JPH04256508A - 穴明け加工機における切削トルク検出方法および装置 - Google Patents

穴明け加工機における切削トルク検出方法および装置

Info

Publication number
JPH04256508A
JPH04256508A JP1518291A JP1518291A JPH04256508A JP H04256508 A JPH04256508 A JP H04256508A JP 1518291 A JP1518291 A JP 1518291A JP 1518291 A JP1518291 A JP 1518291A JP H04256508 A JPH04256508 A JP H04256508A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
torque
driven shaft
shaft
fixed
permanent magnets
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
Application number
JP1518291A
Other languages
English (en)
Inventor
Kozo Najima
名島 弘三
Kanpei Isoda
磯田 環兵
Hironori Tsuyukuchi
露口 浩典
Tsutomu Aoki
務 青木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Pneumatic Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Nippon Pneumatic Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Pneumatic Manufacturing Co Ltd filed Critical Nippon Pneumatic Manufacturing Co Ltd
Priority to JP1518291A priority Critical patent/JPH04256508A/ja
Publication of JPH04256508A publication Critical patent/JPH04256508A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
  • Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
  • Drilling And Boring (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。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明はドリルを使用して切削
材料に穴明け加工を行う場合において、ドリルに加わる
切削トルクを検出する方法および、この方法を実施する
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】ドリルを用いて穴明け加工を行う際に、
ドリルが細径である場合や、難切削材料の穴明けの場合
、その駆動軸と従動軸を結合する部分にトルクリミッタ
機能をもたせて駆動トルクやスラスト荷重が設定値を越
えると駆動軸とドリルチャックを有する従動軸の結合を
解除するようにしたもの、あるいは、駆動トルクやスラ
スト荷重が設定値を越えると駆動軸と従動軸の結合を切
り離し、同時に駆動軸を従動軸と共に後退させて停止さ
せたり、警報を発したりする装置が種々提案されている
【0003】また、従来のトルクの検出方法にはねじり
スプリングのねじれを機械的に検出する方法およびトー
ションバーとストレーンゲージの組み合わせ、トーショ
ンバーと位相差検出用歯車の組み合わせを利用する方法
などがある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の各
種装置は、穴明け加工途中における異常発生時にドリル
やワークの損傷や機械の破損などを防止する効果はある
が、異常発生時に穴明け加工が停止するので穴明け作業
の再開のために人手が必要であり、機械を休止させなけ
ればならないという問題がある。
【0005】また、前記の公知のトルク検出方法におい
て、いずれも高速回転中の軸に作用する極低値のトルク
を高精度で検出することが困難であるか、または高度の
技術を要するなどの問題がある。
【0006】この発明の課題は、上記の問題点を解決し
て、穴明け加工中において、常に切削トルクを検出する
ことにより、その検出値に対する最適な条件で穴明けを
行うことにより、人手を要することなく最後まで安全に
穴明けを行えるようにすることと、極低トルクも高精度
で検出できるトルク検出方法を得ることである。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、この発明は穴明け加工機の切削抵抗トルク検出方
法において、駆動手段により駆動される駆動軸と、ドリ
ルと共に回転する同芯の従動軸の相対する端部にそれぞ
れ固定したトルク伝達フランジに、非接触で相対向する
多数の永久磁石を固定してこの相対向する永久磁石の磁
力による結合により駆動軸のトルクを従動軸に伝達せし
め、同時に上記駆動軸側の永久磁石と従動軸側永久磁石
の位相のずれを磁気的に検出して伝達トルクを知ること
を特徴とする穴明け加工機における切削トルク検出方法
、および、穴明け加工機の切削抵抗トルク検出装置にお
いて、駆動手段により駆動される駆動軸と、ドリルと共
に回転する同芯の従動軸の相対する端部にそれぞれトル
ク伝達フランジを固定し、上記各トルク伝達フランジに
は、その回転中心と同芯同径の円周上に複数の永久磁石
を同一ピッチで相対向するように配置固定して両トルク
伝達フランジを磁力により結合し、さらに、上記各トル
ク伝達フランジの位相のずれを検出する磁気センサをそ
