JP2010525959A

JP2010525959A - 精密微細フライス削り及び／またはドリル削りのための機械工具

Info

Publication number: JP2010525959A
Application number: JP2010506894A
Authority: JP
Inventors: ブサッタ、ジョアキーノ; ブサッタ、ルイギ
Original assignee: LG Technology SRL
Current assignee: LG Technology SRL
Priority date: 2007-05-04
Filing date: 2008-04-29
Publication date: 2010-07-29
Also published as: ATE539392T1; EP2150863A1; TWI491464B; WO2008135454A1; TW200909121A; EP2150863B1; ITPD20070164A1

Abstract

第３の軸（Ｚ）に沿って駆動し、コンピュータ処理されたデジタル制御に基づいて深さアクチュエータ（６）によって、加工される製作品に近づいたり離れたりするように前記第３の軸（Ｚ）に沿って移動可能な工具保持スピンドル（３）を有する少なくとも１つの製作ヘッド（２）と、原点に対して第３の軸（Ｚ）に沿ったスピンドル（３）の相対的な位置を検知する第１の検知手段（７）と、を具備し、前記ヘッド（２）は、製作品の表面を検知し、前記深さアクチュエータ（６）を結果的に作動させる第２の検知手段を（１１）を有し、前記第２の検知手段を（１１）は、工具（５）に密接するように加工された製作品の表面を継続的にトレースするトレーサー装置を有する精密微細フライス削り及び／またはドリル削りのための機械工具（１）。

Description

本発明は、主な請求項の予め特徴となる部分において簡単に述べた特徴を有するタイプの精密微細フライス削り及び／またはドリル削りのための機械工具に関する。

これら機械は、例えば、小さい金属及び／またはプラスチックの部材にロゴまたはデザインを正確且つ精密に刻むための微細フライス削りの製作に使用される。

このような機械の一般的な使用は、メガネフレームの工程においてなされる。

本発明が関連する特有の分野にて生じる課題は、極めて正確に、単位時間当たりの高い出力レートで、部材の表面を刻むことであり、同時に、眼に見える部材の表面に対して、正しく一定の機械的な深さを維持することである。

しかしながら、これら３つの要求は、実際に相容れないものである。事実、システムが一定の良い製作深さを確保しようとすると、先端センサで表面を読み込む必要があるため機械の単位時間当たりの出力においてコレスポンディング（corresponding）減少となる、または一定の製作深さが達成されるが、特定の光学特性を有する表面のみとなってしまう。例えばレーザ手段または検知が使用されると、製作される素材の種類と、眼に見える表面の色との両方に、限界が生じる。

さらに、製作される素材の光学特性のために、単位時間当たりの高い出力、及び／または得られない効果が所望される場合、製作深さは、結果的に、表面起伏に対応する局所的な変動を伴い、局所的なものではなく平均的に一定に維持される。

従来の機械において、削りくずを取り除くために適切なシステムが提供されておらず、フライス削り及び／またはドリル削りの段階の間において、製作される物体の表面にダメージを与えてしまう。

本発明の基礎をなす課題は、精密微細フライス削り及び／またはドリル削りを実行することができ、上述した従来技術に示し簡単に述べた不利な点を全て打ち消すように機能的及び構造的に計画された機械工具を提供することである。

この課題は、後述する請求項に従って構成される機械工具を通じた本発明によって打ち消される。

本発明の他の利点と特徴とは、イラストと限定されない実例のために添付された図面を参照するように与えられた後述する詳細な説明から明らかである。

図１は、この発明に関するフライス削り及び／またはドリル削りのための機械工具の前側の断面図である。図２は、図１における機械の側部の断面図である。図３は、図１における機械の断面の軸側対像の図である。図４は、図３を反対側から見た際における図１における機械の軸側対像の図である。図５は、図１における機械の正面図である。図６は、図１における機械の２つの異なる操作状態を示す図である。

図１において、この発明に関する微細フライス削り及び／またはドリル削りのための機械工具全体が示されている。

機械１は、本質的には従来型のガイド及びスライドシステムに載置されている１つ（または可能ならば複数）の製作ヘッド２から構成されており、略垂直軸Ｚに沿って移動可能なパワースピンドル３が載置されている支持４を有している。略垂直軸Ｚは、最初の２本の軸が、製作品が置かれている平面を定めることにおいて、いわゆる第３の軸である。

第３の軸Ｚに沿ったスピンドル３の移動は、支持４の移動に一致して起こる。

製作ヘッド２は、略水平で、製作品が置かれている平面に平行にスライド可能となるようにガイド２ａに載置されている。

工具５はスピンドル３に着脱自在に固定されており、工具５は、回転するように駆動し、Ｚ軸に沿って所定の長さを有している。支持４は、線状であるコレスポンディングエンコーダ７によって制御される深さアクチュエータとしての線状アクチュエータ６によってＺ軸に沿ってスピンドル３と共に移動する。エンコーダ７は、詳細については後述するが、定められ固定されている原点に対して、第３の軸に沿ったスピンドルの相対的な位置を検知するために機能的に計画された第１の検知手段を示している。

