JP3866405B2 - Ｎｃ自動旋盤のガイドブッシュ調整方法とｎｃ自動旋盤 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転式ガイドブッシュ機構を備えたＮＣ自動旋盤にあって、ガイドブッシュと棒材との隙間を調整するＮＣ自動旋盤のガイドブッシュ調整方法とＮＣ自動旋盤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
主軸移動型のＮＣ自動旋盤において、棒材とガイドブッシュとの間の隙間の調整は、加工精度を維持するために重要な作業工程である。従来の調整方法は概略次のようなものである。まず、ガイドブッシュに棒材を挿入し、調整ナットを締めながら棒材を軸方向又は回転方向に摺動させ、その際、棒材とガイドブッシュとの間の抵抗を作業員が感覚的に確認し、その感覚に基づいて、棒材とガイドブッシュとの間の隙間が適正か否かを判断していた。
しかしながら、このような調整方法では、調整作業に熟練度を要してしまうと共に、作業員の感覚にばらつきがあるため、結局、調整された隙間にばらつきが発生してしまうという問題があった。
【０００３】
そこで、そのような問題点を解決するものとして、例えば、特開平７−３２８８０５号公報に開示されているような調整方法が提案されている。この特開平７−３２８８０５号公報に開示されている調整方法の場合には、棒材を把持した主軸を回転方向又は軸方向に駆動させ、その際、主軸を回転させる主軸用モータ又は主軸台を軸方向に移動させる主軸台駆動用モータのトルクを検出し、該トルク値に基づいて棒材とガイドブッシュとの摩擦抵抗を測定する方法である。
因みに、棒材とガイドブッシュとの間の適正な回転摩擦トルク、又は、軸方向摩擦抵抗は、数kgfcm 、又は、数kgf 程度である。又、５mm以下の棒材においては、主軸によって把持した棒材をガイドブッシュを通して押し出す際の軸方向摩擦抵抗による座屈を防止するため、摩擦抵抗はさらに小さな値になっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の構成によると次のような問題があった。
すなわち、小型の自動旋盤においては、主軸用モータのトルクは数百kgfcm 、又、主軸台駆動用サーボモータの推力は数百kgf を出力する。一方、棒材とガイドブッシュとの間の適正な回転摩擦トルク、又は、軸方向摩擦抵抗は、上記したように、数kgfcm 、又は、数kgf 程度である。よって、このような小さな摩擦トルクや軸方向摩擦抵抗を、主軸用モータのトルク、又は、主軸台駆動用サーボモータのトルクを介して、高い精度で測定することは困難であった。
又、回転式ガイドブッシュの隙間を調整する場合、その回転式ガイドブッシュ機構が機械式のものである場合には、ガイドブッシュの回転を拘束するブレーキ機構と、主軸とガイドブッシュの同期回転を切り離すクラッチ機構を必要とし、構造が複雑になってしまうという問題もあった。
【０００５】
本発明はこのような点に基づいてなされたものでその目的とするところは、熟練を要することなく、且つ、複雑な構成を要することなく、ガイドブッシュと棒材との隙間を高い精度で調整することを可能にするＮＣ自動旋盤のガイドブッシュ調整方法とＮＣ自動旋盤を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するべく本願発明の請求項１によるＮＣ自動旋盤のガイドブッシュ調整方法は、棒材を把持する主軸と、上記主軸を回転させる主軸モータと、上記主軸に把持された棒材の先端部を支持するガイドブッシュと、上記主軸モータとは別に配置されるとともに上記主軸モータより容量が小さく上記ガイドブッシュを主軸と同期して回転させるガイドブッシュモータと、を具備したＮＣ自動旋盤にあって、上記ガイドブッシュと棒材との隙間を調整するＮＣ自動旋盤のガイドブッシュ調整方法において、上記ガイドブッシュと上記棒材との間の隙間を設定し、その後、棒材を把持した主軸の回転を拘束し、軸心方向に移動させると共にガイドブッシュモータを回転させ、そのときのガイドブッシュモータのトルク値に基づいてガイドブッシュと上記棒材との間の隙間が適正な値に調整されているか否かを判別するようにしたことを特徴とするものである。
又、請求項２によるＮＣ自動旋盤のガイドブッシュ調整方法は、棒材を把持する主軸と、上記主軸を回転させる主軸モータと、上記主軸に把持された棒材の先端部を支持するガイドブッシュと、上記主軸モータとは別に配置されるとともに上記主軸モータより容量が小さく上記ガイドブッシュを主軸と同期して回転させるガイドブッシュモータと、を具備したＮＣ自動旋盤にあって、上記ガイドブッシュと上記棒材との間の隙間を調整するＮＣ自動旋盤のガイドブッシュ調整方法において、上記ガイドブッシュと棒材との隙間を設定し、その後、棒材を把持した主軸を軸心方向に移動させると共に回転させ、そのときのガイドブッシュモータの保持トルク値に基づいてガイドブッシュと上記棒材との間の隙間が適正な値に調整されているか否かを判別するようにしたことを特徴とするものである。
又、請求項３によるＮＣ自動旋盤のガイドブッシュ調整方法は、請求項１又は請求項２記載のＮＣ自動旋盤のガイドブッシュ調整方法において、上記ガイドブッシュと上記棒材との間の隙間の設定は、まず、調整ナットをクランプした状態にてガイドブッシュモータを一方向に所定量だけ回転させてガイドブッシュを縮径させて棒材を締め付け、ガイドブッシュモータのトルク値が設定値に達したところでそこを原点とし、次いで、ガイドブッシュモータを他方向に所定量だけ回転させてガイドブッシュを拡径させて棒材との間に十分な隙間を形成し、次いで、ガイドブッシュモータを棒材の材質、直径に基づいて設定された所定量だけ一方向に回転させることにより設定することを特徴とするものである。
又、請求項４によるＮＣ自動旋盤は、棒材を把持する主軸と、上記主軸を回転させる主軸モータと、上記主軸に把持された棒材の先端部を支持するガイドブッシュと、上記主軸モータとは別に配置されるとともに上記主軸モータより容量が小さく上記ガイドブッシュを主軸と同期して回転させるガイドブッシュモータと、上記ガイドブッシュに螺合・接合され適宜の方向に回転操作されることにより上記ガイドブッシュと上記棒材との間の隙間を調整する調整ナットと、上記調整ナットを選択的にクランプさせてその回転を規制するシリンダ機構と、上記シリンダ機構を駆動させて上記調整ナットをクランプさせ、上記ガイドブッシュモータの回転により上記ガイドブッシュと上記棒材との間の隙間の設定を行い、上記ガイドブッシュと上記棒材との間の隙間が設定された後上記シリンダ機構を駆動させて上記調整ナットのクランプを解除させ、上記主軸とガイドブッシュの何れか一方を回転させると共に主軸を軸方向に移動させ、そのときのガイドブッシュモータのトルク値に基づいて上記ガイドブッシュと上記棒材との間の隙間が適正な値に調整されているか否かの判別を行う制御手段と、を具備したことを特徴とするものである。
【０００７】
