CN105478806A - 机床的主轴装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种机床的主轴装置，其具有：主轴(10)；杆(30)，其收容于主轴内并相对于主轴能够沿轴向往复移动，上述杆向第一端的方向能够移动至松开位置(Pa)，在把持工具时能够向第二端的方向移动至夹紧位置(Pc)；有缝夹套，其安装于杆的第一端；施力设备(33)，其相对于主轴对杆向第二端的方向施力，有缝夹套把持工具的情况下，对杆施力直至夹紧位置；以及作用力检测器，其检测在以比施力设备的作用力大的反力将杆相对于主轴向第一端的方向移动而位于松开位置(Pa)后，对杆被施力设备的作用力向第二端的方向施力时的作用力。
Description
技术领域
本发明涉及机床的主轴装置。
背景技术
加工中心等使用能够更换的旋转工具加工工件的机床的主轴装置，通常具有壳体、主轴、杆以及活塞。主轴可自如旋转地支承于壳体，杆收容于主轴内并被支承为可沿主轴的轴向往复移动。在杆的前端(第一端)安装有对安装于主轴的前端(第一端)的工具进行把持与释放的有缝夹套，杆被多个盘簧相对于主轴向后端(第二端)的方向施力。若杆被盘簧施力而移动至后端方向的夹紧位置，则有缝夹套对工具进行把持，并且杆向后端的方向牵引工具，从而能够将工具固定于主轴的前端。在杆的后端侧的稍远离杆的后端的位置配置有活塞。在更换、取下工具时，若使用活塞，以比盘簧的作用力大的阻力会使杆向前端方向移动，而使其相对于主轴移动至前端方向的松开位置，则有缝夹套释放工具，从而能够更换、取下工具。
在上述的机床的主轴装置中，盘簧的作用力对工具的支承力影响较大，若盘簧劣化而使作用力降低，对加工精度等影响较大。在未注意到盘簧的作用力降低而加工加工对象物时，存在无法获得所希望的加工精度因而加工对象物成为不合格品、在加工过程中产生异常而使机床长时间停止运转的可能性。因此，在使用了机床的主轴装置的作业现场，要对盘簧的作用力定期地确认，在盘簧到达寿命前，将其更换。
盘簧的作用力确认是非常繁琐的作业。以往，代替工具T而将具有与图16所示的通常的工具T类似的外观的夹紧力测量仪TK(参照图17)、夹紧力测量仪TR(参照图18)安装于主轴的前端，并通过该夹紧力测量仪TK、TR对盘簧的作用力进行测量。对于图17所示的夹紧力测量仪TK而言，收容于主轴的收容部TK1的形状呈与工具T的形状大致相同的形状，但从主轴突出的突出部TK2的形状由于具有作用力的测量用的机械式结构、电路、显示器等，而与工具T的形状相差较大，重量与工具T相比也非常重。另外，对于图18所示的夹紧力测量仪TR而言，通过无线将测量结果等发送至无线单元TRC，收容于主轴的收容部TR1的形状呈与工具T的形状大致相同的形状，但从主轴突出的突出部TR2的形状由于具有测量用的机械式结构、电路、发送用的电路等，而与工具T的形状相差较大，重量与工具T相比也非常重。因此，在通过工具的自动更换装置等将夹紧力测量仪TK、TR相对于主轴进行安装、取下时，产生无法适当地进行安装、取下的情况，进而存在使价格高昂的夹紧力测量仪TK、TR落下、破损的可能性。
因此，在日本特开2008-246610号公报中，公开了在活塞的前端安装对将杆按压至松开位置时的按压力进行检测的压力传感器，在壳体设置对杆的位移进行检测的杆位移检测器的机床的主轴装置。日本特开2008-246610号公报公开的主轴装置通过活塞对位于夹紧位置的杆向松开方向按压，基于活塞的按压力与杆的位移求得有缝夹套的夹紧力，判定盘簧的更换时期。
理想的弹簧具有挠曲量与载荷的关系呈直线状的线形特性，但实际的弹簧(特别是盘簧)不具有理想的线形特性，而如图6的挠曲量·载荷特性所示的那样，具有呈滞后现象的非线形特性。在图6所示的挠曲量·载荷特性的情况下，从无载荷的状态逐渐增加载荷的情况下的挠曲量Pc位置的载荷为载荷Fa。但是，在施加载荷至挠曲量Pa后，逐渐减少载荷而成为挠曲量PC时的载荷为载荷Fb。由于滞后现象，即便是相同的挠曲量Pc(PC)，在从无载荷的状态增大挠曲量时与从较大的挠曲量的状态减小挠曲量时，载荷也不同。此外，在图6所示的挠曲量·载荷特性中，将使载荷从无载荷的状态逐渐增加至挠曲量Pa的路径称为往路，将使载荷从挠曲量Pa的状态逐渐减少至无载荷的路径称为复路。
在机床的主轴装置的情况下，盘簧在被活塞施加载荷至相当于图6的挠曲量·载荷特性的挠曲量Pa的松开位置后，利用盘簧的作用力使杆逐渐向夹紧方向移动，从而在相当于挠曲量PC的夹紧位置将工具维持为夹紧状态。在求得机床的主轴装置的盘簧的作用力时，必须求得复路的挠曲量PC的载荷(载荷Fb)，而不必求图6的挠曲量·载荷特性的往路的挠曲量Pc的载荷(载荷Fa)。
但是，在日本特开2008-246610号公报所记载的发明中，求得图6的挠曲量·载荷特性的往路的挠曲量PC的载荷(载荷Fa)，因此求得的是比本来的载荷(载荷Fb)大的载荷。这样，工具夹紧时的实际的盘簧的载荷(载荷Fb)比求得的载荷(载荷Fa)小，因此存在已经经过了更换时期的可能性，从而不优选。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种不使用夹紧力测量仪而能够对用于夹紧工具的盘簧等施力设备的作用力更加正确地进行测量的机床的主轴装置。
作为本发明的一方式的机床的主轴装置，其特征在于，具有：主轴，其可自如旋转地支承于壳体，并可以在第一端安装工具；杆，其与所述主轴同轴地被收容在所述主轴内，相对于所述主轴能够沿轴向往复移动，所述杆向第一端的方向能够移动至释放所述工具的松开位置，在把持所述工具时，向与第一端的方向相反的第二端的方向能够移动至夹紧所述工具的夹紧位置；有缝夹套，其安装于所述杆的第一端，在所述杆相对于所述主轴向第二端的方向移动了的情况下把持所述工具，在所述杆相对于所述主轴向第一端的方向移动了的情况下释放把持的所述工具；施力设备，其相对于所述主轴对所述杆向第二端的方向施力，在所述有缝夹套把持所述工具时，对所述杆施力直至所述杆位于所述夹紧位置为止；以及作用力检测器，其检测在以比所述施力设备的作用力大的反力将所述杆相对于所述主轴向第一端的方向移动而位于所述松开位置后，对所述杆被所述施力设备的作用力向第二端的方向施力时的所述作用力。
根据上述方式的机床的主轴装置，在杆位于松开位置后，对被施力设备的作用力向第二端侧施力时的作用力进行检测，因此能够适当地求得图6所示的挠曲量·载荷特性的复路的载荷。因此，能够不使用夹紧力测量仪而对施力设备的作用力更加正确地进行测量。
