JP2018069393A - Machine tool - Google Patents
Machine tool Download PDFInfo
- Publication number
- JP2018069393A JP2018069393A JP2016213374A JP2016213374A JP2018069393A JP 2018069393 A JP2018069393 A JP 2018069393A JP 2016213374 A JP2016213374 A JP 2016213374A JP 2016213374 A JP2016213374 A JP 2016213374A JP 2018069393 A JP2018069393 A JP 2018069393A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ring
- main shaft
- correction
- correction ring
- slider
- 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.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Automatic Control Of Machine Tools (AREA)
- Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
- Machine Tool Units (AREA)
Abstract
Description
本発明は、主軸に装着した工具でワークを加工する工作機械に関する。 The present invention relates to a machine tool that processes a workpiece with a tool mounted on a spindle.
工作機械は主軸に工具を装着してワークを加工する。装着した工具の重心位置によっては、主軸の重心位置が主軸の中心から偏倚することがある。 Machine tools machine a workpiece by attaching a tool to the spindle. Depending on the position of the center of gravity of the mounted tool, the position of the center of gravity of the main shaft may deviate from the center of the main shaft.
特許文献1は砥石を連結した主軸のバランスを調整するバランサーを開示する。バランサーは、主軸に対する錘の径方向及び周方向の位置を変更し、主軸のバランスを調整する。 Patent Document 1 discloses a balancer that adjusts the balance of a spindle connected to a grindstone. The balancer changes the radial and circumferential positions of the weight with respect to the main shaft to adjust the balance of the main shaft.
前記バランサーは砥石を連結した主軸のバランスを調整する為の構成を備えているが、工作機械の主軸のバランスを調整する為の構成を備えていない。 The balancer has a configuration for adjusting the balance of the spindle connected to the grindstone, but does not have a configuration for adjusting the balance of the spindle of the machine tool.
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、主軸のバランスを人の手を介することなく補正可能な工作機械を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a machine tool capable of correcting the balance of the main spindle without involving a human hand.
本発明に係る工作機械は、工具を装着する上下に延びた主軸を備える工作機械において、前記主軸の外側に嵌合した第1環体と、該第1環体の上側にて前記主軸の外側に嵌合した第2環体と、前記第1環体及び第2環体の間に設けてあり、上下動可能且つ前記主軸に対して周方向に相対移動可能な前記主軸のバランスを補正する補正環体と、該補正環体と前記第1環体の間に設けてあり、前記補正環体を前記第2環体側に付勢する付勢部材と、前記補正環体にて径方向に並設してあり、錘を収容する複数の収容孔と、前記第1環体の上部に設けてあり、各収容孔に挿入するピンと、前記第2環体及び補正環体の間にて外周側から直線状に進退可能なスライダとを備えることを特徴とする。 The machine tool according to the present invention is a machine tool including a main shaft extending vertically to mount a tool, and a first ring body fitted to the outside of the main shaft, and an outer side of the main shaft above the first ring body. Is provided between the first ring body and the second ring body, and is capable of moving up and down and relatively moving relative to the main shaft in the circumferential direction. A correction ring, a biasing member provided between the correction ring and the first ring, for biasing the correction ring toward the second ring, and a radial direction by the correction ring A plurality of receiving holes that are arranged side by side, provided at the top of the first ring body, and inserted between each of the receiving holes, and an outer periphery between the second ring body and the correction ring body And a slider capable of moving back and forth linearly from the side.
本発明においては、付勢部材の付勢力に抗して補正環体が下降した場合、ピンを収容孔に挿入する。ピンは、収容孔に収容した錘を押し上げ、錘は補正環体の上側に抜き出る。ピンは補正環体と第1環体を連結する。補正環体の上側において、スライダが径方向内側に進出し且つ前記主軸が回転した場合、補正環体と第1環体は連結しているので、主軸の回転によって、第1環体と共に補正環体も回転し、補正環体上の錘も回転し、錘はスライダに当接し、径方向に移動する。 In the present invention, when the correction ring descends against the urging force of the urging member, the pin is inserted into the accommodation hole. The pin pushes up the weight accommodated in the accommodation hole, and the weight is pulled out above the correction ring. The pin connects the correction ring and the first ring. When the slider advances radially inward and the main shaft rotates on the upper side of the correction ring, the correction ring and the first ring are connected to each other. Therefore, the rotation of the main shaft causes the correction ring together with the first ring. The body also rotates, the weight on the correction ring also rotates, and the weight contacts the slider and moves in the radial direction.
本発明に係る工作機械は、前記主軸、補正環体及びスライダの駆動を制御する制御装置を備え、前記制御装置は、前記主軸に対する前記錘の径方向位置を変更する場合、前記付勢部材の付勢力に抗して前記補正環体を下降させて前記ピンを前記収容孔に挿入し、前記スライダを前記補正環体の上側にて径方向内側に進出し、且つ前記主軸を回転することを特徴とする。 A machine tool according to the present invention includes a control device that controls driving of the main shaft, the correction ring body, and the slider. When the control device changes the radial position of the weight relative to the main shaft, The correction ring is lowered against the urging force, the pin is inserted into the receiving hole, the slider is advanced radially inward on the correction ring, and the main shaft is rotated. Features.
本発明においては、制御装置は、主軸に対する錘の径方向位置を変更する場合、付勢部材の付勢力に抗して補正環体を下降させてピンを収容孔に挿入する。ピンは補正環体と第1環体を連結する。ピンは、収容孔に収容した錘を押し上げ、錘は補正環体の上側に抜き出る。この時、錘は補正環体に設けられた収容孔から押出され、補正環体に並設された案内溝の上を摺動自由となる。制御装置は、補正環体の上側において、スライダを径方向内側に進出させ且つ前記主軸を回転する。補正環体と第1環体は連結しているので、主軸の回転によって、第1環体と共に補正環体も回転する。補正環体上の錘も回転し、錘はスライダに当接し、径方向に移動する。 In the present invention, when changing the radial position of the weight with respect to the main shaft, the control device lowers the correction ring against the urging force of the urging member and inserts the pin into the accommodation hole. The pin connects the correction ring and the first ring. The pin pushes up the weight accommodated in the accommodation hole, and the weight is pulled out above the correction ring. At this time, the weight is pushed out from the accommodation hole provided in the correction ring, and is freely slidable on the guide groove provided in parallel with the correction ring. The control device advances the slider radially inward and rotates the main shaft on the upper side of the correction ring. Since the correction ring and the first ring are connected, the correction ring also rotates together with the first ring by the rotation of the main shaft. The weight on the correction ring also rotates, and the weight contacts the slider and moves in the radial direction.
