JPS6310908Y2 - - Google Patents

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JPS6310908Y2
JPS6310908Y2 JP1983137177U JP13717783U JPS6310908Y2 JP S6310908 Y2 JPS6310908 Y2 JP S6310908Y2 JP 1983137177 U JP1983137177 U JP 1983137177U JP 13717783 U JP13717783 U JP 13717783U JP S6310908 Y2 JPS6310908 Y2 JP S6310908Y2
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JP
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encoder
slits
elastic body
tap
torque
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【考案の詳細な説明】 〔考案の利用分野〕 本考案は、タツピング盤に取り付けられるねじ
タツプに過負荷がかかつた場合に、その過負荷を
直ちに検出し、ねじタツプの折損を未然に防止す
るタツピング盤のトルク検出装置に関するもので
ある。
[Detailed description of the invention] [Field of application of the invention] The invention detects immediately when an overload is applied to a screw tap attached to a tapping board, and prevents the screw tap from breaking. This invention relates to a torque detection device for a tapping board.

〔考案の背景〕[Background of the idea]

タツピング盤を用いてねじ立て加工を行う場
合、ねじタツプの刃部が摩耗していたり、被加工
材料にあらかじめあけられている下穴の径が小さ
かつたりすると、ねじタツプに生じる捩り応力が
大きくなり、ある値を超えるとねじタツプは折損
する。
When tapping a screw using a tapping machine, if the blade of the screw tap is worn or the diameter of the pilot hole pre-drilled in the workpiece material is small, the torsional stress generated in the screw tap becomes large. If the value exceeds a certain value, the screw tap will break.

タツピング盤のねじタツプを折損から保護する
手段としては、従来一般に、摩擦クラツチを使用
し、ねじ立て加工時、ねじタツプに所定のトルク
がかかると、前記摩擦クラツチのクラツチ部にす
べりを生じさせ、ねじタツプに回転力を伝えない
ようにしている。摩擦クラツチは構造が簡単であ
り、比較的安価に製作することができるが、反
面、使用するねじタツプの径が変わるごとにクラ
ツチ部の摩擦力を調整しなければならないわずら
わしさがあつた。しかも、前記摩擦力の調整は、
一度の調整で最適の状態が得られるというもので
はなく、実際に数回タツピングを行つて適切な摩
擦力を得ているのが現状である。
Conventionally, a friction clutch is generally used as a means to protect the screw tap of a tapping machine from breakage, and when a predetermined torque is applied to the screw tap during tapping, the clutch portion of the friction clutch slips. This prevents rotational force from being transmitted to the screw tap. The friction clutch has a simple structure and can be manufactured at a relatively low cost, but on the other hand, it is troublesome to have to adjust the frictional force of the clutch portion every time the diameter of the screw tap used changes. Moreover, the adjustment of the frictional force is
The current situation is that it is not possible to obtain the optimum condition with a single adjustment, but it is actually necessary to tap several times to obtain the appropriate frictional force.

一方、切削加工機械の刃物を折損から保護する
手段として、特公昭54−15354号が提案されてい
る。特公昭54−15354号の概要は、電磁力を利用
して刃物の抵抗トルクを制御するというものであ
るが、この構造によると、穴あけ加工時、電磁コ
イルもスピンドルとともに移動しなければならな
いため、電磁コイルと接続する電線の処理が難し
いことが考えられる。しかも、特公昭54−15354
号においては、刃物トルク制御に磁力を利用する
ものであるため、穴あけ加工時、段車とベルトと
の摩擦によつて発生する浮遊鉄粉やベルトゴム摩
擦粉が励磁部に付着することも考慮しなければな
らない。
On the other hand, Japanese Patent Publication No. 54-15354 has been proposed as a means to protect the blades of cutting machines from breakage. The outline of Japanese Patent Publication No. 54-15354 is to use electromagnetic force to control the resistance torque of the cutter, but according to this structure, the electromagnetic coil must also move with the spindle during drilling. It is possible that it is difficult to dispose of the electric wires that connect to the electromagnetic coil. Moreover, the special public service 54-15354
Since this method uses magnetic force to control the torque of the cutter, consideration must be given to the possibility that floating iron powder and belt rubber friction powder generated by friction between the cart and the belt may adhere to the excitation part during drilling. There must be.

〔考案の目的〕[Purpose of invention]

本考案の目的は、上記した従来技術の欠点をな
くし、タツプの過負荷を光学的に検出し、構造が
簡単で、しかも信頼性の高いトルク検出装置を備
えるとともに、操作性の良いタツピング盤を提供
しようとするものである。
The purpose of the present invention is to eliminate the above-mentioned drawbacks of the conventional technology, to optically detect tap overload, to provide a torque detection device with a simple structure and high reliability, and to provide a tapping board with good operability. This is what we are trying to provide.

