JPH0281601A - 大入れルータ - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） この発明は大入れルータに関する。

（従来技術） この種の大入れルータでは平溝加°［を行なうためのス
トレートビットとストレートビットにより形成された平
溝にさらにアリ溝を形成するためのアリ溝ビットが備え
られており、従来これらのビットのルータ本体に対する
軸方向（上下方向）の移動は手動により個々に対応する
ハンドルを操作することによって行われていた。

このような従来技術を示す公報としては例えば本願と同
一出願人による実公昭第６１−２７６８６号に記載され
たものがある。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記従来の大入れルータでは、ストレー
トビット及びアリ溝ビットの上手移動を行わせるために
は対応するハンドルを個々に手動にて操作しなければな
らないため面倒であり、また仮に手動ではなく電動で行
わせるとしても、それにはストレートビット用とアリ溝
ビット用の２基のモータを大入れルータ本体に組込まな
くてはならないため構造が複雑となりかつ重量が太き（
なる問題点を有していた。

特にストレートビット及びアリ溝ビットの上下動を電動
とし、かつその動きを数値制御する場合に、ストレート
ビットとアリ溝ビットのそれぞれを別個のモータで上下
動させる構造を用いると、各モータ用に制御装置、各制
御装置のための制御プログラム、データ入力プログラム
等を用意しなかればならず、不経済となる。また操作者
は各モ−タの制御のためのデータを入力する必要があり
面倒であるばかりでなく入力ミスを生じやすい。

そして入力ミスによる誤作動を防止しようとすると、各
ビットの高さを検出する手段を装置に組込む必要が生じ
、全体として相当に使いにくい高価な装置となってしま
う。

（課題を解決するための手段） 上記従来技術の課題を解決すべく、本発明の大入れルー
タはストレートビット及びアリ溝ビットを軸方向に移動
させるための巾−のモータと、該モータの自転を前記ス
トレートビット及びアリ溝ビットの軸方向で互いに逆方
向の移動に変換する変Ｆｇ１ｍ構とを備えて構成され、
このような変換機構は、例えばストレートビットとアリ
溝ビットのスピンドルシャフトを各々保持するシャフト
ケーシングに設けられたピンと、対応するシャフトケー
シングに併設されて前記モータにより自転駆動され外周
に前記ビンが係合するほぼ螺旋状の溝を上下方向に備え
たカムとにより構成できる。

（作用） 本発明の大入れルータではストレートビットとアリ溝ビ
ットとは変換機構により単一のモータを駆動源として軸
方向に互いに逆方向に動かされ、ストレートビットが１
胃すれば逆にアリ溝ビットが下降し、一方ストレードビ
ットが下降すれば逆にアリ満ビットが１胃する。このよ
うな装置であれば、単一の制御系で制御することができ
る。

（実施例） 本発明の一実施例を図面を参照しつつ、詳細に説明する
。

まず、最初に本実旅例の全体構成の把握に供する為に、
本出願人が先に開発した従来の大入れルータを説明する
。なおこの大入れルータは実公昭６１−２７６８６号公
報に詳細に説明されている。

第２９図は従来の手動で制御される電動人入れルータと
その大入れルータで加工される加工形状を示す斜視図で
ある。この大入れルータはワークＷに対し平溝Ａを形成
し、さらにアリ溝Ｂを形成することにより、大入れアリ
掛は加工を施すものである。大入れルータ本体１は図示
しないスタンドに対して水平２方向（以後Ｘ、Ｙ方向と
いう）に手動によって移動可能に設置されており、ワー
クＷはスタンドに固定されて加工される。平溝Ａはスト
レートビット２によって加工され、レバー３を用いてス
トレー１〜ピツト２を所定の高さにまで下降させた状態
で、大入れルータ本体１をワークＷに対して水平２方向
に適宜手動にて移動することによって、平溝△がストレ
ートビット２で加工される。次にアリ溝Ｂはアリ溝ビッ
ト４によって加工され、レバー５を用いてアリ溝ビット
４を所定の高さにまで下降させた状態で大入れルータ本
体１をワークＷに対して水平２方向（主としてアリ溝の
長手方向（以後Ｙ方向という））に適宜手動にて移動す
ることによってアリ溝Ｂがアリ溝ビット４によって加工
される。

なお、ストレートビット２、アリ溝ビット４はベルト６
を介してモータ７によって自転される。

ストレートビット２、アリ溝ビット４はいずれも独立し
て上下動可能であり、かつベルト６からの自転力で自転
可能な構造で本体１に組付けられている。

以上の全体構成は本実施例の場合もほぼ同様である。本
実施例の場合、後記するところから明らかなように、大
入れルータ本体１の水平２方向の移動及びビット２．４
の上下動がすべて自動化され、かつ数値制御によって運
転されるように改良されている。

次に本実施例を第１図から第２８図を参照しつつ詳細に
説明する。

［機械的４Ｍ造について］ 第１図は本実施例の機械的構造を示す平面図であり、第
２図は側面図である。

装置全体は、基枠１０と、ルータ本体６０と、ルータ本
体６０を基枠１０上水平２方向に移動させる移動機構４
０と、ワークＷに対して基枠１０を固定する為のクラン
プｌｆｉ１Ｍ２０と、装置の制御システムとから構成さ
れている。

基枠１０はＸリヤフレーム１２、ｘフロントフレーム１
４、Ｙレフトフレーム１６とＹライトフレーム１８とに
よりほぼ方形の枠状に形成されている。

基枠１０の下部にクランプ機構２０が設けられている。

クランプ機構２０はＸリヤフレーム１２に対してビン２
２を介して回動可能に取付けられたバイスレバー２４と
、バイスレバー２４にビン２６で回動可能に連接され、
バイスレバー２４の回動によって進退するパイプ２８と
、パイプ２８の先端に固定されたプレート３０と、プレ
ート３０を貫通して螺合するねじ部３２と、ねじ部３２
の先端に固定され、パイプ２８ないしねじ部３２の進退
によって進退するバイス３４とで形成されている。

ワークＷをＸフロントフレーム１４とバイス３４との間
におき、バイスレバー２４ないしねじ部３２を操作する
ことによってバイス３４をＸフロントフレーム１４の側
へ進出させることにより、ワークＷと装置全体とを強固
に固定できる。なお、同クランプ機構２０は実公昭６１
−４２７７．７＠公報に極めて類似した構造が示されて
いるので詳しい説明は省略する。

