KR20040016990A - 공작기계 및, 공작기계용 윤활제 분출상태 검출장치 - Google Patents

공작기계 및, 공작기계용 윤활제 분출상태 검출장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 절삭공구(17)의 선단으로부터 앞측으로 향해서 안개상 윤활제(h)를 분출하는 것으로 한 공작기계에 있어서, 상기 절삭공구의 선단으로부터의 안개상 윤활제의 분출상태를 검출하는 것으로 한 윤활제 분출상태 검출장치를 설치한 것을 특징으로 한다.
이것에 의해, 윤활제가 부족한 공작물 가공에 의한 불량품의 발생 등을 확실하게 저지할 수 있다.
또, 본 발명의 윤활제 분출상태 검출장치는, 곧은 형상의 내공(21a)을 갖는 안내부재(21)를 구비하고, 이 안내부재의 외면측에, 이 안내부재의 둘레벽 부분에 설치된 투명부재를 통하여, 혹은 이 안내부재의 투명한 둘레벽 부분을 통하여, 상기 내공 내의 특정부분(b)으로 검출광(c)을 투사하여 이 검출광의 투과정도 혹은 반사정도를 검출하는 것으로 한 광검출수단을 형성함과 아울러, 상기 투과부재의 내면근방이나 상기 투명한 둘레벽 부분을 덮도록, 상기 내공의 길이방향을 따른 특정방향으로 흐르는 비교적 얇은 층상의 청정한 액체를 공급하는 것으로 한 유체공급수단(23)을 형성한 구성으로 된다.

Description

공작기계 및, 공작기계용 윤활제 분출상태 검출장치{MACHINE TOOL, AND LUBRICANT JETTING STATE DETECTOR FOR MACHINE TOOL}
주축을 전후방향에 더하여 상하방향 및/또는 좌우방향으로 이동가능하게 장착하고, 이 주축의 전단부에 절삭공구를 전방으로의 돌출형상으로 고정함과 아울러, 상기 절삭공구의 선단으로부터 앞측으로 향해서 안개상 윤활제를 분출시키는 것으로 이루어진 공작기계는 존재하고 있다.
상기한 종래의 공작기계에서는, 안개상 윤활제가 적정하게 분출되고 있는 것이 양호한 공작물 가공을 행하는 점에서 중요하다.
본 발명은, 이러한 사정을 감안하여, 절삭공구 선단으로부터의 안개상 윤활제의 분출상태를 검출하여 양호한 공작물 가공을 가능하게 한 공작기계를 제공하는 외에, 절삭공구 선단으로부터 안개상으로 분사되는 윤활제의 분출상태를 검출할 수 있는 것으로 한 공작기계용 윤활제 분출상태 검출장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 공작기계 및, 공작기계용 윤활제 분출상태 검출장치에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 공작기계를 나타내는 측면도,
도 2는 상기 공작기계의 윤활제 분출상태 검출장치에 의해 윤활제의 분출상태를 검출하고 있는 모습을 나타내는 단면도,
도 3은 상기 윤활제 분출상태 검출장치에 의해 절삭공구 존재를 검출하고 있는 모습을 나타내는 단면도,
도 4는 상기 윤활제 분출상태 검출장치의 변형예를 나타내는 도면,
도 5는 상기 윤활제 분출상태 검출장치의 다른 변형예를 나타내는 도면이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 공작기계에서는, 절삭공구의 선단으로부터 앞측으로 향해서 안개상 윤활제를 분출하는 것으로 한 공작기계에 있어서, 상기 절삭공구의 선단으로부터의 안개상 윤활제의 분출상태를 검출하는 것으로 한 윤활제 분출상태 검출장치를 설치한 구성으로 이루어진다.
본 발명에 의하면, 윤활제 분출상태 검출장치가 상기 안개상 윤활제의 분출상태를 검출하는 것으로 되고, 이 검출결과의 좋고 나쁨에 관련하여, 그 후의 공작물 가공을 계속할지의 여부 혹은 안개상 윤활제의 분출상태를 수정할지의 여부 등이 판단된다. 이것에 의해, 윤활제가 부족한 공작물 가공에 의한 불량품의 발생 등이 저지되는 것이다.
또한 상세하게는, 주축을 전후방향에 더하여 상하방향 및/또는 좌우방향으로 이동가능하게 장착하고, 주축 전단부에 절삭공구를 전방으로의 돌출형상으로 고정함과 아울러, 상기 절삭공구의 선단으로부터 앞측으로 향해서 안개상 윤활제를 분출하는 것으로 한 공작기계에 있어서, 상기 절삭공구의 선단으로부터의 안개상 윤활제의 분출상태를 검출하는 것으로 한 윤활제 분출상태 검출장치를 상기 주축의 이동에 따르는 상기 절삭공구의 이동범위 내의 특정위치에 설치하고, 상기 절삭공구에 의한 가공개시 전 및/또는 상기 절삭공구에 의한 가공종료 후에, 자동적인 작동에 의해, 상기 절삭공구가 윤활제 분출상태 검출장치의 검출가능위치로 이동되어 상기 윤활제 분출상태 검출장치가 상기 분출상태를 검출하는 구성으로 이루어진다.
