JP6240810B2 - 高速鉄道用パンタグラフのカーボンすり板の自動加工設備及びその加工方法 - Google Patents
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Claims (10)
- 高速鉄道用パンタグラフのカーボンすり板の自動加工設備であって、
ミーリング加工位置、切断加工位置及び面取り加工位置が順に設けられ、ラック(1)、帯鋸盤(2)、ワークミーリング装置(3)、ワーク面取り装置(4)、CNC数値制御システム(5)及び空気圧システム(6)を備え、前記帯鋸盤(2)、前記ワークミーリング装置(3)及び前記ワーク面取り装置(4)は前記ラック(1)の同じ側に位置し、前記ワークミーリング装置(3)が前記帯鋸盤(2)の前部に設けられ、前記ワーク面取り装置(4)が前記帯鋸盤(2)の後部に設けられ、加工されるカーボンすり板ワークが前記ラック(1)に置かれ、順にミーリング、切断及び面取り加工をされ、前記CNC数値制御システム(5)及び前記空気圧システム(6)は切断帯鋸盤設備全体の正常な運行を制御し、前記帯鋸盤(2)は切断加工位置に位置し、ソーフレーム(21)、鋸身締付装置(22)、能動伝動システム(23)、能動輪(24)、受動輪(25)及びバンドソーブレード(26)を含み、前記ソーフレーム(21)が前記ラック(1)の左側に位置し、前記能動輪(24)及び前記受動輪(25)が前記ソーフレーム(21)の上に設けられ、前記能動伝動システム(23)は前記能動輪(24)を回転させるように駆動し、前記能動輪(24)は前記バンドソーブレード(26)によって前記受動輪(25)を回転させ、前記バンドソーブレード(26)の締付程度は、前記受動輪(25)側に設けられた前記鋸身締付装置(22)によって調節され、前記ソーフレーム(21)に、鋸帯案内装置が更に設けられ、前記鋸帯案内装置は、鋸帯上部案内サーボ回転装置(7)及び鋸帯下部案内サーボ回転装置(8)を含み、前記鋸帯上部案内サーボ回転装置(7)が前記受動輪(25)に近い側に位置し、前記鋸帯下部案内サーボ回転装置(8)が前記能動輪(24)に近い側に位置し、前記鋸帯上部案内サーボ回転装置(7)及び前記鋸帯下部案内サーボ回転装置(8)は、一定の範囲で自由に同期的に対応して前記バンドソーブレード(26)を駆動することができることを特徴とする高速鉄道用パンタグラフのカーボンすり板の自動加工設備。 - 前記鋸帯上部案内サーボ回転装置(7)と前記鋸帯下部案内サーボ回転装置(8)とは構造が同じであることを特徴とする請求項1に記載の高速鉄道用パンタグラフのカーボンすり板の自動加工設備。
- 前記鋸帯上部案内サーボ回転装置(7)は、サーボモータ(71)、精密遊星減速機(72)、取付けベース(73)、回転軸(76)、パッシブギア(79)及びドライブギア(710)を含み、前記サーボモータ(71)が前記精密遊星減速機(72)を駆動し、前記精密遊星減速機(72)がドライブギア(710)を介して前記パッシブギア(79)を駆動し、前記パッシブギア(79)が前記回転軸(76)を取付けベース(73)において指定した角度で回転するように連動させ、前記バンドソーブレード(26)が前記回転軸(76)の軸心を貫通し、前記回転軸(76)に鋸帯案内ブロック(77)及び鋸帯先行案内軸(78)が設けられ、前記鋸帯案内ブロック(77)及び前記鋸帯先行案内軸(78)によって前記バンドソーブレード(26)を指定した角度で回転するように駆動することを特徴とする請求項2に記載の高速鉄道用パンタグラフのカーボンすり板の自動加工設備。
