JPH0223364Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は自動鉋盤の送材速度調整機構に関する
ものである。

従来の自動鉋盤では回転鉋刃駆動用と送材部材
駆動用の動力源として夫々個別の電動機を備え、
作業者が被加工材の板幅と切削切込量とに応じて
送材速度調整機構部を操作して、任意の送材速度
を設定できるようにし、また材料切削時に回転鉋
刃に加わる切削負荷抵抗が増大してある一定量よ
りも大きくなり、回転鉋刃の回転速度が予め設定
した回転速度の下限値に達した場合には、送材速
度を遅くして回転鉋刃に加わる切削負荷抵抗を減
少するようにしていた。

ところでこのような送材速度調整機構では回転
鉋刃の回転速度が予め設定した回転速度の下限値
に達しない範囲で切削負荷抵抗が変動しても、送
材速度は一定となるように速度制御している。

一般に、回転鉋刃によつて切削された後に材料
の仕上面に生じるナイフマークの幅をＷとすれ
ば、回転鉋刃の刃数をｎ、その軸の回転速度を
Ｎ、送材速度をｖとした場合、Ｗ＝ｖ／nNとし
て求められる。従つて、ナイフマークの幅Ｗは回
転鉋刃の回転速度Ｎに逆比例し、且つ送材速度ｖ
に正比例して大きくなり、材料の仕上面の状態が
悪くなる。従つて、回転鉋刃の回転速度Ｎが切削
負荷抵抗の増減に合わせて、送材速度を加減しな
ければ、ナイフマークの幅Ｗを安定にすることが
できず、仕上面が均一にならないという問題があ
つた。

本考案は以上の点に鑑みなされたものであり、
材料の仕上面の状態を滑らかに仕上げることを可
能とした自動鉋盤の送材速度調整機構を提供する
ことを目的とするものである。

すなわち本考案は電源に並列に接続され、かつ
鉋刃を駆動する第１の電動機および送材部材を送
る送材ローラを駆動する第２の電動機を備え、前
記鉋刃の切削負荷抵抗によつて前記第２の電動機
の速度を制御し、前記送材ローラの送材速度を調
整する調整機構が設けられている自動鉋盤の送材
速度調整機構において、前記調整機構を、前記鉋
刃の回転速度および前記送材ローラの送材速度を
夫々検出する第１、第２の速度検出器と、これら
第１、第２の速度検出器の出力を夫々受け、かつ
この出力を夫々電気信号に変換する第１、第２の
変換回路と、これら第１、第２の変換回路の出力
信号により前記送材部材のナイフマークの幅に対
応する電圧値を出力する設定回路と、この設定回
路の出力信号と予め前記ナイフマークの幅の制限
値に応じて設定された基準信号とを比較する第１
の比較回路と、前記第１の速度検出器の出力信号
と予め前記第１の電動機がロツクしないように規
制された基準信号とを比較する第２の比較回路
と、前記第２の電動機の電力回路に直列に接続さ
れた電力開閉用半導体素子と、この半導体素子に
接続され、前記電源の周波数に同期して前記半導
体素子の導通角を制御する位相制御回路とで形成
し、前記第１、第２の比較回路からの出力を
ANDゲートを介して前記位相制御回路に入力し、
前記第２の電動機の速度を制御するようにしたこ
とを特徴とするものであり、これによつて送材速
度調整機構は第１、第２の速度検出器、第１、第
２の変換回路、設定回路、第１、第２の比較回
路、電力開閉用半導体素子、位相制御回路等で構
成され、第２の電動機の速度は第２の比較回路か
らの出力をANDゲートを介して位相制御回路に
入力して制御されるようになる。

