JP2512733B2 - 回転工具の荷重検出装置 - Google Patents
回転工具の荷重検出装置Info
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- JP2512733B2 JP2512733B2 JP62039711A JP3971187A JP2512733B2 JP 2512733 B2 JP2512733 B2 JP 2512733B2 JP 62039711 A JP62039711 A JP 62039711A JP 3971187 A JP3971187 A JP 3971187A JP 2512733 B2 JP2512733 B2 JP 2512733B2
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- light
- twisted
- torque
- rotating mechanism
- drill
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q11/00—Accessories fitted to machine tools for keeping tools or parts of the machine in good working condition or for cooling work; Safety devices specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools
- B23Q11/04—Arrangements preventing overload of tools, e.g. restricting load
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q17/00—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools
- B23Q17/09—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring cutting pressure or for determining cutting-tool condition, e.g. cutting ability, load on tool
- B23Q17/0952—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring cutting pressure or for determining cutting-tool condition, e.g. cutting ability, load on tool during machining
- B23Q17/0966—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring cutting pressure or for determining cutting-tool condition, e.g. cutting ability, load on tool during machining by measuring a force on parts of the machine other than a motor
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ドリル、タツプ、エンドミル等の回転工具
に作用するトルク、又は、トルクおよびスラストを検出
する回転工具の荷重検出装置に関する。
に作用するトルク、又は、トルクおよびスラストを検出
する回転工具の荷重検出装置に関する。
ドリル、タツプ、エンドミル等の回転工具により加工
物を切削加工する場合、回転工具に折損、欠損、摩耗等
を生じると、加工物に対して所期の加工を行なうことが
できないばかりでなく、そのような異常状態のままの運
転が継続されることにより、加工物が破損し、工作機構
に損害を生じる場合がある。そして、これによる加工物
の廃棄により生じる損失や工作機械の修理等に要する損
失は極めて大きなものとなる。特に工具の折損事故の場
合、その加工物への喰込みのため事後処理が困難とな
り、結局加工物そのものが破損しなくてもそれを破棄し
なければならなくなる事態がしばしば生じる。
物を切削加工する場合、回転工具に折損、欠損、摩耗等
を生じると、加工物に対して所期の加工を行なうことが
できないばかりでなく、そのような異常状態のままの運
転が継続されることにより、加工物が破損し、工作機構
に損害を生じる場合がある。そして、これによる加工物
の廃棄により生じる損失や工作機械の修理等に要する損
