JP2010162647A - Rotary shaft apparatus and tool holding condition determining method in rotary shaft apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、主軸に取り付けた工具によりワークを加工するための回転軸装置および回転軸装置における工具の保持状態判定方法に関する。 The present invention relates to a rotary shaft device for machining a workpiece with a tool attached to a main shaft, and a tool holding state determination method in the rotary shaft device.
主軸内を軸方向に移動可能なロッドの後端に円板状のドッグを取り付け、ドッグの戻り位置を変位センサによって検出している回転軸装置に関する従来技術があった(例えば、特許文献1参照)。これは、ドッグが取り付けられたロッド部材の戻り位置を検出することにより、ロッド部材が工具を正常にクランプしているか否かを判断している。 There has been a related art relating to a rotary shaft device in which a disc-shaped dog is attached to the rear end of a rod that can move in the axial direction in the main shaft, and the return position of the dog is detected by a displacement sensor (see, for example, Patent Document 1) ). This determines whether or not the rod member normally clamps the tool by detecting the return position of the rod member to which the dog is attached.
通常、主軸に取り付けた工具によりワークを加工する回転軸装置においては、主軸内を移動するロッド部材の先端に設けられたコレットにより工具を掴んでいる。ロッド部材は、複数の皿バネにより主軸内において後方に付勢されており、コレットが工具を掴んだ後、ロッド部材が主軸に対して後退し、工具は主軸の先端のテーパに強固に押圧されることにより保持される。したがって通常の場合は、上述したように、ロッド部材の戻り位置を検出することにより、工具が主軸に対して正常に保持されているかを判断することができる。 Usually, in a rotary shaft device that processes a workpiece with a tool attached to a main shaft, the tool is held by a collet provided at the tip of a rod member that moves in the main shaft. The rod member is urged backward in the main shaft by a plurality of disc springs. After the collet grips the tool, the rod member moves backward with respect to the main shaft, and the tool is firmly pressed by the taper at the tip of the main shaft. Is retained. Therefore, in the normal case, as described above, it is possible to determine whether the tool is normally held with respect to the main shaft by detecting the return position of the rod member.
ここで、ロッド部材を付勢する皿バネに支障が発生し、ロッド部材に対して十分な付勢力を与えることができない場合を想定する。皿バネのロッド部材への付勢力が低下しても、ロッド部材を前方に押圧していたピストンが後退すれば、ロッド部材は後退位置に正常に戻ることができる。したがって、上述したように、ロッド部材の戻り位置を検出する方法のみでは、皿バネの異常まで検出することはできなかった。 Here, it is assumed that a problem occurs in the disc spring that biases the rod member, and a sufficient biasing force cannot be applied to the rod member. Even if the biasing force of the disc spring to the rod member decreases, the rod member can return to the retracted position normally if the piston that has pressed the rod member forward moves backward. Therefore, as described above, only the method of detecting the return position of the rod member could not detect the abnormality of the disc spring.
皿バネに異常が発生して、ロッド部材を後方に付勢する荷重が低下すると、主軸の先端にある工具をテーパに十分な荷重で押圧することができず、主軸の回転にともなう工具の振れが発生し、ワークの加工精度が低下するという問題があった。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、工具が主軸に対し正常に保持されているか否かを正確に判定する回転軸装置および回転軸装置における工具の保持状態判定方法を提供することにある。
If the disc spring becomes abnormal and the load that urges the rod member backward decreases, the tool at the tip of the spindle cannot be pressed with sufficient load on the taper, and the tool swings as the spindle rotates. Has occurred, and the machining accuracy of the workpiece has been reduced.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to accurately determine whether or not the tool is normally held with respect to the main shaft and a method for determining the holding state of the tool in the rotary shaft device. Is to provide.
