JP7398295B2 - Tool breakage detection system and machine tools - Google Patents
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Description
本発明は、工具折損検出装置、工具折損検出システム及び工作機械に関する。 The present invention relates to a tool breakage detection device, a tool breakage detection system, and a machine tool.
例えば、特許文献1に記載の加工装置は、X方向及びY方向に移動するテーブルと、テーブル上に設けられたワークを位置決め固定する位置決め台と、テーブル上に設けられた加工工具の折損を検出する工具検出スイッチと、を備える。テーブルを移動させることにより工具検出スイッチを検出位置に位置づけて加工工具を降下させる。その際に工具検出スイッチが押下されたか否かにより加工工具の折損の有無が検出される。 For example, the processing device described in Patent Document 1 includes a table that moves in the X direction and the Y direction, a positioning table that positions and fixes a workpiece provided on the table, and a processing device that detects breakage of a processing tool provided on the table. and a tool detection switch. By moving the table, the tool detection switch is positioned at the detection position and the processing tool is lowered. At this time, whether or not the processing tool is broken is detected depending on whether or not the tool detection switch is pressed.
上記特許文献1に記載の構成では、工具検出スイッチは、ワークが固定されるテーブル上に設けられる。このため、工具検出スイッチは、加工工具によりワークの加工が行われるツーリングゾーン内又は近傍に位置する。よって、加工工具によるワークの加工の伴い発生する切り粉、クーラント液又は振動等が工具検出スイッチに到達し、工具検出スイッチの検出に悪影響が生じるおそれがある。 In the configuration described in Patent Document 1, the tool detection switch is provided on the table to which the workpiece is fixed. Therefore, the tool detection switch is located in or near the tooling zone where the workpiece is processed by the processing tool. Therefore, there is a risk that chips, coolant fluid, vibrations, etc. generated during machining of a workpiece with a machining tool may reach the tool detection switch, thereby adversely affecting detection by the tool detection switch.
本発明は、上記実状に鑑みてなされたものであり、より正確に工具の折損の有無を検出することができる工具折損検出装置、工具折損検出システム及び工作機械を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and an object of the present invention is to provide a tool breakage detection device, a tool breakage detection system, and a machine tool that can more accurately detect the presence or absence of tool breakage.
上記目的を達成するため、本発明の第1の観点に係る工具折損検出システムは、工具折損検出装置と、工具を前記工具の刃部に沿う方向に搬送し、前記工具を搬送する途中の停止位置で前記工具の移動を停止させる工具交換搬送部と、を備える工具折損検出システムであって、前記工具折損検出装置は、ワークを加工する工具ユニットから前記工具交換搬送部を通じて取り外されて搬送される前記工具の折損の有無をツーリングゾーンの外部で検出する検出部と、針支持部と、前記針支持部により支持される検出針と、前記検出針を旋回させる針駆動部と、を有し、前記工具折損検出システムは、前記工具における前記刃部に沿う長さに合わせて前記工具の前記刃部が前記検出針に対応する位置となるように前記停止位置を設定し、前記工具交換搬送部を通じて前記工具を設定した前記停止位置に停止させる制御部を備え、前記工具折損検出装置の前記検出針は、前記停止位置にある前記工具の前記刃部に交わる方向に沿って旋回可能に設けられ、前記工具折損検出装置の前記検出部は、前記針駆動部による前記検出針の旋回が前記工具交換搬送部により搬送される前記工具により制限されたときに前記工具の折損がない旨を検出し、前記検出針の旋回が前記工具交換搬送部により搬送される前記工具により制限されないときに前記工具の折損がある旨を検出する。 In order to achieve the above object , a tool breakage detection system according to a first aspect of the present invention includes a tool breakage detection device, a tool that is transported in a direction along the cutting edge of the tool, and a tool that is stopped while the tool is being transported. A tool breakage detection system comprising: a tool exchange transport unit that stops movement of the tool at a position, wherein the tool breakage detection device is removed from a tool unit that processes a workpiece and is transported through the tool exchange transport unit. a detection unit that detects whether or not the tool is broken outside the tooling zone ; a needle support unit; a detection needle supported by the needle support unit; and a needle drive unit that rotates the detection needle. , the tool breakage detection system sets the stop position so that the blade part of the tool is at a position corresponding to the detection needle according to the length along the blade part of the tool, and the tool exchange transportation a control unit for stopping the tool at the set stop position through a control unit , the detection needle of the tool breakage detection device being rotatable along a direction intersecting the blade part of the tool at the stop position; and the detection unit of the tool breakage detection device detects that the tool is not broken when the rotation of the detection needle by the needle drive unit is limited by the tool conveyed by the tool exchange conveyance unit. However, when the rotation of the detection needle is not restricted by the tool conveyed by the tool exchange conveyance section, it is detected that the tool is broken .
上記目的を達成するため、本発明の第2の観点に係る工作機械は、前記工具折損検出システムと、前記ワークを把持する主軸ユニットと、前記主軸ユニットにより把持された前記ワークを加工する前記工具ユニットと、を備える。 In order to achieve the above object, a machine tool according to a second aspect of the present invention includes the tool breakage detection system, a spindle unit that grips the workpiece, and the tool that processes the workpiece gripped by the spindle unit. It is equipped with a unit .
本発明によれば、工具折損検出装置、工具折損検出システム及び工作機械において、より正確に工具の折損の有無を検出することができる。 According to the present invention, the presence or absence of tool breakage can be detected more accurately in a tool breakage detection device, a tool breakage detection system, and a machine tool.
本発明の一実施形態に係る工具折損検出装置、工具折損検出システム及び工作機械について図面を参照して説明する。
図1に示すように、工作機械1は、ワークWを加工するNC(Numerical Control)旋盤である。詳しくは、工作機械1は、工作機械1全体の台であるベッドSと、主軸ユニット10と、工具スピンドル20と、工具折損検出システム5と、を備える。
図3に示すように、工具折損検出システム5は、工具スピンドル20に装着される工具TLを交換及び運搬する工具交換搬送部3と、工具折損検出装置60と、制御部300と、を備える。工具交換搬送部3は、工具交換装置30と、工具搬送装置40と、工具マガジン装置50と、を備える。
A tool breakage detection device, a tool breakage detection system, and a machine tool according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the machine tool 1 is an NC (Numerical Control) lathe that processes a workpiece W. As shown in FIG. Specifically, the machine tool 1 includes a bed S, which is a base for the entire machine tool 1, a spindle unit 10, a tool spindle 20, and a tool breakage detection system 5.
As shown in FIG. 3, the tool breakage detection system 5 includes a tool exchange transport section 3 that exchanges and transports the tool TL mounted on the tool spindle 20, a tool breakage detection device 60, and a control section 300. The tool exchange transport unit 3 includes a tool exchange device 30, a tool transport device 40, and a tool magazine device 50.
