(57)【要約】【課題】複数の刃先の一部の刃先のみが折れた工具の折損の有無を検出しやすくできるセンサ及びこのセンサを備えた折損検出装置を提供すること。【解決手段】一端において中心軸に対して回転対称位置に複数の刃先３１１，３１２が設けられると共に、その刃先３１１，３１２が中心軸方向に突出した形状を有する工具３０の、刃先３１１，３１２の折損の有無を検出する折損検出装置用のセンサ１０であって、工具２０の一端によって押圧される部位であり、その工具３０によって押圧されない状態の原点位置に対して、自身の中心軸方向に変位可能、且つ、自身の中心軸に垂直な仮想平面に対して傾斜可能に支持されたヘッド１２と、ヘッド１２を自動的に原点位置に復帰させるバネ１３と、工具３０に押圧されたヘッド１２が中心軸方向に移動した移動距離を検出し、ヘッド１２が原点位置から所定距離移動したことを示す検出信号を出力するリミットスイッチ１４とを備える。【選択図】図１
2011167814.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端において中心軸に対して回転対称位置に複数の刃先が設けられると共に、該刃先が中心軸方向に突出した形状を有する工具の、当該刃先の折損の有無を検出する折損検出装置用のセンサであって、
前記工具の一端によって押圧される部位であり、前記工具によって押圧されない状態の原点位置に対して、自身の中心軸方向に変位可能、且つ、自身の中心軸に垂直な仮想平面に対して傾斜可能に支持された被押圧部と、
前記被押圧部を自動的に前記原点位置に復帰させる復元力発生部と、
前記工具に押圧された前記被押圧部が前記中心軸方向に移動した移動距離を検出し、当該被押圧部が当該原点位置から所定距離移動したことを示す検出信号を出力する検出部と
を備えることを特徴とする折損検出装置用のセンサ。
【請求項２】
断面円形の穴部を有するものであって、当該穴部内にて前記被押圧部を摺動可能に収納するケースを備え、前記被押圧部は、前記工具の一端が接触する円形の接触面と、当該接触面に対向する円形の裏面とを両端面とする柱状部材からなり、当該柱状部材は、前記接触面と前記裏面との間に前記中心軸に垂直な方向の厚さが最も厚い部分を有する球体の一部であることを特徴とする請求項１に記載の折損検出装置用のセンサ。
【請求項３】
前記復元力発生部は、弾性部材からなることを特徴とする請求項１又は２に記載の折損検出装置用のセンサ。
【請求項４】
前記検出部は、前記被押圧部が前記原点位置から所定距離移動したときに、前記被押圧部が直接的もしくは間接的に接触して、当該被押圧部が当該原点位置から所定距離移動したことを示す検出信号を出力する接触式のリミットスイッチを含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の折損検出装置用のセンサ。
【請求項５】
前記検出部は、前記被押圧部が前記原点位置から所定距離移動したときに、当該被押圧部が当該原点位置から所定距離移動したことを示す信号を出力する非接触式のリミットスイッチを含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の折損検出装置用のセンサ。
【請求項６】
前記検出部は、前記被押圧部の前記原点位置からの移動距離に応じた信号を出力する距離センサを含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の折損検出装置用のセンサ。
【請求項７】
一端において中心軸に対して回転対称位置に複数の刃先が設けられた工具の、当該刃先の折損の有無を検出する折損検出装置用のセンサであって、
前記工具の一端によって押圧される部位であり、前記工具によって押圧されない状態の原点位置に対して、自身の中心軸方向に変位可能、且つ、自身の中心軸に垂直な仮想平面に対して傾斜可能に支持された被押圧部と、
前記被押圧部を自動的に前記原点位置に復帰させる復元力発生部と、
前記工具に押圧された前記被押圧部が前記中心軸方向に前記原点位置から所定距離移動したときに、当該被押圧部が接触して当該被押圧部が当該原点位置から所定距離移動したことを示す検出信号を出力する複数の接触式のリミットスイッチを含む検出部と、を備え、
前記被押圧部は、前記工具の一端が接触する接触面に対向する裏面に、自身の中心位置に対して回転対称位置に複数の突起を有し、
複数の前記リミットスイッチは、複数の前記突起に対向する位置に設けられることを特徴とする折損検出装置用のセンサ。
【請求項８】
断面円形の穴部を有するものであって、当該穴部内にて前記被押圧部を摺動可能に収納するケースを備え、前記被押圧部は、前記工具の一端が接触する円形の接触面と、当該接触面に対向する円形の裏面とを両端面とする柱状部材からなり、当該柱状部材は、前記接触面と前記裏面との間に前記中心軸に垂直な方向の厚さが最も厚い部分を有する球体の一部であることを特徴とする請求項７に記載の折損検出装置用のセンサ。
【請求項９】
前記復元力発生部は、弾性部材からなることを特徴とする請求項７又は８に記載の折損検出装置用のセンサ。
【請求項１０】
請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載される折損検出装置用のセンサと、
前記工具にて前記被押圧部を押圧させるために、当該工具の中心軸と当該被押圧部の中心軸とを一致させて、前記センサと前記工具とを基準位置から相対的に移動させる駆動手段と、
前記検出部から検出信号が出力されるまでに、前記センサと前記工具とが基準位置から相対的に移動した移動距離を測定する測定手段と、
前記測定手段にて測定された前記移動距離が予め設定された基準距離と一致するか否かによって、前記刃先の折損の有無を検出する折損検出部と、
を備えることを特徴とする折損検出装置。
【請求項１１】
請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載される折損検出装置用のセンサと、
前記工具にて前記被押圧部を押圧させるために、当該工具の中心軸と当該被押圧部の中心軸とを一致させて、前記センサと前記工具とを基準位置から予め設定された距離だけ相対的に移動させる駆動手段と、
前記センサと前記工具とが予め設定された距離だけ相対的に移動した状態で、前記検出部から検出信号が出力されたか否かによって、前記刃先の折損の有無を検出する折損検出部と、
を備えることを特徴とする折損検出装置。
【請求項１２】
請求項６に記載される折損検出装置用のセンサと、
前記工具にて前記被押圧部を押圧させるために、当該工具の中心軸と当該被押圧部の中心軸とを一致させて、前記センサと前記工具とを基準位置から相対的に移動させる駆動手段と、
前記検出部から出力される移動距離に応じた信号に基づいて、前記センサと前記工具とが基準位置から相対的に移動した移動距離を測定する測定手段と、
前記測定手段にて測定された前記移動距離に基づいて、前記刃先の折損の有無を検出する折損検出部と、
を備えることを特徴とする折損検出装置。
【請求項１３】
請求項７乃至請求項９のいずれか一項に記載される折損検出装置用のセンサと、
前記工具にて前記被押圧部を押圧させるために、当該工具の中心軸と当該被押圧部の中心軸とを一致させて、前記センサと前記工具とを基準位置から相対的に移動させる駆動手段と、
前記センサと前記工具とが予め設定された距離だけ相対的に移動した状態で、複数の前記リミットスイッチのうち検出信号を出力した当該リミットスイッチの個数に基づいて、前記刃先の折損の有無を検出する折損検出部と、
を備えることを特徴とする折損検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工具の折損を検出するためのセンサ及びこのセンサを備えた折損検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、工具の折損を検出する折損検出装置の一例として、特許文献１に示されるものがあった。
【０００３】
