ、この時の受光素子の受光状態が
工具使用前と同様にオン・オフ変化するか否かにより工
具に切屑が付着しているか否かを検知する。

【００１４】請求項３による工具の切屑付着検知方法で
は、工具の使用前に受光素子の受光量を前記座標値と共
に前記記憶手段に格納する。そして工具の使用後に主軸
を記憶手段に格納されている各座標値による座標位置に
再現移動させた時の受光素子の受光量と記憶手段に格納
されている同一座標位置における前記受光素子の受光量
との比較により工具に切屑が付着しているか否かを検知
する。

【００１５】請求項４による工具の切屑付着検知装置で
は、工具の使用前に主軸を第一の座標軸方向の予め設定
された複数個のサンプリング座標位置の各々にて第二の
座標軸方向へ移動させることにより受光素子の受光状態
が変化する第二の座標軸方向の座標値を各サンプリング
座標位置の座標値と共に記憶手段に記憶させる。

【００１６】そして工具の使用後に切屑付着検知制御手
段の指令によって主軸を記憶手段に格納されている各座
標値による座標位置に再現移動させ、この時の受光素子
の受光状態と同一座標位置における工具使用前の前記受
光素子の受光状態とを比較し、この比較結果により工具
に切屑が付着しているか否かを検知する。

【００１７】請求項５による工具の切屑付着検知装置で
は、受光素子が投光器よりのスポット光を選択的に受光
することにより、受光素子の受光状態がオン・オフ変化
し、工具の使用前に受光素子の受光状態がオン・オフ変
化する座標値を記憶手段に記憶させる。そして工具の使
用後に切屑付着検知制御手段の指令によって主軸を記憶
手段に記憶されている各座標値による座標位置に再現移
動させ、この時の受光素子の受光状態が工具使用前と同
様にオン・オフ変化するか否かにより工具に切屑が付着
しているか否かを検知する。

【００１８】請求項６による工具の切屑付着検知装置で
は、受光素子が投光器によりの帯状光を部分的に受光す
ることにより、受光素子の受光量の検出値が定量的に変
化し、工具の使用前に受光素子の検出値を座標値と共に
記憶手段に記憶させる。そして工具の使用後に切屑付着
検知制御手段の指令によって主軸を記憶手段に記憶され
ている各座標値による座標位置に再現移動させ、この時
の受光素子の検出値と記憶手段に記憶されている同一座
標位置における受光素子の検出値との比較により工具に
切屑が付着しているか否かを検知する。

【００１９】

【実施例】以下に本発明の実施例を図面を用いて詳細に
説明する。

【００２０】図１は本発明による工具の切屑付着検知装
置が適用されるコラム移動形立形マシニングセンタを示
している。コラム移動形立形マシニングセンタはＹ軸方
向（第二の座標軸方向）に移動可能に設けられたコラム
１と、コラム１と垂直方向（Ｚ軸方向＝第一の座標軸方
向）に移動可能に設けられた主軸頭９と、主軸頭９に垂
直座標軸周りに回転（Ｃ軸回転）可能に設けられた主軸
１１と、ベッド１３上のＸ軸方向の移動可能に設けられ
たワークテーブル１５とを有している。

【００２１】切屑付着検知装置は、図２に示されている
ように、第一の座標軸方向と前記第二の座標軸方向の何
れにも直交する方向、ここではＸ軸方向より主軸１１に
装着されている工具Ｔを横切る方向に対向配置された投
光器１７と受光素子１９とを有している。投光器１７と
受光素子１９とは、図示されていないがベッド１３など
の固定側部材に固定装着され、所定のＸ、Ｙ、Ｚ座標位
置に配置されている。投光器１７と受光素子１９とは、
この実施例ではスポット光によるものであり、投光器１
７は、図２に示されているように、スポット光ＳをＸ軸
方向に受光素子１９へ向けて出射する。受光素子１９
は、非受光時にはオフ信号を、スポット光の受光時には
オン信号を発生する。

【００２２】図３に示されているように、投光器１７は
マシニングセンタのＣＮＣ装置２１に設けられているシ
ーケンサ２３が出力する指令により投光動作し、受光素
子１９はオフ、オンの出力信号を増幅器２２を介してデ
ィジタルシグナルプロセッサ（以下、ＤＳＰ）２５へ出
力する。