第２の支持８は、スピンドルと共に支持４に載置されており、２つのコラム９ａ，ｂによってＺ軸に沿って垂直にガイドされ、コレスポンディングエンコーダ１１を有する線状モータ１０によって駆動する。工具５に対応する第２の支持８の末端において、吸引ダクト１６が配設されている吸引チャンバ１５を定める中空形状の本体を有する吸引装置１２がある。チャンバ１５は、モータ駆動するスピンドル３のフレーム１４によって上側部を閉じられており、フレーム１４に対して移動可能に接続し、使用する際に工具５を取り囲む例えば硬いブラシのようなコンタクトリップ１７を下方に有している。組み立ては、加工されている製作品の表面の輪郭が加工されるエリアと共に検知されることを通じて、トレーサー装置を作動する。エンコーダ１１によって実行される検知は、機械１の数値的制御のためのデジタル制御信号を送り込まれ、オフセットによって深さアクチュエータ６を制御し、工具５の製作深さを一定となるように維持する。

同様の組み立ては、リップ１７が加工されている製作品に対して線状モータ１０によって押圧された圧力の結果として、製作品圧力保持装置を作動する。

最後に、機械１は、ヘッド２のための原点位置を決めるために使用され、例えば工具変更装置と関連している停止装置２０を構成している。

停止装置２０は、工具５のための通路２２を有する停止表面２１と、コンタクトリップ１７が表面２１に押圧された際に、工具５の先端の作動位置を適切に決めるためのレーザビームリーダ２３とから構成されている。これにおいて、機械的ゼロ（machine zero）は、工具の機械的深さと、ヘッド２に相対する圧力保持装置のコレスポンディング位置とを決めるために、工具を変更する度に機械的に設定される。

機械１が操作される間、吸引装置の位置に関連するエンコーダ１１は、加工され結果的にスピンドル３の製作位置に適合する製作品の表面の輪郭を検知する。同時に、デバイス１２は、加工によって発生する切りくずとダストとを、離すように吸引して取り除き、これらが製作品の表面に対してダメージを与えることを防止する。

加工されている製作品の表面とコンタクトリップとの間に機械的な接触によって、機械は、どのような素材にも順応でき、表面の色に影響されない。機械は、以下のようにセットアップされる。

最初に、ヘッド２は停止装置２０に移動し、押圧リップ１７は線状モータ１０によって表面２１に配設される。このとき工具は、起動し、レーザビーム２３を遮る状態から後方の自由通路の状態まで移動し、さらにＺ軸における工具の作動位置も決まる。

工具５とコンタクトリップ１７との間の相対関係は、２つのエンコーダによって発生する信号間の違いによって決まる。スピンドル３とトレーサー装置との位置を制御する線状モータは、所定の製作パラメータに従って機械的及び独立的に制御される。ガイド２ａに沿った製作ヘッドの移動はいくつかの仕事場に工具５を位置することができるため、多数の製作品は、完成された製作品を取り除き、次の未完成の製作品を積み込むことで、待たずに連続して加工されることができる。

このように本発明は、課題を解決でき、高い生産能力と、製作エリアの最適なクリーニングと、不規則な表面が現れた時でさえ製作深さを正確に制御するといった多くの利点を提供することができる。

Claims

第３の軸（Ｚ）に沿って駆動し、コンピュータ処理されたデジタル制御に基づいて深さアクチュエータ（６）によって、加工される製作品に近づいたり離れたりするように前記第３の軸（Ｚ）に沿って移動可能な工具保持スピンドル（３）を有する少なくとも１つの製作ヘッド（２）と、
原点に対して第３の軸（Ｚ）に沿ったスピンドル（３）の相対的な位置を検知する第１の検知手段（７）と、
を具備し、
前記ヘッド（２）は、加工される製作品の表面を検知し、前記深さアクチュエータ（６）を結果的に作動させる第２の検知手段を（１１）を有し、
前記第２の検知手段を（１１）は、工具（５）に密接するように加工された製作品の表面を継続的にトレースするトレーサー装置を有することを特徴とする精密微細フライス削り及び／またはドリル削りのための機械工具（１）。
前記トレーサーは、前記スピンドル（３）に関連する削りくず吸引装置（１２）によって定められている請求項１に記載の機械工具。
前記吸引装置（１２）は、前記第３の軸（Ｚ）に沿って前記ヘッド（２）の上にてガイドされ、吸引チャンバ（１５）を定める中空形状の本体から構成され、前記本体は、前記工具（５）を囲むように伸びている前記チャンバ（１５）と共に、加工される表面に接触して押圧し、コンタクトリップ（１７）と共に加工される表面に対して押圧するように計画され、トレーサー装置の移動は、前記ヘッド（２）に対して相対的な、中空形状の本体、及び／またはリップ（１７）の相対的な位置を検知するエンコーダ（１１）による制御を条件としている請求項２に記載の機械工具。
前記吸引装置（１２）は、製作品圧力保持装置である請求項２または３に記載の機械工具。
スピンドル（３）のアクチュエータから独立したアクチュエータは、第３の軸（Ｚ）に沿ってトレーサー装置を移動するように配設されている前記請求項の１つまたは複数に記載の機械工具。
前記第１の検知手段（７）は、セットポジションに対する工具（５）の作動位置を検知する検知（２３）を構成する前記請求項の１つまたは複数に記載の機械工具。
工具（５）の作動位置の前記検知は、レーザビーム検知（２３）である請求項６に記載の機械工具。