JP2010058146A - Drawing apparatus - Google Patents
Drawing apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010058146A JP2010058146A JP2008226210A JP2008226210A JP2010058146A JP 2010058146 A JP2010058146 A JP 2010058146A JP 2008226210 A JP2008226210 A JP 2008226210A JP 2008226210 A JP2008226210 A JP 2008226210A JP 2010058146 A JP2010058146 A JP 2010058146A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- main shaft
- phase difference
- shaft
- rotational phase
- camshaft
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
Abstract
Description
本発明は、絞り加工装置に関し、特に、回転する主軸の先端に取り付けた絞りローラを半径方向に移動させて絞り加工を施す絞り加工装置に関するものである。 The present invention relates to a drawing apparatus, and more particularly to a drawing apparatus that performs drawing by moving a drawing roller attached to the tip of a rotating main shaft in a radial direction.
従来、絞り加工を行う絞り加工装置として、回転する主軸の先端に取り付けた絞りローラ取付台に、絞りローラを半径方向に移動可能に支持し、この絞りローラにより被加工用のパイプ等の円筒部材に絞り加工を施すようにした絞り加工装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, as a drawing device for drawing, a drawing roller is supported on a drawing roller mounting base attached to the tip of a rotating spindle so that the drawing roller can be moved in the radial direction, and a cylindrical member such as a pipe to be processed by the drawing roller. There has been proposed a drawing apparatus in which a drawing process is performed (see, for example, Patent Document 1).
この絞り加工装置1’は、図4〜図7に示すように、主軸機構2’と、この主軸機構2’に対向して被加工用のパイプPを支持する支持機構3とを備え、主軸機構2’の主軸筐体11を、基台4上に形成した案内レール5上を駆動モータ6及び駆動螺子7によって、図4に示すL方向に移動可能に構成している。
As shown in FIGS. 4 to 7, the
主軸機構2’は、適宜の駆動モータ(図示省略)に連結される駆動プーリ13により駆動され、主軸筐体11にベアリング12を介して支持される主軸10と、この主軸10の先端に設けられる絞りローラ取付台15とを備える。
The
この絞りローラ取付台15は、主軸10の先端にフランジ16を介して取り付けられ、絞りローラRの支持部材17を半径方向に案内する案内溝18を備えた主取付台20と、絞りローラRを半径方向に移動するための渦巻き状溝21を備えたカム板22とを主体として構成される。
工具の支持部材17には、渦巻き状溝21内に突入する案内ピン23を備えることによって絞りローラRを半径方向に移動させる。
The squeezing
The
主軸10は、中空構造とし、カム板22を先端に取り付けたカム軸24を主軸10内に配設し、主軸10とカム軸24とは、変速機構30を介して係合され、初期位置では図6に示す位置にある絞りローラRを、主取付台20に対して相対的にカム板22を回転することによって、図7に示す位置まで半径方向に移動させ、被加工用のパイプPの先端に所定の絞り加工(例えば、縮径加工)を施すようにする。
The
被加工用のパイプPに挿入されるマンドレル40は、カム軸24内に配設される軸41の先端に配設され、進退用シリンダ(図示省略)によって、主軸10の軸方向に進退可能に取り付けられる。
The
ところで、従来の絞り加工装置1’は、変速機構30に、撓み噛み合い式駆動伝達装置を用いるようにしている。
変速機構30に用いられている撓み噛み合い式駆動伝達装置は、図5及び図8に示すように、主軸10とカム軸24とにそれぞれ係合される対をなす外輪31、32と、それぞれの外輪内面に形成された歯溝(両者同一歯数とする)に噛合し、かつ、歯数の異なる歯形を形成した可撓性の歯車輪33と、この歯車輪33を楕円形に、かつ、回転可能に支持し、歯溝とは相対する2か所において噛合させるウエーブ形成輪34とより構成されている。
By the way, the
As shown in FIGS. 5 and 8, the flexure mesh drive transmission device used in the
この変速機構30は、ウエーブ形成輪34を固定し、一方の外輪31を駆動したとき、歯車輪33は追随して回転され、これに伴い、他方の外輪32も歯車輪33を介して回転される。このとき、両外輪31、32の歯数が同一であり、したがって、同一の回転数で回転される。
In the
一方、歯車輪33の歯数は、通常、外輪31、32より少なく(例えば、2個少なく)形成する。
そして、外輪31を固定し、ウエーブ形成輪34を回転する。35はその駆動用減速モータを示す。
これにより、外輪31を回転しながらウエーブ形成輪34を回転することによって、他方の外輪32は、外輪31に対して相対回転速度が変動する。その変動回転数は、ウエーブ形成輪34の回転数に比例する。
このようにして、撓み噛み合い式駆動伝達装置による差動回転がなされる。
On the other hand, the number of teeth of the
Then, the
Accordingly, by rotating the
In this way, differential rotation is performed by the flexibly meshing drive transmission device.
