JP3022060B2 - Cutting part positioning method of undercut machine and cutting part positioning device using the cutting part positioning method - Google Patents
Cutting part positioning method of undercut machine and cutting part positioning device using the cutting part positioning methodInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は，直流モ−タの整流子
のマイカ部を切削するアンダカットマシンの切削部の位
置決め方法と位置決め装置に係り，特に，安定に精度良
くマイカ部の中央部を判定して，アンダカットマシンの
切削ラインとマイカ部との偏差量，即ちアンダカットマ
シンに装着された整流子のマイカ部を正しく切削すべき
位置修正量を算出して，アンダカットマシンによる切削
加工精度を容易確実に得ることができる，アンダカット
マシンの切削部位置決め方法とその切削部位置決め方法
を用いた切削部位置決め装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and a device for positioning a cutting portion of an undercut machine for cutting a mica portion of a commutator of a DC motor, and more particularly, to a stable and accurate center portion of a mica portion. Is determined, and the deviation between the cutting line of the undercut machine and the mica portion, that is, the position correction amount for correctly cutting the mica portion of the commutator mounted on the undercut machine, is calculated, and cutting by the undercut machine is performed. The present invention relates to a method for positioning a cutting portion of an undercut machine and a cutting portion positioning device using the method for positioning a cutting portion, which can easily and reliably obtain machining accuracy.
【０００２】[0002]
【従来の技術】アンダカットマシンにおける切削位置を
検知するための整流子の切削部検知方法は，例えば，図
６，図７に示すような手段が実施されている。図６は電
気的に整流子１の導体部１ａと切削すべきマイカ部１ｂ
とを判定する手段を模型的に記したものであって，図６
（Ａ）は整流子１を表面から見た図，図６（Ｂ）は図６
（Ａ）を側面から見た図に２本の探触子２１，２２を追
記した図である。探触子２１と探触子２２との間隔およ
びそれぞれの位置を，整流子１の外形寸法および導体部
１ａとマイカ部１ｂそれぞれの寸法幅に対応して，所定
条件に設定し移動させる。探触子２１と探触子２２それ
ぞれを整流子１の表面に接触し，整流子１の表面と探触
子２１および探触子２２それぞれとの間の導通状態を判
定回路２３で判定する。上記判定によって，アンダカッ
トマシンによって切削する整流子１のマイカ部１ｂの位
置を検知し，切削中心であるマイカ部１ｂの中央部を判
定する。上記実施例は探触子２個の場合について説明し
たが，探触子３個を用いて相互の導通状態を判定してマ
イカ部１ｂの中央部を検知する方法も実行される。2. Description of the Related Art As a method for detecting a cutting portion of a commutator for detecting a cutting position in an undercut machine, for example, means shown in FIGS. FIG. 6 shows the conductor portion 1a of the commutator 1 and the mica portion 1b to be cut electrically.
FIG. 6 is a model of the means for determining
FIG. 6A is a view of the commutator 1 viewed from the surface, and FIG.
It is the figure which added two probes 21 and 22 to the figure which looked at (A) from the side. The distance between the probe 21 and the probe 22 and their respective positions are set and moved under predetermined conditions in accordance with the external dimensions of the commutator 1 and the respective dimension widths of the conductor portion 1a and the mica portion 1b. The probe 21 and the probe 22 are each brought into contact with the surface of the commutator 1, and the conduction state between the surface of the commutator 1 and each of the probe 21 and the probe 22 is determined by the determination circuit 23. By the above determination, the position of the mica portion 1b of the commutator 1 to be cut by the undercut machine is detected, and the center of the mica portion 1b, which is the cutting center, is determined. Although the above embodiment has been described with reference to the case where two probes are used, a method of determining the mutual conduction state using three probes and detecting the central portion of the mica unit 1b is also executed.
【０００３】図７は光学的に整流子１の導体部１ａとマ
イカ部１ｂとを判定する手段を模型的に記したものであ
って，前述した図６（Ｂ）に対応させ，探触子２１，２
２に換えて光学的検知機構を記した図である。図７にお
いて，３１は光源であって，光源３１から照射される光
線は機構部３２によって振動するスリット３３によって
断続される。光源３１から照射され断続する光線は整流
子１表面で反射し，反射光３４は光電変換機能素子３５
に受光される。光電変換機能素子３５で受光される断続
した光は電気信号に変換されて検知回路３６に入力す
る。検知回路３６においては，機構部３２から出力され
るスリット３３の駆動信号と同期して，光電変換機能素
子３５の受光信号から整流子１による反射信号を分離し
検出する。整流子１による反射信号は導体部１ａの反射
光は強く，マイカ部１ｂの反射光は弱い，従って，検知
回路３６においては，アンダカットマシンによって切削
すべき整流子１のマイカ部１ｂの位置を検知し，切削中
心であるマイカ部１ｂの中央部を判定する。FIG. 7 schematically shows a means for optically judging the conductor portion 1a and the mica portion 1b of the commutator 1, and corresponds to FIG. 21 and 2
FIG. 3 is a diagram illustrating an optical detection mechanism in place of FIG. In FIG. 7, reference numeral 31 denotes a light source, and a light beam emitted from the light source 31 is interrupted by a slit 33 vibrated by a mechanism unit 32. The intermittent light beam emitted from the light source 31 is reflected on the surface of the commutator 1, and the reflected light 34 is converted into a photoelectric conversion function element 35.
