JPH0239720Y2

JPH0239720Y2 -

Info

Publication number: JPH0239720Y2
Application number: JP6111185U
Authority: JP
Priority date: 1985-04-25
Filing date: 1985-04-25
Publication date: 1990-10-24
Also published as: JPS61178656U

Description

【考案の詳細な説明】考案の技術分野本考案は、例えばトランスフアー機械のステー
シヨンに設けられる加工装置に関し、特にスピン
ドルの工具と被加工物との間で、高い精度で相対
的な位置決めを行うための手段に係る。

従来技術この種のトランスフアー機械では、被加工物が
ジグまたはパレツトに位置決め状態で支持され、
それらによつて各ステーシヨンごとに位置決め状
態で固定される。そして、この各ステーシヨン
で、加工ユニツトによつて、必要な切削加工が施
される。

通常、この種の加工ユニツトは、NC（数値制
御）装置を備えており、被加工物に対する工具の
位置を自動的に割り出し、その位置で必要な送り
量（加工深さ）のもとに切削加工を施す。

ところで加工中に、加工ユニツト側の送りね
じ、スピンドル、あるいはコラムやベースなどが
熱的に変形し、またトランスフアー機械側のジグ
自体の寸法のばらつきやジグに対する被加工物の
位置決めのばらつき、さらに部品相互の加工精度
の累積誤差などによつて、被加工物と加工ユニツ
トとの間に相対的な位置決め誤差が生じている。

したがつて、加工ユニツトがあらかじめ設定さ
れた数値制御プログラム通りに位置決めや送り量
を高い精度で制御したとしても、上記のような熱
的変形や各部分の寸法的なばらつきによつて、被
加工物に加工誤差が現れることになる。

そこで、実用新案登録出願人は、実願昭59−
99669号の考案により、被加工物から一定の距離
の部分でスピンドル側のセンサーによつて、被加
工物とスピンドル側の工具との間で、相対的な位
置を割り出した後に、数値制御によつて加工深さ
を規制する技術を既に提案している。

上記の考案によつて、高い精度の加工が実現し
たものの、スピンドルの送り方向の位置を設定す
るとき、すなわちセンサーによる基準位置の検出
動作時に、スピンドルが回転位置割り出しのため
に一時的に送り停止の状態になるため、ロスタイ
ムが発生し、加工能率上の問題が残つていた。

考案の目的したがつて、本考案の目的は、スピンドルの送
り過程で、回転位置設定機能を必要とせず、か
つ、送り運動から基準位置の割り出し、さらに続
く切削運動を連続的に実行できるようにし、しか
も能率よく加工動作を行えるようにすることであ
る。

考案の概要そこで、本考案は、数値制御可能な加工ユニツ
ト側にスピンドルと平行な方向で接触子を進退自
在に設け、この接触子を加工ユニツト側のスピン
ドルの送り運動中に被加工物あるいはその支持部
材に当接させることによつて、スピンドルと被加
工物との相対的な位置関係に関連をもたせ、スピ
ンドルの送り運動中にスピンドル側の環状の磁石
を上記接触子側の磁電変換素子に対向させるよう
にしている。この送り動作中に、上記環状磁石が
接触子の磁電変換素子と対向すると、数値制御装
置は、磁電変換素子からの出力信号を受けて、数
値制御プログラムを送り運動の途中でスキツプ
し、次のプログラム、すなわち切削加工の送り運
動に移行していく。

上記のように、環状の磁石がスピンドルに固定
されており、かつその軸方向に着磁されているた
め、スピンドルが回転しながら送り運動中であつ
ても、磁電変換素子がその環状磁石の変位を検出
できる状態にある。したがつて、回転中のスピン
ドルの送り運動中、換言すると、加工動作中に、
スピンドルと被加工物との間の相対的な位置関係
がスピンドルを停止させなくても正確に割り出せ
ることになる。

実施例の構成第１図および第２図は、本考案の高精度加工装
置１を示している。この高精度加工装置は、数値
制御装置２によつて、３次元つまりＸ−Ｙ−Ｚ軸
方向に制御される加工ユニツト３を備えている。
この加工ユニツト３は、Ｚ軸方向のスピンドル５
の先端部分、例えばスピンドル５に取り付けられ
た工具６の外周（ホルダー）部分で環状磁石７を
備えている。なおこの環状磁石７は、スピンドル
５の軸線を中心とし、ねじ９によつて固定され、
しかもその方向にＮ極、Ｓ極に着磁されており、
これらの磁極の円周面上での境界部分で、被検出
部分を形成している。

さらに、上記加工ヘツド４は、スピンドル５と
平行な状態で、所定の長さの接触子８を進退手
段、例えば加工ヘツド４の側面に取り付けられた
エアシリンダ１０のピストンロツド１１によつて
支持している。またこのピストンロツド１１は、
中間の側面で、上記環状磁石７と対向する磁電変
換素子１２を備えている。この磁電変換素子１２
は、第３図に示すように、ブリツジ回路を形成し
ながら、差動増幅器１３、ローパスフイルタ１
４、コンパレータ１５および出力回路１６に順次
接続されている。

一方、被加工物１７はトランスフアー装置１８
によつて、パレツトなどの支持部材１９ととも
に、加工ユニツト３の正面側、つまり加工ステー
シヨンに順次案内されてくる。この実施例では、
支持部材１９の側面で被加工物１７が支持されて
おり、また上記接触子８と対応する部分に基準ブ
ロツク２０が取り付けられている。

