JPH0373219A - ねじ加工装置 - Google Patents

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、被加工物と主軸の一端に保持された工具とを
相対的に往復動じてねじ切り加工を行うねじ加工装置に
関する。

［従来技術］ 従来この種のねじ加工装置は、被加工物に予め穿設した
下孔に向ってねじ加工具を移動させてねじ加工を行うよ
うに構成されており、ねじ加工具を保持する主軸を回転
駆動するための回転用駆動機と、該主軸を回転自在に支
持する工具支持台を被加工物に向けて昇降駆動させるた
めの送り用駆動機とを備えている。そして、前記回転用
駆動機には、位置情報を持たないスピンドルモータが用
いられており、ねじ加工時又は主軸のオリエンテーショ
ン時には、外部からのメカ的な手段等によって該主軸を
最終的に定位置に強制的に停止させていた。

［発明が解決しようとする課題］ 上記のように主軸をメカ的な手段等によって強制的に定
位置停止させるものにおいては、主軸の最終停止時に送
り用回転駆動機との同期運転に乱れが生じて精密なねじ
加工を行うことができないだけでなく、主軸の回転速度
によっては主軸を破損することがある等の問題点があっ
た。

本発明は上記の問題点を解消するものであり、精密なね
じ加工を確実に行うことができるねじ加工装置を提供す
ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するために本発明においては一端に着
脱可能に工具を保持する主軸の他端に連結された回転用
サーボモータと、被加工物支持台と工具支持台とを相対
的に往復動させる送り用サーボモータとを備え、該回転
用サーボモータと送り用サーボモータとのいずれか一方
のサーボモータの回転量に基いて他方のサーボモータの
回転量を制御する制御手段とを備えている。

［作用］ 本発明は上記した構成により、回転用サーボモータによ
り主軸が回転駆動されると共に、送り用サーボモータに
より被加工物支持台と工具支持台とが相対的に往復動さ
れ、制御手段により一方のサーボモータの回転量に基い
て他方のサーボモータの回転量が制御されて、常に各サ
ーボモータの位置情報を同期させながら被加工物に精密
なねじ加工が行われる。

［実施例］ 以下に本発明を具体化した一実施例を図面に従って説明
する。

ねじ加工装置は、図面に示すように、テーブル（図示せ
ず）上に載置された被加工物支持台（基台）１２の一側
にコラム１４が直立配置され、そのコラム１４の上端に
ＡＣサーボモータ２２が配設されている。そのＡＣサー
ボモータ２２の駆動軸（図示せず）には、被加工物支持
台１２の上面と直交する軸線を有するボールネジ２０が
連結され、そのボールネジ２０には、コラム１４に摺動
自在に配設されたスライダ１６が螺合されてボールネジ
２０の回転により昇降駆動されるように構成されている
。

前記スライダ１６の一端には、そのスライダ１６の昇降
運動に伴ってボールネジ２０の軸線方向と同方向に昇降
駆動される工具支持台（主軸ヘッド）１８が配設され、
その工具支持台１８には、前記ボールネジ２０の軸線に
平行な軸線を有する主軸２４が回転可能に挿通支持され
ている。更に、その主軸２４の下端部には、所定の径を
有するねじ加工具（タップ）２６が着脱可能に取付けら
れ、上端部には、前記工具支持台１８上に配設されたＡ
Ｃサーボモータ２８の駆動軸（図示せず）が連結されて
いる。

また、前記ねじ加工具２６の下方の前記工具支持台１２
上には予め別の加工機によって下孔４４が形成された被
加工物４２が載置されている。

このねじ加工装置の制御回路系において、工具支持台送
り用のＡＣサーボモータ２２には位置検出用のパルスジ
ェネレータＰＣＩが接続され、主軸回転用のＡＣサーボ
モータ２８にも同じく位置検出用のパルスジェネレータ
ＰＧ２が接続されている。

そして工具支持台送り駆動系では、パルスジェネレータ
ＰＣＩからのボールネジ２０の回転角に応じた位置パル
スが偏差カウンタ３６にフィードバックされると共に、
入力装置３２を介して入力されたデータに基き演算器３
４において演算された指令パルスが偏差カウンタ３６に
入力される。

