JP2003220504A - 工作機械の主軸装置における工具固定ばね監視装置 - Google Patents
工作機械の主軸装置における工具固定ばね監視装置Info
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- JP2003220504A JP2003220504A JP2002016383A JP2002016383A JP2003220504A JP 2003220504 A JP2003220504 A JP 2003220504A JP 2002016383 A JP2002016383 A JP 2002016383A JP 2002016383 A JP2002016383 A JP 2002016383A JP 2003220504 A JP2003220504 A JP 2003220504A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 工作機械の加工効率を低下させることなく高
精度に工具固定ばねのばね力を監視しうる工作機械の主
軸装置における工具固定ばね監視装置を提供する。 【解決手段】 前端に工具が取り付けられる中空状主軸
と、主軸内に、主軸に対して軸方向に移動しうるように
同軸上に配され、かつ軸方向の移動により主軸前端への
工具の固定、解放を行うドローバーと、ドローバーを主
軸に対して工具固定方向に付勢する複数の皿ばねと、皿
ばねのばね力に抗してドローバーを押して工具解放方向
に移動させる油圧シリンダとを備えている。油圧シリン
ダによりドローバーを工具解放方向に移動させる際に皿
ばねのばね力を測定する圧力センサ18と、測定部18によ
り測定されたばね力と所定の基準値を比較する比較部22
と、比較部22による比較結果に基づいて皿ばねの状態を
判定する判定部23とを有する。
精度に工具固定ばねのばね力を監視しうる工作機械の主
軸装置における工具固定ばね監視装置を提供する。 【解決手段】 前端に工具が取り付けられる中空状主軸
と、主軸内に、主軸に対して軸方向に移動しうるように
同軸上に配され、かつ軸方向の移動により主軸前端への
工具の固定、解放を行うドローバーと、ドローバーを主
軸に対して工具固定方向に付勢する複数の皿ばねと、皿
ばねのばね力に抗してドローバーを押して工具解放方向
に移動させる油圧シリンダとを備えている。油圧シリン
ダによりドローバーを工具解放方向に移動させる際に皿
ばねのばね力を測定する圧力センサ18と、測定部18によ
り測定されたばね力と所定の基準値を比較する比較部22
と、比較部22による比較結果に基づいて皿ばねの状態を
判定する判定部23とを有する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は工作機械の主軸装
置における工具固定ばね監視装置に関し、さらに詳しく
は、たとえば高速で回転する主軸を備えたマシンニング
センタの主軸装置のように、前端に工具が取り付けられ
る中空状主軸と、主軸内に、主軸に対して軸方向に移動
しうるように同軸上に配され、かつ軸方向の移動により
主軸前端への工具の固定、解放を行うドローバーと、ド
ローバーの周囲に配されかつドローバーを主軸に対して
工具を固定する方向に付勢する複数の皿ばねからなる工
具固定ばねと、工具固定ばねのばね力に抗してドローバ
ーを押して工具解放方向に移動させる駆動装置とを備え
た主軸装置において、工具固定ばねのばね力を監視する
監視装置に関する。
置における工具固定ばね監視装置に関し、さらに詳しく
は、たとえば高速で回転する主軸を備えたマシンニング
センタの主軸装置のように、前端に工具が取り付けられ
る中空状主軸と、主軸内に、主軸に対して軸方向に移動
しうるように同軸上に配され、かつ軸方向の移動により
主軸前端への工具の固定、解放を行うドローバーと、ド
ローバーの周囲に配されかつドローバーを主軸に対して
工具を固定する方向に付勢する複数の皿ばねからなる工
具固定ばねと、工具固定ばねのばね力に抗してドローバ