在上述方式的机床的主轴装置中，也可以进一步具有：用于供给规定压力的工作油的供给路径；回收所述工作油用的排出路径；活塞，其设置于所述杆的第二端侧，相对于所述主轴能够沿轴向往复移动，所述活塞在相对于所述主轴向第一端的方向移动了的情况下，与所述杆的第二端接触并以所述反力使所述杆向所述松开位置移动，在所述活塞相对于所述主轴向第二端的方向移动了的情况下，与所述杆分离；缸体，其收容所述活塞，所述缸体具有：在所述活塞相对于所述主轴向第一端的方向移动时从所述供给路径被填充所述工作油的松开室、和在所述活塞相对于所述主轴向第二端的方向移动时从所述供给路径被填充所述工作油的夹紧室；松开路径，其与所述松开室连接，是对所述松开室填充和排出所述工作油的路径；夹紧路径，与所述夹紧室连接，是对所述夹紧室填充和排出所述工作油的路径；切换阀，其切换上述松开路径的连接对象与上述夹紧路径的连接对象；旁通路径，其对所述松开路径与所述排出路径、或者所述松开室与所述排出路径进行连接；旁通阀，其设置于上述旁通路径，并具有打开所述旁通路径的打开位置、和关闭所述旁通路径的关闭位置；压力检测器，其设置为能够检测所述松开室内的所述工作油的压力、所述松开路径内的所述工作油的压力、以及所述旁通路径内的所述工作油的压力中的至少一个压力；控制器，控制所述切换阀与所述旁通阀，使用所述压力检测器检测压力；以及存储器。而且，也可以构成为：上述控制器，在指示了测量上述施力设备的上述作用力时，上述控制器控制所述切换阀与所述旁通阀，使所述活塞向第一端的方向移动，从而以比所述作用力大的所述反力使所述杆向第一端的方向的所述松开位置移动，之后，所述控制器控制所述切换阀与所述旁通阀，一边以所述施力设备的所述作用力使所述杆与所述活塞向第二端的方向移动，一边使用所述压力检测器测量压力，并基于：测量出的压力从第一规定压力降低到第二规定压力的时间或者所述第一规定压力与所述第二规定压力的压力差相对于从所述第一规定压力降低到所述第二规定压力的时间的比率、以及预先存储于所述存储器的换算信息，求得所述作用力。
根据上述方式的机床的主轴装置，通过更具体的结构，求得图6所示的挠曲量·载荷特性的复路的载荷，从而能够对施力设备的作用力更加正确地进行测量。
在上述方式的机床的主轴装置中，上述旁通路径的第一端也可以连接于上述活塞的移动路径上的这样的位置，是不与上述活塞使上述杆向第一端的方向移动至上述松开位置的情况下所形成的上述松开室的上述活塞干涉而打开的位置，并且是在上述松开位置的上述杆以上述施力设备的上述作用力使上述活塞向第二端的方向移动时，且在上述杆到达上述夹紧位置时被上述活塞关闭的位置，上述压力检测器设置为设置为能够检测所述松开室内的所述工作油的压力或者所述旁通路径内的所述工作油的压力。而且，也可以构成为：在指示了测量所述施力设备的所述作用力时，上述控制器控制所述切换阀与所述旁通阀，使所述活塞向第一端的方向移动，从而以比所述作用力大的所述反力使所述杆向第一端的方向的所述松开位置移动，之后，所述控制器控制所述切换阀与所述旁通阀，一边以所述施力设备的所述作用力使所述杆与所述活塞向第二端的方向移动，一边使用所述压力检测器测量压力，并且，所述控制器既不对测量出的压力从第一规定压力降低到第二规定压力的时间进行测量，也不对所述第一规定压力与所述第二规定压力的压力差相对于从所述第一规定压力降低到所述第二规定压力的时间的比率进行测量，而是基于所述杆从所述松开位置到达所述夹紧位置且所述活塞向第二端的方向的移动停止且由所述压力检测器检测出的压力成为大致恒定时的压力、以及预先存储于所述存储器的所述换算信息，求得所述作用力。
根据上述方式的机床的主轴装置，不设置位置检测器，而能够知晓活塞到达相当于夹紧位置的位置的时刻(杆到达夹紧位置的时刻)，因此能够以简单的结构实现机床的主轴装置。
在上述方式的机床的主轴装置中，也可以具有：能够检测所述杆的位置的杆位置检测器、或者能够检测所述活塞的位置的活塞位置检测器；用于供给规定压力的工作油的供给路径；回收所述工作油用的排出路径；活塞，其设置于所述杆的第二端侧，相对于所述主轴能够沿轴向往复移动，所述活塞在相对于所述主轴向第一端的方向移动的情况下，与所述杆的第二端接触并以所述反力使所述杆向所述松开位置移动，在所述活塞相对于所述主轴向第二端的方向移动的情况下，与所述杆分离；缸体，其收容所述活塞，所述缸体具有在所述活塞相对于所述主轴向第一端的方向移动时从所述供给路径填充所述工作油的松开室、与在所述活塞相对于所述主轴向第二端的方向移动时从所述供给路径填充所述工作油的夹紧室；松开路径，其连接于所述松开室，是相对于所述松开室填充与排出所述工作油的路径；夹紧路径，其连接于所述夹紧室，是相对于所述夹紧室填充与排出所述工作油的路径；切换阀，其切换所述松开路径的连接对象与所述夹紧路径的连接对象；旁通路径，其对所述松开路径与所述排出路径、或者所述松开室与所述排出路径进行连接；旁通阀，其设置于所述旁通路径，并具有打开所述旁通路径的打开位置与关闭所述旁通路径的关闭位置；压力检测器，其设置为能够检测所述松开室内的所述工作油的压力、所述松开路径内的所述工作油的压力、以及所述旁通路径内的所述工作油的压力中的至少一个压力；控制器，其控制所述切换阀与所述旁通阀，使用所述压力检测器检测压力；以及存储器。而且，也可以构成为：在指示了测量上述施力设备的上述作用力时，所述控制器控制所述切换阀与所述旁通阀，使所述活塞向第一端的方向移动，从而以比所述作用力大的所述反力使所述杆向第一端的方向的所述松开位置移动，之后，所述控制器控制所述切换阀与所述旁通阀，一边以所述施力设备的所述作用力使所述杆与所述活塞向第二端的方向移动，一边使用所述压力检测器测量压力，并且通过所述杆位置检测器测量所述杆的位置或者通过所述活塞位置检测器测量所述活塞的位置，并且，所述控制器在所述杆的位置到达所述夹紧位置的情况下或者在所述活塞的位置到达与所述夹紧位置对应的位置的情况下，基于由所述压力检测器检测出的压力与预先存储于所述存储器的所述换算信息，求得所述作用力。
根据上述方式的机床的主轴装置，设置位置检测器(杆位置检测器或者活塞位置检测器)，从而能够知晓杆到达夹紧位置的时刻(或者活塞到达相当于夹紧位置的位置的时刻)，因此能够对施力设备的作用力更加正确地进行测量。
在上述方式的机床的主轴装置中，也可以在上述旁通路径设置有用于调整所述工作油的流量的调节阀。
根据上述方式的机床的主轴装置，在旁通路径设置调节阀，从而能够适当延迟以施力设备的作用力使活塞移动时的移动速度，因此能够对施力设备的作用力更加正确地进行测量。