れぞれ設け、この各磁気センサの検出値を駆動軸と従動
軸との間の伝達トルクに換算する回路を構成した穴明け
加工機における切削トルク検出装置を提供する。
【0008】
【作用】この発明は上記の構成であるから、駆動軸が回
転を始めたとき、従動軸側が無負荷であるので、駆動軸
側のトルク伝達フランジと従動軸側のトルク伝達フラン
ジ間の位相のずれは殆んどない。
【0009】主軸が前進して従動軸の先端のドリルが被
削材料に切り込むと、その切削抵抗に応じて相対向して
設けたトルク伝達フランジ間に位相のずれを生じ、これ
が磁気センサで感知される。この各磁気センサの検出値
を演算回路に入力して伝達トルクに換算する。上記の作
用により伝達トルクの値が一定値を越えると、主軸を後
退させるなどの手段でドリルの切損などを未然に防止す
る。
【0010】
【実施例】図面に示す実施例の図1ないし図4において
、1はこの装置全体を支えるベッドである。このベッド
1上に左右に一対の平行レール2を固定し、このレール
2上に直線運動ベアリング3を介してスライドベース4
が前後方向進退自在に装着されている。
【0011】ベッド1内には前後方向の送りネジ5が回
転自在で軸方向移動不可に装着され、この送りネジ5を
駆動する送り用パルスモータ6の軸と送りネジ5とがカ
ップリングにより連結される。
【0012】7は送りネジ5と螺合するネジ孔を有する
アームでスライドベース4の後部下端に固定されている
。スライドベース4は前部材9と後部材10を一体に結
合したもので、図3はその詳細を示すものである。
【0013】11は従動軸でベアリング12、13を介
して前部材9内に回転自在で軸方向移動不可に取付けら
れ、その先端に装着したドリルチャック14にドリル1
5を取付ける。
【0014】16は後部材10内にベアリング19、2
0を介して回転自在で軸方向移動不可に装着した駆動軸
で、前記従動軸11と同芯であり、後部にプーリ17を
固定してある。
【0015】前記後部材10の後端上に固定したブラケ
ット22の上端前部には、可変速モータ23を固定し、
その後端からブラケット22の後方に突出せしめた軸端
にプーリ21を固定する。上記各プーリ17、21はベ
ルト29により連動させて、可変速モータ23により駆
動軸16を回転させるようにする。
【0016】上記駆動軸16と従動軸11の相対向する
端部にはそれぞれトルク伝達フランジ24、25を固定
する。この両フランジ24、25は例えば図3のように
0.2mm程度のわずかな間隙Xを存して対向させてあ
る。 このフランジ24、25には、その回転中心と同芯、同
径の円周上に同数の永久磁石26、27を一定の間隔で
埋め込んで固定してある。この各永久磁石26、27は
相対向する極が同極となり、かつ、両フランジ24、2
5の対向する面と同一面となっているので、従動軸11
側が無負荷であれば、フランジ24に固定した各磁石2
6の中間にフランジ25の各磁石27が位置した状態で
回転する。
【0017】31、32は上記後部材10と前部材9の
所定の個所にそれぞれ固定した磁気センサで、各フラン
ジ24、25の裏面に露出している永久磁石26、27
の後端に近接して設けてある。
【0018】図4の33は制御用コンピュータで、前記
磁気センサ31、32からの検出信号は波形整形回路3
4、位相差検出回路35、ローパスフィルタ36をへて
制御用コンピュータ33に入力される。また、前記送り
用パルスモータ6はドライバ37をへて制御用コンピュ
ータ33に接続されている。その他に、穴明け加工機を
操作するための操作盤39、各種の表示をするためにC
RT40が装備され制御用コンピュータ33に接続され
ている。
【0019】また制御コンピュータ33はCPU41、
ROMおよびRAM42、A/D変換器43、パルスモ
ータコントローラ44、I/Oユニット45、CRTコ
ントローラ46などから構成されている。
【0020】上記制御回路は特願平1−326811号
として出願中の「穴明け加工方法および装置」に記載し
たものと同様のものである。
【0021】つぎに上記制御回路の作用を説明すれば、
最初に操作盤39のキーボードを操作して加工深さ、後
退距離、切削開始隙間、ステップ距離初期値、送り速度
初期値、最大送りコード、最小送りコード、トルクオー
バ時およびトルクアンダー時の送り可変量、トルクオー
バ時、トルクアンダー時、推力オーバ時の限界回数、最
大切削抵抗トルク値などをコンピュータ33に入力し、
記憶させる。
【0022】初期値の入力操作が終了すると、手動操作
によりドリル15の先端を図示省略してある被削材料の
基準面に軽く接触させ、操作盤39のセッティングスイ
ッチを押す。これによりコンピュータは基準位置を記憶
し、ついで、パルスモータ6により送りネジ5を逆転さ
せてドリル15をレスト位置に戻し、停止する。
【0023】つぎに、操作盤39のスタートスイッチを
押すと、パルスモータ6および可変速モータ23が回転
を始め、送りネジ5が高速で正転してスライドベース4
を早送りで前進させ、同時に駆動軸16が回転を始める
【0024】そして、レスト位置にあったドリル15の
先端がワークの基準面に向けて回転しながら早送りで接
近し、ドリル15の先端が基準面から切削開始隙間だけ
離れた位置でパルスモータ6が一たん停止し、ついで同
モータ6の回転が切削送り速度で回転を始め、ドリル1
5を切削送りで前進させてワークに切り込んで初期切削
を行う。
【0025】この初期切削においてはコンピュータ33
が記憶している初期条件で設定された切削送り速度とド
リル回転数で切削し、同じくコンピュータ33が記憶し
ているステップ距離だけ進むと、切削により発生した切
り粉の排出のために、パルスモータ6の逆転により送り
ネジ5が逆転してドリル15を高速度で後退させ、ドリ
ル15の先端が基準面から出るまで早送りで後退する。
【0026】つぎに、パルスモータ6が再び正転を始め
て送りネジ5を正転させ、ドリル15を回転させながら
、前回穴明けされた穴内に同ドリル15が入り、この穴
の内端から初期条件で設定されている隙間の位置にドリ