失は極めて大きなものとなる。特に工具の折損事故の場
合、その加工物への喰込みのため事後処理が困難とな
り、結局加工物そのものが破損しなくてもそれを破棄し
なければならなくなる事態がしばしば生じる。
近年、工場の自動化（FA）において、数値制御工作機
械の無人運転が企図されているが、このような無人運転
にあつては、上記の異常状態を自動的に検出し、工作機
械の運転停止等適宜の処置を採ることが不可欠となる。
ところが、上記の損傷の防止は異常状態そのものの検出
によつては遅きに失して不可能であり、異常状態の発生
を事前に予知し、回転工具に対して異常状態の発生を回
避させるための動作、即ち、回転工具の後退、停止、回
転数減少等の動作（以下、損傷回避動作という）を行な
わせる必要がある。
械の無人運転が企図されているが、このような無人運転
にあつては、上記の異常状態を自動的に検出し、工作機
械の運転停止等適宜の処置を採ることが不可欠となる。
ところが、上記の損傷の防止は異常状態そのものの検出
によつては遅きに失して不可能であり、異常状態の発生
を事前に予知し、回転工具に対して異常状態の発生を回
避させるための動作、即ち、回転工具の後退、停止、回
転数減少等の動作（以下、損傷回避動作という）を行な
わせる必要がある。
従来、このような異常状態の発生を予知する異常予知
装置として、工具を装着する主軸を回転させるモータの
電流値を監視し、その電流値の増大により予知する手段
や、回転工具損傷時に発生する音響信号により予知する
手段を用いた装置が提案されていた。
装置として、工具を装着する主軸を回転させるモータの
電流値を監視し、その電流値の増大により予知する手段
や、回転工具損傷時に発生する音響信号により予知する
手段を用いた装置が提案されていた。
しかしながら、上記モータの電流値を監視する手段を
用いた装置は、回転工具に加わる切削力、即ち荷重（ト
ルクやスラスト）を検出して予知等を行なおうとするも
のであるが、その検出が間接的であるため、正常時と異
常時とにおける電流値の差が小さく、かつ、外乱による
変動が大きくてS/N比が低く、これらの現象は回転工具
の径が小さくなる程顕著に現れ、異常予知は極めて困難
であつた。さらに、音響信号による手段を用いた装置
は、通常の切削音や単なる引掻き音が同時に存在してい
るため、当然ノイズの混入が著るしく、その異常予知は
精度が低いという欠点があつた。
用いた装置は、回転工具に加わる切削力、即ち荷重（ト
ルクやスラスト）を検出して予知等を行なおうとするも
のであるが、その検出が間接的であるため、正常時と異
常時とにおける電流値の差が小さく、かつ、外乱による
変動が大きくてS/N比が低く、これらの現象は回転工具
の径が小さくなる程顕著に現れ、異常予知は極めて困難
であつた。さらに、音響信号による手段を用いた装置
は、通常の切削音や単なる引掻き音が同時に存在してい
るため、当然ノイズの混入が著るしく、その異常予知は
精度が低いという欠点があつた。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであ
り、その目的は、簡単な構成でトルク、又はトルクおよ
びスラストを検出することができ、ひいては適切な運転
制御を行なうことができる回転工具の荷重検出装置を提
供するにある。
り、その目的は、簡単な構成でトルク、又はトルクおよ
びスラストを検出することができ、ひいては適切な運転
制御を行なうことができる回転工具の荷重検出装置を提
供するにある。
上記の目的を達成するため、本発明における第１の発
明は、回転駆動装置に連結され回転伝達部およびその先
端に取付けられた回転工具より成る回転機構と、この回
転機構の一部に設けられ当該回転機構に作用するトルク
により捩れを生じる捩れ部と、この捩れ部を挾む前記回
転機構の両側に設けられた反射部と、これら各反射部に
対して光を照射しその反射光を受光する２つの送受光部
と、これら各送受光部の受光の位相差を検出する位相差
検出部とを備えたことを特徴とする。さらに、第２の発
明は上記第１の発明の構成に加えて、前記回転駆動を支
持するフレームにスラスト検出用の平行平板構造を介在
せしめたことを特徴とする。
明は、回転駆動装置に連結され回転伝達部およびその先
端に取付けられた回転工具より成る回転機構と、この回
転機構の一部に設けられ当該回転機構に作用するトルク
により捩れを生じる捩れ部と、この捩れ部を挾む前記回
転機構の両側に設けられた反射部と、これら各反射部に
対して光を照射しその反射光を受光する２つの送受光部
と、これら各送受光部の受光の位相差を検出する位相差
検出部とを備えたことを特徴とする。さらに、第２の発
明は上記第１の発明の構成に加えて、前記回転駆動を支
持するフレームにスラスト検出用の平行平板構造を介在