特許文献１に示される折損検出装置は、測定対象である工具と対向する位置に設けられ、その工具に接触すると接触信号を出力する接触センサと、接触センサを前進及び後退移動させるものでありパルスエンコーダ等の位置検出器を内蔵したシリンダとを含む工具長測定器を備える。この折損検出装置では、シリンダによって、接触センサを基点から工具の方向に移動させ、接触センサが所定位置にある工具の先端に触れるまでの移動距離から工具の長さを測定する。そして、この測定した長さを折損していない正常な工具の長さと比較することによって折損の有無を検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１３８０９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
工具の形状は、加工対象の加工形状によって異なり、様々なものがある。例えば、工具の先端部において、複数（例えば、２つ又は３つ）の刃先が工具の中心軸に対して回転対称に配置されると共に工具の中心軸方向に突出した形状を有するものがある。なお、工具の先端部において２つの刃先が工具の中心軸に対して回転対称に配置されると共に工具の軸方向に突出した形状を有するものを２枚刃の工具、工具の先端部において３つの刃先が工具の中心軸に対して回転対称に配置されると共に工具の軸方向に突出した形状を有するものを３枚刃の工具とも称する。この２枚刃の工具においては、２つの刃先のうち一方のみが折れることがある。また、３枚刃の工具においては、３つの刃先のうち１つ又は２つの刃先のみが折れることがある。
【０００６】
ところで、上述の折損検出装置で、２つの刃先のうち一方のみが折れている２枚刃の工具の折損を検出しようとした場合、接触センサを所定位置にある工具の先端に触れるまで移動させると、接触センサは折れていない方の刃先に触れて信号を出力することになる。つまり、接触センサは、２つの刃先のうち一方が折れていても、２つの刃先のいずれも折れていない場合（正常な場合）と同様に、工具の先端が接触したことを示す信号を出力する。よって、接触センサが工具の先端に触れるまでの移動距離は、２つの刃先のうち一方のみが折れている場合と、２つの刃先が両方とも折損していない正常な場合とで同じになる。つまり、計測される工具の長さは、折損していない正常な工具の長さと同等になり、２つの刃先のうち一方のみが折れていることを検出することができない。なお、３枚刃の工具の場合も同様に、３つの刃先のうち１つ又は２つの刃先のみが折れていることを検出することができない。このように、上述の折損検出装置は、複数の刃先の一部の刃先のみが折れた工具の折損を検出できないことがある。
【０００７】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、複数の刃先の一部の刃先のみが折れた工具の折損の有無を検出しやすくできるセンサ及びこのセンサを備えた折損検出装置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】
【０００８】
上記目的を達成するために請求項１に記載の折損検出装置用のセンサは、
一端において中心軸に対して回転対称位置に複数の刃先が設けられると共に、該刃先が中心軸方向に突出した形状を有する工具における刃先の折損の有無を検出する折損検出装置用のセンサであって、
工具の一端によって押圧される部位であり、その工具によって押圧されない状態の原点位置に対して、自身の中心軸方向に変位可能、且つ、自身の中心軸に垂直な仮想平面に対して傾斜可能に支持された被押圧部と、
被押圧部を自動的に原点位置に復帰させる復元力発生部と、
工具に押圧された被押圧部が中心軸方向に移動した移動距離を検出し、被押圧部が原点位置から所定距離移動したことを示す検出信号を出力する検出部と
を備えることを特徴とするものである。
【０００９】
このようにすることによって、例えば、工具の中心軸と被押圧部の中心軸とを一致させて被押圧部が工具によって押圧された場合、被押圧部は、全ての刃先が折れていない正常な工具によって押圧されると、自身の中心軸に対して回転対称となる位置を押圧されることになる。被押圧部は、このように自身の中心軸に対して回転対称となる位置を押圧されると、自身の中心軸に沿って変位（すなわち、平行移動）するので、原点位置から所定距離移動しやすい。
【００１０】
これに対して、複数の刃先のうち一部の刃先のみが折れている工具によって押圧されると、被押圧部は、自身の中心軸に対して偏った位置を押圧されることになる。被押圧部は、このように自身の中心軸に対して偏った位置を押圧されると、自身の中心軸に垂直な仮想平面に対して傾斜するので、原点位置から所定距離移動しにくくなる。
【００１１】
従って、工具と被押圧部とを相対的に移動させて工具で被押圧部を押圧する際に、正常な工具で被押圧部を押圧した場合と、複数の刃先のうち一部の刃先のみが折れている工具で被押圧部を押した場合とでは、検出部が検出信号を出力するまでに要する工具と被押圧部との相対的な移動距離を異ならせることができる。よって、一端において中心軸に対して回転対称位置に複数の刃先が設けられた工具の折損の有無を検出しやすくできる。
【００１２】
また、請求項２に示すように、断面円形の穴部を有するものであって、穴部内にて被押圧部を摺動可能に収納するケースを備え、被押圧部は、工具の一端が接触する円形の接触面と、この接触面に対向する円形の裏面とを両端面とする柱状部材からなり、この柱状部材は、接触面と裏面との間に被押圧部の中心軸に垂直な方向の厚さが最も厚い部分を有する球体の一部としてもよい。
【００１３】
このように、被押圧部がケースの穴部内に収納される場合、被押圧部は、接触面と裏面との間に自身の中心軸に垂直な方向の厚さが最も厚い部分を有する球体の一部とすることによって、被押圧部を自身の中心軸に垂直な仮想平面に対して傾斜しやすくすることができるので好ましい。
【００１４】
また、復元力発生部は、エアー、磁気力、弾性力などを用いる部材によって構成することができる。しかしながら、請求項３に示すように、復元力発生部は、弾性部材を用いることによって、簡単に構成することができる。
【００１５】
また、検出部は、請求項４に示すように、被押圧部が原点位置から所定距離移動したときに、被押圧部が直接的もしくは間接的に接触して、被押圧部が原点位置から所定距離移動したことを示す検出信号を出力する接触式のリミットスイッチや、請求項５に示すように、被押圧部が原点位置から所定距離移動したときに、被押圧部が原点位置から所定距離移動したことを示す信号を出力する非接触式のリミットスイッチを採用することができる。さらに、検出部は、請求項６に示すように、被押圧部の原点位置からの移動距離に応じた信号を出力する距離センサを採用するようにしてもよい。
【００１６】
また、上記目的を達成するために請求項７に記載の折損検出装置用のセンサは、
一端において中心軸に対して回転対称位置に複数の刃先が設けられた工具における刃先の折損の有無を検出する折損検出装置用のセンサであって、
工具の一端によって押圧される部位であり、工具によって押圧されない状態の原点位置に対して、自身の中心軸方向に変位可能、且つ、自身の中心軸に垂直な仮想平面に対して傾斜可能に支持された被押圧部と、
被押圧部を自動的に原点位置に復帰させる復元力発生部と、
工具に押圧された被押圧部が中心軸方向に原点位置から所定距離移動したときに、被押圧部が接触して被押圧部が原点位置から所定距離移動したことを示す検出信号を出力する複数の接触式のリミットスイッチを含む検出部と、を備え、
被押圧部は、工具の一端が接触する接触面に対向する裏面に、自身の中心位置に対して回転対称位置に複数の突起を有し、
複数のリミットスイッチは、複数の突起に対向する位置に設けられることを特徴とするものである。
【００１７】
このようにすることによって、正常な工具で被押圧部を押圧した場合は、全てのリミットスイッチから検出信号が出力され、複数の刃先のうち一部の刃先のみが折れている工具で被押圧部を押した場合は、一部のリミットスイッチから検出信号が出力されることになる。従って、正常な工具で被押圧部を押圧した場合と、複数の刃先のうち一部の刃先のみが折れている工具で被押圧部を押した場合とで、検出信号を出力したリミットスイッチの個数をかえることができる。換言すると、検出信号の態様をかえることができる。よって、一端において中心軸に対して回転対称位置に複数の刃先が設けられた工具の折損の有無を検出しやすくできる。
