JP3136866U - Spinning processing equipment - Google Patents
Spinning processing equipment Download PDFInfo
- Publication number
- JP3136866U JP3136866U JP2007006229U JP2007006229U JP3136866U JP 3136866 U JP3136866 U JP 3136866U JP 2007006229 U JP2007006229 U JP 2007006229U JP 2007006229 U JP2007006229 U JP 2007006229U JP 3136866 U JP3136866 U JP 3136866U
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- roller tool
- motion mechanism
- linear motion
- linear
- linear motor
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Abstract
【課題】リニアモータでローラ工具を駆動するスピニング加工装置において、装置のコスト、寸法、重量、消費電力を低く抑えながら、十分に高い応答性を有する力制御を行うことが可能であって、異形断面形状を短時間で成形できるスピニング加工装置を提供すること。
【解決手段】成形型3の回転軸と平行な方向へのローラ工具5の送り変位をサーボモータ8とボールねじ9で制御し、ローラ工具5がワーク1に加える押し付け力をリニアモータで制御するので、異形断面形状を短時間で成形することができる。また、装置の製造コスト、寸法、重量、消費電力を低く抑えることができる。
【選択図】図1In a spinning processing apparatus that drives a roller tool with a linear motor, it is possible to perform force control with sufficiently high responsiveness while suppressing the cost, size, weight and power consumption of the apparatus, To provide a spinning device capable of forming a cross-sectional shape in a short time.
A feed displacement of a roller tool 5 in a direction parallel to a rotation axis of a mold 3 is controlled by a servo motor 8 and a ball screw 9, and a pressing force applied to the workpiece 1 by the roller tool 5 is controlled by a linear motor. Therefore, the irregular cross-sectional shape can be formed in a short time. In addition, the manufacturing cost, size, weight, and power consumption of the device can be kept low.
[Selection] Figure 1
Description
本考案は、スピニング加工装置に関するものである。 The present invention relates to a spinning processing apparatus.
スピニング加工装置は、成形型に板材または管材のワークを固定して成形型とともに回転させ、ローラ工具でワークを成形型に押し付けて成形加工を行う装置である。一般にスピニング加工装置は、成形型およびワークを回転させるための主軸と、ローラ工具を駆動してワークを成形型に押し付けるための互いに交差した複数の直動機構から構成される。 The spinning device is a device that performs a forming process by fixing a workpiece of a plate material or a tube material to a forming die, rotating the workpiece together with the forming die, and pressing the work against the forming die with a roller tool. In general, a spinning processing apparatus includes a main shaft for rotating a mold and a workpiece, and a plurality of linear motion mechanisms that cross each other for driving a roller tool to press the workpiece against the mold.
従来のスピニング加工では、回転軸に直交する断面形状が円形となる形状の製品しか加工することができなかったが、回転軸に直交する断面形状が多角形・楕円など円形ではない異形断面形状の製品を加工することができれば、成形可能な製品の多様化をはかりスピニング加工の用途が拡大できる。例えば、ローラ工具による押し付け力の制御を用いて、こうした異形断面形状の成形を行うスピニング加工の方法が提案されている(特願2005−516096号)。 In conventional spinning processing, only products with a circular cross-sectional shape perpendicular to the rotation axis could be processed, but the cross-sectional shape orthogonal to the rotation axis was not a circular shape such as a polygon or an ellipse. If the product can be processed, the use of spinning processing can be expanded by diversifying the moldable products. For example, there has been proposed a spinning method for forming such an irregular cross-sectional shape by controlling the pressing force with a roller tool (Japanese Patent Application No. 2005-516096).
また、異形断面形状の製品を加工する場合には、成形型の半径方向長さの変化に油圧シリンダやボールねじの伸縮の応答が追いつくように、成形型およびワークの回転速度を通常よりも低く抑える必要があり、加工速度が低下する原因となっていた。
そこで、ローラ工具の力制御の応答性を向上させるために、ローラ工具を駆動するための直動機構として、リニアモータを用いたスピニング加工装置も提案されている(特開2005−211969号)。
In addition, when processing products with irregular cross-sections, the rotational speed of the mold and workpiece should be lower than usual so that the expansion and contraction response of the hydraulic cylinder and ball screw catch up with changes in the radial length of the mold. It was necessary to suppress, and this was a cause of a reduction in processing speed.
