JP3581681B2

JP3581681B2 - Work Fixture Related Equipment with Sensor Function

Info

Publication number: JP3581681B2
Application number: JP2001319702A
Authority: JP
Inventors: 典明片山
Original assignee: 片山電機有限会社
Priority date: 2001-10-17
Filing date: 2001-10-17
Publication date: 2004-10-27
Anticipated expiration: 2021-10-17
Also published as: JP2003117777A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、垂直主軸を有する小型工作機械における位置決め、心出し等に用いるセンサー付きワーク固定具と、その関連装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
工作機械における位置決めや心出し等を正確に行う装置として、一般的にはワーク等に接触するまで測定端子が偏心回転するようにした心出しバーがあり、オペレータはその偏心回転の収斂とスライスが生じる瞬間を目視確認し、この位置を基準とすることができる。しかし、このような測定端子の収斂状態を瞬間的に捕らえることは熟練者でも容易ではない。
【０００３】
一方、心出しバーの状態確認を自動化する試みとしては、自動精密検出用のタッチセンサや、発光アラーム式心出しバーがある。このうち、タッチセンサでは偏心回転する心出しバーがワーク等に接触した瞬間を電気的に検出するものであるため、構造が複雑高度となり極めて高価な装置となる。
【０００４】
発光アラーム式では、心出しバーとワーク等との接触により、主軸から機械本体を通ってバイスに至る導通回路を閉じてＬＥＤを発光させ且つブザーを鳴動させるものであるが、それらの信号から接触の瞬間を捕らえることには注意力を要し、機械の導通回路自体も、主軸のボールベアリングやバイス支持機構等、接触抵抗が機種又は使用状態により変化することがある。また、接触検出回路と電池、発光及び鳴動手段を心出しバーそのものに組み込むため大型化し、小型の機械には適用できない。
【０００５】
そこで、小型のフライス盤やボール盤等で、特に一品製作するときにおけるワークの心出しや原点の位置決めは、ワークにマーキングし、ゲージ又はダイヤルゲージ、デジタルスケール、あるいはスコヤーを使用して肉眼で行うか、刃物を回転させながらワークの側面に当たったときの音の変化によって基準点と定め、なお、その不正確さを補うために、試し切りや削りを行うという余分な労力やコストを要していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、小型工作機械において使用可能な、心出しバーに替わる測定プローブと、そのプローブ又は工具とバイス等のワーク固定具との間の機械本体に替わる確実な導通機能と、発光アラーム機能を付設又は電気接続したセンサー機能付きバイス関連装置を提供しようとするものである。適用されるワーク固定具としてはバイスの外、スクロールチャック等が対象となる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明は、工作機械のＸ−Ｙテーブルに装着するバイス等のワーク固定具において、ワークを締めつけ固定し且つ接触支持する接触支持部を、前記Ｘ−Ｙテーブルに直接取り付けられるベース部とは電気的に絶縁すると共に、前記工作機械の垂直主軸先端部におけるコレットチャックに保持された刃物もしくは接触検知用プローブ手段のシャンク部を電気接触及び摺動可能に挟むための導電性クリップを備え、
前記ワークの導電性表面又はその接触支持部の表面を接触検知用の第１接点とし、前記刃物もしくは接触検知用プローブ手段の先端部を接触検知用の第２接点とし、前記接触支持部及び導電性クリップから一対の入力ラインを引出し、
前記第１接点と第２接点が接触した時に前記一対の入力ラインを介して閉回路を形成するように電源に接続された接触通電回路と、前記接触通電回路の閉回路電流により生ずる入力を増幅する増幅器と、その増幅出力により駆動される接触報知回路とを含む回路構成を内蔵した操作盤を装備し、
前記操作盤上に異物除去用押ボタンを配置するとともに、前記回路構成中に前記接触通電回路と分路接続された異物除去用通電回路を付設し、前記押ボタンが押圧操作され、且つ前記第１接点と第２接点の電気的接触が生じた時は、前記異物除去用通電回路が前記一対の入力ラインを介する第２の閉回路を形成し、その第２の閉回路において前記接触通電回路の閉回路電流より大きい電流を通ずることにより、前記第１接点と第２接点との間に介在する異物を加熱溶融又は減磁による離脱、或いは蒸散又は焼却して除去するようにしたものである。
【０００８】
本発明は第２の課題解決手段として、工作機械のＸ−Ｙテーブルに装着するバイス等のワーク固定具において、ワークを締めつけ固定し且つ接触支持する接触支持部を、前記Ｘ−Ｙテーブルに直接取り付けられるベース部とは電気的に絶縁すると共に、前記工作機械の垂直主軸の先端スリーブに固定接続された電極手段を電気接触可能に挟むための導電性クリップを備え、
前記ワークの導電性表面又はその接触支持部の表面を接触検知用の第１接点とし、前記先端スリーブからなる主軸先端部のコレットチャックに保持された刃物を接触検知用の第２接点とし、前記接触支持部及び導電性クリップから一対の入力ラインを引出し、
前記第１接点と第２接点が接触した時に前記一対の入力ラインを介して閉回路を形成するように電源に接続された接触通電回路と、前記接触通電回路の閉回路電流により生ずる入力を増幅する増幅器と、その増幅出力により駆動される接触報知回路とを含む回路構成を内蔵した操作盤を装備し、
前記操作盤上に異物除去用押ボタンを配置するとともに、前記回路構成中に前記接触通電回路と分路接続された異物除去用通電回路を付設し、前記押ボタンが押圧操作され、且つ前記第１接点と第２接点の電気的接触が生じた時は、前記異物除去用通電回路が前記一対の入力ラインを介する第２の閉回路を形成し、その第２の閉回路において前記接触通電回路の閉回路電流より大きい電流を通ずることにより、前記第１接点と第２接点との間に介在する異物を加熱溶融又は減磁による離脱、或いは蒸散又は焼却して除去するようにしたものである。
【０００９】
本発明はまた、上記のワーク固定具関連装置において、前記接触通電回路の増幅出力により駆動される接触報知回路が、前記第１接点と第２接点の瞬時的接触に応答する瞬時接触報知手段と、前記瞬時的接触から開始する所定の遅延時間まで持続する一定時間内において接触報知出力を発生するタイマー回路とを備え、前記一定時間内の接触報知出力をもって外部スケールの位置設定入力とすることを可能としたものである。
【００１０】
本発明はまた、上記のワーク固定具関連装置において、前記プローブ手段が、シャンク状スリーブの先端から、プローブゲージを突出させ、前記プローブゲージにおけるシャンク状スリーブ内の後端を、緩衝スライダーにより当支し、前記緩衝スライダーを前記シャンク状スリーブの後端よりバネ支持することにより、プローブゲージを押圧し、そのプローブゲージの鍔部がシャンク状スリーブ内の先端口部で係止される構造としたことにより、プローブゲージ先端の、復帰可能な後退及び振れを含む遊動余裕を有するようにしたものである。
【００１１】
本発明はまた、上記のワーク固定具関連装置において、前記プローブ手段が、スリーブ状のプローブ本体において、円錐状に絞り且つ細口で延長した先端部から、ボール受け軸の先端部を突出させ、このボール受け軸の後端を細い芯軸として、プローブ本体内の円錐広口側に固定されたガイド部の中心孔に案内させ、且つこのガイド部とボール受け軸の芯軸付け根との間に挿入されたコイルバネにより前記ボール受け軸を押圧して、芯軸先端がガイド部に係止される位置に維持されるようにし、プローブ本体の後端には、このプローブ本体内に挿入された工具シャンクをチャック状に締めつけるための締めつけリングを装備したことにより、先端に支受されたボールを探触針として用いるための、工具に着脱可能なプローブを構成したものである。
【００１２】
本発明はまた、上記のワーク固定具関連装置において、前記導電性クリップが、固定片と可動片とからなるやっとこ状の金属製本体を備え、前記固定片と可動片との交差部に装填したバネにより、それらの先端部が常時付勢されて互いに圧接する一対の掴み端部を成し、この一対の掴み端部の各先端と交差部との間の相互対向面には、導電性のよい金属剛毛が互いに噛み合うように植設されたことにより、前記刃物もしくは接触検知用プローブ手段のシャンク部、又は前記垂直主軸の先端スリーブに固定接続された電極手段を摺動及び電気接触可能に挟むようにしたものである。
【００１３】
本発明はまた、上記のワーク固定具関連装置において、ワーク固定具の接触支持部を構成するワーク挟持用バイス端板とバイス可動体の互いに対向した各面に、絶縁体を介して導電性口金板を固定したことにより、これらの口金板によりワークを挟持するようにし、前記バイス主部からの入力ラインをこれらの口金板から引き出したことにより、ワークとの接触抵抗及びバイス側入力の不安定性をなくそうとするものである。
【００１４】
本発明は更に、上記バイス構造中のバイス端板とバイス可動体の前記対向面における、前記口金板の直下において、スプリングにより互いに前記対向方向に突出するように支持されたワーク浮き上がり検知用のコーナー電極を、それぞれ上面に設置した絶縁材からなる電極支持スライドが、前記対向方向にのみ移動できるように装備されたものであり、バイスにより挟持したワークの下側面の四隅の各々と、対応する各コーナー電極との接触により閉成される４チャンネル・ワーク浮き上がり検知回路を装備し、各チャンネルの開放時において警報を発するようにしたものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は本発明のバイスをフライス盤に適用した実施例の外観を示している。図１において、フライス盤１の主軸ハウジング２から垂下突出した主軸端のコレットチャック３には、心出し又は位置決め要素であるプローブ４が保持され、このプローブ４は導電姓クリップ５に把持され、このクリップ５から延びるケーブル６を介して操作盤７の回路と導通している。操作盤７の回路の他端はバイス８に接続され、このバイス８に締めつけ保持されたワーク９がプローブ４に接触すると、閉回路を形成し、アラーム回路が閉じるようになっている。