ーを押して工具解放方向に移動させる駆動装置とを備え
た主軸装置において、工具固定ばねのばね力を監視する
監視装置に関する。
【0002】この明細書において、図1の左側を前、右
側を後というものとする。
側を後というものとする。
【0003】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】従来、こ
の種の主軸装置において、工具固定ばねの交換時期を決
めることを目的とする工具固定ばねのばね力の判定は、
使用期間や使用回数に基づいて行われるのが一般的であ
った。
の種の主軸装置において、工具固定ばねの交換時期を決
めることを目的とする工具固定ばねのばね力の判定は、
使用期間や使用回数に基づいて行われるのが一般的であ
った。
【0004】しかしながら、このような方法では、工具
固定ばねの真のばね力を判定することはできず、工具固
定ばねのばね力の変動により工具固定力が変動し、これ
により工具固定力が不足して加工精度が低下したり、あ
るいは工具固定ばねの突然の破損により、長期間にわた
る機械停止が余儀なくされていた。また、工具固定ばね
に取付異常が発生して何かに引っ掛かり、ばね力が過大
となって工作機械にトラブルが発生するという問題があ
った。
固定ばねの真のばね力を判定することはできず、工具固
定ばねのばね力の変動により工具固定力が変動し、これ
により工具固定力が不足して加工精度が低下したり、あ
るいは工具固定ばねの突然の破損により、長期間にわた
る機械停止が余儀なくされていた。また、工具固定ばね
に取付異常が発生して何かに引っ掛かり、ばね力が過大
となって工作機械にトラブルが発生するという問題があ
った。
【0005】そこで、このような問題を解決するため
に、たとえば工具ホルダと同一形状の測定具本体に圧電
素子等の荷重変換器が配され、測定具本体を主軸に取り
付けてドローバーにより固定した際に工具固定ばねのば
ね力が荷重変換器に作用するようになされた荷重測定具
が提案されていた(実開昭58−143144号参
照)。
に、たとえば工具ホルダと同一形状の測定具本体に圧電
素子等の荷重変換器が配され、測定具本体を主軸に取り
付けてドローバーにより固定した際に工具固定ばねのば
ね力が荷重変換器に作用するようになされた荷重測定具
が提案されていた(実開昭58−143144号参
照)。
【0006】しかしながら、この荷重測定具を用いて工
具固定ばねのばね力を測定しているときには、当然のこ
とながら加工を停止しなければならず、加工効率が低下
するという問題がある。また、主軸の工具取付部の加工
精度により、荷重測定具で測定される工具固定ばねのば
ね力の測定データに大きなばらつきが発生し、データの
信憑性が低下するという問題がある。
具固定ばねのばね力を測定しているときには、当然のこ
とながら加工を停止しなければならず、加工効率が低下
するという問題がある。また、主軸の工具取付部の加工
精度により、荷重測定具で測定される工具固定ばねのば
ね力の測定データに大きなばらつきが発生し、データの
信憑性が低下するという問題がある。
【0007】この発明の目的は、上記問題を解決し、工
作機械の加工効率を低下させることなく高精度に工具固
定ばねのばね力を監視しうる工作機械の主軸装置におけ
る工具固定ばね監視装置を提供することにある。
作機械の加工効率を低下させることなく高精度に工具固
定ばねのばね力を監視しうる工作機械の主軸装置におけ
る工具固定ばね監視装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段と発明の効果】請求項1の
発明による工作機械の主軸装置における工具固定ばね監
視装置は、前端に工具が取り付けられる中空状主軸と、
主軸内に、主軸に対して軸方向に移動しうるように同軸
上に配され、かつ軸方向の移動により主軸前端への工具
の固定、解放を行うドローバーと、ドローバーを主軸に
対して工具固定方向に付勢する複数の工具固定ばねと、
工具固定ばねのばね力に抗してドローバーを押して工具
