JPH10234138A - Charger and charging method for working machine - Google Patents

Charger and charging method for working machine

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Publication number
JPH10234138A
JPH10234138A JP9072564A JP7256497A JPH10234138A JP H10234138 A JPH10234138 A JP H10234138A JP 9072564 A JP9072564 A JP 9072564A JP 7256497 A JP7256497 A JP 7256497A JP H10234138 A JPH10234138 A JP H10234138A
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JP
Japan
Prior art keywords
tool holder
power
charging device
secondary battery
charging
Prior art date
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Pending
Application number
JP9072564A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasuhiro Komai
保宏 駒井
Yukio Masuda
幸男 増田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
N T ENG KK
NT Engineering KK
Original Assignee
N T ENG KK
NT Engineering KK
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Filing date
Publication date
Application filed by N T ENG KK, NT Engineering KK filed Critical N T ENG KK
Priority to JP9072564A priority Critical patent/JPH10234138A/en
Publication of JPH10234138A publication Critical patent/JPH10234138A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
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    • H02J7/0042—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by the mechanical construction
    • H02J7/0044—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by the mechanical construction specially adapted for holding portable devices containing batteries
    • H—ELECTRICITY
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    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
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    • H02J50/005—Mechanical details of housing or structure aiming to accommodate the power transfer means, e.g. mechanical integration of coils, antennas or transducers into emitting or receiving devices
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To easily and surely perform charging operation, while sustaining desired waterproofness and dustproofness effectively by charging a secondary battery through electromagnetic coupling under a state, where a tool holder incorporating the secondary is positioned relative to a power supply system. SOLUTION: A tool holder 12 is held by fitting the shank part 18 in the tapered hole 84 at a stand section 76, constituting a power supply mechanism 16. In this case, the power-receiving part 66 of the tool holder 12 is matched with a power-transmitting part 74 at the stand section 76 and a first ferromagnetic body 64 is brought into right contact with a second ferromagnetic body 72 through the repelling force of a spring 80. When high-frequency power is fed to a second winding coil, high-frequency power is induced in a first winding coil, coupled magnetically therewith and converted through a rectifier circuit into a DC power, which is fed through a smoothing circuit to a secondary battery 14. According to the arrangement, charging work of the secondary battery 14 is effected quickly and effectively by simply mounting the tool holder 12 on the stand side.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ツールホルダに内
蔵された二次電池に、外部から充電を行うための作業機
械の充電方法および装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for charging a working machine for externally charging a secondary battery built in a tool holder.

【０００２】[0002]

【従来の技術】通常、マシニングセンタ等において、自
動工具交換機構（ＡＴＣ）により種々の工具を自動的に
交換する作業が行われている。この種の作業では、所
謂、ＡＴＣシャンクを有するツールホルダが使用されて
おり、このツールホルダをスピンドルに対して自動的に
着脱する構成が一般的に採用されている。ところで、ツ
ールホルダに取り付けられた道具の状況、例えば、バイ
トの加工状況を検出し、このバイトの位置調整を補正機
構等で自動的に行いたいという要請がある。そこで、ツ
ールホルダに電気で動く補正機構を内蔵するとともに、
前記補正機構に電気エネルギを供給するための電池を前
記ツールホルダ内に収容することが考えられる。2. Description of the Related Art Usually, in a machining center or the like, an operation of automatically changing various tools by an automatic tool changing mechanism (ATC) is performed. In this type of work, a tool holder having a so-called ATC shank is used, and a configuration in which the tool holder is automatically attached to and detached from a spindle is generally adopted. By the way, there is a demand for detecting the state of a tool attached to the tool holder, for example, the processing state of a cutting tool, and automatically adjusting the position of the cutting tool by a correction mechanism or the like. Therefore, the tool holder has a built-in compensation mechanism that moves electrically,
A battery for supplying electric energy to the correction mechanism may be housed in the tool holder.

【０００３】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ツール
ホルダ内の電池が消耗した場合、この電池を新たな電池
と交換する必要がある。このため、ツールホルダ自体に
は、電池交換用の開口部が設けられ、または、充電用電
池に外部の充電器を接続するためのピンジッャク等を挿
入する開口部が設けられることになる。従って、Ｏリン
グ等のシール材を使用したとしても、電池交換時や充電
時には、開口部を開閉する操作が行われるため、防水性
や防塵性を確保することができないという問題が指摘さ
れている。本発明は、この種の問題を解決するものであ
り、ツールホルダに内蔵された二次電池に簡単かつ確実
に充電処理を施すとともに、所望の防水性や防塵性を有
効に維持することが可能な作業機械の充電方法および装
置を提供することを目的とする。However, when the battery in the tool holder is exhausted, it is necessary to replace this battery with a new battery. Therefore, the tool holder itself is provided with an opening for battery replacement or an opening for inserting a pin jack or the like for connecting an external charger to the charging battery. Therefore, even when a sealing material such as an O-ring is used, a problem has been pointed out that since the operation of opening and closing the opening is performed at the time of battery replacement or charging, waterproofness and dustproofness cannot be ensured. . The present invention solves this kind of problem, and it is possible to easily and reliably charge a secondary battery built in a tool holder and effectively maintain desired waterproofness and dustproofness. It is an object of the present invention to provide a method and an apparatus for charging a working machine.