【００１６】
チャック３上方の主軸スリーブにはアーム１０が固着され、導電クリップ５は、このアーム１０の先端から垂下支持されたロッド１１に、ネジ締めクランプ部１２を介して固定保持される。アーム１０の中間位置には、後述の如く使用されるアーム電極１０ａが下向きに突設されている。
【００１７】
図２は、上記回路端をなすプローブのうち、初期設定用ゲージ及びセンサーの役目を果たす専用プローブを示している。図２Ａにおいて、専用プローブ４ａはシャンク状スリーブ１３の先端から、プローブゲージ１４を突出させ、そのプローブゲージにおける前記スリーブ１３内の後端を、緩衝スライダー１５により当支したものである。緩衝スライダー１５は後方（図の上方）よりバネ１６で支持されることにより、プローブゲージ１４を押圧し、その鍔部１４ａがシャンクスリーブ１３の先端口で係止される位置に維持する。１７はバネ１６のためのバネ座を兼ねたゲージ交換及び調整ネジである。かくして、プローブゲージ１４の側面が位置決め対象（ワーク又はバイス）に当たった時のために、図２Ｂの破線で示すような遊動余裕を有する。なお、プローブゲージ１４としては市販のピンゲージを有効利用することができる。
【００１８】
図３は、第２のプローブ、すなわち作業中又は取り付け済のエンドミルやドリルのシャンクにそのままセットして心出し計測するための着脱式プローブ４ｂを示している。図３Ａにおいて、プローブ４ｂ本体はやはりスリーブ状であって、円錐状に絞り且つ細口で延長した先端部から、探芯軸となるボール受け軸１８の先端を突出させ、先端のボール１９を、ワークに開けた穴やポンチ穴を探る探触針として用い、心出し又は位置決めの微調整を行うようにしたものである。
【００１９】
ボール受け軸１８は、その後端を細い芯軸として、プローブ本体４ｂの円錐広口側に固定された板状ガイド部２０の中心孔にこの芯軸を案内させ、且つこの板状ガイド部２０と芯軸付け根との間に挿入されたコイルバネ２１により押圧されて、芯軸先端のヘッドナット２２が板状ガイド部２０に係止される位置に維持される。プローブ４ｂ本体の後端は、工具シャンクを締めつける際、縮径方向に撓む余裕となるスリット２３を有し、外周にはスリット２３の底部までの範囲に刻設されたネジ２４と係合する締めつけリング２５が位置している。
【００２０】
図４は、上記のようなプローブ４を挟む導電クリップ５の主要部を示すものである。やっとこ状の金属製本体は固定片５ａと可動片５ｂを、その交差部５ｃに装填したバネにより、それらの先端部（掴み端部）同士が圧接するように常時付勢されている。この一対の掴み端部の各先端と交差部５ｃとの間には、導電性のよい金属剛毛２６が互いに噛み合うように植設されている。固定片５ａには、この片の金属剛毛２６に導電結合されたリード線２７が後端まで延び、ケーブル６（図１）に接続される。
【００２１】
導電クリップ５はこのような掴み端部の金属剛毛２６により、図１及び図５Ａに示した通り、典型的にはプローブ４のシャンク部を殆ど接触抵抗なしで噛むことができる外、エンドミル、ドリル等のシャンクをも同様に噛むことができる。また、これらの工具が回転しているときにも適用できる場合がある。しかし、実際の加工作業中においては、直接把持できないその工具位置を監視するため、図５Ｂに示すように、固定のアーム電極１０ａを把持し、わずかに抵抗値を増した状態で検出用閉回路を形成することができる。
【００２２】
導電クリップ５から始まる操作盤７の回路の他端をなす本発明のバイス８は、工作機械本体から絶縁するため、バイスそのものを取付ベースから絶縁する第１の形式と、バイスにより締めつけたことによるワークの浮き上がりを四隅で検出する機構を付与するため、バイスのワーク接触面をバイス本体から電気絶縁した口金とし、この口金を操作盤回路に接続するようにした第２の形式とに別れる。前者のバイス絶縁形式は、図６及び図７に、また後者の口金付きバイス形式は図８及び図９にそれぞれ示されている。
【００２３】
図６及び図７に示すように、第１形式のバイス８は、チャンネル状空間を形成するベース金具２８の両側壁２８ａ、２８ａ’の上端面に、絶縁層２９を介してバイス本体３０を固定支持し、更にバイス本体３０の外側面に絶縁板３１を被覆し、バイス本体３０から直立した両端板の一方３０ａにワーク固定ネジ３３を支持し、これによってバイス可動体３２を押動するようにしたものである。他方のバイス端板３０ｂから、これに連なる絶縁板３１の端部、絶縁層２９の端部、及びベース両側壁２８ａ、２８ａ’の端部には、ベース金具２８の同一側端部上に立設された操作盤７が、これらの連続面に張りついた形で位置している。
【００２４】
ワーク固定ネジ３３の、バイス端板３０ａから突出した先端には固定用ハンドル３４が固着され、バイス可動体３２と他方のバイス端板３０ｂの上面には、Ｖ型センターカット３５が刻設され、両者が挟むワーク９の中心を合わせることができる。またベース金具２８の底縁には、Ｘ−Ｙテーブルへの取り付け用長孔３６が形成されている。
【００２５】
図８及び図９に示すように、第２形式のバイス８’の本体３０’には、第１形式のバイスのようなバイス─ベース間の絶縁層２９や絶縁板３１は存在せず、操作盤側バイス端板３０ｂ’とバイス可動体３２’の互いに対向した各面に、絶縁体３７を介して導電性のよい口金板３８、３８’を固定し、この口金板３８、３８’によりワークを挟持するものである。バイス端板３０ｂ’とバイス可動体３２’の前記対向面には、口金板３８、３８’の直下において、スプリング３９により互いに相手方向に突出するように支持されたワーク浮き上がり検知用のコーナー電極４０ａ、４０ｂ及び４０ｃ、４０ｄを、それぞれ上面に支持した絶縁材からなる電極支持スライド４０及び４０’が装備される。電極支持スライド４０及び４０’の下側面には、コーナー電極４０ａ、４０ｂ及び４０ｃ、４０ｄのための電極端子４０ａｔ、４０ｂｔ及び４０ｃｔ、４０ｄｔが固定される。
【００２６】
バイス端板３０ｂ’、及びバイス可動体３２’には、それぞれ絶縁体３７と口金板３８、及び絶縁体３７と口金板３８’を固定するためのネジ挿入孔が各後端より穿設され、この孔に絶縁姓ブッシュ４１を介して口金端子としてのネジ４２が挿入され、絶縁体３７を貫通し、口金板３８又は３８’をネジ止めする。また電極支持スライド４０及び４０’は、スプリング３９の伸縮方向以外には口金板３８又は３８’に対して変位しないように、バイス本体におけるバイス可動体３２’案内用の内側縁４３に嵌合する両側縁（図示せず）を有する。かくして、口金板３８及び３８’に挟まれるべきワークが比較的薄く、図８Ａに示した電極支持スライド４０及び４０’の突出寸法の合計より小さい場合には、これらのスライド４０及び４０’がスプリング３９の弾力に抗して後退し、そのワーク挟持を可能にする。
【００２７】
図６〜８に示した上述のバイス本体３０、３０’において、バイス端板３０ｂ、３０ｂ’に付設された操作盤７は、その上端面に、プローブとワーク等との接触瞬時表示ＬＥＤ４４と、接触延長表示ＬＥＤ４５と、クリーナ表示ＬＥＤ４６、及びクリーナ押ボタン４７を装備し、外側面に、電源オンＬＥＤ４８と、電源スイッチ４９と、充電制限抵抗５０の挿入孔、及び検出電圧設定スイッチ５１を装備している。また外側面の下端にはブザー押ボタンスイッチ５２が設置される。特に図７に示すとおり、ベース金具２８の側壁間チャンネル内には、操作盤７の回路のための電池５３、及び出力部スイッチングアンプ５４が収納され、同チャンネルの他端を封ずる端板には電源アダプターソケット５５が装着される。
【００２８】
【実施例】
図１０は、上述した外付け素子を配置した操作盤７内のクリップ─バイス間回路の構成例であり、これらの素子については、同一の参照符号を付した回路要素シンボルにより表示するものとする。この図では、コレットチャック３に取り付けられたプローブゲージ４を挟んだクリップ５は、ケーブル６により操作盤回路のプラス端子７ａに接続され、ワーク９を挟んだバイス８の本体３０は裏面端子３０ｃより、電源回路５６のマイナス側に通ずる検出抵抗５７のプラス側に接続される。
【００２９】
電源回路５６は、バイス下方に収納されたバッテリー５３（図７参照）、又はアダプターソケット５５から供給される直流電圧を、電源スイッチ４９により、定電圧ＩＣ５８に加え、その定電圧出力を昇圧回路５９に入力し、更に昇圧回路５９の出力タップ電圧を、検出電圧設定ＩＣ６０により選択して設定電圧端子６０ａに発生させる。設定電圧はＩＣ６０に接続された押ボタン型の電圧設定スイッチ５１（図６参照）の操作回数によって選択される。このＩＣ回路は、いわゆるデータセレクタＩＣを用い、例えば、全９９ステップもの多段設定を可能とする。以下、操作盤７の更なる回路構成を、その動作とともに説明する。
【００３０】
プローブ／ワーク等接触検出回路はプローブ４とワーク９が接触すると、電源回路５６のプラス側に接続された制限抵抗６１及びダイオード６２を介して、プローブ／ワーク接触部から、バイス８を経て検出抵抗５７に電流が流れるようにした接触通電回路を有する。検出抵抗５７に生じた電圧はリミッタ付き高インピーダンスアンプ６３に印加され、その出力電流をスイッチＩＣ６４を介して増幅器ＩＣ６５に入力し、その増幅出力を接触瞬時表示ＬＥＤ４４に通じてこれを発光させ、検出抵抗５７のマイナス側に戻る回路を完結する。
【００３１】
ＩＣ６５の出力、すなわち接触瞬時表示ＬＥＤ４４のアノード側には、モニター端子６６が接続され、接触状態のより確実な監視又は記録等に役立てることができる。アンプ６３はワークの導電性が低い場合（例えば、プラスチックに導電性塗料を塗ったものをワークとする場合等）に有効に用いられ、通常の場合には省略してもよい。
【００３２】
