JPS6240755Y2 - - Google Patents

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JPS6240755Y2
JPS6240755Y2 JP1982076148U JP7614882U JPS6240755Y2 JP S6240755 Y2 JPS6240755 Y2 JP S6240755Y2 JP 1982076148 U JP1982076148 U JP 1982076148U JP 7614882 U JP7614882 U JP 7614882U JP S6240755 Y2 JPS6240755 Y2 JP S6240755Y2
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spool
arm
cutting tool
outer periphery
cutting
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Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、工作機械における切削工具の刃先位
置検出装置の改良に関わる。
[Detailed Description of the Invention] The present invention relates to an improvement of a cutting tool edge position detection device for a machine tool.

切削加工技術の高度化に伴い、中でも被加工物
へ直接影響を及ぼす切削工具の開発が重要な課題
の一つとなつている。すなわち、高速・高寿命化
等を目的としたチツプの新材料の開発、及びコー
テイング技術の高度化等である。一方、切削加工
技術の自動化により、その周辺装置の開発も急速
に進展し殆どの機械に刃先計測装置が付けられよ
うとしている。このような状況下にあつて、従来
の工具刃先位置検出装置として複数の方向からの
刃先位置検出を1つのリミツトスイツチで検知す
るものがあるが、メカニカルに各計測方向の動き
をリミツトスイツチの動き方向に変換することが
必要であり、構造が複雑になるばかりでなく、大
形化してしまう問題がある。また前記メカニカル
な移動方向変換機構を採用しているため、リミツ
トスイツチの位置が固定化してしまうので、各機
種間での変更に自由に対応できずその都度再設計
の必要を生じていた。
As cutting technology becomes more sophisticated, one of the most important issues is the development of cutting tools that directly affect the workpiece. That is, the development of new materials for chips with the aim of increasing speed and longevity, and the sophistication of coating technology. On the other hand, with the automation of cutting technology, the development of peripheral devices has progressed rapidly, and most machines are now equipped with edge measuring devices. Under these circumstances, there are conventional tool edge position detection devices that detect the edge position from multiple directions using a single limit switch. This requires conversion, which not only complicates the structure but also increases its size. Furthermore, since the mechanical movement direction changing mechanism is employed, the position of the limit switch is fixed, so changes between different models cannot be freely accommodated, and redesign is required each time.

本考案は、上述の背景を踏まえ、従来の接触形
刃先位置検出装置(以下、タツチセンサとい
う。)に改良を加え特に小形化また、如何なる構
造の機械にも自由に対応できる構造の工具刃先位
置検出装置の提供にある。
Based on the above-mentioned background, the present invention improves the conventional contact-type cutting edge position detection device (hereinafter referred to as a touch sensor), making it particularly compact, and detecting the tool cutting edge position with a structure that can be freely adapted to machines of any structure. The purpose is to provide equipment.

すなわち、本考案の目的は従来装置の基本構成
を生かし、簡単な構成で且つ如何なる構造の機械
にも対応できる構成としたの非導電性切削工具の
刃先位置を検出し得るようにしたものである。
That is, the purpose of the present invention is to utilize the basic configuration of the conventional device to detect the position of the cutting edge of a non-conductive cutting tool with a simple configuration and a configuration that can be applied to any type of machine. .

以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明す
る。第1図は、数値制御旋盤に適用した振り込み
形タツチセンサを示す。1は主軸に取り付けられ
たチヤツクで、把持爪2により被加工物3を把持
し回転する。主軸軸線に直角方向(X方向)およ
び平行な方向(Z方向)の二方向に移動可能な図
示しない移動装置に載置固定された刃物台4(第
2図)の一端に固定された切削工具Tにより、被
加工物3は所定の寸法に成形される。第1図およ
び第2図は、被加工物3の加工が完了した後、次
の切削が開始される前に、振り込み形タツチセン
サが加工領域に振り込まれ、続いてタツチセンサ
に切削チツプCを接触させることにより、基準位
置に対する刃先位置を検出する状態を示す。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described based on the drawings. FIG. 1 shows a transfer type touch sensor applied to a numerically controlled lathe. Reference numeral 1 denotes a chuck attached to the main shaft, which grips and rotates a workpiece 3 with gripping claws 2. A cutting tool fixed to one end of a tool post 4 (Fig. 2) mounted and fixed on a moving device (not shown) that can move in two directions, perpendicular to the spindle axis (X direction) and parallel to the spindle axis (Z direction). The workpiece 3 is formed into a predetermined size by T. 1 and 2 show that after the machining of the workpiece 3 is completed and before the next cutting starts, the retractable touch sensor is retracted into the machining area, and then the cutting tip C is brought into contact with the touch sensor. This shows the state in which the position of the blade edge relative to the reference position is detected.