上述した課題を解決するために、請求項1に係る回転軸装置の発明の構成上の特徴は、
内周部に収容空間を有することにより、軸方向に円筒状に延びるハウジングと、
前記収容空間内に配置されることにより、前記ハウジングに対して軸受を介して回転可能に取り付けられた主軸と、
前記主軸内に軸方向に移動可能に設けられたロッド部材と、
前記ロッド部材を、前記主軸に対し後方に付勢する付勢手段と、
前記ロッド部材を前方に移動させるロッド移動手段と、
を備え、
前記ロッド部材は、前端において工具と係合するとともに、前記付勢手段により付勢されて前記主軸内を後退し、前記主軸の先端部に前記工具を保持し、
前記ロッド部材は、前記ロッド移動手段により前方に移動させられることにより、前記工具との係合が解除される回転軸装置において、
前記ロッド部材の後退時の加速度に基づき、前記工具が前記主軸に正常に保持されたか否かを判定する工具保持状態判定手段を備えたことである。
In order to solve the above-described problem, the structural features of the invention of the rotary shaft device according to claim 1 are as follows:
A housing extending in a cylindrical shape in the axial direction by having an accommodation space on the inner periphery,
A main shaft that is rotatably mounted to the housing via a bearing by being disposed in the housing space;
A rod member provided in the main shaft so as to be movable in the axial direction;
Biasing means for biasing the rod member backward with respect to the main shaft;
Rod moving means for moving the rod member forward;
With
The rod member engages with a tool at a front end, is urged by the urging means, retreats within the main shaft, and holds the tool at a tip portion of the main shaft,
In the rotary shaft device in which the rod member is moved forward by the rod moving means to be disengaged from the tool.
Tool holding state determining means for determining whether or not the tool is normally held on the main shaft based on the acceleration when the rod member is retracted is provided.
請求項2に係る発明の構成上の特徴は、請求項1の回転軸装置において、
前記ロッド部材の後部には、軸方向に傾斜したテーパ面が形成され、
前記工具保持状態判定手段は、
前記テーパ面と半径方向に対向し、前記テーパ面との距離を検出する変位センサを有し、
前記変位センサにより検出された前記テーパ面との距離に基づき、前記ロッド部材の後退時の加速度を検出することである。
The structural feature of the invention according to claim 2 is the rotating shaft device according to claim 1,
A taper surface inclined in the axial direction is formed at the rear of the rod member,
The tool holding state determination means includes
A displacement sensor that faces the taper surface in a radial direction and detects a distance from the taper surface;
Based on the distance from the tapered surface detected by the displacement sensor, the acceleration when the rod member is retracted is detected.
請求項3に係る発明の構成上の特徴は、請求項1または2の回転軸装置において、
前記工具保持状態判定手段は、
前記ロッド部材の後退時の加速度の最大値が、所定値を越えない場合に、前記工具が前記主軸に正常に保持されていないと判定することである。
The structural feature of the invention according to claim 3 is the rotating shaft device according to claim 1 or 2,
The tool holding state determination means includes
When the maximum acceleration value when the rod member is retracted does not exceed a predetermined value, it is determined that the tool is not normally held on the spindle.
請求項4に係る発明の構成上の特徴は、請求項1乃至3の回転軸装置において、
前記工具保持状態判定手段は、
前記ロッド部材が所定時間内に後退しない場合に、前記工具が前記主軸に正常に保持されていないと判定することである。
A structural feature of the invention according to claim 4 is the rotating shaft device according to any one of claims 1 to 3,
The tool holding state determination means includes
When the rod member does not retract within a predetermined time, it is determined that the tool is not normally held on the spindle.
請求項5に係る発明の構成上の特徴は、請求項1または2の回転軸装置において、
前記工具保持状態判定手段は、
前記ロッド部材の後退時の加速度の最大値が、所定値を越えない場合、
または、前記ロッド部材が所定時間内に後退しない場合、
もしくは、前記ロッド部材が後方の原位置に戻らない場合に、前記工具が前記主軸に正常に保持されていないと判定することである。
The structural feature of the invention according to claim 5 is the rotating shaft device according to claim 1 or 2,
The tool holding state determination means includes
When the maximum acceleration value when the rod member is retracted does not exceed a predetermined value,
Or, when the rod member does not retract within a predetermined time,
Alternatively, when the rod member does not return to the rear original position, it is determined that the tool is not normally held on the spindle.
