JPS5924944A - 工具保持力測定装置 - Google Patents
工具保持力測定装置Info
- Publication number
- JPS5924944A JPS5924944A JP13167582A JP13167582A JPS5924944A JP S5924944 A JPS5924944 A JP S5924944A JP 13167582 A JP13167582 A JP 13167582A JP 13167582 A JP13167582 A JP 13167582A JP S5924944 A JPS5924944 A JP S5924944A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tool
- holding force
- force
- rod
- tool holding
- 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.)
- Granted
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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
- B23Q17/002—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring the holding action of work or tool holders
- B23Q17/005—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring the holding action of work or tool holders by measuring a force, a pressure or a deformation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (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】
本発明は、マシニングセンタ等の工作機械における工具
の保持力を測定する工具保持力測定装置に関する。
の保持力を測定する工具保持力測定装置に関する。
通常、マシニングセンタ等の工作機械においては、工具
を主軸に保持する際に、ドローパーの周囲に縮設された
多数の皿ばねの弾性力を利用して工具の接続部分である
テーバシャンクを主軸の工具保持面に抑圧保持する構造
が用いられる。従って、皿ばねの弾性力、即ち工具の保
持力は、主軸から工具へ動力を伝達する上で極めて重要
であり、一般に保持力が低ドすると加工精度、切削能力
等が低lJすることになる。
を主軸に保持する際に、ドローパーの周囲に縮設された
多数の皿ばねの弾性力を利用して工具の接続部分である
テーバシャンクを主軸の工具保持面に抑圧保持する構造
が用いられる。従って、皿ばねの弾性力、即ち工具の保
持力は、主軸から工具へ動力を伝達する上で極めて重要
であり、一般に保持力が低ドすると加工精度、切削能力
等が低lJすることになる。
こうした、保持力の低下は、殆どの場合、皿ばねの破損
によって生じることが多いが、皿ばねは主軸内部に格納
されており、通常の状態では外部から見ることができな
いために、皿ばねが破損して保持力が低下してもオペレ
ータはそれに気付かずに作業を継続し、結果的に加工品
質の低下を招くことが多々あり、容易に工具の保持力を
測定し、皿ばね等の異常を認識し得る工具保持力測定装
置の開発が望まれていた。
によって生じることが多いが、皿ばねは主軸内部に格納
されており、通常の状態では外部から見ることができな
いために、皿ばねが破損して保持力が低下してもオペレ
ータはそれに気付かずに作業を継続し、結果的に加工品
質の低下を招くことが多々あり、容易に工具の保持力を
測定し、皿ばね等の異常を認識し得る工具保持力測定装
置の開発が望まれていた。
本発明は、上記事情に鑑み、容易に工具の保持力を測定
し、皿ばね等の異常を認識し得る工具保持力測定装置を
提供することを目的とするものである。
し、皿ばね等の異常を認識し得る工具保持力測定装置を
提供することを目的とするものである。
即ち、本発明は、主軸との接続部分の形成された本体を
有し、前記本体にプルスタッドの形成されたロッドを設
け、該ロッドに引っ張り力検出手段を接続し、更に前記
検出手段に、検出手段の検出値を表示する表示手段を接
続して構成される。
有し、前記本体にプルスタッドの形成されたロッドを設
け、該ロッドに引っ張り力検出手段を接続し、更に前記
検出手段に、検出手段の検出値を表示する表示手段を接
続して構成される。
以下、図面に基き、本発明の詳細な説明する3、
第1図は保持力を測定する対象となる、マシニングセン
タの主軸部分の一例を示す断面図、第2図は本発明によ
る工具保持力測定装置の一実施例を示す断面図、第3図
は本発明の他の実施例を示す部分断面図である。
タの主軸部分の一例を示す断面図、第2図は本発明によ
る工具保持力測定装置の一実施例を示す断面図、第3図
は本発明の他の実施例を示す部分断面図である。
マシニングセンタ1は、第1図に示すように、フレーム
2に複数のベアリング3を介して回転自在に支持される
円筒状の主軸5.を有しており、主軸5の図中左端部に
はテーパ状の工具保持面5aが形成されている。主軸5
にはドローバ−6が矢印A、B方向、即ち主軸軸心CL
に平行に移動自在に嵌入係合しており、ドローバー6と
主軸5の間には、主軸5に嵌着されたスリーブ25に突
き当てられる形で嵌入されたブロック7を介して多数の
皿ばね9が縮設され、バー6を常時矢印B方向に付勢し
ている。バー6の図中左端部にはコレット10が、複数
の保持爪10aを主軸軸心CLに対して矢印C、J)方
向に開閉自在にした形で設けられており、ドローバー6
の図中右方には、ロッド部11aの形成されたピストン
11が油圧によって矢印A、I3方向に移動駆動自在に
設けられている。
2に複数のベアリング3を介して回転自在に支持される
円筒状の主軸5.を有しており、主軸5の図中左端部に
はテーパ状の工具保持面5aが形成されている。主軸5
にはドローバ−6が矢印A、B方向、即ち主軸軸心CL
に平行に移動自在に嵌入係合しており、ドローバー6と
主軸5の間には、主軸5に嵌着されたスリーブ25に突
き当てられる形で嵌入されたブロック7を介して多数の
皿ばね9が縮設され、バー6を常時矢印B方向に付勢し
ている。バー6の図中左端部にはコレット10が、複数
の保持爪10aを主軸軸心CLに対して矢印C、J)方
向に開閉自在にした形で設けられており、ドローバー6
の図中右方には、ロッド部11aの形成されたピストン
11が油圧によって矢印A、I3方向に移動駆動自在に
設けられている。
一方、本発明による工具保持力測定装置12は、第2図
に示すように、主軸5との接続部分であるテーパシャン
ク13aの形成された本体13を有しており、本体13
にはりング15が嵌着している。リング15には断面円
形のシリンダ15aが形成されており、シリンダ15a
にはピストン16が矢印A、B方向に移動自在に嵌入保
合し、ピストン16とシリンダ15aによって形成され
たシリンダ15a内の空間には非圧縮性流体である圧油
17が封入されている。ピストン16には、先端にプル
スタッド19aの形成されたロッド19が、本体13を
貫通する形で螺合しており、ロッド19とリング15間
及びピストン16とリング15間には0リング等のシー
ルリング20が設けられ、圧油17の外部への流出を防
止している。リング15には圧力計21が、シリンダ1
5a内部と連通ずる形で設けられでおり、圧力計21に
は、シリンダ15a内の圧油17に加わる圧力をプルス
タッド19aのB方向の引っ張り力に換算した数値が、
目盛21aとして目盛られている。なお、22は圧油を
シリンダ15a内部に封入するためのプラグである。
に示すように、主軸5との接続部分であるテーパシャン
ク13aの形成された本体13を有しており、本体13
にはりング15が嵌着している。リング15には断面円
形のシリンダ15aが形成されており、シリンダ15a
にはピストン16が矢印A、B方向に移動自在に嵌入保
合し、ピストン16とシリンダ15aによって形成され
たシリンダ15a内の空間には非圧縮性流体である圧油
17が封入されている。ピストン16には、先端にプル
スタッド19aの形成されたロッド19が、本体13を
貫通する形で螺合しており、ロッド19とリング15間
及びピストン16とリング15間には0リング等のシー
ルリング20が設けられ、圧油17の外部への流出を防
止している。リング15には圧力計21が、シリンダ1
5a内部と連通ずる形で設けられでおり、圧力計21に
は、シリンダ15a内の圧油17に加わる圧力をプルス
タッド19aのB方向の引っ張り力に換算した数値が、
目盛21aとして目盛られている。なお、22は圧油を
シリンダ15a内部に封入するためのプラグである。
本実施例による工具保持力atlI定装置12及び、マ
シニングセンタ1は、以上のような構成を有するので、
通常の状態でのに具23の着脱は、第1図に示すように
、まず、ピストン11を入方向に突出させ、ロッド部1
1aの先端とドローバ−6を当接係合させ、更にバー6
を皿ばね9の弾性に抗して入方向に移動させる1、する
と、コレット10の保持爪10 aとドローバー6のテ
ーパ部6bが当接し、コレット10もバー6と共に、ス
リーブ25の段つt 部25 bにコレット10が当接
し、それ以上入方向への移動が阻止されるまで入方向に
移動し、これにより保持爪10aとスリーブ25の先端
25aとの当接係合関係が解除される。しかも、ドロー
バー6はコレット10が段つき部25bに当接停止した
後も入方向へ移動することから、テーパ部6bは爪10