次にルータ本体を基枠１０に対して水平２方向に移動さ
せる移動機構４０について説明する。移動機構４０は通
常のＸＹ２軸移動機構であり、Ｙ方向移動体４２がＹ軸
（第１図の上下方向）方向に移動し、ルータ本体６０が
Ｙ方向移動体４２に対してＸ方向く第１図の左右方向）
に移動する構造である。

まず、Ｙ方向移動体４２をＹ方向に移動させる機構を説
明する。Ｙ方向移動体４２は左フレーム４３、右フレー
ム４６、Ｘリヤパイプ４４とＸフロントパイプ４５とが
ほぼ長方形状の枠を形成するようにして構成されている
。基枠１０には左右一対のＹフレーム１６．１８と平行
に左右一対のＹパイ１４７．４８が固定されており、同
Ｙバイア４７．４８に対してＹ方向移動体４２の左フレ
ーム４３、右フレーム４６がスライド可能に組付けられ
ている。基枠１０のＹレフトフレーム１６、Ｙライトフ
レーム１８の上縁にはラック歯が形成されている。Ｙ方
向移動体４２にはＹ軸モータ５０が固定されており、又
一対のギヤ５２．５４がシャフト５６を中心として同時
自転可能に組付けられている。ギヤ５２．５４は前記ラ
ック歯と噛合い可能であり、かつＹ軸モータ５０によっ
てギヤ列を介して自転される構造となっている。

上記ＩＭ造により、Ｙ軸モータ５０の正転ないし逆転に
よってＹ方向移動体４２は基枠１０に対してＹ方向に進
退する。

なお、Ｘフロントフレーム１４にはＹ軸すミットスイッ
チ１０２が設けられ、Ｙ方向移動体４２が最もフロント
側に接近した位置（原点位置）にあるかどうかが検出さ
れる。

次にルータ本体６０をＹ方向移動体４２上をＸ方向に移
動させる機構を説明する。

ルータ本体６０は２つの貫通孔を有し、Ｙ方向移動体４
２のＸリヤパイプ４４とＸフロントパイプ４５がこの貫
通孔を貫通し、ルータ本体６０はＸリヤパイプ４４とＸ
フロントパイプ４５を案内としてＸ方向にスライド可能
に組付けられている。

Ｙ方向移動体４２にはＸ軸モータ５８が固定されており
、同モータ５８にはギヤ列を介してスクリュー５９が自
転可能に結合されている。スクリュー５９はルータ本体
６０を貫通し、ルータ本体６０の側壁と螺合している。

上記構造によって、Ｘ軸モータ５８の正転ないし逆転に
よってルータ本体６０はＹ方向移動体４２上をＸ方向に
進退する。

なお、Ｙ方向移動体４２にはＸ軸すミットスイッチ１０
３が固定されており、ルータ本体６０がＸ方向の中央位
置（原点位置）にあるか否かが検出できるようになって
いる。

次にルータ本体６０の構造を説明する。ルータ本体６０
内にはストレートビット８２とアリ溝ピット８４を自転
させるモータ６１が組込まれている。モータ６１の自転
はベルト６２を介してプーリー６３．６４に伝えられる
。プーリー６３．６４にはスピンドルシャフト６５．６
６がキーによって相対自転不可能に組付けられている。

ただし、スピンドルシャフト６５．６６のキー溝は軸方
向に充分に長く、プーリー６３．６４に対して軸方向（
第２図の上下方向であり、以後Ｚ軸ないし２方向という
）には相対移動可能となっている。スピンドルシャフト
６５．６６はシャフトケーシング６７．６８に対して一
対の軸受６９．７０ないし７１．７２によって相対自転
可能でかつ軸方向には相対移動不可能に組付けられてい
る。シャフトケーシング６７．６８の外壁にはビン７３
．７４が固定されている。このビン７３．７４は次に説
明するカム溝に係合している。

ルータ本体６０には２軸モータ８０が収容されている。

又、シャフトケーシング６７．６８に平行して同径のカ
ム７５．７６が自転可能に組付けられている。同カム７
５．７６はそれぞれギヤ列を介してＺ軸モータ８０によ
って自転される。

カム７５．７６は第３図、第４図によく示されるように
、外周上にほぼ螺旋状のカム溝７７．７８を上下方向に
有し、このカム溝７７．７８に前述のビン７３．７４が
係合している。なおこのカム溝７７と７８は第３図、第
４図によく示されるように同ピツチではあるが螺旋の旋
回方向が逆に形成されている。

上記構造によりカム７５．７６とビン７３．７４とはＺ
軸モータ８０の自転をストレートピット８２とアリ溝ビ
ット８４の互いに逆方向の打降動に変換する変換機構を
構成している。すなわち２軸モータ８０が自転すると、
カム７５．７６が自転し、カム溝７７．７８に係合して
いるビン７３゜７４はそれぞれ同速度で同距離だけ反対
方向に移動する。つまりビン７３が上方へ移動すればビ
ン７４は下方へ移動する。ビン７３が−Ｆ方へ移動する
とシャフトケーシング６７も上昇し、これに応じてスピ
ンドルシャフト６５も上背する。このときビン７４は下
降し、シャフトケーシング６８、スピンドルシャフト６
６は下降する。

なお第３図、第４図によく示されているように、カム７
５．７６のカム溝７７．７８は、その上部のピッチが残
部より小さく設定されている。このため例えばストレー
ト溝を形成するためにストレートビット８２を下降させ
る場合に、アリ溝ビット８４が上昇する距離は低く押え
られる。なおこの様子は第１８図によく示されている。

このように、本実施例では、カム溝の形状を工夫するこ
とにより、一方のビットを下降させた場合に他方のビッ
トが上昇する距離を小さく押えることに成功している。

このため各ビットの上下方向の移動距離は全体としては
小ざくでき、装置の小形化および使用性に良好な結果を
与えている。

このようにしてスピンドルシャフト６５の下端にチャッ
キングされたストレートピット８２、スピンドルシャフ
ト６６の下端にチャッキングされたアリ溝ピット８４は
Ｚ軸モータ８０の自転によって一方が上昇すれば他方が
下降するようにしてＺ軸方向に移動し、かつモータ６１
によってそれぞれ自転駆動される構造となっている。

