JP2003001509A - 穴明け加工装置及びその方法 - Google Patents
穴明け加工装置及びその方法Info
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- JP2003001509A JP2003001509A JP2001189201A JP2001189201A JP2003001509A JP 2003001509 A JP2003001509 A JP 2003001509A JP 2001189201 A JP2001189201 A JP 2001189201A JP 2001189201 A JP2001189201 A JP 2001189201A JP 2003001509 A JP2003001509 A JP 2003001509A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 穴明け加工装置において、加工前の空切削区
間を無くし、無駄な時間を無くすことにより、加工時間
を短縮することにある。 【解決手段】 ドリル１６を取り付けた加工ヘッド１５
を前進・後退させる送りアクチュエータＭ１と、ドリル
１６を回転させる回転アクチュエータＭ３と、ドリル１
６とワークＷの突き当たりを検出する突き当たり検出部
１０Ｃを有し、送りアクチュエータＭ１と回転アクチュ
エータＭ３を駆動し、突き当たり検出部１０Ｃを介して
早送り速度のまま推力を小さくしたドリル１６とワーク
Ｗの突き当たりを検出し、ドリル１６を切削送り速度に
切り替え通常の切削加工推力で前進させワークＷに切り
込ませて穴Ｑ明け加工を行う。
間を無くし、無駄な時間を無くすことにより、加工時間
を短縮することにある。 【解決手段】 ドリル１６を取り付けた加工ヘッド１５
を前進・後退させる送りアクチュエータＭ１と、ドリル
１６を回転させる回転アクチュエータＭ３と、ドリル１
６とワークＷの突き当たりを検出する突き当たり検出部
１０Ｃを有し、送りアクチュエータＭ１と回転アクチュ
エータＭ３を駆動し、突き当たり検出部１０Ｃを介して
早送り速度のまま推力を小さくしたドリル１６とワーク
Ｗの突き当たりを検出し、ドリル１６を切削送り速度に
切り替え通常の切削加工推力で前進させワークＷに切り
込ませて穴Ｑ明け加工を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は加工前の空切削区間
を無くし、無駄な時間を無くすことにより、加工時間を
短縮するようにした穴明け加工装置及びその方法に関す
る。
を無くし、無駄な時間を無くすことにより、加工時間を
短縮するようにした穴明け加工装置及びその方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】
【０００３】従来より、穴明け加工装置は、回転するド
リル５０を（図７）前進させ、Ｈ形鋼のようなワークＷ
に突き当て、その後該ワークＷに切り込ませ切削加工を
行い穴を明ける。
リル５０を（図７）前進させ、Ｈ形鋼のようなワークＷ
に突き当て、その後該ワークＷに切り込ませ切削加工を
行い穴を明ける。
【０００４】このような穴明け加工装置において、加工
前には、当初は、ドリル５０を早送り速度で前進させる
が、その後、ワークＷの手前の所定位置αに来たとき
に、上記早送り速度より遅い切削送り速度に切り替えて
該ワークＷに突き当てる。
前には、当初は、ドリル５０を早送り速度で前進させる
が、その後、ワークＷの手前の所定位置αに来たとき
に、上記早送り速度より遅い切削送り速度に切り替えて
該ワークＷに突き当てる。
【０００５】即ち、加工対象であるウェブＷＢの高さ位
置に誤差があり、ドリル５０を早送り速度から切削送り
速度に切り替える時期は、一定ではなく、ワークＷや加
工位置などによって一律には定まらない場合がある。
置に誤差があり、ドリル５０を早送り速度から切削送り
速度に切り替える時期は、一定ではなく、ワークＷや加
工位置などによって一律には定まらない場合がある。
【０００６】そのために、実際には切削加工が行われな
いにもかかわらず切削送りする区間、換言すれば、空切
削送り区間として、上記αが必要となる。
いにもかかわらず切削送りする区間、換言すれば、空切
削送り区間として、上記αが必要となる。
【０００７】また、ドリル５０を早送り速度のままでワ
ークＷに突き当てると、該ドリル１６が破損するおそれ
があり、そのためにも、上記空切削送り区間としてのα
が必要となる。
ークＷに突き当てると、該ドリル１６が破損するおそれ
があり、そのためにも、上記空切削送り区間としてのα
が必要となる。
【０００８】
【０００９】ところが、従来の穴明け加工装置では、上
記空切削送り区間としてのαが必要なため、次のような
課題がある。
記空切削送り区間としてのαが必要なため、次のような
課題がある。
【００１０】例えば、図７に示すように、ドリル５０を
早送り速度で前進させてから（ｔ０）、ワークＷの手前
の所定位置αに来たときに（ｔ１）切削送り速度に切り
替えてワークＷに突き当てるとする（ｔ３）。
早送り速度で前進させてから（ｔ０）、ワークＷの手前
の所定位置αに来たときに（ｔ１）切削送り速度に切り
替えてワークＷに突き当てるとする（ｔ３）。
【００１１】この場合、ドリル５０の送り速度を上記位
置αで（ｔ１）切り替えずに、そのまま早送り速度でワ
ークＷに突き当てると（ｔ２）、ドリル５０の前進を開
始してからワークＷに突き当てるまでの時間がＴ１で済
む。
置αで（ｔ１）切り替えずに、そのまま早送り速度でワ
ークＷに突き当てると（ｔ２）、ドリル５０の前進を開