すなわち、本願発明の場合には、主軸モータに比べて容量が格段に小さいガイドブッシュモータのトルクを測定し、その測定値に基づいて、ガイドブッシュと棒材との間の隙間を調整せんとするものである。すなわち、従来の場合には、主軸用モータ、又は、主軸台駆動用モータのトルクを測定することにより、ガイドブッシュと棒材との間の隙間を調整するようにしていたが、それら主軸用モータ、又は、主軸台駆動用モータは比較的大きなトルクで運転されるものであって、そのようなものにあって、小さなトルク（ガイドブッシュと棒材との摩擦による摩擦トルク）を測定することは困難なことであって、精度が低いという問題があった。そこで、本発明では、そのような主軸用モータ、又は、主軸台駆動用モータに比べて容量が格段に小さいガイドブッシュモータのトルクを測定し、それに基づいてガイドブッシュと棒材との間の隙間を調整するようにしたものである。それによって、高い精度での隙間調整が可能になるものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図１乃至図４を参照して、本発明の第１の実施の形態を説明する。図１は、回転式ガイドブッシュ機構を備える主軸移動型のＮＣ自動旋盤の構成を示す図で、まず、ベッド１がある。上記ベッド１上には、主軸台３が搭載されていて、この主軸台３は、主軸台用モータ５、ボールネジ７、ボールナット９等によって、主軸軸心方向（図１中矢印Ｚで示す方向）に移動可能に構成されている。上記主軸台３には主軸１１が回転可能に保持されていて、主軸モータ１３、プーリ１５、１７、これらプーリ１５、１７に巻回されたベルト１９等によって、回転駆動される構成になっている。
【０００９】
上記主軸１１の後部（図１中左側）には、主軸停止状態で二次加工を行う場合に、主軸１１の回転を拘束するための主軸クランプ機構２１が設けられている。この主軸クランプ機構２１は、主軸１１に固着されたＶ溝円板２３と、クランプシリンダ機構２５と、このクランプシリンダ機構２５の図示しないピストンロッドに連結されたクランプピン２７とから構成されている。そして、上記クランプシリンダ機構２５を駆動してクランプピン２７をＶ溝円板２３のＶ溝２３ａに押し付けることにより、主軸１１の回転を拘束するものである。
【００１０】
上記主軸１１の前方（図１中右側）には、ガイドブッシュ３１が配置されている。主軸１１に把持された棒材３３の先端部は、このガイドブッシュ３１によって支持されることになる。上記ガイドブッシュ３１近傍の構成であるが、まず、ベッド１にはガイドブッシュフレーム３５が取り付けられていて、このガイドブッシュフレーム３５にはガイドブッシュホルダ３７が取り付けられている。このガイドブッシュホルダ３７の内側には、複数個の軸受部材３９を介して、ガイドブッシュスリーブ４１が回転可能に配置されている。上記ガイドブッシュ３１は、このガイドブッシュスリーブ４１の内側に、ガイドブッシュスリーブ４１と一体的に回転するように収容・配置されているものである。すなわち、上記ガイドブッシュ３１の外周部には溝４２が軸方向に所定の長さだけ延長・形成されている。そして、上記ガイドブッシュスリーブ４１側よりピン４４が圧入され、上記溝４２に係合している。よって、ガイドブッシュ３１は回転方向に対してはガイドブッシュスリーブ４１と一体化されており、且つ、軸方向に対しては、上記溝４２の軸方向長さの範囲で移動可能に構成されている。
【００１１】
上記ガイドブッシュスリーブ４１の後方（図１中左側）には、タミイングプーリ４３が固着されており、又、別途配置されたガイドブッシュモータ４５の回転軸にも別のタイミングプーリ４７が固着されている。これらタイミングプーリ４３、４７には、タイミングベルト４９が巻回されている。又、上記タイミングプーリ４３はキー４６を介して、ガイドブッシュスリーブ４１に対して回転方向において一体化されている。よって、ガイドブッシュモータ４５によって、タイミングプーリ４３、４７、タイミングベルト４９を介して、ガイドブッシュスリーブ４１及びガイドブッシュ３１を回転させることができる構成になっている。
【００１２】
上記ガイドブッシュ３１の後部（図１中左側）には調整ナット５１が螺合・接合されていて、この調整ナット５１を適宜の方向に適当量回転させることにより、ガイドブッシュ３１と棒材３３との間の隙間を調整できるようになっている。すなわち、調整ナット５１を一方向に回転することにより、ガイドブッシュ３１を図１中左側に移動させ、ガイドブッシュ３１のテーパ面３１ａとガイドブッシュスリーブ４１のテーパ面４１ａとの作用によって、ガイドブッシュ３１を縮径させる。それによって、ガイドブッシュ３１と棒材３３との間の隙間が小さくなる。逆に、調整ナット５１を他方向に回転することにより、ガイドブッシュ３１を図１中右側に移動させることにより、ガイドブッシュ３１のテーパ面３１ａと、ガイドブッシュスリーブ４１のテーパ面４１ａとの作用によって、ガイドブッシュ３１が自身のバネ力によって拡開されることになり、それによって、ガイドブッシュ３１と棒材３３との間の隙間が大きくなる。
【００１３】
上記調整ナット５１にはＶ溝５１ａが形成されており、一方、クランプシリンダ機構５３が設置されていて、このクランプシリンダ機構５３の図示しないピストンロッドにはクランプピン５５が取り付けられている。そして、クランプシリンダ機構５３を適宜駆動してクランプピン５５を突出させて上記Ｖ溝５１ａに押し付けることにより、調整ナット５１をクランプするものである。
尚、図２は図１の一部を拡大して示す断面図であり、上記クランプピン５５がＶ溝５１ａより離間した状態を実線で示し、クランクピン５５がＶ溝に押し付けられている状態を仮想線で示している。
【００１４】
既に述べた主軸モータ１３とガイドブッシュモータ４５は、図示しない回転位置検出器と制御装置とによって制御されるようになっていて、主軸１１とガイドブッシュ３１とが同期回転するようになっている。
因みに、ガイドブッシュ３１を回転駆動するガイドブッシュモータ４５としては、例えば、サーボモータ等が使用され、その容量は、例えば、２００Ｗ前後の小型なものとなっている。これは、回転駆動時における抵抗が、ガイドブッシュ３１と棒材３３との摩擦抵抗だけであることによる。
又、ガイドブッシュ３１の近傍には刃物台６１が配置されていて、この刃物台６１には工具６３が取り付けられている。上記刃物台６１は、図示しないボールネジ・ボールナット機構によって、主軸１１の軸心方向に直交する方向（図１中矢印Ｘで示す方向）に移動可能に構成されている。
【００１５】
又、既に述べた軸受部材３９の取付構造をみてみると、軸受部材３９の外輪は、ガイドブッシュホルダ３７と固定部材３８とによって挟持されるようになっており、又、内輪はガイドブッシュスリーブ４１とタイミングプーリ４３とによって挟持され、ナット４０を締め付けることにより固定されている。
【００１６】
以上の構成を基に、図３及び図４のフローチャートを参照しながら、その作用（ガイドブッシュ３１と棒材３３との間の隙間調整）を説明する。
まず、主軸１１に把持された棒材３３を十分な隙間を存した状態でガイドブッシュ３１内に挿入し、その状態で隙間調整マクロプログラムをスタートさせる。それによって、クランプシリンダ機構５３のピストンロッドが突出されて、クランプピン５５を調整ナット５１のＶ溝５１ａに押圧する。これによって、調整ナット５１がクランプされることになる（ステップＳ１）。
