(57)【要約】【課題】チャックの把握力測定において、電波による影響を周囲に与えることなく、摺動接触を行わないで電気信号の伝達を行うことで、チャックの回転による回転ブレを無くし、チャックのジョウによる把持を確実なものとなしてジョウの把握力の測定、特にチャックの高速回転時におけるチャックの把握力の測定を正確に行うことを目的とする。【解決手段】チャックの回転時における検知手段からの信号を記憶する記憶部を有する記憶手段を備え、チャックが回転する間には検知手段で検知された信号をチャックと一体に回転する記憶部へ記憶させ、チャックの回転が停止すると記憶部へ記憶させた信号を表示手段に伝達して把握力を表示すること。【選択図】                図１
2005238401.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作機械用チャックのジョウに把持されて一体に回転すると共に、チャックのジョウの把握力を検知し信号を発する検知部を有する検知手段を備え、該検知手段とは分離されて配設される表示手段へ信号を伝達する工作機械用チャックの把握力測定装置において、前記チャックの回転時における検知手段からの信号を記憶する記憶部を有する記憶手段と、前記記憶部に記憶された信号を外部へ出力する出力端子を前記検知手段と一体に備え、前記チャックの非回転時に前記出力端子と表示手段との間に、記憶部に記憶された信号を表示手段に伝達する送信ケーブルを着脱可能に設けることを特徴とする工作機械用チャックの把握力測定装置。
【請求項２】
工作機械用チャックのジョウに把持されて一体に回転すると共に、チャックのジョウの把握力を検知し信号を発する検知部を有する検知手段を備え、該検知手段とは分離されて配設される表示手段へ信号を伝達する工作機械用チャックの把握力測定装置において、前記チャックの回転時における検知手段からの信号を記憶する記憶部を有する記憶手段を前記検知手段と一体に備え、前記記憶部が、チャックの回転時には記憶手段に接続して信号を記憶し、チャックの非回転時には記憶手段から取り外し、表示手段に接続して記憶した信号を表示手段に伝達する着脱自在な記録媒体であることを特徴とする工作機械用チャックの把握力測定装置。
【請求項３】
工作機械用チャックのジョウに把持されて一体に回転すると共に、チャックのジョウの把握力を検知し信号を発する検知部を有する検知手段と、該検知手段とは分離されて配設され検知手段で検知された信号を表示する表示手段を設けてチャックの把握力を測定する方法であって、前記チャックの回転時における検知手段からの信号を記憶する記憶部を有する記憶手段を前記検知手段と一体に備える把握力測定装置を用いるに際し、チャックが回転する間には検知手段で検知された信号をチャックと一体に回転する記憶部へ記憶させ、チャックの回転が停止すると記憶部へ記憶させた信号を表示手段に伝達して把握力を表示することを特徴とする工作機械用チャックの把握力測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械用チャックの把握力を測定する把握力測定装置及びその方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の工作機械用チャックの把握力を測定する把握力測定装置には、本出願人が特開平１−４０２５９５号公報で提案しているように図５、図６で示される装置がある。（特許文献１参照）
図５は従来の把握力測定装置の正面断面図、図６は従来の把握力測定装置の取り付け状態を示す図である。
図５において把握力検出装置は、工作機械１１０のチャックに把持され、ひずみゲージ１０５などのセンサーを有する検出部１０１と、検出部１０１と一体に設けられ、チャックの把握により検出部１０１から生じる電気信号を出力する回転継電器部１０２とからなるチャックに固定される固定部分と、回転継電器１０２にベアリング１０９を介して設けられるケーシング部１０３を有する回転自在な回転部分を備えている。
検出部１０１は、外周に向けてチャックのジョウ１を受ける検出突起１０４が設けられており、検出突起１０４をチャックのジョウ１で把持することで、検出突起１０４へ接着させたひずみゲージ１０５に圧縮ひずみが発生し、このひずみはひずみゲージ１０５により電気信号に変えられる。
【０００３】
ひずみゲージ１０５で発生した電気信号は、回転継電器部１０２へ送られ、回転継電器部１０２に設けられたスリップリング１０６に出力される。スリップリング１０６に摺動接触するブラシ部１０７がケーシング部１０３に設けられており、スリップリング１０６に出力された電気信号は、前記ブラシ部１０７を通じて取り出され、ケーブル１１２を介して表示部１０８へ伝達される。
伝達された電気信号は、表示部でデータ数値に変換され、チャックのジョウ１の把握力を表示する。（図６を参照）
チャックの把握力測定の際には、把握力検出装置の一方を工作機械の芯押し台などに設けた支持部１１３で支え、他方の検出突起１０４をチャックのジョウで把持する。これにより、把握力検出装置の支持を把握力検出装置の２点を支持する２点保持となし、チャックの回転軸線と検出部の回転軸線とのズレを無くし、ジョウの把握力を測定する。
【０００４】
しかしながら、前記のような把握力測定装置では、以下のような問題点があった。
従来の把握力測定装置において、電気信号の伝達のためチャックに固定される固定部分と回転自在な回転部分が摺動接触しながら回転するので、回転軸芯に対して回転ブレが発生し、これによりチャックのジョウ１による把握が不安定となり、チャックのジョウ１が確実に検出部１０１を把持できなくなって、正確なチャックの把握力の測定を行うことができなくなる。この回転ブレはチャックの回転が高速回転となるのに比例して大きくなり、チャックの高速回転時にはチャックのジョウ１の把握力測定が困難となってしまう。
そこで、前記問題点を解消するため、電気信号を電波に変換して無線発信する発信手段をチャックに固定される固定部分に備え、遠隔に設けられた受信手段に無線発信することで、回転部分を設けずに摺動接触を行わないで電気信号の伝達を行う、所謂テレメータ方式の伝達方法を用いる把握力測定装置がある。
しかし、このテレメータ方式の電気信号の伝達方法では、電気信号を電波に変換して発信するため、ＮＣ機器等の電子制御で動作する工作機械を多数設置する機械加工現場や工場等においては電波の混信やノイズの混入等の電波障害の発生原因となり、電気信号の受信ミスにより正確な伝達ができなくなったり、また、工作機械の誤動作が発生し、加工ミスや重大な事故を引き起こしてしまう。
【特許文献１】特開平１−４０２５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、本発明は前記の問題点を鑑み、チャックの把握力測定において、電波による影響を周囲に与えることなく、摺動接触を行わないで電気信号の伝達を行うことで、チャックの回転による回転ブレを無くし、チャックのジョウによる把持を確実なものとなしてジョウの把握力の測定を正確に行うことを目的とする。
特に近年、機械加工作業の能率化を図るべく工作機械主軸の高速化が求められており、そのためにもチャックの高速回転時におけるチャックの把握力の測定が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前述の課題を解決するために本発明は、工作機械用チャックのジョウに把持されて一体に回転すると共に、チャックのジョウの把握力を検知し信号を発する検知部を有する検知手段を備え、該検知手段とは分離されて配設される表示手段へ信号を伝達する工作機械用チャックの把握力測定装置において、前記チャックの回転時における検知手段からの信号を記憶する記憶手段と、前記記憶部に記憶された信号を外部へ出力する出力端子を前記検知手段と一体に備え、前記チャックの非回転時に前記出力端子と表示手段との間に、記憶部に記憶された信号を表示手段に伝達する送信ケーブルを着脱可能に設けることを特徴とする工作機械用チャックの把握力測定装置である。
【０００７】
また、チャックの回転時における検知手段からの信号を記憶する記憶部を有する記憶手段を前記検知手段と一体に備え、前記記憶部が、チャックの回転時には記憶手段に接続し信号を記憶し、チャックの非回転時には記憶手段から取り外し、表示手段に接続して記憶した信号を表示手段に伝達する着脱自在な記録媒体であることを特徴とする工作機械用チャックの把握力測定装置である。
【０００８】