始してからワークＷに突き当てるまでの時間がＴ１で済
む。
【００１２】これに対して、上記の従来技術のように、
ドリル５０の速度を位置αで早送り速度から切削送り速
度に切り替えると、該ドリル１６がワークＷに突き当た
るまでの時間がＴ２となって、遅くなってしまい、結局
は、全体の加工時間が遅くなる。
ドリル５０の速度を位置αで早送り速度から切削送り速
度に切り替えると、該ドリル１６がワークＷに突き当た
るまでの時間がＴ２となって、遅くなってしまい、結局
は、全体の加工時間が遅くなる。
【００１３】即ち、従来は、既述した空切削送り区間α
を設けなければならないために（図６、図７）、加工前
に無駄な時間を費やしてしまい、加工時間が遅くなり、
効率が低下している。
を設けなければならないために（図６、図７）、加工前
に無駄な時間を費やしてしまい、加工時間が遅くなり、
効率が低下している。
【００１４】本発明の目的は、穴明け加工装置におい
て、加工前の空切削区間を無くし、無駄な時間を無くす
ことにより、加工時間を短縮することにある。
て、加工前の空切削区間を無くし、無駄な時間を無くす
ことにより、加工時間を短縮することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、ドリル１６を取り付けた加工ヘッド１５
を前進・後退させる送りアクチュエータＭ１と、ドリル
１６を回転させる回転アクチュエータＭ３と、ドリル１
６とワークＷの突き当たりを検出する突き当たり検出部
１０Ｃを有し、送りアクチュエータＭ１と回転アクチュ
エータＭ３を駆動し、突き当たり検出部１０Ｃを介して
早送り速度のまま推力を小さくしたドリル１６とワーク
Ｗの突き当たりを検出し、ドリル１６を切削送り速度に
切り替え通常の切削加工推力で前進させワークＷに切り
込ませて穴Ｑ明け加工を行うことを特徴とする穴明け加
工装置と（図１）、上記穴明け加工装置を使用する穴明
け加工方法であって、（１）ドリル１６を早送り速度の
ままで推力を小さくしてワークＷに突き当て、（２）該
ドリル１６とワークＷの突き当たりを検出し、（３）該
検出後、ドリル１６を切削送り速度に切り替え通常の切
削加工推力で前進させワークＷに切り込ませて穴Ｑ明け
加工を行うことを特徴とする穴明け加工方法（図５）と
いう技術的手段を講じている。
に、本発明は、ドリル１６を取り付けた加工ヘッド１５
を前進・後退させる送りアクチュエータＭ１と、ドリル
１６を回転させる回転アクチュエータＭ３と、ドリル１
６とワークＷの突き当たりを検出する突き当たり検出部
１０Ｃを有し、送りアクチュエータＭ１と回転アクチュ
エータＭ３を駆動し、突き当たり検出部１０Ｃを介して
早送り速度のまま推力を小さくしたドリル１６とワーク
Ｗの突き当たりを検出し、ドリル１６を切削送り速度に
切り替え通常の切削加工推力で前進させワークＷに切り
込ませて穴Ｑ明け加工を行うことを特徴とする穴明け加
工装置と（図１）、上記穴明け加工装置を使用する穴明
け加工方法であって、（１）ドリル１６を早送り速度の
ままで推力を小さくしてワークＷに突き当て、（２）該
ドリル１６とワークＷの突き当たりを検出し、（３）該
検出後、ドリル１６を切削送り速度に切り替え通常の切
削加工推力で前進させワークＷに切り込ませて穴Ｑ明け
加工を行うことを特徴とする穴明け加工方法（図５）と
いう技術的手段を講じている。
【００１６】上記本発明の構成によれば、ドリル１６を
早送り速度のまま推力を小さくしてワークＷに突き当
て、その後切削送りに切り替えて切削加工を行うので、
加工前の空切削区間が無くなって、無駄な時間を無くす
ことができ、加工時間を短縮することが可能となる。
早送り速度のまま推力を小さくしてワークＷに突き当
て、その後切削送りに切り替えて切削加工を行うので、
加工前の空切削区間が無くなって、無駄な時間を無くす
ことができ、加工時間を短縮することが可能となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明を、実施の形態によ
り添付図面を参照して、説明する。図１は本発明の実施
の形態を示す全体図である。
り添付図面を参照して、説明する。図１は本発明の実施
の形態を示す全体図である。
【００１８】図１に示す穴明け加工装置は、回転アクチ
ュエータである主軸モータＭ３で回転するドリル１６
と、該ドリル１６が取り付けられ送りアクチュエータで
ある送りモータＭ１で上下方向（Ｚ軸方向）に前進・後
退する加工ヘッド１５を有する。
ュエータである主軸モータＭ３で回転するドリル１６
と、該ドリル１６が取り付けられ送りアクチュエータで
ある送りモータＭ１で上下方向（Ｚ軸方向）に前進・後
退する加工ヘッド１５を有する。
【００１９】即ち、穴明け加工装置は（図３、図４）、
一般にはワークＷを切削し穴明け加工を行う装置であっ
て、後述するように、例えばＨ形鋼のウェブＷＢと左右
のフランジＬＦ、ＲＦの穴明け加工を行う。
一般にはワークＷを切削し穴明け加工を行う装置であっ
て、後述するように、例えばＨ形鋼のウェブＷＢと左右
のフランジＬＦ、ＲＦの穴明け加工を行う。
【００２０】このうち、図１には、一例としてＨ形鋼の
ウェブＷＢの穴明け加工を行うドリル１６と、その加工
ヘッド１５が図示されている。
ウェブＷＢの穴明け加工を行うドリル１６と、その加工
ヘッド１５が図示されている。
【００２１】このドリル１６は、前記主軸モータＭ３で
回転することにより、後述するように、切削加工を行う
（図２のｔ４〜ｔ５）。
回転することにより、後述するように、切削加工を行う
（図２のｔ４〜ｔ５）。
【００２２】加工ヘッド１５は、スライダ２７上に敷設