次に、Ｘ−Ｙテーブル上でバイス８を位置決めする態様について説明する。まず、プローブ４の後側面が図１１Ａに示すとおり、バイス８における左側部３０ａの正面に間隔をおいて対峙した状態にあるものとし、ここからプローブ４を（Ｘ−ＹテーブルのＹ軸移動により）そのバイス側部３０ａに接触させる（図１１Ｂ）まで、接近するにしたがって緩やかに微調整し、その接触位置をもってＹ軸ダイヤル（又はデジタルカウンタ）を“ゼロ”位置にセットする。この微調整時の接触状態は、まず瞬時表示ＬＥＤ４４を発光させることは前述した通りであるが、オペレータによる確認を容易にするため、ＬＥＤ４４に入力を与える増幅器ＩＣ６５の出力が、タイマー６７の入力にも接続される。タイマー６７は瞬時でも所定値以上の入力を受けると、所定時間（例えば、１秒間）内において出力を発生し、接触状態の延長表示ＬＥＤ４５を、その間持続的に発光させる。
【００３３】
ＬＥＤ４４の瞬時点灯と、タイマー６７によるＬＥＤ４５の持続的点灯との関係は、図１２のＡ及びＢに示すとおりであり、オペレータは、プローブ４とワーク９又はバイス８との接触の瞬間（ＬＥＤ４４の瞬時点灯）を見落としても、ＬＥＤ４５の持続的点灯によりその接触を知ることができる。また、タイマー６７の持続的出力は、常閉型ブザー押ボタンスイッチ５２を介してＯＲゲート６８に真出力が供給され、これによるＯＲ出力は電源回路５６中の基礎電圧ライン（正負）間に直列接続されたブザー６９及びトランジスタ７０における、後者（７０）のベースに正電位を加え導通させてブザー６９の鳴動を生じ、持続的音響によっても、前記接触状態の見落としを防止するものである。
【００３４】
次に、Ｘ−Ｙテーブルを図１１Ａの右方向に移動させ、プローブ４をバイス８の右側部３０ｂ正面に対向させ、接近及び接触させる。この接触状態を前記の如くに確認すると、バイス支持ベース２８の側縁ネジ孔３６から、ネジ７１をＸ−Ｙテーブル７２に仮止めする（図１参照）。この状態から再びＸ−Ｙテーブルを左方向に移動させ、接触位置の確認を行うとともにネジ止め位置の微調整を行い、更にＸ−Ｙテーブルを右方向に移動させ、ネジ止めの再微調整を行うことにより、バイスの平行取り付けを完了する。１回目の左右ネジ止めを“仮止め”というのは、ネジ締め操作による捩じり力でバイス本体の位置にずれを生ずるからである。
【００３５】
図１２のＬＥＤ点灯グラフを再び参照して、本発明装置の更なる機能につき説明する。オペレータは、瞬時表示ＬＥＤ４４と、延長表示ＬＥＤ４５の点灯状況の差から、プローブ又は工具／ワークもしくはバイス接触部における付着物の存在、汚れ、偏心、初期接触等の違いを判断することができる。例えば、ワーク９にプローブ４をゆっくり回転させながら近づけた場合、両者の接触が瞬間的であれば、ＬＥＤ４４のみ瞬間的に点灯（図１２Ａの尖鋭なピーク）するが、オペレータはこれを見逃すことがある。しかし、ＬＥＤ４５が短時間ながらも持続的に点灯（図１２Ｂの矩形波）すると、この点灯は瞬間的とは言え、接触状態が発生して、回路中のタイマー６７が作動したことを意味しているため、この原因としてはプローブ取り付け軸の偏心、又は付着物の存在が考えられる。
【００３６】
このような場合には、ＬＥＤ４４のカソード側ライン（電源回路５６からのマイナスライン）と、スイッチＩＣ６４の制御ゲートとの間に接続されたインバータ列７３、７４を作動させるために、その回路の入力側（マイナス側）に挿入された押ボタン型クリーナースイッチ７５を押すことにより確認する。インバータ列７３、７４の節点は、前述した検出抵抗５７の分路として、検出抵抗５７より低い抵抗値のクリーニング通電抵抗７６を挿入するための通電用アナログスイッチＩＣ７７の制御極と、そのクリーニング給電のための定電流回路７８を付勢するための二入力ＡＮＤゲート７９の一つの入力に接続される。ＡＮＤゲート７９の第２入力は、常時“高”（後述）のため、発生する真出力は給電用アナログスイッチＩＣ８０の制御極への制御入力となり、このスイッチを閉じて前記定電流回路７８を、電源回路５６の可変電圧回路８１に導くものである。
【００３７】
可変電圧回路は、電源回路５６中の定電圧ＩＣ５８に接続され、その定電圧を基礎として、付着物と考えられる物質の除去処理に適したクリーニング電流を得るための電圧を発生する。従って、クリーナースイッチ７５を押している間、インバータ７４の出力が負となり、スイッチＩＣ６４をオフにして、プローブ等接触検知及び確認のためのＬＥＤ４４、４５が消灯するとともに、通電用アナログスイッチＩＣ７７及び給電用アナログスイッチＩＣ８０が導通し、定電流回路７８からダイオード８２を介してプローブ４等から、ケーブル６を経てワーク９又はバイス８との接触部に比較的大きいクリーニング電流を流す異物除去用通電回路が構成される。このクリーニング電流は比較的低い抵抗値のクリーニング通電抵抗７６を通って電源回路５６のマイナスラインに還流する。
【００３８】
上記のクリーニング電流は、クリーニング通電抵抗７６のプラス側から入力を受けるように接続されたアンプ８３の出力を、そのモニター端子８４を介して外部トレースすることにより監視可能である。アンプ８３の出力は、比較器８５の信号入力に供給され、電源回路５６中の過電流防止用ポテンショメータ８６から供給される基準入力と比較され、信号入力がこれを上回らない限り比較器８５からは真出力を発生しない。従って、比較器８５の出力回路に接続されたＯＲゲート６８の第２入力もゼロであり、ＯＲゲート６８の出力と、ＡＮＤゲート７９の第２入力との間に接続されたインバータ８７の入力もゼロで、その出力、すなわちＡＮＤゲート７９の第２入力は、常時“高”状態を維持する。
【００３９】
接触部における金属切り粉や導電性の付着異物はクリーニング電流に基づくジュール熱により蒸散又は焼却されるか、加熱に伴う減磁作用により、ワークやバイス、プローブ、工具等との接触部から離脱し、飛散する。（一方、クリーニング電流は電源回路５６中のポテンショメータ８６により、ワーク等が過電流で損傷しない程度に抑えられ、その設定値を上回ると、ＡＮＤゲート７９の第２入力が“低”となり、遮断される。特に、ワーク又は付着物がマグネシウム等のとき、電流は比較的小さくなるように設定される。）
【００４０】
かくして、オペレータがクリーナースイッチ７５の押圧を解除（復帰）すると、ＬＥＤ付勢用スイッチＩＣ６４をオン状態に復帰させる。このとき、プローブ等との接触部を形成していた原因が付着異物等であれば、これは前述の通電処理により消滅し、もはや接触部は存在しないため、ＬＥＤ４４、４５は消灯したままであり、オペレータは更なる位置決め操作や、その他の機械操作を進めればよい。
【００４１】
また、クリーナースイッチ７５を復帰させて、ＬＥＤ４５、４６が再び点灯すれば、それはプローブ／ワーク間等の実質的な接触状態、例えば、プローブが偏心回転してワーク等に当たっている状態が続いていることを意味する。この場合には、プローブゲージや、刃物のブレ（偏心）をチェックし、再設定する。
【００４２】
特殊な場合として、エンドミルやドリル等の刃物が磁化されていると、その表面には磁力とマシン油の粘着力により切削微粉膜が張りつき、クリーナースイッチ７５の押圧／復帰による局部的クリーニング操作や、通常の拭き取りでは除去しにくいような状態が起こりうる。このような場合、クリップ５で緩く挟んだ刃物の先端をバイスに接触させた状態で回転させ、クリーナースイッチ７５を入れると、クリーニング電力は粘着した微粉膜に集中し、加熱して磁化を弱めるとともにマシン油を蒸散させて微粉膜を遊離し、且つクリップ５のブラシ２６（図４）で容易にブラッシングすることができる。
【００４３】
工作機械１の通常の加工作業の場合、図５Ｂに示すとおり、クリップ５はそのクランプ部をロッド１１の上部にセットし直すことにより、アーム１０の中間位置にあるアーム電極１０ａを挟み、これによってアーム１０から主軸スリーブ及びチャック３を経て工具（エンドミル）８８とワーク９との接触回路を閉成し、その接触を、ＬＥＤ４４の発光と、そのＬＥＤのアノード側（増幅器ＩＣ６５の出力）から引き出されたモニター端子６６を通じて監視することができる。更に、増幅器ＩＣ６５の出力とマイナスラインとの間に挿入されたＲＣ遅延回路８９のＲＣ節点に接続されたベースを有するＮＰＮトランジスタ９０のオープンコレクタとマイナスラインとから引き出されたモニター出力端子９１からのオン信号を、周知のデジタルスケールのゼロセット信号として用いることができる。
【００４４】
従って、デジタルスケールの設定方向に応じ、そのゼロ点から出発したワーク加工の長さ、幅、孔径、外径、高さ、及び深さを測定することができる。この実施例については後述する。（なお、クリップ５は高速及び通常作業時に限り、上記の如くアーム電極１０ａを挟み、主軸の停止又は回転時にはプローブ４又は刃物のシャンクを挟めばよい。）
【００４５】
図１３は、図８及び図９に示した第２形式のバイス８’において、ワーク９を挟持すべきバイス口金板３８、３８’の下端から突出したワーク浮き上がり検知用のコーナー電極４０ａ、４０ｂ及び４０ｃ、４０ｄの平面配置（図１３Ａ）と、それらの電極４０ａ、４０ｂ及び４０ｃ、４０ｄを検出端ａ、ｂ、ｃ、ｄとするワーク浮き上がり検知回路９２（図１３Ｂ）を示している。
【００４６】
なお、図１３Ｂを参照して、前述したプローブ／バイス等接触検知機能を想起すれば、前記バイス主部から操作盤７の回路への入力ラインをこれらの口金板３８、３８’から引き出すことにより、ワークとの接触抵抗を下げ且つバイス側入力の不安定性を排除できるということは特筆すべき事項である。スイッチ３０ｄは、この場合に口金板３８、３８’を電気的に一体化するものである。
【００４７】
図１３Ｂにおいて、検知回路９２はバッテリー９３と、その正端子に接続されたエミッタを有するＰＮＰパワートランジスタからなるスイッチ９４と、そのベース９４ａに接続された口金端子兼用ネジ４２’、口金板３８’、ワーク９、口金板３８、同端子兼用ネジ４２を経てバッテリー９３の負端子に至る電源スイッチ回路を有する。スイッチトランジスタ９４のコレクタ側は抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４を介して、それぞれ検出端ａ、ｂ、ｃ、ｄに接続される。検出端ａ、ｂ、ｃ、ｄには更に、オープンコレクタ型ＩＣ増幅器Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４がそれぞれ接続され、これらの増幅器の出力回路は浮き上がり指示ＬＥＤ９５ａ、９５ｂ、９５ｃ、９５ｄにそれぞれ接続される。