【００１８】
なお、請求項８、９に関しては、作用、効果が上述の請求項２、３における作用、効果と同様であるため説明を省略する。
【００１９】
また、上記目的を達成するために請求項１０に記載の折損検出装置は、
請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載される折損検出装置用のセンサと、
工具にて被押圧部を押圧させるために、工具の中心軸と被押圧部の中心軸とを一致させて、センサと工具とを基準位置から相対的に移動させる駆動手段と、
検出部から検出信号が出力されるまでに、センサと工具とが基準位置から相対的に移動した移動距離を測定する測定手段と、
測定手段にて測定された移動距離が予め設定された基準距離と一致するか否かによって、刃先の折損の有無を検出する折損検出部と、を備えることを特徴とするものである。
【００２０】
このようにすることによって、被押圧部は、全ての刃先が折れていない正常な工具によって押圧されると、自身の中心軸に対して回転対称となる位置を押圧されることになる。被押圧部は、このように自身の中心軸に対して回転対称となる位置を押圧されると、自身の中心軸に沿って変位（すなわち、平行移動）するので、原点位置から所定距離移動しやすい。
【００２１】
これに対して、複数の刃先のうち一部の刃先のみが折れている工具によって押圧されると、被押圧部は、自身の中心軸に対して偏った位置を押圧されることになる。被押圧部は、このように自身の中心軸に対して偏った位置を押圧されると、自身の中心軸に垂直な仮想平面に対して傾斜するので、原点位置から所定距離移動しにくくなる。
【００２２】
従って、正常な工具で被押圧部を押圧した場合と、複数の刃先のうち一部の刃先のみが折れている工具で被押圧部を押した場合とでは、センサの検出部から検出信号が出力されるまでに、センサと工具とが基準位置から相対的に移動する移動距離を異ならせることができる。よって、一端において中心軸に対して回転対称位置に複数の刃先が設けられた工具の折損の有無を検出しやすくできる。
【００２３】
また、上記目的を達成するために請求項１１に記載の折損検出装置は、
請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載される折損検出装置用のセンサと、
工具にて被押圧部を押圧させるために、工具の中心軸と被押圧部の中心軸とを一致させて、センサと工具とを基準位置から予め設定された距離だけ相対的に移動させる駆動手段と、
センサと工具とが予め設定された距離だけ相対的に移動した状態で、検出部から検出信号が出力されたか否かによって、刃先の折損の有無を検出する折損検出部と、を備えることを特徴とするものである。
【００２４】
なお、この請求項１１における作用、効果は、上述の請求項１０における作用、効果と同様であるため説明を省略する。
【００２５】
また、上記目的を達成するために請求項１２に記載の折損検出装置は、
請求項６に記載される折損検出装置用のセンサと、
工具にて被押圧部を押圧させるために、工具の中心軸と被押圧部の中心軸とを一致させて、センサと工具とを基準位置から相対的に移動させる駆動手段と、
検出部から出力される移動距離に応じた信号に基づいて、センサと工具とが基準位置から相対的に移動した移動距離を測定する測定手段と、
測定手段にて測定された移動距離に基づいて、刃先の折損の有無を検出する折損検出部と、を備えることを特徴とするものである。
【００２６】
このようにすることによって、工具が正常である場合、折損している場合、及び、折損している場合は折損の度合いに応じた、センサと工具とが相対的に移動した移動距離を測定することができる。従って、一端において中心軸に対して回転対称位置に複数の刃先が設けられた工具の折損の有無を検出しやすくできると共に、折損の度合いも検出することができる。
【００２７】
また、上記目的を達成するために請求項１３に記載の折損検出装置は、
請求項７乃至請求項９のいずれか一項に記載される折損検出装置用のセンサと、
工具にて被押圧部を押圧させるために、工具の中心軸と被押圧部の中心軸とを一致させて、センサと工具とを基準位置から相対的に移動させる駆動手段と、
センサと工具とが予め設定された距離だけ相対的に移動した状態で、複数のリミットスイッチのうち検出信号を出力したリミットスイッチの個数に基づいて、刃先の折損の有無を検出する折損検出部と、ものである。
【００２８】
このようにすることによって、正常な工具で被押圧部を押圧した場合は、全てのリミットスイッチから検出信号が出力され、複数の刃先のうち一部の刃先のみが折れている工具で被押圧部を押した場合は、一部のリミットスイッチから検出信号が出力されることになる。従って、正常な工具で被押圧部を押圧した場合と、複数の刃先のうち一部の刃先のみが折れている工具で被押圧部を押した場合とで、検出信号を出力するリミットスイッチの個数をかえることができる。換言すると、検出信号の態様をかえることができる。よって、一端において中心軸に対して回転対称位置に複数の刃先が設けられた工具の折損の有無を検出しやすくできる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施の形態における折損検出装置と検出対称である工具とを示す模式図である。
【図２】（ａ）は本発明の実施の形態におけるセンサの正面図であり、（ｂ）は図２（ａ）のII-b−II-b断面図である。
【図３】（ａ）は本発明の実施の形態におけるヘッドの正面図であり、（ｂ）は図３（ａ）のIII-b−III-b断面図である。
【図４】（ａ）は正常な工具によって押圧された場合のセンサの断面図であり、（ｂ）は正常な工具によって押圧された場合のヘッドの接触面を示すイメージ図である。
【図５】（ａ）は一部の刃先が折損した工具によって押圧された場合のセンサの断面図であり、（ｂ）は一部の刃先が折損した工具によって押圧された場合のヘッドの接触面を示すイメージ図である。
【図６】変形例１におけるセンサの断面図である。
【図７】変形例２におけるセンサの断面図である。
【図８】変形例３におけるセンサの断面図である。
【図９】（ａ）は変形例４におけるセンサの断面図であり、（ｂ）は検出部の正面図であり、（ｃ）はヘッドの裏面側の正面図である。
【図１０】（ａ）は折損検出の対象である工具の側面図であり、（ｂ）は工具の正面図（図１０（ａ）の太矢印方向からみた図面）である。
【図１１】（ａ）は図１０に示す工具によって加工される被加工物の平面図であり、（ｂ）は図１１（ａ）のXI-b−XI-b断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
【００３１】
本発明の実施の形態における折損検出装置は、加工対象である被加工物５０を切削加工する工具（切削工具）３０の折損の有無を検出する折損検出装置に関するものである。特に、本発明の実施の形態における折損検出装置は、一端において中心軸に対して回転対称位置に複数の刃先が設けられた工具３０における刃先の折損の有無を検出するのに好適なものである。
【００３２】
加工対象に加工を施すための工具は、加工対象における加工形状によって異なり、様々なものがある。加工対象における加工形状の一例としては、例えば、図１１（ａ）、（ｂ）に示す、被加工物５０に施された加工穴５１のようなものがある。この加工穴５１は、開口形状が円形であり、かつ底（谷部５４）から開口側（図１１（ｂ）における上側）に突出する山型（山部５２）を有する有底の穴である。換言すると、加工穴５１は、有底の円柱状の穴であり、穴の底が開口側に突出した山型をなしている。
【００３３】
