JP2023056090A - index device - Google Patents

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数善 幸村
Kazuyoshi Yukimura
裕也 大塚
Hironari Otsuka
揚子 岩井
Yoko Iwai
太智 中川
Taichi Nakagawa
奈緒美 廣田
Naomi Hirota
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Abstract

To provide an index device capable of performing automatic origin setting processing of a servo motor.SOLUTION: An index device includes: an indexing rotary body rotatably assembled so as to be covered with the housing; a servo motor having an absolute encoder; a speed reduction mechanism assembled into the housing to transmit the rotation of the servo motor to the indexing rotary body; a rotation switching mechanism including a curvic coupling comprising first and second curvic coupling pieces, switching between the rotation and the rotation limit of the indexing rotary body, and assembled into a housing; and a control device which includes an automatic origin setting processing section for coinciding the teeth of the first curvic coupling piece with the center of the groove of the second curvic coupling piece by drive control of the servo motor from a clamp state of the curvic coupling, and setting a rotation position output from the absolute encoder as an origin.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、カービック機構を備えたものであって、サーボモータの自動原点設定処理が可能なインデックス装置に関する。 The present invention relates to an index device having a curvic mechanism and capable of automatically setting the origin of a servomotor.

正確に角度を割出しするインデックス装置には例えば、複数の工具から所定の工具を選択して位置決めする工作機械のタレット装置がある。下記特許文献1のタレット装置は、カービックカップリングが用いられ、クランプ状態ではタレット刃物台とタレット本体の歯部同士が強く押しつけ合っている。そのタレット装置は、旋回割り出しによって該当する工具が選択され、カービックカップリングの噛み合いによって対象となる工具の位置決めが行われる。加工時には回転するワークに対して切削工具が当てられるなどして所定の加工が行われる。その際、ワーク切削によって工具が抵抗を受けるが、工具は噛み合ったガービックカップリングによって支えられている。 An index device for accurately indexing an angle is, for example, a turret device of a machine tool that selects and positions a predetermined tool from a plurality of tools. The turret device disclosed in Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2002-200001 uses a curvic coupling, and in a clamped state, the teeth of the turret tool post and the turret body are strongly pressed against each other. In the turret device, the appropriate tool is selected by turning indexing, and the target tool is positioned by engaging a curvic coupling. During processing, a predetermined processing is performed by, for example, applying a cutting tool to the rotating work. At that time, the tool receives resistance by cutting the workpiece, but the tool is supported by the meshed Garbic coupling.

特開2006-15448号公報JP-A-2006-15448

タレット装置は、旋回割出し用サーボモータのアブソリュートエンコーダに対して設定された原点からの回転角を測定することによって旋回割出し制御が行われる。そうしたタレット装置における旋回割出し用サーボモータの原点設定は、刃物台を作業者が回転させ、取付け面が上下方向に直交するような位置になるようにし、カービックカップリングの噛み合った回転位置が原点として設定される。しかし、噛み合う歯同士にはバックラッシがあり、特にタレット装置内に組み込まれているため直接見ることができず、歯と溝との中央を正しく重ねるように回転位置を定めることができない。よって、旋回割出し用サーボモータの原点設定は、作業者の違いによる原点位置のバラツキが大きく、設定完了までの時間にも大きな差が生じてしまっていた。 In the turret device, turning index control is performed by measuring the rotation angle from the origin set for the absolute encoder of the turning indexing servomotor. The origin setting of the rotation indexing servo motor in such a turret device is performed by the operator rotating the turret so that the mounting surface is at a position perpendicular to the vertical direction, and the rotational position at which the curvic coupling is engaged. Set as the origin. However, there is backlash between the meshing teeth, which cannot be seen directly, especially since it is built into the turret device, and cannot be rotationally positioned so that the centers of the teeth and grooves are properly overlapped. Therefore, when setting the origin of the turning indexing servomotor, the origin position varies greatly depending on the operator, and the time required to complete the setting also varies greatly.

そこで、本発明は、かかる課題を解決すべく、サーボモータの自動原点設定処理が可能なインデックス装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide an index device capable of automatically setting the origin of a servo motor.

