JP2006088299A - Tapping device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ワークに予め形成されたネジ下穴にタップをねじ入れてネジ穴を形成するタッピング装置に関する。 The present invention relates to a tapping device that forms a screw hole by screwing a tap into a screw pilot hole previously formed in a workpiece.
従来より、例えば自動車のエンジンブロックなどのワークにネジ穴を形成するタッピング装置が存在する。 Conventionally, there is a tapping device that forms a screw hole in a workpiece such as an engine block of an automobile.
従来のタッピング装置は、ワークを予め設定された姿勢状態で保持するワーク保持手段と、ワーク保持手段に保持されたワークに対して接近及び離間する方向に移動するフィードユニットと、そのフィードユニットに回転自在で且つその回転軸方向に沿って移動自在に支持されたタップ保持手段であるタップ軸と、タップ軸の先端に設けられてタップを同軸上に着脱自在に支持するソケットと、タップ軸をタップねじ切り回転方向である正転方向及びタップ抜き取り回転方向である逆転方向に回転させるギヤードモータと、タップ軸の正転方向及び逆転方向への回転に応じてタップ軸をタップ前進方向及びタップ後退方向に送り移動させる送りネジ機構を有している。 A conventional tapping device has a workpiece holding means for holding a workpiece in a preset posture, a feed unit that moves in a direction approaching and separating from the workpiece held by the workpiece holding means, and a rotation to the feed unit. A tap shaft that is a tap holding means that is freely supported and movable along the rotation axis direction, a socket that is provided at the tip of the tap shaft and supports the tap detachably on the same axis, and a tap on the tap shaft A geared motor that rotates in the forward rotation direction that is the threading rotation direction and the reverse rotation direction that is the tap removal rotation direction, and the tap shaft in the tap forward direction and tap backward direction according to the rotation of the tap shaft in the forward rotation direction and reverse rotation direction. A feed screw mechanism for feeding and moving is provided.
ギヤードモータは、ブレーキを備えており、無通電時にはブレーキシューをモータ回転軸に押圧して回転しないようにブレーキをかけ、通電時にはブレーキを解除してモータ回転軸を回転可能とする構成を有している。送りネジ機構は、マスターネジが螺設されたシャフト部と、シャフト部のマスターネジが螺入されるマスターネジ穴が穿設されたボス部とを有しており、タップのネジピッチと同じピッチでタップ軸をタップ前進方向及びタップ後退方向に移動させるように構成されている。 The geared motor includes a brake, and when not energized, the brake shoe is pressed against the motor rotation shaft so as not to rotate, and when energized, the brake is released and the motor rotation shaft can be rotated. ing. The feed screw mechanism has a shaft portion in which a master screw is screwed and a boss portion in which a master screw hole into which the master screw of the shaft portion is screwed is formed, and has the same pitch as the screw pitch of the tap. The tap shaft is configured to move in the tap forward direction and the tap backward direction.
フィードユニットには、タップ軸の前進端を検出するための前進端検出用リミットスイッチと後退端を検出するための後退端検出用リミットスイッチが設けられており、タップ軸に予め設けられた前進端検出用ドグが前進端で前進端検出用リミットスイッチのスイッチレバーに当接することでタップ軸の前進端を検出し、同様にタップ軸に予め設けられた後退端検出用ドグが後退端で後退端検出用リミットスイッチのスイッチレバーに当接することでタップ軸の後退端を検出するように構成されている。 The feed unit is provided with a forward end detecting limit switch for detecting the forward end of the tap shaft and a backward end detecting limit switch for detecting the backward end, and the forward end provided in advance on the tap shaft. The forward end of the tap shaft is detected by the detection dog abutting on the switch lever of the forward end detection limit switch at the forward end, and the backward end detection dog provided in advance on the tap shaft is also the backward end at the backward end. The retracted end of the tap shaft is detected by contacting the switch lever of the detection limit switch.
上記構成を有するタッピング装置の制御は制御部によって行われる。制御部は、開始ボタンの操作等によるタッピング開始指令を入力すると、フィードユニットをワーク接近方向に移動させてタップの先端とワークのネジ下穴との離間距離が5mm程度となる位置に停止させる。 Control of the tapping apparatus having the above configuration is performed by a control unit. When the control unit inputs a tapping start command by operating the start button or the like, the control unit moves the feed unit in the workpiece approaching direction and stops it at a position where the separation distance between the tip of the tap and the screw hole of the workpiece is about 5 mm.
そして、ギヤードモータに正転方向回転駆動信号を出力し、ギヤードモータを正転させ、タップ軸を正転方向に回転させて送りねじ機構によりタップのねじピッチと同じピッチでタップ前進方向に移動させる。 Then, a forward rotation direction rotation drive signal is output to the geared motor, the geared motor is rotated forward, the tap shaft is rotated in the forward rotation direction, and the feed screw mechanism moves the tap forward direction at the same pitch as the tap screw pitch. .
そして、タップをネジ下穴にねじ入れて、ネジ下穴に所定深さまでネジ切りし、前進端検出用ドグが前進端検出用リミットスイッチのスイッチレバーに当接して前進端検出用リミットスイッチがタップ軸の前進端を検出すると、ギヤードモータへの正転方向回転駆動信号の出力を停止し、無通電によりブレーキをかけてギヤードモータの回転を停止させ、タップ軸を前進端に停止させる。 Then, the tap is screwed into the screw pilot hole, the screw pilot hole is threaded to a predetermined depth, the forward end detection dog abuts against the switch lever of the forward end detection limit switch, and the forward end detection limit switch is tapped. When the forward end of the shaft is detected, the output of the forward rotation direction drive signal to the geared motor is stopped, the brake is applied by de-energization to stop the rotation of the geared motor, and the tap shaft is stopped at the forward end.
それから、ギヤードモータに逆転方向回転駆動信号を出力し、通電によりブレーキを解除してタップ軸を逆転方向に回転させてタップ後退方向に移動させ、タップをワークに形成したネジ穴から抜き取る。 Then, a reverse rotation direction drive signal is output to the geared motor, the brake is released by energization, the tap shaft is rotated in the reverse direction and moved in the tap backward direction, and the tap is extracted from the screw hole formed in the workpiece.
そして、タップ軸が所定位置まで後退して後退端検出用ドグが後退端検出用リミットスイッチのスイッチレバーに当接し、後退端検出用リミットスイッチがタップ軸の後退端を検出すると、ギヤードモータへの逆転方向回転駆動信号の出力を停止し、無通電によりブレーキをかけてギヤードモータの回転を停止させ、タップ軸を後退端に停止させる。 When the tap shaft is retracted to a predetermined position, the backward end detection dog abuts the switch lever of the backward end detection limit switch, and when the backward end detection limit switch detects the backward end of the tap shaft, The output of the reverse direction rotation drive signal is stopped, the brake is applied by de-energizing, the rotation of the geared motor is stopped, and the tap shaft is stopped at the backward end.
上記構成を有する従来のタッピング装置によれば、タップ軸を正転方向及び逆転方向に回転させて前進端と後退端との間でタップ前進方向及びタップ後退方向に往復移動させることができ、ネジ下穴に所定深さのネジ穴を形成することができる。特に、ブレーキ付きのギヤードモータを使用し、前進端及び後退端を検出することによってギヤードモータの回転を停止させているので、タップ軸の高度な停止位置精度を確保でき、ワークに対するネジ穴の加工精度を安定したものとすることができる。 According to the conventional tapping device having the above configuration, the tap shaft can be rotated in the forward direction and the reverse direction to be reciprocated between the forward end and the backward end in the tap forward direction and the tap backward direction. A screw hole having a predetermined depth can be formed in the pilot hole. In particular, a geared motor with a brake is used, and the rotation of the geared motor is stopped by detecting the forward end and the backward end, so that it is possible to secure a high degree of stop position accuracy of the tap shaft and to process the screw hole for the workpiece. The accuracy can be stabilized.
尚、タップを保持する保持体に検出体を付設し、その検出体を検知するセンサを対向位置して、センサによる検出体の検出時に電動機への電力供給を停止して保持体を所定の回転停止位置に停止させる構成を有したネジ立て機が従来より提案されて公知となっている(例えば、特許文献1参照)。 A detection body is attached to the holding body that holds the tap, a sensor that detects the detection body is positioned oppositely, and when the detection body is detected by the sensor, the power supply to the motor is stopped and the holding body is rotated by a predetermined amount. A tapping machine having a configuration for stopping at a stop position has been conventionally proposed and known (for example, see Patent Document 1).
