JP2018535105A5

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Publication number: JP2018535105A5
Application number: JP2018520603A
Authority: JP
Filing date: 2016-10-21
Publication date: 2019-12-05
Anticipated expiration: 2036-10-21

Claims

ツールホルダ（１０；１１０；２１０）であって、前記ツールホルダは、軸方向を決定するツールホルダ回転軸（Ｄ）の周りに回転するように構成されており、前記ツールホルダは、その一方の軸方向長手端（１０ａ；１１０ａ；２１０ａ）に、ツール（１１）を受容するためのツール受容構造（１８；１１８；２１８）を備えたツール部分（１４；１１４；２１４）を有し、その他方の軸方向長手端（１０ｂ；１１０ｂ；２１０ｂ）に、工作機械（７８）のスピンドルとトルクを伝達するように連結するための連結構造（２０；１２０；２２０）を備えた連結部分（１６；１１６；２１６）を有しており、前記ツールホルダ（１０；１１０；２１０）には、前記ツールホルダ（１０；１１０；２１０）の動作に関するデータを検出するための測定装置（２８；１２８；２２８）が設けられており、前記測定装置は、少なくとも：
−検出信号を供給する少なくとも１つのセンサ（３０、３２、３４、３６；１３０、１３６；２３０、２３６）と、
−前記測定装置（２８；１２８；２２８）から、前記ツールホルダ（１０；１１０；２１０）とは別に構成されかつ前記ツールホルダから離れて配置された受信装置（８２）に測定信号を伝達するための信号伝達装置（３８；１３８；２３８）と、
−前記センサ（３０、３２、３４、３６；１３０、１３６；２３０、２３６）及び前記信号伝達装置（３８；１３８；２３８）と、信号を伝達できるように接続された電気回路（４０；４０ａ、４０ｂ、４０ｃ）であって、前記センサ（３０、３２、３４、３６；１３０、１３６；２３０、２３６）を作動させるため、かつ／又は、前記センサ（３０、３２、３４、３６；１３０、１３６；２３０、２３６）の検出信号を処理するため、かつ／又は、前記信号伝達装置（３８；１３８；２３８）を作動させるための電気回路（４０；４０ａ、４０ｂ、４０ｃ）と、
−エネルギーを伝達できるように、前記信号伝達装置（３８；１３８；２３８）及び前記電気回路（４０；４０ａ、４０ｂ、４０ｃ）と接続されたエネルギー供給装置（４２；１４２）と、
を含んでいるツールホルダにおいて、
前記ツールホルダ（１０；１１０；２１０）は、ツールホルダ本体（１２；１１２；２１２）を有しており、前記ツールホルダ本体は、ツール部分（１４；１１４；２１４）及び／又は連結部分（１６；１１６；２１６）を有しており、その際、センサ（３０、３２、３４、３６；１３０、１３６；２３０、２３６）、電気回路（４０；４０ａ、４０ｂ、４０ｃ）及びエネルギー供給装置（４２；１４２）からの、少なくとも１つの構成要素が、前記ツールホルダ本体（１２；１１２；２１２）の内部の凹部（５６、６２；５６ａ、５６ｂ；１５６、１６２；２５６）に受容されていることを特徴とするツールホルダ（１０；１１０；２１０）。
前記ツールホルダ（１０；１１０；２１０）が、一体型に構成されており、前記ツール部分（１４；１１４；２１４）だけではなく、前記連結部分（１６；１１６；２１６）も有していることを特徴とする、請求項１に記載のツールホルダ（１０；１１０；２１０）。
前記ツールホルダ（１０；１１０；２１０）が、少なくとも２つの異なる、互いに対して９０°の角度を成して前記ツールホルダ回転軸（Ｄ）の周りに回転した観察方向において、前記ツールホルダ回転軸（Ｄ）に対して直角に見た場合、測定装置を有しない、機械加工技術的に同じ機能を有するツールホルダと同じ外側輪郭を有していることを特徴とする、請求項１又は２に記載のツールホルダ（１０；１１０；２１０）。