図8において、36は外輪31の支持歯車、37は外輪32の支持歯車、38は主軸10に取り付けられ支持歯車36と噛合する駆動歯車、39は支持歯車37と噛合する従動歯車を示す。
これにより、外輪32の外輪31に対する相対回転速度差、より具体的には、主軸10とカム軸24との間に回転位相差が生じ、カム軸24を介してカム板22が絞りローラ取付台15に対して回転し、絞りローラRを半径方向に移動させることができ、支持機構3に固定された被加工用のパイプPの先端に絞り加工を施すことができる。
In FIG. 8, 36 is a support gear for the
As a result, a relative rotational speed difference between the
ところで、上記変速機構30は、両外輪31、32に内歯車を形成し、歯車輪33に楕円状の外歯車を形成せねばならず、機構が複雑であるとともに、変速機構30を介して動力を伝達させるため、その構造上破損や故障を起こしやすいという問題があった。
By the way, the
本発明は、上記従来の絞り加工装置の有する問題点に鑑み、主軸とカム軸の回転位相差を制御するための機構が、構造が簡単で、かつ、破損や故障を起こすことが少ない機構からなる絞り加工装置を提供することを目的とする。 In view of the problems of the above-described conventional drawing device, the present invention is a mechanism for controlling the rotational phase difference between the main shaft and the camshaft, which has a simple structure and is less likely to cause damage or failure. It aims at providing the drawing processing apparatus which becomes.
上記目的を達成するため、本発明の絞り加工装置は、主軸の先端に、絞りローラを半径方向に移動可能に支持する絞りローラ取付台を備えるとともに、主軸に該主軸に対して同軸心に配設したカム軸の先端に、主軸とカム軸の相対的な回転位相差によって絞りローラを半径方向に移動させるカム板を備えた絞り加工装置において、主軸及びカム軸の駆動機構の少なくとも一方を数値制御式モータで構成し、主軸及びカム軸の回転を、遊星歯車機構に伝達し、主軸とカム軸の回転位相差を遊星歯車機構に配備した回転位相差検出手段を用いて検出し、検出した検出値に基づいて数値制御式モータを制御して絞り加工を行うようにしたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the drawing apparatus of the present invention is provided with a drawing roller mounting base that supports the drawing roller so as to be movable in the radial direction at the tip of the main shaft, and is arranged coaxially with respect to the main shaft. In a drawing apparatus equipped with a cam plate that moves the squeezing roller in the radial direction by the relative rotational phase difference between the main shaft and the cam shaft at the tip of the cam shaft provided, at least one of the drive mechanism of the main shaft and the cam shaft is a numerical value Consists of a controlled motor that transmits the rotation of the main shaft and cam shaft to the planetary gear mechanism, and detects and detects the rotational phase difference between the main shaft and the cam shaft using the rotational phase difference detection means provided in the planetary gear mechanism. It is characterized in that the numerical control type motor is controlled based on the detected value to perform the drawing process.
この場合において、主軸及びカム軸の駆動機構を、数値制御式モータで構成することができる。 In this case, the drive mechanism for the main shaft and the cam shaft can be constituted by a numerically controlled motor.