〔考案の概要〕 本考案は、回転主軸にチヤツクを装着し、前記
チヤツクにねじタツプを取り付け、電動機の回転
動力をベルトを介してVベルト車に伝えるととも
に、前記Vベルト車に伝えられた回転動力をスピ
ンドルスリーブに伝え、さらに前記スピンドルス
リーブに伝えられた回転動力を主軸に伝えてねじ
立て加工を行うタツピング盤の構造において、前
記スピンドルスリーブと主軸とを、弾性体を介し
て一体的に取り付け、且つ前記スピンドルスリー
ブと主軸との双方に、それぞれスリツトを有する
第1のエンコーダと第2のエンコーダを取り付
け、第1のエンコーダには、その半径方向直線上
にタツプサイズの種類数と同数のスリツトを形成
し、第2のエンコーダには、第1のエンコーダの
各々のスリツトと同一半径の位置で、且つ相対的
な配置角度を正、負方向に各々異ならせたスリツ
トと、更にそれぞれのエンコーダの中心点に対し
て対称的にスリツトを形成するとともに、前記第
1のエンコーダに形成したスリツトの近傍に、ス
リツト数と同数の光検出器を配設し、タツプサイ
ズに応じて光検出器を選択し、ねじ立て加工中、
使用タツプの許容最大トルク量に対応する捩れが
前記弾性体に発生した時点で各エンコーダのスリ
ツトを重合させることにより、光検出器で異常を
検出するよう構成してなることを特徴とするもの
である。
[Summary of the invention] The present invention involves attaching a chuck to the rotating main shaft, attaching a screw tap to the chuck, transmitting the rotational power of the electric motor to the V-belt wheel via the belt, and transmitting the rotational power transmitted to the V-belt wheel. In the structure of a tapping machine that transmits power to a spindle sleeve and further transmits the rotational power transmitted to the spindle sleeve to a main shaft to perform thread tapping, the spindle sleeve and the main shaft are integrally attached via an elastic body. , and a first encoder and a second encoder each having a slit are attached to both the spindle sleeve and the main shaft, and the first encoder has the same number of slits as the number of types of tap sizes on a straight line in the radial direction. The second encoder has slits at the same radius as the slits in the first encoder, but with different relative arrangement angles in the positive and negative directions, and the center of each encoder. forming slits symmetrically with respect to the point, and disposing the same number of photodetectors as the number of slits near the slits formed in the first encoder, selecting the photodetectors according to the tap size, During the tapping process,
The apparatus is characterized in that the slits of each encoder are overlapped when a twist corresponding to the maximum permissible torque amount of the tap in use occurs in the elastic body, thereby detecting an abnormality with a photodetector. be.

〔考案の実施例〕[Example of idea]

以下、本考案の一実施例を、第1図〜第7図を
用いて説明する。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 7.

第1図において、1はタツピング盤のヘツド、
2は上方をスプライン軸部とした主軸、3は主軸
2を支承しているクウイルを示し、クウイル3の
外周にはラツク4が設けられている。5はラツク
4と係合しているピニオン、6はピニオン軸で、
ピニオン軸6をハンドル(図示せず)で回転させ
ると、クウイル3を介して主軸2が上下に往復動
する。7はスピンドルスリーブ、8はスピンドル
スリーブ7のベアリングを示し、スピンドルスリ
ーブ7はベアリング8を介してヘツド1に支承さ
れている。9はVベルト車で、Vベルト車9はキ
ー10及びナツト11を介してスピンドルスリー
ブ7に一体的に取り付けられており、Vベルト車
9には、ベルト12を介して電動機(図示せず)
からの回転動力が伝達される。スピンドルスリー
ブ7の下端には、主軸2に捩れトルク7が発生す
るとそのトルク量に応じて捩れ角度が変化する弾
性体13が、ねじ14を介して取り付けられてい
る。15は主軸嵌挿部材で、主軸嵌挿部材15
は、その内径部にスプライン穴を有し、上述した
主軸2のスプライン軸部に係合しており、主軸嵌
挿部材15は、弾性体13に一体的に取り付けら
れている。即ち、前記電動機からの回転動力は、
ベルト12、Vベルト車9、スピンドルスリーブ
7、弾性体13、主軸嵌挿部材15を介して主軸
2に伝えられる。スピンドルスリーブ7には、第
2図イにおいてXで示したスリツトを有するエン
コーダ16が、圧入などの手段により固着されて
いる。また、主軸嵌挿部材15には、第2図イに
おいてYで示したスリツトを有するエンコーダ1
7が、ねじ18を介して固着されている。19a
及び19bは上下一対からなる光検出器を示し、
光検出器19a、19bは、第1図に示すごと
く、エンコーダ16及び17の近傍に位置して設
けられている。なお、第1図中、20はヘツド1
の上部に取り付けられているベルトカバーを示
す。
In Figure 1, 1 is the head of the tapping board;
Reference numeral 2 indicates a main shaft having a spline shaft portion on the upper side, 3 indicates a quill supporting the main shaft 2, and a rack 4 is provided on the outer periphery of the quill 3. 5 is a pinion engaged with rack 4, 6 is a pinion shaft,
When the pinion shaft 6 is rotated by a handle (not shown), the main shaft 2 reciprocates up and down via the quill 3. 7 is a spindle sleeve, 8 is a bearing of the spindle sleeve 7, and the spindle sleeve 7 is supported by the head 1 via the bearing 8. Reference numeral 9 denotes a V-belt wheel. The V-belt wheel 9 is integrally attached to the spindle sleeve 7 via a key 10 and a nut 11. A motor (not shown) is connected to the V-belt wheel 9 via a belt 12.
The rotational power from is transmitted. An elastic body 13 is attached to the lower end of the spindle sleeve 7 via a screw 14, and the torsion angle changes according to the amount of torsion torque 7 generated on the main shaft 2. 15 is a main shaft insertion member;
has a spline hole in its inner diameter portion and engages with the spline shaft portion of the main shaft 2 described above, and the main shaft insertion member 15 is integrally attached to the elastic body 13. That is, the rotational power from the electric motor is
It is transmitted to the main shaft 2 via the belt 12, the V-belt pulley 9, the spindle sleeve 7, the elastic body 13, and the main shaft insertion member 15. An encoder 16 having a slit indicated by X in FIG. 2A is fixed to the spindle sleeve 7 by means such as press fitting. The main shaft insertion member 15 also has an encoder 1 having a slit indicated by Y in FIG.
7 is fixed via a screw 18. 19a
and 19b indicate a pair of upper and lower photodetectors;
Photodetectors 19a and 19b are provided near encoders 16 and 17, as shown in FIG. In addition, in Fig. 1, 20 indicates head 1.
shows the belt cover attached to the top of the