以下、図示した実施例に基づいて本考案を説明
する。第１図から第４図には本考案の一実施例が
示されている。自動鉋盤はベース１上にヘツド２
が配設され、これらベース１およびヘツド２は複
数のコラム３で接続固定されている。送材テーブ
ル４はコラム３に上下方向に摺動可能に装着さ
れ、ねじ軸５を介してベース１に支持されてい
る。送材テーブル４の上下方向の移動は昇降用ハ
ンドルあるいは可逆電動機（共に図示せず）等を
操作し、ねじ軸５を回転させて行なう（第１図参
照）。ヘツド２には複数の鉋刃６を締結した鉋胴
７が回転可能に支持され、第１の電動機９により
回転駆動されるように組込まれている。この鉋胴
７の前後には送材ローラ８が回転可能に支持さ
れ、第２の電動機１０により回転駆動されるよう
に組込まれている。すなわち鉋刃６と鉋胴７とに
より構成される回転鉋刃を回転駆動する第１の電
動機９および送材部材となる送材ローラ８を回転
駆動する第２の電動機１０の２台の電動機を備え
ている（第２図、第３図参照）。

そして送材テーブル４の上面と鉋刃６との間の
寸法が送材間隔となり、材料を送材ローラ８で送
り込み、鉋刃６により切削した場合の寸法が切削
仕上げ寸法となる。材料を所定の板厚に仕上げる
場合は材料の板厚と仕上げ板厚との差分だけ切削
切込量が得られるように送材間隔を設定し、スイ
ツチ１１を投入して第１、第２の電動機９，１０
を運転させ、材料を送材ローラ８で送行させ乍
ら、回転している鉋刃６により切断する。材料切
削中に鉋刃６に加わる切削負荷抵抗は材料の板幅
と切削切込量および送材速度に比例して増大す
る。切削負荷抵抗が過大となると鉋刃６を締結し
ている鉋胴７の回転速度が低下するため、材料の
切削面の仕上り状態が不均一になつたり、時には
鉋胴７や送材ローラ８を駆動する第１、第２の電
動機９，１０がロツクして送材切削不能となるこ
とがある。

材料切削中に切削負荷抵抗が増減した場合に、
その変動に応じて送材ローラ８の回転速度を調整
し送材速度を変えれば、切削負荷抵抗をほぼ一定
にすることができ、かつ第１、第２の電動機９，
１０がロツクしないようにできるので、切削作業
を円滑に行なうことができる。

そこで自動鉋盤の送材速度調整機構を鉋刃６の
回転速度および送材ローラ８の送材速度を夫々検
出する第１、第２の速度検出器１２，１３と、こ
れら第１、第２の速度検出器１２，１３の出力を
夫々受け、かつこの出力を夫々電気信号に変換す
る第１、第２の変換回路１４，１５と、これら第
１、第２の変換回路１４，１５の出力信号により
送材部材のナイフマークの幅に対応する電気信号
を設定する設定回路１６と、この設定回路１６の
出力信号と予めナイフマークの幅の制限値に応じ
て設定された基準信号とを比較する第１の比較回
路１７と、第１の速度検出器１２の出力信号と予
め第１の電動機９がロツクしないように規制され
た規準信号とを比較する第２の比較回路１８と、
第２の電動機１０の電力回路に直列に接続された
電力開閉用半導体素子例えばトライアツク１９
と、電源の周波数に同期してトライアツク１９の
導通角を制御する位相制御回路２０とで形成し
た。そして第１、第２の比較回路１７，１８から
の出力をANDゲート２１を介して位相制御回路
２０に入力し、第２の電動機１０の速度を制御す
るようにした。このようにすることにより送材速
度調整機構は第１、第２の速度検出器１２，１
３、第１、第２の変換回路１４，１５、設定回路
１６、第１、第２の比較回路１７，１８、トライ
アツク１９、位相制御回路２０等で構成され、第
２の電動機１０の速度は第２の比較回路１８から
の出力をANDゲート２１を介して位相制御回路
に入力して制御されるようになつて、材料の仕上
面の状態を滑らかに仕上げることを可能とした自
動鉋盤の送材速度調整機構を得ることができる。

