JPH0585544U - 弾性回転工具に於ける切込み量設定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本考案は、弾性回転工具の外端を工作物に当
接して、工作物の端面やコーナー部のばり取り、研磨、
艶出し等の作業を高能率に行うようにしたことを目的と
するものである。 【構成】 工作物を加工する弾性回転工具と、該弾性回
転工具を回転駆動する為の電動機と、前記弾性回転工具
の外端を工作物に当接する移動制御装置と、電動機より
出力された電流を小電流にする変流器と、該変流器より
出力される交流を直流に変更するコンバーターと、該コ
ンバーターより入力されるアナログ信号をデジタル信号
で出力するＡＤ変換器とで構成される電流検出装置と、
該電流検出装置より出力される信号に基づく演算によつ
て、予め定めた良好な位置に、前記弾性回転工具又は工
作物の移動を停止する制御装置とから構成された弾性回
転工具における切込み量設定装置。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は弾性回転工具の外端を工作物に当接して工作物の端面やコーナー部の ばり取り、研磨、艶出し等の作業を高能率に行うようにした弾性回転工具におけ る切込み量設定装置に関する。

【０００２】 本考案の弾性回転工具とは、弾性のある円筒状又は円錐状工具であって、その 材料は布バフ、ワイヤーブラシ、繊維状又は筒状のプラスチックの内部に研磨材 を含有せしめたものを束ねたもの、又はプラスチックス（ナイロンも含む）内に 研磨材を含有せしめたものなどを指すものであり、弾性によって良くコーナーに 当接し、機械的剛性又は研磨力、或いはその双方によってばり取り等の表面加工 効果を示す工具を指すものである。

【０００３】

【従来の技術】

従来、弾性回転工具の外端を工作物に当接して工作物を均一に加工するために は、工作物に対する弾性回転工具の切込み量（当り強さ）を一定にする必要があ り、流体圧シリンダー等で位置決めをして切込み量を設定していたが、弾性回転 工具が摩耗すると切込み量が減少してしまうので、切込み量に相当する錘を弾性 回転工具側に取り付けて、弾性回転工具の摩耗に追随して切込み量を一定に保つ 装置が開発されていた。

【０００４】 また回転工具を駆動する電動機の電流値を検出し、負荷時と無負荷時の電流値 を検出比較し、その信号により予め定めた良好な切り込み速度で弾性回転工具を 制御する切り込み速度設定方法が知られていた（特開昭４９−８３０７７号）。

【０００５】

【考案により解決すべき課題】

前記錘を取り付けた装置において、回転工具を搭載するユニット全体を摺動自 在に保持するスライド部は外的条件（気温、湿度、雰囲気等）により摺動状態が 変化し、切込み量が安定しない問題点があった。また、前記公知の技術は、複雑 化を免れない問題点があった。

【０００６】

【課題を解決する為の手段】

然るに本考案は、弾性回転工具を駆動する電動機の電流値を検出し、交流電流 を直流電流に整流すると共に、直流電流のアナログ信号をデジタル信号に変換し 、更に制御系をブログラム制御に構成して無負荷時と負荷時の電流値の差に基づ いて弾性回転工具の切込み量を設定するようにしたので、前記従来の問題点を解 決することができたものである。

