JPS60186354A - 合成負荷変換器 - Google Patents
合成負荷変換器Info
- Publication number
- JPS60186354A JPS60186354A JP60015250A JP1525085A JPS60186354A JP S60186354 A JPS60186354 A JP S60186354A JP 60015250 A JP60015250 A JP 60015250A JP 1525085 A JP1525085 A JP 1525085A JP S60186354 A JPS60186354 A JP S60186354A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- strain
- strain gauge
- tool holder
- tool
- composite load
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
- G01L5/16—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring several components of force
- G01L5/161—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring several components of force using variations in ohmic resistance
- G01L5/1627—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring several components of force using variations in ohmic resistance of strain gauges
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
- Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は加工動作中での加工過程の品質レベルを検出
するための負荷感知装置として用いられる合成負荷変換
器に関し、特に印加されたトルクおよび軸方向負荷のモ
ニタ装置で使用される合成負荷変換器に関する。
するための負荷感知装置として用いられる合成負荷変換
器に関し、特に印加されたトルクおよび軸方向負荷のモ
ニタ装置で使用される合成負荷変換器に関する。
近年加工動作中での加工過程の品質を検出する方法にお
いては、工具、部品またはホルダに印加されたトルクお
よび軸方向スラストが加工動作中に感知され、その動作
の「状態」を定めるための電気信号を発生する。この「
状態」と先に加工された部品の状態とを比較して、各動
作段階に対する品質レベルの限界を定める。加工された
部品の品質は加工過程の品質と直接的な相関を有する。
いては、工具、部品またはホルダに印加されたトルクお
よび軸方向スラストが加工動作中に感知され、その動作
の「状態」を定めるための電気信号を発生する。この「
状態」と先に加工された部品の状態とを比較して、各動
作段階に対する品質レベルの限界を定める。加工された
部品の品質は加工過程の品質と直接的な相関を有する。
14−
例えばドリルチャックに取付けられた第1センサまたは
変換器群は、加工物に対するドリルの軸方向スラストを
指示し、同じくチャックに装着された第2センサ群は穿
孔過程の種々の段階において、ドリルと駆動源との間に
発生するトルクを指示する。
変換器群は、加工物に対するドリルの軸方向スラストを
指示し、同じくチャックに装着された第2センサ群は穿
孔過程の種々の段階において、ドリルと駆動源との間に
発生するトルクを指示する。
穿孔過程を次のように4段階に分けると便利である。す
なわちドリルを加工物に加える前の第1段階、ドリルが
加工物に入り込むときの第2段階、穿孔動作中の第3段
階、穿孔動作が完了してドリルが加工物を貫通する第4
段階である。
なわちドリルを加工物に加える前の第1段階、ドリルが
加工物に入り込むときの第2段階、穿孔動作中の第3段
階、穿孔動作が完了してドリルが加工物を貫通する第4
段階である。
各段階でのトルクおよび軸方向の力に対する最小、最大
の限界は、先行する良好な穿孔動作から決定することが
できる。これらの限界を比較基準として用い、穿孔動作
遂行中にその動作が適切に行なわれているか否かを指示
できる。
の限界は、先行する良好な穿孔動作から決定することが
できる。これらの限界を比較基準として用い、穿孔動作
遂行中にその動作が適切に行なわれているか否かを指示
できる。
不良加工物、不良工具そしてベアリングとかカムなどの
機構の動作不良が直ちに指示される。
機構の動作不良が直ちに指示される。
この指示を用いて自動的停止をしたり、警報器やオペレ
ータに警報を与える他の手段を作動させて、部品、工具
または機構がさらに損傷するのを防止する。この方法に
よれば、工具や機構の劣化のみならず、加工物の構成材
料もモニタして、損傷発生以前に修正作業が必要である
旨の智報を与え得るという効果も得られる。
ータに警報を与える他の手段を作動させて、部品、工具
または機構がさらに損傷するのを防止する。この方法に
よれば、工具や機構の劣化のみならず、加工物の構成材
料もモニタして、損傷発生以前に修正作業が必要である
旨の智報を与え得るという効果も得られる。
ここで第5図〜第8図を用いて加工動作の「状態」を得
る過程を詳細に説明する。加工物510は図示のように
配置され、ドリル512によってその材料が取除かれる
。周知のようにドリル512はドリル刃514を回転さ
せる。
る過程を詳細に説明する。加工物510は図示のように
配置され、ドリル512によってその材料が取除かれる
。周知のようにドリル512はドリル刃514を回転さ
せる。
ドリル刃514と加工物510間の相対的回転に伴い、
ドリル刃514は加工物514に人込みこれを貫通する
。刃514が加工物中を通る際の刃514の回転に必要
なトルクは、ドリル512に組合わせられた変換器(ト
ランスジューサ)516で感知する。変換器516でモ
ニタされたトルクおよび力の佃′号はライン520を経
て、プログラマゾルコントローラ522へ供給される。
ドリル刃514は加工物514に人込みこれを貫通する
。刃514が加工物中を通る際の刃514の回転に必要
なトルクは、ドリル512に組合わせられた変換器(ト
ランスジューサ)516で感知する。変換器516でモ
ニタされたトルクおよび力の佃′号はライン520を経
て、プログラマゾルコントローラ522へ供給される。
ドリル512に組合わさった直線可変差動変圧器524
からの出力信号がライン526に与えられる。この出力
信号は加工物510に対するドリル512の位置を示す
ものであって、前記のゾログラマゾルコントローラ52
2へ供給される。直線可変差動変圧器524に組合わさ
ったプローグ530は、加工物5300表面に物理的に
接触し、加工物510に対するドリル刃514の相対的
位置を表わす可変出力信号をプログラマブルコントロー
ラ522へ供給する。周知のようにプログラマゾルコン
トローラ522は、電源532によって付勢される。
からの出力信号がライン526に与えられる。この出力
信号は加工物510に対するドリル512の位置を示す
ものであって、前記のゾログラマゾルコントローラ52
2へ供給される。直線可変差動変圧器524に組合わさ
ったプローグ530は、加工物5300表面に物理的に
接触し、加工物510に対するドリル刃514の相対的
位置を表わす可変出力信号をプログラマブルコントロー
ラ522へ供給する。周知のようにプログラマゾルコン
トローラ522は、電源532によって付勢される。
第5図の例では、加工物510の壁518内に孔を穿孔
するに際し、刃514が加工物510の壁部分519に
係合する以前の刃514の回転に会するトルクは極めて
低い。刃が壁部分519に入込むに従い、刃514の回
転に要するトルクはより高い比較的一定のレベルまで増
大し、この高レベルは刃514が壁部分518から出始
めるまで続く。このとき刃514の回17− 転に要するトルクが実質的に低下する。
するに際し、刃514が加工物510の壁部分519に
係合する以前の刃514の回転に会するトルクは極めて
低い。刃が壁部分519に入込むに従い、刃514の回
転に要するトルクはより高い比較的一定のレベルまで増
大し、この高レベルは刃514が壁部分518から出始
めるまで続く。このとき刃514の回17− 転に要するトルクが実質的に低下する。
刃が壁部分519に人込み、これを通る際に刃514の
回転に要するトルクを感知することによって、加工物5
10の糧々の品質特性が決定でき、これによって当該加
工物510が、所定の品質基準に合う合格品であるか否
かを決定できる。例えば壁518の厚さとか、壁518
を形成する材料の硬さを感知できる。工具または加工物
の状態からは説明できない「異常」状態は一般に工作機
械の疲労とか故障を表わす。
回転に要するトルクを感知することによって、加工物5
10の糧々の品質特性が決定でき、これによって当該加
工物510が、所定の品質基準に合う合格品であるか否
かを決定できる。例えば壁518の厚さとか、壁518
を形成する材料の硬さを感知できる。工具または加工物
の状態からは説明できない「異常」状態は一般に工作機
械の疲労とか故障を表わす。
「異常」状態全分類すれば、工作機械保守の必要性を予
測するのに役立つ。
測するのに役立つ。
プログラマゾルコントローラ522は、第6図に示すよ
うなトルク対距離の「状態」曲線を与える。このトルク
・距離曲線は縦軸に変換器516が感知するトルクを、
横軸の特定の距離に対して描いている。横軸の距離はド
リル512の移動距離で、直線可変差動変圧器524に
より感知されるものである。ドリル514が加工物51
0の壁部分518を貫通するに当っては。
うなトルク対距離の「状態」曲線を与える。このトルク
・距離曲線は縦軸に変換器516が感知するトルクを、
横軸の特定の距離に対して描いている。横軸の距離はド
リル512の移動距離で、直線可変差動変圧器524に
より感知されるものである。ドリル514が加工物51
0の壁部分518を貫通するに当っては。
ドリル514と加工物510とは、所定のサイクルを経
て相対移動しなければならない。このサイクルにはドリ
ルの加工物510への接近。
て相対移動しなければならない。このサイクルにはドリ
ルの加工物510への接近。
ドリルの加工物510への侵入、そして、壁51Bの貫
通に伴う加工物510かもの離脱が含まれる。加工物5
10に対するドリル514のこのような一連の移動を1
サイクルと定める。
通に伴う加工物510かもの離脱が含まれる。加工物5
10に対するドリル514のこのような一連の移動を1
サイクルと定める。
各サイクルは仮数側の増分に分解され、その間に変換器
516によってトルクが感知される。
516によってトルクが感知される。
第5図の穿孔動作での典型的なトルク対移動距離曲線は
、第6図に示す通りである。ドリル刃514が加工物5
10の壁518に接近するとき、該ドリル刃514は加
工物510かも何等トルクを受けないので曲線部分64
0が生じ、この部分640により、加工物に対するドリ
ルの初期移動時には、加工物とドリル間でのトルクの発
生がないことが示される。刃514が加工物510の壁
部分519に触れると、642で表わすようにトルクが
急激に増加する。この機能は前縁オンと呼ばれ、プログ
ラマゾルコントローラ522は、この前縁オンを利用し
て、刃514が加工物510の壁部分519に係着する
まで移動した正確な距離を決める。刃514が壁518
に侵入すると、印加トルクが比較的高くなるが、第6図
に644に示すように、はぼ一定である。刃514が加
工物510の壁51Bの表面521を通抜けると、第6
図に646に示すように、刃514に加えられたトルク
は低下する。この機能は後縁オフと呼ばれる。
、第6図に示す通りである。ドリル刃514が加工物5
10の壁518に接近するとき、該ドリル刃514は加
工物510かも何等トルクを受けないので曲線部分64
0が生じ、この部分640により、加工物に対するドリ
ルの初期移動時には、加工物とドリル間でのトルクの発
生がないことが示される。刃514が加工物510の壁
部分519に触れると、642で表わすようにトルクが
急激に増加する。この機能は前縁オンと呼ばれ、プログ
ラマゾルコントローラ522は、この前縁オンを利用し
て、刃514が加工物510の壁部分519に係着する
まで移動した正確な距離を決める。刃514が壁518
に侵入すると、印加トルクが比較的高くなるが、第6図
に644に示すように、はぼ一定である。刃514が加
工物510の壁51Bの表面521を通抜けると、第6
図に646に示すように、刃514に加えられたトルク
は低下する。この機能は後縁オフと呼ばれる。
第7図は穿孔動作の他の例をパし、第6図の部材に相当
する部Iには同一符号を付す。この例では空胴部762
に対して横孔760を穿ける。ドリル刃514が加工物
510の側面780に接近し、これに触れると第8図に