【０００４】[0004]

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに、本発明では、二次電池が内蔵されたツールホルダ
と給電機構とが、相対的に位置決めされた状態で、電磁
結合によって前記二次電池に充電が行われる。このた
め、ツールホルダおよび給電機構は、電磁結合を構成す
る第１および第２の巻線が施された第１および第２の強
磁性体を設けるだけでよく、前記ツールホルダに電池交
換用開口部や外部充電用開口部を設ける必要がない。従
って、ツールホルダは、簡単な構成で、所望の防水性や
防塵性を確保することができる。さらに、給電機構がツ
ールホルダを載置するためのスタンド部を備えるととも
に、前記スタンド部には、前記ツールホルダのシャンク
部を嵌合するためのテーパ孔部が設けられる。これによ
り、ツールホルダの二次電池に対する充電作業が迅速か
つ確実に遂行可能になる。また、電磁結合が高周波を用
いて行われるため、電磁結合部としてツールホルダに組
み込まれた受電部を有効に小型化することができる。し
かも、ツールホルダは電気良伝導体で構成されるため、
このツールホルダ自体を磁気の漏れを阻止するシールド
材として用いることが可能になる。従って、第１の強磁
性体をツールホルダに直接埋設することができ、受電部
の一層の小型化が図られる。さらに、送電部は受電部に
対して相対的に進退自在に弾発支持する弾性体を備えて
おり、ツールホルダがスタンド部に載置される際、前記
送電部と前記受電部とが互いに密着される。これによ
り、効率的な電力供給作業が可能になる。なお、受電部
および送電部がそれぞれツールホルダおよびスタンド部
に固着されていても、隙間を可及的に減少させることに
より、有効な電磁結合を遂行することができる。ツール
ホルダは、道具の位置をスピンドルの径方向に位置調整
可能な補正ヘッドを備え、または、前記道具として被加
工物の加工状態を検出するための計測ヘッドを備え、二
次電池を介して前記補正ヘッドまたは前記計測ヘッドが
駆動される。従って、電磁結合により二次電池の充電作
業が円滑に遂行されるため、補正ヘッドまたは計測ヘッ
ドによるそれぞれの作業が効率的に遂行可能になる。In order to solve the above-mentioned problems, according to the present invention, a tool holder having a built-in secondary battery and a power supply mechanism are positioned relative to each other by electromagnetic coupling. The secondary battery is charged. For this reason, the tool holder and the power supply mechanism only need to provide the first and second ferromagnetic bodies provided with the first and second windings constituting the electromagnetic coupling. There is no need to provide a unit or an opening for external charging. Therefore, the tool holder can secure desired waterproofness and dustproofness with a simple configuration. Further, the power supply mechanism includes a stand portion on which the tool holder is placed, and the stand portion is provided with a tapered hole portion for fitting a shank portion of the tool holder. Thereby, the charging operation for the secondary battery of the tool holder can be quickly and reliably performed. In addition, since the electromagnetic coupling is performed using a high frequency, the power receiving unit incorporated in the tool holder as the electromagnetic coupling unit can be effectively reduced in size. Moreover, since the tool holder is made of a good electrical conductor,
This tool holder itself can be used as a shielding material for preventing magnetic leakage. Therefore, the first ferromagnetic material can be directly embedded in the tool holder, and the power receiving unit can be further reduced in size. Further, the power transmission unit includes an elastic body that resiliently supports the power reception unit so as to be able to advance and retreat relatively to the power reception unit. When the tool holder is placed on the stand unit, the power transmission unit and the power reception unit come into close contact with each other. Is done. This enables efficient power supply work. Even if the power receiving unit and the power transmitting unit are fixed to the tool holder and the stand unit, respectively, effective electromagnetic coupling can be achieved by reducing the gap as much as possible. The tool holder includes a correction head capable of adjusting the position of a tool in a radial direction of a spindle, or includes a measurement head for detecting a processing state of a workpiece as the tool, and includes a secondary battery. The correction head or the measuring head is driven. Therefore, the charging operation of the secondary battery is smoothly performed by the electromagnetic coupling, and the respective operations by the correction head or the measuring head can be efficiently performed.