本発明に係るインデックス装置は、ハウジングに覆われるようにして回転可能に組付けられた割出し回転体と、アブソリュートエンコーダを備えたサーボモータと、前記割出し回転体に前記サーボモータの回転を伝達する、前記ハウジング内に組み込まれた減速機構と、複数の歯が環状に並べられた第1および第2カービックカップリング片からなるカービックカップリングを備え、そのクランプおよびアンクランプにより前記割出し回転体の回転と回転制限とを切り替える、前記ハウジング内に組み込まれた回転切換機構と、前記カービックカップリングのクランプ状態から、前記サーボモータの駆動制御によって、前記第1カービックカップリング片の歯と前記第2カービックカップリング片の溝の中央を一致させ、前記アブソリュートエンコーダから出力される回転位置を原点として設定する自動原点設定処理部を備えた制御装置と、を有する。 An indexing device according to the present invention comprises an indexing rotor mounted rotatably so as to be covered by a housing, a servomotor having an absolute encoder, and the rotation of the servomotor being transmitted to the indexing rotor. a speed reduction mechanism incorporated in the housing; and a curvic coupling comprising first and second curvic coupling pieces in which a plurality of teeth are arranged in an annular shape. A rotation switching mechanism incorporated in the housing for switching between rotation and rotation limitation of the rotating body, and drive control of the first curvic coupling piece from the clamped state of the curvic coupling by the servo motor. and a control device having an automatic origin setting processor that aligns the tooth with the center of the groove of the second curvic coupling piece and sets the rotational position output from the absolute encoder as the origin.

前記構成によれば、制御装置の自動原点設定処理部により、カービックカップリングがクランプ状態からサーボモータの駆動制御が行われ、第1カービックカップリング片の歯と第2カービックカップリング片の溝の中央とが一致し、アブソリュートエンコーダから出力される回転位置を原点として設定されるため、作業者の違いによる原点位置のバラツキがなくなり、設定完了までの時間も短縮することができる。 According to the above configuration, the automatic origin setting processing section of the control device controls the drive of the servo motor from the clamped state of the curvic coupling, and the teeth of the first curvic coupling piece and the teeth of the second curvic coupling piece are driven. Since the center of the groove is aligned and the rotation position output from the absolute encoder is set as the origin, variations in the origin position due to differences in operators are eliminated, and the time to complete setting can be shortened.

インデックス装置の一施形態を示した断面図である。1 is a cross-sectional view showing one embodiment of an indexing device; FIG. タレットヘッドを正面から示した図である。FIG. 4 is a front view of the turret head; タレット装置の制御システムを示したブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing a control system for the turret device; 自動で行われる自動原点設定処理のイメージ図である。FIG. 10 is an image diagram of automatic origin setting processing that is automatically performed; 自動原点設定処理のフローチャートを示した図である。FIG. 7 is a diagram showing a flowchart of automatic origin setting processing;

本発明に係るインデックス装置の一実施形態について、図面を参照しながら以下に説明する。本実施形態では、インデックス装置の一例として工作機械を構成するタレット装置を説明する。図1は、そのタレット装置を示した断面図である。タレット装置1は、旋回割出し用サーボモータ2の回転出力がタレットヘッド3へと伝達され、複数の工具が取り付けられたタレットヘッド3に対する旋回割出しが行われるよう構成されている。タレットヘッド3は、軸方向に組まれたハウジング部材11-16によってタレット装置1の内部機構が覆われている。 An embodiment of an index device according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In this embodiment, a turret device constituting a machine tool will be described as an example of the index device. FIG. 1 is a sectional view showing the turret device. The turret device 1 is configured such that the rotational output of a rotation indexing servomotor 2 is transmitted to a turret head 3 to perform rotation indexing for the turret head 3 on which a plurality of tools are mounted. In the turret head 3, the internal mechanism of the turret device 1 is covered by axially assembled housing members 11-16.