【００１７】
次に、ステップＳ２に移行して、主軸モータ１３とガイドブッシュモータ４５の同期回転制御を解除すると共に、ガイドブッシュモータ４５のみを正回転させる。このガイドブッシュモータ４５の正回転によりガイドブッシュ３１が正回転することになる（ステップＳ３）。このとき、調整ナット５１はクランプされていてその回転を規制されているので、上記ガイドブッシュ３１の正回転により、ガイドブッシュ３１は図１中左側に移動することになり、ガイドブッシュ３１の内径は縮径されていき、その結果、棒材３３を締め付けることになる。
【００１８】
ガイドブッシュ３１の棒材３３に対する締付力は、ガイドブッシュモータ４５のトルク制御により制御する。すなわち、ガイドブッシュモータ４５の測定トルクが、予め設定されたトルクに達したところで、ガイドブッシュモータ４５を停止させる。すなわち、ステップＳ４において、測定トルクが設定トルクに達したか否かを判別し、設定トルクに達したところで、ステップＳ５に移行して、ガイドブッシュモータ４５を停止させるものである。そして、その回転位置を記憶してこれを原点とするものである（ステップＳ６）。
【００１９】
次に、ガイドブッシュモータ４５が所定の回転角度（α°）だけ逆回転し（ステップＳ７）、ガイドブッシュ３１の内径を拡径させる。このとき、ガイドブッシュ３１と棒材３３との間に十分に大きな隙間が形成されるように、上記回転角度（α°）を設定しておく。次に、ステップＳ８に移行して、ガイドブッシュモータ４５が、棒材３３の材質及び直径に対応した所定の回転角度（β°、β＜α）だけ正回転する。それによって、ガイドブッシュ３１の内径を縮径して、ガイドブッシュ３１と棒材３３との間の隙間を設定する。
【００２０】
次に、ガイドブッシュ３１と棒材３３との間の設定された隙間が適正か否かを判定するために、調整ナット５１のクランプを解除する（ステップＳ９）。次いで、クランプシリンダ機構２５のピストンロッドが突出されて、クランプピン２７をＶ溝円板２３のＶ溝２３ａに押圧する。これによって、主軸１１がクランプされることになる（ステップＳ１０）。そして、ステップＳ１１に移行して、棒材３３を主軸１１によって把持した状態で主軸台３が所定のストローク及び送り速度で往復移動すると共に、ガイドブッシュモータ４５が回転してそのときのトルクを測定する（ステップＳ１２）。そして、この測定したトルクと無負荷トルク（予め測定及び設定された棒材３３を挿入していないときの回転トルク）との差、すなわち、ガイドブッシュ３１と棒材３３との間の摩擦トルクが、棒材３３の材質、直径に対応した所定の設定トルクの範囲内であるか否かを判別する（ステップＳ１３）。
【００２１】
そして、判別の結果、設定トルクの範囲内である場合には、適正であると判断され、主軸台３の移動を停止すると共にガイドブッシュモータ４５を停止する（ステップＳ１４）。次に、ステップＳ１５に移行して、主軸１１のクランプを解除し、ステップＳ１６に移行して、主軸モータ１３とガイドブッシュモータ４５の同期回転制御に入って調整作業を終了する。
【００２２】
これに対して、ステップＳ１３における判別で、設定トルクの範囲を越えると判別された場合には、ステップＳ１７に移行する。ステップＳ１７においては、設定トルク以上か否かが判別され、設定トルク以上ではない場合（下回る場合）には、ステップＳ８に戻る。そして、ガイドブッシュモータ４５が僅かな角度だけ正回転し、ガイドブッシュ３１の内径をさらに縮径させて、ガイドブッシュ３１と棒材３３との間の隙間を調整する。
これに対して、設定トルク以上であると判別された場合には（設定トルク範囲を越え、且つ、設定トルク以上）、ステップＳ１８に移行して、主軸台３の移動を停止すると共にガイドブッシュモータ４５を停止する。そして、ステップＳ１９に移行して、調整ナット５１をクランプし、ステップＳ７に戻る。この場合には、ガイドブッシュモータ４５を逆回転させた後、最初のβ°よりも僅かに減じた角度だけ正回転させ、ガイドブッシュ３１の内径を縮径させて、ガイドブッシュ３１と棒材３３との間の隙間を調整する。
以下、前述と同様に隙間が適正か否かの判定動作を繰り返す。
【００２３】
以上本実施の形態によると次のような効果を奏することができる。
まず、ガイドブッシュ３１と棒材３３との間の隙間の調整作業を行うに際して、主軸モータ１３に比べて容量が格段に小さいガイドブッシュモータ４５のトルクを監視しながら行っているので、高い精度で調整作業を行うことができるようになった。すなわち、従来は、大容量のモータ、例えば、主軸モータ１３において小さなトルク値を測定して、ガイドブッシュ３１と棒材３３との間の隙間の調整作業を行っていたため、精度が低いという問題があった。これに対して、この実施の形態の場合には、小容量のガイドブッシュモータ４５において小さなトルクを測定するようにしているので、測定トルクそのものの精度が高くなり、結局、ガイドブッシュ３１と棒材３３との間の隙間を高い精度で調整することができるものである。
又、従来、機械式の回転式ガイドブッシュ機構の場合に必要であったブレーキ機構とクラッチ機構が、この実施の形態においては不要になったので、それだけ構成の簡略化、装置の小型化を図ることができるようになった。
【００２４】
次に、図５乃至図７を参照して、本発明の第２の実施の形態を説明する。まず、ＮＣ自動旋盤の構成であるが、これは図５に示すような構成になっている。基本的には前記第１の実施の形態における構成と同じであるが、主軸１１の回転を拘束するための主軸クランプ機構がないものである。
又、前記第１の実施の形態の場合と同一部分には同一符号を付して示しその説明は省略する。
【００２５】
以上の構成を基に、図６及び図７のフローチャートを参照しながら、その作用を説明する。
まず、主軸１１に把持された棒材３３を十分な隙間を存した状態でガイドブッシュ３１内に挿入し、その状態で隙間調整マクロプログラムをスタートさせる。そして、クランプシリンダ機構５３のピストンロッドが突出されて、クランプピン５５を調整ナット５１のＶ溝５１ａに押圧する。これによって、調整ナット５１がクランプされることになる（ステップＳ３１）。
【００２６】
次に、ステップＳ３２に移行して、主軸モータ１３とガイドブッシュモータ４５の同期回転制御を解除すると共に、ガイドブッシュモータ４５のみを正回転させる。よって、ガイドブッシュ３１が正回転することになる（ステップＳ３３）。このとき、上記したように、調整ナット５１はクランプされていてその回転を規制されているので、上記ガイドブッシュ３１の正回転により、ガイドブッシュ３１は図１中左側に移動することになり、ガイドブッシュ３１の内径は縮径されていき、棒材３３を締め付けることになる。
【００２７】
次に、ステップＳ３４に移行して、ガイドブッシュモータ４５の測定トルクが予め設定されたトルクに達したか否かの判別がなされる。そして、設定トルクに達したところで、ステップＳ３５に移行して、ガイドブッシュモータ４５を停止させるものである。そして、その回転位置を記憶してこれを原点とするものである（ステップＳ３６）。
