JP2692828B2

JP2692828B2 - Ｖ字形状溝加工機

Info

Publication number: JP2692828B2
Application number: JP63014615A
Authority: JP
Inventors: 利英小原; 一哲空閑; 芳春小溝
Original assignee: Amada Co Ltd
Current assignee: Amada Co Ltd
Priority date: 1988-01-27
Filing date: 1988-01-27
Publication date: 1997-12-17
Anticipated expiration: 2012-12-17
Also published as: JPH01193115A

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）この発明はワークの一面にＶ字形の溝加工を施すＶ字
形状溝加工機に係り、更に詳細には上下動自在な加工ヘ
ッドに設けた工具の座標値を自動的に設定できるように
したＶ字形状溝加工機に関する。

（従来の技術）従来、ワークの折曲げ加工を行うに際し、折曲げ部の
曲げ半径をより小さくするために、ワークの折曲げ部に
予めＶ字形状の溝を形成し、この溝部を内側にして折曲
げ加工を行うことがある。上記のごとく、ワークにＶ字
形状の溝を形成する場合、シェーパーやプラノミラー等
の使用が可能であるが、専用機はなかった。

従って、従来は、加工位置へ板材をセットするのに時
間を要し、加工すべき板材の数が比較的多い場合に、作
業能率が悪かった。

そこで、ワークを加工位置へ自動的にセットすると共
に、作業能率を向上させた専用機としてのＶ字形状溝加
工機を開発しすでに提案している。

そのＶ字形状溝加工機においては、工具を設けた上下
動自在な加工ヘッドが設けられ、その加工ヘッドを下降
し工具でワークに溝加工を施すようにしている。その工
具の形状特に長さの管理は加工の精度上重要な要因であ
る。

しかも、工具の長さは別に設けられたリニアスケー
ル、ロータリエンコーダなどの加工機構成以外の測定器
やＶ字形状加工機に組み込まれたNC装置のNC機能によっ
て測定されていた。その測定された工具の長さをパート
プログラムに補正値として入力したり、あるいは測定位
置にあることを作業者がスイッチを押してNC装置に入力
している。NC装置はその点の座標値をその都度入力する
必要があった。

（発明が解決しようとする課題）ところで、前述した従来技術における工具の座標設定
はその都度例えば工具交換の度毎にいちいち工具の長さ
を測定し、その結果を基に補正処理して工具の座標設定
を行わせなければならず、非常に面倒であると共に時間
を要し、しかも正確さを要するという問題があった。延
いては加工精度上に影響するものであった。

この発明の目的は、別に設けられた加工機構成以外の
測定器を使用せず、工具交換に関係なく、工具の座標設
定を自動的に容易かつ短時間で正確に行なうようにした
Ｖ字形状加工機を提供することにある。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）前述のごとき従来の問題に鑑みて、本発明は、板状の
ワークを支持するワークテーブルの上方位置に左右方向
へ往復動自在に設けた摺動部材に、下部に切削工具を着
脱交換自在に備えた加工ヘッドを上下動自在に装着して
なるＶ字形溝加工機において、前記ワークテーブルの左
右方向の一端側に、左右方向の原点位置に位置決めされ
前記切削工具の下方位置へ位置決め可能かつ前記原点位
置から退避自在の検出治具を設けると共に、前記切削工
具の下端部を検出するためのセンサを前記検出治具の上
面に設け、上下方向の原点位置から前記切削工具を下降
して前記センサによって検出されるまでの移動量とワー
クテーブルの上面から前記センサ上面の距離とに基いて
上下方向の原点位置を演算する演算処理装置を設けると
共に、上記演算処理装置の演算結果を記憶する座標設定
値メモリを設けてなるものである。

（作用）上記構成により、加工ヘッドを左右方向の原点位置に
位置決めし、かつ上下方向の適宜位置に位置決めした状
態にあるとき、加工ヘッドに装着した切削工具の下方位
置に検出治具を位置決めした後、加工ヘッドを下降せし
めて切削工具の下端部が前検出治具に備えたセンサによ
って検出することにより、加工ヘッドの下方向への移動
量とセンサの既知の高さに基いて切削工具の原点位置が
演算され、座標設定値メモリに記憶される。