タレット装置1は、旋回割出し用サーボモータ2によって回転する駆動軸5を有し、その駆動軸5に対して筒形状の延長部材7が同軸状に固定され、ハウジング部材11-16内に回転軸Oを中心にした回転が可能に構成されている。更にその延長部材7にはタレットヘッド3が同軸状に固定されている。タレット装置1は、旋回割出し用サーボモータ2の回転を回転自在な駆動軸5に伝達するため、平行軸の歯車減速機構がハウジング部材11-16内に組み込まれている。 The turret device 1 has a drive shaft 5 that is rotated by a rotation indexing servomotor 2. A cylindrical extension member 7 is coaxially fixed to the drive shaft 5 and rotates within housing members 11-16. Rotation around the axis O is possible. Furthermore, the turret head 3 is coaxially fixed to the extension member 7 . In the turret device 1, a parallel shaft gear reduction mechanism is incorporated in the housing members 11-16 in order to transmit the rotation of the turning indexing servomotor 2 to the rotatable drive shaft 5. As shown in FIG.

歯車減速機構は、先ず旋回割出し用サーボモータ2のモータ軸21に小径のモータギヤ22が固定され、大径の第1ギヤ23に対して噛合している。第1ギヤ23には同軸に不図示の小径の第2ギヤが一体に形成され、その第2ギヤが大径の第3ギヤ24に噛合している。さらに第3ギヤ24には小径の第4ギヤ25が同軸に形成され、その第4ギヤ25が駆動軸5に固定された第5ギヤ26に噛合している。 In the gear reduction mechanism, a small-diameter motor gear 22 is first fixed to the motor shaft 21 of the rotation indexing servomotor 2 and meshes with a large-diameter first gear 23 . A small-diameter second gear (not shown) is coaxially formed integrally with the first gear 23 , and the second gear meshes with a large-diameter third gear 24 . Further, a small-diameter fourth gear 25 is formed coaxially with the third gear 24 , and the fourth gear 25 meshes with a fifth gear 26 fixed to the drive shaft 5 .

従って、タレット装置1は、旋回割出し用サーボモータ2の駆動制御によって回転が出力されると、噛合する一連のギヤを介して駆動軸5に減速した回転が与えられる。そして、駆動軸5に延長部材7を介して固定されたタレットヘッド3に所定角度の回転が与えられ、タレットヘッド3に取り付けられた複数の工具から、ワーク加工に使用される工具の旋回割出しが行われる。タレット装置1は、こうして選択された工具が加工時には抵抗を受けるため、カービックカップリングによってタレットヘッド3が位置決めされる。なお、本実施形態のタレットヘッド3は、図2に示すように10角形であり、各辺に工具ホルダを介して不図示の工具が着脱可能になっている。 Therefore, in the turret device 1, when rotation is output by drive control of the orbiting indexing servomotor 2, reduced rotation is imparted to the drive shaft 5 via a series of meshing gears. A turret head 3 fixed to a drive shaft 5 via an extension member 7 is rotated by a predetermined angle, and a plurality of tools attached to the turret head 3 are rotated and indexed to be used for machining a workpiece. is done. In the turret device 1, the turret head 3 is positioned by the curvic coupling because the tool thus selected receives resistance during machining. As shown in FIG. 2, the turret head 3 of this embodiment has a decagonal shape, and a tool (not shown) can be attached to and detached from each side via a tool holder.

カービックカップリングは、駆動軸5などと一体になって回転する回転側カービックカップリング片31と、駆動軸5の周りに形成されたカービックカップリング用シリンダに組み付けられた固定側カービックカップリング片32とから構成されている。回転側カービックカップリング片31は、駆動軸5と延長部材7との間に挟まれるようにして組み込まれ、駆動軸5側に向いた歯が環状に形成されている。固定側カービックカップリング片32は、ピストン33に対して軸方向に重ねられるように一体に固定され、回転側カービックカップリング片31の歯と噛み合うように同じく環状に歯が形成されている。 The curvic coupling consists of a rotating curvic coupling piece 31 that rotates integrally with the drive shaft 5 and the like, and a fixed curvic coupling piece 31 that is formed around the drive shaft 5 and assembled to a curvic coupling cylinder. It is composed of a coupling piece 32 . The rotation-side curvic coupling piece 31 is incorporated so as to be sandwiched between the drive shaft 5 and the extension member 7, and has annular teeth facing the drive shaft 5 side. The fixed-side curvic coupling piece 32 is integrally fixed to the piston 33 so as to be superimposed on the piston 33 in the axial direction. .

