JPH0890309A - 加工機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 被加工物または被加工物を切削する切削部が
取り付けられた回転軸の回転バランスの状態を自動的に
検出し、回転軸の回転バランスがずれている場合にはそ
の回転バランスのずれを自動的に補正することができる
加工機械を得ることを目的とする。 【構成】 鋳物の重心の偏心した部分と回転中心を挟ん
で反対側に位置するコイル２２に電流が供給されるた
め、電流が供給されたコイル２２にマグネット２１が接
近したときに、マグネット２１に対して吸引力が働き回
転軸２をコイル２２側に引き寄せる。そのため、鋳物の
重心の偏心した部分に対して反対側に位置する部分とス
ピンドルベアリング３との間に生じる隙間が自動的に補
正されるので、回転軸の回転バランスがずれることがな
くなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、被加工物または被加
工物を切削する切削部が取り付けられた回転軸の回転バ
ランスの状態を自動的に検出し、回転軸の回転バランス
がずれている場合にはその回転バランスのずれを自動的
に補正することができる加工機械に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図４は従来の加工機械のチャッキング装
置に被加工物を取り付けたときの状態を示す断面図であ
る。図５は従来の加工機械のチャッキング装置に被加工
物を取り付けたときの状態を示す斜視図である。図にお
いて、１は加工機械本体、２はスピンドルベアリング３
を介して加工機本体１に回転自在に指示され、駆動装置
（図示なし）により回転する回転軸、４は回転軸２の先
端に設けられ、被加工物である鋳物５を押さえ部６によ
り固定するチャッキング装置、７はチャッキング装置４
の表面または外周に取り付けられるカウンターウエイト
である。

【０００３】このような加工機械本体１にあっては、鋳
物５をチャッキング装置４に取り付け、切削刃（図示な
し）を鋳物５に対して移動させることにより加工してい
た。しかし、回転軸２とスピンドルベアリング３との間
には微少な隙間があるため、鋳物５が回転軸２の回転中
心軸線上に対して対象である場合には回転軸２の回転バ
ランスは保たれているが、図に示すように鋳物５が回転
軸２の回転中心軸線上に対して非対象である場合には回
転軸２の回転バランスが失われていた。このため、切削
精度を低下させるとともに、回転軸２を低速でしか回転
させることができないという問題点が生じていた。した
がって、加工作業者は加工作業毎に回転軸２の回転バラ
ンスの状態を確認しながらチャッキング装置４の表面ま
たは外周にカウンターウエイト７を取り付けていた。

【０００４】また、その他の加工機械しては図６に示す
ようなものがある。図６は被加工物を切削する切削部が
取り付けられた従来の加工機械を示す断面図である。図
において、８は回転軸２の先端に取り付けられた切削本
体、９は切削本体８内に設けられ、外周にネジ溝が切ら
れている摺動軸、１０は摺動軸９で摺動される切削頭
部、１１は切削頭部１０の先端に設けられた切削刃、１
２は摺動軸９を摺動する摺動ウエイトである。

【０００５】図６に示す加工機械にあっては、切削本体
８の下方に鋳物（図示なし）を固定し、切削本体８を回
転させながら切削頭部１０を摺動させることにより鋳物
を２次元的に加工できるものであり、切削頭部１０は鋳
物の形状または大きさに応じて切削頭部１０を取り替え
るものである。そして、加工作業者は切削頭部１０の取
り替え毎に回転軸２の状態を確認しながら摺動ウエイト
１２の位置を調節していた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の加工機械は以上
のように構成されているので、回転軸２の回転バランス
の状態を確認しながらチャッキング装置４の表面または
外周にカウンターウエイト７を取り付けていた。したが
って、カウンターウエイト７を正確に取り付けるために
は加工作業者の経験が必要であり、加工作業者の経験年
数が少ないとカウンターウエイト７の取り付け作業に多
くの時間を費やすという問題点があった。また、カウン
ターウエイト７を正確に取り付けることができないた
め、中途半端な回転バランスで加工作業を行うこととな
り、加工精度が悪くなるという問題点があった。また、
被加工物を切削する切削部が取り付けられた加工機械の
場合も、加工作業者の経験年数が少ないと摺動ウエイト
１２の調節作業に多くの時間を費やすとともに、加工精
度が悪くなるという問題点があった。

