JPH0413510A - 開先加工機の切込み位置設定装置 - 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） この発明は、開先加工形状に適合したカッターの切込み
位置を自動的に設定できるようにした開先加工機の切込
み位置設定装置に関するものである。

（従来の技術） 溶接加工を行う上で部材への開先加工は不可欠な要素と
なっており、健全な溶接品質を確保する目的で、近年、
開先加工をカッター削りで行う場合が多くなっている。

例えば、二枚のプレート部材を溶接する場合においては
、−船釣にし形開先加工が行われており、この開先は第
９図のように加工材Ｗの端面に高さ方向のルートフェイ
スＲをとり、そして、このルートフェイスＲを基準にし
て上部に開先角度θの勾配面Ｋが削成される。

而して、上記の開先加工を行う加工装置として本出願人
の提案に係る実公昭６１−４２７２８号の考案が公知で
あり、この考案に加工材Ｗに対してカッターの切込み位
置を設定する手段が開示されている。

この従来の加工機を第６図を参照して説明する。

まず、テーブル１′端にある定規板２′を突出し、この
定規板２′に端部を当接して加工材Ｗを供給する。

そして、この状態において油圧シリンダ３′を作動し、
加工材Ｗをテーブル１′上にクランプ固定する。また、
このときテーブル１′の長手方向端部にある第７図の摺
動式のモデルピース４′を上記の定規板２′に当接して
セットする。

以上の操作が終了したならば、定規板２′をテーブル下
面の没入位置に退避する。

続いて、切削装置側において第１のモータ５′を駆動し
てカッターユニット６′を傾斜調整し、回転カッター７
′を所望の開先角度に設定し、次いで第２のモータ８′
を駆動して往復台９′をテーブル１′側に向って前進移
動する。上記において往復台９′を含む移動ベース１０
′は工程始端に位置しており、カッター７′は前記モデ
ルピース４′に対応している。

上記の前進移動によってカッター７′かモデルピース４
′に当接して移動方向にスライドするので、モデルピー
ス４′の寸法目盛１１′からカッター位置を読み取るこ
とができる。従って、読み取り値が目標値に達したとき
に上記の移動を停止すれば、加工材Ｗに対するカッター
７′の切込み位置を適宜に設定することができる。

上記の設定に当たって、モデルピース４′は加工材Ｗと
同じ厚さのもの或は第８図のように調整により同等にな
るものを用い、また、上記のカッター７′の当接から停
止までの寸法はルートフェイス、開先角度、加工材の厚
さから予め算出しておくようにする。

このようにして切込み位置を決定したならば、図示省略
のモータにより送りねじ軸１２′を回転駆動し、移動ベ
ース１０′を摺動ガイド１３’、１３′方向に走行移動
する。これにより、加工材Ｗの端面部に第９図に示した
ような所要の開先加工を施すことかできる。

（発明が解決しようとする課頌） 上記のように従来の設定装置においては、手動操作によ
ってカッターの移動調整を行い、目視により停止位置の
確認さらには設定を行うものであったから、作業者負担
が大きく迅速な設定操作は望めない。また、設定誤差を
容認しなければならないので高精度の加工ができないと
いう問題点もあり、加えて、加工材の厚さに応じてモデ
ルピースの交換または調整を行わなければならないので
、作業上面倒であり、総合的にみて能率の良い作業を期
待することができないものであった。

本発明は、上記した従来装置の問題点に着目してなされ
たもので、人為的な操作要素を排除することによって迅
速かつ高精度のカッター位置決めができる装置を提供し
ようとするものである。