- 前記鋸帯上部案内サーボ回転装置(7)は、水平調節台板(74)及び支え座(711)を更に含み、前記取付けベース(73)は、前記水平調節台板(74)に設けられ、水平調節台板(74)において、前記取付けベース(73)の左右の水平位置を調整することができ、前記水平調節台板(74)が前記支え座(711)に設けられ、前記支え座(711)において、前記取付けベース(73)の前後の水平位置を調整することができ、前記支え座(711)が前記ソーフレーム(21)に設けられることを特徴とする請求項3に記載の高速鉄道用パンタグラフのカーボンすり板の自動加工設備。
- 前記バンドソーブレード(26)がその対称中心をめぐって−90°から+90°の角度範囲で任意に自由回転することを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の高速鉄道用パンタグラフのカーボンすり板の自動加工設備。
- 前記ラック(1)に、ワーク水平推進サーボ装置(11)、ワーククランプ推進空気圧装置(12)、切断前ワーク空気圧クランプ装置(13)、縦方向サーボ移動作業台(14)、縦方向サーボ移動装置(15)、横方向サーボ移動作業台(16)及び横方向サーボ移動装置(17)が設けられ、前記縦方向サーボ移動装置(15)は前記縦方向サーボ移動作業台(14)を縦方向で移動させるように駆動し、前記横方向サーボ移動装置(17)は前記横方向サーボ移動作業台(16)を横方向で移動させるように駆動し、前記横方向サーボ移動装置(17)及び前記横方向サーボ移動作業台(16)は前記縦方向サーボ移動作業台(14)に設けられ、前記ワーク水平推進サーボ装置(11)、前記ワーククランプ推進空気圧装置(12)及び前記切断前ワーク空気圧クランプ装置(13)は前記横方向サーボ移動作業台(16)に設けられることを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の高速鉄道用パンタグラフのカーボンすり板の自動加工設備。
- 前記ワークミーリング装置(3)は、ミーリング加工位置に位置し、フライスヘッド(31)、フライスヘッド移動サーボモータ(32)、フライスヘッド移動基板(33)及びフライスブラケット(34)を含み、前記フライスヘッド移動サーボモータ(32)及び前記フライスヘッド移動基板(33)が前記フライスブラケット(34)に設けられ、前記フライスヘッド(31)が前記フライスヘッド移動基板(33)に設けられ、前記フライスヘッド移動サーボモータ(32)が前記フライスヘッド移動基板(33)を介して前記フライスヘッド(31)を左右に水平移動させるように駆動し、前記フライスヘッド(31)は、前記カーボンすり板ワークの左側面に対して溝削り加工を行うことができ、前記フライスブラケット(34)が前記ラック(1)の左側に位置することを特徴とする請求項6に記載の高速鉄道用パンタグラフのカーボンすり板の自動加工設備。
- 前記ワーク面取り装置(4)は、面取り加工位置に位置し、上部面取りモータ(41)、下部面取りモータ(42)、面取り移動モータ(43)、面取り移動基板(44)及び面取りブラケット(45)を含み、前記面取り移動モータ(43)及び前記面取り移動基板(44)が前記面取りブラケット(45)に設けられ、前記面取り移動モータ(43)が前記面取り移動基板(44)を移動するように駆動し、前記上部面取りモータ(41)及び前記下部面取りモータ(42)が前記面取り移動基板(44)に上下方向に設けられ、前記面取り移動モータ(43)が前記面取り移動基板(44)を介して前記上部面取りモータ(41)及び前記下部面取りモータ(42)を同時に左右に水平移動させるように駆動し、前記上部面取りモータ(41)及び前記下部面取りモータ(42)が同時に前記カーボンすり板ワークの左側面のエッジに対して面取り加工を行い、前記面取りブラケット(45)が前記ラック(1)の左側に位置することを特徴とする請求項7に記載の高速鉄道用パンタグラフのカーボンすり板の自動加工設備。