しかしながら、上記構成を有する従来のタッピング装置の場合、タップ軸の前進端と後退端の検出は前進端検出用リミットスイッチと後退端検出用リミットスイッチのみで行っており、他の方法では検出を行っていない。 However, in the case of the conventional tapping device having the above-described configuration, the forward end and the backward end of the tap shaft are detected only by the forward end detection limit switch and the backward end detection limit switch. In other methods, the detection is performed. Not.
したがって、例えば前進端検出用リミットスイッチに作動不良が発生してタップ軸の前進端を検出することができなかった場合、制御部は、ギヤードモータに対して正転方向回転駆動信号を出力し続けることとなり、タップ先端がネジ下穴の底面に底付きしてタップ折れを生じたり、送りネジ機構のシャフト部がボス部から抜けてしまうおそれがある。 Therefore, for example, when a malfunction occurs in the forward end detection limit switch and the forward end of the tap shaft cannot be detected, the control unit continues to output the forward rotation direction rotation drive signal to the geared motor. As a result, the tip of the tap may bottom the bottom surface of the screw pilot hole to cause tap breakage, or the shaft portion of the feed screw mechanism may come off from the boss portion.
また、同様に後退端検出用リミットスイッチの作動不良が発生してタップ軸の後退端を検出することができなかった場合、制御部は、ギヤードモータに対して逆転方向回転駆動信号を出力し続けることとなり、タップ軸が予め設定されている範囲を超えてタップ後退方向に移動し、送りネジ機構のシャフト部がボス部に食い込むなどの不具合を与えるおそれがある。 Similarly, when the malfunction of the limit switch for detecting the backward end occurs and the backward end of the tap shaft cannot be detected, the control unit continues to output the reverse direction rotation drive signal to the geared motor. As a result, there is a possibility that the tap shaft moves beyond the preset range and moves in the tap retraction direction, and the shaft portion of the feed screw mechanism bites into the boss portion.
このような前進端検出用リミットスイッチや後退端検出用リミットスイッチの不具合対策として、前進端検出用リミットスイッチよりも前進側の位置と後退端検出用リミットスイッチよりも後退端側の位置にそれぞれ緊急停止用リミットスイッチを追加して設け、前進端検出用リミットスイッチや後退端検出用リミットスイッチが何らかの不具合により作動しなかった場合に、これらの緊急停止用リミットスイッチを前進端検出用ドグや後退端検出用ドグで押圧することによってギヤードモータの回転駆動を停止する方法が考えられる。 As countermeasures against such problems with the forward end detection limit switch and the backward end detection limit switch, the emergency position is set to the forward side position with respect to the forward end detection limit switch and the reverse side position with respect to the backward end detection limit switch. If a limit switch for stopping is additionally provided and the limit switch for detecting the forward end or the limit switch for detecting the backward end does not operate due to some malfunction, these limit switches for emergency stop are set to the forward end detecting dog or the backward end. A method of stopping the rotational drive of the geared motor by pressing with the detection dog can be considered.
しかしながら、緊急停止用リミットスイッチにも不具合が生じていた場合には、同様に前進端検出用ドグや後退端検出用ドグを検出することができず、ギヤードモータの回転を停止させることができない。また、リミットスイッチの数が倍となり、制御部内における接点数の増大により制御が複雑となるとともに、部品点数の増大によるコスト高を招来する。 However, if a failure has occurred in the emergency stop limit switch, the forward end detection dog and the backward end detection dog cannot be detected in the same manner, and the rotation of the geared motor cannot be stopped. Further, the number of limit switches is doubled, and the control becomes complicated due to the increase in the number of contacts in the control unit, and the cost is increased due to the increase in the number of parts.
また、上記構成を有するタッピング装置の場合、タップ軸が前進端や後退端に到達したか否かを検出することはできるが、タップ軸の停止位置の変化や、加工時間の変化を検出することはできない。 Further, in the case of the tapping device having the above configuration, it is possible to detect whether or not the tap shaft has reached the forward end or the backward end, but it is possible to detect a change in the stop position of the tap shaft or a change in the machining time. I can't.
例えば、前進端検出用リミットスイッチや後退端検出用リミットスイッチの感度低下、前進端検出用ドグや後退端検出用ドグの位置ずれ、ギヤードモータのブレーキシューの摩耗、ブレーキ解放不良によるブレーキシューの引きずりが生じている場合には、タップ軸を前進端と後退端に正確に停止させることができず、タップ軸の停止位置が変化してネジ穴の加工精度が損なわれ、加工時間が変化してしまうという問題がある。 For example, the sensitivity of the forward end detection limit switch and the backward end detection limit switch is lowered, the position of the forward end detection dog or the backward end detection dog is misaligned, the wear of the brake shoe of the geared motor, and the brake shoe dragging due to poor brake release. If this occurs, the tap shaft cannot be accurately stopped at the forward end and the backward end, the tap shaft stop position changes, the screw hole processing accuracy is impaired, and the processing time changes. There is a problem of end.
本発明は、上記問題の少なくとも一つを解決すべくなされたものであり、その目的は、タップ保持手段を監視してワークに対するネジ加工精度を安定させることができるタッピング装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve at least one of the above problems, and an object of the present invention is to provide a tapping device that can monitor the tap holding means and stabilize the screw machining accuracy for the workpiece. .
上記課題を解決する請求項1に記載のタッピング装置の発明は、タップを保持するタップ保持手段と、タップ保持手段を回転中心軸線と同軸上に回転可能に支持するとともに回転中心軸線に沿ってタップ前進方向及びタップ後退方向に移動自在に支持する支持手段と、支持手段によって回転可能に支持されたタップ保持手段を正転方向及び逆転方向に回転させる回転駆動手段と、回転駆動手段によるタップ保持手段の正転方向への回転に応じてタップ保持手段をタップ前進方向に移動させ、回転駆動手段によるタップ保持手段の逆転方向への回転に応じてタップ保持手段をタップ後退方向に移動させる送り移動手段と、送り移動手段によってタップ前進方向に移動するタップ保持手段と当接することにより前進端検出信号を出力する前進端検出手段と、送り移動手段によってタップ後退方向に移動するタップ保持手段と当接することにより後退端検出信号を出力する後退端検出手段と、所定のタッピング開始指令に基づき回転駆動手段に正転方向回転駆動信号を出力し、タップ保持手段を正転方向に回転させてタップ前進方向に移動させ、前進端検出手段から前進端検出信号の入力を受けることにより回転駆動手段に逆転方向回転駆動信号を出力し、タップ保持手段を逆転方向に回転させてタップ後退方向に移動させ、後退端検出手段から後退端検出信号の入力を受けることにより回転駆動手段に回転停止信号を出力してタップ保持手段の回転を停止させる制御手段とを有するタッピング装置において、制御手段は、回転駆動手段に正転方向回転駆動信号を出力した時から前進端検出手段より前進端検出信号の入力を受けた時までの前進移動時間が、予め設定されている前進移動基準時間よりも長いときは異常発生と判断して回転駆動手段に対する正転方向回転駆動信号及び逆転方向回転駆動信号の出力を禁止することを特徴とする。
The invention of the tapping device according to
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のタッピング装置において、制御手段は、回転駆動手段に正転方向回転駆動信号を出力した時から前進端検出手段より前進端検出信号の入力を受けた時までの前進移動時間が予め設定されている前進移動基準時間よりも短いときは異常発生と判断して回転駆動手段に対する正転方向回転駆動信号及び逆転方向回転駆動信号の出力を禁止することを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the tapping device according to the first aspect, the control means receives the forward end detection signal from the forward end detection means from when the forward rotation direction rotational drive signal is output to the rotational drive means. When the forward movement time until the time of receipt is shorter than the preset forward movement reference time, it is determined that an abnormality has occurred and the output of the forward rotation direction rotation drive signal and the reverse rotation direction rotation drive signal to the rotation drive means is prohibited. It is characterized by that.
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載のタッピング装置において、制御手段は、回転駆動手段に正転方向回転駆動信号を出力した時から前進移動時間の計測を開始し、前進移動時間が前進端検出手段より前進端検出信号の入力を受けるよりも前に前進移動基準時間よりも長くなったときは、回転駆動手段に回転停止信号を出力するとともに異常発生と判断して回転駆動手段に対する正転方向回転駆動信号及び逆転方向回転駆動信号の出力を禁止することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the tapping device according to the first or second aspect, the control unit starts measuring the forward movement time from the time when the forward rotation direction rotation drive signal is output to the rotation drive unit, and the forward movement If the movement time becomes longer than the forward movement reference time before receiving the forward end detection signal from the forward end detection means, a rotation stop signal is output to the rotation drive means and an abnormality is determined to occur. The output of the forward rotation direction rotation drive signal and the reverse rotation direction rotation drive signal to the drive means is prohibited.