【０００５】[0005]

【発明の実施の形態】図１は、本発明の第１の実施形態
に係る充電装置１０の要部縦断面正面図である。充電装
置１０は、図示しないスピンドルに着脱自在なツールホ
ルダ１２と、このツールホルダ１２に所定の作動を行わ
せるために、該ツールホルダ１２に内蔵される二次電池
１４と、前記ツールホルダ１２と電磁結合を構成するこ
とにより、前記二次電池１４に充電を行うための給電機
構１６とを備える。ツールホルダ１２は、一端部にスピ
ンドル（図示せず）に嵌着されるテーパ状シャンク部１
８を有し、他端部にバイト（道具）２０が取着される。
ツールホルダ１２は、バイト２０の位置をこのツールホ
ルダ１２の径方向（矢印Ｃ方向）に位置調整可能な補正
ヘッド３０を備え、この補正ヘッド３０に駆動機構３２
が連結される。駆動機構３２は、ツールホルダ１２に内
蔵される正逆転可能なＤＣモータ３６を有し、このＤＣ
モータ３６の駆動軸に減速器３８が連結される。この減
速器３８は、大きな減速比に設定されている。減速器３
８の出力軸４０には、ドライブアダプタ４２が連結さ
れ、このドライブアダプタ４２の先端側に軸線方向（矢
印Ｄ方向）に延在して形成されたスリット４４には、ピ
ン４６を介して円錐状テーパドライブシャフト４８が軸
方向に進退自在に係合する。テーパドライブシャフト４
８の外周面には、複数のローラ５０が僅かな傾きを有し
ケージ５２を介して転動自在に配設されるとともに、前
記ローラ５０の外側には、パワーユニット５４が設けら
れている。パワーユニット５４は、内周側にテーパドラ
イブシャフト４８の外周面に対応するテーパ面５６が形
成される一方、その外周面は、軸方向に同一寸法（スト
レート外周）に設定される。パワーユニット５４は、両
端側からそれぞれ一対のスリット（図示せず）が互いに
近接して設けられており、テーパドライブシャフト４８
が回転される際、このテーパドライブシャフト４８とロ
ーラ５０とが回転しながら前後に移動することにより、
所定の範囲内で拡縮可能である。パワーユニット５４の
外周には、ヘッドハウジング５８が配設される。ヘッド
ハウジング５８は、略筒状を有しており、その外周面に
Ｓ字状のスリット６０が形成される。ヘッドハウジング
５８は、上記のようにパワーユニット５４が拡径する際
に、直径外方向に押圧されてＳ字状のスリット６０を介
して矢印Ｃ１方向に変位する。図１および図２に示すよ
うに、ツールホルダ１２は、電磁結合用の第１の巻線コ
イル６２が施された第１の強磁性体６４を設けた受電部
６６を備える。第１の強磁性体６４は、フェライト等で
形成されるとともに、略円板状を有しており、ツールホ
ルダ１２の設けられた円板状ピット６８に直接埋め込ま
れている。ツールホルダ１２は、少なくとも受電部６６
が装着される部分を鉄、アルミニウム、銅または銀等の
電気良伝導体で構成している。給電機構１６は、ツール
ホルダ１２の第１の巻線コイル６２と電磁結合を構成す
る第２の巻線コイル７０が施された第２の強磁性体７２
を設ける送電部７４と、前記送電部７４が装着されると
ともに、前記ツールホルダ１２を載置するためのスタン
ド部７６とを備える。図２に示すように、スタンド部７
６には、ツールホルダ１２のピット６８に対向してピッ
ト７８が設けられ、このピット７８にスプリング（弾性
体）８０を介して進退自在なホルダ８２が配設される。
ホルダ８２は、鉄等の電気良伝導体で構成されており、
ピット７８の上部側に配設されたストッパ８４によって
上昇位置が規制される。このホルダ８２には、送電部７
４が支持されている。図１に示すように、スタンド部７
６は、ツールホルダ１２を立位姿勢で保持するために、
前記ツールホルダ１２のシャンク部１８を嵌合するテー
パ孔部８４を有する。図３に示すように、給電機構１６
は、高電力高周波発振回路９０を備え、この高電力高周
波発振回路９０から数１００ＫＨＺ（キロヘルツ）、例
えば、１００ＫＨＺ〜６００ＫＨＺの高周波が第２の巻
線コイル７０に送られる。第１の巻線コイル６２には、
整流回路９２が接続され、この整流回路９２が平滑回路
９４を介して負荷である二次電池１４に接続されてい
る。このように構成される第１の実施形態に係る充電装
置１０の動作について、以下に説明する。ツールホルダ
１２は、図示しないスピンドルに装着された状態で、バ
イト２０を介して所定の加工（例えば、穴加工）を施
す。そして、加工穴の径が測定され、その加工穴径が公
差内にない場合等には、バイト２０の補正が行われる。
具体的には、二次電池１４からＤＣモータ３６に電力が
供給され、このＤＣモータ３６の回転が減速機３８によ
り相当に減速された後、前記減速機３８の出力軸４０に
連接されたドライブアダプタ４２に伝えられる。ドライ
ブアダプタ４２にスリット４４およびピン４６を介して
係合するテーパドライブシャフト４８が回転し、さらに
前記テーパドライブシャフト４８の外周面に摺接する複
数のローラ５０が回転する。従って、テーパドライブシ
ャフト４８および複数のローラ５０が前後方向（矢印Ｄ
方向）に転動し、パワーユニット５４が所定の範囲内で
拡縮（矢印Ｃ方向）される。これにより、バイト２０が
矢印Ｃ方向に補正される。ところで、ツールホルダ１２
に内蔵されている二次電池１４は、第１の実施形態に係
る充電装置１０を介して充電される。すなわち、図１に
示すように、先ず、ツールホルダ１２が、給電機構１６
を構成するスタンド部７６のテーパ孔部８４にシャンク
部１８を嵌合させて保持される。その際、図２に示すよ
うに、ツールホルダ１２の受電部６６とスタンド部７６
の送電部７４とが一致し、第１の強磁性体６４と第２の
強磁性体７２とがスプリング８０の弾発力を介して互い
に密着される。次いで、図３に示すように、高電力高周
波発振回路９０から、例えば、１００ＫＨＺ〜６００Ｋ
ＨＺの高周波が第２の巻線コイル７０に送られると、こ
の第２の巻線コイル７０と電磁結合する第１の巻線コイ
ル６２側に高周波（電力）が供給される。第１の巻線コ
イル６２に供給された高周波は、整流回路９２で直流に
変換された後、平滑回路９４を通って二次電池１４に供
給される。これにより、ツールホルダ１２をスタンド部
７６に載置するだけで、二次電池１４の充電作業が効率
的かつ迅速に遂行されるという効果が得られる。しか
も、本実施形態では、ツールホルダ１２に、二次電池１
４をこのツールホルダ１２から取り出すための電池交換
用開口部や、前記二次電池１４にプラグ等により充電す
るための外部充電用開口部を設ける必要がない。従っ
て、ツールホルダ１２は、簡単な構成で、所望の防水性
や防塵性を確保することができる。ここで、ツールホル
ダ１２に受電部６６を固着することにより、特に、防水
性が要求される前記ツールホルダ１２側の防水機能の向
上と該ツールホルダ１２の小型化とが図られる。さら
に、充電装置１０では、数１００ＫＨＺの高周波を用い
て電磁結合が行われるため、電磁結合部としてツールホ
ルダ１２に組み込まれた受電部６６を有効に小型化する
ことが可能になる。しかも、ツールホルダ１２は、電気
良伝導体で構成されるため、このツールホルダ１２自体
を磁気の漏れを阻止するシールド材として用いることが
できる。これにより、第１の強磁性体６４をツールホル
ダ１２に直接埋設することが可能になり、受電部６６を
一層小型化するし得るという利点がある。また、スタン
ド部７６には、送電部７４を受電部６６に対して相対的
に進退自在に弾発支持するスプリング８０を備えてお
り、ツールホルダ１２が前記スタンド部７６に載置され
る際、前記送電部７４と前記受電部６６とが互いに密着
される。このため、効率的な電力供給作業が可能にな
る。なお、ツールホルダ１２の受電部６６とスタンド部
７６の送電部７４とは、図４に示すように構成すること
もできる。すなわち、受電部６６と同様に、送電部７４
がスタンド部７６に直接固着されており、ツールホルダ
１２が前記スタンド部７６に載置された際に、第１の強
磁性体６４と第２の強磁性体７２とは、可及的に近接し
て配置される。これにより、送電部７４と受電部６６と
は、有効な電磁結合を遂行することが可能になる。図５
は、本発明の第２の実施形態に係る充電装置１００の要
部縦断面正面図である。なお、第１の実施形態に係る充
電装置１０と同様の構成要素には同一の参照符号を付し
てその詳細な説明は省略する。充電装置１００を構成す
るツールホルダ１０２は、一端部にスピンドル（図示せ
ず）に嵌着されるシャンク部１０４を有し、他端部に図
示しない被加工物の加工状態を測定する計測ヘッド（道
具）１０６が取着される。ツールホルダ１０２には、計
測ヘッド１０６による所定の作動状態を検出するための
検出機構１０８と、この検出機構１０８を駆動するため
の二次電池１１０とが内蔵される。ツールホルダ１０２
の中央部分には、円筒状のスライドハウジング１１２が
スプリング１１４を介して軸方向（矢印Ｅ方向）に進退
自在に嵌合する。スライドハウジング１１２の外周部に
は、軸方向に所定の長さを有してガイド溝１１６が形成
され、このガイド溝１１６にボール１１８が嵌合する。
検出機構１０８は、固定筒体１２０に保持されるリニア
センサである変位検出センサ１２２を備えている。この
センサ１２２は、後述する計測ヘッド１０６の矢印Ｅ方
向の変位を電気的または機械的に検出する機能を有して
いればよく、種々の構成が採用可能である。計測ヘッド
１０６は、軸方向に交差する径方向（矢印Ｆ方向）に進
退自在な測定ピン（測定子）１２４ａ、１２４ｂを備
え、この測定ピン１２４ａ、１２４ｂがコンタクトレバ
ー１２６ａ、１２６ｂに固着される。コンタクトレバー
１２６ａ、１２６ｂは、矢印Ｅ方向に延在するととも
に、それぞれの先端側には、矢印Ｅ方向に進退自在なシ
ャフト１２８の円錐面１３０が係合する。一方、シャフ
ト１２８の後端側は、センサ１２２に当接する。このよ
うに構成される第２の実施形態では、ツールホルダ１０
２がスピンドル（図示せず）に装着された状態で、図示
しない被加工物の所定の加工穴に対応して移動される。
次いで、計測ヘッド１０６が前記加工穴に挿入される
と、測定ピン１２４ａ、１２４ｂが該加工穴の内壁面に
当接して矢印Ｆ方向に進退し、コンタクトレバー１２６
ａ、１２６ｂがシャフト１２８の円錐面１３０を押圧す
る。このため、シャフト１２８が矢印Ｅ方向に移動して
センサ１２２が駆動され、加工穴の加工状態が検出され
る。上記のセンサ１２２の駆動は、二次電池１１０から
供給される電力により遂行されている。そして、二次電
池１１０の充電量が減少すると、給電機構１６を介し
て、第１の実施形態と同様に、前記二次電池１１０の充
電作業が行われる。これにより、第２の実施形態では、
第１の実施形態と同様の効果を得ることが可能になる。FIG. 1 is a longitudinal sectional front view of a main part of a charging apparatus 10 according to a first embodiment of the present invention. The charging device 10 includes a tool holder 12 detachable from a spindle (not shown), a secondary battery 14 built in the tool holder 12 in order to cause the tool holder 12 to perform a predetermined operation, A power supply mechanism 16 for charging the secondary battery 14 by forming an electromagnetic coupling is provided. The tool holder 12 has a tapered shank 1 fitted at one end to a spindle (not shown).
8 and a tool (tool) 20 is attached to the other end.
The tool holder 12 includes a correction head 30 that can adjust the position of the cutting tool 20 in the radial direction of the tool holder 12 (in the direction of arrow C).
Are linked. The drive mechanism 32 has a forward / reverse rotatable DC motor 36 built in the tool holder 12.
