JPH03142149A - 工作物の回転角度のモニタ装置 - Google Patents

工作物の回転角度のモニタ装置

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JPH03142149A
JPH03142149A JP2281702A JP28170290A JPH03142149A JP H03142149 A JPH03142149 A JP H03142149A JP 2281702 A JP2281702 A JP 2281702A JP 28170290 A JP28170290 A JP 28170290A JP H03142149 A JPH03142149 A JP H03142149A
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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、たとえば研削やフライス作業における回転工
作物の回転角度をモニタする装置に関する。
従来の技術 カムシャフト上のカムは、研削やフライス作業によって
所要の輪郭にあら削りまたは仕上けることかできる。特
願平２−１２１０４４号に示されるように、こうしたカ
ムのあら削りや仕上げは、研摩ベルトによって行なうこ
とができる。研摩ベルトは、所要の輪郭に応じて様々な
経路を導かれる。
詳述すれば、各ベルトは、このベルトの裏側に当たって
このベルトをカムの外周との接触点に接触させるシュー
によって導かれる。各シューは、パワーユニットによっ
て動かされるアクチュエータの一端に設置される。パワ
ーユニットはＣＮＣ制御によってアクチュエータを前後
に動かし、この結果シューは研摩ベルトを動かしてカム
シャフト軸に近づけたり遠ざけたりする。カムを正確に
研削するためには、回転中のカムシャフトの回転角度の
連続的な追跡やモニタを行なうことか望ましく、それに
よって得られた情軸をＣＮＣ制御のパワーユニットに入
力して適正な加工作業を期することかできる。
従来において、工作物の回転角度のモニタ作業は、工作
物上の位置決めピンに係り合うように正確されたピック
アップ部材を含む装置によって行なわれてきた。
位置決めピンの直径はカムシャフトごとに異なり、それ
に応じて、通常、ピックアップ部材にはピン収納用の大
きめの穴かくぼみが備えられる。
これらの利点は、様々な直径のピンをビックアッブ部材
に収納できる点である。
発明か解決しようとする課題 しかし、欠点として、ピックアップ部材は工作物の回転
を不情密に追うのみで、そのためＣＮＣ制御へのフィー
ドバックが不正確になる。
本発明の目的の一つは、改良されたピックアップ部材を
提供することによって、ピンのサイズの変化にかかわら
ず、ピックアップ部材が工作物の回転を正確に追跡し、
それに応じて工作物の正確な回転角度を常時−貫してか
つ正確にＣＮＣ制御へフィードバックできるようにする
ことにある。
課題を解決するための手段 上記目的を遠戚するため本発明は、回転中の工作物の回
転角度をモニタする手段を備えた、カムシャフトのよう
な工作物を回転させる装置において、工作物の回転軸心
からオフセットしてこの工作物に設けられた位置決めピ
ンに連結可能なピックアップ部材を有し、このピックア
ップ部材は、前記位置決めピンのサイズの変化にかかわ
らずこのピンを受け止める手段を有して、工作物の回転
に終始正確に追従するように構成され、前記ピン受け止
め手段は、ピックアップ部材に設けられた位置決めパッ
ドと、この位置決めパッドと間隔をおきかつ対向してピ
ックアップ部材に設けられた可撓性かつ弾力性のある手
段とを有し、前記位置決めパッドと前記可撓性かつ弾力
性のある手段とは、両者間に前記工作物の位置決めピン
を受け入れ可能に構成され、かつ、前記可撓性かつ弾力
性のある手段は、可撓性かつ弾力性のある押圧力でもっ
て、前記位置決めピンを前記位置決めパッドに向けて押
しあて可能なように構成されているものである。
作　　用 このような構成によれば、工作物に設けられた位置決め
ピンが、位置決めパッドと可撓性かつ弾力性のある手段
とによって押しあて状態で保持される。この押しあて状
態は位置決めピンのサイズの変化にかかわらす確保され
るため、工作物の回転角度が正確にピックアップ部材に
伝達される。
実施例 以下、図面を詳細に参照して、カムシャフト上のカムを
あら削りしたり仕上げたりする機械について説明する。
こうした加工は、研削盤あるいはフライス盤のいずれか
で行なうことができるが、この図面に示されているのは
研削盤である。研削盤は、参照番号１０で示さる。テー
ブル１３が支持ベース１５上の経路１４上に摺動可能に
設置され、かつ、図面には示されていない逆転可能な駆
動装置によって調整位置まで上記経路に沿って移動可能