請求項6に係る回転軸装置における工具の保持状態判定方法の発明の構成上の特徴は、
内周部に収容空間を有することにより、軸方向に円筒状に延びるハウジングと、
前記収容空間内に配置されることにより、前記ハウジングに対して軸受を介して回転可能に取り付けられた主軸と、
前記主軸内に軸方向に移動可能に設けられたロッド部材と、
前記ロッド部材を、前記主軸に対し後方に付勢する付勢手段と、
前記ロッド部材を前方に移動させるロッド移動手段と、
を備え、
前記ロッド部材は、前端において工具と係合するとともに、前記付勢手段により付勢されて前記主軸内を後退し、前記主軸の先端部に前記工具を保持し、
前記ロッド部材は、前記ロッド移動手段により前方に移動させられることにより、前記工具との係合が解除される回転軸装置における工具の保持状態判定方法において、
前記ロッド部材の後退時の加速度に基づき、前記工具が前記主軸に正常に保持されたか否かを判定することである。
The structural features of the invention of the method for determining the holding state of the tool in the rotary shaft device according to claim 6 are as follows:
A housing extending in a cylindrical shape in the axial direction by having an accommodation space on the inner periphery,
A main shaft that is rotatably mounted to the housing via a bearing by being disposed in the housing space;
A rod member provided in the main shaft so as to be movable in the axial direction;
Biasing means for biasing the rod member backward with respect to the main shaft;
Rod moving means for moving the rod member forward;
With
The rod member engages with a tool at a front end, is urged by the urging means, retreats within the main shaft, and holds the tool at a tip portion of the main shaft,
In the method for determining the holding state of the tool in the rotary shaft device in which the rod member is moved forward by the rod moving means, and the engagement with the tool is released.
It is to determine whether or not the tool is normally held on the spindle based on the acceleration when the rod member is retracted.
請求項1に係る回転軸装置によれば、ロッド部材の後退時の加速度に基づき、工具が主軸に正常に保持されたか否かを判定することにより、付勢手段によるロッド部材を後方に付勢する付勢力が低下した場合、あるいはロッド部材の主軸への引っ掛かり等が発生した場合、ロッド部材の後退時の加速度が低下するため、その異常を検出することができる。 According to the rotary shaft device of the first aspect, the rod member is urged backward by the urging means by determining whether or not the tool is normally held by the main shaft based on the acceleration when the rod member is retracted. When the urging force to be reduced or when the rod member is caught on the main shaft or the like, the acceleration when the rod member is retracted decreases, so that the abnormality can be detected.
請求項2に係る回転軸装置によれば、ロッド部材にテーパ面を形成し、変位センサによって検出されたテーパ面との距離に基づき、ロッド部材の後退時の加速度を検出する。これにより、ロッド部材の全ストロークにわたって、単一の変位センサを用いて、ロッド部材の加速度を検出することができる。また、多数の変位センサを使用する必要がないため、変位センサの回転軸装置への組付けも容易となり、変位センサの検出領域も小さくすることができる。 According to the rotary shaft device of the second aspect, the taper surface is formed on the rod member, and the acceleration when the rod member is retracted is detected based on the distance from the taper surface detected by the displacement sensor. Thus, the acceleration of the rod member can be detected using a single displacement sensor over the entire stroke of the rod member. In addition, since it is not necessary to use a large number of displacement sensors, the displacement sensor can be easily assembled to the rotary shaft device, and the detection area of the displacement sensor can be reduced.
請求項3に係る回転軸装置によれば、ロッド部材の後退時の加速度の最大値が、所定値を越えない場合に、工具が主軸に正常に保持されていないと判定することにより、ロッド部材を後方に付勢する付勢力の低下を、正確に検出することができる。 According to the rotary shaft device of the third aspect, when the maximum value of the acceleration when the rod member is retracted does not exceed the predetermined value, it is determined that the tool is not normally held on the main shaft. It is possible to accurately detect a decrease in the urging force that urges the rearward.