せしめたことを特徴とする。
第１の発明においては、回転工具により加工対象物体
に対して加工が行なわれると、回転工具および回転伝達
部より成る回転機構にトルクが作用し、このトルクに応
じて捩れ部に捩れが生じる。この捩れにより、回転駆動
装置側に設けられた反射部の先端と回転工具の刃側に設
けられた反射部の先端との間に、トルクが作用しない状
態にある場合と比較してずれが生じる。このずれの大き
さは反射光の受光信号の位相差として検出される。検出
された位相差は回転機構に作用したトルクに比例するの
で、これにより回転工具に作用したトルクを検出するこ
とができる。
に対して加工が行なわれると、回転工具および回転伝達
部より成る回転機構にトルクが作用し、このトルクに応
じて捩れ部に捩れが生じる。この捩れにより、回転駆動
装置側に設けられた反射部の先端と回転工具の刃側に設
けられた反射部の先端との間に、トルクが作用しない状
態にある場合と比較してずれが生じる。このずれの大き
さは反射光の受光信号の位相差として検出される。検出
された位相差は回転機構に作用したトルクに比例するの
で、これにより回転工具に作用したトルクを検出するこ
とができる。
第２の発明においては、上記第１の発明の作用に加え
て、加工時に平行平板構造にスラストが作用し、これに
応じて平行平板構造の薄肉部が変形し、この変形によ
り、トルクと併せてスラストをも検出することができ
る。
て、加工時に平行平板構造にスラストが作用し、これに
応じて平行平板構造の薄肉部が変形し、この変形によ
り、トルクと併せてスラストをも検出することができ
る。
以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明する。
第１図は本発明の実施例に係るドリルのトルク検出装
置の系統図、第２図は第１図に示す線IIに沿う拡大断面
図である。図で、１は固定フレーム、２は固定フレーム
１上の加工テーブル、３は穴明け機本体、４は穴開け機
本体３を取付ける取付けフレームである。５は穴開け機
本体３に設けられたドリルモータ、６はチヤツク、７は
チヤツク６に把持されたドリルである。ドリル７はシヤ
ンク８、刃先９および捩れ部10で構成される。なお、図
示のドリル７は他の機構と比べ極端に拡大して描かれて
いる。
置の系統図、第２図は第１図に示す線IIに沿う拡大断面
図である。図で、１は固定フレーム、２は固定フレーム
１上の加工テーブル、３は穴明け機本体、４は穴開け機
本体３を取付ける取付けフレームである。５は穴開け機
本体３に設けられたドリルモータ、６はチヤツク、７は
チヤツク６に把持されたドリルである。ドリル７はシヤ
ンク８、刃先９および捩れ部10で構成される。なお、図
示のドリル７は他の機構と比べ極端に拡大して描かれて
いる。
捩れ部10は第２図に示されるように、シヤンク８のほ
ぼ中央部分において、十文字状の連続した４枚の羽根10
a,10b,10c,10dを形成することにより構成されている。
これら４枚の羽根10a〜10dを形成するため、シヤンク部
剛体において４つの扇形柱ブロックが除去されるので、
捩れ部10においてはトルクに対する剛性が低下し、シヤ
ンクの中心軸まわりに捩れを発生することが可能とな
る。
ぼ中央部分において、十文字状の連続した４枚の羽根10
a,10b,10c,10dを形成することにより構成されている。
これら４枚の羽根10a〜10dを形成するため、シヤンク部
剛体において４つの扇形柱ブロックが除去されるので、
捩れ部10においてはトルクに対する剛性が低下し、シヤ
ンクの中心軸まわりに捩れを発生することが可能とな
る。
11a,11bはそれぞれ捩れ部10を挾む上下のシヤンクに
設けられた反射部である。これら各反射部11a,11bはシ
ヤンク回転方向におけるそれらの端縁が互いに一致する
位置に設けられている。この場合、反射部11a,11bと同
一軌道上にある他の面は非反斜面で構成されている。12
a,12bは取付けフレーム４に取付けられた送受光部であ
り、送受光部12aは反射部11aに、又、送受光部12bは反
射部11bに対向する位置に取付けられている。各送受光
部12a,12bは、それぞれ反射部11a,11bに対して光を放射
する発光器および反射部11a,11bからの反射光を受光し
これに応じた電気信号を出力する受光器を備えている。
13はドリルモータ５の回転数を検出する回転数検出器で
あり、回転数に応じた電気信号を出力する。
設けられた反射部である。これら各反射部11a,11bはシ
ヤンク回転方向におけるそれらの端縁が互いに一致する
位置に設けられている。この場合、反射部11a,11bと同
一軌道上にある他の面は非反斜面で構成されている。12
a,12bは取付けフレーム４に取付けられた送受光部であ