被加工物3が加工状態にあるとき、タツチセン
サのアーム5は第5図想像線で示すとおり、加工
領域から離れた退避位置にある。アーム5の一端
は軸6の一端に嵌入し、ナツト7と螺子8で両者
を一体としている。軸6は、ボデイ9に挿通さ
れ、軸受10,10により回転可能に支承されて
いる。
When the workpiece 3 is being processed, the arm 5 of the touch sensor is in a retracted position away from the processing area, as shown by the imaginary line in FIG. One end of the arm 5 is fitted into one end of the shaft 6, and the two are integrated with a nut 7 and a screw 8. The shaft 6 is inserted through the body 9 and rotatably supported by bearings 10, 10.

なお、軸6はナツト11により軸方向の移動が
規制されている。軸6の他端は、液圧回転モータ
12が接続固定されている。図示しない方向切換
装置で管13および管14への液圧流出方向が選
択され、軸6とアーム5の往復揺動動作が行なわ
れる。従つて、アーム5は刃先検出位置および退
避位置間の振り込み動作が可能である。液圧回転
モータ12のシヤフト12aは軸6の他端部に嵌
入し、キー15を介して回転力を伝達する。
Note that movement of the shaft 6 in the axial direction is restricted by a nut 11. A hydraulic rotary motor 12 is connected and fixed to the other end of the shaft 6. A direction switching device (not shown) selects the direction in which the hydraulic pressure flows out to the pipes 13 and 14, and the shaft 6 and arm 5 are reciprocated. Therefore, the arm 5 can swing between the cutting edge detection position and the retracted position. The shaft 12a of the hydraulic rotary motor 12 is fitted into the other end of the shaft 6, and transmits rotational force via the key 15.

検出器16は、ボデイ9側壁に取り付けられて
いる。検出器16の一端に接続する被覆電線17
は、中空部5a内を通りアーム5の先端部5bま
で延設されている。本実施例では、検出器16
は、ボデイ9に取り付けられているが、アーム5
に取り付けても良い。先端部5bの被覆電線17
の端部は、絶縁プラグ18内に埋め込まれビス1
8aで固定されている。さらに被覆電線17の先
端は、導体19が固着し(第4図)外方へ立設し
ている。導体19は弾性力を有するバネ鋼材等を
使用し、先端には触子20が設けられている。
The detector 16 is attached to the side wall of the body 9. Covered electric wire 17 connected to one end of detector 16
extends through the hollow portion 5a to the distal end portion 5b of the arm 5. In this embodiment, the detector 16
is attached to body 9, but arm 5
It can also be attached to. Covered wire 17 at tip 5b
The end of the screw 1 is embedded in the insulating plug 18.
It is fixed at 8a. Furthermore, a conductor 19 is fixed to the tip of the covered wire 17 (FIG. 4) and stands upright outward. The conductor 19 is made of elastic spring steel or the like, and has a probe 20 at its tip.

この触子20に対し、一定間隔離れてスプール
21が刃物台4の移動方向、すなわちX方向とZ
方向に平行に摺動可能に配設されている。該スプ
ール21はブロツク22に嵌挿し、一端部に摺動
方向の移動量を規制するスナツプリング23が嵌
め込まれている。ブロツク22はプレート24上
にボルト25で固定され、さらにプレート24は
アーム先端部5bの上部に複数のボルト26およ
び27で固定されている。スプール21の他端部
は、ブロツク22に固定された板バネ28と係合
し、スプール21を触子20の反対側へ付勢して
いる。従つて、スプール21は常時はスナツプリ
ング23の側面をブロツク22に弾発的に当接し
た状態で位置を保持している。また、スプール2
1の一端部は触子20と一定間隔離れた位置とな
つている。
A spool 21 is arranged at a fixed distance from the feeler 20 in the moving direction of the tool rest 4, that is, in the X direction and the Z direction.
It is arranged so that it can slide parallel to the direction. The spool 21 is fitted into a block 22, and a snap ring 23 for regulating the amount of movement in the sliding direction is fitted into one end. The block 22 is fixed on a plate 24 with bolts 25, and the plate 24 is further fixed on the upper part of the arm tip 5b with a plurality of bolts 26 and 27. The other end of the spool 21 engages with a leaf spring 28 fixed to the block 22, urging the spool 21 toward the opposite side of the probe 20. Therefore, the spool 21 normally maintains its position with the side surface of the snap ring 23 elastically abutting against the block 22. Also, spool 2
One end of the probe 1 is spaced apart from the probe 20 by a constant distance.