また、主軸及びカム軸の駆動機構を構成するモータの回転軸の回転位相差を、回転位相差検出手段によって検出することができる。 Further, the rotational phase difference of the rotating shaft of the motor constituting the drive mechanism for the main shaft and the cam shaft can be detected by the rotational phase difference detecting means.
本発明の絞り加工装置によれば、主軸及びカム軸の駆動機構の少なくとも一方を数値制御式モータで構成し、主軸及びカム軸の回転を、遊星歯車機構に伝達し、主軸とカム軸の回転位相差を遊星歯車機構に配備した回転位相差検出手段を用いて検出し、検出した検出値に基づいて数値制御式モータを制御して絞り加工を行うようにすることにより、主軸とカム軸の回転位相差を制御するために用いる遊星歯車機構は、回転位相差を検出するだけで動力を伝達する必要がないため破損や故障を起こしにくく、耐久性のある装置とすることができる。
この場合、主軸及びカム軸の回転を、遊星歯車機構の2軸に伝達する際に、主軸及びカム軸の回転数が同一のときに遊星歯車機構の残りの1軸が停止するように変速して伝達することによって、回転位相差の検出を容易、かつ、簡便に行える絞り加工装置を提供することができる。
According to the drawing apparatus of the present invention, at least one of the drive mechanism of the main shaft and the cam shaft is constituted by a numerically controlled motor, the rotation of the main shaft and the cam shaft is transmitted to the planetary gear mechanism, and the rotation of the main shaft and the cam shaft is performed. By detecting the phase difference using the rotational phase difference detection means provided in the planetary gear mechanism and controlling the numerically controlled motor based on the detected value to perform the drawing process, the spindle and the camshaft Since the planetary gear mechanism used for controlling the rotational phase difference does not need to transmit power only by detecting the rotational phase difference, the planetary gear mechanism is unlikely to be damaged or broken down and can be a durable device.
In this case, when transmitting the rotation of the main shaft and the cam shaft to the two shafts of the planetary gear mechanism, the speed is changed so that the remaining one shaft of the planetary gear mechanism stops when the rotation speeds of the main shaft and the cam shaft are the same. Therefore, it is possible to provide a drawing device that can easily and easily detect the rotational phase difference.
また、主軸及びカム軸の駆動機構を、数値制御式モータで構成することにより、主軸及びカム軸の両方の回転数制御を正確に行うことができる。 Further, by configuring the drive mechanism of the main shaft and the cam shaft with a numerical control type motor, it is possible to accurately control the rotational speeds of both the main shaft and the cam shaft.
また、主軸及びカム軸の駆動機構を構成するモータの回転軸の回転位相差を、回転位相差検出手段によって検出することにより、モータの回転軸と主軸及びカム軸との間に必要に応じて介在される減速機による減速前の主軸及びカム軸を駆動するモータの回転位相差を用いて数値制御式モータを制御することができるから、絞り加工を高精度に行うことができる。 Further, by detecting the rotational phase difference of the rotating shaft of the motor constituting the driving mechanism of the main shaft and the cam shaft by the rotational phase difference detecting means, as required between the rotating shaft of the motor and the main shaft and the cam shaft. Since the numerically controlled motor can be controlled using the rotational phase difference of the motor that drives the main shaft and the camshaft before being decelerated by the interposed reducer, the drawing can be performed with high accuracy.
以下、本発明の絞り加工装置の実施の形態を、図面に基づいて説明する。 Embodiments of a drawing apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1〜図3に、本発明の絞り加工装置の一実施例を示す。 1 to 3 show an embodiment of the drawing apparatus of the present invention.