【００２３】シーケンサ２３は、図示されていないＸ
軸、Ｙ軸、Ｚ軸の各サーボ駆動装置へ駆動指令を出力
し、切屑付着検知時には切屑付着検知のための各種指令
とＹ軸とＺ軸の座標値情報をＤＳＰ２５へ出力する。

【００２４】ＤＳＰ２５は、ＣＰＵ２７と、プログラム
などを格納したメモリ２９と、増幅器２２より受光素子
１９の出力信号を入力するＡ／Ｄ変換器３１および入力
ポート３３と、シーケンサ２３と接続された入出力ポー
ト３５と、Ａ／Ｄ変換器３１、入力ポート３３、入出力
ポート３５の各々に接続されたデコーダ３７とを有し、
ＣＰＵ２７とメモリ２９と入力ポート３３と入出力ポ３
５とはデータバス３９により接続され、ＣＰＵ２７とメ
モリ２９とデコーダ３７とはアドレスバス４１により接
続されている。

【００２５】ＣＰＵ２７にはデータバス３９とアドレス
バス４１とによりデータを書き換え可能に格納するメモ
リ３０が接続されている。

【００２６】切屑付着検知制御手段は、シーケンサ２３
とＤＳＰ２５との組み合わせにより構成され、主軸１１
に工具Ｔが取り付けられた状態で、その工具Ｔの使用前
に、シーケンサ２３の指令によって主軸１１をＺ軸方向
の予め設定された複数個のサンプリング座標位置の各々
にてコラム１と共に−Ｙ軸方向へ移動させることによ
り、受光素子１９の出力信号がオフ信号よりオン信号へ
変化するＹ軸方向の座標位置、即ち工具Ｔがスポット光
Ｓを遮っている状態より抜け出するＹ軸方向の座標位置
を見い出し、この時のＹ軸方向の座標値（Ｙ1 、Ｙ2 、
…Ｙn ）をサンプリング座標位置の座標値（Ｚ1 、Ｚ2
、…Ｚn ）と共にシーケンサ２３よりＤＳＰ２５へ出
力する。

【００２７】これにより使用前の工具Ｔ、換言すれば切
屑が付着していない工具ＴのＹ軸方向の先端位置がＺ軸
方向の各サンプリング座標位置にてサンプリングされ
る。

【００２８】なお、この（Ｙ1 ，Ｚ1 ）、（Ｙ2 ，Ｚ2
）、…（Ｙn ，Ｚn ）の座標値の取得は主軸が所定の
Ｃ軸回転位置にある状態、例えば工具Ｔの刃先部が＋Ｙ
軸方向に整合する回転位置にて行われる。

【００２９】ＤＳＰ２５は、Ｙ軸方向の座標値（Ｙ1 、
Ｙ2 、…Ｙn ）とＺ軸方向の座標値（Ｚ1 、Ｚ2 、…Ｚ
n ）とを、（Ｙ1 ，Ｚ1 ）、（Ｙ2 ，Ｚ2 ）、…（Ｙn
，Ｚn ）と云うような組み合わせでメモリ３０に書き
込む。

【００３０】上述の座標値取得処理が完了すれば、工具
Ｔを使用して切削加工が開始される。工具Ｔを使用して
の切削加工が完了すると、シーケンサ２３は、主軸１１
を（Ｙ1 ，Ｚ1 ）、（Ｙ2 ，Ｚ2 ）、…（Ｙn ，Ｚn ）
の各座標位置に再現移動させ、ＤＳＰ２５は各座標位置
にて受光素子１９の出力信号がオフ信号よりオン信号へ
変化するか否かを監視する。受光素子１９の出力信号が
オフ信号よりオン信号へ変化しなけば、あるいは図４に
示されているように、主軸１１をその再現移動位置より
ΔＹだけ−Ｙ軸方向へ移動させても受光素子１９の出力
信号がオフ信号よりオン信号へ変化しなけば、工具Ｔに
切屑ｄが付着していると判定し、その信号をＤＳＰ２５
よりシーケンサ２３へ出力する。これによりＣＮＣ装置
２１は切屑付着のアラーム出力を行う。