導体19はプレート24の穴24aを通つて立
設している。穴24aの周囲は、絶縁チユーブ2
9で覆われ、さらに保護用の絶縁蓋30がアーム
5に取り付けられている。従つて、アーム5に配
設されているスプール21と触子20とが、一定
間隔を保持して離れている時はタツチセンサの回
路の導通状態が遮断されている。
The conductor 19 is erected through the hole 24a of the plate 24. The insulating tube 2 is placed around the hole 24a.
9, and a protective insulating cover 30 is attached to the arm 5. Therefore, when the spool 21 and the feeler 20 disposed on the arm 5 are separated from each other by maintaining a constant distance, the conduction state of the circuit of the touch sensor is interrupted.

第1図および第2図に於いて、本考案は振り込
み形の退避機能を有し、アーム5の下部には平坦
な板31が周囲に張り出た状態で貼着されてい
る。一方、ボデイ9に固定されたカバー32が設
けられ、上部に退避時のアーム5を収容する一部
が開口したボツクス32aが一体化して設置され
ている。従つて、液圧回転モータ12の作動でア
ーム5が回動されると、アーム5はボツクス32
a内に収容される。アーム5は、ボツクス32a
と板31により密閉され、切削中の切屑・切削油
等から保護される。
In FIGS. 1 and 2, the present invention has a swing-type retraction function, and a flat plate 31 is attached to the lower part of the arm 5 so as to protrude around the periphery. On the other hand, a cover 32 fixed to the body 9 is provided, and a partially opened box 32a for accommodating the arm 5 during retraction is integrally installed on the upper part. Therefore, when the arm 5 is rotated by the operation of the hydraulic rotary motor 12, the arm 5 moves toward the box 32.
It is accommodated in a. Arm 5 is box 32a
It is sealed by a plate 31 and protected from chips, cutting oil, etc. during cutting.

液圧回転モータ12の後部の一端には、ドツグ
33がねじ34で固定され、液圧回転モータ12
とともに回転する。外周に配設された二つのリミ
ツトスイツチ35a,35bが、ドツグ33の作
用により信号を発生し、図示しない液圧方向切換
装置の動作の確認をとる。アーム5の検出位置の
位置決めは、ストツパ36で正確に行なう(第2
図)。また、退避位置においても図示していない
が同様のストツパにより行なわれる。
A dog 33 is fixed to one end of the rear part of the hydraulic rotary motor 12 with a screw 34, and a dog 33 is fixed to one end of the rear part of the hydraulic rotary motor 12.
rotates with Two limit switches 35a and 35b disposed on the outer periphery generate signals under the action of the dog 33 to confirm the operation of the hydraulic direction switching device (not shown). The detection position of the arm 5 is accurately positioned using the stopper 36 (second
figure). Further, even in the retracted position, although not shown, a similar stopper is used.

続いて、本考案に依る刃先位置の検出動作につ
いて説明を加える。
Next, the operation of detecting the position of the cutting edge according to the present invention will be explained.

