JPH03117506A

JPH03117506A - チャック力量測定装置

Info

Publication number: JPH03117506A
Application number: JP25472289A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Oshiro; 清志大城; Yuichiro Takahashi; 高橋　裕一郎; Hajime Tamura; 始田村
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1989-09-29
Filing date: 1989-09-29
Publication date: 1991-05-20

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、被保持物を把持して回転させる回転装置に於
ける把持力を測定するチャック力量測定装置に関する。

〔従来の技術〕

リング状の部品を回転させることにより被保持物の把持
を行うユニットとしては例えば、ボール盤の刃物チャッ
クやフライス盤の刃物チャックがある。この中でフライ
ス盤の刃物チャックの場合、チャックを装着している主
軸を回転しないように固定してリング状の部品（以後、
締め付はリングという）にレバーを引っかけて締め付は
リングを回転させ刃物を把持する。このとき、把持力を
測定しつつ把持を行う場合は、第４図に示すようにレバ
ー５０にトルクレンチ等を用い、外から締め付はリング
５１を回しその力量を測定するのが一般的である。この
方法で、被保持物の把持力を決められた量にするために
は作業者がトルクレンチの値を読みながら、求める値に
なるようトルクレンチを回せばよい。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、従来の方法においてはこれを自動化する
場合、主軸を回転しないように自動的に固定する固定手
段と、トルクレンチ等を締め付はリングに引っかけ、そ
のトルクレンチ等を主軸を中心に回転させる機構が必要
になり、装置が複雑となる。また、実際にトルクレンチ
を用いた場合、トルクレンチ自体を主軸を中心に回転さ
せるので、トルクレンチからその測定値の情報をコント
ローラ等に送ろうとすると、その信号線の処理が困難と
なる。また、締め付υリングに歯車を固定し、それに噛
み合う歯車をモータを用いて回転させてそのときの回転
トルクを測定する方法もある。しかし、この方法におい
ては主軸を回転させるモータの他にもう一つのモータを
必要とし、その発生ｌ・ルクを正−１に測定できるモー
タは高価になる。

また、被保持物の把持の解除を行う場合は、把持しまた
ときの力量に比べて大きなＩ・ルクを締めイ１けリング
に逆転方向に掛けられなければならないが、トルクレン
チや測定用のモータをそのまま用いた場合、測定上限値
以上のトルクを掛けると破損の恐れがある。

本発明では、上記問題点に鑑み、締め付はリングを回転
はしないように固定して主軸を回転させることによりチ
ャックの開閉を行い、そのときの締め付はリングを固定
する固定装置にかかる力量を測定して被保持物の把持力
量を求める。これにより、主軸を回転させるモータの他
に回転駆動手段を必要と１！：ず、簡便で正確なチャッ
ク力量測定装置を促供しようとするものである。

〔課題を解決するだめの手段および作用〕本発明は、リ
ング形状の部品を回転させることにより被保持物の把持
を行うチャックを装着１−また回転装置において、回転
自在に支持された主軸と、主軸に装着されたチャックと
、主軸を回転さセる回転手段と、上記リング状の部品な
固定さ−Ｖる固定装置と、リング状の部品を固定し主軸
を回転させたどきに固定装置にかかる力を測定する測定
装置とにより構成した締め付ｊ、ノリングを固定ｊ７主
軸を回転させることによりチャックの開閉を行い、その
ときの締め付（・」リングを固定する固定装置にかかる
力量を測定して被保持物のチャック力量を求めるもので
ある。

第１図に本発明の概念図を示す。

１は回転中心軸１ａを中心に回転可能な主軸、２はチャ
ックで主軸１に取り付けられており、締め付はリング３
を回転させることで被保持物を把持したり解除１．７た
りできるものである。２０は締め付はリング３を固定す
る固定装置で、３ｏは固定装置２０に締め付はリング３
よりかかる力量を測定する測定器である。

締めイ１１げリング３を固定装π２０で固定した状態で
主軸１を回転させると、チャック２は相対的に締め付は
リング３を回転させているのと同し事になり、チャック
２の開閉を行うことができる。このときの締め付はリン
グ３にかかる力量、つまり、締め付はリング３より固定
装置にかかる力量を測定すれば、チャックの把持力量を
求めることができる。また、主軸ｌをチャックとすると
きとは逆に回転させたときには、固定装置がロックされ
るようにすることにより、測定装置には大きな力を掛け
ることなく、把持の解除をするための大きなトルクをか
けることができる。