本発明に係る工作機械の前記制御装置は、前記主軸に対する前記錘の周方向位置を変更する場合、前記錘の径方向位置の変更後、前記補正環体を上昇し且つ前記補正環体を前記第1環体及び第2環体に非連結にし、前記スライダを径方向外側に退出し且つ前記主軸を回転することを特徴とする。 When the circumferential position of the weight with respect to the main shaft is changed, the control device of the machine tool according to the present invention raises the correction ring and changes the correction ring after the change of the radial position of the weight. The first ring body and the second ring body are disconnected from each other, the slider is withdrawn radially outward and the main shaft is rotated.
本発明においては、収容孔は錘を収容している。補正環体は第1環体及び第2環体に連結せず、主軸に対して周方向に移動可能である。主軸が回転し、補正環体の主軸に対する周方向位置を変更する。補正環体は錘を収容しているので、錘の主軸に対する周方向位置を変更する。 In the present invention, the accommodation hole accommodates the weight. The correction ring is not connected to the first ring and the second ring, and is movable in the circumferential direction with respect to the main axis. The main shaft rotates to change the circumferential position of the correction ring with respect to the main shaft. Since the correction ring contains the weight, the circumferential position of the weight relative to the main axis is changed.
本発明に係る工作機械は、前記複数の収容孔の並設方向に延びた前記錘を案内する案内溝を前記収容孔の上側に設けてあることを特徴とする。 The machine tool according to the present invention is characterized in that a guide groove for guiding the weight extending in the direction in which the plurality of receiving holes are arranged is provided on the upper side of the receiving hole.
本発明においては、錘は案内溝に沿って収容孔の並設方向に円滑に移動する。 In the present invention, the weight smoothly moves in the direction in which the accommodation holes are arranged along the guide groove.
本発明に係る工作機械は、前記スライダの進退を行うカムと、前記補正環体に当接して、前記補正環体を下方に押す押下部とを備え、前記カム及び押下部は一体に構成してあることを特徴とする。 A machine tool according to the present invention includes a cam that moves the slider forward and backward, and a pressing portion that abuts the correction ring and presses the correction ring downward, and the cam and the pressing portion are configured integrally. It is characterized by being.
本発明においては、カム及び押下部が一体に構成してあるので、補正環体の上下動とスライダの進退が連動する。 In the present invention, since the cam and the pressing portion are integrally formed, the vertical movement of the correction ring and the advance / retreat of the slider are linked.
本発明に係る工作機械にあっては、付勢部材の付勢力に抗して補正環体が下降した場合、ピンを収容孔に挿入する。ピンは、収容孔に収容した錘を押し上げ、錘は補正環体の上側に抜き出る。ピンは補正環体と第1環体を連結する。補正環体の上側において、スライダが径方向内側に進出し且つ前記主軸が回転した場合、補正環体と第1環体は連結しているので、主軸の回転によって、第1環体と共に補正環体も回転し、補正環体上の錘も回転し、錘はスライダに当接し、径方向に移動する。複数の収容孔のうち、所望の収容孔の上側まで錘が移動した後、主軸を停止し、補正環体の上昇を実行した場合、ピンは下降し、所望の収容孔は錘を収容する。故に工作機械は主軸に対する錘の径方向位置を変更して、主軸のバランスを調整することができる。 In the machine tool according to the present invention, when the correction ring is lowered against the urging force of the urging member, the pin is inserted into the accommodation hole. The pin pushes up the weight accommodated in the accommodation hole, and the weight is pulled out above the correction ring. The pin connects the correction ring and the first ring. When the slider advances radially inward and the main shaft rotates on the upper side of the correction ring, the correction ring and the first ring are connected to each other. Therefore, the rotation of the main shaft causes the correction ring together with the first ring. The body also rotates, the weight on the correction ring also rotates, and the weight contacts the slider and moves in the radial direction. After the weight has moved to the upper side of the desired accommodation hole among the plurality of accommodation holes, when the spindle is stopped and the correction ring is raised, the pin is lowered and the desired accommodation hole accommodates the weight. Therefore, the machine tool can adjust the balance of the spindle by changing the radial position of the spindle relative to the spindle.
以下本発明を実施の形態に係る工作機械を示す図面に基づいて説明する。以下の説明では図において矢印で示す上下、左右及び前後を使用する。図1は工作機械を略示する斜視図である。 Hereinafter, the present invention will be described based on the drawings showing a machine tool according to an embodiment. In the following description, up and down, left and right, and front and rear indicated by arrows in the figure are used. FIG. 1 is a perspective view schematically showing a machine tool.