この絞り加工装置1は、従来例と同様、主軸10の先端に、絞りローラRを半径方向に移動可能に支持する絞りローラ取付台15を備えるとともに、主軸10に該主軸10に対して同軸心に配設したカム軸24の先端に、主軸10とカム軸24の相対的な回転位相差によって絞りローラRを半径方向に移動させるカム板22を備え、主軸10及びカム軸24の駆動機構の少なくとも一方を数値制御式モータSMで構成し、主軸10及びカム軸24の回転を、遊星歯車機構50に伝達し、主軸10とカム軸24の回転位相差を遊星歯車機構50に配備した回転位相差検出手段Eを用いて検出し、検出した検出値に基づいて数値制御式モータSMを制御することによって、主軸10とカム軸24の回転位相差を所定値になるようにして絞り加工を行うようにしている。
The
主軸10及びカム軸24の駆動機構は、少なくとも一方を数値制御式モータSMとすればよい。
ところで、カム軸24の駆動機構に比べ、主軸10の駆動機構が大型となるため、カム軸24の駆動機構を数値制御式モータSMとすることが、コストの点で好ましい。
この場合、主軸10の駆動機構は、特に限定されるものではなく、インバータモータ等の各種モータを用いることができる。
At least one of the drive mechanisms for the
By the way, since the drive mechanism of the
In this case, the drive mechanism of the
そして、主軸10及びカム軸24は、それぞれタイミングプーリ9a、9bを介して、モータIM及び数値制御式モータSMのタイミングプーリ8a、8bと連結されている。
The
数値制御式モータSMは、特に限定されるものではないが、本実施例においては、サーボモータを用いるようにしている。 The numerically controlled motor SM is not particularly limited, but in the present embodiment, a servo motor is used.
サーボモータは、モータの回転速度が制御機構Sから発信される指令パルスの周波数に比例するとともに、モータの回転角度が指令パルスの出力パルス数に比例して作動するモータで、1パルスあたりの回転量を規定することによって、パルス列のパルス数に比例した位置まで回転させることができ、また、パルス周波数はモータの回転数(回転速度)となるため、他方のモータIMに対して、容易に所定の回転位相差をもたせ、これにより、主軸10とカム軸24との間に所定の回転位相差をもたせることができる。
The servo motor is a motor whose rotation speed is proportional to the frequency of the command pulse transmitted from the control mechanism S and whose motor rotation angle is proportional to the number of output pulses of the command pulse. By defining the amount, it can be rotated to a position proportional to the number of pulses of the pulse train, and the pulse frequency becomes the number of rotations (rotational speed) of the motor, so that it can be easily determined for the other motor IM Thus, a predetermined rotational phase difference can be provided between the
また、主軸10及びカム軸24の駆動機構を、共に数値制御式モータSMで構成することもでき、これにより、主軸10及びカム軸24の両方の回転数制御を正確に行うことができる。
In addition, both the drive mechanism of the
そして、この絞り加工装置1では、制御機構Sによって、この制御機構Sに予め設定した絞りローラRのX軸方向(図2参照)の送り速度及び送り量に応じた主軸10とカム軸24の回転位相差(本明細書において、「回転位相差」には、送り量に対応する回転位相差のほか、送り速度に対応した回転位相差速度を含むものとする。)となるように、カム軸24の駆動機構である数値制御式モータSMの回転数を制御し、回転位相差検出手段Eによって検出した主軸10とカム軸24の回転位相差の検出値を制御機構Sに送信し、フィードバック制御を行いながら、主軸10とカム軸24の回転位相差が所定の設定値になるようにしている。
なお、本実施例においては、主軸10の駆動機構であるモータIMは、制御機構Sによって一定回転で駆動するように制御されている。
In the
In the present embodiment, the motor IM that is a drive mechanism of the
また、制御機構Sは、主軸10とカム軸24の回転位相差を制御するほか、主軸機構2を、図1に示すL方向に移動させるための駆動モータ6の制御を併せて行うようにしている。
The control mechanism S controls the rotational phase difference between the
遊星歯車機構50は、図3に示すように、太陽歯車51、外輪歯車52及び遊星歯車53からなる周知の構造のもので、太陽歯車51を回転可能に支持する太陽軸51a、外輪歯車52を回転可能に支持する外輪軸52a及び遊星歯車53を複数回転可能に配設するキャリア54を回転可能に支持するキャリア軸54aの3軸のうち2軸に、主軸10及びカム軸24の回転を伝達し、主軸10及びカム軸24の回転数が同一のときに残りの1軸が停止するように変速して伝達するようにしている。
これによって、回転位相差の検出を容易、かつ、簡便に行うことができる。
なお、主軸10及びカム軸24の回転を変速することなく遊星歯車機構50の2軸に伝達し、主軸10及びカム軸24の回転数が同一のときに残りの1軸が回転するようにし、この回転速度を検出値として用いるようにすることもできる。
As shown in FIG. 3, the
As a result, the rotational phase difference can be detected easily and simply.