（課題を解法するための手段） 上記の目的を達成するために、この発明に係る開先加工
機の切込み位置設定装置は、次のように構成したもので
ある。

すなわち、この発明の要旨とするところは、当接定規板
によってテーブル上の定位置に取りつけた加工材とカッ
ターとを対向して配設し、カッター側に切込み動作を行
わせて加工材に所要の開先加工を施す加工機において、 上記の切込み動作を制御モータによるカッターの水平方
向の動作と、これに直交する垂直方向の動作で各別に行
うようにし、上記テーブル側に当接定規板の当接面より
カッター側に突出し、前記水平方向に移動する検知杆と
、この検知杆の動作を検出する検出スイッチを設けて、
この検出スイッチの検出信号でカッターの水平方向の移
動動作を停止制御すると共に、上記検知杆におけるカッ
ターの接触位置からテーブルまでの高さ寸法と加工材の
切込み高さ寸法を入力値として演算し、その演算出力に
より水平位置に停止するカッターの垂直方向の移動動作
を制御するようにしたことにある。

（作　用） 検知杆の動作によってカッターの水平方向の移動位置を
検出することができる。従って、検出スイッチの検出位
置を適宜に設定することにより、カッターの水平方向の
切込み位置を加工材の端面位置の延長線上に正確に合わ
せることができる。

次に、上記の切込み位置のカッターに演算出力によって
得られる垂直方向の切込みを与えると、カッターは上記
延長線上を移動し、加工材の端面に所要のルートフェイ
ス、開先角度をもって正確に対応する。

（実施例） 以下、本発明に係る開先加工機の切込み位置設定装置を
一実施例について具体的に説明する。

第１図はこの装置を備えた開先加工機の縦断側面図　第
２図は同じく平面図を示すもので、１は上部に水平のテ
ーブル２を形成したベース　３ａおよび３ｂはベース１
の後側に支持体４・・を介して取り付けた上下一対の水
平レール　上記上部のレール３ａは可及的にテーブル２
に接近して配設し、下部の水平レール３ｂはテーブル面
から適宜に離隔して配設する。また、上記の支持体４・
・・は立前状に間隔的に配設するもので、ベースｌと水
平レール３ａ、３ｂとの間には僅かな隙間Ａを形成する
。

５は摺動メタル６．６を介してレール３ａ、３ｂに走行
自在に係合した移動ベース　７は移動ベース６に固定し
た受動ナツトで、この受動ナツト７にレール方向の送り
ねじ軸８を螺合する。上記の送りねじ軸８は図示省略の
モータによって正逆駆動され、移動ベース５をレール方
向に走行移動する。

次に９は移動ベース５の後部に樹立して設けた取付フレ
ーム　１０は取付フレーム９に設けた昇降ガイド　１１
は昇降ガイド１０に係合した昇降台　上記の取付フレー
ムつと昇降台１１の間には周知の送りねじ軸と受動ナツ
トによる送り手段（図示省略）が装備されており、この
送り手段に連係したモータＩ２によって昇降台１１は図
の２矢印で示す上下に位置調整される。

１３は昇降台１１に設けた前後ガイド　１４は前後ガイ
ド１３に係合した進退台　上記の昇降台１１と進退台１
４との間には前記同様の周知の送り手段（図示省略）が
備えられており、この送り手段に連係した制御モータ１
５によって進退台１４は図のＹ矢印で示す前後方向に位
置調整される。

１６は進退台１４の側面部に固定した扇形のギヤＩ７は
扇形ギヤ１６の外周に設けた円弧ガイド　１８は扇形ギ
ヤ１６の中心位置に設けた水平支軸　１９は一端を水平
支軸１８に枢着し、他端を円弧ガイド１７に係合した回
動台　上記の回動台１９には扇形ギヤ１６に噛み合うウ
オームギヤ２０が取りつけられ、このウオームギヤ２０
に連係した傾動モータ２１により回動台１９は図のＲ矢
印方向に回動調整される。

２２は上記の回動台１９に一体的に設けた軸受筒で、内
部に前記扇形ギヤ１６の中心線方向と平行するスピンド
ル２３を設ける。２４はスピンドル２３の一端に取り付
けた回転カッター　この回転カッター２４の切削面ａは
前記した扇形ギヤ１６の中心より僅かにテーブル側へ突
出している。２５は適宜の伝導手段を介してスピンドル
２３に連係した主軸モータ　３１は当接面すを回転カッ
ター２４の切削面ａに一致させて回動台１９の端部に取
りつけな当接板である。