［実施例〕（第１実施例）第２図（ａｌおよび第２図の）を用いて、本発明の第１
実施例について説明する。

第２図（ａｌは、一部を断面にした正面図、第２図（１
））は固定装置の部分を第２図（ａ）において下方向よ
り見た平面図である。

１は主軸で、図示しないベースに回転中心軸１ａを中心
に回転可能に支持されている。６は主軸ブーりでその中
心が主軸ｌの回転中心１１ｈｌａと一致するように主軸
１に嵌着している。７は主軸モータである。８はモータ
ブーりで、その中心が主軸モータ７の回転中心軸７ａに
一致するように主軸モータ７の軸に嵌着しており、主軸
プーリ６とモータプーリ８との間にベルト９が主軸モー
タ７の回転を伝達可能に掛けられている。２はチャック
で、主軸１の先端に固定されており、回転中心軸１ａを
中心に回転可能に支持されている締め付はリング３を主
軸１に対して３ａ方向に回転さセることにより、回転中
心軸１ａを中心に対称に配設されている３個のつめ４が
回転中心軸１ａに近づき、その反対方向に回転させるこ
とにより遠ざかる動作をし、被保持物５を把持したり、
解放したりすることができる、１０は主軸歯車でその中
心軸が主軸１の回転中心軸１ａと一致するように締め付
はリング３に固定されている。２１は副軸で、主軸１の
回転中心軸１ａに平行な回転中心軸２１ａを中心に回転
可能に軸受け２２に支持されている。

２３は副軸歯車で、その中心が副軸２１の回転中心軸２
１ａと一致するように副軸２１に固定されている。

４１は糸巻リングで、同じくその中心が副軸２１の回転
中心軸２１ａと一致するように副軸２１に固定されてい
る。糸巻リング４１の外周にはワイヤ２４が巻き付けら
れており、ワイヤ２４の糸巻リング４工に巻き付けられ
ているのとは反対の端にはバネ２５が接合されており、
更にバネ２５のワイヤ２４に接合されているのとは反対
の端は軸受け２２に掛止されている。

４１ａは糸巻リング４１の端面に突設した突起物で、軸
受け２２に同じく突設した突起物２２ａにバネ２５によ
って押し当てられる。軸受け２２はアクチエエータ２６
により図において左右方向に移動可能に図示しないベー
スに保持されている。　３１は角度測定器で、本体３１
ａが軸受け２２に、測定軸３１ｂが副軸２１に固定され
ており、副軸２１の回転量を測定することができる。

つぎに第２図（ａ）および第２図（ｂ）を用いて、本実
施例の作用について説明する。

まず、アクチュエータ２６が作用して軸受け２２を図に
おいて右方向に移動させる。これにより、副軸歯車２３
が主軸歯車ＩＯと噛み合う０次に、主軸モータ７を７ｂ
方向に回転させ、ベルト９を介して１ｂの方向に主軸１
を回転させる。すると、締め付はリング３の回転方向の
動きは主軸歯車１０および副軸歯車２３を介して副軸２
Ｉにつながっており、更に副軸２１の回転方向の動きは
糸巻リング４１、ワイヤ２４をとおしてバネ２５を伸ば
そうとする動きになるので反力が発生し、主軸１を固定
して締め付はリング３を３ａの方向に回すのと同じこと
になり、つめ４が回転中心軸１ａの方向に動いて被保持
物５を把持する。このときの締め付はリング３を回すト
ルクはバネ２５のバネ定数、糸巻リング４１の半径、お
よび主軸歯車１０と副軸歯車２３の歯数比の関数となる
。これより、副軸２１の回転角度を角度測定機３１によ
り測定してチャックの把持力量を求めることができる。

また、主軸モータ７を逆転させたときには、その力量は
糸巻リング４１の突起物４１ａと軸受け２２の突起物２
２ａとが突き当たることにより、主軸モータ７のトルク
がすべて締め付はリング３に３ａと逆の方向にかかり、
被保持物５の把持が解除される。

以上述べた方法によれば、自動化に際し主軸モータ以外
のモータを新たに設置することなく、簡便なトルク検出
器を設置するだけで正確なチャック力量測定を行うこと
ができる。さらに、被保持物の把持を解除するために、
締め付はリングを把持するときとは逆に回転させる場合
に測定器に無理な力をかけることなく締め付はリングを
回転することができる。また、糸巻リングの外径を変更
したり、バネを交換することにより、測定できるトルク
力量の幅を容易に変更することができる。