在上述方式的机床的主轴装置中，也可以在上述松开路径设置有液压控制单向阀，所述液压控制单向阀在所述夹紧路径内的工作油的压力为规定压力以上的情况下对所述松开路径进行打开，在所述夹紧路径内的工作油的压力不到规定压力的情况下禁止工作油从所述松开室排出并且允许工作油流入所述松开室。
根据上述方式的机床的主轴装置，在松开路径设置液压控制单向阀，从而能够在测量施力设备的作用力时使松开路径内以及松开室内的工作油的压力稳定，从而能够对由压力检测器检测的压力更加正确地进行测量。因此，能够对施力设备的作用力更加正确地进行测量。
在上述方式的机床的主轴装置中，可以进一步具备显示器，也可以构成为：在每个预先被设定的规定时刻求得上述作用力，并基于求得的上述作用力的变动的趋势，求得上述施力设备的异常、上述施力设备的寿命、以及上述施力设备的更换时期中的至少一个，并将其显示于上述显示器。
根据上述方式的机床的主轴装置，显示施力设备的异常、施力设备的寿命、施力设备的更换时期中的至少一个，从而能够适当地促使工作人员更换施力设备，因此较便利。
附图说明
根据以下参照附图对实施例进行的详细说明可了解本发明的上述以及更多的特点和优点，在附图中，对相同的元素标注相同的附图标记。
图1是说明第一实施方式的机床的主轴装置的整体结构的图。
图2是说明工具夹紧时的油压路径、杆以及活塞的位置的图。
图3是说明工具松开时的油压路径、杆以及活塞的位置的图。
图4是说明测量施力设备的作用力时的油压路径、杆以及活塞的位置的图。
图5是说明在图4所示的施力设备的作用力的测量过程中测量出来的压力的例子的图。
图6是说明盘簧等施力设备的挠曲量与载荷的关系、亦即具有滞后现象的挠曲量·载荷特性的例子的图。
图7是说明第二实施方式的机床的主轴装置的整体结构的图。
图8是说明在第二实施方式中测量施力设备的作用力时的油压路径、杆以及活塞的位置的图，此时是杆位于松开位置的状态。
图9是对杆以及活塞从图8的状态向夹紧方向移动，且活塞到达相当于夹紧位置的位置的状态进行说明的图。
图10是对在图8以及图9所示的施力设备的作用力的测量中测量出来的压力的例子进行说明的图。
图11是说明第三实施方式的机床的主轴装置的整体结构的图。
图12是对在第三实施方式中测量施力设备的作用力时的油压路径、杆以及活塞的位置进行说明的图。
图13是对在图12所示的施力设备的作用力的测量中测量出来的压力的例子进行说明的图。
图14是对将施力设备的寿命、施力设备的更换时期、施力设备的异常的至少一个显示于显示器的例子进行说明的图。
图15是对施力设备的寿命进行说明的图。
图16是对通常的工具的外观的例子进行说明的图。
图17是对以往的夹紧力测量仪的外观的例子进行说明的图。
图18是对以往的夹紧力测量仪的外观的例子进行说明的图。
具体实施方式
以下，使用附图对作为用于实施本发明的方式的第一实施方式～第三实施方式按顺序进行说明。
如图1所示，第一实施方式的主轴装置1(机床的主轴装置)具有：主轴单元2、切换阀71、旁通阀72、可变调节阀73(相当于调节阀)、压力检测器74、液压控制单向阀75、控制器80等。主轴单元2具有：壳体3、主轴10、杆30、有缝夹套32、盘簧33(相当于施力设备)、缸体40、活塞45、转子51、定子52等。在图1中，供给路径Ypr为供给规定压力的工作油的路径，排出路径Yrr为回收工作油的路径。供给路径Ypr的端部P连接于规定压力的工作油的供给源，排出路径Yrr的端部R连接于用于回收工作油的油盘等。
主轴10被轴承10B可自如旋转的支承于壳体3，并在第一端安装有工具T。另外，为了收容后述的杆30，主轴10的形状呈大致圆筒状。而且，主轴10被由转子51以及定子52产生的旋转驱动力驱动而与工具T以及杆30成为一体地绕旋转轴ZJ旋转。
杆30与主轴10同轴地被收容在主轴10内，相对于主轴10能够沿轴向往复移动，可向第一端的方向移动至释放工具T的松开位置Pa。在把持工具T时，杆30可向第二端的方向移动至夹紧工具T的夹紧位置Pc。在不把持工具T的情况下，杆30可向比夹紧位置Pc更靠第二端的方向移动。
有缝夹套32安装于杆30的第一端，在杆30相对于主轴10向第二端的方向移动了的情况下(在移动至夹紧位置Pc的情况下)，把持安装于主轴10的第一端的工具T，并将把持的工具T向第二端的方向牵引地固定(夹紧)于主轴10的第一端。有缝夹套32在杆30相对于主轴10向第一端侧移动了的情况下(在移动至松开位置Pa的情况下)，释放(松开)把持的工具T。
盘簧33为施力设备，相对于主轴10对杆30向第二端的方向施力，在有缝夹套32把持工具T时，对杆30施力至夹紧位置Pc为止。盘簧33在被主轴10的内周面与杆30的外周面包围的弹簧收容空间配置有多个。
活塞45收容于缸体40内，设置在杆30的第二端的方向，相对于主轴10能够沿轴向往复移动，且与主轴10同轴配置。而且，活塞45在相对于主轴10向第一端的方向移动了的情况下，与杆30的第二端接触，并以比盘簧33的作用力大的反力使杆30向松开位置Pa移动(参照图3)。活塞45在相对于主轴10向第二端的方向移动了的情况下，与杆30分离(参照图2)。
缸体40相对于主轴10以及杆30固定于成为第二端侧的壳体3，收容活塞45。缸体40具有：在活塞45相对于主轴10向第一端的方向移动时从供给路径Ypr被填充规定压力的工作油的松开室42、和在活塞45相对于主轴向第二端的方向移动时从供给路径Ypr被填充规定压力的工作油的夹紧室41。在缸体40设置有连通松开室42与松开路径Yac的连通孔42P，并设置有连通夹紧室41与夹紧路径Ycl的连通孔41P。
松开路径Yac为经由连通孔42P与松开室42连接，并对松开室42填充和排出工作油的路径。
夹紧路径Ycl为经由连通孔41P与夹紧室41连接，并对夹紧室41填充和排出工作油的路径。
切换阀71为能够将油路以三通方式进行切换的阀，在螺线管71C通电的情况下(螺线管71A不通电)，在夹紧位置71CP切换油路，在螺线管71A通电的情况下(螺线管71C不通电)，在松开位置71AP切换油路，在螺线管71A、71C均不通电的情况下，在夹紧力测量位置71KP切换油路。在夹紧位置71CP，对夹紧路径Ycl与供给路径Ypr进行连接，对松开路径Yac与排出路径Yrr进行连接。在松开位置71AP，对松开路径Yac与供给路径Ypr进行连接，对夹紧路径Ycl与排出路径Yrr进行连接。在夹紧力测量位置71KP，关闭供给路径Ypr，将夹紧路径Ycl、松开路径Yac以及排出路径Yrr连接。切换阀71被控制器80控制。
