JPH10111120A - 自動定寸ヘッドの破損防止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 加工物との接触による自動定寸ヘッドの破損
を防止することを課題とする。 【解決手段】 自動定寸ヘッド１２の測定ジョーが加工
物に当接すると、このときに自動定寸ヘッド１２内の検
出器は信号を出力する。この信号はアンプ９４を介して
制御部１００に伝達される。この制御部１００は、アン
プ９４からの信号に応答して可動部材９６の動きを停止
させる。これにより、自動定寸ヘッド１２の測定ジョー
が加工物に無理に押し付けられて破損することを防止す
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、円筒研削盤あるい
は自動旋盤などの工作機械に直接取り付けて、研削中あ
るいは切削中の加工物（ワークピース）を直接測定し
て、その寸法変化に応じた電気信号を工作機械に与え、
砥石やバイトの送り量を制御し、予め設定した寸法値に
加工物を仕上げるようにする自動定寸ヘッドに関し、特
に、自動定寸ヘッドが加工物に当接して破損することを
防ぐための破損防止装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に自動定寸ヘッドは、工作機械等に
取り付けられて加工物の寸法を測定するために使用され
ている。即ち、図６に示すように、自動定寸ヘッド２は
工作機械等のスライドユニット４に取り付けられてお
り、図７に示すように、バイト等のツール８により加工
物６が加工されている間、加工物６から離れた所に測定
ジョー２ａ、２ｂが位置するように停止している。そし
て、図８に示すように、加工が一旦終了してツール８が
移動すると、測定ジョー２ａ、２ｂが図中上下に開き、
その後図９に示すようにスライドユニット４が作動して
自動定寸ヘッド２を移動させて、その測定ジョー２ａ、
２ｂ間に加工物６が入る位置まで移動させる。ここで、
図１０に示すように、測定ジョー２ａ、２ｂが閉じて加
工物６を挟み、その寸法を測定する。このときに加工物
６の寸法が設定値に達していないと、自動定寸ヘッド２
が元の位置に戻った後、再びツール８により加工物６が
加工され、以後上記動作が繰り返される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の自動定寸ヘ
ッドにおいて、ツール８の損傷等により、加工物６がわ
ずかしか削れていなかったり、あるいは全く削れていな
いことがあるが、このような場合に切削が終了して自動
定寸ヘッド２が移動すると、その測定ジョー２ａ、２ｂ
の先端あるいはその先端に取り付けられている測定端子
２ｃ、２ｄが加工物６に衝突し破損してしまうという課
題があった。

【０００４】本発明は上記課題に鑑みなされたもので、
その目的は、加工物との接触による自動定寸ヘッドの破
損を防止することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の自動定寸ヘッド
の破損防止装置は、一対の平行板ばねブロックの一端側
を取付ブロックに固定し、他方の可動端側に一対の測定
ジョーを各々取り付け、該一対の測定ジョーの機械的変
位量及び加工物との当接を検出器にて電気信号に変換
し、前記一対の測定ジョーを開閉器にて互いに離接させ
る自動定寸ヘッドと、該自動定寸ヘッドを加工物の方向
に移動させる可動部材と、前記自動定寸ヘッドの測定ジ
ョーが加工物に当接することにより前記検出器から出力
される信号を増幅して送出するアンプと、該アンプから
の信号に応答して前記可動部材を停止させる制御部と、
からなるものである。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明における自動定寸ヘッド
は、その測定ジョーが加工物に当接すると、このときに
検出器から信号を出力する。この信号はアンプを介して
制御部に伝達される。この制御部は自動定寸ヘッドを移
動させる可動部材の動作を制御するものであり、アンプ
からの信号に応答して可動部材の動きを停止させる。こ
れにより、自動定寸ヘッドの測定ジョーが加工物に無理
に押し付けられて破損することを防止することができ
る。

【０００７】

【実施例】図１は本発明の一実施例に係る自動定寸ヘッ
ドの破損防止装置の構成を示すブロック図、図２は図１
に示す自動定寸ヘッドの破損防止装置の部分外観図であ
る。図中、１２は自動定寸ヘッドであり、図３及び図４
に示すように構成されている。即ち、図３における１
４、１６は互いに対をなす平行板ばねブロックであり、
取付ブロック１８によりその一端側が互いに離間されて
平行に固定されている。

【０００８】この平行板ばねブロック１４は角柱状のス
ペーサ２０（図では取付ブロック１８より一体的に突出
しているが、別部材で構成しても良い）、２２と、この
スペーサ２０、２２が内側両端間に配置されることによ
り所定の間隔に隔てられると共に水平配置された一組の
板ばね２４ａ、２４ｂと、この板ばね２４ａ、２４ｂを
平行にしっかりと固定するための固定板２６、２８およ
び取付板３０、３２とからあらまし構成されている。