解放方向に移動させる駆動装置とを備えた工作機械の主
軸装置において、駆動装置によりドローバーを工具解放
方向に移動させる際に工具固定ばねのばね力を測定する
測定部と、測定部により測定されたばね力と所定の基準
値を比較する比較部と、比較部による比較結果に基づい
て工具固定ばねの状態を判定する判定部とを有するもの
である。
発明による工作機械の主軸装置における工具固定ばね監
視装置は、前端に工具が取り付けられる中空状主軸と、
主軸内に、主軸に対して軸方向に移動しうるように同軸
上に配され、かつ軸方向の移動により主軸前端への工具
の固定、解放を行うドローバーと、ドローバーを主軸に
対して工具固定方向に付勢する複数の工具固定ばねと、
工具固定ばねのばね力に抗してドローバーを押して工具
解放方向に移動させる駆動装置とを備えた工作機械の主
軸装置において、駆動装置によりドローバーを工具解放
方向に移動させる際に工具固定ばねのばね力を測定する
測定部と、測定部により測定されたばね力と所定の基準
値を比較する比較部と、比較部による比較結果に基づい
て工具固定ばねの状態を判定する判定部とを有するもの
である。
【0009】請求項1の発明の工具固定ばね監視装置に
よれば、駆動装置によりドローバーを工具解放方向に移
動させる際に工具固定ばねのばね力を測定する測定部を
有しているので、工具交換時に工具固定ばねのばね力を
測定することができ、その結果加工停止時間をなくすこ
とが可能となって加工効率の低下が防止される。また、
測定部により測定されたばね力が、比較部において所定
の基準値と比較され、比較部による比較結果に基づい
て、判定部により工具固定ばねの状態が判定されるの
で、工具固定ばねのばね力の変動を高精度に知ることが
でき、その結果工具固定力の不足による加工精度の低
下、および工具固定ばねの突然の破損による長期間にわ
たる機械停止を防止することができる。また、工具固定
ばねのばね力が過大となることによる工作機械のトラブ
ル発生を防止することができる。
よれば、駆動装置によりドローバーを工具解放方向に移
動させる際に工具固定ばねのばね力を測定する測定部を
有しているので、工具交換時に工具固定ばねのばね力を
測定することができ、その結果加工停止時間をなくすこ
とが可能となって加工効率の低下が防止される。また、
測定部により測定されたばね力が、比較部において所定
の基準値と比較され、比較部による比較結果に基づい
て、判定部により工具固定ばねの状態が判定されるの
で、工具固定ばねのばね力の変動を高精度に知ることが
でき、その結果工具固定力の不足による加工精度の低
下、および工具固定ばねの突然の破損による長期間にわ
たる機械停止を防止することができる。また、工具固定
ばねのばね力が過大となることによる工作機械のトラブ
ル発生を防止することができる。
【0010】請求項2の発明による工作機械の主軸装置
における工具固定ばね監視装置は、請求項1の発明にお
いて、測定部が、ドローバーを工具解放方向に移動させ
る駆動装置のドローバーを押す部分に取り付けられた圧
力センサからなるものである。この場合、工具交換のた
めに工具を解放する際に、駆動装置によりドローバーを
工具解放方向に押すと、圧力センサによりドローバを工
具固定ばねのばね力に抗して工具解放方向に移動させる
ための力(以下、解放力と称する)が検出される。そし
て、解放力は、工具固定ばねのばね力と相関関係を有し
ているので、これにより工具固定ばねのばね力を正確に
測定することができる。
における工具固定ばね監視装置は、請求項1の発明にお
いて、測定部が、ドローバーを工具解放方向に移動させ
る駆動装置のドローバーを押す部分に取り付けられた圧
力センサからなるものである。この場合、工具交換のた
めに工具を解放する際に、駆動装置によりドローバーを
工具解放方向に押すと、圧力センサによりドローバを工
具固定ばねのばね力に抗して工具解放方向に移動させる
ための力(以下、解放力と称する)が検出される。そし
て、解放力は、工具固定ばねのばね力と相関関係を有し
ているので、これにより工具固定ばねのばね力を正確に