ル15の先端が達するまで早送りで前進したのちふたた
び切削を開始する。
【0027】この切削加工中は、常時、切削抵抗トルク
の監視を続け、初期条件で設定した最大切削抵抗トルク
値を越えたときは、即時に高速で後退させるとともに、
つぎの切削条件を、初期条件で設定した値に基いて自動
的に修正し、切削を再開する。
【0028】上記の作用において、駆動軸16を回転さ
せかつ従動軸11に負荷のかからない状態では前述のよ
うにフランジ24、25は、これに装着された永久磁石
26、27の反発力により反発力が釣り合う位置、すな
わち円周上に配置された隣り合う永久磁石26、27ど
うしの中間に、相対するフランジの永久磁石が位置する
状態で共に回転する。このときの磁気センサ31、32
、波形整形回路34、位相差検出回路35、ローパスフ
ィルタ36からの出力信号を図5のaに示す。
【0029】また、この状態で従動軸11に負荷をかけ
ると、従動軸11は、相対するフランジ24、25間の
永久磁石26、27の位置が負荷に見合っただけ無負荷
状態の位置からずれた状態で回転する。このときの磁気
センサ31、32、波形整形回路34、位相差検出回路
35、ローパスフィルタ36からの出力信号を図5のb
に示す。すなわち、フィルタ36からの出力電圧は駆動
軸16と従動軸11の間の伝達トルクの関数となる。
【0030】上記図5a、bの波形図において、A1 
、A2 は各センサ31、32からの出力波形、B1 
、B2 は波形整形回路34からの出力波形、Cは位相
差検出回路35からの出力波形、Dはローパスフィルタ
36からの出力電圧で、図5のaは負荷が加わっていな
い場合、bは負荷が大となった場合である。
【0031】上記のローパスフィルタ36から出力され
、制御用コンピュータ33に入力された電圧(切削トル
ク値の関数)を、前記のようにあらかじめ制御用コンピ
ュータ33に記憶してあるプログラムにより解析して、
ステップ距離、切削送り速度などの加工条件を随時最適
値となるよう変更する。そうすることにより、加工時間
が減少し、ドリルの折損が防止され穴明け加工の作業性
が向上する。
【0032】なお、実施例では相対向する永久磁石26
、27の極性を同極として反発するようにしたが、異極
を相対向させて吸引するようにしてもよい。
【0033】
【効果】この発明は上記のように駆動軸と従動軸の対向
する端部にそれぞれ固定したトルク伝達フランジに複数
の永久磁石を固定して磁力により駆動軸と従動軸を結合
するものであるから、従来のスプリングやトーションバ
ーとストレーンゲージを用いる方法に比較して簡単な構
造でトルクを検出できる。
【0034】また、円周上に配置した永久磁石の間隔を
、伝達トルクに見合った値にすることにより、伝達トル
クにたいするトルク伝達フランジの駆動側と従動側の位
相差が拡大し、微小な位相差の検出が容易となり、さら
に、非接触のトルク伝達であるため駆動側の有害な振動
を吸収し従動側に伝達しないなどの効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例の一部縦断側面図
【図2】同上の正面図
【図3】同上要部の拡大縦断面図
【図4】同上のブロック図
【図5】同上の出力波形図
【符号の説明】
11  従動軸 14  ドリルチャック 15  ドリル 16  駆動軸 24、25  トルク伝達フランジ 26、27  永久磁石 31、32  磁気センサ 33  コンピュータ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  穴明け加工機の切削抵抗トルク検出方
    法において、駆動手段により駆動される駆動軸と、ドリ
    ルと共に回転する同芯の従動軸の相対する端部に微小間
    隙を有するようにそれぞれ固定したトルク伝達フランジ
    に、非接触で相対向する多数の永久磁石を固定してこの
    相対向する永久磁石の磁力による結合により駆動軸のト
    ルクを従動軸に伝達せしめ、同時に伝達トルクの変動に
    よって生じる上記駆動軸側の永久磁石と従動軸側永久磁
    石のずれを磁気的に検出して伝達トルクを知ることを特
    徴とする穴明け加工機における切削トルク検出方法。
  2. 【請求項2】  穴明け加工機の切削抵抗トルク検出装
    置において、駆動手段により駆動される駆動軸と、ドリ
    ルと共に回転する同芯の従動軸の相対する端部に微小間
    隙を有するようにそれぞれトルク伝達フランジを固定し
    、上記各トルク伝達フランジには、その回転中心と同芯
    同径の円周上に複数の永久磁石を同一ピッチで相対向す
    るように配置固定して両トルク伝達フランジを磁力によ
    り結合し、さらに、伝達トルクの変動に応じて生じる上
    記各トルク伝達フランジのずれを検出する磁気センサを
    それぞれ設け、この各磁気センサの検出値を駆動軸と従
    動軸との間の伝達トルクに換算する回路を構成したこと
    を特徴とする穴明け加工機における切削トルク検出装置
JP1518291A 1991-02-06 1991-02-06 穴明け加工機における切削トルク検出方法および装置 Pending JPH04256508A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1518291A JPH04256508A (ja) 1991-02-06 1991-02-06 穴明け加工機における切削トルク検出方法および装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1518291A JPH04256508A (ja) 1991-02-06 1991-02-06 穴明け加工機における切削トルク検出方法および装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH04256508A true JPH04256508A (ja) 1992-09-11

