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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024164964
(43)【公開日】2024-11-28
(54)【発明の名称】工具の姿勢検知ユニット
(51)【国際特許分類】
B25F 5/00 20060101AFI20241121BHJP
B23P 19/06 20060101ALI20241121BHJP
B25B 21/00 20060101ALI20241121BHJP
B23B 45/00 20060101ALI20241121BHJP
【ＦＩ】
B25F5/00 Z
B23P19/06 D
B25B21/00 530Z
B23B45/00 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023080718
(22)【出願日】2023-05-16
(71)【出願人】
【識別番号】591036457
【氏名又は名称】三菱電機エンジニアリング株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002941
【氏名又は名称】弁理士法人ぱるも特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】高松 直輝
(72)【発明者】
【氏名】神原 真治
(72)【発明者】
【氏名】須永 耕平
【テーマコード（参考）】
3C036
3C064
【Ｆターム（参考）】
3C036EE01
3C064AA01
3C064AA03
3C064AB02
3C064AC03
3C064AC09
3C064AC14
3C064BA12
3C064BB32
3C064BB58
3C064BB84
3C064CB24
3C064CB64
3C064CB71
3C064CB84
3C064CB93
(57)【要約】
【課題】既存の工具に取り付け可能にし、低コストで工具の軸のワークに対する傾きを検知できる工具の姿勢検知ユニットを提供する。
【解決手段】ワーク２５に対して処理を行う工具２４の軸２０の、ワーク２５に対する傾き状態を検知する工具の姿勢検知ユニット１１１であって、本体５と、本体５を工具２４に着脱可能に固定する固定部８と、本体５のワーク２５と対向する面５２の複数箇所から軸２０のワーク２５に対する傾き値を演算するための計測を行う計測部２と、計測部２の計測結果から軸２０のワーク２５に対する傾き値を演算し、当該傾き値が設定された許容閾値を超えているか否かを判定する制御部４と、傾き値が許容閾値を超えていると制御部４が判定した場合、当該判定結果を外部に出力する出力部６とを備える。
【選択図】図１
【解決手段】ワーク２５に対して処理を行う工具２４の軸２０の、ワーク２５に対する傾き状態を検知する工具の姿勢検知ユニット１１１であって、本体５と、本体５を工具２４に着脱可能に固定する固定部８と、本体５のワーク２５と対向する面５２の複数箇所から軸２０のワーク２５に対する傾き値を演算するための計測を行う計測部２と、計測部２の計測結果から軸２０のワーク２５に対する傾き値を演算し、当該傾き値が設定された許容閾値を超えているか否かを判定する制御部４と、傾き値が許容閾値を超えていると制御部４が判定した場合、当該判定結果を外部に出力する出力部６とを備える。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ワークに対して処理を行う工具の軸の、前記ワークに対する傾き状態を検知する工具の姿勢検知ユニットであって、
本体と、
前記本体を前記工具に着脱可能に固定する固定部と、
前記本体の前記ワークと対向する面の複数箇所から前記軸の前記ワークに対する傾き値を演算するための計測を行う計測部と、
前記計測部の計測結果から前記軸の前記ワークに対する傾き値を演算し、当該傾き値が設定された許容閾値を超えているか否かを判定する制御部と、
前記傾き値が前記許容閾値を超えていると前記制御部が判定した場合、当該判定結果を外部に出力する出力部とを備えた工具の姿勢検知ユニット。
本体と、
前記本体を前記工具に着脱可能に固定する固定部と、
前記本体の前記ワークと対向する面の複数箇所から前記軸の前記ワークに対する傾き値を演算するための計測を行う計測部と、
前記計測部の計測結果から前記軸の前記ワークに対する傾き値を演算し、当該傾き値が設定された許容閾値を超えているか否かを判定する制御部と、
前記傾き値が前記許容閾値を超えていると前記制御部が判定した場合、当該判定結果を外部に出力する出力部とを備えた工具の姿勢検知ユニット。
【請求項2】
前記許容閾値を設定する設定部を備えた請求項１に記載の工具の姿勢検知ユニット。
【請求項3】
前記制御部には、前記許容閾値の初期値が格納され、
前記許容閾値を前記初期値にリセットするリセット部を備えた請求項２に記載の工具の姿勢検知ユニット。
前記許容閾値を前記初期値にリセットするリセット部を備えた請求項２に記載の工具の姿勢検知ユニット。
【請求項4】
前記出力部は、前記判定結果として、音または光の少なくとも一方を出力する請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の工具の姿勢検知ユニット。
【請求項5】