Received. The intermittent light received by the photoelectric conversion function element 35 is converted into an electric signal and input to the detection circuit 36. The detection circuit 36 separates and detects the reflected signal by the commutator 1 from the light receiving signal of the photoelectric conversion function element 35 in synchronization with the driving signal of the slit 33 output from the mechanism section 32. The signal reflected by the commutator 1 is such that the light reflected from the conductor 1a is strong and the light reflected from the mica 1b is weak. Therefore, in the detection circuit 36, the position of the mica 1b of the commutator 1 to be cut by the undercut machine is determined. The center of the mica 1b, which is the cutting center, is detected.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところで，上述したよ
うな整流子の切削部検知手段によると，図６に示した探
触子による手段では，次のような問題点がある。 アンダカットマシンによって切削すべき直流モ−タが
それぞれ異なった寸法のモ−タであると，切削加工すべ
き直流モ−タの整流子の寸法構成に対応して探触子の位
置を変更し調節し直す必要がある。そのために調節時間
が必要であり，調節精度によって加工誤差が入る恐れが
ある。 複数の探触子で検知するために，回路が複雑になり，
切削部の曲がりには対応できない。 各探触子は常に整流子表面に接触させる必要があり，
探触子移動時等に接触が切れると検知作業が有効に実行
できない。 探触子による検知手段によると，アンダカットマシン
による切削作業のためには，アンダカットマシンのカッ
タの位置に対して探触子の位置をずらすか，探触子を検
知完了後退避させる必要がある。 そのために探触子の調節用駆動機構，退避機構等が複雑
になる。図７に示した光学的手段では，次のような問題
点がある。 スリットの振動を機械的におこなうために構造が複雑
になる。 スリットの振動振幅がなんらかの理由で変動し，マイ
カの幅よりも狭くなるような場合があると，導体とマイ
カとの区別検知ができなくなる恐れがある。 スリットの振動による共振振動等がおこらないよう
に，振動機構の剛性を高める必要がある。 マイカの厚み，幅，整流子の直径等，整流子の構造寸
法によってスリットの振動振幅を調節する必要がある。 マイカの厚み，幅，整流子の直径等，整流子の構造寸
法によって所望される検知のために使用する判定用電気
回路の定数類を調節する必要がある。 この発明は上記従来の問題点を除いて，簡単な構造で精
度の良い，整流子のマイカ部の切削加工を可能にする，
アンダカットマシンの切削部位置決め方法とその切削部
位置決め方法を用いた切削部位置決め装置を得ることを
目的(課題)としている。According to the commutator cutting portion detecting means as described above, the means using the probe shown in FIG. 6 has the following problems. If the DC motors to be cut by the undercut machine have different dimensions, the position of the probe is changed in accordance with the dimensional configuration of the commutator of the DC motor to be cut. Need to readjust. Therefore, an adjustment time is required, and a processing error may be caused depending on the adjustment accuracy. The circuit becomes complicated to detect with multiple probes,
It cannot handle bending of the cutting part. Each probe must always contact the commutator surface,
If the contact is cut off when the probe is moved, the detection work cannot be executed effectively. According to the detection means by the probe, in order to perform cutting work by the undercut machine, it is necessary to shift the position of the probe with respect to the cutter position of the undercut machine, or to retract the probe after detection is completed. is there. Therefore, the drive mechanism for adjusting the probe, the retracting mechanism, and the like become complicated. The optical means shown in FIG. 7 has the following problems. Since the vibration of the slit is performed mechanically, the structure becomes complicated. If the vibration amplitude of the slit fluctuates for some reason and becomes narrower than the width of the mica, it may not be possible to detect the conductor and the mica. It is necessary to increase the rigidity of the vibration mechanism so that resonance vibration or the like due to the vibration of the slit does not occur. It is necessary to adjust the vibration amplitude of the slit according to the structure dimensions of the commutator, such as the thickness and width of the mica, the commutator diameter, and the like. It is necessary to adjust the constants of the electric circuit for determination used for the desired detection depending on the structural dimensions of the commutator, such as the thickness and width of the mica, the diameter of the commutator, and the like. The present invention, excluding the above-mentioned conventional problems, enables a simple structure and high precision cutting of a mica portion of a commutator.
It is an object (problem) to obtain a cutting part positioning method of an undercut machine and a cutting part positioning device using the cutting part positioning method.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
にこの発明に基づくアンダカットマシンの切削部位置決
め方法によると，整流子のマイカ部上部を移動自在に構
成した光照射装置によって照射し，この照射光による照
射点を少なくとも一列に所定数の光電変換機能素子を整
列して形成した光センサによって測定し，この測定デ−
タのレベル差によって，整流子のマイカ部と導体部との
別を判定し，マイカ部を判定するデ−タを受光している
光センサの中央部を切削部の中心であると判定するよう
にした。アンダカットマシンのカッタ部に対する整流子
のマイカ部の修正回転角度偏差量を検出するには，上述
したアンダカットマシンの切削部位置決め方法により判
定した切削部の中心とアンダカットマシンのカッタ中心
部との距離と，この整流子の回転中心とアンダカットマ
シンのカッタ中心位置との距離との比によって，回転角
度偏差を算出するようにした。また，切削すべき整流子
のマイカ部の切削線に対する角度偏差量を検出するに
は，上述したアンダカットマシンの切削部位置決め方法
による切削部中心の判定をアンダカットマシンにより切
削すべき整流子の一端部近傍で行ってこの判定位置にア
ンダカットマシンのカッタ中心部を合わせ，整流子の反
対側端部近傍の切削部中心を前述と同様方法で判定し，
この判定部における切削部部中心位置とアンダカットマ
シンのカッタ中心部との間の距離と，この判定した整流
子両端部間の距離とから，切削すべき整流子の角度偏差
量を算出するようにした。In order to solve the above-mentioned problems, according to a method of positioning a cutting portion of an undercut machine according to the present invention, an upper portion of a mica portion of a commutator is irradiated by a light irradiation device configured to be movable. The irradiation point of the irradiation light is measured by an optical sensor formed by arranging a predetermined number of photoelectric conversion function elements in at least one line, and the measurement data is obtained.
The difference between the mica part and the conductor part of the commutator is determined based on the level difference of the commutator, and the center of the optical sensor receiving the data for determining the mica is determined to be the center of the cutting part. I made it. In order to detect the correction rotation angle deviation of the mica portion of the commutator with respect to the cutter portion of the undercut machine, the center of the cut portion determined by the above-described method of positioning the cut portion of the undercut machine and the center of the cutter of the undercut machine are determined. The rotation angle deviation is calculated by the ratio of the distance between the rotation center of the commutator and the center of the cutter of the undercut machine. Also, in order to detect the angle deviation of the mica portion of the commutator to be cut from the cutting line, the determination of the center of the cutting portion by the above-described method of positioning the cutting portion of the undercut machine is performed by determining the commutator to be cut by the undercut machine. Perform near the one end, align the center of the cutter of the undercut machine with this determination position, and determine the center of the cutting part near the opposite end of the commutator in the same manner as described above.