図1に示すように、主軸ユニット10は、ワークWを把持し、Z軸方向に沿う回転軸を中心に把持したワークWを軸回転させる。主軸ユニット10は、ワークWを把持する主軸11と、主軸11を軸回転可能に支持する主軸台15と、主軸台15を主軸11とともにZ軸方向に移動させる図示しない主軸移動機構と、を備える。 As shown in FIG. 1, the spindle unit 10 grips a workpiece W and rotates the gripped workpiece W around a rotation axis along the Z-axis direction. The spindle unit 10 includes a spindle 11 that grips the work W, a spindle 15 that rotatably supports the spindle 11, and a spindle moving mechanism (not shown) that moves the spindle 15 together with the spindle 11 in the Z-axis direction. .
図3に示すように、工具スピンドル20、工具交換装置30、工具搬送装置40、工具マガジン装置50及び工具折損検出装置60は、主軸ユニット10の上側にZ軸方向に沿って並べられる。工具スピンドル20と工具マガジン装置50の間には、工具交換装置30、工具搬送装置40及び工具折損検出装置60が配置される。
図1に示すように、工具スピンドル20は、主軸ユニット10により把持されたワークWに高さ方向であるY軸方向に対向して位置する。工具マガジン装置50は、主軸ユニット10の主軸11とは反対側の後部にY軸方向に対向して位置する。
As shown in FIG. 3, the tool spindle 20, tool exchange device 30, tool transport device 40, tool magazine device 50, and tool breakage detection device 60 are arranged above the spindle unit 10 along the Z-axis direction. A tool changer 30, a tool transport device 40, and a tool breakage detection device 60 are arranged between the tool spindle 20 and the tool magazine device 50.
As shown in FIG. 1, the tool spindle 20 is positioned facing the workpiece W gripped by the spindle unit 10 in the Y-axis direction, which is the height direction. The tool magazine device 50 is located at a rear portion of the spindle unit 10 opposite to the spindle 11 so as to face each other in the Y-axis direction.
図1に示すように、工具スピンドル20は、主軸ユニット10により把持されたワークWをツーリングゾーンTZにて加工する。ツーリングゾーンTZは、主軸ユニット10により把持されたワークWを中心としたエリアに設定され、工具スピンドル20によるワークWの加工に伴って生じる切り粉又はクーラント液等が到達すると予想されるエリアに設定される。
工具スピンドル20は、工具TLが着脱可能であり、制御部300による制御のもと、装着された工具TLを軸回転させるとともに、互いに直交するX軸方向、Y軸方向及びZ軸方向に移動可能に、かつ、X軸方向に沿う旋回軸Bを中心に旋回可能に構成されている。工具スピンドル20は、交換位置PsからツーリングゾーンTZに進入したうえでワークWの加工を行う。交換位置Psは、ツーリングゾーンTZの外部であって、ツーリングゾーンTZの上側に位置し、工具交換装置30により工具TLが交換可能な位置に設定される。
As shown in FIG. 1, the tool spindle 20 processes the workpiece W gripped by the spindle unit 10 in the tooling zone TZ. The tooling zone TZ is set in an area centered on the workpiece W gripped by the spindle unit 10, and is set in an area where chips, coolant liquid, etc. generated due to machining of the workpiece W by the tool spindle 20 are expected to reach. be done.
The tool spindle 20 is capable of attaching and detaching the tool TL, and under the control of the control unit 300, rotates the attached tool TL and can move in the X-axis direction, Y-axis direction, and Z-axis direction that are orthogonal to each other. and is configured to be able to turn around a turning axis B along the X-axis direction. The tool spindle 20 enters the tooling zone TZ from the exchange position Ps and then processes the workpiece W. The exchange position Ps is located outside the touring zone TZ and above the touring zone TZ, and is set at a position where the tool TL can be exchanged by the tool exchange device 30.
図3に示すように、工具交換装置30は、Z軸方向において、工具スピンドル20と工具搬送装置40の間に位置する。図1に示すように、工具交換装置30は、工具スピンドル20に装着される工具TLを交換する。工具交換装置30は、回転軸部31と、アーム部32,33と、を備える。回転軸部31は、Y軸方向に延びる円柱状に形成され、図示しないモータにより、Y軸方向に沿う回転軸31Jを中心に軸回転可能に設けられる。アーム部32,33は、それぞれ、回転軸部31の径方向の外側に向けて延びる。アーム部32,33は、回転軸部31の周囲に180°間隔で配置される。アーム部32,33は、回転軸部31とともに回転軸31Jを中心に旋回する。アーム部32,33は、交換位置Psに存在する工具スピンドル20に装着された工具TLと同一の高さに設けられる。アーム部32,33のそれぞれの先端部は工具TLを把持可能に形成される。 As shown in FIG. 3, the tool changer 30 is located between the tool spindle 20 and the tool transport device 40 in the Z-axis direction. As shown in FIG. 1, the tool exchange device 30 exchanges the tool TL mounted on the tool spindle 20. The tool changer 30 includes a rotating shaft portion 31 and arm portions 32 and 33. The rotating shaft portion 31 is formed in a cylindrical shape extending in the Y-axis direction, and is provided so as to be rotatable about a rotating shaft 31J along the Y-axis direction by a motor (not shown). The arm portions 32 and 33 each extend toward the outside in the radial direction of the rotating shaft portion 31. The arm portions 32 and 33 are arranged around the rotating shaft portion 31 at intervals of 180°. The arm portions 32 and 33 rotate together with the rotation shaft portion 31 around the rotation shaft 31J. The arm parts 32 and 33 are provided at the same height as the tool TL mounted on the tool spindle 20 located at the exchange position Ps. The tip portions of each of the arm portions 32 and 33 are formed to be able to grip the tool TL.
図2及び図3に示すように、工具搬送装置40は、工具交換装置30により工具スピンドル20から取り外された工具TLを受け取り、受け取った工具TLを工具マガジン装置50に搬送する。また、工具搬送装置40は、工具TLの搬送中に工具折損検出装置60により工具TLの折損の有無を検出可能となるように工具TLの移動を停止する。図3に示すように、工具搬送装置40は、Z軸方向において、工具交換装置30と工具マガジン装置50の間に位置する。
工具搬送装置40は、工具TLを保持する工具保持部43と、Y軸移動機構41Y(図2参照)と、Z軸移動機構41Z(図3参照)と、を備える。
図2に示すように、工具保持部43は、工具TLの刃部TLaがY軸方向に沿い、かつ、刃部TLaの刃先がベッドSを向くように工具TLを保持する。
As shown in FIGS. 2 and 3, the tool transport device 40 receives the tool TL removed from the tool spindle 20 by the tool exchange device 30, and transports the received tool TL to the tool magazine device 50. Further, the tool transport device 40 stops the movement of the tool TL so that the tool breakage detection device 60 can detect whether or not the tool TL is broken while the tool TL is being transported. As shown in FIG. 3, the tool transport device 40 is located between the tool exchange device 30 and the tool magazine device 50 in the Z-axis direction.
The tool transport device 40 includes a tool holding section 43 that holds the tool TL, a Y-axis moving mechanism 41Y (see FIG. 2), and a Z-axis moving mechanism 41Z (see FIG. 3).
