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公開番号2024075386
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-03
出願番号2022186801
出願日2022-11-22
発明の名称工具欠損の検出方法
出願人オークマ株式会社
代理人個人,個人
主分類B23Q 17/09 20060101AFI20240527BHJP(工作機械;他に分類されない金属加工)
要約【課題】工作機械に用いる工具の欠損を、工具表面に付着した切削液の影響を受けずに、安定して検出可能とする。
【解決手段】エンドミル10の軸方向と交差する方向からレーザ光9をエンドミル10の刃端である切れ刃10aに照射し、レーザ光9で切れ刃10aをなぞるようにエンドミル10の回転とエンドミル10の軸方向の動きとを同期させて、レーザ光9の検出の有無から切れ刃10aの欠損を検出する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
工具の欠損を検出する方法であって、
前記工具の軸方向と交差する方向からレーザ光を前記工具の刃端である切れ刃に照射し、前記レーザ光で前記切れ刃をなぞるように前記工具の回転と前記工具の軸方向の動きとを同期させて、前記レーザ光の検出の有無から前記切れ刃の欠損を検出することを特徴とする工具欠損の検出方法。
続きを表示（約 240 文字）【請求項２】
工具の欠損を検出する方法であって、
前記工具はタップであり、前記タップの軸方向と交差する方向からレーザ光を前記タップのねじ山に照射し、前記タップの回転動作と、前記タップの軸方向の動作と、前記レーザ光と前記タップの軸とが直交する方向の動作とを同期させて、前記タップの回転角度と前記レーザ光の検出との関係を表す波形を測定し、この測定波形を、予め測定した欠損のない基準波形と比較して前記ねじ山の欠損の有無を検出することを特徴とする工具欠損の検出方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、工作機械により加工を行う際に用いる工具の欠損を検出する方法に関するものである。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
回転する工具により被加工物を加工する際に、工具が折損したり、工具刃端で実際に被加工物と接触する部分である切れ刃の一部が欠損したりするトラブルがしばしば発生する。工具の使用時間が長くなると切れ刃が摩耗していくため、切削負荷が上昇していき、欠損や折損に至るものである。この工具の状態を検出する方法として、折損に関しては、工具の長さを測定する接触式の装置や、レーザ光を用いる非接触式の装置が普及しており、容易に検出することができる。他方、欠損に関しては検出が難しく、例えば特許文献１にその方法が提案されている。特許文献１では、工具をカメラにより撮影し、画像処理により検出する方法である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－２４７１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に記載の方法は、撮影した画像を用いるため、工具表面に付着している切削液の影響を受けやすく、反射による誤判定など安定性に問題を有している。
【０００５】
そこで、本開示は、上記問題に鑑みなされたものであって、切削液の影響を受けず安定して工具の欠損を検出することができる方法を提供することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本開示の第１の構成は、工具の欠損を検出する方法であって、
前記工具の軸方向と交差する方向からレーザ光を前記工具の刃端である切れ刃に照射し、前記レーザ光で前記切れ刃をなぞるように前記工具の回転と前記工具の軸方向の動きとを同期させて、前記レーザ光の検出の有無から前記切れ刃の欠損を検出することを特徴とする。
上記目的を達成するために、本開示の第２の構成は、工具の欠損を検出する方法であって、
前記工具はタップであり、前記タップの軸方向と交差する方向からレーザ光を前記タップのねじ山に照射し、前記タップの回転動作と、前記タップの軸方向の動作と、前記レーザ光と前記タップの軸とが直交する方向の動作とを同期させて、前記タップの回転角度と前記レーザ光の検出との関係を表す波形を測定し、この測定波形を、予め測定した欠損のない基準波形と比較して前記ねじ山の欠損の有無を検出することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本開示によれば、工具欠損の検出を、レーザ光が通過するか否かを検出して行うため、工具の反射の影響を受けず、工具表面の切削液の有無にかかわらず安定した工具欠損の検出が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
マシニングセンタの概略図である。
レーザ光によるエンドミルの欠損の検出方法を示す図である。
レーザ光によるタップの欠損の検出方法を示す図である。
タップの回転角度とレーザ光検出装置によるレーザ光検出との関係を示す基準波形の図である。
欠損がある場合のタップの回転角度とレーザ光検出装置によるレーザ光検出との関係を示す測定波形の図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本開示の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１に、工作機械の一例としてのマシニングセンタＭを示して説明する。図１で主軸２の軸方向をＺ軸方向、紙面水平方向をＸ軸方向、紙面垂直方向をＹ軸方向とする。
直交３軸動作が可能なマシニングセンタＭの主軸頭１は、回転可能な主軸２を具備している。主軸２の先端部には、工具ホルダ３が装着されている。工具ホルダ３は、工具４を把持している。
マシニングセンタＭでは、図示しない制御装置により、主軸２の回転と主軸頭１の送り動作とをコントロールして、テーブル５の上に固定された被加工物６に対して、工具４で切削加工を行うものである。制御装置は、ＣＰＵ及びＣＰＵに接続されたメモリを含んで構成され、それらにより運転制御が実現される。
【００１０】
テーブル５には、Ｘ軸方向にレーザ光９を放射するレーザ光放射装置７と、対向する位置にレーザ光検出装置８とが設置されている。レーザ光検出装置８は、レーザ光放射装置７から放射されるレーザ光９の有無を検出する装置で、両装置間にレーザ光９を遮断する物体の存在を検出することができる。レーザ光放射装置７及びレーザ光検出装置８は、制御装置に接続されており、マシニングセンタＭと同期した制御が可能である。この図１は、全体図を示す概略図であるため、レーザ光９により工具４の測定を行う位置ではないが、本開示の工具欠損の検出のための測定を行うときは、レーザ光９が工具４の切れ刃に当たる位置に主軸頭１を移動する。なお、制御装置は、工具４の回転角度とレーザ光９の検出との関係を記録、演算する機能も有している。
（【００１１】以降は省略されています）

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