【００２８】
次に、ガイドブッシュモータ４５が所定の回転角度（α°）だけ逆回転し（ステップＳ３７）、ガイドブッシュ３１の内径を拡径させる。このとき、ガイドブッシュ３１と棒材３３との間の隙間が十分大きな値になるように、上記回転角度（α°）を設定しておく。次に、ステップＳ３８に移行して、ガイドブッシュモータ４５が、棒材３３の材質及び直径に対応した回転角度（β°、β＜α）だけ正回転し、それによって、ガイドブッシュ３１の内径を縮径させて、ガイドブッシュ３１と棒材３３との間の隙間を設定する。
【００２９】
次に、ガイドブッシュ３１と棒材３３との間の設定された隙間が適正か否かを判定するために、調整ナット５１のクランプを解除する（ステップＳ３９）。そして、ステップＳ４０に移行して、棒材３３を主軸１１によって把持した状態で主軸台３が所定のストローク及び送り速度で往復移動すると共に、主軸モータ１３を回転させて、そのときのガイドブッシュモータ保持トルクを測定する（ステップＳ４１）。そして、この測定したガイドブッシュモータ保持トルク、すなわち、ガイドブッシュ３１と棒材３３との間の摩擦トルクが、棒材３３の材質、直径に対応した設定トルクの範囲内であるか否かを判別する（ステップＳ４２）。
【００３０】
そして、判別の結果、設定トルクの範囲内である場合には、適正であると判断され、主軸台３の移動を停止すると共に主軸モータ１３を停止する（ステップＳ４３）。次に、ステップＳ４４に移行して、主軸モータ１３とガイドブッシュモータ４５の同期回転制御に入って調整作業を終了する。
【００３１】
これに対して、ステップＳ４２における判別で、設定トルクの範囲を越えると判別された場合には、ステップＳ４５に移行する。ステップＳ４５においては、設定トルク以上か否かが判別され、設定トルク以上ではない場合（下回る場合）には、ステップＳ３８に戻る。そして、ガイドブッシュモータ４５が僅かな角度だけ正回転し、ガイドブッシュ３１の内径をさらに縮径させて、ガイドブッシュ３１と棒材３３との間の隙間を調整する。
これに対して、設定トルク以上であると判別された場合には（設定トルク範囲を越え、且つ、設定トルク以上）、ステップＳ４６に移行して、主軸台３の移動を停止すると共に主軸モータ１３を停止する。そして、ステップＳ４７に移行して、調整ナット５１をクランプし、ステップＳ３７に戻る。この場合には、ガイドブッシュモータ４５を逆回転させた後、最初のβ°よりも僅かに減じた角度だけ正回転させ、ガイドブッシュ３１の内径を縮径させて、ガイドブッシュ３１と棒材３３との間の隙間を調整する。
以下、同様の隙間判定動作を繰り返す。
【００３２】
このように、この第２の実施の形態の場合にも、主軸モータ１３等に比べて容量が格段に小さなガイドブッシュモータ４５のトルクを測定し、その測定トルクに基づいてガイドブッシュ３１と棒材３３の隙間を調整するようにしており、よって、前記第１の実施の形態の場合と同様の効果を奏することができる。
【００３３】
尚、本発明は前記第１及び第２の実施の形態に限定されるものではなく、例えば、ＮＣ自動旋盤の構成としては図示したものに限定されず、主軸移動型であって回転式ガイドブッシュ機構を備えた様々な構成のＮＣ自動旋盤に適用可能である。
又、前記第１及び第２の実施の形態においは、ガイドブッシュと棒材との隙間調整を自動的に行う好適な例を挙げて説明したが、この調整そのものは、従来行われてきたように、作業員が直に調節ねじを操作することにより行う方法でもよく任意である。
【００３４】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によるＮＣ自動旋盤のガイドブッシュ調整方法によると、主軸用モータや主軸台駆動モータに比べて容量が小さいガイドブッシュモータのトルクを測定し、その測定値に基づいて、ガイドブッシュと棒材との間の隙間を調整するようにしたので、高い精度での隙間調整が可能になった。
又、機械式の回転式ガイドブッシュ機構の場合に必要であったブレーキ機構やクラッチ機構が不要となり、よって、構成も簡単で済むものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す図で、ＮＣ自動旋盤の構成を一部切欠いて示す正面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態を示す図で、図１の一部を拡大して示す断面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態を示す図で、ガイドブッシュと棒材との間の隙間を調整する作業を工程順に示すフローチャートである。
【図４】本発明の第１の実施の形態を示す図で、ガイドブッシュと棒材との間の隙間を調整する作業を工程順に示すフローチャートである。
【図５】本発明の第２の実施の形態を示す図で、ＮＣ自動旋盤の構成を一部切欠いて示す正面図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態を示す図で、ガイドブッシュと棒材との間の隙間を調整する作業を工程順に示すフローチャートである。
【図７】本発明の第２の実施の形態を示す図で、ガイドブッシュと棒材との間の隙間を調整する作業を工程順に示すフローチャートである。
【符号の説明】
１１ 主軸
１３ 主軸モータ
３１ ガイドブッシュ
３３ 棒材
４５ ガイドブッシュモータ
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転式ガイドブッシュ機構を備えたＮＣ自動旋盤にあって、ガイドブッシュと棒材との隙間を調整するＮＣ自動旋盤のガイドブッシュ調整方法とＮＣ自動旋盤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
主軸移動型のＮＣ自動旋盤において、棒材とガイドブッシュとの間の隙間の調整は、加工精度を維持するために重要な作業工程である。従来の調整方法は概略次のようなものである。まず、ガイドブッシュに棒材を挿入し、調整ナットを締めながら棒材を軸方向又は回転方向に摺動させ、その際、棒材とガイドブッシュとの間の抵抗を作業員が感覚的に確認し、その感覚に基づいて、棒材とガイドブッシュとの間の隙間が適正か否かを判断していた。
しかしながら、このような調整方法では、調整作業に熟練度を要してしまうと共に、作業員の感覚にばらつきがあるため、結局、調整された隙間にばらつきが発生してしまうという問題があった。
【０００３】
そこで、そのような問題点を解決するものとして、例えば、特開平７−３２８８０５号公報に開示されているような調整方法が提案されている。この特開平７−３２８８０５号公報に開示されている調整方法の場合には、棒材を把持した主軸を回転方向又は軸方向に駆動させ、その際、主軸を回転させる主軸用モータ又は主軸台を軸方向に移動させる主軸台駆動用モータのトルクを検出し、該トルク値に基づいて棒材とガイドブッシュとの摩擦抵抗を測定する方法である。