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれか1項に記載のタッピング装置において、制御手段は、回転駆動手段に逆転方向回転駆動信号を出力した時から後退端検出手段より後退端検出信号の入力を受けた時までの後退移動時間が予め設定されている後退移動基準時間よりも短いときは異常発生と判断して回転駆動手段に対する正転方向回転駆動信号及び逆転方向回転駆動信号の出力を禁止することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the tapping device according to any one of the first to third aspects, the control means moves backward from the reverse end detection means from the time when the reverse rotation direction rotation drive signal is output to the rotation drive means. When the reverse movement time until the end detection signal is input is shorter than the preset reverse movement reference time, it is determined that an abnormality has occurred and the forward rotation direction rotation drive signal and the reverse rotation direction rotation drive are detected. The output of the signal is prohibited.
請求項5に記載の発明は、請求項4に記載のタッピング装置において、制御手段は、回転駆動手段に逆転方向回転駆動信号を出力した時から後退端検出手段より後退端検出信号の入力を受けた時までの後退移動時間が、予め設定されている後退移動基準時間よりも短いときは異常発生と判断して回転駆動手段に対する正転方向回転駆動信号及び逆転方向回転駆動信号の出力を禁止することを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the tapping device according to the fourth aspect, the control means receives an input of the backward end detection signal from the backward end detection means from when the reverse rotation direction rotational drive signal is output to the rotational drive means. When the reverse movement time until the time is shorter than the preset reverse movement reference time, it is determined that an abnormality has occurred and the output of the forward direction rotation drive signal and the reverse direction rotation drive signal to the rotation drive means is prohibited. It is characterized by that.
請求項6に記載の発明は、請求項4または5に記載のタッピング装置において、制御手段は、回転駆動手段に逆転方向回転駆動信号を出力した時から後退移動時間の計測を開始し、後退移動時間が後退端検出手段より後退端の検出信号を入力するよりも前に後退移動基準時間よりも長くなったときは、回転駆動手段に回転停止信号を出力するとともに異常発生と判断して回転駆動手段に対する正転方向回転駆動信号及び逆転方向回転駆動信号の出力を禁止することを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the tapping device according to the fourth or fifth aspect, the control means starts measuring the backward movement time from the time when the reverse rotation direction rotational drive signal is output to the rotational drive means, and the backward movement is performed. If the time is longer than the reverse movement reference time before the reverse end detection signal is input from the reverse end detection means, a rotation stop signal is output to the rotation drive means, and it is determined that an abnormality has occurred and is driven to rotate. The output of the forward rotation direction rotation drive signal and the reverse rotation direction rotation drive signal to the means is prohibited.
請求項1に記載のタッピング装置の発明によれば、タップ保持手段が前進端に到達するまでの前進移動時間が前進移動基準時間よりも長いか否かを監視することができ、前進移動基準時間よりも長いときは異常と判断することができる。
According to the invention of the tapping device described in
したがって、前進端検出手段による検出位置のずれ、回転駆動手段による回転停止位置のずれ、回転速度の変化等、何らかの異常が発生していることを認識することができる。よって、タップ折れなどの不具合を防止できるとともに、加工精度が常に一定のネジ穴を形成することができる。 Therefore, it is possible to recognize that some abnormality has occurred, such as a shift in the detection position by the forward end detection means, a shift in the rotation stop position by the rotation drive means, or a change in the rotation speed. Therefore, it is possible to prevent defects such as tap breakage and to form a screw hole whose processing accuracy is always constant.
請求項2に記載の発明によれば、タップ保持手段が前進端に到達するまでの前進移動時間が前進移動基準時間よりも短いか否かを監視することができ、前進移動基準時間よりも短いときは異常と判断することができる。
According to the invention described in
したがって、前進端検出手段による検出位置のずれ、回転駆動手段による回転停止位置のずれ、回転速度の変化等、何らかの異常が発生していることを認識することができる。よって、ネジ穴の成形不良などの不具合を防止して、加工精度が常に一定のネジ穴を形成することができる。 Therefore, it is possible to recognize that some abnormality has occurred, such as a shift in the detection position by the forward end detection means, a shift in the rotation stop position by the rotation drive means, or a change in the rotation speed. Therefore, it is possible to prevent problems such as defective molding of screw holes, and to form screw holes with a constant machining accuracy.
請求項3に記載の発明によれば、回転駆動手段に正転方向回転駆動信号を出力した時からタップ前進方向に向かって移動するタップ保持手段の前進移動時間を監視し、その前進移動時間が前進移動基準時間よりも長くなるまでに前進端検出手段から前進端検出信号の入力を受けなかったときは、回転駆動手段の回転を停止させることができる。したがって、例えば前進端検出手段の検出不良によりタップ保持手段の前進端への到達を検出することができなかった場合であっても、回転駆動手段の回転駆動を停止することができる。よって、タップの先端がネジ下穴の底部に底突きしてタップ折れを生じたり、送り移動手段に不具合が生ずるのを未然に防ぐことができる。 According to the third aspect of the invention, the forward movement time of the tap holding means that moves in the tap forward direction from when the forward rotation direction rotation drive signal is output to the rotation drive means is monitored, and the forward movement time is monitored. If the forward end detection signal is not received from the forward end detection means before the forward movement reference time becomes longer, the rotation of the rotation drive means can be stopped. Therefore, for example, even when the arrival of the tap holding means to the forward end cannot be detected due to a detection failure of the forward end detecting means, the rotational drive of the rotational drive means can be stopped. Therefore, it is possible to prevent the tap tip from hitting the bottom of the screw pilot hole and causing the tap to be bent or the feed moving means to be defective.
請求項4に記載の発明によれば、タップ保持手段が後退端に到達するまでの後退移動時間が後退移動基準時間よりも長いか否かを監視することができ、後退移動基準時間よりも長いときは異常と判断することができる。
According to the invention described in
したがって、後退端検出手段による検出位置のずれ、回転駆動手段による回転停止位置のずれ、回転速度の変化等、何らかの異常が発生していることを認識することができる。よって、タップ保持手段を予め設定されている送り移動量よりも大きく移動させてしまうなどの異常動作を防止して、送り移動手段に不具合が生じるのを未然に防ぐことができる。 Accordingly, it is possible to recognize that some abnormality has occurred, such as a shift in the detection position by the backward end detection means, a shift in the rotation stop position by the rotation drive means, or a change in the rotation speed. Therefore, it is possible to prevent an abnormal operation such as moving the tap holding means larger than a preset feed movement amount, and prevent a malfunction in the feed movement means.
請求項5に記載の発明によれば、タップ保持手段が後退端に到達するまでの後退移動時間が後退移動基準時間よりも短いか否かを監視することができ、後退移動基準時間よりも短いときは異常と判断することができる。 According to the fifth aspect of the present invention, it is possible to monitor whether or not the backward movement time until the tap holding means reaches the backward end is shorter than the backward movement reference time, and is shorter than the backward movement reference time. Sometimes it can be judged abnormal.
したがって、後退端検出手段による検出位置のずれ、回転駆動手段による回転停止位置のずれ、回転速度の変化等、何らかの異常が発生していることを認識することができる。よって、タップをネジ穴から抜き取ることができない等の不具合を防止することができる。 Accordingly, it is possible to recognize that some abnormality has occurred, such as a shift in the detection position by the backward end detection means, a shift in the rotation stop position by the rotation drive means, or a change in the rotation speed. Therefore, it is possible to prevent problems such as being unable to remove the tap from the screw hole.
請求項6に記載の発明によれば、タップ後退方向に向かって移動するタップ保持手段の後退移動時間を監視し、その後退移動時間が後退移動基準時間よりも長くなるまでに後退端検出手段から後退端検出信号の入力を受けなかったときは、回転駆動手段の回転を停止させることができる。したがって、例えば後退端検出手段の検出不良によりタップ保持手段の後退端への到達を検出することができなかった場合であっても、回転駆動手段の回転駆動を停止することができる。よって、タップ保持手段を予め設定されている送り移動量よりも大きくタップ後退方向に移動させてしまうなどの異常動作を防止して、送り移動手段に不具合が生じるのを未然に防ぐことができる。 According to the sixth aspect of the present invention, the backward movement time of the tap holding means that moves in the tap backward direction is monitored, and from the backward end detection means until the backward movement time becomes longer than the backward movement reference time. When the input of the backward end detection signal is not received, the rotation of the rotation driving means can be stopped. Therefore, for example, even when the arrival of the tap holding means to the backward end cannot be detected due to a detection failure of the backward end detecting means, the rotational driving of the rotational driving means can be stopped. Therefore, it is possible to prevent an abnormal operation such as moving the tap holding means in the tap retraction direction larger than the preset feed movement amount, and to prevent the feed movement means from being defective.