前記ツールホルダ本体（１２；１１２；２１２）が、軸方向凹部（５６；５６ａ、５６ｂ；１５６；２５６）を有していることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載のツールホルダ（１０；１１０；２１０）。
前記ツールホルダ本体（１２）が、少なくとも２つの軸方向凹部（５６ａ、５６ｂ）を有しており、前記軸方向凹部には、それぞれ前記電気回路（４０；４０ａ、４０ｂ、４０ｃ）の部材（５４、７６）が受容されていることを特徴とする、請求項４に記載のツールホルダ（１０）。
前記電気回路（４０；４０ａ、４０ｂ、４０ｃ）が、複数の互いに別々の、導体経路及び電気部品を担持するリジッド回路基板（７６ａ、７６ｂ、７６ｃ）を含んでいることを特徴とする、請求項４又は５に記載のツールホルダ（１０）。
少なくとも１つの前記軸方向凹部（５６；１５６）が、受容空間を画定しながら、カバー（５８；１５８）で閉鎖可能であることを特徴とする、請求項４から６のいずれか一項に記載のツールホルダ（１０；１１０）。
少なくとも１つのセンサが、本体センサ（３４、３６；１３６；２３６）として、前記軸方向凹部（５６；１５６；２５６）内に配置されていることを特徴とする、請求項４から７のいずれか一項に記載のツールホルダ（１０；１１０；２１０）。
少なくとも１つのセンサが、ツール部分センサ（３０；１３０；２３０）として、前記ツールホルダ本体（１２；１１２；２１２）の前記ツール部分（１４；１１４；２１４）に配置されていることを特徴とする、請求項１から８のいずれか一項に記載のツールホルダ（１０；１１０；２１０）。
前記ツール受容構造（１１８）が油圧チャックであり、かつ、前記ツール部分センサ（１３０）が、前記油圧チャックの圧力チャンバ（１７０）の壁面に配置され、前記圧力チャンバ（１７０）における締め付け圧を間接的又は直接的に検出するように構成されていることを特徴とする、請求項９に記載のツールホルダ（１１０）。
少なくとも１つの前記ツール部分センサ（３０；１３０；２３０）が、温度センサ及び／又は変形センサ及び／又は加速度センサ及び／又は圧力センサであることを特徴とする、請求項９又は１０に記載のツールホルダ（１０；１１０；２１０）。
前記ツール受容構造（１８；１１８；２１８）が、シュリンクチャック又は油圧チャック又はカッターヘッド受容部又はコレットチャック又はクランプチャックであることを特徴とする、請求項１から１１のいずれか一項に記載のツールホルダ（１０；１１０；２１０）。
少なくとも１つのセンサが、冷却剤及び／又は潤滑剤を輸送するための冷却剤導管（２６ａ）内の冷却剤センサ（３２）として、前記ツールホルダ本体（１２）内に配置されていることを特徴とする、請求項１から１２のいずれか一項に記載のツールホルダ（１０）。
第１の動作変数を検出するために、複数の同種のセンサが、前記ツールホルダ回転軸（Ｄ）周りの周方向において分散して配置されており、前記測定装置（２８；１２８；２２８）は、さらに信号評価装置を含んでおり、前記信号評価装置は、複数の前記センサの検出信号の比較によって、前記センサによって直接的には検出されていない第２の動作変数を間接的に推測するように構成されていることを特徴とする、請求項１から１３のいずれか一項に記載のツールホルダ（１０；１１０；２１０）。
前記エネルギー供給装置（４２；１４２）が、電気エネルギー貯蔵装置であることを特徴とする、請求項１から１４のいずれか一項に記載のツールホルダ（１０；１１０；２１０）。
前記エネルギー供給装置が、電気エネルギーの誘導的伝達のために構成された誘導装置を含むことを特徴とする、請求項１から１５のいずれか一項に記載のツールホルダ（１０；１１０；２１０）。
前記エネルギー供給装置（４２；１４２）が、前記ツールホルダ本体（１２；１１２）の外面から径方向内側に延在する凹部（６２；１６２）に受容されていることを特徴とする、請求項１から１６のいずれか一項に記載のツールホルダ（１０；１１０）。
前記径方向内側に延在する凹部（６２；１６２）が、受容体積を画定しながら、カバー（６６；１６６）によって閉鎖可能であることを特徴とする、請求項１７に記載のツールホルダ（１０；１１０）。