なおルータ本体６０には２軸リミツトスイツヂ１０４が
固定され、スピンドルシャフト６５が所定高さにあるか
どうかを検出できるようになっている。この他Ｚ軸モー
タ８０の出力軸にはアーム１０５が取付けられている。

このアーム１０５の先端には磁石が取付けられている。

またルータ本体６０１１１１にホール素子１０６が固定
されており、ホール素子１０６の出力によりＺ４４モー
タ８０の出力軸が所定の自転角度位置にあるかどうかを
検出できるようにしている、この作用については復で詳
しく説明する。

さて、上記した機械的構造を有する大入れルータは数値
制御方式で運転可能である。次にこのための制御ｌ装置
について説明する。。

［制御システムの構成について］ 第５図は制御システムの全体構成を示すシス１ムブロッ
ク図であり、同システムは中央演韓処理装置（ＣＰＵ）
と、跣出し専用メモリ（ＲＯＭ）と占込み読出し可能な
メモリ（ＲＡＭ）とを有するマイクロコンピュータ９０
を中心として構成されている。マイクロコンピュータ９
０には入力用のキーボード９１が接続されており、同キ
ーボード９１からの入力信号に基づいて後で詳しく説明
する処理手順に従って必要なデータ処理が実施された後
、マイクロコンピュータ９０はドライバ９５にデータを
出力し、ドライバ９５はこの信号を増幅等してモータの
駆動電力に変換してモータに供給する。この構成によっ
て、Ｘ軸モータ５８、Ｙ軸モータ５０、Ｚ軸モータ８０
がマイクロコンピュータ９０によって制御される。なお
マイクロコンピュータ９０には上記の他に液晶デイスプ
レィ９２、ブザー９３及び表示ランプ９４がデータの表
示用に接続されている。またウォッチドッグタイマ１０
０が接続されており、これはＣＰＵの作動異常を常時チ
エツクしている。さらにマイクロコンピュータ９０には
後記のデータ処理を実行するために、ＸＹＺの各リミッ
トスイッチ１０２゜１０３．１０４及びホール素子１０
６が接続され、またモータ６１の駆動電流を検出する検
出回路９７が接続されている他、モータ６１のオン・オ
フがマイクロコンピュータ９０で制御される構成となっ
ている。

第６図はキーボード９１を示すものであり、図示の２４
種のキーがマトリックス状に配列されている。

なお、キーボード９１、液晶デイスプレィ９２、表示ラ
ンプ９３は第１図のＸフロントフレーム１４の上面１０
１に配置されている。

第７図は本制御システムにおいて用いられるデータの意
味を図示したものであり、平溝Ａは奥行、幅、ストレー
ト深さで寸法が設定され、かつ必要に応じてスベリの寸
法が設定できる。アリ溝８はアリ奥行、アリ幅（これは
本実施例ではアリ溝ビット８４の径にアリ幅補正を汀線
した値として設定される）とアリ深さとで寸法が設定さ
れる５、第８図は前記のデータに基づいて制御されるス
トレートビット８２の水平２方向の移動軌跡を矢印で示
した図である。なおこの図の場合、ストレートビット８
２は時Ｈ１自転方向に自転している。

この実施例の場合、ストレートビット８２はまず溝の外
周に沿って移動し、最後に内周側を削り込むことによっ
て平溝Ａを形成する。

第９図はストレートビット８２の他の移動パターンを示
し、先に内周側を削った後、外周を削ることにより溝を
形成する例を示している２、いずれのパターンも一長一
端があり、それぞれのパターンに合せた細かな調整をす
ることにより、良好な平ｔＡＡを形成することがで、き
る。この微調整については優で詳しく説明する。

第１０図はアリＩＢを形成するときのアリ溝ビット８４
の移動軌跡を示した図であり、アリ溝Ｂの幅はアリ溝ビ
ット８４の径とアリ幅補正とを加算したもので形成され
る様子が理解される。

第１１図はアリ溝Ｂの入口側を面取りする為のアリ溝ビ
ット８４の移動軌跡を示すものである。

なお、第１０図及び第１１図中にはアリ溝ピット８４の
移動順序が対応する丸印付きの数字で示しである。アリ
溝ビット８４は図示Ｏの位置で■まで下降した後、■の
位置に向って第１１図上斜めに下降する。これは実際に
は２軸モータ８０が２パルス進むごとにＸ軸モータ５８
を１パルスだけ自転させることによって実現される。ア
リ溝ピット８４は■の位置から■の位置へ移動し、その
後■の位置に向って水平方向に移動する。アリ溝ビット
８４はその後■■■の位置を水平方向を移動する。アリ
満ビット８４は■の位置まで移動した慢、■の位置へ向
って斜めに１胃する。これはＺ軸モータ８０とＸ軸モー
タ５８を適宜運転させることにより実施される。上記ア
リ溝ピット８４の移動軌跡は縁欠き等の発生が防止でき
るようによく配慮されたものである。

なお、上記第８図〜第１１図に示した各位置は第７図に
示した各種データに基づいて決定されるものである。こ
れらの図に示したビットの移動軌跡については図中の丸
印付きの数字以外の数字。

符号とともに後でさらに詳細に説明する。

Ｉ　ｉｌｌ　ＩＩＩ　手Ｉｔ　］ さて、第１２図は第７図に示したデータを入力し、この
データに基づいてストレートビット８２及びアリ溝ビッ
ト８４を第８図ないし第１１図に示したようなパターン
で移動制御する処理手順を示すものである。

電源をオンをすると、マイクロコンピュータ９０の初期
化が実施され、装置は作動可能に用意される。ステップ
８１０は暗証キーが押されながら電源がオンされたかど
うかを判断するステップであり、常時の操作時にはステ
ップ８１２に進む。

明証コードを押しながら電源をオンする操作はＺ軸調整
モードを必要とする場合になされる（ステップ５１１）
。これについては第１７図、第１８図に関連してＲｖ＆
に詳しく説明する。