【００４８】
上記の回路構成において、バイスにワーク９が挟まれて、電源回路が形成されると、スイッチトランジスタ９４は“オン”、すなわち、導通状態となる。一方、ＩＣ増幅器Ａ１〜Ａ４の各入力検出端ａ〜ｄは、ワークの底面がバイスの締めつけにより、コーナー電極４０ａ〜４０ｄから浮き上がらない限り、バッテリー９３の負側につながり、これらの増幅器Ａ１〜Ａ４の出力は導通状態とならない。しかし、コーナー電極４０ａ〜４０ｄのいずれかから、ワークの底面が浮き上がると、対応する増幅器の入力は負電位ではなく、対応する抵抗Ｒ１〜Ｒ４のいずれかにより、スイッチトランジスタ９４の導通コレクタ電位Ｅを伝達され、従ってその増幅器の出力が導通し、対応するＬＥＤのカソードを電源回路の負電位側に導き点灯する。
【００４９】
オペレータは、これによりワーク９の固定状態を見直し、バイスによって正確に固定することができる。このようにしてワーク９を正確にセットした後、前述したようにデジタルスケールの設定方向に応じて、ワーク加工の長さ、幅、孔径、外径、高さ、及び深さを測定しながら機械加工を行うことができる。
【００５０】
図１４は穴開け又は筒状体加工の場合の実施例を示すものであり、同図Ａにおいては、バイス８にセットしたワーク９と、エンドミル８８とを相対的に移動して目測で図のようにセンター位置にセットし、テーブルをＸ軸移動させ、まずエンドミル８８を“ａ”で示す仮想位置においてワーク穴の内周面に接触させ、同時に接触表示ＬＥＤ４４、４５の点灯によりこの接触位置を確認し、Ｘ軸方向のデジタルスケールをゼロにセットしてから、テーブルを反対方向に移動させ、エンドミル８８を“ｂ”で示す仮想位置においてワーク穴の反対側の内周面に接触させ、同じく接触表示ＬＥＤ４４、４５の点灯によりこの接触位置を確認した時点で移動を停止すると、その時デジタルスケールで表示された移動距離の１／２が中心座標となる。
【００５１】
同図Ｂは、切削加工の途中で深さや高さを確認する態様を示している。図において、清掃したワーク９の表面にエンドミル８８を下降させ、先端が接触した位置ａをＬＥＤ４４、４５の点灯により確認してＺ軸方向のデジタルスケールをゼロにセットし、ここから、エンドミル８８をワーク９に対して相対的に移動させ、再び下降させて先端が穴の底面位置ｂに接触したことをＬＥＤ４４、４５の点灯により確認した時のデジタルスケールの読みが、穴の深さ”となることが明らかである。
【００５２】
図１５は、Ａ：刃物（例えば、ドリル）を装着した状態において、又はＢ：市販のピンゲージを用いて、心出し等の座標計測を行う態様を示している。まず、図１５Ａにおいては、主軸に取り付けたドリル９７に、締めつけリング２５を有する着脱式プローブ４ｂを装着し、この状態でプローブ４ｂの先端側面をワーク９の左側面ａ及び右側面ｂに当接すると、その間のデジタルスケールの読み、又は指示差からプローブ４ｂの先端径を引いた値がワークの幅ｗとなることを示している。
【００５３】
図１５Ｂにおいては、主軸にピンゲージ９８を装着し、このピンゲージ９８の先端側面を、バイス８のＶカット９９に沿わせて相対的に移動させ、バイスの挟持面に配置された支持台１００上の薄物ワーク９’の左側面ａ及び右側面ｂに当接すると、その間のデジタルスケールの読み、又は指示差からピンゲージ９８の直径を引いた値がワークの幅となることを示している。
【００５４】
【発明の効果】
本発明は、以上の通りに構成されたものであるため、次の通りの効果を発揮するものである。
１）接触検知回路を装備した本発明のバイス等のワーク固定具を用いることにより、刃物等の工具と、ピンゲージ等の計測用具の取り替え回数を少なくし、機械加工の準備等に要する時間を短縮できる。
２）接触検知用電極として、本発明のプローブは勿論のこと、ピンゲージ、刃物、及び刃物のシャンク部を利用できるため、従来のプローブ又はゲージ機能素子のようにシャンク径によっては直ちに取り替えできなかったり、機械の大きさによる制限がなく、適用範囲を大きく拡大することができる。
３）接触検知用電極としてのプローブや刃物が、ワーク又はバイスに接触した瞬間を直接表示ＬＥＤと、延長表示ＬＥＤとにより確実に認識できるようにしたため、付着物や心ブレのチェックが可能となった。
４）検出時の状態や、刃物及び加工材質に応じて安全且つ確実な印加電圧とすることができる。
５）加工物の微細粉が刃物やプローブに付着した場合、特にプローブ等を小穴に挿入する際等に邪魔になっていた付着物を、放電により除去し、又はブラッシングしながら溶解・焼却することできる。
６）従来、高速で回転する刃物の先端は見えないため、ワークに強く接触して刃物自体を損傷することがあったが、接触の瞬間を前記直接表示ＬＥＤと、遅延表示ＬＥＤ、更にはブザーの鳴動で確実に認識できるため、刃物又はテーブルの移動を加減・制御して、そのような事態を防止することができる。
７）加工作業中の刃物の接触状態も同様に観測し、Ｚ軸高さ、平行、彫り込み深さ等を測定できるほか、異常事態にも対処することができる。
８）バイスにワークを取り付け、締めつけるときのワーク浮き上がり位置をＬＥＤ表示して、ワークの正確な固定に役立て、不良品の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用する工作機械の一例を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施例における専用プローブの縦断面図（Ａ）及び側面図（Ｂ）である。
【図３】本発明の一実施例における着脱式プローブの縦断面図（Ａ）及び側面図（Ｂ）である。
【図４】本発明の一実施例におけるプローブ等電気接触用クリップの側面図（Ａ）及び後面図（Ｂ）である。
【図５】本発明を適用する工作機械がプローブを装着した場合の接触回路を示す略側面図（Ａ）及び工具を装着して運転する場合の接触回路を示す略側面図（Ｂ）である。
【図６】本発明のバイスの基本的実施例を示す斜視図である。
【図７】図６のバイスのＡ−Ａ矢視断面図（Ａ）及び同図ＡのＢ−Ｂ矢視断面図（Ｂ）である。
【図８】本発明の口金及びコーナー電極を有するバイスの実施例を示す平面図（Ａ）及び一部破断側面図（Ｂ）である。
【図９】図８のバイスにおける一方のコーナー電極の平面図（Ａ）、側面図（Ｂ）及び後面図（Ｃ）である。
【図１０】本発明のバイス装着型操作盤の電気回路図である。
【図１１】本発明によるＹ軸ゼロ設定及びバイス平行位置確認動作を示す部分正面図（Ａ）及び部分側面図（Ｂ）である。
【図１２】本発明のプローブ／ワーク等の接触瞬時表示ＬＥＤの点灯状態を示すグラフ（Ａ）と、接触延長表示ＬＥＤの点灯状態を示すグラフ（Ｂ）である。
【図１３】本発明の口金及びコーナー電極を有するバイスの略平面図（Ａ）及びこれにワークを挟んだ場合の正面断面と浮き上がり防止回路の電気的つながりを示す図（Ｂ）である。
【図１４】本発明により刃物を用いて、ワークの心出しを行う場合の部分正面図（Ａ）及び彫り込み深さを計測する場合の部分正面図（Ｂ）である。
【図１５】本発明のプローブでワークの寸法計測を行う場合（Ａ）及び市販ピンゲージを利用して薄板状ワークの寸法計測を行う場合（Ｂ）の部分正面図である。
【符号の説明】
１フライス盤
２主軸ハウジング
３コレットチャック
４プローブ
５導電クリップ
６ケーブル
７操作盤
８バイス
９ワーク
１０アーム
１０ａアーム電極
１１ロッド
１２クランプ部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a work fixture with a sensor used for positioning, centering, and the like in a small machine tool having a vertical spindle, and a related device.
[0002]
[Prior art]
As a device for accurately performing positioning and centering in a machine tool, there is generally a centering bar in which a measuring terminal rotates eccentrically until it comes into contact with a work or the like, and an operator can converge and slice the eccentric rotation. The moment of occurrence can be visually checked and this position can be used as a reference. However, it is not easy for even a skilled person to instantaneously catch such a convergence state of the measurement terminal.
[0003]
On the other hand, attempts to automate the state confirmation of the centering bar include a touch sensor for automatic precision detection and a light-emitting alarm type centering bar. Among them, the touch sensor electrically detects the moment when the eccentrically rotating centering bar comes into contact with a work or the like. Therefore, the structure becomes complicated and the height becomes extremely expensive.