されたＺ軸ガイド２８、２９に滑り結合し、Ｚ軸用の送
りモータＭ１で回転するボールねじ３０に螺合してい
る。
されたＺ軸ガイド２８、２９に滑り結合し、Ｚ軸用の送
りモータＭ１で回転するボールねじ３０に螺合してい
る。
【００２３】また、スライダ２７は、門型フレーム１４
上に（図３）敷設されたＹ軸ガイド３１、３２に滑り結
合し、Ｙ軸用の送りモータＭ４で回転するボールねじ３
３に螺合している。
上に（図３）敷設されたＹ軸ガイド３１、３２に滑り結
合し、Ｙ軸用の送りモータＭ４で回転するボールねじ３
３に螺合している。
【００２４】この構成により、後述するコンベアローラ
２６を（図４）を介してワークＷを搬入位置決めした後
（図５のステップ１０１）、前記Ｙ軸用送りモータＭ４
を（図３）駆動してドリル１６を左右方向（Ｙ軸方向）
に位置決めし、主軸モータＭ３を駆動して該ドリル１６
を回転させる（図５のステップ１０２）。
２６を（図４）を介してワークＷを搬入位置決めした後
（図５のステップ１０１）、前記Ｙ軸用送りモータＭ４
を（図３）駆動してドリル１６を左右方向（Ｙ軸方向）
に位置決めし、主軸モータＭ３を駆動して該ドリル１６
を回転させる（図５のステップ１０２）。
【００２５】この状態で、Ｚ軸用の送りモータＭ１を早
送り速度Ｎ1 で駆動すると（図２Ｃ）のｔ０）、加工ヘ
ッド１５、従ってドリル１６が同速度でワークＷに向か
って前進し接近する（図５のステップ１０３）。
送り速度Ｎ1 で駆動すると（図２Ｃ）のｔ０）、加工ヘ
ッド１５、従ってドリル１６が同速度でワークＷに向か
って前進し接近する（図５のステップ１０３）。
【００２６】そして、ドリル１６がワークＷの手前の所
定位置Ｌに来たときに（図５のステップ１０４のＹＥ
Ｓ）、該ドリル１６の早送り速度はそのままで推力を小
さくすし（図５のステップ１０５）、該ドリル１６がワ
ークＷに突き当たった場合の破損を防止している。
定位置Ｌに来たときに（図５のステップ１０４のＹＥ
Ｓ）、該ドリル１６の早送り速度はそのままで推力を小
さくすし（図５のステップ１０５）、該ドリル１６がワ
ークＷに突き当たった場合の破損を防止している。
【００２７】この場合、ドリル１６の推力は、その加工
ヘッド１５（図１）を含めた推力であって、送りモータ
Ｍ１の負荷トルクτにより発生している。
ヘッド１５（図１）を含めた推力であって、送りモータ
Ｍ１の負荷トルクτにより発生している。
【００２８】従って、後述するＮＣ装置１０は（図
１）、前記送りモータＭ１のフィードバック信号に基づ
いて、ドリル１６がワークＷの手前の所定位置Ｌに来た
ことを検知すると（図２（Ｂ）のｔ１）、該送りモータ
Ｍ１の早送り速度Ｎ1 はそのままで（図２（Ｃ））、負
荷トルクτのみをτ1 からτS に下げる（図２（Ｄ）の
ｔ１）。
１）、前記送りモータＭ１のフィードバック信号に基づ
いて、ドリル１６がワークＷの手前の所定位置Ｌに来た
ことを検知すると（図２（Ｂ）のｔ１）、該送りモータ
Ｍ１の早送り速度Ｎ1 はそのままで（図２（Ｃ））、負
荷トルクτのみをτ1 からτS に下げる（図２（Ｄ）の
ｔ１）。
【００２９】これにより、送りモータＭ１はトルク制限
モードに入り、上記ドリル１６の推力は、小さくなり、
早送り速度Ｎ1 のままワークＷに突き当たっても破損し
ないようになる。
モードに入り、上記ドリル１６の推力は、小さくなり、
早送り速度Ｎ1 のままワークＷに突き当たっても破損し
ないようになる。
【００３０】この状態で、ドリル１６がワークＷに突き
当たると（図２（Ｂ）のｔ２）、送りモータＭ１の速度
Ｎは（図２（Ｃ）のｔ２）、その前の早送り速度Ｎ1 よ
り下降し、負荷トルクτは（図２（Ｄ）のｔ２）、その
前のドリル１６の推力を小さくする場合の負荷トルクτ
S より上昇する。
当たると（図２（Ｂ）のｔ２）、送りモータＭ１の速度
Ｎは（図２（Ｃ）のｔ２）、その前の早送り速度Ｎ1 よ
り下降し、負荷トルクτは（図２（Ｄ）のｔ２）、その
前のドリル１６の推力を小さくする場合の負荷トルクτ
S より上昇する。
【００３１】そこで、ＮＣ装置１０は（図１）上記送り
モータＭ１の速度Ｎが所定の基準値Ｎref 以下（図２
（Ｃ）のｔ３）、また負荷トルクτが所定の基準値τ
ref 以上（図２（Ｄ）のｔ３）となったときに、ドリル
１６とワークＷは突き当たったと判断し、送りモータＭ
１の速度Ｎを切削送り速度Ｎ2 に（図２（Ｃ）のｔ
４）、、負荷トルクτを切削送り負荷τ2 に（図２
（Ｄ）のｔ４）それぞれ切り替える。
モータＭ１の速度Ｎが所定の基準値Ｎref 以下（図２
（Ｃ）のｔ３）、また負荷トルクτが所定の基準値τ
ref 以上（図２（Ｄ）のｔ３）となったときに、ドリル
１６とワークＷは突き当たったと判断し、送りモータＭ
１の速度Ｎを切削送り速度Ｎ2 に（図２（Ｃ）のｔ
４）、、負荷トルクτを切削送り負荷τ2 に（図２
（Ｄ）のｔ４）それぞれ切り替える。
【００３２】これにより、ドリル１６は、送りモータＭ
１のトルク制限モードから解放され、通常の切削送り推
力が得られ、切削送り速度Ｎ2 で前進し、ワークＷに切
り込むことにより、切削加工が開始される（図２（Ｂ）
のｔ４）。
１のトルク制限モードから解放され、通常の切削送り推
力が得られ、切削送り速度Ｎ2 で前進し、ワークＷに切
り込むことにより、切削加工が開始される（図２（Ｂ）
のｔ４）。
【００３３】従って、本発明によれば、ドリル１６を早
送り速度のままで推力を小さくしてワークＷに突き当
て、突き当て後に切削送り速度に切り替え通常の推力で
加工を開始するので、加工前の空切削区間を無くすこと
ができ、無駄な時間を無くすことにより、加工時間を短
縮することが可能となる。