この山部５２は、加工穴５１の中心軸方向において底（谷部５４）から開口側にいくほど加工穴５１の開口面積が狭くなることによって形成されている。つまり、山部５２は、加工穴５１の中心軸方向において底（谷部５４）から開口側にいくほど、加工穴５１の中心軸に平行な壁面との間隔が大きくなる傾斜部５３を有する。また、換言すると、山部５２は、加工穴５１の中心軸方向において底（谷部５４）から開口側にいくほど、加工穴５１の中心軸に垂直な面での断面積が小さくなる。
【００３４】
なお、山部５２の頂上は、加工穴５１の中心軸と同一の中心軸を有する円形の平面をなすようなものであってもよい。そして、被加工物５０には、この山部５２の頂上から被加工物５０の外部に貫通する貫通孔５５が設けられている。このような加工穴５１は、ブレーキ配管（例えば鉄製）が圧入される穴として好適なものである。
【００３５】
このように、被加工部５０に対して切削加工を施す場合、例えば、図１０（ａ）、（ｂ）に示すような工具３０を用いると好適である。なお、この工具３０は、例えば、工具ホルダ４０（図１参照）に保持された状態で主軸装置（図示省略）に装着される。そして、主軸装置の回転部が高速回転する際に、この回転部と共に工具ホルダ４０が高速回転することで高速回転する。そして、工具３０は、高速回転した状態で刃先３１１、３１２が被加工物５０に接触することで切削可能となる。
【００３６】
図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、工具３０は、段差部３４１，３４２を境にして、刃先３１１，３１２が設けられる先端側と、工具ホルダ４０に保持される後端側（先端側に対して直径が大きい）に区分することができる。そして、工具３０は、被加工物５０に対して上述のような加工形状の切削加工を施すために、工具３０の一端（被加工物５０に接触する側の端部）において、２枚の刃先３１１，３１２が工具３０の中心軸に対して回転対称に配置されると共に、工具３０の中心軸方向に突出した形状を有する。
【００３７】
刃先３１１，３１２は、工業用ダイヤモンドなどを含むものであり、それぞれ、傾斜部３１１ａ，３１２ａ、先端部３１１ｃ，３１２ｃなど含むものである。つまり、刃先３１１は、傾斜部３１１ａ、先端部３１１ｃを含む。同様に、刃先３１２は、傾斜部３１２ａ、先端部３１２ｃを含む。
【００３８】
傾斜部３１１ａ，３１２ａは、工具３０の中心軸方向において工具３０の先端に行くほど、工具３０の中心軸との間隔が広くなり、その最先端に先端部３１１ｃ，３１２ｃが設けられる。また、傾斜部３１１ａ，３１２ａは、側面である側壁部３１１ｂ、側壁部３１２ｂ、及び先端側の表面であり側壁部３１１ｂ、側壁部３１２ｂ側の端部が工業用ダイヤモンドで形成されている。また、先端部３１１ｃ，３１２ｃ、及び谷部３２１，３２２も、工業用ダイヤモンドで形成されている。なお、この谷部３２１，３２２には、クーラント（潤滑冷却用の流体でありミスト状のオイル）を供給するためのクーラント用穴部３３１，３３２が設けられている。
【００３９】
本実施の形態においては、折損の検出対象として、一端において、２枚の刃先３１１，３１２が工具３０の中心軸に対して回転対称に配置されると共に、工具３０の中心軸方向に突出した形状を有する工具３０を採用する例を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明は、一端において工具の中心軸に対して回転対称位置に複数（例えば、３枚）の刃先が設けられると共に、その刃先が工具３０の中心軸方向に突出した形状を有する工具であれば採用することができる。
【００４０】
なお、工具の先端部において２つの刃先が工具の中心軸に対して回転対称に配置されると共に工具の軸方向に突出した形状を有するものを２枚刃の工具、工具の先端部において３つの刃先が工具の中心軸に対して回転対称に配置されると共に工具の軸方向に突出した形状を有するものを３枚刃の工具とも称する。
【００４１】
このような２枚刃の工具３０においては、２つの刃先３１１，３１２のうち一方のみが折れることがある。従来技術における折損検出装置で、この２つの刃先３１１，３１２のうち一方のみが折れている２枚刃の工具３０の折損を検出しようとした場合、接触センサを所定位置にある工具３０の先端部３１１ｃ，３１２ｃのいずれかに触れるまで移動させると、接触センサは折れていない方の刃先（刃先３１１，３１２のうち一方）に触れて信号を出力することになる。つまり、接触センサは、２つの刃先３１１，３１２のうち一方が折れていても、２つの刃先３１１，３１２のいずれも折れていない場合（正常な場合）と同様に、工具３０の先端部３１１ｃ，３１２ｃが接触したことを示す信号を出力する。よって、接触センサが工具３０の先端部３１１ｃ，３１２ｃに触れるまでの移動距離は、２つの刃先３１１，３１２のうち一方のみが折れている場合と、２つの刃先３１１，３１２が両方とも折損していない正常な場合とで同じになる。つまり、計測される工具３０の長さは、折損していない正常な工具３０の長さと同等になり、２つの刃先３１１，３１２
のうち一方のみが折れていることを検出することができない。
【００４２】
本実施の形態における折損検出装置は、このような問題を解決することを目的とするものである。折損検出装置は、図１に示すように、センサ１０と折損検出部２０などを含んで構成されるものである。
【００４３】
ここで、図１〜図３を用いて、折損検出装置のセンサ１０に関して説明する。センサ１０は、上述のような２枚刃の工具３０における２つの刃先３１１，３１２の折損の有無を検出する折損検出装置用のセンサである。
【００４４】
図１、図２などに示すように、センサ１０は、主要な構成要素として、工具３０の一端（刃先３１１，３１２）によって押圧される部位であり、その工具３０によって押圧されない状態の原点位置に対して、自身の中心軸方向に変位可能、且つ、自身の中心軸に垂直な仮想平面に対して傾斜可能に支持されたヘッド１２（被押圧部）と、ヘッド１２を自動的に原点位置に復帰させるバネ１３（復元力発生部）と、工具３０に押圧されたヘッド１２が中心軸方向に移動した移動距離を検出し、ヘッド１２が原点位置から所定距離移動したことを示す検出信号を出力するリミットスイッチ（検出部）１４を備える。また、このほかに、本実施の形態においては、ヘッド１２の中心点を支持する中心点支持部１５２及び、この中心点支持部１５２が取り付けられて中心点支持部１５２を保持する保持部１５１、保持部１５１とリミットスイッチ１４との間に配置されるバネ１６を備える。
【００４５】
そして、これらヘッド１２、バネ１３、リミットスイッチ１４、中心点支持部１５２が取り付けられた保持部１５１、バネ１６は、ケース１１に収納される。なお、これらは、ケース１１の正面部１１５（一方の端面）からヘッド１２、バネ１３（中心点支持部１５２はバネ１３と同様にヘッド１２と保持部１５１との間に配置される）、保持部１５１、バネ１６、リミットスイッチ１４の順番でケース１１に収納される。また、図１に示すように、ヘッド１２が工具３０によって押圧されていないときは、ヘッド１２の中心軸、バネ１３の螺旋の中心軸、保持部１５１の中心軸、中心支持部１５２の中心軸、バネ１６の螺旋の中心軸、穴部１１４の中心軸は、同一の直線上となるように配置されている。
【００４６】
また、ケース１１は、断面円形の穴部１１４を有するものであって、穴部１１４内にてヘッド１２及び中心点支持部１５２が取り付けられた保持部１５１を摺動可能に収納するものである。本実施の形態においては、ケース１１の一例として、第１部材１１１と第２部材１１２とを備えるものを採用する。この第１部材１１１と第２部材１１２とは、螺子１１３によって螺子止めされる。第１部材１１１は、図２（ａ）に示すように、四隅に螺子１１３が貫通する貫通孔１１１ａを備える。また、第２部材１１２は、四隅（貫通孔１１１ａに対応する位置）に螺子１１３が挿入される螺子孔１１２ａを備える。
【００４７】
さらに、ケース１１（第１部材１１１）の正面部１１５（一方の端面）には、穴部１１４に連通する円形の開口部１１５ｂを備え、ケース１１（第２部材１１２）の後端部(他方の端面)には、リミットスイッチ１４が設けられる。つまり、ケース１１は、工具３０の折損を検出する際に、工具３０（刃先３１１，３１２）と対向する面である正面部１１５に円形の開口部１１５ｂを備え、この正面部１１５の反対側にリミットスイッチ１４が設けられる。なお、リミットスイッチ１４は、接触を検出する検出面がケース１１内部に配置され、外部に信号を出力するための配線１７がケース１１外部に配置される。