aを、コレラ)10の弾性に抗する形で強制的にD方向
に開放する。この状態で、工具23を主軸5に、テーパ
シャンク23bが工具保持面5aに当接するまで挿入し
、更にピストン11をB方向に後退させると、ドローバ
ー6は、皿ばね9の弾性によってB方向に移動させられ
、爪10aは、テーパ部6bのB方向への移動により、
自らの弾性でC方向に収斂する。すると、爪10aと工
具23のプルスタッ)’23aが係合するが、更にドロ
ーバ−6がB方向に移動すると、バー6の図中左端の保
合部6aが保持爪10aの段つき部10bと係合し、コ
レット10を、プルスタッド23aと係合した状態のま
まB方向へ引っ張りつつスリーブ25内に挿入し、コレ
ット■0とプルスタッド23aとの保合状態はスリーブ
25によって強固に保持される。一方、工具23は、皿
ばね9によってドローバ−6、コレット10を介してB
方向に引っ張られるので、工具23のテーパシャンク2
3bは主軸5の工具保持面5aに所定の押圧力で押圧さ
れ、工具23は主軸5に確実に保持される。この状態で
、主軸5を工具23と共に回転させて所定の加工を行な
うが、主軸5の回転力は工具保持面5a及びテーパシャ
ンク23bを介して禰実に伝達され、良好な加工を行な
うことができる。一方、工具23を主軸5から外す場合
には、前述とは逆に、ピストン11によってバー6をA
方向に移動させてコレット10の保持爪10a’!−D
方向に開さ、更にバー6の係合部6aがプルスタッド2
3aと当接し、プルスタッド23aを入方向に押し出す
こと(こより、テーパシャンク23bと工具保持面5a
間の保持状態が解除され、工具23は主軸5から取り外
される。
シニングセンタ1は、以上のような構成を有するので、
通常の状態でのに具23の着脱は、第1図に示すように
、まず、ピストン11を入方向に突出させ、ロッド部1
1aの先端とドローバ−6を当接係合させ、更にバー6
を皿ばね9の弾性に抗して入方向に移動させる1、する
と、コレット10の保持爪10 aとドローバー6のテ
ーパ部6bが当接し、コレット10もバー6と共に、ス
リーブ25の段つt 部25 bにコレット10が当接
し、それ以上入方向への移動が阻止されるまで入方向に
移動し、これにより保持爪10aとスリーブ25の先端
25aとの当接係合関係が解除される。しかも、ドロー
バー6はコレット10が段つき部25bに当接停止した
後も入方向へ移動することから、テーパ部6bは爪10
aを、コレラ)10の弾性に抗する形で強制的にD方向
に開放する。この状態で、工具23を主軸5に、テーパ
シャンク23bが工具保持面5aに当接するまで挿入し
、更にピストン11をB方向に後退させると、ドローバ
ー6は、皿ばね9の弾性によってB方向に移動させられ
、爪10aは、テーパ部6bのB方向への移動により、
自らの弾性でC方向に収斂する。すると、爪10aと工
具23のプルスタッ)’23aが係合するが、更にドロ
ーバ−6がB方向に移動すると、バー6の図中左端の保
合部6aが保持爪10aの段つき部10bと係合し、コ
レット10を、プルスタッド23aと係合した状態のま
まB方向へ引っ張りつつスリーブ25内に挿入し、コレ
ット■0とプルスタッド23aとの保合状態はスリーブ
25によって強固に保持される。一方、工具23は、皿
ばね9によってドローバ−6、コレット10を介してB
方向に引っ張られるので、工具23のテーパシャンク2
3bは主軸5の工具保持面5aに所定の押圧力で押圧さ
れ、工具23は主軸5に確実に保持される。この状態で
、主軸5を工具23と共に回転させて所定の加工を行な
うが、主軸5の回転力は工具保持面5a及びテーパシャ
ンク23bを介して禰実に伝達され、良好な加工を行な
うことができる。一方、工具23を主軸5から外す場合
には、前述とは逆に、ピストン11によってバー6をA
方向に移動させてコレット10の保持爪10a’!−D
方向に開さ、更にバー6の係合部6aがプルスタッド2
3aと当接し、プルスタッド23aを入方向に押し出す
こと(こより、テーパシャンク23bと工具保持面5a
間の保持状態が解除され、工具23は主軸5から取り外
される。
なお、工具23を主軸5に゛装着した際の保持力、即ち
、コレット10が工具23をプルスタッド23aを介し
てB方向に引く力は、皿ばね9によって付与されるが、
皿ばね9の保持力を測定する場合には、工具保持力測定
装置12を、通常の工具装着の要領で、主軸5の工具保
持面5aに、本体13のテーバシャンク13aを押し刊
ける形で、第2図B方向に挿入し、ロッド19のプルス
タッド19aを介してコレット10によt)B方向に皿
゛ばね9の弾性力を利用して引っ張らせる。すると、皿
はね9によるお方向の引っ張り力はロッド19を介して
ピストン16に伝達され、シリンダ15a内部の圧油1
7を加圧する。圧油17の圧力変動は圧力計21によっ
て直ちに検出され、しかもその値はB方向のコレット1