送り速度のままで推力を小さくしてワークＷに突き当
て、突き当て後に切削送り速度に切り替え通常の推力で
加工を開始するので、加工前の空切削区間を無くすこと
ができ、無駄な時間を無くすことにより、加工時間を短
縮することが可能となる。
【００３４】一方、上記ドリル１６が取り付けられてい
る加工ヘッド１５を、スライダ２７を介して設けた前記
門型フレーム１４は（図３）、穴明け加工装置のベース
１７上に立設されている。
る加工ヘッド１５を、スライダ２７を介して設けた前記
門型フレーム１４は（図３）、穴明け加工装置のベース
１７上に立設されている。
【００３５】上記ベース１７上の左側には、モータＭ２
により回転しながらＨ形鋼の左側フランジＬＦの穴明け
加工を行うドリル１を備えた加工ヘッド２が、右側に
は、同様にモータＭ２により回転しながらＨ形鋼の右側
フランジＲＦの穴明け加工を行うドリル１を備えた加工
ヘッド２がそれぞれ設けられている。
により回転しながらＨ形鋼の左側フランジＬＦの穴明け
加工を行うドリル１を備えた加工ヘッド２が、右側に
は、同様にモータＭ２により回転しながらＨ形鋼の右側
フランジＲＦの穴明け加工を行うドリル１を備えた加工
ヘッド２がそれぞれ設けられている。
【００３６】ベース１７の左側には、移動プレート１８
が設けられ、該移動プレート１８は、Ｙ軸ガイド２０に
滑り結合し、油圧シリンダ１９により左右方向（Ｙ軸方
向）に移動自在となっている。
が設けられ、該移動プレート１８は、Ｙ軸ガイド２０に
滑り結合し、油圧シリンダ１９により左右方向（Ｙ軸方
向）に移動自在となっている。
【００３７】移動プレート１８上には、前記加工ヘッド
２がＹ軸ガイド２１を介して滑り結合し、該加工ヘッド
２は、油圧シリンダ４により、左右方向に移動自在とな
っている。
２がＹ軸ガイド２１を介して滑り結合し、該加工ヘッド
２は、油圧シリンダ４により、左右方向に移動自在とな
っている。
【００３８】上記加工ヘッド２には、前記モータＭ２に
より回転駆動するドリル１が取り付けられ、該ドリル１
は、例えばモータ・ボールねじ機構（図示省略）により
上下方向（Ｚ軸方向）に移動位置決め自在となってい
る。
より回転駆動するドリル１が取り付けられ、該ドリル１
は、例えばモータ・ボールねじ機構（図示省略）により
上下方向（Ｚ軸方向）に移動位置決め自在となってい
る。
【００３９】更に、ベース１７（図４）の右側（Ｙ軸方
向）の前方（Ｘ軸方向）と後方には、固定バイス２２、
２３が設けられ、それらに対向して、移動プレート１８
上には、可動バイス２４、２５が設けられている。
向）の前方（Ｘ軸方向）と後方には、固定バイス２２、
２３が設けられ、それらに対向して、移動プレート１８
上には、可動バイス２４、２５が設けられている。
【００４０】また、固定バイス２２、２３と可動バイス
２４、２５の下方（Ｚ軸方向）には（図３）、上記Ｈ形
鋼のフランジＲＦ、ＬＦを支持するサポートローラ２
８、２９が回転自在に支承されている。
２４、２５の下方（Ｚ軸方向）には（図３）、上記Ｈ形
鋼のフランジＲＦ、ＬＦを支持するサポートローラ２
８、２９が回転自在に支承されている。
【００４１】この構成により、コンベアローラ２６を
（図４）介してワークＷを搬入した後、油圧シリンダ１
９を作動して移動プレート１８を前方（Ｙ軸方向）に移
動させることにより、可動バイス２４、２５と固定バイ
ス２２、２３で該ワークＷをクランプし位置決めする
（図５のステップ１０１）。
（図４）介してワークＷを搬入した後、油圧シリンダ１
９を作動して移動プレート１８を前方（Ｙ軸方向）に移
動させることにより、可動バイス２４、２５と固定バイ
ス２２、２３で該ワークＷをクランプし位置決めする
（図５のステップ１０１）。
【００４２】この状態で、ドリル１６（図３）を左右方
向（Ｙ軸方向）に位置決めし、主軸モータＭ３を駆動し
てドリル１６を回転させ（図５のステップ１０２）、そ
の後は、今度は送りモータＭ１（図３）を駆動すること
により、ドリル１６をワークＷに接近させ所定の動作が
行われる（図５のステップ１０３以降）。
向（Ｙ軸方向）に位置決めし、主軸モータＭ３を駆動し
てドリル１６を回転させ（図５のステップ１０２）、そ
の後は、今度は送りモータＭ１（図３）を駆動すること
により、ドリル１６をワークＷに接近させ所定の動作が
行われる（図５のステップ１０３以降）。
【００４３】上記構成を有する穴明け加工装置の制御
は、ＮＣ装置１０（図１）により行われ、該ＮＣ装置１
０は、図示するように、ＣＰＵ１０Ａと、送りモータ制
御部１０Ｂと、突き当たり検出部１０Ｃと、主軸モータ
制御部１０Ｄと、記憶部１０Ｅと、入出力部１０Ｆによ
り構成されている。
は、ＮＣ装置１０（図１）により行われ、該ＮＣ装置１
０は、図示するように、ＣＰＵ１０Ａと、送りモータ制
御部１０Ｂと、突き当たり検出部１０Ｃと、主軸モータ
制御部１０Ｄと、記憶部１０Ｅと、入出力部１０Ｆによ
り構成されている。
【００４４】ＣＰＵ１０Ａは、本発明の動作プログラム
（図５に相当）に従って送りモータ制御部１０Ｂ、突き
当たり検出部１０Ｃなどの制御を統括する。
（図５に相当）に従って送りモータ制御部１０Ｂ、突き
当たり検出部１０Ｃなどの制御を統括する。
【００４５】送りモータ制御部１０Ｂは、サーボアンブ
５を介して送りアクチュエータである送りモータＭ１を
制御し、上記ドリル１６の加工ヘッド１５を上下方向
（Ｚ軸方向）に前進・後退させ（図２（Ｂ））、該送り
モータＭ１の速度Ｎや（図２（Ｃ））負荷トルクτを
（図２（Ｄ））制御する。
５を介して送りアクチュエータである送りモータＭ１を
制御し、上記ドリル１６の加工ヘッド１５を上下方向
