JPH0283143A

JPH0283143A - 工作機

Info

Publication number: JPH0283143A
Application number: JP23301088A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Okamura; 岡村　康; Toshiro Rin; 淋　敏朗; Kosuke Takagi; 康介高木
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1988-09-16
Filing date: 1988-09-16
Publication date: 1990-03-23

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電気回路によって制御される工作機に関するも
のである。

従来の技術従来よりドリル刃等の切削刃を用いて工作物に穴を開け
る工作機の代表的なものとしてボール盤があり、以下ボ
ール盤を例にして説明をする。第６図は従来のボール盤
の側面図である。１はモータであり、このモータ１のシ
ャフトには駆動プーリ２が取り付けられている。３は従
動ブーりであり、シャフト４に取り付けられている。５
はベルトであり、駆動プーリ２と従動プーリ３の間に掛
けられている。駆動プーリ２および従動プーリ３はそれ
ぞれ大径部、中径部、小径部を有している。６はドリル
ビットアダプタであり、シャフト４の下端に取り付けら
れ、ドリル刃７を着脱自在にチャックする。８はテーブ
ルであり、ボスト９に移動自在に取り付けられている。

１０は操作ハンドルであり、この操作ハンドル１０はシ
ャフト４に連結している。

従来のボール盤は以上のような構成であり、工作物の加
工に当たっては、次の手順で行っていた。まず加工台８
を適切な高さに調節し、次に工作物を加工台８に載せる
。そして工作物に開けるべき穴に応じたドリル刃７をチ
ャック６に装着する。工作物の材質およびドリル刃７の
直径よりドリル刃７の適切な回転速度を経験をもとに求
め、その回転速度に近い回転速度になるようにベルト５
を駆動プーリ２および従動ブーＩＪ　３の適切な直径の
部分に掛ける。そしてモータ１を起動してドリル刃７を
回転させながら操作ハンドル１０を操作し、ドリル刃７
を工作物に向かって下ろし、切削作業をする。　　発明
が解決しようとする課題工作物に貫通穴を形成する場合
、ドリル刃７が工作物を貫通する直前、工作物の底面と
ドリル刃７の先端の間の部分は薄い膜状となる。この膜
状となった部分をドリル刃７が貫通する時にドリル刃７
が膜状の部分に食い込むことがある。以上のような従来
のボール盤の場合は、このような食い込みが発生した場
合は、ドリル刃７が折れたり、ドリル刃７が工作物に食
い込んだ状態で工作物を振り回すことがあった。特に工
作物が振り回されると、いづれドリル刃７が折れて工作
物が飛ぶことがあり、このような場合は非常にきけんで
あった。

本発明は以上の問題点を解消するものであり、加工ビッ
トが工作物に食い込んでも危険な状態とならない工作機
を提供する。

課題を解決するための手段本発明は上記問題点を解決するため、本発明は先端に加
工ビットを掴むビットアダプタを回転駆動して加工ビッ
トを加工状態にするスピンドルと、スピンドルの駆動モ
ータを備え、駆動モータの駆動トルクを測定するトルク
測定手段と、トルク測定手段の出力データが所定値以上
変化すると駆動手段を停止させる制御手段を設けたもの
である。