したがって、上記原点位置を基準としてワークに対す
る切削工具の切込み等を制御することができるものであ
る。

（実施例）以下、この発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明
する。

第５図を参照するに、本実施例に係るＶ字形状溝加工
機１は、左右方向（第５図において紙面の表裏方向）に
比較的長く延伸した箱状の下部フレーム３を備えてお
り、この下部フレーム３の左右側部にはそれぞれ左右の
側板５が立設してある。左右の側板５の上部は、垂直な
前板７によって一体的に連結されていると共に、適宜の
連結板９によって互いに連結されている。

すなわちＶ字形状溝加工機１のフレームは、下部フレ
ーム３の上方位置に前板７等を配置した構造となってい
る。

加工すべきワークＷを支持するために、下部フレーム
３の前部にはワークテーブル11が取付けてあり、このワ
ークテーブル11には、ワークＷを固定するための図示省
略の固定装置が設けられている。

したがって、ワークＷは固定装置によってワークテー
ブル11上に固定されることになる。

また下部フレーム３の前側（第５図において左側）に
は、ワークＷを支持するための補助テーブル13が、ブラ
ケット15を介して固定的に取付けられている。

さらに、下部フレーム３の後側（第５図において右
側）における左右両側部付近にはブラケット17がそれぞ
れ取付けてある。各ブラケット17の上部には、前記ワー
クテーブル11に近接した位置まで延伸したガイドレール
19が敷設してあり、このガイドレール19には、ワークＷ
の移動位置決めを行う移動位置決め装置が移動自在に支
承されている。

すなわち、各ガイドレール19には、左右方向に延伸し
たキャリッジ21の両端部付近が移動自在に支承されてお
り、このキャリッジ21には、ワークＷの後端縁部を把持
自在なワーククランプ23が複数装着してある。さらに前
記ブラケット17には、サーボモータ25が取付けられてお
り、そのサーボモータ25に連結したギアボックス27が装
着してある。ギアボックス27には、前後方向に延伸した
螺子杆29が連結してある。そして、上記螺子杆29に螺合
したナット部材31が前記キャリッジ21に取付けてある。

したがって、サーボモータ25の駆動によって螺子杆29
を適宜方向へ回転することにより、キャリッジ21は前後
方向へ移動される。したがってワーククランプ23に把持
されたワークＷを前後方向へ自動的に移動位置決めする
ことができる。

位置決めされたワークＷの上面にＶ字形状の溝を加工
するために、前記ワークテーブル11の上方位置には、摺
動部材33が左右方向へ移動自在に配置されている。

より詳細には、前記前板７には左右方向に延伸した複
数のガイドレール35が取付けてあり、このガイドレール
35に前記摺動部材33が移動自在に支承されている。そし
て、摺動部材33を左右方向に移動するために、左右の側
板５の間には、ガイドレール35と平行な螺子杆37が設け
られている。

前記摺動部材33を左右方向に移動するために、前記螺
子杆37には図示省略のナット部材が移動自在に螺合して
ある。そのナット部材は図示省略のサーボモータにより
移動され、摺動部材37が左右方向へ移動されることにな
る。

前記摺動部材33の上部前側にはモータブラケット39を
介してサーボモータ41が取付けてある。そのサーボモー
タ41には下方へ向けて延伸した螺子杆43が回転自在に支
承されており、その螺子杆43には図示省略のナット部材
を介して加工ヘッド45が取付けてられている。その加工
ヘッド45の先端部には複数の切削工具47が着脱自在に取
付けられている。

上記構成により、サーボモータ41を駆動することによ
り螺子杆43を介して加工ヘッド45が上下方向に移動され
ることになる。したがって、切削工具47も加工ヘッド45
と共に上下方向へ移動されることになる。

前記前板７の前側にはカバーが取付けられており、そ
のカバーにはブラケット49を介してＶ字形状溝加工機１
の各軸の移動並びに加工プログラムを制御するための制
御装置51が設けられている。