Therefore, in order to improve the responsiveness of the force control of the roller tool, a spinning device using a linear motor as a linear motion mechanism for driving the roller tool has also been proposed (Japanese Patent Laid-Open No. 2005-211969).
ここで、リニアモータは巻線電流に応じた推力を発生し、発生した推力をボールねじのような伝達機構を介することなく直接に駆動対象へ及ぼすことができる。また、摩擦抵抗は直線ガイドによるもののみであり、摩擦による推力の損失が小さい。更に、油圧シリンダやボールねじよりもはるかに高速・高加減速の動作が可能である。
したがって、リニアモータを用いれば応答性のきわめて優れたローラ工具の押し付け力制御を構成することが可能である。異形断面形状の製品を加工する場合に、成形型の半径方向長さが高速で変化しても、ローラ工具が成形型に倣ってワークを加圧することができる。
Therefore, if the linear motor is used, it is possible to configure the pressing force control of the roller tool with extremely excellent responsiveness. When processing a product with an irregular cross-sectional shape, the roller tool can pressurize the workpiece following the mold even if the radial length of the mold changes at high speed.
しかし、特許文献1に示すようにローラ工具を駆動するための直動機構として、油圧シリンダや、サーボモータで回転駆動されたボールねじを用いた従来の構成のスピニング加工装置では、シリンダとピストン間の摺動摩擦、作動油の配管系での流体抵抗、サーボ弁の応答性、ボールねじの摩擦およびバックラッシュ、モータとボールねじ間の継手の弾性などのために、十分に高い応答性を有した力制御を構成することが困難であった。
However, as shown in
また、特許文献2に示すリニアモータを使用するものでは、一般に連続して発生可能な推力が小さく、変形しにくい鋼板・ステンレス板や厚みのあるワークなどを加工するためには、非常に大きなリニアモータおよびサーボドライバが必要となる。また、同じ推力の油圧シリンダやボールねじと比べても、装置の寸法や重量、及び消費電力が大きくなり、また装置の価格自体も高コストになると云う欠点が存在した。
本考案は、これらリニアモータでローラ工具を駆動するスピニング加工装置における上記問題点を解決することを目的とするものであり、装置のコスト、寸法、重量、消費電力を低く抑えながら、十分に高い応答性を有する力制御を行うことが可能であって、異形断面形状を短時間で成形できるスピニング加工装置を提供することを課題とする。
In addition, in the case of using the linear motor shown in
The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems in the spinning processing apparatus in which the roller tool is driven by these linear motors, and the cost, size, weight, and power consumption of the apparatus are kept low while being sufficiently high. It is an object of the present invention to provide a spinning apparatus capable of performing force control with responsiveness and capable of forming an irregular cross-sectional shape in a short time.
本考案は上記課題を解決するために、成形型の回転軸と平行な方向にボールねじによって駆動される第一の直動機構と、前記第一の直動機構に搭載され、前記回転軸と直交する方向にリニアモータによって駆動される第二の直動機構と、前記第二の直動機構に取付けられたローラ工具を有することを特徴とするスピニング加工装置を提供する。 In order to solve the above problems, the present invention provides a first linear motion mechanism driven by a ball screw in a direction parallel to the rotational axis of the mold, and is mounted on the first linear motion mechanism, There is provided a spinning processing apparatus comprising a second linear motion mechanism driven by a linear motor in a direction orthogonal to each other and a roller tool attached to the second linear motion mechanism.
また本考案は、前記ボールねじで前記成形型の回転軸と平行な方向への前記ローラ工具の送り変位を制御し、前記リニアモータで前記ローラ工具がワークに加える押し付け力を制御することによって、異形断面形状が成形可能なことを特徴とする、前記のスピニング加工装置を提供する。 Further, the present invention controls the feed displacement of the roller tool in the direction parallel to the rotation axis of the mold with the ball screw, and controls the pressing force applied to the workpiece by the roller tool with the linear motor, The above spinning apparatus is characterized in that an irregular cross-sectional shape can be formed.
また本考案は、前記リニアモータが吸引力相殺型のコア付きリニアモータであることを特徴とする、前記のスピニング加工装置を提供する。 The present invention also provides the spinning device as described above, wherein the linear motor is a suction-offset type linear motor with a core.