作　　用本発明は以上の手段よりなるため、駆動モータの駆動ト
ルクが所定値以上変化すると駆動手段をただちに停止さ
せることができる。

実施例以下本発明の工作機の一実施例について、図面を参照し
ながら説明する。

第１図は本発明の一実施例に於ける工作機の構成を示す
側断面図、第２図は同要部拡大断面図、第３図は同要部
拡大斜視図である。

第１図に於て、１１は下部シャーシであり、この下部シ
ャーシ１１は支持棒１２，１３を保持している。そして
支持棒１２．１３は上部シャーシ１４を支持している。

１５は工具切り換えモータであり、−ｈ部シャーシ１４
に取り付けられている。１６は環状の上部回転板で、上
部シャーシ１４に回転自在に取り付けられ、下部回転板
１７と結合棒１７によって連結されている。そして−Ｅ
部回転板１６および下部回転板１７は工具切り換えモー
タ１５によってギヤ１９を介して回転駆動される。２０
はマグネットであり、環状をしており上部回転板１６に
磁力を与える。２１はビットアダプタホルダーであり、
結合棒１８に対して摺動自在に取り付けられている。ま
たビットアダプタホルダー２１は上部回転板１６に磁力
で吸着されている。そしてビットアダプタホルダー２１
は上部回転板１６に多数吸着され、上部回転板１６およ
び下部回転板１７の軸と平行に保持されている。２２は
ビットアダプタホルダー２１に挿入された鋼球であり、
ゴム等の弾性体よりなる０リング２２によってビットア
ダプタ２４に設けられた溝２５に弾圧されている。２６
はドリル刃であり、各ビットアダプタ２４にくわえられ
ており、各ヂャック装置にはそれぞれ異なった径のドリ
ル刃゛が（わえられている。２７はビ・ソトアダプタ＝
１ヤリアであり、シャフト２８．２９に摺動自在に取り
付けられている。第４図において３０はスクリューシャ
フトであり、下端にプーリ３１を有している。３２はベ
ルトであり、工具移動モータ３３に取り付けられたプー
リ３４とプーリ３１の間に掛けられている。そしてビッ
トアダプタキャリア２７に設けられた突起３５はビット
アダプタホルダー２１に設けられた凹部３６に挿入され
ている。３７はメインモータであり、スピンドルテーブ
ル３８に取り付けられ、ベルト３９を介して、スピンド
ル４０を回転駆動する。スピンドル４０は取り出し位置
にあるビットアダプタ２４の真下に位置している。また
スピンドル４０の中央には下端の内径が上端の内径に比
べて小さな貫通孔５７が形成されている。そして貫通孔
５７の下端の内径はビットアダプタ２４にチャック装着
される加工ビットの直径より太き（、ビットアダプタ２
４の直径より小さい。よってドリル刃２６等の加工ビッ
トはスピンドル４０の貫通孔５７を貫通することができ
るが、ビットアダプタ２４は貫通孔５７の途中まで挿入
することができる。４１はビットアダプタ爪であり、メ
インモータ３７がＩＥ回転するとメインモータ３７のト
ルクによって内径が縮まり、メインモータ３７が逆回転
すると内径が広がる構造である。４２はスクリューシャ
フトであり、スピンドルテーブル３８に螺合しており、
工具昇降モータ４３によって回転駆動される。４４はス
クリューバイブであり、テーブル４５に螺合している。

またスクリューバイブ４４はスクリューシャフト４２に
被せられ、互に相対的に回転自在である。４６はテーブ
ル昇降モータであり、スクリューバイブ４４を回転駆動
する。４７は操作スイッチであり、４８は発光ダイオー
ド等を有する表示部である。

第４図において４９はマイクロプロセッサ（以下ＣＰＵ
と書く。）であり、その入力ポートには操作スイッチ４
７およびアナログ・ディジタル変換手段（以下Ａ／Ｄ変
換手段と書く。）５７を介して電流検出５８が接続され
ている。また出力ボートには表示部４８およびモータド
ライバ５０〜５４が接続されている。モータドライバ５
０〜５４はそれぞれ工具切り換えモータ１５、工具移動
モータ３３、工具昇降モータ４３、テーブル昇降モータ
４６に接続されている。メインモタ３７は電流検出手段
５６を介してドライバ５２に接続されている。５５は読
出し専用メモリ（以下ＲＯＭと書く。）、５６は読み書
き自在メモリ（以下ＲＡＭと書（。）であり、それぞれ
ＣＰＵ４９の入出力ボートに接続されている。

以上のように構成された本発明の工作機について、以下
その動作についてフローチャーＩ・に沿って説明する。

まずテーブル４５に加工物を載せる。そして電源スィッ
チを投入する。次にステップａでキー人力を待つ。ステ
ップｂで操作スイッチ４７によって加工すべき穴の直径
を示すデータを入力する。

ステップＣでキー人力を待つ。ステップｄで操作スイッ
チ４７によって加工すべき工作物の材質を示すデータを
入力する。ステップｅでキー人力を待つ。ステップｆで
加工すべき穴の深さを示すデータを入力する。入力され
た上記３つのデータはＲＡＭ５６に格納される。次にス
テップｇでＲＯＭ５５内のテーブルを読みだし、入力さ
れた材質データおよび穴径データより適切な回転数デー
タを出力する。ステップｈで工具切り替えモータ１５を
駆動し、穴径データに相当するドリル刃２６を掴んでい
るビットアダプタ２４をビットアダプタキャリア２７と
対向させる。ステップｉでビット移動モータ３３を回転
させる。するとビットアダプタキャリア２７が下降し、
スピンドル４０にビットアダプタ２４が挿入される。ス
テップｊでメインモータ３７を瞬間正回転させるとビッ
トアダプタ爪４１が締りビットアダプタがチャックされ
る。ここでビットアダプタキャリア２７を一１昇させる
とビットアダプタホルダー２１はビットアダプタ２４よ
り抜け、さらに上昇してビットアダプタホルダー２１は
マグネット２０の磁力によって吸着される。ステップｌ
でメインモータ３７を始動する。ステップｍでテーブル
昇降モータ４６を回転させテーブル４５を上昇させる。