工作機械は前後に延びた矩形の基台1を備える。基台1上部の前側にワークを保持するワーク保持部3が設けてある。ワーク保持部3は左右方向を軸方向としたA軸及び上下方向を軸方向としたC軸回りに回転可能である。
The machine tool includes a rectangular base 1 extending forward and backward. A
基台1上部の後側に後述するコラム4を支持する為の支持台2が設けてある。支持台2上部に、前後方向に移動するY軸方向移動機構10が設けてある。Y軸方向移動機構10は、前後に延びた二つのレール11と、Y軸螺子軸12と、Y軸モータ13と、ベアリング14とを備える。
A
レール11は支持台2上部の左右夫々に設けてある。Y軸螺子軸12は前後に延び、二つのレール11の間に設けてある。Y軸螺子軸12の前端部及び中途部(図示略)夫々にベアリング14が設けてある。Y軸モータ13はY軸螺子軸12の後端部に連結している。
The
Y軸螺子軸12には転動体(図示略)を介してナット(図示略)が螺合している。転動体は例えばボールである。各レール11に複数の摺動子15が摺動可能に設けてある。ナット及び摺動子15の上部に移動板16が連結している。移動板16は水平方向に延びる。Y軸モータ13の回転によってY軸螺子軸12は回転し、ナットは前後方向に移動し、移動板16は前後方向に移動する。
A nut (not shown) is screwed onto the Y-
移動板16上面に左右方向に移動するX軸方向移動機構20が設けてある。X軸方向移動機構20は、左右に延びた二つのレール21と、X軸螺子軸22と、X軸モータ(図示略)と、ベアリング24とを備える。
An X-axis
レール21は移動板16上面の前後夫々に設けてある。X軸螺子軸22は左右に延び、二つのレール21の間に設けてある。X軸螺子軸22の左端部及び中途部(図示略)夫々にベアリング24が設けてある。X軸モータはX軸螺子軸22の右端部に連結している。
The
X軸螺子軸22には転動体(図示略)を介してナット(図示略)が螺合している。X軸螺子軸22にグリスが塗布してある。各レール21に複数の摺動子26が摺動可能に設けてある。ナット及び摺動子26の上部にコラム4が連結している。コラム4は柱状をなす。X軸モータの回転によってX軸螺子軸22は回転し、ナットは左右方向に移動し、コラム4は左右方向に移動する。
A nut (not shown) is screwed onto the
コラム4の前面に上下方向に移動するZ軸方向移動機構30が設けてある。Z軸方向移動機構30は、上下に延びた二つのレール31と、Z軸螺子軸32と、Z軸モータ33と、ベアリング34とを備える。
A Z-axis
レール31はコラム4前面の左右夫々に設けてある。Z軸螺子軸32は上下に延び、二つのレール31の間に設けてある。Z軸螺子軸32の下端部及び中途部(図示略)夫々にベアリング34が設けてある。Z軸モータ33はZ軸螺子軸32の上端部に連結している。
The
Z軸螺子軸32には転動体(図示略)を介してナット(図示略)が螺合している。各レール31に複数の摺動子35が摺動可能に設けてある。ナット及び摺動子35の前部に主軸ヘッド5が連結している。Z軸モータ33の回転によってZ軸螺子軸32は回転し、ナットは上下方向に移動し、主軸ヘッド5は上下方向に移動する。
A nut (not shown) is screwed onto the Z-
上下に延びた主軸5aが主軸ヘッド5内に設けてある。主軸5aは軸回りに回転する。主軸ヘッド5の上端部に主軸モータ6が設けてある。主軸5aの下端部は工具を装着する。主軸モータ6の回転によって主軸5aが回転し、工具が回転する。回転した工具は、ワーク保持部3に保持したワークを加工する。
A
工作機械は工具を交換する工具交換装置(図示略)を備える。工具交換装置は工具マガジン(図示略)に収容した工具と主軸5aに装着した工具を交換する。
The machine tool includes a tool changer (not shown) for changing tools. The tool changer exchanges a tool housed in a tool magazine (not shown) and a tool mounted on the
工作機械は制御装置50を備える。図2は制御装置50の構成を略示するブロック図である。制御装置50は、CPU51、記憶部52、RAM53及び入出力インタフェース54を備える。記憶部52は書き換え可能なメモリであり、例えばEPROM、EEPROM等である。制御装置50は記憶部52に記憶した制御プログラムに基づいて、工作機械を制御する。
The machine tool includes a
作業者が操作部7を操作した時、信号は操作部7から入出力インタフェース54に入力する。操作部7は例えばキーボード、ボタン、タッチパネル等である。入出力インタフェース54は表示部8に信号を出力し、表示部8は文字、図形、記号等を表示する。表示部8は例えば液晶表示パネルである。
When the operator operates the
制御装置50は、X軸モータ23に対応したX軸制御回路55、サーボアンプ55a、微分器23bを備える。X軸モータ23はエンコーダ23aを備える。X軸制御回路55はCPU51からの指令に基づき電流量を示す命令をサーボアンプ55aに出力する。サーボアンプ55aは前記命令を受け、X軸モータ23に駆動電流を出力する。エンコーダ23aはX軸制御回路55に位置フィードバック信号を出力する。X軸制御回路55は位置フィードバック信号に基づき、位置のフィードバック制御を実行する。エンコーダ23aは微分器23bに位置フィードバック信号を出力し、微分器23bは位置フィードバック信号を速度フィードバック信号に変換し、X軸制御回路55に出力する。X軸制御回路55は速度フィードバック信号に基づき、速度のフィードバック制御を実行する。電流検出器55bはサーボアンプ55aから出力した駆動電流値を検出する。電流検出器55bは駆動電流値をX軸制御回路55にフィードバックする。X軸制御回路55は駆動電流値に基づき、電流制御を実行する。
The
制御装置50は、Y軸モータ13に対応したY軸制御回路56、サーボアンプ56a、電流検出器56b、微分器13bを備え、Y軸モータ13はエンコーダ13aを備える。Y軸制御回路56、サーボアンプ56a、電流検出器56b、微分器13b、Y軸モータ13、エンコーダ13aは、X軸制御回路55、サーボアンプ55a、電流検出器55b、微分器23b、X軸モータ23、エンコーダ23aと同様であり、その説明を省略する。
The
