JPH04193459A - Tool holder for detecting overload torque and thrust - Google Patents
Tool holder for detecting overload torque and thrustInfo
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- JPH04193459A JPH04193459A JP32396990A JP32396990A JPH04193459A JP H04193459 A JPH04193459 A JP H04193459A JP 32396990 A JP32396990 A JP 32396990A JP 32396990 A JP32396990 A JP 32396990A JP H04193459 A JPH04193459 A JP H04193459A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
この発明は、ドリル、タップ等の折損予知を行なう工具
ホルダに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application This invention relates to a tool holder for predicting breakage of drills, taps, etc.
従来の技術
ドリル等による切削加工中に切粉の排出が不良であると
切削トルクが増えてドリルがねじ切れたり、あるいはド
リルが摩耗した状態で一定速りで加工すると過大なスラ
スト力を生じ、これによってドリルが座屈することがあ
った。Conventional technology If chips are not discharged properly during cutting using a drill, etc., the cutting torque will increase and the drill will break, or if the drill is worn out and machining at a constant speed, excessive thrust force will be generated. This could cause the drill to buckle.
過大なスラスト荷重の検出装置は、例えば特公昭63−
28742号に示される。これは先端にコレットチャッ
クを備えた弁体を工具ホルダ内に軸方向に摺動可能に嵌
装し、工具ホルダ内の3つの圧力通路とで切換弁を形成
し、切換弁の切換動作で圧力通路につないだ圧力スイッ
チを作動させてスラスト荷重を検出するものである。Excessive thrust load detection equipment is available, for example, in
No. 28742. In this system, a valve body with a collet chuck at the tip is fitted into a tool holder so that it can slide in the axial direction, and forms a switching valve with three pressure passages inside the tool holder. The thrust load is detected by operating a pressure switch connected to the passage.
また、過大なトルクの検呂装置は例えば特開昭59−1
42049号に示される。これは主軸と一体回転する基
準歯車と、この基準歯車に対して切削トルクに対してね
じれを生しる弾性変位部を介して連結した変位歯車間の
位相ずれを位相検出器で検出するものである。In addition, a test device with excessive torque can be used, for example, in Japanese Patent Application Laid-open No.
No. 42049. This uses a phase detector to detect the phase shift between a reference gear that rotates integrally with the main shaft and a displacement gear that is connected to the reference gear via an elastic displacement part that causes twisting in response to cutting torque. be.
発明が解決しようとする課題
前述のようにドリル等の折損は過負荷トルク、スラスト
の両方から生じるため、これらの両方を検出する必要が
ある。前記した2つの従来技術を組合せることでこの目
的は一応達せられるが、過負荷トルク、過負荷スラスト
の検出のために別々の検出器を必要とし、かつ構造が複
雑となる。Problems to be Solved by the Invention As mentioned above, breakage of drills and the like occurs due to both overload torque and thrust, so it is necessary to detect both of these. Although this objective can be achieved by combining the two prior art techniques described above, separate detectors are required for detecting overload torque and overload thrust, and the structure becomes complicated.
課題を解決するための手段
前記課題を解決するため、この発明ではテーパシャンク
を有するホルダ本体に、コレットチャックを先端に有す
る工具保持筒をトルク伝達用の弾性部材を介して円周方
向に所定の遊びを許容するように連結し、過負荷トルク
発生時にホルダ本体と工具保持筒間に回転ずれを生じる
工具ホルダにおいて、前記工具保持筒をホルダ本体に軸
方向摺動可能に支持し、工具保持筒とホルダ本体間にス
ラスト荷重設定ばねを介装し、ホルダ本体外周に円周方
向に所定間隔あけて設けた複数の基準検出子と、工具保
持筒に設けた変位検出子とを互いに間に臨ませて両者間
で前記回転ずれの検出域を形成し、更に前記変位検出子
には過負荷スラスト発生時の工具保持筒の軸方向移動に
より前記基準検出子と円周方向で対向するスラスト検知
用の検出表示部を備えたことを特徴とする。Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, in the present invention, a tool holding cylinder having a collet chuck at the tip is attached to a holder body having a tapered shank in a predetermined direction in the circumferential direction via an elastic member for transmitting torque. In a tool holder that is connected to allow play and that causes rotational deviation between the holder body and the tool holding cylinder when overload torque is generated, the tool holding cylinder is supported on the holder body so as to be slidable in the axial direction, and the tool holding cylinder is A thrust load setting spring is interposed between the holder body and the holder body, and a plurality of reference detectors provided at predetermined intervals in the circumferential direction on the outer periphery of the holder body and a displacement detector provided on the tool holding cylinder are placed between each other. The rotational deviation detection area is formed between the displacement detector and the displacement detector, and the displacement detector is provided with a thrust detector that faces the reference detector in the circumferential direction due to the axial movement of the tool holding cylinder when overload thrust occurs. It is characterized by having a detection display section.