実施例の作用加工ユニツト３の加工動作は、数値制御装置２
のNCプログラムによつて実行される。まず最初
に、エアシリンダ１０が動作し、ピストンロツド
１１を前進させることによつて、接触子８の先端
が基準ブロツク２０の表面に当てられる。

この状態で、加工ユニツト３は、スピンドル５
を回転させながら、送り運動によつて前進し、工
具６を被加工物１７に接近させる。加工ユニツト
３の前進過程で、エアシリンダ１０は、ピストン
ロツド１０の後退を許容することによつて、接触
子８を基準ブロツク２０に当てたまま、スピンド
ル５を前進できる状態に設定している。

この前進過程、つまり加工動作中の移動域で、
環状磁石７の磁極の境界部分と磁電変換素子１２
とが対向したとき、差動増幅器１３、ローパスフ
イルタ１４、コンパレータ１５、および出力回路
１６が動作し、スキツプ信号を発生する。なお、
このローパスフイルタ１２は、環状磁石７の磁極
の境界部分の非直線性、すなわち波打ち状態での
変化を吸収し、スキツプ信号の出力タイミングの
ばらつきを無くするために設けられている。この
スキツプ信号は、NCプログラムの送り運動のス
テツプを途中で止め、その時点から所定の送り量
を正確に規制する切削運動のステツプに移行させ
るための指令信号となつている。

そこで、数値制御装置２は、そのスキツプ信号
を受けた時点から、加圧ユニツト３を切削運動の
ステツプにスキツプし、あらかじめ設定されてい
る所定の送り量だけ前進させることによつて、工
具６により被加工物１７に所定の深さの切削加工
を施す。なお上記エアシリンダ１０は、スキツプ
信号の発生時点から適当な後に自動的に後退し、
次の動作に備える。

もちろん、このような加工に先立つて、スキツ
プ信号の出る位置があらかじめ測定され、この測
定結果に基づいて実際の加工の送り条件が決定さ
れる。

なお、上記実施例は、スピンドル５の送り方
向、すなわちＺ軸方向を高い精度のもとに割り出
しているが、Ｘ軸方向およびＹ軸方向は、前記実
願昭59−99669号と同様に、接触子８の先端にＸ
軸およびＹ軸方向毎にセンサーを取り付け、この
各センサーで基準ブロツク２０の側の被検出部材
の位置を割り出すことによつて検出できる。した
がつて、高い精度の位置決めは、Ｚ軸方向に限ら
ず、他のＸ−Ｙ軸方向についても行われる。

考案の変形例上記実施例は、接触子８を基準ブロツク２０の
表面に接触させているが、この接触子８の接触位
置は、被加工物１７であつてもよく、またそれを
支持するための支持部材１９であつてもよい。ま
た環状磁石７は、工具６に取り付けないで、スピ
ンドル５の先端部分に直接取り付けるようにして
もよい。また接触子８の進退手段は、エアシリン
ダ１０に限らず、例えば進退自在のロツドと接触
子８を前進方向に付勢するためのスプリングとの
組み合わせなどであつてもよい。

考案の効果本考案では、下記の特有の効果が得られる。

環状磁石がスピンドルの側に設けられており、
被加工物に対し接近した状態で相互に位置決めさ
れるため、加工ユニツトの送り運動部分やスピン
ドルなどの熱的な影響をほとんど受けず、高い精
度の加工が可能となり、またスピンドルの冷却手
段や温度補正手段などが必要とされない。

また被加工物が加工ステーシヨンで接触子およ
び磁電変換素子が被加工物とスピンドルとの間に
介在し、それらの相対的な位置関係を正確に規制
し、切削送りの基準位置を与えるため、位置決め
のばらつきや、熱的変形による加工誤差が無くな
り、トランスフアー装置側に位置決め手段や補正
手段が必要とされず、その装置が簡略化できる。

特に、環状磁石がスピンドルの軸方向を中心と
して環状に形成されており、スピンドルの回転中
にも常に磁電変換素子と対向できる状態にあるか
ら、それらを対向させるために、スピンドルの回
転角の割り出し手段が不要となり、またスピンド
ルに送り運動が連続的に与えられ、検出のために
停止させる必要が無くなる。また磁電変換素子の
出力（スキツプ信号）によつて、数値加工プログ
ラムが連続的に実行されるため、サイクル時間の
短縮化が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の高精度加工装置の側面図、第
２図は同装置の要部の一部破断側面図、第３図は
磁電変換素子およびスキツプ信号発生部分の回路
図である。１……高精度加工装置、２……数値制御装置、
３……加工ユニツト、４……加工ヘツド、５……
スピンドル、６……工具、７……環状磁石、８…
…接触子、９……進退手段、１２……磁電変換素
子、１７……被加工物、１８……トランスフアー
装置、１９……支持部材。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

数値制御可能な加工ユニツトに設け、中間側部
に磁電変換素子を有する接触子と、この接触子の
進退手段と、上記接触子の進出時に先端が当たる
被加工物あるいは被加工物の支持部材と、上記加
工ユニツトのスピンドル側に固定し、軸方向に磁
極を並べた環状磁石とを有し、上記接触子の進出
状態で、上記環状磁石の加工動作での移動域と対
向する位置に上記磁電変換素子を位置させてなる
ことを特徴とする高精度加工装置。