JPS6039051A - 孔明け加工面自動検出装置 - Google Patents
孔明け加工面自動検出装置Info
- Publication number
- JPS6039051A JPS6039051A JP58146647A JP14664783A JPS6039051A JP S6039051 A JPS6039051 A JP S6039051A JP 58146647 A JP58146647 A JP 58146647A JP 14664783 A JP14664783 A JP 14664783A JP S6039051 A JPS6039051 A JP S6039051A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- drill
- induction coil
- circuit
- high frequency
- detection output
- Prior art date
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- Pending
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-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q17/00—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools
- B23Q17/22—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring existing or desired position of tool or work
- B23Q17/2233—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring existing or desired position of tool or work for adjusting the tool relative to the workpiece
- B23Q17/2241—Detection of contact between tool and workpiece
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/37—Measurements
- G05B2219/37405—Contact detection between workpiece and tool, probe, feeler
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- General Physics & Mathematics (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は孔明は加工面自動検出装置に関し、数値制御（
ＮＣ）による中ぐ９盤或いはマシニングセンタ等で金属
材料に孔明は加工する場合に適用して有用なものである
。
ＮＣ）による中ぐ９盤或いはマシニングセンタ等で金属
材料に孔明は加工する場合に適用して有用なものである
。
数値制御（ＮＣ’）による中ぐり盤或はマシニングセン
タ等で金属材料に孔明は加工する場合、主軸駆動は共通
座標系により設定されたプログラムによって制御される
。このため次に述べるような欠点を有する。
タ等で金属材料に孔明は加工する場合、主軸駆動は共通
座標系により設定されたプログラムによって制御される
。このため次に述べるような欠点を有する。
（１） 主軸駆動制御のためのＮＣプログラムが必要で
ある。％に多品種・少量生産に於けるＮＣプログラム作
成作業の占める比率は大きく、加工費の上昇を招いてい
る、。
ある。％に多品種・少量生産に於けるＮＣプログラム作
成作業の占める比率は大きく、加工費の上昇を招いてい
る、。
（２）孔明加工用刃具（’ ）’ １フル）の長さの変