旁通路径Ybp是对松开路径Yac与排出路径Yrr进行连接，或者对松开室42与排出路径Yrr进行连接，使松开室42内的工作油在切换阀71旁通而导向排出路径Yrr的路径，在旁通路径Ybp的中途设置有旁通阀72。此外，将旁通路径Ybp的从松开路径Yac(或者松开室42)至旁通阀72的路径称为上游侧旁通路径Ybj，将旁通路径Ybp的从旁通阀72至排出路径Yrr的路径称为下游侧旁通路径Ybk。
旁通阀72设置于上游侧旁通路径Ybj与下游侧旁通路径Ybk之间，在螺线管72B通电的情况下，在打开位置72BP切换油路，在螺线管72B成为不通电的情况下，在关闭位置72NP切换油路。此外，旁通阀72若被控制于关闭位置72NP的一侧，则关闭旁通路径Ybp，若被控制于打开位置72BP的一侧，则打开旁通路径Ybp。
可变调节阀73设置于旁通路径Ybp的任意位置，当在旁通路径Ybp内流经工作油时，对工作油的流量进行调整，从而在测量后述的施力设备的作用力时使活塞45的移动速度变慢。在测量作用力时，若活塞45的移动速度变慢，则能够求得更加正确的压力，从而能够进一步提高作用力的测量精度。
压力检测器74是检测工作油的压力用的压力传感器，设置于能够检测松开室42内的工作油的压力、松开路径Yac内的工作油的压力以及者旁通路径Ybp内的工作油的压力中的至少一个的位置，在图1的例子中，连接于旁通路径Ybp中的上游侧旁通路径Ybj。
液压控制单向阀75设置于松开路径Yac，在图示中用虚线连接于夹紧路径Ycl。液压控制单向阀75在夹紧路径Ycl内的工作油的压力为规定压力以上的情况下，打开松开路径Yac。例如在夹紧路径Ycl与供给路径Ypr连接的情况下，液压控制单向阀75打开。另外，液压控制单向阀75在夹紧路径Ycl内的工作油的压力不到规定压力的情况下，禁止从松开室42排出工作油，并且允许工作油流入松开室42。例如在将松开路径Yac与供给路径Ypr连接的情况下，工作油从供给路径Ypr经由松开路径Yac以及液压控制单向阀75流入松开室42。
控制器80例如是个人计算机，经由信号路径Sac、Scl、Sbp向螺线管71A、71C、72B输出控制信号，并经由信号路径Spr获取来自压力检测器74的检测信号而对压力进行检测。控制器80基于检测出的压力，求得夹紧位置Pc的盘簧33的作用力，从而求得盘簧33的寿命、更换时期等。此外，控制器80具有存储器，在存储器存储有用于将控制器80求得的压力换算成作用力(夹紧力)的换算信息。
图2是对夹紧工具T的情况下的油压路径、杆30以及活塞45的位置进行说明的图。螺线管71C通电(螺线管71A不通电)，切换阀71将油路切换在夹紧位置71CP，从而来自供给路径Ypr的工作油经由夹紧位置71CP与夹紧路径Ycl被填充于夹紧室41。松开室42内的工作油经由松开路径Yac、液压控制单向阀75以及夹紧位置71CP被排出至排出路径Yrr。此时，夹紧路径Ycl内的工作油的压力因来自供给路径Ypr的工作油而为规定压力以上，因此液压控制单向阀75打开松开路径Yac。在螺线管72B成为不通电的情况下，旁通阀72将油路切换在关闭位置72NP，在图2的状态在旁通路径Ybp中没有工作油流过。
在该状态下，工作油被填充到夹紧室41并从松开室42排出工作油，因此活塞45向第二端的方向移动至抵靠住，活塞45相对于杆30分离。因此，杆30被盘簧33向第二端的方向施力，在安装了工具T的情况下移动至夹紧位置Pc。此时的盘簧33的作用力为图2中所示的作用力F33，相当于图6所示的挠曲量·载荷特性的复路中的夹紧位置Pc处的载荷Fb。
图3是对松开工具T的情况下的油压路径、杆30以及活塞45的位置进行说明的图。螺线管71A通电(螺线管71C不通电)，切换阀71将油路切换在松开位置71AP，从而来自供给路径Ypr的工作油经由松开位置71AP、液压控制单向阀75以及松开路径Yac被填充于松开室42。夹紧室41内的工作油经由夹紧路径Ycl与松开位置71AP被排出至排出路径Yrr。此时，工作油从供给路径Ypr流入松开路径Yac，流入的工作油通过液压控制单向阀75流入松开室42。螺线管72B变为不通电后，旁通阀72将油路切换在关闭位置72NP，从而在图3的状态下在旁通路径Ybp中没有工作油流过。
在该状态下，工作油填充到松开室42并从夹紧室41排出工作油，因此活塞45向第一端的方向移动至抵靠住，从而以比盘簧33的作用力大的反力F45使杆30向第一端的方向移动(压入)，使杆30移动至松开位置Pa。此时的盘簧33的载荷相当于图6所示的挠曲量·载荷特性的往路中的松开位置Pa处的载荷。
在对基于盘簧33的作用力的夹紧力进行测量的情况下，对于而言，当指示了测量作用力时，首先如图3所示，控制器80控制切换阀71与旁通阀72，通过活塞45使杆30向松开位置Pa移动。例如，控制器80可以以在工作日的大清早(例如工作即将开始的早上七点)进行作用力的测量的方式预先执行计划，也可以以等待工作人员输入进行测量的指示的方式执行计划。通过该动作，直至图6的挠曲量·载荷特性的往路的松开位置Pa都一直施加载荷。
接下来，如图4所示，控制器80将切换阀71的螺线管71A、71C设为非通电而在夹紧力测量位置71KP切换油路，并向旁通阀72的螺线管72B通电而将油路切换在打开位置72BP，一边利用盘簧33的作用力F33使活塞45从向第一端的方向抵靠住的位置(相当于松开位置Pa的位置)向第二端的方向逐渐地移动，一边使用压力检测器74检测压力。在该图4的状态下，液压控制单向阀75关闭了松开路径Yac，因此松开室42内的工作油从旁通路径Ybp经由切换阀71的夹紧力测量位置71KP流入夹紧室41。松开室42内的多余的压力等经由旁通路径Ybp从排出路径Yrr被排出。活塞45通过被盘簧33的作用力F33施力的杆30从向第一端的方向抵靠住的位置(相当于松开位置Pa的位置)向第二端的方向逐渐地被推回。由于测量在从杆30位于松开位置Pa的状态起朝向夹紧位置Pc时的作用力F33，因此测量图6的挠曲量·载荷特性的复路的载荷。
此时检测出的压力成为图5的例子所示的时间·压力特性。若在时刻T1将切换阀71以及旁通阀72切换成图4所示的状态，则活塞45逐渐向第二端的方向被推回的压力逐渐地减少。利用实线表示的特性Gst示出盘簧33仍未到达寿命而具有充分的作用力时的特性的例子，利用虚线表示的特性Gerr示出了盘簧33达到了寿命而作用力降低了时的特性的例子。控制器80，基于测量出的压力从第一规定压力P1A降低到第二规定压力P1B的时间tb-ta、或者第一规定压力P1A与第二规定压力P1B的压力差P1A-P1B相对于从第一规定压力P1A降低到第二规定压力P1B的时间tb-ta的比率(P1A-P1B)/(tb-ta)、与存储于控制器80的存储器的换算信息，求得作用力。例如，在根据时间tb-ta与换算信息求得作用力的情况下，在换算信息中预先制作并存储用于从时间换算成作用力的换算图表。另外，在根据比率(P1A-P1B)/(tb-ta)与换算信息求取作用力的情况下，在换算信息中预先制作并存储用于从比率换算成作用力的换算图表。