872で示すように、トルクが急激に増大してF前縁オ
ン」となる。このとき、電気的スイッチがオンする。
する部Iには同一符号を付す。この例では空胴部762
に対して横孔760を穿ける。ドリル刃514が加工物
510の側面780に接近し、これに触れると第8図に
872で示すように、トルクが急激に増大してF前縁オ
ン」となる。このとき、電気的スイッチがオンする。
ドリル刃514が加工物510に侵入すると、第8図に
874で示すように、トルク曲線が平坦になり、高トル
クを表わすトルク・移動距離曲線部分を呈する。その後
ドリル刃514が空胴f4762に入るまで、トルクは
比較的一定に保たれる。空胴部762に入込むと、ドリ
ル刃514の回転に要するトルクが減少し、第8図に8
76で示すようにトルク・移動距離曲線が低下する。
874で示すように、トルク曲線が平坦になり、高トル
クを表わすトルク・移動距離曲線部分を呈する。その後
ドリル刃514が空胴f4762に入るまで、トルクは
比較的一定に保たれる。空胴部762に入込むと、ドリ
ル刃514の回転に要するトルクが減少し、第8図に8
76で示すようにトルク・移動距離曲線が低下する。
もし加工物510の壁782をさらに穿孔する場合には
、刃514の壁782への侵入に伴い第8図に878で
示すようなトルク・移動距離曲線が生じる。
、刃514の壁782への侵入に伴い第8図に878で
示すようなトルク・移動距離曲線が生じる。
第8図の曲線部分878は高いトルクを表わすが、ドリ
ル刃が再び壁782を貫通するまで比較的一定なトルク
となる。ドリル514の回転に要するトルクは、第8図
に881で示す点で低下し、「後縁オフ」となる。この
とき電気的スイッチがオフする。
ル刃が再び壁782を貫通するまで比較的一定なトルク
となる。ドリル514の回転に要するトルクは、第8図
に881で示す点で低下し、「後縁オフ」となる。この
とき電気的スイッチがオフする。
状態品質制御方法が開発される以前は、通常、工具が故
障したとき発生する損傷を極力小さくするように、加工
動作をモニタしていた。米国特許第3,836,834
号はこのような従来装置を記21− 載している。この特許では、工具に加わる曲げ、送り力
を感知し、限界値と比較している。限界を越えると工作
機械が停止する。しかしながら、この特許では工具また
は工作機械の劣化を検出したり、さらに、故障診断に有
用なトルクや振動のようなパラメータを感知する試みが
なされていない。
障したとき発生する損傷を極力小さくするように、加工
動作をモニタしていた。米国特許第3,836,834
号はこのような従来装置を記21− 載している。この特許では、工具に加わる曲げ、送り力
を感知し、限界値と比較している。限界を越えると工作
機械が停止する。しかしながら、この特許では工具また
は工作機械の劣化を検出したり、さらに、故障診断に有
用なトルクや振動のようなパラメータを感知する試みが
なされていない。
前述の状態品質制御方法は多くの利点を有するが、この
方法を実施するに際して多くの実際的問題点がある。そ
の1つは加工動作で生じるトルクおよび水平スラストの
感知方法にある。
方法を実施するに際して多くの実際的問題点がある。そ
の1つは加工動作で生じるトルクおよび水平スラストの
感知方法にある。
第1図に示すように、工具101に印加されるトルクお
よび水平スラストの両者を感知するのに、2個のひずみ
計102.105を用いる方法が、応力・ひすみ測定分
野で知られてい−る。この場合一方のひすみ計102は
、ホルダ104の長手軸103に一致させて軸方向すな
わち水平スラストを感知し、他方のひすみ計105は先
のひずみ計に対して45°傾けて配置し、最大ぜん断面
内のせん断ひずみを感知することによ22− リトルクを検出する。しかしながら、工具が回転する場
合、この方法では各ひずみ計に接続して加工「状態」情
報全域り出てために、回転形変圧器またはスリップリン
グのような結合装置を2個必要とする。2個の結合装置
の使用は高価であるだけでな(複雑であって、多(の実
際利用分野での使用を妨げていた。
よび水平スラストの両者を感知するのに、2個のひずみ
計102.105を用いる方法が、応力・ひすみ測定分
野で知られてい−る。この場合一方のひすみ計102は
、ホルダ104の長手軸103に一致させて軸方向すな
わち水平スラストを感知し、他方のひすみ計105は先
のひずみ計に対して45°傾けて配置し、最大ぜん断面
内のせん断ひずみを感知することによ22− リトルクを検出する。しかしながら、工具が回転する場
合、この方法では各ひずみ計に接続して加工「状態」情
報全域り出てために、回転形変圧器またはスリップリン
グのような結合装置を2個必要とする。2個の結合装置
の使用は高価であるだけでな(複雑であって、多(の実
際利用分野での使用を妨げていた。
工具が静止し加工物か工具に対して回転するかまたはそ
の他の移動を行なう場合、]四転結合装置を用いずにす
むが、なお多(の重大な実際的間粗か残る。すなわちセ
ンサが与える情報を読取り、かつ加工過程を制御するの
に、2個の信号調整器、ブリッジ回路および表示器また
は他の指示装置、さらに2組の品質限界量を必要とする
。その上これらの限界量と表示器とを相関させて、必要
な品質規準および加工動作の各段階の制御手段を与えな
ければならない。
の他の移動を行なう場合、]四転結合装置を用いずにす
むが、なお多(の重大な実際的間粗か残る。すなわちセ
ンサが与える情報を読取り、かつ加工過程を制御するの
に、2個の信号調整器、ブリッジ回路および表示器また
は他の指示装置、さらに2組の品質限界量を必要とする
。その上これらの限界量と表示器とを相関させて、必要
な品質規準および加工動作の各段階の制御手段を与えな
ければならない。
次の問題点は、加工動作で力感知器として使用される電
気抵抗ひずみ計の抵抗素子に関係する。一般にこれらの
ひずみ計を工具や工具ホルダに装着した場合、高信頼度
の検出をするのに光分な出力を発生しない。この問題に
対処する一方法として、上記ひすみ計に代え圧電素子を
用いることが考えられるが、圧電系子は温度に敏感で、
かつ加工動作で生じる振動に対する耐振性がとぼしいの
で良好な結果が得られていない。
気抵抗ひずみ計の抵抗素子に関係する。一般にこれらの
ひずみ計を工具や工具ホルダに装着した場合、高信頼度
の検出をするのに光分な出力を発生しない。この問題に
対処する一方法として、上記ひすみ計に代え圧電素子を
用いることが考えられるが、圧電系子は温度に敏感で、
かつ加工動作で生じる振動に対する耐振性がとぼしいの
で良好な結果が得られていない。
この発明の目的は、センサ系からの出力が唯1個ですみ
、かつセンサ系が回転部に装着されている場合、回転形
変圧器のような結合装置が唯1個ですむ、回転または静
止@i材への印加合成トルクおよび軸方向負荷感知用の
合成負荷変換器を提供するにある。
、かつセンサ系が回転部に装着されている場合、回転形
変圧器のような結合装置が唯1個ですむ、回転または静
止@i材への印加合成トルクおよび軸方向負荷感知用の
合成負荷変換器を提供するにある。
この発明の他の目的は、加工工具ホルダにひずみ計を用
いて、加工工具の「状態」情報を得ることができる新規
な合成負荷変換器を提供するにある。
いて、加工工具の「状態」情報を得ることができる新規
な合成負荷変換器を提供するにある。
この発明の他の目的は、軸方向負荷およびトルクの合成
作用を感知するのに極力少ない個数の抵抗ひずみ計を用
いて、加工工具の「状態」情報を得ることができる合成
負荷変換器を提供するにある。
作用を感知するのに極力少ない個数の抵抗ひずみ計を用
いて、加工工具の「状態」情報を得ることができる合成
負荷変換器を提供するにある。
この発明の他の目的は、トルクおよび軸方向負荷のよう
な幾つかの力から得られる信号を合成(組み合わせ)し
て、単一の結合装置で伝達されると共に、単一の分析器
で分析される単一の合成出力信号を得る合成負荷変換器
を提供するにある。
な幾つかの力から得られる信号を合成(組み合わせ)し
て、単一の結合装置で伝達されると共に、単一の分析器
で分析される単一の合成出力信号を得る合成負荷変換器
を提供するにある。
この発明のさらに他の目的は、トルクおよびスラストの
合成力を検出して工作機械および工具の劣化の予測に用
いる合成負荷変換器を提供するにある。
合成力を検出して工作機械および工具の劣化の予測に用
いる合成負荷変換器を提供するにある。
この発明では、抵抗ひずみ計ブリッジ回路中の素子を長
手軸に対して、零度以外の角度すなわち45°または9
0°傾けて配置する。したがってひずみ計ブリッジ回路
全体中の単一のひずみ計素子または被数個のひすみ計素
子によって、トルクおよび軸方向スラストの両者を表わ
す出力が得られ、別個の2個のブリッジ回路を用いずに
目的を達成できる。
手軸に対して、零度以外の角度すなわち45°または9
0°傾けて配置する。したがってひずみ計ブリッジ回路
全体中の単一のひずみ計素子または被数個のひすみ計素
子によって、トルクおよび軸方向スラストの両者を表わ
す出力が得られ、別個の2個のブリッジ回路を用いずに
目的を達成できる。
25−
またこの発明は2個の結合装置を必要としない。このこ
とは回転部に変換器を装置したため、回転形変圧器のよ
うな結合装置が必要となる場合に特に1要である。
とは回転部に変換器を装置したため、回転形変圧器のよ
うな結合装置が必要となる場合に特に1要である。
加工工具は硬い鋼材から作られ、この鋼材は実質的な断
面または厚さを有し、応力を受けたとき比較的小さなひ
ずみを呈″″4″る。したがってこのひずみを測定する
のに用いられる抵抗ひずみ計からの出力は比較的小さい
。この問題に対処するため、ひすみ計ゾリツジ回路の全
糸子を高いひすみ位置に配置して、ブリッジ回路の出力
を極力太き(する。最終的には高感度検出装置を用いて
ブリッジ回路の出力信号を検出する。
面または厚さを有し、応力を受けたとき比較的小さなひ
ずみを呈″″4″る。したがってこのひずみを測定する
のに用いられる抵抗ひずみ計からの出力は比較的小さい
。この問題に対処するため、ひすみ計ゾリツジ回路の全
糸子を高いひすみ位置に配置して、ブリッジ回路の出力
を極力太き(する。最終的には高感度検出装置を用いて
ブリッジ回路の出力信号を検出する。
回転または静止工具もしくは加工物に装置されたひすみ
計ブリッジ回路の素子は、これら素子がブリッジ回路中
で相互補完的に働くように配向される。一方のひすみ計
はトルクひすみのみを感知するように配置し、他方のひ
ずみ計は軸方向負荷ひすみのみを感知するように配置す
る。2個のひすみ計は電気的に直列接続されてホイート
ストーンブリッジ回路の共通辺を形成するので、印加ト
ルクおよび軸方向負荷の合成ひずみ作用を表わす単一の
相加または相関電気的出力か得られる。工具の長手軸に
対して、ひずみ計の王ひすみ軸が90°以外の角度で設
定されても、上記技術を適用できる。上述のようにトル
クおよびスラスト感知器を配直し、かつ各辺を直列接続
してホイートストーンブリッジ回路の4辺全部を使用す
ると、直線性が改善される。
計ブリッジ回路の素子は、これら素子がブリッジ回路中
で相互補完的に働くように配向される。一方のひすみ計
はトルクひすみのみを感知するように配置し、他方のひ
ずみ計は軸方向負荷ひすみのみを感知するように配置す
る。2個のひすみ計は電気的に直列接続されてホイート
ストーンブリッジ回路の共通辺を形成するので、印加ト
ルクおよび軸方向負荷の合成ひずみ作用を表わす単一の
相加または相関電気的出力か得られる。工具の長手軸に
対して、ひずみ計の王ひすみ軸が90°以外の角度で設
定されても、上記技術を適用できる。上述のようにトル
クおよびスラスト感知器を配直し、かつ各辺を直列接続
してホイートストーンブリッジ回路の4辺全部を使用す
ると、直線性が改善される。
この発明の第1実施例では、標準的な工具ホルダからな
る感知器本体を変形してひずみ増大領域を形成し、この
領域に印加トルクおよび軸方向負荷の合成ひすみ作用を
感知するひずみ計を配設する。第2実施例では、ビーム
またはウェブを具備する特別な工具ホルダを用い、単一
ブリッジ回路のひすみ計で水平スラストおよびトルクの
両者の作用を感知できるようにする。
る感知器本体を変形してひずみ増大領域を形成し、この
領域に印加トルクおよび軸方向負荷の合成ひすみ作用を
感知するひずみ計を配設する。第2実施例では、ビーム
またはウェブを具備する特別な工具ホルダを用い、単一
ブリッジ回路のひすみ計で水平スラストおよびトルクの
両者の作用を感知できるようにする。
特別な工具ホルダは公知の工具ホルダの端部と同様な端
部を有しているが、中間部分は標準形と全く異なり、複
数個のウェブまたはビームを備え、これらビームの両端
はビームの長手軸に沿い互いに分離している。工具ホル
ダの一端に供給される駆動力は、十字状に配置されて「
ねじれた」複数個の中空ビームを介して他端へ伝達され
る。特定の用途では、工具ホルダのフランジに対するビ
ームの角度を選択して、トルクおよびスラストに対する
必要な感度を適応させ得る。
部を有しているが、中間部分は標準形と全く異なり、複
数個のウェブまたはビームを備え、これらビームの両端
