JPS6158264B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、工作機械の切削工具保持部に固定さ
れる切削工具とワークとの相対的位置決めを容易
にするために、その切削工具の替わりに切削工具
保持部に取り付けられた位置決め治具とそのワー
クとが所望の相対位置（位置決めすべき位置）に
達した後の行き過ぎ量を検出し、その量に基づい
てその送り方向と逆方向に戻すように位置決め装
置に関するものである。

従来技術 テーブル上に固定されたワークを切削工具保持
部に取り付けられた切削工具に対して相対的に移
動させる自動送り機構（たとえば通常の電動機に
よる送り機構）を備え、その自動送り機構の停止
時にはその慣性によつて直ちにその移動が停止さ
せられるない型式の工作機械がある。

一方、加工等に際しては切削工具とワークとを
正確に位置決めする必要があるが、そのために、
切削工具の替わりに切削工具保持部に取り付けら
れた所定の位置決め治具とワークとを正確に位置
決めすることが行われている。しかし、かかる工
作機械においては、通常、送り機構の停止時の慣
性によつてその停止位置が定まらないため、作業
者は位置決め治具とワークとが接触する充分前か
ら目視によつて注意しつつ手動によりハンドルを
回転させることによつてそれらワークと位置決め
治具とを互いに接近させる方向へ移動させねばな
らない。このハンドルによる送りは極めて低い速
度であるため位置決め作業に時間および労力を要
するとともに、ワークと位置決め治具とが接触す
ると同時にハンドルの送りを停止させることは比
較的熟練を要するものであつた。このため、かか
る位置決め作業によつて高価な工作機械の稼働率
が低下させられたり、省力化が充分に為されない
場合があつた。

これに対し、たとえば特開昭55−48550号公報
に記載されているように、位置決め治具とワーク
とを高速で接近させて両者が互いに接触したとき
の相対位置を検知するとともに、その接触検知後
更に自動送り機構により送り方向へ作動させられ
たときには、特開昭49−56656号公報に記載され
ているように、その接触検知位置を送り原点とし
て接触後の行き過ぎ量（オーバラン量）を検知し
て表示し、そのオーバラン量と同じ量だけ手動ハ
ンドル等により送り方向と反対方向へ操作するよ
うに構成すれば、位置決め治具とワークとを極め
て能率良くかつ容易に位置決めし得ると考えられ
る。

発明が解決すべき問題点 しかしながら、かかる位置決め装置においても
未だ解決すべき問題を有している。すなわち、上
記位置決め治具とワークとのオーバラン時におい
ては、そのオーバラン量および送り速度などに対
応する作用力が位置決め治具およびワークに作用
するため、位置決め治具あるいはワークが変形さ
せられたり或いは破損させられる虞があるのであ
る。

問題点を解決するための手段 本発明は以上の事情を背景にして為されたもの
であり、その要旨とするところは、前記のような
工作機械において、切削工具とワークとを互いに
位置決めするワーク位置決め装置であつて、(a)一
端側において前記切削工具保持部に絶縁状態で取
り付けられる円筒部と、その円筒部の他端側開口
に配設された球体と、円筒部内に設けらてその球
体を円筒部内に向かつて付勢し、その球体の表面
を円筒部の開口端全周に当接させることにより球
体をその中心が円筒部の軸心と一致するように位
置決めするとともにその球体に円筒部の軸心と直
角な方向の押圧力が作用したときにはその直角な
方向への球体の円筒部に対する所定量の相対移動
を許容するスプリングとを備えた接触子と、(b)前
記球体およびワークが前記円筒部の軸心と直角な
方向において互いに接触したことを電気的に検知
する接触検知装置と、(c)前記球体とワークとの接
触が検知されたとき前記自動送り機構を停止させ
る送り停止手段と、(d)前記球体とワークとの接触
が検知された後の前記接触子に対する前記ワーク
の相対的移動量を検知し且つその移動量を表示す
るオーバラン表示装置と、(e)前記自動送り機構の
送り方向と反対方向にかつ前記オーバラン表示装
置に表示された移動量と同じ量だけ前記接触子に
対して前記ワークを相対的に移動させるための手
送り機構とを含むことにある。