（第２実施例）第３図を用い、本発明の第２実施例について説明する。

第３図（ａ）は一部を断面にした正面図、第３図Ｑ：１
）は固定装置の部分を第３図（ａ）において下方向より
見た平面図である。

第２図と同じ部材は同符号を付し、その説明を略す、２
７はラックで、そのピッチ線が回転中心軸１ａに直交す
るように設置され、かつそのピッチ線と平行な方向に移
動可能にガイド２８に保持されている。２９は円筒形を
しその円筒部に溝が切っであるピンで、ラック２７に固
定されている。２５はバネで、その一方の端がピン２９
の溝に掛止され、もう一方の端はガイド２８に掛止され
ている。ラック２７の端部２７ａはガイド２８に突設し
たピン２８ａにバネ２５によって押し当てられる。３２
は測長器で、ラック２７七ガイド２Ｂとの相対的移動量
を測定することができる。

つぎに、第３図（ａ）および第３図（ｂ）を用いて、本
実施例の作用について説明する。

まず、アクチエエータ２６が作用してガイド２８を図に
おいて右方向に移動させる。これにより、うツク２７が
主軸歯車１０と噛み合う０次に第２実施例と同様に主軸
モータ７を回転させると、バネ２５に反力が発生し、被
保持物５を把持する。このときの締め付はリング３を回
すトルクはバネ２５のバネ定数、主軸歯車１０のピッチ
円直径の関敞となる。

これより、ラック２７とガイド２８との相対的な移動量
を測長器３２を用いて測定し、チャックの把持力量を求
めることができる。また、主軸モータ７を逆転させたと
きにはその力量はラック２７の端面とガイド２８のビン
とが突き当たることにより、主軸モータ７のトルクがす
べて締め付はリング３に３３と逆の方向にかかり、被保
持物５の把持が解除される。

以上述べた方法によれば、第１実施例と同様の効果を得
ることができる。

また、以上の実施例においては、チャックのつめの数が
３個となっているが、これは２個でも４個以上でも構わ
ない、締め付はリングの回転方向とつめの移動方向につ
いても、実施例と逆であっても、固定装置がそれに合わ
せて取り付けられていれば構わない。

〔発明の効果〕

以上、本発明によれば、チャックの締め付はリングを固
定し、主軸を回すことによりチャックの開閉をし、締め
付はリングの固定装置にがかる力量を測定することによ
りチャックの把持力量を求めるため、モータをさらにも
う１個設ける必要がなくなる。また、測定装置に無理な
力量がかかる事もないため、測定装置が破損することも
ない。

これらの理由で、簡便で正確なチャック力量の測定がで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の概念図、第２図（ａ）は本発明の第１
実施例を示す一部を断面で示す正面図、第２図（ｂ）は
同下側から見た平面図、第３図（ａ）は本発明の第２実
施例を示す一部を断面で示す正面図、第３図６）は同下
側から見た平面図、第４図は従来技術を示す説明図であ
る。１・・・主軸１ａ・・・主軸の回転中心軸２・・・チャック３・・・締め付はリング４・・・つめ５・・・被保持物６・・・主軸プーリ７・・・主軸モータ７ａ・・・主軸モータの回転中心軸８・・・モータプーリ９・・・ベルト１０・・・主軸歯車２０・・・固定装置２１・・・副軸２１ａ・・・副軸の回転中心軸２２・・・軸受け２３・・・副軸歯車２４・・・ワイヤ２５・・・バネ２６・・・アクチエエータ２７・・・ラック２８・・・ガイド２９・・・ピン３０・・・測定器３１・・・角度測定器３１ａ・・・角度測定器の本体３１ｂ・・・角度測定器の測定軸３２・・・測長器４１・・・糸巻リング４１ａ・・・突起物

Claims

【特許請求の範囲】

（１）リング形状の部品を回転させることにより被保持
物の把持を行うチャックを装着した回転装置において、
回転自在に支持された主軸と、主軸に装着されたチャッ
クと、主軸を回転させる回転手段と、上記リング状の部
品を固定させる固定装置と、リング状の部品を固定し主
軸を回転させたときに固定装置にかかる力を測定する測
定装置とにより構成したことを特徴とするチャック力量
測定装置。