はビームの長手軸に沿い互いに分離している。工具ホル
ダの一端に供給される駆動力は、十字状に配置されて「
ねじれた」複数個の中空ビームを介して他端へ伝達され
る。特定の用途では、工具ホルダのフランジに対するビ
ームの角度を選択して、トルクおよびスラストに対する
必要な感度を適応させ得る。
第2実施倒の最も簡単な構成の場合、叩じ単一ひすみセ
ンナにより軸方向負荷とトルクの合成作用を同時に感知
する。いずれかの種類の負荷により、ビームか曲り変位
するからである。
ンナにより軸方向負荷とトルクの合成作用を同時に感知
する。いずれかの種類の負荷により、ビームか曲り変位
するからである。
ビームの両端に隣接して複数個の同様配置のひずみ計を
配置すれば、曲げ引張りひすみに加えて曲げ圧縮ひずみ
を高感度で感知できる。
配置すれば、曲げ引張りひすみに加えて曲げ圧縮ひずみ
を高感度で感知できる。
以下、実施例を用いて、この発明の詳細な説明する。
第2、第3、第4図は回転形変換器用のひすみ針のよう
なセンナと一緒に用いられる回転形変圧器を示す。まず
第3図により一般的な変換器系を説明すると、交流電流
源306か第1変圧器30101次巻線313に接続し
ている。
なセンナと一緒に用いられる回転形変圧器を示す。まず
第3図により一般的な変換器系を説明すると、交流電流
源306か第1変圧器30101次巻線313に接続し
ている。
説明の便宜上交流電流源を糸励磁源と呼ぶ。第2変圧器
304の2次巻線310か出力、すなわち利用装置30
7へ出力電圧を与える。出力信号を系信号と呼ぶ。なお
1個の測定系が励磁源および利用装置の機能を与えるが
、笑際は複数個のこのような測定系を較正して、変換器
系で測定する量を出力として読取る。
304の2次巻線310か出力、すなわち利用装置30
7へ出力電圧を与える。出力信号を系信号と呼ぶ。なお
1個の測定系が励磁源および利用装置の機能を与えるが
、笑際は複数個のこのような測定系を較正して、変換器
系で測定する量を出力として読取る。
第2図に回転[1111201に加わるトルクを測定す
る公知の変換器糸を示す。系の入力へ供給された励磁電
流は、第1変圧器202によって回転軸201上の変換
器へ伝えられる。変圧器202は接続5204かもの電
力が入力される固定1次巻#203と、ひすみ計度換器
20elに接続した回転2次巻#i!Z OSとを有す
る。ILだ第2変圧器207は変換器に接続した回転1
次巻&2x・0と、接続部204に出力信号を伝える固
定2次巻に208とを有する。そして両29− 変圧器および変換器はハウジング209で囲まれている
。
る公知の変換器糸を示す。系の入力へ供給された励磁電
流は、第1変圧器202によって回転軸201上の変換
器へ伝えられる。変圧器202は接続5204かもの電
力が入力される固定1次巻#203と、ひすみ計度換器
20elに接続した回転2次巻#i!Z OSとを有す
る。ILだ第2変圧器207は変換器に接続した回転1
次巻&2x・0と、接続部204に出力信号を伝える固
定2次巻に208とを有する。そして両29− 変圧器および変換器はハウジング209で囲まれている
。
代表的な公知の装置では、ひすみ計はブリッジ回路で構
成され、ブリッジ回路の対向端子間に励磁電流を供給し
、残りの対向端子から系信号を取出す。第4図はこの変
換器糸の構成図であり、点線よりも左側の部品は回転軸
201に装着され、右側の部品は固定した))ウジング
209に装着されている。固定巻線313から未入力が
与えられ、固定巻線310から未出力が取出される。こ
れらの巻線は固定側のハウジング209内に固着されて
いるが、ひずみ計度換器303側の回転巻線302.3
08は回転軸201に取付けられていて、回転軸201
と一緒に回転する。ひずみ計度換器303のブリッジ回
路の4本の辺は、ひずみ計素子409〜412を有する
。
成され、ブリッジ回路の対向端子間に励磁電流を供給し
、残りの対向端子から系信号を取出す。第4図はこの変
換器糸の構成図であり、点線よりも左側の部品は回転軸
201に装着され、右側の部品は固定した))ウジング
209に装着されている。固定巻線313から未入力が
与えられ、固定巻線310から未出力が取出される。こ
れらの巻線は固定側のハウジング209内に固着されて
いるが、ひずみ計度換器303側の回転巻線302.3
08は回転軸201に取付けられていて、回転軸201
と一緒に回転する。ひずみ計度換器303のブリッジ回
路の4本の辺は、ひずみ計素子409〜412を有する
。
複数個の回転変圧器回路を用いる複数個の変換器系で測
定量を指示するには、これら変換器系を較正する必要が
あり、このために特別な回30− 路を付加しなげればならない。前述の図面おJび睨明か
られかるように、回転変圧器を付加すると、邪魔である
ばかりでなくコストアップを招(。
定量を指示するには、これら変換器系を較正する必要が
あり、このために特別な回30− 路を付加しなげればならない。前述の図面おJび睨明か
られかるように、回転変圧器を付加すると、邪魔である
ばかりでなくコストアップを招(。
第9図はチャック901を有する回転被駆動工具ホルダ
903を示す。チャック901の一端には、テーノに付
コレット905が形成され、その中に工具902が挿入
される。モールステーパリーマ孔の右側のハツチング領
域906はひずみ計配激用に璧けである。ホルダ903
の右端には孔904が形成されている。
903を示す。チャック901の一端には、テーノに付
コレット905が形成され、その中に工具902が挿入
される。モールステーパリーマ孔の右側のハツチング領
域906はひずみ計配激用に璧けである。ホルダ903
の右端には孔904が形成されている。
この発明の変換器は、トルクおよびスラストによるひす
み作用、効果を示す合成された単一の電気信号を発生す
る。ブリッジの各辺ごとに共通に、複数個のひずみ計を
直列、並列または直並列に接続する。直線性を向上し感
度を高めるために電気的に接続され、かつ機械的に配置
された2個の同一ひずみ計の組からなる第1ユニツトを
第1位置に配置して、1極性の力たとえば張力を感知す
る一方、第2ユニツトを反対極性の相互補完力たとえば
圧縮力を感知する位置に配置する。そしてホイートスト
ーンブリッジの隣接辺ごとに第1、第2ユニツトを接続
する。各ユニットの出力は加算されて、ホイートストー
ンブリッジの合計出力を与える。
み作用、効果を示す合成された単一の電気信号を発生す
る。ブリッジの各辺ごとに共通に、複数個のひずみ計を
直列、並列または直並列に接続する。直線性を向上し感
度を高めるために電気的に接続され、かつ機械的に配置
された2個の同一ひずみ計の組からなる第1ユニツトを
第1位置に配置して、1極性の力たとえば張力を感知す
る一方、第2ユニツトを反対極性の相互補完力たとえば
圧縮力を感知する位置に配置する。そしてホイートスト
ーンブリッジの隣接辺ごとに第1、第2ユニツトを接続
する。各ユニットの出力は加算されて、ホイートストー
ンブリッジの合計出力を与える。
例えば加工物が工具に対して移動するときのように、工
具ホルダが静止している場合は、工具ホルダが固定され
ているので、ひすみ計へのリードは工具ホルダから引離
され、回転結合が形成されない。しかし異なる力を測定
する複数個のひずみ計からの信号を合成すれば、オペレ
ータまたはコンピュータによるモニタ用の単一の出力が
1合成信号から得られるので便利であり、オペレータま
たはコンピュータの動作が著じるしく簡単化される。そ
の上、たった1個の信号調整器と電詠ですむ。
具ホルダが静止している場合は、工具ホルダが固定され
ているので、ひすみ計へのリードは工具ホルダから引離
され、回転結合が形成されない。しかし異なる力を測定
する複数個のひずみ計からの信号を合成すれば、オペレ
ータまたはコンピュータによるモニタ用の単一の出力が
1合成信号から得られるので便利であり、オペレータま
たはコンピュータの動作が著じるしく簡単化される。そ
の上、たった1個の信号調整器と電詠ですむ。
さらに動作の異なる段階で異なるパラメータを異なって
強調することが可能となる。例えば加工物に接触する前
のドリル移動距離を知りたい場合は、穿孔動作に起因す
るトルクの発生以前に水平スラストが感知されるので、
このスラストが最も重要なパラメータとなる。このこと
は加工物と最初に接触するのは、細い先端部だけである
ことを考えれば明らかである。
強調することが可能となる。例えば加工物に接触する前
のドリル移動距離を知りたい場合は、穿孔動作に起因す
るトルクの発生以前に水平スラストが感知されるので、
このスラストが最も重要なパラメータとなる。このこと
は加工物と最初に接触するのは、細い先端部だけである
ことを考えれば明らかである。
第10a図は工具ホルダ1001の側面図を示し、第1
0b図は第10a図の工具ホルダの端面図を示す。工具
ホルダ1001は開口1002および右端の工具取付用
ねじ部1004を有する。
0b図は第10a図の工具ホルダの端面図を示す。工具
ホルダ1001は開口1002および右端の工具取付用
ねじ部1004を有する。
ホルダの周囲を切削して形成した環状領域1003は、
ひずみ針取付用の高応力領域であって、弾性ひずみ変形
を増して、電気抵抗ひずみ計に対する感度を高めである
。しかしながらこの領域1003の応力の増大量は、針
側を目的としたひずみを与えている程度であり、工具を
実質的に弱体化する程ではない。
ひずみ針取付用の高応力領域であって、弾性ひずみ変形
を増して、電気抵抗ひずみ計に対する感度を高めである
。しかしながらこの領域1003の応力の増大量は、針
側を目的としたひずみを与えている程度であり、工具を
実質的に弱体化する程ではない。
第11.第12図に示す従来のトルク変換器1100は
、第10図と同様な構造の工具ホルダ1101を備え、
切削領域1102にひずみ計が取り付けられている。公
知の変換器1100に装着した4個のひずみ計は、領域
1102の周囲に中33− 6角90°で離間配置されている。各ひずみ計1103
.1103B、1103c、1103Dは、ホルダ11
01の軸に対し約45°仰げである。ひずみ計1103
C,1103Bは、時計方向に加えられたトルクに対す
る張力を感知し、ひすみ計1103A、1103Dは圧
動力を感知する。したがってこれらのひずみ針はねじり
応力のみを感知するものである。第15図に示すように
、変換器1100のブリッジ回路網はホイートストーン
ブリッジ回路の対向辺に設けた張力感知ひずみ計110
3C,1103B、さらに残りの対向辺に設けた圧縮力
感知ひずみ計1103D、1103Aを有する。したが
って周知のように、ブリッジ回路の出力はせん断応力に
起因する圧縮ひずみと張力ひずみとを平均化する。
、第10図と同様な構造の工具ホルダ1101を備え、
切削領域1102にひずみ計が取り付けられている。公
知の変換器1100に装着した4個のひずみ計は、領域
1102の周囲に中33− 6角90°で離間配置されている。各ひずみ計1103
.1103B、1103c、1103Dは、ホルダ11
01の軸に対し約45°仰げである。ひずみ計1103
C,1103Bは、時計方向に加えられたトルクに対す
る張力を感知し、ひすみ計1103A、1103Dは圧
動力を感知する。したがってこれらのひずみ針はねじり
応力のみを感知するものである。第15図に示すように
、変換器1100のブリッジ回路網はホイートストーン
ブリッジ回路の対向辺に設けた張力感知ひずみ計110
3C,1103B、さらに残りの対向辺に設けた圧縮力
感知ひずみ計1103D、1103Aを有する。したが
って周知のように、ブリッジ回路の出力はせん断応力に
起因する圧縮ひずみと張力ひずみとを平均化する。
第15図のように4個のひすみ計からなるブリッジ回路
は、ダミー抵抗を用いて形成したホイートストーンブリ
ッジからなる1個のひずみ計装置全体に亘り直線性およ
び感度を向上させることができる。
は、ダミー抵抗を用いて形成したホイートストーンブリ
ッジからなる1個のひずみ計装置全体に亘り直線性およ
び感度を向上させることができる。
第13、第14図に示す従来の軸方向負荷変換器120
0は、工具ホルダ1201を有し、切削領域1202上
にひすみ計が装着されている。ひすみ計の配向が異なる
点を除き、第13図の装置は第11図の装置と同様であ
る。第13図の構造では、ひずみ計を工具ホルダの長手
軸に対して、垂直または平行に設ける。この構造によれ
ば、スラスト(トルクではなく)の御」定ができる。
0は、工具ホルダ1201を有し、切削領域1202上
にひすみ計が装着されている。ひすみ計の配向が異なる
点を除き、第13図の装置は第11図の装置と同様であ
る。第13図の構造では、ひずみ計を工具ホルダの長手
軸に対して、垂直または平行に設ける。この構造によれ
ば、スラスト(トルクではなく)の御」定ができる。
第13、第14図に示j変換器120004個のひずみ
計1203A、1203B、1203c、1203Dは
、変換器の周囲に90°離間して配置される。
計1203A、1203B、1203c、1203Dは
、変換器の周囲に90°離間して配置される。
ひずみ計1203A% 1203Cはホルダ1201の
軸に対して平行に配向されて、軸方向の圧縮力を感知す
