JPH02152752A

JPH02152752A - 倣い工作機械

Info

Publication number: JPH02152752A
Application number: JP30649088A
Authority: JP
Inventors: Izumi Tanizaki; 谷崎　泉; Satoru Morita; 哲森田
Original assignee: KIRATSUKUSU KK
Current assignee: KIRATSUKUSU KK
Priority date: 1988-12-02
Filing date: 1988-12-02
Publication date: 1990-06-12

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は一般的に倣い工作機械に関し、特に簡便、経済
的な倣い装置を備えた倣い工作機械に関するものである
。

（従来の技術）従来の倣い工作機械について第４図に基づいて説明する
。テーブル１０１上には工作物Ｗが載置されていて、こ
の工作物ＷをＬ作する加工工具Ｃが主軸頭１０２に取付
けられている。コラム１００の頭部には主軸頭１０２を
図面において上下方向、即ちＺ軸方向に移動させるＺ軸
モータ１０４が載置されている。又、コラム１００の側
面にはトレーサーアーム１０３が突設して設けられてい
て、そのトレーサーアーム１０３には主軸頭１０２及び
図示しないＸ軸モータが取付けられていて、Ｘ軸モータ
の駆動により図面において左右方向、即ちＸ軸方向に主
軸頭１０２は移動する。更には、図示しないＹ軸方向に
移動可能なようにＹ軸モータが設けられている。トレー
サーアーム１０３の端部にはトレーサー本体１０５が主
軸頭１０２と同じ動きをするように取付けられていて、
トレーサー本体１０５の下部にはトレーサースピンドル
１０６を介してスタイラスＳが取付けられている。

テーブル上に載置されたモデルＭの表面をスタイラスＳ
が倣い、トレーサー本体１０５がスタイラスＳの動きを
検出するとともに、Ｚ軸モータ、Ｘ軸モータ、Ｙ軸モー
タが駆動制御されて、即ち主軸頭１０２の位置決めを行
ないながら加工工具Ｃによって工作物が加工される。

（発明が解決しようとする課題）上記の倣い工作機械はモデル面上をスタイラスが接触し
ながらモデルの形状をトレーサー本体が検知し、主軸頭
の位置を制御して、［作物を加工するものである。即ち
、Ｚ軸、Ｘ軸、Ｙ軸方向に主軸頭を駆動制御する。この
場合、トレーサー本体は油圧式、電気式客種々の方法が
考案されているが、いずれも構造が煩雑である問題点が
ある。

工作物によっては前記のようにトレーサー本体がＺ軸、
Ｘ軸、Ｙ軸方向への三次元に移動できるトレーサー本体
を備える必要がない場合がある。

そこで本発明は主軸頭がＺ軸、Ｘ軸の二方向に移動して
工作物を加工するための簡易で安（ｉ！ｌｉなトレーサ
ーを提供することを目的とするものである。

（課題を解決するための手段）上記した目的を達成するため、本発明はＺ軸とＸ軸方向
に移動可能な主軸頭に取付けられた加工工具と、工作物
の完成後の断面外形形状である形状線を描いた図面と、
図面上に描かれた形状線を検知するセンサーとであって
、前記センサーを加工工具と同じ動きをするように取付
けられ、該センサがＸＩＩ（ｌｌの基準線からＺ軸方向
に移動するとともに主軸頭に取付けられた加工工具で回
転している工作物を加工し、前記センサーが図面上に描
かれた形状線を検知することによって、前記センサはＺ
軸方向にＸ軸の基準線まで移動し、センサがＸ軸の基準
線に戻った後、センサをＸ軸方向へΔ１移動させ、以下
順次センサを上記のようにＺ軸、Ｘ軸方向に繰返し移動
させることを曹旨とする倣い工作機械である。

（作　用）上記の構成において、センサーと主軸頭は一体となって
移動し、センサー及び主軸頭はＺ軸方向に移動する。即
ち、センサーは図面上に描かれである形状線を検知する
まで主軸頭の下部に取付けられである加工工具でもって
回転テーブル・上に載置固定されている加り物を加工し
ながら移動する。

そして、センサーが形状線を検知することにより制御回
路が働き、センサーはＸ軸の基準線まで移動し、センサ
がＸ軸の基準線に戻った後、制御回路により主軸頭及び
センサーは予め設定された聞Δ９だけＸ＠力方向移動し
、そして上記のように主軸頭及びセンサを繰返しＺ軸方
向、Ｘ軸方向へ移動しながら工作物を加工していく。

（実施例）本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明による倣い工作機械の全体図である。テ
ーブル１上にコラム３が載置されており、このコラム３
の上部には主軸頭５を上下動させる、即ちＺ軸上に移動
させるためのＺ軸上−タ７が取付けである。コラム３の
側部にはアーム９が張出して設けられており、このアー
ム９には主軸頭５がＸ軸モータ１１の駆動によりＸ軸上
を移動できる状態で取付けられている。この主軸頭５の
下部には工作物Ｗを加工するための加工ｒ具Ｃが垂設さ
れている。なお、加工工具Ｃは工作物Ｗが石膏等の場合
には固定し、セラミック等の硬質物の場合には回転して
使用するのが望ましい。又、工作物Ｗはテーブル下に垂
設されている回転モータ１３に連結されている回転テ・
−プル１５上に載置固定されていて、工作物Ｗは回転さ
れながら加ｒ［貝Ｃによって加工される。又、主軸頭５
にはセンサーステー１７が張設して取付けられており、
このセンサーステー１７の端部にはセンサー１９が取付
けである。従って、主軸頭５とセン＋ｊ−１９とは一体
となって移動する。このセンサー１つには種々のものが
あるが木実施例では光電式センサーを使用し、このセン
サー１９と一定の距離をおいてコラム３に固定された長
方形状の図面＆２１が取付けられていて、かかる図面板
２１上には工作１′ＩＩＪＷの完成後の断面外形形状で
ある外形状２８を黒線で描いた図面２３が貼附されてい
る。又センサー１９は主軸頭５と一体となって図面２３
上を縦方向に移動して図面２３上に黒線で描かれている
形状を検知する。即ち、センサー１９は反射光の強弱に
よって感応するもので白色部分では感知せず、黒色で描
かれた形状線の部分で感応してかかる信号を増幅器で増
幅して出力を出す。