The rotation of the
また、主軸10及びカム軸24の回転を遊星歯車機構50のいずれの軸に伝達するかは、特に限定されず、本実施例においては、キャリア軸54aにカム軸24の駆動機構である数値制御式モータSMの駆動軸から直接回転を伝達するとともに、外輪軸52aに形成したタイミングプーリ52bと主軸10の駆動機構であるモータIMの駆動軸に嵌入したタイミングプーリ8cとをタイミングベルトで連結するようにしている。
この場合、例えば、太陽歯車51、外輪歯車52、遊星歯車53の歯数がそれぞれa、b、cの場合、キャリア軸54aの回転数/外輪軸52aの回転数=b/(a+b)にすると、太陽軸51aが停止することとなることから、タイミングプーリ52bとタイミングプーリ8cとの比をb:(a+b)として、モータIMの駆動軸の回転を伝達するようにしている。
外輪軸52aとモータIMの駆動軸との連結は、タイミングプーリ及びタイミングベルトを利用するほか、例えば、歯車機構を介して連結することもできる。
In addition, it is not particularly limited to which axis of the
In this case, for example, when the number of teeth of the
The connection between the
回転位相差検出手段Eは、遊星歯車機構50の主軸10及びカム軸24の回転を伝達しない残りの1軸(本実施例においては、太陽歯車51)の回転角度を検出する機能を有するものであれば、特に限定されるものではないが、本実施例においては、当該軸の回転角度及び回転位置を測定することができるロータリエンコーダを用いるようにしている。
なお、上記のとおり、本実施例においては、キャリア軸54aにカム軸24の回転を、外輪軸52aに主軸10の回転を伝達し、太陽歯車51の回転角度を回転位相差検出手段Eにより検出するようにしたが、主軸10及びカム軸24の回転を伝達する遊星歯車機構50の軸は、回転を伝達する際の変速比及び回転方向を適宜選択することによって、任意に選択することができ、そして、遊星歯車機構50の主軸10及びカム軸24の回転を伝達しない残りの1軸に回転位相差検出手段Eを配設するようにする。
The rotation phase difference detection means E has a function of detecting the rotation angle of the remaining one shaft (the
As described above, in this embodiment, the rotation of the
上記構成において、支持機構3に支持された被加工用のパイプPの先端に絞り加工を施す方法を説明する。
まず、主軸10とカム軸24とは、絞りローラRを絞りローラ取付台15の半径方向に移動させない状態で回転させる初期状態においては、同一の回転数、例えば、500〜700rpmで同期回転するように、制御機構Sによって、主軸10の駆動機構であるモータIM及びカム軸24の駆動機構である数値制御式モータSMを制御しながら、駆動モータ6を回転させ駆動螺子7を介して主軸機構2を図1に示すL方向(右方向)に移動させる。
A description will be given of a method of drawing the tip of the workpiece pipe P supported by the support mechanism 3 in the above configuration.