본 발명에 의하면, 윤활제 분출상태 검출장치는, 자동적인 작동에 의해 절삭공구에 의한 가공개시 전 및/또는 가공종료 후에 상기 안개상 윤활제의 분출상태를검출하고, 이 검출결과의 좋고 나쁨에 관련하여, 그 후의 공작물 가공을 계속할지의 여부 혹은 안개상 윤활제의 분출상태를 수정할지의 여부가 판단된다. 이것에 의해, 윤활제 분출상태 검출장치에 의한 검출동작이 노력절약적으로 행해지게 된다.
상기 발명은 다음과 같이 구체화된다.
즉, 상기 윤활제 분출상태 검출장치가 윤활제의 비정상적인 분출상태를 검출하였을 때, 상기 절삭공구에 의한 그 후의 공작물 가공이 자동적으로 정지되거나 혹은 상기 비정상적인 분출상태가 자동적으로 정상적인 분출상태로 수정되는 구성으로 된다. 이것에 의해, 윤활제의 비정상적인 분출상태가 검출되었을 때의 대응동작이 노력절약적으로 행해지게 된다.
또, 상기 윤활제 분출상태 검출장치가 절삭공구 존재 검출장치로서도 기능하고, 상기 절삭공구에 의한 가공개시 전 및/또는 가공종료 후에 상기 절삭공구가 자동적으로 상기 절삭공구 존재 검출장치의 절삭공구 존재 검출가능 위치로 이동됨과 아울러, 상기 절삭공구 존재 검출장치에 의해 상기 절삭공구의 존재가 검출되지 않을 때에는 상기 절삭공구에 의한 그 후의 공작물 가공이 자동적으로 정지되는 구성으로 된다. 이것에 의하면, 상술한 경우와 동일한 효과가 얻어지며 또한 다음과 같은 작용이 얻어지는 것으로서, 즉, 절삭공구가 파손되거나 하여 그 선단부 등이 존재하지 않을 때에는, 절삭공구 존재 검출장치는 절삭공구의 존재를 검출하는 것으로 되지 않고, 그 후의 공작물 가공이 자동적으로 정지되기 때문에, 이상한 절삭공구에 기인한 불량품의 발생 등이 노력절약적이고 또한 확실하게 저지되는 것이다.
다음에 본 발명의 윤활제 분출상태 검출장치에서는, 곧은 형상의 내공을 갖는 안내부재를 구비하고, 이 안내부재의 외면측에, 이 안내부재의 둘레벽 부분에 설치된 투명부재를 통하여 혹은 이 안내부재의 투명한 둘레벽 부분을 통하여 상기 내공 내의 특정부분으로 검출광을 투사하여 이 검출광의 투과정도 혹은 반사정도를 검출하는 것으로 한 광검출수단을 형성함과 아울러, 상기 투명부재의 내면근방이나, 상기 투명한 둘레벽 부분을 덮도록 상기 내공의 길이방향을 따른 특정방향으로 흐르는 비교적 얇은 층상의 청정한 유체를 공급하는 것으로 한 유체공급수단을 형성한 구성으로 된다.
이 검출장치의 사용에 있어서는, 안내부재의 내공 내의 특정부분에, 공작기계의 절삭공구 선단으로부터 안개상으로 분사되는 윤활제의 분출상태 부분(이것은 절삭공구 선단으로부터 대충 수십㎜정도 전방의 부분이다)을 위치시킨다. 이것에 의해 윤활제의 분출상태 부분은 광의 투과정도 혹은 반사정도가 광검출수단에 의해 검출되는 것이고, 이 검출정보에 의해 윤활제의 분출상태의 좋고 나쁨이나, 윤활제의 분출량의 대소가 판단된다. 또 유체공급수단이 공급한 청정한 유체가 상기 투명부재 혹은, 상기 안내부재의 투명한 둘레벽 부분의 내면을 덮는 것에 의해, 상기 내공 내에 위치되는 윤활제가 상기 투명부재의 내면을 오염시키는 것을 저지하여 광검출수단에 의한 검출이 오염에 영향받지 않는 것으로 된다. 또 유체공급수단이 공급한 유체는 비교적 얇은 층상으로 되어 공급됨과 아울러, 내공 내의 윤활제의 분출방향이 이 유체의 흐름방향에 합치되기 때문에, 유체공급수단이 공급한 유체는 내공 내에 있어서의 윤활제의 분사상태를 교란하는 것으로 되지 않고, 광검출수단에 의한 안개상 윤활제의 분사상태의 검출이 정밀도 좋은 것으로 된다.
본 발명은, 또한 다음과 같이 구체화되는 것으로서, 즉, 상기 유체공급수단이 환형으로 이루어져 상기 내공과 동심으로 배치됨과 아울러, 공기를 상기 내공의 지름에 관련한 크기의 환형으로 분출하기 위한 공기분사노즐을 가지며, 이 공기분사노즐로부터 분사된 공기가 상기 내공 내의 상기 특정부분의 전체 내주면을 비교적 얇은 층상으로 피복한 상태로 되는 구성으로 이루어진다.