作用
前記によれば、工具に過負荷トルクが発生すると工具保
持筒とホルダ本体の間に回転ずれを生じ、円周方向で対
向している変位検出子と基準検出子の間の回転ずれの検
出域の円周方向長さが変化するので、これを近接スイッ
チ等の検出手段で検出して過大トルクの発生を知る。ま
た、工具に過負荷スラストが発生すると工具保持筒がホ
ルダ本体に対して軸方向へ後退移動し、変位検出子のス
ラスト検知用の検出表示部が基準検出子と円周方向で対
向し、この検出表示部と基準検出子の間で円周方向に形
成されるスラスト検出域から過大スラストの発生を知る
。According to the above, when overload torque occurs in the tool, a rotational deviation occurs between the tool holding cylinder and the holder body, and the rotational deviation is detected between the displacement detector and the reference detector, which face each other in the circumferential direction. Since the circumferential length of the area changes, this is detected by a detection means such as a proximity switch and the occurrence of excessive torque is known. Additionally, when an overload thrust occurs on the tool, the tool holding cylinder moves backward in the axial direction with respect to the holder body, and the detection display section for thrust detection of the displacement detector faces the reference detector in the circumferential direction. The occurrence of excessive thrust can be detected from the thrust detection area formed in the circumferential direction between the detection display section and the reference detector.
実施例
第1図に示すように、ホルダ本体1はテーパシャンク2
aを有する本体2、本体2と一体の把持部3、本体2の
中心に軸方向摺動可能に挿通した支持軸4及び支持軸4
を前方(第1図左方)へ付勢するスラスト荷重設定ばね
5を備えている。このばね5は後述の工具保持筒のドリ
ル等の工具13に生ずるスラスト荷重を受けるもので、
一定の設定スラスト荷重を越えるまでは軸方向後方にた
わまない。支持軸4の前端面は円錐面6に形成されると
共に、支持軸4にはスリーブ7が遊嵌され、スリーブ7
の後端面は円錐面8に形成しである。Embodiment As shown in FIG. 1, a holder body 1 has a tapered shank 2.
a main body 2, a grip part 3 integrated with the main body 2, a support shaft 4 inserted through the center of the main body 2 so as to be slidable in the axial direction;
It is equipped with a thrust load setting spring 5 that urges forward (leftward in FIG. 1). This spring 5 receives a thrust load generated on a tool 13 such as a drill in a tool holding cylinder, which will be described later.
It will not deflect backward in the axial direction until it exceeds a certain set thrust load. The front end surface of the support shaft 4 is formed into a conical surface 6, and a sleeve 7 is loosely fitted onto the support shaft 4.
The rear end surface is formed into a conical surface 8.
これらの円錐面6.8を支承する大、小のピボット玉軸
受9.1oが工具保持筒20の支承筒21に嵌着しであ
る、支持軸4に軸方向前方へ移動不能に装着したスペー
サ11とスリーブ7の鍔部7aとの間にはスプリング1
2が介装され、このスプリング12のばね力で、2つの
円錐面6.8を介してピボット玉軸受9.10に予圧が
付与される。このばね力は、ピボット玉軸受9,1oに
よる摩擦トルクを必要最小とする予圧となるように設定
しである。支承筒21の前端には工具13を保持するコ
レットチャック23が取付けである。Large and small pivot ball bearings 9.1o that support these conical surfaces 6.8 are fitted into the support tube 21 of the tool holding tube 20, and a spacer is attached to the support shaft 4 so as not to be able to move forward in the axial direction. 11 and the flange 7a of the sleeve 7 is a spring 1.