動或は複加工物加工面位置の変動等により、切削送ル速
度切替後実切削加工開始までの無駄時間（いわゆるエヤ
カット時間）が大きくなることが多い。このことを第１
図を参照して更ＫＷ述する。同図中、Ｗは被加工面位ｔ
１Ｄは切削送り切替後のドリル先端位置をそれぞれ示す
。同図に於いて、Ｗｌ及びＤＩはそれぞれ望ましい位置
関係にあるので、上記無駄時間（エヤカット時間）は最
小限に抑えることが出来るが、被加工物取付誤差等によ
りＷｌがＷ２に変り、且つドリル似も摩耗再研磨或は長
さ調整不良等の理由によりＤＩからＤ２に変る場合、同
じプログラムで制御すれｔｆＷ２〜Ｄ２間で無駄なエヤ
カント時間を生ぜＣ７める結果となる。主４４ｉｌ♀送
＃）速度はｌＯ〜２０〜に対し、切削送り速さ１ｔｉｏ
〜１００シ分となるので、この区間の無駄なエヤカット
時間の占める比率は犬でるる。なお第１図においてＯｌ
はドリル、０２はドリルホルダ、０３はマシニングセン
タ主軸ヘッド、０４は被加工物、０５は被加工物駆動テ
ーブルである。
動或は複加工物加工面位置の変動等により、切削送ル速
度切替後実切削加工開始までの無駄時間（いわゆるエヤ
カット時間）が大きくなることが多い。このことを第１
図を参照して更ＫＷ述する。同図中、Ｗは被加工面位ｔ
１Ｄは切削送り切替後のドリル先端位置をそれぞれ示す
。同図に於いて、Ｗｌ及びＤＩはそれぞれ望ましい位置
関係にあるので、上記無駄時間（エヤカット時間）は最
小限に抑えることが出来るが、被加工物取付誤差等によ
りＷｌがＷ２に変り、且つドリル似も摩耗再研磨或は長
さ調整不良等の理由によりＤＩからＤ２に変る場合、同
じプログラムで制御すれｔｆＷ２〜Ｄ２間で無駄なエヤ
カント時間を生ぜＣ７める結果となる。主４４ｉｌ♀送
＃）速度はｌＯ〜２０〜に対し、切削送り速さ１ｔｉｏ
〜１００シ分となるので、この区間の無駄なエヤカット
時間の占める比率は犬でるる。なお第１図においてＯｌ
はドリル、０２はドリルホルダ、０３はマシニングセン
タ主軸ヘッド、０４は被加工物、０５は被加工物駆動テ
ーブルである。
（３）被切削物取付位置のＭ度確保と、ドリル再研磨に
伴なう突出長さ調整・管理の高精度化が必要である。
伴なう突出長さ調整・管理の高精度化が必要である。
本発明は、上記従来技術に鑑み、数１ｉ！制御（ＮＣ）
による中ぐり盤或はマシニングセンタ等で金属材料に孔
明は加工する場合の前項説Ｑｌｌの如き欠点を除去する
ため被加工物加工面の位置変動或はドリル長さの変動に
拘らず、加工面とト’ ＩＩル先端との接触を電気的に
とらえ、当該信号により主軸駆動を適切に制御する孔明
は加工面自動検出装置を提供することを目的とする。
による中ぐり盤或はマシニングセンタ等で金属材料に孔
明は加工する場合の前項説Ｑｌｌの如き欠点を除去する
ため被加工物加工面の位置変動或はドリル長さの変動に
拘らず、加工面とト’ ＩＩル先端との接触を電気的に
とらえ、当該信号により主軸駆動を適切に制御する孔明
は加工面自動検出装置を提供することを目的とする。
かかる目的を達成する本発明は、孔明は加工面とドリル
先端との接触を検出する手段として、ドリルないし主軸
ヘッド付近に一周波防導コイルを取付け、こ４．に微弱
な高周波電流を流しておき、加工面とドリル先端とが接
触すればドリル・マシニングセンタ本体・被加工物から
成る電気的閉回路により上記高周波誘導コイルのインダ
クタンスが変化して高周波電流が変化する現象を利用し
、これを弁別して接触の瞬間をとらえることを要旨とす
る吃のであって、従来の中ぐり盤或はマシニングセンタ
等に何う特別な加工或は改造等の処ｆｉｌｌ要せず、簡
単な高周波回路とその弁別装置を外部接続するだけで目
的を達成できる。
先端との接触を検出する手段として、ドリルないし主軸
ヘッド付近に一周波防導コイルを取付け、こ４．に微弱
な高周波電流を流しておき、加工面とドリル先端とが接
触すればドリル・マシニングセンタ本体・被加工物から
成る電気的閉回路により上記高周波誘導コイルのインダ
クタンスが変化して高周波電流が変化する現象を利用し
、これを弁別して接触の瞬間をとらえることを要旨とす