第2図〜第5図は本考案装置の原理説明図、第
6図は本考案装置の電気的動作系を説明するブロ
ツク回路図、第7図は第6図に示す電気的動作系
のタイムチヤートであり、第7図に付したa〜f
は、第6図のA−Fに対応するものである。
Figures 2 to 5 are diagrams explaining the principle of the device of the present invention, Figure 6 is a block circuit diagram explaining the electrical operation system of the device of the present invention, and Figure 7 is a time diagram of the electrical operation system shown in Figure 6. This is a chart, a to f attached to Figure 7.
correspond to A-F in FIG.

ここで、本考案の動作系を、第1図を参照しつ
つ、第2図〜第7図に基づいて説明する。
Here, the operating system of the present invention will be explained based on FIGS. 2 to 7 while referring to FIG. 1.

ねじ立て加工前、上下一対のエンコーダ16及
び17の位置関係は、第2図イに示すごときであ
り、エンコーダ16のスリツトX1とエンコーダ
17のスリツトY1との間には、相対的な配置角
度としてφ=φ1の位相差がある。この位相差φ1
は、例えば使用ねじタツプの径をM1とすると、
そのねじタツプの折損トルク直前の捩れ量に相当
するよう弾性体13により決定されるものであつ
て、いま、図示を省略したタツプ径指示装置が使
用ねじタツプの径をM1に指示すると、第6図の
信号Aが論理「0」から論理「1」に変化する。
第6図の信号Aが論理「0」から論理「1」に変
化ると第2図ロに示す、例えば赤外線LED
(Light Emitting Diode)などから成る光検出器
(投光器)19aが作動し、径M1のタツプの捩れ
トルクを検出可能な状態となる。これは、第7図
中のP点に相当する。
Before the screw tapping process, the positional relationship between the pair of upper and lower encoders 16 and 17 is as shown in Fig. 2A, and the relative position between the slit X 1 of the encoder 16 and the slit Y 1 of the encoder 17 is There is a phase difference of φ=φ 1 as an angle. This phase difference φ 1
For example, if the diameter of the screw tap used is M 1 ,
This is determined by the elastic body 13 to correspond to the amount of twist of the screw tap immediately before the breakage torque, and when the tap diameter indicating device (not shown) indicates the diameter of the screw tap to be used as M1 , Signal A in FIG. 6 changes from logic "0" to logic "1".
When the signal A in Figure 6 changes from logic "0" to logic "1", the infrared LED shown in Figure 2B, for example,
The photodetector (light projector) 19a consisting of a light emitting diode or the like is activated and becomes capable of detecting the torsional torque of the tap with diameter M1 . This corresponds to point P in FIG.

次いで、作業者がタツピング盤の起動スイツチ
をオンにすると、第6図に示す制御回路21のE
信号が論理「0」から論理「1」に変化し、第1
図に示す主軸2が回転を始める。これは、第7図
中のQ点に相当する。そして、その後、被加工材
料の加工に入るが、このとき、弾性体13に捩れ
が発生しない場合は、第2図イに示すごとく、エ
ンコーダ16のスリツトX1とエンコーダ17の
スリツトY1間の位相差φ1は、φ1≠0であつて、
フオトトランジスタなどからなる受光器19bが
投光器19aからの光を受けることはなく、制御
回路21の出力は、E信号のみが論理「1」であ
り、従つて、第1図に示す主軸2は正転を続け
る。
Next, when the operator turns on the starting switch of the tapping board, E of the control circuit 21 shown in FIG.
The signal changes from logic "0" to logic "1" and the first
The main shaft 2 shown in the figure begins to rotate. This corresponds to point Q in FIG. After that, processing of the workpiece material begins, but if no twist occurs in the elastic body 13 at this time, as shown in FIG . The phase difference φ 1 is such that φ 1 ≠0,
The light receiver 19b consisting of a phototransistor etc. does not receive the light from the light emitter 19a, and only the E signal of the output of the control circuit 21 is logic "1". Therefore, the main shaft 2 shown in FIG. Continue rolling.