である。研削盤１０は、このテーブル１３を含む工作物
保持ユニット１２を有する。また、研削盤１０は、支持
ベース１５上に設置され、かつ図面には示されていない
逆転可能な駆動装置によって、経路１４に対し直角に移
動できるスライド２１を含んだ研削ユニット２０も有す
る。研削盤のさらに詳しい説明は、前述の特願平２−１
２１０４４号に記載されている。
−殻内に、工作物保持ユニット１２には主軸金側と心神
台３０とがあって、工作物Ｗを支持する。本件の場合の
工作物Ｗは、細長いカムシャフトであり、その長平方向
に間隔をとって配置された複数の偏心カムあるいはカム
Ｌを有する。主軸台部には、爪３４を備えたチャック３
２があり、カムシャフトＷを拡大して形成された円筒状
端部３６を掴んでいる。また主軸金側には、チャック３
２を回転させるためのモータが設けられている。心神台
３０にはセンタがあり、カムシャフトの反対側の端部を
回転可能に支持している。
ｅＦ　削ユニット２０は、カムシャフト上のカムと同数
の複数の研摩ベルト３８を有する。各ベルトは各々のカ
ムＬに合わせて配列され、図面には示されていない適切
な動力源によって駆動される。研摩ベルトは、カムシャ
フトの位置を通過することによってカムの外周を研削す
る。研摩ベルトは、カムの外周との接触点がカムの所期
の輪郭に対応するように、様々な経路に沿って案内され
る。＠本ベルトの案内は、各カムに対応したガイド装置
４０によって行われる。
各ガイド装置ωには、研摩ベルトの（ｉＩ＋摩面の裏面
側に接触するシュー４２とアクチュエータ４４とが含ま
れる。各ガイド装置のシュー４２は、アクチュエータ４
４の一端に取り付けられ、ベルトに接触する先の丸いゆ
るやかな凸状ノーズを有する。モータ４６は、ボールス
クリュードライブ４７によってアクチュエータ４４を長
手方向に往復移動させる。モータ４６はフレーム４８上
に配置され、各モータ４６は図面には示されていないＣ
ＮＣコントローラによって別々に制御される。このよう
に、カムシャフトが回転すると、ＣＮＣコントローラの
制御を受けて、各ガイド装置４０が別々に研摩ベルト３
８を動かし、カムをＬ％定の輪郭にωＦ削する。
カムシャフトの回転角度は、各ガイド装置４０の動作の
ためＶＣ重要なものである。各カムＬの回転角度に関す
る情報は、電気的回転角度フィードバック装置５１とピ
ックアップ部材５２とを含む電気的回転角度フィードバ
ック機構によって、各カム用のＣＮＣコントローラへ入
力される。
ピックアップ部材５２は、後述の方法によってカムシャ
フトに固定され、カムシャフトの回転角度をモニタする
。ピックアップ部材５２は主軸台別に取り付けられ、カ
ムシャフトがチャック３２に掴まれているときのカムシ
ャフトの回転の中心軸異に一致する自らの中心軸５３の
周りを回転する。特に、ピックアップ部材５２はチャッ
ク３２内のベアリング５５の中で自由に回転ができる。
このように、ピックアップ部材５２は、チャック３２か
ら独立した回転をするので、チャック３２とカムシャフ
トの噛み合いかすべってずれた場合でも、カムシャフト
の回転角度を正確に追跡する。
ピックアップ部材５２は、その側壁に沿ってこのピック
アップ部材５２の一端から他端に向けて伸びるスロット
団を有する。このスロット５６は、ピックアップ部材５
２０回転軸５３に平行であるが、横断面においては中心
から外れる。カムシャフトの拡れ 大端部３６には位置決めピン５７か取り付けらＡる。こ
のピン５７は、カムシャフトの回転軸に平行であるが、
横断面においてはスロット５６と同距離たけ中心から外
れているため、スロット５６内へ伸びることができる。
スロット５６は、ピックアップ部材５２の中心軸５３に
平行であってしかも相互に平行であり、さらに互いに間
隔をあけて配置された対向する［６０　、６２を有する
。面６０には起き上がり面部分６４が、また面６２には
起き上かり面部分６６があり、これら起き上がり面部分
６４　、６６は、互いに平行に間隔をあけて対向し合う
。これら起き上がり面部分６４．６６は、ピックアップ
部材５２におけるカムシャフトから離れた方の端部に配
置される。
位置決めパッド６８が、ピックアップ部材５２　）端部
の最もカムシャフトに近い位置で、スロット５６内の面
ωにしっかりと固定されている。細長い板ばね７０がス
ロット５６内に取り付けられ、ピックアップ部材５２の
中心軸に平行に伸びる。板はね７０の一端は、ボルト７
２によって起き上がり面部分６６に固定される。板ばね
７０の他端部は、ピックアップ部材５２の端部における
カムシャフトに隣接する位置まで伸びて、位置決めパッ
ド６８に間隔をあけて対向する。かつこの他端部は、位
置決めパッド６８に向って伸びる幅広いチップ７４を有
する。チップ７４は丸く形成されているので、位置決め
ピン５７は、スロットの５６の奥部へ向って挿入される
ときに、板ばね７０を押し広げてこれをパッド６８から