前記出力部は、前記判定結果を外部装置に出力する請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の工具の姿勢検知ユニット。
【請求項6】
前記本体は、円柱状にて形成され、
前記本体の中心部には軸方向に貫通し前記軸が挿入可能な挿入孔と、
前記本体の前記挿入孔の軸方向の上面側または下面側の少なくとも一方に突出して形成され、前記挿入孔に連通するフランジ状の突出部とを有し、
前記固定部は、前記突出部に設置された請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の工具の姿勢検知ユニット。
前記本体の中心部には軸方向に貫通し前記軸が挿入可能な挿入孔と、
前記本体の前記挿入孔の軸方向の上面側または下面側の少なくとも一方に突出して形成され、前記挿入孔に連通するフランジ状の突出部とを有し、
前記固定部は、前記突出部に設置された請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の工具の姿勢検知ユニット。
【請求項7】
前記固定部は、チャック機構にて形成された請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の工具の姿勢検知ユニット。
【請求項8】
前記本体は、円柱状にて形成され、前記本体の中心部には軸方向に貫通し前記軸が挿入可能な径よりも大きな径を有するとともに内周面に第１ねじを有する貫通孔を有し、
前記軸が挿入可能な挿入孔を有するとともに前記本体の軸方向の長さよりも長い長さを有する筒体にて形成され、外周面に前記第１ねじに螺合する第２ねじを有する保持部を備え、
前記保持部は、前記本体の前記挿入孔に着脱可能に形成され、
前記固定部は、前記本体の上面側または下面側の少なくとも一方から軸方向に突出する前記保持部の突出箇所に設置された請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の工具の姿勢検知ユニット。
前記軸が挿入可能な挿入孔を有するとともに前記本体の軸方向の長さよりも長い長さを有する筒体にて形成され、外周面に前記第１ねじに螺合する第２ねじを有する保持部を備え、
前記保持部は、前記本体の前記挿入孔に着脱可能に形成され、
前記固定部は、前記本体の上面側または下面側の少なくとも一方から軸方向に突出する前記保持部の突出箇所に設置された請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の工具の姿勢検知ユニット。
【請求項9】
前記計測部は、前記本体の前記ワークに対向する軸方向の下面に少なくとも３箇所に設置され、前記ワークまでの最短距離をそれぞれ計測するセンサにて構成される請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の工具の姿勢検知ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本願は、工具の姿勢検知ユニットに関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来の自動工具は、電力または空圧等を動力元とし、ねじ締めを行うものである。製品生産時に、正常なねじ締めが行われないと、製品にガタツキまたはゆがみが生じ、電気的に導通不良が発生し、製品が誤動作することがある。ねじ締め不良の主原因は、ねじ取り付け面に対する自動工具の傾きにある。この状態で、ねじ締めを行うと、ねじ締め時にねじ山が破損し、ねじが最後まで締められない場合がある。このため、例えば、特許文献１では、自動工具の本体に、検知する部分を内蔵し、ねじ取り付け面との距離を測定し、斜め検知を行い、斜め締めを防止している（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２００７－２２９８８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
従来の、自動工具本体に検知する部分を内蔵しているため、既存の自動工具では利用できなく、自動工具自体を検知する部分を有する内蔵タイプに取り替える必要があり、高コストになるという問題点があった。また、既存の自動工具が空圧式の場合、既存の空圧配線から当該従来の電気配線に変更するための工事が新たに発生し、高コストになるという問題点があった。さらに、既存の自動工具が電気式の場合、検知する部分を有する内蔵タイプに入れ替えるために、交流電源、直流電源、電圧等の違い生じた場合、電気配線を変更する必要があり、高コストになるという問題点があった。
【0005】
本願は、上記のような課題を解決するための技術を開示するものであり、既存の工具に取り付け可能にし、低コストで工具の軸のワークに対する傾きを検知できる工具の姿勢検知ユニット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】
【0006】
本願に開示される工具の姿勢検知ユニットは、
ワークに対して処理を行う工具の軸の、前記ワークに対する傾き状態を検知する工具の姿勢検知ユニットであって、
本体と、
前記本体を前記工具に着脱可能に固定する固定部と、
前記本体の前記ワークと対向する面の複数箇所から前記軸の前記ワークに対する傾き値を演算するための計測を行う計測部と、
前記計測部の計測結果から前記軸の前記ワークに対する傾き値を演算し、当該傾き値が設定された許容閾値を超えているか否かを判定する制御部と、