カービック用油圧シリンダは、ピストン33を挟むようにクランプ側加圧室35とアンクランプ側加圧室36とが形成され、作動油の供給および排出によって、ピストン33が回転軸Oの軸線方向に沿って変位可能になっている。また、クランプ側加圧室35内には、ピストン33に回転軸Oと平行な複数のピン37が突設されている。一方、ハウジング部材14側に固定された非回転のシリンダブロック39には位置決め穴が形成され、そこピン37が挿入されることでピストン33および固定側カービックカップリング片32の回転が制限されている。そして、各ピン37の周りにコイルバネ38が設けられ、ピストン33が回転側カービックカップリング片31側に付勢されている。 The curvic hydraulic cylinder is formed with a clamping side pressure chamber 35 and an unclamping side pressure chamber 36 so as to sandwich a piston 33 therebetween. is displaceable. In addition, a plurality of pins 37 parallel to the rotation axis O are projected from the piston 33 in the clamp-side pressurizing chamber 35 . On the other hand, a non-rotating cylinder block 39 fixed to the housing member 14 side is formed with a positioning hole into which a pin 37 is inserted to restrict the rotation of the piston 33 and the fixed curvic coupling piece 32. there is A coil spring 38 is provided around each pin 37 to urge the piston 33 toward the rotating curvic coupling piece 31 side.

タレット装置1は、タレットヘッド3に取り付けられた複数の工具が、ワーク加工に際して腕回割出しによって選択され、加工可能な位置に位置決めされる。旋回割出し用サーボモータ2の駆動制御は、工作機械の制御装置から回転位置指令信号が送信され、サーボアンプによってサーボパルスへ変換される。そのサーボパルスは旋回割出し用サーボモータ2のエンコーダからのフィードバック信号を基に作成される。これによりタレットヘッド3は、所定の回転位置で停止し、加工に使用される工具の旋回割出しが行われる。 In the turret device 1, a plurality of tools attached to the turret head 3 are selected by arm rotation indexing and positioned at positions where they can be processed. The drive control of the turning indexing servomotor 2 is performed by transmitting a rotational position command signal from the control device of the machine tool and converting it into a servo pulse by a servo amplifier. The servo pulse is generated based on a feedback signal from the encoder of the turning indexing servomotor 2 . As a result, the turret head 3 is stopped at a predetermined rotational position, and the turning index of the tool used for machining is performed.

旋回割出し用サーボモータ2の回転出力は、モータギヤ22の回転が第1ギヤ23から第2ギヤ、更に第3ギヤ24、第4ギヤ25および第5ギヤ26へと減速して伝達される。従って、旋回割出し用サーボモータ2の回転制御により駆動軸5およびタレットヘッド3が所定角だけ回転し、該当する工具の旋回割出しが行われる。このときカービック用シリンダは、アンクランプ側加圧室36へと作動油が供給されており、ピストン33は旋回割出し用サーボモータ2側へ変位し、回転側カービックカップリング片31と固定側カービックカップリング片32との噛み合いが解除されている。 Rotational output of the turning indexing servomotor 2 is transmitted by reducing the rotation of the motor gear 22 from the first gear 23 to the second gear and further to the third gear 24 , fourth gear 25 and fifth gear 26 . Accordingly, the drive shaft 5 and the turret head 3 are rotated by a predetermined angle under rotation control of the rotation indexing servomotor 2, and the corresponding tool is indexed in rotation. At this time, hydraulic oil is supplied to the unclamping side pressurizing chamber 36 of the Curvic cylinder, and the piston 33 is displaced toward the orbiting indexing servomotor 2 side, and the rotation side Curvic coupling piece 31 and the fixed side The engagement with the curvic coupling piece 32 is released.

そして、工具の旋回割出しが終了した後は、クランプ側加圧室35へと作動油が供給される一方で、アンクランプ側加圧室36の作動油が排出され、ピストン33がタレットヘッド3側へと変位する。それにより固定側カービックカップリング片32が回転側カービックカップリング片31に対して噛み合い、タレットヘッド3の回転が制限される。該当する工具が加工位置において固定され、ワークに対する加工が可能になる。 After the turning indexing of the tool is completed, the working oil is supplied to the clamping side pressure chamber 35, while the working oil in the unclamping side pressure chamber 36 is discharged, and the piston 33 moves to the turret head 3. Displace to the side. As a result, the fixed-side curvic coupling piece 32 meshes with the rotary-side curvic coupling piece 31, and the rotation of the turret head 3 is restricted. The corresponding tool is fixed in the machining position and the workpiece can be machined.