（Ｚ軸方向）に前進・後退させ（図２（Ｂ））、該送り
モータＭ１の速度Ｎや（図２（Ｃ））負荷トルクτを
（図２（Ｄ））制御する。
【００４６】突き当たり検出部１０Ｃは、前記ドリル１
６とワークＷの突き当たりを検出し（図２のｔ３）、速
度検出部１０Ｃ１と、負荷トルク検出部１０Ｃ２により
構成されている。
６とワークＷの突き当たりを検出し（図２のｔ３）、速
度検出部１０Ｃ１と、負荷トルク検出部１０Ｃ２により
構成されている。
【００４７】この構成により、速度検出部１０Ｃ１と負
荷トルク検出部１０Ｃ２は、サーボアンブ５を介して、
送りモータＭ１の速度Ｎと負荷トルクτを検出し、速度
Ｎが所定の基準値Ｎref 以下となり、負荷トルクτが所
定の基準値Ｎref 以上となったことがそれぞれ検出され
たときに（図２（Ｃ）、図２（Ｄ）のｔ３）、該突き当
たり検出部１０Ｃは、ドリル１６とワークＷの突き当た
りを検出する。
荷トルク検出部１０Ｃ２は、サーボアンブ５を介して、
送りモータＭ１の速度Ｎと負荷トルクτを検出し、速度
Ｎが所定の基準値Ｎref 以下となり、負荷トルクτが所
定の基準値Ｎref 以上となったことがそれぞれ検出され
たときに（図２（Ｃ）、図２（Ｄ）のｔ３）、該突き当
たり検出部１０Ｃは、ドリル１６とワークＷの突き当た
りを検出する。
【００４８】この場合、上記負荷トルク検出部１０Ｃ２
は、所定の基準値τref との比較対象として、既述した
送りモータＭ１の負荷トルクτの代わりに主軸モータＭ
３の負荷トルクτを用いても良い。
は、所定の基準値τref との比較対象として、既述した
送りモータＭ１の負荷トルクτの代わりに主軸モータＭ
３の負荷トルクτを用いても良い。
【００４９】主軸モータ制御部１０Ｄは（図１）、サー
ボアンブ６を介して主軸モータＭ３を制御してドリル１
６を回転させる。
ボアンブ６を介して主軸モータＭ３を制御してドリル１
６を回転させる。
【００５０】記憶部１０Ｆは、前記ドリル１６の推力を
小さくするＺ軸方向の位置であるワークＷの手前の所定
位置Ｌ、ドリル１６とワークＷの突き当たりを検出する
場合の速度Ｎと負荷トルクτの所定の基準値Ｎref とτ
ref 、また上記ドリル１６の推力を小さくする場合の送
りモータＭ１の負荷トルクτS などを記憶し、これらは
他の加工情報と共に入出力部１０Ｇから入力される。
小さくするＺ軸方向の位置であるワークＷの手前の所定
位置Ｌ、ドリル１６とワークＷの突き当たりを検出する
場合の速度Ｎと負荷トルクτの所定の基準値Ｎref とτ
ref 、また上記ドリル１６の推力を小さくする場合の送
りモータＭ１の負荷トルクτS などを記憶し、これらは
他の加工情報と共に入出力部１０Ｇから入力される。
【００５１】以下、前記構成を有する本発明の動作を図
５に基づいて説明する。
５に基づいて説明する。
【００５２】（１）ドリル１６とワークＷの突き当たり
検出前の動作。
検出前の動作。
【００５３】図５のステップ１０１において、ワークＷ
を搬入位置決めし、ステップ１０２において、ドリル１
６を左右方向に位置決めし、回転させ、ステップ１０３
において、ドリル１６を早送り速度で前進させ、ワーク
Ｗに接近させる。
を搬入位置決めし、ステップ１０２において、ドリル１
６を左右方向に位置決めし、回転させ、ステップ１０３
において、ドリル１６を早送り速度で前進させ、ワーク
Ｗに接近させる。
【００５４】即ち、ＮＣ装置１０のＣＰＵ１０Ａは（図
１）、穴明け加工装置の（図４）のコンベアローラ２６
を回転させてワークＷである例えばＨ形鋼を搬入する
と、油圧シリンダ１９を制御して移動プレート１８を前
方（Ｙ軸方向）に移動させ、可動バイス２４、２５と固
定バイス２２、２３で該ワークＷを固定し、それを位置
決めする。
１）、穴明け加工装置の（図４）のコンベアローラ２６
を回転させてワークＷである例えばＨ形鋼を搬入する
と、油圧シリンダ１９を制御して移動プレート１８を前
方（Ｙ軸方向）に移動させ、可動バイス２４、２５と固
定バイス２２、２３で該ワークＷを固定し、それを位置
決めする。
【００５５】この状態で、ＣＰＵ１０Ａは、ドリル１６
を（図３）左右方向（Ｙ軸方向）に位置決めした後、今
度は主軸モータ制御部１０Ｄを介して主軸モータＭ３を
駆動して該ドリル１６を回転させる。
を（図３）左右方向（Ｙ軸方向）に位置決めした後、今
度は主軸モータ制御部１０Ｄを介して主軸モータＭ３を
駆動して該ドリル１６を回転させる。
【００５６】この段階では（図２のｔ０）、送りモータ
Ｍ１は（図１）停止しており、上記回転するドリル１６
は、ワークＷから離反している。
Ｍ１は（図１）停止しており、上記回転するドリル１６
は、ワークＷから離反している。
【００５７】しかし、ＣＰＵ１０Ａが（図１）送りモー
タ制御部１０Ｂを介して送りモータＭ１を早送り速度で
駆動すると、ドリル１６も早送り速度で前進してワーク
Ｗに接近する。
タ制御部１０Ｂを介して送りモータＭ１を早送り速度で
駆動すると、ドリル１６も早送り速度で前進してワーク
Ｗに接近する。
【００５８】そして、図５のステップ１０４において、
ドリル１６がワークＷの手前の所定位置Ｌまで来たか否
かを判断し、来ない場合には（ＮＯ）、ステップ１０３
に戻って同じ動作を繰り返し、来た場合には（ＹＥ
Ｓ）、ステップ１０５において、ドリル１６の推力を小
さくする。
ドリル１６がワークＷの手前の所定位置Ｌまで来たか否
かを判断し、来ない場合には（ＮＯ）、ステップ１０３
に戻って同じ動作を繰り返し、来た場合には（ＹＥ
Ｓ）、ステップ１０５において、ドリル１６の推力を小
さくする。
【００５９】即ち、ＣＰＵ１０Ａは（図１）、送りモー
