JPH06143129A - Pressure force controller for fillet roll device - Google Patents

Pressure force controller for fillet roll device

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Publication number
JPH06143129A
JPH06143129A JP29292592A JP29292592A JPH06143129A JP H06143129 A JPH06143129 A JP H06143129A JP 29292592 A JP29292592 A JP 29292592A JP 29292592 A JP29292592 A JP 29292592A JP H06143129 A JPH06143129 A JP H06143129A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
roller
fillet
pin
pressure
shake
Prior art date
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Pending
Application number
JP29292592A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takehiko Hayashi
武彦 林
Hiroyuki Ikuta
博幸 生田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyoda Koki KK
Original Assignee
Toyoda Koki KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyoda Koki KK filed Critical Toyoda Koki KK
Priority to JP29292592A priority Critical patent/JPH06143129A/en
Publication of JPH06143129A publication Critical patent/JPH06143129A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To improve the roller working precision for a fillet part by reducing the deflection in the axial direction of a workpiece in the roller working. CONSTITUTION:During the roller working for a crankshaft, the deflection in the axial direction of a pin shoulder part of the crankshaft is detected by a deflection sensor 23, and when it is judged by a controller 50 that the detected deflection quantity of each pin shoulder part is over a set upper limit value, a pressing cylinder 32 is controlled so that the pressure for a fillet roller of the pin part corresponding to the pin shoulder part having the set upper limit value or more is weakened. Further, when it is judged that the deflection quantity is less than a previously set lower limit value, the pressing cylinder 32 is controlled so that the pressure for the fillet roller of the pin part corresponding to the pin shoulder part having a set lower limit value or less is intensified, and the roller working for the pin part is carried out.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、クランクシャフトのフ
ィレット部分をローラ加工するフィレットロール加工装
置の加圧力制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pressurizing force control device for a fillet roll machining apparatus for roller machining a fillet portion of a crankshaft.

【0002】[0002]

【従来の技術】自動車用内燃機関等に用いられるクラン
クシャフトにおいては、そのピン部およびジャーナル部
のフィレット部分の疲労強度を向上させるために、フィ
レット部分をローラ加工することが知られている。従
来、この種のフィレットロール装置としては、例えば本
出願人により既に提案された特願昭57−121412
号の明細書および図面に示されているように、シリンダ
により開閉される上下一対のアームをクランクシャフト
の各ピン部およびジャーナル部ごとに設け、この各上下
アームの先端にホルダを介して支持されたフィレットロ
ーラを対応するピン部およびジャーナル部のフィレット
部にそれぞれ加圧接触させ、クランクシャフトを回転す
ることにより、各フィレット部を同時にロール掛け加工
するようになっている。
2. Description of the Related Art In crankshafts used in internal combustion engines for automobiles, it is known that the fillet portions of the pin portion and the journal portion are roller-processed in order to improve the fatigue strength of the fillet portions. Conventionally, as a fillet roll device of this type, for example, Japanese Patent Application No. 57-121412 already proposed by the present applicant.
As shown in the specification and drawings, a pair of upper and lower arms that are opened and closed by a cylinder are provided for each pin portion and journal portion of the crankshaft, and are supported at the tip of each upper and lower arm via a holder. The fillet roller is pressed and brought into contact with the corresponding pin portion and the corresponding fillet portion of the journal portion, and the crankshaft is rotated, so that the respective fillet portions are simultaneously rolled.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、ロール掛け
加工時のクランクシャフトは、主軸に設けたチャックと
テールストックによって両端を支持する方式になってい
るため、クランクシャフト中央部が撓み易い。しかも各
ピン部が同一荷重でロール掛けされると、ピンショルダ
部の剛性の小さい箇所がフィレットローラの加圧力で軸
線方向に弾性変形し、これに伴いピンショルダ部に振れ
が発生して、フィレット部の加工精度が悪化するという
問題があった。
By the way, since the crankshaft during roll processing is of a type in which both ends are supported by a chuck provided on the main shaft and a tail stock, the central portion of the crankshaft is easily bent. Moreover, when each pin portion is rolled with the same load, a portion of the pin shoulder portion having a low rigidity is elastically deformed in the axial direction by the pressure of the fillet roller, and accordingly, the pin shoulder portion is shaken and the fillet portion of the fillet portion is deformed. There was a problem that the processing accuracy deteriorates.

【0004】本発明は、上述のような事情に鑑みなされ
たものであり、その目的とするところは、ローラ加工時
における工作物軸方向の振れを減少させ、フィレット部
のローラ加工精度を向上することができるフィレットロ
ール装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to reduce runout in the axial direction of a workpiece during roller processing and improve roller processing accuracy of the fillet portion. It is to provide a fillet roll device capable of performing the above.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】一実施例である図1〜図
4に対応づけて本発明を説明すると、本発明は、駆動手
段11,13,16により回転駆動される工作物Wの複
数ローラ加圧部を相対抗する両側から保持するローラホ
ルダ28,29,36,37を各々備えた一対ずつのア
ーム18,19,20,21を各ローラ加工部毎に開閉
可能に設け、この各組のアーム18,19,20,21
をそれぞれの加圧手段32,40により加圧動作させる
ことでローラホルダ28,29,36,37に設けたフ
ィレットローラ30,38により前記ローラ加工部のフ
ィレット部分をローラ加工するフィレットロール装置に
適用される。
The present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4 showing an embodiment. The present invention is based on a plurality of workpieces W which are rotationally driven by driving means 11, 13, and 16. A pair of arms 18, 19, 20, 21 respectively provided with roller holders 28, 29, 36, 37 for holding the roller pressing portions from opposite sides are provided for each roller processing portion so as to be openable and closable. Set of arms 18, 19, 20, 21
It is applied to a fillet roll device that performs roller processing on the fillet portion of the roller processing portion by the fillet rollers 30 and 38 provided on the roller holders 28, 29, 36, and 37 by performing the pressing operation by the pressing means 32 and 40, respectively. To be done.