り、送受光部12aは反射部11aに、又、送受光部12bは反
射部11bに対向する位置に取付けられている。各送受光
部12a,12bは、それぞれ反射部11a,11bに対して光を放射
する発光器および反射部11a,11bからの反射光を受光し
これに応じた電気信号を出力する受光器を備えている。
13はドリルモータ５の回転数を検出する回転数検出器で
あり、回転数に応じた電気信号を出力する。
14はシヤンク８の軸と平行な方向の力を検出する平行
平板構造であり、取付けフレーム４と固定フレーム１と
の間に連結される。この平行平板構造14は、１つの剛体
ブロックに、２つの丸穴を連結した形の貫通孔14aをあ
け、これにより左右の剛体部14bおよび上下の薄肉部14c
を形成することにより構成される。各薄肉部14cは実質
的に互いに平行な平板を成す。各薄肉部14cの所定個所
にはひずみゲージＳが粘着されている。このような平行
平板構造14を用いた力検出器は、特開昭60−62497号等
に開示されているので詳細な説明は省略する。なお、貫
通孔14aの形状は、実質的に平行な薄肉部を構成するこ
とができるものであればどのような形状であつてもよ
い。
平板構造であり、取付けフレーム４と固定フレーム１と
の間に連結される。この平行平板構造14は、１つの剛体
ブロックに、２つの丸穴を連結した形の貫通孔14aをあ
け、これにより左右の剛体部14bおよび上下の薄肉部14c
を形成することにより構成される。各薄肉部14cは実質
的に互いに平行な平板を成す。各薄肉部14cの所定個所
にはひずみゲージＳが粘着されている。このような平行
平板構造14を用いた力検出器は、特開昭60−62497号等
に開示されているので詳細な説明は省略する。なお、貫
通孔14aの形状は、実質的に平行な薄肉部を構成するこ
とができるものであればどのような形状であつてもよ
い。
15は所定周期のクロツクパルスを出力するクロツクパ
ルス発生器、16はクロツクパルス発生器15からのクロツ
クパルスをカウントするカウンタである。カウンタ16は
送受光部12aの出力信号の入力によりカウントを開始
し、送受光部12bの出力信号の入力によりカウントを停
止する。17はひずみ検出回路であり、ホイートストンブ
リツジ回路で構成されている。即ち、平行平板構造14の
４つのひずみゲージＳはひずみ検出回路17においてホイ
ートストンブリツジ回路に構成される。図では、各ひず
みゲージＳからのリード線は１本で代表して示されてい
る。18は演算制御部であり、回転検出器13、カウンタ16
およびひずみ検出回路17の出力信号に基づいて所定の演
算、制御を行なう。19は加工テーブル２上に載置された
加工物を示す。
ルス発生器、16はクロツクパルス発生器15からのクロツ
クパルスをカウントするカウンタである。カウンタ16は
送受光部12aの出力信号の入力によりカウントを開始
し、送受光部12bの出力信号の入力によりカウントを停
止する。17はひずみ検出回路であり、ホイートストンブ
リツジ回路で構成されている。即ち、平行平板構造14の
４つのひずみゲージＳはひずみ検出回路17においてホイ
ートストンブリツジ回路に構成される。図では、各ひず
みゲージＳからのリード線は１本で代表して示されてい
る。18は演算制御部であり、回転検出器13、カウンタ16
およびひずみ検出回路17の出力信号に基づいて所定の演
算、制御を行なう。19は加工テーブル２上に載置された
加工物を示す。
次に、本実施例の動作を第３図（ａ），（ｂ），
（ｃ）に示すタイムチヤートを参照しながら説明する。
ドリル７により加工物19に穴を明ける場合、まずドリル
モータ５が駆動され、ドリル７が回転せしめられる。こ
のとき、刃先９が加工物19に当接していない状態ではド
リル７には何等のトルクも作用しない。したがつて、捩
れ部10には捩れは生じず、反射部11aと反射部11bの位置
関係は変化せず、それらの端縁は一致している。
（ｃ）に示すタイムチヤートを参照しながら説明する。
ドリル７により加工物19に穴を明ける場合、まずドリル
モータ５が駆動され、ドリル７が回転せしめられる。こ
のとき、刃先９が加工物19に当接していない状態ではド
リル７には何等のトルクも作用しない。したがつて、捩
れ部10には捩れは生じず、反射部11aと反射部11bの位置
関係は変化せず、それらの端縁は一致している。
一方、送受光部12a,12bからは光が放射され、この光
はドリル７の１回転毎に反射部11a,11bに反射して受光
され、送受光部12a,12bからはこの受光期間高レベルの
信号が出力される。第３図（ａ）〜（ｃ）はこの信号を
示す図であり、第３図（ａ）は送受光部12aの出力信号s
aを示し、第３図（ｂ）は捩れ部10が捩れていないとき
の送受光部12bの出力信号sbを示し、さらに第３図