[0004]
In the light emission alarm type, the contact between the centering bar and the work etc. closes the conduction circuit from the main shaft to the vice through the machine main body, causing the LED to emit light and the buzzer to sound. Care must be taken to capture the moment, and the contact resistance of the machine's conduction circuit itself, such as the ball bearing of the main shaft and the vice support mechanism, may vary depending on the model or usage condition. In addition, since the contact detection circuit, the battery, and the light emitting and sounding means are incorporated in the centering bar itself, the contact detection circuit becomes large and cannot be applied to a small machine.
[0005]
Therefore, in the case of a small milling machine or drilling machine, especially when manufacturing a single product, the centering of the work and the positioning of the origin are performed by marking the work and performing it with the naked eye using a gauge or dial gauge, a digital scale, or a squarer, The change in sound when the blade hits the side of the work while rotating is set as the reference point, and extra work and cost of trial cutting and cutting are required to compensate for the inaccuracy.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention provides a measurement probe that can be used in a small machine tool instead of a centering bar, a reliable conduction function that replaces the machine body between the probe or tool and a work fixture such as a vise, and a light emission alarm function. It is an object of the present invention to provide a vice-related device with a sensor function which is attached or electrically connected. Applicable work fixtures include scroll chucks and the like in addition to vise.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a work fixture such as a vise mounted on an XY table of a machine tool, wherein a contact support portion for clamping and fixing a work and supporting the work is provided on the XY table. It is electrically insulated from the directly attached base, and at the tip of the vertical spindle of the machine tool. Electrical contact and sliding of the shank of the blade or contact detection probe means held by the collet chuck With a conductive clip to pinch,
The conductive surface of the work or the surface of the contact support portion thereof serves as a first contact for contact detection, and the tip of the blade or the probe means for contact detection serves as a second contact for contact detection. Draw a pair of input lines from the sex clip,
A contact conducting circuit connected to a power supply so as to form a closed circuit via the pair of input lines when the first contact and the second contact come into contact with each other, and amplify an input generated by a closed circuit current of the contact conducting circuit; Equipped with a control panel having a built-in circuit configuration including an amplifier and a contact notification circuit driven by the amplified output,
A foreign substance removing push button is arranged on the operation panel, and a foreign substance removing energizing circuit shunt-connected to the contact energizing circuit is additionally provided in the circuit configuration, and the push button is pressed, and the When electrical contact between the first contact and the second contact occurs, the foreign matter removing energizing circuit forms a second closed circuit via the pair of input lines, and the second energized circuit includes the contact energizing circuit. By passing a current larger than the closed circuit current, the foreign matter interposed between the first contact and the second contact is removed by heat melting or demagnetization, or by evaporation or incineration. Things.
[0008]
The present invention As a second problem solving means, In a work fixture such as a vise mounted on an XY table of a machine tool, a contact support portion for clamping and fixing a work and supporting the contact is electrically insulated from a base portion directly attached to the XY table. With the machine tool Enables electrical contact with electrode means fixedly connected to the tip sleeve of the vertical spindle With a conductive clip to pinch,
The conductive surface of the work or the surface of the contact support portion thereof as a first contact for contact detection, The blade held by the collet chuck at the tip end of the spindle composed of the tip sleeve is used as a second contact for contact detection, Pull out a pair of input lines from the contact support and the conductive clip,
A contact conducting circuit connected to a power supply so as to form a closed circuit via the pair of input lines when the first contact and the second contact come into contact with each other, and amplify an input generated by a closed circuit current of the contact conducting circuit; Equipped with a control panel having a built-in circuit configuration including an amplifier and a contact notification circuit driven by the amplified output,
A foreign substance removing push button is arranged on the operation panel, and a foreign substance removing energizing circuit shunt-connected to the contact energizing circuit is additionally provided in the circuit configuration, and the push button is pressed, and the When electrical contact between the first contact and the second contact occurs, the foreign matter removing energizing circuit forms a second closed circuit via the pair of input lines, and the second energized circuit includes the contact energizing circuit. By passing a current larger than the closed circuit current, the foreign matter interposed between the first contact and the second contact is removed by heat melting or demagnetization, or by evaporation or incineration. Things.
[0009]
The present invention also relates to the work fixture-related device, wherein the contact notification circuit driven by the amplified output of the contact energizing circuit includes an instantaneous contact notification unit that responds to an instantaneous contact between the first contact and the second contact. A timer circuit that generates a contact notification output within a fixed time that lasts up to a predetermined delay time starting from the instantaneous contact, wherein the contact notification output within the fixed time is used as a position setting input of an external scale. It is possible.
[0010]
According to the present invention, in the device for fixing a workpiece described above, the probe means projects a probe gauge from a tip end of the shank-shaped sleeve, and a rear end in the shank-shaped sleeve of the probe gauge is supported by a buffer slider. Then, the buffer slider is spring-supported from the rear end of the shank-shaped sleeve to press the probe gauge, and the flange of the probe gauge is locked at the tip opening in the shank-shaped sleeve. Thus, the tip of the probe gauge has a floating allowance including reversible retreat and swing.
[0011]
According to the present invention, in the device for fixing a work fixture, the probe means may cause a tip of a ball receiving shaft to protrude from a tip which is conically narrowed and extended with a narrow mouth in a sleeve-shaped probe main body. The rear end of the ball receiving shaft is used as a thin core shaft, guided in the center hole of the guide portion fixed to the wide-cone side of the probe body, and inserted between the guide portion and the base of the ball receiving shaft. The ball receiving shaft is pressed by the coil spring so that the tip of the core shaft is maintained at a position where it is locked to the guide portion, and a tool shank inserted into the probe body is provided at the rear end of the probe body. Equipped with a tightening ring for tightening in a chuck shape, a probe that can be attached to and detached from the tool is used to use the ball supported at the tip as a probe. That.
[0012]
According to the present invention, in the device for fixing a workpiece described above, the conductive clip includes a bare metal body composed of a fixed piece and a movable piece, and is mounted at an intersection of the fixed piece and the movable piece. By a spring, their tips are constantly urged to form a pair of gripping ends that are pressed against each other, and a mutually opposing surface between each tip and the intersection of the pair of gripping ends has a conductive surface. Good metal bristles are implanted so as to mesh with each other, so that the cutting tool or the shank portion of the probe means for contact detection, or the electrode means fixedly connected to the tip sleeve of the vertical spindle can be slidably and electrically contacted. It is like that.
[0013]
The present invention also relates to the work fixture-related device described above, wherein each of the opposing surfaces of the work holding vice end plate and the vice movable body constituting the contact support portion of the work fixture is provided with a conductive base via an insulator. By fixing the plate, the work is held between these base plates, and the input line from the vice main part is drawn out from these base plates, thereby causing the contact resistance with the work and the instability of the input on the vise side. Is to try to eliminate.
[0014]
The present invention further provides a work lift detection corner which is supported by a spring so as to protrude in the facing direction directly below the base plate on the facing surface of the vice end plate and the vice movable body in the vice structure. The electrodes are each provided with an electrode supporting slide made of an insulating material provided on the upper surface so as to be movable only in the facing direction, and each of the four corners on the lower surface of the work sandwiched by the vise, It is equipped with a 4-channel work lift detection circuit that is closed by contact with the corner electrode, and issues an alarm when each channel is opened.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 shows the appearance of an embodiment in which the vice of the present invention is applied to a milling machine. In FIG. 1, a collet chuck 3 at a spindle end which protrudes downward from a spindle housing 2 of a milling machine 1 holds a probe 4 which is a centering or positioning element. It is electrically connected to a circuit of the operation panel 7 via a cable 6 extending from the cable 5. The other end of the circuit of the operation panel 7 is connected to a vise 8, and when the work 9 clamped and held by the vise 8 contacts the probe 4, a closed circuit is formed and the alarm circuit is closed.
[0016]
An arm 10 is fixed to the main spindle sleeve above the chuck 3, and the conductive clip 5 is fixedly held by a rod 11 suspended from the tip of the arm 10 via a screw clamp 12. At an intermediate position of the arm 10, an arm electrode 10a used as described later is provided so as to protrude downward.
[0017]
FIG. 2 shows a dedicated probe serving as an initial setting gauge and a sensor among the probes forming the circuit end. 2A, the dedicated probe 4a has a probe gauge 14 protruding from the tip of the shank-shaped sleeve 13, and the rear end of the probe gauge in the sleeve 13 is supported by a buffer slider 15. The buffer slider 15 is supported by the spring 16 from the rear (upper side in the figure), thereby pressing the probe gauge 14 and maintaining the flange portion 14 a at a position where the flange portion 14 a is locked at the distal end opening of the shank sleeve 13. Reference numeral 17 denotes a gauge replacement and adjustment screw also serving as a spring seat for the spring 16. Thus, for the time when the side surface of the probe gauge 14 hits the positioning target (work or vise), there is a play margin as shown by the broken line in FIG. 2B. It should be noted that a commercially available pin gauge can be effectively used as the probe gauge 14.
[0018]
FIG. 3 shows a second probe, that is, a detachable probe 4b for centering measurement by directly setting it on a shank of an end mill or a drill that is being worked or mounted. In FIG. 3A, the probe 4b body is also sleeve-shaped, and the tip of a ball receiving shaft 18 serving as a search axis is projected from a tip portion narrowed in a conical shape and extended with a narrow mouth, and the ball 19 at the tip is moved to the workpiece. It is used as a probe for exploring a hole or a punched hole, and fine adjustment of centering or positioning is performed.
[0019]
The ball receiving shaft 18 has its rear end as a thin core shaft, guides the core shaft to the center hole of the plate-shaped guide portion 20 fixed to the wide-cone side of the probe main body 4b, and connects the core with the plate-shaped guide portion 20. The head nut 22 at the tip of the core shaft is maintained at a position where the head nut 22 is locked by the plate-shaped guide portion 20 by being pressed by the coil spring 21 inserted between the shaft root. The rear end of the main body of the probe 4b has a slit 23 to allow bending in the radial direction when the tool shank is tightened, and engages with a screw 24 engraved on the outer periphery up to the bottom of the slit 23. A fastening ring 25 is located.