【0006】そして、上記目的は、ローラ加工中の工作
物Wの軸線方向の振れ量を検出する振れセンサ23と、
前記工作物Wのローラ加工中に前記振れセンサ23で検
出された振れ量が設定上限値以上になったときに、フィ
レット部分へのロール加圧力が設定圧より減少するよう
に前記加圧手段32を制御するとともに、前記検出され
た振れ量が設定下限値以下になったときは、フィレット
部分へのロール加圧力が設定圧より増加するように前記
加圧手段32を制御する制御手段50とを設けることに
より達成される。
The above-mentioned object is to provide a shake sensor 23 for detecting the amount of shake of the workpiece W in the axial direction during roller processing.
When the amount of shake detected by the shake sensor 23 becomes equal to or larger than the set upper limit value during the roller processing of the workpiece W, the pressurizing means 32 is configured so that the pressure applied to the roll on the fillet portion becomes smaller than the set pressure. And the control means 50 for controlling the pressurizing means 32 so that the roll pressing force to the fillet portion becomes higher than the set pressure when the detected shake amount becomes equal to or less than the set lower limit value. It is achieved by providing.

【0007】[0007]

【作用】上記の構成により、工作物Wの設定圧でのロー
ラ加工中に振れセンサ23で検出される工作物Wの軸線
方向の振れ量が設定上限値以上になったことが制御手段
50で判定されると、制御手段50はフィレット部分へ
のロール加圧力が設定圧より減少するように加圧手段3
2を制御して工作物の軸方向の振れを減少させる。ま
た、軸線方向の振れ量が設定下限値以下になったことが
制御手段50で判定されたときは、フィレット部分への
ロール加圧力が増加する加圧手段32を制御して工作物
Wをローラ加圧する。よって、工作物の軸方向の振れが
減少し、高精度のローラ加工が可能になる。
With the above-described structure, the control means 50 indicates that the axial deflection of the workpiece W detected by the deflection sensor 23 during the roller machining at the preset pressure of the workpiece W exceeds the set upper limit value. When the determination is made, the control means 50 controls the pressurizing means 3 so that the roll pressure applied to the fillet portion is less than the set pressure.
2 is controlled to reduce the axial runout of the workpiece. Further, when the control means 50 determines that the shake amount in the axial direction is equal to or less than the set lower limit value, the pressurizing means 32 for increasing the roll pressing force to the fillet portion is controlled to roll the workpiece W. Pressurize. Therefore, the deflection of the workpiece in the axial direction is reduced, and highly accurate roller machining becomes possible.

【0008】[0008]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図1は、本発明のフィレットロール装置の全体を
示す概略構成図である。図1において、不図示の固定ベ
ース上には主軸台11と心押台12が間隔をおいて対向
設置されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing the entire fillet roll device of the present invention. In FIG. 1, a headstock 11 and a tailstock 12 are installed to face each other on a fixed base (not shown) with a gap.

【0009】主軸台11は、回転可能に軸承した主軸1
3を有し、この主軸13の心押台12と対向する一端に
は、被加工物であるクランクシャフトWの一端を把持す
るチャック14が取り付けてあり、主軸13の他端側は
ベルト伝達機構15を介して主軸駆動モータ16に連結
されている。また、主軸13の他端には、主軸13の回
転数,回転角を検出するロータリエンコーダ17が設け
られている。クランクシャフトWの他端は心押台12の
センタ12aによって支持されている。
The headstock 11 is a rotatably supported main spindle 1.
3, a chuck 14 for holding one end of a crankshaft W as a workpiece is attached to one end of the main shaft 13 facing the tailstock 12, and the other end of the main shaft 13 has a belt transmission mechanism. It is connected to a spindle drive motor 16 via 15. At the other end of the main shaft 13, a rotary encoder 17 that detects the number of rotations and the rotation angle of the main shaft 13 is provided. The other end of the crankshaft W is supported by the center 12a of the tailstock 12.

