(57)【要約】【課題】取り付けに要する面積や空間を大きくせずに、且つ容易に取り外し可能であるがベースに強固に取り付けることが可能な新しい固定方法およびそのための固定具の実現。【解決手段】貫通穴32を有する物体21,30を、磁石を吸着するベース25に固定する固定具50であって、調整用ネジ穴を有し、貫通穴32より大きくて貫通穴を通過しない調整用ネジ穴を有するヘッド部51と、ヘッド部51の調整用ネジ穴にねじ合わされるネジ部53および先端に設けられた磁石部52を有する調整部材と、を備え、ヘッド部51が物体21,30に接触した状態で、磁石部52がベース25に接触しないようにヘッド部51との位置関係を調整した調整部材が、物体の貫通穴32に挿入される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
貫通穴を有する物体を、磁石を吸着するベースに固定する固定具であって、
調整用ネジ穴を有し、前記貫通穴より大きくて前記貫通穴を通過しないヘッド部と、
前記ヘッド部の前記調整用ネジ穴にねじ合わされるネジ部および先端に設けられた磁石部を有する調整部材と、を備え、
前記ヘッド部が前記物体に接触した状態で、前記磁石部が前記ベースに接触しないように前記ヘッド部との位置関係を調整した前記調整部材が、前記物体の前記貫通穴に挿入されることを特徴とする固定具。
【請求項２】
貫通穴を有するセンサを、磁石を吸着するベースに固定する固定方法であって、
調整用ネジ穴を有し、前記貫通穴より大きくて前記貫通穴を通過しないヘッド部と、前記ヘッド部の前記調整用ネジ穴にねじ合わされるネジ部および先端に設けられた磁石部を有する調整部材と、を備える固定具を使用し、
前記ヘッド部が前記物体に接触した状態で、前記磁石部が前記ベースに接触しないように前記ヘッド部との位置関係を調整した前記調整部材を、前記物体の前記貫通穴に挿入することを特徴とするセンサの固定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネジ止め用貫通穴を有する物体を、金属ベースのような磁石を吸着するベースに固定する固定具に関し、特にＡＥセンサ、振動センサなどの取り付け位置が検出信号に大きく影響するセンサを固定する固定具およびセンサの固定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種の加工装置では、ツール（砥石、バイト、エンドミルなど）とワークとの接触状態を検出するために、ＡＥセンサ、振動センサなどの各種センサが使用される。このようなセンサは、取り付け位置が検出信号に大きく影響する。以下、ＡＥセンサを例として説明を行うが、本発明はこれに限定されず、他のセンサや、貫通穴を有する物体であればどのようなものの固定にも適用可能である。
【０００３】
加工装置では、ツール（砥石）とワークとの接触（エアカット）の検出、ドレッシングツール（ドレッサ）によるツール（砥石）のドレッシングの完了検出、ツール（砥石）が所定の基準ピンと接触することを検出することによるツールの位置決め、及びツール（砥石）と加工装置のほかの部分との衝突の検出などのために、ＡＥセンサが使用される。ＡＥセンサは、固体内を伝播する音響信号を検出するもので、対象とする周波数などに応じて各種の方式があるが、研削盤などの加工装置で使用するＡＥセンサは、数十ｋＨｚ〜数百ＭＨｚの超音波領域を対象とし、圧電素子などで構成される。
【０００４】
図１は、ＡＥセンサの使用例を示す図であり、研削盤を含む加工システムにＡＥセンサを設けた構成を示す図である。以下の説明は、図１に示すような構成にＡＥセンサを適用した場合を例として行う。図１において、ベース１１の上にはワークＷを保持して回転させる機構と、移動ベース１２とが設けられている。移動ベース１２には、砥石１４を回転させる砥石回転機構１３が設けられる。研削盤は、加工機制御装置１５により制御される。なお、砥石１４は、新しいものに交換した時やある程度の時間使用した時に、砥石１４の表面を研削に適した状態にするため、ドレッシング処理と呼ばれる処理を行う。この処理では、回転する砥石１４に、ドレッサを接触させて砥石１４の表面処理を行う。以上の部分は通常の研削盤を含む加工システムと同じである。