遠ざける。板ばね７０は、位置決めピン５７を可撓性か
つ弾力性のある押圧力によって位置決めパッド簡に押し
あてることが可能な、可撓性かつ弾力性を有する機能を
備えている。位置決めパッド６８と板ばね７０とにより
、ピン５７のサイズの変化にかかわりなく、終始正確に
カムシャフトの回転に追従する位置決め手段を構成する
。
ボルト７２の端部よりも大きい直径を持つ孔７８がピッ
クアップ部材５２の側壁に形成され、この孔７８を通し
てボルトの取り付けおよび取り外しか可能である。ピッ
クアップ部材５２は、シャフト８２によって電気的回転
角度フィー７ドバツク装置５１に連結されている。カム
シャフトＷの回転角度は、ピックアップ部材５２によっ
てフィードバック装［５１へ伝達される。伝達された情
報は、各アクチュエータモータ栃を制御するために、Ｃ
ＮＣコントローラへ送られる。
使用時において、カムシャフトが主軸台別と心神台３０
との間に配置されてチャック３２の爪３４に掴まれてい
るときに、ピックアップ部材５２は、このカムシャフト
上の位置決めピン５７を受け・入れることかできる位置
まで回転される。位置決めピン５７は１位置決めバンド
６８と板ばね７０との間をスロワ］・５６の奥へ向かっ
て進入し、チップ７４と係り合って、板ばね７０を位置
決めパッド６８から遠ざける。
板ばね７０は位置決めピン５７を受け止めるのに必要な
たけ撓み、可撓性かつ弾力性のある押圧力によって位置
決めピン５７を位置決めパッド６８に対ししっかりと位
置決めさせる。板ばね７０が撓んでいない自然な状態の
ときのこの板ばね７０のクランプ用チップ７４と位置決
めパッド６８との間隔は、カムシャフトの位置決めピン
５７の予測され得るどんな直径よりも小さい最小距離で
ある。位置決めピン５７の直径に関係な（、板ばね７０
は常時ある程度イ尭んで、位置決めピン５７を位置決め
パッド６８に保持させる。このように、ピン５７のサイ
ズの変化にかかわりなく、位置決めパッド銘と板ばね７
０はこのピン５７を挾み込み、カムシャフトの正確な回
転角度をとらえる。ピックアップ部材５２はカムシャフ
トの回転角度を正確にモニタあるいは追跡し、その情報
をフィードバック装置５１へ伝達し、この装置が伝達さ
れた情報をＣＮＣコントローラへ送る。
上述のように、ピックアップ部材５２はベアリング５５
に装着されているため、チャック３２から独立して自由
に回転できる。従って、カムシャフトに固定されるピッ
クアップ部材５２は、カムシャフトの回転角度を正確に
モニタし、たとえチャック３２とカムシャフトとの保持
部にすべりが生じても、誤った信号を１云送することは
ない。
発明の効果 以上述べたように本発明によると、位置決めパッドと可
撓性かつ弾力性のある手段とによって、位置決めピンを
そのサイズの変化にかかわらず押しあて状態で保持でき
るため、工作物の回転角度を正確にピックアップ部材に
伝達することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明にもとづく装置の要部の一部切欠状態の
平面図である。 第２図は第１図における２−２線に沿った断面図である
。 第３図は第１図におけるカムシャフトとピックアップ部
材との結合部の拡大図である。 第４図は第３図＼における４−４線に沿った断面図であ
る。 第５図は第３図における５−５線に沿った断面図である
。 Ｗ・・・カムシャフト（工作物）、５２・・・　ピック
アップ部材、５７・・・ピン、６８・・・位置決めパッ
ド、７０・・・板ばね。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、回転中の工作物の回転角度をモニタする手段を備え
    た、カムシャフトのような工作物を回転させる装置にお
    いて、工作物の回転軸心からオフセットしてこの工作物
    に設けられた位置決めピンに連結可能なピックアップ部
    材を有し、このピックアップ部材は、前記位置決めピン
    のサイズの変化にかかわらずこのピンを受け止める手段
    を有して、工作物の回転に終始正確に追従するように構
    成され、前記ピン受け止め手段は、ピックアップ部材に
    設けられた位置決めパッドと、この位置決めパッドと間
    隔をおきかつ対向してピックアップ部材に設けられた可
    撓性かつ弾力性のある手段とを有し、前記位置決めパッ
    ドと前記可撓性かつ弾力性のある手段とは、両者間に前
    記工作物の位置決めピンを受け入れ可能に構成され、か
    つ、前記可撓性かつ弾力性のある手段は、可撓性かつ弾
    力性のある押圧力でもって、前記位置決めピンを前記位
    置決めパッドに向けて押しあて可能なように構成されて
    いることを特徴とする工作物の回転角度のモニタ装置。 ２、前記ピックアック部材には間隔をもって対向し合う
    面を持つスロットが形成され、前記位置決めパッドは、