タレット装置1は、該当する工具を正確な位置に旋回割出しするため、設定された原点からの回転角をエンコーダで測定することにより、旋回割出し用サーボモータ2の駆動制御が行われる。NC制御が行われるタレット装置1の旋回割出し用サーボモータ2にはアブソリュートエンコーダ55(図3参照)が使用され、回転位置指令信号としてモータの回転量に応じたパルス例だけでなく絶対位置信号も出力される。そこで、タレット装置1では、原点を基準とした回転位置データで作動するための原点設定が行われる。 In the turret device 1, the turning indexing servomotor 2 is driven and controlled by measuring the rotation angle from the set origin with an encoder in order to turn and index the corresponding tool to an accurate position. An absolute encoder 55 (see FIG. 3) is used in the turning indexing servomotor 2 of the turret device 1, which is NC-controlled. is also output. Therefore, in the turret device 1, the origin is set so that the turret device 1 can operate with rotational position data based on the origin.

原点設定では、回転側カービックカップリング片31と固定側カービックカップリング片32とが離れたアンクランプ状態でタレットヘッド3が作業者によって回される。例えば、図2に示すように第1の工具取り付け部301が頂部に位置し、その取付け面が鉛直な基準線Lと直交するようにした位置決めが行われる。そして、回転側カービックカップリング片31と固定側カービックカップリング片32とが噛み合わされ、さらにバックラッシ分の微調整が行われて、その回転位置が原点として設定されていた。従来この微調整は作業者によって手動で行われていた。しかし、ハウジング内の直接見ることができない箇所への作業であるため、担当者毎に精度のバラツキがあり、設定までの作業時間も経験による差が大きかった。 In setting the origin, the operator turns the turret head 3 in an unclamped state in which the rotating curvic coupling piece 31 and the fixed curvic coupling piece 32 are separated. For example, as shown in FIG. 2, the first tool mounting portion 301 is positioned at the top, and positioning is performed such that its mounting surface is orthogonal to the vertical reference line L. As shown in FIG. Then, the rotary side curvic coupling piece 31 and the fixed side curvic coupling piece 32 are engaged with each other, fine adjustment for backlash is performed, and the rotational position is set as the origin. Traditionally, this fine adjustment has been performed manually by the operator. However, since the work was performed on a part of the housing that could not be seen directly, there was variation in the accuracy of each person in charge, and the work time until setting also varied greatly depending on experience.

この点、本実施形態では最終の原点設定が自動で行われるよう構成されている。図3は、タレット装置1の制御システムを示したブロック図である。工作機械の制御装置50は、原点設定プログラムが格納された自動原点設定処理部51とその処理に応じて生じた情報を記憶する記憶部52とを有し、旋回割出し用サーボモータ2の駆動や、カービック用油圧シリンダの油圧回路56の駆動を制御するよう構成されている。 In this respect, the present embodiment is configured so that the final origin setting is automatically performed. FIG. 3 is a block diagram showing the control system of the turret device 1. As shown in FIG. The control device 50 of the machine tool has an automatic origin setting processing unit 51 storing an origin setting program and a storage unit 52 storing information generated according to the processing, and drives the rotation indexing servomotor 2. Alternatively, it is configured to control the drive of the hydraulic circuit 56 of the curvic hydraulic cylinder.

図4は、自動で行われる自動原点設定処理のイメージ図であり、回転側カービックカップリング片31と固定側カービックカップリング片32の噛み合う互いの歯が示されている。また、図5は、自動原点設定処理のフローチャートを示した図である。自動原点設定処理部51に格納された原点設定プログラムによって実行される自動原点設定処理は、前述したように図2に示す回転位置にタレットヘッド3が位置決めされ、作業者の操作によって工作機械の操作表示装置57から送信される原点設定信号に従って実行される。 FIG. 4 is an image diagram of the automatic origin setting process that is automatically performed, and shows the meshing teeth of the curvic coupling piece 31 on the rotating side and the curvic coupling piece 32 on the fixed side. FIG. 5 is a diagram showing a flowchart of automatic origin setting processing. In the automatic origin setting process executed by the origin setting program stored in the automatic origin setting processing unit 51, the turret head 3 is positioned at the rotational position shown in FIG. It is executed according to the origin setting signal transmitted from the display device 57 .