As shown in FIG. 2, the tool holding part 43 holds the tool TL so that the blade part TLa of the tool TL is along the Y-axis direction and the cutting edge of the blade part TLa faces the bed S.
図2に示すように、Y軸移動機構41Yは、Y軸方向において、工具保持部43を下側位置YLと上側位置YHの間で移動させる。下側位置YLは、工具保持部43により保持される工具TLが工具交換装置30のアーム部32,33及び工具マガジン装置50の後述する把持部52aと同一の高さとなるように設定される。上側位置YHは、工具保持部43により保持される工具TLが工具マガジン装置50の後述する把持部51aと同一の高さとなるように設定される。また、Y軸移動機構41Yは、Y軸方向において、工具保持部43を下側位置YLと上側位置YHの間の停止位置YSにて工具保持部43の移動を停止させる。停止位置YSは、工具保持部43により保持される工具TLの刃部TLaが工具折損検出装置60の後述する検出針62と同一の高さとなる位置に設定される。後述するように、停止位置YSは、制御部300により工具TLの刃部TLaのY軸方向の長さに応じて設定される。Y軸移動機構41Yは、例えば、モータ41aと、モータ41aにより軸回転するボールねじ41bと、ボールねじ41bに嵌まり、ボールねじ41bに沿って工具保持部43と一体でY軸方向に移動するナット41cと、を備える。 As shown in FIG. 2, the Y-axis moving mechanism 41Y moves the tool holder 43 between the lower position YL and the upper position YH in the Y-axis direction. The lower position YL is set so that the tool TL held by the tool holding section 43 is at the same height as the arm sections 32 and 33 of the tool exchange device 30 and the grip section 52a of the tool magazine device 50, which will be described later. The upper position YH is set so that the tool TL held by the tool holding part 43 is at the same height as a grip part 51a of the tool magazine device 50, which will be described later. Further, the Y-axis moving mechanism 41Y stops the movement of the tool holder 43 in the Y-axis direction at a stop position YS between the lower position YL and the upper position YH. The stop position YS is set at a position where the blade portion TLa of the tool TL held by the tool holder 43 is at the same height as a detection needle 62 of the tool breakage detection device 60, which will be described later. As will be described later, the stop position YS is set by the control unit 300 according to the length of the blade portion TLa of the tool TL in the Y-axis direction. The Y-axis moving mechanism 41Y is fitted into, for example, a motor 41a, a ball screw 41b that is rotated by the motor 41a, and the ball screw 41b, and moves in the Y-axis direction along the ball screw 41b together with the tool holder 43. and a nut 41c.
図3に示すように、Z軸移動機構41Zは、Z軸方向において、Y軸移動機構41Y及び工具保持部43をアーム対向位置ZLとマガジン把持部対向位置ZRの間で移動させる。アーム対向位置ZLは、Y軸方向にアーム部32,33の何れかに重なる位置であり、工具保持部43が工具交換装置30のアーム部32,33の何れかとの間で工具TLを授受可能となる位置である。マガジン把持部対向位置ZRは、Y軸方向にマガジン51,52の後述する把持部51a,52aに重なる位置であり、工具保持部43が把持部51a,52aとの間で工具TLを授受可能となる位置である。
Z軸移動機構41Zは、例えば、モータ41dと、モータ41dにより軸回転するボールねじ41eと、ボールねじ41eに嵌まり、ボールねじ41eに沿って工具保持部43と一体でZ軸方向に移動するナット41fと、を備える。
As shown in FIG. 3, the Z-axis moving mechanism 41Z moves the Y-axis moving mechanism 41Y and the tool holding part 43 between the arm facing position ZL and the magazine gripping part facing position ZR in the Z-axis direction. The arm facing position ZL is a position overlapping either of the arm parts 32 and 33 in the Y-axis direction, and the tool holding part 43 can exchange the tool TL with either of the arm parts 32 and 33 of the tool exchange device 30. This is the position where The magazine gripping portion opposing position ZR is a position overlapping gripping portions 51a and 52a of the magazines 51 and 52, which will be described later, in the Y-axis direction, and the tool holding portion 43 is able to transfer and receive the tool TL between the gripping portions 51a and 52a. It is a position where
The Z-axis moving mechanism 41Z is fitted into, for example, a motor 41d, a ball screw 41e rotated by the motor 41d, and the ball screw 41e, and moves in the Z-axis direction along the ball screw 41e together with the tool holder 43. A nut 41f is provided.
図1に示すように、工具マガジン装置50は、工具搬送装置40(図2参照)により出し入れ可能に複数の工具TLを収容する。工具マガジン装置50は、主軸ユニット10の主軸11とは反対側の端部の上側に位置する。工具マガジン装置50は、2つのマガジン51,52と、マガジン駆動モータ53と、マガジン支持軸55と、支柱54と、支持フレーム56と、を備える。
マガジン51,52は、それぞれ円板状に形成される。マガジン51,52は、それぞれ、マガジン51,52の外周に沿って並び、工具TLを把持するU字状の把持部51a,52aを有する。2つのマガジン51,52は、Y軸方向に重なるように並べられ、Y軸方向に沿うマガジン回転軸50Jを中心にマガジン支持軸55により回転可能に支持される。支持フレーム56は、X軸方向及びZ軸方向に沿って延び、主軸ユニット10の主軸台15の上側に位置する。支持フレーム56の上面にマガジン支持軸55及び支柱54が固定される。マガジン駆動モータ53は、マガジン支持軸55の上端に位置し、マガジン回転軸50Jを中心にマガジン51,52を回転させる。
支柱54は、Y軸方向に沿って延び、マガジン51,52の外周に対して隙間を持った位置に設けられる。支柱54は、工具マガジン装置50の周囲を覆う図示しないカバーを支持するために設けられている。図3に示すように、支柱54は、工具搬送装置40の工具保持部43に対してX軸方向に隙間を持つように設けられる。支柱54には工具折損検出装置60が固定される。
As shown in FIG. 1, the tool magazine device 50 accommodates a plurality of tools TL that can be taken in and out by the tool transport device 40 (see FIG. 2). The tool magazine device 50 is located above the end of the spindle unit 10 on the side opposite to the spindle 11 . The tool magazine device 50 includes two magazines 51 and 52, a magazine drive motor 53, a magazine support shaft 55, a support column 54, and a support frame 56.
Magazines 51 and 52 are each formed into a disk shape. The magazines 51 and 52 have U-shaped gripping parts 51a and 52a that are arranged along the outer periphery of the magazines 51 and 52, respectively, and grip the tool TL. The two magazines 51 and 52 are arranged so as to overlap in the Y-axis direction, and are rotatably supported by a magazine support shaft 55 about a magazine rotation axis 50J along the Y-axis direction. The support frame 56 extends along the X-axis direction and the Z-axis direction, and is located above the headstock 15 of the spindle unit 10. A magazine support shaft 55 and a column 54 are fixed to the upper surface of the support frame 56. The magazine drive motor 53 is located at the upper end of the magazine support shaft 55, and rotates the magazines 51 and 52 around the magazine rotation shaft 50J.
