JPH0622941U - チャック把握力検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 工作機械等においてワークを把持するために
使用されるチャックの把握力を測定できるようにするこ
と。 【構成】 円筒形の把握力受け部材１の内部に、軸方向
に延びた２つの貫通孔２，３を設け、この両貫通孔の間
の壁面にストレンゲージを貼付ける。把握力受け部材１
が、検出対象たるチャックによって把握されると、この
把握力に応じた歪が把握力受け部材に生じる。この歪
は、孔が設けられた部分において、特に、孔の間の壁面
体において、顕著に生じる。この壁面体の歪が、そこに
貼付られたストレンゲージによって検出され、このスト
レンゲージの出力に基づきチャックの把握力を示す信号
が得られる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、各種工作機械においてワークを保持するために使用されるチャッ クの把握力を測定するための装置に関し、更には、チャックの回転中におけるチ ャックの把握力をも測定できる装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

切削機械等、各種工作機械においてはチャックによってワークを保持し、所定 の加工を行なうようになっている。その場合、チャックの把握力が適切でないと 、ワークのがたつきや外れが生じたり、ワークが破損したりするので、チャック の把握力を適切に設定する必要がある。そのためには、チャックの把握力を適正 に検出する必要があるが、従来はそのような検出装置は存在していなかった。ま た、チャックの回転に伴って把握力が変化することもあり、チャックの回転中に おけるチャックの把握力をも適正に測定できることが望ましいが、従来はそのよ うな検出装置は存在していなかった。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

この考案は上述の点に鑑みてなされたもので、チャックの把握力を検出する装 置を提供しようとするものであり、更には、チャックの回転中におけるチャック の把握力をも測定できる検出装置を提供しようとするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

この考案に係るチャック把握力検出装置は、検出対象たるチャックによって側 面より中心部に向けて締め付けられる把握力受け部材と、前記把握力受け部材の 内部にて軸方向に延びた少なくとも２つの孔と、前記把握力受け部材における前 記孔の間の壁面に貼付られ、前記チャックの締め付けによって生じる該壁面の歪 に応じた出力を生ずるストレンゲージと、前記ストレンゲージの出力に基づき前 記チャックの把握力を示す信号を発生する測定回路とを具えたものである。 更には、前記ストレンゲージと前記測定回路との間の配線を回転可能に中継す るスリップリングを更に具え、前記チャックの回転中における前記ストレンゲー ジの検出出力信号を該スリップリングを介して前記測定回路に伝達できるように したことを特徴とするものである。 更には、前記測定回路は、バッテリ電源を内蔵しているケーシング内に収納さ れており、該ケーシングが前記把握力受け部材に取付けられているものである。 更には、前記測定回路は、測定したチャック把握力を表示する表示手段を有す るものである。

【０００５】

【作用】

把握力受け部材が、検出対象たるチャックによって把握されると、この把握力 に応じた歪が把握力受け部材に生じる。この歪は、孔が設けられた部分において 、特に、孔の間の部分（すなわちこの部分が「起歪部」に相当する）において、 顕著に生じる。この起歪部の歪が、そこに貼付られたストレンゲージによって検 出され、このストレンゲージの出力に基づきチャックの把握力を示す信号が得ら れる。 ストレンゲージと測定回路との間の配線を回転可能に中継するスリップリング を更に具えた場合は、前記チャックの回転中における前記ストレンゲージの検出 出力信号を該スリップリングを介して前記測定回路に伝達することができる。従 って、チャックの回転中におけるチャックの把握力を測定することができる。 また、測定回路を、バッテリ電源を内蔵しているケーシング内に収納し、該ケ ーシングを把握力受け部材に取付ければ、全体としてコンパクトな構成とするこ とができる。また、その場合は、特段のスリップリングを設けることなく、チャ ックの回転中におけるチャックの把握力を測定することができる。