る吃のであって、従来の中ぐり盤或はマシニングセンタ
等に何う特別な加工或は改造等の処ｆｉｌｌ要せず、簡
単な高周波回路とその弁別装置を外部接続するだけで目
的を達成できる。
このような本発明は次のような分野に適用できる。
（１） 中クシ盤或はマシニングセンタ等の工作機械
（２） すでに金属或は電気良導体のみで連成される機
械或は構造物であって、その系内に含まれる金属部品同
志の接触・非接触を識別するに、直流電流では光分な弁
別データが得られないような機械或は構造物。
械或は構造物であって、その系内に含まれる金属部品同
志の接触・非接触を識別するに、直流電流では光分な弁
別データが得られないような機械或は構造物。
（３） その他、上２項に準する金属間接触・非接触の
識別、。
識別、。
以下本発明の実施例を図面に基づき′ｌＰ＃Ｉに説明す
る。
る。
第２図は本発明の実施例を示すブロック図で４Ｓシ、第
３図はその具体的回路を示す回路図である。両図におい
てｌは横巾ぐり盤あるいは楢をｉシニングセンタ％ ２
は金属材料からなる被加工物、３は誘導コイル、ａａｋ
ｉその接続ケーブル、４は整合用高周波トランスＴｉで
なる整合トランス、５は可変抵抗ＶＲ−１及び可変コン
デンサＶＣ−１でなる特性調整回路、６は発振コ ゛イ
ルＴ２．発振用高周波トランジスタＴＲＩ及びエミッタ
フォロワ用トランジスタＴＲ２を含む高周波発振回路、
７けダイオードＤＩ、Ｄ２を含む検波回路、８ｉｉ増幅
器■Ｃ１を含む振幅弁別回路、９は設定しきい値劇整用
ポテンショメータからなる弁別しきい値設定回路、ｌＯ
は表示用発光ダイオードＬＥＤＸ、ＬＥＤ２からなる弁
別宍示回路である。
３図はその具体的回路を示す回路図である。両図におい
てｌは横巾ぐり盤あるいは楢をｉシニングセンタ％ ２
は金属材料からなる被加工物、３は誘導コイル、ａａｋ
ｉその接続ケーブル、４は整合用高周波トランスＴｉで
なる整合トランス、５は可変抵抗ＶＲ−１及び可変コン
デンサＶＣ−１でなる特性調整回路、６は発振コ ゛イ
ルＴ２．発振用高周波トランジスタＴＲＩ及びエミッタ
フォロワ用トランジスタＴＲ２を含む高周波発振回路、
７けダイオードＤＩ、Ｄ２を含む検波回路、８ｉｉ増幅
器■Ｃ１を含む振幅弁別回路、９は設定しきい値劇整用
ポテンショメータからなる弁別しきい値設定回路、ｌＯ
は表示用発光ダイオードＬＥＤＸ、ＬＥＤ２からなる弁
別宍示回路である。
上記誘導コイル３は第４図（ａ）、υ】に示すようにド
リル１ｍの取付部近傍に備えられている。
リル１ｍの取付部近傍に備えられている。
次に本実施例の作用を第３図及び第５図を径間しつつ！
ｉ５２明する。なお第５図において（ａ）、Φ】。
ｉ５２明する。なお第５図において（ａ）、Φ】。
（Ｃ１，（ｄｌｔｊ：夫々第３図の［株］、■、■、Ｏ
の点のレベルを示してｊｌｌ−り、また、時刻ｔＩにお
いてドリルｌａが被加工物２に接触したものとする。高
周波発振回路６からは、特性調整回路５及び整合トラン
ス４を介して誘導コイル３に高周波電流ａが供給される
。この高周波電流ａの振幅は。
の点のレベルを示してｊｌｌ−り、また、時刻ｔＩにお
いてドリルｌａが被加工物２に接触したものとする。高
周波発振回路６からは、特性調整回路５及び整合トラン
ス４を介して誘導コイル３に高周波電流ａが供給される
。この高周波電流ａの振幅は。
トリル１ａと被加工物２とが隔絶しているときには大き
く、ドリルｌａと被加工物２とが接触するとドリルｌａ
、工作機械本体ｌ及び被加工物２でなる閉回路が形成さ
れて誘導コイルのインダクタンスが変化するため小さく
なる（第５図（ａ）参照）。検波回路７は、前記局周波
電流ａを検波しその振幅に対応した直流検波出力すを送
出する。この直流検波出力すも、ト°リルｌａが被加工
物２に接触したところでその［Ｅが小さくなる（［５図
の）お照）。弁別しきい値設定回路９は所定のしきい値
Ｃを設定するものでめ）。
く、ドリルｌａと被加工物２とが接触するとドリルｌａ
、工作機械本体ｌ及び被加工物２でなる閉回路が形成さ
れて誘導コイルのインダクタンスが変化するため小さく
