JPH056047Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、倣い型面加工機の異常動作時にトレ
ーサが破損するのを防止する装置に関するもので
ある。

［従来の技術］ 本出願人は所定の経路を移動するように設定さ
れたトレーサが所定の経路を逸脱して異常な動き
をしたときに倣い型面加工機を停止させる装置を
実用新案登録出願した（実開昭61−31647）。

この装置は倣い型面加工機のトレーサの先端に
取付けたスタイラスの後方にトレーサに固定して
固定部材を設け、この固定部材とスタイラスとの
間にこの固定部材に接触可能に可動部材を設け、
かつこの可動部材をスタイラスの外径より大きく
形成し、固定部材には第１の電気接点を設け、可
動部材にはこの電気接点に対向して第２の電気接
点を設け、固定部材と可動部材と第１及び第２の
電気接点とにより倣い型面加工機の停止スイツチ
を構成したものである。

［考案が解決しようとする課題］ 上記従来の装置はトレーサがモデルを飛び越し
たときに加工機を停止して被加工物に無用の切削
を行わないようにしたものであるため、トレーサ
が所定の移動速度以上の速度でモデルに衝突した
ときや、或いは回路不良やノイズ等に起因して所
定距離以上に移動してモデルに衝突したときには
トレーサの破損を防止することができない不具合
があつた。

本考案の目的は、倣い型面加工機が暴走してト
レーサがモデル等に衝突したときに倣い型面加工
機を自動的に停止してトレーサの破損を未然に防
止する倣い型面加工機のトレーサ破損防止装置を
提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本考案は、鉛直方
向を含む互いに直交する３軸方向に往復動可能な
ブラケツトに支持された倣い型面加工機のトレー
サにおいて、前記ブラケツトに鉛直方向に摺動可
能にかつ全方位に揺動可能に取付けられ上端面に
円錐溝が形成された第１ロツドと、前記第１ロツ
ドの下端に取付けられ前記ブラケツトの水平方向
移動時にモデル型面の接触を検出する第１近接ス
イツチと、前記円錐溝に着座する剛球を回転可能
に下端に保持し前記第１ロツドと同一軸心を有し
かつ前記ブラケツトに摺動可能に取付けられた第
２ロツドと、前記第２ロツドを鉛直方向に圧接し
て前記第１ロツドを前記ブラケツトに固定するス
プリングと、前記第２ロツドに固着されたプレー
トと、前記ブラケツトに固着され前記ブラケツト
の鉛直方向移動時に前記プレートの変位によりモ
デル型面の接触を検出する第２近接スイツチと、
前記ブラケツトに固着され前記第１ロツドの異常
変位時に前記プレートの変位により作動して倣い
型面加工機を停止する非常停止スイツチとを備え
たことを特徴とする。

［作用］ トレーサが鉛直方向に異常に移動してモデル等
に衝突すると、第１及び第２ロツドがともに上昇
して非常停止スイツチを作動させて倣い型面加工
機を停止させる。

またトレーサが水平方向に異常に移動してモデ
ル等に衝突すると、第１ロツドが揺動し、その円
錐溝が傾斜するため剛球が円錐溝から外れるとき
に第２ロツドが押上げられ、非常停止スイツチを
作動させて倣い型面加工機を停止させる。

［実施例］ 次に本考案の一実施例を図面に基づいて詳しく
説明する。

第３図に示すように、モデル１及び被加工物２
はそれぞれ定盤３及び４の水平面上に固定され
る。この例では被加工物２は金型の素材となる鋳
物用フルモールドである。定盤３及び４の各左右
両側にはボールねじ軸５，６及び７，８が定盤の
水平面に平行なＸ軸方向に配設される。ねじ軸６
及び８の各一端にはトレーサＸ軸駆動用サーボモ
ータ９及びカツタＸ軸駆動用サーボモータ１０の
各駆動軸が連結される。ねじ軸５，６及び７，８
に直交するＹ軸方向に別のボールねじ軸１１及び
１２が配設される。ねじ軸１１及び１２の各一端
にはトレーサＹ軸駆動用サーボモータ１３及びカ
ツタＹ軸駆動用サーボモータ１４の各駆動軸が連
結される。ねじ軸５，６及び７，８にはナツト５
ａ，６ａ及び７ａ，８ａがそれぞれ螺合し、ねじ
軸１１及び１２はこれらのナツトの上面に回転可
能に取付けられる。

ねじ軸１１及び１２にはナツト１１ａ及び１２
ａがそれぞれ螺合し、コラム１６及び１７がこれ
らのナツトの上面にそれぞれ立設される。コラム
１６及び１７にはボールねじ軸１８及び１９が鉛
直方向であるＺ軸方向に回転可能にそれぞれ取付
けられる。ねじ軸１８及び１９の各上端にはトレ
ーサＺ軸駆動用サーボモータ２０及びカツタＺ軸
駆動用サーボモータ２１の各駆動軸が連結され
る。ねじ軸１９にはナツト２５を介してカツタ回
転用モータ２６が取付けられ、モータ回転軸３３
の先端にはカツタ３４が取付けられる。