通常の運転状態の場合には、処理はステップＳ１２に進
み、Ｙ軸すミットスイッチ１０２がオンかオフかを判断
することにより、Ｙ方向移動体４２が原点位置にあるか
ないかを検出する。Ｙ方向移動体４２が原点位置にない
場合には不用意にルータを操作するとワークＷを予想に
反して傷つけることがあり得るために後で説明するマニ
アルモードによる操作のみを可能とし、自動運転モード
には進まない。ステップＳ１２でＹ方向移動体４２が原
点位置にあることが確認されると、処理は自動運転の為
の処理を開始し、まずステップＳ１３でＸ、Ｙ、Ｚ軸の
すべての方向においてルータを所定の原点位置へ復帰さ
せる。この手順は第１３図から第１５図で詳しく説明さ
れている。

第１３図はルータ本体６０をＹ方向移動体４２に対しＸ
方向に移動させ、原点位置へ復帰させる手順を示す。ま
ず最初にステップ８３０でＸ軸すミットスイッチ１０３
がオンかオフかを判断し、もしもオフならばループＬ３
１をＸ軸すミットスイッチ１０３がオンとなるまで繰返
す。このループはＸ軸すミットスイッチ１０３がオンし
た直後に終了し、このようにしてステップ８３２ではル
ータ本体６０がＹ方向移動体４２に対しＸ方向原点位置
に戻される。ステップ８３０で既にＸ軸すミットスイッ
チ１０３がオンであれば、ループＬ３３をＸ軸すミット
スイッチ１０３がオフとなるまで繰返し、その後ループ
Ｌ３１を繰返して原点へ復帰させる。

第１４図はＹ方向移動体４２を基枠１０に対してＹ方向
の原点位置に復帰さゼる処理手順を示しており、ステッ
プＳ４０で予めＹ軸モータ５０を所定パルスだけオフ側
へ駆動する。この状態でステップ８４１でＹ軸すミット
スイッチ１０２のオン・オフを判断し、オンであればス
テップ８４２でエラーを表示する。これは装置に何等か
の故障が生じている場合に生じるので必要な修理を必要
とする。ステップ８４１でオフと判断されると、ループ
Ｌ４２をリミットスイッチがオンになるまで繰返す。こ
れによりステップ８４３でＹ方向移動体４２は原点位置
へ復帰する。

Ｚ軸方向の原点復帰処理は第１５図に基づいて実施され
る。同処理は第１３図に示したＸ方向の原点復帰処理に
対してステップ８４５のみが相違する。これはＺ軸方向
の原点復帰位置をＸ、Ｙ方向に比して精度を向上させる
ために用いた改良であり、同処理の内容は第１６図を参
照するとより良く理解される。

第１６図において横軸はＺ軸モータ８０の自転数を示し
ている。Ｚ　１６リミツトスイツチ１０４はＺ軸モータ
８０の自転数に対し、所定の値を境としてオン・オフが
切換えられるが、７輪リミットスイッチ１０４がオン・
オフを切換える精度はあまり良いものでないため、単に
Ｚ軸すミットスイッチ１０４の出力だけで原点位置を定
めると原点位置が図示Ｐの範囲でズレることが避けられ
ない。

これに対し、前述したホール素子１０６は２軸モータ８
０の出力軸に固定されたアーム１０５がホール素子１０
６に対向したときのみハイとなり、その検出誤差はリミ
ットスイッチによるときの検出誤差よりも小さい。ただ
しホール素子はＺ軸モータ８０が一自転するごとにハイ
となるため、このホール素子１０６の出力のみでは原点
かどうかを検出することができない。本例ではＺ軸すミ
ットスイッチ１０４がオンであり、かつホール素子出力
がハイであることを検出することによりＺ軸方向の原点
復帰位置の精度を向上させている。さて、このようにし
てＸ、Ｙ、Ｚ方向の原点復帰処理が実行されると、処理
は第１２図のステップＳ１５に進む。

ステップ８１５では「オート・同じ寸法？Ｉと表示する
。ここで「ハイ」を入力すると、後述するステップＳ２
２に進行するが、ここでは自動運転を同じ寸法で再度実
施しない場合についてまず説明する。

処理がループＬ１４を繰返している間にマニアルキーが
押されると、ステップ８１７に示すマ二アルモードに切
換えられる。このマニアルモードは第１９図に詳しく説
明されている。

加工条件キーが押されると、ステップ８１９に示す加工
条件設定モードに切換えられる。この加工条件設定モー
ドは第２１図に詳しく説明されている。

ステップＳ１５で表示された［オート・同じ寸法？」に
対し、イイエキーを押すと、ステップＳ２１の新しく加
工寸法を入力できる加工寸法設定モードに切換えられる
。なおこの加工寸法設定モードは第２２図で詳しく説明
されている。

［マニアルモードの説明１ それではまス最初にマニアルキーが入力された場合につ
いて説明する。マニアルキーが押されると、ステップＳ
１７に示すマニアルモードに切換えられ、第１９図、第
２０図に示されるマニアルモードが実行される。ステッ
プ８５０ではマニアルモード中に押されたキーの種類を
判別する。ステップ８５１はマニアルモードを終了させ
るための条件が成立したかどうかを判別するステップで
あり、これについては後記する。ステップＳ５２ではス
テップ８５０で判別された押されたキーの種類に応じて
本装置を運転させる。

キーの種類と本装置との運転との対応関係は第２０図に
示されている通りである。なお早送りキーが同時に押さ
れると、それぞれＸ、Ｙ、Ｚ軸モータの自転を高速とし
てＸ、Ｙ、Ｚ方向の移動が速められる。

このマニアルモードでは第２０図に示すキーを適宜操作
することにより、マニアルで制御しつつ溝加工を実行す
ることができる。ステップ８５１ではＹ軸すミットスイ
ッチ１０２がオンの状態でオートキーが押されたかどう
かを判別し、条件が成立すれば、ステップ８５３．５４
．５５に示すようにＸ、Ｙ、Ｚ方向のそれぞれについて
原点復帰処理を行なった後、マニアルモードを解除しメ
インルーチンへ戻る。

［加工条件設定モードの説明］ 第１２図に示すメインルーチンにおいてループＬ１４が
繰返されている間に加工条件キーが押されるとステップ
８１９で加工条件設定モードに切換えられる。この加工
条件設定モードでの処理は第２１図に詳しく説明されて
いる。

ステップ８６０で［ストレート径？１と表示されるので
、それに応じて用いるストレートビットの直径を入力す
る。なお入力は数字キーを用いて直径を入力した後ハイ
キーを押すことにより実行される。ステップ８６２は入
力されたデータが予め定められている所定の範囲内にあ
るかどうかを判別するステップであり、範囲内になけれ
ば再度ストレートビットの径の入力を待つ。