    これら対向し合う面の一方に取り付けられ、前記可撓性
    かつ弾力性のある手段は、これら対向し合う面の他方に
    取り付けられることを特徴とする請求項１記載の工作物
    の回転角度のモニタ装置。 ３、前記可撓性かつ弾力性のある手段は板ばねを有し、
    この板ばねは、その一端部が前記ピックアップ部材に取
    り付けられ、かつその他端部はたわみ自在で前記位置決
    めパッドに対向するように構成されていることを特徴と
    する請求項１記載の工作物の回転角度のモニタ装置。 ４、前記ピックアップ部材は工作物の回転軸と同一軸上
    を回転するように取り付けられ、このピックアップ部材
    は側壁を有し、この側壁には間隔をとって対向する二面
    を持ったスロットが形成され、前記位置決めパッドがこ
    れら対向する二面のうちの一方に取り付けられ、前記可
    撓性かつ弾力性を有する手段が他方の面に取り付けられ
    ていることを特徴とする請求項１記載の工作物の回転角
    度のモニタ装置。 ５、前記可撓性かつ弾力性のある手段は板ばねを有し、
    この板ばねは、その一端部が前記ピックアップ部材に取
    り付けられ、かつその他端部はたわみ自在で前記位置決
    めパッドに対向するように構成されていることを特徴と
    する請求項４記載の工作物の回転角度のモニタ装置。 ６、回転中の工作物の回転角度をモニタする手段を備え
    た、カムシャフトのような工作物を回転させる装置にお
    いて、工作物の回転軸心からオフセットしてこの工作物
    に設けられた位置決めピンに連結可能なピックアップ部
    材を有し、このピックアップ部材は、前記位置決めピン
    の直径の変化にかかわらずこのピンを受け止める手段を
    有して、工作物の回転に終始正確に追従するように構成
    され、前記ピン受け止め手段は、ピックアップ部材に設
    けられた第１の位置決め部材と、この第１の位置決め部
    材と間隔をおきかつ対向してピックアップ部材に設けら
    れた第２の位置決め部材とを有し、前記両位置決め部材
    は、両者間に前記工作物の位置決めピンを受け入れ可能
    に構成され、かつ、前記第２の位置決め部材は、可撓性
    かつ弾力性が生じるように設置されて、前記位置決めピ
    ンを前記第１の位置決め部材に向けて押しあて可能なよ
    うに構成されていることを特徴とする工作物の回転角度
    のモニタ装置。 ７、工作物を回転させるための駆動装置を備え、工作物
    を掴むチャックと、前記ピックアップ部材がこのチャッ
    クとは独立して自由に回転できるようにこのピックアッ
    プ部材をこのチャック内で支持するベアリング手段とを
    有し、これによって、前記ピックアップ部材は、チャッ
    クと工作物との間にすべりが生じた場合においても、工
    作物の回転角度を正確にモニタするように構成されてい
    ることを特徴とする請求項１記載の工作物の回転角度の
    モニタ装置。
JP2281702A 1989-10-25 1990-10-18 工作物の回転角度のモニタ装置 Expired - Lifetime JPH0763924B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/426,416 US4934882A (en) 1989-10-25 1989-10-25 Apparatus for monitoring the angular position of a workpiece
US426,416 1989-10-25

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH03142149A true JPH03142149A (ja) 1991-06-17
JPH0763924B2 JPH0763924B2 (ja) 1995-07-12

Family

ID=23690720

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JP2281702A Expired - Lifetime JPH0763924B2 (ja) 1989-10-25 1990-10-18 工作物の回転角度のモニタ装置

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JP (1) JPH0763924B2 (ja)
CA (1) CA2023002C (ja)
DE (1) DE4032822C2 (ja)
FR (1) FR2653364B1 (ja)
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