る。またひずみ計1203B、1203Dは工具ホルダ
の軸と直角で、張力すなわち工具ホルダの軸方向圧縮負
荷に起因する水平方向のポアソン効果ひずみを感知する
。
軸に対して平行に配向されて、軸方向の圧縮力を感知す
る。またひずみ計1203B、1203Dは工具ホルダ
の軸と直角で、張力すなわち工具ホルダの軸方向圧縮負
荷に起因する水平方向のポアソン効果ひずみを感知する
。
第16図に示すように%第13図の変換器1200のブ
リッジ回路では、圧縮力感知ひずみ計1203A、12
03Cがホイートストーンブリッジの対向辺に配置され
、張力ひすみ計1203B、1203Dがブリッジの残
りの対向辺に配置される。
リッジ回路では、圧縮力感知ひずみ計1203A、12
03Cがホイートストーンブリッジの対向辺に配置され
、張力ひすみ計1203B、1203Dがブリッジの残
りの対向辺に配置される。
このように、従来の変換器1110.1200はいずれ
も一種類の負荷、たとえはねじれ又は軸方向負荷のみを
感知するものである。したがって両種類のひすみ計を共
通の工具ホルダに用いた場合は、工具ホルダに対する全
体的な負荷を測定するのに、別個のブリッジ励磁回路お
よび信号調整回路を必要とする。
も一種類の負荷、たとえはねじれ又は軸方向負荷のみを
感知するものである。したがって両種類のひすみ計を共
通の工具ホルダに用いた場合は、工具ホルダに対する全
体的な負荷を測定するのに、別個のブリッジ励磁回路お
よび信号調整回路を必要とする。
第17図にはこの発明の1実施例を示し、この実施例は
第11.第13図の工具ホルダ1101゜1201と同
様な静止工具ホルダに適用される。
第11.第13図の工具ホルダ1101゜1201と同
様な静止工具ホルダに適用される。
第17図の実施例において、合成負荷変換器1700は
直径を減少させて、応力を増すと共にひすみ計の取付け
を図った切削面1702を有する。
直径を減少させて、応力を増すと共にひすみ計の取付け
を図った切削面1702を有する。
第17、第18図に示すように、変換器1700のひす
み計は、工具ホルダ1701の領域1702の周面上に
等間隔で配置される。4個のねじれ感知ひずみ計170
3A、1703B、1703C。
み計は、工具ホルダ1701の領域1702の周面上に
等間隔で配置される。4個のねじれ感知ひずみ計170
3A、1703B、1703C。
1703Dが使用され、これらのひずみ計は90゜離間
して配置されると共に、垂直方向から45゜回動した主
軸方向に配向されて、第18図で反時計方向に加えられ
るトルクに起因するひずみを感知−1−る。さらに軸方
向の圧縮負荷に起因するひずみを感知する4個のひすみ
計1704A。
して配置されると共に、垂直方向から45゜回動した主
軸方向に配向されて、第18図で反時計方向に加えられ
るトルクに起因するひずみを感知−1−る。さらに軸方
向の圧縮負荷に起因するひずみを感知する4個のひすみ
計1704A。
1704B、1704C,1704Dを設ける。2群の
ひずみ計1703.1704は工具ホルダの領域170
2上で、軸方向の同一部位に設けるとよいが、ねじれ感
知ひすみ計1704を圧縮力感知ひずみ計1703と同
様に、工具ホルダ断面の垂直および水平主軸上に配向さ
せたい場合は、2群のひずみ計を軸方向の離れた2箇所
に配置できる。
ひずみ計1703.1704は工具ホルダの領域170
2上で、軸方向の同一部位に設けるとよいが、ねじれ感
知ひすみ計1704を圧縮力感知ひずみ計1703と同
様に、工具ホルダ断面の垂直および水平主軸上に配向さ
せたい場合は、2群のひずみ計を軸方向の離れた2箇所
に配置できる。
第19図に示すように、この発明の非回転形質換器17
00のホイートストーンブリッジ回路は、単一のホイー
トストーンブリッジ回路であって、平衡状態で軸方向負
荷とねじれ負荷の合37− 酸作用を表わす電気信号を与える。このようなブリッジ
回路出力と工具の移動量のような他の/Jラメータの関
数である所望の信号量とを比較すると、ドリル加工作業
をモニタでき、単一のブリッジ回路のみによって、いく
つかの故障モードを表わすことができる。
00のホイートストーンブリッジ回路は、単一のホイー
トストーンブリッジ回路であって、平衡状態で軸方向負
荷とねじれ負荷の合37− 酸作用を表わす電気信号を与える。このようなブリッジ
回路出力と工具の移動量のような他の/Jラメータの関
数である所望の信号量とを比較すると、ドリル加工作業
をモニタでき、単一のブリッジ回路のみによって、いく
つかの故障モードを表わすことができる。
第19図の独特なブリッジ構成においては、圧縮ひすみ
計1704A%1704Cはブリッジの対向辺に配置さ
れ、ねじれ感知ひすみ計1703のうちの相当する圧縮
感知ひずみ計1703Bまたは1703Cと直列接続す
る。ボアンン効果張力ひずみ計1704B、1704D
は残りのブリッジ対向辺に配置され、同様にそれが相当
するねじれ張力ひすみ計1703Aまたは1703Dと
直列液&する。したがって変換器1700用の第19図
のブリッジ回路では、ブリッジの各辺が電気的に直列な
ねじれ感知兼軸方向負荷感知ひずみ針を備えて、全負荷
の合成作用に対して高い感度を呈する。なお第19図の
ブリッジの各辺では、複数個のひすみ計が電気的に直列
接続され38− ているが、各辺の複数個のひずみ計を並列接続しても合
成負荷感知作用を達成できる。
計1704A%1704Cはブリッジの対向辺に配置さ
れ、ねじれ感知ひすみ計1703のうちの相当する圧縮
感知ひずみ計1703Bまたは1703Cと直列接続す
る。ボアンン効果張力ひずみ計1704B、1704D
は残りのブリッジ対向辺に配置され、同様にそれが相当
するねじれ張力ひすみ計1703Aまたは1703Dと
直列液&する。したがって変換器1700用の第19図
のブリッジ回路では、ブリッジの各辺が電気的に直列な
ねじれ感知兼軸方向負荷感知ひずみ針を備えて、全負荷
の合成作用に対して高い感度を呈する。なお第19図の
ブリッジの各辺では、複数個のひすみ計が電気的に直列
接続され38− ているが、各辺の複数個のひずみ計を並列接続しても合
成負荷感知作用を達成できる。
したがろて変換器1700のブリッジ構成によれば、ね
じれおよび軸方向負荷を別々に示す2個の別個のブリッ
ジ回路を、単一のブリッジ回路で置換して単一の変換器
とすることができる。
じれおよび軸方向負荷を別々に示す2個の別個のブリッ
ジ回路を、単一のブリッジ回路で置換して単一の変換器
とすることができる。
各ブリッジの被数個のひすみ計は直列接続されているか
、各辺のひずみ計を並列に接続してもよい。またこの発
明の変換器1700として静止負荷用のものを説明した
が、m4図により先に説明した変圧器装置のような回転
電気結合装置を用いれは、工具ホルダ1701を回転用
に適用することもできる。
、各辺のひずみ計を並列に接続してもよい。またこの発
明の変換器1700として静止負荷用のものを説明した
が、m4図により先に説明した変圧器装置のような回転
電気結合装置を用いれは、工具ホルダ1701を回転用
に適用することもできる。
第26図はこの発明の変換器の変形例を示す。
丁なわち変換器2600において、固体工具ホルダ26
01に減径のひすみ増大部2602が形成されている。
01に減径のひすみ増大部2602が形成されている。
ひずみ増大部は工具ホルダの内部孔の径を増したり、横
断孔を形成することによっても得ることができる。この
変形例の変換器2600によれは、年−のひずみ計を用
いてねじれ負荷および軸方向負荷の合成ひずみ作用を感
知するので、構成が極めて簡単化される。なおひずみ計
の取付は方以外のすべての点で、工具ホルダ2601を
第11.弗13図の工具ホルダと同一にしてもよい。
断孔を形成することによっても得ることができる。この
変形例の変換器2600によれは、年−のひずみ計を用
いてねじれ負荷および軸方向負荷の合成ひずみ作用を感
知するので、構成が極めて簡単化される。なおひずみ計
の取付は方以外のすべての点で、工具ホルダ2601を
第11.弗13図の工具ホルダと同一にしてもよい。
工具ホルダに加えられるねじれおよび軸方向負荷の合成
ひずみ作用を感知できるように、単一のひずみ計260
3は工具ホルダ2601の長方軸に対して鋭角θをなし
て配置される。実施例として、角θは15°−30°の
範囲にあり、好ましくは22.5°である。
ひずみ作用を感知できるように、単一のひずみ計260
3は工具ホルダ2601の長方軸に対して鋭角θをなし
て配置される。実施例として、角θは15°−30°の
範囲にあり、好ましくは22.5°である。
第27図に示すように、この単一ひずみ計2603用の
ホイートストーンブリッジ回路では、残りのブリッジ辺
のそれぞれにダミー抵抗2603a、2603b、26
03cが設けられる。
ホイートストーンブリッジ回路では、残りのブリッジ辺
のそれぞれにダミー抵抗2603a、2603b、26
03cが設けられる。
単一のひすみ計2603を22.5°だけ配向させてい
るために、このひずみ計2603は減径領域2602に
おけるねじれおよび軸方向負荷の合成ひてみ作用を感知
でき、変換器2600を実用化するのに充分な感度を与
える。会費に応じてダミー抵抗の代りにひずみ計を付加
すれは、それだけ費用がかかるが感度を高めることがで
きる。
るために、このひずみ計2603は減径領域2602に
おけるねじれおよび軸方向負荷の合成ひてみ作用を感知
でき、変換器2600を実用化するのに充分な感度を与
える。会費に応じてダミー抵抗の代りにひずみ計を付加
すれは、それだけ費用がかかるが感度を高めることがで
きる。
ひすみ計を付加した場合、後述のようにこれら付加ひず
み計の配向の角θは単一のひずみ計2603の角度0と
若干異ならせる。
み計の配向の角θは単一のひずみ計2603の角度0と
若干異ならせる。
第28図〜第30図および第33図において、この発明
の他の実施例による変換器2800の工具ホルダ280
1のひずみ部は、ひずみ増大のための減径した計量面2
802を有する。工具ホルダ2801は第26図の工具
ホルダ2601に類似している。
の他の実施例による変換器2800の工具ホルダ280
1のひずみ部は、ひずみ増大のための減径した計量面2
802を有する。工具ホルダ2801は第26図の工具
ホルダ2601に類似している。
変換器2800では、面2802上に1対のひずみ計2
803.2804か取付けられ、これらのひずみ計は面
2802上で直角に離間して、第29図に示すように負
荷軸を横切る面内で中心角90°をなす。ひずみ計28
03のひすみ感知方向は、第28図に示すように負荷軸
に対し150〜!IO°の範囲での鋭角θl、好ましく
は225°だけ配向して、圧縮ひずみを感知する。なお
ひずみ計を第29図の面内で、直径上の対向位置に41
− 在るように離間させてもよい。
803.2804か取付けられ、これらのひずみ計は面
2802上で直角に離間して、第29図に示すように負
荷軸を横切る面内で中心角90°をなす。ひずみ計28
03のひすみ感知方向は、第28図に示すように負荷軸
に対し150〜!IO°の範囲での鋭角θl、好ましく
は225°だけ配向して、圧縮ひずみを感知する。なお
ひずみ計を第29図の面内で、直径上の対向位置に41
− 在るように離間させてもよい。
第33図では、ひすみ計2804をホルダ2801の軸
に対し35°〜39°の範囲の角度θ2、好ましくは3
7°だけ配向して、引張りひずみを感知する。
に対し35°〜39°の範囲の角度θ2、好ましくは3
7°だけ配向して、引張りひずみを感知する。
第30図に示すように、変換器2800用のブリッジ回
路においては、ひずみ計2803 、2804をそれぞ
れブリッジの隣接辺に配設して、直線性を改善し感度を
筒めている。ブリッジの残りの辺には、ダミー抵抗28
05a、2805bを設げる。なおダミー抵抗2805
a、2805bの代りに、計量面2802上にひすみ計
2803,2804と直角をなすようにひすみ計を付加
配置して、さらに感度を高めることができる。
路においては、ひずみ計2803 、2804をそれぞ
れブリッジの隣接辺に配設して、直線性を改善し感度を
筒めている。ブリッジの残りの辺には、ダミー抵抗28
05a、2805bを設げる。なおダミー抵抗2805
a、2805bの代りに、計量面2802上にひすみ計
2803,2804と直角をなすようにひすみ計を付加
配置して、さらに感度を高めることができる。
なお変換器2600.2800を静止形とするか。
または第2.第3、第4図に示すように、励磁用の回転
変圧器結合およびブリッジ出力結合を使用する回転形と
することができる。
変圧器結合およびブリッジ出力結合を使用する回転形と
することができる。
第20、第21図におけるこの発明の他の実施例では、
変換器2000はねじれ負荷および軸方向負荷に対して
高い感度を有し、回転工具用42− に使用される。この変換器2000は工具ホルダ200
1を備え、工具ホルダ2001の右端部2002内にモ
ールステーパリーマ孔2003が形成され。
変換器2000はねじれ負荷および軸方向負荷に対して
高い感度を有し、回転工具用42− に使用される。この変換器2000は工具ホルダ200
1を備え、工具ホルダ2001の右端部2002内にモ