前記傾き値が前記許容閾値を超えていると前記制御部が判定した場合、当該判定結果を外部に出力する出力部とを備えたものである。
ワークに対して処理を行う工具の軸の、前記ワークに対する傾き状態を検知する工具の姿勢検知ユニットであって、
本体と、
前記本体を前記工具に着脱可能に固定する固定部と、
前記本体の前記ワークと対向する面の複数箇所から前記軸の前記ワークに対する傾き値を演算するための計測を行う計測部と、
前記計測部の計測結果から前記軸の前記ワークに対する傾き値を演算し、当該傾き値が設定された許容閾値を超えているか否かを判定する制御部と、
前記傾き値が前記許容閾値を超えていると前記制御部が判定した場合、当該判定結果を外部に出力する出力部とを備えたものである。
【発明の効果】
【0007】
本願に開示される工具の姿勢検知ユニットによれば、
既存の工具に取り付け可能にし、低コストで工具の軸のワークに対する傾きを検知できる。
既存の工具に取り付け可能にし、低コストで工具の軸のワークに対する傾きを検知できる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】実施の形態１による工具の姿勢検知ユニットの構成を示すブロック図である。
【図6】図６Ａは、実施の形態２による工具の姿勢検知ユニットの本体の構成を示す斜視図、図６Ｂは、実施の形態２による固定部の構成を示す斜視図、図６Ｃは、実施の形態２による固定部の他の構成を示す斜視図である。
【図9】本願の工具の姿勢検知ユニットの制御部のハードウエア構成を示したブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１による工具の姿勢検知ユニットの構成を示すブロック図である。図２は、図１に示した工具の姿勢検知ユニットの設置状態を示す斜視図である。図３は、図１に示した工具の姿勢検知ユニットの設置状態を示す別方向からの斜視図である。図４は、図１に示した工具の姿勢検知ユニットの使用方法を示す斜視図である。図５は、図１に示した工具の姿勢検知ユニットの使用状態を示す斜視図である。
図１は、実施の形態１による工具の姿勢検知ユニットの構成を示すブロック図である。図２は、図１に示した工具の姿勢検知ユニットの設置状態を示す斜視図である。図３は、図１に示した工具の姿勢検知ユニットの設置状態を示す別方向からの斜視図である。図４は、図１に示した工具の姿勢検知ユニットの使用方法を示す斜視図である。図５は、図１に示した工具の姿勢検知ユニットの使用状態を示す斜視図である。
【0010】
図５に示すように、工具の姿勢検知ユニット１１１は、工具２４の回転軸としてのビット２０に装着して使用するものである。工具２４は、ビット２０を回転させてワーク２５に対して処理を行うものである。例えば、処理としては、ねじ締め、または、穴開けなどであり、各処理に対応するビット２０が用いられる。なお、図においては、工具２４として電動工具の例を示し、さらに、工具２４に着脱可能なドライバのビット２０の例を図示している。そして、工具の姿勢検知ユニット１１１は、ビット２０のワーク２５に対する状態を検知するものである。
【0011】
図１に示すように、工具の姿勢検知ユニット１１１は、電源部１、入力部３、計測部２、制御部４、および出力部６を備える。そして、図２、図３に示す本体５に、これら、電源部１、入力部３、計測部２、制御部４、および出力部６が設置されている。本体５は、ビット２０を回転中心として回転するものであり、円柱状にて形成される。本体５のワーク２５と対向する面は、軸方向Ｙの下面５２（図３参照）であり、ワーク２５と対向しない面は、軸方向Ｙの上面５１（図５参照）である。
【0012】
図１に示すように、電源部１は、工具の姿勢検知ユニット１１１の電源を供給する部分であり、例えば、ＤＣ（ｄｉｒｅｃｔ ｃｕｒｒｅｎｔの略称）／ＤＣコンバータ１１、バッテリ１２、充電回路部１３を備える。ＤＣ／ＤＣコンバータ１１は、図示されないＤＣ電源の電圧を変換し、工具の姿勢検知ユニット１１１の電源となる。バッテリ１２は、例えば、ボタン電池、乾電池、二次電池等にて構成される。バッテリ１２が二次電池にて形成されている場合は、充電回路部１３を外部電源２３０に接続して当該二次電池を充電する。本体５の側面５７には、外部電源２３０から電源を供給するための充電用ケーブルの差込口９（図２参照）が形成されている。
【0013】
計測部２は、本体５のワーク２５と対向する面の複数箇所から取得する情報によって、ビット２０のワーク２５に対する傾き値を演算するための計測を行うものである。具体的には、図３に示すように、本体５の軸方向Ｙの下面５２の少なくとも３箇所に設置された光電センサ２１、２２、２３が計測部２である。そして、当該光電センサ２１、２２、２３が、本体５からワーク２５までの複数箇所の距離を同時に測定している。各光電センサ２１、２２、２３の光軸は、ビット２０の回転軸と同軸である。
【0014】
制御部４は、計測部２の計測結果からビット２０のワーク２５に対する相対的な傾き値を演算し、この傾き値が設定された許容閾値を超えているか否かを判定する。具体的には、制御部４は、データ取得部４１、演算部４２、判定部４３、および格納部４４を備える。データ取得部４１は、計測部２が測定した計測結果を取得する。演算部４２は、計測結果からビット２０とワーク２５との傾き値を演算する。具体的は、光電センサ２１、２２、２３にて測定された光電センサ２１、２２、２３とワーク２５との間の距離から、ビット２０のワーク２５に対する傾き値を演算している。格納部４４は、ビット２０とワーク２５との傾き値の許容閾値を格納する。出荷時には、許容閾値の初期値が格納されている。判定部４３は、演算部４２にて演算された傾き値が格納部４４に格納された許容閾値を越えているか否かを判定する。