2 is interposed, and the spring force of this spring 12 applies a preload to the pivot ball bearing 9.10 via the two conical surfaces 6.8. This spring force is set to provide a preload that minimizes the friction torque caused by the pivot ball bearings 9 and 1o. A collet chuck 23 for holding the tool 13 is attached to the front end of the support cylinder 21.
なお、ピボット玉軸受に代えて深みぞ玉軸受を使用して
も良い。Note that a deep groove ball bearing may be used instead of the pivot ball bearing.
支承筒21には連結筒24が外周に一体螺合され、この
連結筒24にはトルク伝達用のねしりコイルばね25の
一端が接続され、ばね他端は前記本体2に連結しである
。この連結筒24には第2図に示すように、上下2本の
位置決めピン26が植設され、この位置決めピン26と
係脱する多数の係止孔27を有する係止リング28が本
体2との間に介装したばね29により前方へ付勢しであ
る。従ってねじりコイルばね25のねじり強さは、検出
リング28をばね力に抗して後方(第1図右方)へ動か
して係止孔27と位置決めピン26の係合を外し、その
状態で支承筒21と連結筒24を円周方向へ回動した後
、検出リング28の係止孔27と位置決めピン26を係
合させることにより調整される。検出リング28の外周
には第3図に示すように、複数個の凹部30(本図では
3個)が削設されてその間が円周方向に等角度間隔(第
4図に示す角度θ(120度)おき)の3つの変位検出
子31に形成されている。第4図に示すように変位検出
子31は工具ホルダの回転方向両縁が後述の近接スイッ
チ45による検出開始又は検出終了を示す検出表示部3
2.33となっている。A connecting tube 24 is integrally screwed onto the outer periphery of the supporting tube 21. One end of a torsion coil spring 25 for transmitting torque is connected to the connecting tube 24, and the other end of the spring is connected to the main body 2. As shown in FIG. 2, two positioning pins 26 (upper and lower) are implanted in this connecting cylinder 24, and a locking ring 28 having a number of locking holes 27 that engages and disengages with the positioning pins 26 is attached to the main body 2. It is biased forward by a spring 29 interposed between the two. Therefore, the torsional strength of the torsion coil spring 25 can be determined by moving the detection ring 28 backward (to the right in Figure 1) against the spring force to disengage the locking hole 27 and the positioning pin 26, and then supporting it in that state. After rotating the cylinder 21 and the connecting cylinder 24 in the circumferential direction, adjustment is made by engaging the locking hole 27 of the detection ring 28 with the positioning pin 26. As shown in FIG. 3, a plurality of recesses 30 (three in this figure) are cut out on the outer periphery of the detection ring 28, and the recesses 30 are spaced at equal angular intervals in the circumferential direction (angle θ (as shown in FIG. 4)). Three displacement detectors 31 are formed at 120 degree intervals). As shown in FIG. 4, the displacement detector 31 has a detection display section 3 at which both edges of the tool holder in the rotational direction indicate the start or end of detection by a proximity switch 45, which will be described later.
It is 2.33.
検出表示部33は、凹部30から階段状に形成され、工
具保持筒20に過負荷スラスト荷重がかからない時に後
述の基準検出子34の中央突出部35と円周方向で対向
する第1の検出表示部33aと、過負荷スラスト荷重に
よって工具保持筒20が軸方向へ後退した時に基準検出
子34の中央突出部35と対向する第2の検出表示部3
3bとから成る。第2の検出表示部33bは第1の検出
表示部33aより回転方向逆側に基準検出子34と変位
検出子31間の円周方向の遊び(第4図のa)の2倍だ
け突出しており、過負荷スラスト荷重で軸方向後方へ移
動した時、第4図(b)のように基準検出子34との間
にスラスト検出域38aを形成するようになっている。The detection display section 33 is formed in a stepped shape from the recess 30, and is a first detection display that faces a central protrusion 35 of a reference detector 34, which will be described later, in the circumferential direction when no overload thrust load is applied to the tool holding cylinder 20. part 33a, and a second detection display part 3 that faces the central protrusion 35 of the reference detector 34 when the tool holding cylinder 20 retreats in the axial direction due to an overload thrust load.