（ｃ）は捩れ部10が捩れているときの送受光部12bの出
力信号sb′を示す。
はドリル７の１回転毎に反射部11a,11bに反射して受光
され、送受光部12a,12bからはこの受光期間高レベルの
信号が出力される。第３図（ａ）〜（ｃ）はこの信号を
示す図であり、第３図（ａ）は送受光部12aの出力信号s
aを示し、第３図（ｂ）は捩れ部10が捩れていないとき
の送受光部12bの出力信号sbを示し、さらに第３図
（ｃ）は捩れ部10が捩れているときの送受光部12bの出
力信号sb′を示す。
上記のように、刃先９が加工物19に当接せず、捩れ部
10が捩れていない状態では、反射部11a,11bの端縁が一
致しているので、第３図（ａ），（ｂ）に示すように、
信号sa,sbの立上り時期（位相）も一致している。した
がつてカウンタ16によるカウントは行なわれず、カウン
タ16の出力は０である。これにより演算制御部18はドリ
ル７に作用するトルクは０であると判断する。
10が捩れていない状態では、反射部11a,11bの端縁が一
致しているので、第３図（ａ），（ｂ）に示すように、
信号sa,sbの立上り時期（位相）も一致している。した
がつてカウンタ16によるカウントは行なわれず、カウン
タ16の出力は０である。これにより演算制御部18はドリ
ル７に作用するトルクは０であると判断する。
ドリル７が下降し、その刃先９が加工物19に当接して
穴明け加工が実施されると、ドリル７には当然それに応
じたトルクが作用する。このトルクの作用により、捩れ
部10にはそのトルクに比例した捩れが生じる。このた
め、反射部11a,11b間の位置関係が変化し、反射部11bの
端縁は反射部11aの端縁に対し上記捩れに比例して矢印
Ａと反射方向にずれる。したがつて、送受光部12bの出
力信号の立上り時期も、第３図（ｃ）に示すように時間
τだけ遅れることになる。即ち、位相差τが生じること
になる。
穴明け加工が実施されると、ドリル７には当然それに応
じたトルクが作用する。このトルクの作用により、捩れ
部10にはそのトルクに比例した捩れが生じる。このた
め、反射部11a,11b間の位置関係が変化し、反射部11bの
端縁は反射部11aの端縁に対し上記捩れに比例して矢印
Ａと反射方向にずれる。したがつて、送受光部12bの出
力信号の立上り時期も、第３図（ｃ）に示すように時間
τだけ遅れることになる。即ち、位相差τが生じること
になる。
カウンタ16では、この位相差τに相当する期間だけク
ロツクパルス発生器15の出力パルスをカウントし、その
カウント値を演算制御部18に出力する。ところで、捩れ
部10に、ある捩れが生じた場合、そのときの位相差はド
リル７の回転数により異なるのは明らかである。即ち、
同一捩れでも回転数が大きければ位相差は小さく、回転
数が小さければ位相差は大きくなる。このため、演算制
御部18ではカウンタ16の信号とともに回転数検出器13の
回転数信号をも入力し、カウンタ16の信号を回転数信号
により補正し、これによりドリル７に作用するトルクを
演算する。この得られたトルクは、加工制御、ドリル７
や加工物19の損傷防止、ドリルの折損予知等に使用され
る。
ロツクパルス発生器15の出力パルスをカウントし、その
カウント値を演算制御部18に出力する。ところで、捩れ
部10に、ある捩れが生じた場合、そのときの位相差はド
リル７の回転数により異なるのは明らかである。即ち、
同一捩れでも回転数が大きければ位相差は小さく、回転
数が小さければ位相差は大きくなる。このため、演算制
御部18ではカウンタ16の信号とともに回転数検出器13の
回転数信号をも入力し、カウンタ16の信号を回転数信号
により補正し、これによりドリル７に作用するトルクを
演算する。この得られたトルクは、加工制御、ドリル７
や加工物19の損傷防止、ドリルの折損予知等に使用され
る。
上記ドリル７による加工中、ドリル７には上下方向の
スラストも作用する。このスラトは平行平板構造14によ
り検出される。即ち、ドリル７にスラストが作用する
と、このスラストは取付けフレーム４、左方の剛体部14
b、上下の薄肉部14c、右方の剛体部14bを介して固定フ
レーム１に伝達される。このため、上下の薄肉部14cに
は同一の変形を生じ、この変形に応じて各ひずみゲージ
Ｓには伸び又は縮みが生じてその抵抗値が変化する。こ
の抵抗値の変化はひずみ検出回路17において平行平板構
造14のひずみ量として検出される。このひずみ量は、平
行平板構造14をたわませた力、即ちスラストに比例す
る。演算制御部18はこのひずみ量に基づいてスラストを
演算する。このスラストは、トルクと併せて加工制御、
ドリル７や加工物19の損傷防止、ドリルの折損予知等に
利用される。
スラストも作用する。このスラトは平行平板構造14によ