在第一实施方式中，求得图6所示的挠曲量·载荷特性的复路的载荷，因此与求得图6所示的挠曲量·载荷特性的往路的载荷的日本特开2008-246610号公报所记载的发明相比，能够对盘簧33的作用力更加正确地进行测量。此外，以上说明的用于求得作用力的结构，包括缸体40、活塞45、切换阀71、旁通阀72、压力检测器74、液压控制单向阀75、控制器80、存储器、旁通路径Ybp等相当于作用力检测器。第一实施方式不需要改造现有的主轴单元，因此对于现有的主轴装置，能够在非常短的期间、以低成本实现。
使用图7～图10对第二实施方式的主轴装置1B进行说明。图7所示的第二实施方式的主轴装置1B相对于图1所示的第一实施方式的主轴装置1，上游侧旁通路径Ybj的与旁通阀72相反一侧的端部(上游端部)的连接地点不同。在第一实施方式中，上游侧旁通路径Ybj的上游端部连接于松开路径Yac或者松开室42的任意位置。但是，在第二实施方式中，上游侧旁通路径Ybj的上游端部连接于设置于主轴单元2B内的缸体40B的松开室42中的特殊的位置处的特殊连通孔40P。以下，主要对该不同点进行说明。
图8示出了将切换阀71控制于松开位置71AP，将旁通阀72控制于关闭位置72NP，在通过活塞45使杆30移动直至松开位置Pa，之后，将切换阀71控制于夹紧力测量位置71KP，将旁通阀72控制于打开位置72BP的时刻的状态。如图8所示，特殊连通孔40P被设置于在活塞45移动至与松开位置对应的向第一端的方向抵靠住的位置的情况下，与缸体40B的松开室42连通的位置(不与活塞45干涉而被打开的位置)。
图9示出了从图8所示的状态以来自杆30的作用力F33将活塞45向第二端的方向逐渐推回的状态，且示出了杆30到达夹紧位置Pc的状态(活塞45到达与夹紧位置对应的位置的状态)。特殊连通孔40P在杆30到达夹紧位置Pc的状态(活塞45到达与夹紧位置对应的位置的状态)下，设置于被缸体40B的活塞45关闭的位置。测量从杆30位于松开位置Pa的状态起朝向夹紧位置Pc时的作用力F33，因此测量图6所示的挠曲量·载荷特性的复路的载荷。
第二实施方式的时间·压力特性如图10的例子所示的那样。若在时刻T1将切换阀71以及旁通阀72控制于夹紧力测量位置71KP以及打开位置72BP，则如图9所示，活塞45逐渐向第二端的方向被推回而压力逐渐地减少，这点与第一实施方式的图5相同，但活塞45在与夹紧位置Pc对应的位置停止移动(为了堵住特殊连通孔40P)这点不同。若活塞45在与夹紧位置Pc对应的位置停止，则压力被保持为大致恒定。控制器80基于被保持为该大致恒定的压力与存储于存储器的换算信息求得作用力。例如在换算信息中存储有活塞45的从松开室42内的工作油承受朝向第一端侧的方向的力的面的面积，控制器80使测量出的压力与作为换算信息的面积相乘而求得作用力。此外，在图10的例子中，示出了作用力未降低的盘簧利用实线表示的特性Gst，被测量的压力表示为压力P2。示出了作用力降低的盘簧利用虚线表示的特性Gerr，被测量的压力表示为压力P2E。
以上，在第二实施方式中，根据夹紧位置Pc的压力求得作用力，求得图6所示的挠曲量·载荷特性的复路的夹紧位置Pc的载荷，从而能够求得非常正确的作用力。能够使用于检测夹紧位置Pc的结构比后述的第三实施方式更简单(不需要位置检测器)。
使用图11～图13对第三实施方式的主轴装置1C进行说明。图11所示的第三实施方式的主轴装置1C相对于图1所示的第一实施方式的主轴装置1，在主轴单元2C内追加有位置检测器76这点不同。以下，主要对该不同点进行说明。此外，位置检测器76是能够对杆30的位置(轴向的位置)进行检测的杆位置检测器(位置传感器、接近传感器等)或者能够对活塞45的位置(轴向的位置)进行检测的活塞位置检测器(位置传感器、接近传感器等)。控制器80经由信号路径Sps获取位置检测器76的检测信号。
图12示出了如图3所示那样通过活塞45使杆30移动直至松开位置Pa后，如图4所示切换切换阀71与旁通阀72，利用来自杆30的作用力将活塞45向第二端的方向逐渐地推回的状态。控制器80能够基于来自位置检测器76的检测信号，检测杆30到达夹紧位置Pc的时刻或者活塞45到达与夹紧位置Pc对应的位置的时刻。测量从杆30位于松开位置Pa的状态起朝向夹紧位置Pc时的作用力F33，因此测量图6所示的挠曲量·载荷特性的复路的载荷。
第三实施方式的时间·压力特性如图13的例子所示的那样。若在时刻T1将切换阀71以及旁通阀72切换成图12所示的状态，则活塞45逐渐向第二端的方向被推回而压力逐渐地减少的特性与第一实施方式相同。但是，控制器80能够知晓杆30到达夹紧位置Pc的时刻(或者活塞45到达与夹紧位置Pc对应的位置的时刻)这点不同。控制器80基于杆30到达夹紧位置Pc的时刻(或者活塞45到达与夹紧位置Pc对应的位置的时刻)的压力以及存储于存储器的换算信息求得作用力。例如在换算信息中存储有活塞45的从松开室42内的工作油承受朝向第一端侧的方向的力的面的面积，控制器80使测量出的压力与作为换算信息的面积相乘而求得作用力。此外，在图13的例子中，示出了作用力未降低的盘簧利用实线表示的特性Gst，被测量的压力表示为压力P3。示出了作用力降低的盘簧利用虚线表示的特性Gerr，被测量的压力表示为压力P3E。
以上，在第三实施方式中，根据夹紧位置Pc的压力求得作用力，求得图6所示的挠曲量·载荷特性的复路的夹紧位置Pc的载荷，从而能够求得非常正确的作用力。
使用图14、图15，对向工作人员报告的例子(图14)、作为盘簧33的寿命特性的天数·作用力特性的例子(图15)进行说明。主轴装置例如一天内更换工具T数百次左右，与此相伴，杆30向松开位置以及夹紧位置移动，伴随着杆30的移动，而在盘簧33施加有负荷。图15示出了施加有上述的负荷的状态下的天数与作用力的关系。如图15所示，盘簧33的作用力从新品状态起保持大致恒定的值，从某时刻开始作用力开始急剧地降低。从该作用力的降低开始至成为到达更换时期的标准的作用力PR，例如花费一周时间左右。