The angle deviation of the commutator to be cut is calculated from the distance between the center position of the cutting section in the determination section and the center of the cutter of the undercut machine and the determined distance between both ends of the commutator. I made it.
【０００６】上述したアンダカットマシンの切削部位置
決め方法を適用したアンダカットマシンの切削部位置決
め装置においては，整流子のマイカ部を照射する移動可
能な光照射装置と，光照射装置から照射される照射点を
測定する所定数の光電変換機能素子を整列して形成し，
光照射装置と連動可能に構成した光センサと，この光セ
ンサを構成するそれぞれの光電変換機能素子の受光レベ
ルによって，整流子のマイカ部と導体部との別を判定す
る機能およびマイカ部の中央部を判定する判定部とを設
けてこのマイカ部の中央を切削部の中心とみなすように
した。さらに判定したマイカ部中央部とカッタ中心部と
の距離および，セットされる整流子の所定部寸法からア
ンダカットマシンのカッタ軌跡と整流子のマイカ部との
偏差量を算出する演算機能とを設けた。[0006] In the cutting part positioning device of the undercut machine to which the above-described method of positioning the cutting part of the undercut machine is applied, a movable light irradiation device for irradiating the mica portion of the commutator and light are irradiated from the light irradiation device. A predetermined number of photoelectric conversion function elements for measuring the irradiation point are aligned and formed,
The function of determining the mica part and the conductor part of the commutator based on the light sensor configured to be interlocked with the light irradiation device and the light receiving level of each photoelectric conversion function element constituting the light sensor, and the center of the mica part A judgment unit for judging the part is provided, and the center of the mica part is regarded as the center of the cutting part. Further, an arithmetic function is provided for calculating the deviation between the cutter locus of the undercut machine and the mica portion of the commutator from the determined distance between the central portion of the mica portion and the center portion of the cutter and the predetermined portion size of the commutator to be set. Was.
【０００７】[0007]
【作用】この発明は，上述のような方法にし，また，構
成したので，切削部の中央ラインが容易確実に判定でき
る。また，この判定結果を用いて，アンダカットマシン
と切削すべきマイカ部とのずれ量を容易確実に検知でき
る。According to the present invention, the center line of the cutting portion can be easily and reliably determined because the method is configured as described above. Also, using this determination result, the amount of deviation between the undercut machine and the mica to be cut can be easily and reliably detected.
【０００８】[0008]
【実施例】本発明に基づくアンダカットマシンの切削部
位置決め方法を適用した切削部位置決め装置の実施例の
詳細を図１ないし図５を参照して詳細に説明する。図１
にはアンダカットマシンの切削部位置決め方法を適用し
た切削部位置決め装置の概要構成例を示している。図１
において１は表面に構成されたマイカ部を切削加工する
直流モ−タの電機子に形成された整流子であって，整流
子１がアンダカットマシン２のベッド２ａ上に保持され
て機構部２ｂに装着された状況を示している。また，３
は例えばハロゲンランプを用いた光源であって，光源３
から放射される光は光ファイバ−４等の導光機能によっ
てレンズ類によって構成される投光器５に導かれる。光
源３，光ファイバ−４，投光器５等によって光照射装置
を構成している。投光器５によって照射された光線５ａ
は整流子１の表面に形成される，導体部１ａ，またはマ
イカ部１ｂによって反射され，反射光５ｂは光センサ６
に入射し，入射した光量変化に対応して変化する電気信
号に変換される。光センサ６は，所定数の光電変換機能
素子を少なくとも１列，計測すべき整流子に対して直向
方向に整列した光電変換機能であって，例えば，直向方
向に１２８個の光電変換機能素子を整列したＣＣＤカメ
ラやＣＣＤセンサ等（以下光センサをＣＣＤセンサと記
す）である。ＣＣＤセンサ６の受光信号出力は画像処理
装置７に伝送される。画像処理装置７による処理結果は
この画像処理装置７に対して操作信号を伝送してくる上
位制御装置である，例えば，シ−ケンサ（以下シ−ケン
サと記す）８に伝送される。シ−ケンサ８はまた，アン
ダカットマシン２の制御装置９に制御信号を伝送してい
る。また，１０はこのアンダカットマシン２のカッタを
示している。アンダカットマシン２はカッタ１０によっ
て，整流子１のマイカ部表面を所定条件に従って切削す
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A detailed description will be given of an embodiment of a cutting section positioning apparatus to which a cutting section positioning method of an undercut machine according to the present invention is applied with reference to FIGS. FIG.
1 shows a schematic configuration example of a cutting part positioning device to which a cutting part positioning method of an undercut machine is applied. FIG.
Reference numeral 1 denotes a commutator formed on an armature of a DC motor for cutting a mica portion formed on the surface, wherein the commutator 1 is held on a bed 2a of an undercut machine 2 and a mechanism 2b. Shows the situation where the camera is attached to the camera. Also, 3
Is a light source using, for example, a halogen lamp.
The light radiated from the optical fiber 4 is guided to the projector 5 composed of lenses by a light guiding function such as the optical fiber-4. The light source 3, the optical fiber 4, the light projector 5, and the like constitute a light irradiation device. Light beam 5a emitted by the projector 5
Is reflected by the conductor 1a or the mica 1b formed on the surface of the commutator 1, and the reflected light 5b is
And is converted into an electric signal that changes according to the change in the amount of incident light. The optical sensor 6 is a photoelectric conversion function in which at least one row of a predetermined number of photoelectric conversion function elements are arranged in a direction perpendicular to a commutator to be measured. Examples include a CCD camera and a CCD sensor in which elements are arranged (hereinafter, an optical sensor is referred to as a CCD sensor). The light receiving signal output of the CCD sensor 6 is transmitted to the image processing device 7. The processing result by the image processing device 7 is transmitted to a higher-level control device, for example, a sequencer (hereinafter, referred to as a sequencer) 8 that transmits an operation signal to the image processing device 7. The sequencer 8 also transmits a control signal to the control device 9 of the undercut machine 2. Reference numeral 10 denotes a cutter of the undercut machine 2. The undercut machine 2 cuts the mica surface of the commutator 1 by the cutter 10 according to predetermined conditions.