【0010】図1において、18,19は6気筒用クラ
ンクシャフトWのピン部P1〜P6に対応して配置し
た、ピン部と同数のピン用の上部および下部アームであ
り、20,21は6気筒用クランクシャフトWの各ジャ
ーナル部J1〜J4に対応して配置した、ジャーナル部
と同数のジャーナル用の上部および下部アームである。
また、22aは各ピン用の上部アーム18に組み込ま
れ、ピン部のフィレット部をロール加工するときにピン
部に作用する荷重を検出する荷重センサであり、22b
は各ジャーナル用の上部アーム20に組み込まれ、ジャ
ーナル部のフィレット部をロール加工するときにジャー
ナル部に作用する荷重を検出する荷重センサである。
In FIG. 1, reference numerals 18 and 19 denote upper and lower arms for the same number of pins as the pin portions, which are arranged corresponding to the pin portions P1 to P6 of the crankshaft W for 6 cylinders. Upper and lower arms for the same number of journals as the journals, which are arranged corresponding to the respective journals J1 to J4 of the cylinder crankshaft W.
Further, 22a is a load sensor incorporated in the upper arm 18 for each pin, which detects a load acting on the pin portion when the fillet portion of the pin portion is rolled, and 22b
Is a load sensor that is incorporated in the upper arm 20 for each journal and detects the load acting on the journal portion when the fillet portion of the journal portion is rolled.

【0011】各ピン用の上部および下部アーム18,1
9の中間部は、図2に示すようにクランクシャフトWの
軸線と平行に配設した支持軸25に軸支した揺動支持部
材26の下端にピン27により揺動可能に支持されてい
る。これら各ピン用の上部および下部アーム18,19
の各先端部には、図2および図3に示すように対応する
ピン部P1〜P6(同図ではピン部P1のみを示してい
るが、他のピン部P2〜P6についても同様である)を
上下方向から開閉可能に挾持するローラホルダ28,2
9がそれぞれ交換可能に取り付けられており、このうち
上部アーム18のローラホルダ28はピン部に対し接近
および離間する方向に移動可能になっているとともに、
このローラホルダ28の上端面とこれに対向する上部ア
ーム18のホルダ受け部間に荷重センサ22aが設けら
れている。
Upper and lower arms 18, 1 for each pin
The middle portion of 9 is swingably supported by a pin 27 on the lower end of a swing support member 26 pivotally supported by a support shaft 25 arranged parallel to the axis of the crankshaft W as shown in FIG. Upper and lower arms 18, 19 for each of these pins
2 and 3, the corresponding pin portions P1 to P6 are provided at the respective tip portions of the same (only the pin portion P1 is shown in the figure, but the same applies to the other pin portions P2 to P6). Roller holders 28 and 2 for holding the blade in a vertically openable and closable manner
9 are attached so as to be replaceable, and the roller holder 28 of the upper arm 18 is movable in a direction of approaching and separating from the pin portion.
A load sensor 22a is provided between the upper end surface of the roller holder 28 and the holder receiving portion of the upper arm 18 facing the upper end surface.

【0012】さらに、これらローラホルダ28,29に
は、ピン部P1(ピン部P2〜P6についても同様)の
フィレット部分に臨むフィレットローラ31およびこれ
を支持する受けローラ30が互いに接触しながら回転で
きるように支持されている。
Further, on these roller holders 28 and 29, a fillet roller 31 facing the fillet portion of the pin portion P1 (the same applies to the pin portions P2 to P6) and a receiving roller 30 supporting this can rotate while contacting each other. Is supported as.

【0013】また、これらの上部および下部アーム1
8,19の後端部には加圧用シリンダ32がそれぞれ設
けられており、この加圧用シリンダ32の一端は上部ア
ーム18にピン連結され、他端から突出するピストンロ
ッド32aの先端は下部アーム19にピン連結されてい
る。
Also, these upper and lower arms 1
Pressurizing cylinders 32 are provided at the rear ends of the pressurizing cylinders 8 and 19, respectively. One end of the pressurizing cylinder 32 is pin-connected to the upper arm 18, and the tip of a piston rod 32a protruding from the other end is the lower arm 19. Pinned to.

【0014】上部および下部アーム18,19は加圧用
シリンダ32の伸縮動作によって開閉されるもので、シ
リンダ32の伸長によりクランクシャフトWの着脱のた
めにローラホルダ28,29をピン部から離間させ、そ
して、シリンダ32の収縮により、ローラホルダ28,
29のフィレットローラ31をピン部のフィレット部分
に押圧させる。また、ローラホルダ28,29がピン部
を上下から挾持した状態において、クランクシャフトW
を主軸駆動モータ16により回転させると、揺動支持部
材26の揺動により上部および下部アーム18,19は
ピン部の旋回運動(公転)に倣って自由に運動する。
The upper and lower arms 18 and 19 are opened and closed by the expansion and contraction operation of the pressurizing cylinder 32. The extension of the cylinder 32 causes the roller holders 28 and 29 to be separated from the pin portion for attachment and detachment of the crankshaft W. The contraction of the cylinder 32 causes the roller holder 28,
The fillet roller 31 of 29 is pressed against the fillet portion of the pin portion. Further, when the roller holders 28 and 29 hold the pin portion from above and below, the crankshaft W
When the spindle drive motor 16 is rotated, the swing support member 26 swings, so that the upper and lower arms 18 and 19 freely move following the swiveling motion (revolution) of the pin portion.

【0015】図2および図3において、23は、ロール
加工時に発生するピンショルダ部47の軸線方向の振れ
を検出する振れセンサであって、各ピン部毎に設けら
れ、それぞれの上部または下部アーム18または19に
一体に支持されている。
In FIGS. 2 and 3, reference numeral 23 denotes a shake sensor for detecting the shake in the axial direction of the pin shoulder portion 47 that occurs during roll processing. The shake sensor is provided for each pin portion, and each upper or lower arm 18 is provided. Alternatively, it is integrally supported by 19.