作 用 このようにすれば、自動送り機構により、切削
工具保持部に円筒部の一端側において取り付けら
れた接触子とテーブル上に固定されたワークとが
互いに接近する方向へ相対移動させられるととも
に、接触検知装置により、接触子の球体とワーク
との接触が検知される。そして、両者の接触が検
知されたとき送り停止手段により自動送り機構が
停止させられるとともに、球体とワークとの接触
が検知された後更に自動送り機構により送り方向
へ作動させられると、球体がワークにより押動さ
れつつ球体と円筒部とが送り方向において相対移
動させられ、その相対的移動量（オーバラン量）
がオーバラン表示装置により検知され且つ表示れ
る。その後、手送り機構により、自動送り機構の
送り方向と反対方向にかつオーバラン表示装置に
表示された移動量と同じ量だけ接触子とワークと
が相対移動させられる。

発明の効果 この結果、接触子とワークとが接触させられた
後のオーバラン時にそれら接触子およびワークに
は殆ど力が作用しないので、接触子あるいはワー
クが変形させられたり或いは破損させらりたりす
ることを効果的に防止し得るとともに、接触子ひ
いては切削工具とワークとを正確かつ容易に位置
決めし得る。

実施例 以下、本発明の一実施例を示す図面に基づいて
詳細に説明する。

第１図において、位置決め治具２はシヤンク部
４とそのシヤンク部４の一端に固着された絶縁部
６とシヤンク部４とは反対側において絶縁部６に
固着された金属製の接触子８とを備え、シヤンク
部４が工作機械の図示しない切削工具ホルダに取
り付けられている。

接触子８は、絶縁部６によつて図示しないフラ
イス盤の機体から絶縁されており、電線９によつ
て抵抗体１０を介して＋電源へ接続されていると
ともに入力信号の立下がりで作動するワンシヨツ
トマルチ回路１２の入力端子に接続されている。
したがつて、接触子８がテーブル１４上に固定さ
れてフライス盤の機体を介して接地されているワ
ーク１６に接触したとき、接触子８の電位が前記
＋電源の電位から接地電位に引き下げられること
により、ワーク検知信号SW（“Ｌ”レベル信
号）がワンシヨツトマルチ回路１２へ供給され、
ワンシヨツトマルチ回路１２は入力信号の立下が
りから所定のパルス幅の出力信号SOをカウンタ
１８のリセツト入力端子RTへ供給する。

電動送り機構１７は、位置決め治具２の下方に
おいて図示しないフライス盤の機体に一方向の往
復移動可能に設けられ、送りねじ１５と、その送
りねじ１５の一端に出力軸が連結されたクラツチ
付減速モータ１３とを有し構成されており、テー
ブル１４を前記一方向において駆動する。一方、
送りねじ１５の他端にはハンドル５２が固定され
ている。本実施例においては、電動送り機構１７
が自動送り機構を構成するとともに、ハンドル５
２および送りねじ１５等が手送り機構を構成す
る。テーブル１４には磁気スケール２２が固定さ
れており、その磁気スケール２２に近接して機体
に固定されたピツクアツプ２４がテーブル１４の
移動に対応したパルス信号SPをカウンタ１８の
入力端子CKおよびテーブル位置表示装置２６へ
供給する。すなわち、ピツクアツプ２４はテーブ
ル１４上に固定されたワーク１６と位置決め治具
２との相対移動を検知する移動センサであり、パ
ルス信号SPはその移動量に対応して発生する移
動信号である。

テーブル位置表示装置２６はパルス信号SPを
計数するカウンタを備えているとともにその計数
結果に一定の係数（0.01mm／パルス）を乗算し、
かつテーブル１４の移動量をデジタル表示する可
逆カウンタである。

カウンタ１８は、その入力端子CKに供給され
るパルス信号SPを計数し、この計数内容を表す
コード信号をオーバラン表示器２８へ供給する一
方、その入力端RTに供給される信号SOによつて
前記計数内容がリセツトされるものである。すな
わち、パルス信号SPが１パルス当たり0.01mmの
テーブル１４の移動を表すものであるから、上記
コード信号は位置決め治具２とワーク１６とが接
触した後のテーブル１４の移動量を表すオーバラ
ン信号SRであり、カウンタ１８はその移動量を
演算する演算回路である。オーバラン表示器２８
は、デコーダを備えた数字表示器であり、オーバ
ラン信号SRが表す数字を表示する。したがつ
て、上記磁気スケール２２、ピツクアツプ２４、
カウンタ１８、およびオーバラン表示器２８がオ
ーバラン表示装置を構成している。