【０００９】次に上述のように構成した実施例における
画像処理装置７を主体とするマイカ部判定機能の働きを
図２ないし図５を参照して詳細に説明する。図２はＣＣ
Ｄセンサによって，切削すべきマイカ部の中央部を判定
するための方法を説明する図であって，横軸にＣＣＤセ
ンサ６を構成する１列の各光電変換機能素子を示し，縦
軸にこの各光電変換機能素子の受光レベルを示してい
る。各光電変換機能素子の受光レベルは照射光（図１に
示した５ａ）に対応する整流子１表面の導電部ａで最も
大きくなるが，照射光（図１に示した５ａ）のほぼ中央
に整流子（図１に示した１）のマイカ部があると，マイ
カ部の反射光量は導電部の反射光量よりも極度に少な
い。従って，ＣＣＤセンサ６の受光レベルは図に示すよ
うに谷部ｂを形成する。谷部ｂの判定条件は，そのＣＣ
Ｄセンサ６による受光信号の条件に対応して予め適切に
設定し，画像処理装置７に記録させておく。谷部ｂの判
定条件は，例えば，詳細を後述するように各光電変換機
能素子の受光レベル平均値の１／２よりも小さい受光レ
ベルである連続する光電変換機能素子の両端間を谷部と
する。従って，谷部の中央部ｃに当たる光電変換機能素
子は切削すべきマイカ部の中央部，即ち，切削部の中心
を示している。カッタ（図示せず）の中心部をｄとする
と。マイカ部の中央部ｃとカッタの中心部ｄとの間隔ｅ
が，切削のために修正が必要な偏差距離を示している。Next, the operation of the mica section determining function mainly by the image processing apparatus 7 in the embodiment configured as described above will be described in detail with reference to FIGS. Figure 2 shows CC
FIG. 7 is a diagram for explaining a method for determining the center of the mica portion to be cut by the D sensor, wherein the horizontal axis indicates each row of photoelectric conversion function elements constituting the CCD sensor 6 and the vertical axis indicates the photoelectric conversion function element. The light receiving level of each photoelectric conversion function element is shown. The light receiving level of each photoelectric conversion function element is largest at the conductive portion a on the surface of the commutator 1 corresponding to the irradiation light (5a shown in FIG. 1), but almost at the center of the irradiation light (5a shown in FIG. 1). When there is a mica portion of the commutator (1 shown in FIG. 1), the reflected light amount of the mica portion is extremely smaller than the reflected light amount of the conductive portion. Therefore, the light receiving level of the CCD sensor 6 forms a valley b as shown in FIG. The judgment condition of valley b is that CC
Appropriate settings are made in advance in accordance with the conditions of the light receiving signal from the D sensor 6 and recorded in the image processing device 7. The determination condition of the valley b is, for example, as described later in detail, a valley between both ends of a continuous photoelectric conversion function element having a light reception level smaller than の of the average light reception level of each photoelectric conversion function element. I do. Therefore, the photoelectric conversion function element corresponding to the center c of the valley indicates the center of the mica to be cut, that is, the center of the cut. Let d be the center of the cutter (not shown). Distance e between the center c of the mica and the center d of the cutter
Indicates the deviation distance that needs to be corrected for cutting.
【００１０】次に上述したマイカ部の中央部ｃとカッタ
１０のＣの中心部ｄとの間隔距離ｅを修正すべき整流子
の回転角θ1を求める手段を図３によって説明する。図
３は整流子１とＣＣＤセンサ６を整流子１の端部から見
た状況を示している。図３において，１は整流子，６は
ＣＣＤセンサであって，１ｂは整流子１のマイカ部を示
している。また，ｅがマイカ部の中央部ｃとカッタの中
心部ｄとの間の偏差距離，ｆは整流子の半径寸法を示し
ている。ＣＣＤセンサとカッタとは機構的に所定の位置
関係に構成させているので，ＣＣＤセンサ６における所
定の光電変換機能素子，例えば，１２８個の光電変換機
能素子のうち６４番目をカッタの中心に対応させること
によって，前述したマイカ部の中央部ｃとカッタの中心
部ｄとの間の距離ｅが判定できる。従って，図３にはカ
ッタを図示せず，ＣＣＤセンサ６のみを図示している。
θ1はマイカ部の中央部ｃとＣＣＤセンサ６の中央部ｄ
（カッタの中心部）とを一致させるために整流子１を回
転させる必要のある角度を示している。図から理解され
るようにθ1は式１から求めることができる。 θ1＝ｔａｎ-1（ｅ／ｆ）・・・・（１） 式（１）によって得られた角度θ1だけ整流子１を回転
させる。即ち，アンダカットマシンの機構部を角度θ1
回転することによってマイカ部の中央部ｃとカッタの中
心部ｄとを一致させ，偏差距離ｅをゼロにすることがで
きる。Next, means for determining the commutator rotation angle θ 1 for correcting the distance e between the central portion c of the mica portion and the central portion d of the cutter 10 will be described with reference to FIG. FIG. 3 shows a situation where the commutator 1 and the CCD sensor 6 are viewed from the end of the commutator 1. In FIG. 3, reference numeral 1 denotes a commutator, 6 denotes a CCD sensor, and 1b denotes a mica portion of the commutator 1. In addition, e indicates a deviation distance between the central portion c of the mica portion and the central portion d of the cutter, and f indicates a radial dimension of the commutator. Since the CCD sensor and the cutter are mechanically arranged in a predetermined positional relationship, a predetermined photoelectric conversion function element in the CCD sensor 6, for example, the 64th of the 128 photoelectric conversion function elements corresponds to the center of the cutter. By doing so, the distance e between the central part c of the mica part and the central part d of the cutter can be determined. Therefore, the cutter is not shown in FIG. 3 and only the CCD sensor 6 is shown.