制御装置50は、Z軸モータ33に対応したZ軸制御回路57、サーボアンプ57a、電流検出器57b、微分器33bを備え、Z軸モータ33はエンコーダ33aを備える。Z軸制御回路57、サーボアンプ57a、電流検出器57b、微分器33b、Z軸モータ33、エンコーダ33aはX軸制御回路55、サーボアンプ55a、電流検出器55b、微分器23b、X軸モータ23、エンコーダ23aと同様であり、その説明を省略する。
The
制御装置50は、主軸モータ6に対応した主軸制御回路60、サーボアンプ60a、電流検出器60b、微分器6bを備え、主軸モータ6はエンコーダ6aを備える。主軸制御回路60、サーボアンプ60a、電流検出器60b、微分器6b、主軸モータ6、エンコーダ6aは、X軸制御回路55、サーボアンプ55a、電流検出器55b、微分器23b、X軸モータ23、エンコーダ23aと同様であり、その説明を省略する。
The
制御装置50は主軸5aの径方向の加速度を検出する加速度センサ58を備える。加速度センサ58は主軸ヘッド5内に設けてある。工作機械はマガジンモータ(図示略)、マガジン制御回路(図示略)を備える。工具マガジンはマガジンモータ(図示略)の駆動で駆動する。マガジン制御回路(図示略)はマガジンモータ(図示略)の駆動を制御する。
The
工作機械はアーム40と、第1環体71(図5参照)と、第2環体72と、補正環体70とを備える。図3はアーム40を略示する左側面図、図4はアーム40を略示する斜視図である。アーム40は主軸ヘッド5内に設けてある。アーム40は、前後に延びた前腕部42、該前腕部42の後端部から後斜め上方向に延びた上腕部41、上腕部41及び前腕部42の連結部分に設けてあり、左右方向を軸方向とした枢軸43、後述するスライダ82の進退を行う進退カム47、押下部45を支持する二つの支持部44を備える。
The machine tool includes an
二つの支持部44は前腕部42の前端の左右に夫々配置されており、前方に突出している。支持部44の突出端部に押下部45が設けてある。右側の支持部44の押下部45は左方に突出し、左側の支持部44の押下部45は右方に突出する。
The two
前腕部42の上部に進退カム47が設けてある。進退カム47は前上方に突出しており、進退カム47の下部と前腕部42の上部の間に空間が設けてある。
An advance /
上腕部41の上端部後側に揺動カムフォロワ46が設けてある。コラム4の前部に揺動カム(図示略)が設けてある。主軸ヘッド5が上下動した場合、揺動カムフォロワ46は揺動カムに当接し、揺動カムから揺動カムフォロワ46に力が作用し、アーム40は枢軸43回りに回転する。
A
図5はアーム40と主軸5a付近の構成を略示する左側面図、図6は主軸5a付近の構成を略示する斜視図、図7は主軸5a付近の構成を略示する背面図である。図5に示すように、二つの支持部44は主軸5a上部の左右に夫々配置してある。支持部44は後述する補正環体70の上側に配置してある。主軸5a上部の外側に、第1環体71、第2環体72、補正環体70が嵌合している。
FIG. 5 is a left side view schematically showing the configuration near the
第2環体72は主軸5a上端部に固定してある。第1環体71は第2環体72の下側にて主軸5aに固定してある。補正環体70は第1環体71及び第2環体72の間において、上下動可能に配置してある。補正環体70及び主軸5aは相対的に周方向に回転することができる。
The
図8は図6のVIII−VIII線を切断線とした第1環体71の略示縦断面図である。第1環体71は、上下方向を軸方向とした円環部71aと、該円環部71aの上面に設けた複数のピン孔71bと、該ピン孔71bに嵌合固定し、上方に突出した複数のピン71cとを備える。複数のピン孔71bは円環部71aの中心より一定量離れた位置に直線状に並ぶ。この直線は直径を通過しないように設けられる。
FIG. 8 is a schematic vertical sectional view of the
図9は補正環体70の略示平面図、図10は図9のX−X線を切断線とした補正環体70の略示縦断面図である。補正環体70は第1円環部70a、第2円環部70b、円筒部70cを備える。第1円環部70aは上下方向を軸方向としており、第2円環部70bは第1円環部70aの上部に同軸的に設けてある。第2円環部70bの外径は第1円環部70aの外形よりも小さく、第1円環部70aの内径よりも大きい。第2円環部70bの内径は第1円環部70aの内径よりも小さい。第1円環部70aの内周面及び第2円環部70bの下面によって、第1環体71を収容する第1収容室70eが形成してある。第1収容室の直径は第1環体71の外径よりも若干大きい。
FIG. 9 is a schematic plan view of the
第2円環部70bの上側内径が下側内径よりも小さくなるように、第2円環部70bの内周面には段部70fが設けてある。第2円環部70bの内周において、段部70fの下側に、後述するナット75を収容する第2収容室70gが形成してある。第2円環部70bの上面には錘74を案内する案内溝70mが設けてある。案内溝70mは第2円環部70bの外周側から内周側に直線状に延び、第2円環部70bの直径に略平行である。図9に示すように、平面視において、案内溝70mの延長線Lは第2円環部70bの中心を通過しない。換言すれば、案内溝70mは第2円環部70bの直径の上に位置しない。
A
案内溝70mの下面には、錘74を収容する複数の収容孔70kが案内溝70mに沿って並設してある。収容孔70kは有底円筒状をなす。収容孔70kの下側にはピン71cを挿入する挿入孔70hが形成してある。挿入孔70hは第2円環部70bを上下に貫通し、収容孔70kと第1収容室70eを連通する。挿入孔70hの直径は収容孔70kの直径よりも小さい。錘74は円柱状をなし、錘74の直径は収容孔70kの直径と略同じである。故に収容孔70kに収容した錘74は収容孔70kの底に係止する。
On the lower surface of the
円筒部70cは第2円環部70bの上部に同軸的に設けてある。円筒部70cの外径は第2円環部70bの外径よりも小さい。円筒部70cの内径は第2円環部70bの上側内径と略同じであり、円筒部70cの内周と第2円環部70bの内周は上下に連なる。円筒部70cの上端部には、後述する係合凹部72eに係合する複数の係合突部70dが周方向に並設してある。
The
図6、図9に示す如く、第2円環部70bの上面に、後述するスライダ82を挿入する挿入溝70nが設けてある。挿入溝70nは案内溝70mに略平行であり、第2円環部70bの周縁と円筒部70cの外周の間に亘って設けてある。挿入溝70nは第2円環部70bの周面を貫通している。
As shown in FIGS. 6 and 9, an