請求項4に係る回転軸装置によれば、ロッド部材が所定時間内に後退しない場合に、工具が主軸に正常に保持されていないと判定することにより、ロッド部材を後方に付勢する付勢力の低下を、容易に検出することができる。
また、ロッド部材の後退時の加速度に基づき、工具が主軸に正常に保持されたか否かを判定することに加えて、工具の保持不良を二重に判定することができ、その判定精度を向上させることができる。
According to the rotating shaft device of the fourth aspect, when the rod member does not retract within a predetermined time, the biasing force that biases the rod member backward by determining that the tool is not normally held by the main shaft. Can be easily detected.
In addition to determining whether or not the tool is normally held on the spindle based on the acceleration when the rod member is retracted, it is possible to double determine whether or not the tool is held correctly, improving the accuracy of the determination. Can be made.
請求項5に係る回転軸装置によれば、ロッド部材の後退時の加速度の最大値が、所定値を越えない場合、または、ロッド部材が所定時間内に後退しない場合、もしくは、ロッド部材が後方の原位置に戻らない場合に、工具が主軸に正常に保持されていないと判定することにより、工具の保持異常の誤検出を低減することができる。 According to the rotary shaft device of the fifth aspect, when the maximum value of the acceleration when the rod member moves backward does not exceed the predetermined value, or when the rod member does not move backward within the predetermined time, or the rod member moves backward. If the tool is not returned to the original position, it is possible to reduce erroneous detection of an abnormal holding of the tool by determining that the tool is not normally held on the spindle.
請求項6に係る回転軸装置における工具の保持状態判定方法によれば、ロッド部材の後退時の加速度に基づき、工具が主軸に正常に保持されたか否かを判定することにより、ロッド部材を後方に付勢する付勢力が低下した場合、ロッド部材の後退時の加速度が低下するため、その異常を検出することができる。 According to the method for determining the holding state of the tool in the rotary shaft device according to claim 6, the rod member is moved backward by determining whether or not the tool is normally held by the main shaft based on the acceleration when the rod member is retracted. When the urging force for urging is reduced, the acceleration when the rod member is retracted is reduced, so that the abnormality can be detected.
図1乃至図5に基づき、本発明の一実施形態による回転軸装置1について説明する。尚、図1において、左右方向が回転軸方向または軸方向であり、左方を前方とする。また、図2において、異常判定装置18を構成しているアンプ182、微分器183およびコントローラー184は省略されている。図1に示すように、本実施形態による回転軸装置1は、回転軸ハウジング11(本発明のハウジングに該当する)および回転軸ハウジング11の内方に設けられた主軸12を備えている。回転軸ハウジング11は、内周部に収容空間111を有しており、回転軸方向に延びる略円筒状を呈している。
Based on FIG. 1 thru | or FIG. 5, the rotating shaft apparatus 1 by one Embodiment of this invention is demonstrated. In FIG. 1, the left-right direction is the rotational axis direction or the axial direction, and the left side is the front. In FIG. 2, the
回転軸ハウジング11の収容空間111内の前方には、2対の軸受131、132が軸方向に並ぶように固定されている。また、収容空間111内の後方には1つの軸受133が形成されている(これらの軸受131〜133を包括して軸受13という)。軸受13の内周部には主軸12の外周面が圧入されており、これにより主軸12は、回転軸ハウジング11に対して、回転可能かつ軸方向に移動不能に取り付けられている。
Two pairs of
回転軸ハウジング11の内周面には、電動モーター14のステーター141が取り付けられている。ステーター141の半径方向内方には、主軸12の外周面に形成されたローター142が対向している。ステーター141とローター142とにより形成された電動モーター14に電力が供給されることによって、主軸12はローター142とともに回転する。回転軸装置1は、先端に工具Tを取り付けた状態で主軸12を回転させ、図示しないワークに加工を施す。
A
主軸12の回転軸中心には、軸方向に延びるロッド孔121が形成されている。ロッド孔121は、主軸12を回転軸方向に貫通しており、前端には工具取付用テーパ部121aが形成されている。工具取付用テーパ部121aの後方には、コレット収容部121bが形成され、コレット収容部121bのさらに後方には、コレット収容部121bよりも大径のばね収容孔121cが設けられている。ばね収容孔121cの前端部には、スリーブ部材122が固定されている。
A
ロッド孔121内には、ロッド15(本発明のロッド部材に該当する)が軸方向に移動可能に収容されている。ロッド15は、長尺状の軸部材151の後端部に、軸部材151よりも大径のストッパ152が固着されて形成されている。さらに、ロッド15の前端には、コレット153が形成されている。コレット153は、半径方向に拡縮可能に設けられており、工具Tを把持可能に形成されている。
A rod 15 (corresponding to the rod member of the present invention) is accommodated in the
ロッド孔121内にロッド15が収容された状態で、ロッド15の軸部材151は、スリーブ部材122の内周面と摺動可能であり、ストッパ152は、ばね収容孔121cと摺動可能に形成されている。また、スリーブ部材122の後端部と、ロッド15のストッパ152の前端面との間には、複数の皿ばね16(本発明の付勢手段に該当する)が介装されている。これにより、ロッド15は主軸12に対して、常時、後方に付勢されている。
In a state in which the
回転軸装置1には、主軸12の後方に位置するように、油圧シリンダ17(本発明のロッド移動手段に該当する)が設けられている。油圧シリンダ17は、回転軸ハウジング11と一体化されたシリンダハウジング171と、シリンダハウジング171内に軸方向に移動可能に設けられたピストン172とを有している。ピストン172はシリンダハウジング171内に液密的に収容されており、シリンダハウジング171とピストン172との間には、一対の液圧室173a、173bが形成されている。
The rotary shaft device 1 is provided with a hydraulic cylinder 17 (corresponding to the rod moving means of the present invention) so as to be positioned behind the
前方液圧室173aは、ピストン172の外周突部172aの前方に形成されており、油圧が導入されることにより、ピストン172を後方に移動させる。一方、後方液圧室173bは、外周突部172aの後方に形成されており、油圧が導入されることにより、ピストン172を前方に移動させることができる。
The front
ピストン172が後方に移動されると、ピストン172とロッド15との係合が解除され、皿ばね16の付勢力によりロッド15は主軸12に対し後方に移動する。工具Tを把持したロッド15が後退することにより、工具Tは主軸12の工具取付用テーパ部121aに押圧され、主軸12に固定される(図1示)。尚、図1はロッド15が後方の原位置にある状態を示している。
ピストン172が前方に移動すると、ロッド15はピストン172と係合することにより、皿ばね16の付勢力に抗して前進する。ロッド15が前進すると、コレット153は拡径して工具Tの把持を解除する(図2示)。
When the
When the
シリンダハウジング171には、一対の近接スイッチにより形成されるピストン位置検出装置174が取り付けられている。ピストン位置検出装置174は、ピストン172の半径方向に突出した検出部175が、接近あるいは離間することにより、各々の近接スイッチが作動し、ピストン172の位置を検出している。
A piston
図3に示すように、ロッド15のストッパ152の後端部には、軸方向に傾斜したテーパ面152aが形成されている。したがって、ストッパ152の外周面は、後方に行くにつれて小径に形成されている。
回転軸ハウジング11の後端部には、異常判定装置18(本発明の工具保持状態判定手段に該当する)を構成する変位センサ181が取り付けられている。変位センサ181は、回転軸ハウジング11に接続されたブラケット112により、テーパ面152aと半径方向に対向するように取り付けられている。変位センサ181はストッパ152に対する非接触センサであり、例えば、渦電流センサ等が使用され、テーパ面152aとの距離を検出している。
As shown in FIG. 3, a
A
図3に示すように、ストッパ152が後退している場合、変位センサ181によりテーパ面152aとの距離はdと検出される。図4に示すように、ストッパ152が前進すると、変位センサ181とテーパ面152aとの距離は拡大され、当該距離はD(D>d)と検出される。したがって、変位センサ181により検出されたテーパ面152aとの距離に基づいて、ロッド15の軸方向位置が検出され、延いては、軸方向位置に基づき、ロッド15の軸方向の移動ストロークを検出することができる。
As shown in FIG. 3, when the
変位センサ181による検出信号は、図1に示したアンプ182により増幅された後、微分器183へと送信される。微分器183では、増幅された検出信号を2階微分し、ロッド15の後退時の加速度αを演算している。コントローラー184は、微分器183からロッド15の加速度αが入力され、ロッド15の後退時の加速度αに基づいて、工具Tが主軸12に正常に保持されているかを判定する。尚、アンプ182、微分器183およびコントローラー184は、変位センサ181とともに異常判定装置18を構成している。