【００３１】この場合、ΔＹ値がパラメータ設定される
ことにより、所定の大きさ以上の切屑ｄの付着のみを検
知することができる。

【００３２】図５は本発明による切屑付着検知装置の光
学部の他の実施例を示している。

【００３３】この実施例でも、投光器４３と受光素子４
５がベッド１３などの固定側部材に固定装着されて所定
のＸ、Ｙ、Ｚ座標位置に配置された態様で、Ｘ軸方向よ
り主軸１１に装着されている工具Ｔを横切る方向に対向
配置されている。

【００３４】投光器４３はＹ軸方向に所定の幅ｔを有す
る帯状光ＬをＸ軸方向に受光素子４５７へ向けて出射す
る。受光素子４５は、線形の受光窓をＹ軸方向に所定の
幅ｔをもって有しており、投光器４３よりの帯状光Ｌの
Ｘ軸方向の受光幅により決まる受光量に応じて定量的に
変化する受光量信号（受光量検出値）をＤＳＰ２５（図
３参照）へ出力する。

【００３５】投光器４３と受光素子４５とは可視レーザ
光あるいは一般光によるものであってよい。可視レーザ
光による場合には投光器４３は可視レーザ光の出力をＹ
軸方向に所定の幅ｔをもって往復走査するのであってよ
く、一般光による場合には投光器４３は線状光源であれ
ばよい。

【００３６】受光素子４５としては、フォトダイオー
ド、フォトトランジスタなどの光電素子を線形配置した
もの、リニアイメージセンサなどが挙げられる。

【００３７】この実施例でも切屑付着検知制御手段は、
図３に示されているようなシーケンサ２３とＤＳＰ２５
との組み合わせにより構成され、主軸１１に工具Ｔが取
り付けられた状態で、その工具Ｔの使用前に、シーケン
サ２３の指令によって主軸１１をＺ軸方向の予め設定さ
れた複数個のサンプリング座標位置の各々にてコラム１
と共に＋Ｙ軸方向へ移動させることにより、受光素子４
５の受光量検出値が最大値より低下し始めるＹ軸方向の
座標位置、即ち工具Ｔが帯状光Ｌを遮ぎり始めるＹ軸方
向の座標位置を見い出し、この座標位置より主軸１１を
ｔ／２程度、更に＋Ｙ軸方向へ移動させ、この時のＹ軸
方向の座標値（Ｙ1 、Ｙ2 、…Ｙn ）とサンプリング座
標位置の座標値（Ｚ1 、Ｚ2 、…Ｚn ）と共にこの時の
受光素子４５の受光量検出値Ｄｂ1 、Ｄｂ2 、…Ｄｂn
をシーケンサ２３よりＤＳＰ２５へ出力する。

【００３８】なお、主軸１１をＺ1 位置よりＺ2 位置へ
移動させる際、即ちＺ軸方向の次のサンプリング座標位
置へ主軸１１を移動させる際には、主軸１１のＹ軸方向
の位置はそのままにしておき、Ｚ軸方向の移動完了後の
受光素子４５の受光量検出値が最大値あるいは最小値に
なれば、即ち受光素子４５による測定領域に工具Ｔの刃
先部が入っていなければ、Ｚ軸方向の移動過程における
受光素子４５の受光量検出値の変化より工具Ｔの刃先部
がＹ軸方向の＋側と−側の何れの方向へ変位したかを識
別し、これに基づいて主軸１１のＹ軸方向の座標位置を
修正すればよい。

【００３９】ＤＳＰ２５はＹ軸方向の座標値（Ｙ1 、Ｙ
2 、…Ｙn ）とＺ軸方向の座標値（Ｚ1 、Ｚ2 、…Ｚn
）と受光量検出値Ｄｂ1 、Ｄｂ2 、…Ｄｂn とを図６
に示されているようなデータテーブル形式でメモリ３０
に書き込む。

【００４０】上述の座標値取得処理が完了すれば、工具
Ｔを使用して切削加工が開始される。工具Ｔを使用して
の切削加工が完了すると、シーケンサ２３は、主軸１１
を（Ｙ1 ，Ｚ1 ）、（Ｙ2 ，Ｚ2 ）、…（Ｙn ，Ｚn ）
の各座標位置に順次再現移動させ、ＤＳＰ２５は各座標
位置にて受光素子４５の受光量検出値Ｄａ1 、Ｄａ2、
…Ｄａn をメモリ３０）に書き込む。