ールステーパリーマ孔2003が形成され。
このリーマ孔に回転工具が摩擦力で係合する。
工具ホルダ2001の反対側端部2004には、モール
ステーパ鄭2005が取付けられ、対応するチー/le
リーマ孔を有する被駆動軸(図示せず)に摩擦力で回転
係合する。テーパ孔2003とテーバ都2005の間で
、工具ホルダ2001は中空領域を有し、ここには円周
方向に離間すると共に、はぼ軸方向に延びる複数個のウ
ェブまたはビーム2006が設けられ、これらのビーム
は両端部2002.2004を相互に接続する。
ステーパ鄭2005が取付けられ、対応するチー/le
リーマ孔を有する被駆動軸(図示せず)に摩擦力で回転
係合する。テーパ孔2003とテーバ都2005の間で
、工具ホルダ2001は中空領域を有し、ここには円周
方向に離間すると共に、はぼ軸方向に延びる複数個のウ
ェブまたはビーム2006が設けられ、これらのビーム
は両端部2002.2004を相互に接続する。
ビーム2006の数は、好ましくは4個であり、それぞ
れが工具ホルダの長手回転tiltに対して鋭角をなす
と共に、好ましくは円周方向に等間隔で離間配置される
。
れが工具ホルダの長手回転tiltに対して鋭角をなす
と共に、好ましくは円周方向に等間隔で離間配置される
。
各ビーム2006の両端は、工具ホルダ2001の対向
部分2002.2004にそれぞれ固層していて、部分
2002.2004に軸方向またはねじれ負荷が加わる
と、ビーム2006が曲がる。
部分2002.2004にそれぞれ固層していて、部分
2002.2004に軸方向またはねじれ負荷が加わる
と、ビーム2006が曲がる。
第21図に示すように、この実施例の変換器2000で
は、各ビーム2006は横断面で図示のように厚さtを
有し、この厚さtは図示の如き半径方向幅Wよりも実質
的に小さい。好ましくは比w/lは2〜5の範囲にある
。
は、各ビーム2006は横断面で図示のように厚さtを
有し、この厚さtは図示の如き半径方向幅Wよりも実質
的に小さい。好ましくは比w/lは2〜5の範囲にある
。
第22図に示すように、各ビーム2006は工具ホルダ
の軸に対して素中をなし、この素中を15°〜45°の
範囲内にするとよい。また第22図には、変換器200
0でのひすみ計の好ましい配置の詳細が2本のビーム2
006に対して図示されている。
の軸に対して素中をなし、この素中を15°〜45°の
範囲内にするとよい。また第22図には、変換器200
0でのひすみ計の好ましい配置の詳細が2本のビーム2
006に対して図示されている。
素中ばねじれ負荷と軸方向負荷のひすみ作用を強調する
ように定められる。素中を下限近(に定めるとねじれひ
ずみが強調され、上限近くに定めると軸方向負荷作用が
強調される。
ように定められる。素中を下限近(に定めるとねじれひ
ずみが強調され、上限近くに定めると軸方向負荷作用が
強調される。
好ましくは変換器2000は第22図に示すように、各
ビーム上に2個のひすみ計を有し、これらのひすみ計全
体でブリッジ回路を形成するが、ひずみ計を2個だけ用
いてブリッジ回路を部分的に形成することもできる。ビ
ーム2006の端部に隣接する曲り量の大きい領域に、
ひずみ計が対をなすように、ビーム20060反対面に
もひずみ計を設ける。第22図では、ひずみ1izoo
y、200gがこのような対をなしている。
ビーム上に2個のひすみ計を有し、これらのひすみ計全
体でブリッジ回路を形成するが、ひずみ計を2個だけ用
いてブリッジ回路を部分的に形成することもできる。ビ
ーム2006の端部に隣接する曲り量の大きい領域に、
ひずみ計が対をなすように、ビーム20060反対面に
もひずみ計を設ける。第22図では、ひずみ1izoo
y、200gがこのような対をなしている。
第22図に矢印Pで示すように軸方向負荷が圧縮力であ
る場合、ひずみ計2007は圧縮面げひずみを感知し、
ひずみ計2008は引張り曲げひずみを感知する。
る場合、ひずみ計2007は圧縮面げひずみを感知し、
ひずみ計2008は引張り曲げひずみを感知する。
変換器の端部2001.2004に反時計方向または時
計方向のトルクが加えられると、印加トルクの方向に応
じてビーム2006の曲りが増大するO しかしながら最も簡単な構成としては、ビーム2006
のうちの1本に対して、唯1個のひずみ計が必要とされ
る。1個のひすみ計しか用いない場合、ブリッジ回路の
出力信号が減る。しかしながらねじれおよび軸方向負荷
の合成作用の結果として、ビーム2006の曲りか生じ
るから、唯1個のひすみ針を用いても、ビーム2006
45− の曲り量は使用に値する変換器を提供するのに充分であ
る。単一のひずみ計構成では、ねじれひすみ計2008
.2009.2011または2014のいずれか1個を
用いればよい。第25図に示すように、単一のひずみ計
2008かホイートストーンブリッジの一辺に設けられ
、残りの各辺はそれぞれダミー抵抗2008a、200
8b。
計方向のトルクが加えられると、印加トルクの方向に応
じてビーム2006の曲りが増大するO しかしながら最も簡単な構成としては、ビーム2006
のうちの1本に対して、唯1個のひずみ計が必要とされ
る。1個のひすみ計しか用いない場合、ブリッジ回路の
出力信号が減る。しかしながらねじれおよび軸方向負荷
の合成作用の結果として、ビーム2006の曲りか生じ
るから、唯1個のひすみ針を用いても、ビーム2006
45− の曲り量は使用に値する変換器を提供するのに充分であ
る。単一のひずみ計構成では、ねじれひすみ計2008
.2009.2011または2014のいずれか1個を
用いればよい。第25図に示すように、単一のひずみ計
2008かホイートストーンブリッジの一辺に設けられ
、残りの各辺はそれぞれダミー抵抗2008a、200
8b。
2008aを含む。
反時計方向に加えられたトルクと、時計方向に加えられ
たトルクとでは、ビーム2006の曲りが若干異なるが
、ビーム2006は印加トルクの極性または軸方向負荷
に応じて曲がるので、ひずみ計2007.2008は変
換器負荷の合成作用に起因する引張りひずみ、または圧
縮ひずみを感知する。
たトルクとでは、ビーム2006の曲りが若干異なるが
、ビーム2006は印加トルクの極性または軸方向負荷
に応じて曲がるので、ひずみ計2007.2008は変
換器負荷の合成作用に起因する引張りひずみ、または圧
縮ひずみを感知する。
加えられた負荷の非対称性の影響を平均化するために、
もう1個のビーム20060反対面に、そのビームの上
端部に隣接して同様に取付けたひずみ計2009.20
10を付加することが望ましい。ひずみ計2009.2
010は第2ビーム46− 2006の上端部に隣接させずに、該ビーム2006の
下端部に隣接して設げてもよい。
もう1個のビーム20060反対面に、そのビームの上
端部に隣接して同様に取付けたひずみ計2009.20
10を付加することが望ましい。ひずみ計2009.2
010は第2ビーム46− 2006の上端部に隣接させずに、該ビーム2006の
下端部に隣接して設げてもよい。
したがって第23図に示すように、ひずみ計2007.
2008.2009.2010は、ホイートストーンブ
リッジ回路の別個の辺にそれぞれ接続され、張力感知ひ
ずみ計2008.2009をブリッジの対向辺に設ける
。しかして第23図の単一のブリッジ回路は、変換器2
000に対する印加トルクおよび軸方向負荷の合成作用
に応答する単一の出力を発生する。このように変換器2
000はビームのつけ根における曲げひずみを感知する
ので、トルクおよび軸方向負荷に対して、高い電気的ひ
すみ感度を呈する単一のブリッジ出力信号な与える。上
述のように、素中を変えることによって、合成ブリッジ
信号中でトルク、または軸方向負荷の作用を強調できる
。
2008.2009.2010は、ホイートストーンブ
リッジ回路の別個の辺にそれぞれ接続され、張力感知ひ
ずみ計2008.2009をブリッジの対向辺に設ける
。しかして第23図の単一のブリッジ回路は、変換器2
000に対する印加トルクおよび軸方向負荷の合成作用
に応答する単一の出力を発生する。このように変換器2
000はビームのつけ根における曲げひずみを感知する
ので、トルクおよび軸方向負荷に対して、高い電気的ひ
すみ感度を呈する単一のブリッジ出力信号な与える。上
述のように、素中を変えることによって、合成ブリッジ
信号中でトルク、または軸方向負荷の作用を強調できる
。
与えられた負荷に対する変換器の全体感度は。
ビーム寸法t、wの選択値およびビームの数、長さによ
り定まる。
り定まる。
また感度と精度を抑えるには、ひすみ計2009.20
10を除去して、ひずみ計2007.200iをブリッ
ジの隣接辺(図示せず)で接続し、残りの辺にダミー抵
抗を設ければよい。
10を除去して、ひずみ計2007.200iをブリッ
ジの隣接辺(図示せず)で接続し、残りの辺にダミー抵
抗を設ければよい。
再び第2z図に戻ると、感度および精度を高めるために
、4個のひずみ計2011.2012、z013.20
14を必要に応じて付加することかできる。図示を簡単
にするため、第22図では付加ひすみ計2011〜20
14が対となって取り付けられ、ひずみ計2007〜2
010と同じビームz006の下端部に対をなして装着
される。しかし4個のビーム2006のうちの残りの2
個のビーム(第22図では図示してない)の各端部に対
をなして、付加ひずみ計2011〜2014を取付けて
もよい。
、4個のひずみ計2011.2012、z013.20
14を必要に応じて付加することかできる。図示を簡単
にするため、第22図では付加ひすみ計2011〜20
14が対となって取り付けられ、ひずみ計2007〜2
010と同じビームz006の下端部に対をなして装着
される。しかし4個のビーム2006のうちの残りの2
個のビーム(第22図では図示してない)の各端部に対
をなして、付加ひずみ計2011〜2014を取付けて
もよい。
第24図は8個のひすみ計2007〜2013用0ホイ
−)ストーンブリッジ回路を示す。f l)ッジの一辺
にねじれひずみ計2006.2014が直列に接続し、
ブリッジの対向辺に引張りひすみ@12009.201
1か直列接続している。圧縮ひすみi12007.20
09がブリッジの第3辺に直列接続し、圧縮ひずみ計2
012.2010が第3辺に対向する残りの辺に直列接
続している。
−)ストーンブリッジ回路を示す。f l)ッジの一辺
にねじれひずみ計2006.2014が直列に接続し、
ブリッジの対向辺に引張りひすみ@12009.201
1か直列接続している。圧縮ひすみi12007.20
09がブリッジの第3辺に直列接続し、圧縮ひずみ計2
012.2010が第3辺に対向する残りの辺に直列接
続している。
m24図の8個のひすみ耐用感知ブリッジ回路は、4個
のビーム2006全体でのひずみを平均化する。第23
図のフリンジ回路に比べてコスト高になるが、第24図
のフリンジ回路によればより一層の平均化が行われる。
のビーム2006全体でのひずみを平均化する。第23
図のフリンジ回路に比べてコスト高になるが、第24図
のフリンジ回路によればより一層の平均化が行われる。
第20図に戻り、回転変換器2000 k’!、工具ホ
ルダの端部2004の外周にはめ込まれた内側ベアリン
グレース2015を有し、入出力変圧器2019.20
1Bの回転コイル2016.2017を支持している。
ルダの端部2004の外周にはめ込まれた内側ベアリン
グレース2015を有し、入出力変圧器2019.20
1Bの回転コイル2016.2017を支持している。
出力変圧器2018は静止2次コイル2022を有し、
入力変圧器2019はハウジング2021に装着された
静止1次コイル2023を有する。したがって第20図
の回転変圧器装置は、第2.第3図のものと同様な構造
であって、その機能は周知である。
入力変圧器2019はハウジング2021に装着された
静止1次コイル2023を有する。したがって第20図
の回転変圧器装置は、第2.第3図のものと同様な構造
であって、その機能は周知である。
第20図の変換器2000の特徴は、励磁方式や感知方
式にあるのではなく、むしろ単一のブリッジ回路で軸方
向およびねじれ負荷の合成ひ49− ずみ作用を示す出力を発生できる点にある。゛変換器2
000の独特なビーム感知累子2006は、変換器の軸
方向またはねじれ負荷に応答して、ビームの曲りを感知
することにより高いひずみ感度を呈する。したがってこ
の発明はねじれおよび軸方向負荷の合成ひずみ作用全感
知する新規で独特な方法および手段を提供し、最も簡単
な構成では、合成ひずみ作用を示す単一の電気信号を発
生するのに単一のブリッジ回路中で唯1個のひずみ計を
必要とするだけである。
式にあるのではなく、むしろ単一のブリッジ回路で軸方
向およびねじれ負荷の合成ひ49− ずみ作用を示す出力を発生できる点にある。゛変換器2
000の独特なビーム感知累子2006は、変換器の軸
方向またはねじれ負荷に応答して、ビームの曲りを感知
することにより高いひずみ感度を呈する。したがってこ
の発明はねじれおよび軸方向負荷の合成ひずみ作用全感
知する新規で独特な方法および手段を提供し、最も簡単
な構成では、合成ひずみ作用を示す単一の電気信号を発