また、工作機械用チャックのジョウに把持されて一体に回転すると共に、チャックのジョウの把握力を検知し信号を発する検知部を有する検知手段と、該検知手段とは分離されて配設され検知手段で検知された信号を表示する表示手段を設けてチャックの把握力を測定する方法であって、前記チャックの回転時における検知手段からの信号を記憶する記憶部を有する記憶手段を前記検知手段と一体に備える把握力測定装置を用いるに際し、チャックが回転する間には検知手段で検知された信号をチャックと一体に回転する記憶部へ記憶させ、チャックの回転が停止すると記憶部へ記憶させた信号を表示手段に伝達して把握力を表示することを特徴とする工作機械用チャックの把握力測定方法である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、電波障害を起こすことなく正確な把握力データの伝達が行われ、電波の影響による工作機械の誤動作や事故の発生を防ぐことができる。
また、摺動面の回転ブレが無くなり、チャック回転時の把握力測定装置の振動を押さえることができ、安定した測定を行うことが可能となり、正確な測定値を得ることができる。
さらには、チャックの高速回転時においてもチャックの把握力の測定が可能となるので、工作機械の主軸の高速化に対応でき、機械加工作業の能率化が実現できる。
また、把握力測定装置において固定部分と回転部分の接触を無くしたので、接触部分の摩擦による摩擦熱や接触部分の摩耗が無くなり、摩擦熱による発熱や摩耗による接触不良が無くなり確実に電気信号を伝達することができる。さらに、接触部分の部品交換や交換時期を図るためのメンテナンスを行う必要が無い。
また、従来の回転部分の機構を備える必要がないので、装置自体が軽量化、コンパクト化され、チャックの把握力測定作業が容易となる。さらには、回転により作用する遠心力が小さくなり、回転時の装置の離脱を起こし難くなるので、より安全に作業を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明は、チャックの把握力を測定する際に、チャックと一体に固定される固定部分であってチャックと共に回転する本体１６に把握力を検知し信号を発する検知部５を有する検知手段２と、記憶部８に信号を記憶させる記憶手段４を設けることで、チャックが回転する状態では検出したチャックのジョウ１の把握力測定値を固定部分の外方へ伝達することなくチャックと共に回転する記憶部８に蓄えておき、チャックの回転が停止した状態で記憶部８に蓄えておいた把握力データを本体１６とは分離されて設置された表示手段３に、送信ケーブルを用いて、或いは記憶部８自身を着脱自在とし移設することで電気信号として伝達する。
これにより、把握力測定装置がチャックと一体に固定され、回転部分を設けないので、固定部分と回転部分との摺動接触が発生せず、チャックが回転する際に把握力測定装置に発生する振動が解消され、チャックのジョウによる把握を確実に行い、回転するチャックの把握力測定を正確に行うことができるものである。
また、電波による発信を行わないので、電波障害を発生させずに、確実に把握力データの伝達が行われる。
【実施例１】
【００１１】
本発明の実施例について、図を用いて説明する。
図１は、本発明の第１実施例の正面断面図、図２は第１実施例のブロック構成図を示す。
図１において、本体１６には検知手段２と記憶手段４が備えられている。本体１６のチャックのジョウ１に把握される側には検知手段２が設けられている。検知手段２にはチャックの把握時にジョウ１の締め付けを受ける検出突起１０が半径方向外方へ向けて、突出して本体１６に固定されて設けられている。検出突起１０の半径方向内方の一面に検知部５としてひずみゲージ６が接着されている。
検出突起１０は、チャックのジョウ１に把握されると、その把握力に比例した圧縮ひずみが生じ、このひずみはひずみゲージ６によって電気信号に変換され、ひずみに応じた出力がなされる。
本体１６には、電気回路が組み込まれた複数の基板が備えられており、ロードセルアンプ２２が組み込まれた増幅基板２３と、Ａ／Ｄ変換部１１が組み込まれた変換基板２４と、ＣＰＵ２５とメモリ２０が組み込まれた制御・記憶基板２６と、電源回路２８が組み込まれた電源基板２９とが階層状に設けられている。
【００１２】
各基板はコネクタコードで連結されており、ひずみゲージ６と増幅基板２３との間には電気信号を伝導するリード線１４が設けられている。