測定することができる。
【0011】請求項3の発明による工作機械の主軸装置
における工具固定ばね監視装置は、請求項1または2の
発明において、比較部が工具固定ばねの許容される最小
のばね力を寿命基準値として用いるようになっており、
判定部は、測定部により測定されたばね力が、寿命基準
値よりも小さいときに、工具固定ばねが寿命に達してい
ると判定するものである。この場合、工具固定力の不足
による加工精度の低下、および工具固定ばねの突然の破
損による長期間にわたる機械停止を防止することができ
る。
における工具固定ばね監視装置は、請求項1または2の
発明において、比較部が工具固定ばねの許容される最小
のばね力を寿命基準値として用いるようになっており、
判定部は、測定部により測定されたばね力が、寿命基準
値よりも小さいときに、工具固定ばねが寿命に達してい
ると判定するものである。この場合、工具固定力の不足
による加工精度の低下、および工具固定ばねの突然の破
損による長期間にわたる機械停止を防止することができ
る。
【0012】請求項4の発明による工作機械の主軸装置
における工具固定ばね監視装置は、請求項1、2または
3の発明において、比較部が工具固定ばねの許容される
最大のばね力を正常基準値として用いるようになってお
り、判定部は、測定部により測定されたばね力が正常基
準値よりも大きいときに、工具固定ばねの取り付け異常
が発生していると判定するものである。この場合、工具
固定ばねのばね力が過大となることによる工作機械のト
ラブル発生を防止することができる。
における工具固定ばね監視装置は、請求項1、2または
3の発明において、比較部が工具固定ばねの許容される
最大のばね力を正常基準値として用いるようになってお
り、判定部は、測定部により測定されたばね力が正常基
準値よりも大きいときに、工具固定ばねの取り付け異常
が発生していると判定するものである。この場合、工具
固定ばねのばね力が過大となることによる工作機械のト
ラブル発生を防止することができる。
【0013】
【発明の実施形態】以下、この発明の実施形態を、図面
を参照して説明する。
を参照して説明する。
【0014】図1はこの発明による工具固定ばね監視装
置を備えたマシニングセンタの主軸装置の全体構成を示
し、図2は工具固定ばね監視装置の電気的構成を示す。
置を備えたマシニングセンタの主軸装置の全体構成を示
し、図2は工具固定ばね監視装置の電気的構成を示す。
【0015】図1において、中空状主軸(1)は、マシニ
ングセンタの主軸頭(図示略)に固定される円筒状の固
定ハウジング(2)内に配されており、主軸(1)の前部の複
数箇所と後部が転がり軸受(3)(4)により、それぞれ固定
ハウジング(2)に対して回転自在に支持されている。主
軸(1)の前部を支持する転がり軸受(3)としては、たとえ
ばアンギュラ玉軸受のようなラジアル荷重と少なくとも
一方のスラスト荷重を受けるものが用いられる。主軸
(1)の前端には、工具(図示略)を保持した工具ホルダ
(5)のテーパシャンク(5a)をはめ入れるテーパ穴(6)が形
成されている。固定ハウジング(2)の前側の軸受(3)と後
側の軸受(4)との間の部分に、主軸(1)を回転させるため
のビルトイン型の電動機(7)が設けられている。電動機
(7)は、主軸(1)の外周に設けられたロータ(8)と、その
周囲の固定ハウジング(2)の内周に設けられたステータ
(9)とから構成されている。
ングセンタの主軸頭(図示略)に固定される円筒状の固
定ハウジング(2)内に配されており、主軸(1)の前部の複
数箇所と後部が転がり軸受(3)(4)により、それぞれ固定
ハウジング(2)に対して回転自在に支持されている。主
軸(1)の前部を支持する転がり軸受(3)としては、たとえ
ばアンギュラ玉軸受のようなラジアル荷重と少なくとも
一方のスラスト荷重を受けるものが用いられる。主軸
(1)の前端には、工具(図示略)を保持した工具ホルダ
(5)のテーパシャンク(5a)をはめ入れるテーパ穴(6)が形
成されている。固定ハウジング(2)の前側の軸受(3)と後