正しいデータが入力されると、次にステップＳ６３で「
アリ幅補正あり」又は「アリ幅補正なし」を表示する。

ここではこれから加工しようとする形状が第７図に示し
たアリ幅補正がピロかゼロでない形状かを指定する。こ
の指定の手順は例えばアリ幅補正−〇にもかかわらず「
アリ幅補正あり」と表示されている場合にはステップ８
６４に示すようにイイエキーを押す。すると表示は「あ
り幅補正なし」に切替わる。このようにしてイイエキ−
を必要に応じて操作してこれから加、［シようとする形
状に合せて「アリ幅補正」が「ある」か「ない」かを正
しく表示させておいてステップＳ６５に示すようにハイ
キーを押すことにより゛、アリ幅補正の有無がセットさ
れる。

ステップ８６６〜８６８は奥行Ｍ準を０ｒｎｌＲの位置
にとるか、１５履の位置にとるかをセットするものであ
る。なお奥行基準は次に説明する墨合せモードで用いら
れる基準である。ステップ３６９〜３７１はこれから加
工しようとする平溝に第７図に示したスベリがあるかな
いかを指定するステップであり、ステップ３６３〜６５
と同様、イイエキーを用いて正して状態をセットしてお
いて、イエスキーを押すことにより］゛あり」１゛なし
」がセットされる。

ステップ３７２〜７４は次に説明する加Ｉ　を法設定モ
ードにおいて、データをミリの単位で扱うか、寸の単位
で扱うかを指定するステップである。

先と同様にイイエキーをもちいてミリ又は寸を選択した
後、イエスキーを入力することにより単位を選択する。

以上により加工条件設定モードは終了し、第１２図に示
したメインルーチンのループＬ１４に戻る。

［加工寸法設定モードの説明」 次に第１２図のループＬ１４で、イイエキーが押される
ことにより第１２図のステップ８２１に示す加工寸法設
定モードに切換えられたときの処理手順を第２２図を参
照して説明する。

本モードは加工すべき平溝Ａとアリ溝Ｂの寸法を入力す
るモードである。これはそれ以前に実行された加工茶ｆ
ｔ設定モードでセットされている条件に対応して実行さ
れ、単位として「ミリ」が設定されていれば入力数字は
「ミリ１単位として入力され、「寸」が設定されていれ
ば「寸」単位のデータとして解釈される。本フローチャ
ートは理解の便を図るために一部簡単化されて表現され
ており、ステップＳ８１，８８２．８８３から経路Ｌ８
４を経てステップ８８１に戻るループを７回繰返して加
工寸法設定モードが完了する。

ステップＳ８１では入力すべきデータの種類を表示し、
第１回目のループでは「幅？」と表示する。この表示に
応答して加工すべき平１１１Ａの幅を押し、ついでハイ
キーを押すことによって幅データが入力される。ステッ
プ８８３では幅として入力されたデータが正常の範囲内
かどうかを判別し、異常であれば経路Ｌ８３を経て再痕
幅データの人力を求める。正常なデータが入力されてい
れば経路１８４を経てステップ８８１へ戻る。このとき
加工条件設定モードで「スベリ」が「あり」とされてい
るか「なし」とされているかによって異なる表示をする
。今「あり」が設定されていれば、ループは２回目を実
行し、［スベリ？１を表示する。これに応えてステップ
８８２で加工すべき平溝Ａのスベリの値を入力する。入
力データが正常の範囲内のものかどうかが８８３で判定
されるのは第１回ループの場合と同様であり、またそれ
以後のループでも同様である。

今、加工条件設定モードにおいて「スベリ」が「なし」
と設定されている場合には第２回目のループは実行が省
略され、第１回目のループから直ちに第３回目のループ
に移行する１、以後全く同様の手順によりｒｍ行」、「
アリ奥行」、［アリ幅補正Ｊ、「ストレート深さ」、「
アリ深さ」が対話形式で入力される。なお第５回目のル
ープのアリ幅補正の入力ループは加工条件設定モードで
アリ幅補正がないとされている場合には実行が省略され
ている。

以上により、加工寸法人力モードは完了し、第１２図に
示されるメインルーチンの１１４のループに復帰する。

さて、以上によりデータの設定や加工条件の設定が終了
する。そこで次にこのようにして設定されたデータ等に
基づいて本装置を自動運転する手順を次に示す。

この手順は第１２図のループし１４において、ハイキー
を入力することにより実行される。これはステップＳ１
５で「オート１同じ寸法？、１と表示されているのに対
し、「ハイ」と入力する操作である。この操作が行なわ
れると、次に述べるように装置は自動運転の為の処理に
移行し、先に説明した加工条件設定モード又は加工寸法
設定モードで設定されたデータに従って！１ｍされる。

なおループＬ１４において、加工寸法設定モード等が実
行されることなく、直接「ハイ」キーが入力されると、
それ以前に設定されていたデータがそのまま有効なもの
として自動運転の制御に用いられる。

なお、本実施例の場合、オプションでカードリーダを付
設することができる。この場合には予め加工条件データ
及び加工寸法データを入力しておいてカードをカードリ
ーダを用いて読込ませることにより、データ設定モード
における入力操作に換えることができる。加工すべき寸
法条件が数種類のものに限られている場合には種類毎に
カードを用意しておけばよく、入力手続きは簡便であり
、かつ入力ミスも生じない。

さて、第１２図のステップ３１４でハイキーが入力され
たことが判別されると、ステップ８２２で「墨合せモー
ドが完了？］と表示する。ここで完了していれば、ハイ
のキーを押すことにより、ステップ８２５に進む。墨合
せモードが完了していなければ、イイエキーを用いるこ
とにより墨合せモードが実行される。

［墨合せモードの説明］ 墨合せモードは自動加工をするに当って、ワークの所定
の位置に溝が形成されるようにする為の手続である。こ
のモードでは溝を形成する位置をセラ１−する。自動加
工時にはこのモードでセットされた位置を基準として溝
加工を行なう。このモードでの処理手順は第２３図のよ
うにして進行する。墨合せモードが実行されると、まず
最初に「横２セットせよ」と表示される。そこで装置に
チャッキングされているワークＷに対し、加工すべきア
リ溝Ｂの中心線上にルータ本体６０が位置するように「
ヨコ→」キー又は「ヨコ（−」キーを用いてルータ本体
６０をＸ方向に移動させる。移動完了後ハイキーを入力
することにより、溝加］［をする際のＸ方向の中心位置
がセットされる。