【００４８】
また、図２（ｂ）に示すように、開口部１１５ｂの開口面積は、ヘッド１２における自身の中心軸に垂直な方向の厚みが最も厚い部分の断面積（この断面積は、ヘッド１２の中心軸に対する垂直面に沿う断面の面積である）よりも小さい。好ましくは、ヘッド１２の接触面１２１の面積と同程度、又は接触面１２１の面積よりも大きいとよい。
【００４９】
そして、第１部材１１１における穴部１１４は、開口径が異なる三段階の形状をなしている。まず、開口部１１５ｂから所定範囲（例えば、ヘッド１２の中心軸方向におけるヘッド１２の厚さ、又は、ヘッド１２の中心軸方向におけるヘッド１２の厚さの半分に相当する範囲など）の第１領域においては、開口部１１５ｂに近いほど開口面積が小さく、且つ、その開口面積の変化量が大きい形状をなす。このようにして、穴部１１４は、抜け防止部１１５ａが形成される。換言すると、第１領域は、ヘッド１２における自身の中心軸に垂直な方向の厚さが最も厚い部分の断面積よりも小さい開口部１１５ｂを有し、開口部１１５ｂから所定範囲においてヘッド１２の側面の形状に対応した曲面形状をなす。
【００５０】
次に、第１領域の端部（開口部１１５ｂ側とは反対側の端部）から所定範囲（例えば、ヘッド１２をヘッド１２の中心軸方向に移動させる範囲に相当する）の第２領域においては、ヘッド１２における自身の中心軸に垂直な方向の厚さが最も厚い部分の断面積よりも大きい開口面積（ヘッド１２が摺動可能な程度の開口径）を有する筒形状をなす。換言すると、ヘッド１２における自身の中心軸に垂直な方向の厚さが最も厚い部分の直径よりも大きい開口径を有する筒形状をなす。
【００５１】
そして、第２領域の端部（第１領域側とは反対側の端部）から第１部材１１１の端部（開口部１１５ｂ側とは反対側の端部）の第３領域においては、後ほど説明する保持部１５１の先端部の断面積（この断面積は、ヘッド１２の中心軸に対する垂直面に沿う断面の面積である）よりも大きい開口面積（保持部１５１が摺動可能な程度の開口径）を有する筒形状をなす。換言すると、保持部１５１の先端部における直径よりも大きい開口径を有する筒形状をなす。
【００５２】
これによって、ヘッド１２は、自身の中心軸方向に変位可能となると共に、自身の中心軸に垂直な仮想平面に対して傾斜しやすくなる。また、ヘッド１２の接触面１２１は、この開口部１１５ｂからケース１１の外部に露出可能になる。
【００５３】
なお、第２部材１１２における穴部１１４は、図２（ｂ）に示すように、後ほど説明する保持部１５１の後端部の断面積（この断面積は、ヘッド１２の中心軸に対する垂直面に沿う断面の面積である）よりも大きい開口面積（保持部１５１が摺動可能な程度の開口径）を有する筒形状をなす。換言すると、保持部１５１の後端部における直径よりも大きい開口径を有する筒形状をなす。なお、保持部１５１は、図２（ｂ）に示すように、先端部の断面積に比べて後端部の断面積の方が大きい。従って、第２部材１１２における穴部１１４の開口面積は、第１部材１１１の第３領域の開口面積よりも大きい。従って、ケース１１は、第２部材１１２と第１部材１１１との間、及び第１部材１１１の第２領域と第３領域との間に段差部を有する。なお、図１においては、保持部１５１は簡略化して図示している。
【００５４】
ヘッド１２は、図３に示すように、工具３０の一端（先端部３１１ｃ，３１２ｃ）が接触する円形の接触面１２１と、この接触面１２１に対向する円形の裏面１２２（接触面１２１と平行な面）とを両端面とする柱状部材からなり、この柱状部材は、接触面１２１と裏面１２２との間にヘッド１２の中心軸に垂直な方向の厚さが最も厚い部分を有する球体の一部である。よって、ヘッド１２（柱状部材）の側面１２３は球面の一部である。つまり、ヘッド１２は、接触面１２１と裏面１２２とに挟まれる位置に球体の重心が実際に、もしくは仮想的（球体の重心が凹部１２４にある場合）に含まれるものである。そして、ヘッド１２の中心軸は、このヘッド１２に含まれる球体の重心を通るものである。また、理想的には、重心と接触面１２１とのヘッド１２の中心軸上の長さと、重心と裏面１２２とのヘッド１２の中心軸上の長さが同一であることが望ましい。また、接触面１２１は、ヘッド１２の中心軸と工具３０の中心軸とが一致した状態で工具３０の一端（先端部３１１ｃ，３１２ｃ）が接触する際に、先端部３１１ｃ，３１２ｃが同時に接触する形状を有するものである。
【００５５】
また、ヘッド１２の裏面１２２側には、中心点支持部１５が配置される部分である凹部１２４が設けられる。この凹部１２４は、裏面１２２側から接触面１２１側に向かうにつれて、開口面積が小さくなる円錐形状の底を有するものである。この凹部１２４の中心点（円錐形状の底の中心点）は、ヘッド１２の中心軸上に設けられる。
【００５６】
なお、本実施の形態においては、ヘッド１２は、上述のような穴部１１４に収納されて、自身の中心軸方向に変位可能、且つ、自身の中心軸に垂直な仮想平面に対して傾斜可能に支持される例を採用しているため、このような形状を採用するが、本発明はこれに限定されるものではない。つまり、ヘッド１２が自身の中心軸方向に変位可能、且つ、自身の中心軸に垂直な仮想平面に対して傾斜可能であれば、ヘッド１２の形状は特に限定されるものではない。
【００５７】
バネ１３は、金属材料を螺旋状に加工してなるものであり、復元力によってヘッド１２を自動的に原点位置に復帰させるものである。このバネ１３は、自身の中心軸（螺旋の中心軸）がヘッド１２の中心軸と一致するように、ヘッド１２と保持部１５１との間に配置される。なお、このヘッド１２の原点位置とは、ヘッド１２が工具３０から押圧されてない状態、かつ、ヘッド１２がバネ１３によってケース１１の開口部１１５ｂ側（抜け防止部１１５ａ）に押圧されている状態でとりうる位置である。ここでは、一例として、図１、図２に示すように、ヘッド１２が自身の中心軸に垂直な仮想平面に対して傾斜しておらず、ヘッド１２の先端側の一部がケース１１の開口部１１５ｂからケース１１の外部に突出している位置を採用する。
【００５８】
このように、本実施の形態においては、復元力発生部の一例として弾性部材である螺旋状に加工されたバネ１３を用いて説明するが本発明はこれに限定されるものではない。螺旋状以外の形状に加工されたバネ（板バネなど）や、ゴムやスポンジなどのように弾性を有するように加工や成形してなる弾性部材（バネ以外の弾性部材）を採用することもできる。さらに、復元力発生部は、弾性部材以外にも、例えば、磁気、エアーなど、ヘッド１２を自動的に原点位置に復帰させることができる復元力を発するものであれば採用することができる。しかしながら、復元力発生部は、弾性部材を用いることによって、簡単に構成することができる。
【００５９】
また、保持部１５１は、図２（ｂ）に示すように、２段階（先端部と後端部）の円柱形状をなし、つまり、断面積が異なる二つの円柱部が互いの中心軸が一致した状態で連なった形状をなしている。なお、先端部と後端部との断面積の関係は、上述のように、先端部の断面積に比べて後端部の断面積の方が大きい。
【００６０】
この保持部１５１は、第２部材１１２における穴部１１４内に、ヘッド１２の中心軸方向に摺動可能であり、先端部がヘッド１２側、後端部がリミットスイッチ１４側となるように配置される。そして、保持部１５１は、バネ１３とは別部材であり、保持部１５１とリミットスイッチ１４との間に配置されたバネ１６によってヘッド１２側（第２部材１１２と第１部材１１１との間、及び第１部材１１１の第２領域と第３領域との間の段差部）に押圧されている。なお、バネ１６は、金属材料を螺旋状に加工してなるものである。
【００６１】