り検出される。即ち、ドリル７にスラストが作用する
と、このスラストは取付けフレーム４、左方の剛体部14
b、上下の薄肉部14c、右方の剛体部14bを介して固定フ
レーム１に伝達される。このため、上下の薄肉部14cに
は同一の変形を生じ、この変形に応じて各ひずみゲージ
Ｓには伸び又は縮みが生じてその抵抗値が変化する。こ
の抵抗値の変化はひずみ検出回路17において平行平板構
造14のひずみ量として検出される。このひずみ量は、平
行平板構造14をたわませた力、即ちスラストに比例す
る。演算制御部18はこのひずみ量に基づいてスラストを
演算する。このスラストは、トルクと併せて加工制御、
ドリル７や加工物19の損傷防止、ドリルの折損予知等に
利用される。
このように、本実施例では、ドリルのシヤンクの中央
部分に捩れ部を構成し、この捩れ部を挾む両側に反射部
を設け、両反射部から反射される光の位相差を検出する
ようにしたので、簡単な構成でドリルに作用するトルク
を検出することができる。又、平行平板構造を取付フレ
ーム固定フレームとの間に介在せしめたので、ドリルに
作用するスラストを容易に検出することができる。
部分に捩れ部を構成し、この捩れ部を挾む両側に反射部
を設け、両反射部から反射される光の位相差を検出する
ようにしたので、簡単な構成でドリルに作用するトルク
を検出することができる。又、平行平板構造を取付フレ
ーム固定フレームとの間に介在せしめたので、ドリルに
作用するスラストを容易に検出することができる。
なお、上記実施例の説明では、回転工具としてドリル
を例示したが、タツプ、エンドミル等他の回転工具にも
適用できるのは明らかである。又、上記実施例の説明で
は捩れ部を回転工具に設けた例について説明したが、必
ずしも回転工具に設ける必要はなく、回転駆動部の回転
を伝達する回転伝達部から回転工具先端までの間のいず
れの部分にも設けることができる。さらに、捩り部を十
文字状の羽根で構成する例について説明したが、この羽
根は何枚でもよく、又、羽根に限らずトルクにより捩れ
を生じる構成であればどのような構成であつてもよい。
さらに又、２つの反射部は端縁を一致させて設けられて
いるが、必ずしも一致している必要はなく、両端縁の位
置の差を予め演算制御部に記憶させておき、この差でカ
ウント値を補正してもよい。又、反射部の長さは自由に
設定することができる。さらに、回転数によるトルクの
補正において、回転数検出器は必ずしも必要ではなく、
反射光のパルスをカウントして回転数を検出することも
できる。
を例示したが、タツプ、エンドミル等他の回転工具にも
適用できるのは明らかである。又、上記実施例の説明で
は捩れ部を回転工具に設けた例について説明したが、必
ずしも回転工具に設ける必要はなく、回転駆動部の回転
を伝達する回転伝達部から回転工具先端までの間のいず
れの部分にも設けることができる。さらに、捩り部を十
文字状の羽根で構成する例について説明したが、この羽
根は何枚でもよく、又、羽根に限らずトルクにより捩れ
を生じる構成であればどのような構成であつてもよい。
さらに又、２つの反射部は端縁を一致させて設けられて
いるが、必ずしも一致している必要はなく、両端縁の位
置の差を予め演算制御部に記憶させておき、この差でカ
ウント値を補正してもよい。又、反射部の長さは自由に
設定することができる。さらに、回転数によるトルクの
補正において、回転数検出器は必ずしも必要ではなく、
反射光のパルスをカウントして回転数を検出することも
できる。
又、加工制御、回転工具や加工物の損傷防止、回転工
具の折損予知等はトルクの検出のみでも可能であるの
で、平行平板構造を省略することもできる。しかしなが
ら、トルクの検出とともにスラストの検出も行なえば、
より正確な加工制御、折損予知等を行なうことができ
る。
具の折損予知等はトルクの検出のみでも可能であるの
で、平行平板構造を省略することもできる。しかしなが
ら、トルクの検出とともにスラストの検出も行なえば、
より正確な加工制御、折損予知等を行なうことができ
る。
以上述べたように、本発明における第１の発明では、
回転機構の一部に捩れ部を構成し、この捩れ部を挾む両
側に反射部を設け、これら各反射部からの反射光の位相
差を検出するようにしたので、簡単な構成で回転工具に
作用するトルクを検出することができる。又、第２の発
明では、第１の発明に加えて、回転機構を支持するフレ
ームに平行平板構造を介在せしめたので、トルクととも
にスラストをも容易に検出することができる。
回転機構の一部に捩れ部を構成し、この捩れ部を挾む両
側に反射部を設け、これら各反射部からの反射光の位相
差を検出するようにしたので、簡単な構成で回転工具に
作用するトルクを検出することができる。又、第２の発
明では、第１の発明に加えて、回転機構を支持するフレ