ステップ８９２はセットされた位置を中心として入力さ
れている寸法の溝が加工可能かもしくは基枠１０を干渉
して加工不可能かを判断するステップである。不可能な
ときはワークＷをズラしたうえワークＷを再チャツキン
グするように表示した後、ステップＳ９０へ戻る。

加工可能なときはステップ８９４で「奥行：セットせよ
」と表示する。そこで［オクユキ↑１キー又は「オクユ
キ↓」キーを用いてルータ本体６０をＹ方向に移動させ
、加工条件設定モードにおいて奥行基準がｒＯＪとセッ
トされていればルータ本体６０のビット中心がワークＷ
端面に一致するまで、奥行き基準が「１５」とセットさ
れていればルータ本体６０のビット中心ががワークＷ端
面から１５＃ｗ＋入込んだ位置に位置するように移動さ
せる。正しくセットした後ハイキーを押すことにより、
奥行Ｍ準が正しくセットされ、以後の自動加工はこのよ
うにしてセットされた位置を基準として実行される。な
おステップ３９６は基準位置で加工可能かどうかを判別
するものであり、これはＸ方向の墨合せ時と全く同様で
ある。

さて、奥行基準がセットされると、装置はステップＳ９
７に示すように、各ビットが９−クＷの端面にほぼ接す
るような位置に位置するまでＹ方向移動体４２をＹ方向
のフロント側へ移動させる。

ここでステップ８９９に示すように「ストレート↑」又
は「ストレート↓」を用いてストレートビット８２を上
下動させ、ストレートビット８２下端面がワークＷ上面
と一致するようにする。一致したときに［ハイＪキーを
入力することにより、溝を加工する際の高さ方向の基準
がセットされる。

これで墨合ぜモードは終了し、第１２図に示すメインル
ーチンのステップ８２５に進行する。

ステップ８２５では［スタートマイイエ？」を表示する
。何等かの不都合があって自動運転をしない場合にはイ
イエキーを入力することによって処理はステップ８１５
に戻る。これにより加゛［条件を再設定したり、加工寸
法を修正したり、墨合せ操作をやり直したりすることが
できる。

［自動運転について］ さて、すべての基準が完了したならば、スタートキーを
押すことにより、処理はステップ８２８に進み、大入れ
アリ掛は加工が全自動にて実行される。すなわち、 ■　墨入れモードにおいて、Ｘ方向及びＹ方向の基準位
置として設定された位置を基準として、第８図のａに対
応する点を算出して、その位置へストレートビットを移
動させる。なお、ここで加工条件設定モードで奥行基準
が０とされていたか、１５とされていたかによって墨入
れモードで設定されたＹ方向基準位置の意味を判別し、
ＹＪＩ標についてはストレートビットがワークＷ端面に
かからないａの地点を算出する。また点ａのＸ座標位置
は幅とストレート径によって算出される。

■　ａの地点でストレートビットは墨入れモードで設定
された１方向の基準位置と、ストレー　１−深さとして
入力されたデータに基づいて決定される高さ位置にまで
下降し、モータ６１が自転を始めてストレートビットも
自転を始める。

■　以後は平ｆｉＡとして指定された寸法とストレート
ビット径ど墨入れモードで設定されたＸ、Ｙ方向の基準
位置とに基づいて第８図に示す経路に沿ってストレート
ビットを移動させる。

■　これにより平溝Ａが完成する。

なお、第８図においてストレートビット８２の軌跡の横
に四角で囲った数字はストレートビット８２の刃先の移
動速度番号を示し、その絶対的な速度は第２６図、第２
７図に示されている。第８図からよく理解されるように
、平溝Ａの外周を形成する際のスピードは内周のそれよ
りも遅く設定されている。これは切り屑の円滑な排出を
可能とするためである。また図示Ｃ１（１の間では非常
な低速で移動するように制御される。これは平溝Ａを形
成する際に縁が欠けることを防止するためである。

第９図のようにストレートビット８２を移動させて平溝
Ａを形成することも可能であり、この場合のスピードは
図示のものが好ましい。この例の場合、ストレートビッ
ト８２を点ｅの点（この点でストレートビット８２はワ
ークＷ端面に僅かにかかる）で下降させる。このように
すると、縁欠けの発生が防止できる。第９図のように移
動させると、一般には切り屑の排除がスムースになされ
、また平溝への仕上げ而が良好に仕上がる。

なお、上記スピードは標準的なものであり、例えばワー
クＷに節が存在する場合等には自動的にスピードを遅く
するプログラムが準備されている。

これについては後で説明する。

さて、このようにして平温Ａが形成された後、今度は２
軸モータ８０が働いてストレートビット８２を上昇させ
アリ溝ビット８４を下降させながら、アリ溝ビット８４
が第１０図、第１１図に示ず経路に沿って移動するよう
にＸ、Ｙ、Ｚ軸モータを移動させる。一連の処理が終る
と、面取りの施されたアリ溝Ｂが形成され、大入れアリ
掛は加工が全自動にて完了する。

全加工が完了すると、第１２図のメインルーヂンのステ
ップ８２９でビットないしルータ本体６０を原点位置へ
復帰さゼ、ステップＳ１５に復帰する。同じサイズの加
工を再現する場合にはイエスキーを入力することにより
、処理はステップＳ２２に戻り、墨合せモードによって
加−［の基準となる位置を決めた後再度同様の全自動加
工が実行される。寸法等を修正する場合には、加工寸法
設定モード等に切換え、必要なデータを修正した後、墨
合せモードに進めれば良い。

Ｕ刃先移動速度の自動制御についてＪ 第２４図と第２５図は刃先の移動速度を第８図ないし第
１１図に示した標準スピードから必要に応じて減速させ
るためのシステムと処理方法を示したものである。これ
はワ〜りＷに例えば節等があって加工速度を遅くする必
要がある場合の為の仕組みであり、刃先の摩耗等にも対
処できるものである。