θ 1 is the central part c of the mica part and the central part d of the CCD sensor 6
It shows the angle at which the commutator 1 needs to be rotated in order to make it coincident with the center of the cutter. As can be understood from the figure, θ 1 can be obtained from Equation 1. θ 1 = tan −1 (e / f) (1) The commutator 1 is rotated by the angle θ 1 obtained by the equation (1). That is, the mechanism of the undercut machine is set to the angle θ 1
By rotating, the central portion c of the mica portion and the central portion d of the cutter can be matched, and the deviation distance e can be made zero.
【００１１】次に上述したようにマイカ部の中央部ｃと
カッタの中心部ｄとを一致させた後マイカ部の長手方向
をカッタの切削方向に一致させるための手段を図４によ
って説明する。図４は整流子１を上部から俯瞰した状況
を示していて，ｇは上述したようにマイカ部の中央部ｃ
とカッタの中心部ｄとを一致させた点を示している。即
ち，マイカ部の長手方向をカッタの切削方向に一致させ
る工程の前段階では，先ず，整流子１のマイカ部の中央
部ｃとカッタの中心部ｄとを整流子の所定側の端部ｇに
おいて一致させる。次にＣＣＤセンサ６を整流子１の軸
に沿って移動させ，整流子１のもう一方の端部ｈで前述
したような手段でマイカ部の中央部ｃとカッタの中心部
ｄとの間の偏差距離を求める（偏差距離をｉとする）。
図４において，整流子１の両端部ｇとｈとの間の距離を
ｊとすると，マイカ部の長手方向とカッタの切削方向と
の偏差角度θ2は式（２）で表される。 θ2＝ｔａｎ-1（ｉ／ｊ）・・・・・・（２） 従って，アンダカットマシン１の機構部をθ2回転させ
ることによって正しくマイカ部を切削することが可能に
なる。Next, means for matching the longitudinal direction of the mica portion to the cutting direction of the cutter after the center portion c of the mica portion and the center portion d of the cutter as described above will be described with reference to FIG. FIG. 4 shows a situation where the commutator 1 is viewed from above from above, where g is the central part c of the mica as described above.
And the center of the cutter d. That is, before the step of matching the longitudinal direction of the mica portion with the cutting direction of the cutter, first, the central portion c of the mica portion of the commutator 1 and the central portion d of the cutter are connected to an end g on a predetermined side of the commutator. To match. Next, the CCD sensor 6 is moved along the axis of the commutator 1 and the other end h of the commutator 1 is moved between the central portion c of the mica portion and the central portion d of the cutter by the above-described means. A deviation distance is obtained (the deviation distance is defined as i).
In FIG. 4, when a distance between both ends g and h of the commutator 1 is j, a deviation angle θ 2 between the longitudinal direction of the mica portion and the cutting direction of the cutter is expressed by Expression (2). θ 2 = tan −1 (i / j) (2) Accordingly, by rotating the mechanical section of the undercut machine 1 by θ 2, it becomes possible to cut the mica section correctly.
【００１２】次に上述したようなマイカ部の角度ずれの
検知と修正手段を用いるアンダカットマシンによる切削
加工のステップを，前述した図１ないし図４を参照し，
図５に示す概要フロ−によって説明する。この工程の最
初に切削修正すべき整流子１をアンダカットマシン２の
所定位置に固定装着して測定を開始する。シ−ケンサ８
の稼働を開始しすると，シ−ケンサ８は予め設定された
操作シ−ケンスに従って本発明に基づく整流子１の前述
した測定を開始する。即ち，光源３に電源を供給して点
灯し，投光器５から光線５ａを照射する。投光器５とＣ
ＣＤセンサ６を整流子６の１端部上部所定位置に移動す
る。ＣＣＤセンサ６による受光信号を画像処理装置７に
導き，画像処理装置７はＣＣＤセンサ６を構成する１２
８個の各光電変換機能素子の受光信号レベルの平均値を
演算し，その平均値の１／２であるｙsを算出する（ス
テップ１）。ＣＣＤセンサ６を構成する１２８個の各光
電変換機能素子の受光信号レベルのうち算出したｙsよ
りも小さい受光信号レベルを出力する，相互に連続する
光電変換機能素子列（受光素子列）を検知する（ステッ
プ２）。上述した，検知した光電変換機能素子のうち連
続している複数の光電変換機能素子の数をチェックし，
連続している最大個数の光電変換機能素子のうちの左右
の光電変換機能素子を判定し，その中間の光電変換機能
素子を判定する。即ち，受光信号レベルの谷ｂを求めそ
の谷の中央部ｃの光電変換機能素子を判定する（ステッ
プ３，ステップ４）。上述したように判定した谷ｂの中
央部ｃの光電変換機能素子と，１２８個の光電変換機能
素子の中央部ｄとの間の距離ｅを求める（ステップ
５）。Next, the steps of cutting by an undercut machine using the detection and correction means of the angular deviation of the mica portion as described above will be described with reference to FIGS.