図11は、図6のX−X線を切断線とした第2環体72の略示縦断面図である。第2環体72は大径環部72aと小径環部72bを備える。大径環部72aの下部に円形の第1開口72cが設けてあり、上部には、第1開口72cよりも小径且つ円形の第2開口72fが設けてある。第1開口72c及び第2開口72fの間に円錐台状の段付き溝72dが設けてある。段付き溝72dの上側は下側よりも小径であり、第1開口72cに連なる。段付き溝72dの下側は第2開口72fに連なる。段付き溝72dには、係合突部70dが係合する複数の係合凹部72eが周方向に並設してある。
FIG. 11 is a schematic vertical sectional view of the
図12は、アーム40、主軸5a、第1環体71、第2環体72、補正環体70等を略示する部分拡大縦断面図である。図12に示すように、小径環部72bは主軸5aの外側に嵌合固定している。円筒部70cは第1開口72cに下側から挿入してある。円筒部70cの上部分の内側にスライドブッシュ76が嵌合している。円筒部70cはスライドブッシュ76を介して上下動可能且つ周方向に回転可能に主軸5aの外側に嵌合している。即ち、補正環体70は上下動可能且つ周方向に回転可能に主軸5aの外側に嵌合している。
FIG. 12 is a partially enlarged longitudinal sectional view schematically showing the
第1環体71は、第1収容室70eの下側において、主軸5aの外側に嵌合固定している。第1環体71の上側にナット75が設けてある。ナット75の直径は第2収容室70gの直径よりも若干小さい。主軸5aは、ナット75の上下位置に対応する部分に雄螺子部(図示略)を備える。ナット75は雄螺子部に螺合し、第1環体71を主軸5aに締め付け固定する。
The
スライドブッシュ76とナット75の間において、付勢部材77(例えばばね)が主軸5aの周囲に設けてある。付勢部材77は補正環体70の内側に挿入し、円筒部70c、第2円環部70b及び円筒部70cに亘って上下に設けてある。
Between the
付勢部材77は補正環体70を上側(第2環体72側)に付勢し、係合突部70dは係合凹部72eに係合する。係合突部70dは係合凹部72eに係合した場合、補正環体70は周方向に移動することができない。図5に示す如く、進退カム47の周囲にスライダ装置80が設けてある。
The urging
図13はスライダ装置80を略示する左側面図、図14は図13に示すXIV−XIV線を切断線とした略示平面断面図である。スライダ装置80は二つの支持板81、スライダ82、コイルばね86、雌ねじ筒83、スタッドボルト84等を備える。
13 is a left side view schematically showing the
支持板81は主軸ヘッド5内に固定してある。二つの支持板81は左右に設けてあり、対向している。二つの支持板81の下端部には前後に延びた長孔81aが夫々設けてある。右側の支持板81において、長孔81aの後側に係止筒81bが設けてある。係止筒81bは右側に突出する。左側の支持板81において、長孔81aの後側に係止筒81bが設けてある。係止筒81bは左側に突出する。係止筒81bの軸方向中途部の外周面に周方向に延びた溝81cが形成してある。
The
二つの支持板81の間に前後に延びた棒状のスライダ82が設けてある。左右方向において、スライダ82は長孔81aに対向する。スライダ82の前端部は前記挿入溝70nに対向している。スライダ82の長手方向中央部に二つの雌ねじ筒83が設けてある。二つの雌ねじ筒83は左右に夫々突出している。
A rod-shaped
スタッドボルト84の一端部が雌ねじ筒83に螺合している。スタッドボルト84の他端部は長孔81aを通り、支持板81よりも外側に突出している。スタッドボルト84の他端部の中途部分にフランジ84aが設けてある。スタッドボルト84の他端部にはナット85が螺合している。
One end of the
前後方向を軸方向としたコイルばね86が係止筒81bとスタッドボルト84を連結する。コイルばね86は、その両端部にフック86aを有する。一方のフック86aは溝81cに係止し、他方のフック86aはボルトとフランジ84aの間に設けてある。ボルトとフランジ84aは他方のフック86aを保持する。コイルばね86は短縮し、スライダ82を後側に付勢する。
A
図15は主軸回転時における、アーム及び進退カムとスライダ及び補正環体の位置関係を示す左側面部分断面図、図16は補正環体を周方向に修正している状態における、アーム及び進退カムとスライダ及び補正環体の位置関係を示す左側面部分断面図、図17は補正環体における錘の位置を修正している際での、アーム40及び進退カム47とスライダ82及び補正環体70の位置関係を示す左側面部分断面図、図18は補正環体を周方向に修正している状態における、ピンと挿入孔の位置関係を示す断面図、図19は補正環体における錘の位置を修正している際での、ピン71cと挿入孔70hの位置関係を示す断面図、図20は補正環体における錘の位置を修正している際での、錘74とスライダ82の位置関係を示す平面断面図である。
FIG. 15 is a partial left side sectional view showing the positional relationship between the arm, the advance / retreat cam, the slider, and the correction ring during rotation of the main shaft, and FIG. FIG. 17 is a left side partial sectional view showing the positional relationship between the slider and the correction ring, and FIG. 17 shows the
進退カム47は二つの支持板81の間に挿入してあり、スライダ82の上側に位置する。スライダ82の後部は進退カム47の下部と前腕部42の上部の間に位置する。押下部45は第1円環部70aの上側に位置する。図15に示す如く、初期状態において、コイルばね86は短縮し、押下部45は第1円環部70aに接触していない。また付勢部材77は補正環体70を上側に付勢し、係合突部70dは係合凹部72eに係合し、第2環体72と補正環体70は連結する。
The advance /
図16に示す如く、揺動カムフォロワ46に力が作用し、前腕部42が下側に回動し、上腕部41が前側に回動した場合、進退カム47の下部は、コイルばね86の付勢力に抗して、スライダ82の後端部を前側に押す。コイルばね86は伸長する。スライダ82は前方に移動し、即ち径方向内側に進出し、挿入溝70nに入る。押下部45は第1円環部70aの上面に接触する。図18に示す如く、収容孔70kは錘74を収容し、ピン71cは挿入孔70hに挿入する。ピン71cは錘74を押し上げていない。