First, in the initial state where the
そして、絞りローラRが被加工用のパイプPの周面に対して適宜位置に到達したとき、絞りローラRを絞りローラ取付台15の半径方向に移動させるため、カム板22を主取付台20に対して所定角度(例えば、−90度〜+90度の範囲)回転するように、制御機構Sから発信される指令パルスにより、カム軸24の駆動機構である数値制御式モータSMの回転数を加減し、絞りローラRを絞りローラ取付台15の半径方向の所定の位置に移動させる。
この際、回転位相差検出手段Eによって、主軸10とカム軸24の回転位相差を検出し、検出値を制御機構Sにフィードバックすることにより、絞りローラRを絞りローラ取付台15の半径方向の所定位置に正確に位置させることができる。
そして、絞りローラRを絞りローラ取付台15の半径方向に移動させて被加工用のパイプPの周面に当接させながら主軸機構2を図1に示すL方向(左方向)に移動することによって、被加工用のパイプPの先端に所定の絞り加工(例えば、縮径加工)を施すようにする。
When the squeezing roller R reaches an appropriate position with respect to the peripheral surface of the pipe P to be processed, the
At this time, the rotational phase difference detecting means E detects the rotational phase difference between the
Then, the
以上、本発明の絞り加工装置について、その実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。 The drawing apparatus of the present invention has been described based on the embodiments thereof. However, the present invention is not limited to the configurations described in the above embodiments, and the configuration is appropriately changed without departing from the spirit of the present invention. Is something that can be done.
本発明の絞り加工装置は、主軸とカム軸の回転位相差を制御するための機構と動力機構とが、別機構で、構造が簡単で、かつ、破損や故障を起こすことが少ない機構からなることから、高負荷の絞り加工装置や連続運転が求められる絞り加工装置の用途に好適に用いることができる。 In the drawing apparatus of the present invention, the mechanism for controlling the rotational phase difference between the main shaft and the camshaft and the power mechanism are separate mechanisms, the structure is simple, and there is little damage or failure. For this reason, it can be suitably used for high-load drawing devices or drawing devices that require continuous operation.
1 絞り加工装置
2 主軸機構
10 主軸
15 絞りローラ取付台
20 主取付台
22 カム板
24 カム軸
50 遊星歯車機構
E 回転位相差検出手段
IM モータ
S 制御機構
SM 数値制御式モータ
DESCRIPTION OF
Claims (3)
3. The drawing apparatus according to claim 1, wherein a rotation phase difference between rotation shafts of motors constituting a drive mechanism for the main shaft and the cam shaft is detected by a rotation phase difference detection means.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008226210A JP2010058146A (en) | 2008-09-03 | 2008-09-03 | Drawing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008226210A JP2010058146A (en) | 2008-09-03 | 2008-09-03 | Drawing apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010058146A true JP2010058146A (en) | 2010-03-18 |
Family
ID=42185548
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008226210A Withdrawn JP2010058146A (en) | 2008-09-03 | 2008-09-03 | Drawing apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2010058146A (en) |
-
2008
- 2008-09-03 JP JP2008226210A patent/JP2010058146A/en not_active Withdrawn
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4446003B2 (en) | Cutting unit and machine tool | |
JP2008080446A (en) | Electric chuck opening/closing device | |
JP2014172134A (en) | Processing device | |
JP5979568B1 (en) | Processing equipment | |
JP3514730B2 (en) | Spindle mechanism in drawing machine | |
JP2009039723A (en) | Drawing device | |
CN201279698Y (en) | Numerical control flat capstan | |
JP5877566B2 (en) | Drilling and chamfering head | |
JP2009095839A (en) | Drawing apparatus | |
JP2010058146A (en) | Drawing apparatus | |
US10434579B2 (en) | Peeling machine for oblong products | |
JPH11114758A (en) | Torque transmitting device | |
JP2001047162A (en) | Spinning device | |
JP6847632B2 (en) | Variable tool diameter spindle device | |
US5882154A (en) | Gear finishing apparatus with a helix compensation | |
JP2007255517A (en) | Differential planetary gear reduction gear | |
CN213969320U (en) | Rotary type channeling mechanism | |
CN219947573U (en) | Printing roller shaft adjusting mechanism of flexographic printing machine | |
JP2020006406A (en) | Welding torch moving mechanism and welder having the same | |
CN212420518U (en) | Dynamic feeding device | |
CN212471057U (en) | Barreling and polishing processing device | |
JPH07299656A (en) | Tapping device | |
CN112122707A (en) | Rotary type channeling mechanism | |
JP2000283261A (en) | Movable body driving device | |
JP4525057B2 (en) | Hobbing machine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20111206 |