【０００７】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、被加工物または被加工物を切削
する切削部が取り付けられた回転軸の回転バランスの状
態を自動的に検出し、回転軸の回転バランスがずれてい
る場合にはその回転バランスのずれを自動的に補正する
ことができる加工機械を得ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明に係る加工機械
は、被加工物または切削部を取り付けた状態で回転軸を
回転させ、回転量記憶手段が回転軸または加工機械本体
のいずれか一方に回転軸の回転軌道に沿って略等間隔に
設けられた複数の磁性体と対向するように他方に設けら
れた複数のコイルの中からコイルに生じる誘導起電力が
最大になったときのコイル位置をコイル基準位置として
検出するとともに、回転軸がコイル基準位置から各コイ
ル位置に達するまでの回転量を記憶し、切り替え手段が
コイル基準位置のコイルに生じる誘導起電力が最大にな
った時点から回転量記憶手段に記憶されている回転量に
合わせて電流供給回路を順次切り替えるようにしたもの
である。

【０００９】

【作用】この発明における加工機械は、被加工物または
被加工物を切削する切削部が取り付けられた回転軸また
は加工機械本体のいずれか一方に回転軸の回転軌道に沿
って略等間隔に設けられた複数の磁性体と、磁性体と対
向するように他方に設けられた複数のコイルと、被加工
物または切削部を取り付けた状態で回転軸を回転させ、
コイルに生じる誘導起電力が最大になったときのコイル
位置をコイル基準位置として検出し、回転軸がコイル基
準位置から各コイル位置に達するまでの回転量を記憶す
る回転量記憶手段と、コイル基準位置のコイルに生じる
誘導起電力が最大になった時点から回転量記憶手段に記
憶されている回転量に合わせて電流供給回路を順次切り
替える切り替え手段を設けたことにより、被加工物また
は被加工物を切削する切削部が取り付けられた回転軸の
回転バランスの状態を自動的に補正することができるよ
うになる。

【００１０】

【実施例】

実施例１．以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図１はこの発明の一実施例による加工機械の構成
を示す構成図であり、図２（Ａ）はこの発明の一実施例
による加工機械の要部を拡大して示す正面断面図であ
り、図２（Ｂ）はこの発明の一実施例による加工機械の
要部を拡大して示す側面断面図であり、図において、従
来のものと同一の符号は同一または相当部分を示すので
説明を省略する。２１は回転軸２の外周に回転軌道に沿
って略等間隔に複数設けられたマグネット（磁性体）で
あり、スピンドルベアリング３の間で位置するように配
置されている。２２は加工機械本体１の回転軸受け内面
１ａにマグネット２１と対向するように複数配置された
コイルであり、回転軸２に設けられたマグネット２１が
接近するとフレミング右手の法則により誘導起電力が生
じるとともに、電流を印加するとフレミング左手の法則
により回転軸２を吸引する力が生じる。

【００１１】２３は回転軸２に固定された回転板であ
り、複数の孔２４が形成されている。２５は回転板２３
の近傍の回転軸受け内面１ａに設けられた発光部、２６
は回転板２３の孔２４を通過してくる光を検知する光セ
ンサ、２７は光センサ２６から出力される検知信号の数
を計数するカウンタであり、この検知信号の数を計数す
ることにより回転軸２の回転量を確認することができ
る。２８はコイル２２に電流を供給する電源（電流供給
回路）、２９はコイル２２に発生する誘導起電力の大き
さを測定する測定装置、３０はコイル２２に電源２８を
接続するか測定装置２９を接続するかを切り替える切り
替えスイッチ、３１はコイル２２に対応して設けられた
電源端子であり、３２は電源２８が接続され、各電源端
子３１と接続される回転スイッチ（電流供給回路）であ
る。

【００１２】３３は回転スイッチ３２を各電源端子３１
に移動させる切り替え回路、３４は切り替え回路３３に
切り替えタイミングを指示する切り替え手段、３５はコ
イル２２に生じる誘導起電力が最大になったときのコイ
ル２２位置をコイル基準位置として検出し、回転軸２が
コイル基準位置から各コイル２２に達するまでの回転量
をカウンタ２７を介して受け取り記憶する回転量記憶手
段であり、コイル基準位置のコイル２２に生じる誘導起
電力が最大になった時点から記憶されている回転量に合
わせて切り替え手段２４に切り替え信号を出力する。

【００１３】次に動作について説明する。まず、切り替
えスイッチ３０を測定装置２９側に切り替えるととも
に、回転スイッチ３２を最上位点にあるコイル２２に対
応する電源端子３１に切り替える。最上位点にあるコイ
ル２２のみの誘導起電力を測定する理由としては、鋳物
の重心が回転軸２の回転中心に対して偏心している場
合、この偏心した部分が回転２軸の最下位点を通過する
ときに偏心した部分と回転中心を挟んで反対側に位置す
る部分は、回転軸２の最上位点での角速度が最大になる
ため、それに伴い最上位点にあるコイル２２に生じる誘
導起電力が最も大きいためである。そして、チャッキン
グ装置４に鋳物を取り付けた状態でモータ（図示なし）
を低速で回転させ、駆動クラッチ（図示なし）を外し慣
性のみで回転させた状態で、測定装置２９により最上位
点にあるコイル２２に生じる誘導起電力を測定させる。

【００１４】また、回転量記憶装置３５は測定装置２９
が最大の誘導起電力を測定した時点をコイル基準位置と
しカウンタ２７に対してカウント動作を指示する。そし
て、カウンタ２７では回転軸２がコイル基準位置から各
コイル２２に達するまでの回転量を計数する。また、回
転量記憶装置３５ではこの各回転量を読み込み記憶す
る。

【００１５】次に、駆動クラッチを接続した後にモータ
を高速で回転させるとともに、切り替えスイッチ３０を
電源２８側に切り替え、回転スイッチ３２に電流を供給
する。また、回転量記憶装置３５では切り替えスイッチ
３０が電源２８側に切り替えられた場合、記憶されてい
る回転量に同期させて回転スイッチ３２を回転させる。
すなわち、回転量記憶装置３５はカウンタ２７から読み
込んだコイル基準位置からの回転量と記憶されている回
転量とを比較し、同じ値になったときに切り替え手段を
介して回転スイッチ３２を次の電源端子３１に切り替え
る。したがって、鋳物の重心の偏心した部分と回転中心
を挟んで反対側に位置するコイル２２に電流が供給され
るため、電流が供給されたコイル２２にマグネット２１
が接近したときに、マグネット２１に対して吸引力が働
き回転軸２をコイル２２側に引き寄せる。そのため、鋳
物の重心の偏心した部分に対して反対側に位置する部分
とスピンドルベアリング３との間に生じる隙間が自動的
に補正されるので、回転軸の回転バランスがずれること
がなくなる。

【００１６】さらに、図３はこの発明の一実施例による
被加工物を切削する切削部が取り付けられた加工機械を
示す断面図である。図において、従来のものと同一の符
号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。図
３に示すような２次元加工のできる加工機械にあって
も、回転軸２にマグネット２１を略等間隔に複数設け、
加工機本体１にマグネット２１と対応するようにコイル
２２を設けることにより、切削頭部１０と回転中心を挟
んで反対側に位置するコイル２２に電流を供給すること
により、電流が供給されたコイル２２にマグネット２１
が接近したときに、マグネット２１に対して吸引力が働
き回転軸２をコイル２２側に引き寄せる。そのため、切
削頭部１０と回転中心を挟んで反対側に位置する部分と
スピンドルベアリング３との間に生じる隙間が自動的に
補正されるので、回転軸の回転バランスがずれることが
なくなる。