【００４１】ＤＳＰ２５は、Ｄｂ1 −Ｄａ1 ＝Ｅ1 、Ｄ
ｂ2 −Ｄａ2 ＝Ｅ2 、…Ｄｂn −Ｄａn ＝Ｅn なる演算
を行い、工具Ｔの使用前と使用後とにおける受光素子４
５の受光量検出値の変化量を算出する。ＤＳＰ２５は、
Ｅ1 、Ｅ2 、…Ｅn の各々についてこれらが規定値Ｅse
t より大きいが否かの判別を行い、規定値Ｅset より大
きいものが一つでもあれば、あるいは所定個数以上あれ
ば、工具Ｔに切屑が付着していると判定し、その信号を
ＤＳＰ２５よりシーケンサ２３へ出力する。これにより
ＣＮＣ装置は切屑付着のアラーム出力を行う。

【００４２】規定値Ｅset は主軸１１を所定の座標位置
に再現移動させる場合の誤差余裕値とて設定され、また
この規定値Ｅset がパラメータ設定されることにより、
所定の大きさ以上の切屑の付着のみを検知することもで
きる。

【００４３】上述の実施例では、ＤＳＰ２５を使用した
が、ＤＳＰ２５の動作は全てシーケンサ２３により行う
ことも可能であるから、この場合にはＤＳＰ２５は省略
されてよい。

【００４４】以上に於ては、本発明を特定の実施例につ
いて詳細に説明したが、本発明は、これらに限定される
ものではなく、本発明の範囲内にて種々の実施例が可能
であることは当業者にとって明らかであろう。

【００４５】

【発明の効果】以上の説明から理解される如く、請求項
１、４による工具の切屑付着検知方法および装置によれ
ば、工作機械が保有している主軸の座標軸移動機能を有
効に利用し、主軸を座標軸移動させることによる受光素
子の受光状態の変化より工具に切屑が付着しているか否
かを検知するから、テレビカメラ、フレームメモリ、画
像処理回路などの高価な装置、機器を必要とすることな
く、簡単な光学素子と制御装置だけで、工具に切屑が付
着しているか否かを経済性よく検知することができる。

【００４６】請求項２、５による工具の切屑付着検知方
法および装置によれば、光学素子としてスポット光式の
投光器と受光素子とが使用され、主軸の座標位置を記憶
する記憶部さえあればよいから、非常に安価に、また既
存の工作機械に大幅な変更を要することなく容易に適用
することができる。

【００４７】請求項３、６による工具の切屑付着検知方
法および装置によれば、安価に実施できると云うことに
加えて、受光素子の受光量の変化を定量的に観察するか
ら、使用後に工具を所定の座標位置に再現移動させるこ
とが厳格に行われなくても、受光量変化の観察において
誤差余裕値が設定されることにより、所要の切屑付着の
検知が的確に行われる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による工具の切屑付着検知装置が適用さ
れるコラム移動形立形マシニングセンタを示す斜視図で
ある。

