JPS6020801A - シリンダ加工装置 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、例えばビデオテープレコーダに使用されるシ
リンダの周面を切削加工するために用いるシリンダ加工
装置の改良に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

一般にビデオテープレコーダ（ＶＴＲ）は、下部シリン
ダの周面にリードと呼ばれる段部を設けてこのリードに
よシテーゾを走行案内するようにしている。このため、
このリードの形状を高精度に設定することは、テープの
走行安定性を高める上で極めて重要である。

そこで、従来では例えば第１図に示す如き加工装置を用
いて、リードの加工を行なっている。

すなわち、被加工物としてのシリンダ１をチャック２で
挾持し、このチャック２をクラウンカム３とともに旋盤
主軸４に軸着してこの旋盤主軸４を回転駆動することに
より上記シリンダｌおよびクラウンカム３を回転させて
いる。一方、加工具としてのバイト５を切込台６に保持
させ、かつこのバイト５を保持した切込台６を往復台７
に取着している。そして、この往復台７に固定したカム
フォロア８を圧縮ばね９によシ上記クラウンカム２のカ
ム面に当接追従させ、これによシ往復台７を往復移動さ
せてバイト５をシリンダ１０周面に沿って軸方向に移動
させている。なお、上記バイト５のシリンダ１周面ニ対
する切込み深さは、油圧機構により切込台６を移動させ
ることによシ調整する。

しかして、このような装置を用いてシリンダ１にリード
１ａを形成するには、シリンダ１をチャック２に固定し
てクラウンカム３とともに回転させ、この状態でバイト
５を油圧機構によクシリンダ１周面に押し付けるととも
に、クラウンカム３のカム面の形状に従ってシリンダ１
の軸方向に移動させることにより行なわれる。

すなわち、この装置は、クラウンカム３を用いたならい
加工を行なうことによシ、リードを形成するものである
。したがって、クラウンカム３のカム形状を適宜設定す
ることによシ所望のリードを形成することができる。

ところが、このような従来の装置にあっては、次の如き
各種欠点があった。すなわちその欠点とは、 （１）クラウンカム３の摩耗によシ加工形状が変化して
これによシ加工精度が低下するため、定期的にクラウン
カム３の形状修正を行表わ々ければならない。このため
、保守に多くの手間と時間を要し、また精度の良い形状
修正を行なうには熟練を要する。

（１１ン　シリンダ１の材質が変化すると、それに応じ
てリード形状も変化することから、シリンダ１＠材質が
変わる毎にその都度クラウンカム３の形状修正を行なわ
なければならず、この点でも取扱いが非常に面倒となる
。

（１１）往復台７には油圧機構等を設けなければならな
いことから台の構造が大形で重いものとな一シ、また旋
盤主軸４の剛性め限界がら圧縮ばね９の押し付は力を大
きくすることができず、このためバイト５の往復移動速
度を高速化できない。

〔発明の目的〕

本発明は、複雑で面倒な保守を不要にし、かつシリンダ
の材質変化や加工形状の変更に対し容易かつ迅速に対応
できるようにし、取扱いが簡単で精度良く高能率の加工
を行ない得るシリンダ加工装置を提供することを目的と
する。

〔発明の概要〕

本発明は、上記目的を達成するために、シリンダを回転
させる回転機構を設けるとともに、加工具をシリンダの
軸方向に往復移動させる移動機構を設け、かつ上記回転
機構によるシリンダの回転角度を検出する回転角検出器
と、移動機構による加工具の移動位置を検出する移動位
置検出器とを設けて、これらの検出器による各検出信号
からシリンダに対する加工具の加工位置を検出し、この
加工位置を予め設定されている基準値と比較してその差
を零にすべく前記回転機構あるいは移動機構を駆動制御
するようにしたものである。

〔発明の実施例〕

第２図は、本発明の一実施例におけるシリンダ加工装置
の概略第１す成図である。

同図において、１１は主軸部を示すもので、この主軸部
１ノにはチャック１２が軸着されておシ、このチャック
１２に被加工物としてのシリンダ１３が固定されるよう
になっている。なお、このときチャック１２は、シリン
ダ１３の軸１３ａを把持することによシ固定を行なう。

また主軸部１１にはプーリ１４が軸着されておシ、この
プーリ１４はベルト１５によシ図示しナイモータの駆動
軸に連結され、とのモータによ多回転するようになって
いる。