これに対し、例えば被加工材料に予めあけられ
ている下穴の径が、タツプ径M1に対して規定値
以下であるような場合は、弾性体13に徐々に捩
れが生じ、エンコーダ16のスリツトX1とエン
コーダ17のスリツトY1間の位相差φ1も徐々に
小さくなり、0(零)に近づく。そして上記位相
差φ1がφ1=0になると、第3図イ及びロに示す
ごとく、スリツトX1とスリツトY1とは、投光器
19a及び受光器19bの光検出軸線上で重な
り、投光器19aからの光を受光器19bが受け
る。投光器19aからの光を受光器19bが受け
ると、第6図に示す受光器19bの出力信号C
は、第7図cに示すように、論理「0」から論理
「1」に変化し、その出力信号を受けて、制御回
路21は、正転信号Eを論理「1」から論理
「0」に変化させ、逆転信号Fを論理「0」から
論理「1」に変化させ、主軸2を逆転させる。こ
れは、第7図中のR点に相当する。
On the other hand, if, for example, the diameter of the pilot hole pre-drilled in the workpiece material is less than the specified value for the tap diameter M1 , the elastic body 13 will gradually twist, causing the encoder 16 to twist. The phase difference φ 1 between the slit X 1 and the slit Y 1 of the encoder 17 also gradually decreases and approaches 0 (zero). When the phase difference φ 1 becomes φ 1 =0, the slit X 1 and the slit Y 1 overlap on the light detection axis of the emitter 19a and the receiver 19b, as shown in FIG. The light receiver 19b receives the light from. When the light receiver 19b receives the light from the light emitter 19a, the output signal C of the light receiver 19b shown in FIG.
As shown in FIG. 7c, the control circuit 21 changes the normal rotation signal E from the logic "1" to the logic "0" upon receiving the output signal. , the reversal signal F is changed from logic "0" to logic "1", and the main shaft 2 is reversed. This corresponds to point R in FIG.

なお、ねじタツプの径は、M1以外にも、M2
M3、M4……と複数種類ある訳であるが、ここ
で、一例としてタツプ径がM2であるねじタツプ
の捩れトルクを検出する場合について説明する。
上下一対のエンコーダ16及び17には、ねじタ
ツプ径がM1である場合の捩れトルク検出用スリ
ツトX1、Y1以外に、ねじタツプ径がM2である場
合の捩れトルク検出用スリツトX2及びY2を、相
対的な配置角度としてφ=φ2の位相差をもつて
設ける。前記位相差φ=φ2は、タツプ径がM2
(M1<M2)であるねじタツプの折損トルク直前
の捩れ量に相当するものである。また、エンコー
ダ16,17の近傍には、ねじタツプ径がM1
ある場合の光検出器19a,19b以外に、ねじ
タツプ径がM2である場合の光検出器22a及び
22bを設ける。
Note that the diameter of the screw tap is not only M 1 but also M 2 ,
There are multiple types such as M 3 , M 4 , etc., but here, as an example, a case will be described in which the torsional torque of a screw tap with a tap diameter of M 2 is detected.
The pair of upper and lower encoders 16 and 17 has slits X 1 and Y 1 for torsional torque detection when the screw tap diameter is M 1 , as well as slits X 2 for torsional torque detection when the screw tap diameter is M 2 . and Y 2 are provided with a phase difference of φ=φ 2 as relative arrangement angles. The above phase difference φ=φ 2 has a tap diameter of M 2
(M 1 <M 2 ), which corresponds to the amount of twist of the screw tap just before the breakage torque. Further, near the encoders 16 and 17, in addition to the photodetectors 19a and 19b when the screw tap diameter is M1 , photodetectors 22a and 22b are provided when the screw tap diameter is M2 .

以上の構成において、いま、図示を省略したタ
ツプ径指示装置(図示せず)が使用ねじタツプの
径をM2に指示すると、第6図の信号Aは論理
「0」となり、信号Bは論理「1」となる。第6
図の信号Aが論理「1」となり、信号Bが論理
「1」となると、光検出器(投光器)22aが作
動し、径M2のタツプの捩れトルクを検出可能な
状態となる。これは、第7図中のS点に相当す
る。
In the above configuration, when the tap diameter indicating device (not shown) indicates the diameter of the screw tap to be used to M2 , the signal A in FIG. 6 becomes logic "0" and the signal B becomes logic "0". It becomes "1". 6th
When the signal A in the figure becomes logic "1" and the signal B becomes logic "1", the photodetector (projector) 22a is activated and becomes in a state where it is possible to detect the torsional torque of the tap with a diameter M2 . This corresponds to point S in FIG.