次に、本発明の実施の形態について図に基づいて説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本実施の形態に係わるタッピング装置1の全体図、図2は、図1の要部拡大図である。
FIG. 1 is an overall view of a
タッピング装置1は、図1に示すように、床面上に設置されたベッド2と、ベッド2の上でワーク101を所定の姿勢状態で保持するワーク保持手段3と、ベッド2の上面に沿ってワーク保持手段3に接近及び離間する方向に移動するフィードユニット4と、フィードユニット4の上に設けられワーク101のネジ下穴102にネジ穴を形成するタップユニット5を有している。
As shown in FIG. 1, the
ワーク保持手段3は、ワーク101の加工側面103がタップユニット5に対向し、加工側面103に開口形成されたネジ下穴102がフィードユニット4の移動方向に沿って水平方向に延在する姿勢状態でワーク101を載置可能な載置台11と、シリンダ本体12aが載置台11の側方位置に起立して設けられ、シリンダロッド12bがシリンダ本体12aの上部から上方に向かって突出して上下方向に伸縮するクランプシリンダ12と、シリンダロッド12bの先端で水平に突出してワーク101の上面に対向し、シリンダロッド12bの収縮によりワーク101を載置台11との間に挟持して保持するクランパ13とを備えている。
The workpiece holding means 3 is in a posture state in which the
フィードユニット4は、ベッド2の上面に沿ってワーク保持手段3に接近及び離間する方向に延在するように付設された一対のガイドレール21と、ガイドレール21によって往復移動自在に案内されるスライダー22と、スライダー22の上部に取り付けられてベッド2の上面に沿って水平に延在するスライドテーブル23と、スライドテーブル23をワーク保持手段3に接近及び離間する方向に移動させてセット位置と待避位置に選択的に配置可能な軸頭送りシリンダ24を有している。
The
タップユニット5は、フィードユニット4のスライドテーブル23の上面に設けられた軸頭31と、軸頭31に回転自在で且つその回転中心軸線上で回転軸方向に沿って移動自在に支持されたタップ軸(タップ保持手段)41と、タップ軸41をタップねじ切り回転方向である正転方向及びタップ抜き取り回転方向である逆転方向に回転させるギヤードモータ51と、タップ軸41の正転方向及び逆転方向への回転に応じてタップ軸41をタップ前進方向及びタップ後退方向に送り移動させる送り移動手段61と、タップ軸41の前進端と後退端を検出する検出部71を備えている。
The
軸頭31は、矩形の箱枠形状を有しており、図2に示すように、正面壁部32からワーク101に向かって水平に突出するようにタップ軸41が設けられ、後面壁部33にはギヤードモータ51が設けられている。
The
タップ軸41は、一直線状に延在する丸棒部材によって構成されており、回転中心軸線がワーク101のネジ下穴102と同軸上に延在するように軸方向中央部分がガイドブッシュ(支持手段)34を介して軸頭31に支持されている。タップ軸41の先端部分にはソケット42が設けられており、タップ43が同軸上に着脱自在に支持されている。そして、タップ軸41の基端部分には、送り移動手段61のマスターネジ部62が同軸上に形成されており、さらにその基端側には同軸上にスプライン部44が形成されている。
The
ガイドブッシュ34は、タップ軸41を嵌挿する貫通孔35aが穿設された円柱状の胴部35と、胴部35の一方端部に形成されて正面壁部32にボルト止めすることによって軸頭31に固定可能なフランジ部36を有しており、タップ軸41を正転方向及び逆転方向に回転自在に支持するとともに、予め設定されているストロークだけ軸方向に沿って移動自在に支持するように構成されている。
The
胴部35の他方端部には、タップ軸41のマスターネジ部62に螺合するマスターネジ穴部63が取り付けられており、このマスターネジ部62とマスターネジ穴部63によって送り移動手段61が形成されている。
A master
送り移動手段61は、タップ軸41の正転方向及び逆転方向への回転によりタップ軸41をタップ43のピッチと同じピッチでタップ前進方向及びタップ後退方向に移動させるように構成されている。
The feed moving means 61 is configured to move the
タップ軸41のスプライン部44は、軸頭31内に設けられている中間ギヤボックス53に連結されている。中間ギヤボックス53は、ギヤードモータ51のモータ回転軸51aと一体に回転可能に支持された第1中間ギヤ54と、第1中間ギヤ54に噛合して回転可能に支持された第2中間ギヤ55を備えている。
The
第2中間ギヤ55の軸中心位置にはスプライン穴56が形成されている。タップ軸41は、スプライン部44が第2中間ギヤ55のスプライン穴56に嵌入されて第2中間ギヤ55と一体に回転可能で且つ軸方向に移動自在に支持されている。
A
ギヤードモータ51は、後述するモータドライバ52から電力供給を受けることによって、中間ギヤボックス53を介してタップ軸41を正転方向及び逆転方向に回転させることができ、無通電時にはギヤードモータ51内に内蔵されているブレーキシュー(図示せず)をモータ回転軸51aに押圧してモータ回転軸51aが回転しないようにブレーキをかけ、通電時にはブレーキ解除によりモータ回転軸51aを回転可能とするブレーキを備えている。
The geared
検出部71は、軸頭31の上面でタップ軸41の軸方向に沿って延在して起立する平板状のブラケット72と、ブラケット72の縦壁面に突設されて互いにタップ軸41の軸方向に離間して対峙する一対のブッシュ73と、タップ軸41と平行に延在して一対のブッシュ73によって軸方向に移動自在に支持されたガイドロッド74と、ガイドロッド74の先端に一端が固定され他端がタップ軸41に回転自在で且つタップ軸41と軸方向に一体に移動可能に支持された連結アーム75とを有しており、タップ軸41のタップ前進方向及びタップ後退方向への移動に同期してガイドロッド74を軸方向に移動させることができるように構成されている。
The
また、検出部71は、タップ軸41の前進端を検出するための前進端検出用リミットスイッチ(前進端検出手段)76と、タップ軸41の後退端を検出するための後退端検出用リミットスイッチ(後退端検出手段)77を備えている。
The
前進端検出用リミットスイッチ76と後退端検出用リミットスイッチ77は、ガイドロッド74の上方に位置するようにブラケット72の縦壁面に固定されたスイッチ本体76a、77aと、スイッチ本体76a、77aから下方に延出して先端がガイドロッド74に対向し、ガイドロッド74の延在方向に沿って揺動可能なスイッチアーム76b、77bを有している。
The forward end detecting
ガイドロッド74には、前進端検出用ドグ78と後退端検出用ドグ79が取り付けられている。前進端検出用ドグ78は、タップ軸41のタップ前進方向への移動に応じてガイドロッド74とともにタップ前進方向に移動し、タップ軸41が前進端に到達した際にスイッチアーム76bの先端に当接してスイッチアーム76bを揺動させ、前進端検出用リミットスイッチ76の接点をOFFからONに切り換える構成を有している。
A forward
同様に後退端検出用ドグ79は、タップ軸41のタップ後退方向への移動に応じてガイドロッド74とともにタップ後退方向に移動し、タップ軸41が後退端に到達した際にスイッチアーム77bの先端に当接してスイッチアーム77bを揺動させ、後退端検出用リミットスイッチ77の接点をOFFからONに切り換える構成を有している。
Similarly, the backward
尚、本実施の形態では、フィードユニット4のスライドテーブル23の上に上記構成を有するタップユニット5が#1〜#6までの6基、スライドテーブル23の移動方向に直交する方向に互いに所定間隔をおいて水平に設けられている。
In the present embodiment, six
図5は、タッピング装置1の表示部を示す説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a display unit of the
タッピング装置1の表示部を構成する表示盤81は、タッピング装置1の近傍位置で作業者が視認可能な位置に設置されており、その盤面82には、時間表示部84が設けられている。時間表示部84は、上部に前進用時間表示部85が設けられ、下部に後退用時間表示部86が設けられている。そして、それぞれの上段85a、86aに実際に計測した移動時間を表示し、下段85b、86bに前進移動基準時間と後退移動基準時間の上限基準時間Tfmax,Trmaxを表示するように構成されている。また、盤面82には、警報ランプ(異常発生表示手段)83が設けられており、タップユニット5に異常が発生したときに点灯して作業者に異常発生を知らせるように構成されている。時間表示部84と警報ランプ83は、#1〜#6までの各タップユニット5ごとに盤面82に設けられている。
A
上記構成を有するタッピング装置1は、制御部91によって制御される。図3は、上記構成を有するタッピング装置1の制御系統を説明する図、図4は、タッピング装置1の機能ブロック図である。
The
制御部91は、タッピング装置1の近傍位置に設置された制御盤(図示せず)内に設けられており、シーケンスコンピュータやリレー回路によって構成されている。そして、図3に示すように、制御部91の入力側には、前進端検出用リミットスイッチ76、後退端検出用リミットスイッチ77が接続されている。また、出力側には、ギヤードモータ51を駆動するモータドライバ52、時間表示部84、警報ランプ83が接続されている。
The control unit 91 is provided in a control panel (not shown) installed in the vicinity of the
制御部91内には、図4に示すように、前進端判断手段92、後退端判断手段93、回転駆動信号出力手段94、移動時間計測手段95、異常判断手段96、警報信号出力手段97が構成されている。前進端判断手段92は、前進端検出用リミットスイッチ76からの検出信号に基づいてタップ軸41が前進端にあるか否かを判断し、後退端判断手段93は、後退端検出用リミットスイッチ77からの検出信号に基づいてタップ軸41が後退端にあるか否かを判断する処理を行う。前進端判断手段92と後退端判断手段93による判断結果は、回転駆動信号出力手段94と移動時間計測手段95に出力される。
In the controller 91, as shown in FIG. 4, forward end determination means 92, backward end determination means 93, rotation drive signal output means 94, travel time measurement means 95, abnormality determination means 96, and alarm signal output means 97 are provided. It is configured. The forward
回転駆動信号出力手段94は、モータドライバ52に対して正転方向回転駆動信号、逆転方向回転駆動信号、及び回転停止信号を出力する。モータドライバ52は、正転方向回転駆動信号を入力すると、タップ軸41を正転方向に回転させるようにギヤードモータ51に通電を行い、逆転方向回転駆動信号を入力すると、タップ軸41を逆転方向に回転させるようにギヤードモータ51に通電を行う。そして、回転停止信号を入力すると、ギヤードモータ51への通電を停止する。
The rotation drive signal output means 94 outputs a forward rotation direction rotation drive signal, a reverse rotation direction rotation drive signal, and a rotation stop signal to the