側の軸受(4)との間の部分に、主軸(1)を回転させるため
のビルトイン型の電動機(7)が設けられている。電動機
(7)は、主軸(1)の外周に設けられたロータ(8)と、その
周囲の固定ハウジング(2)の内周に設けられたステータ
(9)とから構成されている。
【0016】主軸(1)内に、前後方向に伸びるドローバ
ー(11)が、主軸(1)に対して回転しないが、軸方向に移
動しうるように同軸上に配置されている。ドローバー(1
1)の前側部分は主軸(1)におけるテーパ穴(6)の後方に連
なった小径穴部(1a)内に、前後方向に摺動自在に挿入さ
れている。ドローバー(11)の前端部に、テーパ穴(6)内
にはめ入れられた工具ホルダ(5)のテーパシャンク(5a)
後端のプルスタッド(5b)を掴む工具把持装置(12)が設け
られている。工具把持装置(12)は、ドローバー(11)が後
方に移動することにより工具ホルダ(5)のプルスタッド
(5b)を掴み、ドローバー(11)が前方に移動することによ
り工具ホルダ(5)のプルスタッド(5b)を解放する。ま
た、ドローバー(11)の後端部にナット(13)がねじはめら
れている。ナット(13)は、主軸(1)における小径穴部(1
a)の後方に連なった大径穴部(1b)の後端部内に前後方向
に摺動自在にはまっており、その後端部は主軸(1)より
も後方に突出している。
ー(11)が、主軸(1)に対して回転しないが、軸方向に移
動しうるように同軸上に配置されている。ドローバー(1
1)の前側部分は主軸(1)におけるテーパ穴(6)の後方に連
なった小径穴部(1a)内に、前後方向に摺動自在に挿入さ
れている。ドローバー(11)の前端部に、テーパ穴(6)内
にはめ入れられた工具ホルダ(5)のテーパシャンク(5a)
後端のプルスタッド(5b)を掴む工具把持装置(12)が設け
られている。工具把持装置(12)は、ドローバー(11)が後
方に移動することにより工具ホルダ(5)のプルスタッド
(5b)を掴み、ドローバー(11)が前方に移動することによ
り工具ホルダ(5)のプルスタッド(5b)を解放する。ま
た、ドローバー(11)の後端部にナット(13)がねじはめら
れている。ナット(13)は、主軸(1)における小径穴部(1
a)の後方に連なった大径穴部(1b)の後端部内に前後方向
に摺動自在にはまっており、その後端部は主軸(1)より
も後方に突出している。
【0017】ドローバー(11)における主軸(1)の大径穴
部(1b)内に存在する部分の長手方向の中間部に、環状ば
ね受け部材(14)が前後方向に移動自在にはめ被せられて
いる。主軸(1)の小径穴部(1a)および大径穴部(1b)間の
段部(1c)と、ばね受け部材(14)との間、およびばね受け
部材(14)とナット(13)との間において、ドローバー(11)
の周囲には、それぞれドローバー(11)を後方に付勢する
複数の皿ばね(15)(工具固定ばね)がはめ被せられてい
る。
部(1b)内に存在する部分の長手方向の中間部に、環状ば
ね受け部材(14)が前後方向に移動自在にはめ被せられて
いる。主軸(1)の小径穴部(1a)および大径穴部(1b)間の
段部(1c)と、ばね受け部材(14)との間、およびばね受け
部材(14)とナット(13)との間において、ドローバー(11)
の周囲には、それぞれドローバー(11)を後方に付勢する
複数の皿ばね(15)(工具固定ばね)がはめ被せられてい
る。
【0018】主軸(1)の後方に、ドローバー(11)を皿ば
ね(15)の付勢力に抗して前方に押す油圧シリンダ(16)
(駆動装置)が配置されている。油圧シリンダ(16)は、
そのピストン(17)によりドローバー(11)後端のナット(1
3)を前方に押圧する。ナット(13)の後端面に当接するピ
ストン(17)の前端面に、工具ホルダ(5)を固定する皿ば
ね(15)の状態を監視する工具固定ばね監視装置の測定部
としての圧力センサ(18)が取り付けられている。そし
て、ドローバー(11)が皿ばね(15)の付勢力により後方に