3b. The second detection display section 33b protrudes from the first detection display section 33a on the opposite side in the rotational direction by twice the play in the circumferential direction between the reference detector 34 and the displacement detector 31 (a in FIG. 4). Therefore, when it moves rearward in the axial direction due to an overload thrust load, a thrust detection area 38a is formed between it and the reference detector 34 as shown in FIG. 4(b).
ホルダ本体2には保持部3から3つの凹部の30内に向
かって3つの基準検出子34が突設され、各基準検出子
34と変位検出子31とが互いに間に臨み合うようにな
っている。各基準検出子34は第4図に示すように中央
が突出した階段状を成し、前記ねじりコイルばね25の
ねじり力で低段部40の一側面40aと前記検出表示部
32が当接している時、低段部40の他側面40bと対
向する検出表示部33aとの間には僅かな円周方向の遊
び(第4図のa、絶対値2aに対応するパルスカウント
値が後述の設定値tより大となるようにしである)があ
るようにしである。中央突出部35の回転方向両縁が後
述の近接スイッチ45による検出開始又は検出終了を示
す一対の検出表示部36.37となっており1回転方向
120度の間に一対の検出表示部36.37と対応する
1対の検出表示部32.33aとの間で一対の回転ずれ
の検出域38.39が形成され、このような検出域38
.39が円周方向−周の間に三対膜けである。過負荷ト
ルクが作用していない時に前記1対の検出域38,39
と中央突出部35の円周方向長さ及び変位検出子31の
検出表示部32と338との円周方向長さは全て同一長
さしく30度)に設定しである。Three reference detectors 34 are provided in the holder main body 2 so as to protrude from the holding part 3 toward the inside of the three recesses 30, and each reference detector 34 and the displacement detector 31 face each other in between. There is. As shown in FIG. 4, each reference detector 34 has a stepped shape with a protruding center, and one side surface 40a of the low step portion 40 and the detection display portion 32 come into contact with each other due to the torsional force of the torsion coil spring 25. 4, there is a slight play in the circumferential direction between the other side surface 40b of the low step part 40 and the opposing detection display part 33a (a in FIG. 4, the pulse count value corresponding to the absolute value 2a is set as described later). t). Both edges in the rotation direction of the central protrusion 35 form a pair of detection display parts 36 and 37 that indicate the start or end of detection by a proximity switch 45, which will be described later. A pair of rotational deviation detection areas 38 and 39 are formed between the detection display parts 32 and 37 and the corresponding pair of detection display parts 32 and 33a.
.. 39 is three pairs of membranes between the circumferential direction and the circumference. When no overload torque is applied, the pair of detection areas 38, 39
The circumferential length of the central protrusion 35 and the circumferential length of the detection display parts 32 and 338 of the displacement detector 31 are all set to be the same length (30 degrees).
主軸ヘッド15の前面に固着したブラケット16を介し
て前記検出域38.39の軸方向前部を検出する位置に
近接スイッチ45が検出域38゜39の回動軌跡と対向
して配置しである。この近接スイッチ45は過大スラス
ト荷重が生じた時のスラスト検出域38aも検出する。A proximity switch 45 is disposed at a position to detect the front part of the detection area 38, 39 in the axial direction via a bracket 16 fixed to the front surface of the spindle head 15, facing the rotation locus of the detection area 38.39. . This proximity switch 45 also detects the thrust detection area 38a when an excessive thrust load occurs.
各検出域38゜38a、39を検出した時、近接スイッ
チ45はOFF信号を出力するようにしである。この近
接スイッチ45からの信号は第5図に示す過負荷トルク
(又はスラスト荷重)の判別手段50へ送られるように
しである。The proximity switch 45 is designed to output an OFF signal when each detection area 38° 38a, 39 is detected. The signal from the proximity switch 45 is sent to overload torque (or thrust load) determining means 50 shown in FIG.