【０００５】
砥石回転機構１３の筐体にはＡＥ(Acoustic Emission)センサ２１が取り付けられ、砥石１４で発生するＡＥ波が砥石回転機構１３の筐体を通してＡＥセンサ２１に伝達され、ＡＥセンサ２１はＡＥ信号を発生する。ＡＥ信号処理装置２２は、ＡＥ信号を処理して砥石１４がワークＷに接触したことを検出して加工機制御装置１５に通知する。加工装置におけるＡＥセンサの使用については、特許文献１などに記載されており、広く知られているので、これ以上の説明は省略する。
【０００６】
ＡＥセンサ２１の筐体への固定が緩いと、筐体の振動がＡＥセンサ２１に十分に伝わらないという問題が生じる。そのため、ＡＥセンサ２１は筐体に強固に固定する必要がある。
【０００７】
図２は、ＡＥセンサ２１の筐体（ベース）２５への従来の固定方法を示す図である。
【０００８】
図２の（Ａ）は、ＡＥセンサ２１の一部分３０にネジ止め用の貫通穴を設け、ベース２５にネジ穴を設け、ＡＥセンサ２１の貫通穴を通してネジ３１をベース２５のネジ穴にネジ込むことでベース２５に固定する。この固定方法は、強固な固定が可能であり、ネジ３１を外せばＡＥセンサ２１を再利用することが可能であるという利点を有するが、ベース２５にネジ穴を設ける必要がある。そのため、図２の（Ａ）の固定方法は、恒久的な固定に適している。
【０００９】
図２の（Ｂ）は、ＡＥセンサ２１の取り付け面に接着剤３２を塗布してベース２５に接着する。この接着剤としては、瞬間接着剤が使用されることが多い。この固定方法は、ベース２５の取り付け面が油などで汚れていると接着剤が使用できないため、ベース２５の取り付け面がある程度清浄であることが必要である。また、接着剤そのものがベース２５の表面を汚す恐れがあり、ベース２５の表面が塗装されている場合には、塗膜を損傷する恐れがある。また、ＡＥセンサ２１の取り付け面も接着剤により汚染または損傷される恐れがある。使用する接着剤が瞬間接着剤であれば、接着部分に衝撃を加えることによりＡＥセンサ２１をベース２５から取り外すことができるが、衝撃を加えるとＡＥセンサ２１が破損する恐れがある。このような理由で、図２の（Ｂ）の固定方法も、恒久的な固定に適している。
【００１０】
ＡＥセンサ２１の発生するＡＥ信号は、ＡＥセンサ２１の取り付け位置により大きく異なる。そのため、ＡＥセンサを固定する場合には、最適な検出を行える位置を探して固定する必要がある。そのため、ＡＥセンサの取り付け位置を変えて大きなＡＥ信号が得られる位置に固定することが行われるが、たとえ最適位置の探索のためでも、それぞれの位置でＡＥセンサを強固に固定しないとＡＥ信号の強度を正確に評価できないため、ＡＥセンサを強固に固定する必要がある。
【００１１】
図２の（Ａ）および（Ｂ）に示したような固定方法は、上記の理由でＡＥセンサの取り付け位置の探索に適しておらず、使用できない。
【００１２】
通常、ＡＥセンサを取り付けるベースは金属製で磁石が吸着するので、ＡＥセンサの固定方法として、従来から磁石を使用する方法が行われている。磁石を使用する固定方法は、ＡＥセンサとベースの間に磁石を挟む方法と、ＡＥセンサをベースに押し付ける治具（固定具）の一部を磁石にしてベースに吸着させる方法がある。磁石を挟む方法は、ベースとＡＥセンサの間に磁石が介在するため、ＡＥ信号が減衰するという問題がある。
【００１３】
図２の（Ｃ）は、一部を磁石にした固定具を使用する従来例の固定方法を示す。ＡＥセンサ２１は、一部分３０にネジ止め用の貫通穴を有する。図示のように、上板４１を支持する側筒４２を磁石にしてベース２５に吸着可能にする。上板４１にはバネ４３が設けられており、バネ４３がＡＥセンサ２１をベース２５に押し付けて固定する。強力な磁石４２を使用すれば、ＡＥセンサ２１をベース２５に強固に固定することが可能であり、ベース２５から取り外して再使用することも可能である。