【0015】
出力部６は、傾き値が許容閾値を超えていると制御部４が判定した場合、判定結果を外部に出力する。具体的に、出力部６は、本体５の下面５２側から警告用の音を出力するブザー６０（図３参照）、本体の上面５１側から警告用の光を出力するＬＥＤ（ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅの略称）６１、６２、６３（図２参照）、および外部装置３０に判定結果を出力する無線部６４を備える。
【0016】
外部装置３０とは、例えば、無線モジュールで送信可能なＰＣ（ｐｅｒｓｏｎａｌ ｃｏｍｐｕｔｅｒの略称）、または、ＰＬＣ（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｌｏｇｉｃ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒの略称）等が考えられる。但し、出力部６は、ブザー６０、ＬＥＤ６１、６２、６３および無線部６４のいずれか１つまたは２つを備える場合も考えられる。
【0017】
入力部３は、本体５の側面５７に形成され、ＯＮ／ＯＦＦボタン３１、設定部としての設定ボタン３２、リセット部としてのリセットボタン３３など、外部からの入力を行う部分であり、例えばタクトスイッチにて形成される。ＯＮ／ＯＦＦボタン３１は、工具の姿勢検知ユニット１１１のＯＮ／ＯＦＦを行うものである。設定ボタン３２は、許容閾値を設定し、格納部４４に格納する。リセットボタン３３は、格納部４４に格納されている許容閾値を初期値にリセットする。
【0018】
そして、図２および図３に示すように、工具の姿勢検知ユニット１１１の本体５には、中央部に、軸方向Ｙに貫通したビット２０を挿入可能な挿入孔１１０が形成される。本体５の軸方向Ｙの上面５１側には、挿入孔１１０に連通するフランジ状の上突出部５３が形成される。また、本体５の軸方向Ｙの下面５２側には、挿入孔１１０に連通するフランジ状の下突出部５４が形成される。そして、下突起部５４には、本体５をビット２０に着脱可能に固定する固定部８を備える。固定部８は、例えばねじ止め部から構成される。なお、ここでは、固定部８が下突出部５４に設置される例を示したが、これに限られることはなく、上突出部５３に固定部が設置される場合、また、両突出部５３、５４にそれぞれ固定部が設置される場合が考えられる。
【0019】
次に、上記のように構成された実施の形態１の工具の姿勢検知ユニット１１１の使用方法について説明する。まず、図４に示すように、ビット２０を本体５の上面５１側に形成された上突出部５３の挿入孔１１０から挿入し、本体５の下面５２側に形成された下突出部５４の挿入孔１１０から送出する。そして、下突出部５４の固定部８のねじ止めを行い、ビット２０に本体５を固定する。
【0020】
次に、ビット２０を工具２４に固定する。このように、工具の姿勢検知ユニット１１１が工具２４に固定される。次に、入力部３のＯＮ／ＯＦＦボタン３１を押し、計測部２の各センサ２１、２２、２３が、各センサ２１、２２、２３とワーク２５との間の距離を計測する。次に、制御部４のデータ取得部４１は、各センサ２１、２２、２３からの計測結果からワーク２５との距離情報を受け取る。次に、演算部４２は、各センサ２１、２２、２３の測定値の差からワーク２５に対するビット２０の傾き値を演算する。
【0021】
次に、判定部４３は、格納部４４から許容閾値を抽出し、演算部４２が演算した傾き値が許容閾値を超えているか否かを判定する。次に、出力部１０は、判定部４３からの判定結果を警告情報として外部に出力する。例えば、警告用のブザー６０で警告音を発生させる。または、警告用のＬＥＤ６１、６２、６３で警告の光を発光させる。これらの警告により作業者は、工具２４の不具合を容易に知ることができる。
【0022】
また、無線部６４は、外部装置３０に工具２４のビット２０の傾きに不具合が発生したことを知らせる。外部装置３０に知らせることで、外部装置３０はビット２０の傾き不具合を把握でき、工具２４のビット２０のワーク２５に対する傾きを許容閾値外で作成された製品を検知でき、さらに、当該製品の流出を防止できる。
【0023】
次に、設定ボタン３２にて、格納部４４に格納されている許容閾値を設定する方法について説明する。まず、作業者は、工具２４のビット２０が作業において不良とならない程度まで傾ける。そして、この工具２４を傾けたワーク２５に対するビット２０の傾きが、工具２４のビット２０のワーク２５に対する傾きの許容閾値であることを設定するために、作業者は設定ボタン３２を押す。すると、この許容できるまで傾けられた工具２４のビット２０の傾きが許容閾値として格納部４４に格納される。
【0024】
また、変更された許容閾値を初期値に戻したい場合には、リセットボタン３３を作業者が押すことで、格納部４４の許容閾値を出荷時の初期値にリセットできる。
【0025】