保持部１５１は、ヘッド１２が工具３０によって押圧されていないときは、図２（ｂ）に示すように、バネ１６に押圧されて第２部材１１２と第１部材１１１との間、及び第１部材１１１の第２領域と第３領域との間の段差部に押し付けられた状態である。よって、ヘッド１２が工具３０によって押圧されていないときは、第２部材１１２と第１部材１１１との間、及び第１部材１１１の第２領域と第３領域との間の段差部によって、保持部１５１の一端面（ヘッド１２の裏面１２２と対向する面）とヘッド１２の裏面１２２との間隔が維持されている。つまり、第２部材１１２と第１部材１１１との間、及び第１部材１１１の第２領域と第３領域との間の段差部は、保持部１５１のストッパとして機能している。
【００６２】
また、図２（ｂ）に示すように、この保持部１５１の先端部には、ヘッド１２の中心（ヘッド１２の中心軸）を支持する中心支持部１５２が設けられる。この中心支持部１５２は、棒状部材であり、一方の端部に螺子１５２ａが設けられ、他方の端部（先端）が尖った形状を有する。そして、中心支持部１５２は、保持部１５１の先端部における中心軸に設けられた螺子孔１５１ａに螺子１５２ａをねじ込んで固定されている。中心支持部１５２は、保持部１５１に固定されてケース１１内に配置された状態でヘッド１２の裏面１２２に設けられた凹部１２４の底の中心に接触することでヘッド１２の中心を支持する。
【００６３】
このように、ヘッド１２の中心（ヘッド１２の中心軸）を支持する中心支持部１５２を備えることによって、ヘッド１２は、中心支持部１５２にて支持される点（ヘッド１２の中心軸）を支点として動くことになる。よって、ヘッド１２は、自身の中心軸に垂直な仮想平面に対して傾斜したあと、工具３０から押圧されなくなったときに、原点位置に戻りやすくなる。
【００６４】
リミットスイッチ１４は、工具３０に押圧されたヘッド１２が中心軸方向に移動した移動距離を検出し、ヘッド１２が原点位置から所定距離移動したことを示す検出信号を出力するものである。このリミットスイッチ１４は、ヘッド１２が原点位置から中心軸方向に所定距離移動したときに、ヘッド１２が間接的に（保持部１５１を介して）接触して、ヘッド１２が原点位置から中心軸方向に所定距離移動したことを示す検出信号を出力する接触式のリミットスイッチである。
【００６５】
このように、センサ１０は、工具３０がヘッド１２を原点位置から所定距離押し込んだ場合に検出信号（オン信号）を出力し、ヘッド１２を原点位置から所定距離押し込んでない場合は検出信号（オン信号）を出力しない。つまり、センサ１０は、工具３０が接触したか否かを検出する接触センサと換言することができる。
【００６６】
次に、図１を用いて、折損検出装置の折損検出部２０に関して説明する。折損検出部２０は、コンピュータなどによって構成されるものであり、センサ１０を移動させる駆動機構（図示省略）に対して駆動信号を出力することによってセンサ１０をセンサ側基準位置から移動させる機能（駆動手段）と、センサ１０（リミットスイッチ１４）から検出信号（リミットスイッチ１４のオン信号）が出力されるまでに、センサ１０がセンサ側基準位置から移動した移動距離を測定する機能（測定手段）と、測定されたセンサ１０の移動距離が予め設定された基準距離（折損検出用の判定距離）と一致するか否かによって、工具３０の刃先３１１，３１２の折損の有無を検出する機能（折損検出部）などを備える。
【００６７】
このセンサ１０を移動させる駆動機構としては、例えば、油圧シリンダや空気圧シリンダなどの油圧又は空気圧によって駆動されるアクチュエータなどを含んで構成することができる。また、センサ１０がセンサ側基準位置から移動した移動距離を測定する手段は、特に限定されるものではない。また、基準距離は、例えば、折損検出部２０の記憶部に記憶される。なお、複数の長さ（工具側基準位置から工具３０の先端までの長さ）の工具を検出対象とする場合は、工具の長さによって基準距離を変更する必要がある。よって、折損検出部２０の記憶部には、検出対象の工具３０の長さ（工具側基準位置から工具３０の先端までの長さ）と、この工具３０の長さ毎の基準距離とを関連付けて記憶しておくとよい。
【００６８】
ここで、上述のセンサ１０と折損検出部２０とを備える折損検出装置による工具３０の折損の有無の検出方法に関して説明する。
【００６９】
まず、切削加工が終了して主軸装置から取り外されて収納部（マガジン）に収納された工具３０を保持している工具ホルダ４０とセンサ１０とを所定位置にセットする。このとき、図１に示すように、センサ１０におけるヘッド１２の接触面１２１と工具３０における先端部３１１ｃ，３１２ｃとを対向させると共に、センサ１０（ヘッド１２）の中心軸と工具３０の中心軸とを一致させ、一定の距離離れたセンサ側基準位置と工具側基準位置にセンサ１０と工具ホルダ４０をセットする。
【００７０】
なお、センサ１０をセンサ側基準位置にセットする場合、センサ１０の正面部１１５を
センサ側基準位置に配置する。一方、工具ホルダ４０を工具側基準位置にセットする場合は、工具ホルダ４０を主軸装置に取り付けたときの工具ホルダ４０における取付端部を工具側基準位置に配置する。
【００７１】
次に、折損検出部２０は、センサ１０を移動させる駆動機構に対して駆動信号を出力することによってセンサ１０をセンサ側基準位置から工具３０側へ、センサ１０から検出信号が出力されまで移動させる。このとき、工具３０は工具ホルダ４０に保持された状態で工具側基準位置に固定された状態である。また、折損検出部２０は、センサ１０を移動させつつ、センサ１０から検出信号が出力されたか否かを判定する。そして、センサ１０から検出信号が出力されるまでに、センサ１０がセンサ側基準位置から移動した移動距離を測定する。
【００７２】
次に、折損検出部２０は、センサ１０から検出信号が出力されるまでに、センサ１０がセンサ側基準位置から移動した移動距離を測定すると、その測定した移動距離と、記憶部に予め記憶された基準距離とを比較する。そして、折損検出部２０は、移動距離が予め設定された基準距離と一致する場合は、工具３０の刃先３１１，３１２の折損はない（正常）と判定し、一致しない場合は、工具３０の刃先３１１，３１２に折損があると判定する。このようにすることによって、工具３０の刃先３１１，３１２の折損の有無を検出することができる。
【００７３】
ここで、検出対象である工具３０に折損がない場合と、折損がある場合とを比較して説明する。
【００７４】
まず、検出対象である工具３０に折損がない場合、図４（ｂ）に示すように、ヘッド１２は、全ての刃先が折れていない正常な工具３０によって押圧されると、自身の中心軸に対して回転対称となる接触面１２１上の位置を押圧されることになる。図４（ｂ）中の符号３１１ｃ，３１２ｃは、接触面１２１上における先端部３１１ｃ，３１２ｃが接触している位置を示すものである。このように、ヘッド１２は、自身の中心軸に対して回転対称となる接触面１２１上の位置を工具３０によって押圧された場合は、図４（ａ）に示すように、自身の中心軸方向に変位する。つまり、ヘッド１２は、仮想平面に対して平行移動する。
【００７５】
一方、検出対象である工具３０に折損がある場合、図５（ｂ）に示すように、ヘッド１２は、複数の刃先のうち一部の刃先のみが折れている工具３０によって押圧されると、自身の中心軸に対して回転対称でない接触面１２１上の位置を工具３０によって押圧されることになる。図５（ｂ）中の符号３１１ｃは、接触面１２１上における先端部３１１ｃが接触している位置を示すものである。このように、ヘッド１２は、自身の中心軸に対して回転対称でない接触面１２１上の位置を工具３０によって押圧された場合（つまり、工具３０よって押圧される位置がヘッド１２の中心軸に対して偏っている場合）は、図５（ａ）に示すように、自身の中心軸に垂直な仮想平面に対して傾斜するので、原点位置から所定距離移動しにくくなる。
【００７６】
つまり、ヘッド１２は、接触面１２１における工具３０の接触位置の中心と接触面１２１の中心とが一致している状態で押圧された場合は、押圧方向に所定距離移動可能となる。一方、接触面１２１における工具３０の接触位置が、接触面１２１の中心に対して偏った状態で押圧された場合は、自身の中心軸に垂直な仮想平面に対して傾斜することで押圧方向に移動するのが抑制される。
【００７７】