【０００７】 即ち本考案は、工作物を加工する弾性回転工具と、該弾性回転工具を回転駆動 する為の電動機と、前記弾性回転工具の外端を工作物に当接する移動制御装置と 、電動機より出力された電流を小電流にする変流器と、該変流器より出力される 交流を直流に変更するコンバーターと、該コンバーターより入力されるアナログ 信号をデジタル信号で出力するＡＤ変換器とで構成される電流検出装置と、該電 流検出装置より出力される信号に基づく演算によって予め定めた良好な位置に、 前記弾性回転工具又は工作物の移動を停止する制御装置とから構成されたことを 特徴とする弾性回転工具に於ける切込み量設定装置である。また、制御装置は、 負荷時の電流値より無負荷時の電流値を差引いた負荷電流値が、予め定めた良好 な切込み量に相当する負荷電流値に到達したかを判断する手段を有することを特 徴としたものである。次に、制御装置は、負荷時の電流値より、該負荷時の電流 測定時より予め設定したＹ時間を遡った無負荷時の電流値を差引いた負荷電流値 が予め設定した負荷電流値Ｘに到達したかを判断する手段を有することを特徴と したものである。前記制御装置は、シーケンサーとたものであり、移動制御装置 は、高速移動手段と低速移動手段とよりなることを特徴としたものである。次に 、弾性回転工具は、布バフ、ワイヤーブラシ、繊維状又は筒状のプラスチックの 内部に研磨材を含有せしめたものを束ねたもの、又はプラスチック内に研磨材を 含有せしめ成形したものとしたことを特徴としたものである。

【０００８】

【作用】

本考案によれば、弾性回転工具の切込み量を弾性回転工具を駆動する電動機の 無負荷時と負荷時の電流値の差に基づいて設定し、かつプログラム制御したので 、予め定めた良好な切込み量に電気的に容易に制御することができる。

【０００９】 また負荷時の電流値より該負荷時の電流測定時より一定時間を遡った無負荷時 の電流値を差引いた負荷電流値に基づいて切込み量を設定するようにすれば、無 負荷時に電流値が多少変動しても常に一定した切込み量に制御することができる 。更に、負荷時の電流値と無負荷時の電流値とを比較するようにしたので、弾性 回転工具が工作物に接触した位置を検知することができる。

【００１０】

【実施例】

次に本考案の詳細を図１乃至図３によって説明する。図１は本考案の実施例の 正面図、図２は同じく側面図、図３は移動制御装置の説明図である。

【００１１】 機枠１上には流体圧シリンダー２が縦に固定され、機枠１内部には一対のスラ イド軸３、３ａが固定されている。前記スライド軸３、３ａに対して昇降可能に 軸受４、４ａが設置され、該軸受４、４ａには昇降板５が固定されると共に、該 昇降板５には前記流体圧シリンダー２のピストンロッド２７の先端部が固定され ている。又、前記昇降板５には電動機６が搭載されており、該電動機６によりハ ウジング７内等に内蔵された複数の歯車機構を介して弾性回転工具８が回転され るようになっている。更に、前記昇降板５の両側には、一対のチェーン９、９ａ が固着されており、該チェーン９、９ａは機枠１上に設けたスプロケット１０、 １０ａ、１１、１１ａを介して錘１２に固着されている。該錘１２は昇降板５上 に掛かる重量とほぼ同重量に設定されており、前記流体圧シリンダー２への負荷 を軽減するバランサーとしての役目を成す。

【００１２】 １３は前記電動機６より出力された電流を小電流に変更する変流器、１４は変 流器１３より出力される交流を直流に整流するコンバーター、１５はコンバータ ー１４より入力されるアナログ信号をデジタル信号に変換して制御装置１７へ出 力するＡＤ変換器である。前記変流器１３、コンバーター１４及びＡＤ変換器１ ５にて電流検出装置１６が構成される。前記制御装置１７はＡＤ変換器１５より デジタル信号で出力された電流値を演算する制御装置で、公知のシーケンサー又 はマイコン等を使用する。

【００１３】 次に１８は前記制御装置１７より出力される指令に基づいて、前記流体圧シリ ンダー２のピストンロッド２７の移動を制御する為の移動制御装置である。該移 動制御装置１８の詳細は図３に図示してある。１９はソレノイドバルブ、２０及 び２１は高速用スピードコントローラー、２２はソレノイドバルブ２３、２４、 低速用スピードコントローラー２５等を有する空油変更器である。前記移動制御 装置１８の作動を説明すると、先ず、前記制御装置１７より弾性回転工具８を下 降する指令が出ると、前記流体圧シリンダー２のピストン側に空気が導入され、 ピストンロッド２７は高速で下降される。この下降スピードは前記高速用スピー ドコントローラー２１にて調整される。次に前記ピストンロッド２７が中間端近 接スイッチ２６を打つと、ソレノイドバルブ２４が切替えられ、弁が閉じられる 。これにより前記流体圧シリンダー２のピストンロッド側より流出する油圧は、 低速用スピードコントローラー２５を通過することになり、下降スピードは減速 される。

