JP5298869B2 - 回転軸装置および回転軸装置における工具の保持状態判定方法 - Google Patents
回転軸装置および回転軸装置における工具の保持状態判定方法 Download PDFInfo
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Description
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、工具が主軸に対し正常に保持されているか否かを正確に判定する回転軸装置および回転軸装置における工具の保持状態判定方法を提供することにある。
内周部に収容空間を有することにより、軸方向に円筒状に延びるハウジングと、
前記収容空間内に配置されることにより、前記ハウジングに対して軸受を介して回転可能に取り付けられた主軸と、
前記主軸内に軸方向に移動可能に設けられたロッド部材と、
前記ロッド部材を、前記主軸に対し後方に付勢する付勢手段と、
前記ロッド部材を前方に移動させるロッド移動手段と、
を備え、
前記ロッド部材は、前端において工具と係合するとともに、前記付勢手段により付勢されて前記主軸内を後退し、前記主軸の先端部に前記工具を保持し、
前記ロッド部材は、前記ロッド移動手段により前方に移動させられることにより、前記工具との係合が解除される回転軸装置において、
前記ロッド部材の後退時の加速度に基づき、前記工具が前記主軸に正常に保持されたか否かを判定する工具保持状態判定手段を備えたことである。
前記ロッド部材の後部には、軸方向に傾斜したテーパ面が形成され、
前記工具保持状態判定手段は、
前記テーパ面と半径方向に対向し、前記テーパ面との距離を検出する変位センサを有し、
前記変位センサにより検出された前記テーパ面との距離に基づき、前記ロッド部材の後退時の加速度を検出することである。
前記工具保持状態判定手段は、
前記ロッド部材の後退時の加速度の最大値が、所定値を越えない場合に、前記工具が前記主軸に正常に保持されていないと判定することである。
前記工具保持状態判定手段は、
前記ロッド部材が所定時間内に後退しない場合に、前記工具が前記主軸に正常に保持されていないと判定することである。
前記工具保持状態判定手段は、
前記ロッド部材の後退時の加速度の最大値が、所定値を越えない場合、
または、前記ロッド部材が所定時間内に後退しない場合、
もしくは、前記ロッド部材が後方の原位置に戻らない場合に、前記工具が前記主軸に正常に保持されていないと判定することである。
内周部に収容空間を有することにより、軸方向に円筒状に延びるハウジングと、
前記収容空間内に配置されることにより、前記ハウジングに対して軸受を介して回転可能に取り付けられた主軸と、
前記主軸内に軸方向に移動可能に設けられたロッド部材と、
前記ロッド部材を、前記主軸に対し後方に付勢する付勢手段と、
前記ロッド部材を前方に移動させるロッド移動手段と、
を備え、
前記ロッド部材は、前端において工具と係合するとともに、前記付勢手段により付勢されて前記主軸内を後退し、前記主軸の先端部に前記工具を保持し、
前記ロッド部材は、前記ロッド移動手段により前方に移動させられることにより、前記工具との係合が解除される回転軸装置における工具の保持状態判定方法において、
前記ロッド部材の後退時の加速度に基づき、前記工具が前記主軸に正常に保持されたか否かを判定することである。
また、ロッド部材の後退時の加速度に基づき、工具が主軸に正常に保持されたか否かを判定することに加えて、工具の保持不良を二重に判定することができ、その判定精度を向上させることができる。
ピストン172が前方に移動すると、ロッド15はピストン172と係合することにより、皿ばね16の付勢力に抗して前進する。ロッド15が前進すると、コレット153は拡径して工具Tの把持を解除する(図2示)。
回転軸ハウジング11の後端部には、異常判定装置18(本発明の工具保持状態判定手段に該当する)を構成する変位センサ181が取り付けられている。変位センサ181は、回転軸ハウジング11に接続されたブラケット112により、テーパ面152aと半径方向に対向するように取り付けられている。変位センサ181はストッパ152に対する非接触センサであり、例えば、渦電流センサ等が使用され、テーパ面152aとの距離を検出している。
しかしながら、ロッド15あるいは皿ばね16等に異常があり、ロッド15が正常に戻らない場合、ピストン172との係合が解除されてからロッド15が後退を完了するまでの経過時間T2は、所定時間T0を超えることになる(図5において破線により示す)。
コントローラー184は、ロッド15が後退を完了するまでの経過時間T2が、所定時間T0を超えた場合、工具Tが主軸12に正常に保持されていないと判定し、異常信号を発信する。