The support column 54 extends along the Y-axis direction and is provided at a position with a gap between the outer peripheries of the magazines 51 and 52. The support column 54 is provided to support a cover (not shown) that covers the periphery of the tool magazine device 50. As shown in FIG. 3, the support column 54 is provided with a gap in the X-axis direction with respect to the tool holding section 43 of the tool transport device 40. A tool breakage detection device 60 is fixed to the support column 54.
図4に示すように、工具折損検出装置60は、Z軸方向において、工具交換装置30とマガジン51,52の間に位置する。また、工具折損検出装置60は、X軸方向において、工具保持部43のZ軸方向の移動経路R1を避けつつ、工具折損検出装置60の後述する検出針62が工具保持部43により保持される工具TLに到達可能な位置に設けられる。
図2及び図4に示すように、工具折損検出装置60は、停止位置YS,ZSにて移動が停止した工具保持部43に保持される工具TLの折損の有無を検出する。
工具折損検出装置60は、針支持部61と、検出針62と、検出部63aと、針駆動部63bと、固定金具64と、を備える。針支持部61は、Y軸方向に延びる円柱状に形成される。直線状に延びる検出針62の端部は、針支持部61の上端に旋回可能に支持される。針駆動部63bは、針支持部61を中心に検出針62を旋回させる。検出部63aは、検出針62の旋回が工具TL1の刃部TLaにより制限されるか否かを通じて工具TLの折損の有無を検出する。例えば、検出部63aは、検出針62の角度を検出する角度検出センサである。検出部63aは、工具TLの折損の有無を検出した結果を制御部300に出力する。固定金具64は、針支持部61を支柱54に固定する。
As shown in FIG. 4, the tool breakage detection device 60 is located between the tool exchange device 30 and the magazines 51 and 52 in the Z-axis direction. Further, the tool breakage detection device 60 is configured such that a detection needle 62 (described later) of the tool breakage detection device 60 is held by the tool holder 43 in the X-axis direction while avoiding the moving path R1 of the tool holder 43 in the Z-axis direction. It is provided at a position where the tool TL can be reached.
As shown in FIGS. 2 and 4, the tool breakage detection device 60 detects whether or not the tool TL held by the tool holder 43 whose movement has stopped at the stop positions YS and ZS is broken.
The tool breakage detection device 60 includes a needle support section 61, a detection needle 62, a detection section 63a, a needle drive section 63b, and a fixture 64. The needle support portion 61 is formed in a cylindrical shape extending in the Y-axis direction. The end of the linearly extending detection needle 62 is rotatably supported by the upper end of the needle support section 61. The needle drive section 63b rotates the detection needle 62 around the needle support section 61. The detection unit 63a detects whether or not the tool TL is broken by determining whether or not the rotation of the detection needle 62 is restricted by the blade portion TLa of the tool TL1. For example, the detection unit 63a is an angle detection sensor that detects the angle of the detection needle 62. The detection unit 63a outputs the result of detecting whether or not the tool TL is broken to the control unit 300. The fixing fitting 64 fixes the needle support part 61 to the support column 54.
制御部300は、工作機械1の各部の動作を制御する。制御部300は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等からなる。制御部300は、数値制御によって、主軸ユニット10、工具スピンドル20、工具交換装置30、工具搬送装置40、工具マガジン装置50及び工具折損検出装置60を制御する。 The control unit 300 controls the operation of each part of the machine tool 1. The control unit 300 includes a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and the like. The control unit 300 controls the spindle unit 10, the tool spindle 20, the tool changer 30, the tool transport device 40, the tool magazine device 50, and the tool breakage detection device 60 through numerical control.
次に、図5のフローチャートを参照しつつ、制御部300により実行される工具交換処理について説明する。
まず、制御部300は、ツーリングゾーンTZにおいて、工具スピンドル20に装着された工具TLを介して主軸ユニット10により把持されるワークWの加工を行う(ステップS101)。
Next, the tool exchange process executed by the control unit 300 will be described with reference to the flowchart in FIG. 5.
First, the control unit 300 processes the workpiece W gripped by the spindle unit 10 via the tool TL mounted on the tool spindle 20 in the tooling zone TZ (step S101).
そして、制御部300は、工具スピンドル20に装着された工具TLの交換が必要であるか否かを判別する(ステップS102)。制御部300は、工具TLの交換が必要でない旨判別すると(ステップS102;NO)、ステップS101に戻り、工具スピンドル20に装着された工具TLでの加工を継続する。 Then, the control unit 300 determines whether or not the tool TL mounted on the tool spindle 20 needs to be replaced (step S102). When the control unit 300 determines that the tool TL does not need to be replaced (step S102; NO), the control unit 300 returns to step S101 and continues machining with the tool TL mounted on the tool spindle 20.
一方、制御部300は、工具TLの交換が必要である旨判別すると(ステップS102;YES)、工具スピンドル20を交換位置Psに移動させる(ステップS103)。 On the other hand, when the control unit 300 determines that the tool TL needs to be replaced (step S102; YES), it moves the tool spindle 20 to the replacement position Ps (step S103).
そして、制御部300は、工具交換装置30を通じて、工具スピンドル20から工具TL1を取り外し、工具TL1とは別の工具TL2を工具スピンドル20に取り付ける(ステップS104)。このステップS104においては、図1に示すように、まず、アーム部32が工具スピンドル20に装着された工具TL1を把持し、アーム部33が工具搬送装置40により搬送された工具TL1を把持する。この状態で、回転軸部31をY軸方向に移動させる図示しない軸部駆動機構によってアーム部32が工具スピンドル20に対して退避する。これにより、工具TL1が工具スピンドル20から取り外される。次に、回転軸部31を中心に180°回転したうえで、上記軸部駆動機構によってアーム部33が工具スピンドル20に接近する。これにより、アーム部33に把持された工具TL2が工具スピンドル20に装着される。
工具スピンドル20は、後述するステップS105以降と同時に、装着された工具TL2を利用してワークWの加工を行う。
Then, the control unit 300 removes the tool TL1 from the tool spindle 20 and attaches a tool TL2, which is different from the tool TL1, to the tool spindle 20 (step S104). In step S104, as shown in FIG. 1, first, the arm portion 32 grips the tool TL1 mounted on the tool spindle 20, and the arm portion 33 grips the tool TL1 transported by the tool transport device 40. In this state, the arm portion 32 is retracted from the tool spindle 20 by a shaft drive mechanism (not shown) that moves the rotating shaft portion 31 in the Y-axis direction. Thereby, the tool TL1 is removed from the tool spindle 20. Next, after rotating 180° around the rotating shaft portion 31, the arm portion 33 approaches the tool spindle 20 by the shaft driving mechanism. As a result, the tool TL2 held by the arm portion 33 is attached to the tool spindle 20.
The tool spindle 20 processes the workpiece W using the installed tool TL2 at the same time as after step S105, which will be described later.