이것에 의하면, 공작기계의 절삭공구 선단으로부터 안개상으로 분사되는 윤활제의 분출상태 부분을 상기 안내부재의 내공 내로 이동시킬 때에, 상기 유체공급수단이 그 이동에 대하여 장해를 이루지 않는 것으로 되고, 또 상기 유체공급수단으로부터 공급된 공기가 상기 내공 내에 있어서의 안개상 윤활제의 분출상태 부분의 전체 주위에 비교적 균등한 영향을 미치기 때문에, 그 분출상태 부분에 대한 교란작용의 부여의 요인을 이루는 것으로 되지 않고, 안개상 윤활제의 분출상태의 검출정밀도가 한층 향상되는 것으로 된다.
이하, 본 발명의 일실시예를 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한다.
도 1은 상기 일실시예에 따른 공작기계를 나타내는 측면도, 도 2는 상기 공작기계의 윤활제 분출상태 검출장치에 의해 윤활제의 분출상태를 검출하고 있는 모습을 나타내는 단면도, 도 3은 상기 윤활제 분출상태 검출장치에 의해 절삭공구 존재를 검출하고 있는 모습을 나타내는 단면도이다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 본 실시예의 공작기계는, 최하부에 위치된 베드(1), 이 베드(1) 상면에 고정된 칼럼(2), 이 칼럼(2)의 전면의 좌우측부에 상하방향으로 고정된 한쌍의 가이드레일(3)을 통하여 상하방향(f1)의 슬라이딩 변위가 가능하게 안내되는 제1새들(4), 이 새들(4)의 전면의 상하단부에 좌우방향으로 고정된 한쌍의 레일부재(5, 5)를 통하여 좌우방향의 슬라이딩 변위가 가능하게 안내되는 제2새들(6), 이 제2새들(6)에 고정된 한쌍의 전후방향 레일부재(7)를 통하여 전후방향(f2)의 슬라이딩 변위가 가능하게 안내되는 주축유닛(8) 등을 구비하고 있다.
상기 각 부의 구조에 대해서 설명하면, 다음과 같다.
즉, 베드(1)는 직육면체 형상으로 형성되며, 칼럼(2)보다 앞측의 상면에 공작물 지지부재(9)를 고정시킴과 아울러, 칼럼(2)보다 앞측의 상면 전체를 박스형 케이싱(10)으로 덮여진 것으로 이루어져 있다.
칼럼(2)은 좌우 한쌍의 세로방향부와 상하 한쌍의 가로방향부를 가지며, 중심부에 비교적 큰 전후방향의 사각구멍이 형성된 사각프레임체로 이루어져 있고,이 칼럼(2)의 상측의 가로방향부에는 모터대(2a)를 형성하고, 이 모터대(2a)에 제1새들(4)을 상하 구동하기 위한 서보모터(11)를 고정하고 있다.
제1새들(4)은 중심부에 비교적 큰 전후방향의 사각구멍이 형성되고, 또한 칼럼(2)의 전면에 수용되는 정도의 크기로 된 세로방향 사각프레임체로 이루어지며, 이 사각프레임체의 후면에 상기 레일부재(3)로 안내되는 끼워맞춤부재를 고정함과 아울러 상하의 가로방향 각기둥체의 전면에 상기 한쌍의 레일부재(5, 5)를 고정한 것으로 되어 있다. 그리고, 상기 제1새들(4)의 상측의 가로방향 프레임부재의 상면에는 제2새들(6)을 좌우 구동하기 위한 서보모터(12)가 설치되어 있다.
제2새들(6)은, 중심부에 주축유닛(8)이 삽입되는 정도의 전후방향의 사각구멍이 형성되며, 또한 제1새들(4)의 전면에 수용되는 정도의 크기로 이루어진 세로방향 사각프레임체(6a)를 구비하고, 이 사각프레임체(6a)의 후면에 수평유도프레임(6b)을 전후방향으로 고착함과 아울러 상기 레일부재(5, 5)로 안내되는 복수의 끼워맞춤부재를 고정하며, 또 각 수평유도프레임(6b)의 상면에 좌우 한쌍의 전후방향 레일부재(7)를 고정한 것으로 이루어져 있다. 그리고, 수평유도프레임(6b)의 후단에는 주축유닛(8)을 전후방향(f2)으로 구동변위시키기 위한 서보모터(13)가 고정되어 있다.
주축유닛(8)은 전후방향의 주축(14)과 이 주축(14)을 회전가능하게 지지한 유닛본체 프레임(15)을 구비하고, 이 프레임(15)의 안쪽에 주축(14)을 회전구동하기 위한 도시하지 않은 구동모터를 설치하고, 또 유닛본체 프레임(15)의 하면에 상기 레일부재(7)로 안내되는 복수의 끼워맞춤부재를 설치한 것으로 이루어져 있다.