【０００９】また、この平行板ばねブロック１４と同様
に、平行板ばねブロック１６は、角柱状のスペーサ３４
（図では取付ブロック１８より一体的に突出している
が、別部材で構成しても良い）、３６と、このスペーサ
３４、３６が内側両端間に配置されることにより所定の
間隔に隔てられると共に水平配置された一組の板ばね３
８ａ、３８ｂと、この板ばね３８ａ、３８ｂを平行にし
っかりと固定するための固定板４０、４２および取付板
４４、４６とからあらまし構成されている。

【００１０】４８、５０は測定ジョーであり、それぞれ
平行板ばねブロック１４、１６の他端側（取付ブロック
１８とは反対側）のスペーサ２２、３６に各々取り付け
られていて、その先端部分には測定端子５２、５４が固
定されている。

【００１１】したがって、一対の平行板ばねブロック１
４、１６は、取付ブロック１８が固定側となり、測定ジ
ョー４８、５０側が互いに離接することが可能な可動側
となる。

【００１２】５６は一対の測定ジョー４８、５０を離接
させるための開閉器で、図ではその一例としてエアーシ
リンダが示されている。この開閉器５６のエアーシリン
ダは、取付ブロック１８のほぼ中心に位置し、固定部材
５８によってしっかりと取付ブロック１８に固定されて
いる。６０は連結ロッドで、エアーシリンダのピストン
（図示せず）に直結されていて、その先端部分には円錐
状のコンタクトヘッド６２が固定されている。

【００１３】６４、６６は一対のコンタクトピンで、コ
ンタクトヘッド６２の近傍位置で取付板３２、４４に各
々固定されている。

【００１４】この自動定寸ヘッド１２の検出器６８は図
４に示す構造を有する。図４は図３の一対の平行板ばね
ブロック１４、１６の可動側のスペーサ２２、３６を含
む要部拡大断面図である。図４の検出器６８はコイルと
コアーとを含む公知の電気マイクロメータ式のものが示
されている。図４において、スペーサ２２の中心部より
対向するスペーサ３６の方向に突出した円筒状の筒部７
０内にはコイルボビン７２が設けられていて、ねじ７４
によって保持されている。

【００１５】７６はスペーサ３６の中心部分にその基底
部７６ａがねじ止めされたコアー軸で、その先端軸部７
６ｂには円筒状のコアー７８が固定されている。これら
コイルボビン７２とコアー７８は同一軸芯上に配置され
ることが好ましい。

【００１６】８０はコイルボビン７２のコイルワイヤを
処理するための端子で、ケーブル８２の各芯線８４と半
田付けされている。ケーブル８２は一対の平行板ばね２
４ａ、２４ｂのスペーサ２２の端面部分において、Ｏリ
ング８６を介してリングねじ８８によって水密的に固定
保持されている。

【００１７】９０は防水カバーで、スペーサ２２、３６
間に介装されてコイルボビン７２、コアー７８を含む検
出器６８を切削油や切粉などの異物から保護する。

【００１８】９２は角管状のケースで、一対の平行板ば
ねブロック１４、１６をその中に収納する形で取付ブロ
ック１８に固定されている。

【００１９】図３及び図４において、開閉器５６のエア
ーシリンダにエアーが送り込まれて連結ロッド６０が前
方に押し出されると、その先端に固定されているコンタ
クトヘッド６２によって一対のコンタクトピン６４、６
６が互いに離間方向に動かされ、その結果として一対の
平行板ばねブロック１４、１６の可動側であるスペーサ
２２、３６が互いに離れる方向に平行に移動される。勿
論このときスペーサ２２、３６に各々固定されている測
定ジョー４８、５０および測定端子５２、５４も同様に
動かされるため、測定端子５２、５４は加工物Ｗから離
れる。

【００２０】このように、一対の測定ジョー４８、５０
が互いに平行に離接することによるその機械的な変位量
は、図４で説明した検出器６８によって機械的変位量に
比例した電気量に変換される。検出器６８によって変換
された電気量は電気ユニットに伝わり、そこで適宜電気
的処理が行われて、工作機械側にそのデータが送られる
ことになる。

【００２１】一方、図１において、９４は上記構成から
なる自動定寸ヘッド１２の測定ジョー４８、５０が加工
物に当接することにより検出器６８から出力される信号
を増幅し、出力するアンプである。自動定寸ヘッド１２
の検出器６８は、前述したように、通常測定ジョー４
８、５０の機械的変位量を電気量に変換するものである
が、自動定寸ヘッド１２が加工物Ｗに当接することによ
り測定ジョー４８、５０が微細に動き、このときに発生
する信号をアンプ９４が増幅して出力する。

【００２２】また、図１において、９６は自動定寸ヘッ
ド１２を加工物Ｗの方向に移動させるための可動部材で
ある。この可動部材９６は、図２に示すような工作機械
に設けられたスライドユニット９８等からなり、その可
動部分に自動定寸ヘッド１２が固定されている。