【００１４】 次に弾性回転工具８が工作物に当接すると、電動機６の電流値が上昇し、前記 制御装置１７が後記する方法により一定切込み量に達したと判断したなら（油圧 の電気に対する遅れは考慮する必要がある）、ソレノイドバルブ２３を切替え、 弁を閉じる。これにより弾性回転工具８の下降は停止し、設定時間加工を行う。 加工が終了したなら、前記ソレノイドバルブ１９を切替えると同時に、前記ソレ ノイドバルブ２３及び２４を切替え、弁を開口する。これにより前記流体圧シリ ンダー２のピストンロッド側に油圧が導入され、ピストンロッド２７は高速で上 昇する。この上昇スピードは前記高速用スピードコントローラー２０にて調整さ れる。ピストンロッド２７は上昇端にて停止する。

【００１５】 以上説明したように移動制御装置１８は、高速移動手段と低速移動手段を有す るので、工作物に弾性回転工具が接近するまでは高速で、それ以後は低速とする ことができ、高能率な加工が行える。また低速によってピストンロッドの停止精 度を向上することができる。更に低速用スピードコントローラーにより弾性回転 工具の切込み量を調整することができる。

【００１６】 尚、移動制御装置は上記の方法のほかに公知のサーボモーターを使用しても良 い。サーボモーターを使用すれば電気信号に対する遅れはより少なくなる。

【００１７】 次に前記制御装置１７による切込み量を一定に保つための方法を図４乃至図６ に基づいて説明する。

【００１８】 図４はシーケンス回路図、図５はフローチャート、図６は弾性回転工具を駆動 する電動機の電流値の変化を示す図である。先ず、１スキャン毎に電動機の電流 値を電流検出装置を介して測定し、制御装置（実施例はシーケンサー）へ入力す る。前記１スキャンとは、シーケンス回路のプログラムが０番地からＥＮＤまで 実行されることで、本実施例では１スキャンに約０．１秒を要する。前記シーケ ンサーは何スキャンかの前のデーターを記憶する。図４にはＤ1 〜Ｄ17に示すよ うに１７スキャン前のデーターを記憶する場合が示してある。先ず現在値Ｄ0 と 比較するためのＹスキャン前のデーターをＤ1 〜Ｄ17より選択し、Ｄ18へ格納す る。本実施例では図４に示すように、１０スキャン前のデーターＤ10をＤ18へ格 納する。次に、Ｄ0 〜Ｄ16のデーターを１つ大きい番号のＤ1 〜Ｄ17へ順にシフ トし格納する。次に現在値をＤ0 に格納すると共に、比較演算用Ｄ19へ格納する 。次にＤ19がＤ18より大きいこと、即ち両者の差がプラスであることを確認する と共に、Ｄ19−Ｄ18の演算をし、即ち現在値から１０スキャン前のデーターを引 き、その結果をＤ19に格納し、その値が設定値Ｘより大きくなった場合に移動制 御装置（ソレノイドバルブ）へ信号が出され、弾性回転工具の下降は停止し、切 込み量が設定される。前記設定値Ｘは、本実施例では３（０．０３Ａ程度）に設 定されている。尚、流体圧シリンダーのピストンロッドの停止は油圧により制御 されるので、電気信号との遅れを考慮してＸの値を設定する必要がある。即ち、 Ｘを大きくすれば切込み量が大きくなり、Ｘを小さくすれば切込み量は小さくな る。