상기 주축(14)의 선단부에는 공구홀더(16)를 통하여 절삭공구(17)를 전방으로의 돌출형상으로 고정하고 있고, 또 이 주축(14)의 앞부 안쪽에는 주축(14) 후단부를 거쳐 외부로부터 액상 윤활제를 공급받아 안개상 윤활제를 발생하는 것으로 한 공지의 안개상 윤활제 발생장치(18)가 조립되어 있다. 그리고, 도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이 절삭공구(17)의 중심부에는 이 발생장치(18)가 발생한 안개상 윤활제가 주축(14) 및 공구홀더(16)의 내부를 거쳐 유입되는 것으로 되는 통로구멍(19)이 형성되어 있고, 또 공구(17) 선단면에는 이 통로구멍(19) 내에 유입된 안개상 윤활제를 절삭공구 전방으로 향해서 분출하기 위한 한쌍의 분출구멍(19a, 19a)이 형성되어 있다.
다음에 본 발명에 따른 특징부분에 대하여 설명한다.
절삭공구(17)는 각 모터(11, 12, 13)의 작동에 의해 주축(14)과 함께 이동하는 것으로 되지만, 이 절삭공구(17)의 이동범위(a) 내의 단부 부분에, 절삭공구(17) 선단으로부터의 안개상 윤활제의 분출상태를 검출하는 것으로 한 윤활제 분출상태 검출장치(20)가 설치되어 있다.
이 윤활제 분출상태 검출장치(20)는, 본 예에서는 도 2에 나타내는 바와 같이 안내부재로서 곧은 형상의 내공(21a)을 갖는 통부재(21)를 구비하고, 이 통부재(21)의 외면측에, 통부재(21)의 둘레벽부를 통하여 상기 내공(21a) 내의 특정부분(b)으로 검출광(c)을 투사하고, 이 검출광(c)의 투과정도 혹은 반사정도를 검출하는 것으로 한 광검출수단(22)을 형성함과 아울러, 상기 내공(21a)의 내주면 근방을 덮도록 상기 내공(21a)의 길이방향을 따른 앞방향(f20)으로 흐르는 비교적얇은 층상의 청정한 공기를 공급하는 것으로 한 유체공급수단(23)을 형성한 것으로 이루어져 있다.
상기 통부재(21)는 합성수지와 유리 등의 투명부재로 직원통형상으로 형성됨과 아울러 내공(21a) 중심선을 전후방향으로 하여, 전후 각 단부를 박스형 케이싱(10)에 고정된 전후 한쌍의 통형 지지부재(24a, 24b)에 O링을 개재하는 기밀상으로 안으로 끼워서 고정상태로 하고 있다.
상기 광검출수단(22)은 검출광(c)을 통부재(21)의 내공(21a) 내의 특정부분(b)에 투사하는 것으로 한 투광기(25a)와, 상기 검출광(c)을 수용하는 것으로 한 수광기(25b)와, 이들 투광기(25a) 및 수광기(25b)에 의해, 절삭공구(17) 선단으로부터 분출되는 안개상 윤활제의 정보를 채취하여 이것을 증폭하는 것으로 한 앰프(26)와, 이 앰프(26)로부터 보내진 검출정보로부터 검출광(c)의 투과정도를 산출하거나 이 투과정도로부터 안개상 절삭액의 유량을 판단하는 것으로 한 데이터처리장치(27)로 되어 있다. 이 때, 투광기(25a) 및 수광기(25b)는 통부재(21)의 외면측에서 상기 특정부분(b)을 사이에 두는 대향위치에 고정된다.
상기 유체공급수단(23)은 통부재(21)의 후부, 뒷측의 통형 지지부재(24a), 및 내측 환형부재(28)로 형성되어 있고, 전체형상이 환형으로 이루어지며, 통부재(21)도 동심원상으로 배치되어 있다.
상기 통부재(21)는 후단부 내면이 테이퍼 암면(雌面)(d)으로 이루어지고, 또 상기 내측 환형부재(28)는 앞측 외주면이 데이퍼 수면(雄面)(e)으로, 그리고 후단부가 플랜지부(28a)로 이루어짐과 아울러 내공(28b)이 데이퍼 수면(e)과 동심의 직원통면으로 되어 있다. 그리고, 테이퍼 수면(e)은 뒷측의 통형 지지부재(24b)의 안쪽에 상기 테이퍼 암면(d)과 동심상으로 되도록 위치되어 있고, 또 플랜지부(28a)는 뒷측의 통형 지지부재(24b)의 후단면에 볼트로 고정되어 있다.
이 때, 상기 테이퍼 암면(d)과 상기 테이퍼 수면(e)이 환형의 공기분사노즐(29)을 형성하고, 또 상기 테이퍼 암면(d)과 뒷측의 통형 지지부재(24b)의 내주면이 공기공급실(30)을 형성하고 있다. 그리고, 공기공급실(30)은 뒷측의 통형 지지부재(24b)의 둘레벽부에 형성된 투공(g)을 통하여 바깥쪽의 공기공급장치(31)로부터 공기를 공급받는다.