【００１４】
【特許文献１】特開平６−１１４６９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
図２の（Ｃ）に示すように、磁石を有する固定具を使用した従来例の固定方法は、ＡＥセンサ２１を覆うような固定具を使用するため、固定具はＡＥセンサより大きなサイズとなり、取り付け場所が制限されるという問題があった。特に、最終的にはネジで固定するためにネジ止め用貫通穴を有するＡＥセンサはネジ止め用穴を設ける部分３０が必要であり、固定具はその部分３０を含めて大きいため、サイズがかなり大きくなるという問題があった。
【００１６】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、センサなどの物体の取り付けに要する面積や空間を大きくせずに、且つ容易に取り外し可能であるがベースに強固に取り付けることが可能な新しい固定方法、およびそれに必要な固定具を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は、ネジ止め用貫通穴を有する物体の、磁石を吸着するベースへの取り付けを対象とし、上記目的を実現するため、本発明の固定方法は、貫通穴を通過しないサイズのヘッド部に調整用ネジ穴を設け、先端に磁石部を有する調整部材のネジ部をその調整用ネジ穴にネジ合わせて、ヘッド部から下の長さを調整して貫通穴に挿入する。先端の磁石部がベースに接触しない状態であれば、磁石部がベースに吸着する力がヘッド部に伝わり、ヘッド部が物体をベースに押し付け固定する。
【００１８】
すなわち、本発明の固定具は、貫通穴を有する物体を、磁石を吸着するベースに固定する固定具であって、調整用ネジ穴を有し、前記貫通穴より大きくて前記貫通穴を通過しないヘッド部と、前記ヘッド部の前記調整用ネジ穴にねじ合わされるネジ部および先端に設けられた磁石部を有する調整部材と、を備え、前記ヘッド部が前記物体に接触した状態で、前記磁石部が前記ベースに接触しないように前記ヘッド部との位置関係を調整した前記調整部材が、前記物体の前記貫通穴に挿入されることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の固定方法は、貫通穴を有するセンサを、磁石を吸着するベースに固定する固定方法であって、調整用ネジ穴を有し、前記貫通穴より大きくて前記貫通穴を通過しない調整用ネジ穴を有するヘッド部と、前記ヘッド部の前記調整用ネジ穴にねじ合わされるネジ部および先端に設けられた磁石部を有する調整部材と、を備える固定具を使用し、前記ヘッド部が前記物体に接触した状態で、前記磁石部が前記ベースに接触しないように前記ヘッド部との位置関係を調整した前記調整部材を、前記物体の前記貫通穴に挿入することを特徴とする。
【００２０】
磁石は、ベースとの距離が近くなるほど吸着力が大きくなる。本発明によれば、物体の貫通穴に挿入された固定具の調整部材の先端の磁石部は、ベースに接触しないがベースに非常に近接した位置に調整できるので、ベースに強力に吸着される。これにより調整部材およびヘッド部にも吸着力が伝わり、ヘッド部が物体をベースに押し付けることになる。また、磁石を利用しているため、取り外しも容易である。
【００２１】
本発明の固定具は、ヘッド部の調整用ネジ穴と調整部材のネジ部の相対位置を調整することにより、ヘッド部から下の調整部材の先端までの長さが自由に調整可能であるので、物体の貫通穴部分の各種の厚さに対応でき、磁石部による吸着力も調整可能である。また、物体の貫通穴を利用するため、物体が設置可能であれば取り付けることが可能である。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、取り外しが容易で、物体が設置可能な部分であればどのような部分にも固定可能であるため、これまで設置しにくかった場所にも固定できる。