ステップｎでメインモータ３７のトルクが所定値以上変
動していないか否かメインモータ３７の電流を測定して
チエツクする。メインモータ３７のトルクが所定値以上
変動していない場合、ステップ。・＼進む。ステップ０
で入力された深さ、データに応じて、目的位置までテー
ブル４５が上昇したか否がチエツクを行なう。所定の寸
法まで切り込みを終了するとステップｐでテーブル昇降
モータ４６を回転させテーブル４５を下降させ、ドリル
刃２６を工作物より抜く。そしてステップｑでメインモ
ータ３７を停止させる。ステップｎでメインモータ３７
のトルクが所定値以上変動していた場合、ステップｑへ
進み、メインモータ３７を停止させる。つまりドリル刃
２６が工作物に食い込んだ場合は、急激にメインモータ
３７のトルクが増大し、この場合メインモータ３７の電
流も急激に増加し、その増加がＣＰＵ４９によって検出
され、メインモータ３７が停止する。またドリル刃２６
が疲労している場合んどは、ドリル刃２６が工作物に食
い込むことなく折れることがある。このような場合は、
メインモータ３７のトルクが急激に小さ（なり、やはり
その変化がＣＰ　Ｕ　４９　Ｉ”よって検出され、メイ
ンモータ３７が停止する。

発明の効果以上のように本発明は、先端に加工ビットを掴むビット
アダプタを回転駆動して加工ビットを加工状態にするス
ピンドルと、スピンドルの駆動モータを備え、駆動モー
タの駆動トルクを測定するトルク測定手段と、トルク測
定手段の出力ブタが所定値以上変化すると駆動手段を停
止させる制御手段を設けたものであるため、駆動モータ
の駆動トルクが所定値以上変化すると駆動手段をただち
に停止させることができ、加工ビットが工作物に食い込
んでも危険な状態になる事がない。また加工ビットが加
工作業中に折れた場合も駆動手段を停止させることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の工作機の一実施例に於ける側断面図、
第２図は同要部拡大断面図、第３図は同要部平面図、第
４図は同要部拡大断面図、第５図は同回路ブロック図、
第６図は同動作を示すフローチャート、第７図は従来の
ボール盤の側部分断面図である。１１・・・下部シャーシ　　　　１２．１３・・・支持
棒１４・・・上部シャーシ　１５・・・工具切り換えモ
ータ１６・・・上部回転板　　　　　　１７・・・下部
回転板１９・・・ギヤ　　　　　　　　　２０・・・マ
グネット２１・・・ビットアダプタホルダー　　　２２
・・・鋼球２３・・・０リング　　　２４・・・ビット
アダプタ装置２５・・・溝　　　　　　　　　　　２６
・・・ドリル刃２７・・・ビットアダプタキャリア２８．２９・・・シャフト３０・・・スクリューシャフト　　　　３１・・・プー
リ３３・・・工具移動モータ３５・・・突起　　　３６・・・凹部３８・・・スピンドルテーブル４０・・・スピンドル３２・・・ベルト３４・・・プーリ３７・・・メインモータコ３９・・・ベルト４１・・・ビットアダプタ爪４２・・・スクリューシャツ４３・・・工具昇降モータ４５・・・テーブル４７・・・操作スイッチ４９・・・ＣＰＵ５５・・・ＲＯＭ５７・・・Ａ　／　Ｄ変換ト４４・・・スクリューパイプ４６・・・テーブル昇降モータ４８・・・表示部５０〜５４・・・モータドライバ５６・・・ＲＡＭ　　　５７・・・貫通孔５８・・・電
流検出手段第２図黙−再

Claims

【特許請求の範囲】

先端に加工ビットを掴むビットアダプタを複数保持する
ビットホルダーと、ビットアダプタを装着可能であって
装着されたビットアダプタを回転駆動して加工ビットを
加工状態にするスピンドルと、前記スピンドルの駆動モ
ータと、工作物を載せるとともに昇降自在のテーブルを
備え、前記駆動モータの駆動トルクを測定するトルク測
定手段と、前記トルク測定手段の出力データが所定値以
上変化すると前記駆動手段を停止させる制御手段を設け
たことを特徴とする工作機。