切削工具Tによる被加工物3の切削中は、前述
の如くタツチセンサのアーム5がボツクス32a
に収容され退避位置にある(第2図想像線)。被
加工物3の切削が終了し、計測を開始する場合、
把持爪2から被加工物3が取り除かれ、液圧回転
モータ12が作動する。液圧回転モータ12は第
2図時計方向に回動し、ドツグ33がリミツトス
イツチ35aを踏み確認信号をとる。即ち、アー
ム5が回動しストツパ36に当接して、検出位置
に固定された状態となる。切削工具Tを配設した
刃物台4が、NC装置の指令でXあるいはZ方向
に移動し、基準位置に対するチツプCの刃先位置
検出動作を開始する。刃物台4はアーム5に近づ
く方向に移動し、スプール21の一端21aにチ
ツプCの刃先が当接する。第2図は、X方向の位
置検出動作を示し、チツプCはスプール21を板
バネ28に抗して移動させる。スプール21の他
端21bが触子20に当接して、指令値に達した
後移動を停止する。前述したとおり、スプール2
1と触子20が接触した時、タツチセンサの回路
が導通状態となり、直ちに検出器16から検出信
号が発せられる。従つて、チツプCの基準位置か
ら接触した位置まで、すなわち刃先の移動量を、
図示しない公知の測定手段により正確に測定する
ことができる。チツプCと触子20との間にスプ
ール21を介在させることにより、チツプCが新
材料の非導電性切削工具であつても、タツチ信号
が得られる。従つて、すでに記憶されている刃先
の移動指令値と測定値を比較することにより、チ
ツプCの摩耗状態および切損の状態を判定するこ
とができる。検出動作が終了すると、刃物台4は
アーム5から離れ、スプール21と触子20は板
バネ28の作用で一定間隔離れた位置まで戻る。
アーム5は、液圧回転モータ12の作動で第2図
反時計方向に回動し、ボツクス32a内に収容さ
れる。この時、ドツグ33がリミツトスイツチ3
5bを踏んで確認信号をとる。
While the workpiece 3 is being cut by the cutting tool T, the arm 5 of the touch sensor is in contact with the box 32a as described above.
It is housed in the retracted position (imaginary line in Figure 2). When cutting of the workpiece 3 is finished and measurement is started,
The workpiece 3 is removed from the gripping claws 2, and the hydraulic rotary motor 12 is activated. The hydraulic rotary motor 12 rotates clockwise in FIG. 2, and the dog 33 depresses the limit switch 35a to take a confirmation signal. That is, the arm 5 rotates and comes into contact with the stopper 36, and is fixed at the detection position. The tool rest 4 on which the cutting tool T is disposed moves in the X or Z direction according to a command from the NC device, and starts detecting the position of the cutting edge of the chip C relative to the reference position. The tool rest 4 moves in a direction approaching the arm 5, and the cutting edge of the tip C comes into contact with one end 21a of the spool 21. FIG. 2 shows the position detection operation in the X direction, in which the tip C moves the spool 21 against the leaf spring 28. The other end 21b of the spool 21 comes into contact with the feeler 20 and stops moving after reaching the command value. As mentioned above, spool 2
When the touch sensor 1 contacts the touch sensor 20, the circuit of the touch sensor becomes conductive, and the detector 16 immediately outputs a detection signal. Therefore, from the reference position of tip C to the contact position, that is, the amount of movement of the cutting edge,
It can be accurately measured by a known measuring means (not shown). By interposing the spool 21 between the tip C and the feeler 20, a touch signal can be obtained even if the tip C is a non-conductive cutting tool made of a new material. Therefore, by comparing the previously stored movement command value of the cutting edge with the measured value, the state of wear and damage of the chip C can be determined. When the detection operation is completed, the tool rest 4 separates from the arm 5, and the spool 21 and the feeler 20 return to a position separated by a certain distance by the action of the leaf spring 28.
The arm 5 is rotated counterclockwise in FIG. 2 by the operation of the hydraulic rotary motor 12, and is accommodated in the box 32a. At this time, the dog 33 is the limit switch 3.
Step on 5b to get a confirmation signal.

以上述べたように、工作機械の切削工具チツプ
が非導電性材料であつても、接触信号が得られる
構成としたので、材種に関係なくどのようなチツ
プであつても、刃先摩耗および切損の検出を行な
うことができる。また、計測ヘツドの小形化更に
検出器の取付け位置に制限されない簡単な構成で
であるから既存の機構にそのまま取り付けるだけ
であるので、コンパクトであり経済的である。さ
らに、振り込み形のタツチセンサとしたので、切
屑・切削油の影響を受けず正確な位置検出が可能
である。
As mentioned above, even if the cutting tool tip of the machine tool is made of a non-conductive material, the contact signal can be obtained. Loss detection can be performed. In addition, the measuring head is compact and has a simple structure that is not limited by the mounting position of the detector, so it can be simply attached to an existing mechanism, making it compact and economical. Furthermore, since it is a transfer type touch sensor, accurate position detection is possible without being affected by chips or cutting oil.