ロードセルアンプ２２は、ひずみゲージ６から発信される電気信号を増幅して出力する。Ａ／Ｄ変換部１１はアナログ信号である電気信号をデジタル信号に変換する。また、制御・記憶基板２６は記憶手段４として設けられ、ＣＰＵ２５は信号の入出力を制御する。記憶部８として組み込まれたメモリ２０は入力された信号を記憶する。電源回路２８はバッテリ３５から供給される電力の電源管理を行う。
本体１６のチャックの把持しない側の端面には、メモリ２０で記憶された信号を出力する出力端子１７が端面の表面に設けられており、電気信号を伝達する送信ケーブル７と接続可能になされている。
以上の構成による本体１６は、チャックのジョウ１に把持され、チャックと一体となる固定部分としてチャックに固定され、チャックの回転と共に回転する。
【００１３】
本体１６とは分離されて配設される表示手段３が、チャックを備えた工作機械とは分離して設けられている。
表示手段３には、チャックの把握力データを表示するモニター部１８と、モニター部１８に接続され、前記送信ケーブル７と接続可能に設けられた入力端子１９が備えられており、送信ケーブル７を介して入力端子１９から伝達される把握力データをモニター部１８へ表示する。
【００１４】
以下に本実施例の動作について説明する。
前記の構成の把握力測定装置を用いて、チャックの把握力を測定するには、まず、チャックを作動させて本体１６の検知手段２をジョウ１で把持する。この時、検知手段２の外周に設けられた検出突起１０をジョウ１で把持させ、チャックのジョウ１の把握力を検出突起１０で受けさせ、ジョウ１の把握力を検出突起１０に伝えさせる。
検出突起１０が受けるジョウ１の把握力は、検出突起１０に検知部５として固定されたひずみゲージ６により電気信号に変換され、ひずみに応じた出力がなされる。ひずみゲージ６から出力される電気信号はリード線１４によって増幅基板２３に導かれる。
増幅基板２３に入力された電気信号はロードセルアンプ２２で増幅されて変換基板２４に送られる。変換基板２４のＡ／Ｄ変換部１１に入力された電気信号はここでアナログ信号からデジタル信号に変換され、デジタル信号として出力される。
デジタル信号化された電気信号は、コネクタコードを介して記憶手段４として設けられた制御・記憶基板２６に送られる。制御・記憶基板２６に記憶部８として備えられたメモリ２０にデジタル信号を記憶させ、チャックのジョウ１の把握力データとして蓄える。
【００１５】
チャックが検知手段２を把持した後、チャックの回転を開始し、回転中のチャックの把握力を測定する。チャックが回転する間は電気信号が本体１６の外部に出力されることなしに、記憶手段４の内部に設けられた記憶部８のメモリ２０へ記憶される。
チャックの回転が止まると、本体１６の端部へ設けられた出力端子１７に送信ケーブル７の一端を接続し、送信ケーブル７の他端を表示手段３に設けられた入力端子１９に接続する。
送信ケーブル７を記憶手段４と表示手段３との間に繋げることで、チャックの回転時に記憶部８へ記憶された電気信号が送信ケーブル７を介して表示手段３に伝達される。
伝達された電気信号は表示手段３のモニター部１８へチャックの把握力データとして表示され、チャックの回転中の把握力を確認できる。
【００１６】
さらに必要に応じて表示手段３に別の記憶部を設け、電気信号を記憶することでチャックの把握力データがより大容量で蓄積され、以前のデータの表示やデータ同士の比較表示を容易に行うことができる。
また、本体１６の端部へ簡易表示部を設け、チャックの回転しない状態の把握力を表示させることで、回転前のチャックの把握力の測定を外部の本体１６と分離された表示手段３を用いることなく、容易に確認することができる。
本実施例において、本体１６には、電気回路が組み込まれた複数の基板を階層状に設けているが、各基板を１枚または少数の基板にまとめて構成し、装置全体をコンパクト化し、本体１６の軸方向の全長を短くすることで、より取り扱いの簡単な小型、軽量な把握力測定装置とすることができる。
【実施例２】
【００１７】
本発明の第２実施例を以下に説明する。
第２実施例において、記憶部８は着脱自在な記録媒体９（例えばカード式メモリ部材等）となされている。
図３に第２実施例の正面断面図、図４に第２実施例のブロック構成図を示す。前記第１実施例では基板に備えられていた記憶部８は、第２実施例においては、チャックと一体に固定される固定部分である本体１６の端面に備えられたカードスロット３０を介して着脱自在に設けられた記録媒体９で構成されている。