付勢されて後退することにより、工具把持装置(12)によ
って工具ホルダ(5)が主軸(1)前端に固定され、ドローバ
ー(11)が油圧シリンダ(16)のピストン(17)により押され
て前進することによって工具ホルダ(5)が主軸(1)前端か
ら解放されるようになっている。油圧シリンダ(16)のピ
ストン(17)によりドローバー(11)を前方に押す際に、圧
力センサ(18)がピストン(17)とナット(13)とにより押圧
され、その結果解放力を検出する。
ね(15)の付勢力に抗して前方に押す油圧シリンダ(16)
(駆動装置)が配置されている。油圧シリンダ(16)は、
そのピストン(17)によりドローバー(11)後端のナット(1
3)を前方に押圧する。ナット(13)の後端面に当接するピ
ストン(17)の前端面に、工具ホルダ(5)を固定する皿ば
ね(15)の状態を監視する工具固定ばね監視装置の測定部
としての圧力センサ(18)が取り付けられている。そし
て、ドローバー(11)が皿ばね(15)の付勢力により後方に
付勢されて後退することにより、工具把持装置(12)によ
って工具ホルダ(5)が主軸(1)前端に固定され、ドローバ
ー(11)が油圧シリンダ(16)のピストン(17)により押され
て前進することによって工具ホルダ(5)が主軸(1)前端か
ら解放されるようになっている。油圧シリンダ(16)のピ
ストン(17)によりドローバー(11)を前方に押す際に、圧
力センサ(18)がピストン(17)とナット(13)とにより押圧
され、その結果解放力を検出する。
【0019】図2に示すように、工具固定ばね監視装置
は、圧力センサ(18)により検出される解放力に基づいて
皿ばね(15)のばね力を求めて数値化する変換部(20)と、
変換部(20)で数値化されたばね力と比較するための基準
値を複数記憶している基準値記憶部(21)と、変換部(20)
で数値化されたばね力と基準値記憶部(21)に記憶されて
いる基準値とを比較する比較部(22)と、比較部(22)によ
る比較結果に基づいて皿ばね(15)の状態を判定する判定
部(23)と、判定部(23)の判定結果を表示する表示部(24)
と、判定部(23)の判定結果に基づいてマシニングセンタ
を停止させる機械停止部(25)とからなる。
は、圧力センサ(18)により検出される解放力に基づいて
皿ばね(15)のばね力を求めて数値化する変換部(20)と、
変換部(20)で数値化されたばね力と比較するための基準
値を複数記憶している基準値記憶部(21)と、変換部(20)
で数値化されたばね力と基準値記憶部(21)に記憶されて
いる基準値とを比較する比較部(22)と、比較部(22)によ
る比較結果に基づいて皿ばね(15)の状態を判定する判定
部(23)と、判定部(23)の判定結果を表示する表示部(24)
と、判定部(23)の判定結果に基づいてマシニングセンタ
を停止させる機械停止部(25)とからなる。
【0020】変換部(20)には予め求めておいた解放力と
ばね力との相関関係が設定されており、変換部(20)はこ
の関係に基づいて、圧力センサ(18)により検出された解
放力から皿ばね(15)のばね力を求め、これを数値化す
る。
ばね力との相関関係が設定されており、変換部(20)はこ
の関係に基づいて、圧力センサ(18)により検出された解
放力から皿ばね(15)のばね力を求め、これを数値化す
る。
【0021】基準値記憶部(21)は、皿ばね(15)のばね力
の正常基準値、交換準備基準値、要交換基準値および寿
命基準値の4つの基準値を、変換部(20)で数値化された
ばね力と同一単位系として記憶している。これらの基準
値の関係は、正常基準値>交換準備基準値>要交換基準
値>寿命基準値となっている。正常基準値は、皿ばね(1
5)の許容される最大のばね力であり、寿命基準値は、皿
ばね(15)の許容される最小のばね力である。
の正常基準値、交換準備基準値、要交換基準値および寿
命基準値の4つの基準値を、変換部(20)で数値化された
ばね力と同一単位系として記憶している。これらの基準
値の関係は、正常基準値>交換準備基準値>要交換基準