- 設備をオンにして起動させ、初期状態にし、設備の前記CNC数値制御システム(5)及び前記空気圧システム(6)を起動させ、設備の前記縦方向サーボ移動作業台(14)、前記横方向サーボ移動作業台(16)、前記ワーク水平推進サーボ装置(11)を原点に戻させ、前記ワーククランプ推進空気圧装置(12)、前記切断前ワーク空気圧クランプ装置(13)を解放させる第一ステップと、
カーボンすり板ワークをロードしてクランプし、人力で切断されるカーボンすり板ワークの半製品を前記横方向サーボ移動作業台(16)に引き上げ、前記ワーククランプ推進空気圧装置(12)によって半製品をクランプし、前記ワーク水平推進サーボ装置(11)を起動させて半製品を切断の起点位置まで押し出して、前記切断前ワーク空気圧クランプ装置(13)によって半製品をクランプする第二ステップと、
ミーリング加工位置の作業であり、切断されるカーボンすり板ワークのCAD図面を前記CNC数値制御システム(5)に入力してプログラミングを行い、開始ボタンを起動し、前記フライスヘッド移動サーボモータ(32)が前記フライスヘッド(31)を前記フライスヘッド移動基板(33)において移動するように連動させると共に、前記縦方向サーボ移動装置(15)、前記横方向サーボ移動装置(17)がCAD入力図面に基づいて補間運動を行って所定の位置まで移動し、前記フライスヘッド(31)がカーボンすり板ワーク半製品の曲線槽のミーリングを完成する第三ステップと、
切断加工位置の作業であり、ミーリングが完了すると、前記能動伝動システム(23)が作動し、前記鋸身締付装置(22)がバンドソーブレードを高速動作するように連動させて、前記縦方向サーボ移動装置(15)、前記横方向サーボ移動装置(17)が入力されたCAD図面により編集されたプログラムに基づいて同時に作動し、ワークの縦方向と横方向サーボの補間運動が達成され、同時に、前記バンドソーブレード(26)が前記鋸帯上部案内サーボ回転装置(7)、前記鋸帯下部案内サーボ回転装置(8)により精密に駆動されて、前記バンドソーブレードの中心をめぐって回転して、前記バンドソーブレードが常に切断円弧に接するようにすることで、切断曲線と順調に接触することが保証される第四ステップと、
面取り加工位置の作業であり、切断が完了すると、前記縦方向サーボ移動作業台(14)が続けて前へ移動し、前記ワーク面取り装置(4)の位置まで達する時、設備が前記CNC数値制御システム(5)に発信し、前記上部面取りモータ(41)、前記下部面取りモータ(42)が前記面取り移動モータ(43)により駆動されて前記面取り移動基板(44)にそって前へ移動して回転すると共に、前記縦方向サーボ移動装置(15)、前記横方向サーボ移動装置(17)がCAD入力図面に基づいて補間運動を行って所定の位置まで移動し、前記カーボンすり板ワークの上下面のエッジの面取りプロセスを完成する第五ステップと、
切断が終了し、アンロードする作業であり、1つの前記カーボンすり板ワークの切断が終了した後で、前記縦方向サーボ移動作業台(14)、前記横方向サーボ移動作業台(16)を原点に戻させ、前記切断前ワーク空気圧クランプ装置(13)が前記カーボンすり板ワークを解放し、次の半製品の加工を準備し、最後のワークの加工が完了するまで、これを繰り
返す第六ステップと、
を備えることを特徴とする請求項8に記載の高速鉄道用パンタグラフのカーボンすり板の加工方法。 - 前記第五ステップにおいて、前記カーボンすり板ワークの面取り加工の角度は、それぞれカーボンすり板ワークと前記上部面取りモータ(41)、前記下部面取りモータ(42)との角度を調整することによって設定されることを特徴とする請求項9に記載の高速鉄道用パンタグラフのカーボンすり板の加工方法。
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