次いで、作業者がタツピング盤の起動スイツチ
をオンにすると、制御回路21のE信号が論理
「0」から論理「1」に変化し、主軸2が回転を
始める。そして、その後、被加工材料の加工に入
るが、このとき、弾性体13に捩れが発生しない
場合は、第2図イに示すごとく、エンコーダ16
のスリツトX2とエンコーダ17のスリツトY2
の位相差φ2は、φ2≠0であつて、受光器22b
が投光器22aからの光を受けることはなく、制
御回路21の出力は、E信号のみが論理「1」の
状態になるから主軸2は正転を続ける。
Next, when the operator turns on the starting switch of the tapping board, the E signal of the control circuit 21 changes from logic "0" to logic "1", and the main shaft 2 starts rotating. Thereafter, processing of the material to be processed begins. At this time, if twisting does not occur in the elastic body 13, as shown in FIG. 2A, the encoder 16
The phase difference φ 2 between the slit X 2 of the encoder 17 and the slit Y 2 of the encoder 17 is φ 2 ≠0, and the optical receiver 22b
does not receive light from the light projector 22a, and only the E signal output from the control circuit 21 is in the logic "1" state, so the main shaft 2 continues to rotate normally.

これに対し、被加工材料に予めあけられている
下穴の径が、タツプ径M2に対して規定値以下で
あつたような場合は、弾性体13に徐々に捩れが
生じ、エンコーダ16のスリツトX2とエンコー
ダ17のスリツトY2間の位相差φ2も徐々に小さ
くなり、0(零)に近づく。そして前記位相差φ2
がφ2=0になると、第4図イ及びロに示すごと
く、スリツトX2とスリツトY2とは、投光器22
a及び受光器22bの光検出軸線上で重なり、投
光器22aからの光を受光器22bが受ける。投
光器22aからの光を受光器22bが受けると、
第6図に示す受光器22bの出力信号Dは、論理
「0」から論理「1」に変化し、その出力信号を
受けて、制御回路21は、正転信号Eを論理
「1」から論理「0」に変化させ、逆転信号Fを
論理「0」から論理「1」に変化させ、主軸2を
逆転させる。
On the other hand, if the diameter of the pilot hole pre-drilled in the workpiece material is less than the specified value for the tap diameter M2 , the elastic body 13 will gradually twist, causing the encoder 16 to twist. The phase difference φ 2 between the slit X 2 and the slit Y 2 of the encoder 17 also gradually decreases and approaches 0 (zero). and the phase difference φ 2
When φ 2 =0, as shown in Fig. 4 A and B, the slit X 2 and the slit Y 2
a and the light receiver 22b overlap on the optical detection axes, and the light receiver 22b receives the light from the projector 22a. When the light receiver 22b receives the light from the light emitter 22a,
The output signal D of the light receiver 22b shown in FIG. The reverse rotation signal F is changed from logic "0" to logic "1" and the main shaft 2 is reversed.

なお、上記実施例においては、ねじタツプ径が
M1である場合のスリツトX1,Y1間の位相差φ1
と、ねじタツプ径がM2である場合のスリツト
X2、Y2間の位相差φ2がφ1<φ2の関係にあるた
め、スリツトX2とスリツトY2とが光検出器22
a、22bの光検出軸線上で重なる以前に、スリ
ツトX1とスリツトY2とが光検出器19a、19
bの光検出軸線上で重なることになるが、このと
き、第6図の信号Aは、論理「0」であるため、
光検出器19a、19bが作動するようなことは
ない。このように、上下一対からなるエンコーダ
16及び17にねじタツプサイズの種類数に合わ
せて、相対的な配置角度を異にしてスリツトを形
成し、且つ同数の光検出器を配設して、適宜切り
替えて使用すれば、複数種類からなるねじタツプ
(タツプ径M1、M2、M3、……)の許容最大トル
ク量をそれぞれ検出することができ、本考案装置
を組み込んだタツピング盤を汎用機種として使用
することができ、経済的である。
In addition, in the above embodiment, the screw tap diameter is
Phase difference φ 1 between slits X 1 and Y 1 when M 1
and the slit when the screw tap diameter is M 2
Since the phase difference φ 2 between X 2 and Y 2 is in the relationship φ 12 , the slit X 2 and the slit Y 2 are connected to the photodetector 22.
Before the slits X 1 and slits Y 2 overlap on the photodetection axes of the photodetectors 19a and 19b,
They will overlap on the photodetection axis line of b, but at this time, since the signal A in FIG. 6 is logic "0",
The photodetectors 19a and 19b are never activated. In this way, slits are formed in the pair of upper and lower encoders 16 and 17 with different relative arrangement angles according to the number of types of screw tap sizes, and the same number of photodetectors are arranged and switched as appropriate. By using this device, it is possible to detect the maximum allowable torque of multiple types of screw taps (tap diameters M 1 , M 2 , M 3 , etc.). It can be used as an economical.