なる（第５図（ａ）参照）。検波回路７は、前記局周波
電流ａを検波しその振幅に対応した直流検波出力すを送
出する。この直流検波出力すも、ト°リルｌａが被加工
物２に接触したところでその［Ｅが小さくなる（［５図
の）お照）。弁別しきい値設定回路９は所定のしきい値
Ｃを設定するものでめ）。
この場合に−はしきい値Ｃは、前記直流検波出力のへイ
レベルとロウレベルの中間の値となっている。振幅弁別
回路８では直流検波出力すからしきい＠ｃを差し引き差
分の電圧ｄをめる。
レベルとロウレベルの中間の値となっている。振幅弁別
回路８では直流検波出力すからしきい＠ｃを差し引き差
分の電圧ｄをめる。
この差分の電圧ｄは、第５図（ｃ）Ｋ示すように、時刻
ｔ、前で正１時刻ｔ、後で負となる。更にこの差分の電
圧ｄＦｉ増幅器ＩＣＩで増幅されて検出出力ｅとして送
出される（第５図（ｄ）参照）。かくてド１１ルｌａの
接触に基づく高周波電流ａの微小な変化は、検出出力Ｃ
として大きく変化する。そしてこの検出出力ｅにより工
作機械の主軸駆動の制御を行なう。なお発光ダイオード
Ｌ Ｅ Ｄ １け検出出力ｅが正のとき、即ちドリル１
ａが被加工物２に接触しているときに発光し、発光ダイ
オードＬＥＤ２は検出出力ｅが負のとき、即ちドリルｌ
ａが被加工物２から離れているときに発光する。
ｔ、前で正１時刻ｔ、後で負となる。更にこの差分の電
圧ｄＦｉ増幅器ＩＣＩで増幅されて検出出力ｅとして送
出される（第５図（ｄ）参照）。かくてド１１ルｌａの
接触に基づく高周波電流ａの微小な変化は、検出出力Ｃ
として大きく変化する。そしてこの検出出力ｅにより工
作機械の主軸駆動の制御を行なう。なお発光ダイオード
Ｌ Ｅ Ｄ １け検出出力ｅが正のとき、即ちドリル１
ａが被加工物２に接触しているときに発光し、発光ダイ
オードＬＥＤ２は検出出力ｅが負のとき、即ちドリルｌ
ａが被加工物２から離れているときに発光する。
以上実施例とともに具体的に説明１７たように本発明に
よれに次のような効果を奏する。
よれに次のような効果を奏する。
（１） 中ぐ９盤或はマシニングセンタ等で金属材料に
孔明は加工する場合、孔明加工用主軸駆動制御に必要な
孔明加工用始点を与えるＮＣプログラム作成が不要とな
る９、 （２） 同上孔明は用刃具（ドリル）の長さの変動或は
被加工物加工面位置の変動等により、切削送り速度切替
以後実切削加工開始筐での無駄エヤカット時間を極小化
することが出来る。
孔明は加工する場合、孔明加工用主軸駆動制御に必要な
孔明加工用始点を与えるＮＣプログラム作成が不要とな
る９、 （２） 同上孔明は用刃具（ドリル）の長さの変動或は
被加工物加工面位置の変動等により、切削送り速度切替
以後実切削加工開始筐での無駄エヤカット時間を極小化
することが出来る。
（３）被切削物取付位置の精度確保とドリル再研磨等に
伴なう突出長さ調整・管理を大幅に簡略化することが出
来る。
伴なう突出長さ調整・管理を大幅に簡略化することが出
来る。
（４） 従来の中ぐり盤或はマシニングセンタ等の本体
部分には何ら特別な加工或は改造等の処置を要せず、簡
単な高周波回路とその振幅弁別装置を外部接続するだけ
で目的を達成出来る。
部分には何ら特別な加工或は改造等の処置を要せず、簡
単な高周波回路とその振幅弁別装置を外部接続するだけ
で目的を達成出来る。
第１図は従来技術を説明するための説明図、第２図は本
発明の実施例を示すブロック図、第３図はその具体的回
路を示す回路図、＃Ｉ４図−）は誘導コイルの取付態様
を示す正面図、第４図か）Ｕその側面図、第５図（ａ）
〜（ｄ）は本実施例の各点のレベルを示す説明図である
。 図 面 中、 ｌは工作機械、 １ａはドリル、 ２は被加工物、 ３Ｆｉ誘導コイル。 ６ｕ高周披発振回路。 ７は検波回路、 ８Ｆｉ振幅弁別回路、 ９は弁別しきいｆｋ設定回路、゛ ａは高周波電流、 ｂ＃ｉ直流検波出力、 Ｃ／ｆｉＬ、き１値。 ｄは差分の電圧、 ｅｉｊ検出出力である。 特許出願人 三菱重工業株式会社 復代理人 弁理士光 石 士 部 （他１名） 第４図 第５図 ／Ｌ／１ ｌ □綺肉ｔ
