JPS6125931Y2

JPS6125931Y2 -

Info

Publication number: JPS6125931Y2
Application number: JP4541079U
Authority: JP
Priority date: 1979-04-06
Filing date: 1979-04-06
Publication date: 1986-08-05
Also published as: JPS55147207U

Description

【考案の詳細な説明】この考案はドリル折損検出装置に関する。

従来、ボール盤の工具、すなわちドリルの折損
を検出する装置は種々開発され実用化されてきた
が、構成が簡単でしかも高精度な検出が行なえる
ものは数少なかつた。特にドリルが複数個配列さ
れ、同時に複数箇所に穴をあけることができる多
軸ボール盤などにおけるドリルの折損検出を簡単
な構成で正確に検出し得るものは少なかつた。

この考案は上記の点に鑑みてなされたもので、
ボール盤のドリルの折損を簡単な構成で高精度に
検出することができるドリル折損検出装置を提供
することを目的とする。

以下この考案の一実施例を図面を参照して説明
する。第１図は多軸ボール盤の概略構成を示すも
ので、１１はドリルヘツド、１２_１〜１２_oはド
リルチヤツク、１３_１〜１３_oはドリル、１４は
ドリルヘツド１１を矢印Ｙ−Y′方向に摺動可能
に支持する支柱、１５ａ，１５ｂはドリル１３_１
〜１３_oの位置を検出する第１、第２のドグ、１
６はドリルガイド、１７は被加工材、１８は加工
台である。

第２図ａ，ｂは上記ドリルガイド１６の構造を
示すものである。第２図ａ，ｂにおいて、２０_１
〜２０_oは上記ドリル１３_１〜１３_oに対応してガ
イド孔２１_１〜２１ｎが設けられたガイド体で、
これらガイド体２０_１〜２０_oは枠体２２により
支持されている。そして、各ガイド体２０_１〜２
０_oの両端には圧電素子１Sa，１Sb，２Sa，２
Sb，…nSa，nSbが接合されている。また、各圧
電素子１Sa，１Sb、…nSbにはそれぞれリード線
２３が接続され、各圧電素子１Sa，１Sb、…nSb
は並列接続されている。

第３図は第２図において、１つのガイド体（例
えばガイド体２０_１）とその圧電素子１Sa，１
Sbを取出して示すもので、第４図はその等価回
路を示すものである。図において、Ａは検流器、
Ecは基準電圧、Esは圧電素子電圧、SWはシヤン
トスイツチである。上記シヤントスイツチSWは
加工前に短絡させて圧電素子の発生電圧Esを０
とするもので加工中はシヤントスイツチSWは開
路となる。ところで、ドリル１３_１がこのガイド
体２０_１のガイド孔２１_１に入つて正常な回転
（ドリルの回転方向を時計方向とする）をしてい
れば、ガイド体２０_１が圧電素子１Sa，１Sbに
与える押圧力は第３図に示す様に矢印Ｚ，Z′方向
となる。従つて、基準電圧に対する圧電素子から
の出力電圧すなわち基準電圧と圧電素子の出力電
圧の差電圧Ｅを鑑視することによりドリルの状態
を知ることができる。