一方、２ノは加工具を支持するだめの１ｄ定台を示すも
ので、この固定８２ノには前記シリンダ１３の軸方向（
矢印入方向）にスライド移動可能に移動台２２が取着さ
れている。そして、この郡動台２２に加工具としてのバ
イト２３が固定されている。また、上記移動台２２の一
端部にはコンロッド２４を介して偏心板２５が接続され
ており、この偏心板２５の偏心軸２５ａにはサーボモー
タ（図示せず）が連結されている。しかして、上記移動
台２２、コンロッド２４、偏心板２５およびサーボモー
タにより、バイト２３の往復移動機構が構成される。な
お、前記固定台２１は、Ｂ方向にスライド移動可能なテ
ーブル（図示せず）に搭載されており、このテーブルに
よりシリンダ１３の周面に対するバイト２３の切込み深
さが調整されるようになっている。

ところで、前記主軸部１１にはロータリエンコーダ３ノ
が接続しである。このロークリエンコーダ３ノは、シリ
ンダ１３の回転向夏を検出するもので、その検出信号を
制御回路３θへ供給してｂる。一方、前記往復移動機構
の固定台２ノにはリニアエンコーダ３２が設置しである
。

このリニアエンコーダ３２は、移動台２２の移動量、つ
ま９バイト２３の移動位置を検出するもので、その検出
信号は制御回路３ｏに導入されている。

第３図はこの制御回路３０の構成を示す回路ブロック図
である。この制御回路３θは、先ずロータリエンコータ
３　Ｉ（７）　検ｔＪ３　信号（パルス）をカウンタ３
３に導びき、ここで上記パルスを一定数計数する毎にサ
ンプルホールド回路３４ヘサンプルタイミング信号を出
力するとともに、そのときの計数値をランダム・アクセ
ス・メモリ（ＲＡＭ）　３５に供給している。このＲＡ
Ｍ　３５には、シリンダ１３に形成すべきリード形状に
応じて定めた基準情報、例えば第４図に示す如くシリン
ダ１３の回転角度に対するバイト２３の移動位置の変化
特性が、回転角度をアドレスとして予め記憶しである。

そして、制御回路３゜は、上記サンプルホールド回路３
４で、上記ザン７°ルタイミング信号発生時点でのりニ
アエン：ｌ−ｒ　ｓ’　ｚからの検出信号レベルをサン
プリングして、この信号レベルを比較器３６へ導びいて
いる。また、制御回路３０は、ＲＡＭ　３５の前記カウ
ンタ３３から出力された計数値に対応するアドレスから
基準情報を読出し、この基準情報をＤ／Ａ変換器３７で
アナログ値に変換したのち比較器３６へ導入している。

そして制御回路３０は、比較器３６で前記サンプルホー
ルド回路３４からのザンプル信号レベルをＲＡＭ　３５
かもの基準信号レベルと比較し、その差信号なモータ駆
動回路３８に尋びいてこの回路３８から上記差信号を零
にずべき駆動信号を発生する。

そして、この、駆動信号をサーボモータＭに供給してバ
イト２３の移動位置を制御している。

次に、以上のように構成された装置の作用を加工手順に
従って説明する。先ず、加工に先立ちＲＡＭ　３５に、
シリンダ１３に形成すべきリード形状に応じて設定した
基準情報を記憶する。

そして、固定台２１を搭載しているテーブルを移動させ
てバイト２３をシリンダ１３に所定ノ圧力で当接させ、
しかるのち図示しないスタートボタンを操作して制御回
路３０を作動させる。

そうすると、シリンダ１３回転駆動用のモータおよびサ
ーボモータＭがそれぞれ駆動を開始し、これによシシリ
ンダ１３が回転し、かつバイト２３がシリンダ１３に当
接した状態で軸方向（矢印Ａ方向）に移動を始める。こ
のとき、上記シリンダ１３の回転角度はロータリエンコ
ーダ３１によって検出され、またバイト２３の移動位置
はリニアエンコーダ３２で検出される。

さて、以上の動作中に制御回路３０では、上記シリンダ
１３が一定角度回転する毎にカウンタ３３からサンプル
タイミングイ目号とそのときの計数値情報とがそれぞれ
出力される。そして、上記ザンプルタイミング信号の発
生時点で、サンプ０ルホール１回路３４においてリニア
エンコーダ３２の検出信号がサンプリングされ、比較器
３６に導入される。賛だそれとともに、上記計数値情報
によりアドレス指定されたＲＡＭ　３５から基準情報が
出力され、アナログ信号に変換されたのち比較回路３６
に４ｊびかれる。そうすると、比較回路３６では上記検
出信号のサンプルホールド値と基準情報レベルとの比較
がなされ、その差信号がモータ駆動回路３８に供給され
る。この結果、モータ駆動回路３８からはい上記差信号
を零にすべく作成された駆動信号が発生され、この信号
によりサーボモータＭが駆動してバイト２３の移動位置
は制御される。すなわち、バイト２３の移動位置は、Ｒ
ＡＭ　３５に設定された基準情報に追従するように帰還
制御される。したがって、シリンダ１３には、上記基準
情報に応じた正確なリードが加工形成される。