This will be described with reference to the outline flow shown in FIG. At the beginning of this step, the commutator 1 to be cut and fixed is fixedly mounted on a predetermined position of the undercut machine 2 and measurement is started. Sequencer 8
When the operation of the commutator 1 is started, the sequencer 8 starts the above-described measurement of the commutator 1 according to the present invention according to a preset operation sequence. That is, power is supplied to the light source 3 to turn on the light source 3 and the light source 5 emits a light beam 5a. Floodlight 5 and C
The CD sensor 6 is moved to a predetermined position above one end of the commutator 6. The light receiving signal from the CCD sensor 6 is guided to the image processing device 7, and the image processing device 7
8 calculates the average value of the light reception signal level of each photoelectric conversion function element, calculates the y s is 1/2 of the average value (Step 1). And outputs a smaller light reception signal level than y s calculated among the received light signal level 128 of each photoelectric conversion function elements constituting the CCD sensor 6, detects a photoelectric conversion function element rows contiguous to each other (the light receiving element array) (Step 2). Check the number of the plurality of continuous photoelectric conversion function elements among the detected photoelectric conversion function elements described above,
The left and right photoelectric conversion function elements of the maximum number of continuous photoelectric conversion function elements are determined, and the intermediate photoelectric conversion function element is determined. That is, the valley b of the light receiving signal level is obtained, and the photoelectric conversion function element at the center c of the valley is determined (steps 3 and 4). The distance e between the photoelectric conversion function element at the center c of the valley b determined as described above and the center d of the 128 photoelectric conversion function elements is determined (step 5).
【００１３】次に図３によって前述したように上述した
マイカ部の中央部ｃとＣＣＤセンサ６の中央部（カッタ
の中心）ｄとの間隔距離ｅを修正するために，回転すべ
き整流子の回転角θ1を求める（ステップ６）。即ち，
式（１）のθ1＝ｔａｎ-1（ｅ／ｆ）の演算をする。次
に，アンダカットマシン２の機構部２ｂを駆動して整流
子１を角度θ1回転してマイカ部の中央部ｃとカッタ１
０の中心ｄとを一致させる。即ち，間隔距離ｅをゼロに
する（ステップ７）。投光器５とＣＣＤセンサ６を整流
子の反対側の端部ｈに移動する（ステップ８）。次に図
４によって前述したようにマイカ部の長手方向をカッタ
の切削方向に一致させるために，修正すべき角度θ2を
求める（ステップ９）。即ち，式（２）のθ2＝ｔａｎ
-1（ｉ／ｊ）の演算をする。次に，マイカ部の長手方向
をカッタの切削方向に一致させるために，アンダカット
マシン２を駆動して整流子１の軸とカッタ１０の切削方
向との間の角度をθ2回転し，マイカ部の中央部ｃとカ
ッタの中心ｄとを一致させる。即ち，距離ｉをゼロにす
る（ステップ１０）。アンダカットマシンのカッタ１０
を移動させ（ステップ１１）て所定の切削作業を行う
（ステップ１２）。整流子１を構成しているマイカ部１
ｂ全部の切削が完了しないと，次の列のマイカ部を切削
するために，次のマイカ部を切削位置にくるように，ア
ンダカットマシン２の機構部２ｂを駆動してマイカ部列
の１ピッチ角度回転させ（ステップ１３），上述したス
テップ１からの作業を実行する。整流子１に構成されて
いるマイカ部１ｂ全数の切削が完了すると，このアンダ
カットマシンのシステムに対応して予め設定されたシ−
ケンスに従い，例えば，切削が完了した整流子を搬出し
て次に切削する整流子を装着する。上述の説明ではマイ
カ部を切削するたびに，修正角θ1およびθ2を算出し修
正するように説明したが，その整流子の条件に対応して
例えばθ2の修正回数を適切に減らし，また，θ1および
θ2両方の修正回数を減少させても良い。Next, as described above with reference to FIG. 3, in order to correct the distance e between the central portion c of the mica portion and the central portion (center of the cutter) d of the CCD sensor 6, the commutator to be rotated is adjusted. obtaining a rotation angle theta 1 (step 6). That is,
The calculation of θ 1 = tan −1 (e / f) in Expression (1) is performed. Next, the mechanism part 2b of the undercut machine 2 is driven to rotate the commutator 1 by an angle θ 1 and the central part c of the mica part and the cutter 1 are rotated.
The center d of 0 is matched. That is, the interval distance e is set to zero (step 7). The projector 5 and the CCD sensor 6 are moved to the end h opposite to the commutator (step 8). Then, to the longitudinal direction of the mica portion to coincide with the cutting direction of the cutter as described above by Figure 4, determining the angle theta 2 to be corrected (step 9). That is, θ 2 = tan in equation (2)
-1 (i / j) is calculated. Next, in order to match the longitudinal direction of the mica portion to the cutting direction of the cutter, to drive the undercut machine 2 to angle theta 2 rotation between the cutting direction of the axis and the cutter 10 of the commutator 1, mica The center c of the section is made to coincide with the center d of the cutter. That is, the distance i is set to zero (step 10). Undercut machine cutter 10
Is moved (step 11) to perform a predetermined cutting operation (step 12). Mica part 1 constituting commutator 1
b If not all the cuts are completed, the mechanical section 2b of the undercut machine 2 is driven so that the next mica section is at the cutting position in order to cut the next mica section. The pitch angle is rotated (step 13), and the operation from step 1 described above is executed. When the cutting of all the mica portions 1b formed in the commutator 1 is completed, a sheet set in advance corresponding to the system of the undercut machine is set.
According to the cans, for example, the commutator that has completed cutting is carried out, and a commutator to be cut next is mounted. In the above description, the correction angles θ 1 and θ 2 are calculated and corrected each time the mica is cut. However, for example, the number of corrections of θ 2 is appropriately reduced in accordance with the conditions of the commutator. Further, the number of corrections for both θ 1 and θ 2 may be reduced.
【００１４】上述した実施例のようなフロ−に従って所
望される計測を実現できるように構成することによって
アンダカットマシンの切削部の位置決め装置を実現でき
る。上述の説明は本発明の技術思想を実現するための基
本構成を示したものであって，種々応用改変することが
できる。例えば，θ1，θ2を求める演算機能は，画像処
理装置７に構成させても，演算機能を備えたシ−ケンサ
８を用い，シ−ケンサ８によって実行させるようにして
も良い。また，光源や投光器，計測用のセンサ類は，実
施例に示した以外の要素機器によって構成させる等，必
要計測精度等に対応させて適切に選択し構成させるよう
にすれば良いことは当然である。By arranging such that the desired measurement can be realized in accordance with the flow as in the above-described embodiment, an apparatus for positioning the cutting portion of the undercut machine can be realized. The above description shows a basic configuration for realizing the technical idea of the present invention, and various applications and modifications can be made. For example, the calculation function for obtaining θ 1 and θ 2 may be configured by the image processing apparatus 7 or may be executed by the sequencer 8 using the sequencer 8 having the calculation function. In addition, it is natural that the light source, the floodlight, and the sensors for measurement may be appropriately selected and configured in accordance with the required measurement accuracy and the like, such as being configured by element devices other than those shown in the embodiment. is there.