カードスロット３０に挿入された記憶媒体９は記憶回路を備えた記憶基板３２に接続され、記憶基板３２はＣＰＵ２５が組み込まれた制御基板３３とコネクタコードで接続されている。
ひずみゲージ６から出力された電気信号は、前記第１実施例と同様に増幅基板２３と変換基板２４と制御基板３３を介して記憶基板３２に伝えられる。
本体１６とは分離された図示しない表示手段３にもカードスロット３４が備えられており、記録媒体９に記録された電気信号を読み取り、モニター部１８へ伝達するようになされている。
【００１８】
チャックの把握力測定に際して、まず記憶媒体９を本体１６のカードスロット３４に挿入し、記憶手段４である記憶基板３２に接続させる。
この状態で検出手段２の検出突起１０をジョウ１で把持し、ジョウの把握力を検知部６であるひずみゲージ５に伝え、電気信号に変換させる。変換された電気信号は記憶基板３２に伝導され、記憶部８である記録媒体９に記憶される。チャックが検知手段２を把持した後、チャックの回転を開始し、回転中のチャックの把握力を測定する。チャックが回転する間、チャックのジョウの把握力は電気信号として記録媒体９に記憶され、蓄積される。
チャックの回転が停止すると、回転中のチャックの把握力の電気信号を蓄えた記録媒体９をカードスロット３０から取り出し、図示しない表示手段３へ備えられたカードスロット３４に挿入する。記録媒体９に記憶された電気信号は、記録媒体９からモニター部１８に伝達され、モニター部１８にチャックの把握力データとして表示される。
【００１９】
この際、前記第１実施例と同様に、さらに必要に応じて表示手段３に別の記憶部を設け、電気信号を記憶することでチャックの把握力データがより大容量で蓄積され、以前のデータの表示やデータ同士の比較表示を容易に行うことができる。
また、前記第２実施例では、検知手段２と表示手段３との間を送信ケーブル７で繋げることなく、記録媒体９を着脱させることで電気信号を検知手段２と表示手段３との間で伝達するので、表示手段３の設置位置を送信ケーブル７の長さや配線の可否に制限されることがないので、近距離に限らず自由に配設することができる。
【００２０】
以上のように本発明は、チャックの把握力を測定する際に、チャックと一体に固定される固定部分である本体１６に検知手段２と記憶手段４を設けることで、チャックが回転する間では検出したチャックのジョウ１の把握力測定値を固定部分の外方へ伝達することなく記憶部８に蓄えておき、チャックの回転が停止した状態で記憶部８に蓄えておいた把握力データを本体１６とは分離された表示手段３に伝達する。
これにより従来の把握力測定装置で設けられていた固定部分と回転部分が摺動接触する信号伝達部分を設けることなく信号を伝達することが可能となり、本体１６に回転ブレが加わらずに、チャックの回転時に振動が発生することなく、チャックのジョウで検知部を確実に把持でき、チャックの把握力を正確に測定できるものである。
また、テレメータ式の伝達方法と異なり、電波による影響を周囲に与えることがないので、電子制御される他の工作機械に動作障害や誤信号の発生を起こすことがない。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１実施例の正面断面図。
【図２】第１実施例のブロック構成図。
【図３】第２実施例の正面断面図。
【図４】第２実施例のブロック構成図。
【図５】従来の把握力測定装置の正面断面図。
【図６】従来の把握力測定装置の取り付け状態を示す図。
【符号の説明】
【００２２】
１    ジョウ
２    検知手段
３    表示手段
４    記憶手段
５    検知部
７    送信ケーブル
８    記憶部
９    記録媒体
１６  本体
１７  出力端子
１８  モニター部
１９  入力端子
【図１】
2005238401.tif 000003
【図２】
2005238401.tif 000004
【図３】
2005238401.tif 000005
【図４】
2005238401.tif 000006
【図５】
2005238401.tif 000007
【図６】
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