ームに平行平板構造を介在せしめたので、トルクととも
にスラストをも容易に検出することができる。
第１図は本発明の実施例に係るドリルのトルク検出装置
の系統図、第２図は第１図に示す線IIに沿う拡大断面
図、第３図（ａ），（ｂ），（ｃ）は第１図に示す装置
の動作を説明するタイムチヤートである。 ３……穴明け機本体、５……ドリルモータ、７……ドリ
ル、８……シヤンク、９……刃先、10……捩れ部、10a
〜10d……羽根、11a,11b……反射部、12a,12b……送受
光部、13……回転数検出器、15……クロツクパルス発生
器、16……カウンタ、18……演算制御部。
の系統図、第２図は第１図に示す線IIに沿う拡大断面
図、第３図（ａ），（ｂ），（ｃ）は第１図に示す装置
の動作を説明するタイムチヤートである。 ３……穴明け機本体、５……ドリルモータ、７……ドリ
ル、８……シヤンク、９……刃先、10……捩れ部、10a
〜10d……羽根、11a,11b……反射部、12a,12b……送受
光部、13……回転数検出器、15……クロツクパルス発生
器、16……カウンタ、18……演算制御部。
Claims (2)
- 【請求項１】回転駆動装置に連結され回転伝達部および
その先端に取付けられた回転工具より成る回転機構と、
この回転機構の一部に設けられ当該回転機構に作用する
トルクにより捩れを生じる捩れ部と、この捩れ部を挾む
前記回転機構の両側に設けられた反射部と、これら各反
射部に対して光を照射しその反射光を受光する２つの送
受光部と、これら各送受光部の受光の位相差を検出する
位相差検出部とを備えていることを特徴とする回転工具
の荷重検出装置。 - 【請求項２】回転駆動装置に連結され回転伝達部および
その先端に取付けられた回転工具より成る回転機構と、
この回転機構の一部に設けられ当該回転機構に作用する
トルクにより捩れを生じる捩れ部と、この捩れ部を挾む
前記回転機構の両側に設けられた反射部と、これら各反
射部に対して光を照射しその反射光を受光する２つの送
受光部と、これら各送受光部の受光の位相差を検出する
位相差検出部と、前記回転機構が支持されるフレームに
介在せしめられたスラスト検出用平行平板構造とを備え
ていることを特徴とする回転工具の荷重検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62039711A JP2512733B2 (ja) | 1987-02-23 | 1987-02-23 | 回転工具の荷重検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62039711A JP2512733B2 (ja) | 1987-02-23 | 1987-02-23 | 回転工具の荷重検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63207541A JPS63207541A (ja) | 1988-08-26 |
| JP2512733B2 true JP2512733B2 (ja) | 1996-07-03 |
Family
ID=12560573
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62039711A Expired - Lifetime JP2512733B2 (ja) | 1987-02-23 | 1987-02-23 | 回転工具の荷重検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2512733B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2358293A1 (en) | 2008-09-10 | 2011-08-24 | Nobel Biocare Services AG | Device and procedure for implanting a dental implant |
| CN104084843A (zh) * | 2014-06-27 | 2014-10-08 | 赵秋燕 | 一种用于钻床的形变测量装置 |
| JP6615285B1 (ja) * | 2018-07-20 | 2019-12-04 | 株式会社牧野フライス製作所 | 工具振れ調整方法および工作機械 |
-
1987
- 1987-02-23 JP JP62039711A patent/JP2512733B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63207541A (ja) | 1988-08-26 |
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