JPS60180752A - 刃具と被加工物の接触検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は、加工機の刃具と被加工物との間の接触状態を
電気的に検出するための装置に関する。

従来技術 この種の従来技術として、特公昭４．８−４０８６１号
、特公昭５６ｆ−４６９２７号および特公昭５７−３６
１０３号などの発明が存在する。それらの発明は、原理
的に優れているものの、具体的な構造、検出手段、構造
の特殊性の理由で、いずれも実用化に致っていない。

特に、′特公昭５７−３６１０３号の発明は、主軸用ヘ
アリングの電気的な抵抗をバイパスする手段を設け、実
用化の配慮をしている。しかし、その発明では、そのバ
イパス手段としてスリップリングやブランクが用いられ
ているため、それらの間の電気な接触抵抗が一定せず、
二次電流が不安定となっている。またそれを避けるため
に、二次電流を大きく設定すると、ベアリングの油膜破
壊が生しるため、主軸の円滑な回転が期待できなくなる
という機能上の問題がある。このような実情から、実用
上有効なこの種の装置が望まれている。

発明の目的 したがって本発明の目的は、実用面すなわち構造が簡単
で、消耗部がなく、また検出時の時間的ロスのないよう
な接触検出装置を擢供することである。

発明の）既製 そこで本発明は、刃具と被加工物との接触を電気的に検
出する手段として、刃具と被加工物との接触時に形成さ
れる電気的な閉ループに誘導電流を流すための一部コイ
ルを設け、またこの−次コイルと別に上記電気的な閉ル
ープに検出用のコイルすなわち二次コイルを設けるとと
もに、加工機の回転主軸と電気的な閉ループの一部を構
成する固定部材との間に水銀等の導電液体を介在させ、
これによって電気な閉ループでの電気的な特性を安定化
さセるようにしている。

なお、本発明の用途は、刃具と被加工物との接触を検出
することであるが、これから派生し、刃具の折損検出や
被加工物の加工深さを管理するときにも利用できる。

発明の構成 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて具体的に説明
する。

本発明の接触検出装置１ば、加工機２の存在を前提とし
ている。

この加工機２は、ヘース３の上でコラム４およびテーブ
ル５を備えている。このコラム４は、その上面の案内面
６により送りテーブル７を加工送り方向におい”ζ摺動
自在に支持している。そしてこの送りテーブル７は、そ
のト面で加工用のユニ７１−８を保持している。この加
工用のユニット８は、第２図にみられるように、回転主
軸９を前後端でベアリング１０によって回転自在に支持
している。この回転主軸９の回転は、ユニ、ト８の後端
に■ン付けられた駆動モータ】１によって与えられる。

またこの回転主軸９は、その前輪部分でトルリなどの刃
具Ｉ２を保持している。

また、上記テーブル５は、その上面に被加工物１３を支
持するため、ジグなとの固定部１４を備えている。そし
て］−記加工機２のヘース３、コラム４．７−−フ／１
１５　、ｉｌリテーブル７、ユニノｔ・８、回転主軸９
、ヘアリング１０、刃具１２、被加工物１３および固定
部１４は、すべて導電材料によって構成されており、電
流路すなわぢ電気的ループ１５を形成できる状態にある
。

そして本発明の接触検出装置１は主要部として４Ｔ液体
１６、−次コイル１７、二次コイル１８、交流電源１９
および検出器２０を備えている。

上記導電液体１６は、例えば水銀で、電気的な４通手段
を構成しており、第２図に示すように、回転主軸９とユ
ニット８に取付けられた軸などの非回転ｇＩ１２１との
間に介在している。なお、回転］三軸９は、セレーショ
ンなと゛で、ハウジング２２に固定されている。このハ
うリング２２は、非回転部２１に対しヘアリング２３に
より回転自在に支持されている。また上記導電液体１６
は、ハウシング２２の内部で油室２４の油２８によって
仕切られており、かつオイルシール２５によって密封さ
れている。

そして上記の一部コイル１７および二次コイル１８は、
ともに環状コアなどを有し、電気的ループ１５の一部例
えば回転主軸９の部分に、互いに相互誘導のない法態で
設置されている。そして−次コイル１７は、誘導電流を
流すためのものであり、商用周波数または高い周波数の
交流電源１９に接続されている。また二次コイ月利８は
、上記−次コイル１７と独立に設けれらており、検出器
２０に接続されている。

発明の作用 次に上記接触検出装置１の作用を加工機２の動作ととも
に説明する。被加工物１３は、従来と同様に、ジグなど
の固定部１４に取付りられ、刃具１２と対応している。

一方、送りテーブル７は、図示しない送り機構によって
、加工用のユニノ１−８に送り運動を与える。これと同
時に、駆動モータ１１は、回転主軸９を回転させ、その
先端の刃具１２に切削のための回転運動を与える。この
ような送り運動および切削運動によって、刃具１２は、
被加工物１３に必要な切削加工を施す。

ところでこの間に、−次コイル１７に交流電源Ｉ９によ
って交流電流が流されている。この−次コイル１７の電
磁誘導により、−次コイル１７の中に起電力が生じる。

しかし、刃具１２が被加圧物１３に接触していない状態
では、電気的ループ１５が開放状態にあるため、誘導電
流は流れない。

したがって二次コイル１８には、検知対象の起電力がほ
とんど生じないことなる。

ところが、刃具１２が被加工物１３に接触すると、電気
的ループ１５が閉じるため、その電気的ループ１５に電
流ｉが流れる。その結果、その磁界によって二次コイル
１８に起電力が生じ、電流が流れる。そしてこの電流は
、検出器２０によって検出される。このようにして刃具
１２と被加工物１３との接触状態が二次コイル１８の電
流の変化によって検出できる。

なお、検出時の電流は、微弱であ一す１、水溶性切削油
や切粉が刃具１２や被加工物１３にかかっても、加工状
態に比べて抵抗が大きいため、誤動作はほとんどない。

発明の応用例 刃具１２の折れを検出する場合には、刃具１２が被加工
物１３に接する位置と対応させて、送りテーブル７、コ
ラム４にスイッチ２６およびドグ２７を設置すればよい
。刃具１２が正常な場合には、スイッチ２６がオンにな
るとき、これと同時に二次コイ月利８に信号が現れる。

しかし、刃具１２が折損しているときには、その一方の
出力がない。これによって刃具１２の正常または折損が
判別できることになる。

発明の変形例 上記実施例は、−次コイル１７および二次コイルＩ８を
回転主軸９の位置に設置しているが、これらの設置位置
は、電気的ループ１５の途中であれば、どこに設置して
もよい。また、この−次コイル１７および二次：ｌイル
１８の具体的な構成は、既に述べた特公昭５７−３６１
０３号のコイルのように、１−ロイダルコイルとして用
いられる。

発明の効果 本発明では、下記の特有の効果が得られる。

マス、第１に、−次コイルと二次コイルが分離しており
、−次コイルによって入力が行われるので、加工機には
加工時に微弱な電流が流れるのみであり、かつ二次コイ
ルには切削加工時のノイズなどの影響が出す、確実に安
定な検出が可能となる。

第２に、回転主軸と非回転部との間に導電液体などの導
電手段が介在しているから、回転部分があっても、それ
らの間の電気的な抵抗が小さく抑えられ、またブラシや
スリップリングなどの消耗部分がないため、ランニング
コストが安く、長時間にわたって安定な検出が可能とな
る。またヘアリングなどに電流が流れず、絶縁破壊など
の不都合がなくなるから、ヘアリングの機械的な機能が
安定化する。

そして第３に、これらの検出動作が切削加工の過程で自
動的に行われるから、時間的なロスがなく、また微弱電
流のために安全が確保できる。

上記のような特長によってこの種の検出が実用化の域に
達した。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の接触検出装置の側面図、第２図は導電
手段（導電液体）の部分の拡大断面図である。 １・・接触検出装置、２・・加工機、３・・ベース、４
・・コラム、５・・テーブル、６・・案内面、７・・送
りテーブル、８・・加工用のコ、二ソ１〜．９・・回転
主軸、１０・・・ヘアリング、１１・・駆動モーフ、１
２・・刃具、１３・・被加工物、１４・・固定部、１５
・・電気的ループ、１６・・導電液体、１７−・・−次
コイル、１８・・二次コイル、１９・・交流電源、２０
・・検出器、２１・・非回転部、２２・・・ハウジング
、２３・・ヘアリング、２４・・油室、２５・・オイル
シール、２６・・スイッチ、２７・・ｉグ、２８・・浦
。 特許出願人　株式会社三協精機製作所

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 回転主軸を有するユニットを進退自在に有するとともに
   、被加工物の固定部を有する加工機に於いて、回転主軸
   をユニットにベアリングを介して回転自在に支持し、回
   転主軸とユニット側の非回転部との間に水銀等の導電液
   体を介在させた導電手段を設け、回転主軸に固定された
   刃具が被加工物に接してできる電気的ループに誘導電流
   を流す一次コイルを交流電源に接続し、上記電気ループ
   に一次コイルと独立の二次コイルを設け、この二次コイ
   ルに検出器を接続してなることを特徴とする刃具と被加
   工物の接触検出装置。