そして、制御部300は、工具搬送装置40を介して工具TL1を工具交換装置30から受け取る(ステップS105)。このステップS105において、詳しくは、制御部300は、図3に示すように、Z軸移動機構41Zを介して工具搬送装置40の工具保持部43をアーム部32に対応するアーム対向位置ZLまで移動させる。そして、制御部300は、図2に示すように、Y軸移動機構41Yを介して工具保持部43を下側位置YLまで移動させる。これにより、工具保持部43は、アーム部32により把持される工具TL1に近づいて工具TL1を受け取る。 Then, the control unit 300 receives the tool TL1 from the tool changing device 30 via the tool transport device 40 (step S105). In step S105, in detail, as shown in FIG. let Then, as shown in FIG. 2, the control section 300 moves the tool holding section 43 to the lower position YL via the Y-axis moving mechanism 41Y. Thereby, the tool holding section 43 approaches the tool TL1 held by the arm section 32 and receives the tool TL1.
次に、制御部300は、工具TL1の長さに合わせて停止位置YSを設定する(ステップS106)。具体的には、制御部300は、工具TL1の刃部TLaの長さに関わらず、刃部TLaの先端が検出針62と同一の高さとなるように停止位置YSを設定する。停止位置YSは、刃部TLaの長さが短いほどY軸方向においてベッドSに近い位置に設定され、刃部TLaの長さが長いほどY軸方向においてベッドSから遠い位置に設定される。例えば、工具の種類に合わせた複数の停止位置がデータテーブルとして予めメモリに記憶される。そして、制御部300は、このデータテーブルに基づき、工具の種類に応じた停止位置を設定してもよい。停止位置YSは工具TL1の刃部TLaの長さによって可変であるが、停止位置ZSは工具TL1の刃部TLaの長さに関わらず一定である。
なお、停止位置YSを設定するタイミングは、ステップS107よりも前であれば、本例に限らず、どのタイミングであってもよい。
Next, the control unit 300 sets the stop position YS according to the length of the tool TL1 (step S106). Specifically, the control unit 300 sets the stop position YS so that the tip of the blade portion TLa of the tool TL1 is at the same height as the detection needle 62, regardless of the length of the blade portion TLa. The shorter the length of the blade part TLa, the closer the stop position YS is to the bed S in the Y-axis direction, and the longer the length of the blade part TLa, the farther the stop position YS is set to the bed S in the Y-axis direction. For example, a plurality of stopping positions depending on the type of tool are stored in advance in the memory as a data table. Then, the control unit 300 may set a stopping position according to the type of tool based on this data table. The stop position YS is variable depending on the length of the blade part TLa of the tool TL1, but the stop position ZS is constant regardless of the length of the blade part TLa of the tool TL1.
Note that the timing for setting the stop position YS is not limited to this example, and may be any timing as long as it is before step S107.
次に、制御部300は、工具保持部43に保持された工具TL1を停止位置YS,ZSまで移動させ、工具TL1を停止位置YS,ZSで停止させる(ステップS107)。このステップS107において、詳しくは、制御部300は、図2に示すように、Y軸移動機構41Yを介して工具保持部43に保持される工具TL1を下側位置YLから停止位置YSまで移動させ、工具TL1を停止位置YSで停止させる。これの後又はこれと同時に、制御部300は、図3及び図4に示すように、Z軸移動機構41Zを介して工具保持部43に保持される工具TL1を停止位置ZSまで移動させ、工具TL1を停止位置ZSで停止させる。これにより、工具TL1の刃部TLaの先端側は、旋回する検出針62に接触可能な位置となる。 Next, the control unit 300 moves the tool TL1 held by the tool holding unit 43 to the stop positions YS, ZS, and stops the tool TL1 at the stop positions YS, ZS (step S107). In this step S107, in detail, as shown in FIG. 2, the control unit 300 moves the tool TL1 held in the tool holding unit 43 from the lower position YL to the stop position YS via the Y-axis moving mechanism 41Y. , the tool TL1 is stopped at the stop position YS. After this or at the same time, the control section 300 moves the tool TL1 held in the tool holding section 43 via the Z-axis moving mechanism 41Z to the stop position ZS, as shown in FIGS. Stop TL1 at stop position ZS. Thereby, the tip side of the blade portion TLa of the tool TL1 is in a position where it can come into contact with the rotating detection needle 62.
そして、制御部300は、工具折損検出装置60を通じて工具TL1の折損の有無を検出する(ステップS108)。このステップS108において、詳しくは、制御部300は、図4に示すように、検出針62をZ軸方向に沿う実線で示す原位置から針駆動部63bを介して上側から見て反時計回りに所定角度αだけ回転させる。所定角度αは、検出針62の回転軌跡が工具TL1の刃部TLaを含む角度に設定される。所定角度αは、例えば、135°に設定される。検出部63aは、検出針62の旋回が工具TL1の刃部TLaに接触することにより制限されたときに工具TL1の折損がない旨を検出し、検出針62の旋回が工具TL1の刃部TLaに接触せずに制限されないとき、言い換えると、検出針62が空振りしたときに工具TL1の折損がある旨を検出する。制御部300は、工具折損検出装置60により検出された工具TL1の折損の有無を図示しないディスプレイ又は発音部を通じて作業者に伝えてもよい。 Then, the control unit 300 detects whether or not the tool TL1 is broken through the tool breakage detection device 60 (step S108). In this step S108, in detail, as shown in FIG. 4, the control unit 300 moves the detection needle 62 counterclockwise from the original position shown by the solid line along the Z-axis direction when viewed from above via the needle drive unit 63b. Rotate by a predetermined angle α. The predetermined angle α is set to an angle at which the rotation locus of the detection needle 62 includes the blade portion TLa of the tool TL1. The predetermined angle α is set to, for example, 135°. The detection unit 63a detects that the tool TL1 is not broken when the rotation of the detection needle 62 is restricted by contacting the blade portion TLa of the tool TL1, and the rotation of the detection needle 62 is restricted by contacting the blade portion TLa of the tool TL1. In other words, when the detection needle 62 misses its swing, it is detected that the tool TL1 is broken. The control unit 300 may notify the operator of the presence or absence of breakage of the tool TL1 detected by the tool breakage detection device 60 through a display or a sounding unit (not shown).
次に、制御部300は、Y軸移動機構41Yを介して工具保持部43を上側位置YH又は下側位置YLまで移動させる(ステップS109)。このステップS109において、詳しくは、制御部300は、工具TL1を工具マガジン装置50のマガジン51に収納する場合には工具保持部43を上側位置YHまで移動させ、工具TL1を工具マガジン装置50のマガジン52に収納する場合には工具保持部43を下側位置YLまで移動させる。 Next, the control unit 300 moves the tool holding unit 43 to the upper position YH or the lower position YL via the Y-axis moving mechanism 41Y (step S109). In step S109, in detail, when storing the tool TL1 in the magazine 51 of the tool magazine device 50, the control section 300 moves the tool holding section 43 to the upper position YH, and stores the tool TL1 in the magazine 51 of the tool magazine device 50. 52, the tool holder 43 is moved to the lower position YL.