【0016】また、前記振れセンサ23は、空気圧式,
電磁式その他のものから構成されるもので、図3に示す
ようにピンP1を挾んで両側に位置するピンショルダ部
47,47の内側面に対向する隙間検知部23a,23
bを備え、この検知部23a,23bにより、ロール掛
け時に生じるピンショルダ部47の軸線方向の弾性変形
に伴う隙間の変化の大きさを検出し、この検出値からピ
ンショルダ部47の振れの大きさを求めるようになって
いる。
The shake sensor 23 is a pneumatic type,
As shown in FIG. 3, the gap detectors 23a, 23 are formed of an electromagnetic type or the like and face the inner surfaces of the pin shoulders 47, 47 located on both sides of the pin P1 as shown in FIG.
b, the magnitudes of changes in the clearance due to elastic deformation in the axial direction of the pin shoulder portion 47 that occur during rolling are detected by the detection portions 23a and 23b, and the magnitude of the shake of the pin shoulder portion 47 is detected from this detected value. I am asking for it.

【0017】各ジャーナル用の上部および下部アーム2
0,21の中間部は、図2に示すようにクランクシャフ
トWの軸線と平行に配設した支持軸33に軸支した揺動
支持部材34の下端にピン35により揺動可能に支持さ
れている。これら各ジャーナルの上部および下部アーム
20,21の先端部には、対向するジャーナル部J1〜
J4(同図ではジャーナル部J1のみを示しているが、
他のジャーナル部J2〜J4についても同様である)を
上下方向から開閉可能に挾持するローラホルダ36,3
7がそれぞれ交換可能に取り付けられており、このうち
上部アーム20のローラホルダ36はジャーナル部に対
し接近および離間する方向に移動可能になっているとと
もに、このローラホルダ36の上端面とこれに対向する
上部アーム20のホルダ受け部間に荷重センサ22bが
設けられている。
Upper and lower arms 2 for each journal
The intermediate portion of 0 and 21 is swingably supported by a pin 35 at the lower end of a swing support member 34 pivotally supported by a support shaft 33 arranged parallel to the axis of the crankshaft W as shown in FIG. There is. The upper and lower arms 20 and 21 of each of these journals are provided at their tip portions with facing journal portions J1 to J1.
J4 (only the journal part J1 is shown in the figure,
The same applies to the other journal parts J2 to J4).
7 are replaceably attached to each other, and the roller holder 36 of the upper arm 20 is movable toward and away from the journal portion, and the upper end surface of the roller holder 36 is opposed to this. A load sensor 22b is provided between the holder receiving portions of the upper arm 20.

【0018】さらに、これらローラホルダ36,37に
は、ジャーナル部J1(J2〜J4)のフィレット部分
に臨むフィレットローラ38およびこれを支持する受け
ローラ39がピン部と同様に互いに接触しながら回転で
きるように支持されている。また、これらの上部および
下部アーム20,21の後端部には加圧用シリンダ40
がそれぞれ設けられており、この加圧用シリンダ40の
一端は上部アーム20にピン連結され、他端から突出す
るピストンロッド40aの先端は下部アーム21にピン
連結されている。
Further, in these roller holders 36 and 37, a fillet roller 38 facing the fillet portion of the journal portion J1 (J2 to J4) and a receiving roller 39 supporting the same can rotate in contact with each other like the pin portion. Is supported as. Further, a pressurizing cylinder 40 is provided at the rear ends of the upper and lower arms 20 and 21.
Are provided, one end of the pressurizing cylinder 40 is pin-connected to the upper arm 20, and the tip of the piston rod 40a protruding from the other end is pin-connected to the lower arm 21.

【0019】上部および下部アーム20,21は加圧用
シリンダ40の伸縮動作によって開閉されるもので、シ
リンダ40の伸長によりクランクシャフトWの着脱のた
めにローラホルダ36,37をジャーナル部から離間さ
せ、そして、シリンダ40の収縮によりローラホルダ3
6,37のフィレットローラ38をジャーナル部のフィ
レット部分に押圧させる。
The upper and lower arms 20 and 21 are opened and closed by the expansion and contraction operation of the pressurizing cylinder 40. When the cylinder 40 is extended, the roller holders 36 and 37 are separated from the journal portion for attaching and detaching the crankshaft W. Then, due to the contraction of the cylinder 40, the roller holder 3
The fillet rollers 38 of 6, 37 are pressed against the fillet portion of the journal portion.

【0020】なお、各ジャーナル用の上部アーム20の
他端20aは、支持フレーム24に固定した支持ブロッ
ク42に上下動可能に支持された軸43の下端に係合さ
れ、通常はスプリング44により軸43を上昇端へ保持
することで、上部および下部アーム20,21の姿勢を
一定に保持する。しかして、加工中においては軸43の
上下動により各ジャーナル部J1〜J4の軸心の変動を
吸収できるようにしている。
The other end 20a of the upper arm 20 for each journal is engaged with the lower end of a shaft 43 which is supported by a support block 42 fixed to a support frame 24 so as to be vertically movable. By holding 43 at the rising end, the postures of the upper and lower arms 20, 21 are kept constant. Then, during the machining, the vertical movement of the shaft 43 can absorb the fluctuation of the axial center of each of the journal portions J1 to J4.