すなわち単相電源ラインL₁，L₂に直列にスイ
ツチ１１を接続し、スイツチ１１の負荷側には鉋
刃６を回転駆動する第１の電動機９を直接接続
し、これと並列に送材ローラ８を回転駆動する第
２の電動機１０とトライアツク１９とを直列に接
続した。トライアツク１９のトリガ動作は、トラ
イアツク１９の両端に印加される電源電圧の周期
を検出する電源同期回路２２からの電源同期信号
を受ける位相制御回路２０より、トリガパルスを
出力して行なうようにした。材料切削時に鉋刃６
に加わる切削負荷抵抗の大きさは、鉋刃６を締結
している鉋胴７の回転速度の増減を検出すること
により把握できる。また第１の電動機９の出力軸
あるいは第１の電動機９の回転を鉋胴７に伝達す
る動力伝達機構のギヤ、スプロケツト、チエー
ン、ベルト等の回転速度や鉋刃６の回転通過等を
検出することでも把握できる。第１の速度検出器
１２は検出する部材の形状、材質に応じて磁気
式、光学式、発電式検出器等が使用できる。本実
施例では第１の電動機９の出力軸の回転数を測定
するようにしたが、第１の速度検出器１２の出力
信号は第１の電動機９の回転速度に応じた直流パ
ルス信号または交流信号として得られ、第１の変
換回路１４で適当な電気信号に変換するようにし
てある。この第１の変換回路１４は入力信号が直
流パルス信号であればFV変換回路、交流信号で
あれば整流平滑回路等により構成される。また第
２の速度検出器１３および第２の変換回路１５
は、夫々第１の速度検出器１２および第１の変換
回路１４と同じ構成になつている。従つて第１の
変換回路１４と第２の変換回路１５より出力され
る電圧は、それぞれの電動機９，１０の回転速度
に比例した値となるため、これら変換回路１４お
よび変換回路１５の出力電圧を把握することによ
り、ナイフマークの幅を把握できる。即ち、ナイ
フマークの幅Ｗは、電動機９の回転速度をN₁，
電動機１０の回転速度をN₂、適切な比例定数を
Ａとすると下式で表わすことができる。

Ｗ＝Ａ・N₂／N₁ 上式によれば、N₂とN₁の比が求まればナイフ
マークの幅が求まる。従つて、変換回路１４およ
び変換回路１５からの２つの出力信号を受け、そ
の電圧値の比を求めるとともに適宜分圧処理を設
定回路１６で行うことにより、ナイフマークの幅
Ｗに比例する出力電圧V₁を得るようにしている。
ナイフマークの幅の程度を調整し、指示する場合
に、この指示値と対応する電圧をV₂とすれば、
設定回路１６の出力電圧V₁との関係において、
V₁＞V₂であればナイフマークの幅は基準内にあ
り、V₁＜V₂であればナイフマークの幅が過大で
あると判断できる。この判断回路となるのが第１
の比較回路１７であり、V₁＞V₂の時論理「１」、
V₁＜V₂の時論理「０」を出力する。また切削負
荷抵抗が増加しても第１の電動機９がロツクしな
いように規制した時の第１の電動機９の回転数に
対応する電圧をV₄、第１の変換回路１４の出力
電圧をV₃とした場合に、V₃＞V₄であれば切削負
荷抵抗は基準内にあり、V₃＜V₄であれば切削負
荷抵抗は過大であると判断できる。この判断回路
となるものが第２の比較回路１８であり、V₃＞
V₄の時論理「１」、V₃＜V₄の時論理「０」を出
力する。第１、第２の比較回路１７，１８の出力
信号はANDゲート２１を介して位相制御回路２
０に接続してある。従つて切削負荷抵抗が基準内
で、かつナイフマークの幅も基準内の場合、すな
わちV₃＞V₄で、V₁＞V₂の状態で切削作業を行な
つている時はANDゲート２１の出力は論理「１」
となり、位相制御回路２０はトライアツク１９の
導通角を増し、第２の電動機１０の回転速度を速
くするように動作する。これに対しナイフマーク
の幅が基準以上のV₁＜V₂で、V₃＞V₄の場合は
ANDゲート２１の出力は論理「０」となり、位
相制御回路２０はトライアツク１９の導通角を減
じ、第２の電動機１０の回転速度を遅くし、ナイ
フマークの幅を基準内にするように動作する。切
削負荷抵抗が過大となつてV₃＜V₄の状態になつ
た場合は、ANDゲート２１の出力は第１の比較
回路１７の出力信号にかかわらず論理「０」とな
るので、位相制御回路２０はトライアツク１９の
導通角を減じ、第２の電動機１０の回転速度を遅
くして切削負荷抵抗を軽減するようにしてあるた
め、第１の電動機９をロツクされないようにする
ことができる。