従って、工具３０とヘッド１２とを相対的に移動させて工具３０でヘッド１２を押圧する際に、正常な工具３０でヘッド１２を押圧した場合と、複数の刃先のうち一部の刃先のみが折れている工具３０でヘッド１２を押した場合とでは、リミットスイッチ１４が検出信号を出力するまでに要する工具３０とヘッド１２との相対的な移動距離を異ならせることができる。つまり、正常な工具３０と複数の刃先のうち一部の刃先のみが折れている工具３０とでは、センサ１０から検出信号が出力されるまでに、センサ１０がセンサ側基準位置から移動する移動距離を異ならせることができる。なお、全部の刃先が折れている工具３０の場合も、正常な工具３０の場合に対して、センサ１０から検出信号が出力されるまでに、センサ１０がセンサ側基準位置から移動する移動距離を異ならせることができる。よって、一端において中心軸に対して回転対称位置に複数の刃先３１１，３１２が設けられた工具３０の折損の有無を検出しやすくできる。
【００７８】
なお、本実施の形態においては、工具３０を固定してセンサ１０をセンサ側基準位置から移動させて、センサ１０から検出信号が出力されるまでの移動距離に基づいて工具３０の折損の有無を検出する例を採用しているが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明は、センサ１０と工具３０とを基準位置から相対的に移動させて、センサ１０から検出信号が出力されるまでの相対的な移動距離に基づいて工具３０の折損の有無を検出するものであれば目的を達成できる。よって、センサ１０を固定して、工具３０を工具側基準位置から移動させるようにしてもよい。
【００７９】
さらに、本実施の形態においては、センサ１０と工具３０とを基準位置から相対的に移動させて、センサ１０から検出信号が出力されるまでの相対的な移動距離に基づいて工具３０の折損の有無を検出する検出方法を採用しているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、工具３０にてヘッド１２を押圧させるために、工具３０の中心軸とヘッド１２の中心軸とを一致させて、センサ１０と工具３０とを基準位置から予め設定された距離（正常な工具３０であればセンサ１０から検出信号が出力される距離）だけ相対的に移動させる（駆動手段）。そして、センサ１０と工具３０とが予め設定された距離だけ相対的に移動した状態で、リミットスイッチ１４から検出信号が出力されたか否かによって、工具３０の刃先３１１，３１２の折損の有無を検出する（折損検出部）検出方法を採用するようにしてもよい。この検出方法では、センサ１０と工具３０とを基準位置から予め設定された距離だけ相対的に移動させたとき、工具３０が正常の場合は、ヘッド１２が原点位置から中心軸方向に所定距離移動してリミットスイッチ１４から検出信号が出力される。一方、工具３０に折損がある場合は、ヘッド１２が原点位置から中心軸方向に所定距離移動しないためリミットスイッチ１４から検出信号が出力さない。つまり、折損検出部２０は、センサ１０と工具３０とを基準位置から予め設定された距離だけ相対的に移動させたとき、リミットスイッチ１４から検出信号が出力された場合は工具３０の刃先３１１，３１２の折損はない（正常）と判定し、検出信号が出力されない場合は、工具３０の刃先３１１，３１２に折損があると判定する。なお、この場合においても、センサ１０及び工具３０のいずれを移動させてもよい。
【００８０】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることはなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変形が可能である。
【００８１】
（変形例１）
次に、図６を用いて、変形例１におけるセンサ１０ａに関して説明する。なお、上述の実施の形態におけるセンサ１０と変形例１におけるセンサ１０ａとは、共通する点が多いので、共通する点は同じ符号を付与して説明を省略する。
【００８２】
上述の実施の形態のセンサ１０においては、本発明の検出部として接触式のリミットスイッチ１４を採用しているのに対して、変形例１のセンサ１０ａにおいては、非接触式のリミットスイッチ（発光部１４ａ１、受光部１４ａ２）を採用する点で異なる。図６に示すように、センサ１０ａは、ケース１１に穴部１１４を介して対向配置されるものであり、光を発光する発光部１４ａ１と、発光部１４ａ１から発光された光を受光する受光部１４ａ２とが設けられる。そして、発光部１４ａ１から発光された光は、ヘッド１２が原点位置から所定距離移動してないときは受光部１４ａ２にて受光され、ヘッド１２が原点位置から所定距離移動したときはヘッド１２に照射されることになる。つまり、ヘッド１２が原点位置から所定距離移動したときは、発光部１４ａ１から発光された光は、ヘッド１２で遮断されるので、受光部１４ａ２で受光できない状態となる。
【００８３】
よって、ヘッド１２が原点位置から所定距離移動してないときは、受光部１４ａ２は、光を受光していることを示す信号をヘッド１２が原点位置から所定距離移動してないことを示す信号として出力する。一方、ヘッド１２が原点位置から所定距離移動したときは、受光部１４ａ２は、光を受光していないことを示す信号をヘッド１２が原点位置から所定距離移動したことを示す信号（検出信号）として出力する。
【００８４】
このように、非接触式のリミットスイッチ（発光部１４ａ１、受光部１４ａ２）を採用した場合であっても、工具３０に押圧されたヘッド１２が中心軸方向に移動した移動距離を検出し、ヘッド１２が原点位置から所定距離移動したことを示す検出信号を出力することができる。また、このセンサ１０ａを用いた場合であっても、工具３０の折損の有無を検出する出方法としては、上述の二つの検出方法を採用することができる。
【００８５】
（変形例２）
次に、図７を用いて、変形例２におけるセンサ１０ｂに関して説明する。なお、上述の実施の形態におけるセンサ１０と変形例２におけるセンサ１０ｂとは、共通する点が多いので、共通する点は同じ符号を付与して説明を省略する。
【００８６】
上述の実施の形態のセンサ１０においては、本発明の検出部として接触式のリミットスイッチ１４を採用しているのに対して、変形例２のセンサ１０ｂにおいては、距離センサ１４ｂ１を採用する点で異なる。図７に示すように、センサ１０ｂは、ケース１１の正面部１１５とは反対側に配置されるものであり、保持部１５１に対して赤外線を照射すると共に、保持部１５１にて反射した赤外線を用いてヘッド１２の移動距離を検出する距離センサ１４ｂ１が設けられる。つまり、距離センサ１４ｂ１は、ヘッド１２の原点位置からの移動距離に応じた信号（距離を示す信号）を出力するものである。
【００８７】
このように、距離センサ１４ｂ１を採用した場合であっても、工具３０に押圧されたヘッド１２が中心軸方向に移動した移動距離を検出し、ヘッド１２が原点位置から所定距離移動したことを示す検出信号を出力することができる。さらに、距離センサ１４ｂ１の場合、上述の接触式のリミットスイッチ１４や非接触式のリミットスイッチ（発光部１４ａ１、受光部１４ａ２）とは異なり、ヘッド１２が原点位置から所定距離移動したことを示す検出信号以外にも、ヘッド１２の移動距離を示す信号を出力することができる。よって、このセンサ１０ｂを用いた場合、工具３０の折損の有無を検出する検出方法は、上述の二つの検出方法以外にも以下に示すような検出方法を採用することができる。
【００８８】
つまり、工具３０にてヘッド１２を押圧させるために、工具３０の中心軸とヘッド１２の中心軸とを一致させて、センサ１０ｂと工具３０とを基準位置から相対的に移動させる（駆動手段）。そして、距離センサ１４ｂ１から出力されるヘッド１２の移動距離に応じた信号に基づいて、センサ１０ｂと工具３０とが基準位置から相対的に移動した移動距離を測定する（測定手段）。そして、測定された移動距離に基づいて、工具３０の刃先３１１，３１２の折損の有無を検出する（折損検出部）ようにしてもよい。
【００８９】
このようにすることによって、工具３０が正常である場合、折損している場合、及び、折損している場合は折損の度合いに応じた、センサ１０ｂと工具３０とが相対的に移動した移動距離を測定することができる。従って、一端において中心軸に対して回転対称位置に複数の刃先が設けられた工具３０の折損の有無を検出しやすくできると共に、折損の度合いも検出することができる。