位置決め治具２の接触子８は、第２図に示すよ
うに、ワーク１６が接触したときそのワーク１６
に押されて逃げ得る機構を備えている。すなわ
ち、接触子８は、一端部が前記絶縁部６に固定さ
れた円筒状の外筒３０と、外筒３０内に摺嵌され
た円筒状の内筒３２と、内筒３２の下端開口部に
配設された鋼球（球体）３４とを有して構成され
ており、内筒３２はその上端に設けられたフラン
ジ状のストツパ３６が外筒３０の内周面に設けら
れた段付部３８に係止されて下降方向に移動が規
制されている。なお、上記鋼球３４の径は前記切
削工具ホルダに取り付けられる切削工具の刃径と
同等あるいは僅かに大きい寸法に予め決定されて
いる。外筒３０の上端部には電線９が接続された
蓋４０が嵌着されており、この蓋４０の内面と外
筒３０の上端面に配設された円盤状のばね受け４
２との間に圧縮コイルばね４４が介挿されて内筒
３２が常時突出する方向へ付勢されている。ま
た、鋼球３４およびばね受け４２には係止穴４
６，４８がそれぞれ設けられており、これら係止
穴４６，４８間にスプリング５０が張設されるこ
とにより、鋼球３４が常時持ち上げられる方向に
付勢されて内筒３２の下端全周に当接させられて
いる。したがつて、内筒３２が本実施例の円筒部
を構成している。これにより、鋼球３４はその中
心が内筒３２の軸心と一致するように常時位置決
めされているとともに、テーブル１４の移動方向
に力が加えられたとき鋼球３４は水平方向（内筒
３２の軸心に直角な方向）へ逃げ得るようになつ
ており、また、鋼球３４に上昇方向（内筒３２の
軸方向）の力が加えられたとき内筒３２が外筒３
０内へ引き込まれて鋼球３４は内筒３２の軸心方
向においても逃げ得るようになつている。

以下、本実施例の作動を説明する。

図示しない起動押ボタンが操作されて電動送り
機構１７がテーブル１４を、そのテーブル１４上
に固定されたワーク１６が接触子８に近づく方向
に速やかに駆動する。このため、ピツクアツプ２
４はテーブル１４の移動量に対応するパルス信号
SPをテーブル位置表示装置２６およびカウンタ
１８へそれぞれ供給する。これにより、テーブル
位置表示装置２６はテーブル１４の基点からの現
在位置を常時表示する。

ワーク１６が接触子８の鋼球３４に接触する際
（第１図に示す位置）、作業者は停止押ボタンを操
作して電動送り機構１７を停止させる。したがつ
て、この停止押ボタンが本実施例の送り停止手段
を構成している。しかし、この電動送り機構１７
はその慣性のために、第２図において仮想線にて
示すように、ワーク１６が鋼球３４を押しのけて
僅かに行き過ぎて停止する。このとき、鋼球３４
が逃げるように構成されているので、内筒３２お
よび外筒３０等には何等過大な力が加えられず変
形、破損が生じない。

上記ワーク１６の行き過ぎ量Ｈは、通常0.5〜
2.0mm程度であり、オーバラン表示器２８に正確
に表示される。すなわち、第３図に示すように、
鋼球３４がワーク１６に接触すると、ワーク検知
信号SWが“Ｈ”レベルから“Ｌ”レベルとな
り、ワンシヨツトマルチ回路１２がその入力信号
SWの立下がりから一定パルス幅の出力信号SOを
カウンタ１８の入力端子RTへ供給し、そのカウ
ンタ１８をリセツトしてその計数内容を零とす
る。このため、カウンタ１８は鋼球３４とワーク
１６とが接触した後新たにパルス信号SPを計数
し、その計数内容を表すオーバラン信号SRをオ
ーバラン表示器２８へ供給する。したがつて、上
記カウンタ１８の計数内容はワーク１６の行き過
ぎ量Ｈに相当するものであり、この行き過ぎ量Ｈ
がオーバラン表示器２８において正確に表示され
る。本実施例においては、ワンシヨツトマルチ回
路１２等が接触検知装置を構成している。

その後、作業者はオーバラン表示器２８に表示
された行き過ぎ量Ｈに基づいて、ハンドル５２の
手動操作によつてテーブル１４をその行き過ぎ量
Ｈに相当する量だけ反対方向に移動させる。この
ようにしてワーク１６と位置決め治具２との位置
決めが終了した後、その位置決め治具２を切削工
具と取り替えて所定の切削加工が実施されること
となる。上記反対方向の手動操作は、鋼球３４と
ワーク１６との位置関係を目視で判断することな
く、テーブル位置表示装置２６に表示される値が
行き過ぎた際のその装置２６に表示された行き過
ぎ量Ｈを差し引いた値となるように熟練を要する
ことなく正確に為されるのである。同時に、行き
過ぎ量Ｈは僅かな量であるので、手動操作にそれ
程時間を要しない。