移動時間計測手段95は、回転駆動信号出力手段がモータドライバ52に対して正転方向回転駆動信号を出力した時から前進移動時間Tfの時間計測を開始し、逆転方向回転駆動信号を出力したときから後退移動時間Trの時間計測を開始するものであり、計測した前進移動時間Tfと後退移動時間Trの情報は、異常判断手段96に入力される。
The movement time measuring means 95 starts time measurement of the forward movement time Tf from when the rotation drive signal output means outputs the forward rotation direction rotation drive signal to the
異常判断手段96では、計測した前進移動時間Tf及び後退移動時間Trが予め設定されている前進移動基準時間(下限基準時間Tfmin〜上限基準時間Tfmax)の範囲及び後退移動基準時間(下限基準時間Trmin〜上限基準時間Trmax)の範囲に入っているか否かを判断する。そして、前進移動基準時間(Tfmin〜Tfmax)の範囲及び後退移動基準時間(Trmin〜Trmax)の範囲を外れている場合、換言すると、前進移動時間Tfが前進移動基準時間の上限基準時間Tfmaxよりも長い、あるいは下限基準時間Tfminよりも短い場合、または、後退移動時間Trが後退移動基準時間の上限基準時間Trmaxよりも長い、あるいは下限基準時間Trminよりも短い場合には、タップユニット5に異常が発生していると判断する。
In the abnormality determination means 96, the measured forward movement time Tf and backward movement time Tr are set in advance in the range of the forward movement reference time (lower limit reference time Tfmin to upper limit reference time Tfmax) and the reverse movement reference time (lower limit reference time Trmin). To determine whether it is within the range of (upper reference time Trmax). When the forward movement reference time (Tfmin to Tfmax) and the backward movement reference time (Trmin to Trmax) are out of range, in other words, the forward movement time Tf is greater than the upper reference time Tfmax of the forward movement reference time. If it is long or shorter than the lower limit reference time Tfmin, or if the backward movement time Tr is longer than the upper reference time Trmax of the backward movement reference time or shorter than the lower reference time Trmin, there is an abnormality in the
そして、異常発生の情報は、回転駆動信号出力手段94と警報信号出力手段97に出力される。前進移動基準時間(Tfmin〜Tfmax)の範囲と後退移動基準時間(Trmin〜Trmax)の範囲は、制御部91の記憶手段に予め格納されている。 Information on the occurrence of abnormality is output to the rotation drive signal output means 94 and the alarm signal output means 97. The range of the forward movement reference time (Tfmin to Tfmax) and the range of the backward movement reference time (Trmin to Trmax) are stored in advance in the storage means of the control unit 91.
警報信号出力手段97は、異常判断手段96からの異常発生の情報を受け取ると、警報ランプ83に対して警報信号を出力し、警報ランプ83を点灯させて作業者に異常が発生したことを知らせる。
When the alarm signal output means 97 receives the information on the occurrence of an abnormality from the abnormality determination means 96, it outputs an alarm signal to the
次に、上記構成を有するタッピング装置1の動作について図6及び図7のフローチャートを参照しつつ以下に説明する。
Next, the operation of the
まず、作業者がワーク101を載置台11の上に載せて、図示していない開始ボタンを操作すると、ワーク保持手段3はワーク101を保持し、該保持によりタッピング開始指令が制御部91に入力される。
First, when an operator places the
制御部91は、タッピング開始指令を入力すると、フィードユニット4の軸頭送りシリンダ24を駆動してスライドテーブル23を待避位置からセット位置まで移動させる。これにより、タップ軸41の先端に取り付けられているタップ43は、その先端がワーク101との間に5mm程度の間隙を有して対向し、ネジ下穴102と同軸上にセットされる。
When the tapping start command is input, the controller 91 drives the
次に、制御部91は、回転駆動信号出力手段94が正転方向回転駆動信号をモータドライバ52に出力するとともに、移動時間計測手段95が前進移動時間Tfの計測を開始する(ステップS101)。モータドライバ52は、正転方向回転駆動信号の入力を受けると、タップ軸41を正転方向に回転させるべく、ギヤードモータ51に通電を行う。
Next, in the controller 91, the rotation drive signal output means 94 outputs a forward rotation direction rotation drive signal to the
ギヤードモータ51は、モータドライバ52からの通電を受けてブレーキを解除し、タップ軸41を正転方向に回転させる方向にモータ回転軸51aを回転駆動させる。
The geared
モータ回転軸51aの回転は、中間ギヤボックス53の第1中間ギヤ54から第2中間ギヤ55に伝達され、第2中間ギヤ55からスプライン部44を介してタップ軸41に伝達され、タップ軸41を正転方向に回転させる。
The rotation of the
タップ軸41は正転方向に回転されると、送り移動手段61によってタップ前進方向に移動する。これにより、タップ軸41の先端に保持されているタップ43を、その先端からワーク101のネジ下穴102内にねじ込み、ネジ下穴102へのねじ切りを開始する。
When the
タップ軸41は、タップ43によるネジ下穴102へのねじ切りとともにタップ前進方向に移動し、その移動に同期してガイドロッド74もタップ前進方向に移動する。
The
そして、ガイドロッド74の前進端検出用ドグ78が前進端検出用リミットスイッチ76のスイッチアーム76bに当接してスイッチアーム76bを揺動させ、接点をOFFからONに切り換えると(ステップS102でYES)、制御部91に前進端検出信号が入力される。これにより、制御部91の前進端判断手段92は、タップ軸41が前進端に到達したと判断してその情報を回転駆動信号出力手段94に出力する。
When the forward
回転駆動信号出力手段94は、前進端判断手段92から前進端に到達したとの情報を受け取ると、モータドライバ52に対して回転停止信号を出力し(ステップS103)、モータドライバ52は、回転停止信号に基づきギヤードモータへの通電を停止し、ブレーキをかけてモータ回転軸51aの回転を停止させる。これにより、タップ軸41の回転も停止され、タップ43によるネジ下穴102へのねじ切りも停止される。
When the rotation drive signal output means 94 receives information from the advance end determination means 92 that the advance end has been reached, the rotation drive signal output means 94 outputs a rotation stop signal to the motor driver 52 (step S103), and the
異常判断手段96は、前進端判断手段92により前進端に到達したと判断されて回転駆動信号出力手段94から回転停止信号が出力されると、回転駆動信号出力手段94がモータドライバ52に正転方向回転駆動信号を出力した時から前進端検出用リミットスイッチ76の接点が前進端検出用ドグ78によってOFFからONに切り換えられて前進端判断手段92が前進端検出用リミットスイッチ76から前進端検出信号(ON)の入力を受けた時までの前進移動時間Tfを求め、前進移動時間Tfが予め設定されている前進移動基準時間(Tfmin〜Tfmax)の範囲内にあるかを判断する(ステップS104)。
When it is determined that the forward end has been reached by the forward
ここで、前進移動時間Tfが前進移動基準時間(Tfmin〜Tfmax)の範囲外にある場合(ステップS104でNO)、異常判断手段96はタップユニット5に異常が発生していると判断し、回転駆動信号出力手段94による正転方向回転駆動信号及び逆転方向回転駆動信号の出力を禁止するとともに、警報信号出力手段97から警報信号を出力して表示盤81の警報ランプ83を点灯させ、作業者に異常が発生したことを知らせる(ステップS108)。警報ランプ83は、#1〜#6までの各タップユニット5ごとに設けられているので、作業者は、いずれのタップユニット5に異常が発生したかを容易に認識することができる。
Here, when the forward movement time Tf is outside the range of the forward movement reference time (Tfmin to Tfmax) (NO in step S104), the abnormality determination means 96 determines that an abnormality has occurred in the
一方、前進移動時間Tfが前進移動基準時間(Tfmin〜Tfmax)の範囲内にある場合(ステップS104でYES)には、正常と判断し(ステップS105)、その後の処理が続行される。 On the other hand, when the forward movement time Tf is within the range of the forward movement reference time (Tfmin to Tfmax) (YES in step S104), it is determined to be normal (step S105), and the subsequent processing is continued.