A detection signal from the
コレット153が工具Tを把持した後、ピストン172を後退させてストッパ152との係合を解除すると、皿ばね16の付勢力によりロッド15が後退を開始し、ロッド15の後方への加速度αが上昇する。ロッド15および皿ばね16が正常に機能しており、ロッド15が正常に後退している場合、ロッド15の加速度αは急激に上昇し、その最大値α1は所定値α0を超える(図5において実線により示す)。
After the
一方、皿ばね16に異常があり、その付勢力が十分でない場合や、ロッド15に主軸12との引っ掛かりがあり、ロッド15が敏捷に戻らない場合等には、ロッド15の後方への加速度αの立ち上がりが鈍い。この場合、ロッド15の加速度αの最大値α2は、上述した所定値α0を超えることはない(図5において破線により示す)。
On the other hand, when there is an abnormality in the
コントローラー184は、ロッド15の加速度αの最大値α2が所定値α0を超えない場合、ロッド15あるいは皿ばね16等に異常があり、工具Tが主軸12に正常に保持されていないと判定する。コントローラー184は、工具Tが主軸12に正常に保持されていないと判定した場合、異常信号を発信し、警告灯を点灯させてオペレーターに対して異常の発生を知らせたり、主軸12が回転中であれば回転を停止させたり、コレット153による工具Tの把持状態を検出したりする。
When the maximum value α 2 of the acceleration α of the
また、ロッド15および皿ばね16が正常に機能しており、ロッド15が正常に後退している場合、ピストン172との係合が解除されてからロッド15が後退を完了するまでの経過時間T1は、所定時間T0を超えることはない(図5において実線により示す)。
しかしながら、ロッド15あるいは皿ばね16等に異常があり、ロッド15が正常に戻らない場合、ピストン172との係合が解除されてからロッド15が後退を完了するまでの経過時間T2は、所定時間T0を超えることになる(図5において破線により示す)。
コントローラー184は、ロッド15が後退を完了するまでの経過時間T2が、所定時間T0を超えた場合、工具Tが主軸12に正常に保持されていないと判定し、異常信号を発信する。
さらに、コントローラー184は、変位センサ181により、ロッド15が後退を開始しても後方の原位置(図1示)に復帰しないことを検出した場合、工具Tが主軸12に正常に保持されていないと判定し、異常信号を発信する。
Further, when the
However, when the
The
Furthermore, when the
本実施形態においては、ロッド15の後退時の加速度に基づき、工具Tが主軸12に正常に保持されたか否かを判定することにより、皿ばね16によるロッド15を後方に付勢する付勢力が低下した場合、あるいはロッド15の主軸12への引っ掛かり等が発生した場合、ロッド15の後退時の加速度が低下するため、その異常を検出することができる。
In the present embodiment, the biasing force that biases the
また、ロッド15にテーパ面152aを形成し、変位センサ181によって検出されたテーパ面152aとの距離に基づき、ロッド15の後退時の加速度を検出する。これにより、ロッド15の移動ストロークにかかわらず、単一の変位センサ181を用いて、ロッド15の加速度を検出することができる。また、多数の変位センサ181を使用する必要がないため、変位センサ181の回転軸装置1への組付けも容易となり、変位センサ181の検出領域も小さくすることができる。
Further, a
また、ロッド15の後退時の加速度の最大値が、所定値を越えない場合に、工具Tが主軸12に正常に保持されていないと判定することにより、ロッド15を後方に付勢する付勢力の低下を、正確に検出することができる。
また、ロッド15が所定時間内に後退しない場合に、工具Tが主軸12に正常に保持されていないと判定することにより、ロッド15を後方に付勢する付勢力の低下を、容易に検出することができる。
Further, when the maximum acceleration value when the
Further, when the
また、ロッド15の後退時の加速度に基づき、工具Tが主軸12に正常に保持されたか否かを判定することに加えて、工具Tの保持不良を二重に判定することができ、その判定精度を向上させることができる。
また、ロッド15の後退時の加速度の最大値が、所定値を越えない場合、または、ロッド15が所定時間内に後退しない場合、もしくは、ロッド15が後方の原位置に戻らない場合に、工具Tが主軸12に正常に保持されていないと判定することにより、工具Tの保持異常の誤検出を低減することができる。
Further, in addition to determining whether or not the tool T is normally held on the
Further, when the maximum value of acceleration when the
<他の実施形態>
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、次のように変形または拡張することができる。
コントローラー184は、ロッド15の後退時間、およびロッド15の後方の原位置への復帰を判断せずに、ロッド15の後退時の加速度の最大値のみを判断し、これが所定値を越えない場合に、工具Tが主軸12に正常に保持されていないと判定してもよい。
<Other embodiments>
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be modified or expanded as follows.