前記ワークテーブル11の一端部には、前記切削工具47
の座標設定を行なうために必要な検出手段53が設けられ
ている。より詳細には、第４図に示されているように、
ワークテーブル11の上方に支持バー55が設けられてい
る。その支持バー55の一端部は前記側板５に取付けられ
ており、支持バー55の他端部はワークテーブル11に複数
のボルト57で固定された支持ブロック59に取付けられて
いる。

その支持バー55には検出治具61が装着されており、そ
の検出治具61の上面には例えばリミットスイッチなどの
センサ63が作動するように取付けられている。しかも、
センサ63を備えた検出治具61の高さは予め正確に設定さ
れるようになっている。

検出治具61は支持バー55に対し左右方向に移動可能で
切削工具47の座標設定を行なう際に第４図に示した位置
に移動されてきて、ボルト65でワークテーブル11に締め
付けられる。このボルト65で検出治具61をワークテーブ
ル11に締め付けることによって油膜や熱の影響を受ける
ことなく、正確に基準面を出すことができる。

検出治具61を使用しない際には、ボルト65を緩めて検
出治具61に取付けられたハンドル67でもって、第４図に
おいては右側へ移動せしめて退避される。

前記支持バー55の右側部には近接スイッチ69が取付け
られており、その近接スイッチ69を作動せしめることに
よって、前記検出治具61の位置を検出することができ
る。

前記検出手段53のセンサ63を備えた検出治具61を使用
することによって切削工具47の座標設定が行なわれる。
その切削工具47の座標設定に対する基本的な考え方につ
いて、第３図を用いて説明する。

第３図において、加工ヘッド45の先端部（下部）に取
付けられた切削工具47の先端の位置とワークテーブル11
の上面との距離をＬ_Dとする。検出治具61の上面に取付
けられたセンサ63の上面とワークテーブル11の上面との
距離をＬ_Cとする。

今、サーボモータ41を駆動させると螺子杆43が回転さ
れることによって加工ヘッド45が下降する。加工ヘッド
45が下降することにより、切削工具47の先端がセンサ63
に接触して停止される。この切削工具47が移動した移動
量Ｌ₀は、サーボモータ41に取付けられたエンコーダで
検出される。

その検出された移動量をＬ₀とすると、Ｌ_D＝Ｌ₀＋Ｌ_C
となる。而して、切削工具47を元の位置に戻すことによ
って、切削工具47における先端の座標はワークテーブル
11の上面から上方へ距離Ｌ_Dに位置にあることが判る。
このＬ_Dの位置を切削工具47の原点として座標設定をす
ることによって自動的にワークＷに溝加工を精度よく加
工することができる。

上述した切削工具47の座標設定の基本的に考え方を基
にしてＶ字形状溝加工機１における制御装置51の構成ブ
ロック図が第１図に示されている。

第１図において、制御装置51における中央処理装置
（以下CPUという）71には、I/Oを介して入力装置73が接
続されている。入力装置73によりPTR（ペーパテープリ
ーダ）やキーボードなどでワークの厚さや長さあるいは
加工プログラムなどが入力される。前記CPU71にはI/Oお
よび制御部75を介してCRTなどの表示装置77が接続され
ている。制御部75は表示装置77の画面に対する表示デー
タの制御を行なうものであり、かつ表示装置77はステー
タス表示，ポジション表示，プログラム表示およびアラ
ーム表示などを行なうものでる。

前記CPU71にはDP-RAM79が接続されており、そのDP-RA
M79には軸制御部81が接続され、さらに増巾装置83を介
して各軸のサーボモータＭ（本実施例においては25,41
など）が接続されている。DP-RAM79は双方向性のアクセ
ス可能なRAMである。軸制御部81は増巾装置83,サーボモ
ータＭさらにはタコジェネレータＴ_G、エンコーダＥな
どの位置検出器などを含めたサーボ系をコントロールす
るモジュールである。しかもインテリジェント化するこ
とにより、メインCPUの負担を軽減させている。