A speed reducer 38 is connected to a drive shaft of the motor 36. The speed reducer 38 is set to a large speed reduction ratio. Reducer 3
8, a drive adapter 42 is connected to the output shaft 40. A slit 44 formed in the distal end side of the drive adapter 42 so as to extend in the axial direction (direction of arrow D) has a conical shape through a pin 46. The taper drive shaft 48 is engaged so as to be able to advance and retreat in the axial direction. Tapered drive shaft 4
A plurality of rollers 50 are provided on the outer peripheral surface of the roller 8 with a slight inclination so as to roll freely via a cage 52, and a power unit 54 is provided outside the rollers 50. In the power unit 54, a tapered surface 56 corresponding to the outer peripheral surface of the tapered drive shaft 48 is formed on the inner peripheral side, and the outer peripheral surface is set to the same dimension (straight outer periphery) in the axial direction. The power unit 54 is provided with a pair of slits (not shown) from both ends, which are provided close to each other.
Is rotated, the taper drive shaft 48 and the roller 50 move back and forth while rotating,
It can be enlarged or reduced within a predetermined range. A head housing 58 is provided on the outer periphery of the power unit 54. The head housing 58 has a substantially cylindrical shape, and an S-shaped slit 60 is formed on the outer peripheral surface thereof. When the power unit 54 expands in diameter as described above, the head housing 58 is pressed outward in the diameter and displaces in the direction of arrow C1 via the S-shaped slit 60. As shown in FIGS. 1 and 2, the tool holder 12 includes a power receiving unit 66 provided with a first ferromagnetic body 64 provided with a first winding coil 62 for electromagnetic coupling. The first ferromagnetic body 64 is formed of ferrite or the like, has a substantially disk shape, and is directly embedded in the disk-shaped pit 68 provided with the tool holder 12. The tool holder 12 includes at least the power receiving unit 66
Is made of a good electrical conductor such as iron, aluminum, copper or silver. The power supply mechanism 16 includes a second ferromagnetic body 72 provided with a second winding coil 70 forming an electromagnetic coupling with the first winding coil 62 of the tool holder 12.
And a stand unit 76 on which the power transmission unit 74 is mounted and on which the tool holder 12 is mounted. As shown in FIG.
6 is provided with a pit 78 facing the pit 68 of the tool holder 12, and a holder 82 that can move forward and backward through a spring (elastic body) 80 is provided in the pit 78.
The holder 82 is made of an electric conductor such as iron.
The ascending position is regulated by a stopper 84 disposed above the pit 78. The holder 82 includes a power transmission unit 7
4 are supported. As shown in FIG.
6 is to hold the tool holder 12 in the upright posture,
The tool holder 12 has a tapered hole portion 84 into which the shank portion 18 is fitted. As shown in FIG.
Comprises a high-power high-frequency oscillation circuit 90 from which high-frequency waves of several hundred KHz (kilohertz), for example, 100 KHZ to 600 KHz, are sent to the second coil 70. The first winding coil 62 includes:
A rectifier circuit 92 is connected, and the rectifier circuit 92 is connected via a smoothing circuit 94 to the secondary battery 14 as a load. The operation of the charging device 10 according to the first embodiment configured as described above will be described below. The tool holder 12 performs a predetermined process (for example, a hole process) via the cutting tool 20 while being mounted on a spindle (not shown). Then, the diameter of the machined hole is measured, and when the machined hole diameter is not within the tolerance, the tool 20 is corrected.
Specifically, power is supplied from the secondary battery 14 to the DC motor 36, and after the rotation of the DC motor 36 is considerably reduced by the reduction gear 38, the drive connected to the output shaft 40 of the reduction gear 38 is driven. The information is transmitted to the adapter 42. The taper drive shaft 48 that engages with the drive adapter 42 via the slit 44 and the pin 46 rotates, and further, the plurality of rollers 50 that slide on the outer peripheral surface of the taper drive shaft 48 rotate. Therefore, the tapered drive shaft 48 and the plurality of rollers 50 are moved in the front-rear direction (arrow D).
), And the power unit 54 is enlarged or reduced (in the direction of arrow C) within a predetermined range. Thus, the cutting tool 20 is corrected in the direction of arrow C. By the way, the tool holder 12
Is charged via the charging device 10 according to the first embodiment. That is, as shown in FIG. 1, first, the tool holder 12 is
The shank portion 18 is fitted and held in the tapered hole portion 84 of the stand portion 76 that constitutes the above. At this time, as shown in FIG. 2, the power receiving portion 66 of the tool holder 12 and the stand portion 76
And the first ferromagnetic body 64 and the second ferromagnetic body 72 are brought into close contact with each other via the elastic force of the spring 80. Next, as shown in FIG. 3, from the high power high frequency oscillation circuit 90, for example, 100 KHZ to 600 K
