JP2521603Y2 - Ｎｃ工作機械における停電時安全装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は複数軸がNC装置により同期制御されながら所
定の加工を行なうように構成されるNC工作機械における
停電時安全装置に関する。

［従来の技術］ 例えば第３図に示す如く、被加工物21にねじ22を加工
する場合、被加工物21を軸線（Ｃ軸という）まわりに回
転しながら切削具を軸線方向に沿って所定長さだけ送る
と共に切削具に所定の切り込み送りを与えることが必要
になる。この場合Ｃ軸の回転角とＣ軸方向の切削具の送
り量および切り込み量の間には一定の関係があり、NC工
作機械の場合はこれ等に関係する各軸はNC装置により同
期制御されることになる。例えば第４図において横軸に
送り量をとり縦軸にＣ軸の回転角と両者間には直線Ａに
沿う比例関係が成立する。

NC装置ではGOIモード（同期切削送り）によって自動
的に加工が行なわれる。すなわちC360°Z10F500とNC装
置で指令すればＣ軸が360°回転する内に10mmのリード
だけ進み、その送り速度は500mm/minで加工が進められ
ることになる。

また第５図に示す如く砥石５によりねじ被研削物23を
研削する場合には、砥石５は被研削物23の回転角や砥石
５の軸線方向の送りに同期して所定の切り込みがNC装置
の指定により与えられることになる。

［考案が解決しようとする課題］ NC装置が故障なく動作され、かつ停電が発生しない場
合はNC装置による指令に従ってNC工作機械の各軸は動作
され、切削具や砥石等を保持する移動体や被加工物は一
定の関係に従って動作される。

一方、停電や、非常停止が発生した場合、NC工作機械
の電源はカットされるため、モータ等の駆動機構は停止
するが、各軸には慣性があり移動体や被加工物が若干移
動する。この場合NC装置は停止しているためこの指令に
基づく各モードも機能しないことになるため、前記移動
体や被加工物はそれぞれ単独で勝手に動くことになり、
切削具や砥石が被加工物に食い込み、損傷を与える問題
点が生ずる。すなわち第４図において、Ｚ軸送り量とＣ
軸回転角との関係はGOIモードによる直線Ａに従わず、
点線Ｂの如く勝手の動きをすることになる。また第５図
に示す如く砥石５は２点鎖線の如く、被加工物23内に食
い込む現象が生ずる。

本考案は以上の問題点を解決するもので、停電や非常
停止時においても切削具や砥石等が被加工物に食い込む
恐れがなく、常時安全に運転できるNC工作機械における
停電時安全装置を提供することを目的とするものであ
る。

［課題を解決するための手段］ 本考案は以上の目的を達成するために、工作物を加工
する加工具を保持する刃物台や砥石台のような移動体を
自動制御して前記工作物の軸線方向および軸線直角方向
に移動するNC工作機械における停電時安全装置であっ
て、前記移動体を前記工作物の軸線直角方行に移動すべ
く機械の不動側に配設される送りねじ軸と、前記移動体
に前記軸線直角方向への移動を拘束されて枢支され、前
記送りねじ軸と螺合する雌ねじを有し外周側に歯車部を
形成してなるナット部材と、前記移動体側に摺動可能に
支持され前記ナット部材の前記歯車部に噛合するラック
を有すると共にその端部にピストンを形成してなるラッ
クピストンと、該ラックピストンのピストンを収納し前
記移動体側に固定される空圧シリンダと、該空圧シリン
ダに係合し停電時又は機械の非常停止時に圧縮空気を前
記空圧シリンダ内に送り、機械の作動時に空圧シリンダ
内の圧縮空気を大気側に放出すべく動作される電磁弁
と、前記ラックピストンに係合して配置され該ラックピ
ストンを前記空圧シリンダ内の空圧と抗する方向に押圧
すべく付勢するスプリングとを設け、前記ラックおよび
これに噛合する歯車部は圧縮空気の導入による前記ラッ
クピストンの移動により前記ナット部材を前記送りねじ
軸に沿って砥石台の後退方向に移動する構造を有するも
のからなるNC工作機械における停電時安全装置を構成す
るものである。

［作用］ 停電又は非常停止が発生すると、刃物台および砥石台
等の如き移動体が即座に後退する。これにより各軸間に
勝手の動きが生じても切削具や砥石が被加工物や被研削
物に干渉することが防止される。これにより安全性が確
保されることになる。

［実施例］ 以下、本考案の実施例を図面に基づき説明する。第１
図は移動体として砥石台を採用しこれについて本考案を
適用した場合を示すものであるが、これに限定するもの
でなく他の移動体にも同様の内容のものが適用される。

第１図において、砥石５の枢支する砥石台６の下方に
はブロック体７が固定される。

ナット部材１はブロック体７に軸受８により枢支され
るが軸線方向の移動を拘束された状態で保持される。ナ
ット部材１の内周には送りねじ軸９に螺合する雌ねじ部
10（ボールスクリュが一般に使用される）が螺刻され、
その外周端には歯車部11が刻設される。送りねじ軸９は
その両端部を本体側12に軸線方向への移動を拘束された
状態で枢支される。また送りねじ軸９の一端部には歯車
13が固定され、NC装置で動作されるモータ14に連結す
る。以上の構造によりモータ14を駆動回転することによ
り送りねじ軸９が回転し、これに螺合するナット部材１
およびブロック体７を砥石台６を送りねじ軸９の軸線方
向に沿って往復動させることになる。それにより砥石５
は図略の被研削物に近接または離隔して研削を行なう。