前記CPU71にはROM85,RAM87が接続されていて、ROM85
には加工プログラムが格納されている。RAM87ではCPU71
が処理中にデータの格納を行ない、必要なときにこのデ
ータの読み出し処理を行なうものである。

前記CPU71にはI/Fを介して上述した検出手段53として
の検出治具61の上面に取付けられたセンサ63が接続され
ている。

前記入力装置73から予め設定されたワークＷの厚さｔ
の切残し量Δｔ並びに検出手段53の高さＬ_C（センサ63
の上面とワークテーブル11の上面との距離）はCPU71に
入力されて、ワークの切込み深さメモリ89と検出手段の
高さ設定値メモリ91に記憶される。

サーボモータ41を駆動させると、加工ヘッド45を介し
て切削工具47が下降し、前記検出値61の上面に取付けら
れたセンサ63に接触する。而して、センサ63が作動して
切削工具47が停止すると共に、切削工具47の移動量Ｌ₀
が検出されると共にCPU71に入力される。

検出手段の高さ設定値メモリ91に予め記憶されている
高さＬ_Cと、切削工具47の移動量Ｌ₀がCPU71に接続され
た演算処理手段としての演算処理装置93に取込まれる。
演算処理装置93ではＬ_D＝Ｌ_C＋Ｌ₀の演算処理が行なわ
れる。演算処理装置93で演算処理されたＬ_Dの値が切削
工具47の先端における位置であり、この値Ｌ_Dは演算処
理装置93に接続された工具の座標設定値メモリ95に一旦
記憶される。この切削工具47の位置Ｌ_Dを切削工具原点
と設定することによって、いちいち切削工具47が変り交
換した場合、別の測定器具で測定し入力する必要がな
く、自動的に切削工具の原点を設定することができる。

例えばワークＷの厚さがｔである場合には、ワークの
切込み深さメモリ89に記憶されている厚さｔの切残し量
Δｔと、工具の座標設定値メモリ95に記憶されている工
具座標設定値Ｌ₀をCPU71に接続されている演算処理装置
97に取込ませることによって、溝加工を施す際の切削工
具47の工具移動量Ｌ＝Ｌ_D−（ｔ−Δｔ）が演算処理さ
れる。したがって、この工具移動量Ｌで切削工具47を移
動せしめることによって自動的に溝加工が施されること
になる。

次に、切削工具47の座標設定を行なう動作を第２図に
示したフローチャートを基にして説明する。

第２図において、ステップ99では切削工具47の座標設
定を行なうかどうかの判断がなされる。座標設定を行な
わないと判断されるとそのまま終了し、座標設定を行な
うと判断されると、ステップ101に進み、ワークＷの切
残し量Δｔおよび検出手段53の高さＬ_Cが入力装置73か
ら入力されてワークの切込み深さメモリ89および検出手
段53の高さ設定値メモリ91に記憶される。次いで、ステ
ップ103では検出手段53をワークテーブル11における所
定の位置にセットし、ステップ105において切削工具47
が左右方向の原点位置にあるかどうかを判断し、切削工
具47が原点位置になければそのまま終了し、切削工具47
が原点位置にあると判断されると、ステップ107で切削
工具47を下降せしめて検出治具61の上面に取付けられた
センサ63の上面に接触し停止される。次いで、切削工具
47が移動した移動量Ｌ₀と検出手段53まの高さＬ_Cを演算
処理装置93に取込ませてＬ_D＝Ｌ_C＋Ｌ₀の演算処理がな
される。処理されたＬ_Dが切削工具の座標設定値とな
り、工具の座標設定値メモリ95に一旦記憶される。

この位置Ｌ_Dを切削工具47の原点座標としてステップ1
11ではワークＷの切残し量Δｔを考慮してＬ＝Ｌ_D−
（ｔ−Δｔ）の工具移動量を演算処理装置97で演算処理
して、この工具移動量ＬでワークＷに溝加工が施され
る。

このように、切削工具47の座標設定を別の測定器具で
いちいち測定することなく自動的に行なうことができる
ため、座標設定は容易に短時間で正確にできる。延いて
は溝加工の加工精度が向上する。