タ制御部１０Ｂを介して送りモータＭ１のフィードバッ
ク信号を受信し、ドリル１６がワークＷの手前の所定位
置Ｌに来たことを判断すると（図２（Ｂ）のｔ１）、該
送りモータ制御部１０Ｂを介して送りモータＭ１の早送
り速度Ｎ1 はそのままで負荷トルクτのみをτ1 からτ
S に下げることにより（図２（Ｄ）のｔ１）、ドリル１
６の推力を小さくする。
タ制御部１０Ｂを介して送りモータＭ１のフィードバッ
ク信号を受信し、ドリル１６がワークＷの手前の所定位
置Ｌに来たことを判断すると（図２（Ｂ）のｔ１）、該
送りモータ制御部１０Ｂを介して送りモータＭ１の早送
り速度Ｎ1 はそのままで負荷トルクτのみをτ1 からτ
S に下げることにより（図２（Ｄ）のｔ１）、ドリル１
６の推力を小さくする。
【００６０】その後は、ドリル１６を早送り速度のまま
推力を小さくした状態でワークＷに突き当てる（図２
（Ｂ）のｔ２）。
推力を小さくした状態でワークＷに突き当てる（図２
（Ｂ）のｔ２）。
【００６１】（２）ドリル１６とワークＷの突き当たり
検出動作。
検出動作。
【００６２】図５のステップ１０６において、速度Ｎが
所定の基準値Ｎref 以下に、負荷トルクτが所定の基準
値τref 以上になったか否かを判断し、そのような判断
がなされない場合には（ＮＯ）、同じ動作を繰り返し、
そのような判断がなされた場合には（ＹＥＳ）、ドリル
１６とワークＷが突き当たったと見做して、次段のステ
ップ１０７に進む。
所定の基準値Ｎref 以下に、負荷トルクτが所定の基準
値τref 以上になったか否かを判断し、そのような判断
がなされない場合には（ＮＯ）、同じ動作を繰り返し、
そのような判断がなされた場合には（ＹＥＳ）、ドリル
１６とワークＷが突き当たったと見做して、次段のステ
ップ１０７に進む。
【００６３】即ち、ドリル１６がワークＷに突き当たる
と（図２（Ｂ）のｔ２）、既述したように、送りモータ
Ｍ１の速度Ｎは（図２（Ｃ））、その前の早送り速度Ｎ
1 より下降し、負荷トルクτは（図２（Ｄ））、その前
のドリル１６の推力を小さくする場合の負荷トルクτS
より上昇する。
と（図２（Ｂ）のｔ２）、既述したように、送りモータ
Ｍ１の速度Ｎは（図２（Ｃ））、その前の早送り速度Ｎ
1 より下降し、負荷トルクτは（図２（Ｄ））、その前
のドリル１６の推力を小さくする場合の負荷トルクτS
より上昇する。
【００６４】この状態で、ＣＰＵ１０Ａは（図１）、突
き当たり検出部１０Ｃの速度検出部１０Ｃ１と負荷トル
ク検出部１０Ｃ２を制御することにより、上記送りモー
タＭ１の速度Ｎが所定の基準値Ｎref 以下（図２（Ｃ）
のｔ３）、また負荷トルクτが所定の基準値τref 以上
（図２（Ｄ）のｔ３）となったことを検出したときに、
ドリル１６とワークＷの突き当たりを検出する。
き当たり検出部１０Ｃの速度検出部１０Ｃ１と負荷トル
ク検出部１０Ｃ２を制御することにより、上記送りモー
タＭ１の速度Ｎが所定の基準値Ｎref 以下（図２（Ｃ）
のｔ３）、また負荷トルクτが所定の基準値τref 以上
（図２（Ｄ）のｔ３）となったことを検出したときに、
ドリル１６とワークＷの突き当たりを検出する。
【００６５】（３）ドリル１６とワークＷの突き当たり
検出後の動作。
検出後の動作。
【００６６】図５のステップ１０７において、ドリル１
６を切削送り速度に切り替えて通常の切削加工推力で前
進させ、ワークＷに切り込ませ、ステップ１０８におい
て、切削加工を行い、ステップ１０９において、ワーク
Ｗを貫通したか否かを判断し、貫通しない場合には（Ｎ
Ｏ）、ステップ１０８に戻って切削加工を続行し、貫通
した場合には（ＹＥＳ）、ステップ１１０において、ド
リル１６を早戻り速度に切り替えて後退させ、ワークＷ
から離反させる。
６を切削送り速度に切り替えて通常の切削加工推力で前
進させ、ワークＷに切り込ませ、ステップ１０８におい
て、切削加工を行い、ステップ１０９において、ワーク
Ｗを貫通したか否かを判断し、貫通しない場合には（Ｎ
Ｏ）、ステップ１０８に戻って切削加工を続行し、貫通
した場合には（ＹＥＳ）、ステップ１１０において、ド
リル１６を早戻り速度に切り替えて後退させ、ワークＷ
から離反させる。
【００６７】即ち、ＣＰＵ１０Ａは（図１）、前記した
ように、突き当たり検出部１０Ｃを介してドリル１６と
ワークＷの突き当たりを検出すると（図２（Ｃ）、図２
（Ｄ）のｔ３）、今度は、送りモータ制御部１０Ｂを制
御し、送りモータＭ１の速度Ｎを切削送り速度Ｎ2 に、
負荷トルクτを切削送り負荷τ2 に切り替える（図２
（Ｃ）、図２（Ｄ）のｔ４）。
ように、突き当たり検出部１０Ｃを介してドリル１６と
ワークＷの突き当たりを検出すると（図２（Ｃ）、図２
（Ｄ）のｔ３）、今度は、送りモータ制御部１０Ｂを制
御し、送りモータＭ１の速度Ｎを切削送り速度Ｎ2 に、
負荷トルクτを切削送り負荷τ2 に切り替える（図２
（Ｃ）、図２（Ｄ）のｔ４）。
【００６８】これにより、ドリル１６は、既述したよう
に、送りモータＭ１のトルク制限モードから解放され、
通常の切削送り推力が得られ、切削送り速度Ｎ2 で前進
し、ワークＷに切り込むことにより、切削加工が開始さ
れる（図２（Ｂ）のｔ４）。
に、送りモータＭ１のトルク制限モードから解放され、
通常の切削送り推力が得られ、切削送り速度Ｎ2 で前進
し、ワークＷに切り込むことにより、切削加工が開始さ
れる（図２（Ｂ）のｔ４）。
【００６９】そして、ドリル１６がワークＷを貫通する
と（図２（Ｂ）のｔ５）、送りモータＭ１の速度Ｎは、
前記切削送り速度Ｎ2 より上昇し（図２（Ｃ）のｔ
５）、負荷トルクτは、前記切削送り負荷τ2 より下降
する（図２（Ｄ）のｔ５）。