また、これまでの説明では、主軸2が左回転を
する、いわゆる左ねじタツピングの場合について
説明してきたが、第5図イの右半部に示すごと
く、エンコーダ16のスリツトX、X1、X2……
を中心に対称的にφ、φ1、φ2、……ずつ位相し
ているスリツトY、Y1、Y2、……を、エンコー
ダ16の下方に位置しているエンコーダ17に設
ければ、右ねじタツピング及び左ねじタツピング
のいずれの場合であつても、使用ねじタツプの許
容最大トルク量を検出することができるものとな
る。
In addition, in the explanation so far, we have explained the case of so-called left-handed tapping in which the main shaft 2 rotates to the left, but as shown in the right half of FIG. 2 ...
If slits Y, Y 1 , Y 2 , . . . , which are symmetrically phased by φ, φ 1 , φ 2 , . . . are provided in the encoder 17 located below the encoder 16, In both cases of right-handed thread tapping and left-handed thread tapping, it is possible to detect the maximum allowable torque amount of the used thread tap.

さらに、本考案装置をより確実に動作させるた
めには、第5図に示すごとく、エンコーダ16に
スリツトX、X1、X2、……を設ける以外に、ス
リツトX、X1、X2、……と同様の配列で、エン
コーダ16の中心点に対して対称にスリツトx、
x1、x2、……を新たに付加し、エンコーダ17に
も、スリツトY、Y1、Y2、……を設ける以外に、
スリツトY、Y1、Y2、……と同様の配列で、エ
ンコーダ17の中心点に対し対称にスリツトy、
y1、y2、……を新たに付加し、ねじタツプの許容
最大トルク量を検出する手段を構じれば、主軸2
が一回転する間に二回の検出が可能で、検出精度
が向上する。また、万一1つのトルク検出系のス
リツトが目づまり等によるトラブルが生じても、
他の検出系が作動するため、前記トラブルによつ
てタツピング盤の運転を停止させる必要はなく、
この種の切削加工機械の稼働率向上化に寄与す
る。
Furthermore, in order to operate the device of the present invention more reliably, as shown in FIG. 5, in addition to providing the slits X, X 1 , X 2 , . In the same arrangement as ..., slits x, symmetrically with respect to the center point of the encoder 16.
In addition to newly adding x 1 , x 2 , . . . and providing slits Y, Y 1 , Y 2 , . . . to the encoder 17,
The slits Y, Y 1 , Y 2 , ... are arranged symmetrically with respect to the center point of the encoder 17 in the same arrangement as the slits Y, Y 1 , Y 2 , ...
If y 1 , y 2 , ... are newly added and a means for detecting the maximum allowable torque of the screw tap is provided, the main shaft 2
Detection can be performed twice during one rotation, improving detection accuracy. Also, in the unlikely event that one of the torque detection system slits becomes clogged, etc.
Since other detection systems are activated, there is no need to stop the operation of the tapping board due to the above trouble.
This contributes to improving the operating rate of this type of cutting machine.

第8図に本考案の他の実施例を示し、第1図と
同一部分には同一符号を付してその説明を省略す
る。
FIG. 8 shows another embodiment of the present invention, in which the same parts as those in FIG. 1 are given the same reference numerals and their explanation will be omitted.

23はスピンドルスリーブ7の外周に形成した
ピニオン、24はギヤを示し、ギヤ24は、ピニ
オン23と噛み合つている。また、25は主軸嵌
挿部材15の外周に形成したピニオンで、ピニオ
ン25の外径及び歯数は、スピンドルスリーブ7
の外周に形成したピニオン23の外径及び歯数と
同一である。26はピニオン25と噛み合つてい
るギヤで、ギヤ26の外径及び歯数は、スピンド
ルスリーブ7の外周に形成したピニオン23と噛
み合つているギヤ24の外径及び歯数と同一であ
る。27はギヤ24及び26を支持するギヤシヤ
フトで、ギヤシヤフト27の上下両端は、軸受2
8及び29を介してタツピング盤ヘツド1に支持
されている。ギヤ24及び26の一方のギヤ26
は、ギヤシヤフト27に圧入などの手段により固
着されており、他方のギヤ24は、軸受30を介
し、ギヤシヤフト27に対して遊嵌されている。
ギヤ24には、第1図に示したエンコーダ16と
同様、スリツトXが設けられており、またギヤ2
6にも、第1図のエンコーダ17同様、スリツト
Yが設けられている。すなわち、第8図の実施例
においては、ギヤ24が第1図に示すエンコーダ
16としての機能を有し、ギヤ26が第1図に示
すエンコーダ17としての機能を有するものであ
つて、ねじ立て加工時、使用ねじタツプの許容最
大トルク量に対応する捩れが弾性体13に発生し
た場合、その弾性体13の捩れ角は、ギヤ24及
び26の回転によつて、拡大されるものであつ
て、第8図に示す構造のトルク検出装置は、スピ
ンドルスリーブ7と主軸2との間に位置する弾性
体13そのものの弾性変形が小さい場合に採用し
て好敵であり、弾性体13の捩れ角を拡大する手
段は、上記したギヤ機構に代えて、ベルト伝動機
構を採用してもよい。
23 is a pinion formed on the outer periphery of the spindle sleeve 7, 24 is a gear, and the gear 24 meshes with the pinion 23. Further, 25 is a pinion formed on the outer periphery of the main shaft insertion member 15, and the outer diameter and number of teeth of the pinion 25 are the same as those of the spindle sleeve 7.
The outer diameter and number of teeth are the same as the pinion 23 formed on the outer periphery of the pinion 23. 26 is a gear that meshes with the pinion 25, and the outer diameter and number of teeth of the gear 26 are the same as the outer diameter and the number of teeth of the gear 24 that meshes with the pinion 23 formed on the outer periphery of the spindle sleeve 7. A gear shaft 27 supports the gears 24 and 26, and the upper and lower ends of the gear shaft 27 are connected to the bearings 2.
It is supported on the tapping machine head 1 via 8 and 29. One gear 26 of gears 24 and 26
is firmly fixed to the gear shaft 27 by means such as press fitting, and the other gear 24 is loosely fitted to the gear shaft 27 via a bearing 30.
The gear 24 is provided with a slit X, similar to the encoder 16 shown in FIG.
Similarly to the encoder 17 in FIG. 1, the encoder 6 is also provided with a slit Y. That is, in the embodiment shown in FIG. 8, the gear 24 has the function of the encoder 16 shown in FIG. 1, the gear 26 has the function of the encoder 17 shown in FIG. During machining, when twisting occurs in the elastic body 13 corresponding to the maximum allowable torque amount of the screw tap used, the torsion angle of the elastic body 13 is expanded by the rotation of the gears 24 and 26. , the torque detection device having the structure shown in FIG. As the means for enlarging , a belt transmission mechanism may be used instead of the above-mentioned gear mechanism.