【００９０】
（変形例３）
次に、図８を用いて、変形例３におけるセンサ１０ｃに関して説明する。なお、上述の実施の形態におけるセンサ１０と変形例３におけるセンサ１０ｃとは、共通する点が多いので、共通する点は同じ符号を付与して説明を省略する。
【００９１】
上述の実施の形態のセンサ１０においては、ヘッド１２の中心（ヘッド１２の中心軸）を支持する中心支持部１５２と、この中心支持部１５２を保持する保持部１５１を備えるのに対して、変形例３のセンサ１０ｃにおいては、この保持部１５１、中心支持部１５２を備えない点で異なる。また、このように、中心支持部１５２を備えないため、ヘッド１２ｃは、上述の実施の形態におけるヘッド１２と異なり、凹部１２４を備える必要がない。このように、センサ１０ｃは、保持部１５１、中心支持部１５２を備えない場合であっても本発明の目的は達成できるものである。
【００９２】
なお、この場合、リミットスイッチ１４は、ヘッド１２ｃが原点位置から中心軸方向に所定距離移動したときに、ヘッド１２ｃが直接的に接触して、ヘッド１２ｃが原点位置から中心軸方向に所定距離移動したことを示す検出信号を出力することになる。また、このセンサ１０ｃにおいては、上述の変形例１に示す非接触式のリミットスイッチ（発光部１４ａ１、受光部１４ａ２）や、変形例２に示す距離センサ１４ｂ１を採用することができる。よって、このセンサ１０ｃを用いた場合であっても、工具３０の折損の有無を検出する出方法としては、上述の実施の形態及び変形例２に示した三つの検出方法を採用することができる。
【００９３】
（変形例４）
次に、図９を用いて、変形例４におけるセンサ１０ｄに関して説明する。なお、上述の変形例３におけるセンサ１０ｃと変形例４におけるセンサ１０ｄとは、共通する点が多いので、共通する点は同じ符号を付与して説明を省略する。
【００９４】
上述の変形例３のセンサ１０ｃにおいては、ヘッド１２ｃが原点位置から中心軸方向に所定距離移動したか否かを検出する一つのリミットスイッチ１４を備えるのに対して、変形例４のセンサ１０ｄにおいては、複数の接触式のリミットスイッチ１４ｄ１〜１４ｄ４（ここでは、４つ備える例を採用する）を備える点で異なる。また、ヘッド１２ｄは、裏面１２２ｄに複数の突起１２２ｄ１〜１２２ｄ４（ここでは、４つ備える例を採用する）を備える点で、変形例３のセンサ１０ｃと異なる。なお、リミットスイッチ１４ｄ１〜１４ｄ４、及び突起１２２ｄ１〜１２２ｄ４は、それぞれ４つに限定されるものではない。リミットスイッチと突起は、同数かつ複数個あれば目的は達成できる。
【００９５】
つまり、図９（ａ）、（ｂ）に示すように、センサ１０ｄは、工具３０の一端によって押圧される部位であり、工具３０によって押圧されない状態の原点位置に対して、自身の中心軸方向に変位可能、且つ、自身の中心軸に垂直な仮想平面に対して傾斜可能に支持されたヘッド１２ｄと、ヘッド１２ｄを自動的に原点位置に復帰させるバネ１３と、工具３０に押圧されたヘッド１２ｄが中心軸方向に原点位置から所定距離移動したときに、ヘッド１２ｄが接触してヘッド１２ｄが原点位置から所定距離移動したことを示す検出信号を出力する複数の接触式のリミットスイッチ１４ｄ１〜１４ｄ４を備える。
【００９６】
また、図９（ｃ）に示すように、複数の突起１２２ｄ１〜１２２ｄ４は、ヘッド１２ｄにおける工具３０の一端が接触する接触面に対向する裏面１２２ｄに、ヘッド１２ｄの中心位置に対して回転対称位置に設けられる。また、図９（ｂ）に示すように、複数の接触式のリミットスイッチ１４ｄ１〜１４ｄ４は、複数の突起１２２ｄ１〜１２２ｄ４に対応（対向）する位置に設けられる。
【００９７】
このようにすることによって、正常な工具３０でヘッド１２ｄを押圧した場合は、全てのリミットスイッチ１４ｄ１〜１４ｄ４から検出信号が出力され、複数の刃先のうち一部の刃先のみが折れている工具３０でヘッド１２ｄを押した場合は、一部のリミットスイッチ（１４ｄ１〜１４ｄ４のいずれか）のみから検出信号が出力されることになる。従って、正常な工具３０でヘッド１２ｄを押圧した場合と、複数の刃先のうち一部の刃先のみが折れている工具３０でヘッド１２ｄを押した場合とで、検出信号を出力したリミットスイッチ１４ｄ１〜１４ｄ４の個数をかえることができる。換言すると、検出信号の態様をかえることができる。よって、一端において中心軸に対して回転対称位置に複数の刃先が設けられた工具３０の折損の有無を検出しやすくできる。
【００９８】
なお、このセンサ１０ｄを用いた場合、工具３０の折損の有無を検出する検出方法としては、以下に示すような検出方法を採用すると好ましい。
【００９９】
まず、工具３０にてヘッド１２ｄを押圧させるために、工具３０の中心軸とヘッド１２ｄの中心軸とを一致させて、センサ１０ｄと工具３０とを基準位置から相対的に移動させる（駆動手段）。そして、センサ１０ｄと工具３０とが予め設定された距離だけ相対的に移動した状態で、複数のリミットスイッチ１４ｄ１〜１４ｄ４のうち検出信号を出力したリミットスイッチ１４ｄ１〜１４ｄ４の個数に基づいて、工具３０の刃先の折損の有無を検出する（折損検出部）。つまり、全てのリミットスイッチ１４ｄ１〜１４ｄ４から検出信号が出力された場合は、工具３０の刃先の折損はなく正常であると判定し、一部のリミットスイッチ（１４ｄ１〜１４ｄ４のいずれか）のみから検出信号が出力された場合は、工具３０の刃先の折損があると判定する。
【０１００】
このようにすることによって、正常な工具３０でヘッド１２ｄを押圧した場合は、全てのリミットスイッチから検出信号が出力され、複数の刃先のうち一部の刃先のみが折れている工具で被押圧部を押した場合は、一部のリミットスイッチから検出信号が出力されることになる。従って、正常な工具で被押圧部を押圧した場合と、複数の刃先のうち一部の刃先のみが折れている工具で被押圧部を押した場合とで、検出信号を出力したリミットスイッチの個数をかえることができる。換言すると、検出信号の態様をかえることができる。よって、一端において中心軸に対して回転対称位置に複数の刃先が設けられた工具３０の折損の有無を検出しやすくできる。
【符号の説明】
【０１０１】
１０，１０ａ〜１０ｄ  センサ、１１  ケース、１１１  第１部材、１１１ａ  貫通孔、１１２  第２部材、１１２ａ  螺子孔、１１３  螺子、１１４  穴部、１１５  正面部、１１５ａ  抜け防止部、１１５ｂ  開口部、１２，１２ｃ，１２ｄ  ヘッド（被押圧部）、１２１  接触面、１２２，１２２ｄ  裏面、１２２ｄ１〜１２２ｄ４  突起、１２３  側面、１２４  凹部、１３  バネ（復元力発生部）、１４，１４ｄ１〜１４ｄ４  リミットスイッチ（検出部）、１４ａ１  発光部、１４ａ２  受光部、１４ｂ１  距離センサ、１５１  保持部、１５１ａ  螺子孔、１５２  中心支持部、１５２ａ  螺子、１６  バネ、１７  配線、２０  折損検出部、３０  工具、３１１，３１２  刃先、３１１ａ，３１２ａ  傾斜部、３１１ｂ，３１２ｂ  側壁部、３１１ｃ，３１２ｃ  先端部、３２１，３２２  谷部、３３１，３３２  クーラント用穴部、３４１，３４２  段差部、４０  工具ホルダ、５０  被加工物、５１  加工穴、５２  山部、５３  傾斜部、５４  谷部、５５  貫通孔
【図１】
2011167814.tif 000003
【図２】
2011167814.tif 000004
【図３】
2011167814.tif 000005
【図４】
2011167814.tif 000006
【図５】
2011167814.tif 000007
【図６】
2011167814.tif 000008
【図７】
2011167814.tif 000009
【図８】
2011167814.tif 000010
【図９】
2011167814.tif 000011
【図１０】
2011167814.tif 000012
【図１１】
2011167814.tif 000013