本システムはビット駆動用のモータ６１に過電流が流れ
たことを検出して必要な処理を施すものであり、第２４
図に示すようにモータ６１の駆動？！流に比例する電圧
がカレントセンサＣ８（図示ではカレントトランス）に
よって第５図に関連して説明した過電流検出回路９７に
取出され、これがタイオードＤで直流化され、ざらに抵
抗Ｒ、コンデンサＣ等で平滑化されて、比較器に入力さ
れる。ここで可変抵抗ＶＲは予め一定の分圧比率となる
ように調整されている９、比較器は基準電圧Ｅ１と比較
してモータ６１に過電流が流れているかどうかを検出し
、その結果をマイクロコンピュータ９０に入力する。

マイクロコンピュータ９０は第２５図の手順で刃先の移
動速度を調整する。すなわち、マイクロコンピュータ９
０は過電流カウンタを有しており、自動加工運転が開始
されたとぎに、ステップ５１００でカウンタをＵ口にク
リアする。自動加［運転中、一定の間隔で比較器の出力
を入力し、過電流でなければステップ５１０４でカウン
タがら１を減じるとともに、ステップ５１０５に示すよ
うに第８図ないし第１１図に示した標準的刃先移動速度
が得られるように、各Ｘ、Ｙ、Ｚ軸モータへ駆動電流を
出力する。なお本例の場合、Ｘ、Ｙ。

Ｚ軸モータはいずれもステップモータであり、マイクロ
コンピュータ９０は標準移動スピードが得られるような
時間間隔で各モータにパルスを送出す。

ステップ５１０２でモータ６１に過電流が流れているこ
とが判別されると、ステップ８１０３でカウンタに１を
加えるとともに、ストップ８１０８で送り速度を遅くす
る。これは出力するパルスの時間間隔を長くすることで
実行する。ただし、既に送り速度が第２６図〜第２８図
に示す速度表上、最低速度にまで落している場合にはこ
れ以上速度を遅くすることはしない。

ステップ５１０１で自動加工が終了したことが判別され
るとステップ５１０９に示すように、過電流カウンタが
所定値以上であるかどうかを判別し、所定値以上であれ
ば刃物が摩耗していることが多いので、刃物を交換する
旨の表示を液晶デイスプレィに表示する。この後Ｘ、Ｙ
、Ｚ軸方向にそれぞれ原点復帰させた後、第１２図のス
テップ８１５に戻る。

さてこれにより、予め定められた好ましい標準スピード
で加工が実施されるとともに何等かの原因で加ニスピー
ドを落すべきときは必要なだけ加ニスピードを落す処理
が実行され、あらゆる事態に対処できるように配慮され
ている。

［刃先移動速度の加速及び減速制御について］上記で説
明したように、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸モータ５８．６０．８０は
いずれもステップモータであり、第８図〜第１１図に示
した移動軌跡に沿いまた同図に示した速度番号に従って
速度ＩＩＩ　Ｉｌｌされる３、このような速度制御に際
し１．現在の速度番号の速度から別の速度番号の速度に
加速し、あるいは減速する場合、例えば第８図の点ａか
ら点すに至るＹ軸方向の移動軌跡を例にとって説明する
と、まずＹ軸方向の速度は停止状態（速度ゼ０）から速
度番号８で示される速度にまで加速してワークＷに切込
み、以後速度番号８で示される速度を保ちながらＹ方向
に移動し、点すの近傍に達したとき減速を開始して、点
すに達したとき再びぜ口となる。

このようにステップモータ５８．６０．８０を増減速す
る場合、各ステップモータへ出力する駆動パルスのパル
ス間隔を急激に変化させると脱調等を生じることがある
。これを避けるために本実施例の装置では次のような加
速、減速の手順を用いている。

まず速度ピロの停止状態から速度番号８の速度にまで加
速する場合を一例として説明する。この場合はまず第１
パルスを出力した後、速度番号０に対応するパルス間隔
をおいて第２パルスを出力する。次に速度番号１に対応
するパルス間隔を置いて第３パルスを出力する。以後パ
ルス間隔を短くしつつ第４パルス以後を順次出力し、そ
のパルス間隔が速度番号８に対応するパルス間隔に達し
た後は以後同一パルス間隔で駆動パルスを出力する。こ
れによりモータは順次加速されつつ速度番号８に達し、
以後速度番号８が維持される。

逆に減速する場合には、減速開始後筒１のパルスを即動
番号７に対応するパルス間隔で出力する。

ついで速度番号６に対応するパルス間隔で第２のパルス
を出力する。以後パルス間隔を長くしつつ第３パルス以
後を順次出力し、速度番号Ｏに対応するパルス間隔で最
終パルスを出力したあと、駆動パルスの出力を停止する
。これによりモータは速度番号８から順次減速されつつ
停止に至る。

本実施例の加速・減速のための１ｌＮ１１方式によると
、ステップモータの脱調が防止される他、ビットの位置
精度が向上する。また本制御方式は制御の手順が単純で
あり、かつ最終移動速度に調整するための手順と相当多
くの部分において共通のブＯグラムが利用できる利点を
有する。

［Ｚ＠調整モードについて］ さて、上記で本実施例の作動説明はほぼ完了したが、最
後に本装置内に内蔵されるＺ軸方向の調整に関する工夫
を説明する。

前記したように本実施例の装置では１つのｌ軸モータ８
０によってストレートビット８２とアリ溝ビット８４を
あたかもシーソーのように上下動させる構造を有してお
り、かつ原点位置に復帰させるにあたってはＺ軸すミッ
トスイッチ１０４だけでなく、ホール素子１０６をも用
いることにより原点位置の精度を高めている。このこと
は原点位置の再現精度が高いことを意味しているが、必
ずしも原点位置においてストレートビット８２とアリ溝
ビットの８４の高さが等しいことを意味しない。第１８
図は横軸にＺ軸モータ８０の自転数をとり、縦軸にはビ
ットの高さをとったものである。第３図、第４図に示し
たカム７５．７６においてカムｆｉ７７．７８のリード
は等しく設定されているため、ストレートビット８２の
高さ変化とアリ溝ビット８４の＾さ変化とは互いに逆方
向に同じ傾きをもった線上にのる。なお先にも説明した
ように、カム溝７７．７８のリードは上部において小さ
く設定されているので、ストレートビット８２．アリ溝
ビット８４が一定高さ以上に上昇すると、それより上方
における上下動速度は小さくおさえられ、第１８図のよ
うな折線グラフとなる。