0による引っ張り力に換算された目盛21a上で表示さ
れるので、皿ばね9の引っ張り力、即ち工具の保持力は
圧力計21の値から直ちに判明する。仮に、皿はね9が
破損していた場合には、圧力計21は通常の場合よりも
低い保持力を表示するので、オペレータは直ちに皿ばね
9の異常を認識できる。
、コレット10が工具23をプルスタッド23aを介し
てB方向に引く力は、皿ばね9によって付与されるが、
皿ばね9の保持力を測定する場合には、工具保持力測定
装置12を、通常の工具装着の要領で、主軸5の工具保
持面5aに、本体13のテーバシャンク13aを押し刊
ける形で、第2図B方向に挿入し、ロッド19のプルス
タッド19aを介してコレット10によt)B方向に皿
゛ばね9の弾性力を利用して引っ張らせる。すると、皿
はね9によるお方向の引っ張り力はロッド19を介して
ピストン16に伝達され、シリンダ15a内部の圧油1
7を加圧する。圧油17の圧力変動は圧力計21によっ
て直ちに検出され、しかもその値はB方向のコレット1
0による引っ張り力に換算された目盛21a上で表示さ
れるので、皿ばね9の引っ張り力、即ち工具の保持力は
圧力計21の値から直ちに判明する。仮に、皿はね9が
破損していた場合には、圧力計21は通常の場合よりも
低い保持力を表示するので、オペレータは直ちに皿ばね
9の異常を認識できる。
なお、上述の実施例は、引っ張り力検出手段としてピス
トン16との間に圧油17を封入したシリンダ15aを
設け、プルスタッド19aのB方向の引っ張り力、即ち
工具保持力を圧力に変換した形で検出し、圧力計21で
表示した場合について述べたが、引っ張り力の検出手段
はシリンダ15a等に限らず、第3図に示すように、歪
ゲージ26を、ナツト29によって本体13に固定され
たロッド19に、貼着した形で用い、該ゲージ26に本
体13に装着された、ディスプレイ27aを有する全体
円環状の歪計27を接続し、ロッド19に生ずるB方向
の引っ張りによる歪を歪ゲージ26を介して電気抵抗の
変化として検出し、更に歪計27により引っ張り力に変
換ルな値としてディスプレイ27a上に表示するように
構成することも当然可能であり、更に圧力センサ等の種
々の検出手段も用いることができる。
トン16との間に圧油17を封入したシリンダ15aを
設け、プルスタッド19aのB方向の引っ張り力、即ち
工具保持力を圧力に変換した形で検出し、圧力計21で
表示した場合について述べたが、引っ張り力の検出手段
はシリンダ15a等に限らず、第3図に示すように、歪
ゲージ26を、ナツト29によって本体13に固定され
たロッド19に、貼着した形で用い、該ゲージ26に本
体13に装着された、ディスプレイ27aを有する全体
円環状の歪計27を接続し、ロッド19に生ずるB方向
の引っ張りによる歪を歪ゲージ26を介して電気抵抗の
変化として検出し、更に歪計27により引っ張り力に変
換ルな値としてディスプレイ27a上に表示するように
構成することも当然可能であり、更に圧力センサ等の種
々の検出手段も用いることができる。
以上説明したように、本発明によれは、テーパシャンク
138等の主軸5との接続部分の形成された本体13に
、プルスタッド19aの形成されたロッド19を設け、
前記ロッド19にピストン16、シリンダ15a及び圧
油17、歪ゲージ26等の引っ張り力検出手段を設け、
更に前記検出手段に、検出手段の検出値を表示する圧力
計21、歪計27等の表示手段を接続したので、オペレ
ータは任意の時点で、装置a12をマシニングセンタ1
等の工作機械にプルスタッド19aを介して保持させる
ことにより、工具の保持力を直ちに知ることができ、そ
れにより、皿ばね9等の異常も容易に認識することが可
能となる。
138等の主軸5との接続部分の形成された本体13に
、プルスタッド19aの形成されたロッド19を設け、
前記ロッド19にピストン16、シリンダ15a及び圧
油17、歪ゲージ26等の引っ張り力検出手段を設け、
更に前記検出手段に、検出手段の検出値を表示する圧力
計21、歪計27等の表示手段を接続したので、オペレ
ータは任意の時点で、装置a12をマシニングセンタ1
等の工作機械にプルスタッド19aを介して保持させる
ことにより、工具の保持力を直ちに知ることができ、そ
れにより、皿ばね9等の異常も容易に認識することが可
能となる。
第1図は保持力を測定する対象となるマシニングセンタ
の主軸部分の一例を示す断面図、第2図は本発明による
工具保持力測定装置の一実施例を示す断面図、第3図は
本発明の他の実施例を示す部分断面図である。 12・・・・・・・・・工具保持力測定装置13・・・
・・・・・・本 体 13a・・・・・・接続部分(テーパシャンク)15a
・・・・・・シリンダ 16・・・・・・・・・ピストン 17・・・・・・・・・非圧縮性流体(圧油)19・・
・・・・・・・ロッド 19a・・・・・・プルスタッド 21・・・・・・・・・表示手段(圧力計)26・・・