以上に述べた如く、本考案は実施例に示された
構成に限定されるものではなく、請求の範囲に記
載された本考案の技術思想を逸脱しない範囲での
変更は予期されるところである。
As mentioned above, the present invention is not limited to the configurations shown in the embodiments, and modifications are expected without departing from the technical idea of the present invention as described in the claims.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本考案による一実施例を示す平面縦断
面図、第2図は第1図のA矢視図、第3図は本考
案による計測部を示す平面図、第4図は第3図の
B−B線断面図。 図において、5……アーム、6……軸、9……
ボデイ、12……液圧回転モータ、16……検出
器、18……絶縁プラグ、19……導体、20…
…触子、21……スプール、22……ブロツク、
23……スナツプリング、28……板バネ、31
……板、32a……ボツクス。
FIG. 1 is a plan longitudinal cross-sectional view showing one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a view taken in the direction of arrow A in FIG. BB sectional view of the figure. In the figure, 5...arm, 6...axis, 9...
Body, 12... Hydraulic rotation motor, 16... Detector, 18... Insulating plug, 19... Conductor, 20...
...Touch, 21...Spool, 22...Block,
23... Snap spring, 28... Leaf spring, 31
...Board, 32a...Box.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 切削工具が互いに直交する第1の方向と第2の
方向に移動して被加工物を加工する数値制御工作
機械の工具刃先計測装置において、切削工具の前
記第1の方向と前記第2の方向との移動範囲内に
移動可能なアームと、該アーム先端に設けられた
ブロツクと、該ブロツクの外周に前記第1の方向
に摺動可能に設けられ常時スプリングで外周方向
に向けて突出する第1のスプールと、前記ブロツ
クの外周に前記第2の方向に摺動可能に設けられ
常時スプリングで外周方向に向けて突出する第2
のスプールと、前記アームに絶縁体を介して前記
第1のスプールと前記第2のスプールの摺動方向
とに直交する方向に設けられ導電性で且つ弾性材
質の触子支持体と、該触子支持体の先端に前記第
1のスプールと前記第2のスプールの内側で常時
隙間を持つて取付けられた触子と、一端を前記触
子支持体に接続し他端を前記アームの導通部分に
接続した検出器と、から成り、前記第1または前
記第2のスプールが切削工具の刃先で内側に押込
まれ、いずれかのスプールが触子に当接した時、
ループ回路を形成するようにしたことを特徴とす
る切削工具の刃先位置検出装置。
In a tool edge measuring device for a numerically controlled machine tool in which a cutting tool moves in a first direction and a second direction that are orthogonal to each other to machine a workpiece, the cutting tool is moved in the first direction and the second direction. an arm movable within a movement range of the arm, a block provided at the tip of the arm, and an arm provided on the outer periphery of the block so as to be slidable in the first direction and always protruding toward the outer periphery with a spring. a second spool provided on the outer periphery of the block so as to be slidable in the second direction and always protruding toward the outer periphery with a spring;
a spool, a tactile support made of an electrically conductive and elastic material and provided on the arm through an insulator in a direction perpendicular to the sliding direction of the first spool and the second spool; a feeler attached to the tip of the child support with a constant gap between the first spool and the second spool; one end connected to the feeler support and the other end connected to the conductive portion of the arm; a detector connected to the spool, and when the first or second spool is pushed inward by the cutting edge of the cutting tool and either spool comes into contact with the feeler,
A cutting tool blade edge position detection device characterized by forming a loop circuit.
JP7614882U 1982-05-24 1982-05-24 Cutting tool edge position detection device Granted JPS58177258U (en)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
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JPS58177258U JPS58177258U (en) 1983-11-26
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004048884A1 (en) * 2002-11-28 2004-06-10 Asa Electronics Industry Co., Ltd Touch sensor

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JPS55106704A (en) * 1979-02-05 1980-08-15 Yamazaki Mazak Corp Method and device for detecting position of cutting edge of machine tool

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JPS58177258U (en) 1983-11-26

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