判別手段50において、51は周波数−電圧変換器52
と電圧−周波数変換器53により近接スイッチ45から
の信号パルスを平均し、所定倍数逓倍してスピンドル1
7の1回転で所定数の基準パルスを発生するようにした
スピンドル角度パルス発生器、54は近接スイッチ45
の信号の立下りで立上り、立上りで立下がる(近接スイ
ッチ45が○FFの間開く)ゲート回路、55はゲート
回路54が開いている間に入力されてくるスピンドル角
度パルスPsを加算又は減算するカウンター、56は近
接スイッチ45のON、OFF信号の1周期でカウンタ
ー55に対する加算又は減算指令を切換えると共に、立
上りで判定指令信号を比較回路57へ出力する加算、減
算切換回路、57は判定指令があった時にカウンター5
5内のカウント値が設定回路58で予め設定される設定
値tを越えたかを判定する比較回路、59は比較回路5
7で判定後に前記カウンター55をリセットするリセッ
ト回路、60は比較回路57での比較結果が設定値tを
越えたときに過負荷トルク(又はスラスト)検出信号を
出力信号Cとして出力する出力回路である。前記設定値
tは切削前の無負荷時に近接スイッチ45が前記一対の
検出域38.39を検出した時のカウンター55のパル
スヵウント値の差に許容値を加えたものが設定される。In the determining means 50, 51 is a frequency-voltage converter 52
The signal pulses from the proximity switch 45 are averaged by the voltage-frequency converter 53 and multiplied by a predetermined multiple.
7, a spindle angle pulse generator that generates a predetermined number of reference pulses in one rotation; 54, a proximity switch 45;
The gate circuit 55 rises when the signal falls and falls when the signal rises (opens while the proximity switch 45 is FF), and the gate circuit 55 adds or subtracts the spindle angle pulse Ps that is input while the gate circuit 54 is open. A counter 56 is an addition/subtraction switching circuit that switches addition or subtraction commands to the counter 55 in one period of the ON/OFF signal of the proximity switch 45, and outputs a judgment command signal to a comparator circuit 57 at the rising edge. Counter 5 when there was
A comparison circuit 59 determines whether the count value in 5 exceeds a set value t preset by a setting circuit 58;
7 is a reset circuit that resets the counter 55 after the determination, and 60 is an output circuit that outputs an overload torque (or thrust) detection signal as an output signal C when the comparison result of the comparison circuit 57 exceeds a set value t. be. The set value t is set to be the difference between the pulse count values of the counter 55 when the proximity switch 45 detects the pair of detection areas 38 and 39 during no-load before cutting, plus a tolerance value.
製作誤差がないとすると、この実施例では一対の検出域
38.39でのパルスカウント値の差はゼロとなる。尚
、スピンドル角度パルスPsは他にスピンドル17の駆
動用モータのエンコーダ出力を用いても良い。また、ス
ピンドル角度パルスPSに代えて一定周波数で時間パル
スを出力するようにし、これをカウンターでカウントし
て前記−対の検出域38.39のカウント値の差が設定
値tを越えたら過負荷の出力信号を出力しても良い。Assuming that there are no manufacturing errors, the difference in pulse count values in the pair of detection areas 38 and 39 will be zero in this embodiment. Incidentally, the encoder output of the drive motor for the spindle 17 may also be used as the spindle angle pulse Ps. In addition, instead of the spindle angle pulse PS, a time pulse is output at a constant frequency, and this is counted by a counter. The output signal may be output.
この場合、設定値はスピンドル17の回転速度に依存す
るので、回転速度に対する補正が必要である。In this case, since the set value depends on the rotational speed of the spindle 17, correction for the rotational speed is required.
さて、前記のような構成によれば、正常切削時ホルダ軸
1の回転はねじりコイルばね25を介して工具保持筒2
0へ伝えられ加工が行なわれる。Now, according to the above configuration, during normal cutting, the rotation of the holder shaft 1 is caused by the rotation of the tool holding cylinder 2 via the torsion coil spring 25.
0 and processing is performed.