ラックピストン２は第１図においては紙面直角方向に
配設されるもので詳細構造を第２図に示す。ラックピス
トン２はブロック体に摺動可能に支持され、その外周に
はナット部材１の歯車部11と噛合するラック15が刻設さ
れる。またその一端部にはピストン16が形成されてい
る。内部に設けられた深孔17の孔底とその開口側のブロ
ック体との間にはスプリング18が介設され、ラックピス
トン２を図の右側方向に押圧している。

空圧シリンダ３はピストン16を摺動可能に支持するも
のでブロック体７に固定される。

電磁弁４は空圧シリンダ３の図の右方の室19内に圧縮
空気を導入するもので、空気源20に連結すると共に図略
の電気スイッチに連結するものである。電磁弁４は停電
時や機械の非常停止時において空圧シリンダ３内に圧縮
空気を導入するように動作する。一方、電磁弁４は機械
動作時において空圧シリンダ３内の圧縮空気を大気中へ
放出するように動作する。また、ラック15およびこれに
噛合する歯車部11はラックピストン２に圧縮空気圧が作
用してラックピストンが移動した際にナット部材１を砥
石台６の後退方向に移動するような歯車形状，方向を有
するものからなる。一方、機械動作時には空圧シリンダ
３内の圧縮空気が大気中に放出されるためラックピスト
ン２はスプリング18により図の右方に押され砥石台６は
前進するが加工前であり問題ない。

次に、本実施例の作用を更に詳細に説明する。

正常運転時には前記した如く、砥石台６はモータ14の
回転による送りねじ軸９の回転により切り込み方向に送
られる。

停電又は非常停止動作により電気が遮断されるとモー
タ14は停止し、送りねじ軸９の回転は停止する。一方、
前記した如く、電磁弁４が動作し、圧縮空気を空圧シリ
ンダ３の室19内に送るそれによりラックピストン２はス
プリング18に抗して移動し図の左方に押圧される。ラッ
クピストン２にはラック15が形成されているためこれに
噛合する歯車部11によりナット部材１を回転させる。送
りねじ軸９が停止しているためナット部材１は送りねじ
軸９の軸線に沿って移動しブロック体７を後退させる。
これにより砥石台６が後退することになる。すなわち停
電時等においてはモータ14の停止に拘らずラックピスト
ン２およびナット部材１を介し砥石台６が後退する。こ
のため砥石台６が慣性によって被研削物の切り込み方向
に移動しようとすることが阻止され砥石５が被研削物に
当接しない位置まで後退する。以上により安全が確保さ
れる。

本実施例は前記した如く、砥石台６の送り機構の部分
に本考案を適用したが刃物台やその他の部分にも同様に
適用される。

［考案の効果］ 以上の説明によって明らかな如く、本考案によれば停
電時および非常停止時等の異常状態の発生時においても
刃物台や砥石台等の移動体が後退し、これ等と被加工
物，被研削物との干渉が阻止され、安全性を常時確保す
ることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案一実施例の断面図、第２図は第１図のII
−II線拡大断面図、第３図はねじ切りされる被加工物を
示す立体図、第４図はねじ加工時における送り量とＣ軸
の回転角との関係を示す線図、第５図は砥石の切り込み
状態を説明する説明図である。 １……ナット部材、２……ラックピストン、３……空圧
シリンダ、４……電磁弁、５……砥石、６……砥石台、
７……ブロック体、８……軸受、９……送りねじ軸、10
……雌ねじ部、11……歯車部、12……本体側、13……歯
車、14……モータ、15……ラック、16……ピストン、17
……深孔、18……スプリング、19……室、20……空圧
源。

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】工作物を加工する加工具を保持する刃物台
   や砥石台のような移動体を自動制御して前記工作物の軸
   線方向および軸線直角方向に移動するNC工作機械におけ
   る停電時安全装置であって、前記移動体を前記工作物の
   軸線直角方向に移動すべく機械の不動側に配設される送
   りねじ軸と、前記移動体に前記軸線直角方向への移動を
   拘束されて枢支され、前記送りねじ軸と螺合する雌ねじ
   を有し外周側に歯車部を形成してなるナット部材と、前
   記移動体側に摺動可能に支持され前記ナット部材の前記
   歯車部に噛合するラックを有すると共にその端部にピス
   トンを形成してなるラックピストンと、該ラックピスト
   ンのピストンを収納し前記移動体側に固定される空圧シ
   リンダと、該空圧シリンダに係合し停電時又は機械の非
   常停止時に圧縮空気を前記空圧シリンダ内に送り、機械
   の作動時に空圧シリンダ内の圧縮空気を大気側に放出す
   べく動作される電磁弁と、前記ラックピストンに係合し
   て配置され該ラックピストンを前記空圧シリンダ内の空
   圧を抗する方向に押圧すべく付勢するスプリングとを設
   け、前記ラックおよびこれに噛合する歯車部は圧縮空気
   の導入による前記ラックピストンの移動により前記ナッ
   ト部材を前記送りねじ軸に沿って砥石台の後退方向に移
   動する構造を有するものからなることを特徴とするNC工
   作機械における停電時安全装置。