次に、制御部300は、Z軸移動機構41Zを介して工具保持部43が保持する工具TL1を工具マガジン装置50に収容する(ステップS110)。このステップS110において、詳しくは、制御部300は、マガジン駆動モータ53を駆動させて、マガジン51,52のうち工具TLを把持していない把持部51a,52aが工具保持部43により保持される工具TL1に対向するようにマガジン回転軸50Jを中心にマガジン51,52を回転させる。そして、制御部300は、Y軸移動機構41Y及びZ軸移動機構41Zを介して工具保持部43をマガジン51,52に近づくように移動させて、工具保持部43が保持する工具TL1を把持部51a,52aに受け渡す。 Next, the control unit 300 stores the tool TL1 held by the tool holding unit 43 in the tool magazine device 50 via the Z-axis moving mechanism 41Z (step S110). In step S110, in detail, the control unit 300 drives the magazine drive motor 53 so that the gripping parts 51a and 52a of the magazines 51 and 52 that are not gripping the tool TL are the tools held by the tool holding part 43. The magazines 51 and 52 are rotated around the magazine rotation shaft 50J so as to face TL1. Then, the control unit 300 moves the tool holding unit 43 closer to the magazines 51 and 52 via the Y-axis moving mechanism 41Y and the Z-axis moving mechanism 41Z, and moves the tool TL1 held by the tool holding unit 43 to the gripping unit. 51a and 52a.
最後に、制御部300は、工具搬送装置40を介して工具マガジン装置50から新たな工具を受け取り、新たな工具を工具交換装置30に受け渡し(ステップS111)、工具交換処理を終了する。このステップS111において、詳しくは、制御部300は、マガジン駆動モータ53を駆動させて、マガジン51,52のうち新たな工具を把持する把持部51a,52aが工具保持部43に対向するようにマガジン回転軸50Jを中心にマガジン51,52を回転させる。そして、制御部300は、Y軸移動機構41Y及びZ軸移動機構41Zを介して工具保持部43をマガジン51,52に近づくように移動させ、工具保持部43が新たな工具を把持部51a,52aから受け取る。そして、制御部300は、工具保持部43を工具交換装置30のアーム部32に対向する位置まで移動させた後に、工具保持部43が保持する新たな工具を工具交換装置30のアーム部32に受け渡す。この状態で、工具交換装置30は、工具スピンドル20の工具TLの交換のタイミングまで待機する。 Finally, the control unit 300 receives a new tool from the tool magazine device 50 via the tool transport device 40, delivers the new tool to the tool exchange device 30 (step S111), and ends the tool exchange process. In step S111, in detail, the control unit 300 drives the magazine drive motor 53 so that the gripping parts 51a and 52a of the magazines 51 and 52 that grip a new tool face the tool holding part 43. The magazines 51 and 52 are rotated around the rotating shaft 50J. Then, the control section 300 moves the tool holding section 43 closer to the magazines 51 and 52 via the Y-axis moving mechanism 41Y and the Z-axis moving mechanism 41Z, so that the tool holding section 43 transfers the new tool to the gripping sections 51a and 52. Receive from 52a. Then, after moving the tool holding section 43 to a position facing the arm section 32 of the tool changing device 30, the control section 300 transfers a new tool held by the tool holding section 43 to the arm section 32 of the tool changing device 30. Hand over. In this state, the tool changing device 30 waits until the timing for exchanging the tool TL of the tool spindle 20.
(効果)
以上、説明した一実施形態によれば、以下の効果を奏する。
(1)工具折損検出装置60は、ワークWを加工する工具ユニットの一例である工具スピンドル20から工具交換搬送部3を通じて取り外されて搬送される工具TLの折損の有無をツーリングゾーンTZの外部で検出する検出部63aを備える。
この構成によれば、検出部63aによりツーリングゾーンTZの外部で工具TLの折損の有無が検出される。よって、ワークWの加工の伴い発生する切り粉、クーラント液又は振動等が検出部63aによる検出に影響が及ぶことが抑制される。よって、工具折損検出装置60を通じて、より正確に工具の折損の有無を検出することができる。
さらに、工具スピンドル20によるワークWの加工中にも、工具折損検出装置60を通じて工具TLの折損の有無を検出可能である。このため、工具TLの折損の有無を検出のために加工時間が長くなることが抑制される。
(effect)
According to the embodiment described above, the following effects are achieved.
(1) The tool breakage detection device 60 detects whether or not the tool TL, which is removed from the tool spindle 20, which is an example of a tool unit for machining the workpiece W, and is transferred through the tool exchange transfer section 3, is broken or not outside the tooling zone TZ. A detection unit 63a for detection is provided.
According to this configuration, the presence or absence of breakage of the tool TL is detected by the detection unit 63a outside the tooling zone TZ. Therefore, chips, coolant, vibrations, etc. generated during machining of the workpiece W are suppressed from affecting detection by the detection unit 63a. Therefore, the presence or absence of tool breakage can be detected more accurately through the tool breakage detection device 60.
Furthermore, even during processing of the workpiece W by the tool spindle 20, it is possible to detect whether or not the tool TL is broken through the tool breakage detection device 60. Therefore, the machining time for detecting whether or not the tool TL is broken is suppressed from increasing.
(2)検出部63aは、工具交換搬送部3の工具搬送装置40により工具TLを搬送する途中の停止位置YS,ZSで工具TLの移動を停止させた状態の工具TLの折損の有無を検出する。
この構成によれば、移動が停止した状態の工具TLの折損の有無が検出される。このため、工具折損検出装置60を通じて、より正確に工具の折損の有無を検出することができる。
(2) The detection unit 63a detects the presence or absence of breakage of the tool TL when the tool TL is stopped moving at the stop positions YS, ZS while the tool TL is being transported by the tool transport device 40 of the tool exchange transport unit 3. do.
According to this configuration, the presence or absence of breakage of the tool TL in a state where the movement is stopped is detected. Therefore, the presence or absence of tool breakage can be detected more accurately through the tool breakage detection device 60.
(3)工具折損検出装置60は、針支持部61と、針支持部61により旋回可能に支持される検出針62と、検出針62を旋回させる針駆動部63bと、を備える。検出部63aは、停止位置YS,ZSで工具TLの移動が停止している際に、針駆動部63bによる検出針62の旋回が工具TLにより制限されたときに工具TLの折損がない旨を検出し、検出針62の旋回が工具TLにより制限されないときに工具TLの折損がある旨を検出する。
この構成によれば、工具TLの折損の有無を検出するため検出針62が旋回しても、工具スピンドル20の動作を阻害することがなく、より簡単で正確に工具TLの折損の有無を検出することができる。
(3) The tool breakage detection device 60 includes a needle support section 61, a detection needle 62 that is rotatably supported by the needle support section 61, and a needle drive section 63b that rotates the detection needle 62. The detection unit 63a detects that the tool TL is not broken when the rotation of the detection needle 62 by the needle drive unit 63b is restricted by the tool TL while the movement of the tool TL is stopped at the stop positions YS, ZS. When the rotation of the detection needle 62 is not restricted by the tool TL, it is detected that the tool TL is broken.