As shown in FIG. 16, when a force is applied to the
図17に示す如く、前腕部42が更に下側に回動し、上腕部41が更に前側に回動した場合、進退カム47の下部は、コイルばね86の付勢力に抗して、スライダ82の後端部を更に前側に押す。押下部45は第1円環部70aの上面を押さえ、第2円環部70bは付勢部材77の付勢力に抗して、下側に移動する。第2円環部70bが下側に移動するので、スライダ82の前端部は挿入溝70nを上方に抜ける。スライダ82は第2円環部70bの上面よりも上側にて前方に移動する。
As shown in FIG. 17, when the
図19に示す如く、第2円環部70bが下側に移動するので、係合突部70dは係合凹部72eから抜けて、第2環体72と補正環体70は非連結となる。ピン71cは収容孔70kに入り、錘74を押し上げ、第1環体71と補正環体70を連結する。錘74は収容孔70kから抜け出て、錘74の下端部は案内溝70mの内側に位置する。図20に示す如く、スライダ82の前端部は、収容孔70kから抜け出た錘74の隣に位置する。スライダ82は、第2円環部70bの直径の上に位置する。前述したように、案内溝70mは第2円環部70bの直径の上に位置しないので、平面視において、案内溝70m及びスライダ82は交差するように、位置する。
As shown in FIG. 19, since the second
この状態で主軸5aが回転すると、第1環体71が回転する。補正環体70は、ピン71cによって第1環体71に連結しているので、第1環体71と共に回転する。錘74は補正環体70と共に回転し、スライダ82に当接する。錘74は案内溝70mに沿って移動する。
When the
錘74が所望の収容孔70kの上側に位置するまで、換言すれば所望の径方向位置に移動するまで主軸5aは回転し、停止する。
The
図21は、ピン71cが挿入孔70hよりも下側に位置する場合におけるアーム40、主軸5a、第1環体71、第2環体72、補正環体70等を略示する部分拡大縦断面図、図22は、ピン71cが挿入孔70hよりも下側に位置する場合における主軸5a及び補正環体70を略示する平面図である。
FIG. 21 is a partially enlarged longitudinal sectional view schematically showing the
図21に示す如く、ピン71cが挿入孔70hよりも下側に位置するまで、前腕部42が上側に回動し、上腕部41が後側に回動して、アーム40が停止した場合、第1環体71と補正環体70は非連結である。係合突部70dは係合凹部72eに係合しておらず、第2環体72と補正環体70は非連結である。図22の矢印にて示す如く、補正環体70は第1環体71と第2環体72の両者に非連結なので、補正環体70と主軸5aは、相対的に、周方向に回転可能である。主軸5aを回転することによって、主軸5aに対する所望の周方向位置に錘74を配置することができる。所望の周方向位置に錘74を配置した後、押下部45は上昇し、補正環体70は第2環体72に連結する(図12参照)。
As shown in FIG. 21, when the
図23は、主軸5aの重心位置の偏倚に対する補正方法を説明する説明図である。図23に示すX軸、Y軸は、平面視において、主軸5aの中心Oにて互いに直交する軸である。Gは主軸5aの重心位置を示し、θは重心Gの位相(Y軸と線分OGがなす角度)を示す。
FIG. 23 is an explanatory diagram illustrating a correction method for the deviation of the center of gravity of the
図23に示す如く、主軸5aの重心位置が中心Oから偏倚している場合、主軸5aのバランスを補正する為には、重心Gの180度反対側に、即ち位置G′に錘74を設ければよい。線分OGと線分OG′の長さは同じである。
As shown in FIG. 23, when the center of gravity of the
制御装置50は、主軸5aの重心Gの位置を演算し、位置G′を演算して、位置G′に錘74を配置する。上述したように、錘74をピン71cで押し上げ、スライダ82を第2円環部70bの上側に配置し、主軸5aが回転し、スライダ82が錘74を押し、錘74が案内溝70mに沿って移動することによって、線分OGと同じ半径位置まで錘74が移動する(図15〜図20参照)。そして制御装置50は補正環体70と主軸5aを相対回転可能にし、主軸5aの回転を行い、主軸5aの重心Gと180度反対側、即ち位置G′に錘74を配置する(図21及び図22参照)。
The
図24は、制御装置50によるバランス補正処理を説明するフローチャートである。なお初期状態において、記憶部52は、偏心量と比較する為の閾値を格納している。また図12に示すように、補正環体70は第2環体72に連結し、第1環体71に非連結である。
FIG. 24 is a flowchart for explaining balance correction processing by the
制御装置50のCPU51は主軸5aの偏心量を演算する(ステップS1)。偏心量の演算は、例えば加速度センサ58及びエンコーダ6aの検出値を用いる。CPU51は加速度センサ58の検出値に基づいて、重心Gの径方向位置、即ち中心Oからの距離を求める。CPU51はエンコーダ6aの検出値及び加速度センサ58の検出値に基づいて、重心Gの位相を求める。
The
具体的には、加速度センサ58の検出値に基づいて、主軸5aの振動の位相を演算し、エンコーダ6aの検出値に基づいて、主軸5aの位相(回転角度)を演算する。主軸5aの振動の位相と主軸5aの位相との差分に基づいて、角度θ(図23参照)が求まる。
Specifically, the phase of vibration of the
CPU51は、例えば中心Oからの距離を偏心量として使用する。CPU51は、偏心量が閾値以上であるか否かを判定する(ステップS2)。偏心量が閾値以上でない場合(ステップS2:NO)、CPU51はステップS1に処理を戻す。
For example, the
偏心量が閾値以上である場合(ステップS2:YES)、CPU51はその旨を報知する(ステップS3)。例えば、表示部8にメッセージ「偏心量が過大であること」を示す。CPU51は操作部7から、バランス補正処理を開始する指令が入力したか否かを判定する(ステップS4)。
When the amount of eccentricity is equal to or greater than the threshold (step S2: YES), the