次に２６．２６はベース１と水平レール３ａ、３ｂの間
の隙間Ａに上向きに配設した油圧シリンダ　２７は油圧
シリンダ２６のピストンロッド端に取り付けた当接定規
板　上記当接定規板２７はピストンロッドの伸長作動時
に垂直の定規面Ｃをテーブル２の後端に臨むように突出
し、また、収縮作動時に上記の隙間Ａに位置するように
没入する。

２８・・・は当接定規板２７の出没動作を案内する昇降
ガイド　２９はテーブル２上に加工材Ｗをクランプ固定
するクランプ爪で、下向きの油圧シリンダ３０によって
作動される。

次に、本発明の要部をなす切込み設定手段について第３
図等を参照して説明する。

３２はベース１の内部に固定して設けた取付筒３３は取
付筒３２内の軸受部３４にスライド自在に支承した検知
杆　この検知杆３３は圧縮ばね３５により突出傾向が付
与されており、自由状態において先端の当接端３３ａを
前述した当接定規板２７の定規面Ｃより回転カッター２
４側に突出して位置させる。上記検知杆３３の動作方向
は前述のＹ矢印方向と一致する。

３６は検知杆３３に設けたラック部　３７はラック部３
６に噛み合うように取付筒３２側に設けたピニオンギヤ
　３８はピニオンギヤ３７の回転軸３９に連結したアブ
ソリュート形ロータリエンコーダからなる検出スイッチ
（第１図、第２図参照）で、検知杆３３の当接端３３ａ
が当接定規板２７の定規面Ｃに一致する第１の位置にあ
るときと、当接端３３ａが定規面Ｃより僅かに突出する
位置にあるときにおいて、それぞれ出力する。

上記の検出スイッチ３８は第４図のプログラマブルコン
トローラＣ（コンピュータ）の制御要素をなすもので、
Ｉ１０インターフェイス４０を介して中央処理装置ＣＰ
Ｕの制御部４２に入力される。上記の第２の位置信号に
より制御部４２は制御モータ１５に減速指令を出力し、
また第１の位置信号により停止指令を出力する。

また、上記のプログラマブルコントローラＣにはテーブ
ル２と検知杆３３の当接端３３ａとのＺ矢印方向の寸法
（定数）をプログラムメモリとして記憶するメモリ部４
３と、任意に指定されるルートフェイス寸法（変数）を
演算用メモリとして記憶するメモリ部４４を備えるもの
で、これらメモリ部４３．４４からの出力は中央処理装
置ＣＰＵの演算部４５で演算され、制御部４２からＺ矢
印方向の制御モータ１２の制御指令信号として出力され
る。

上記の制御モータ１２はＹ方向の制御モータ１５の停止
後に動作して昇降台１１を上昇移動する。この上昇移動
量は前記した（定数）寸法と（変数）寸法の和寸法に相
当する。

なお、上記の変数、定数は演算処理に適するデータとし
てキーボード４６によって与えられる。

一実施例の切込み位置設定装置の構成は上記の通りであ
り、次のように動作して適切なカッター位置の設定か行
われる。

まず、移動ベース５を第２図の仮想線で示す切削工程始
端位置に設定すると、切込み設定手段の検知杆３３と回
動台１９の当接板３１とが対応する。この状態において
傾動モータ２１によりカッター２４の刃先面ａを所望の
開先角度に設定し、次いでＹ矢印方向の制御モータ１５
により進退台１４を前進駆動すると、カッター２４がテ
ーブル２方向に接近移動し、当接板３１の当接面Ｃが前
記検知杆３３の当接端３３ａに接触する。

上記の検知杆３３はその状態の進行に伴って、取付筒３
２内へ押し込まれるように動作するもので、第２の位置
に達するとき検出スイッチ３８から検出信号が出力され
る。この出力により制御モータ１５が減速される。そし
て、減速中において第１の位置に達するとき次の検出信
号が出力され、これによって制御モータ１５が停止する
。

上記の停止位置において、検知杆３３の当接端３３ａと
当接板３１の当接面すの接触位置は当接定規板２７にお
ける定規面Ｃに一致して設定される。（第５図参照） 次に上記のＹ矢印方向の位置設定後において、昇降台１
１の制御モータ１２がシーケンス動作で回転駆動すると
、カッター２４がＺ方向に上昇移動し、切削面ａがテー
ブル２上に臨む位置に設定される。

上記の移動量はテーブル位置と上記接触位置の高さ寸法
りに所要のルートフェイス寸法Ｒを加えた寸法である。

従って、上記の２方向の位置設定状態において、当接定
規板２７をテーブル２の後方へ突出し、これに端部を当
接して加工材Ｗを供給すれば、加工材Ｗに対してカッタ
ー２４は所定のルートフェイスＲと開先角度θをもって
位置決めされることになる。

なお、上記のカッター位置決め後の加工材Ｗの切削作業
は従来例と同様に行われる。

以上一実施例の構成では、Ｙ矢印方向の制御モータ１５
の駆動停止をアブソリュート形ロータリエンコーダを用
いて行ったが、接触形のリミットスイッチ、光電式のス
イッチなど適宜に使用できることは言うまでもない。

また、当初におけるカッター２４のＹ矢印方向の前進移
動時に、その切削面ａは予め加工材Ｗの厚さに応じて高
さ調整するもので、このことによって切削面の適切な部
位で切削加工を行うことができる。

（発明の効果） 以上のように本発明の切込み位置設定装置によれば・、
人為的な要素を含むことなく加工材に対するカッターの
切込み位置を設定することができるもので、迅速かつ高
精度の作業を行うことができるという大きな効果を発揮
する。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明に係る開先加工機の切込み位置設定装置
の一実施例を示すもので、第１図はこの装置を備えた開
先加工機の縦断側面図　第２図は同じく平面図　第３図
はＹ矢印方向の切込み設定手段の構成を示す縦断側面図
　第４図は電気回路構成のブロック図　第５図は切込み
位置決め動作を示す説明図　第６図は従来の開先加工機
の構成を示す説明図　第７図、第８図は従来の切込み位
置設定手段の説明図　第９図は開先形状を示す説明図で
ある。 にベース　　　　　　２：テーブル ３ａ、３ｂ：レール　　　４：支持体 ５：移動ベース　　　　８：送りねじ軸９：取付フレー
ム　　　１１：昇降台 １２：Ｚ方向の制御モータ １５：Ｙ方向の制御モータ １４：進退台　　　　　　１６；扇形ギヤ１８：水平支
軸　　　　　１９：回動台２２：軸受筒　　　　　　２
３ニスピンドル２４：回転カッター　　゛　ａ：切削面
２５：駆動モータ　　　　２６：油圧シリンダ２７：当
接定規板　　　　Ｃ：定規面 ２９：クランプ爪　　　　Ｗ：加工材 ３１・当接板　　　　　　ｂ二重接面 ３３：検知杆　　　　　３３ａ：当接端３８・横比スイ
ッチ（アブソリュート形ロータリエンコーダ） Ｃ：プログラマブルコントローラ（コンピュータ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 当接定規板によってテーブル上の定位置に取りつけた加
   工材とカッターとを対向して配設し、上記カッター側に
   切込み動作を行わせて加工材に所要の開先加工を施す加
   工機において、 上記の切込み動作を制御モータによるカッターの水平方
   向の動作と、これに直交する垂直方向の動作で各別に行
   うようにし、 上記テーブル側に、当接定規板の当接面よりカッター側
   に突出し前記水平方向に移動する検知杆と、この検知杆
   の動作を検出する検出スイッチを設けて、この検出スイ
   ッチの検出信号でカッターの水平方向の移動動作を制御
   すると共に、 上記検知杆におけるカッターの接触位置からテーブルま
   での高さ寸法と加工材の切込み高さ寸法を入力値として
   演算し、その演算出力により水平位置に停止するカッタ
   ーの垂直方向の移動動作を制御するようにした開先加工
   機の切込み位置設定装置。