このように、本実施例によれば、鋼球３４とワ
ーク１６とが接触させられた後のオーバラン時に
おいては、鋼球３４と内筒３２との送り方向にお
ける相対移動が許容されて鋼球３４が逃げるよう
に構成されているので、接触子８およびワーク１
６には殆ど力が作用せず、位置決め作業中にそれ
ら接触子８あるいはワーク１６が変形させられた
り或いは破損させらりたりすることが効果的に防
止されるとともに、ハンドル５２を手動操作して
オーバラン表示器２８に表示されたオーバラン量
と同じ量だけ戻すことにより、位置決め治具２ひ
いては切削工具とワーク１６との位置決めが容
易、迅速かつ正確に為され、しかも、熟練を要せ
ずかつ位置決めのための労力ぎ省かれるとともに
工作機械の稼働率が一層向上する。

なお、前述の実施例においては、位置固定の位
置決め治具２に対してテーブル１４が水平方向に
送られる構造の工作機械について説明したが、テ
ーブルの送り方向は垂直方向であつても良いし、
また、位置決め治具２が送られるものであつても
良い。

また、前述の実施例において、テーブル１４は
作業者の停止押ボタン操作によつてその送りの停
止が為されているが、ワーク検知信号SWまたは
ワンシヨツトマルチ回路１２の出力信号SOに基
づいて自動的にモータ１３が停止させられるよう
にしても良い。この場合においては、行き過ぎ量
Ｈのバラツキが小さくなる利点がある。

また、前述の実施例において、行き過ぎ量Ｈに
相当する量をハンドル５２の手動操作によつてテ
ーブル１４を戻す際、そのハンドル５２に付され
た送り量を示す目盛に基づいて操作しても良い
し、オーバラン表示器２８を可逆カウンタとすれ
ばその表示器２８に表示された数値が零となるよ
うに操作すれば良い。

また、前述の実施例において、ワンシヨツトマ
ルチ回路１２の出力信号SOを利用してテーブル
位置表示装置２６をリセツトするようにすれば、
このテーブル位置表示装置２６がオーバラン表示
機能を備えることができる。この場合において
は、カウンタ１８とオーバラン表示器２８とが不
要となる利点があり、テーブル位置表示装置２６
内に備えられたカウンタが演算回路を形成する。

その他、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲に
おいて種々変更が加えられ得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の装置を示す説明図
である。第２図は第１図の接触子を拡大して示す
断面図である。第３図は第１図の実施例の作動を
示すタイムチヤートである。 ８：接触子、１２：ワンシヨツトマルチ回路、
１４：テーブル、１５：送りねじ、１６：ワー
ク、１７：電動送り機構、１８：カウンタ、２
２：磁気スケール、２４：ピツクアツプ、２８：
オーバラン表示器、３２：内筒、３４：鋼球、５
０：スプリング、５２：ハンドル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ テーブル上に固定されたワークを切削工具保
   持部に取り付けられる切削工具に対して相対的に
   移動させる自動送り機構を備え、該自動送り機構
   の停止時にはその慣性によつて直ちにその移動が
   停止させられない型式の工作機械において、前記
   切削工具とワークとを互いに位置決めするワーク
   位置決め装置であつて、 一端側において前記切削工具保持部に絶縁状態
   で取り付けられる円筒部と、該円筒部の他端側開
   口に配設された球体と、該円筒部内に設けられて
   該球体を該円筒部内に向かつて付勢し、該球体の
   表面を該円筒部の開口端全周に当接させることに
   より該球体をその中心が該円筒部の軸心と一致す
   るように位置決めするととも該球体に該円筒部の
   軸心と直角な方向の押圧力が作用したときには該
   直角な方向への該球体の該円筒部に対する所定量
   の相対移動を許容するスプリングとを備えた接触
   子と、 前記球体およびワークが前記円筒部の軸心と直
   角な方向において互いに接触したことを電気的に
   検知する接触検知装置と、 前記球体とワークとの接触が検知されたとき前
   記自動送り機構を停止させる送り停止手段と、 前記球体とワークとの接触が検知された後の前
   記接触子に対する前記ワークの相対的移動量を検
   知し且つ該移動量を表示するオーバラン表示装置
   と、 前記自動送り機構の送り方向と反対方向にかつ
   前記オーバラン表示装置に表示された移動量と同
   じ量だけ前記接触子に対して前記ワークを相対的
   に移動させるための手送り機構と を含むことを特徴とする工作機械におけるワー
   ク位置決め装置。