また、前進端検出用リミットスイッチ76の接点がOFFからONに切り換わる前に前進移動時間Tfが前進移動基準時間の上限基準時間(Tfmax)を超えた場合(ステップS102でNOかつステップS106でYES)、換言すると、前進移動時間Tfが前進移動基準時間の上限基準時間(Tfmax)を経過しても前進端検出用リミットスイッチ76から前進端検出信号の入力を受けなかった場合は、異常判断手段96が異常発生と判断してその情報を回転駆動信号出力手段94に出力する。
Further, when the forward movement time Tf exceeds the upper reference time (Tfmax) of the forward movement reference time before the contact of the forward end
回転駆動信号出力手段94は、異常判断手段96から異常発生の情報を受け取ると、モータドライバ52に対して回転停止信号を出力する(ステップS107)。モータドライバ52は、回転駆動信号出力手段94から回転停止信号の入力を受けると、ギヤードモータ51への通電を停止し、ブレーキをかけてモータ回転軸51aの回転を停止させる。したがって、タップ軸41の回転も停止され、タップ43によるワーク101のネジ下穴102へのねじ切りも停止される。
When the rotation drive signal output means 94 receives information on the occurrence of abnormality from the abnormality determination means 96, it outputs a rotation stop signal to the motor driver 52 (step S107). When receiving a rotation stop signal from the rotation drive signal output means 94, the
そして、異常判断手段96は、回転駆動信号出力手段94による正転方向回転駆動信号及び逆転方向回転駆動信号の出力を禁止するとともに、警報信号出力手段97から警報信号を出力し、表示盤81の警報ランプ83を点灯させ、作業者に異常が発生したことを知らせる(ステップS108)。
The abnormality determination unit 96 prohibits the output of the forward rotation direction rotation drive signal and the reverse rotation direction rotation drive signal by the rotation drive
したがって、例えば前進端検出用リミットスイッチ76の検出不良によりタップ軸41の前進端への到達を検出することができなかった場合であっても、ギヤードモータ51の回転駆動を停止することができ、タップ43の先端がネジ下穴102の底部に底突きしてタップ折れを生じたり、送り移動手段61のマスターネジ部62がマスターネジ穴部63から抜け落ちるなどの不具合が生ずるのを未然に防ぐことができる。
Therefore, for example, even when the arrival of the
一方、前進移動時間Tfが前進移動基準時間(Tfmin〜Tfmax)の範囲内にあり(ステップS104)、正常である判断されると(ステップS105)、回転駆動信号出力手段94からモータドライバ52に逆転方向回転駆動信号が出力され、後退移動時間Trの計測が開始される(ステップS201)。
On the other hand, when the forward movement time Tf is within the range of the forward movement reference time (Tfmin to Tfmax) (step S104) and is judged normal (step S105), the rotation drive signal output means 94 reverses to the
モータドライバ52は、回転駆動信号出力手段94から逆転方向回転駆動信号の入力を受けると、タップ軸41を逆転方向に回転させるべく、ギヤードモータ51に通電を行う。
The
ギヤードモータ51は、モータドライバ52からの通電を受けてブレーキを解除すると、タップ軸41を逆転方向に回転させる方向にモータ回転軸51aを回転駆動させる。
When the geared
モータ回転軸51aの回転は、中間ギヤボックス53の第1中間ギヤ54から第2中間ギヤ55に伝達され、第2中間ギヤ55からスプライン部44を介してタップ軸41に伝達され、タップ軸41を逆転方向に回転させる。
The rotation of the
タップ軸41は、逆転方向の回転により、送り移動手段61によってタップ後退方向に移動し、タップ軸41の先端に取り付けられているタップ43をワーク101のネジ下穴102から抜き取る方向に回転させる。
The
タップ43の抜き取り方向の回転に応じてタップ軸41はタップ後退方向に移動し、その移動に同期してガイドロッド74もタップ後退方向に移動する。そして、タップ43がネジ下穴102から抜き取られ、タップ軸41がさらにタップ後退方向に移動されると、ガイドロッド74の後退端検出用ドグ79が後退端検出用リミットスイッチ77のスイッチアーム77bを押圧して揺動させる。そして、接点をOFFからONに切り換えると(ステップS202でYES)、後退端判断手段93はタップ軸41が後退端に到達したと判断してその情報を回転駆動信号出力手段94に出力する。
The
回転駆動信号出力手段94は、後退端判断手段93から後退端に到達したとの情報を受け取ると、モータドライバ52に対して回転停止信号を出力する(ステップS203)。モータドライバ52は、回転駆動信号出力手段94から回転停止信号の入力を受けると、ギヤードモータ51への通電を停止し、ブレーキをかけてモータ回転軸51aの回転を停止させる。これにより、タップ軸41の回転も停止され、タップ後退方向への移動も停止される。
When the rotational drive signal output means 94 receives information from the backward end determination means 93 that the rear end has been reached, it outputs a rotation stop signal to the motor driver 52 (step S203). When receiving a rotation stop signal from the rotation drive signal output means 94, the
異常判断手段96は、後退端判断手段93により後退端に到達したと判断されて回転駆動信号出力手段94から回転停止信号が出力されると、回転駆動信号出力手段94が逆転方向回転駆動信号を出力した時から後退端検出用リミットスイッチ77の接点が後退端検出用ドグ79によってOFFからONに切り換えられて後退端判断手段93が後退端検出用リミットスイッチ77から後退端検出信号(ON)の入力を受けた時までの後退移動時間Trを求め、その後退移動時間Trが予め設定されている後退移動基準時間(Trmin〜Trmax)の範囲内にあるかを判断する(ステップS204)。
When it is determined by the reverse end determination means 93 that the reverse end has been reached and the rotation stop signal is output from the rotation drive signal output means 94, the abnormality determination means 96 outputs the rotation drive signal in the reverse direction. The contact point of the reverse end
ここで、後退移動時間Trが後退移動基準時間(Trmin〜Trmax)の範囲外にある場合(ステップS204でNO)、異常判断手段96はタップユニット5に何らかの異常が発生していると判断して、回転駆動信号出力手段94による正転方向回転駆動信号及び逆転方向回転駆動信号の出力を禁止するとともに、警報信号出力手段97から警報信号を出力して表示盤81の警報ランプ83を点灯させ、作業者に異常が発生したことを知らせる(ステップS208)。
Here, when the backward movement time Tr is outside the range of the backward movement reference time (Trmin to Trmax) (NO in step S204), the abnormality determining means 96 determines that some abnormality has occurred in the
一方、後退移動時間Trが後退移動基準時間(Trmin〜Trmax)の範囲内にある場合(ステップS204でYES)には、正常と判断し(ステップS205)、フィードユニット4のスライドテーブル23を待避位置に移動させ、タッピング作業を終了する。
On the other hand, when the backward movement time Tr is within the range of the backward movement reference time (Trmin to Trmax) (YES in step S204), it is determined that it is normal (step S205), and the slide table 23 of the
また、後退端検出用リミットスイッチ77の接点がOFFからONに切り換わる前に後退移動時間Trが後退移動基準時間の上限基準時間(Trmax)を超えた場合(ステップS202でNOかつステップS206でYES)、換言すると、後退移動時間Trが後退移動基準時間の上限基準時間(Trmax)を経過しても後退端検出用リミットスイッチ77から後退端検出信号の入力を受けなかった場合は、異常判断手段96が異常発生と判断してその情報を回転駆動信号出力手段94に出力する。
Further, when the backward movement time Tr exceeds the upper reference time (Trmax) of the backward movement reference time before the contact of the backward end
回転駆動信号出力手段94は、異常判断手段96から異常発生の情報を受け取ると、モータドライバ52に対して回転停止信号を出力する(ステップS207)。モータドライバ52は、回転駆動信号出力手段94から回転停止信号の入力を受けると、ギヤードモータ51への通電を停止し、ブレーキをかけてモータ回転軸51aの回転を停止させる。したがって、タップ軸41の回転も停止され、タップ43のタップ後退方向への移動も停止される。
When the rotation drive signal output means 94 receives the information on the occurrence of abnormality from the abnormality determination means 96, it outputs a rotation stop signal to the motor driver 52 (step S207). When receiving a rotation stop signal from the rotation drive signal output means 94, the
そして、異常判断手段96は、回転駆動信号出力手段94による正転方向回転駆動信号及び逆転方向回転駆動信号の出力を禁止するとともに、警報信号出力手段97から警報信号を出力し、表示盤81の警報ランプ83を点灯させ、作業者に異常が発生したことを知らせる(ステップS208)。