控制器80具有显示器(监视器等)，在每个预先设定的规定时刻(例如工作日的每早一次等)，通过在第一实施方式～第三实施方式任一个进行了说明的结构以及顺序，测量盘簧33的作用力。若检测到作用力开始降低，则控制器80根据作用力的变动的趋势(例如过去十次左右的作用力的变动的趋势)预测到达更换时期的标准的作用力PR的时间，将盘簧33的寿命显示在显示器上(参照图14)。此外，显示器可以与控制器80一体，也可以分体。代替显示盘簧33的寿命，也可以显示盘簧33的更换时期、盘簧33的异常(盘簧破损等而使作用力急剧地降低的情况等)。控制器80将盘簧33的寿命、盘簧33的更换时期、盘簧33的异常中的至少一个显示于显示器。
通过以上说明的向工作人员的报告，能够在盘簧突发破损前预测其征兆并预先进行更换，因此能够避免突发的机床停运。利用具有滞后现象的特性(图6)的复路对盘簧的作用力进行测量，从而能够更加正确地测量，进而能够进行更加正确的保全周期(更换周期)的预测。
对于本发明的机床的主轴装置的结构、构造、外观、处理顺序等是能够变更、追加、删除的。例如施力设备不限定于被盘簧。
本申请主张于2014年10月3日提出的日本专利申请第2014-205001号的优先权，并在此引用包括说明书、附图、摘要在内的全部内容。
Claims (7)
1.一种机床的主轴装置，其特征在于，具有：
主轴，其可自如旋转地支承于壳体，并可以在第一端安装工具；
杆，其与所述主轴同轴地被收容在所述主轴内，相对于所述主轴能够沿轴向往复移动，所述杆向第一端的方向能够移动至释放所述工具的松开位置，在把持所述工具时，向与第一端的方向相反的第二端的方向能够移动至夹紧所述工具的夹紧位置；
有缝夹套，其安装于所述杆的第一端，在所述杆相对于所述主轴向第二端的方向移动了的情况下把持所述工具，在所述杆相对于所述主轴向第一端的方向移动了的情况下释放把持的所述工具；
施力设备，其相对于所述主轴对所述杆向第二端的方向施力，在所述有缝夹套把持所述工具时，对所述杆施力直至所述杆位于所述夹紧位置为止；以及
作用力检测器，其检测在以比所述施力设备的作用力大的反力将所述杆相对于所述主轴向第一端的方向移动而位于所述松开位置后，对所述杆被所述施力设备的作用力向第二端的方向施力时的所述作用力。
2.根据权利要求1所述的机床的主轴装置，其特征在于，具有：
用于供给规定压力的工作油的供给路径；
回收所述工作油用的排出路径；
活塞，其设置于所述杆的第二端侧，相对于所述主轴能够沿轴向往复移动，所述活塞在相对于所述主轴向第一端的方向移动了的情况下，与所述杆的第二端接触并以所述反力使所述杆向所述松开位置移动，在所述活塞相对于所述主轴向第二端的方向移动了的情况下，与所述杆分离；
缸体，其收容所述活塞，所述缸体具有：在所述活塞相对于所述主轴向第一端的方向移动时从所述供给路径被填充所述工作油的松开室、和在所述活塞相对于所述主轴向第二端的方向移动时从所述供给路径被填充所述工作油的夹紧室；
松开路径，其与所述松开室连接，是对所述松开室填充和排出所述工作油的路径；
夹紧路径，其与所述夹紧室连接，是对所述夹紧室填充和排出所述工作油的路径；
切换阀，其切换所述松开路径的连接对象与所述夹紧路径的连接对象；
旁通路径，其对所述松开路径与所述排出路径、或者所述松开室与所述排出路径进行连接；
旁通阀，其设置于所述旁通路径，并具有打开所述旁通路径的打开位置、和关闭所述旁通路径的关闭位置；
压力检测器，其设置为能够检测所述松开室内的所述工作油的压力、所述松开路径内的所述工作油的压力、以及所述旁通路径内的所述工作油的压力中的至少一个压力；
控制器，其控制所述切换阀与所述旁通阀，使用所述压力检测器检测压力；以及
存储器，
所述控制器
在指示了测量所述施力设备的所述作用力时，
所述控制器控制所述切换阀与所述旁通阀，使所述活塞向第一端的方向移动，从而以比所述作用力大的所述反力使所述杆向第一端的方向的所述松开位置移动，
之后，所述控制器控制所述切换阀与所述旁通阀，一边以所述施力设备的所述作用力使所述杆与所述活塞向第二端的方向移动，一边使用所述压力检测器测量压力，
并且所述控制器基于：测量出的压力从第一规定压力降低到第二规定压力的时间或者所述第一规定压力与所述第二规定压力的压力差相对于从所述第一规定压力降低到所述第二规定压力的时间的比率、以及预先存储于所述存储器的换算信息，求得所述作用力。
3.根据权利要求2所述的机床的主轴装置，其特征在于，
所述旁通路径的第一端连接于所述活塞的移动路径上的这样的位置：是不与所述活塞使所述杆向第一端的方向移动至所述松开位置的情况下所形成的所述松开室的所述活塞干涉而打开的位置，并且是在所述松开位置的所述杆以所述施力设备的所述作用力使所述活塞向第二端的方向移动时，且在所述杆到达所述夹紧位置时被所述活塞关闭的位置，
所述压力检测器设置为能够检测所述松开室内的所述工作油的压力或者所述旁通路径内的所述工作油的压力，
在指示了测量所述施力设备的所述作用力时，
所述控制器控制所述切换阀与所述旁通阀，使所述活塞向第一端的方向移动，从而以比所述作用力大的所述反力使所述杆向第一端的方向的所述松开位置移动，
之后，所述控制器控制所述切换阀与所述旁通阀，一边以所述施力设备的所述作用力使所述杆与所述活塞向第二端的方向移动，一边使用所述压力检测器测量压力，
并且，所述控制器既不对测量出的压力从第一规定压力降低到第二规定压力的时间进行测量，也不对所述第一规定压力与所述第二规定压力的压力差相对于从所述第一规定压力降低到所述第二规定压力的时间的比率进行测量，而是基于所述杆从所述松开位置到达所述夹紧位置且所述活塞向第二端的方向的移动停止且由所述压力检测器检测出的压力成为大致恒定时的压力、以及预先存储于所述存储器的所述换算信息，求得所述作用力。
4.根据权利要求1所述的机床的主轴装置，其特征在于，具有：
能够检测所述杆的位置的杆位置检测器、或者能够检测所述活塞的位置的活塞位置检测器；
用于供给规定压力的工作油的供给路径；
回收所述工作油用的排出路径；
活塞，其设置于所述杆的第二端侧，相对于所述主轴能够沿轴向往复移动，所述活塞在相对于所述主轴向第一端的方向移动的情况下，与所述杆的第二端接触并以所述反力使所述杆向所述松开位置移动，在所述活塞相对于所述主轴向第二端的方向移动的情况下，与所述杆分离；
缸体，其收容所述活塞，所述缸体具有在所述活塞相对于所述主轴向第一端的方向移动时从所述供给路径填充所述工作油的松开室、与在所述活塞相对于所述主轴向第二端的方向移动时从所述供给路径填充所述工作油的夹紧室；
松开路径，其连接于所述松开室，是相对于所述松开室填充与排出所述工作油的路径；
夹紧路径，其连接于所述夹紧室，是相对于所述夹紧室填充与排出所述工作油的路径；
切换阀，其切换所述松开路径的连接对象与所述夹紧路径的连接对象；
旁通路径，其对所述松开路径与所述排出路径、或者所述松开室与所述排出路径进行连接；