【図２】本発明による工具の切屑付着検知装置の光学部
の一実施例を示す平面図である。

【図３】本発明による工具の切屑付着検知装置の制御系
の一実施例を示すブロック線図である。

【図４】切屑付着検知例を示す平面図である。

【図５】本発明による工具の切屑付着検知装置の光学部
の他の実施例を示す平面図である。

【図６】本発明による工具の切屑付着検知装置における
データ記憶の要領を示す説明図である。

【符号の説明】

１ コラム ９ 主軸頭 １１ 主軸 １５ ワークテーブル １７ 投光器 １９ 受光素子 ２１ ＣＮＣ装置 ２３ シーケンサ ２５ ディジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ） ２７ ＣＰＵ ２９，３０ メモリ ４３ 投光器 ４５ 受光素子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 萩原 弘 静岡県沼津市大岡2068の３ 東芝機械株式 会社沼津事業所内 (72)発明者 伊東 正頼 静岡県沼津市大岡2068の３ 東芝機械株式 会社沼津事業所内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 工具を装着される主軸が少なくとも第一
   の座標軸方向と前記第一の座標軸方向に直交する第二の
   座標軸方向に移動可能な工作機械における工具の切屑付
   着検知方法において、 前記第一の座標軸方向と前記第二の座標軸方向の何れに
   も直交する方向より前記主軸に装着されている工具を横
   切る方向に投光器と受光素子とを対向配置し、工具の使
   用前に前記主軸を前記第一の座標軸方向の予め設定され
   た複数個のサンプリング座標位置の各々にて前記第二の
   座標軸方向へ移動させ、この移動により前記工具が前記
   投光器より前記受光素子へ向かう光線を遮ることあるい
   はその反対のことによって前記受光素子の受光状態が変
   化する前記第二の座標軸方向の座標値を各サンプリング
   座標位置の座標値と共に記憶手段に格納し、工具の使用
   後に前記主軸を前記記憶手段に格納されている各座標値
   による座標位置に再現移動させ、この時の前記受光素子
   の受光状態と同一座標位置における工具使用前の前記受
   光素子の受光状態とを比較することにより工具に切屑が
   付着しているか否かを検知することを特徴とする工具の
   切屑付着検知方法。
2. 【請求項２】 前記投光器と前記受光素子とはスポット
   光によるものであり、前記受光素子の受光状態の変化を
   オン・オフ信号的に捉え、前記受光素子の受光状態がオ
   ン・オフ変化する座標値を前記記憶手段に格納し、前記
   主軸を前記記憶手段に格納されている各座標値による座
   標位置に再現移動させた時の前記受光素子の受光状態が
   工具使用前と同様にオン・オフ変化するか否かにより工
   具に切屑が付着しているか否かを検知することを特徴と
   する請求項１に記載の工具の切屑付着検知方法。
3. 【請求項３】 前記投光器と前記受光素子とは前記第二
   の座標軸方向に幅を有する帯状光によるものであり、前
   記受光素子の受光状態の変化を受光量の定量的な変化と
   して捉え、この受光量を前記座標値と共に前記記憶手段
   に格納し、前記主軸を前記記憶手段に格納されている各
   座標値による座標位置に再現移動させた時の前記受光素
   子の受光量と前記記憶手段に格納されている同一座標位
   置における前記受光素子の受光量との比較により工具に
   切屑が付着しているか否かを検知することを特徴とする
   請求項１に記載の工具の切屑付着検知方法。
4. 【請求項４】 工具を装着される主軸が少なくとも第一
   の座標軸方向と前記第一の座標軸方向に直交する第二の
   座標軸方向に移動可能な工作機械における工具の切屑付
   着検知装置において、 前記第一の座標軸方向と前記第二の座標軸方向の何れに
   も直交する方向より前記主軸に装着されている工具を横
   切る方向に対向配置された投光器および受光素子と、 工具の使用前に前記主軸を前記第一の座標軸方向の予め
   設定された複数個のサンプリング座標位置の各々にて前
   記第二の座標軸方向へ移動させることにより前記受光素
   子の受光状態が変化する前記第二の座標軸方向の座標値
   を各サンプリング座標位置の座標値と共に記憶する記憶
   手段と、 工具の使用後に前記主軸を前記記憶手段に格納されてい
   る各座標値による座標位置に再現移動させ、この時の前
   記受光素子の受光状態と同一座標位置における工具使用
   前の前記受光素子の受光状態とを比較することにより工
   具に切屑が付着しているか否かを検知する切屑付着検知
   制御手段と、 を有していることを特徴とする工具の切屑付着検知装
   置。
5. 【請求項５】 前記投光器と前記受光素子とはスポット
   光によるものであり、前記記憶手段は前記受光素子の受
   光状態がオン・オフ変化する座標値を記憶し、前記切屑
   付着検知制御手段は前記主軸を前記記憶手段に記憶され
   ている各座標値による座標位置に再現移動させた時の前
   記受光素子の受光状態が工具使用前と同様にオン・オフ
   変化するか否かにより工具に切屑が付着しているか否か
   を検知することを特徴とする請求項４に記載の工具の切
   屑付着検知装置。
6. 【請求項６】 前記投光器と前記受光素子とは前記第二
   の座標軸方向に幅を有する帯状光によるものであり、前
   記受光素子は受光状態の変化に応じて定量的に受光量に
   変化して受光量に応じた検出値を出力し、前記記憶手段
   は前記受光素子の検出値を前記座標値と共に記憶し、前
   記切屑付着検知制御手段は前記主軸を前記記憶手段に記
   憶されている各座標値による座標位置に再現移動させた
   時の前記受光素子の検出値と前記記憶手段に格納されて
   いる同一座標位置における前記受光素子の検出値との比
   較により工具に切屑が付着しているか否かを検知するこ
   とを特徴とする請求項４に記載の工具の切屑付着検知装
   置。