상기한 윤활제 분출상태 검출장치(20)가 검출한 안개상 윤활제의 검출광(c)의 투과율이나 안개상 윤활제의 유량에 관한 정보는 도시하지 않은 컴퓨터 제어반에 전달되도록 되어 있고, 또 도 1에 나타내는 안개상 윤활제 발생장치(18)에 공급되는 액상 윤활제의 공급계통에는 유량조정밸브(18a)를 설치함과 아울러, 상기 컴퓨터 제어반에는 윤활제 분출상태 검출장치(20)에서 검출된 검출광(c)의 투과율과 안개상 윤활제의 유량에 관련하여 각 모터(11, 12, 13)나 상기 유량조정밸브(18a)를 제어하는 것으로 한 제어기구가 조립되어 있다.
다음에 상기한 본 발명의 실시예에 따른 공작기계를 사용하는 경우의 작동예에 대하여 설명한다.
공작물을 공작물 지지부재(9)상에 고정함과 아울러, 가공순서 등에 대한 가공정보를 컴퓨터 제어반에 입력한 후, 공작물 가공처리의 개시조작을 한다.
이것에 의해, 이하의 처리나 작동이 자동적으로 행해진다.
우선, 주축모터가 회전하여 절삭공구(17)가 주축(14)과 동체상으로 회전되는 것이고, 또 다른 필요한 모터가 작동됨으로써, 주축(14)에 고정된 절삭공구(17)가 주축(14)의 이동에 따라서 도 2중에 실선으로 나타내는 바와 같이 윤활제 분출상태 검출장치(20)에 의한 검출가능위치까지 이동되고, 이 위치에 일시정지된다.
다음에 유체공급수단(23)이 공기분출노즐(29)로부터 청정한 공기를 분출시키는 것이고, 이 분출된 공기는 비교적 얇은 층의 환형으로 되어서 앞방향으로 흐르며, 통부재(21)의 내공(21a)의 상기 특정부분(b) 근방의 내주면 전체를 덮게 된다. 이 후, 안개상 윤활제 발생장치(18)에 액상 윤활제가 미리 설정되어 있는 초기상태로 공급되는 것이며, 이것에 의해 안개상 윤활제 발생장치(18)는 안개상 윤활제(h)의 발생을 개시하고, 도 2에 나타내는 바와 같이 이 안개상 윤활제(h)를 절삭공구(17) 선단으로부터 전방으로 향해서 분출시킨다.
이러한 안개상 윤활제(h)의 분출의 한쪽에서는, 투광기(25a)가 투명한 통부재(21)를 투과시켜 검출광(c)을 내공(21a) 내의 상기 특정부분(b)에 투사한다. 이 투사된 검출광(c)은 안개상 윤활제(h)의 분출상태 부분을 이 분사상태의 농염에 관련된 투과율로 투과하고, 이 투과된 검출광(c)을 수광기(25b)가 수용한다.
이것에 의해, 광검출수단(22)은 그 때의 안개상 윤활제(h)의 검출광(c)의 상기 투과율이나 이 투과율에 관련하여 결정되는 안개상 윤활제(h)의 유량을 산출하고, 이 검출정보에 기초하여 컴퓨터 제어반이 안개상 윤활제(h)의 분출상태의 좋고 나쁨을 판단한다.
그리고, 그 분출상태가 양호할 때는, 일단 안개상 윤활제(h)의 분출을 정지시켜서 절삭공구(17)를 통부재(21)로부터 빼어내고, 이 빼어낸 후에 유체공급수단(23)에 의한 공기공급을 정지시키는 것이며, 다음에 절삭공구(17)가 공작물의 가공위치의 근방에 도달하였을 때, 안개상 윤활제 분출상태 검출장치(20)에 의한 검출시와 동일 조건하에서 안개상 윤활제(h)를 분출시켜서 공작물을 절삭시킨다.
한편, 그 분출상태가 양호하지 않을 때는, 컴퓨터 제어반은 그것이 양호하게 되도록 상기 유량조정밸브의 개도를 변경한다. 그리고, 그 분출상태가 양호하게 되어, 이 양호상태가 안개상 윤활제 분출상태 검출장치(20)에 의해 검출된 후는, 먼저와 마찬가지로, 일단 액상 윤활제(h)의 분출을 정지시키고 절삭공구(17)를 통부재(21)로부터 빼어내고, 이 빼어낸 후에 유체공급수단(23)에 의한 공기공급을 정지시키는 것이며, 이 후, 절삭공구(17)를 공작물의 가공위치의 근방으로 이동시켜, 이 위치에 도달하였을 때에 검출시와 동일 조건하에서 절삭공구(17) 선단으로부터 안개상 윤활제를 분출시켜서 이 절삭공구(17)에 의해 공작물을 절삭시킨다.