発明の実施例を示すブロック図、第３図はその具体的回
路を示す回路図、＃Ｉ４図−）は誘導コイルの取付態様
を示す正面図、第４図か）Ｕその側面図、第５図（ａ）
〜（ｄ）は本実施例の各点のレベルを示す説明図である
。 図 面 中、 ｌは工作機械、 １ａはドリル、 ２は被加工物、 ３Ｆｉ誘導コイル。 ６ｕ高周披発振回路。 ７は検波回路、 ８Ｆｉ振幅弁別回路、 ９は弁別しきいｆｋ設定回路、゛ ａは高周波電流、 ｂ＃ｉ直流検波出力、 Ｃ／ｆｉＬ、き１値。 ｄは差分の電圧、 ｅｉｊ検出出力である。 特許出願人 三菱重工業株式会社 復代理人 弁理士光 石 士 部 （他１名） 第４図 第５図 ／Ｌ／１ ｌ □綺肉ｔ
Claims (1)
- 中クク盤やマシニングセンタ等の工作機械で金属材料の
被１１ｒ１工物を孔明けする場合にドリルの先端が被加
工物に接触することを検出する孔明は加工面自動検出装
置であって、ドリルの取付部近傍に備えられた誘導コイ
ルと、この誘導コイルに高周波電流を供給する高周波発
振回路と、前記誘導コイルに流れている高周波電流を検
波してその振幅に対応した大きさの直流検波出力を送出
する検波回路と、所定のし＠い値を設定する弁別しきい
匝設定回路と、前記直流検波出力からしきい値を差し引
きこの差分の電圧を増幅して検出出力として出力する振
幅弁別回路とで構成したことを特徴とする孔明は加工面
自動検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58146647A JPS6039051A (ja) | 1983-08-12 | 1983-08-12 | 孔明け加工面自動検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58146647A JPS6039051A (ja) | 1983-08-12 | 1983-08-12 | 孔明け加工面自動検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6039051A true JPS6039051A (ja) | 1985-02-28 |
Family
ID=15412457
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58146647A Pending JPS6039051A (ja) | 1983-08-12 | 1983-08-12 | 孔明け加工面自動検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6039051A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6758640B2 (en) | 2000-10-11 | 2004-07-06 | Fuji Seiko Limited | Method and apparatus for controlling movement of cutting blade and workpiece |
-
1983
- 1983-08-12 JP JP58146647A patent/JPS6039051A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6758640B2 (en) | 2000-10-11 | 2004-07-06 | Fuji Seiko Limited | Method and apparatus for controlling movement of cutting blade and workpiece |
| US7056072B2 (en) | 2000-10-11 | 2006-06-06 | Fuji Seiko Limited | Method and apparatus for controlling movement of cutting blade and workpiece |
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