【0021】次に、図4に示す加圧力制御回路の構成に
ついて述べる。図4において、50はフィレットロール
装置を制御する制御装置である。この制御装置50は、
クランクシャフトWの各ピン部および各ジャーナル部に
作用する荷重をロータリエンコーダ17からの主軸回転
情報と、荷重センサ22a,22bおよび振れセンサ2
3からの検出情報に基づいて演算処理する中央処理装置
(以下CPUという)51と、メモリ52、入力インタ
フェース53および出力インタフェース54を備え、こ
れらのメモリ52、入力インタフェース53および出力
インタフェース54はCPU51に接続される。
Next, the structure of the pressure control circuit shown in FIG. 4 will be described. In FIG. 4, reference numeral 50 is a control device for controlling the fillet roll device. This control device 50
The load acting on each pin portion and each journal portion of the crankshaft W is read as the spindle rotation information from the rotary encoder 17, the load sensors 22a and 22b, and the shake sensor 2.
A central processing unit (hereinafter referred to as CPU) 51 that performs arithmetic processing based on the detection information from 3, and a memory 52, an input interface 53, and an output interface 54. These memory 52, input interface 53, and output interface 54 are provided in the CPU 51. Connected.

【0022】メモリ52には、ローラ加工プログラム、
ローラ加工時に発生するピンショルダ部の振れの検出プ
ログラム、および加圧制御のための加圧制御プログラ
ム、CPU51での演算結果などのデータが格納され
る。
The memory 52 has a roller machining program,
Stored are a program for detecting a shake of the pin shoulder portion that occurs during roller processing, a pressurizing control program for pressurizing control, and data such as a calculation result in the CPU 51.

【0023】入力インタフェース53には、主軸の回
転、すなわちクランクシャフトWの回転角度を検出する
ロータリエンコーダ17が接続されているとともに、各
ピンおよびジャーナルに作用する荷重を検出する荷重セ
ンサ22a,22bおよびピンショルダ部47の振れ量
を検出する振れセンサ23がそれぞれのA−Dコンバー
タ55,56を介して接続されている。また、出力イン
タフェース54には、CPU51から出力インタフェー
ス54を通して出力される荷重指令データをアナログ信
号に変換するD−Aコンバータ57が接続されている。
A rotary encoder 17 for detecting the rotation of the main shaft, that is, the rotation angle of the crankshaft W is connected to the input interface 53, and load sensors 22a, 22b and load sensors 22a, 22b for detecting the loads acting on the pins and journals are connected. The shake sensor 23 that detects the shake amount of the pin shoulder unit 47 is connected via the respective A / D converters 55 and 56. Further, the output interface 54 is connected to a DA converter 57 that converts the load command data output from the CPU 51 through the output interface 54 into an analog signal.

【0024】D−Aコンバータ57の出力側には、アン
プ58,59を介してピン部に対応する締め用の電流制
御減圧弁60およびジャーナル部に対応する締め用の電
流制御減圧弁61がそれぞれ接続されている。電流制御
減圧弁60は、ピン部に対応する加圧用シリンダ32と
アーム開閉用電磁方向切換弁62間とを結ぶ油圧回路に
直列接続され、電流制御減圧弁61は、ジャーナル部に
対応する加圧用シリンダ40と電磁方向切換弁62間と
を結ぶ油圧回路に直列に接続されている。また、電磁方
向切換弁62は油圧ポンプPと油タンクTに接続されて
いる。なお、図4において、ピン部用およびジャーナル
部用の電流制御減圧弁は1つずつしか図示しないが、こ
の電流制御減圧弁は各ピン部毎および各ジャーナル部毎
に設けられる。
On the output side of the DA converter 57, a current control pressure reducing valve 60 for tightening corresponding to the pin portion and a current control pressure reducing valve 61 for tightening corresponding to the journal portion are respectively provided via amplifiers 58, 59. It is connected. The current control pressure reducing valve 60 is connected in series to a hydraulic circuit that connects between the pressurizing cylinder 32 corresponding to the pin portion and the arm opening / closing electromagnetic direction switching valve 62, and the current control pressure reducing valve 61 is used for pressurizing corresponding to the journal portion. It is connected in series to a hydraulic circuit that connects between the cylinder 40 and the electromagnetic directional control valve 62. The electromagnetic direction switching valve 62 is connected to the hydraulic pump P and the oil tank T. Although only one current control pressure reducing valve for the pin portion and one journal portion are shown in FIG. 4, this current control pressure reducing valve is provided for each pin portion and each journal portion.

【0025】次に、上記のように構成された本実施例の
動作について説明する。クランクシャフトWのフィレッ
トローラ加工に際しては、まず、各上,下部アーム1
8,19および20,21を開いた状態でクランクシャ
フトWを主軸13と心押台12間に搬入し、その一端を
主軸13のチャック14により把持するとともに他端を
心押台13のセンタ12aにより支持する。このとき、
主軸13の回転方向の位相とクランクシャフトWの回転
方向の位相とは一定の関係に位置決めされている。
Next, the operation of this embodiment configured as described above will be described. When processing the fillet roller of the crankshaft W, first, the upper and lower arms 1
The crankshaft W is carried in between the main shaft 13 and the tailstock 12 with 8, 19, and 20, 21 open, and one end of the crankshaft W is held by the chuck 14 of the main shaft 13 and the other end is the center 12a of the tailstock 13. Supported by. At this time,
The rotational phase of the main shaft 13 and the rotational phase of the crankshaft W are positioned in a fixed relationship.