상기한 공작물 가공에서는 윤활제 분출상태 검출장치(20)에 의한 안개상 윤활제(h)의 분출상태의 좋고 나쁨의 판단을 공작물 가공의 전에 행하였지만, 다수의 공작물 가공을 간헐적으로 행하는 경우 등에는, 그 판단을 개개의 혹은 적당수의 공작물 가공이 종료될 때마다 행하도록 하여도 좋다.
또 윤활제 분출상태 검출장치(20)는 안개상 윤활제(h)의 분출상태의 검출 외에 절삭공구 존재 검출장치로서 사용하는 것도 가능한 것이며, 이 경우의 작동예에 대해서 다음에 설명한다.
즉, 절삭공구(17)의 존재를 검출할 때에는 도 3에 나타내는 바와 같이 절삭공구(17)는 앞의 안개상 윤활제(h)의 분출상태의 검출의 경우보다 더욱 앞측으로 이동되고, 절삭공구(17) 선단부가 상기 특정부분(b)에 합치된 상태로 일시 정지된다.
이 상태하에서 광검출수단(22)이 앞과 마찬가지로 검출작동하는 것이며, 이 경우, 절삭공구(17)가 특정부분(b)에 존재하면 투광기(25a)로부터 투사된 검출광(c)은 완전히 절삭공구(17)의 선단부에서 차단되어, 그 투과율은 제로로 되고, 한편, 절삭공구(17)의 선단부가 접혀서 존재하지 않을 때는 투광기(25a)로부터 투사된 검출광(c)은 완전히 투과되어, 그 투과율은 대략 100%로 된다.
컴퓨터 제어반은 이러한 투과율의 상위로부터 절삭공구(17)의 존재여부를 판단하는 것이며, 절삭공구(17)가 정상으로 존재한다고 판단되었을 때는 공작물 가공을 행하게 하고, 한편 절삭공구(17)가 존재하지 않는다고 판단되었을 때는 주축(14)을 초기위치로 되돌리는 등 하여, 공작물 가공을 정지시킴과 아울러, 절삭공구(17)의 불존재를 알리는 경고를 발한다. 이러한 절삭공구(17)의 존재여부의 검출은 임의시에 행하여도 좋지만, 앞의 안개상 윤활제(h)의 분출상태의 검출과 관련시켜서 행하는 것이 절삭공구(17)의 이동거리의 단축화의 점에서 합리적이다.
다음에 상기 윤활제 분출상태 검출장치(20)의 변형예에 대하여 설명한다. 이하의 각 예의 설명에서는 앞의 실시예와 다른 점에 대해서만 설명하는 것으로 하고, 또 앞의 것과 동일부위에는 앞의 것과 동일한 부호를 붙여서 설명을 생략하는 것으로 한다.
도 4에 나타내는 바와 같이, 유체공급수단(23)이 통부재(21)의 후부, 뒷측의 통형 지지부재(24b), 및 내측 환형부재(29)로 형성되고, 이 내측 환형부재(28)는 앞측 외주면(e1)이 직원통면으로, 그리고 후단부가 플랜지부(28a)로 되어 있다. 그리고 앞측 외주면(e1)의 전단부는 통부재(21)의 후부에 빈틈없는 형상으로 끼워맞춰지고, 또 플랜지부(28a)는 뒷측의 통형 지지부재(24b)의 후단면에 볼트로 고정되어 있다.
이 때, 내측 환형부재(28)의 앞측 외주면(e1)과 뒷측의 통형 지지부재(24b)의 내주면이 공기공급실(30)을 형성하고 있고, 이 공기공급실(30)은 뒷측의 통형 지지부재(24b)의 둘레벽부에 형성된 투공(g)을 통하여 바깥쪽의 공기공급장치(31)로부터 공기를 공급받도록 이루어져 있다.
또 내측 환형부재(27)의 앞측의 통부의 두께부 내에는 환형의 공기체류실(32)이 형성되어 있고, 이 공기체류실(32)의 환형 앞면벽의 둘레방향의 일정간격 위치마다 비교적 소경의 공기분사노즐(29)이 형성되어 있으며, 또 공기체류실(32)의 외주벽에는 공기공급실(30)과 연통된 통기구멍(g1)이 적당수 형성되어 있다.
상기 유체공급수단(23)에 있어서는, 투공(g)으로부터 공기공급실(30) 내로 공기가 공급되고, 이 공기공급실(30) 내의 공기가 공기체류실(32) 내에 유입되어, 이 공기체류실(32) 내의 공기가 공기분사노즐(29)로부터 전방으로 향해서 분사되는 것이며, 이 때, 공기체류실(32) 내의 공기는 비교적 넓은 공기공급실(30) 및 비교적 작은 투공(g1)을 경유함에 의한 교축작용에 의해 전체적으로 균일한 상태로 되어 각 공기분사노즐(29)로부터 균등하게 분사된다. 따라서, 각 분사노즐(29)로부터 통부재(21) 내에 분사된 공기는 통부재(21)의 내주면의 전체에 대하여 비교적 균등한 얇은 층상으로 되어서 전방으로 흐르면서 통부재(21)의 내주면의 전체를 균등하게 피복하는 것으로 된다.