【００１５】[0015]
【発明の効果】本発明は上述したような方法にし，構成
したので切削すべきマイカ部の中央ラインが容易確実に
判定できる。また，この判定結果を用いて，アンダカッ
トマシンと切削すべきマイカ部とのずれを容易確実に検
知できる。従って，精度の良いアンダカットマシンによ
る切削作業を効率良く実行できるという優れた効果が得
られた。According to the present invention, the center line of the mica to be cut can be easily and reliably determined. In addition, using this determination result, the deviation between the undercut machine and the mica to be cut can be easily and reliably detected. Therefore, an excellent effect that a cutting operation by a high-precision undercut machine can be efficiently executed was obtained.
【図１】本発明に基づくアンダカットマシンの切削部
（マイカ部）位置決め方法を適用した切削部位置決め装
置の概要構成例を示す概要ブロック図である。FIG. 1 is a schematic block diagram showing a schematic configuration example of a cutting section positioning apparatus to which a cutting section (mica section) positioning method of an undercut machine according to the present invention is applied.
【図２】図１に示す切削部位置決め装置によって切削部
（マイカ部）の中心（中央部）を判定するための方法を
示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory view showing a method for determining the center (central part) of a cutting part (mica part) by the cutting part positioning device shown in FIG.
【図３】整流子とＣＣＤセンサを整流子の端部から見た
状況を示す側面図である。FIG. 3 is a side view showing a situation where a commutator and a CCD sensor are viewed from an end of the commutator.
【図４】図１に示す切削部位置決め装置によってマイカ
部の中央部とカッタの中心とを一致させた後切削部（マ
イカ部）の長手方向とカッタの切削方向との偏差角を算
出するための演算方法を示す説明図である。FIG. 4 is a diagram for calculating a deviation angle between the longitudinal direction of the cut portion (mica portion) and the cutting direction of the cutter after the center of the mica portion and the center of the cutter are matched by the cutting portion positioning device shown in FIG. FIG. 5 is an explanatory diagram showing a calculation method of (1).
【図５】図１に示す切削部位置決め装置によって行うア
ンダカットマシンの作業手順を説明する概要フロ−図で
ある。FIG. 5 is a schematic flowchart for explaining the operation procedure of the undercut machine performed by the cutting section positioning device shown in FIG. 1;
【図６】アンダカットマシンにおける従来のマイカ部を
検知する電気的方法の１例を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory view showing one example of a conventional electrical method for detecting a mica part in an undercut machine.
【図７】アンダカットマシンにおける従来のマイカ部を
検知する光学的方法の１例を示す説明図である。FIG. 7 is an explanatory view showing one example of a conventional optical method for detecting a mica part in an undercut machine.
１：整流子 １ａ：整流子の導体部 １ｂ：整流子のマイカ部 ２：アンダカットマシン ３：光源（ハロゲンランプ） ４：導光機能（光ファイバ−） ５：投光器 ６：光センサ（ＣＣＤセンサ）（ＣＣＤカメラ） ７：画像処理装置 ８：制御装置（シ−ケンサ） ９：アンダカットマシンの制御装置 １０：アンダカットマシンのカッタ 1: commutator 1a: conductor portion of commutator 1b: mica portion of commutator 2: undercut machine 3: light source (halogen lamp) 4: light guide function (optical fiber) 5: projector 6: optical sensor (CCD sensor) ) (CCD camera) 7: Image processing device 8: Control device (sequencer) 9: Control device of undercut machine 10: Cutter of undercut machine
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｇ０１Ｃ 3/06 Ｇ０１Ｃ 3/06 Ａ Ｈ０２Ｋ 13/00 Ｈ０２Ｋ 13/00 Ｙ (56)参考文献 特開 平２−251705（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−146050（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−63849（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−240348（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02K 15/02 B23Q 15/26 B23Q 17/24 B23C 3/30 G01B 11/00 G01C 3/06 H02K 13/00 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI G01C 3/06 G01C 3/06 A H02K 13/00 H02K 13/00 Y (56) References JP-A-2-251705 (JP, A) JP-A-4-146050 (JP, A) JP-A-6-63849 (JP, A) JP-A-63-240348 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) ) H02K 15/02 B23Q 15/26 B23Q 17/24 B23C 3/30 G01B 11/00 G01C 3/06 H02K 13/00
Claims (5)
るアンダカットマシンの切削部位置決め方法において，
当該アンダカットマシンに装着した整流子のマイカ部表
面部を移動自在に構成した光照射装置によって照射し，
該照射光による照射点を少なくとも一列に所定数の光電
変換機能素子を整列して形成した光センサによって測定
し，該測定デ−タのレベル差によって，当該整流子のマ
イカ部と導体部との別を判定し，マイカ部を判定するデ
−タを受光している光センサの中央部を切削部の中心で
あると判定するようにしたことを特徴とするアンダカッ
トマシンの切削部位置決め方法。1. A method of positioning a cutting portion of an undercut machine for cutting a mica portion of a commutator of a DC motor, comprising the steps of:
The surface of the mica of the commutator mounted on the undercut machine is irradiated by a light irradiation device that is movable.
An irradiation point by the irradiation light is measured by an optical sensor formed by arranging a predetermined number of photoelectric conversion function elements in at least one row, and a difference between the mica portion and the conductor portion of the commutator is determined by a level difference of the measurement data. A method for positioning a cutting part of an undercut machine, wherein the center of a light sensor receiving data for determining a mica part is determined to be the center of the cutting part.