上記の構成に基づく倣い工作機械の作用について、特に
センサー１９と図面２３との作用及び主軸頭５及び加工
工具Ｃとの作用について第２図を基に説明する。

まず、工作物Ｗ４！：基準線Ｚ軸に合せて回転ケーブル
１５上に載置固定する。次に、図面板２１上に描かれで
あるＸ軸方向の基準線２５とＺ軸方向の基準線２６に合
せて図面２３をセットする。この図面２３は左右対称に
工作されるため工作物Ｗの大きさの半分の大きさであっ
て白色の紙で加工物の完成後の断面形状２８が黒色で描
かれている。

初期スタート時において、センサー１９はＸ軸と７＠ど
の交点の位置を検知できるようにセンサーステーに取付
けられている。又、主軸頭５及び加工工ｎＣも加工物Ｗ
との位置関係において所定の位ｎになるようにセットさ
れている。即ち、センサー１９は図面２３の左端部に、
又加工工具Ｃも同様に加工物Ｗの左端部に位置するよう
にセットされている。又、センサー１９の２＠方向の高
さ位置はセンサー１９の位置とＸ＠基準線２５との距離
と加工工具Ｃの基端部と工作物Ｗの上端部の距離が等し
い位置にセットされている。そして、加工物Ｗは回転テ
ーブル１５上で回転モータ１３によって回転している。

センサー１９は２軸モータ７の駆動により主軸頭５と同
時に予め設定された速度で２軸に沿って第２図において
下方向に動くとともに加工工具Ｃは加工物Ｗを所定の幅
だけ回転切削していく。即ち、センサー１９は常時図面
２３上を検知していき、図面上に存する黒印、即ち形状
線２８を検知するまでＺ軸に沿って下方向へ主軸頭５、
加工工具Ｃ及びセンサー１９は移動する。そして、セン
サ１９が黒色で描かれている形状線２８を検知すること
によって図示しない制御回路によってＺ軸上−タ７は停
止し、その後Ｚ軸モータ７は逆回転してセンサー１９は
Ｘ軸基準線まで戻ると共に主軸頭５も戻る。そして、Ｘ
軸モータ１１が起動して予め設定された移動量Δｇだけ
主軸頭５及びセンサー１９をＸ軸に沿って右方向（第１
図及び第２図）に移動する。そして、前記と同様に２軸
モータ７が起動してセンサー１９はＺ軸方向に移動する
と同時に主軸頭５もＺ軸方向に加工工具Ｃでもって加工
物Ｗを回転切削しながら移動し、順次この、［程を繰返
すことによって図面２３に描かれである断面形状に基づ
く立体形状に加工される。これら一連の繰返し工程にお
ける主軸頭５及びセンサー１９の移動する軌跡を第２図
における矢印で示す。なお、センサー１９に本実施例は
光電式センサーを使用しているが、他に図面上に描く形
状線を金属物である鉄線等で形成することにより近接セ
ンサーでもって検知することもできる。

第３図は他の実施例を示す図である。この実施例は第２
図に示す実施例とはＺ軸とＸ軸とを入れ替えたものであ
り、前記実施例と同様の作用により工作物Ｗは加工され
る。

（発明の効果）本発明は従来の倣い装置であるスタイラスでモデルに接
触することによりトレーサー本体に備えである油圧式あ
るいは電気式機構によっての倣い工作機械と異なり、図
面上に描かれである形状をセンサーによって検出し、か
かるセンサーの信号でもって工作物を加工するというも
のである。そのため、倣い機構の構造は極めて簡単なも
のであり、経演的に優れた利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る全体図、第２図はセンサーと図面
及び主軸頭と加工物との関係図、第３図は他の実施例を
示す図、第４図は従来例の概略正面図である。Ｃ・・・加工工具Ｓ・・・スタイラスＷ・・・工　　作　　物５・・・主　軸　頭１つ・・・センサー２３・・・図面２８・・・形状線

Claims

【特許請求の範囲】

Ｚ軸とＸ軸方向に移動可能な主軸頭に取付けられた加工
工具と、工作物の完成後の断面外形形状である形状線を
描いた図面と、図面上に描かれた形状線を検知するセン
サーとであつて、前記センサーを加工工具と同じ動きを
するように取付けられ、該センサがＸ軸の基準線からＺ
軸方向に移動するとともに主軸頭に取付けられた加工工
具で回転している工作物を加工し、前記センサーが図面
上に描かれた形状線を検知することによって、前記セン
サはＺ軸方向にＸ軸の基準線まで移動し、センサがＸ軸
の基準線に戻つた後、センサをＸ軸方向へΔｌ移動させ
、以下順次センサを上記のようにＺ軸、Ｘ軸方向に繰返
し移動させることを特徴とする倣い工作機械。