또 도 5에 나타내는 바와 같이 변형하여도 좋은 것이며, 이 변형예에서는, 통부재(21)가 불투명의 금속재로 형성되어 있고, 이 통부재(21)의 뒷측에 내측 환형부재(28)가 통부재(21)와 동심상으로 고정되어 있다. 이 통부재(21)의 외측면에서 상기 특정부분(b)을 사이에 두는 대향부분에 투광기(25a)와 수광기(25b)가 설치되어 있고, 투광기(25a)로부터 투사된 검출광(c)이 투과하는 통부재(21)의 부분에는 나사구멍(21a, 21a)이 형성되어 있다.
각 나사구멍(21a)에는 투명부재(33)가 고정된 통나사(34)가 나사부착되어 있고, 이 통나사(34)는 투명부재(33)의 청소 등의 때에 통부재(21)로부터 분리되는 것으로 이루어져 있다. 또, 투명부재(33)는 검출광(c)의 투과를 가능하게 하는 것이다.
유체공급수단(23)은 통부재(21)의 후단부와 내측 환형부재(28)로 형성되어 있다. 이 통부재(21)의 후단부 내면에는 대경부(21b)가 형성되고, 또 내측 환형부재(28)는 앞측 외주면을 테이퍼 수면(e)으로, 그리고 후단부를 플랜지부(28a)로 함과 아울러 내공(28b)을 테이퍼 수면(e)과 동심의 직원통면으로 하고 있다. 그리고, 테이퍼 수면(e)은 통부재(21)의 대경부(21b) 안쪽에 이것과 동심상으로 배치되며, 플랜지부(28a)는 통부재(21)의 후단면에 볼트로 고정되어 있다.
그리고 상기 대경부(21b) 전단의 더욱 앞측의 내공(21c)과 테이퍼 수면(e)이 환형의 공기분사노즐(29)을 형성하고 있고, 또 상기 테이퍼 수면(e)과 통부재(21)의 대경부(21b) 내주면이 공기공급실(30)을 형성하고 있다. 이 공기공급실(30)은 통부재(21)의 둘레벽부에 형성된 투공(g2)을 통하여 바깥쪽의 공기공급장치(31)로부터 공기를 공급받는 것으로 되어 있다.
상기 유체공급수단(23)에 있어서는, 투공(g2)으로부터 공기공급실(30) 내에 공기가 공급되고, 이 공기공급실(30) 내의 공기가 환형의 공기분사노즐(29)로부터 전방으로 향해서 분사되는 것이며, 이렇게 공기분사노즐(29)로부터 분산된 공기는 통부재(21)의 내주면 전체에 대하여 비교적 얇은 층상으로 되어서 전방으로 흐르면서 통부재(21)의 내주면 전체를 씌우는 것으로 된다.
앞의 실시예의 윤활제 분출상태 검출장치(20)는 또한 다음과 같이 변형하여도 좋은 것이고, 즉 상기 각 예에 있어서의 광검출수단(22)은 안개상 윤활제를 투과한 검출광(c)을 수광기(25b)에 수용하도록 이루어졌지만, 이것 대신에, 투광기(25a)로부터 투사한 검출광(c)이 피검출물(안개상 윤활제(h), 절삭공구(17))에 반사되었을 때의 이 반사광을 수광기(25b)에 수용되도록 이루어지는 것도 관계없다. 또한 안내부재로서 통부재(21)를 나타내었지만, 단면 U자형과 같이 개방된 것이어도 좋다. 또한, 횡형의 머시닝센터를 나타내었지만, 종형의 것이어도 좋다. 또, 상기한 각 예의 유체공급수단(23)은 공기 이외의 유체를 공급하는 것이어도 좋다.
이상과 같이 구성한 본 발명에 의하면, 다음과 같은 효과가 얻어진다.
즉, 윤활제 분출상태 검출장치가 안개상 윤활제의 분출상태가 정상인지 아닌지를 검출하는 것으로 되고, 이 검출의 결과에 기초하여 그 후의 공작물 가공을 행하는 것이 가능한지 아닌지를 명확하게 판단할 수 있는 것이며, 이것에 의해 윤활제가 부족한 공작물 가공에 의한 불량품의 발생 등을 확실하게 저지할 수 있는 것이다.
또, 상기와 동일한 효과를 얻을 수 있는 외에, 윤활제 분출상태의 검출을 노력절약적으로 행할 수 있다.
또, 윤활제 분출상태 검출장치가 윤활제의 비정상적인 분출상태를 검출하였을 때, 절삭공구에 의한 그 후의 공작물 가공이 자동적으로 정지되거나 혹은 상기 비정상적인 분출상태를 자동적으로 정상적인 분출상태로 수정하는 것으로 되며, 따라서 윤활제의 비정상적인 분출상태가 검출되었을 때의 적절한 대응이 노력절약적으로 채택되게 되어, 윤활제가 부족한 공작물 가공에 의한 불량품의 발생 등을 노력절약적이고 또한 확실하게 저지할 수 있다.