因みに、棒材とガイドブッシュとの間の適正な回転摩擦トルク、又は、軸方向摩擦抵抗は、数kgfcm 、又は、数kgf 程度である。又、５mm以下の棒材においては、主軸によって把持した棒材をガイドブッシュを通して押し出す際の軸方向摩擦抵抗による座屈を防止するため、摩擦抵抗はさらに小さな値になっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の構成によると次のような問題があった。
すなわち、小型の自動旋盤においては、主軸用モータのトルクは数百kgfcm 、又、主軸台駆動用サーボモータの推力は数百kgf を出力する。一方、棒材とガイドブッシュとの間の適正な回転摩擦トルク、又は、軸方向摩擦抵抗は、上記したように、数kgfcm 、又は、数kgf 程度である。よって、このような小さな摩擦トルクや軸方向摩擦抵抗を、主軸用モータのトルク、又は、主軸台駆動用サーボモータのトルクを介して、高い精度で測定することは困難であった。
又、回転式ガイドブッシュの隙間を調整する場合、その回転式ガイドブッシュ機構が機械式のものである場合には、ガイドブッシュの回転を拘束するブレーキ機構と、主軸とガイドブッシュの同期回転を切り離すクラッチ機構を必要とし、構造が複雑になってしまうという問題もあった。
【０００５】
本発明はこのような点に基づいてなされたものでその目的とするところは、熟練を要することなく、且つ、複雑な構成を要することなく、ガイドブッシュと棒材との隙間を高い精度で調整することを可能にするＮＣ自動旋盤のガイドブッシュ調整方法とＮＣ自動旋盤を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するべく本願発明の請求項１によるＮＣ自動旋盤のガイドブッシュ調整方法は、棒材を把持する主軸と、上記主軸を回転させる主軸モータと、上記主軸に把持された棒材の先端部を支持するガイドブッシュと、上記主軸モータとは別に配置されるとともに上記主軸モータより容量が小さく上記ガイドブッシュを主軸と同期して回転させるガイドブッシュモータと、を具備したＮＣ自動旋盤にあって、上記ガイドブッシュと棒材との隙間を調整するＮＣ自動旋盤のガイドブッシュ調整方法において、上記ガイドブッシュと上記棒材との間の隙間を設定し、その後、棒材を把持した主軸の回転を拘束し、軸心方向に移動させると共にガイドブッシュモータを回転させ、そのときのガイドブッシュモータのトルク値に基づいてガイドブッシュと上記棒材との間の隙間が適正な値に調整されているか否かを判別するようにしたことを特徴とするものである。
又、請求項２によるＮＣ自動旋盤のガイドブッシュ調整方法は、棒材を把持する主軸と、上記主軸を回転させる主軸モータと、上記主軸に把持された棒材の先端部を支持するガイドブッシュと、上記主軸モータとは別に配置されるとともに上記主軸モータより容量が小さく上記ガイドブッシュを主軸と同期して回転させるガイドブッシュモータと、を具備したＮＣ自動旋盤にあって、上記ガイドブッシュと上記棒材との間の隙間を調整するＮＣ自動旋盤のガイドブッシュ調整方法において、上記ガイドブッシュと棒材との隙間を設定し、その後、棒材を把持した主軸を軸心方向に移動させると共に回転させ、そのときのガイドブッシュモータの保持トルク値に基づいてガイドブッシュと上記棒材との間の隙間が適正な値に調整されているか否かを判別するようにしたことを特徴とするものである。
又、請求項３によるＮＣ自動旋盤のガイドブッシュ調整方法は、請求項１又は請求項２記載のＮＣ自動旋盤のガイドブッシュ調整方法において、上記ガイドブッシュと上記棒材との間の隙間の設定は、まず、調整ナットをクランプした状態にてガイドブッシュモータを一方向に所定量だけ回転させてガイドブッシュを縮径させて棒材を締め付け、ガイドブッシュモータのトルク値が設定値に達したところでそこを原点とし、次いで、ガイドブッシュモータを他方向に所定量だけ回転させてガイドブッシュを拡径させて棒材との間に十分な隙間を形成し、次いで、ガイドブッシュモータを棒材の材質、直径に基づいて設定された所定量だけ一方向に回転させることにより設定することを特徴とするものである。
又、請求項４によるＮＣ自動旋盤は、棒材を把持する主軸と、上記主軸を回転させる主軸モータと、上記主軸に把持された棒材の先端部を支持するガイドブッシュと、上記主軸モータとは別に配置されるとともに上記主軸モータより容量が小さく上記ガイドブッシュを主軸と同期して回転させるガイドブッシュモータと、上記ガイドブッシュに螺合・接合され適宜の方向に回転操作されることにより上記ガイドブッシュと上記棒材との間の隙間を調整する調整ナットと、上記調整ナットを選択的にクランプさせてその回転を規制するシリンダ機構と、上記シリンダ機構を駆動させて上記調整ナットをクランプさせ、上記ガイドブッシュモータの回転により上記ガイドブッシュと上記棒材との間の隙間の設定を行い、上記ガイドブッシュと上記棒材との間の隙間が設定された後上記シリンダ機構を駆動させて上記調整ナットのクランプを解除させ、上記主軸とガイドブッシュの何れか一方を回転させると共に主軸を軸方向に移動させ、そのときのガイドブッシュモータのトルク値に基づいて上記ガイドブッシュと上記棒材との間の隙間が適正な値に調整されているか否かの判別を行う制御手段と、を具備したことを特徴とするものである。
【０００７】
すなわち、本願発明の場合には、主軸モータに比べて容量が格段に小さいガイドブッシュモータのトルクを測定し、その測定値に基づいて、ガイドブッシュと棒材との間の隙間を調整せんとするものである。すなわち、従来の場合には、主軸用モータ、又は、主軸台駆動用モータのトルクを測定することにより、ガイドブッシュと棒材との間の隙間を調整するようにしていたが、それら主軸用モータ、又は、主軸台駆動用モータは比較的大きなトルクで運転されるものであって、そのようなものにあって、小さなトルク（ガイドブッシュと棒材との摩擦による摩擦トルク）を測定することは困難なことであって、精度が低いという問題があった。そこで、本発明では、そのような主軸用モータ、又は、主軸台駆動用モータに比べて容量が格段に小さいガイドブッシュモータのトルクを測定し、それに基づいてガイドブッシュと棒材との間の隙間を調整するようにしたものである。それによって、高い精度での隙間調整が可能になるものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図１乃至図４を参照して、本発明の第１の実施の形態を説明する。図１は、回転式ガイドブッシュ機構を備える主軸移動型のＮＣ自動旋盤の構成を示す図で、まず、ベッド１がある。上記ベッド１上には、主軸台３が搭載されていて、この主軸台３は、主軸台用モータ５、ボールネジ７、ボールナット９等によって、主軸軸心方向（図１中矢印Ｚで示す方向）に移動可能に構成されている。上記主軸台３には主軸１１が回転可能に保持されていて、主軸モータ１３、プーリ１５、１７、これらプーリ１５、１７に巻回されたベルト１９等によって、回転駆動される構成になっている。
【０００９】
上記主軸１１の後部（図１中左側）には、主軸停止状態で二次加工を行う場合に、主軸１１の回転を拘束するための主軸クランプ機構２１が設けられている。この主軸クランプ機構２１は、主軸１１に固着されたＶ溝円板２３と、クランプシリンダ機構２５と、このクランプシリンダ機構２５の図示しないピストンロッドに連結されたクランプピン２７とから構成されている。そして、上記クランプシリンダ機構２５を駆動してクランプピン２７をＶ溝円板２３のＶ溝２３ａに押し付けることにより、主軸１１の回転を拘束するものである。