The abnormality determination unit 96 prohibits the output of the forward rotation direction rotation drive signal and the reverse rotation direction rotation drive signal by the rotation drive
図8は、タッピング装置1の正常時と異常時の動作状態を比較して説明するための図である。尚、本実施の形態では前進移動基準時間及び後退移動基準時間を6.9秒±0.3に設定している。
FIG. 8 is a diagram for explaining the operation state of the
図8(a)に示すケースの場合、モータドライバ52に正転方向回転駆動信号を出力してから前進端判断手段92が前進端検出用リミットスイッチ76から前進端検出信号を入力した時までの前進移動時間Tfが6.9秒であり、前進移動基準時間(Tfmin〜Tfmax)の範囲内に入っている。また、モータドライバ52に逆転方向回転駆動信号を出力してから後退端判断手段93が後退端検出用リミットスイッチ77から後退端検出信号を入力した時までの後退移動時間Trが6.9秒であり、後退移動基準時間(Trmin〜Trmax)の範囲に入っている。したがって、タップユニット5は正常に動作しており、引き続きタッピングを行うことができる。
In the case shown in FIG. 8A, the period from when the forward rotation direction rotation drive signal is output to the
図8(b)に示すケースの場合、ブレーキ解放不良によるブレーキシューの引きずりやブレーキシューの摩耗によって、前進移動時間Tf及び後退移動時間Trが正常時の6.9秒よりも延びており、7.8秒となっている。したがって、加工時間の増大によりサイクルタイムが延びて生産効率が低下するおそれがある。 In the case shown in FIG. 8B, the forward movement time Tf and the reverse movement time Tr are longer than the normal time of 6.9 seconds due to brake shoe dragging and brake shoe wear due to brake release failure. .8 seconds. Therefore, there is a risk that the cycle time is extended due to the increase of the processing time, and the production efficiency is lowered.
しかしながら、従来は、前進端検出用リミットスイッチ76からの前進端検出信号と後退端検出用リミットスイッチ77後退端検出信号とに基づいてタップ軸41の停止位置を制御していただけであり、上述のギヤードモータ51の異常を認識することはできなかった。
However, conventionally, the stop position of the
これに対し、本実施の形態におけるタッピング装置1は、前進端検出用リミットスイッチ76の前進端検出信号と後退端検出用リミットスイッチ77の後退端検出信号の他に、タップ軸41の前進移動時間Tfと後退移動時間Trを監視している。
On the other hand, the
したがって、本ケースのようにギヤードモータ51の異常によって前進移動時間Tfが前進移動基準時間(Tfmin〜Tfmax)の範囲内になく、前進移動基準時間の上限基準時間Tfmaxを超えている場合、あるいは後退移動時間Trが後退移動基準時間(Trmin〜Trmax)の範囲内になく、後退移動基準時間の上限基準時間Trmaxを超えている場合には、タップユニット5に何らかの異常が発生していることを認識することができる。
Therefore, when the forward movement time Tf is not within the range of the forward movement reference time (Tfmin to Tfmax) due to an abnormality of the geared
図8(c)に示すケースの場合、前進端検出用リミットスイッチ76の感度不良により前進端の検出位置が正規位置よりもタップ前進方向に変位している。したがって、タップ43がネジ下穴102内で規定よりもより深い位置までねじ込まれてタップ折れを生ずるおそれがある。
In the case shown in FIG. 8C, the forward end detection position is displaced in the tap forward direction from the normal position due to the poor sensitivity of the forward end
しかしながら、従来は、前進端検出用リミットスイッチ76の前進端検出信号を用いてタップ軸41の停止位置を制御していただけであり、前進端検出用リミットスイッチ76の感度不良による異常の発生を認識することはできなかった。
However, conventionally, only the stop position of the
これに対し、本実施の形態におけるタッピング装置1は、前進端検出用リミットスイッチ76の検出信号の他にタップ軸41の前進移動時間Tfと後退移動時間Trを監視している。
On the other hand, the
したがって、本ケースのように前進端検出用リミットスイッチ76の異常によって前進移動時間Tfが前進移動基準時間(Tfmin〜Tfmax)の範囲内になく、前進移動基準時間の上限基準時間Tfmaxを超えている場合には、ドグを含むリミットスイッチ系やタップユニット5に何らかの異常が発生していることを認識することができる。
Therefore, the forward movement time Tf is not within the range of the forward movement reference time (Tfmin to Tfmax) due to the abnormality of the forward end
上記構成を有するタッピング装置1によれば、タップ軸41の前進移動時間Tfを監視し、モータドライバ52に正転方向回転駆動信号を出力した時から前進端検出用リミットスイッチ76より前進端検出信号を入力した時までの前進移動時間Tfが前進移動基準時間(Tfmin〜Tfmax)の範囲内にないとき、あるいは、モータドライバ52に正転方向回転駆動信号を出力した時から前進移動時間Tfの計測を開始し、前進端検出用リミットスイッチ76の接点がOFFからONに切り換わる前に前進移動時間Tfが前進移動基準時間の上限基準時間(Tfmax)を超えたときには、異常発生と判断する。
According to the
同様に、タップ軸41の後退移動時間を監視し、モータドライバ52に逆転方向回転駆動信号を出力した時から後退端検出用リミットスイッチ77より後退端検出信号を入力した時までの後退移動時間Trが後退移動基準時間(Trmin〜Trmax)の範囲内にないときは、あるいは、モータドライバ52に逆転方向回転駆動信号を出力した時から後退移動時間Trの計測を開始し、後退端検出用リミットスイッチ77の接点がOFFからONに切り換わる前に後退移動時間Trが後退移動基準時間の上限基準時間(Trmax)を超えたときには異常発生と判断する。
Similarly, the backward movement time of the
これにより、例えば前進端検出用リミットスイッチ76あるいは後退端検出用リミットスイッチ77の異常によってタップ軸41の前進端や後退端を検出することができなかった場合や、前進端検出用リミットスイッチ76や後退端検出用リミットスイッチ77の感度不良により、前進端や後退端の検出位置が正規位置よりもタップ前進方向側またはタップ後退方向側に変位している場合、ギヤードモータ51のブレーキ不良による停止位置のずれ、ギヤードモータ51の回転速度の変化等、タップユニット5に何らかの異常が発生していることを認識することができる。
Accordingly, for example, when the forward end or the backward end of the
例えば、タップ軸41のタップ後退方向への移動時にギヤードモータ51のブレーキが故障し、後退端よりもさらにタップ後退方向にずれた位置にタップ軸41が停止した場合、次のサイクルでタップ前進方向に移動した際に、前進端に到達する時間が長くなり、ブレーキの異常と判断することができる。
For example, when the brake of the geared
そして、異常発生時には、迅速にギヤードモータ51を停止させてタップ軸41の回転を停止し、また、ギヤードモータ51の回転駆動を禁止するので、例えば送り移動手段61のマスターネジ部62が予め設定されている送り移動量よりも大きく移動してマスターネジ穴部63から外れたり、マスターネジ部62がマスターネジ穴部63に噛み込むなどの不具合が送り移動手段61に生じるのを未然に防ぐことができる。
When an abnormality occurs, the geared
また、予め設定されている送り移動量よりも大きく移動するのを防ぐことができ、タップ43の折損やネジ穴の成形不良、ネジ下穴102からの抜き取り不良などの不具合を防止でき、ネジ穴加工の加工精度を常に一定にすることができる。
Further, it is possible to prevent movement larger than a preset feed movement amount, and it is possible to prevent problems such as breakage of the
そして、表示盤81の盤面82に前進移動時間Tfと前進移動基準時間(Tfmin〜Tfmax)及び後退移動時間Trと後退移動基準時間(Trmin〜Trmax)を並べて表示するので、タップ軸41の前進移動時間Tfと前進移動基準時間(Tfmin〜Tfmax)及び後退移動時間Trと後退移動基準時間(Trmin〜Trmax)を一度に視認でき、タップユニット5の現在の状態を容易に把握することができる。したがって、例えば異常発生時に前進移動時間Tfと前進移動基準時間(Tfmin〜Tfmax)、あるいは後退移動時間Trと後退移動基準時間(Trmin〜Trmax)を互いに比較してその時間差を考慮することでタップユニット5における異常箇所の特定を容易ならしめることができる。
Since the forward movement time Tf, the forward movement reference time (Tfmin to Tfmax), the backward movement time Tr and the backward movement reference time (Trmin to Trmax) are displayed side by side on the
また、表示盤81の盤面82には、タップユニット5ごとに警報ランプ83が設けられていることから、複数のタップユニット5のいずれに異常が発生しているかを容易に認識することができ、部品交換などのその後の対策を迅速に行うことができる。
Moreover, since the
尚、本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、上述の前進移動基準時間の範囲(Tfmin〜Tfmax)と後退移動基準時間の範囲(Trmin〜Trmax)は予め設定されており、制御部91の記憶手段に格納されている場合を例に説明したが、前進用時間表示部85及び後退用時間表示部86の各表示部分の下部に設けられている入力手段87から入力して変更できるように構成してもよい。