When the high frequency of HZ is sent to the second winding coil 70, the high frequency (power) is supplied to the first winding coil 62 side electromagnetically coupled to the second winding coil 70. The high frequency supplied to the first winding coil 62 is converted into a direct current by the rectifier circuit 92 and then supplied to the secondary battery 14 through the smoothing circuit 94. Thus, the effect that the charging operation of the secondary battery 14 can be efficiently and quickly performed only by placing the tool holder 12 on the stand portion 76 is obtained. Moreover, in the present embodiment, the secondary battery 1 is
There is no need to provide a battery replacement opening for taking out the battery 4 from the tool holder 12 or an external charging opening for charging the secondary battery 14 with a plug or the like. Therefore, the tool holder 12 can secure desired waterproofness and dustproofness with a simple configuration. Here, by fixing the power receiving portion 66 to the tool holder 12, the waterproof function of the tool holder 12, which is required to be waterproof, is improved, and the size of the tool holder 12 is reduced. Further, in the charging device 10, electromagnetic coupling is performed using a high frequency of several hundred KHZ, so that the power receiving unit 66 incorporated in the tool holder 12 as an electromagnetic coupling unit can be effectively reduced in size. Moreover, since the tool holder 12 is made of a good electrical conductor, the tool holder 12 itself can be used as a shielding material for preventing magnetic leakage. Thus, the first ferromagnetic body 64 can be directly embedded in the tool holder 12, and there is an advantage that the power receiving unit 66 can be further reduced in size. In addition, the stand unit 76 includes a spring 80 that resiliently supports the power transmission unit 74 so as to advance and retreat relative to the power reception unit 66. When the tool holder 12 is placed on the stand unit 76, The power transmitting unit 74 and the power receiving unit 66 are in close contact with each other. Therefore, an efficient power supply operation can be performed. Note that the power receiving unit 66 of the tool holder 12 and the power transmitting unit 74 of the stand unit 76 may be configured as shown in FIG. That is, similarly to the power receiving unit 66, the power transmitting unit 74
Are fixed directly to the stand 76, and when the tool holder 12 is placed on the stand 76, the first ferromagnetic body 64 and the second ferromagnetic body 72 are as close as possible. Placed. Thus, the power transmitting unit 74 and the power receiving unit 66 can perform effective electromagnetic coupling. FIG.
FIG. 5 is a vertical sectional front view of a main part of a charging device 100 according to a second embodiment of the present invention. Note that the same components as those of the charging device 10 according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. The tool holder 102 constituting the charging device 100 has a shank 104 fitted at one end to a spindle (not shown), and a measuring head (not shown) for measuring a processing state of a workpiece (not shown). A tool 106 is attached. The tool holder 102 includes a detection mechanism 108 for detecting a predetermined operation state of the measurement head 106, and a secondary battery 110 for driving the detection mechanism 108. Tool holder 102
A cylindrical slide housing 112 is fitted via a spring 114 in the central portion of the first housing so as to be able to advance and retreat in the axial direction (the direction of arrow E). A guide groove 116 having a predetermined length in the axial direction is formed in an outer peripheral portion of the slide housing 112, and a ball 118 is fitted into the guide groove 116.
The detection mechanism 108 includes a displacement detection sensor 122 that is a linear sensor held by the fixed cylinder 120. The sensor 122 only needs to have a function of electrically or mechanically detecting the displacement of the measuring head 106 in the direction of arrow E, which will be described later, and various configurations can be adopted. The measurement head 106 includes measurement pins (measurement elements) 124a and 124b which can move back and forth in a radial direction (direction of arrow F) intersecting the axial direction, and the measurement pins 124a and 124b are fixed to contact levers 126a and 126b. The contact levers 126a and 126b extend in the direction of the arrow E, and engage with a conical surface 130 of a shaft 128 that is movable forward and backward in the direction of the arrow E while being engaged with the respective distal ends. On the other hand, the rear end side of the shaft 128 contacts the sensor 122. In the second embodiment configured as described above, the tool holder 10
2 is mounted on a spindle (not shown) and moved corresponding to a predetermined processing hole of a workpiece (not shown).
Next, when the measuring head 106 is inserted into the processing hole, the measuring pins 124a and 124b come into contact with the inner wall surface of the processing hole and advance and retreat in the direction of arrow F, and the contact lever 126
a, 126 b press the conical surface 130 of the shaft 128. Therefore, the shaft 128 moves in the direction of the arrow E to drive the sensor 122, and the processing state of the processing hole is detected. The driving of the sensor 122 is performed by electric power supplied from the secondary battery 110. When the charge amount of the secondary battery 110 decreases, the work of charging the secondary battery 110 is performed via the power supply mechanism 16 as in the first embodiment. Thereby, in the second embodiment,
The same effect as in the first embodiment can be obtained.