また本考案は、前記成形型を回転角制御可能なサーボモータで駆動し、前記成形型の回転角と前記ローラ工具の変位を同期して制御することによって、異形断面形状が成形可能なことを特徴とする、前記のスピニング加工装置を提供する。 Further, the present invention is such that a deformed cross-sectional shape can be formed by driving the forming die with a servo motor capable of controlling the rotation angle and controlling the rotation angle of the forming die and the displacement of the roller tool in synchronization. The spinning apparatus described above is provided.
以上の構成による本考案によれば次のような効果が生じる。
本考案では、成形型の回転軸と平行な方向にボールねじによって駆動される第一の直動機構と、前記第一の直動機構に搭載され、前記回転軸と直交する方向にリニアモータによって駆動される第二の直動機構と、前記第二の直動機構に取付けられたローラ工具を有するので、リニアモータと比して低価格で大推力のボールねじを併用するため、装置全体のコスト、寸法、重量、消費電力を低く抑えることができる。
According to the present invention configured as described above, the following effects are produced.
In the present invention, a first linear motion mechanism driven by a ball screw in a direction parallel to the rotational axis of the mold, and a linear motor mounted in the first linear motion mechanism and orthogonal to the rotational axis. Since it has a second linear motion mechanism to be driven and a roller tool attached to the second linear motion mechanism, it uses a ball screw with a large thrust at a lower price than a linear motor. Cost, size, weight, and power consumption can be kept low.
また、本考案では、成形型の回転軸と直交する方向については、リニアモータで駆動を行うため依然として応答性が十分に高いローラ工具の押し付け力制御を行うことが可能である。したがって異形断面形状の製品を加工する場合に、成形型の半径方向長さが高速で変化してもローラ工具が成形型に倣ってワークを加圧することができる。 Further, in the present invention, in the direction orthogonal to the rotation axis of the mold, since the linear motor is used for driving, it is possible to control the pressing force of the roller tool having a sufficiently high response. Therefore, when processing a product having an irregular cross-sectional shape, the roller tool can pressurize the workpiece following the mold even if the radial length of the mold changes at high speed.
また、本考案では、吸引力相殺型のコア付きリニアモータを用いることで、大きな推力が発生できる一方で直線ガイドの摩擦が減少し、ローラ工具の押し付け力がより効率的かつ正確に制御できる。 Further, in the present invention, by using a suction force canceling type linear motor with a core, a large thrust can be generated, while the friction of the linear guide is reduced, and the pressing force of the roller tool can be controlled more efficiently and accurately.
また、本考案では、成形型の回転角とローラ工具の変位を同期して制御することによって、異形断面形状を成形する場合に、半径方向の変位を高速・高加減速のリニアモータで制御するので、短時間での成形が可能である。 Also, in the present invention, by controlling the rotation angle of the mold and the displacement of the roller tool in synchronization, the radial displacement is controlled by a high-speed, high acceleration / deceleration linear motor when forming a deformed cross-sectional shape. Therefore, molding in a short time is possible.