또, 절삭공구의 이상이 검출되었을 때의 적절한 대응작동이 자동적으로 행해지게 되어, 절손 등이 된 절삭공구의 사용에 의한 불량품의 발생 등을 노력절약적이고 또한 확실하게 저지할 수 있다.
또, 안개상 윤활제의 분사상태를 정밀하게 검출할 수 있다.
또, 유체공급수단으로부터 공급된 공기가, 내공 내에 있어서 안개상으로 분사되는 윤활제의 분출상태 부분의 전주위에 비교적 균등한 영향을 미치는 것으로 되기 때문에, 그 분출상태 부분에 공기에 의한 외적인 교란작용이 부여되는 것을효과적으로 억제할 수 있어, 안개상 윤활제의 분출상태의 검출정밀도를 더욱 향상시킬 수 있는 것이다.

Claims (6)

  1. 절삭공구(17)의 선단으로부터 앞측으로 향해서 안개상 윤활제를 분출하는 것으로 한 공작기계에 있어서, 상기 절삭공구(17)의 선단으로부터의 안개상 윤활제(h)의 분출상태를 검출하는 것으로 한 윤활제 분출상태 검출장치(20)를 설치한 것을 특징으로 하는 공작기계.
  2. 주축(14)을 전후방향(f2)에 더하여 상하방향(f1) 및/또는 좌우방향으로 이동가능하게 장착하고, 주축(14) 전단부에 절삭공구(17)를 전방으로의 돌출형상으로 고정함과 아울러, 상기 절삭공구(17)의 선단으로부터 앞측으로 향해서 안개상 윤활제(h)를 분출하는 것으로 한 공작기계에 있어서, 상기 절삭공구(17)의 선단으로부터의 안개상 윤활제(h)의 분출상태를 검출하는 것으로 한 윤활제 분출상태 검출장치(20)를 상기 주축(14)의 이동에 따른 상기 절삭공구(17)의 이동범위(a) 내의 특정위치에 설치하고, 상기 절삭공구(17)에 의한 가공개시 전 및/또는 상기 절삭공구에 의한 가공종료 후에, 자동적인 작동에 의해, 상기 절삭공구(17)가 윤활제 분출상태 검출장치(20)의 검출가능위치로 이동되어 상기 윤활제 분출상태 검출장치(20)가 상기 분출상태를 검출하는 구성을 특징으로 하는 공작기계.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 윤활제 분출상태 검출장치(20)가 윤활제의 비정상적인 분출상태를 검출하였을 때, 상기 절삭공구(17)에 의한 그 후의 공작물가공이 자동적으로 정지되거나 혹은 상기 비정상적인 분출상태가 자동적으로 정상적인 분출상태로 수정되는 구성을 특징으로 하는 공작기계.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 윤활제 분출상태 검출장치(20)가 절삭공구 존재 검출장치로서도 기능하고, 또, 상기 절삭공구(17)에 의한 가공개시 전 및/또는 가공종료 후에 상기 절삭공구(17)가 자동적으로 상기 절삭공구 존재 검출장치의 절삭공구 존재 검출가능 위치로 이동됨과 아울러, 상기 절삭공구 존재 검출장치에 의해 상기 절삭공구(17)의 존재가 검출되지 않을 때에는 상기 절삭공구(17)에 의한 그 후의 공작물 가공이 자동적으로 정지되는 구성을 특징으로 하는 공작기계.
  5. 곧은 형상의 내공(21a)을 갖는 안내부재(21)를 구비하고, 이 안내부재(21)의 외면측에, 이 안내부재(21)의 둘레벽 부분에 설치된 투명부재(33)를 통하여 혹은 이 안내부재(21)의 투명한 둘레벽 부분을 통하여 상기 내공(21a) 내의 특정부분(b)으로 검출광(c)을 투사하여 이 검출광(c)의 투과정도 혹은 반사정도를 검출하는 것으로 한 광검출수단(22)을 형성함과 아울러, 상기 투명부재(33)나, 상기 투명한 둘레벽 부분의 내면근방을 덮도록 상기 내공(21a)의 길이방향을 따른 특정방향(f20)으로 흐르는 비교적 얇은 층상의 청정한 유체를 공급하는 것으로 한 유체공급수단(23)을 형성한 것을 특징으로 하는 공작기계용 윤활제 분출상태 검출장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 유체공급수단(23)이 환형으로 이루어져서 상기 내공(21a)과 동심으로 배치됨과 아울러, 공기를 상기 내공(21a)의 지름에 관련된 크기의 환형으로 분출시키기 위한 공기분사노즐(29)을 갖고 있으며, 이 공기분사노즐(29)로부터 분사된 공기가 상기 내공(21a) 내의 상기 특정부분의 전체 내주면을 비교적 얇은 층상으로 피복한 상태로 되는 구성을 특징으로 하는 공작기계용 윤활제 분출상태 검출장치.
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