The
また、コントローラー184は、ロッド15の後方の原位置への復帰を判断せずに、ロッド15の後退時の加速度の最大値が所定値を越えない場合、または、ロッド15が所定時間内に後退しない場合に、工具Tが主軸12に正常に保持されていないと判定してもよい。
また、コントローラー184は、ロッド15の後退時の加速度の最大値が所定値を越えない場合、または、ロッド15が所定時間内に後退しない場合、もしくは、ロッド15が後方の原位置に戻らない場合に、工具Tが主軸12に正常に保持されていないと判定してもよい。
Further, the
Further, the
ロッド15を前方に移動させるロッド移動手段は、油圧シリンダ17に限られず、空気圧シリンダまたは電動モーターによるアクチュエータ等であってもよい。
変位センサ181は、必ずしも渦電流を利用した非接触センサでなくてもよく、光学式、磁気歪式等、あらゆる種類のものが適用可能である。また、ロッド15の変位を検出可能なセンサであれば、ロッド15に対して接触式のセンサであってもよい。
The rod moving means for moving the
The
図面中、1は回転軸装置、11は回転軸ハウジング(ハウジング)、12は主軸、13は軸受、15はロッド(ロッド部材)、16は皿ばね(付勢手段)、17は油圧シリンダ(ロッド移動手段)、18は異常判定装置(工具保持状態判定手段)、111は収容空間、152aはテーパ面、181は変位センサ、Tは工具を示している。 In the drawings, 1 is a rotating shaft device, 11 is a rotating shaft housing (housing), 12 is a main shaft, 13 is a bearing, 15 is a rod (rod member), 16 is a disc spring (biasing means), and 17 is a hydraulic cylinder (rod). (Moving means), 18 is an abnormality determining device (tool holding state determining means), 111 is an accommodating space, 152a is a tapered surface, 181 is a displacement sensor, and T is a tool.
Claims (6)
前記収容空間内に配置されることにより、前記ハウジングに対して軸受を介して回転可能に取り付けられた主軸と、
前記主軸内に軸方向に移動可能に設けられたロッド部材と、
前記ロッド部材を、前記主軸に対し後方に付勢する付勢手段と、
前記ロッド部材を前方に移動させるロッド移動手段と、
を備え、
前記ロッド部材は、前端において工具と係合するとともに、前記付勢手段により付勢されて前記主軸内を後退し、前記主軸の先端部に前記工具を保持し、
前記ロッド部材は、前記ロッド移動手段により前方に移動させられることにより、前記工具との係合が解除される回転軸装置において、
前記ロッド部材の後退時の加速度に基づき、前記工具が前記主軸に正常に保持されたか否かを判定する工具保持状態判定手段を備えたことを特徴とする回転軸装置。 A housing extending in a cylindrical shape in the axial direction by having an accommodation space on the inner periphery,
A main shaft that is rotatably mounted to the housing via a bearing by being disposed in the housing space;
A rod member provided in the main shaft so as to be movable in the axial direction;
Biasing means for biasing the rod member backward with respect to the main shaft;
Rod moving means for moving the rod member forward;
With
The rod member engages with a tool at a front end, is urged by the urging means, retreats within the main shaft, and holds the tool at a tip portion of the main shaft,
In the rotary shaft device in which the rod member is moved forward by the rod moving means to be disengaged from the tool.