第１図に詳しく示すように、ねじ軸１８にはナ
ツト１８ａが螺合し、このナツト１８ａと一体に
設けられたアーム１８ｂにはブラケツト２３ａ，
２３ｂ及び２３ｃが取付けられる。これらのブラ
ケツト２３ａ〜２３ｃにはトレーサ２８が取付け
られる。ブラケツト２３ａの先端には球面軸受３
５とこの軸受３５に挿着された直動玉軸受３６が
設けられ、直動玉軸受３６には第１ロツド２４ａ
が挿入される。ロツド２４ａの上端には膨出部３
７が設けられ、この膨出部３７の上面には円錐溝
３８が形成される。

ロツド２４ａの下端には半球状のヘツド２９が
全方位に揺動可能に取付けられる。すなわちヘツ
ド２９の中央にはねじ孔２９ａが設けられ、この
ネジ孔２９ａにはねじ体３０が螺合する。このね
じ体３０の中心にはロツド２４ａの下端に固着し
た剛球２７が回転可能に把持される。ヘツド２９
の下面は球面２９ｂをなし、上面は水平面２９ｃ
をなす。剛球２７の中心Ｂはヘツド２９の球中心
Ａより偏心量ｅだけ上方位置に設けられる。ヘツ
ド２９の近傍のロツド２４ａにはデイスク３１が
固着され、このデイスク３１には第１近接スイツ
チ４３及び４４がヘツド２９の水平面２９ｃと微
小な間隔ｔを有するようにそれぞれ貫通して固着
される。デイスク３１の下方の近接スイツチ４３
及び４４の回りにはリターンスプリング４５及び
４６が巻かれ、これらのスプリングの両端はそれ
ぞれデイスク３１の下面とヘツド２９の水平面２
９ｃに圧接するようになつている。

ブラケツト２３ｂの先端にはブツシユ５１が設
けられ、このブツシユ５１には第２ロツド２４ｂ
が第１ロツド２４ａと同一軸心方向、すなわちＺ
軸方向に摺動可能に取付けられる。第２図に詳し
く示すように第２ロツド２４ｂの下端には玉軸受
５２に保持された剛球５３が設けられ、この剛球
５３は前述の円錐溝３８に着座する。また第２ロ
ツド２４ｂの上端にはプレート５４が固着され
る。

ブラケツト２３ｃの先端には前記ロツド２４ａ
及び２４ｂと同一軸心の補助ロツド２４ｃが取付
けられ、補助ロツド２４ｃにはプレート５５が固
着される。プレート５４及び５５の間には第２ロ
ツド２４ｂをＺ軸方向に圧接して第１ロツド２４
ａをブラケツト２３ａに固定するスプリング５６
が介装される。

ブラケツト２３ｂに立設された取付板５７には
第２近接スイツチ３２及び非常停止スイツチ５８
が固着される。第２近接スイツチ３２はブラケツ
ト２３ｂの鉛直（Ｚ軸）方向移動時にプレート５
４の変位によりモデル型面の接触を検出する。非
常停止スイツチ５８は、この例では近接スイツチ
であつて、第１ロツド２４ａの異常変位時にプレ
ート５４の接近により作動して倣い型面加工機を
停止するように構成される。

第３図に戻つて、上述したスイツチ３２，４
３，４４，５８及びＸ軸及びＹ軸の移動許容端に
配設されたリミツトスイツチ（図示せず）の各出
力は制御回路４０に接続される。４９はその操作
盤である。制御回路４０は図示しないシーケンサ
及びパルス発生器を含み、パルス発生器の出力は
Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を各別に駆動するドライバ５０
に接続される。ドライバ５０の出力はモータ９，
１０，１３，１４，２０及び２１にそれぞれ接続
される。制御回路４０はトレーサ２８がＹ−Ｚ平
面及びＸ−Ｙ平面において第４図及び第５図の矢
印に示す軌跡を辿るように制御する。すなわち、
トレーサ２８がＺ軸方向に下降してモデル１に
接触すると、所定の微小量だけ上昇しつつ、Ｙ
軸方向に所定の微小量だけ移動し、再びＺ軸方
向に下降する。図示しないＹ軸のリミツトスイツ
チが作動すれば、トレーサ２８はＸ軸方向に所
定の微小量だけ前進するようになつている。

このような構成のトレーサ２８の動作及びトレ
ーサ破損防止装置の動作を説明する。

トレーサＺ軸駆動用サーボモータ２０によりボ
ールねじ軸１８を回転させると、アーム１８ｂ及
びブラケツト２３ａ〜２３ｃが下降し、ヘツド２
９の球面２９ｂがモデル１に突当る。球面２９ｂ
がモデル１に突当るとロツド２４ａが突上げら
れ、第１図の二点鎖線の位置にあつたプレート５
４が実線位置まで上昇し、第２近接スイツチ３２
を作動させる。近接スイツチ３２は作動すると、
制御回路４０はモータ２０を逆回転させかつモー
タ１３を回転させ、トレーサ２８を上昇させなが
らＹ軸方向に移動させる。

またトレーサＸ軸駆動用サーボモータ９又はト
レーサＹ軸駆動用サーボモータ１３によりブラケ
ツト２３ａ〜２３ｃがＸ軸又はＹ軸方向に移動
し、ヘツド２９の球面２９ｂがモデル１の凹凸面
に接触するとヘツド２９が剛球２７の中心Ｂを支
点として揺動し、近接スイツチ４３，４４の間隔
ｔを狭めていずれかを作動させる。近接スイツチ
４３，４４のいずれかが作動すると、制御回路４
０はモータ２０を逆回転させかつモータ１３を回
転させ、トレーサ２８を上昇させながらＹ軸方向
に移動させる。剛球２７の中心Ｂがヘツド２９の
中心Ａより偏心しているため、ヘツド２９がモデ
ル１に僅かに触れただけで近接スイツチが作動す
る。

更に回路不良やノイズ等によりモータ９，１３
又は２０が異常回転又は所定の距離以上に移動し
てブラケツト２３ａ〜２３ｃ、すなわちトレーサ
２８が暴走した場合について述べる。

トレーサ２８が異常下降してヘツド２９がモデ
ル１に衝突したときには、反動で第１及び第２ロ
ツド２４ａ，２４ｂがともに急上昇してプレート
５４を第１図の破線で示す位置まで押上げる。こ
れにより非常停止スイツチ５８が作動し、制御回
路４０は全てのモータを停止させる。

またトレーサ２８が水平方向に異常に移動して
モデル１や倣い型面加工機のフレーム等に衝突し
たときには、第１ロツド２４ａが球面軸受３５に
より揺動しその円錐溝３８が第１図の一点鎖線に
示すように傾斜する。この傾斜により円錐溝３８
が剛球５３から外れるときに第２ロツド２４ｂが
押上げられ、プレート５４を第１図の破線で示す
位置まで押上げ、前記と同様に非常停止スイツチ
５８を作動させて倣い型面加工機を停止させる。
これにより倣い型面加工機のフレーム、被加工
物、モデル、カツタ等の損傷が防止されることは
勿論、剛球５３から円錐溝３８が外れるため、ト
レーサ２８の破損を防止することができる。

なお、上記例では非常停止スイツチ５８を近接
スイツチにより構成したが、リミツトスイツチ等
他のスイツチでもよい。

［考案の効果］ 以上述べたように、本考案によれば、倣い型面
加工機の自動制御が働かなくなつてトレーサが三
次元方向に暴走したときに、速やかに非常停止ス
イツチが作動し、かつトレーサ自体が破損防止構
造になつているため、倣い型面加工機が緊急停止
するとともに、トレーサの破損が未然に防止され
る。

特にこの非常停止スイツチが作動したとき、同
時に異常警報信号を発するようにしておけば、倣
い型面加工機の無人運転時においても早期に異常
を作業者に知らせることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案一実施例倣い型面加工機のトレ
ーサ破損防止装置の要部縦断面構成図。第２図は
その要部破断面図。第３図はその倣い型面加工機
の概略斜視図。第４図はそのトレーサのＹ−Ｚ平
面における軌跡の拡大図。第５図はそのトレーサ
のＸ−Ｙ平面における軌跡の拡大図。 １……モデル、２……被加工物、２３ａ〜２３
ｃ……ブラケツト、２４ａ……第１ロツド、２４
ｂ……第２ロツド、２８……トレーサ、３２……
第２近接スイツチ、３８……円錐溝、４３，４４
……第１近接スイツチ、５３……剛球、５４，５
５……プレート、５６……スプリング、５８……
非常停止スイツチ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 鉛直方向を含む互いに直交する３軸方向に往復
   動可能なブラケツトに支持された倣い型面加工機
   のトレーサにおいて、 前記ブラケツトに鉛直方向に摺動可能にかつ全
   方位に揺動可能に取付けられ上端面に円錐溝が形
   成された第１ロツドと、前記第１ロツドの下端に
   取付けられ前記ブラケツトの水平方向移動時にモ
   デル型面の接触を検出する第１近接スイツチと、
   前記円錐溝に着座する剛球を回転可能に下端に保
   持し前記第１ロツドと同一軸心を有しかつ前記ブ
   ラケツトに摺動可能に取付けられた第２ロツド
   と、前記第２ロツドを鉛直方向に圧接して前記第
   １ロツドを前記ブラケツトに固定するスプリング
   と、前記第２ロツドに固着されたプレートと、前
   記ブラケツトに固着され前記ブラケツトの鉛直方
   向移動時に前記プレートの変位によりモデル型面
   の接触を検出する第２近接スイツチと、前記ブラ
   ケツトに固着され前記第１ロツドの異常変位時に
   前記プレートの変位により作動して倣い型面加工
   機を停止する非常停止スイツチとを備えたことを
   特徴とする倣い型面加工機のトレーサ破損防止装
   置。