削部位置決め方法により判定した切削部の中心とアンダ
カットマシンのカッタ中心部との距離と，当該整流子の
回転中心と該切削部中心との距離との比によって，アン
ダカットマシンのカッタ中心部の回転角度偏差を算出す
るようにしたアンダカットマシンの切削部位置決め方
法。2. The distance between the center of the cutting portion determined by the method of positioning the cutting portion of the undercut machine according to claim 1 and the center of the cutter of the undercut machine, the rotation center of the commutator and the center of the cutting portion. A method for locating a cutting portion of an undercut machine, wherein a rotation angle deviation of a center portion of the cutter of the undercut machine is calculated based on a ratio to a distance of the undercut machine.
削部位置決め方法によって切削部の中心を当該アンダカ
ットマシンにより切削する整流子の一端部近傍で判定し
て，該判定位置をアンダカットマシンの切削部の一端部
における中心部とし，該整流子の反対側端部近傍におい
て切削部の中心を判定し，該判定部における切削部の中
心とアンダカットマシンのカッタ中心部との間の距離
と，前記検知した整流子両端部における判定位置間の距
離とから，アンダカットマシンのカッタの軌跡と切削す
べき整流子上の切削線との角度偏差量を算出するように
したアンダカットマシンの切削部位置決め方法。3. The method according to claim 1, wherein the center of the cutting portion is determined near one end of a commutator cut by the undercut machine, and the determined position is determined by the undercut machine. The center of one end of the cutting part is determined. The center of the cutting part is determined near the opposite end of the commutator. The distance between the center of the cutting part in the determination part and the center of the cutter of the undercut machine is determined. An undercut machine cutting machine which calculates an angular deviation between a locus of a cutter of the undercut machine and a cutting line on a commutator to be cut from the detected distance between the determination positions at both ends of the commutator. Part positioning method.
るアンダカットマシンの切削部位置決め装置において，
当該アンダカットマシンに装着した整流子のマイカ部表
面部を移動自在に移動して照射する光照射装置と，該光
照射装置により照射される照射点を測定する少なくとも
一列に所定数の光電変換機能素子を整列して形成し，前
記光照射装置と連動可能に構成した光センサと，該光セ
ンサを構成するそれぞれの光電変換機能素子の受光レベ
ルによって，当該整流子のマイカ部と導体部との別を判
定する機能と，該判定されたマイカ部の中央部を判定す
る判定部とを設け，該判定されたマイカ部の中央部を当
該アンダカットマシンの切削部の中心であるとみなすよ
うにしたことを特徴とするアンダカットマシンの切削部
位置決め装置。4. A cutting part positioning device for an undercut machine for cutting a mica part of a commutator of a DC motor,
A light irradiation device that movably moves and irradiates a surface portion of the mica portion of the commutator mounted on the undercut machine; and a predetermined number of photoelectric conversion functions in at least one line for measuring irradiation points irradiated by the light irradiation device. The mica part and the conductor part of the commutator are formed by aligning the elements and forming an optical sensor capable of interlocking with the light irradiation device, and the light receiving level of each photoelectric conversion function element constituting the optical sensor. A function to determine the difference and a determination unit to determine the central portion of the determined mica portion are provided, and the central portion of the determined mica portion is regarded as the center of the cutting portion of the undercut machine . A cutting part positioning device for an undercut machine.
るアンダカットマシンの切削部位置決め装置において，
当該アンダカットマシンに装着した整流子のマイカ部表
面部を移動自在に移動して照射する光照射装置と，該光
照射装置により照射される照射点を測定する少なくとも
一列に所定数の光電変換機能素子を整列して形成し，前
記光照射装置と連動可能に構成した光センサと，該光セ
ンサを構成するそれぞれの光電変換機能素子の受光レベ
ルによって，当該整流子のマイカ部と導体部との別を判
定する機能と，該判定されたマイカ部の中央部を判定す
る判定部と，該マイカ部の中央部とカッタ中心部との距
離および，当該アンダカットマシンにより切削される整
流子の所定部寸法から当該アンダカットマシンのカッタ
軌跡と当該整流子のマイカ部との相対角度偏差量を算出
する演算機能とを設けたことを特徴とするアンダカット
マシンの切削部位置決め装置。5. A cutting part positioning device of an undercut machine for cutting a mica part of a commutator of a DC motor,
A light irradiation device that movably moves and irradiates a surface portion of the mica portion of the commutator mounted on the undercut machine; and a predetermined number of photoelectric conversion functions in at least one line for measuring irradiation points irradiated by the light irradiation device. The mica part and the conductor part of the commutator are formed by aligning the elements and forming an optical sensor capable of interlocking with the light irradiation device, and the light receiving level of each photoelectric conversion function element constituting the optical sensor. A function to determine the difference, a determination unit to determine the center of the determined mica, a distance between the center of the mica and the center of the cutter, and a predetermined commutator cut by the undercut machine. A cutting portion of the undercut machine, comprising: a calculation function for calculating a relative angle deviation between a cutter locus of the undercut machine and a mica portion of the commutator from a part size. Decided apparatus.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5138976A JP3022060B2 (en) | 1993-05-18 | 1993-05-18 | Cutting part positioning method of undercut machine and cutting part positioning device using the cutting part positioning method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5138976A JP3022060B2 (en) | 1993-05-18 | 1993-05-18 | Cutting part positioning method of undercut machine and cutting part positioning device using the cutting part positioning method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06320392A JPH06320392A (en) | 1994-11-22 |
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Family
ID=15234574
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5138976A Expired - Lifetime JP3022060B2 (en) | 1993-05-18 | 1993-05-18 | Cutting part positioning method of undercut machine and cutting part positioning device using the cutting part positioning method |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JP3022060B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020179790A1 (en) | 2019-03-06 | 2020-09-10 | 株式会社東京精密 | Workpiece processing device and method |
| US11504869B2 (en) | 2019-03-06 | 2022-11-22 | Tokyo Seimitsu Co., Ltd. | Workpiece processing device and method |
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1993
- 1993-05-18 JP JP5138976A patent/JP3022060B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JPH06320392A (en) | 1994-11-22 |
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