生するのに単一のブリッジ回路中で唯1個のひずみ計を
必要とするだけである。
しかしながらひずみ計を付すれは感度を高めることがで
きる。そしてこの発明の車−ブリッジ回路形ひずみ計度
換器は、静止形としても回転形としても使用できて、ね
じれおよび軸方向の合成負荷の感知に利用できる。
きる。そしてこの発明の車−ブリッジ回路形ひずみ計度
換器は、静止形としても回転形としても使用できて、ね
じれおよび軸方向の合成負荷の感知に利用できる。
第31図はこの発明の他の実施例を示し、この実施例は
回転形工具に利用できる変換器3000からなる。この
変換器3000は回転軸Sに接続可能である。変換器3
000は入力端手段を備え、この入力端手段のハブ30
01は第31図で軸方向に左側へ延びるスタブ軸300
2を有する。スタブ軸3002の外面にはモールステー
パ部カ形成され、このテーパ部は軸S中の対応するモー
ルステーパ孔に摩擦力により係合する。
回転形工具に利用できる変換器3000からなる。この
変換器3000は回転軸Sに接続可能である。変換器3
000は入力端手段を備え、この入力端手段のハブ30
01は第31図で軸方向に左側へ延びるスタブ軸300
2を有する。スタブ軸3002の外面にはモールステー
パ部カ形成され、このテーパ部は軸S中の対応するモー
ルステーパ孔に摩擦力により係合する。
ハブ3001から左側へ延びる延長環状ハシ3003は
スタブ@3002と同軸である。延長ハブ3003上に
は、励磁回転変圧器3004の2次コイルが取付けられ
、延長ノ・ゾ3003と一緒に回転する。この、2次コ
イルから軸方向に離間して、出力回転変換器3005の
1次コイルが設げである。回転変圧器3004の1次コ
イルと回転変圧器3005の2次コイルのそれぞれは、
第4図の回転結合と同様な方法で静止ハウジング300
6に装着されている。ハブ3001は延長ノーブ300
3上に設けた適当なベアリング3007.3008によ
って、ハウジング3006内に回転自在に軸承されてい
る。
スタブ@3002と同軸である。延長ハブ3003上に
は、励磁回転変圧器3004の2次コイルが取付けられ
、延長ノ・ゾ3003と一緒に回転する。この、2次コ
イルから軸方向に離間して、出力回転変換器3005の
1次コイルが設げである。回転変圧器3004の1次コ
イルと回転変圧器3005の2次コイルのそれぞれは、
第4図の回転結合と同様な方法で静止ハウジング300
6に装着されている。ハブ3001は延長ノーブ300
3上に設けた適当なベアリング3007.3008によ
って、ハウジング3006内に回転自在に軸承されてい
る。
ハブ3001上には半径方向外側へ延びる複数個のスポ
ークが設けである。第31図には、このうちの2個のス
ポーク3009.3010が示され、これらのスポーク
の外側端は外側環状フランジ3011に接続している。
ークが設けである。第31図には、このうちの2個のス
ポーク3009.3010が示され、これらのスポーク
の外側端は外側環状フランジ3011に接続している。
スポーク30−09.3010は弾性可撓ビームで構成
され、これらビームは半径方向に長細くかつ好ましくは
、第21図のビーム3006と同様に方形横断面を有す
る。第2の外側環状フランジ3012をフランジ301
1に対して軸方向に隣接して設け、例えばlルト301
B、3014のような適当な締付手段によってフランジ
3011に固着する。第2県状フランジ3012の内周
には、円周方向に離間して配置された複数個のスポーク
またはビーム3015.3016か取付けられる。半径
方向内方へ延びるこれらビーム3015.3016の半
径方向の内端部は第2のハブ3017に取付けられる。
され、これらビームは半径方向に長細くかつ好ましくは
、第21図のビーム3006と同様に方形横断面を有す
る。第2の外側環状フランジ3012をフランジ301
1に対して軸方向に隣接して設け、例えばlルト301
B、3014のような適当な締付手段によってフランジ
3011に固着する。第2県状フランジ3012の内周
には、円周方向に離間して配置された複数個のスポーク
またはビーム3015.3016か取付けられる。半径
方向内方へ延びるこれらビーム3015.3016の半
径方向の内端部は第2のハブ3017に取付けられる。
第2ハブ3017には、第31図で右側へ軸方向に延び
るスタブ軸3018が固層されている。このスタブ軸3
018の端部にモールステーパ孔3019が形成され、
このテーパ孔に適当な回転工具(図示せず)が摩擦係合
する。
るスタブ軸3018が固層されている。このスタブ軸3
018の端部にモールステーパ孔3019が形成され、
このテーパ孔に適当な回転工具(図示せず)が摩擦係合
する。
しかしてビーム3015.3016によってフランジ3
012に懸架されたハブ3017は、軸方向にハブ30
01から所望量だけ離間され、両ノ・ブが相互接触する
まで、一方のノ・ブを他方のノ・プに対して軸方向にあ
る程度移動できる。
012に懸架されたハブ3017は、軸方向にハブ30
01から所望量だけ離間され、両ノ・ブが相互接触する
まで、一方のノ・ブを他方のノ・プに対して軸方向にあ
る程度移動できる。
スポーク3009.301O13015,3016のう
ちの少なくとも1個に複数個のひずみ計3020.30
21が設けられる。この場合これらのひずみ計は、ハブ
3001に接近してスポークの内端部に配設される。ひ
ずみ計3020.3021はスポーク3009内の長手
方向的げひずみを感知する。
ちの少なくとも1個に複数個のひずみ計3020.30
21が設けられる。この場合これらのひずみ計は、ハブ
3001に接近してスポークの内端部に配設される。ひ
ずみ計3020.3021はスポーク3009内の長手
方向的げひずみを感知する。
ひずみ計3020.3021は、そのうちの一方たとえ
ばひすみ計3020が回転軸に平行な面内に在り、他方
のひすみ計3021か回転軸に垂直な面内に在るように
取付けられる。このような構成によれば、ひずみ計30
20でスポーク3009のねじれ曲げ変位が感知でき、
ひずみ計3021でスポーク3009の軸方向変位が感
知できる。
ばひすみ計3020が回転軸に平行な面内に在り、他方
のひすみ計3021か回転軸に垂直な面内に在るように
取付けられる。このような構成によれば、ひずみ計30
20でスポーク3009のねじれ曲げ変位が感知でき、
ひずみ計3021でスポーク3009の軸方向変位が感
知できる。
この発明を実施するにあたり、ひずみ計3020.30
21は第19図と同様なホイートストーンブリッジ回路
の共通辺において電気的に相互に接53− 続される。なおひすみ計3020.3021は共通ブリ
ッジ辺において、電気的に直列接続または並列接続され
る。
21は第19図と同様なホイートストーンブリッジ回路
の共通辺において電気的に相互に接53− 続される。なおひすみ計3020.3021は共通ブリ
ッジ辺において、電気的に直列接続または並列接続され
る。
必要に応じて例えばスポークの外端部にひずみ計量を付
加したり、ハブから延びる一方のスポーク群または両方
のスポーク群についてひずみを計量してもよい。したが
って、変換器3000によれは、第22図で説明したこ
の発明の技術を別の方法で実施できる。すなわち変換器
3000では共通曲げビームのひずみを計量することに
よって、ねじれおよび軸方向負荷の合成作用を感知して
、印加負荷に起因するビーム中の圧縮曲げ応用および引
張り曲げ応力を検出する。
加したり、ハブから延びる一方のスポーク群または両方
のスポーク群についてひずみを計量してもよい。したが
って、変換器3000によれは、第22図で説明したこ
の発明の技術を別の方法で実施できる。すなわち変換器
3000では共通曲げビームのひずみを計量することに
よって、ねじれおよび軸方向負荷の合成作用を感知して
、印加負荷に起因するビーム中の圧縮曲げ応用および引
張り曲げ応力を検出する。
第32図はこの発明による回転形変換器の他の実施例を
示す。この実施例の回転形変換器3200では、入力I
II Tが駆動ハブ3201に係合し、この駆動ハブ3
201に複数個のスポーク3202.3203を設ける
。これらのスポーク3202.3203は軸方向および
円周方向で互いに離間すると共に、ハブ3201かも半
径方向の54− 外側へ延びて、共通の外側フランジ32o4に接続する
。フランジ3204は、軸方向で第2フランジハブ32
05に接続する。ハブ32o5には図示しない回転工具
が取付けられる。そして第31図の変換器3000と同
じ仕方で、スポーク3202.3203のひすみが計量
される。
示す。この実施例の回転形変換器3200では、入力I
II Tが駆動ハブ3201に係合し、この駆動ハブ3
201に複数個のスポーク3202.3203を設ける
。これらのスポーク3202.3203は軸方向および
円周方向で互いに離間すると共に、ハブ3201かも半
径方向の54− 外側へ延びて、共通の外側フランジ32o4に接続する
。フランジ3204は、軸方向で第2フランジハブ32
05に接続する。ハブ32o5には図示しない回転工具
が取付けられる。そして第31図の変換器3000と同
じ仕方で、スポーク3202.3203のひすみが計量
される。
以上詳細に述べたように、この発明によれば、最もw5
年な形態として単一のひすみ計を有する独特な負荷変換
器が提供され、この単一のひずみ計によって軸方向およ
びねじれ負荷の合成ひずみ作用を感知して、合成負荷に
対する単一のブリッジ出力信号を発生する。
年な形態として単一のひすみ計を有する独特な負荷変換
器が提供され、この単一のひずみ計によって軸方向およ
びねじれ負荷の合成ひずみ作用を感知して、合成負荷に
対する単一のブリッジ出力信号を発生する。
この発明を図示の実施例を用いて説明してきたが、特許
請求の範囲の記載の範囲において種々の惨正、変更をす
ることができるものである。
請求の範囲の記載の範囲において種々の惨正、変更をす
ることができるものである。
第1図は工具ホルダにひずみ計を配置し、それにドリル
を装着した従来例の正面図、第2図は励磁およびひすみ
計度換器からの入力信号を結合するのに用いられる従来
の回転形変圧器の縦断正面図、第3図は従来の励磁およ
び変換器の信号回路を示すブロック図、第4図はひずみ
計度換器用ホイートストーンブリッジ回路の、励磁およ
び信号結合変圧器を示す回路図、第5図は加工物に対す
る位信金モニタしなから加工する装置の構成図、第6図
は穿孔動作に対する移動距離の関数としてプロットした
印加トルクを示すグラフ、第7図は第5図と同、隊な装
置の構成図であって、加工物のドリル経路に空洞を含む
場合を示す図面、第8図は第7図の装置での穿孔動作に
対する工具移動距離の関数として、トルクをプロットし
たグラフ、第9図は変換器を組込む前の工具ホルダを備
えたこの発明の第1実施例において、ひすみ計の好適配
置場所を示す図面、第10a図は第9図のホルダと同様
であるが、ひずみ針取付は用の高応力の場所を加工形成
した工具ホルダを示す図面、第iob図は第10a図の
工具ホルダの側面図、第11図は第10図同様に加工さ
れ、工具ホルダの軸に関する印加トルクのひすみ作用の
みを感知するだめのひずみ計が装着された従来の工具ホ
ルダの平面図、第12図は第11図の&112−12に
沿った部分の正面図、第13図は第10図同様に加工さ
れ、軸方向負荷によるひずみのみを感知するひずみ計が
装着された従来の工具ホルダの平面図、第14図は第1
3図の線14−14に沿った部分の正面図、第15図は
第11図の工具ホルダに用いられる従来のブリッジ回路
図、第16図は第13図の工具ホルダに対する従来のブ
リッジ回路図、第17図は静止工具ホルダでのこの発明
の実施例を示す平面図、第18図は第17図の518−
18に沿う断面図、第19図はトルクとスラストの合成
作用を感知するビーム結合を有する工具ホルダについて
のこの発明の第2実施例の回路図、第20図は回転工具
での合成負荷感知に用いられるこの発明による変換器の
他の実施例を示す正面図、第21図は第20図の線21
−21に沿う断面図、第22図は第20図の一部の拡大
図、第23図は第22図の変換器に対するブリッジ回路
図、第24図57− は第22図の変換器に対するブリッジ回路の変形例を示
す図面、第25図は第22図の変換器に対する単一ひす
み計ブリッジ回路図、第26図は最も簡単にしたこの発
明の変換器の正面図。 第27図は第26図の変換器に対するブリッジ回路図、
第28図はこの発明の変形災施例による変換器の第26
図と同様な正面図、第29図は第28図の線29−29
に沿う断面図、第30図は第28、第29図の変換器に
対するブリッジ回路図、第31図はこの発明による合成
負荷感知用の回転形質換器の他の実施例の正面図、第3
2図は第31図の変換器の変形例の−+B縦断正面図、
第33図は銀28図のi 33−33に沿う正面図であ
る 903.1001,1701,2601,2001,2
801゜3018.3205=・−工具ホルダ、170
3.1704゜2603.2007〜2014.280
3〜2805.3020〜3021.3206〜320
7・・・ひずみ計、 1702゜2602.2006,
2802.3009〜3010.3015〜3016.