前記信号伝達装置（３８；１３８；２３８）が、前記ツールホルダ本体（１２；１１２；２１２）の外面に配置されていることを特徴とする、請求項１から１８のいずれか一項に記載のツールホルダ（１０；１１０；２１０）。
前記ツールホルダ（１０；１１０；２１０）が、その外面に、前記ツールホルダ回転軸（Ｄ）の周りに周方向に延在するグリッパ溝（２４；１２４；２２４）を有しており、前記グリッパ溝は、グリップ装置に形状接続係合するように構成されており、前記信号伝達装置（３８；１３８；２３８）は、前記グリッパ溝（２４；１２４；２２４）に軸方向において隣接する窪み（４４；１４４；２４４）に受容されていることを特徴とする、請求項１９に記載のツールホルダ（１０；１１０；２１０）。
軸方向において前記窪み（４４；１４４；２４４）と、前記グリッパ溝（２４；１２４；２２４）との間には、径方向に突出し、前記ツールホルダ回転軸（Ｄ）の周りに周方向に延在するウェブ（６８；１６８；２６８）が設けられており、前記ウェブは、前記窪み（４４；１４４；２４４）を前記グリッパ溝（２４；１２４；２４４）から分離することを特徴とする、請求項２０に記載のツールホルダ（１０；１１０；２１０）。
前記ツールホルダ（１０）が、その外面に、周方向において互いに距離を置いて設けられた２つの軸方向溝（７２、７４）を有しており、前記信号伝達装置（３８）は、周方向において、前記軸方向溝（７２、７４）の間に受容されていることを特徴とする、請求項１９から２１のいずれか一項に記載のツールホルダ（１０）。
前記ツールホルダ（１０）が、その外面に、前記ツールホルダ回転軸（Ｄ）の周りに周方向に延在するグリッパ溝（２４）を有しており、前記グリッパ溝は、グリップ装置に形状接続係合するように構成されており、少なくとも１つの軸方向溝（７２、７４）が、前記グリッパ溝（２４）に交差していることを特徴とする、請求項２２に記載のツールホルダ（１０）。
信号及び／又はエネルギーを前記測定装置（２８；１２８；２２８）の２つの構成要素の間で伝達する接続導線を受容するためのダクト（４８、５０、５２、６０；１４８、１５２、１６０；２４８、２５２）が、前記ツールホルダ回転軸（Ｄ）から出発する半径ビームと角度を成していることを特徴とする、請求項１から２３のいずれか一項に記載のツールホルダ（１０；１１０；２１０）。
前記連結構造（１８；１１８；２１８）が、中空シャンクテーパ（２０；１２０；２２０）又はスティープテーパ（２２０）及び／又は球形クランプシステムのための干渉構造（１２０）を含んでいることを特徴とする、請求項１から２４のいずれか一項に記載のツールホルダ（１０；１１０；２１０）。
ワークピースを加工するための装置アセンブリ（７７）であって、請求項１から２５のいずれか一項に記載の少なくとも１つのツールホルダ（１０）と、少なくとも１つの前記ツールホルダ（１０）に連結するように構成された、スピンドルを有する工作機械（７８）と、信号伝達装置（３８）によって伝達される測定信号を受信するように構成された受信装置（８２）と、を含む装置アセンブリ（７７）。
前記受信装置（８２）が、双方向の信号伝達のための送信／受信装置として構成されていることを特徴とする、請求項２６に記載の装置アセンブリ（７７）。
前記受信装置（８２）とデータを伝達できるように接続された評価装置（８４）が設けられており、前記評価装置は、前記信号伝達装置（３８）によって伝達された測定信号の処理及び／又は評価を行うように構成されていることを特徴とする、請求項２６又は２７に記載の装置アセンブリ（７７）。
前記工作機械（７８）が、機械制御部（８０）を含んでおり、前記機械制御部は、ワークピースの加工のために、前記工作機械（７８）の駆動を制御することを特徴とする、請求項２６から２８のいずれか一項に記載の装置アセンブリ（７７）。
ツール管理部（８８）を有するツール収納装置（８６）が設けられており、前記ツール管理部（８８）は、前記受信装置（８２）及び／又は前記評価装置（８４）及び／又は前記機械制御部（８０）とデータを伝達できるように接続されていることを特徴とする、請求項２８を引用する請求項２９に記載の装置アセンブリ（７７）。