【０００６】[0006]

【発明の効果】本発明に係る作業機械の充電方法および
装置では、二次電池が内蔵されたツールホルダと給電機
構とが、相対的に位置決めされた状態で、電磁結合によ
って前記二次電池に充電が行われる。このため、ツール
ホルダおよび給電機構は、電磁結合する第１および第２
の巻線が施された第１および第２の強磁性体を設けるだ
けでよく、前記ツールホルダに電池交換用開口部や外部
充電用開口部を設ける必要がない。従って、ツールホル
ダは、簡単な構成で、所望の防水性や防塵性を確保する
ことができるとともに、二次電池の充電作業が効率的か
つ容易に遂行可能になる。According to the method and the apparatus for charging a working machine according to the present invention, the tool holder containing the secondary battery and the power feeding mechanism are positioned relative to each other by electromagnetic coupling to the secondary battery. Charging is performed. Therefore, the tool holder and the power supply mechanism are first and second electromagnetically coupled.
It is only necessary to provide the first and second ferromagnetic bodies provided with the above windings, and it is not necessary to provide the tool holder with a battery replacement opening or an external charging opening. Therefore, the tool holder can secure desired waterproofness and dustproofness with a simple configuration, and can efficiently and easily perform the charging operation of the secondary battery.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明の第１の実施形態に係る充電装置の要部
縦断面正面図である。FIG. 1 is a vertical sectional front view of a main part of a charging device according to a first embodiment of the present invention.