第1の工具取り付け部301が鉛直な基準線Lと直交するタレットヘッド3の角度位置が原点として設定される。その場合、図4(A)に示すように、回転側カービックカップリング片31の歯41と固定側カービックカップリング片32の溝42の中央線M1,M2にズレが生じる。前述したようにこのズレを手作業で正すのは困難であるため、本実施形態では自動による調整および原点設定が行われる。その自動原点設定処理では先ず、旋回割出し用サーボモータ2の駆動により、回転側カービックカップリング片31に対して時計方向(図面右方向)へ非常にゆっくりとした速度(確認用速度)の回転が与えられる(S101)。 The angular position of the turret head 3 where the first tool mounting portion 301 is perpendicular to the vertical reference line L is set as the origin. In this case, as shown in FIG. 4(A), the teeth 41 of the curvic coupling piece 31 on the rotating side and the center lines M1 and M2 of the grooves 42 of the curvic coupling piece 32 on the stationary side are misaligned. Since it is difficult to manually correct this deviation as described above, automatic adjustment and origin setting are performed in this embodiment. In the automatic origin setting process, first, by driving the rotation indexing servomotor 2, a very slow speed (confirmation speed) is applied clockwise (to the right in the drawing) with respect to the rotating curvic coupling piece 31. Rotation is given (S101).

このとき回転側カービックカップリング片31の歯41は、図4(B)に示すように、バックラッシュによる隙間分だけ固定側カービックカップリング片32の溝42内を時計方向へ移動する。そして、回転側カービックカップリング片31は、その歯41が非常にゆっくりとした速度で固定側カービックカップリング片32の歯43に当てられる。そのため、歯41,43が当たって負荷を受けた旋回割出し用サーボモータ2は、供給される電流が徐々に増大する。自動原点設定処理ではこの電流が確認されており、供給電流が定格のX%(Xは任意の値)を超えるかどうかの判定が行われる(S102)。 At this time, the tooth 41 of the rotating curvic coupling piece 31 moves clockwise in the groove 42 of the stationary curvic coupling piece 32 by the amount of the backlash, as shown in FIG. 4(B). Then, the teeth 41 of the curvic coupling piece 31 on the rotating side are brought into contact with the teeth 43 of the curvic coupling piece 32 on the stationary side at a very slow speed. As a result, the current supplied to the turning indexing servomotor 2, which receives a load due to contact with the teeth 41 and 43, gradually increases. This current is confirmed in the automatic origin setting process, and it is determined whether or not the supplied current exceeds X% of the rating (where X is an arbitrary value) (S102).

供給電流が定格のX%に達しない場合は(S102:NO)、回転側カービックカップリング片31に対する時計方向への回転と、電流値の判定が続けられる(S101,S102)。その後、供給電流が定格のX%に達した場合には(S102:YES)、その回転位置W1が制御装置50の記憶部52に記録される(S103)。ところで、このような測定は、バックラッシュによるミクロン単位の隙間分だけ回転側カービックカップリング片31を回転させ、そのとき生じる電流値の変化に基づいて回転位置W1が求められる。従って、確認用速度とは、こうした極めて微小な距離において回転位置の見極めを可能にする非常にゆっくりとした速度である。例えば本実施形態では、通常運転の1%程度の速度である。 If the supplied current does not reach X% of the rated value (S102: NO), clockwise rotation of the rotating curvic coupling piece 31 and determination of the current value are continued (S101, S102). After that, when the supplied current reaches X% of the rated value (S102: YES), the rotational position W1 is recorded in the storage section 52 of the control device 50 (S103). By the way, in such a measurement, the rotating curvic coupling piece 31 is rotated by a micron unit clearance due to backlash, and the rotational position W1 is obtained based on the change in the current value that occurs at that time. Therefore, the confirmation speed is a very slow speed that allows determination of the rotational position at such extremely small distances. For example, in this embodiment, the speed is about 1% of normal operation.