According to this configuration, even if the detection needle 62 rotates to detect the presence or absence of breakage of the tool TL, the operation of the tool spindle 20 is not obstructed, and the presence or absence of breakage of the tool TL is detected more easily and accurately. can do.
(4)工具折損検出システム5は、工具折損検出装置60と、工具交換搬送部3と、を備える。工具交換搬送部3は、工具スピンドル20に装着される工具TLを交換する工具交換装置30と、複数の工具TLを収容する工具マガジン装置50と、工具交換装置30及び工具マガジン装置50の間で工具TLを搬送する工具搬送装置40と、を備える。検出針62は、停止位置YS,ZSにある工具TLの刃部TLaに交わるX軸方向及びZ軸方向に沿って旋回可能に設けられる。工具搬送装置40は、工具TLを刃部TLaに沿うY軸方向に搬送する。工具折損検出システム5は、工具TLにおける刃部TLaに沿う長さに合わせて工具TLの刃部TLaが検出針62に対応する位置となるように停止位置YSを設定し、工具搬送装置40を通じて工具TLを設定した停止位置YSに停止させる制御部300を備える。
工具TLの長さに関わらず停止位置YSが一定である比較例においては、例えば、工具TLの長さが短い場合、工具TLの折損がないのにも関わらず、検出針62が工具TLの刃部TLaに接触せずに空振りとなり、誤って工具折損検出装置60により工具TLの折損がある旨の検出がされるおそれがある。また、この比較例において、工具TLの長さが長い場合、工具TLの刃部TLaの先端が折損しているのにも関わらず、検出針62が刃部TLaの折損していない部分に接触し、誤って工具折損検出装置60により工具TLの折損がない旨の検出がされるおそれがある。
上記構成によれば、工具TLの長さに合わせて、工具TLの停止位置YSが設定される。よって、上記比較例のような誤検出を抑制することができる。また、作業者による工具折損検出装置60の位置調整が不要となる。
(4) The tool breakage detection system 5 includes a tool breakage detection device 60 and a tool exchange conveyance section 3. The tool exchange transfer section 3 is configured to operate between a tool exchange device 30 that exchanges a tool TL mounted on the tool spindle 20, a tool magazine device 50 that accommodates a plurality of tools TL, and between the tool exchange device 30 and the tool magazine device 50. A tool transport device 40 that transports the tool TL is provided. The detection needle 62 is provided so as to be rotatable along the X-axis direction and the Z-axis direction intersecting the blade portion TLa of the tool TL at the stop positions YS and ZS. The tool transport device 40 transports the tool TL in the Y-axis direction along the blade portion TLa. The tool breakage detection system 5 sets the stop position YS so that the blade part TLa of the tool TL is at a position corresponding to the detection needle 62 according to the length along the blade part TLa of the tool TL, and A control unit 300 is provided to stop the tool TL at a set stop position YS.
In the comparative example in which the stop position YS is constant regardless of the length of the tool TL, for example, when the length of the tool TL is short, the detection needle 62 is not connected to the tool TL even though there is no breakage of the tool TL. There is a risk that the tool TL will not come into contact with the blade part TLa, resulting in a missed swing, and the tool breakage detection device 60 may mistakenly detect that the tool TL is broken. In addition, in this comparative example, when the length of the tool TL is long, the detection needle 62 comes into contact with the unbroken part of the blade part TLa even though the tip of the blade part TLa of the tool TL is broken. However, there is a risk that the tool breakage detection device 60 may mistakenly detect that the tool TL is not broken.
According to the above configuration, the stop position YS of the tool TL is set according to the length of the tool TL. Therefore, false detections like those in the above comparative example can be suppressed. Further, there is no need for the operator to adjust the position of the tool breakage detection device 60.
(5)工作機械1は、工具折損検出システム5と、ワークWを把持する主軸ユニット10と、工具スピンドル20と、を備える。
この構成によれば、工作機械1において、工具スピンドル20が主軸ユニット10により把持されたワークWを加工している際であっても、工具折損検出装置60を通じて工具スピンドル20から取り外された工具TLの折損の有無を正確に検出することができる。
(5) The machine tool 1 includes a tool breakage detection system 5, a spindle unit 10 that grips the workpiece W, and a tool spindle 20.
According to this configuration, in the machine tool 1, even when the tool spindle 20 is machining the workpiece W gripped by the spindle unit 10, the tool TL removed from the tool spindle 20 through the tool breakage detection device 60 It is possible to accurately detect the presence or absence of breakage.
なお、本発明は以上の実施形態及び図面によって限定されるものではない。本発明の要旨を変更しない範囲で、適宜、変更(構成要素の削除も含む)を加えることが可能である。以下に、変形の一例を説明する。 Note that the present invention is not limited to the above embodiments and drawings. It is possible to make changes (including deletion of constituent elements) as appropriate without changing the gist of the present invention. An example of the modification will be described below.
上記実施形態においては、工作機械1は1つの主軸ユニット10を備えていたが、これに限らず、工作機械1は互いに対向する2つの主軸ユニット10を備えていてもよい。 In the above embodiment, the machine tool 1 includes one spindle unit 10, but the present invention is not limited to this, and the machine tool 1 may include two spindle units 10 facing each other.
上記実施形態においては、制御部300は、工具TLの長さに合わせて停止位置YSを設定していたが、これに限らず、工具TLの長さに関わらず、停止位置YSを一定に設定してもよい。 In the above embodiment, the control unit 300 sets the stop position YS according to the length of the tool TL, but the present invention is not limited to this, and the control unit 300 sets the stop position YS constant regardless of the length of the tool TL. You may.
上記実施形態においては、工具折損検出装置60は検出針62を旋回させる指針式であったが、これに限らず、工具TLの折損を検出することができれば、他のタイプが採用されてもよい。
例えば、工具折損検出装置60は、工具TLの先端により押されるプッシュスイッチ式の検出装置、又は非接触で工具TLの折損の有無を検出する光又は電磁波を利用した非接触式の検出装置であってもよい。
In the embodiment described above, the tool breakage detection device 60 is a pointer type in which the detection needle 62 is rotated, but the device is not limited to this, and other types may be adopted as long as breakage of the tool TL can be detected. .
For example, the tool breakage detection device 60 may be a push switch type detection device that is pressed by the tip of the tool TL, or a non-contact detection device that uses light or electromagnetic waves to detect whether or not the tool TL is broken in a non-contact manner. It's okay.
上記実施形態においては、工具交換搬送部3における工具交換装置30及び工具搬送装置40は別の装置として構成されていたが、同一の装置として構成されてもよい。この場合、工具搬送装置40は、工具保持部43から直接に工具スピンドル20に工具TLを授受することにより工具搬送装置40の機能を有していてもよい。さらに、この場合、工具保持部43は複数の工具TLを保持可能に構成され、第1の工具を工具スピンドル20から受け取り、第2の工具を工具スピンドル20に受け渡してもよい。 In the embodiment described above, the tool exchange device 30 and the tool conveyance device 40 in the tool exchange conveyance unit 3 are configured as separate devices, but they may be configured as the same device. In this case, the tool transport device 40 may have the function of the tool transport device 40 by directly transferring the tool TL to the tool spindle 20 from the tool holder 43. Furthermore, in this case, the tool holding section 43 is configured to be able to hold a plurality of tools TL, and may receive the first tool from the tool spindle 20 and deliver the second tool to the tool spindle 20.