【００１０】
上記主軸１１の前方（図１中右側）には、ガイドブッシュ３１が配置されている。主軸１１に把持された棒材３３の先端部は、このガイドブッシュ３１によって支持されることになる。上記ガイドブッシュ３１近傍の構成であるが、まず、ベッド１にはガイドブッシュフレーム３５が取り付けられていて、このガイドブッシュフレーム３５にはガイドブッシュホルダ３７が取り付けられている。このガイドブッシュホルダ３７の内側には、複数個の軸受部材３９を介して、ガイドブッシュスリーブ４１が回転可能に配置されている。上記ガイドブッシュ３１は、このガイドブッシュスリーブ４１の内側に、ガイドブッシュスリーブ４１と一体的に回転するように収容・配置されているものである。すなわち、上記ガイドブッシュ３１の外周部には溝４２が軸方向に所定の長さだけ延長・形成されている。そして、上記ガイドブッシュスリーブ４１側よりピン４４が圧入され、上記溝４２に係合している。よって、ガイドブッシュ３１は回転方向に対してはガイドブッシュスリーブ４１と一体化されており、且つ、軸方向に対しては、上記溝４２の軸方向長さの範囲で移動可能に構成されている。
【００１１】
上記ガイドブッシュスリーブ４１の後方（図１中左側）には、タミイングプーリ４３が固着されており、又、別途配置されたガイドブッシュモータ４５の回転軸にも別のタイミングプーリ４７が固着されている。これらタイミングプーリ４３、４７には、タイミングベルト４９が巻回されている。又、上記タイミングプーリ４３はキー４６を介して、ガイドブッシュスリーブ４１に対して回転方向において一体化されている。よって、ガイドブッシュモータ４５によって、タイミングプーリ４３、４７、タイミングベルト４９を介して、ガイドブッシュスリーブ４１及びガイドブッシュ３１を回転させることができる構成になっている。
【００１２】
上記ガイドブッシュ３１の後部（図１中左側）には調整ナット５１が螺合・接合されていて、この調整ナット５１を適宜の方向に適当量回転させることにより、ガイドブッシュ３１と棒材３３との間の隙間を調整できるようになっている。すなわち、調整ナット５１を一方向に回転することにより、ガイドブッシュ３１を図１中左側に移動させ、ガイドブッシュ３１のテーパ面３１ａとガイドブッシュスリーブ４１のテーパ面４１ａとの作用によって、ガイドブッシュ３１を縮径させる。それによって、ガイドブッシュ３１と棒材３３との間の隙間が小さくなる。逆に、調整ナット５１を他方向に回転することにより、ガイドブッシュ３１を図１中右側に移動させることにより、ガイドブッシュ３１のテーパ面３１ａと、ガイドブッシュスリーブ４１のテーパ面４１ａとの作用によって、ガイドブッシュ３１が自身のバネ力によって拡開されることになり、それによって、ガイドブッシュ３１と棒材３３との間の隙間が大きくなる。
【００１３】
上記調整ナット５１にはＶ溝５１ａが形成されており、一方、クランプシリンダ機構５３が設置されていて、このクランプシリンダ機構５３の図示しないピストンロッドにはクランプピン５５が取り付けられている。そして、クランプシリンダ機構５３を適宜駆動してクランプピン５５を突出させて上記Ｖ溝５１ａに押し付けることにより、調整ナット５１をクランプするものである。
尚、図２は図１の一部を拡大して示す断面図であり、上記クランプピン５５がＶ溝５１ａより離間した状態を実線で示し、クランクピン５５がＶ溝に押し付けられている状態を仮想線で示している。
【００１４】
既に述べた主軸モータ１３とガイドブッシュモータ４５は、図示しない回転位置検出器と制御装置とによって制御されるようになっていて、主軸１１とガイドブッシュ３１とが同期回転するようになっている。
因みに、ガイドブッシュ３１を回転駆動するガイドブッシュモータ４５としては、例えば、サーボモータ等が使用され、その容量は、例えば、２００Ｗ前後の小型なものとなっている。これは、回転駆動時における抵抗が、ガイドブッシュ３１と棒材３３との摩擦抵抗だけであることによる。
又、ガイドブッシュ３１の近傍には刃物台６１が配置されていて、この刃物台６１には工具６３が取り付けられている。上記刃物台６１は、図示しないボールネジ・ボールナット機構によって、主軸１１の軸心方向に直交する方向（図１中矢印Ｘで示す方向）に移動可能に構成されている。
【００１５】
又、既に述べた軸受部材３９の取付構造をみてみると、軸受部材３９の外輪は、ガイドブッシュホルダ３７と固定部材３８とによって挟持されるようになっており、又、内輪はガイドブッシュスリーブ４１とタイミングプーリ４３とによって挟持され、ナット４０を締め付けることにより固定されている。
【００１６】
以上の構成を基に、図３及び図４のフローチャートを参照しながら、その作用（ガイドブッシュ３１と棒材３３との間の隙間調整）を説明する。
まず、主軸１１に把持された棒材３３を十分な隙間を存した状態でガイドブッシュ３１内に挿入し、その状態で隙間調整マクロプログラムをスタートさせる。それによって、クランプシリンダ機構５３のピストンロッドが突出されて、クランプピン５５を調整ナット５１のＶ溝５１ａに押圧する。これによって、調整ナット５１がクランプされることになる（ステップＳ１）。
【００１７】
次に、ステップＳ２に移行して、主軸モータ１３とガイドブッシュモータ４５の同期回転制御を解除すると共に、ガイドブッシュモータ４５のみを正回転させる。このガイドブッシュモータ４５の正回転によりガイドブッシュ３１が正回転することになる（ステップＳ３）。このとき、調整ナット５１はクランプされていてその回転を規制されているので、上記ガイドブッシュ３１の正回転により、ガイドブッシュ３１は図１中左側に移動することになり、ガイドブッシュ３１の内径は縮径されていき、その結果、棒材３３を締め付けることになる。
【００１８】
ガイドブッシュ３１の棒材３３に対する締付力は、ガイドブッシュモータ４５のトルク制御により制御する。すなわち、ガイドブッシュモータ４５の測定トルクが、予め設定されたトルクに達したところで、ガイドブッシュモータ４５を停止させる。すなわち、ステップＳ４において、測定トルクが設定トルクに達したか否かを判別し、設定トルクに達したところで、ステップＳ５に移行して、ガイドブッシュモータ４５を停止させるものである。そして、その回転位置を記憶してこれを原点とするものである（ステップＳ６）。
【００１９】
次に、ガイドブッシュモータ４５が所定の回転角度（α°）だけ逆回転し（ステップＳ７）、ガイドブッシュ３１の内径を拡径させる。このとき、ガイドブッシュ３１と棒材３３との間に十分に大きな隙間が形成されるように、上記回転角度（α°）を設定しておく。次に、ステップＳ８に移行して、ガイドブッシュモータ４５が、棒材３３の材質及び直径に対応した所定の回転角度（β°、β＜α）だけ正回転する。それによって、ガイドブッシュ３１の内径を縮径して、ガイドブッシュ３１と棒材３３との間の隙間を設定する。
【００２０】