なお、上記実施の形態１においては、計測部２を、３個の光電センサ２１、２２、２３にて構成する例を示したが、これに限られることはなく、軸のワークに対する傾き値を演算するための計測を行うことができるものであればよく、例えば、ジャイロセンサ、レーザーセンサ等の傾きまたは距離を計測する他のセンサにて構成しても同様に行うことができる。
【0026】
さらに、本体５をビット２０に固定して使用する例を示したが、これに限られることはなく。工具２４自体に本体５を固定部８により固定して設置しても同様に行うことができる。
【0027】
さらに、軸としてのビット２０は工具２４に着脱可能なものの例を示したが、これに限られることはなく、工具２４に固定のビット２０に対して同様に検知を行うことが可能である。
【0028】
さらに、ビット２０を用いる工具として電動工具の例を示したが、これに限られることはなく、工具として、空気式工具を用いる場合であっても、手動の工具であっても、工具の姿勢検知ユニット１１１に電源が内蔵されているため、同様に設置して工具２４のビット２０のワーク２５に対する傾きの検知を行うことができる。
【0029】
上記のように構成された実施の形態１の工具の姿勢検知ユニットによれば、
ワークに対して処理を行う工具の軸の、前記ワークに対する傾き状態を検知する工具の姿勢検知ユニットであって、
本体と、
前記本体を前記工具に着脱可能に固定する固定部と、
前記本体の前記ワークと対向する面の複数箇所から前記軸の前記ワークに対する傾き値を演算するための計測を行う計測部と、
前記計測部の計測結果から前記軸の前記ワークに対する傾き値を演算し、当該傾き値が設定された許容閾値を超えているか否かを判定する制御部と、
前記傾き値が前記許容閾値を超えていると前記制御部が判定した場合、当該判定結果を外部に出力する出力部とを備えたので、
工具の姿勢検知ユニットの本体を既存の工具に取り付け、工具の軸のワークに対する傾き状態を検知できるため、低コストで工具の軸のワークに対する傾きを許容閾値外で行われたことを検知できる。よって、既存の工具が空圧式の場合であっても、他の形式の工具であっても、工具の姿勢検知ユニットは工具の方式によらず取り付け可能であるため、低コストで工具の軸のワークに対する傾きが許容閾値内での処理ができていないことを検知できる。
ワークに対して処理を行う工具の軸の、前記ワークに対する傾き状態を検知する工具の姿勢検知ユニットであって、
本体と、
前記本体を前記工具に着脱可能に固定する固定部と、
前記本体の前記ワークと対向する面の複数箇所から前記軸の前記ワークに対する傾き値を演算するための計測を行う計測部と、
前記計測部の計測結果から前記軸の前記ワークに対する傾き値を演算し、当該傾き値が設定された許容閾値を超えているか否かを判定する制御部と、
前記傾き値が前記許容閾値を超えていると前記制御部が判定した場合、当該判定結果を外部に出力する出力部とを備えたので、
工具の姿勢検知ユニットの本体を既存の工具に取り付け、工具の軸のワークに対する傾き状態を検知できるため、低コストで工具の軸のワークに対する傾きを許容閾値外で行われたことを検知できる。よって、既存の工具が空圧式の場合であっても、他の形式の工具であっても、工具の姿勢検知ユニットは工具の方式によらず取り付け可能であるため、低コストで工具の軸のワークに対する傾きが許容閾値内での処理ができていないことを検知できる。
【0030】
さらに、実施の形態１の工具の姿勢検知ユニットによれば、
前記許容閾値を設定する設定部を備えたので、
許容閾値を自由に設定できるため、利便性に優れている。
前記許容閾値を設定する設定部を備えたので、
許容閾値を自由に設定できるため、利便性に優れている。
【0031】
さらに、実施の形態１の工具の姿勢検知ユニットによれば、
前記制御部には、前記許容閾値の初期値が格納され、
前記許容閾値を前記初期値にリセットするリセット部を備えたので、
許容閾値を初期値にリセットできるため、利便性に優れている。
前記制御部には、前記許容閾値の初期値が格納され、
前記許容閾値を前記初期値にリセットするリセット部を備えたので、
許容閾値を初期値にリセットできるため、利便性に優れている。
【0032】
さらに、実施の形態１の工具の姿勢検知ユニットによれば、
前記出力部は、前記判定結果として、音または光の少なくとも一方を出力するので、
判定結果を容易に確認できる。
前記出力部は、前記判定結果として、音または光の少なくとも一方を出力するので、
判定結果を容易に確認できる。
【0033】
さらに、実施の形態１の工具の姿勢検知ユニットによれば、
前記出力部は、前記判定結果を外部装置に出力するので、
判定結果を外部装置にて確認でき、遠隔から操作指示、工具の軸のワークに対する傾きが許容閾値内での処理ができていない製品の確認などが可能となる。
前記出力部は、前記判定結果を外部装置に出力するので、
判定結果を外部装置にて確認でき、遠隔から操作指示、工具の軸のワークに対する傾きが許容閾値内での処理ができていない製品の確認などが可能となる。
【0034】
さらに、実施の形態１の工具の姿勢検知ユニットによれば、
前記本体は、円柱状にて形成され、
前記本体の中心部には軸方向に貫通し前記軸が挿入可能な挿入孔と、
前記本体の前記挿入孔の軸方向の上面側または下面側の少なくとも一方に突出して形成され、前記挿入孔に連通するフランジ状の突出部とを有し、
前記固定部は、前記突出部に設置されたので、
簡便な構成で、本体を工具に固定でき、容易に設置が可能となる。
前記本体は、円柱状にて形成され、