バランス補正処理を開始する指令が入力していない場合(ステップS4:NO)、CPU51は他の処理を実行し(ステップS5)、ステップS4に処理を戻す。バランス補正処理を開始する指令が入力している場合(ステップS4:YES)、CPU51は錘74の径方向位置を変更する(ステップS6)。
When the command to start the balance correction process is not input (step S4: NO), the
CPU51は、例えば主軸ヘッド5を上方向に移動し、押下部45を下げて補正環体70を下げ、ピン71cが錘74を第2円環部70bの上側に押し上げる。スライドは第2円環部70bの上側に突出する。CPU51は主軸5aの回転を実行し、スライドは錘74を案内溝70mに沿って、線分OGと略同じ距離に位置する収容孔70kまで移動する(図15〜図20参照)。
For example, the
CPU51は錘74の周方向位置を変更する(ステップS7)。CPU51は、例えば、主軸ヘッド5を下方向に移動し、押下部45を上げて補正環体70を上げ、補正環体70を第1環体71と第2環体72の両者に非連結とし、主軸5aを回転し、所望の周方向位置に錘74を配置する(図21、図22参照)。
The
CPU51は補正環体70と第2環体72を連結する(ステップS8)。所望の周方向位置に錘74を配置した後、CPU51は、例えば主軸ヘッド5を更に下げ、押下部45を上げて補正環体70を上げ、補正環体70は第2環体72に連結する(図12参照)。このとき、揺動カムから揺動カムフォロワ46に作用する力が減少し、アーム40は後方に回転し、進退カム47も後方に回転し、スライダ82はコイルばね86の弾性復元力によって後退し、即ち径方向外側に退出する(図15参照)。
The
CPU51は報知を解除する(ステップS9)。CPU51は例えば、表示部8に表示したメッセージ「偏心量が過大であること」を削除し、処理を終了する。
CPU51 cancels | reports (step S9). For example, the
なおブザー、ランプ等を予め設けておき、ステップS3において、ブザーを鳴らすか又はランプを点灯し、ステップS9において、ブザーを停止するか又はランプを消灯してもよい。 A buzzer, a lamp, and the like may be provided in advance, and the buzzer may be sounded or the lamp may be turned on in step S3, and the buzzer may be stopped or the lamp may be turned off in step S9.
実施の形態に係る工作機械にあっては、制御装置50は、主軸5aに対する錘74の径方向位置を変更する場合、付勢部材77の付勢力に抗して補正環体70を下降させてピン71cを収容孔70kに挿入する。ピン71cは、収容孔70kに収容した錘74を押し上げ、錘74は補正環体70の上側に抜き出る。ピン71cは補正環体70と第1環体71を連結する。制御装置50は、補正環体70の上側において、スライダ82を径方向内側に進出し且つ前記主軸5aを回転する。補正環体70と第1環体71は連結しているので、主軸5aの回転によって、第1環体71と共に補正環体70も回転する。補正環体70上の錘74も回転し、錘74はスライダ82に当接し、径方向に移動する。複数の収容孔70kの内、所望の収容孔70kの上側まで錘74が移動した場合、制御装置50は主軸5aを停止し、補正環体70の上昇を実行する。ピン71cは下降し、所望の収容孔70kは錘74を収容し、制御装置50は主軸5aに対する錘74の径方向位置を変更することができる。
In the machine tool according to the embodiment, when changing the radial position of the
またカム及び押下部45はアーム40の一部であり、一体に構成してあるので、アーム40の回転によって補正環体70の上下動とスライダ82の進退が連動し、錘74の径方向及び周方向への移動を、電子制御すること無く、タイミング良く実現できる。
Further, since the cam and the
またスライダ82が錘74に当接し、錘74は案内溝70mに沿って収容孔70kの並設方向に円滑に移動するので、所望の径方向位置に錘74を配置することができる。
Further, since the
また補正環体70を第1環体71及び第2環体72に非連結とし、主軸5aに対して周方向に移動可能にすることができる。故に主軸5aの回転によって、補正環体70の主軸5aに対する周方向位置を変更し、補正環体70に収容した錘74の主軸5aに対する周方向位置を変更して、主軸5aのバランスを補正することができる。
Further, the
制御装置50は偏心量の演算を適宜のタイミングで実行する。例えば工具交換時又は切削加工時等に偏心量の演算を実行する。報知も適宜のタイミングで実行する。例えば、工具交換時又は加工終了時に報知する。切削加工時に偏心量を演算し、加工終了時に報知してもよい。
The
収容孔70kは第2円環部70bの直径に略平行に直線状に設けたが、スライダ82が錘74と当接する際、スライダ82の進退方向と前記直線が重ならない方向であれば、直径に略平行でなくてもよい。例えば、スライダ82を前記直線状に進退可能に配置し、収容孔70kを第2円環部70bの直径上に配置してもよい。
The
今回開示した実施の形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。各実施例にて記載されている技術的特徴は互いに組み合わせることができ、本発明の範囲は、特許請求の範囲内での全ての変更及び特許請求の範囲と均等の範囲が含まれることが意図される。 It should be thought that embodiment disclosed this time is an illustration and restrictive at no points. The technical features described in each embodiment can be combined with each other, and the scope of the present invention is intended to include all modifications within the scope of claims and the scope equivalent to the scope of claims. Is done.