【００１９】

【考案の効果】

本考案は、弾性回転工具の切込み量を弾性回転工具を駆動する電動機の無負荷 時と負荷時の電流値の差に基づいて設定するようにしたので、切込み量を電気的 に制御することができ、切込み量が安定すると共に、微調整がきわめて容易とな った。また負荷時の電流値より、該負荷時の電流測定時より一定時間を遡った無 負荷時の電流値を差引いた負荷電流値に基づいて切込み量を設定するようにした ので、無負荷時に電流値が変動しても、常に一定した切込み量に制御することが できる。例えば弾性回転工具の電動機は、始動直後より１〜２時間経過すると０ ．１〜０．２Ａ程度負荷が減少するが、本考案では現在値と１、２秒前の無負荷 時のデーターとを比較するようにしたため、切込み量が正確となる利点を有する 。

【００２０】 更に、本考案は、電流値をアナログ信号よりデジタル信号に変換した事により 、複雑な演算が制御装置内部のプログラムで行なえ、演算処理が簡素化できると 共に、切込み量の設定値Ｘ及び無負荷電流検出時Ｙ等の変更が、データ変更だけ で簡単に行うことができる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例の正面図。

【図２】同じく側面図。

【図３】移動制御装置の説明図。

【図４】シーケンス回路図。

【図５】フローチャート。

【図６】時間に対する電流値の変化を示す図。

【符号の説明】

１ 機枠 ２ 流体圧シリンダー ３、３ａ スライド軸 ４、４ａ 軸受 ５ 昇降板 ６ 電動機 ７ ハウジング ８ 弾性回転工具 ９、９ａ チェーン １０、１０ａ、１１、１１ａ スプロケット １２ 錘 １３ 変流器 １４ コンバーター １５ ＡＤ変換器 １６ 電流検出装置 １７ 制御装置 １８ 移動制御装置 １９ ソレノイドバルブ ２０、２１ 高速用スピードコントローラー ２２ 空油変更器 ２３、２４ ソレノイドバルブ ２５ 低速用スピードコントローラー ２６ 中間端近接スイッチ ２７ ピストンロッド

Claims (6)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 工作物を加工する弾性回転工具と、該弾
   性回転工具を回転駆動する為の電動機と、前記弾性回転
   工具の外端を工作物に当接する移動制御装置と、電動機
   より出力された電流を小電流にする変流器と、該変流器
   より出力される交流を直流に変更するコンバーターと、
   該コンバーターより入力されるアナログ信号をデジタル
   信号で出力するＡＤ変換器とで構成される電流検出装置
   と、該電流検出装置より出力される信号に基づく演算に
   よって予め定めた良好な位置に、前記弾性回転工具又は
   工作物の移動を停止する制御装置とから構成されたこと
   を特徴とする弾性回転工具に於ける切込み量設定装置。
2. 【請求項２】 制御装置は、負荷時の電流値より無負荷
   時の電流値を差引いた負荷電流値が、予め定めた良好な
   切込み量に相当する負荷電流値に到達したかを判断する
   手段を有することを特徴とする請求項１記載の弾性回転
   工具に於ける切込み量設定装置。
3. 【請求項３】 制御装置は、負荷時の電流値より、該負
   荷時の電流測定時より予め設定したＹ時間を遡った無負
   荷時の電流値を差引いた負荷電流値が予め設定した負荷
   電流値Ｘに到達したかを判断する手段を有することを特
   徴とする請求項１記載の弾性回転工具に於ける切込み量
   設定装置。
4. 【請求項４】 制御装置は、シーケンサーとしたことを
   特徴とする請求項１記載の弾性回転工具に於ける切込み
   量設定装置。
5. 【請求項５】 移動制御装置は、高速移動手段と低速移
   動手段とよりなることを特徴とする請求項１記載の弾性
   回転工具に於ける切込み量設定装置。
6. 【請求項６】 弾性回転工具は、布バフ、ワイヤーブラ
   シ、繊維状又は筒状のプラスチックの内部に研磨材を含
   有せしめたものを束ねたもの、或いはプラスチック内に
   研磨材を含有せしめ成形したものとしたことを特徴とす
   る請求項１記載の弾性回転工具に於ける切込み量設定装
   置。