[0020]
FIG. 4 shows a main part of the conductive clip 5 that sandwiches the probe 4 as described above. The bare metal body is constantly urged by a spring loaded in the fixed part 5a and the movable piece 5b at the intersection 5c so that their tips (gripping ends) are pressed against each other. Between each tip of the pair of gripping ends and the intersection 5c, metal bristle 26 having good conductivity is implanted so as to mesh with each other. A lead wire 27 conductively coupled to the metal bristles 26 of this piece extends to the rear end of the fixing piece 5a, and is connected to the cable 6 (FIG. 1).
[0021]
As shown in FIGS. 1 and 5A, the conductive clip 5 can bite the shank portion of the probe 4 with almost no contact resistance, as shown in FIGS. Can be chewed similarly. In some cases, the present invention can be applied even when these tools are rotating. However, during the actual machining operation, in order to monitor the position of the tool which cannot be directly grasped, as shown in FIG. 5B, the stationary arm electrode 10a is grasped, and the detection closed circuit is slightly increased. Can be formed.
[0022]
The vise 8 of the present invention, which constitutes the other end of the circuit of the operation panel 7 starting from the conductive clip 5, is a first type in which the vise itself is insulated from the mounting base in order to insulate it from the machine tool main body, and is tightened by the vise. In order to provide a mechanism for detecting the lifting of the work at the four corners, the work contact surface of the vise is a base electrically insulated from the vise body, and the base is divided into a second type in which the base is connected to a control panel circuit. The former vise insulation type is shown in FIGS. 6 and 7, and the latter vice type with a base is shown in FIGS. 8 and 9, respectively.
[0023]
As shown in FIGS. 6 and 7, the first type vise 8 has a vise body 30 fixed to the upper end surfaces of both side walls 28 a and 28 a ′ of a base fitting 28 forming a channel-shaped space via an insulating layer 29. In addition, the outer surface of the vice main body 30 is covered with an insulating plate 31, and a work fixing screw 33 is supported on one of the two end plates 30 a standing upright from the vise main body 30, thereby pushing the vice movable body 32. It was done. From the other vice end plate 30b, the end of the insulating plate 31, the end of the insulating layer 29, and the ends of the base side walls 28a, 28a 'which are connected to this end stand on the same side end of the base fitting 28. The installed operation panel 7 is located in such a manner as to stick to these continuous surfaces.
[0024]
A fixing handle 34 is fixed to a tip of the work fixing screw 33 protruding from the vice end plate 30a, and a V-shaped center cut 35 is engraved on the upper surfaces of the vice movable body 32 and the other vice end plate 30b. The center of the work 9 sandwiched between them can be aligned. A long hole 36 for attachment to the XY table is formed at the bottom edge of the base fitting 28.
[0025]
As shown in FIGS. 8 and 9, the main body 30 ′ of the second type vise 8 ′ does not include the insulating layer 29 and the insulating plate 31 between the vice and the base, such as the first type vice, and On the opposing surfaces of the board-side vice end plate 30b 'and the vice movable body 32', base plates 38, 38 'having good conductivity are fixed via an insulator 37, and work pieces are provided by the base plates 38, 38'. Is sandwiched. On the opposing surfaces of the vice end plate 30b 'and the vice movable body 32', a work electrode lift detection corner electrode 40a supported by a spring 39 so as to protrude from each other immediately below the base plates 38, 38 '. , 40b and 40c, 40d are provided with electrode supporting slides 40 and 40 'made of insulating material, respectively, supported on the upper surface. Electrode terminals 40at, 40bt and 40ct, 40dt for the corner electrodes 40a, 40b and 40c, 40d are fixed to the lower surfaces of the electrode support slides 40 and 40 '.
[0026]
In the vice end plate 30b 'and the vice movable body 32', screw insertion holes for fixing the insulator 37 and the base plate 38, and the insulator 37 and the base plate 38 'are respectively formed from the rear ends, A screw 42 as a base terminal is inserted into this hole via an insulating bush 41, penetrates the insulator 37, and screws the base plate 38 or 38 ′. The electrode support slides 40 and 40 ′ are fitted to the inner edge 43 for guiding the vice movable body 32 ′ in the vise main body so that the electrode support slides 40 and 40 ′ are not displaced with respect to the base plate 38 or 38 ′ except in the direction of expansion and contraction of the spring 39. It has both side edges (not shown). Thus, if the work to be sandwiched between the base plates 38 and 38 'is relatively thin and smaller than the sum of the projecting dimensions of the electrode support slides 40 and 40' shown in FIG. 8A, these slides 40 and 40 ' It retreats against the elasticity of 39, enabling the work to be clamped.
[0027]
In the above-mentioned vise bodies 30, 30 'shown in FIGS. 6 to 8, the operation panel 7 attached to the vice end plates 30b, 30b' has, on its upper end surface, an instantaneous contact display LED 44 between the probe and the work, A contact extension display LED 45, a cleaner display LED 46, and a cleaner push button 47 are provided, and a power-on LED 48, a power switch 49, an insertion hole of a charge limiting resistor 50, and a detection voltage setting switch 51 are provided on the outer surface. ing. A buzzer push button switch 52 is provided at the lower end of the outer surface. In particular, as shown in FIG. 7, a battery 53 for the circuit of the operation panel 7 and an output switching amplifier 54 are housed in the channel between the side walls of the base metal fitting 28, and an end plate for sealing the other end of the channel is provided. Is equipped with a power adapter socket 55.
[0028]
【Example】
FIG. 10 is a configuration example of a circuit between the clip and the device in the operation panel 7 in which the above-mentioned external elements are arranged, and these elements are indicated by circuit element symbols with the same reference numerals. . In this figure, a clip 5 sandwiching a probe gauge 4 attached to a collet chuck 3 is connected to a plus terminal 7a of an operation panel circuit by a cable 6, and a main body 30 of a vise 8 sandwiching a work 9 is connected to a back terminal 30c. , Is connected to the positive side of the detection resistor 57 which is connected to the negative side of the power supply circuit 56.
[0029]
The power supply circuit 56 applies a DC voltage supplied from a battery 53 (see FIG. 7) housed below the vise or an adapter socket 55 to a constant voltage IC 58 by a power switch 49, and outputs the constant voltage output to a booster circuit 59. , And an output tap voltage of the booster circuit 59 is selected by the detection voltage setting IC 60 and generated at the setting voltage terminal 60a. The set voltage is selected by the number of times the push-button type voltage setting switch 51 (see FIG. 6) connected to the IC 60 is operated. This IC circuit uses a so-called data selector IC, and enables, for example, multi-stage setting of as many as 99 steps. Hereinafter, a further circuit configuration of the operation panel 7 will be described together with its operation.
[0030]
When the probe 4 and the work 9 come into contact with each other, the probe / work contact detection circuit detects the resistance from the probe / work contact portion via the vise 8 via the limiting resistor 61 and the diode 62 connected to the positive side of the power supply circuit 56. 57 is provided with a contact energizing circuit that allows a current to flow. The voltage generated at the detection resistor 57 is applied to a high impedance amplifier 63 with a limiter, the output current is input to the amplifier IC 65 via the switch IC 64, and the amplified output is passed to the contact instantaneous display LED 44 to emit light, and the detection is performed. The circuit returning to the minus side of the resistor 57 is completed.
[0031]
A monitor terminal 66 is connected to the output of the IC 65, that is, the anode side of the contact instantaneous display LED 44, which can be used for more reliable monitoring or recording of the contact state. The amplifier 63 is effectively used when the conductivity of the work is low (for example, when the work is formed by applying a conductive paint to plastic), and may be omitted in a normal case.
[0032]
Next, an aspect of positioning the vise 8 on the XY table will be described. First, as shown in FIG. 11A, it is assumed that the rear surface of the probe 4 faces the left side 30a of the vise 8 at an interval, and the probe 4 is moved from there by the movement of the Y-axis of the XY table. ) Fine adjustment is made gently as approaching until it comes into contact with the vise side 30a (FIG. 11B), and the Y-axis dial (or digital counter) is set to the "zero" position based on the contact position. As described above, the contact state at the time of this fine adjustment is to make the instantaneous display LED 44 emit light first. However, in order to facilitate the confirmation by the operator, the output of the amplifier IC 65 for inputting the LED 44 is connected to the input of the timer 67. Is also connected. When the timer 67 receives an input that is equal to or greater than a predetermined value even instantaneously, the timer 67 generates an output within a predetermined time (for example, one second), and continuously emits the extended display LED 45 in the contact state.
[0033]
The relationship between the instantaneous lighting of the LED 44 and the continuous lighting of the LED 45 by the timer 67 is as shown in FIGS. 12A and 12B, and the operator determines the moment of contact between the probe 4 and the work 9 or the vise 8 (the moment the LED 44 is turned on). Even if an instantaneous lighting is overlooked, the contact can be known by the continuous lighting of the LED 45. The continuous output of the timer 67 is supplied to the OR gate 68 via the normally closed buzzer push button switch 52, and the OR output is connected in series between the basic voltage lines (positive and negative) in the power supply circuit 56. In the connected buzzer 69 and the transistor 70, a positive potential is applied to the base of the latter (70) to make it conductive, thereby causing the buzzer 69 to ring and preventing the contact state from being overlooked even by continuous sound.
[0034]
Next, the XY table is moved rightward in FIG. 11A, and the probe 4 is made to face, approach, and contact the front of the right side 30b of the vise 8. When this contact state is confirmed as described above, the screws 71 are temporarily fixed to the XY table 72 from the side edge screw holes 36 of the vise support base 28 (see FIG. 1). From this state, the XY table is moved to the left again, the contact position is confirmed, the screwing position is finely adjusted, the XY table is further moved to the right, and the screwing is finely adjusted again. This completes the parallel mounting of the vise. The first right and left screwing is called “temporary fixing” because the position of the vice main body is shifted by the torsional force generated by the screw tightening operation.