各ビットを原点に復帰させたとき、ストレートビット８
２とアリ溝ビット８４が同一の高さであれば、すなわち
原点復帰位置が図示Ｏの点であれば、特別な配慮を必要
としないが、実際には組付は誤差等により原点復帰位置
においてストレートビット８２とアリ溝ビット８４の高
さが異なっていることがあり得る。

この場合、墨入れモードで加工基準高さを決定する際、
ストレートビット８２を用いて加工基準面を設定する為
、ストレート深さは入力されたデータ通りの深さで加工
されるものの、アリ溝Ｂの深さは第１８図の点Ｍ、Ｎの
＾さの差だけずれてしまう。

本ＩＩの場合、これを避けるために次のような処理方法
を採用した。

今、第１８図に示すように原点に復帰させた場合、スト
レートピッ１−８２はＮに、アリ溝ビット８４はＭにあ
る場合、これからＤパルスＺ軸モータ８０を自転させて
ストレートビット８２を１・降させたときのストレート
ビット８２の＾さをＥ　ｍ　。

逆方向にＤパルスＺ軸モータ８０を自転させてアリ溝ビ
ット８４を下降させたときのアリ満ピット８４の高さを
Ｆ＃ｌＩとする。ここでストレートごット８２及びアリ
溝ビット８４が１パルスについて上下動する高さ変化を
ａ履とすると、両ビットの高さを一致させるためには原
点位置からａ であることがわかる。このＸの値を求め、かつ平溝加工
後、アリ溝ビット８４を下降させる際にアリ深さとして
入力されたデータのみならずＸの値をも考慮したうえで
アリ溝ビット８４を下降すれば実際に指定された深さの
アリ溝Ｂが加工されることになる。

第１７図はこの調整作業の為のフローチャートである。

このＺ＠調整モードは第１２図のフローチャートで示さ
れるように電源投入時に予め定められた暗証キーを押す
ことにより実行され、通常は行なわれない。装置毎に一
旦調整しておけばよいので、通常は工場出荷段階で行な
われるものである。

上記のようにして求められたＸの値はマイクロコンピュ
ータ９０に記憶され、Ｚ軸モータ８０へ出力するパルス
数を篩用するために参照される。

（効果） 本発明の大入れルータでは単一のモータを用いてストレ
ートビットとアリ溝ピットの胃降動を行なわせることが
できるので、大入れルータ本体の構造の簡略化及び軽量
化を果すことができる。またストレートビットとアリ溝
ビットの胃降を数値制御で行う場合に本発明を採用すれ
ば、単一のモータを制御するだけでよいので、制御シス
テム、制御の為のプログラム及び制御のための入力操作
等の筒略化を果たすことができる利点を有する。

４、図面の１！！Ｉｔ１１な説明 図は本発明の一実施例を示すもので、第１図は一部を断
面で示した大入れルータの平面図、第２図は第１図の略
中央断面を右側面側から見た図、第３図及び第４図はそ
れぞれ第１図及び第２図に示したストレートビット及び
アリ溝ビット昇降用のカムの要部の正面図、第５図は第
１図及び大２図に示した大入れルータの１ｉｌｌｌｌｌ
システムのブロック図、第６図は第５図に示したキーボ
ードの配置図、第７図は第５図に示した制御システムに
おいて用いられる各加工データを図示したワークの斜視
図、第８図は第５図に示した制御システムに入力された
データに基づくストレートビットの水平２方向の移動軌
跡を示すワークの一部の平面図、第９図は他の移動軌跡
を示す第８図と同様な平面図、第１０図はアリ溝ビット
の移動軌跡を示す第８図と同様なワークの一部の平面図
、第１１図はアリ溝の入口側を面取りする為のアリ溝ピ
ットの移動軌跡を示すワークの一部の正面図、第１２図
は第７図に示したデータの入力に基づいてストレートビ
ット及びアリ溝ピットを第８図〜第１１図に示した軌跡
で移動制御するための制御のフローチャート、第１３図
および第１４図は第１２図に示したフローチャート中ル
ータ本体をそれぞれＸ軸、及びＹ軸方向に原点復帰させ
るための詳しいフローチャート、第１５図は第２図に示
したフローチャート中ストレートビット及びアリ満ビッ
トを２軸方向に原点復帰させるための詳しいフローチャ
ート、第１６図は第１５図に示したフローチャートの補
足説明図、第１７図は第１２図に示したフローチャート
中２軸調整モードの詳しいフローチャート、第１８図は
第１７図に示したフローチャートの補足説明図、第１９
図は第１２図に示したフローチャート中マニアルモード
の詳しいフローチャート、第２０図は第１９図中のステ
ップにおいて利用される操作キーの説明図、第２１図は
第１２図に示したフローチャート中加工条件設定モード
の詳しいフローチャート、第２２図は第１２図に示した
フローチャート中加工寸法設定モードの詳しいフローチ
ャート及び該フローチャート中におけるループの各回に
おいて入力すべきデータとして表示されるデータを示す
図、第２３図は第１２図に示したフローチャート中墨合
せモードの詳しいフローチャート、第２４図はストレー
トビット及びアリ溝ビットの刃先の移動速度を自動ｔ１
１制御するためのシステムを示す図、第２５図は第２４
図に示したシステムを利用して自動加工を行うためのＭ
御のフローチャート、第２６図〜第２８図は第８図〜第
１１図中に示した各ピットの移動速度のそれぞれＸ軸、
Ｙ軸及びＺ軸方向の速度番号の説明図、第２９図は本実
施例の全体構成の把握に供するために示した従来の大入
れルータの斜視図である。

６０・・・ルータ本体 ６５．６６・・・スピンドルシャフト ６７．６８・・・シャフトケーシング ７３．７４・・・ビン ７５．７６・・・カム ７７．７８・・・カム満 ８０・・・２軸モータ ８２・・・ストレートビット ８４・・・アリ溝ビット 第３図 第４図 出願人　　株式会社マキタ電機製作所 代理人　　弁理士間　１）英　彦（外３名）第６ 図 ｌＮ ず ７り幅情正 固 凹

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ストレートビツト及びアリ溝ビットを軸方向に移動させ
   るための単一のモータと、該モータの自転を前記ストレ
   ートビット及びアリ溝ビットの軸方向で互いに逆方向の
   移動に変換する変換機構とを備えたことを特徴とする大
   入れルータ。