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公開番号2025015956
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-31
出願番号2023118899
出願日2023-07-21
発明の名称ワーク検出装置及び工作機械
出願人シチズンマシナリー株式会社
代理人弁護士法人クレオ国際法律特許事務所
主分類B23B 15/00 20060101AFI20250124BHJP(工作機械;他に分類されない金属加工)
要約【課題】ワーク検出装置は、サーボ付きアクチュエータのトルク変動を用いずに、主軸へのワーク(ワークの有無、ワークの長さ)を検出する。
【解決手段】ワーク検出装置30は、ワークWを把持する背面主軸20の内部に配置され、背面主軸20の内部に挿入されたワークWを押圧して背面主軸20の外部に排出するように移動可能なイジェクターロッド22と、イジェクターロッド22を移動させる駆動部28a及び駆動部28aの動作を検出するエンコーダ28bを有するサーボモータ28と、エンコーダ28bの検出結果に基づいて駆動部28aを制御する制御部60とを備え、制御部60はイジェクターロッド22を待機位置に移動させ、エンコーダ28bはワークWが背面主軸20に挿入されてイジェクターロッド22を移動させたときの、イジェクターロッド22の移動を検出し、制御部60は移動に基づいてワークWの有無を算出する。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
ワークを把持する主軸の内部に配置され、前記主軸の内部に挿入された前記ワークを押圧して、前記ワークを前記主軸の外部に排出するように前記主軸の軸方向に移動可能な移動体と、
前記移動体を移動させる駆動部、及び前記駆動部の動きを検出する検出部を有する駆動機構と、
前記検出部の検出結果に基づいて、前記駆動部を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記ワークが前記主軸に挿入される以前に、前記移動体を特定位置に予め移動させ、
前記検出部は、前記ワークが前記主軸に挿入されて前記ワークが前記移動体を移動させたときの、前記移動体の移動を検出し、
前記制御部は、前記移動に基づいて、前記主軸への前記ワークの供給状況を検出する、ワーク検出装置。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記検出部は、前記ワークが前記主軸に挿入されて前記ワークが前記移動体を移動させたときの、前記移動体の移動長さを検出し、
前記制御部は、前記移動長さに基づいて、前記供給状況として、前記主軸に供給された前記ワークの長さを検出する、請求項１に記載のワーク検出装置。
【請求項３】
前記制御部は、予め、前記主軸の先端面から前記特定位置までの挿入長さを記憶しているとともに、前記主軸の前記先端面から突出した、前記ワークの突出長さを取得し、前記挿入長さと前記突出長さに基づいて、前記ワークの長さを算出する、請求項２に記載のワーク検出装置。
【請求項４】
前記駆動機構がサーボモータである、請求項１に記載のワーク検出装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記ワークが前記主軸に挿入される動作中は、前記サーボモータの励磁保持力を低下させる、請求項４に記載のワーク検出装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記ワークが前記主軸に挿入される動作中に、前記ワークを検出しなかったとき、又は前記ワークの長さが適正でないと判定したときは、前記主軸の動作を停止する、請求項２に記載のワーク検出装置。
【請求項７】
前記ワークを検出しなかったこと又は前記ワークの長さが適正でないことを報知する報知部を備え、
前記制御部は、前記ワークが前記主軸に挿入される動作中に、前記ワークを検出しなかったとき、又は前記ワークの長さが適正でないと判定したときは、前記報知部が報知するように制御する、請求項６に記載のワーク検出装置。
【請求項８】
ワークが挿入されて前記ワークを把持する主軸と、
前記主軸に把持された前記ワークを加工する工具と、
前記主軸及び前記工具の動作を制御する制御装置と、
請求項１から７のうちいずれか１項に記載のワーク検出装置と、を備え、
前記ワーク検出装置の制御部は前記制御装置である、工作機械。
【請求項９】
前記制御装置は、前記ワークが前記主軸に挿入される動作中に、前記ワークを検出しなかったとき、又は前記ワークの長さが適正でないと判定したときは、前記主軸及び前記工具の動作を制御する加工プログラムを変更する、請求項８に記載の工作機械。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワーク検出装置及び工作機械に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
正面主軸で保持していたワークを背面主軸に受け渡し、背面主軸で保持した状態のワークに対して、加工を行うことがある。この場合、正面主軸から背面主軸に、ワークを適切に受け渡したか否か、を確認することが求められる。
【０００３】
そこで、主軸にワークを供給するワーク供給手段と、ワーク供給手段が主軸にワークを供給した時のワーク供給手段の位置及び主軸の位置に基づいて、ワークの、主軸内への挿入長さを認識する認識手段と、を備えたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００９－１６６１６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に提案された技術は、具体的には、認識手段がサーボ付きアクチュエータのトルク変動を検出することによって、ワークの挿入長さを認識するものである。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであって、主軸へのワークの供給状況（ワークの有無、ワークの長さ）を、サーボ付きアクチュエータのトルク変動を用いるのに比べて、精度よく検出することができるワーク検出装置及びワーク検出装置を備えた工作機械を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１は、ワークを把持する主軸の内部に配置され、前記主軸の内部に挿入された前記ワークを押圧して、前記ワークを前記主軸の外部に排出するように前記主軸の軸方向に移動可能な移動体と、前記移動体を移動させる駆動部、及び前記駆動部の動きを検出する検出部を有する駆動機構と、前記検出部の検出結果に基づいて、前記駆動部をフィードバック制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記ワークが前記主軸に挿入されるのに先立って、前記移動体を特定位置に移動させ、前記検出部は、前記ワークが前記主軸に挿入されて前記ワークが前記移動体を移動させたときの、前記移動体の移動長さを検出し、前記制御部は、前記移動長さに基づいて、前記ワークの長さを算出する、ワーク検出装置である。
【０００８】
本発明の第２は、ワークが挿入されて前記ワークを把持する主軸と、前記主軸に把持された前記ワークを加工する工具と、前記主軸及び前記工具の動作を制御する制御装置と、本発明に係るワーク検出装置と、を備え、前記ワーク検出装置の制御部は前記制御装置である、工作機械である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係るワーク検出装置及び工作機械は、主軸へのワークの供給状況（ワークの有無、ワークの長さ）を、サーボ付きアクチュエータのトルク変動を用いるのに比べて、精度よく検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
自動旋盤の主要な構成を模式的に示した平面図である。
背面主軸の軸を含む鉛直面による断面を示す断面図であり、イジェクターロッドの前端面が、背面主軸の前端面に一致する待機位置に移動した状態を示す。
背面主軸の軸を含む鉛直面による断面を示す断面図であり、イジェクターロッドがワークに押されて後退した状態（把持位置）を示す。
背面主軸の軸を含む鉛直面による断面を示す断面図であり、イジェクターロッドの前端面がワークの挿入側前端面から離れた退避位置に移動した状態を示す。
ワーク排出装置及びワーク検出装置の構成を示すブロック図である。
イジェクターロッドが既知の特定位置を待機位置とした一例を示す模式図である。
自動旋盤の動作の流れの一例を示すフローチャートである。
背面主軸の軸を含む鉛直面による断面を示す断面図であり、ノックアウト治具の前端面が、背面主軸の前端面から突出した待機位置に移動した状態を示す。
背面主軸の軸を含む鉛直面による断面を示す断面図であり、ノックアウト治具がワークに押されて後退した状態（把持位置）を示す。
背面主軸の軸を含む鉛直面による断面を示す断面図であり、イジェクターロッドの前端面がノックアウト治具の先端受部の後端面から離れた退避位置に移動した状態を示す。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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