【０００６】

【実施例】

以下、添付図面を参照してこの考案の一実施例を詳細に説明しよう。 図１は把握力受け部材１を側面から見た図であり、図２は正面（端面）から見 た図である。把握力受け部材１の側面は円筒形状を成しており、図示しない検出 対象たるチャックによって把握し易い形状となっている。把握力受け部材１は金 属等の剛体からなっており、その内部には、軸方向に延びた２つの貫通孔２，３ が設けられている。この貫通孔２，３の間の壁面２ａ，３ａにはストレンゲージ ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄが貼付られており、チャックの締め付けによって生じる 該壁面２ａ，３ａの歪に応じた出力を生ずる。そのために、チャックによる把握 力が貫通孔２，３の間の起歪部１ａに効率的に負荷されるように、把握力受け部 材１の外周の所定位置にチャックの各爪が位置するようにする。すなわち、チャ ックの１つの爪が起歪部１ａに対応する外周の所定位置に位置し、該位置から把 握力受け部材１の中心部に向う把握力が効率的に起歪部１ａに負荷されるように する。ストレンゲージ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄの配置は、一方の壁面２ａに２枚 のストレンゲージ４ａ，４ｂを９０度ずらして貼り付け、他方の壁面３ａに２枚 のストレンゲージ４ｃ，４ｄを９０度ずらして貼り付ける。これらのストレンゲ ージ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄをホイートストンブリッジ回路で接続し、出力信号 を得る。

【０００７】 貫通孔２，３の配置は、該孔２，３の間の起歪部１ａがチャックの最大把握力 に十分に耐えられる強度を持つことができるようにかつストレンゲージ４ａ，４ ｂ，４ｃ，４ｄで検出するに必要な応力値になるようにし、かつ、把握力が効率 的に起歪部１ａに負荷されるようにするために該孔２，３と把握力受け部材１の 外周と間の肉厚Ｔは比較的薄くしてあまり強度を持たせないようにするのがよい 。

【０００８】 図２に示された貫通孔２，３の配置は、３本爪からなるチャックの把握力を検 出するのに適したものである。把握力受け部材１の円周を３分割した所定の３つ のポイントＰ１，Ｐ２，Ｐ３に所定のマーク若しくは爪を受けるためのＶ字溝を 設けておき、これらのマーク又は溝を目印にしてチャックの爪を位置させ、この 各点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３から中心に向かって３本爪からなるチャックの把握力が負 荷されるようにする。この図の場合、把握力受け部材１の中心から孔２，３の間 の起歪部１ａの中心線を通る放射線上の点Ｐ１にチャックの１つの爪が位置し、 把握力が効率的に起歪部１ａに負荷されるようになっている。これにより、チャ ックによる把握力に応じて起歪部１ａが圧縮され、その応力がストレンゲージ４ ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄで検出される。その際に、起歪部１ａが圧縮されることを 妨げないようにするために、孔２，３と把握力受け部材１の外周と間の肉厚Ｔが 比較的薄くなっており、適宜にたわむことができるようになっている。

【０００９】 図３は、ストレンゲージ４ａ〜４ｄの出力に基づきチャックの把握力を示す信 号を発生する測定回路１０の一例を示すブロック図である。ストレンゲージ４ａ 〜４ｄは前述のようにホイートストンブリッジ回路を構成しており、測定回路側 からブリッジ電圧が印加されると共に、ブリッジ出力をアンプ５に入力し、検出 した歪に応じたアナログ信号を得る。この検出した歪に応じたアナログ信号は、 適宜処理されて表示器６でディジタル表示される。処理の一例を示すと、アンプ ５の出力はローパスフィルタ７を通ってモード切り換えスイッチ８に行き、トラ ックとボトムの２つのモードのどちらが選択されているかによってトラック処理 回路１１又はボトム処理回路１２に行く。

【００１０】 トラックモードの場合は、トラック処理回路１１において、時々刻々と変化す る歪検出信号（すなわち把握力検出信号）をリアルタイムでそのまま表示器６で ディジタル表示するようにする。ボトムモードの場合は、ボトム処理回路１２に おいて、最小の歪検出信号（すなわち把握力検出信号）を記憶保持し、これを把 握力ボトム値として表示器６でディジタル表示するようにする。勿論、表示はデ ィジタル表示に限らず、アナログ表示でもよいし、プリントアウト手段やその他 適宜の手段によってもよい。 また、把握力の変化及び／又は最大・最小値等を記録しておくために適宜のメ モリを具備していてもよい。すなわち、ボトムモードの場合は、記憶保持のため にそのようなメモリが設けられるのは勿論であるが、トラックモードの場合も、 そのようなメモリを設けて時々刻々と変化する歪検出信号（すなわち把握力検出 信号）を夫々記憶しておき、追って必要に応じて読み出して、表示若しくはプリ ントアウト等するようにしてよい。

【００１１】 なお、チャック回転時の把握力を検出できるようにするために、把握力受け部 材１側のストレンゲージブリッジ回路４ａ〜４ｄと測定回路１０との間の配線を スリップリング１３を介して回転可能に接続するようにしてもよい。その場合は 、把握力受け部材１と測定回路１０は分離されて設けられ、把握力受け部材１の 側に設けたスリップリング１３から配線が引き出されて測定回路１０に入力され る構成となる。 また、図３に示すような測定回路１０をケーシング１４内に内蔵し、図４に示 すように、該測定回路１０を内蔵したケーシング１４を把握力受け部材１に一体 的に取付けるようにしてもよい。そうすれば、装置全体がコンパクトになる。ま た、その場合は、特段のスリップリングを設けることなく、チャックの回転中に おけるチャックの把握力を測定することもできる。なお、測定回路１０をケーシ ング１４内に内蔵してコンパクト化する場合は、電源部１５はバッテリ電源とす る。

【００１２】 孔２，３は円形断面のものに限らず、どのよう断面でもよい。例えば、図５の ように孔２，３の間の起歪部１ａの断面が平行になるようなものでもよい。しか し、変形断面の孔は加工が面倒なので、円形断面とするのが加工上有利である。 また、貫通孔２，３の配置は、検出対象たるチャックの爪数に応じて適宜変更 してよい。例えば、４本爪からなるチャックの把握力を検出する場合は、図６に 示すように、孔２，３の配置を外周寄りに移動し、起歪部１ａが点Ｐ２，Ｐ４に おいて負荷される横からの力で歪まないようにするとよい。なお、図５のような 孔２，３の配置の場合は、３本爪にも４本爪にも対応できる。

【００１３】 把握力受け部材１に設ける孔２，３の数は２個に限らない。 ストレンゲージ４ａ〜４ｄの貼付箇所は図示の例に限らず、起歪部１ａのどの 位置に設けてもよい。また、ストレンゲージ４ａ〜４ｄの数も実施例に限るもの ではなく、いくつ設けてもよい。 ストレンゲージの貼り付け箇所を保護するために、適宜のカバーを把握力受け 部材１の両端面にて施すようにしてもよい。また、孔２，３の中を柔らかいシリ コン等の部材によって充填してストレンゲージの貼り付け箇所を保護するように してもよい。 また、把握力受け部材１の形状は、チャックによって側面周囲から把握し易い 形状であれば、円筒形に限らず、多角形状あるいはその他の形状の断面からなる 側面を有していてもよい。

【００１４】

【考案の効果】

以上の通り、この考案によれば、チャックの把握力を適正に検出することがで きるようになるという優れた効果を奏する。また、チャックの回転中におけるチ ャックの把握力をも測定することができるようにもなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の一実施例に係る把握力受け部材の側
面図。

【図２】同把握力受け部材の正面図。

【図３】この考案の一実施例に係る測定回路のブロック
図。

【図４】同測定回路を内蔵したケーシングを把握力受け
部材に一体的に設けた例を示す側面図。

【図５】この考案の一実施例に係る把握力受け部材にお
ける貫通孔の別の配置例を示す正面図。

【図６】同把握力受け部材における貫通孔の更に別の配
置例を示す正面図。

【符号の説明】

１ 把握力受け部材 ２，３ 貫通孔 １ａ 起歪部 ２ａ，３ａ 壁面 ４ａ〜４ｄ ストレンゲージ １０ 測定回路 １３ スリップリング １４ 測定回路のケーシング １５ 電源部

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 検出対象たるチャックによって側面より
   中心部に向けて締め付けられる把握力受け部材と、 前記把握力受け部材の内部にて軸方向に延びた少なくと
   も２つの孔と、 前記把握力受け部材における前記孔の間の壁面に貼付ら
   れ、前記チャックの締め付けによって生じる該壁面の歪
   に応じた出力を生ずるストレンゲージと、 前記ストレンゲージの出力に基づき前記チャックの把握
   力を示す信号を発生する測定回路とを具えたチャック把
   握力検出装置。
2. 【請求項２】 前記ストレンゲージと前記測定回路との
   間の配線を回転可能に中継するスリップリングを更に具
   え、前記チャックの回転中における前記ストレンゲージ
   の検出出力信号を該スリップリングを介して前記測定回
   路に伝達できるようにしたことを特徴とする請求項１に
   記載のチャック把握力検出装置。
3. 【請求項３】 前記測定回路は、バッテリ電源を内蔵し
   ているケーシング内に収納されており、該ケーシングが
   前記把握力受け部材に取付けられている請求項１に記載
   のチャック把握力検出装置。
4. 【請求項４】 前記測定回路は、測定したチャック把握
   力を表示する表示手段を有するものである請求項１乃至
   ３のいずれかに記載のチャック把握力検出装置。