このように第１の電動機９と第２の電動機１０
とを設け、材料を切削中に切削負荷抵抗が過大と
なつた場合には、材料の送材速度が減少するよう
に第２の電動機１０の回転速度を制御して送材速
度を減少させ、また切削負荷抵抗が小さい場合に
は、送材速度を増加させてナイフマークの幅を常
に一定以下にするようにしたので、板幅、板厚が
不均一な材料を切削する場合でも材料の仕上面の
状態を滑らかに仕上げることができる。

上述のように本考案は材料の仕上面の状態を滑
らかに仕上げることができるようになつて、材料
の仕上面の状態を滑らかに仕上げることを可能と
した自動鉋盤の送材速度調整機構を得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の自動鉋盤の送材速度調整機構
の一実施例の自動鉋盤の正面図、第２図は第１図
の部分左側面図、第３図は第１図の立面図、第４
図は同じく一実施例のブロツク回路図である。 １……ベース、２……ヘツド、３……コラム、
４……送材テーブル、６……鉋刃、７……鉋胴、
８……送材ローラ、９……第１の電動機、１０…
…第２の電動機、１１……スイツチ、１２……第
１の速度検出器、１３……第２の速度検出器、１
４……第１の変換回路、１５……第２の変換回
路、１６……設定回路、１７……第１の比較回
路、１８……第２の比較回路、１９……トライア
ツク（電力開閉用半導体素子）、２０……位相制
御回路、２１……ANDゲート、２２……電源同
期回路、L₁，L₂……電源ライン。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 電源に並列に接続され、かつ鉋刃６を駆動する
   第１の電動機９と、送材部材を送る送材ローラ８
   を駆動する第２の電動機１０とを備え、鉋刃６の
   切削負荷抵抗によつて第２の電動機１０の速度を
   制御し、送材ローラ８の送材速度を調整する自動
   鉋盤において、前記調整機構を、鉋刃６の回転速
   度を検出する第１の速度検出器１２と、送材ロー
   ラ８の送材速度を検出する第２の速度検出器１３
   と、これら第１、第２の速度検出器の出力を夫々
   受け、前記鉋刃の回転速度に比例した電圧を出力
   する第１の変換回路１４と前記送材速度に比例し
   た電圧を出力する第２の変換回路１５を設け、こ
   れら第１、第２の変換回路の出力電圧値の比を求
   め、かつ適宜分圧して、送材部材のナイフマーク
   の幅に対応する電圧値を出力する設定回路１６
   と、この設定回路１６の出力信号V₁と予め前記
   ナイフマークの幅の制限値に応じて設定された基
   準信号V₂とを比較する第１の比較回路１７と、
   前記第１の速度検出器の出力信号V₃と予め前記
   第１の電動機がロツクしないように規制された基
   準信号V₄とを比較する第２の比較回路１８と、
   前記第２の電動機の電力回路に直列に接続された
   電力開閉用半導体素子１９と、この半導体素子１
   ９に接続され、前記電源の周波数に同期して前記
   半導体素子１９の導通角を制御する位相制御回路
   ２０とで形成し、前記第１、第２の比較回路から
   の出力をANDゲート２１を介して前記位相制御
   回路２０に入力し、前記第２の電動機の速度を制
   御することを特徴とする自動鉋盤の送材速度調整
   機構。