3202〜3203・・・減径横断面域。 第1頁の続き 0発 明 者 ジョン ブラック ホ アメリツジズ
ウニイ カ合衆国、 48116 ミシガン、ブライトン、グレ
ン506幡地 手続補正書は式) 特許庁長官 志 賀 学 殿 1、 事件の表示 昭和60年特許願第15250号 2、 発明の名称 合成負荷変換器 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 アメリカ合衆国、 44114 オハイオ。 クリーブランド、イートン センター (番地無い 名 称 イートン コーポレーション 代表者 フランク エム、サジョベツク4、代理人 1− 5、補正の対象 (1) 図 面 6、 補正の内容 (1) 図面の浄書(内容に変更なし)を提出する。 7、添付書類の目録 (1) 図 面 1通 2−
を装着した従来例の正面図、第2図は励磁およびひすみ
計度換器からの入力信号を結合するのに用いられる従来
の回転形変圧器の縦断正面図、第3図は従来の励磁およ
び変換器の信号回路を示すブロック図、第4図はひずみ
計度換器用ホイートストーンブリッジ回路の、励磁およ
び信号結合変圧器を示す回路図、第5図は加工物に対す
る位信金モニタしなから加工する装置の構成図、第6図
は穿孔動作に対する移動距離の関数としてプロットした
印加トルクを示すグラフ、第7図は第5図と同、隊な装
置の構成図であって、加工物のドリル経路に空洞を含む
場合を示す図面、第8図は第7図の装置での穿孔動作に
対する工具移動距離の関数として、トルクをプロットし
たグラフ、第9図は変換器を組込む前の工具ホルダを備
えたこの発明の第1実施例において、ひすみ計の好適配
置場所を示す図面、第10a図は第9図のホルダと同様
であるが、ひずみ針取付は用の高応力の場所を加工形成
した工具ホルダを示す図面、第iob図は第10a図の
工具ホルダの側面図、第11図は第10図同様に加工さ
れ、工具ホルダの軸に関する印加トルクのひすみ作用の
みを感知するだめのひずみ計が装着された従来の工具ホ
ルダの平面図、第12図は第11図の&112−12に
沿った部分の正面図、第13図は第10図同様に加工さ
れ、軸方向負荷によるひずみのみを感知するひずみ計が
装着された従来の工具ホルダの平面図、第14図は第1
3図の線14−14に沿った部分の正面図、第15図は
第11図の工具ホルダに用いられる従来のブリッジ回路
図、第16図は第13図の工具ホルダに対する従来のブ
リッジ回路図、第17図は静止工具ホルダでのこの発明
の実施例を示す平面図、第18図は第17図の518−
18に沿う断面図、第19図はトルクとスラストの合成
作用を感知するビーム結合を有する工具ホルダについて
のこの発明の第2実施例の回路図、第20図は回転工具
での合成負荷感知に用いられるこの発明による変換器の
他の実施例を示す正面図、第21図は第20図の線21
−21に沿う断面図、第22図は第20図の一部の拡大
図、第23図は第22図の変換器に対するブリッジ回路
図、第24図57− は第22図の変換器に対するブリッジ回路の変形例を示
す図面、第25図は第22図の変換器に対する単一ひす
み計ブリッジ回路図、第26図は最も簡単にしたこの発
明の変換器の正面図。 第27図は第26図の変換器に対するブリッジ回路図、
第28図はこの発明の変形災施例による変換器の第26
図と同様な正面図、第29図は第28図の線29−29
に沿う断面図、第30図は第28、第29図の変換器に
対するブリッジ回路図、第31図はこの発明による合成
負荷感知用の回転形質換器の他の実施例の正面図、第3
2図は第31図の変換器の変形例の−+B縦断正面図、
第33図は銀28図のi 33−33に沿う正面図であ
る 903.1001,1701,2601,2001,2
801゜3018.3205=・−工具ホルダ、170
3.1704゜2603.2007〜2014.280
3〜2805.3020〜3021.3206〜320
7・・・ひずみ計、 1702゜2602.2006,
2802.3009〜3010.3015〜3016.
3202〜3203・・・減径横断面域。 第1頁の続き 0発 明 者 ジョン ブラック ホ アメリツジズ
ウニイ カ合衆国、 48116 ミシガン、ブライトン、グレ
ン506幡地 手続補正書は式) 特許庁長官 志 賀 学 殿 1、 事件の表示 昭和60年特許願第15250号 2、 発明の名称 合成負荷変換器 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 アメリカ合衆国、 44114 オハイオ。 クリーブランド、イートン センター (番地無い 名 称 イートン コーポレーション 代表者 フランク エム、サジョベツク4、代理人 1− 5、補正の対象 (1) 図 面 6、 補正の内容 (1) 図面の浄書(内容に変更なし)を提出する。 7、添付書類の目録 (1) 図 面 1通 2−
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、工具の駆動源を有し、工具が加工物に加えられて加
工物の加工を行なう工作機械用のトルクおよびスラスト
感知器として用いられる合成負荷変換器であって、駆動
源と工具との間に接続されて工具に駆動力を伝える工具
ホルダと、この工具ホルダの拡開領域に装着されると共
に、工具が加工物に作用することにより生じた工具ホル
ダ内のひずみを測定するように配向されたひずみ計とを
備え、前記工具ホルダの拡開領域は、工具ホルダの工具
への接続部と工具ホルダの駆動源への接続部との間の間
隔にまたがって形成され、前記拡開領域の中心軸は工具
ホルダのほぼ中心領域を介して工具ホルダの駆動源への
接続部から工具ホルダの工具への接続部まで延在し、さ
らに、前記工具ホルダの拡開領域は工具ホルダの工具へ
の接続部の横断面および工具ホルダの駆動源への接続部
の横断面より小さい減径横断面域を有し、前記ひずみ計
がこの減径横断面域内で工具ホルダの表面に取り付けら
れていることを特徴とする合成負荷変換器。 2、特許請求の範囲第1項において、前記ひずみ計は複
数個のひずみ計からなり、これら複数個のひずみ計を減
径横断面域の表面の周囲に分布させていることをf¥f
徴とする合成負荷変換器。 3、 特許請求の範囲第2項において、各ひずみ計を工
具ホルダの中心軸に平行または垂直に配向させているこ
とを%徴とする合成負荷変換器。 4、 特許請求の範囲第2項において、各ひずみ計を工
具ホルダの中心軸に対して45°配向させていることを
特徴とする合成負荷変換器。 5、 特許請求の範囲第2項において、複数個のひずみ
計を個々に工具ホルダの中心軸に対して平行、垂直また
は45°の角度で配向させていることを特徴とする合成
負荷変換器。 6.特許請求の範囲第5項において、異なる配向の各ひ
ずみ計を電気的に接続して、トルクとスラストを表わす
合成信号を発生するようになっていることを特徴とする
合成負荷変換器。 7、 特許請求の範囲第6項において、各ひずみ計を直
列接続して、合成出力信号を発生するようになっている
ことを+!j徴とする合成負荷変換器。 8、特許請求の範囲第6項において、各ひずみ計を並列
接続して合成出力信号を発生するようになっていること
を特徴とする合成負荷変換器。 9、加工物の駆動源を有し、固定された工具で加工物の
加工を行なう工作機械用のトルクおよびスラスト感知器
として用いられる合成負荷変換器であって、工作機械と
工具との間に接続されて、工具を固定位置に保つ工具ホ
ルダと、この工具ホルダの拡開領域に装着されると共に
、工具が加工物に作用することにより生じた工具ホルダ
内のひずみを測定するひずみ計とを備え、前記工具ホル
ダの拡開領域は、工具ホルダの工具への接続部と、工具
ホルダの工作機械への接続部との間に形成され。 前記拡開領域の中心軸は工具ホルダのほぼ中心領域を介
して工具ホルダの工作機械への接続部から工具ホルダの
工具への接続部の方向に延在し、さらに前記工具ホルダ
の拡開領域は、工具ホルダの工具への接続部の横断面よ
り小さい減径横断面域を有し、前記ひずみ計がこの減径
横断面域内で工具ホルダの表面に取り付けられているこ
とを特徴とする合成負荷変換器。 10、特許請求の範囲第9項において、前記ひずみ計は
複数個のひすみ計からなり、これら複数個のひすみ計を
減径横断面域の表面の周囲に分布させていることを特徴
とする合成負荷変換器。 11、特許請求の範囲第10項において、第1ひずみ計
を工具ホルダの中心軸に平行に配向させ、第2ひすみ計
を工具ホルダの中心軸に垂直に配向させていることを特
徴とする合成負荷変換器。 12、%許請求の範囲第10項において、各ひずみ計を
工具ホルダの中心軸に対して45°配向させていること
を特徴とする合成負荷変換器。 13、%許稍求の範囲第11項において、第3ひずみ計
を工具の中心軸に平行に配向させ、第4ひずみ計を工具
ホルダの中心軸に画直に配向させ、第5ひずみ計を工具
ホルタ′の中心軸に対して45°配向させていることを
特徴とする合成負荷変換器。 14、特許請求の範囲第10項において、異なる配向の
各ひずみ計を電気的に接続して、トルクとスラストを表
わす合成イに号を発生するようになっていることを特徴
とする合成負荷変換器。 15、工具の駆動源を有し、工具が加工物の加工を行な
う工作機械用のトルクおよびスラスト 5 − 感知器として用いられる合成負荷変換器であって、駆動
源と工具との間に接続されて工具に駆動力を伝える工具
ホルダと、ビーム上に取り付けられて、工具力(加工物
に作用することにより生じたビーム内のひずみをツ(1
」定するひずみ計とを備え、前記工具ホルダが駆動源か
ら工具へと延在する中心軸(L)と、工具ホルダの中心
軸に対してほぼ垂直に配向された主面を有する第1フラ
ンジと、工具ホルダの中心軸に対してほぼ垂直に配向さ
せると共に、第12ランジの主面に対向離間する主面を
有する第2フランジと、一端で第1フランジの主面に接
続し、他端で第2フランジの主面に接続し、前記の両フ
ランジへの接続が該フランジの周囲に隣接していて、各
ビームが中心軸に対して角中金な、して工具ホルダのト
ルクまたは軸方向負荷に応答して曲がるよう構成されて
いる複数個のビームとを有していることを%像とする合
成負荷変換器。 16、特許請求の範囲第15項において、前記ビ 6− −ムは共通の半径方向間隔を介してフランジの主面に結
合していることを特徴とする合成負荷変換器。 17、%許詩求の範囲第16項において、ひすみ計は複
数個のひすみ計からなり、各ひずみ計がビームとフラン
ジの主面との結合部に隣接して取り付けられていること
を特徴とする合成負荷変換器。 18、特許請求の範囲第16項において、前記ひずみ計
は2個のひすみ計からなる第1ひずみ計量を備え、一方
のひすみ計が第1ビームの一端に装着され、他方のひず
み計が同一ビームの他端に装着され、両ひずみ計がビー
ムの同一表面上に在ると共に、それぞれかフランジの主
面に平行に配向して、工具ホルダのねじれ負荷またはス
ラスト負荷に対して、一方のひずみ計が圧縮力を減却し
、他方のひずみ計が張力を感知するようになっているこ
とをするビームの角度を調整してひずみ計からのトルク
とスラストの比に対して出力を適応させるようになって
いることを特徴とする合成負荷変換器。 20、特許請求の範囲第19項において、ビームの両端
の第1ひずみ計量がホイートストーンブリッジ回路の第
1対向辺抑に接続されていることを特徴とする合成負荷
変換器。 2、特許請求の範囲第20項において、2個のひすみ計
からなる第2ひずみ計量が付加されて第1ひずみ計量と
同様に第2ビームに接続され、第2ひずみ計量はホイー
トストーンブリッジ回路の残りの対向辺群に直列接続さ
れてブリッジ回路を児結し、トルクとスラストの両方を
表わす単一の信号として前記出力が発生されるようにな
っていることを%徴とする合成負荷変換器。 22、特許請求の範囲第19項において、2個のひずみ
計からなる第2ひずみ計量か付加され、この第2ひすみ
計量の一方のひすみ計を、第1ひずみ計量の一方のひず
み計と反対側でビーム上に装着し、第2ひすみ計量の他
方のひすみ計金第1ひずみ計量の他方のひずみ計と反対
側でビーム上に装着し、第2ひずみ計量の一方のひすみ
計が張力を測定し、他方のひずみ計が圧縮力を測定し、
4個のひずみ計全部が協働するようにホイートストーン
ゾリッジ状に接続されて、工具ホルダに加えられたねじ
れまたはスラスト負荷に対して大きな出力を発生するよ
うになっていることを特徴とする合成負荷変換器。 23、軸方向負荷とねじれ負荷の作用を感知し。 これらの負荷を表わす電気的出力を発生する合成負荷変
換器であって、軸に対する入力ねじれ負荷とスラスト負
荷を受ける第ii面を形成する第1端部手段と、弾性ひ
ずみ自在作用構造部に前記入力負荷を伝える作用表面を
形成する第2端部手段とを有し、前記ひずみ自在作用構
造部が第1表面と作用表面との間に設けられると共に感
知面を形成する計it構 9− 造部を有し、この計量構造部か前記ひずみ自在作用構造
部内の最大応力領域を形成する本体手段と、前記感知面
上に設けられ、負荷軸に対して15〜30°の範囲の鋭
角で配向された感知方向を有して合成負荷の作用を感知
する年−ひずみ計と、電源に接続されて前記ひずみ計に
電位を供給し、前記変換器の合成ねじれおよびスラスト
負荷に応答して、前記ひずみ計の抵抗変化を検出して、
該負荷を表わす出力信号を発生するブリッジ回路手段と
を備えていることを特徴とする合成負荷変換器。 凡 特許請求の範囲第23項において、前記計量構造部
は互いにI#lf:i5すると共に、それぞれが前記第
1.第2端部手段の間に延在する複数個の長方形ビーム
を備え、前記感知面は1個のビームの端部に隣接する表
面部分で栴成され、前記変換器の軸方向およびねじれ負
荷が印加された際の前記ビームの曲げ変位が、前記単一
ひずみ計の感知方向がビームの長手方向に配向して、前
記曲けに起因する張ブハ圧縮力またはひずみを感知する
場合を除き、発生するようになっていることを特徴とす
る合成負荷変換器。 2、特許請求の範囲第24項において、前記ビーム上に
、このビームに沿う実質的に同じ長手方向部位で、かつ
前記第1単一ひずみ計とは反対側で、該ビームの表面に
第2ひずみ計を設けて該第1単一ひすみ計とは反対極性
のひずみを感知し、前記ブリッジ回路がこれらのひずみ
計の抵抗の合成変化を検出するように前記第2ひずみ計
を該ブリッジ回路内で電気的に接続していることを特徴
とする合成負荷変換装置。 26、特許請求の範囲第25項において、複数個のひず
み計をさらに設け、これら複数個のひずみ計のうちの第
1対を1個のビーム上にこのビームの両端に隣接して設
け、第2対を他のビーム上にこのビームの両端に隣接し
て設け、前記ブリッジ回路が各対内のひずみ計の合成抵
抗変化を検出して、全抵抗変化を表わす単一の電気的出
力を発生するように、前記の内封のひずみ計を前記ブリ
ッジN路内で接続していることを特徴とする合成負荷変
換器。 27、%許請求の範囲第25項において、前記ビームは
円周方向に離間すると共に軸方向に延び、各ビームが前
記負荷軸に対して鋭角をなしていることを特徴とする合
成負荷変換器。 2、特許請求の範囲第25項において、前記ビームは円
周方向に離間し、各ビームが前記負荷軸に対して15〜
45°の範囲の鋭角をなしていることを特徴とする合成
負荷変換器。 29、特許請求の範囲第25項において、前記第1端部
手段はハブを備え、前記ビームがこのハブから半径方向
外側へ延び、前記第2端部手段が各ビームの半径方向外
側端部に接続した構造部を備えていることを特徴とする