A rotary shaft device comprising tool holding state determination means for determining whether or not the tool is normally held on the main shaft based on acceleration when the rod member is retracted.
前記工具保持状態判定手段は、
前記テーパ面と半径方向に対向し、前記テーパ面との距離を検出する変位センサを有し、
前記変位センサにより検出された前記テーパ面との距離に基づき、前記ロッド部材の後退時の加速度を検出することを特徴とする請求項1記載の回転軸装置。 A taper surface inclined in the axial direction is formed at the rear of the rod member,
The tool holding state determination means includes
A displacement sensor that faces the taper surface in a radial direction and detects a distance from the taper surface;
2. The rotating shaft device according to claim 1, wherein an acceleration when the rod member is retracted is detected based on a distance from the tapered surface detected by the displacement sensor.
前記ロッド部材の後退時の加速度の最大値が、所定値を越えない場合に、前記工具が前記主軸に正常に保持されていないと判定することを特徴とする請求項1または2に記載の回転軸装置。 The tool holding state determination means includes
3. The rotation according to claim 1, wherein when the maximum value of acceleration when the rod member is retracted does not exceed a predetermined value, it is determined that the tool is not normally held on the main shaft. Axle device.
前記ロッド部材が所定時間内に後退しない場合に、前記工具が前記主軸に正常に保持されていないと判定する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回転軸装置。 The tool holding state determination means includes
4. The rotary shaft device according to claim 1, wherein when the rod member does not retract within a predetermined time, it is determined that the tool is not normally held by the main shaft.
前記ロッド部材の後退時の加速度の最大値が、所定値を越えない場合、
または、前記ロッド部材が所定時間内に後退しない場合、
もしくは、前記ロッド部材が後方の原位置に戻らない場合に、前記工具が前記主軸に正常に保持されていないと判定することを特徴とする請求項1または2に記載の回転軸装置。 The tool holding state determination means includes
When the maximum acceleration value when the rod member is retracted does not exceed a predetermined value,
Or, when the rod member does not retract within a predetermined time,
Alternatively, when the rod member does not return to the rear original position, it is determined that the tool is not normally held by the main shaft.
前記収容空間内に配置されることにより、前記ハウジングに対して軸受を介して回転可能に取り付けられた主軸と、
前記主軸内に軸方向に移動可能に設けられたロッド部材と、
前記ロッド部材を、前記主軸に対し後方に付勢する付勢手段と、
前記ロッド部材を前方に移動させるロッド移動手段と、
を備え、
前記ロッド部材は、前端において工具と係合するとともに、前記付勢手段により付勢されて前記主軸内を後退し、前記主軸の先端部に前記工具を保持し、
前記ロッド部材は、前記ロッド移動手段により前方に移動させられることにより、前記工具との係合が解除される回転軸装置における工具の保持状態判定方法において、
前記ロッド部材の後退時の加速度に基づき、前記工具が前記主軸に正常に保持されたか否かを判定することを特徴とする回転軸装置における工具の保持状態判定方法。 A housing extending in a cylindrical shape in the axial direction by having an accommodation space on the inner periphery,
A main shaft that is rotatably mounted to the housing via a bearing by being disposed in the housing space;
A rod member provided in the main shaft so as to be movable in the axial direction;
Biasing means for biasing the rod member backward with respect to the main shaft;
Rod moving means for moving the rod member forward;
With
The rod member engages with a tool at a front end, is urged by the urging means, retreats within the main shaft, and holds the tool at a tip portion of the main shaft,
In the method for determining the holding state of the tool in the rotary shaft device in which the rod member is moved forward by the rod moving means, and the engagement with the tool is released.
A method for determining a holding state of a tool in a rotary shaft device, wherein whether or not the tool is normally held on the main shaft is determined based on an acceleration when the rod member is retracted.
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