次に、ガイドブッシュ３１と棒材３３との間の設定された隙間が適正か否かを判定するために、調整ナット５１のクランプを解除する（ステップＳ９）。次いで、クランプシリンダ機構２５のピストンロッドが突出されて、クランプピン２７をＶ溝円板２３のＶ溝２３ａに押圧する。これによって、主軸１１がクランプされることになる（ステップＳ１０）。そして、ステップＳ１１に移行して、棒材３３を主軸１１によって把持した状態で主軸台３が所定のストローク及び送り速度で往復移動すると共に、ガイドブッシュモータ４５が回転してそのときのトルクを測定する（ステップＳ１２）。そして、この測定したトルクと無負荷トルク（予め測定及び設定された棒材３３を挿入していないときの回転トルク）との差、すなわち、ガイドブッシュ３１と棒材３３との間の摩擦トルクが、棒材３３の材質、直径に対応した所定の設定トルクの範囲内であるか否かを判別する（ステップＳ１３）。
【００２１】
そして、判別の結果、設定トルクの範囲内である場合には、適正であると判断され、主軸台３の移動を停止すると共にガイドブッシュモータ４５を停止する（ステップＳ１４）。次に、ステップＳ１５に移行して、主軸１１のクランプを解除し、ステップＳ１６に移行して、主軸モータ１３とガイドブッシュモータ４５の同期回転制御に入って調整作業を終了する。
【００２２】
これに対して、ステップＳ１３における判別で、設定トルクの範囲を越えると判別された場合には、ステップＳ１７に移行する。ステップＳ１７においては、設定トルク以上か否かが判別され、設定トルク以上ではない場合（下回る場合）には、ステップＳ８に戻る。そして、ガイドブッシュモータ４５が僅かな角度だけ正回転し、ガイドブッシュ３１の内径をさらに縮径させて、ガイドブッシュ３１と棒材３３との間の隙間を調整する。
これに対して、設定トルク以上であると判別された場合には（設定トルク範囲を越え、且つ、設定トルク以上）、ステップＳ１８に移行して、主軸台３の移動を停止すると共にガイドブッシュモータ４５を停止する。そして、ステップＳ１９に移行して、調整ナット５１をクランプし、ステップＳ７に戻る。この場合には、ガイドブッシュモータ４５を逆回転させた後、最初のβ°よりも僅かに減じた角度だけ正回転させ、ガイドブッシュ３１の内径を縮径させて、ガイドブッシュ３１と棒材３３との間の隙間を調整する。
以下、前述と同様に隙間が適正か否かの判定動作を繰り返す。
【００２３】
以上本実施の形態によると次のような効果を奏することができる。
まず、ガイドブッシュ３１と棒材３３との間の隙間の調整作業を行うに際して、主軸モータ１３に比べて容量が格段に小さいガイドブッシュモータ４５のトルクを監視しながら行っているので、高い精度で調整作業を行うことができるようになった。すなわち、従来は、大容量のモータ、例えば、主軸モータ１３において小さなトルク値を測定して、ガイドブッシュ３１と棒材３３との間の隙間の調整作業を行っていたため、精度が低いという問題があった。これに対して、この実施の形態の場合には、小容量のガイドブッシュモータ４５において小さなトルクを測定するようにしているので、測定トルクそのものの精度が高くなり、結局、ガイドブッシュ３１と棒材３３との間の隙間を高い精度で調整することができるものである。
又、従来、機械式の回転式ガイドブッシュ機構の場合に必要であったブレーキ機構とクラッチ機構が、この実施の形態においては不要になったので、それだけ構成の簡略化、装置の小型化を図ることができるようになった。
【００２４】
次に、図５乃至図７を参照して、本発明の第２の実施の形態を説明する。まず、ＮＣ自動旋盤の構成であるが、これは図５に示すような構成になっている。基本的には前記第１の実施の形態における構成と同じであるが、主軸１１の回転を拘束するための主軸クランプ機構がないものである。
又、前記第１の実施の形態の場合と同一部分には同一符号を付して示しその説明は省略する。
【００２５】
以上の構成を基に、図６及び図７のフローチャートを参照しながら、その作用を説明する。
まず、主軸１１に把持された棒材３３を十分な隙間を存した状態でガイドブッシュ３１内に挿入し、その状態で隙間調整マクロプログラムをスタートさせる。そして、クランプシリンダ機構５３のピストンロッドが突出されて、クランプピン５５を調整ナット５１のＶ溝５１ａに押圧する。これによって、調整ナット５１がクランプされることになる（ステップＳ３１）。
【００２６】
次に、ステップＳ３２に移行して、主軸モータ１３とガイドブッシュモータ４５の同期回転制御を解除すると共に、ガイドブッシュモータ４５のみを正回転させる。よって、ガイドブッシュ３１が正回転することになる（ステップＳ３３）。このとき、上記したように、調整ナット５１はクランプされていてその回転を規制されているので、上記ガイドブッシュ３１の正回転により、ガイドブッシュ３１は図１中左側に移動することになり、ガイドブッシュ３１の内径は縮径されていき、棒材３３を締め付けることになる。
【００２７】
次に、ステップＳ３４に移行して、ガイドブッシュモータ４５の測定トルクが予め設定されたトルクに達したか否かの判別がなされる。そして、設定トルクに達したところで、ステップＳ３５に移行して、ガイドブッシュモータ４５を停止させるものである。そして、その回転位置を記憶してこれを原点とするものである（ステップＳ３６）。
【００２８】
次に、ガイドブッシュモータ４５が所定の回転角度（α°）だけ逆回転し（ステップＳ３７）、ガイドブッシュ３１の内径を拡径させる。このとき、ガイドブッシュ３１と棒材３３との間の隙間が十分大きな値になるように、上記回転角度（α°）を設定しておく。次に、ステップＳ３８に移行して、ガイドブッシュモータ４５が、棒材３３の材質及び直径に対応した回転角度（β°、β＜α）だけ正回転し、それによって、ガイドブッシュ３１の内径を縮径させて、ガイドブッシュ３１と棒材３３との間の隙間を設定する。
【００２９】
次に、ガイドブッシュ３１と棒材３３との間の設定された隙間が適正か否かを判定するために、調整ナット５１のクランプを解除する（ステップＳ３９）。そして、ステップＳ４０に移行して、棒材３３を主軸１１によって把持した状態で主軸台３が所定のストローク及び送り速度で往復移動すると共に、主軸モータ１３を回転させて、そのときのガイドブッシュモータ保持トルクを測定する（ステップＳ４１）。そして、この測定したガイドブッシュモータ保持トルク、すなわち、ガイドブッシュ３１と棒材３３との間の摩擦トルクが、棒材３３の材質、直径に対応した設定トルクの範囲内であるか否かを判別する（ステップＳ４２）。
【００３０】
そして、判別の結果、設定トルクの範囲内である場合には、適正であると判断され、主軸台３の移動を停止すると共に主軸モータ１３を停止する（ステップＳ４３）。次に、ステップＳ４４に移行して、主軸モータ１３とガイドブッシュモータ４５の同期回転制御に入って調整作業を終了する。
【００３１】
これに対して、ステップＳ４２における判別で、設定トルクの範囲を越えると判別された場合には、ステップＳ４５に移行する。ステップＳ４５においては、設定トルク以上か否かが判別され、設定トルク以上ではない場合（下回る場合）には、ステップＳ３８に戻る。そして、ガイドブッシュモータ４５が僅かな角度だけ正回転し、ガイドブッシュ３１の内径をさらに縮径させて、ガイドブッシュ３１と棒材３３との間の隙間を調整する。