このように本実施例であれば、クラウンカムを用いずに
基準情報に応じた帰還制御を行なうことによｐリードの
加工を行なっているので、クラウンカムの定期的な）状
修正等の熟練を要する複雑な保守調整を全く不要にでき
、しかもシリンダの材質変化やリード形状の変更等に対
しても基準情報をＲＡＭに記憶し直すだけで極め、て容
易に対応でき、この結果取扱いの簡単な加工装置を提供
することができる。また、先に述べたように帰還制御に
よシ加工を行なうものであるため、高精度でかつ高速度
で加工を行なうことができ、生産性を高めることができ
る。さ石板とを用いてサーがモータの回転を直線運動に
変換しているので、サーボモータの回転方向を切換える
必要がなく、これによシ移動台の慣性力による影響を小
さくできる利点がある。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではない。

例えば、上記実施例ではバイトの移動位置を帰還制御す
るようにしたが、シリンダの回転角度を帰還制御しても
よい。壕だ、移動機構として葺テーブル装置を用い、こ
の茸テーブル装置を駆動制御することによりバイトの移
動位置を制御するようにしてもよい。また、移動機構と
してリニアモータを用いてもよい。さらに、基準情報は
シリンダの種類やリードの形状に応じて複数種類予めＲ
ＡＭあるいはＲＯＭに記憶しておき、これらの基準（Ｒ
報を選択して使用するようにしてもよい。その他、制御
回路にはマイクロプロセッサを適用してもよい等、その
回路構成やシリンダの回転機構、移動機構の構成等につ
いても、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して
実施できる。

〔発明の効果〕

以上詳述したように本発明は、シリンダを回転機構によ
シ回転させるとともに加工具を移動機構によシ往復移動
させ、かつシリンダの回転角および加工具の移動位置を
それぞれ検出してその検出結果からシリンダ周面におけ
る加工具の加工位置を認識し、この認識した加工位置を
予め設定した基準値と比較してその差を零とすべく上記
シリンダの回転角および加工具の移動位置を制御するよ
うにしたものである。

したがって、本発明によれば、クラウンカムを用いない
ので複雑で面倒な保守を不賛にすることができ、かつシ
リンダの材質変化や加工形状の変更に対し容易かつ迅速
に対応でき、これによシ取扱いが簡単で精度良く高能率
の加工を行なうことができるシリンダ加工装置を提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来におけるシリンダ加工装置の概略構成図、
第２図〜第４図は本発明の一実施例を示すもので、第２
図はシリンダ加工装置の概略構成図、第３図は同装置の
制御回路の構成を示すブロック図、第４図は基準情報の
一例を示す図である。 １ノ・・・主軸部、１２・・チャック、１３・・シリン
ダ、１４・・プーリ、１５・・・ベルト、２１・・・固
定台、２２・・・移動台、２３・・・バイト、２４・・
・コンロッド、２５・・・偏心板、３ｏ・・・制御回路
、３ノ・・・ロータリエンコ−７，３２・・・リニアエ
ンコーダ、３３・・・カウンタ、３４・・・サンプルホ
ールド回路、３５・・ＲＡＭ、３６・・・比較器、３７
・・・、Ｄ／Ａ変換器、３８・・・モータ駆動回路、Ｍ
・サーボモータ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被加工物としてのシリンダを回転可能に支持して回転さ
   せる回転機構と、前記シリンダの局面に轟接してシリン
   ダ周面を切削加工する加工具と、この加工具を前記シリ
   ンダの軸方向にスライド移動可能に支持して往復移動さ
   せる移動機構と、前記回転機構によ多回転駆動されるシ
   リンダの回転角度を検出する回転角検出器と、前記移動
   機構によシ往復移動する加工具の移動位置を検出する移
   動位置検出器と、これらの回転角検出器および移動位置
   検出器の各検出信号からシリンダに対する加工具の加工
   位置を検出しこの方ロエ位置を予め設定しである基準値
   と比較してその差を零とすべく前記回転機構あるいは移
   動機構を駆動制御する制御回路とを具備したことを特徴
   とするシリンダ加工装置。