【0026】その後、電磁方向切換弁62を図4に示す
左側の位置に切り換えてポンプPからの圧油をそれぞれ
の加圧用シリンダ32,40に供給し、各加圧用シリン
ダ32,40を伸長動作させて各々の上,下部アーム1
8〜21を閉止動作させ、そのフィレットローラ30を
各ピン部P1〜P6のフィレット部分に圧接させ、ま
た、フィレットローラ38を各ジャーナル部J1〜J4
のフィレット部分に圧接させる。しかる後、主軸駆動モ
ータ16によりクランクシャフトWを回転駆動する。こ
のクランクシャフトWの回転により各ピン部P1〜P6
を挾持する上部および下部アーム18,19並びにこれ
らを支持する揺動支持部材26が各ピン部P1〜P6の
回転に倣って運動する。従って、ピン部P1〜P6のフ
ィレット部分に圧接するフィレットローラ30はピン部
に対し公転かつ自転され、これによってピン部のフィレ
ット部分をローラ加工する。同様にジャーナル部J1〜
J4のフィレット部分に圧接するフィレットローラ38
によりジャーナル部のフィレット部分をローラ加工す
る。
Thereafter, the electromagnetic directional control valve 62 is switched to the position on the left side shown in FIG. 4 to supply the pressure oil from the pump P to the pressurizing cylinders 32, 40, and the pressurizing cylinders 32, 40 are extended. Let each upper and lower arm 1
8 to 21 are closed, the fillet roller 30 is pressed against the fillet portions of the pin portions P1 to P6, and the fillet roller 38 is moved to the journal portions J1 to J4.
Press it against the fillet part of. Then, the main shaft drive motor 16 rotationally drives the crankshaft W. By the rotation of the crankshaft W, the respective pin portions P1 to P6
The upper and lower arms 18 and 19 for holding and the swing support member 26 for supporting them move according to the rotation of the pin portions P1 to P6. Therefore, the fillet roller 30 that is in pressure contact with the fillet portions of the pin portions P1 to P6 is revolved and revolves around the pin portion, so that the fillet portion of the pin portion is roller processed. Similarly, the journal section J1
Fillet roller 38 that presses against the fillet portion of J4
The roller processing is performed on the fillet portion of the journal portion.

【0027】次に、ローラ加工時のピン部およびジャー
ナル部のフィレット部分に対する加圧制御について図5
のフローチャートを参照して説明する。予め設定された
圧力でローラ加工が開始されるに伴い図5のプログラム
がスタートすると、まず、ステップS1においてCPU
51とメモリ52によりソフト的に構成される定数カウ
ンタiおよび加工回数(主軸の回転数)カウンタnをそ
れぞれゼロにセットする。次のステップS2では、制御
装置50から主軸駆動モータ16に起動指令を与えて主
軸13を回転させる。そして、次のステップS3におい
て定数カウンタiの値をi=i+1にカウントアップす
る。
Next, the pressure control for the fillet portion of the pin portion and the journal portion at the time of roller processing will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to the flowchart in FIG. When the program shown in FIG. 5 is started as the roller processing is started at a preset pressure, first, in step S1, the CPU
A constant counter i and a machining number (spindle rotation number) counter n, which are configured by software 51 and a memory 52, are set to zero. In the next step S2, the controller 50 gives a start command to the spindle drive motor 16 to rotate the spindle 13. Then, in the next step S3, the value of the constant counter i is incremented to i = i + 1.

【0028】次に、各振れセンサ23でこれに対応する
各ピンショルダ部47の軸線方向の振れを検出し(ステ
ップS4)、この検出信号をA−Dコンバータ56によ
りデジタル量に変換した後、インタフェース53を通し
てCPU51に取り込む。
Next, each shake sensor 23 detects the shake in the axial direction of each pin shoulder portion 47 corresponding to the shake sensor 23 (step S4), and this detection signal is converted into a digital value by the A / D converter 56, and then the interface is obtained. It is taken into the CPU 51 through 53.

【0029】次にロータリエンコーダ17で検出した検
出信号を入力インタフェース53を通してCPU51に
取り込むことにより主軸13、すなわちクランクシャフ
トWの回転数nを検出し(ステップS5)、この回転数
nがn=(i/k)×n0 かを判定する(ステップS
6)。
Next, the detection signal detected by the rotary encoder 17 is taken into the CPU 51 through the input interface 53 to detect the rotation speed n of the main shaft 13, that is, the crankshaft W (step S5), and this rotation speed n is n = ( i / k) × n 0 is determined (step S
6).