と（図２（Ｂ）のｔ５）、送りモータＭ１の速度Ｎは、
前記切削送り速度Ｎ2 より上昇し（図２（Ｃ）のｔ
５）、負荷トルクτは、前記切削送り負荷τ2 より下降
する（図２（Ｄ）のｔ５）。
【００７０】この場合、ＣＰＵ１０Ａは（図１）、切削
加工中に、例えば突き当たり検出部１０Ｃを構成する負
荷トルク検出部１０Ｃ２を介して送りモータＭ１の負荷
トルクτの変動を監視し、負荷トルクτが既述した所定
の基準値τref 以下となった場合に（図２（Ｄ）のｔ
６）、ドリル１６がワークＷを貫通したと判断する。
加工中に、例えば突き当たり検出部１０Ｃを構成する負
荷トルク検出部１０Ｃ２を介して送りモータＭ１の負荷
トルクτの変動を監視し、負荷トルクτが既述した所定
の基準値τref 以下となった場合に（図２（Ｄ）のｔ
６）、ドリル１６がワークＷを貫通したと判断する。
【００７１】又は、ＣＰＵ１０Ａは（図１）、切削加工
中に、主軸モータ制御部１０Ｄを介して主軸モータＭ３
の負荷トルクの変動を監視し、該負荷トルクの変動があ
った場合には、ドリル１６がワークＷを貫通したと判断
しても良い。
中に、主軸モータ制御部１０Ｄを介して主軸モータＭ３
の負荷トルクの変動を監視し、該負荷トルクの変動があ
った場合には、ドリル１６がワークＷを貫通したと判断
しても良い。
【００７２】その後は、ＣＰＵ１０Ａが（図１）送りモ
ータ制御部１０Ｂを制御することにより、送りモータＭ
１の速度Ｎを早戻り速度Ｎ3 に切り替え（図２（Ｃ）の
ｔ７）、ドリル１６を同速度で後退させワークＷから離
反させ元の位置に戻す（図２（Ｂ）のｔ７〜ｔ８）。
ータ制御部１０Ｂを制御することにより、送りモータＭ
１の速度Ｎを早戻り速度Ｎ3 に切り替え（図２（Ｃ）の
ｔ７）、ドリル１６を同速度で後退させワークＷから離
反させ元の位置に戻す（図２（Ｂ）のｔ７〜ｔ８）。
【００７３】尚、上記実施形態においては、Ｈ形鋼のウ
ェブＷＢを切削加工するドリル１６（図１）について詳
述したが、本発明はこれに限定されず、Ｈ形鋼の左右の
フランジＬＦ、ＲＦを（図３）切削加工するドリル１に
も適用され、同様の効果を奏することは勿論である。
ェブＷＢを切削加工するドリル１６（図１）について詳
述したが、本発明はこれに限定されず、Ｈ形鋼の左右の
フランジＬＦ、ＲＦを（図３）切削加工するドリル１に
も適用され、同様の効果を奏することは勿論である。
【００７４】
【発明の効果】上記のとおり、本発明によれば、ドリル
を早送り速度のまま推力を小さくしてワークＷに突き当
て、その後切削送りに切り替えて切削加工を行うので、
加工前の空切削区間が無くなって、無駄な時間を無くす
ことができ、加工時間を短縮するという効果を奏するこ
ととなった。
を早送り速度のまま推力を小さくしてワークＷに突き当
て、その後切削送りに切り替えて切削加工を行うので、
加工前の空切削区間が無くなって、無駄な時間を無くす
ことができ、加工時間を短縮するという効果を奏するこ
ととなった。
【００７５】また、本発明によれば、ドリルをワークに
突き当てる際には、その直前に推力を小さくすることか
ら、該ドリルの破損が防止されるという効果もある。
突き当てる際には、その直前に推力を小さくすることか
ら、該ドリルの破損が防止されるという効果もある。
【００７６】
【図１】本発明の実施形態を示す全体図である。
【図２】本発明の動作説明図である。
【図３】本発明が適用される穴明け加工装置の正面図で
ある。
ある。
【図４】本発明が適用される穴明け加工装置の平面図で
ある。
ある。
【図５】本発明による動作を説明するためのフローチャ
ートである。
ートである。
【図６】従来技術の方式説明図である。
【図７】従来技術の課題説明図である。
１０ ＮＣ装置
１０Ａ ＣＰＵ
１０Ｂ 送りモータ制御部
１０Ｃ 突き当たり検出部
１０Ｃ１ 速度検出部
１０Ｃ２ 負荷トルク検出部
１０Ｄ 主軸モータ制御部
１０Ｅ 記憶部
１０Ｆ 入出力部
１４ 門型フレーム
１５ 加工ヘッド
１６ ドリル
２７ スライダ
２８、２９ Ｚ軸ガイド
３０、３３ ボールねじ
３１、３２ Ｙ軸ガイド
Ｍ１ 送りモータ
Ｍ３ 主軸モータ
Ｑ 穴
Ｗ ワーク
Claims (8)
- 【請求項１】 ドリルを取り付けた加工ヘッドを前進・
後退させる送りアクチュエータと、ドリルを回転させる
回転アクチュエータと、ドリルとワークの突き当たりを
検出する突き当たり検出部を有し、送りアクチュエータ
と回転アクチュエータを駆動し、突き当たり検出部を介
して早送り速度のまま推力を小さくしたドリルとワーク
の突き当たりを検出し、ドリルを切削送り速度に切り替
え通常の切削加工推力で前進させワークに切り込ませて
穴明け加工を行うことを特徴とする穴明け加工装置。 - 【請求項２】 上記送りアクチュエータの負荷トルクを
下げることにより、ドリルの推力を小さくする請求項１
記載の穴明け加工装置。 - 【請求項３】 上記送りアクチュエータが送りモータに
より、回転アクチュエータが主軸モータによりそれぞれ
構成され、突き当たり検出部が速度検出部と負荷トルク
検出部により構成されている請求項１記載の穴明け加工
装置。 - 【請求項４】 上記速度検出部により送りモータの速度
が所定の基準値以下になったことが検出され、負荷トル
ク検出部により送りモータの負荷トルクが所定の基準値
以下になったことが検出されたときに、該突き当たり検
出部が、ドリルとワークの突き当たりを検出する請求項
３記載の穴明け加工装置。 - 【請求項５】 上記負荷トルク検出部は、所定の基準値
との比較対象として、送りモータの負荷トルクの代わり
に主軸モータの負荷トルクを用いる請求項４記載の穴明