上記実施形態においては、工具折損検出装置60は、支柱54に固定されていたが、ツーリングゾーンTZの外部であれば、これに限らず、例えば、マガジン51,52、工具保持部43又は工具交換装置30に固定されてもよい。工具折損検出装置60が工具保持部43に固定される場合には、例えば、工具保持部43を停止位置YS,ZSに停止させることなく、工具保持部43を移動させつつ工具折損検出装置60による検出が行われてもよい。
また、工具折損検出装置60は、マガジン51,52の把持部51a,52aに把持された工具TL又は工具交換装置30のアーム部32,33により把持される工具TLの折損の有無を検出してもよい。
また、マガジン51,52の数は、単数又は3つ以上であってもよい。
In the embodiment described above, the tool breakage detection device 60 is fixed to the support post 54, but the tool breakage detection device 60 is not limited to this if it is outside the tooling zone TZ. It may be fixed to the device 30. When the tool breakage detection device 60 is fixed to the tool holder 43, for example, the tool breakage detection device 60 may move the tool holder 43 without stopping the tool holder 43 at the stop positions YS, ZS. Detection may also be performed.
Further, the tool breakage detection device 60 detects whether or not the tool TL held by the gripping portions 51a and 52a of the magazines 51 and 52 or the tool TL held by the arm portions 32 and 33 of the tool changer 30 is broken. Good too.
Moreover, the number of magazines 51 and 52 may be singular or three or more.
1…工作機械、3…工具交換搬送部、5…工具折損検出システム、10…主軸ユニット、11…主軸、15…主軸台、20…工具スピンドル、30…工具交換装置、31…回転軸部、31J…回転軸、32,33…アーム部、40…工具搬送装置、41Y…Y軸移動機構、41Z…Z軸移動機構、41a,41d…モータ、41b,41e…ボールねじ、41c,41f…ナット、43…工具保持部、50…工具マガジン装置、50J…マガジン回転軸、51,52…マガジン、51a,52a…把持部、53…マガジン駆動モータ、54…支柱、55…マガジン支持軸、56…支持フレーム、60…工具折損検出装置、61…針支持部、62…検出針、63a…検出部、63b…針駆動部、64…固定金具、300…制御部、α…角度、B…旋回軸、S…ベッド、R1…移動経路、W…ワーク、TL,TL1,TL2…工具、TZ…ツーリングゾーン、YH…上側位置、YL…下側位置、ZL…アーム対向位置、YS,ZS…停止位置、ZR…マガジン把持部対向位置、Ps…交換位置、TLa…刃部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Machine tool, 3... Tool exchange conveyance part, 5... Tool breakage detection system, 10... Spindle unit, 11... Spindle, 15... Head stock, 20... Tool spindle, 30... Tool exchange device, 31... Rotating shaft part, 31J... Rotating shaft, 32, 33... Arm portion, 40... Tool transport device, 41Y... Y-axis moving mechanism, 41Z... Z-axis moving mechanism, 41a, 41d... Motor, 41b, 41e... Ball screw, 41c, 41f... Nut , 43... Tool holding part, 50... Tool magazine device, 50J... Magazine rotating shaft, 51, 52... Magazine, 51a, 52a... Gripping part, 53... Magazine drive motor, 54... Support column, 55... Magazine support shaft, 56... Support frame, 60... Tool breakage detection device, 61... Needle support section, 62... Detection needle, 63a... Detection section, 63b... Needle drive section, 64... Fixing bracket, 300... Control section, α... Angle, B... Rotation axis , S...Bed, R1...Moving route, W...Work, TL, TL1, TL2...Tool, TZ...Touring zone, YH...Upper position, YL...Lower position, ZL...Arm opposing position, YS, ZS...Stop position , ZR...Magazine gripping section opposing position, Ps...exchange position, TLa...blade section
Claims (2)
工具を前記工具の刃部に沿う方向に搬送し、前記工具を搬送する途中の停止位置で前記工具の移動を停止させる工具交換搬送部と、を備える工具折損検出システムであって、
前記工具折損検出装置は、ワークを加工する工具ユニットから前記工具交換搬送部を通じて取り外されて搬送される前記工具の折損の有無をツーリングゾーンの外部で検出する検出部と、針支持部と、前記針支持部により支持される検出針と、前記検出針を旋回させる針駆動部と、を有し、
前記工具折損検出システムは、前記工具における前記刃部に沿う長さに合わせて前記工具の前記刃部が前記検出針に対応する位置となるように前記停止位置を設定し、前記工具交換搬送部を通じて前記工具を設定した前記停止位置に停止させる制御部を備え、
前記工具折損検出装置の前記検出針は、前記停止位置にある前記工具の前記刃部に交わる方向に沿って旋回可能に設けられ、
前記工具折損検出装置の前記検出部は、前記針駆動部による前記検出針の旋回が前記工具交換搬送部により搬送される前記工具により制限されたときに前記工具の折損がない旨を検出し、前記検出針の旋回が前記工具交換搬送部により搬送される前記工具により制限されないときに前記工具の折損がある旨を検出する、
工具折損検出システム。 A tool breakage detection device,
A tool breakage detection system comprising: a tool exchange conveyance unit that conveys a tool in a direction along a blade portion of the tool and stops movement of the tool at a stop position during conveyance of the tool,
The tool breakage detection device includes a detection unit that detects, outside a tooling zone, whether or not the tool that is removed from a tool unit that processes a workpiece and is conveyed through the tool exchange conveyance unit is broken; a needle support unit; It has a detection needle supported by a needle support part, and a needle drive part that rotates the detection needle,
The tool breakage detection system sets the stop position so that the blade part of the tool is at a position corresponding to the detection needle according to the length along the blade part of the tool, and the tool change conveyance unit a control unit for stopping the tool at the set stop position through the control unit ;
The detection needle of the tool breakage detection device is provided so as to be pivotable along a direction intersecting the blade portion of the tool at the stop position,
The detection unit of the tool breakage detection device detects that the tool is not broken when the rotation of the detection needle by the needle drive unit is limited by the tool conveyed by the tool exchange conveyance unit; detecting that the tool is broken when the rotation of the detection needle is not restricted by the tool conveyed by the tool exchange conveyance section ;
Tool breakage detection system.
前記ワークを把持する主軸ユニットと、
前記主軸ユニットにより把持された前記ワークを加工する前記工具ユニットと、を備える、
工作機械。 The tool breakage detection system according to claim 1 ;
a spindle unit that grips the work;
the tool unit that processes the workpiece gripped by the spindle unit;
Machine Tools.
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