近接スイッチ45からはON、OFF信号が繰り返し出
力される。検出域38ではOFFとなり、この間にゲー
ト回路54が開き加算、減算切換回路56の加算指令の
もとにカウンター55内にスピンドル角度パルスPsが
加算さ九、近接スイッチ45が中央突出部35を検出し
てONとなるとゲート回路54が閉じ減算に切換わり、
再び近接スイッチ45が検出域39を検出してOFFと
なるとカウンター55内に先程加算したパルスカウント
値からスピンドル角度パルスPsを減じ、近接スイッチ
45が変位検出子31を検出してONとなると、判定指
令信号が出力されてカウンター55内のカウント値が設
定値tと比較される。正常加工の場合、ねじりコイルは
ね25により変位検出子31と基準検出子34の検出表
示部32と低段部40の一側面40aが当接した状態な
ので検出域38.39の長さは同一であるからカウンタ
ー55内のカウント値はゼロとなり、過負荷トルクの出
力信号は呂されない。The proximity switch 45 repeatedly outputs ON and OFF signals. It is turned OFF in the detection area 38, and during this time the gate circuit 54 opens and the spindle angle pulse Ps is added in the counter 55 under the addition command from the addition/subtraction switching circuit 56.The proximity switch 45 detects the central protrusion 35. When it turns ON, the gate circuit 54 closes and switches to subtraction.
When the proximity switch 45 detects the detection area 39 again and turns OFF, the spindle angle pulse Ps is subtracted from the pulse count value added earlier in the counter 55, and when the proximity switch 45 detects the displacement detector 31 and turns ON, the judgment is made. A command signal is output and the count value in the counter 55 is compared with the set value t. In the case of normal machining, the detection display parts 32 of the displacement detector 31 and reference detector 34 are in contact with one side 40a of the low step part 40 due to the torsion coil spring 25, so the lengths of the detection areas 38 and 39 are the same. Therefore, the count value in the counter 55 becomes zero, and the overload torque output signal is not affected.
工具13の切れ味が悪くなるか、もしくは切粉づまり等
によりトルクがねじりコイルばね25で設定した伝達ト
ルクを越えると、変位検出子31が基準検出子34に対
して回転遅れを生じ、相対的に基準検出子34が第4図
に示す遊びaだけ回転して低段部40の側面40bが検
出表示部33aに当接する。この相対回動により検出域
38の円周方向長さはL−aに、また検出域39の円周
方向長さはL+aとなる。従って検出域38で加算し、
検出域39で減算した結果は−28となり、その絶対値
は設定値tより大となるので出力回路60から過負荷ト
ルクの出力信号Cが出力される。When the cutting edge of the tool 13 becomes dull or the torque exceeds the transmission torque set by the torsion coil spring 25 due to cutting chips clogging, etc., the displacement detector 31 causes a rotation delay with respect to the reference detector 34, and the relative The reference detector 34 rotates by the play a shown in FIG. 4, and the side surface 40b of the low step portion 40 comes into contact with the detection display portion 33a. Due to this relative rotation, the length of the detection area 38 in the circumferential direction becomes L-a, and the length of the detection area 39 in the circumferential direction becomes L+a. Therefore, it is added in the detection area 38,
The result of subtraction in the detection area 39 is -28, and its absolute value is greater than the set value t, so the output circuit 60 outputs the overload torque output signal C.
この過負荷トルクの出力信号Cによって、スピンドル駆
動モータに停止指令を出力したり、あるいは、ステップ
バック動作を指令したり、更にほこの出力信号を計数す
る寿命カウンタを設けておき、寿命カウンタ内の計数値
が所定回数を越えたときに、加工途中でもその工具と同
一の新しい工具に工具交換を行なう。近接スイッチ45
の検出タイミングによっては検出域39で加算し、検出
域38で減算することもあり、この場合でも比較結果(
差)の絶対値は2aとなるので設定値tとの比較により
過負荷トルクの検出が行なわれることになる。尚、上記
した判別手段50はコンピュータによってソフトウェア
的に処理しても良い。This overload torque output signal C can be used to output a stop command to the spindle drive motor or to command a step-back operation. Furthermore, a lifespan counter is provided to count the output signal, and the lifespan counter is When the count value exceeds a predetermined number of times, the tool is replaced with a new tool that is the same as the previous tool even during machining. Proximity switch 45
Depending on the detection timing, addition may be performed in detection area 39 and subtraction may be performed in detection area 38. Even in this case, the comparison result (
Since the absolute value of the difference) is 2a, overload torque is detected by comparing it with the set value t. Incidentally, the above-described determination means 50 may be processed by software using a computer.