旁通阀，其设置于所述旁通路径，并具有打开所述旁通路径的打开位置与关闭所述旁通路径的关闭位置，
压力检测器，其设置为能够检测所述松开室内的所述工作油的压力、所述松开路径内的所述工作油的压力、以及所述旁通路径内的所述工作油的压力中的至少一个压力；
控制器，其控制所述切换阀与所述旁通阀，使用所述压力检测器检测压力；以及
存储器，
在指示了测量所述施力设备的所述作用力时，
所述控制器控制所述切换阀与所述旁通阀，使所述活塞向第一端的方向移动，从而以比所述作用力大的所述反力使所述杆向第一端的方向的所述松开位置移动，
之后，所述控制器控制所述切换阀与所述旁通阀，一边以所述施力设备的所述作用力使所述杆与所述活塞向第二端的方向移动，一边使用所述压力检测器测量压力，并且通过所述杆位置检测器测量所述杆的位置或者通过所述活塞位置检测器测量所述活塞的位置，
并且，所述控制器在所述杆的位置到达所述夹紧位置的情况下或者在所述活塞的位置到达与所述夹紧位置对应的位置的情况下，基于由所述压力检测器检测出的压力与预先存储于所述存储器的所述换算信息，求得所述作用力。
5.根据权利要求2～4中任一项所述的机床的主轴装置，其特征在于，
在所述旁通路径设置有用于调整所述工作油的流量的调节阀。
6.根据权利要求2～4中任一项所述的机床的主轴装置，其特征在于，
在所述松开路径设置有液压控制单向阀，
所述液压控制单向阀在所述夹紧路径内的工作油的压力为规定压力以上的情况下对所述松开路径进行打开，在所述夹紧路径内的工作油的压力不到规定压力的情况下禁止工作油从所述松开室排出并且允许工作油流入所述松开室。
7.根据权利要求1～4中任一项所述的机床的主轴装置，其特征在于，还具有显示器，其中，
在每个预先被设定的规定时刻求得所述作用力，
基于求得的所述作用力的变动的趋势，求得所述施力设备的异常、这所述施力设备的寿命、以及所述施力设备的更换时期中的至少一个，并将其显示于所述显示器。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111867757A (zh) * | 2018-03-30 | 2020-10-30 | 株式会社牧野铣床制作所 | 机床的主轴装置 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102015121228B3 (de) * | 2015-12-07 | 2017-05-04 | Walter Maschinenbau Gmbh | Achsanordnung zum Einspannen eines Werkzeugs oder eines Werkstücks und Verfahren zum Betreiben der Achsanordnung |
| JP6700050B2 (ja) * | 2016-01-26 | 2020-05-27 | 中村留精密工業株式会社 | チャックの開閉制御装置 |
| JP6546231B2 (ja) | 2017-09-01 | 2019-07-17 | ファナック株式会社 | 回転テーブル装置および回転テーブル装置の制御方法 |
| DE102018110064A1 (de) * | 2018-04-26 | 2019-10-31 | Ott-Jakob Spanntechnik Gmbh | Löseeinrichtung für eine Spannvorrichtung |
| DE102018113741A1 (de) | 2018-06-08 | 2019-12-12 | Chiron-Werke Gmbh & Co. Kg | Vorrichtung und Verfahren zur Überwachung eines Aufnahmestatus eines Werkstücks |
| DE102018007905A1 (de) | 2018-10-08 | 2020-04-09 | Günther Zimmer | Arbeitsspindel mit Sensoren und Verfahren zur Erfassung und Überwachung ihrer Historie |
| DE102019123838A1 (de) * | 2019-09-05 | 2021-03-11 | Ott-Jakob Spanntechnik Gmbh | Verfahren zur Überwachung einer Werkzeugspannvorrichtung |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1203138A (zh) * | 1996-12-31 | 1998-12-30 | 尹格索碾磨机公司 | 高速静压主轴 |
| CN2810876Y (zh) * | 2005-07-15 | 2006-08-30 | 王辉 | 双轴倍力电动打刀式主轴系统 |
| US20100119320A1 (en) * | 2007-03-29 | 2010-05-13 | Atsushi Inoue | Spindle device of machine tool |
| CN201625887U (zh) * | 2009-12-18 | 2010-11-10 | 永进机械工业股份有限公司 | 具有油压制动机制的直驱式万向主轴头 |
| US20110081216A1 (en) * | 2009-10-06 | 2011-04-07 | Jtekt Corporation | Spindle device for machine tool |
Family Cites Families (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3118345A (en) * | 1964-01-21 | Tool spindle drawbar | ||
| US3908383A (en) * | 1974-09-24 | 1975-09-30 | Cushman Ind Inc | Rotary chuck installation of fluid-actuated type |
| DE8014064U1 (de) * | 1980-05-24 | 1980-08-21 | Roehm, Guenter Horst, 7927 Sontheim | Werkzeugspanner |