前記本体の中心部には軸方向に貫通し前記軸が挿入可能な挿入孔と、
前記本体の前記挿入孔の軸方向の上面側または下面側の少なくとも一方に突出して形成され、前記挿入孔に連通するフランジ状の突出部とを有し、
前記固定部は、前記突出部に設置されたので、
簡便な構成で、本体を工具に固定でき、容易に設置が可能となる。
【0035】
さらに、実施の形態１の工具の姿勢検知ユニットによれば、
前記計測部は、前記本体の前記ワークに対向する軸方向の下面に少なくとも３箇所に設置され、前記ワークまでの最短距離をそれぞれ計測するセンサにて構成されるので、
簡便な構成で、工具の軸のワークに対する傾き状態を検知できる。
前記計測部は、前記本体の前記ワークに対向する軸方向の下面に少なくとも３箇所に設置され、前記ワークまでの最短距離をそれぞれ計測するセンサにて構成されるので、
簡便な構成で、工具の軸のワークに対する傾き状態を検知できる。
【0036】
実施の形態２．
上記実施の形態１においては、１つの径のサイズのビットのみに対応する例を示したが、これに限られることはなく、複数種の径のサイズのビットに対応する場合について説明する。
上記実施の形態１においては、１つの径のサイズのビットのみに対応する例を示したが、これに限られることはなく、複数種の径のサイズのビットに対応する場合について説明する。
【0037】
図６Ａは、実施の形態２による工具の姿勢検知ユニットの本体の構成を示す斜視図、図６Ｂは、実施の形態２による固定部の構成を示す斜視図、図６Ｃは、実施の形態２による固定部の他の構成を示す斜視図である。図７は、図６Ａと図６Ｂとを組み合わせた場合の工具の姿勢検知ユニットの使用状態を示す部分斜視図である。図８は、図６Ａと図６Ｃとを組み合わせた場合の工具の姿勢検知ユニットの使用状態を示す部分斜視図である。なお、実施の形態２においては、上記実施の形態１と同様の部分は適宜図示を省略するとともに、その説明を省略する。
【0038】
本実施の形態２では、工具の姿勢検知ユニット１１１が、図７、図８に示すように、径の異なるビット２０１、および、ビット２０２に対応する場合について説明する。図６Ａに示すように、本体５は、ビット２０１、２０２を挿入するための後述する挿入孔７２、７３の径よりも大きな径を有し、中心部で軸方向Ｙに貫通する貫通孔５５を備える。そして、貫通孔５５の内周には、第１ねじとしての雌ねじ５６を備える。
【0039】
図６Ｂに示すように、１つの保持部７１１は、ビット２０１（図７参照）を挿入するための挿入孔７２を有し、本体５の軸方向Ｙの長さよりも長い長さを有する筒体にて形成され、外周面に貫通孔５５の雌ねじ５６に螺合する第２ねじとしての雄ねじ７１を備える。図６Ｃに示すように、他の保持部７１２は、ビット２０２（図８参照）を挿入するための挿入孔７３を有し、本体５の軸方向Ｙの長さよりも長い長さを有する筒体にて形成され、外周面に貫通孔５５の雌ねじ５６に螺合する雄ねじ７１を備える。
【0040】
そして、ビット２０１を使用する場合には、図７に示すように、当該ビット２０１に対応する挿入孔７２を有する保持部７１１を本体５の貫通孔５５に挿入する。そして、貫通孔５５の雌ねじ５６に保持部７１１の雄ねじ７１を螺合してねじ止めして装着する。保持部７１１は、本体５の軸方向Ｙの長さよりも長い長さを有しているため、保持部７１１は、本体５の上面５１側から、および、本体５の下面５２側から突出する突出箇所を有する。そして、ビット２０１を挿入孔７２から挿入し、保持部７１１の本体５の下面５２側から突出する突出箇所に設置された固定部８のねじにて保持部７１１にねじ止めして本体５に固定する。
【0041】
また、ビット２０２を使用する場合には、図８に示すように、当該ビット２０２に対応する挿入孔７３を有する保持部７１２を本体５の貫通孔５５に挿入する。そして、貫通孔５５の雌ねじ５６に保持部７１２の雄ねじ７１を螺合してねじ止めして装着する。保持部７１２は、本体５の軸方向Ｙの長さよりも長い長さを有しているため、保持部７１２は、本体５の上面５１側から、および、本体５の下面５２側から突出する突出箇所を有する。そして、ビット２０２を挿入孔７３から挿入し、保持部７１２の本体５の下面５２側から突出する突出箇所に設置された固定部８のねじにて保持部７１２にねじ止めして本体５に固定する。
【0042】
このように形成すれば、複数種の径のみが異なる挿入孔７２、７３を有する保持部７１１、７１２を備えることにより、径の異なるビット２０１、２０２に本体５を固定して設置でき、上記実施の形態１と同様に、工具の軸のワークに対する傾きが許容閾値内での処理ができているか否かを判定できる。
【0043】
なお、ここでは、保持部７１１、７１２を円筒形状にて形成する例を示したが、これに限られることはなく、保持部７１１、７１２を本体５に設置した際に、本体５の軸方向Ｙの下面５２側から突出する突出箇所のみを多角形筒状にて形成する場合も考えられる。その場合、雌ねじ５６と雄ねじ７１との螺合が行いやすく、かつ、螺合が確実に可能となる。
【0044】
また、ここでは保持部７１１、７１２を本体５に設置した際に、本体５の軸方向Ｙの下面５２側から突出した突出箇所に固定部８を設置する例を示したが、これに限られることはなく、保持部７１１、７１２を本体５に設置した際に、本体５の軸方向Ｙの上面５１側から突出した突出箇所に固定部を設置してもよい。また、保持部７１１、７１２を本体５に設置した際に、本体５の軸方向Ｙの上面５１側からおよび下面５２側から突出した突出箇所の両方に固定部を設置してもよい。