これを第５図ａ〜ｂのタイムチヤートを参照し
て説明する。第５図ａは上記差電圧を示すもの
で、同図ｂは第１のドグ１５ａの出力、同図ｃは
第２のドグ１５ｂの出力をそれぞれ示している。
上記第１のドグ１５ａはドリル１３_１〜１３_oが
被加工材１７を加工する直前の位置に達したとき
“１”信号を出すもので、第２のドグ１５ｂはド
リル１３_１〜１３_oが被加工材１７を加工する位
置に達したとき、“１”信号を出すものである。
従つて、各ドリル１３_１〜１３_oがＹ方向に押下
げられていないときは第１，第２のドグ１５ａ，
１５ｂの出力は共に“０”で、このときは差電圧
Ｅは極く小さくE₁程度である。そしてドリル１
３_１〜１３_oが押下げられて第１のドグ１５ｎに
達すると第１のドグ１５ａから“１”信号が出さ
れるが、このときはまだ被加工材１７に達してい
ない。そして、ドリル１３_１〜１３_oがさらに押
下げられ、被加工材１７に接触して加工が始まる
と、第２のドグ１５ｂから“１”信号が出る。こ
のとき、ドリル１３_１〜１３_oが正常であれば、
ドリルガイド１６の各ガイド体２０_１〜２０_oに
は適度な振動が生じ、各ガイド体２０_１〜２０_o
の両端に設けられた各圧電素子１Sa，１Sb，…
nSbにもこれらガイド体２０_１〜２０_oの振動が
伝達し、この振動の大きさに応じ電圧が各圧電素
子１Sa，１Sb、…nSbの両端に圧電効果によつて
発生する。これら圧電素子１Sa，１Sb、…nSbに
発生した各電圧は並列回路を通つて加えられ、こ
の場合の電圧はドリル１３_１〜１３_oが正常なの
で所定の電圧E₂程度となる。しかしながら、第
１のドグ１５ａの出力が“１”になつたとき、上
記差電圧Ｅがある基準電圧（E₃とする）より
大、つまりＥ＞E₃となつた様な場合は、あるガ
イド体に過度な力が働いてその圧電素子に大きな
電圧が発生する。従つて、この様な場合にはドリ
ル１３_１〜１３_oのうち少なくとも１本が折れ曲
つているということが予測できるこれは作業中に
ドリル１３_１〜１３_oが折れ曲つたとすると、そ
の変形によりガイド孔２１_１〜２１_oの壁を強力
に押圧し、ガイド体２０_１〜２０_oに過度な力が
働いたからである。また、第２のドグ１５ｂの出
力が“１”となつても、上記差電圧Ｅがある基準
電圧E₁より大きくならないと、つまりＥ＜E₁で
あると、ドリル１３_１〜１３_oのうち少なくとも
１本が根本から折損しているのと予測が立つ。こ
れは作業中にドリル１３_１〜１３_oがドリルチヤ
ツク１２_１〜１２_oの根本から折れると、そのド
リル１３_１〜３１ｎの回転が伝達されないためそ
のガイド体２０_１〜２０_oは静止状態と同等とな
るからである。

従つて、第１のドグ１５ａからの出力が“１”
でかつＥ〉E₃となつたとき、第２ドグ１５ｂか
ら出力が“１”でかつＥ〈E₁のときの何れの場
合も、ドリル１３_１〜１３_oに折れ曲がりあるい
は折損などの異常があることが予測できる。つま
り、折れ曲り、折損あるいはひび割れ等の異常が
あると、ドリルの回転状態に変化が生じて振動の
大きさが変化するからである。これにより異常検
出したとき、直ちに対処できて大事に至ることが
ない。

以上説明した様にこの考案によれば、ドリルを
軸方向にガイドするガイド孔を有したガイド体
と、このガイド体の両側端に接合された圧電素子
と、このガイド体及び圧電素子を保持する枠体と
によりドリルガイドを構成し、このドリルガイド
を用いてドリルの軸方向の到達位置に応じた圧電
素子の発生電圧の大きさを監視することにより、
簡単な構成でドリルの異常を高精度に検知でき、
特に多軸ボール盤のドリル異常検知に大きな効果
を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は多軸ボール盤の一例を示す概略構成
図、第２図ａはこの考案の一実施例によるドリル
折損検出装置の構成を示す平面図、第２図ｂは第
２図ａのＸ−X′線矢視断面図、第３図は同実施
例のドリル折損検出装置の要部を取り出して示す
図、第４図は第３図の等価的な回路図、第５図ａ
〜ｃは同実施例の動作を示すタイムチヤートであ
る。１６……ドリルガイド、２０_１〜２０_o……ガ
イド体、２１_１〜２１_o……ガイド孔、２２……
枠体、１Sa，１Sb〜nSa，nSb……圧電素子。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】 (1) ドリルを軸方向にガイドするガイド孔を有す
るガイド体と、このガイド体の振動が伝達され
る如く上記ドリルの軸方向に対し垂直な方向の
両端に設けられ前記ガイド体に生ずる振動の大
きさに応じた電気信号を出力する圧電素子と、
この圧電素子からの電気信号から前記ドリルの
折損および折れ曲りを検出する検出手段とを具
備したことを特徴とするドリル折損検出装置。 (2) 検出手段は、圧電素子からの電気信号とドリ
ルの軸方向の到達位置との関係からドリルの折
損およびドリルの折れ曲りを検出する実用新案
登録請求の範囲第(1)項記載のドリル折損検出装
置。 (3) ガイド体は、複数個配列され複数個のドリル
に対して折損および折れ曲りを検出する実用新
案登録請求の範囲第(1)項記載のドリル折損検出
装置。