【図２】前記充電装置を構成する受電部および送電部の
縦断面説明図である。FIG. 2 is an explanatory longitudinal sectional view of a power receiving unit and a power transmitting unit constituting the charging device.

【図３】前記充電装置の回路構成図である。FIG. 3 is a circuit configuration diagram of the charging device.

【図４】前記送電部が固着された構成の縦断面説明図で
ある。FIG. 4 is an explanatory longitudinal sectional view of a configuration in which the power transmission unit is fixed.

【図５】本発明の第２の実施形態に係る充電装置の要部
縦断面正面図である。FIG. 5 is a vertical sectional front view of a main part of a charging device according to a second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１０、１００…充電装置 １２、１０２…
ツールホルダ １４、１１０…二次電池 １６…給電機構 ２０…バイト ３０…補正ヘッ
ド ３２…駆動機構 ６２、７０…巻
線コイル ６４、７２…強磁性体 ６６…受電部 ７４…送電部 ７６…スタンド
部 ８０…スプリング ９０…高電力高
周波発振回路 １０６…計測ヘッド １０８…検出機
構10, 100 ... Charging device 12, 102 ...
Tool holder 14, 110 Secondary battery 16 Power supply mechanism 20 Tool 30 Compensation head 32 Drive mechanism 62, 70 Winding coil 64, 72 Ferromagnetic material 66 Power receiving unit 74 Power transmitting unit 76 Stand unit 80: Spring 90: High-power high-frequency oscillation circuit 106: Measurement head 108: Detection mechanism