[0035]
Referring to the LED lighting graph of FIG. 12 again, a further function of the device of the present invention will be described. The operator can judge the difference of the presence, the dirt, the eccentricity, the initial contact, and the like of the deposit on the probe or the tool / work or the vice contact portion from the difference between the lighting status of the instantaneous display LED 44 and the lighting status of the extension display LED 45. For example, when the probe 4 is brought close to the workpiece 9 while being slowly rotated, if the contact between the two is instantaneous, only the LED 44 is instantaneously turned on (the sharp peak in FIG. 12A), but the operator may overlook this. is there. However, if the LED 45 is lit continuously for a short time (square wave in FIG. 12B), this lighting is instantaneous, meaning that a contact state occurs and the timer 67 in the circuit is activated. Therefore, the cause may be eccentricity of the probe mounting shaft, or the presence of an attached matter.
[0036]
In such a case, in order to operate the inverter trains 73 and 74 connected between the cathode side line of the LED 44 (minus line from the power supply circuit 56) and the control gate of the switch IC 64, the input of the circuit is performed. The confirmation is made by pressing the push button type cleaner switch 75 inserted on the side (minus side). The nodes of the inverter rows 73 and 74 serve as shunts of the detection resistor 57 described above, and control electrodes of a power supply analog switch IC 77 for inserting a cleaning power supply resistor 76 having a lower resistance value than the detection resistor 57 and a power supply for the cleaning power supply. To one input of a two-input AND gate 79 for energizing a constant current circuit 78. Since the second input of the AND gate 79 is always "high" (to be described later), the true output generated is a control input to the control pole of the power supply analog switch IC80, and the constant current circuit 78 is closed by closing this switch. It leads to the variable voltage circuit 81 of the power supply circuit 56.
[0037]
The variable voltage circuit is connected to a constant voltage IC 58 in the power supply circuit 56, and generates a voltage for obtaining a cleaning current suitable for removing a substance considered as a deposit based on the constant voltage. Therefore, while the cleaner switch 75 is pressed, the output of the inverter 74 becomes negative, the switch IC 64 is turned off, the LEDs 44 and 45 for contact detection and confirmation of the probe and the like are turned off, and the energizing analog switch IC 77 and the power supply are turned off. The analog switch IC 80 conducts, and a foreign substance removing energizing circuit is configured to flow a relatively large cleaning current from the constant current circuit 78 through the diode 82 to the contact portion with the work 9 or the vise 8 from the probe 4 via the cable 6. Is done. This cleaning current returns to the minus line of the power supply circuit 56 through the cleaning energizing resistor 76 having a relatively low resistance value.
[0038]
The above cleaning current can be monitored by externally tracing the output of the amplifier 83 connected to receive the input from the positive side of the cleaning energizing resistor 76 via the monitor terminal 84. The output of the amplifier 83 is supplied to a signal input of a comparator 85, and is compared with a reference input supplied from an overcurrent prevention potentiometer 86 in the power supply circuit 56. Unless the signal input exceeds this, the comparator 85 outputs a signal. Does not generate true output. Accordingly, the second input of the OR gate 68 connected to the output circuit of the comparator 85 is also zero, and the input of the inverter 87 connected between the output of the OR gate 68 and the second input of the AND gate 79 is also zero. At zero, its output, the second input of AND gate 79, remains high at all times.
[0039]
Metal swarf and conductive foreign matter in the contact area are evaporated or incinerated by Joule heat based on the cleaning current, or separated from the contact area with workpieces, vises, probes, tools, etc. due to demagnetization caused by heating. To scatter. (On the other hand, the cleaning current is suppressed by the potentiometer 86 in the power supply circuit 56 to such an extent that the work or the like is not damaged by an overcurrent. When the cleaning current exceeds the set value, the second input of the AND gate 79 becomes “low” and is shut off. In particular, when the work or the deposit is magnesium or the like, the current is set to be relatively small.)
[0040]
Thus, when the operator releases (returns) the pressing of the cleaner switch 75, the LED energizing switch IC 64 is returned to the ON state. At this time, if the cause of the formation of the contact portion with the probe or the like is an adhered foreign substance or the like, this disappears by the above-described energization process, and since the contact portion no longer exists, the LEDs 44 and 45 remain off. The operator may proceed with further positioning operations or other mechanical operations.
[0041]
When the cleaner switch 75 is returned and the LEDs 45 and 46 are turned on again, it means that a substantial contact state between the probe and the work, for example, a state where the probe is eccentrically rotated and hits the work or the like is continued. Means In this case, the probe gauge and the blade (eccentricity) of the blade are checked and reset.
[0042]
As a special case, when a cutting tool such as an end mill or a drill is magnetized, the surface of the cutting powder film sticks due to the magnetic force and the adhesive force of the machine oil, and a local cleaning operation by pressing / returning the cleaner switch 75, A state that is difficult to remove by ordinary wiping may occur. In such a case, when the tip of the blade loosely held by the clip 5 is rotated while being in contact with the vise and the cleaner switch 75 is turned on, the cleaning power is concentrated on the adhered fine powder film, and the magnetization is weakened by heating. The machine oil evaporates to release the fine powder film, and can be easily brushed with the brush 26 of the clip 5 (FIG. 4).
[0043]
In the case of a normal machining operation of the machine tool 1, as shown in FIG. 5B, the clip 5 sandwiches the arm electrode 10a at the intermediate position of the arm 10 by resetting its clamp portion on the upper portion of the rod 11. The contact circuit between the tool (end mill) 88 and the work 9 is closed from the arm 10 through the spindle sleeve and the chuck 3, and the contact is drawn from the LED 44 emission and the anode side of the LED (output of the amplifier IC 65). Can be monitored through the monitor terminal 66. Further, a monitor output terminal 91 derived from the open collector of the NPN transistor 90 having a base connected to the RC node of the RC delay circuit 89 inserted between the output of the amplifier IC 65 and the minus line and the minus line. The ON signal can be used as a well-known digital scale zero set signal.
[0044]
Therefore, according to the setting direction of the digital scale, the length, width, hole diameter, outer diameter, height, and depth of the workpiece processing starting from the zero point can be measured. This embodiment will be described later. (Note that the clip 5 only has to pinch the arm electrode 10a as described above only during high-speed and normal operations, and pinch the probe 4 or the shank of the blade when the spindle is stopped or rotated.)
[0045]
FIG. 13 shows corner electrodes 40a, 40b for detecting the lifting of a work, which protrude from the lower ends of the vise mouthpiece plates 38, 38 'to hold the work 9, in the vise 8' of the second type shown in FIGS. FIG. 13A shows a planar arrangement of 40c and 40d (FIG. 13A), and a work lifting detection circuit 92 (FIG. 13B) having electrodes 40a, 40b and 40c and 40d as detection ends a, b, c and d.
[0046]
In addition, referring to FIG. 13B, recalling the contact detection function such as probe / vise described above, the input line from the vice main part to the circuit of the operation panel 7 is drawn out from these base plates 38, 38 '. It is noteworthy that the contact resistance with the workpiece can be reduced and the instability of the input on the vise side can be eliminated. In this case, the switch 30d electrically integrates the base plates 38 and 38 '.
[0047]
In FIG. 13B, a detection circuit 92 includes a battery 93, a switch 94 composed of a PNP power transistor having an emitter connected to the positive terminal thereof, a base terminal screw 42 'connected to a base 94a, a base plate 38', A power switch circuit is provided to reach the negative terminal of the battery 93 through the work 9, the base plate 38, and the screw 42 serving as the same terminal. The collector side of the switch transistor 94 is connected to the detection terminals a, b, c, and d via resistors R1, R2, R3, and R4, respectively. Open collector IC amplifiers A1, A2, A3, and A4 are connected to the detection ends a, b, c, and d, respectively, and the output circuits of these amplifiers are connected to floating indication LEDs 95a, 95b, 95c, and 95d, respectively. You.
[0048]
In the above circuit configuration, when the work 9 is sandwiched between the vise and the power supply circuit is formed, the switch transistor 94 is turned on, that is, in a conductive state. On the other hand, the input detection terminals a to d of the IC amplifiers A1 to A4 are connected to the negative side of the battery 93 as long as the bottom surface of the work does not rise from the corner electrodes 40a to 40d by tightening the vise. Does not become conductive. However, when the bottom surface of the work rises from any of the corner electrodes 40a to 40d, the input of the corresponding amplifier is not a negative potential, but the conduction collector potential E of the switch transistor 94 is changed by one of the corresponding resistors R1 to R4. The output of the amplifier is conducted, and the LED of the corresponding LED is led to the negative potential side of the power supply circuit and turned on.
[0049]
Thus, the operator can review the fixing state of the work 9 and accurately fix it with the vise. After setting the work 9 accurately in this way, as described above, the machine is operated while measuring the length, width, hole diameter, outer diameter, height, and depth of the work according to the setting direction of the digital scale. Processing can be performed.
[0050]
FIG. 14 shows an embodiment in the case of drilling or processing of a cylindrical body. In FIG. 14A, the work 9 set in the vise 8 and the end mill 88 are relatively moved and are visually measured. The table is moved in the X-axis as described above, and the table is moved in the X-axis. First, the end mill 88 is brought into contact with the inner peripheral surface of the work hole at the virtual position indicated by "a". After confirming and setting the digital scale in the X-axis direction to zero, the table is moved in the opposite direction, and the end mill 88 is brought into contact with the inner peripheral surface on the opposite side of the work hole at the virtual position indicated by “b”. When the movement is stopped at the time when the contact position is confirmed by the lighting of the contact display LEDs 44 and 45, half of the movement distance displayed on the digital scale at that time becomes the center coordinate.
[0051]
FIG. B shows an aspect in which the depth and height are confirmed during the cutting process. In the figure, the end mill 88 is lowered on the surface of the cleaned work 9, the position a at which the tip is in contact is confirmed by turning on the LEDs 44 and 45, and the digital scale in the Z-axis direction is set to zero. The digital scale is read when the LEDs 44 and 45 are turned on to confirm that the tip is in contact with the bottom position b of the hole by moving the workpiece relative to the work 9 and lowering the same again to obtain the depth of the hole. It is clear that.
[0052]
FIG. 15 shows a mode in which coordinate measurement such as centering is performed using A: a state in which a cutting tool (for example, a drill) is mounted, or B: using a commercially available pin gauge. First, in FIG. 15A, a detachable probe 4b having a tightening ring 25 is mounted on a drill 97 attached to a main shaft, and in this state, the tip side surface of the probe 4b abuts on the left side surface a and the right side surface b of the work 9. Then, the value obtained by subtracting the tip diameter of the probe 4b from the reading of the digital scale or the indicated difference during that time is the work width w.