二のように過負荷トルクの判別において、変位検出子3
1と基準検出子34の相対回動量(遊び)の2倍の値が
比較結果として出力されてくるため、相対回動量の値を
極めて小さくしても過負荷トルクの検出が行なわれるこ
とになる。従ってねじりコイルばね25で設定した伝達
トルクを僅かに越えた場合でも、瞬時にこれを検出して
その後の対応動作に移ることができる。2, in determining overload torque, the displacement detector 3
Since a value twice the relative rotation amount (play) between 1 and the reference detector 34 is output as a comparison result, overload torque will be detected even if the value of the relative rotation amount is extremely small. . Therefore, even if the transmission torque slightly exceeds the transmission torque set by the torsion coil spring 25, this can be detected instantaneously and subsequent corresponding actions can be taken.
次に工具摩耗により、過負荷スラスト荷重のみが工具1
3に生じた場合について第4図(b)を基に説明する。Next, due to tool wear, only the overload thrust load is applied to the tool 1.
The case where 3 occurs will be explained based on FIG. 4(b).
ばね5による設定スラスト荷重を越える過負荷スラスト
荷重が工具13に生じるまでばばね5は後方へたわまず
、変位検出子31と基準検出子34とは第4図(a)に
示す関係にある。工具13に過負荷スラスト荷重が生じ
ると、工具保持筒20と共に支持軸4が本体2に対して
後退する。これにより変位検出子31の第2の検出表示
部33bが基準検出34の検出表示部36と円周方向で
対向して、両者間にスラスト検出域38aが形成され、
その回動軌跡は近接スイッチ45と対向する。このスラ
スト検出域38aの円周方向長さはL−2aなので、こ
のスラスト検出域38aでスピンドル角度パルスPSを
加算し、検出域39で減算すれば(あるいは逆でもよい
)、その差の絶対値は2aとなり、設定値tとの比較に
より過負荷スラストの検出が行なわれる。The spring 5 does not bend backward until an overload thrust load exceeding the thrust load set by the spring 5 is generated on the tool 13, and the displacement detector 31 and the reference detector 34 are in the relationship shown in FIG. 4(a). . When an overload thrust load is applied to the tool 13, the support shaft 4 and the tool holding cylinder 20 move backward relative to the main body 2. As a result, the second detection display section 33b of the displacement detector 31 faces the detection display section 36 of the reference detection 34 in the circumferential direction, and a thrust detection region 38a is formed between the two.
Its rotation locus faces the proximity switch 45. Since the length in the circumferential direction of this thrust detection area 38a is L-2a, if the spindle angle pulse PS is added in this thrust detection area 38a and subtracted in the detection area 39 (or vice versa), the absolute value of the difference is becomes 2a, and overload thrust is detected by comparing it with the set value t.
発明の効果
以上のようにこの発明の工具ホルダによれば、工具にか
かる過負荷トルクにより基準検出子と変位検出子で形成
される回転ずれの検出域の円周方向長さが変化するので
、これを検出することにより過負荷トルクの発生を検出
することができる。Effects of the Invention As described above, according to the tool holder of the present invention, the circumferential length of the rotational deviation detection area formed by the reference detector and the displacement detector changes due to overload torque applied to the tool. By detecting this, it is possible to detect the occurrence of overload torque.
また、過負荷スラストにより変位検出子に設けたスラス
ト検出用の検出表示部が基準検出子と円周方向で対向し
てスラスト検出域を形成するようにしたのでスラスト検
出域を検出する検出器を配設すればスラスト発生時以外
ではこの検出器で回転ず九の検出域を検出することがで
きる。従って1つの検出器によって過負荷トルクと過負
荷スラスト荷重の両方の検出を行なうことができ、構成
を簡単にして工具折損防止を行なうことができる。In addition, the detection display section for thrust detection provided on the displacement detector due to overload thrust is arranged to face the reference detector in the circumferential direction to form a thrust detection area. If installed, this detector will be able to detect the rotational speed detection range except when thrust is occurring. Therefore, one detector can detect both overload torque and overload thrust load, and the structure can be simplified and tool breakage can be prevented.