・・・・・・検出手段(歪ゲージ)27・・・・・・・
・・表示手段(歪計)特許出願人 株式会社 山崎鉄
工所 代理人 弁理士 相田伸二 (ばか1名)
の主軸部分の一例を示す断面図、第2図は本発明による
工具保持力測定装置の一実施例を示す断面図、第3図は
本発明の他の実施例を示す部分断面図である。 12・・・・・・・・・工具保持力測定装置13・・・
・・・・・・本 体 13a・・・・・・接続部分(テーパシャンク)15a
・・・・・・シリンダ 16・・・・・・・・・ピストン 17・・・・・・・・・非圧縮性流体(圧油)19・・
・・・・・・・ロッド 19a・・・・・・プルスタッド 21・・・・・・・・・表示手段(圧力計)26・・・
・・・・・・検出手段(歪ゲージ)27・・・・・・・
・・表示手段(歪計)特許出願人 株式会社 山崎鉄
工所 代理人 弁理士 相田伸二 (ばか1名)
Claims (2)
- (1)主軸との接続部分の形成された本体を有し、前記
本体にプルスタッドの形成されたロッドを設け、該ロッ
ドに引っ張り力検出手段を接続し、更に前記検出手段に
、検出手段の検出値を表示する表示手段を接続して構成
した工具保持力測定装置。 - (2)引っ張り力検出手段が、シリンダ、ロッドに接続
され、シリンダに摺動自在に係合したピストン及び前記
シリンダ内に封入された非圧縮性流体から構成された特
許請求の範囲第1項記載の工具保持力測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13167582A JPS5924944A (ja) | 1982-07-27 | 1982-07-27 | 工具保持力測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13167582A JPS5924944A (ja) | 1982-07-27 | 1982-07-27 | 工具保持力測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5924944A true JPS5924944A (ja) | 1984-02-08 |
| JPH0416306B2 JPH0416306B2 (ja) | 1992-03-23 |
Family
ID=15063593
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13167582A Granted JPS5924944A (ja) | 1982-07-27 | 1982-07-27 | 工具保持力測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5924944A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6031640U (ja) * | 1983-08-08 | 1985-03-04 | 大阪機工株式会社 | 工具締付力測定器 |
| US4708547A (en) * | 1985-10-14 | 1987-11-24 | Societe Nationale Industrielle Et Aerospatiale | Safety tool-holder for machine-tools |
| JPS637443U (ja) * | 1986-06-30 | 1988-01-19 | ||
| US4822220A (en) * | 1985-05-20 | 1989-04-18 | Danielsson Sven Arne | Device for securing tools in metal working machine |
| US5342155A (en) * | 1993-05-26 | 1994-08-30 | Harroun Enterprises | Spindle extension with self-contained pull-stud draw bar assembly |
| US5735651A (en) * | 1994-08-29 | 1998-04-07 | Harroun; Hugh | Spindle extension with self-contained draw bar |
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-
1982
- 1982-07-27 JP JP13167582A patent/JPS5924944A/ja active Granted
Patent Citations (1)
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0416306B2 (ja) | 1992-03-23 |
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