JPH0556348U

JPH0556348U - 切削深さ制御装置

Info

Publication number: JPH0556348U
Application number: JP83592U
Authority: JP
Inventors: 昌英柴田
Original assignee: 大阪機工株式会社
Priority date: 1992-01-14
Filing date: 1992-01-14
Publication date: 1993-07-27

Abstract

(57)【要約】【目的】切削装置の切削開始点を正確に検知して、切
削深さを正確に制御できる制御装置を提供する。【構成】スピンドルヘッドと、前記スピンドルヘッド
に回転自在で、かつ軸方向にスライド自在にフローティ
ング支持されたスピンドルと、前記スピンドルに回転か
つ軸方向にスライド自在に装着されたカラーと、前記ス
ピンドルヘッドに取付けられた検出ボックスと、前記検
出ボックス内に揺動自在に支持され、その一端を前記ス
ピンドルヘッド内に挿入して、前記カラーに係合させた
レバーと、前記検出ボックスに軸方向にスライド自在に
取付けられ、前記レバーの他端を係合した検出ロッド
と、前記検出ロッドの後端に対向して前記検出ボックス
に取付けられ、前記検出ロッドを検出するセンサと、前
記検出ロッドの前端に対向して前記検出ボックスに取付
けられ、前記検出ロッドを押戻す復帰シリンダとで構成
したものである。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、切削装置においてその切削深さを正確に制御できる切削深さ制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

例えば孔明けを行う切削装置は、図３及び図４に示す様に、ドリル（１）を装着したドリルユニット（２）の前方所定位置にワーク（３）を位置決め固定し、ドリルユニット（２）を原点位置からワーク（３）に対して所定距離送りをかけ、ドリル（１）の先端がワーク（３）に当たったのち、設定寸法送りをかけ、ドリル（１）にて孔明けを行っている。

【０００３】上記孔明け加工では、ドリル（１）の先端がワーク（３）に当たるまでの送り量及び孔の深さに対応する切り込み量がドリルユニット（２）の送り機構に与えられ、加工と同時にドリルユニット（２）を与えられた寸法分送って自動的に加工を行うようになっている。

【０００４】このように、上記切削装置では、ドリルユニット（２）の送り量を制御するだけで加工しているので、ワーク（３）の加工面が高精度に加工されていればよいが、加工面に凹凸を生じていると、切込み量に誤差を生じていた。即ち、図５に示す様に、ドリルユニット（２）は、加工時、ワーク（３）に達するまでの所定寸法（ａ）送られ、続いて切込み量（ｂ）送られて加工することになる。この場合、ワーク（３）の表面が膨らんでいると、実際は手前から加工が行われ、寸法（ｃ）分加工することになり、切込み量が多くなる。逆に表面が凹んでいると、切込み量が少なくなる。

【０００５】従って、深さに対する精度が要求されない一般的な孔明け加工では、上記加工を行っても問題ないが、高精度な加工が要求される場合には、上記加工では不都合を生じていた。例えば、エンジンのクランクシャフトの不釣り合いを修正する場合では、バランス測定機にて測定された不釣り合い量に応じた切込み量を、切削装置に与えて加工するようになっている。この場合、加工により削除された量が問題となる。即ち、ワーク（クランクシャフト）（３）に対する切込み量がそのまま修正量となるため、正確に切込む必要がある。

【０００６】そこで、ドリルユニット（２）のドリル（１）がワーク（３）に接触したことを検出して、切込み開始時を正確に設定するために、例えば図６に示す様に、ドリルユニット（２）にパルスエンコーダ（４）を付設し、パルスエンコーダ（４）から突出する検出棒（５）をスプリング（６）にて常時突出させ、かつその先端をドリル（１）の先端より僅かに突出させた切削装置を用いる方法がある。

【０００７】上記切削装置は、ドリルユニット（２）と一緒にパルスエンコーダ（４）も前進させ、ドリル（１）がワーク（３）に接触する直前にパルスエンコーダ（４）の検出棒（５）がワーク（３）に接触して後退し、これをパルスエンコーダ（４）にて検出し、ドリル（１）がワーク（３）に接触したことを検知する。この後、ドリルユニット（２）を所定の切込み量前進させて加工するものである。

【０００８】また他に、図７及び図８に示す様に、ドリル（１）を装着するスピンドル（７）をドリルユニット（２）のスピンドルヘッド（８）にフローティング支持させ、スピンドル（７）に装着したカラー（１０）に検出ロッド（１１）を取付け、この検出ロッド（１１）をスピンドルヘッド（８）から突出させ、スピンドルヘッド（８）に付設した近接スイッチ（１２）にて検出させるようにした切削装置を用いる方法もある。前記カラー（１０）は、内蔵させたスプリング（１３）にて常に前方へ押され、スピンドル（７）を前方へ押し付けている。またスピンドル（７）が前方へ突出した状態の時に、検出ロッド（１１）が近接スイッチ（１２）に最も近付くように設定してある。

【０００９】上記切削装置は、スピンドルヘッド（８）が前進し、ドリル（１）がワーク（３）に接触して、スピンドル（７）が後退すると、スピンドル（７）と一緒に検出ロッド（１１）も後退し、これを近接スイッチ（１２）が検出してドリル（１）がワーク（３）に接触したことを検知する。この後、スピンドルヘッド（８）を所定の切込み量前進させて加工するものである。

【００１０】

【考案が解決しようとする課題】

上記切削装置は、何れもドリル（１）がワーク（３）に接触した時を検出するようにしているが、前者の場合、ドリル（１）とパルスエンコーダ（４）の検出棒（５）とが離れているため、ドリル（１）の動きを直接検出することができず、ドリル（１）が接触する面と検出棒（５）が接触する面とで形状が変わっていると、検出誤差を生じる。

【００１１】また、後者の場合、検出ロッド（１１）とスピンドル（７）との動きが１対１の関係にあるので、スピンドル（７）の微妙な動きを検出することができず、検出誤差を生じることがあった。即ち、スピンドル（７）は軸受け（１４）（１５）やキャップ（１６）に装着されたシール（１７）等の負荷が大きく、かつスプリング（１３）のバネ力も作用しているので、スピンドル（７）の応答性が悪く、スピンドル（７）が僅かしか動かないことがあり、これに１対１で応答している検出ロッド（１１）の動きも小さく、検出できないことがある。

【００１２】しかも、スプリング（１３）にてカラー（１０）及びスピンドル（７）を復帰させるようにしているが、スピンドル（７）の応答性をできるだけよくするために、スプリング（１３）のバネ力を弱く設定しており、スプリング（１３）の力だけではスピンドル（７）が復帰しないことがあり、動作が不安定で、信頼性が乏しかった。

【００１３】この考案は、スピンドルの微妙な動きを検出でき、しかも、確実にスピンドルを復帰させて、正確な加工を行える切削装置の切削深さ制御装置を提供しようとするものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】

この考案は、スピンドルヘッドと、前記スピンドルヘッドに回転自在で、かつ軸方向にスライド自在にフローティング支持されたスピンドルと、前記スピンドルに回転かつ軸方向にスライド自在に装着されたカラーと、前記スピンドルヘッドに取付けられた検出ボックスと、前記検出ボックス内に揺動自在に支持され、その一端を前記スピンドルヘッド内に挿入して、前記カラーに係合させたレバーと、前記検出ボックスに軸方向にスライド自在に取付けられ、前記レバーの他端を係合した検出ロッドと、前記検出ロッドの後端に対向して前記検出ボックスに取付けられ、前記検出ロッドを検出するセンサと、前記検出ロッドの前端に対向して前記検出ボックスに取付けられ、前記検出ロッドを押戻す復帰シリンダとで構成したものである。

【００１５】

【作用】

上記構成の切削深さ制御装置は、加工時、スピンドルヘッドを前進させ、スピンドルに装着した切削工具（ドリル）がワークに接触して、スピンドルが後退すると、それと一緒にカラーが後退し、レバーが揺動する。レバーの揺動により検出ロッドが軸方向に移動し、これをセンサが検出して、工具がワークに接触したことを検知する。この後、スピンドルヘッドを所定量送り、加工を行う。

【００１６】上記レバーは、揺動中心をスピンドル側に近づけて設定しておけば、検出ロッドは前記揺動中心を支点としたレバー比で動きが拡大されるので、挙動が大きくなり、検出が容易になる。また加工後は、復帰シリンダにて検出ロッドを介してレバーを強制的に復帰させるので、スプリングのバネ力を小さくしても、誤動作を生じない。

【００１７】

【実施例】

以下、この考案の実施例を孔明け装置に適用した場合について図１及び図２を参照して説明する。

【００１８】制御装置は、図１に示す様に、スピンドルヘッド（８）にドリル（１）を装着するスピンドル（７）を貫通させ、軸受け（１４）（１５）を介して回転かつ軸方向にスライド自在にフローティング支持させ、スピンドルヘッド（８）の先端面に取付けたキャップ（１６）（２０）にてスピンドル（７）の先端を支持させ、スピンドル（７）の後端に従動歯車（２１）を取付けてある。

【００１９】スピンドル（７）には後部軸部（７ａ）にカラー（１０）を回転かつスライド自在に装着してある。カラー（１０）は、周面一部に係合溝（２１）を形成し、後端面から軸方向にスプリング孔（２２）を形成してある。そして、前記スプリング孔（２２）にスプリング（１３）を収納し、かつスプリング（１３）の一端をスピンドルヘッド（８）に接触させて、カラー（１０）を常に前方へ押し、カラー（１０）を介してスピンドル（７）を前方へ押している。

【００２０】スピンドルヘッド（８）の壁面には、スピンドル（７）の後部軸部（７ａ）に対応させて検出ボックス（２３）を取付けてある。検出ボックス（２３）には、レバー（２４）をピン（２５）にて揺動自在に支持させ、その一端をスピンドルヘッド（８）の壁面を貫通させて、内部へ挿入し、カラー（１０）に形成された係合溝（２１）に挿入して係合させてある。前記レバー（２４）は、揺動中心をスピンドル（７）側に近づけて設定し、揺動中心よりスピンドル（７）側に対し揺動中心より検出ボックス（２３）側が長くなるようにしてある。また、レバー（２４）の両端は周面を球面に形成してある。

【００２１】検出ボックス（２３）の上端には検出ロッド（１１）を軸方向にスライド自在に装着してある。検出ロッド（１１）は、中心部にリング状の係合部（２６）を有し、係合部（２６）の両端に軸部（２７）（２８）を突出させてあり、軸部（２７）（２８）を検出ロッド（１１）にスライド自在に支持させてある。そして、検出ロッド（１１）の係合部（２６）をレバー（２４）の他端に被せて係合させてある。

【００２２】また、検出ボックス（２３）には検出ロッド（１１）の後端に対向させてセンサ例えば近接スイッチ（１２）を取付けてある。この近接スイッチ（１２）は、検出ロッド（１１）が一定距離以上離れると信号を発するようになっている。一方検出ロッド（１１）の前端に対向させて復帰シリンダ（３０）を取付けてある。復帰シリンダ（３０）は、加工終了時に伸長動作して検出ロッド（１１）を押戻し、検出ロッド（１１）を原位置復帰させるようになっている。

【００２３】上記構成の切削深さ制御装置は、加工前の状態では、カラー（１０）に内蔵されたスプリング（１３）にてカラー（１０）が前進させられており、カラー（１０）を介してスピンドル（７）も前進させられており、スピンドル（７）及びドリル（１）がスピンドルヘッド（８）に対して相対的に前進している。

【００２４】そして加工の開始に伴ってスピンドルヘッド（８）が前進させられ、ドリル（１）の先端がワークに接触し、スプリング（１３）に抗してスピンドル（７）が相対的に後退すると、カラー（１０）も後退し、図２に示す様に、レバー（２４）を反時計方向に揺動させ、検出ロッド（１１）を前方へ移動させる。すると、検出ロッド（１１）が近接スイッチ（１２）から離れ、近接スイッチ（１２）が信号を発し、ドリル（１）の先端がワーク（３）に接触したことを検知する。この後、スピンドルヘッド（８）を所定寸法送り、加工を行う。

【００２５】加工が完了し、スピンドルヘッド（８）が原点位置まで後退すると復帰シリンダ（３０）を伸長動作させ、検出ロッド（１１）を押戻して揺動レバー（２４）を原位置へ復帰させる。復帰後、復帰シリンダ（３０）を短縮動作させ、次の加工に備える。

【００２６】

【考案の効果】

この考案によれば、スピンドルの動きをレバーにて拡大して検出ロッドに伝達しているので、検出ロッドが大きく動き、スピンドルの動きが少なくてもセンサによる検出が容易となり、正確な検出を行える。また、加工後は復帰シリンダにて検出ロッド及びレバーを介してスピンドルを強制的に復帰させるので、誤動作を生じない。従って、この種切削深さ制御装置を備えた切削装置は、加工表面が多少の凹凸の状態であっても、接触表面からの切込み深さを正確に制御できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る切削深さ制御装置を示す断面図

【図２】本考案に係る切削深さ制御装置の動作状態を示
す断面図

【図３】一般的な孔明け加工を示す概略正面図

【図４】一般的な孔明け加工を示す概略正面図

【図５】孔明け加工における問題点を示す要部拡大正面
図

【図６】パルスエンコーダを備えた孔明け装置の概略正
面図

【図７】従来の切削深さ制御装置を示す断面図

【図８】従来の切削深さ制御装置の動作状態を示す断面
図

【符号の説明】

７スピンドル８スピンドルヘッド１０カラー１１検出ロッド１２センサ２３検出ボックス２４レバー３０復帰スプリング

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】スピンドルヘッドと、前記スピンドルヘッ
ドに回転自在で、かつ軸方向にスライド自在にフローテ
ィング支持されたスピンドルと、前記スピンドルに回転
かつ軸方向にスライド自在に装着されたカラーと、前記
スピンドルヘッドに取付けられた検出ボックスと、前記
検出ボックス内に揺動自在に支持され、その一端を前記
スピンドルヘッド内に挿入して、前記カラーに係合させ
たレバーと、前記検出ボックスに軸方向にスライド自在
に取付けられ、前記レバーの他端を係合した検出ロッド
と、前記検出ロッドの後端に対向して前記検出ボックス
に取付けられ、前記検出ロッドを検出するセンサと、前
記検出ロッドの前端に対向して前記検出ボックスに取付
けられ、前記検出ロッドを押戻す復帰シリンダとで構成
したことを特徴とする切削装置の切削深さ制御装置。