第1図はこの発明装置に用いる工具ホルダの断面図、第
2図は第1図の■−■断面図、第3図は第1図の■−■
断面図、第4図は基準検出子と変位検出子の円周方向全
周の展開図と作用図、第5図は判別手段のブロック図で
ある。
1・・・ホルダ本体、20・・・工具保持筒、25・・
・ねじりコイルばね、31・・・変位検出子、32.3
3,36.37・・・検出表示部。
34・・・基準検出子、38.39・・・検出域、38
a・・・スラスト検出域、45・・・近接スイッチ。
50・・・判別手段Fig. 1 is a sectional view of a tool holder used in the device of this invention, Fig. 2 is a sectional view taken along ■-■ in Fig. 1, and Fig. 3 is a sectional view taken along
A cross-sectional view, FIG. 4 is a developed view of the entire circumferential direction of the reference detector and the displacement detector, and an action diagram, and FIG. 5 is a block diagram of the discriminating means. 1... Holder body, 20... Tool holding cylinder, 25...
・Torsion coil spring, 31...Displacement detector, 32.3
3, 36, 37...Detection display section. 34...Reference detector, 38.39...Detection area, 38
a... Thrust detection area, 45... Proximity switch. 50...Discrimination means
Claims (1)
ャックを先端に有する工具保持筒をトルク伝達用の弾性
部材を介して円周方向に所定の遊びを許容するように連
結し、過負荷トルク発生時にホルダ本体と工具保持筒間
に回転ずれを生じる工具ホルダにおいて、前記工具保持
筒をホルダ本体に軸方向摺動可能に支持し、工具保持筒
とホルダ本体間にスラスト荷重設定ばねを介装し、ホル
ダ本体外周に円周方向に所定間隔あけて設けた複数の基
準検出子と、工具保持筒に設けた変位検出子とを互いに
間に臨ませて両者間で前記回転ずれの検出域を形成し、
更に前記変位検出子には過負荷スラスト発生時の工具保
持筒の軸方向移動により前記基準検出子と円周方向で対
向するスラスト検知用の検出表示部を備えたことを特徴
とする過負荷トルク、スラスト検出用工具ホルダ。1. A tool holding cylinder with a collet chuck at the tip is connected to a holder body with a tapered shank through an elastic member for transmitting torque so as to allow a predetermined play in the circumferential direction. In a tool holder that causes rotational misalignment between the main body and the tool holding cylinder, the tool holding cylinder is supported by the holder body so as to be slidable in the axial direction, a thrust load setting spring is interposed between the tool holding cylinder and the holder main body, and the holder is A plurality of reference detectors provided on the outer periphery of the main body at predetermined intervals in the circumferential direction and a displacement detector provided on the tool holding cylinder are faced between each other to form the rotational deviation detection area between them,
Furthermore, the displacement detector is provided with a detection display section for detecting thrust that faces the reference detector in the circumferential direction when the tool holding cylinder moves in the axial direction when overload thrust occurs. , tool holder for thrust detection.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32396990A JPH0794106B2 (en) | 1990-11-26 | 1990-11-26 | Toolholder for overload torque and thrust detection |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32396990A JPH0794106B2 (en) | 1990-11-26 | 1990-11-26 | Toolholder for overload torque and thrust detection |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04193459A true JPH04193459A (en) | 1992-07-13 |
| JPH0794106B2 JPH0794106B2 (en) | 1995-10-11 |
Family
ID=18160658
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32396990A Expired - Fee Related JPH0794106B2 (en) | 1990-11-26 | 1990-11-26 | Toolholder for overload torque and thrust detection |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0794106B2 (en) |
-
1990
- 1990-11-26 JP JP32396990A patent/JPH0794106B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0794106B2 (en) | 1995-10-11 |
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