【００２３】
そのため、本発明をＡＥセンサなどに適用すれば、より測定条件の良好であると思われる場所に仮固定し、テストを行った上で最適な固定位置を決定できる。このように固定位置の決定が行えるために、これまで見落としていた新たなＡＥ信号の挙動を見つけ出して、解析や制御を行うことが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
図３の（Ａ）は、本発明の実施形態の固定具（治具）の外観図である。図３の（Ａ）に示すように、実施形態の固定具５０は、調整用ネジ穴を有するヘッド部５１と、ヘッド部５１の調整用ネジ穴にねじ合わされるネジ部５３および先端に設けられた磁石部５２を有する調整部材と、を備える。調整部材の磁石部５２と反対側には、さらにネジ部５３を回転させるためにノブ５４が設けられている。
【００２５】
図３の（Ｂ）は、固定具５０をＡＥセンサ２１の部分３０に設けられたネジ止め用貫通穴３２に挿入する様子を示し、図３の（Ｃ）は挿入した状態を示す。
【００２６】
図３の（Ｃ）に示すように、挿入した状態では、磁石部５２の先端が、磁石を吸着する金属ベース２５に接触してないことが必要である。もし接触していると、ヘッド部５１はＡＥセンサ２１の部分３０を押し付けておらず、ＡＥセンサ２１を金属ベース２５に固定することができない。そこで、まず調整部材のノブ５４をヘッド５１に対して回転して、ネジ部５３のヘッド部５１に対する位置を調整して、図３の（Ｃ）に示す挿入状態で、磁石部５２の先端が金属ベース２５に接触しないように位置調整する。なお、磁石部５２の先端が金属ベース２５に近いほど磁石部５２による吸着力が強くなり、ＡＥセンサ２１を固定する力が強くなるので、ネジ部５３のヘッド部５１に対する位置を適宜調整する。
【００２７】
上記の調整後、図３の（Ｂ）に示すように、磁石部５２の先端を、金属ベース２５の上に設置したＡＥセンサ２１の部分３０に設けられたネジ止め用貫通穴３２に挿入する。これにより図３の（Ｃ）の状態になり、磁石部５２が金属ベースに吸着され、ヘッド部５１がＡＥセンサ２１の部分３０を金属ベース２５に押し付けるので、ＡＥセンサ２１が固定される。
【００２８】
図３の（Ｄ）は、ＡＥセンサ２１を金属ベース２５に固定した様子を示す。図示のように、ＡＥセンサ２１の部分３０に設けられた２個の貫通穴に２個の固定具が挿入されて、ＡＥセンサ２１は金属ベース２５に固定される。
【００２９】
以上本発明の実施形態を説明したが、各種変形例が可能であるのはいうまでもない。例えば、ＡＥセンサ２１の貫通穴が設けられる部分３０は、例えば磁石が吸着しない材料で作られていると、固定具の挿入が容易である。
【００３０】
また、金属ベース２５は、磁石が吸着する材料であればどのような材料でもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明は、貫通穴を有する物体を、磁石が吸着するベースに固定する場合にはどのような場合でも適用可能であるが、ＡＥセンサなどのセンサの固定位置を決定するために仮固定する場合に適用すると特に効果的である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】図１は、ＡＥセンサが使用される加工システムの構成例を示す図である。
【図２】ＡＥセンサの従来の固定方法を説明する図である。
【図３】本発明の固定方法でＡＥセンサを固定する実施形態を示す図である。
【符号の説明】
【００３３】
２１    ＡＥセンサ（物体）
２５    ベース
３２    貫通穴
５１    ヘッド部
５２    磁石部
５３    ネジ部
【図１】
2009039821.tif 000003
【図２】
2009039821.tif 000004
【図３】
2009039821.tif 000005