【0030】ここで、kは定数であり、例えばk=3、
加工パス回数n0 =30とすると、ステップS6では、
クランクシャフトWの回転数nが、n=(1/3)×3
0=10、n=(2/3)×30=20、n=(3/
3)×30=30の各演算をi(=1,2,3)の値に
応じて行う。そして、回転数nがn=(i/k)×n0
になるまでステップS4〜S6の処理を繰返すことによ
り振れセンサ23の値をサンプリングする。そして、n
=(i/k)×n0 回転に達したならば、即ち、上記の
例において回転数が10,20,30のいずれかに達し
た時にステップS7に進み、CPU51において、サン
プリングした振れセンサ23の値の平均値を各センサ毎
算出する。
Here, k is a constant, for example, k = 3,
Assuming that the number of processing passes n 0 = 30, in step S6,
The rotation speed n of the crankshaft W is n = (1/3) × 3
0 = 10, n = (2/3) × 30 = 20, n = (3 /
3) Each calculation of 30 × 30 = 30 is performed according to the value of i (= 1, 2, 3). The rotation speed n is n = (i / k) × n 0
The value of the shake sensor 23 is sampled by repeating the processing of steps S4 to S6 until. And n
= (I / k) × n 0 rotation is reached, that is, when the number of rotations reaches 10, 20, or 30 in the above example, the process proceeds to step S7, and the CPU 51 samples the shake sensor 23. The average value of the values of is calculated for each sensor.

【0031】次のステップS8では、算出した振れの平
均値が予め設定した上限値以上かを判定する。ここで、
平均値が上限値以下であると判定されたときはステップ
S9に進み、平均値が予め設定した下限値以上かを判定
する。この比較判定結果が下限値以上である場合はステ
ップS10に進み、i=kかを判定する。ここで否定判
定されたときはステップS3に戻り、ステップS3以下
の処理を実行する。また、i=k(i=3)であると判
定されたときは、ステップS11に進み、主軸駆動モー
タ16を停止して主軸13を定位置停止させる。これに
よりクランクシャフトWに対するフィレットローラ加工
が完了する(ステップS12)。
In the next step S8, it is determined whether the calculated average value of shake is equal to or larger than a preset upper limit value. here,
When it is determined that the average value is less than or equal to the upper limit value, the process proceeds to step S9, and it is determined whether the average value is greater than or equal to the preset lower limit value. If the comparison determination result is equal to or more than the lower limit value, the process proceeds to step S10 to determine whether i = k. When a negative determination is made here, the process returns to step S3, and the processes of step S3 and thereafter are executed. When it is determined that i = k (i = 3), the process proceeds to step S11 to stop the spindle drive motor 16 and stop the spindle 13 at a fixed position. This completes the processing of the fillet roller for the crankshaft W (step S12).

【0032】ステップS8において振れの平均値が上限
値より大きいと判定されたときは、ステップS13に進
み、i=kかを判定する。ここで、i=k(i=3)で
あると判定されたときは、ステップS14に進み、主軸
13を定位置停止させた後、ステップS15において異
常処理を行う。すなわち、ピンショルダ部の振れが大き
く正常なフィレットローラ加工ができない状態で加工が
完了したと判定し、異常ワークとして処理する。
If it is determined in step S8 that the average shake value is larger than the upper limit value, the flow advances to step S13 to determine whether i = k. Here, when it is determined that i = k (i = 3), the process proceeds to step S14, the spindle 13 is stopped at a fixed position, and then the abnormality processing is performed in step S15. That is, it is determined that the processing is completed in a state where the pin shoulder portion is largely shaken and normal fillet roller processing cannot be performed, and the processing is performed as an abnormal work.

【0033】また、ステップS13において、i=k
(kの値が3以下)でないと判定されたときはステップ
S16に進み、予め設定された量だけ、設定値以上の振
れが生じたピンショルダ部に対応するフィレットローラ
30の圧力を弱める。すなわち、予め設定された弱め用
の指令値をCPU51から出力インタフェース54を通
してD−Aコンバータ57に出力し、このD−Aコンバ
ータ57によりアナログ量(電流)に変換した後、この
アナログ信号をアンプ58を介してそれぞれの電流制御
型減圧弁60に加えることにより、この減圧弁60の設
定圧を制御してポンプPから加圧用シリンダ32に供給
される流体圧を減少させる。これにより、ピン部のフィ
レット部分に加わるフィレットローラ30の圧力を設定
値分だけ弱めてピンショルダ部の振れを減衰させる。
In step S13, i = k
When it is determined that the value of k is not 3 or less, the process proceeds to step S16, and the pressure of the fillet roller 30 corresponding to the pin shoulder portion in which the shake of the set value or more has occurred is weakened by a preset amount. That is, a preset weakening command value is output from the CPU 51 to the DA converter 57 through the output interface 54, converted into an analog amount (current) by the DA converter 57, and then the analog signal is amplified by the amplifier 58. By applying to each current control type pressure reducing valve 60 via, the pressure set by the pressure reducing valve 60 is controlled to reduce the fluid pressure supplied from the pump P to the pressurizing cylinder 32. As a result, the pressure of the fillet roller 30 applied to the fillet portion of the pin portion is weakened by the set value to damp the shake of the pin shoulder portion.

【0034】また、ステップS9において、振れの平均
値が下限値より小さいと判定されたときは、ステップS
17に進み、i=kかを判定する。ここで、i=kであ
ると判定されたときはステップS18に進み、主軸13
を定位置停止させた後、ステップS19において、上述
したステップS15と同様な異常処理を行う。また、i
=kでないと判定されたときはステップS20に進み、
予め設定された量だけ、設定値以下の振れのピンショル
ダ部に対応するフィレットローラ30,38の圧力を強
める。
If it is determined in step S9 that the average shake value is smaller than the lower limit value, step S9.
Proceeding to 17, it is determined whether i = k. Here, when it is determined that i = k, the process proceeds to step S18, and the spindle 13
After stopping at a fixed position, in step S19, the same abnormality processing as in step S15 described above is performed. Also, i
If it is determined that not = k, the process proceeds to step S20,
The pressure of the fillet rollers 30 and 38 corresponding to the pin shoulder portion having a shake less than the set value is increased by a preset amount.