値>寿命基準値となっている。正常基準値は、皿ばね(1
5)の許容される最大のばね力であり、寿命基準値は、皿
ばね(15)の許容される最小のばね力である。
【0022】比較部(22)は、基準値記憶部(21)に記憶さ
れている4つの基準値と、変換部(20)により数値化され
たばね力とを比較する。
れている4つの基準値と、変換部(20)により数値化され
たばね力とを比較する。
【0023】判定部(23)は、比較部(22)での比較結果に
基づいて、変換部(20)により数値化されたばね力が交換
準備基準値以上でかつ正常基準値未満の場合(交換準備
基準値≦ばね力<正常基準値)に「正常」と判定し、同
じく要交換基準値以上でかつ交換準備基準値未満の場合
(要交換基準値≦ばね力<交換準備基準値)に「交換準
備」と判定し、同じく寿命基準値以上でかつ要交換基準
値未満の場合(寿命基準値≦ばね力<要交換基準値)に
「要交換」と判定する。また、判定部(23)は、比較部(2
2)での比較結果に基づいて、変換部(20)により数値化さ
れたばね力が正常基準値以上の場合、すなわちばね力が
過大の場合に皿ばね(15)の「取付異常発生」と判定す
る。さらに、判定部(23)は、比較部(22)での比較結果に
基づいて、変換部(20)により数値化されたばね力が寿命
基準値未満の場合、すなわちばね力が過小の場合に「皿
ばね寿命」と判定する。
基づいて、変換部(20)により数値化されたばね力が交換
準備基準値以上でかつ正常基準値未満の場合(交換準備
基準値≦ばね力<正常基準値)に「正常」と判定し、同
じく要交換基準値以上でかつ交換準備基準値未満の場合
(要交換基準値≦ばね力<交換準備基準値)に「交換準
備」と判定し、同じく寿命基準値以上でかつ要交換基準
値未満の場合(寿命基準値≦ばね力<要交換基準値)に
「要交換」と判定する。また、判定部(23)は、比較部(2
2)での比較結果に基づいて、変換部(20)により数値化さ
れたばね力が正常基準値以上の場合、すなわちばね力が
過大の場合に皿ばね(15)の「取付異常発生」と判定す
る。さらに、判定部(23)は、比較部(22)での比較結果に
基づいて、変換部(20)により数値化されたばね力が寿命
基準値未満の場合、すなわちばね力が過小の場合に「皿
ばね寿命」と判定する。
【0024】機械停止部(25)は、判定部(23)による判定
結果が、「取付異常発生」および「皿ばね寿命」の場合
にマシニングセンタを停止させる。
結果が、「取付異常発生」および「皿ばね寿命」の場合
にマシニングセンタを停止させる。
【0025】上述した工具固定ばね監視装置を備えた主
軸装置において、工具交換時に油圧シリンダ(16)のピス
トン(17)によりドローバー(11)を前方に押圧する度毎
に、圧力センサ(18)により解放力が検出される。そし
て、変換部(20)により皿ばね(15)のばね力が数値化され
る。このばね力が比較部(22)において基準値記憶部(21)
に記憶されている4つの基準値と比較され、判定部(23)
において、「正常」、「交換準備」、「要交換」、「取
付異常発生」および「皿ばね寿命」のいずれかに判定さ
れる。この判定結果は表示部(24)に表示されて、作業者
に報知される。また、判定結果が「取付異常発生」また
は「皿ばね寿命」の場合には、機械停止部(25)によりマ
シニングセンタが停止させられる。
軸装置において、工具交換時に油圧シリンダ(16)のピス
トン(17)によりドローバー(11)を前方に押圧する度毎
に、圧力センサ(18)により解放力が検出される。そし
て、変換部(20)により皿ばね(15)のばね力が数値化され
る。このばね力が比較部(22)において基準値記憶部(21)
に記憶されている4つの基準値と比較され、判定部(23)
において、「正常」、「交換準備」、「要交換」、「取
付異常発生」および「皿ばね寿命」のいずれかに判定さ
れる。この判定結果は表示部(24)に表示されて、作業者
に報知される。また、判定結果が「取付異常発生」また
は「皿ばね寿命」の場合には、機械停止部(25)によりマ