【0045】
また、ここでは、保持部７１１、７１２を本体５に設置した際に、本体５の軸方向Ｙの上面５１側からおよび下面５２側からのいずれからも突出する突出箇所を備えた例を示したが、これに限られることはなく、本体５の軸方向Ｙの上面５１側からまたは下面５２側からのいずれかのみに突出箇所を備える場合であってもよい。また、雌ねじ５６が雄ねじで、雄ねじ７１が雌ねじで形成されていてもよい。
【0046】
なお、上記実施の形態２においては、保持部７１１、７１２を複数種備えることにより、ビットの径のサイズが変わっても対応する例を示したが、これに限られることはなく、固定部を、チャック機構にて形成し、ビットの径を問わず固定できるように形成してもよい。
【0047】
上記のように構成された実施の形態２の工具の姿勢検知ユニットによれば、
前記本体は、円柱状にて形成され、前記本体の中心部には軸方向に貫通し前記軸が挿入可能な径よりも大きな径を有するとともに内周面に第１ねじを有する貫通孔を有し、
前記軸が挿入可能な挿入孔を有するとともに前記本体の軸方向の長さよりも長い長さを有する筒体にて形成され、外周面に前記第１ねじに螺合する第２ねじを有する保持部を備え、
前記保持部は、前記本体の前記挿入孔に着脱可能に形成され、
前記固定部は、前記本体の上面側または下面側の少なくとも一方から軸方向に突出する前記保持部の突出箇所に設置されたので、
保持部の挿入孔の径を軸に対応して変更することにより、
簡便な構成で、径の異なる軸に対応できる。
前記本体は、円柱状にて形成され、前記本体の中心部には軸方向に貫通し前記軸が挿入可能な径よりも大きな径を有するとともに内周面に第１ねじを有する貫通孔を有し、
前記軸が挿入可能な挿入孔を有するとともに前記本体の軸方向の長さよりも長い長さを有する筒体にて形成され、外周面に前記第１ねじに螺合する第２ねじを有する保持部を備え、
前記保持部は、前記本体の前記挿入孔に着脱可能に形成され、
前記固定部は、前記本体の上面側または下面側の少なくとも一方から軸方向に突出する前記保持部の突出箇所に設置されたので、
保持部の挿入孔の径を軸に対応して変更することにより、
簡便な構成で、径の異なる軸に対応できる。
【0048】
また、実施の形態２の工具の姿勢検知ユニットによれば、
固定部は、チャック機構にて形成されたので、
軸の径を問わず対応できる。
固定部は、チャック機構にて形成されたので、
軸の径を問わず対応できる。
【0049】
なお、制御部４のハードウエアの一例を図９に示す。図９に示すように、制御部４は、プロセッサ１００と記憶装置１０１から構成される。記憶装置は図示していないが、ランダムアクセスメモリ等の揮発性記憶装置と、フラッシュメモリ等の不揮発性の補助記憶装置とを備える。また、フラッシュメモリの代わりにハードディスクの補助記憶装置を備えてもよい。プロセッサ１００は、記憶装置１０１から入力されたプログラムを実行する。この場合、補助記憶装置から揮発性記憶装置を介してプロセッサ１００にプログラムが入力される。また、プロセッサ１００は、演算結果等のデータを記憶装置１０１の揮発性記憶装置に出力してもよいし、揮発性記憶装置を介して補助記憶装置にデータを保存してもよい。
【0050】
本願は、様々な例示的な実施の形態および実施例が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、および機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
【0051】
以下、本開示の諸態様を付記としてまとめて記載する。
【0052】
（付記１）
ワークに対して処理を行う工具の軸の、前記ワークに対する傾き状態を検知する工具の姿勢検知ユニットであって、
本体と、
前記本体を前記工具に着脱可能に固定する固定部と、
前記本体の前記ワークと対向する面の複数箇所から前記軸の前記ワークに対する傾き値を演算するための計測を行う計測部と、
前記計測部の計測結果から前記軸の前記ワークに対する傾き値を演算し、当該傾き値が設定された許容閾値を超えているか否かを判定する制御部と、
前記傾き値が前記許容閾値を超えていると前記制御部が判定した場合、当該判定結果を外部に出力する出力部とを備えた工具の姿勢検知ユニット。
（付記２）
前記許容閾値を設定する設定部を備えた付記１に記載の工具の姿勢検知ユニット。
（付記３）
前記制御部には、前記許容閾値の初期値が格納され、
前記許容閾値を前記初期値にリセットするリセット部を備えた付記２に記載の工具の姿勢検知ユニット。
（付記４）
前記出力部は、前記判定結果として、音または光の少なくとも一方を出力する付記１から付記３のいずれか１項に記載の工具の姿勢検知ユニット。
（付記５）
前記出力部は、前記判定結果を外部装置に出力する付記１から付記４のいずれか１項に記載の工具の姿勢検知ユニット。
（付記６）
前記本体は、円柱状にて形成され、
前記本体の中心部には軸方向に貫通し前記軸が挿入可能な挿入孔と、
前記本体の前記挿入孔の軸方向の上面側または下面側の少なくとも一方に突出して形成され、前記挿入孔に連通するフランジ状の突出部とを有し、
前記固定部は、前記突出部に設置された付記１から付記５のいずれか１項に記載の工具の姿勢検知ユニット。
（付記７）
前記固定部は、チャック機構にて形成された付記１から付記５のいずれか１項に記載の工具の姿勢検知ユニット。
（付記８）
前記本体は、円柱状にて形成され、前記本体の中心部には軸方向に貫通し前記軸が挿入可能な径よりも大きな径を有するとともに内周面に第１ねじを有する貫通孔を有し、
前記軸が挿入可能な挿入孔を有するとともに前記本体の軸方向の長さよりも長い長さを有する筒体にて形成され、外周面に前記第１ねじに螺合する第２ねじを有する保持部を備え、
前記保持部は、前記本体の前記挿入孔に着脱可能に形成され、
前記固定部は、前記本体の上面側または下面側の少なくとも一方から軸方向に突出する前記保持部の突出箇所に設置された付記１から付記５のいずれか１項に記載の工具の姿勢検知ユニット。
（付記９）
前記計測部は、前記本体の前記ワークに対向する軸方向の下面に少なくとも３箇所に設置され、前記ワークまでの最短距離をそれぞれ計測するセンサにて構成される付記１から付記８のいずれか１項に記載の工具の姿勢検知ユニット。
ワークに対して処理を行う工具の軸の、前記ワークに対する傾き状態を検知する工具の姿勢検知ユニットであって、
本体と、
前記本体を前記工具に着脱可能に固定する固定部と、
前記本体の前記ワークと対向する面の複数箇所から前記軸の前記ワークに対する傾き値を演算するための計測を行う計測部と、
前記計測部の計測結果から前記軸の前記ワークに対する傾き値を演算し、当該傾き値が設定された許容閾値を超えているか否かを判定する制御部と、
前記傾き値が前記許容閾値を超えていると前記制御部が判定した場合、当該判定結果を外部に出力する出力部とを備えた工具の姿勢検知ユニット。
（付記２）
前記許容閾値を設定する設定部を備えた付記１に記載の工具の姿勢検知ユニット。
（付記３）
前記制御部には、前記許容閾値の初期値が格納され、
前記許容閾値を前記初期値にリセットするリセット部を備えた付記２に記載の工具の姿勢検知ユニット。
（付記４）
前記出力部は、前記判定結果として、音または光の少なくとも一方を出力する付記１から付記３のいずれか１項に記載の工具の姿勢検知ユニット。
（付記５）
前記出力部は、前記判定結果を外部装置に出力する付記１から付記４のいずれか１項に記載の工具の姿勢検知ユニット。
（付記６）
前記本体は、円柱状にて形成され、
前記本体の中心部には軸方向に貫通し前記軸が挿入可能な挿入孔と、
前記本体の前記挿入孔の軸方向の上面側または下面側の少なくとも一方に突出して形成され、前記挿入孔に連通するフランジ状の突出部とを有し、
前記固定部は、前記突出部に設置された付記１から付記５のいずれか１項に記載の工具の姿勢検知ユニット。
（付記７）
前記固定部は、チャック機構にて形成された付記１から付記５のいずれか１項に記載の工具の姿勢検知ユニット。
（付記８）
前記本体は、円柱状にて形成され、前記本体の中心部には軸方向に貫通し前記軸が挿入可能な径よりも大きな径を有するとともに内周面に第１ねじを有する貫通孔を有し、
前記軸が挿入可能な挿入孔を有するとともに前記本体の軸方向の長さよりも長い長さを有する筒体にて形成され、外周面に前記第１ねじに螺合する第２ねじを有する保持部を備え、
前記保持部は、前記本体の前記挿入孔に着脱可能に形成され、
前記固定部は、前記本体の上面側または下面側の少なくとも一方から軸方向に突出する前記保持部の突出箇所に設置された付記１から付記５のいずれか１項に記載の工具の姿勢検知ユニット。
（付記９）
前記計測部は、前記本体の前記ワークに対向する軸方向の下面に少なくとも３箇所に設置され、前記ワークまでの最短距離をそれぞれ計測するセンサにて構成される付記１から付記８のいずれか１項に記載の工具の姿勢検知ユニット。
【符号の説明】
【0053】
１ 電源部、１００ プロセッサ、１０１ 記憶装置、１１ ＤＣ／ＤＣコンバータ、
１１０ 挿入孔、１１１ 工具の姿勢検知ユニット、１２ バッテリ、
１３ 充電回路部、２ 計測部、２０ ビット、２０１ ビット、２０２ ビット、
２１ 光電センサ、２２ 光電センサ、２３ 光電センサ、２４ 工具、２５ ワーク、
２３０ 外部電源、３ 入力部、３０ 外部装置、３１ ＯＮ／ＯＦＦボタン、
３２ 設定ボタン、３３ リセットボタン、４ 制御部、４１ データ取得部、
４２ 演算部、４３ 判定部、４４ 格納部、５ 本体、５１ 上面、５２ 下面、
５３ 上突出部、５４ 下突出部、５５ 貫通孔、５６ 雌ねじ、５７ 側面、
６ 出力部、６０ ブザー、６１ ＬＥＤ、６２ ＬＥＤ、６３ ＬＥＤ、
６４ 無線部、７１１ 保持部、７１２ 保持部、７１ 雄ねじ、７２ 挿入孔、
７３ 挿入孔、８ 固定部、９ 差込口、Ｙ 軸方向。
１１０ 挿入孔、１１１ 工具の姿勢検知ユニット、１２ バッテリ、
１３ 充電回路部、２ 計測部、２０ ビット、２０１ ビット、２０２ ビット、
２１ 光電センサ、２２ 光電センサ、２３ 光電センサ、２４ 工具、２５ ワーク、
２３０ 外部電源、３ 入力部、３０ 外部装置、３１ ＯＮ／ＯＦＦボタン、
３２ 設定ボタン、３３ リセットボタン、４ 制御部、４１ データ取得部、
４２ 演算部、４３ 判定部、４４ 格納部、５ 本体、５１ 上面、５２ 下面、
５３ 上突出部、５４ 下突出部、５５ 貫通孔、５６ 雌ねじ、５７ 側面、
６ 出力部、６０ ブザー、６１ ＬＥＤ、６２ ＬＥＤ、６３ ＬＥＤ、
６４ 無線部、７１１ 保持部、７１２ 保持部、７１ 雄ねじ、７２ 挿入孔、
７３ 挿入孔、８ 固定部、９ 差込口、Ｙ 軸方向。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