本考案に係るスピニング加工装置を実施するための最良の形態を図面を参照して以下に説明する。 The best mode for carrying out a spinning apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本考案のスピニング加工装置の実施例を示すものである。ワーク1は、芯押棒2によって成形型3にセンタリングされ、主軸モータ4によって成形型3とともに回転する。ローラ工具5は、固定子6aおよび可動子6bから構成されるリニアモータ6で駆動される直動機構7によって、成形型3の半径方向に前進あるいは後退するように構成されている。このリニアモータ6は、直動機構7の直線変位xを検出するリニアスケールなどの変位センサ(図示せず)を備えている。
FIG. 1 shows an embodiment of the spinning device of the present invention. The
直動機構7は、回転式のサーボモータ8およびボールねじ9で駆動される直動機構10に搭載されており、成形型3の回転軸と平行な方向に前進あるいは後退する。また、サーボモータ8は、回転角を検出するエンコーダなどの角度センサ(図示せず)を備え、直動機構10の直線変位zを検出することができる。
The
このような構成のスピニング加工装置において、ローラ工具5によりワーク1を成形型3に押し付け、初期形状である平板1aから最終的には成形型3に沿った形状1bにワーク1を加工する。図2に、本考案のスピニング加工装置の制御のための構成、及び成形加工中における制御動作の概要を示す。直動機構7、10の直線変位x、zを加工制御装置11に入力し、加工制御装置11ではリニアモータ6で発生すべき推力とサーボモータ8で発生すべきトルクとを計算し、サーボアンプ12、13で電流を供給して、リニアモータ6、サーボモータ8を制御する構成となっている。
In the spinning processing apparatus having such a configuration, the
加工制御装置11は、専用機としてもよいがコンピュータを利用してもよい。加工制御装置11の構成とその機能を以下説明する。成形型3の回転軸と平行な方向に関しては、あらかじめ指定されたローラ工具5の送り速度に従って変化する直動機構10の目標変位zdと、エンコーダによって計測された実測変位zとの偏差を抽出し、位置制御則に基づいて、送り方向の位置制御のためにサーボモータ8で発生すべきトルクを計算する。このトルクをサーボアンプ12にトルク指令値として与えると、サーボアンプ12は指令値に応じた電流をサーボモータ8に出力する。
The processing control device 11 may be a dedicated machine or may use a computer. The configuration and function of the machining control device 11 will be described below. For the direction parallel to the rotation axis of the
成形型3の回転軸と直交する方向に関しては、あらかじめ指定されたローラ工具5の押し付け力の目標値Fdから、押し付け方向の力制御のためにリニアモータ6で発生すべき推力を計算する。この推力をサーボアンプ13に推力指令値として与えると、サーボアンプ13は指令値に応じた電流をリニアモータ6に出力する。推力指令値の計算においては、直動機構7の変位xの変化から直動機構7に作用する慣性力、摩擦力を計算し、それらを補償すれば、ローラ工具5の押し付け力がより正確に制御できる。
Regarding the direction orthogonal to the rotation axis of the
以上によりローラ工具5は成形型3の回転軸と平行な送り方向には目標変位zdに従って運動しつつ、成形型3の回転軸と直交する押し付け方向には適正な目標押し付け力Fdでワーク1を成形型3に押し付け、スピニング加工を行う。成形型3が、回転軸に直交する断面が多角形・楕円などの異形断面形状の場合には、ローラ工具5が成形型3の形状に倣って直動機構7が前後に往復し、ワーク1を成形型3と同じ異形断面形状に成形することができる。直動機構7は成形型3の回転に伴う半径方向長さの変化によって早い周期で往復するが、リニアモータ6で推力を与えているため、応答性が十分に高く、適正な押し付け力でローラ工具5によりワーク1を加圧できる。一方、直動機構10は低速で速度変動の小さな送り動作となるため、サーボモータ8およびボールねじ9による駆動でも応答性に不足は生じない。
As described above, the
鋼板・ステンレス板や厚みのあるワークなどを加工する場合、リニアモータ6には非常に大きな推力が必要となるため、可動子6bがコア(鉄心)付きのものを用いることが望ましい。しかし、その場合、固定子6aの永久磁石と可動子6bのコアの間に強大な吸引力Aが作用し、直動機構7の直線ガイドにおける摩擦力が増加する原因となる(図3a)。そこで2組の固定子6a、6a’と可動子6b、6b’を対称に配置した吸引力相殺型のリニアモータを用いれば、それぞれの吸引力BとB’が互いに相殺するため、大きな推力が発生できる一方で直動機構7の摩擦力が著しく減少し、ローラ工具5の押し付け力がより効率的かつ正確に制御できる(図3b)。
When processing a steel plate / stainless steel plate or a thick workpiece, the
また図4は、別の方法による異形断面形状の成形法の模式図を示す。この場合、主軸モータ4にはサーボモータを用い、成形型3およびワーク1の回転角θを制御可能とする。加工ローラ5を成形型3およびワーク1の回転角θに同期してリニアモータ6により半径方向に前進または後退させ、加工ローラ5とワーク1との接触点が、目標とする断面形状の軌道Pに接するように制御する。軌道Pの形状を滑らかに変化させ、最終的にはワーク1が異形断面形状の成形型3の表面に密着するように成形を行う。この場合、リニアモータ6は推力制御ではなく変位xの制御を行うが、やはり高速・高加減速の動作が可能であるため、半径方向の速い往復運動に追従することができ、短時間での成形が可能である。
FIG. 4 shows a schematic diagram of a method for forming an irregular cross-sectional shape by another method. In this case, a servo motor is used as the
以上、本考案に係るスピニング加工装置を実施するための最良の形態を実施例に基づいて説明したが、本考案はこのような実施例に限定されることなく、実用新案登録請求の範囲記載の技術的事項の範囲内で種々の実施の態様があることは言うまでもない。 The best mode for carrying out the spinning processing apparatus according to the present invention has been described based on the embodiments. However, the present invention is not limited to such embodiments, and the utility model registration claims are described. Needless to say, there are various embodiments within the scope of technical matters.