続いて、旋回割出し用サーボモータ2の駆動が切り換えられ、回転側カービックカップリング片31に対して反時計方向(図面左方向)へ非常にゆっくりとした確認用速度の回転が与えられる(S104)。そのため、図4(C)に示すように、回転側カービックカップリング片31の歯41が固定側カービックカップリング片32の溝42内を移動して反対側の歯44に当てられる。 Subsequently, the driving of the turning indexing servomotor 2 is switched, and the rotating curvic coupling piece 31 is rotated counterclockwise (to the left in the drawing) at a very slow speed for confirmation ( S104). Therefore, as shown in FIG. 4(C), the teeth 41 of the curvic coupling piece 31 on the rotating side move in the grooves 42 of the curvic coupling piece 32 on the fixed side and come into contact with the teeth 44 on the opposite side.

ここでも回転側カービックカップリング片31の歯41が固定側カービックカップリング片32の歯44に当たった負荷により、旋回割出し用サーボモータ2に供給される電流が徐々に増大する。よって、その電流値が確認され、供給電流が定格のX%を超えるかどうかの判定が行われる(S105)。供給電流が定格のX%に達しない場合は(S105:NO)、回転側カービックカップリング片31に対する時計方向への回転と、電流値の判定が続けられる(S104,S105)。その後、供給電流が定格のX%に達した場合は(S105:YES)、その回転位置W2が制御装置50の記憶部52に記録される(S106)。 Here too, the current supplied to the turning indexing servomotor 2 gradually increases due to the load caused by the tooth 41 of the rotating curvic coupling piece 31 coming into contact with the tooth 44 of the stationary curvic coupling piece 32 . Therefore, the current value is confirmed, and it is determined whether or not the supplied current exceeds X% of the rating (S105). If the supplied current does not reach X% of the rated value (S105: NO), clockwise rotation of the curvic coupling piece 31 on the rotating side and determination of the current value are continued (S104, S105). After that, when the supplied current reaches X% of the rated value (S105: YES), the rotational position W2 is recorded in the storage section 52 of the control device 50 (S106).

次に、記憶部52から読み出した回転位置W1と回転位置W2との中央位置Wが算出される(S107)。その中央位置Wは、固定側カービックカップリング片32の溝42の中央である。そこで、旋回割出し用サーボモータ2の駆動制御によって、回転側カービックカップリング片31に対して回転位置W2から時計方向への回転が与えられ、中央位置Wにおける位置合わせが行われる(S108)。すなわち、図4(D)に示すように歯41の中央線M1が溝42の中央線M2と重ねられる。そして、図4(D)に示す中央線M1,M2が重なった状態のアブソリュートエンコーダ55から出力される回転位置が原点として設定され、制御装置50の記憶部52に格納される(S109)。 Next, a central position W between the rotational position W1 and the rotational position W2 read from the storage unit 52 is calculated (S107). The central position W is the center of the groove 42 of the fixed curvic coupling piece 32 . Therefore, by drive control of the rotation indexing servomotor 2, the rotation side curvic coupling piece 31 is rotated clockwise from the rotation position W2, and alignment at the center position W is performed (S108). . That is, as shown in FIG. 4D, the center line M1 of the tooth 41 overlaps the center line M2 of the groove 42. As shown in FIG. Then, the rotational position output from the absolute encoder 55 with the center lines M1 and M2 shown in FIG. 4(D) overlapping is set as the origin and stored in the storage unit 52 of the control device 50 (S109).

よって、本実施形態によれば、原点設定を自動で行うため、作業者の違いによる原点位置のバラツキがなくなり、設定完了までの時間も短縮することができる。また、従来のタレット装置から構造について改良を加えることなく制御によってこうした効果を得ることができる。 Therefore, according to this embodiment, since the origin setting is automatically performed, variations in the origin position caused by different operators are eliminated, and the time required to complete the setting can be shortened. In addition, such an effect can be obtained by control without adding structural improvements to the conventional turret apparatus.

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
例えば、前記実施形態では、タレット装置1を例に挙げて説明したが、他のインデックス装置に対しても適応可能である。
Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.
For example, in the above embodiment, the turret device 1 was described as an example, but it is also applicable to other index devices.