これに対して、設定トルク以上であると判別された場合には（設定トルク範囲を越え、且つ、設定トルク以上）、ステップＳ４６に移行して、主軸台３の移動を停止すると共に主軸モータ１３を停止する。そして、ステップＳ４７に移行して、調整ナット５１をクランプし、ステップＳ３７に戻る。この場合には、ガイドブッシュモータ４５を逆回転させた後、最初のβ°よりも僅かに減じた角度だけ正回転させ、ガイドブッシュ３１の内径を縮径させて、ガイドブッシュ３１と棒材３３との間の隙間を調整する。
以下、同様の隙間判定動作を繰り返す。
【００３２】
このように、この第２の実施の形態の場合にも、主軸モータ１３等に比べて容量が格段に小さなガイドブッシュモータ４５のトルクを測定し、その測定トルクに基づいてガイドブッシュ３１と棒材３３の隙間を調整するようにしており、よって、前記第１の実施の形態の場合と同様の効果を奏することができる。
【００３３】
尚、本発明は前記第１及び第２の実施の形態に限定されるものではなく、例えば、ＮＣ自動旋盤の構成としては図示したものに限定されず、主軸移動型であって回転式ガイドブッシュ機構を備えた様々な構成のＮＣ自動旋盤に適用可能である。
又、前記第１及び第２の実施の形態においは、ガイドブッシュと棒材との隙間調整を自動的に行う好適な例を挙げて説明したが、この調整そのものは、従来行われてきたように、作業員が直に調節ねじを操作することにより行う方法でもよく任意である。
【００３４】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によるＮＣ自動旋盤のガイドブッシュ調整方法によると、主軸用モータや主軸台駆動モータに比べて容量が小さいガイドブッシュモータのトルクを測定し、その測定値に基づいて、ガイドブッシュと棒材との間の隙間を調整するようにしたので、高い精度での隙間調整が可能になった。
又、機械式の回転式ガイドブッシュ機構の場合に必要であったブレーキ機構やクラッチ機構が不要となり、よって、構成も簡単で済むものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す図で、ＮＣ自動旋盤の構成を一部切欠いて示す正面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態を示す図で、図１の一部を拡大して示す断面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態を示す図で、ガイドブッシュと棒材との間の隙間を調整する作業を工程順に示すフローチャートである。
【図４】本発明の第１の実施の形態を示す図で、ガイドブッシュと棒材との間の隙間を調整する作業を工程順に示すフローチャートである。
【図５】本発明の第２の実施の形態を示す図で、ＮＣ自動旋盤の構成を一部切欠いて示す正面図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態を示す図で、ガイドブッシュと棒材との間の隙間を調整する作業を工程順に示すフローチャートである。
【図７】本発明の第２の実施の形態を示す図で、ガイドブッシュと棒材との間の隙間を調整する作業を工程順に示すフローチャートである。
【符号の説明】
１１ 主軸
１３ 主軸モータ
３１ ガイドブッシュ
３３ 棒材
４５ ガイドブッシュモータ
Claims (4)
- 棒材を把持する主軸と、
上記主軸を回転させる主軸モータと、
上記主軸に把持された棒材の先端部を支持するガイドブッシュと、
上記主軸モータとは別に配置されるとともに上記主軸モータより容量が小さく上記ガイドブッシュを主軸と同期して回転させるガイドブッシュモータと、を具備したＮＣ自動旋盤にあって、
上記ガイドブッシュと棒材との隙間を調整するＮＣ自動旋盤のガイドブッシュ調整方法において、
上記ガイドブッシュと上記棒材との間の隙間を設定し、
その後、棒材を把持した主軸の回転を拘束し、軸心方向に移動させると共にガイドブッシュモータを回転させ、そのときのガイドブッシュモータのトルク値に基づいてガイドブッシュと上記棒材との間の隙間が適正な値に調整されているか否かを判別するようにしたことを特徴とするＮＣ自動旋盤のガイドブッシュ調整方法。 - 棒材を把持する主軸と、
上記主軸を回転させる主軸モータと、
上記主軸に把持された棒材の先端部を支持するガイドブッシュと、
上記主軸モータとは別に配置されるとともに上記主軸モータより容量が小さく上記ガイドブッシュを主軸と同期して回転させるガイドブッシュモータと、を具備したＮＣ自動旋盤にあって、
上記ガイドブッシュと上記棒材との間の隙間を調整するＮＣ自動旋盤のガイドブッシュ調整方法において、
上記ガイドブッシュと棒材との隙間を設定し、
その後、棒材を把持した主軸を軸心方向に移動させると共に回転させ、そのときのガイドブッシュモータの保持トルク値に基づいてガイドブッシュと上記棒材との間の隙間が適正な値に調整されているか否かを判別するようにしたことを特徴とするＮＣ自動旋盤のガイドブッシュ調整方法。 - 請求項１又は請求項２記載のＮＣ自動旋盤のガイドブッシュ調整方法において、
上記ガイドブッシュと上記棒材との間の隙間の設定は、まず、調整ナットをクランプした状態にてガイドブッシュモータを一方向に所定量だけ回転させてガイドブッシュを縮径させて棒材を締め付け、ガイドブッシュモータのトルク値が設定値に達したところでそこを原点とし、
次いで、ガイドブッシュモータを他方向に所定量だけ回転させてガイドブッシュを拡径させて棒材との間に十分な隙間を形成し、
次いで、ガイドブッシュモータを棒材の材質、直径に基づいて設定された所定量だけ一方向に回転させることにより設定することを特徴とするNC自動旋盤のガイドブッシュ調整方法。 - 棒材を把持する主軸と、
上記主軸を回転させる主軸モータと、
上記主軸に把持された棒材の先端部を支持するガイドブッシュと、
上記主軸モータとは別に配置されるとともに上記主軸モータより容量が小さく上記ガイドブッシュを主軸と同期して回転させるガイドブッシュモータと、
上記ガイドブッシュに螺合・接合され適宜の方向に回転操作されることにより上記ガイドブッシュと上記棒材との間の隙間を調整する調整ナットと、
上記調整ナットを選択的にクランプさせてその回転を規制するシリンダ機構と、
上記シリンダ機構を駆動させて上記調整ナットをクランプさせ、上記ガイドブッシュモータの回転により上記ガイドブッシュと上記棒材との間の隙間の設定を行い、上記ガイドブッシュと上記棒材との間の隙間が設定された後上記シリンダ機構を駆動させて上記調整ナットのクランプを解除させ、上記主軸とガイドブッシュの何れか一方を回転させると共に 主軸を軸方向に移動させ、そのときのガイドブッシュモータのトルク値に基づいて上記ガイドブッシュと上記棒材との間の隙間が適正な値に調整されているか否かの判別を行う制御手段と、
を具備したことを特徴とするＮＣ自動旋盤。
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