合成負荷変換器。 30、%許請求の範囲第24項において、前記ひすみ自
在構造部は全体的に円筒状の長方形部材を備え、前記計
量構造部が減径横断部を備えていることを%徴とする合
成負荷変換器。 31、特許請求の範囲第30項において、前記単一のひ
ずみ計に代えて複数個のひずみ計を設け、これら複数個
のひずみ計のうちの第1ひずみ計の感知方向は前記負荷
軸と実質的に平行であり、第2ひずみ計はその感知方向
が負荷軸にほぼ垂直であって、前記計量面上で第1ひず
み計から90°離間し、第3ひずみ針の感知方向は、負
荷軸に対してほぼ45°の鋭角をなし、第4ひずみ計も
その感知方向が45゜をなすと共に、第3ひずみ計に対
して直径上反対位置に投げられ、前記ブリッジ回路が前
記第1.第2ひずみ計の合成抵抗変化を感知するように
、該第1、第2ひすみ計が電気的に接続され、前記ブリ
ッジ回路が前記第3、第4ひずみ計の合成抵抗変化を感
知するように、該第3、第4ひずみ計が電気的に接続さ
れていることを特徴とする合成負荷変換器。 32、特許請求の範囲第24項において、前記負荷軸に
対して15〜30°で配向すると共に、第13− 1単一ひずゐ計から90°離間した第2ひずみ計を設け
、この第2ひずみ計が前記出力と電気的に並列になるよ
う前記ブリッジ回路に接続されていることを特徴とする
合成負荷変換器。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US574446 | 1984-01-27 | ||
US06/574,446 US4555955A (en) | 1984-01-27 | 1984-01-27 | Combination loading transducer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60186354A true JPS60186354A (ja) | 1985-09-21 |
Family
ID=24296169
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60015250A Pending JPS60186354A (ja) | 1984-01-27 | 1985-01-28 | 合成負荷変換器 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4555955A (ja) |
EP (1) | EP0156073A2 (ja) |
JP (1) | JPS60186354A (ja) |
CA (1) | CA1230501A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2022045927A (ja) * | 2020-09-09 | 2022-03-22 | ハルトメタル-ウェルクゾーグファブリック ポール ホーン ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 工具ホルダ及び該工具ホルダを備えた工具システム |
Families Citing this family (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6226532A (ja) * | 1985-07-19 | 1987-02-04 | リチヤ−ド エル.ジエンキンス | アイソメトリツク制御装置 |
FR2623284B1 (fr) * | 1987-11-13 | 1990-08-10 | Logabex | Capteur d'efforts spatiaux |
DE9014037U1 (de) * | 1990-10-09 | 1990-12-20 | Emuge-Werk Richard Glimpel Fabrik für Präzisionswerkzeuge, 8560 Lauf | Gewindeschneid- oder Bohrfutter |
US5481184A (en) * | 1991-12-31 | 1996-01-02 | Sarcos Group | Movement actuator/sensor systems |
US5651284A (en) * | 1995-06-22 | 1997-07-29 | Liberty Technologies, Inc. | Strain gage method for measuring thrust and torque on valve stems that does not require calibrations against a known thrust and torque |
JP3227403B2 (ja) * | 1997-04-09 | 2001-11-12 | 豊田工機株式会社 | センサ、工作機械の状態判別装置及び状態判別方法 |
DE102008015005A1 (de) * | 2008-03-19 | 2009-09-24 | Mtu Aero Engines Gmbh | Spannfutter-integriertes Kraftmesssystem |
US10646280B2 (en) | 2012-06-21 | 2020-05-12 | Globus Medical, Inc. | System and method for surgical tool insertion using multiaxis force and moment feedback |
US10874466B2 (en) | 2012-06-21 | 2020-12-29 | Globus Medical, Inc. | System and method for surgical tool insertion using multiaxis force and moment feedback |
FR3003486B1 (fr) * | 2013-03-25 | 2015-05-22 | Ct Tech De L Ind Du Decolletage | Porte-plaquette pour machine-outil |
DE102013207133A1 (de) * | 2013-04-19 | 2014-10-23 | Robert Bosch Gmbh | Messrichtung zur Messung von Lagerkippmomenten einer Lageranordnung |
GB201313279D0 (en) * | 2013-07-25 | 2013-09-11 | Univ Brunel | Cutting tool |
DE102014103240A1 (de) * | 2014-03-11 | 2015-10-01 | Pro-Micron Gmbh & Co. Kg | Verfahren zur Einrichtung und/oder Überwachung von Betriebsparametern einer Werkstückbearbeitungsmaschine |
EP3292930B1 (en) * | 2016-09-09 | 2023-03-01 | Sandvik Intellectual Property AB | Cutting tool and method for estimation of deflection of the cutting edge |
US10488281B2 (en) * | 2017-08-05 | 2019-11-26 | Interface, Inc. | Axial force pressure transducer |
US20220032416A1 (en) * | 2018-10-10 | 2022-02-03 | Kistler Holding Ag | Tool and Method For Measuring a Tool Force |
CN113453827B (zh) * | 2019-02-20 | 2023-12-15 | 京瓷株式会社 | 刀柄、切削刀具、切削加工物的制造方法以及数据的收集方法 |
EP3708295B1 (de) * | 2019-03-15 | 2021-07-14 | Siemens Aktiengesellschaft | Werkzeugmaschine mit optimierter orientierung von schwingungsdämpfern |
EP4058767A1 (en) * | 2019-11-15 | 2022-09-21 | Intuitive Surgical Operations, Inc. | Spread bridge xy force sensor |
CN112649130B (zh) * | 2020-12-29 | 2022-03-08 | 上海海事大学 | 一种医用穿刺活检针界面交互力学性能一体化测试方法 |
CN113059401B (zh) * | 2021-04-01 | 2022-07-12 | 杭州爱科科技股份有限公司 | 一种自动感应刀具受力方向和大小的纠偏装置 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2767577A (en) * | 1954-01-13 | 1956-10-23 | Gilbert Charles Allen | X-beam strain gauge dynamometer |
US2909764A (en) * | 1955-08-25 | 1959-10-20 | Boeing Co | Angular position transducer |
US3855857A (en) * | 1973-05-09 | 1974-12-24 | Schlumberger Technology Corp | Force-measuring apparatus for use in a well bore pipe string |
JPS5888631A (ja) * | 1981-11-24 | 1983-05-26 | Yotaro Hatamura | スラスト・トルク検出素子 |
-
1984
- 1984-01-27 US US06/574,446 patent/US4555955A/en not_active Expired - Fee Related
- 1984-12-11 EP EP84308614A patent/EP0156073A2/en not_active Withdrawn
-
1985
- 1985-01-17 CA CA000472322A patent/CA1230501A/en not_active Expired
- 1985-01-28 JP JP60015250A patent/JPS60186354A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2022045927A (ja) * | 2020-09-09 | 2022-03-22 | ハルトメタル-ウェルクゾーグファブリック ポール ホーン ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 工具ホルダ及び該工具ホルダを備えた工具システム |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0156073A2 (en) | 1985-10-02 |
US4555955A (en) | 1985-12-03 |
CA1230501A (en) | 1987-12-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPS60186354A (ja) | 合成負荷変換器 | |
EP0579722B1 (en) | Axially compact torque transducer | |
US4488441A (en) | Apparatus for simultaneous measurement of mutually perpendicular forces and moments | |
US20180264614A1 (en) | Linear guiding device for a feed axis of a machine tool | |
Qin et al. | A novel dynamometer for monitoring milling process | |
Karabay | Design criteria for electro-mechanical transducers and arrangement for measurement of strains due to metal cutting forces acting on dynamometers | |
JPH03500745A (ja) | 回転機械加工用に取り付けられた工具チップによって描かれる半径を自動的に測定する装置及び方法 | |
Zhang et al. | A novel smart toolholder with embedded force sensors for milling operations | |
CN110505938A (zh) | 具有测量功能的转轴端部 | |
US4802274A (en) | Method of determining worn rotary tool | |
US10179386B2 (en) | Torque measurement tester for a hole treating rotary tool | |
JPH0246349B2 (ja) | ||
Ren et al. | Spindle-mounted self-decoupled force/torque sensor for cutting force detection in a precision machine tool | |
Ohzeki et al. | Development of a magnetostrictive torque sensor for milling process monitoring | |
US5020378A (en) | Device for non-contact measuring of stresses in a bar-shaped body | |
CN207448040U (zh) | 一种数控车床主轴轴心轨迹的在线测试支座 | |
JP2505811B2 (ja) | スピンドルヘツドの工具損傷検出装置 | |
US6128964A (en) | Torque sensor with circularly polarized magnetic ring | |
CN110465890A (zh) | 一种感应式切削力测量智能刀具 | |
JPH09174384A (ja) | 棒状回転部材の曲げ力検出装置 | |
JPH11264779A (ja) | トルク・スラスト検出装置 | |
JPH03149158A (ja) | トルク、スラスト、曲げ力検知スピンドル | |
JP2656599B2 (ja) | 回転機構の荷重センサ | |
JPS6332331A (ja) | トルクの検出方法とその装置 | |
Min et al. | Cutting process diagnostics utilising a smart cutting tool |