【００１７】なお、最上位点にあるコイル２２に生じた
誘導起電力の大きさにより、コイル２２に印加する電流
の大きさを変化させ、コイル２２とマグネット２１との
間に生じる吸引力の大きさを変化させることにより、鋳
物の重心の偏心度合いに関係なく回転バランスを正常に
保つことができる。また、上記実施例においてはマグネ
ット２１とコイル２２との数を同数にしているが、コイ
ル２２の数を増やすことにより、位相励磁力を与えるこ
とができる。

【００１８】以上の説明で明らかなように、この実施例
によれば、鋳物の重心の偏心した部分に対して反対側に
位置する部分とスピンドルベアリング３との間に生じる
隙間、または、切削頭部１０と回転中心を挟んで反対側
に位置する部分とスピンドルベアリング３との間に生じ
る隙間を自動的に補正し、回転軸の回転バランスを常に
正常に保つので、加工作業者の経験年数に関係なく回転
バランスを一定に保つことができ、加工精度を向上させ
ることができる。

【００１９】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、被加
工物または切削部を取り付けた状態で回転軸を回転さ
せ、回転量記憶手段が回転軸または加工機械本体のいず
れか一方に回転軸の回転軌道に沿って略等間隔に設けら
れた複数の磁性体と対向するように他方に設けられた複
数のコイルの中からコイルに生じる誘導起電力が最大に
なったときのコイル位置をコイル基準位置として検出す
るとともに、回転軸がコイル基準位置から各コイル位置
に達するまでの回転量を記憶し、切り替え手段がコイル
基準位置のコイルに生じる誘導起電力が最大になった時
点から回転量記憶手段に記憶されている回転量に合わせ
て電流供給回路を順次切り替え、回転軸の回転バランス
がずれている場合にはその回転バランスのずれを自動的
に補正するように構成したので、加工作業者の経験年数
に関係なく回転バランスのずれをなくすことができ、加
工精度を向上させることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例による加工機械の構成を示
す構成図である。

【図２】この発明の一実施例による加工機械の要部を拡
大して示す正面断面図（Ａ）及び側面断面図（Ｂ）であ
る。

【図３】この発明の一実施例による被加工物を切削する
切削部が取り付けられた加工機械を示す断面図である。

【図４】従来の加工機械のチャッキング装置に被加工物
を取り付けたときの状態を示す斜視図である。

【図５】従来の加工機械のチャッキング装置に被加工物
を取り付けたときの状態を示す断面図である。

【図６】被加工物を切削する切削部が取り付けられた従
来の加工機械を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 加工機械本体 ２ 回転軸 ６ 鋳物（被加工物） ８ 切削本体（切削部） ２１ マグネット ２２ コイル ２８ 電源（電流供給回路） ３２ 回転スイッチ（電流供給回路） ３４ 切り替え手段 ３５ 回転量記憶手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加工機械本体に回転自在に支持され、被
   加工物または被加工物を切削する切削部が取り付けられ
   た回転軸と、この回転軸または上記加工機械本体のいず
   れか一方に上記回転軸の回転軌道に沿って略等間隔に設
   けられた複数の磁性体と、上記磁性体と対向するように
   他方に設けられた複数のコイルと、上記被加工物または
   上記切削部を取り付けた状態で上記回転軸を回転させ、
   上記コイルに生じる誘導起電力が最大になったときのコ
   イル位置をコイル基準位置として検出し、上記回転軸が
   上記コイル基準位置から上記各コイル位置に達するまで
   の回転量を記憶する回転量記憶手段と、上記コイル基準
   位置のコイルに生じる誘導起電力が最大になった時点か
   ら上記回転量記憶手段に記憶されている回転量に合わせ
   て電流供給回路を順次切り替える切り替え手段とを備え
   た加工機械。