工作機械主軸用絶縁型タッチセンサの実用化

keywords.jpgタッチセンサ,工作機械,共振回路 

山根 八洲男 

YASUO YAMANE

division.jpg工学研究院 材料・生産加工部門

position.jpg教授

研究概要

研究内容

本センサはセラミックベアリングやエアーベアリングなど,主軸が機械本体と電気的に絶縁されている工作機械において,工具と工作物の接触を電気的に高感度検出する装置である。
検出原理は,主軸と機械本体とが絶縁されていることを積極的に利用したもので,主軸に対して付加的な電極を接近させ,付加電極と主軸との間にできる静電容量に直列にコイルを接続し,「工具-工作物-コイル-コンデンサ」からなる直列共振回路を形成する。工具と工作物が接触したとき回路が特定周波数で共振するよう回路定数を決めておき,回路にその特定周波数を付加しておく。すると,工具と工作物が接触したときのみ回路は特定周波数(共振周波数)で共振状態になりハイレベルの電圧・電流が発生するので,この信号を検出することにより接触の有無を検知する。

実用化に向けて(想定業界・用途、課題、企業への期待など)

適用拡大のため関連企業との間で共同研究・受託研究・技術指導が可能である。

本研究の特徴・優位性

共振点付近においては電圧・電流変化が急峻であるため高感度の検出ができる。また,共振現象を利用しているため,共振周波数のみに着目すればよく,電気的ノイズに強いなどの特徴がある。 

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