5a 主軸
40 アーム
45 押下部
47 進退カム(カム)
50 制御装置
70 補正環体
70k 収容孔
70m 案内溝
71 第1環体
71c ピン
72 第2環体
74 錘
77 付勢部材
80 スライダ装置
82 スライダ
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記主軸の外側に嵌合した第1環体と、
該第1環体の上側にて前記主軸の外側に嵌合した第2環体と、
前記第1環体及び第2環体の間に設けてあり、上下動可能且つ前記主軸に対して周方向に相対移動可能な前記主軸のバランスを補正する補正環体と、
該補正環体と前記第1環体の間に設けてあり、前記補正環体を前記第2環体側に付勢する付勢部材と、
前記補正環体にて直線状に並設してあり、錘を収容する複数の収容孔と、
前記第1環体の上部に設けてあり、各収容孔に挿入するピンと、
前記第2環体及び補正環体の間にて外周側から直線状に進退可能なスライダと
を備えることを特徴とする工作機械。 In a machine tool including a spindle extending vertically to mount a tool,
A first ring fitted outside the main shaft;
A second ring fitted on the outside of the main shaft above the first ring;
A correction ring that is provided between the first ring body and the second ring body and that can move up and down and that can move relative to the main shaft in the circumferential direction;
A biasing member provided between the correction ring and the first ring, and biasing the correction ring toward the second ring;
A plurality of receiving holes that are arranged in a straight line in the correction ring, and that receive weights;
A pin provided at an upper portion of the first ring body and inserted into each accommodation hole;
A machine tool comprising: a slider capable of linearly moving back and forth from the outer peripheral side between the second ring body and the correction ring body.
前記制御装置は、
前記主軸に対する前記錘の径方向位置を変更する場合、前記付勢部材の付勢力に抗して前記補正環体を下降させて前記ピンを前記収容孔に挿入し、前記スライダを前記補正環体の上側にて径方向内側に進出し、且つ前記主軸を回転すること
を特徴とする請求項1に記載の工作機械。 A control device for controlling the driving of the spindle, the correction ring and the slider;
The controller is
When changing the radial position of the weight with respect to the main shaft, the correction ring is lowered against the urging force of the urging member, the pin is inserted into the receiving hole, and the slider is inserted into the correction ring. The machine tool according to claim 1, wherein the machine tool advances radially inward on the upper side and rotates the main shaft.
前記主軸に対する前記錘の周方向位置を変更する場合、前記錘の径方向位置の変更後、前記補正環体を上昇し且つ前記補正環体を前記第1環体及び第2環体に非連結にし、前記スライダを径方向外側に退出し且つ前記主軸を回転すること
を特徴とする請求項2に記載の工作機械。 The controller is
When changing the circumferential position of the weight with respect to the main shaft, after changing the radial position of the weight, the correction ring is raised and the correction ring is not connected to the first ring and the second ring The machine tool according to claim 2, wherein the slider is retracted radially outward and the main shaft is rotated.
を特徴とする請求項1から3のいずれか一つに記載の工作機械。 The machine tool according to any one of claims 1 to 3, wherein a guide groove for guiding the weight extending in a direction in which the plurality of receiving holes are arranged is provided on the upper side of the receiving hole.
前記補正環体に当接して、前記補正環体を下方に押す押下部と
を備え、
前記カム及び押下部は一体に構成してあること
を特徴とする請求項1から4のいずれか一つに記載の工作機械。 A cam for advancing and retracting the slider;
A pressing portion that contacts the correction ring and pushes the correction ring downward;
The machine tool according to any one of claims 1 to 4, wherein the cam and the pressing portion are integrally formed.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016213374A JP2018069393A (en) | 2016-10-31 | 2016-10-31 | Machine tool |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016213374A JP2018069393A (en) | 2016-10-31 | 2016-10-31 | Machine tool |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018069393A true JP2018069393A (en) | 2018-05-10 |
Family
ID=62113503
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016213374A Pending JP2018069393A (en) | 2016-10-31 | 2016-10-31 | Machine tool |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2018069393A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020203844A1 (en) * | 2019-03-29 | 2020-10-08 | 株式会社小松製作所 | Industrial machine, eccentricity specifying device, eccentricity specifying method, and program |
-
2016
- 2016-10-31 JP JP2016213374A patent/JP2018069393A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020203844A1 (en) * | 2019-03-29 | 2020-10-08 | 株式会社小松製作所 | Industrial machine, eccentricity specifying device, eccentricity specifying method, and program |
JP2020163546A (en) * | 2019-03-29 | 2020-10-08 | 株式会社小松製作所 | Industrial machine, decentration specification device, decentration specification method, and program |
JP7241587B2 (en) | 2019-03-29 | 2023-03-17 | 株式会社小松製作所 | Industrial machine, eccentricity identification device, eccentricity identification method, and program |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6667376B2 (en) | Component press-in method and component press-in system | |
EP2322319A2 (en) | Tool radius adjusting system for boring holder, tool radius adjusting method in machine tool, and machine tool | |
JPH089129B2 (en) | Object position setting device and object position setting processing method | |
US9522451B2 (en) | Vertical machining center | |
JP6212905B2 (en) | Machine Tools | |
CN102441818B (en) | Possesses the lathe of cutter footpath adjusting device | |
JP6014205B2 (en) | Friction stir spot welding apparatus and friction stir spot welding method | |
EP0890396B1 (en) | A device for the automatic replacement of the tools in a bending machine | |
TWI464024B (en) | Lathe device | |
JP6917135B2 (en) | Machine Tools | |
CN103796793A (en) | Machine tool pallet changer, changing method and machine tool | |
JP2015178160A (en) | Jig for rotatably supporting workpiece with respect to tool of machine tool and processing system | |
JP2018069393A (en) | Machine tool | |
WO2020161881A1 (en) | Lapping jig, lapping device, and lapping method | |
JP2015049540A (en) | Machine tool and tool replacement method | |
JP5307428B2 (en) | Tailstock with taper adjustment function | |
JP2015096280A (en) | Machine tool | |
WO2017051445A1 (en) | Multi-joint robot teaching system | |
JPH0780739A (en) | Work clamping device | |
JP2018034259A (en) | Machine tool | |
JP2006341366A (en) | Internal shaving attachment | |
JP2012030234A (en) | Rotational plastic working apparatus and operation method for rotational plastic working apparatus | |
US20230173568A1 (en) | Clamp device and processing machine | |
JP7091979B2 (en) | Numerical control device and control method | |
JP7056414B2 (en) | Tool changer grip arm and machine tool |