更に、その偏差カウンタ３６中において前記位置パルス
と指令パルスとが付き合わされ、両パルスの偏差値がサ
ーボアンプ３８に入力されて工具支持台送り用のＡＣサ
ーボモータ２２の回転位置制御がなされるようになって
いる。また、パルスジェネレータＰＣＩから偏差カウン
タ３６へ送うレるフィードバックパルスは、その途中で
分岐されて分周器４６に人力され、その分周器４６によ
りねじ加工具２６のリード角に応じて主軸２４の回転角
度に分周されたパルスが偏差カウンタ４８に入力される
ようになっている。

次に、主軸回転駆動系では、パルスジェネレータＰＧ２
から発生するねじ加工具２６の回転角に応じた位置パル
スが前記偏差カウンタ４８に入力される。そして、その
位置パルスと前記分周器４６を介して入力された位置パ
ルスとが付き合わされ、両パルスの偏差値が２段増幅サ
ーボアンプ５０に入力されて主軸回転用ＡＣサーボモー
タ２８の回転を制御するようになっている。

これはすなわち、ねじ加工具２６により被加工物４２の
下孔４４にねじ切り加工を行うに際し、前記ねじ加工具
２６を取付けた主軸２４は工具支持台１８の送り量に基
いた回転比で回転が制御されることを意味する。

尚、送り用ＡＣサーボモータ２２にはタコジェネレータ
ＴＧ、が設けられ、その発生電圧はサーボアンプ３８の
速度サーボ部に入力されて指令速度の電圧換算値と比較
され、その誤差が零（０）になるまでＡＣサーボモータ
２２の回転速度を制御する速度サーボ系が配設されてい
る。また、タコジェネレータＴＧ、からサーボアンプ３
８に送られる発生電圧はその途中で分岐されて分周器５
２に入力され、その分周された電圧値が左側のアンプ５
０に入力される。更に、その電圧値と前記偏差カウンタ
４８から入力された偏差値とより、アンプ５０は主軸２
４の目標速度に応じた電圧値を出力し、その出力電圧と
タコジェネレータＴＧ２から送られた発生電圧とが右側
のサーボアンプ５０で比較されて、その誤差が零（０）
になるまで主軸回転用ＡＣサーボモータ２８の回転速度
を制御する速度サーボ系が配設されている。

尚、本発明は前述の実施例にのみ限定されるものではな
く、その主旨を逸脱しない範囲内において種々の弯更が
可能である。例えば前記実施例においては工具支持台１
８の送り量に基いて主軸２４の回転速度を制御していた
が、主軸２４の回転角度に基いて工具支持台１８の送り
量を制御するようにしてもよい。

［発明の効果］ 以上詳述したように本発明は、主軸を回転駆動するため
に回転用サーボモータを主軸に連結したので、主軸の位
置を常に制御することができ、送り用サーボモータとの
同期運転により精密なねじ加工を行うことができる効果
を有する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明を具体化した一実施例のブロック回路を説
明するための概略図である。 図中、１２は被加工物支持台、１４はコラム、１８は工
具支持台、２２は送り用ＡＣサーボモータ、２６はねじ
加工具、２８は回転用ＡＣサーボモータ、４２は被加工
物である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、機枠上に配設され、少なくとも１個の被加工物を支
   持するための被加工物支持台と、その被加工物支持台に
   向って相対的に移動可能に前記機枠上に支持された工具
   支持台と、その工具支持台に回転可能に支持され、一端
   に着脱可能に工具を保持する主軸と、 その主軸の他端に連結され、該主軸を回転駆動するため
   の回転用サーボモータと、 前記被加工物と工具とを相対的に近接離間するように、
   前記被加工物支持台と工具支持台とを相対的に往復動さ
   せる送り用サーボモータと、前記回転用サーボモータと
   送り用サーボモータとのいずれか一方のサーボモータの
   回転量に基いて、他方のサーボモータの回転量を制御す
   る制御手段と を備えていることを特徴とするねじ加工装置。 ２、前記制御手段は、送り用サーボモータの回転量に基
   いて回転用サーボモータの回転量を制御することを特徴
   とする特許請求の範囲第１項に記載のねじ加工装置。 ３、前記回転用サーボモータはＡＣサーボモータである
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のねじ加
   工装置。 ４、前記送り用サーボモータはＡＣサーボモータである
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のねじ加
   工装置。