〔考案の効果〕[Effect of idea]

本考案によれば、弾性体を介して上下に位置す
る一対のエンコーダとに付加するスリツトの相対
的な配置角度を使用ねじタツプサイズの種類毎の
許容最大トルク量に対応する前記弾性体の捩れ角
度に合わせるとともに、主軸の正転、逆転方向に
おいても、トルク検出可能に、且つ主軸の1回転
中における検出頻度を増すようスリツトを形成
し、前記エンコーダの近傍に光検出器を複数個配
設し、使用するねじタツプの種類に応じて光検出
器を選択自在に設けたので、ねじ立て加工時、使
用ねじタツプに過大なトルクが発生した場合に異
常を検出して、主軸が反転し、使用ねじタツプの
折損を未然に防止することができるとともに、サ
イズのちがつたタツプに付け替えた際、そのタツ
プに適した過負荷を検出する光検出器を迅速に設
定できる。また、異常信号の検出にマイクロコン
ピユータなどの複雑な数値演算処理回路を必要と
しないので、極めて構造が簡単で、しかも信頼性
の高い、実用に供して好敵なこの種の切削加工機
械のトルク検出装置を得ることができる。
According to the present invention, the relative arrangement angle of the slits attached to the pair of encoders located above and below the elastic body is determined by the torsion angle of the elastic body corresponding to the maximum allowable torque amount for each type of screw tap size. In addition, a slit is formed to enable torque detection in the forward and reverse rotation directions of the main shaft and to increase detection frequency during one rotation of the main shaft, and a plurality of photodetectors are arranged near the encoder. , a photodetector is installed that can be selected according to the type of screw tap used, so if excessive torque is generated on the screw tap used during thread tapping, an abnormality is detected and the spindle is reversed, allowing the screw tap to be used. It is possible to prevent the screw tap from breaking, and when replacing the screw tap with a tap of a different size, it is possible to quickly set a photodetector that detects an overload suitable for the tap. In addition, since a complicated numerical processing circuit such as a microcomputer is not required to detect abnormal signals, the structure is extremely simple, and the torque of this type of cutting machine is highly reliable and suitable for practical use. A detection device can be obtained.