なお、この発明は前述した実施例に限定されることな
く、適宜の変更を行なうことにより、その他の態様で実
施し得るものである。例えば本実施例では接触センサを
用いた例で説明したが、近接スイッチなどの非接触セン
サで工具移動量を検出するように対応することも可能で
ある。

［発明の効果］以上のごとき実施例の説明より理解されるように、要
するに本発明は、板状のワーク（Ｗ）を支持するワーク
テーブル（11）の上方位置に左右方向へ往復動自在に設
けた摺動部材（33）に、下部に切削工具（47）を着脱交
換自在に備えた加工ヘッド（45）を上下動自在に装着し
てなるＶ字形状溝加工機において、前記ワークテーブル
（11）の左右方向の一端側に、左右方向の原点位置に位
置決めされた前記切削工具（47）の下方位置へ位置決め
可能かつ前記原点位置から退避自在の検出治具（61）を
設けると共に、前記切削工具（47）の下端部を検出する
ためのセンサ（63）を前記検出治具（61）の上面に設
け、上下方向の原点位置から前記切削工具（47）を下降
して前記センサ（63）によって検出されるまでの移動量
（Ｌ₀）とワークテーブル（11）の上面から前記センサ
（63）上面の距離（Ｌ_C）とに基いて上下方向の原点位
置を演算する演算処理装置（93）を設けると共に、上記
演算処理装置（93）の演算結果を記憶する座標設定値メ
モリ（95）を設けてなるものである。

したがって本発明によれば、加工ヘッド45を左右方向
の原点位置に位置決めし、かつ上下方向に適宜に位置決
めした状態にあるとき、加工ヘッド45に装着した切削工
具47の下方位置に検出治具61を位置決めし、切削工具47
の下端部が検出治具61に備えたセンサ63によって検出さ
れるまで下降し、このときの移動量とセンサ63の高さ位
置に基いて切削工具47の上下方向の原点位置が演算さ
れ、かつメモリ95に記憶される。

したがって、上記原点位置を基準位置としてワークＷ
に対する切込み等を制御することにより、ワークＷに対
してＶ字形状の溝加工を精度良く行うことができるもの
である。

前述のごとく切削工具47の上下方向の原点位置を演算
した後は、検出治具61を左右方向の原点位置から退避す
ることにより、検出治具61がワークＷと干渉することが
なく邪魔になるようなことがないものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を実施した一実施例のＶ字形状溝加工
機における制御装置の構成ブロック図である。第２図は
切削工具の座標設定の動作を説明するフローチャートで
ある。第３図は切削工具の座標設定を説明する基本的な考え方
を説明する説明図である。第４図は第５図におけるIV矢視図である。第５図はこの
発明を実施した一実施例のＶ字形状溝加工機における側
面図である。１……Ｖ字形状溝加工機 11……ワークテーブル 45……加工ヘッド 47……切削工具 51……制御装置 53……検出手段 61……検出治具 63……センサ 93……演算処理装置

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】板状のワーク（Ｗ）を支持するワークテー
ブル（11）の上方位置に左右方向へ往復動自在に設けた
摺動部材（33）に、下部に切削工具（47）を着脱交換自
在に備えた加工ヘッド（45）を上下動自在に装着してな
るＶ字形状溝加工機において、前記ワークテーブル（1
1）の左右方向の一端側に、左右方向の原点位置に位置
決めされた前記切削工具（47）の下方位置へ位置決め可
能かつ前記原点位置から退避自在の検出治具（61）を設
けると共に、前記切削工具（47）の下端部を検出するた
めのセンサ（63）を前記検出治具（61）の上面に設け、
上下方向の原点位置から前記切削工具（47）を下降して
前記センサ（63）によって検出されるまでの移動量（Ｌ
₀）とワークテーブル（11）の上面から前記センサ（6
3）上面の距離（Ｌ_C）とに基いて上下方向の原点位置を
演算する演算処理装置（93）を設けると共に、上記演算
処理装置（93）の演算結果を記憶する座標設定値メモリ
（95）を設けてなることを特徴とするＶ字形状溝加工
機。