本考案に係るスピニング加工装置は、以上のような構成であるから、金属を素材とする製品の成形加工法として、家庭用容器、装飾工芸品、照明器具、通信(パラボラアンテナなど)、ボイラ、タンク、ノズル、エンジン部品、タイヤホイールなどの部品・製品の製造に広く適用可能である。 Since the spinning processing apparatus according to the present invention has the above-described configuration, as a method for forming a metal product, household containers, decorative crafts, lighting equipment, communication (such as parabolic antennas), boilers, It can be widely applied to the manufacture of parts and products such as tanks, nozzles, engine parts and tire wheels.
1 ワーク
2 芯押棒
3 成形型
4 主軸モータ
5 ローラ工具
6 リニアモータ
7 直動機構
8 サーボモータ
9 ボールねじ
10 直動機構
11 加工制御装置
12、13 サーボアンプ
DESCRIPTION OF
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007006229U JP3136866U (en) | 2007-08-13 | 2007-08-13 | Spinning processing equipment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007006229U JP3136866U (en) | 2007-08-13 | 2007-08-13 | Spinning processing equipment |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP3136866U true JP3136866U (en) | 2007-11-08 |
Family
ID=43287264
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007006229U Expired - Lifetime JP3136866U (en) | 2007-08-13 | 2007-08-13 | Spinning processing equipment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3136866U (en) |
-
2007
- 2007-08-13 JP JP2007006229U patent/JP3136866U/en not_active Expired - Lifetime
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7131304B2 (en) | Spinning method and apparatus | |
US20170146103A1 (en) | Slider Driving Mechanism on a CNC Assembly Machine for Assembled Camshaft | |
US20110083568A1 (en) | Direct drive for a press | |
CN101130413A (en) | Method for controlling speed increase and reduction of high speed positioning movement of paper pulling device of paper cutter | |
JP2002282949A (en) | Method for forming pipe-shaped stepped part and apparatus therefor | |
CN102574189B (en) | Press drive arrangement of a machine tool, and machining method | |
CN203779887U (en) | Power head of servo motor suitable for large and medium swiveling head press machine | |
EP2682231B1 (en) | Reciprocating servo control device for mainshaft of honing machine | |
JP3136866U (en) | Spinning processing equipment | |
CN204172414U (en) | Automatic punching machine | |
CN104646584A (en) | Double-drive toggle rod mechanism for servo mechanical press and control method thereof | |
CN114535429B (en) | Auxiliary device for magnesium aluminum alloy automobile sheet metal machining | |
Cheng et al. | Small mechanical press with double-axis servo system for forming of small metal products | |
JP2001062591A (en) | Press machine | |
CN103071723B (en) | Main transmission device of mechanical servo numerical-control turret punching machine | |
CN201446180U (en) | Driving control device of spinning machine | |
EP3815805A1 (en) | Continuous linear drawing device for horizontal automatic cold forging press | |
Xu | The kinematic models of crank with angle and time in motor housing process | |
JP4188626B2 (en) | Press machine processing control system | |
JP2004223558A (en) | Method and apparatus for spinning processing | |
WO2012030244A2 (en) | Method and system proposed for the manufacturing of hollow profile objects | |
JP5376526B2 (en) | Spinning method and apparatus | |
CN100404165C (en) | Upset forging forming machine for valve | |
CN219617979U (en) | Printing die-cutting device | |
JPH1190758A (en) | Control method for feed screw mechanism |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101017 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111017 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121017 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131017 Year of fee payment: 6 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R323533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |