JPH0621801U

JPH0621801U - 倣い装置

Info

Publication number: JPH0621801U
Application number: JP3934492U
Authority: JP
Inventors: 大東聖昌; 長谷部隆司
Original assignee: 株式会社日進機械製作所
Priority date: 1992-06-09
Filing date: 1992-06-09
Publication date: 1994-03-22

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】倣い切削する場合の摩擦力等により生じた変位
量を、この変位量に応じて補償力を発生させ、変位を補
償し倣い誤差をなくす。【構成】モータで駆動する送りねじ軸５ａでＸ方向に移
動するトラバーステーブル４上に、バイト１９を有し油
圧シリンダでＹ方向に移動する倣いテーブル６を設け
る。油圧によりベース１に固定したマスターカム１８
に、倣いテーブル６に取付けたスタイラスホルダ１４の
スタイラス１３を押し付けＹ方向の位置決めをしながら
マスターカム１８に沿って移動して切削を行う。スタイ
ラスホルダ１４の腕部１４ａには弾性変形の変位を測定
する歪ゲージ１５を設け、検出した信号をサーボ増幅器
１７に入力し、前記油圧シリンダに油路１２，１２ａを
介して連繋するサーボ弁１１を動作する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はマスターカムに倣ってバイト位置を移動しながら工作物外周面を倣い切削する倣い装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来型板にならってバイトを移動して工作物を切削し同じ形状に加工する倣い装置は現在まで多数が用いられている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

前記した従来公知の倣い装置の構造では、Ｘ方向にトラバーステーブルを移動すれば、倣いテーブルはＹ方向に移動し倣い加工するが、倣いテーブルがＹ方向に移動するとき案内面に摩擦力が働き、この摩擦力により倣い系に弾性変形が発生し、型板と工作物形状との間に誤差が発生し倣い精度に問題があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

本考案は斯様な問題を解消するため、摩擦力により生じた変位量を歪ゲージ、歪増幅器により電圧信号として検出しこの信号をサーボ増幅器に入力してサーボ弁とシリンダを介して変位量に応じて補償力を発生させ変位を補償し倣い誤差をなくすようにした倣い装置を提供するものである。

【０００５】

【作用】

Ｘ，Ｙ方向に移動するトラバーステーブル４と倣いテーブル６の組合せの倣いテーブル６上に固定したバイト１９は、油圧シリンダ１１に圧油を送り、ベース１に固定したマスターカム１８の円弧面１８ａの谷部に倣いテーブル６に取付けたスタイラスホルダ１４上のスタイラス１３を押しつけＹ方向の位置決めする。スタイラスホルダ１４の腕部１４ａには歪ゲージ１５がはってある。またＸ方向に移動するトラバーステーブル４の突出片４ａのナットに螺合した送りねじ軸５ａのモータ５を駆動し、トラバーステーブル４をＸ方向に移動すれば、前記倣いテーブル６上のバイト１９はマスターカム１８に沿ってＹ方向に移動し、バイト１９はマスターカム１８の形状に沿って移動し、主軸２１と心押軸２２で挾持され、主軸２１で回転する工作物Ｗを切削加工する。倣いテーブル６は、マスターカム８に沿ってＹ方向に移動を始め案内面７にはＹ方向に摩擦力が働く、この摩擦力及び油圧シリンダ１１による押付け力により倣い系に弾性変形が発生する。例えば摩擦力の変化により弾性変形量も変化し誤差の原因となる。図４に示すようにスタイラス取付け部がＸだけ左方に変位している。

【０００６】従ってバイト１９も変形量の変化に応じて位置が狙い位置から変化し、マスターカム１８の形状と切削した工作物Ｗの形状との間に誤差が発生する。

【０００７】また摩擦力はＸ方向のトラバースにつれて大きさ、方向も変化する。従って、前記スタイラス１３の変位は、スタイラスホルダ１４の取付腕部１４ａに貼付けた歪ゲージ１５、歪増幅器１６を介して電圧信号として検出し、この信号をサーボ増幅器１７に入力して、サーボ弁１１を動かし油圧シリンダ８に圧油を送り前記変位量の変化を打消すように補償力をピストン９にあたえてピストンロッド９ａに連結した取付け板１０を介して倣いテーブル６の位置の誤差を補償するものである。

【０００８】

【実施例】

図は本考案による倣い装置の一実施例を示したもので、以下図に基いて具体的に説明する。

【０００９】１はベースで、このベース１の方向即ち長手方向には案内部２と、この案内部２の中央Ｘ方向に凹溝３を設け、この凹溝３内には、案内部２に摺嵌したトラバーステーブル４からの一体とした突出片４ａを遊嵌してある。

【００１０】前記突出片４ａには、ベース１の端面に取付けたモータ５からの送りねじ軸５ａを螺合してモータ５の駆動で案内部２に沿ってＸ方向に移動させる。

【００１１】トラバーステーブル４には上面にＹ方向即ち前記Ｘ方向の案内部２と直交する方向に、倣いテーブル６を摺嵌する案内面７を設け、案内面７に摺嵌する倣いテーブル６をＹ方向に移動可能にしてある。

【００１２】また、トラバーステーブル４内には油圧シリンダ８を設け、この油圧シリンダ８内のピストン９からのロッド９ａを、前記倣いテーブル６と取付け板１０を介して連結し、油圧シリンダ８内の油圧のピストン９の動作で倣いテーブル６をＹ方向に移動させる。更に油圧シリンダ８は、トラバーステーブル４に取付けたサーボ弁１１と油路１２，１２ａによって連繋させてある。

【００１３】前記倣いテーブル６には端面に、スタイラス１３を設けたスタイラスホルダ１４を取付けると共に、スタイラスホルダ１４のスタイラス１３の取付腕部１４ａには弾性変形の変位を測定する歪ゲージ１５を貼付けて設け、この歪ゲージ１５は歪増幅器１６を介して電圧信号として検出するようにしてある。また検出した信号はサーボ増幅器１７に入力し、入力されたサーボ増幅器１７で前記サーボ弁１１を動作するようにしてある。

【００１４】前記スタイラス１３は、ベース１に取付けたマスターカム１８に対応させ、しかもスタイラス１３、マスターカム１８間には歪増幅器１６にオフセット電圧をあたえることにより一定の接触力がかけてある。

【００１５】またマスターカム１８は円弧面１８ａを有し、この円弧面１８ａの谷底に前記一定の接触力で接触させてスタイラス１３を位置させてある。

【００１６】前記倣いテーブル６のスタイラスホルダ１４の反対側の上部にはバイト１９を取付けたバイトホルダ２０を固定して設けてある。

【００１７】更にバイト１９に対応して、主軸２１と心押軸２２で挾持して主軸２１で回転させる工作物Ｗを設けて切削できるようにしてある。

【００１８】図５はサーボ系のブロック図を示したもので、Ｘ：スタイラス系の変位、Ｆ：摩擦力の変化、ｋ：スタイラス系の剛性、Ｋ₁：変位検出増幅度、Ｋ₂：サーボ弁圧力増幅度、Ｆ′：補償力とするとき、ゲインＸ／ＦはＸ／Ｆ＝１／ｋ・１／〔１＋（Ｋ₁Ｋ₂／ｋ）〕と示される。

【００１９】スタイラス系の剛性ｋが見かけ上（１＋Ｋ₁Ｋ₂／ｋ）倍に増加したことを意味し、倣い誤差は１／（１＋Ｋ₁Ｋ₂／ｋ）に減少することになる。

【００２０】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案の倣い装置は、倣いテーブルがＹ方向に移動するとき案内面に摩擦力の変化により倣い系に弾性変形が変化し、これにより生じた変位量を、歪ゲージ歪増幅器により電圧信号として検出し、この信号をサーボ増幅器に入力して、サーボ弁、油圧シリンダを介して変位量に応じて補償力をピストン、ピストンロッドを介して倣いテーブルに伝えて、倣いテーブルに設けたバイトの位置の変化を補償するものであり、倣い誤差は前記ゲインに示されることから１／（１＋Ｋ₁Ｋ₂／ｋ）に減少することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案による倣い装置の一部を縦断面とした側
面図である。

【図２】図１の側面図である。

【図３】平面図である。

【図４】倣い系の変形説明図である。

【図５】サーボ系ブロック図である。

【符号の説明】

１ベース２案内部３凹溝４トラバーステーブル４ａ突出片５モータ５ａ送りねじ軸６倣いテーブル７案内面８油圧シリンダ９ピストン９ａロッド１０取付け板１１サーボ弁１２，１２ａ油路１３スタイラス１４スタイラスホルダ１４ａ取付腕部１５歪ゲージ１６歪増幅器１７サーボ増幅器１８マスターカム１８ａ円弧面１９バイト２０バイトホルダ２１主軸２２心押軸Ｗ工作物

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】ベース上のＸ方向に案内部と、この案内
部の中央Ｘ方向に凹溝を設け、更に凹溝内には、案内部
に摺嵌して移動するトラバーステーブルと一体の突出片
を遊嵌し、更にベースの端部には、前記突出片に螺合し
た送りねじ軸を駆動するモータを取付け、更にトラバー
ステーブル上面にはＹ方向に倣いテーブルを摺嵌して移
動させる案内面を設け、また、トラバーステーブル内に
はＹ方向の油圧シリンダを設けると共に、この油圧シリ
ンダ内のピストンからのロッドを前記倣いテーブルと取
付け板を介して連結し、更にトラバーステーブルには油
圧源に連絡させたサーボ弁を取付けると共に、このサー
ボ弁は前記油圧シリンダの両端側と油路によって連絡さ
せ、また前記倣いテーブル上切削側には、バイトを取付
けるホルダを固定すると共に、バイトと反対側には、ベ
ースに取付けたマスターカムと対応して接触させたスタ
イラスのスタイラスホルダを取付け、スタイラスをカム
に沿って倣わせる倣い装置において、前記スタイラスホ
ルダには歪ゲージ等により接触力による変位を検出し増
幅器で電圧信号に変換し、更にこの信号をサーボ増幅器
に入力してサーボ弁と連繋した油圧シリンダにより接触
力による変位が一定値となるように補償できるようにし
た事を特徴とした倣い装置。