In addition, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, A various change is possible in the range which does not deviate from the meaning of this invention. For example, a case where the above-described forward movement reference time range (Tfmin to Tfmax) and the backward movement reference time range (Trmin to Trmax) are set in advance and stored in the storage unit of the control unit 91 will be described as an example. However, it may be configured such that it can be changed by inputting from the input means 87 provided at the lower part of each display portion of the forward
1 タッピング装置
34 ガイドブッシュ(支持手段)
41 タップ軸(タップ保持手段)
43 タップ
51 ギヤードモータ(回転駆動手段)
61 送り移動手段
76 前進端検出用リミットスイッチ(前進端検出手段)
77 後退端検出用リミットスイッチ(後退端検出手段)
83 警報ランプ(異常発生表示手段)
84 時間表示部
85 前進用時間表示部(前進用時間表示手段)
86 後退用時間表示部(後退用時間表示手段)
91 制御部(制御手段)
92 前進端判断手段
93 後退端判断手段
94 回転駆動信号出力手段
95 移動時間計測手段
96 異常判断手段
97 警報信号出力手段
101 ワーク
102 ネジ下穴
Tf 前進移動時間
Tr 後退移動時間
Tfmin〜Tfmax 前進移動基準時間
Trmin〜Trmax 後退移動基準時間
1 Tapping
41 Tap shaft (tap holding means)
43
61 Feed moving means 76 Limit switch for forward end detection (forward end detection means)
77 Limit switch for reverse end detection (reverse end detection means)
83 Alarm lamp (Abnormality display means)
84
86 Backward time display section (backward time display means)
91 Control unit (control means)
92 Forward end determination means 93 Backward end determination means 94 Rotation drive signal output means 95 Travel time measurement means 96 Abnormality determination means 97 Alarm signal output means 101
Tf Forward movement time
Tr Reverse movement time
Tfmin to Tfmax Forward movement reference time
Trmin to Trmax Backward movement reference time
Claims (6)
該タップ保持手段を回転中心軸線と同軸上に回転可能に支持するとともに前記回転中心軸線に沿ってタップ前進方向及びタップ後退方向に移動自在に支持する支持手段と、
該支持手段によって回転可能に支持された前記タップ保持手段を正転方向及び逆転方向に回転させる回転駆動手段と、
該回転駆動手段による前記タップ保持手段の正転方向への回転に応じて前記タップ保持手段を前記タップ前進方向に移動させ、前記回転駆動手段による前記タップ保持手段の逆転方向への回転に応じて前記タップ保持手段を前記タップ後退方向に移動させる送り移動手段と、
該送り移動手段によって前記タップ前進方向に移動する前記タップ保持手段と当接することにより前進端検出信号を出力する前進端検出手段と、
前記送り移動手段によって前記タップ後退方向に移動する前記タップ保持手段と当接することにより後退端検出信号を出力する後退端検出手段と、
所定のタッピング開始指令に基づき前記回転駆動手段に正転方向回転駆動信号を出力し、前記タップ保持手段を正転方向に回転させて前記タップ前進方向に移動させ、前記前進端検出手段から前進端検出信号の入力を受けることにより前記回転駆動手段に逆転方向回転駆動信号を出力し、前記タップ保持手段を逆転方向に回転させて前記タップ後退方向に移動させ、前記後退端検出手段から後退端検出信号の入力を受けることにより前記回転駆動手段に回転停止信号を出力して前記タップ保持手段の回転を停止させる制御手段と、を有するタッピング装置において、
前記制御手段は、前記回転駆動手段に前記正転方向回転駆動信号を出力した時から前記前進端検出手段より前進端検出信号の入力を受けた時までの前進移動時間が予め設定されている前進移動基準時間よりも長いときは異常発生と判断して前記回転駆動手段に対する前記正転方向回転駆動信号及び前記逆転方向回転駆動信号の出力を禁止することを特徴とするタッピング装置。 Tap holding means for holding the tap;
A support means for supporting the tap holding means so as to be rotatable coaxially with the rotation center axis and movably supporting the tap advance direction and the tap retreat direction along the rotation center axis;
Rotation driving means for rotating the tap holding means rotatably supported by the support means in the forward rotation direction and the reverse rotation direction;
The tap holding means is moved in the forward direction of the tap in accordance with the rotation of the tap holding means in the forward rotation direction by the rotation driving means, and in response to the rotation of the tap holding means in the reverse direction by the rotation driving means. Feed moving means for moving the tap holding means in the tap retraction direction;
Forward end detection means for outputting a forward end detection signal by contacting the tap holding means that moves in the tap forward direction by the feed movement means;
A retreat end detection means for outputting a retreat end detection signal by contacting the tap holding means moving in the tap retreat direction by the feed movement means;
Based on a predetermined tapping start command, a forward rotation direction rotation drive signal is output to the rotation drive means, the tap holding means is rotated in the forward rotation direction and moved in the tap forward direction, and the forward end detection means is moved to the forward end. Upon receipt of a detection signal, a reverse rotation direction rotation drive signal is output to the rotation drive means, the tap holding means is rotated in the reverse rotation direction and moved in the tap backward direction, and the backward end detection means is detected from the backward end detection means. A tapping device having control means for receiving a signal input and outputting a rotation stop signal to the rotation driving means to stop the rotation of the tap holding means;
The control means is configured to advance in which a forward movement time from when the forward rotation direction rotation drive signal is output to the rotation drive means to when a forward end detection signal is received from the forward end detection means is set in advance. A tapping device characterized in that when it is longer than the movement reference time, it is determined that an abnormality has occurred and output of the forward rotation direction rotation drive signal and the reverse rotation direction rotation drive signal to the rotation drive means is prohibited.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004279506A JP2006088299A (en) | 2004-09-27 | 2004-09-27 | Tapping device |
Applications Claiming Priority (1)
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JP (1) | JP2006088299A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102165106A (en) * | 2008-09-30 | 2011-08-24 | 富士胶片株式会社 | Electrolytic treatment method and electrolytic treatment device |
CN103894685A (en) * | 2012-12-25 | 2014-07-02 | 安川电机(沈阳)有限公司 | Tapping control device and method |
-
2004
- 2004-09-27 JP JP2004279506A patent/JP2006088299A/en active Pending
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