1…タレット装置 2…旋回割出し用サーボモータ 3…タレットヘッド 5…駆動軸 11-16…ハウジング部材 22-26…ギヤ 31…回転側カービックカップリング片 32…固定側カービックカップリング片 33…ピストン 35…クランプ側加圧室 36…アンクランプ側加圧室 50…制御装置 52…記憶部 55…アブソリュートエンコーダ

REFERENCE SIGNS LIST 1 turret device 2 rotation indexing servomotor 3 turret head 5 drive shaft 11-16 housing member 22-26 gear 31 rotating side curvic coupling piece 32 fixed side curvic coupling piece 33 ... Piston 35 ... Clamp side pressure chamber 36 ... Unclamp side pressure chamber 50 ... Control device 52 ... Storage unit 55 ... Absolute encoder

Claims (4)

ハウジングに覆われるようにして回転可能に組付けられた割出し回転体と、
アブソリュートエンコーダを備えたサーボモータと、
前記割出し回転体に前記サーボモータの回転を伝達する、前記ハウジング内に組み込まれた減速機構と、
複数の歯が環状に並べられた第1および第2カービックカップリング片からなるカービックカップリングを備え、そのクランプおよびアンクランプにより前記割出し回転体の回転と回転制限とを切り替える、前記ハウジング内に組み込まれた回転切換機構と、
前記カービックカップリングのクランプ状態から、前記サーボモータの駆動制御によって、前記第1カービックカップリング片の歯と前記第2カービックカップリング片の溝の中央を一致させ、前記アブソリュートエンコーダから出力される回転位置を原点として設定する自動原点設定処理部を備えた制御装置と、
を有するインデックス装置。
an indexing rotor rotatably assembled so as to be covered by the housing;
a servomotor with an absolute encoder;
a reduction mechanism incorporated in the housing for transmitting the rotation of the servomotor to the indexing rotor;
The housing is provided with a curvic coupling consisting of first and second curvic coupling pieces in which a plurality of teeth are arranged in an annular shape, and the clamping and unclamping of the curvic coupling switch between rotation and rotation limitation of the indexing rotor. a rotation switching mechanism incorporated within;
From the clamped state of the curvic coupling, the tooth of the first curvic coupling piece and the center of the groove of the second curvic coupling piece are aligned by drive control of the servomotor, and output from the absolute encoder. a control device comprising an automatic origin setting processing unit that sets the rotational position to be the origin as the origin;
indexing device with
前記自動原点設定処理部は、前記割出し回転体と一体に形成された前記第1カービックカップリング片の歯を、前記回転切替機構側に設けられた非回転の前記第2カービックカップリング片の溝内で時計方向と反時計方向とに移動させ、前記溝の両側にある各々の歯に当たることにより、前記サーボモータに供給される電流が予め設定された値に達したときの両方向の回転位置を記憶し、前記両方向の回転位置から算出した中央位置に前記第1カービックカップリング片の歯を位置決めし、そのとき前記アブソリュートエンコーダから出力される回転位置を原点として設定する請求項1に記載のインデックス装置。 The automatic origin setting processing unit moves the teeth of the first curvic coupling piece integrally formed with the indexing rotor to the non-rotating second curvic coupling provided on the rotation switching mechanism side. By moving clockwise and counterclockwise within the groove of the strip and striking each tooth on either side of the groove, the motor is driven in both directions when the current supplied to the servomotor reaches a preset value. 2. A rotational position is stored, a tooth of said first curvic coupling piece is positioned at a central position calculated from said rotational positions in both directions, and the rotational position output from said absolute encoder at that time is set as an origin. The indexing device as described in . 前記回転切換機構は、非回転のピストンを前記割出し回転体の軸線方向に変位する油圧シリンダを有し、前記第2カービックカップリング片が前記ピストンに固定されたものである請求項2に記載のインデックス装置。 3. A mechanism according to claim 2, wherein said rotation switching mechanism has a hydraulic cylinder for displacing a non-rotating piston in the axial direction of said indexing rotor, and said second curvic coupling piece is fixed to said piston. Indexing device as described. 前記自動原点設定処理部は、前記第1カービックカップリング片の歯を前記第2カービックカップリング片の溝内において通常運転時とは異なる非常にゆっくりとした確認用速度で移動させるものである請求項2または請求項3に記載のインデックス装置。

The automatic origin setting processing unit moves the teeth of the first curvic coupling piece in the groove of the second curvic coupling piece at a very slow confirmation speed different from that during normal operation. An indexing device according to claim 2 or claim 3.

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