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】二次電池が内蔵されたツールホルダを、給
電機構に対して相対的に位置決めする工程と、 前記ツールホルダと前記給電機構とを電磁結合させるこ
とにより、該ツールホルダの前記二次電池に充電を行う
工程と、 を有することを特徴とする作業機械の充電方法。A step of positioning a tool holder in which a secondary battery is built in relative to a power supply mechanism; and electromagnetically coupling the tool holder and the power supply mechanism to each other so that the tool holder has a second position. Charging a working battery, comprising: charging a secondary battery. 【請求項２】請求項１記載の充電方法において、前記電
磁結合は、高周波を用いて行うことを特徴とする作業機
械の充電方法。2. The method according to claim 1, wherein the electromagnetic coupling is performed using a high frequency. 【請求項３】道具が固着されるツールホルダと、 前記ツールホルダに所定の作動を行わせるために、該ツ
ールホルダに内蔵される二次電池と、 前記ツールホルダと電磁結合を構成することにより、前
記二次電池に充電を行うための給電機構と、 を備えることを特徴とする作業機械の充電装置。3. A tool holder to which a tool is fixed, a secondary battery built in the tool holder for causing the tool holder to perform a predetermined operation, and an electromagnetic coupling with the tool holder. And a power supply mechanism for charging the secondary battery. 【請求項４】請求項３記載の充電装置において、前記給
電機構は、前記ツールホルダと高周波を用いた電磁結合
を構成することを特徴とする作業機械の充電装置。4. The charging device according to claim 3, wherein the power supply mechanism forms electromagnetic coupling with the tool holder using high frequency. 【請求項５】請求項３記載の充電装置において、前記ツ
ールホルダは、第１の巻線が施された第１の強磁性体を
設けた受電部を備え、 前記給電機構は、前記第１の巻線と電磁結合を構成する
第２の巻線が施された第２の強磁性体を設けた送電部
と、 前記送電部が装着されるとともに、前記ツールホルダを
載置するためのスタンド部と、 を備えることを特徴とする作業機械の充電装置。5. The charging device according to claim 3, wherein the tool holder includes a power receiving unit provided with a first ferromagnetic body provided with a first winding, and the power feeding mechanism includes the first power receiving unit. A power transmission unit provided with a second ferromagnetic body provided with a second winding forming an electromagnetic coupling with the winding of the above, and a stand on which the power transmission unit is mounted and on which the tool holder is mounted. A charging device for a working machine, comprising: 【請求項６】請求項５記載の充電装置において、前記ス
タンド部は、前記ツールホルダのシャンク部を嵌合する
ためのテーパ孔部を有することを特徴とする作業機械の
充電装置。6. The charging device according to claim 5, wherein the stand has a tapered hole for fitting a shank of the tool holder. 【請求項７】請求項５記載の充電装置において、前記ツ
ールホルダは、少なくとも前記受電部が装着される部分
が電気良伝導体で構成されることを特徴とする作業機械
の充電装置。7. The charging device for a working machine according to claim 5, wherein at least a portion of the tool holder to which the power receiving unit is mounted is made of a good electrical conductor. 【請求項８】請求項５記載の充電装置において、前記ツ
ールホルダが前記スタンド部に載置される際、前記送電
部と前記受電部とを互いに密着させるために、該送電部
を該受電部に対して相対的に進退自在に弾発支持する弾
性体を備えることを特徴とする作業機械の充電装置。8. The charging device according to claim 5, wherein when the tool holder is placed on the stand, the power transmitting unit and the power receiving unit are brought into close contact with each other, and the power transmitting unit is connected to the power receiving unit. A charging device for a work machine, comprising: an elastic body which resiliently supports the body so as to be able to advance and retreat relative to the work machine. 【請求項９】請求項５記載の充電装置において、前記受
電部は、前記ツールホルダに固着されるとともに、前記
送電部は、前記スタンド部に固着されることを特徴とす
る作業機械の充電装置。9. The charging device for a working machine according to claim 5, wherein the power receiving unit is fixed to the tool holder, and the power transmitting unit is fixed to the stand unit. . 【請求項１０】請求項３記載の充電装置において、前記
ツールホルダは、スピンドルに対して着脱自在に構成さ
れており、 該ツールホルダは、前記道具の位置を前記スピンドルの
径方向に位置調整可能な補正ヘッドと、 前記補正ヘッドを駆動するための回転駆動源と、 を備え、 前記二次電池を介して前記回転駆動源に電力が付与され
ることを特徴とする作業機械の充電装置。10. The charging device according to claim 3, wherein the tool holder is detachably attached to a spindle, and the tool holder is capable of adjusting a position of the tool in a radial direction of the spindle. A charging device for a working machine, comprising: a correction head; and a rotary drive source for driving the correction head, wherein power is applied to the rotary drive source via the secondary battery. 【請求項１１】請求項３記載の充電装置において、前記
ツールホルダは、前記道具として被加工物の加工状態を
検出するための計測ヘッドと、 前記計測ヘッドによる作動状態を検出するためのセンサ
と、 を備え、 前記二次電池を介して前記センサに電力が付与されるこ
とを特徴とする作業機械の充電装置。11. The charging device according to claim 3, wherein the tool holder includes a measuring head for detecting a processing state of a workpiece as the tool, and a sensor for detecting an operating state of the measuring head. A charging device for a working machine, wherein power is applied to the sensor via the secondary battery.
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