【００２３】更に図１において、１００は工作機械等に
内蔵された可動部材９６の動作を制御する制御部であ
る。この制御部１００は、マイコン、電子回路等からな
り、各種センサ等からの信号とアンプ９４からの信号に
応答して可動部材９６を作動・停止させるものである。

【００２４】次に、上記構成からなる自動定寸ヘッドの
破損防止装置の動作を説明する。自動定寸ヘッド１２及
びこれを移動させる可動部材９６は、通常、図６乃至図
１０に示す従来例と同様に、測定動作が開始されると測
定ジョー４８、５０が開かれ、次に可動部材９６により
自動定寸ヘッド１２が加工物Ｗの方向へ移動され、測定
ジョー４８、５０を閉じて加工物Ｗの寸法を測定する。

【００２５】このような測定動作を行う際に、ツールの
損傷等により加工物Ｗがほとんど又は全く削れていない
と、図５に示すように、自動定寸ヘッド１２の測定ジョ
ー４８、５０又はその先端の測定端子５２、５４は測定
位置に達する前に加工物Ｗに当接することになる。この
ように測定ジョー４８、５０又は測定端子５２、５４が
加工物Ｗに当接すると、自動定寸ヘッド１２内の検出器
６８は、当接時における測定ジョー４８、５０の微細な
動きに基づいて信号を出力する。この信号はアンプ９４
にて増幅され、更に制御部１００に伝達される。制御部
１００はこの信号に応答して可動部材９６を停止させ、
更に可動部材９６を逆方向に移動させて自動定寸ヘッド
１２を加工物から引き離す。これにより、測定ジョー４
８、５０や測定端子５２、５４に無理な力が加わること
を防止することができる。

【００２６】尚、本実施例においては自動定寸ヘッド１
２の移動中にその測定ジョー４８、５０等が加工的に当
接するとその移動を停止させているが、このように移動
を停止させると共にアラーム音を発生させて作業者に注
意を促すようにすることもできる。この場合には、制御
部１００が可動部材９６の動作を停止させる際に、制御
部１００から報知回路１０２にアラーム発生信号を出力
してアラーム音を発生させるように構成する。

【００２７】また、この実施例における検出器６８は前
述したように電気マイクロメータを用いたものを例にと
って説明したが、この他、静電容量式、ガラススケール
式、磁気スケール式等の公知の他の方式の検出器であっ
ても良い。また、コイルボビン７２を支持する円筒状の
筒部とは別体のスペーサ３６側にコアー７８を支持する
コアー軸７６を設けた所謂分離型の構造例を示したがコ
イルボビン７２を支持する筒部側にコアー軸を一緒に支
持するようにしたスピンドルタイプの所謂一体型の電気
マイクロメータであっても良い。

【００２８】

【発明の効果】本発明によれば、ツールの損傷等により
加工物が切削されていない場合であっても、可動部材の
作動中に自動定寸ヘッドの測定ジョー等が加工物に接す
ると即座に可動部材が停止されるので、測定ジョー等の
自動定寸ヘッドの先端部分に無理な力が加わって破損す
ることを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る自動定寸ヘッドの破損
防止装置の構成を示すブロック図である。

【図２】図１に示す自動定寸ヘッドの破損防止装置の部
分外観図である

【図３】図１に示す自動定寸ヘッドの断面図である。

【図４】図３に示す自動定寸ヘッドの要部断面部拡大図
である。

【図５】図１に示す自動定寸ヘッドの測定ジョー及び測
定端子と加工物との当接状態を示す側面図である。

【図６】従来の自動定寸ヘッドの動作を示す側面図であ
る。

【図７】従来の自動定寸ヘッドの動作を示す側面図であ
る。

【図８】従来の自動定寸ヘッドの動作を示す側面図であ
る。

【図９】従来の自動定寸ヘッドの動作を示す側面図であ
る。

【図１０】従来の自動定寸ヘッドの動作を示す側面図で
ある。

【符号の説明】

２、１２ 自動定寸ヘッド ４、９８ スライドユニット ６、Ｗ 加工物 ８ ツール １４、１６ 平行板ばねブロック １８ 取付ブロック ４８、５０ 測定ジョー ５２、５４ 測定端子 ５６ 開閉器 ６８ 検出器 ９４ アンプ ９６ 可動部材 １００ 制御部 １０２ 報知回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対の平行板ばねブロックの一端側を取
   付ブロックに固定し、他方の可動端側に一対の測定ジョ
   ーを各々取り付け、該一対の測定ジョーの機械的変位量
   及び加工物との当接を検出器にて電気信号に変換し、前
   記一対の測定ジョーを開閉器にて互いに離接させる自動
   定寸ヘッドと、 該自動定寸ヘッドを加工物の方向に移動させる可動部材
   と、 前記自動定寸ヘッドの測定ジョーが加工物に当接するこ
   とにより前記検出器から出力される信号を増幅して送出
   するアンプと、 該アンプからの信号に応答して前記可動部材を停止させ
   る制御部と、 からなることを特徴とする自動定寸ヘッドの破損防止装
   置。