さらに、コントローラー184は、変位センサ181により、ロッド15が後退を開始しても後方の原位置(図1示)に復帰しないことを検出した場合、工具Tが主軸12に正常に保持されていないと判定し、異常信号を発信する。
また、ロッド15が所定時間内に後退しない場合に、工具Tが主軸12に正常に保持されていないと判定することにより、ロッド15を後方に付勢する付勢力の低下を、容易に検出することができる。
また、ロッド15の後退時の加速度の最大値が、所定値を越えない場合、または、ロッド15が所定時間内に後退しない場合、もしくは、ロッド15が後方の原位置に戻らない場合に、工具Tが主軸12に正常に保持されていないと判定することにより、工具Tの保持異常の誤検出を低減することができる。
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、次のように変形または拡張することができる。
コントローラー184は、ロッド15の後退時間、およびロッド15の後方の原位置への復帰を判断せずに、ロッド15の後退時の加速度の最大値のみを判断し、これが所定値を越えない場合に、工具Tが主軸12に正常に保持されていないと判定してもよい。
また、コントローラー184は、ロッド15の後退時の加速度の最大値が所定値を越えない場合、または、ロッド15が所定時間内に後退しない場合、もしくは、ロッド15が後方の原位置に戻らない場合に、工具Tが主軸12に正常に保持されていないと判定してもよい。
変位センサ181は、必ずしも渦電流を利用した非接触センサでなくてもよく、光学式、磁気歪式等、あらゆる種類のものが適用可能である。また、ロッド15の変位を検出可能なセンサであれば、ロッド15に対して接触式のセンサであってもよい。
Claims (6)
- 内周部に収容空間を有することにより、軸方向に円筒状に延びるハウジングと、
前記収容空間内に配置されることにより、前記ハウジングに対して軸受を介して回転可能に取り付けられた主軸と、
前記主軸内に軸方向に移動可能に設けられたロッド部材と、
前記ロッド部材を、前記主軸に対し後方に付勢する付勢手段と、
前記ロッド部材を前方に移動させるロッド移動手段と、
を備え、
前記ロッド部材は、前端において工具と係合するとともに、前記付勢手段により付勢されて前記主軸内を後退し、前記主軸の先端部に前記工具を保持し、
前記ロッド部材は、前記ロッド移動手段により前方に移動させられることにより、前記工具との係合が解除される回転軸装置において、
前記ロッド部材の後退時の加速度に基づき、前記工具が前記主軸に正常に保持されたか否かを判定する工具保持状態判定手段を備えたことを特徴とする回転軸装置。 - 前記ロッド部材の後部には、軸方向に傾斜したテーパ面が形成され、
前記工具保持状態判定手段は、
前記テーパ面と半径方向に対向し、前記テーパ面との距離を検出する変位センサを有し、
前記変位センサにより検出された前記テーパ面との距離に基づき、前記ロッド部材の後退時の加速度を検出することを特徴とする請求項1記載の回転軸装置。 - 前記工具保持状態判定手段は、
前記ロッド部材の後退時の加速度の最大値が、所定値を越えない場合に、前記工具が前記主軸に正常に保持されていないと判定することを特徴とする請求項1または2に記載の回転軸装置。 - 前記工具保持状態判定手段は、
前記ロッド部材が所定時間内に後退しない場合に、前記工具が前記主軸に正常に保持されていないと判定することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の回転軸装置。 - 前記工具保持状態判定手段は、
前記ロッド部材の後退時の加速度の最大値が、所定値を越えない場合、
または、前記ロッド部材が所定時間内に後退しない場合、
もしくは、前記ロッド部材が後方の原位置に戻らない場合に、前記工具が前記主軸に正常に保持されていないと判定することを特徴とする請求項1または2に記載の回転軸装置。 - 内周部に収容空間を有することにより、軸方向に円筒状に延びるハウジングと、
前記収容空間内に配置されることにより、前記ハウジングに対して軸受を介して回転可能に取り付けられた主軸と、
前記主軸内に軸方向に移動可能に設けられたロッド部材と、
前記ロッド部材を、前記主軸に対し後方に付勢する付勢手段と、
前記ロッド部材を前方に移動させるロッド移動手段と、
を備え、
前記ロッド部材は、前端において工具と係合するとともに、前記付勢手段により付勢されて前記主軸内を後退し、前記主軸の先端部に前記工具を保持し、
前記ロッド部材は、前記ロッド移動手段により前方に移動させられることにより、前記工具との係合が解除される回転軸装置における工具の保持状態判定方法において、
前記ロッド部材の後退時の加速度に基づき、前記工具が前記主軸に正常に保持されたか否かを判定することを特徴とする回転軸装置における工具の保持状態判定方法。
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