[0053]
In FIG. 15B, a pin gauge 98 is mounted on the main shaft, and the tip side surface of the pin gauge 98 is relatively moved along the V cut 99 of the vise 8, so that the pin gauge 98 is mounted on the support table 100 arranged on the clamping surface of the vise. When the left side a and the right side b of the thin work 9 'come into contact with each other, the width of the work is obtained by subtracting the diameter of the pin gauge 98 from the reading of the digital scale or the indicated difference therebetween.
[0054]
【The invention's effect】
Since the present invention is configured as described above, the following effects are exhibited.
1) By using a work fixture such as a vise of the present invention equipped with a contact detection circuit, the number of replacements of a tool such as a blade and a measuring tool such as a pin gauge is reduced, and the time required for preparation for machining is shortened. it can.
2) As the contact detection electrode, not only the probe of the present invention but also a pin gauge, a blade, and a shank portion of the blade can be used, so that the electrode cannot be immediately replaced depending on the shank diameter like a conventional probe or a gauge function element. There is no limitation due to the size of the machine, and the applicable range can be greatly expanded.
3) The instantaneous contact of the probe or blade as a contact detection electrode with the workpiece or vise can be reliably recognized by the direct display LED and the extended display LED, so that it is possible to check for adhering substances and blurring. Was.
4) A safe and reliable applied voltage can be obtained according to the state at the time of detection, the blade, and the processing material.
5) If the fine powder of the workpiece adheres to the blade or probe, remove the obstruction that has hindered the insertion of the probe into the small hole, etc. by discharging, or melt and incinerate while brushing. it can.
6) Conventionally, since the tip of the blade rotating at high speed is not visible, the blade may be strongly contacted with the workpiece and may be damaged, but the moment of contact may be determined by the direct display LED, the delay display LED, and the buzzer. , The movement of the blade or the table can be adjusted and controlled to prevent such a situation.
7) The contact state of the cutting tool during the machining operation can be observed in the same manner, and the height, parallelism, engraving depth, and the like of the Z axis can be measured, and an abnormal situation can be dealt with.
8) The work lifting position when the work is mounted on the vise and tightened is displayed on the LED, which is useful for accurate fixing of the work and can prevent the occurrence of defective products.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an example of a machine tool to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view (A) and a side view (B) of a dedicated probe in one embodiment of the present invention.
3A and 3B are a vertical sectional view and a side view of a detachable probe according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a side view (A) and a rear view (B) of a clip for electrical contact such as a probe in one embodiment of the present invention.
5A is a schematic side view showing a contact circuit when a machine tool to which the present invention is applied with a probe, and FIG. 5B is a schematic side view showing a contact circuit when the machine tool is operated with a tool attached. .
FIG. 6 is a perspective view showing a basic embodiment of a vice of the present invention.
7 is a cross-sectional view (A) of the vise shown in FIG. 6 as viewed in the direction of arrows AA and FIG.
FIG. 8 is a plan view (A) and a partially cutaway side view (B) showing an embodiment of a vise having a base and a corner electrode according to the present invention.
9 is a plan view (A), a side view (B), and a rear view (C) of one corner electrode in the vise of FIG.
FIG. 10 is an electric circuit diagram of the vice-mounted operation panel of the present invention.
FIG. 11 is a partial front view (A) and a partial side view (B) showing a Y-axis zero setting and vise parallel position confirmation operation according to the present invention.
FIG. 12 is a graph (A) showing a lighting state of a contact instantaneous display LED such as a probe / workpiece of the present invention and a graph (B) showing a lighting state of a contact extension display LED.
FIG. 13 is a schematic plan view (A) of a vise having a base and a corner electrode according to the present invention, and a view (B) showing a front section and an electrical connection of a lifting prevention circuit when a work is sandwiched therebetween.
FIG. 14 is a partial front view (A) when the work is centered using a blade according to the present invention and a partial front view (B) when the engraving depth is measured.
FIG. 15 is a partial front view in a case where the dimension measurement of a workpiece is performed by the probe of the present invention (A) and a case where the dimension measurement of a thin plate-shaped workpiece is performed using a commercially available pin gauge (B).
[Explanation of symbols]
1 Milling machine
2 Spindle housing
3 Collet chuck
4 Probe
5 Conductive clips
6 Cable
7 Operation panel
8 vice
9 Work
10 arms
10a arm electrode
11 Rod
12 Clamp section

Claims

In a work fixture such as a vise mounted on an XY table of a machine tool, a contact support portion for clamping and fixing a work and supporting the contact is electrically insulated from a base portion directly attached to the XY table. A conductive clip for slidably sandwiching the shank of the blade or the contact detection probe means held by the collet chuck at the tip of the vertical spindle of the machine tool,
The conductive surface of the work or the surface of the contact support portion thereof serves as a first contact for contact detection, and the tip of the blade or the probe means for contact detection serves as a second contact for contact detection. Draw a pair of input lines from the sex clip,
A contact conducting circuit connected to a power supply so as to form a closed circuit via the pair of input lines when the first contact and the second contact come into contact with each other, and amplify an input generated by a closed circuit current of the contact conducting circuit; Equipped with a control panel having a built-in circuit configuration including an amplifier and a contact notification circuit driven by the amplified output,
A foreign substance removing push button is arranged on the operation panel, and a foreign substance removing energizing circuit shunt-connected to the contact energizing circuit is additionally provided in the circuit configuration, and the push button is pressed, and the When electrical contact between the first contact and the second contact occurs, the foreign matter removing energizing circuit forms a second closed circuit via the pair of input lines, and the second energized circuit includes the contact energizing circuit. By passing a current larger than the closed circuit current, the foreign matter interposed between the first contact and the second contact is removed by heating or melting or demagnetization, or by evaporation or incineration. Work fixture related device with sensor function.

In a work fixture such as a vise mounted on an XY table of a machine tool, a contact support portion for clamping and fixing a work and supporting the contact is electrically insulated from a base portion directly attached to the XY table. With a conductive clip for sandwiching the electrode means fixedly connected to the tip sleeve of the vertical spindle of the machine tool so as to be able to make electrical contact ,
The conductive surface of the work or the surface of the contact support portion thereof is used as a first contact for contact detection, and the blade held by a collet chuck at the tip of the main spindle made of the tip sleeve is used as a second contact for contact detection. Pull out a pair of input lines from the contact support and the conductive clip,
A contact conducting circuit connected to a power supply so as to form a closed circuit via the pair of input lines when the first contact and the second contact come into contact with each other, and amplify an input generated by a closed circuit current of the contact conducting circuit; Equipped with a control panel having a built-in circuit configuration including an amplifier and a contact notification circuit driven by the amplified output,
A foreign substance removing push button is arranged on the operation panel, and a foreign substance removing energizing circuit shunt-connected to the contact energizing circuit is additionally provided in the circuit configuration, and the push button is pressed, and the When electrical contact between the first contact and the second contact occurs, the foreign matter removing energizing circuit forms a second closed circuit via the pair of input lines, and the second energized circuit includes the contact energizing circuit. By passing a current larger than the closed circuit current, the foreign matter interposed between the first contact and the second contact is removed by heating or melting or demagnetization, or by evaporation or incineration. Work fixture related device with sensor function.

The conductive clip includes a bare metal body composed of a fixed piece and a movable piece. By forming a pair of gripping ends that are in pressure contact with each other, a mutually conductive metal bristle is implanted on the mutually opposing surfaces between the tips and the intersections of the pair of gripping ends so as to mesh with each other. , claim 1, wherein the shank portion of the tool or the contact-detection probe unit, or a fixed electrode connected means on the tip sleeve of said vertical main axis is obtained by the sliding and electrically contactable to sandwich as the apparatus according to.

A contact notifying circuit driven by an amplified output of the contact energizing circuit, an instant notifying unit responding to an instantaneous contact between the first contact and the second contact, and a predetermined delay time starting from the instantaneous contact and continuing for a predetermined delay time 4. An apparatus according to claim 1 , further comprising an extension notification means for generating an extension notification output, wherein the extension notification output within the predetermined time is used as a position setting input of an external scale. .

The probe means projects a probe gauge from the tip of the shank-shaped sleeve, and a rear end of the probe gauge in the shank-shaped sleeve is supported by a buffer slider, and the buffer slider is moved from the rear end of the shank-shaped sleeve. By supporting the spring, the probe gauge is pressed, and the flange of the probe gauge is locked at the tip opening in the shank-shaped sleeve. The apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the apparatus has a floating allowance including the following.

The probe means protrudes the distal end of a ball receiving shaft from a distal end portion narrowed conically and extended with a narrow mouth in a sleeve-shaped probe main body, and the rear end of the ball receiving shaft is used as a thin core shaft to form a probe main body. The ball receiving shaft is guided by a center hole of a guide portion fixed to the wide-cone side of the inner portion, and the ball receiving shaft is pressed by a coil spring inserted between the guide portion and the base of the ball receiving shaft. The tip is maintained at a position where it is locked by the guide part, and the rear end of the probe body is equipped with a tightening ring for tightening the tool shank inserted in this probe body in a chuck shape, for use as a stylus look for支受been ball tip, to any one of claims 1 to 5, characterized in that configuring the probe detachable from the tool serial Device.

By fixing base plates made of good conductive metal via insulators to the opposing surfaces of the vice end plate and the vice movable body that constitute the contact support part of the work fixture, the work is held by these base plates. The apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein an input line from the vice main part is drawn from these base plates.

Insulating material in which, on the opposing surfaces of the vice end plate and the vice movable body, right below the base plate, corner electrodes for work lifting detection supported by springs so as to protrude from each other in the opposing direction are respectively provided on the upper surface. Are supported so that they can move only in the opposite direction, and are closed by contact between each of the four corners of the lower surface of the work held by the vise and the corresponding corner electrode. 8. The apparatus according to claim 7, further comprising a four-channel work lifting detection circuit, which issues an alarm when each channel is opened.