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

第1図は本考案になるトルク検出装置を組み込
んだタツピング盤の要部縦断面図、第2図〜第5
図は本考案装置の原理説明図、第6図は本考案装
置の電気的動作系を説明するブロツク回路図、第
7図は第6図に示す電気的動作系のタイムチヤー
ト、第8図は1図とは異なるトルク検出装置を組
み込んだタツピング盤の要部縦断面図である。 図において、2は主軸、7はスピンドルスリー
ブ、13は弾性体、15は主軸嵌挿部材、16及
び17はエンコーダ、19a及び22aは光検出
器(投光器)、19b及び22bは光検出器(受
光器)、21は制御回路、23及び25はピニオ
ン、24及び26はギヤ、27はギヤシヤフト、
28〜30は軸受である。
Figure 1 is a vertical sectional view of the main part of a tapping machine incorporating the torque detection device of the present invention, and Figures 2 to 5
6 is a block circuit diagram explaining the electrical operation system of the device of the present invention, FIG. 7 is a time chart of the electrical operation system shown in FIG. 6, and FIG. 8 is a diagram illustrating the principle of the device of the present invention. FIG. 1 is a vertical cross-sectional view of a main part of a tapping machine incorporating a torque detection device different from that shown in FIG. In the figure, 2 is the main shaft, 7 is a spindle sleeve, 13 is an elastic body, 15 is a main shaft insertion member, 16 and 17 are encoders, 19a and 22a are photodetectors (emitters), and 19b and 22b are photodetectors (light receivers). 21 is a control circuit, 23 and 25 are pinions, 24 and 26 are gears, 27 is a gear shaft,
28-30 are bearings.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】 1 ヘツドに軸承されるとともに回転駆動される
スピンドルスリーブの下端部外周に弾性体を備
え、前記弾性体の上方及び下部に設けた第1の
エンコーダ及び第2のエンコーダの近傍に光検
出器を設けるとともに、前記両エンコーダに形
成したスリツトが一致した際に前記光検出器を
作動させ、タツプの過負荷状態を検出するタツ
ピング盤において、前記第1のエンコーダの半
径方向の直接上に、ねじタツプサイズの種類数
と同数のN個のスリツトを形成し、前記第2の
エンコーダには第1のエンコーダの各々のスリ
ツトと同一半径の位置で、且つ相対的な配置角
度を各々異ならせたN個のスリツトを形成し、
前記相対的な配置角度を保つよう前記弾性体の
上方及び下部に第1のエンコーダ及び第2のエ
ンコーダを装着させるとともに、第1のエンコ
ーダの各々のスリツトと同一半径の位置に各々
1個ずつN個の光検出器を配設し、タツプサイ
ズに応じて光検出器の動作、あるいは光検出器
の出力信号を選択可能にしたことを特徴とする
タツピング盤のトルク検出装置。 2 前記第1のエンコーダと第2のエンコーダと
に形成した各々同一半径で対応するスリツト同
志の相対的な配置角度で定まる前記弾性体の捩
りトルク値は、ねじタツプサイズにより異なる
各々の許容最大トルク量に対応している実用新
案登録請求の範囲第1項記載のタツピング盤の
トルク検出装置。 3 前記第1のエンコーダに形成したN個のスリ
ツトと同一半径の位置で、且つ相対的な配置角
度を各々異ならせて、第2のエンコーダに形成
したN個のスリツトが、更に第1のエンコーダ
に形成したN個のスリツトの中心を通る半径方
向直線に対して、線対称をなし、第2のエンコ
ーダにN個のスリツトを合わせ持つよう形成さ
れ、前記弾性体の右回転方向及び左回転方向の
捩り変形に対応できる実用新案登録請求の範囲
第1項又は第2項記載のタツピング盤のトルク
検出装置。 4 前記第1のエンコーダのスリツト及び前記第
2のエンコーダのスリツトが各々のエンコーダ
の中心点に対して対称的に形成され、エンコー
ダが1回転中の間に複数回検出を可能にしてい
る実用新案登録請求の範囲第1〜3項から選ば
れる1つの項に記載のタツピング盤のトルク検
出装置。
[Claims for Utility Model Registration] 1. An elastic body is provided on the outer periphery of the lower end of a spindle sleeve which is supported by the head and rotationally driven, and a first encoder and a second encoder are provided above and below the elastic body. In the tapping board, a photodetector is provided in the vicinity of the first encoder, and the photodetector is actuated when slits formed in both encoders coincide to detect an overload state of the tap. N slits, the number of which is the same as the number of types of screw tap sizes, are formed directly above the second encoder, and N slits are formed at the same radius as each of the slits of the first encoder, and at a relative arrangement angle. Forming N slits each different from each other,
A first encoder and a second encoder are installed above and below the elastic body so as to maintain the relative arrangement angle, and one N encoder is installed at the same radius as each slit of the first encoder. 1. A torque detection device for a tapping board, characterized in that a plurality of photodetectors are arranged, and the operation of the photodetector or the output signal of the photodetector can be selected depending on the tap size. 2. The torsional torque value of the elastic body determined by the relative arrangement angle of the corresponding slits with the same radius formed in the first encoder and the second encoder is the maximum allowable torque amount of each which varies depending on the screw tap size. A torque detection device for a tapping board according to claim 1 of the utility model registration. 3 N slits formed in the second encoder at the same radius positions as the N slits formed in the first encoder, but with different relative arrangement angles, are further formed in the first encoder. The second encoder is formed to have a line symmetry with respect to a radial straight line passing through the center of the N slits formed in the second encoder, and the second encoder is formed to have N slits, and the elastic body is rotated in the clockwise and counterclockwise rotation directions. A torque detection device for a tapping board according to claim 1 or 2, which is capable of responding to torsional deformation. 4. A request for registration of a utility model in which the slits of the first encoder and the slits of the second encoder are formed symmetrically with respect to the center point of each encoder, allowing multiple detections during one rotation of the encoder. The torque detection device for a tapping board according to one item selected from the ranges 1 to 3.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS53140684A (en) * 1977-05-13 1978-12-07 Diesel Kiki Co Ltd Overload detecting device for rotary working machine

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