Family

ID=11881684

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1518291A Pending JPH04256508A (ja) 1991-02-06 1991-02-06 穴明け加工機における切削トルク検出方法および装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH04256508A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09126916A (ja) * 1995-10-31 1997-05-16 Syst Toruku Kk トルク検出器
JP2011169901A (ja) * 2010-02-18 2011-09-01 Honeywell Internatl Inc 非機械的結合回転システム用の非接触トルク決定システムおよび方法
KR101294150B1 (ko) * 2007-04-02 2013-08-08 현대자동차주식회사 자동조정 트랜스퍼 머신

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5425669A (en) * 1977-07-28 1979-02-26 Nec Corp Manufacture for semiconductor device
JPS62162405A (ja) * 1986-01-13 1987-07-18 Hitachi Ltd ドリル穴明け方法およびその装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5425669A (en) * 1977-07-28 1979-02-26 Nec Corp Manufacture for semiconductor device
JPS62162405A (ja) * 1986-01-13 1987-07-18 Hitachi Ltd ドリル穴明け方法およびその装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09126916A (ja) * 1995-10-31 1997-05-16 Syst Toruku Kk トルク検出器
KR101294150B1 (ko) * 2007-04-02 2013-08-08 현대자동차주식회사 자동조정 트랜스퍼 머신
JP2011169901A (ja) * 2010-02-18 2011-09-01 Honeywell Internatl Inc 非機械的結合回転システム用の非接触トルク決定システムおよび方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3644129B2 (ja) 切削加工装置およびその異常検出方法
EP0025652A1 (en) Control system for synchronising machine tool motors for tapping operations
EP0962281A3 (en) Industrial machine having abnormal vibration detecting function
US5349337A (en) Apparatus and method for controlling peck drilling
US4697964A (en) Boring machine
EP0429655B1 (en) Control device for tapping
JPH04256508A (ja) 穴明け加工機における切削トルク検出方法および装置
EP0354639A3 (en) A cutting apparatus for a noncircular cross section
US4580086A (en) Method for positioning tools
EP0394459A4 (en) Device for confirming the tap operation in the rigid tapping
EP0128980A1 (en) Drive mechanisms for machines
JPS646899B2 (ja)
JP2512733B2 (ja) 回転工具の荷重検出装置
JP3787481B2 (ja) 工作機械における切削工具の負荷検出方法および装置
JPH106113A (ja) 小径穴加工用自動ボール盤
JPH02256448A (ja) 工作機械における刃具の異常検出装置
JPS6146260B2 (ja)
JP2001259953A (ja) Nc工作機械用の駆動装置
JPS63207510A (ja) 放電加工装置
KR200256634Y1 (ko) 동기식 소재 절단장치
EP4331759A1 (en) Tool driving device and method of producing hole processed product
JPH11156638A (ja) 数値制御装置
JPH09155691A (ja) 孔明け加工機
JP2575216B2 (ja) ワーク把持状態検出方法
JPS62102949A (ja) 工作機械のサ−ボ駆動方法

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 19960109