| FR2588492B1 (fr) * | 1985-10-14 | 1989-05-26 | Aerospatiale | Porte-outil de securite pour machine-outil |
| DE3726305A1 (de) * | 1987-08-07 | 1989-02-16 | Fredy Stucki | Werkzeugspannvorrichtung |
| JPH02311206A (ja) * | 1989-05-26 | 1990-12-26 | Brother Ind Ltd | スピンドル装置 |
| US5096347A (en) * | 1990-04-20 | 1992-03-17 | Mori Seiko Co., Ltd. | Spring clamp with clamped condition holding device |
| JPH07285046A (ja) * | 1994-04-19 | 1995-10-31 | Hitachi Seiki Co Ltd | 工作機械の工具装着方法及びその装置 |
| JP3159923B2 (ja) * | 1996-09-06 | 2001-04-23 | 株式会社牧野フライス製作所 | 工作機械の工具クランプ装置 |
| JPH10291105A (ja) * | 1997-04-18 | 1998-11-04 | Toyota Motor Corp | 工具クランプ力測定装置 |
| JP3775161B2 (ja) * | 2000-03-24 | 2006-05-17 | 株式会社ジェイテクト | 主軸装置 |
| JP2001315010A (ja) * | 2000-05-08 | 2001-11-13 | Mori Seiki Co Ltd | 工作機械 |
| JP2001350510A (ja) * | 2000-06-06 | 2001-12-21 | Mori Seiki Co Ltd | 工作機械保守管理システム |
| JP4772991B2 (ja) * | 2001-06-22 | 2011-09-14 | オークマ株式会社 | 工作機械の主軸装置 |
| JP4179775B2 (ja) * | 2001-11-26 | 2008-11-12 | 株式会社牧野フライス製作所 | 工作機械の主軸の交換方法 |
| JP2003220504A (ja) * | 2002-01-25 | 2003-08-05 | Okuma Corp | 工作機械の主軸装置における工具固定ばね監視装置 |
| EP1958718B1 (en) * | 2005-05-26 | 2013-08-14 | Makino Milling Machine Co. Ltd. | Spindle device of machine tool |
| JP4727602B2 (ja) * | 2007-02-08 | 2011-07-20 | 三菱重工業株式会社 | 工作機械のツールロック装置及びツールロック方法 |
| JP2010017830A (ja) * | 2008-07-14 | 2010-01-28 | Yamaha Motor Co Ltd | 工作機械におけるクランプばね劣化検出装置 |
| JP5894837B2 (ja) * | 2012-04-02 | 2016-03-30 | トーヨーエイテック株式会社 | 工作機械のクランプ装置 |
| US9038486B2 (en) * | 2012-09-07 | 2015-05-26 | John Wayne Stoneback | Device for measuring a machine tool pull-in or clamping force |
-
2014
- 2014-10-03 JP JP2014205001A patent/JP6492502B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2015
- 2015-09-17 CN CN201510592094.0A patent/CN105478806B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2015-09-22 US US14/861,164 patent/US9796025B2/en active Active
- 2015-09-28 DE DE102015116347.0A patent/DE102015116347A1/de not_active Withdrawn
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1203138A (zh) * | 1996-12-31 | 1998-12-30 | 尹格索碾磨机公司 | 高速静压主轴 |
| CN2810876Y (zh) * | 2005-07-15 | 2006-08-30 | 王辉 | 双轴倍力电动打刀式主轴系统 |
| US20100119320A1 (en) * | 2007-03-29 | 2010-05-13 | Atsushi Inoue | Spindle device of machine tool |
| US20110081216A1 (en) * | 2009-10-06 | 2011-04-07 | Jtekt Corporation | Spindle device for machine tool |
| CN201625887U (zh) * | 2009-12-18 | 2010-11-10 | 永进机械工业股份有限公司 | 具有油压制动机制的直驱式万向主轴头 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111867757A (zh) * | 2018-03-30 | 2020-10-30 | 株式会社牧野铣床制作所 | 机床的主轴装置 |
| CN111867757B (zh) * | 2018-03-30 | 2023-10-03 | 株式会社牧野铣床制作所 | 机床的主轴装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| JP2016074050A (ja) | 2016-05-12 |
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