シニングセンタが停止させられる。
【図1】この発明による監視装置を備えた主軸装置を示
す縦断面図である。
す縦断面図である。
【図2】この発明による監視装置の電気的構成を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
(1):主軸
(11):ドローバー
(15):皿ばね(工具固定ばね)
(16):油圧シリンダ(駆動装置)
(17):ピストン
(18):圧力センサ(測定部)
(22):比較部
(23):判定部
Claims (4)
- 【請求項1】 前端に工具が取り付けられる中空状主軸
と、主軸内に、主軸に対して軸方向に移動しうるように
同軸上に配され、かつ軸方向の移動により主軸前端への
工具の固定、解放を行うドローバーと、ドローバーを主
軸に対して工具固定方向に付勢する複数の工具固定ばね
と、工具固定ばねのばね力に抗してドローバーを押して
工具解放方向に移動させる駆動装置とを備えた工作機械
の主軸装置において、 駆動装置によりドローバーを工具解放方向に移動させる
際に工具固定ばねのばね力を測定する測定部と、測定部
により測定されたばね力と所定の基準値を比較する比較
部と、比較部による比較結果に基づいて工具固定ばねの
状態を判定する判定部とを有する工作機械の主軸装置に
おける工具固定ばね監視装置。 - 【請求項2】 測定部が、ドローバーを工具解放方向に
移動させる駆動装置のドローバーを押す部分に取り付け
られた圧力センサからなる請求項1の工作機械の主軸装
置における工具固定ばね監視装置。 - 【請求項3】 比較部が工具固定ばねの許容される最小
のばね力を寿命基準値として用いるようになっており、
判定部は、測定部により測定されたばね力が、寿命基準
値よりも小さいときに、工具固定ばねが寿命に達してい
ると判定する請求項1または2の工作機械の主軸装置に
おける工具固定ばね監視装置。 - 【請求項4】 比較部が工具固定ばねの許容される最大
のばね力を正常基準値として用いるようになっており、
判定部は、測定部により測定されたばね力が正常基準値
よりも大きいときに、工具固定ばねの取り付け異常が発
生していると判定する請求項1、2または3の工作機械
の主軸装置における工具固定ばね監視装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002016383A JP2003220504A (ja) | 2002-01-25 | 2002-01-25 | 工作機械の主軸装置における工具固定ばね監視装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002016383A JP2003220504A (ja) | 2002-01-25 | 2002-01-25 | 工作機械の主軸装置における工具固定ばね監視装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003220504A true JP2003220504A (ja) | 2003-08-05 |
Family
ID=27742737
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002016383A Withdrawn JP2003220504A (ja) | 2002-01-25 | 2002-01-25 | 工作機械の主軸装置における工具固定ばね監視装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003220504A (ja) |
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-
2002
- 2002-01-25 JP JP2002016383A patent/JP2003220504A/ja not_active Withdrawn
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