け加工装置。 - 【請求項６】 上記請求項１記載の穴明け加工装置を使
用する穴明け加工方法であって、（１）ドリルを早送り
速度のままで推力を小さくしてワークに突き当て、
（２）該ドリルとワークの突き当たりを検出し、（３）
該検出後、ドリルを切削送り速度に切り替え通常の切削
加工推力で前進させワークに切り込ませて穴明け加工を
行うことを特徴とする穴明け加工方法。 - 【請求項７】 上記（１）の動作において、ドリルがワ
ークの手前の所定位置に来たときに、該ドリルの推力を
小さくする請求項６記載の穴明け加工方法。 - 【請求項８】 上記（２）の動作において、速度が所定
の基準値以下になり、負荷トルクが所定の基準値以上に
なったときに、ドリルとワークの突き当たりを検出する
請求項６記載の穴明け加工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001189201A JP2003001509A (ja) | 2001-06-22 | 2001-06-22 | 穴明け加工装置及びその方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001189201A JP2003001509A (ja) | 2001-06-22 | 2001-06-22 | 穴明け加工装置及びその方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003001509A true JP2003001509A (ja) | 2003-01-08 |
Family
ID=19028159
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001189201A Pending JP2003001509A (ja) | 2001-06-22 | 2001-06-22 | 穴明け加工装置及びその方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003001509A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101307793B1 (ko) * | 2012-03-02 | 2013-09-26 | 한국생산기술연구원 | 취성재료의 드릴링장치 |
| KR101453714B1 (ko) | 2013-04-25 | 2014-10-22 | 주식회사 림사이언스 | 전기 제어될 수 있는 회전 가압 장치 및 그 제어 방법 |
| CN109109077A (zh) * | 2017-06-23 | 2019-01-01 | 维亚机械株式会社 | 钻孔加工装置及钻孔加工方法 |
| JP2021053792A (ja) * | 2018-12-11 | 2021-04-08 | ビアメカニクス株式会社 | ドリル加工装置及びドリル加工方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05301147A (ja) * | 1992-04-24 | 1993-11-16 | Nakamura Tome Precision Ind Co Ltd | 旋盤及び旋盤における小径ドリル加工方法 |
| JPH09168909A (ja) * | 1995-10-31 | 1997-06-30 | Kwan Soon Jang | ドリル・タップ加工機主軸の駆動制御装置 |
| JP2000084717A (ja) * | 1998-09-11 | 2000-03-28 | Amada Eng Center Co Ltd | 穴明け加工機 |
| JP2000167705A (ja) * | 1998-12-04 | 2000-06-20 | Amada Eng Center Co Ltd | 穴明け加工機 |
-
2001
- 2001-06-22 JP JP2001189201A patent/JP2003001509A/ja active Pending
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| KR101453714B1 (ko) | 2013-04-25 | 2014-10-22 | 주식회사 림사이언스 | 전기 제어될 수 있는 회전 가압 장치 및 그 제어 방법 |
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| US10599122B2 (en) | 2013-04-25 | 2020-03-24 | Rimscience Co., Ltd. | Electrically controllable rotary pressure device and method for controlling the same |
| CN109109077A (zh) * | 2017-06-23 | 2019-01-01 | 维亚机械株式会社 | 钻孔加工装置及钻孔加工方法 |
| CN109109077B (zh) * | 2017-06-23 | 2021-10-22 | 维亚机械株式会社 | 钻孔加工装置及钻孔加工方法 |
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| JP7386034B2 (ja) | 2018-12-11 | 2023-11-24 | ビアメカニクス株式会社 | ドリル加工装置及びドリル加工方法 |
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