【0035】すなわち、予め設定された強め用の指令値
をCPU51から出力インタフェース54を通してD−
Aコンバータ57に出力し、このD−Aコンバータ57
によりアナログ量(電流)に変換した後、このアナログ
信号をアンプ58を介してそれぞれの電流制御型減圧弁
60に加えることにより、この減圧弁60の設定圧を制
御してポンプPから加圧用シリンダ32に供給される流
体圧を増加させる。これにより、ピン部のフィレット部
分に加わるフィレットローラ30の圧力を設定値分だけ
強めてローラ加工を行う。
That is, a preset command value for strengthening is set from the CPU 51 through the output interface 54 to the D-
Output to the A converter 57, and the DA converter 57
After being converted into an analog amount (current) by means of the analog signal, this analog signal is applied to each current control type pressure reducing valve 60 via the amplifier 58, thereby controlling the set pressure of the pressure reducing valve 60 and from the pump P to the pressurizing cylinder. Increase the fluid pressure supplied to 32. As a result, the pressure of the fillet roller 30 applied to the fillet portion of the pin portion is strengthened by the set value and roller processing is performed.

【0036】以上述べたステップS16またはS20に
おいて、フィレットローラ30,38の圧力を変化させ
た後はステップS3にもどり、iの値をカウントアップ
して加工を継続する。
After changing the pressure of the fillet rollers 30 and 38 in step S16 or S20 described above, the process returns to step S3, the value of i is counted up, and the processing is continued.

【0037】このような本実施例においては、図5のフ
ローチャートからも明らかな如く、予め設定した定圧力
でローラ加工している時に、所定のローラ加工パス回数
0に対し、(i/k)×n0 回転目毎にクランクシャ
フトの各ピンショルダ部の振れをそれぞれのセンサによ
り検出し、検出された各ピンショルダ部の振れ量が予め
設定した上限値以上と判定されたとき、設定上限値以上
となったピンショルダ部に対応するピン部のフィレット
ローラに対する圧力を弱め、また、振れ量が予め設定し
た下限値以下と判定されたときは、設定下限値以下とな
ったピンショルダ部に対応するピン部のフィレットロー
ラに対する圧力を強めることでピン部のローラ加工を行
うようにしたので、ロール掛け時のピンショルダ部の振
れを減少させることができるとともに、フィレット部の
ロール掛け精度を向上することができる。
[0037] In such an embodiment, as it is apparent from the flowchart of FIG. 5, when you are roller machining at a constant preset pressure, for a given roller machining path number n 0, (i / k ) × n 0 When the rotation of each pin shoulder portion of the crankshaft is detected by each sensor at every 0th rotation and it is determined that the detected shake amount of each pin shoulder portion is equal to or greater than the preset upper limit value, it is equal to or greater than the set upper limit value. When the amount of runout is determined to be less than or equal to the preset lower limit, the pin corresponding to the pin shoulder corresponding to the pin shoulder corresponding to Since the pin part roller processing is performed by increasing the pressure on the fillet roller, it is possible to reduce the runout of the pin shoulder part when rolling. It is possible, it is possible to improve the rolling accuracy of the fillet portion.

【0038】なお、上記実施例では、クランクシャフト
のフィレットロール加工について述べたが、本発明はこ
れに限らず、フィレットロール加工時に軸方向の振れが
生じるような工作物のフィレット加工にも適用すること
ができる。
In the above embodiment, the fillet roll machining of the crankshaft has been described, but the present invention is not limited to this, and is also applied to fillet roll machining of a workpiece in which axial runout occurs during the fillet roll machining. be able to.

【0039】[0039]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、工
作物のフィレットローラ加工中に工作物の軸方向の振れ
をセンサにより検出し、この検出された振れ量が設定上
限値以上になったときは、これに対応するフィレット部
へのロール加圧力を設定圧より減少させ、また、検出さ
れた振れ量が設定下限値以下になったときは、これに対
応するフィレット部へのロール加圧力を設定圧より増加
するように制御してロール掛けを行うようにしたので、
工作物のローラ加工時に発生するピンショルダ部のよう
な軸方向の振れを自動的に減衰させることができるとと
もに、高精度のローラ加工を行うことができる。
As described above, according to the present invention, the axial runout of the workpiece is detected by the sensor during the machining of the fillet roller of the workpiece, and the detected runout amount is equal to or more than the set upper limit value. When the detected amount of shake falls below the set lower limit, the roll pressure applied to the fillet part corresponding to this is decreased below the set pressure. Since the pressure is controlled to increase above the set pressure and the roll is applied,
It is possible to automatically damp axial runout such as the pin shoulder portion that occurs during roller processing of a workpiece and to perform highly accurate roller processing.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の加圧制御装置を適用したフィレットロ
ール装置の全体を示す概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an entire fillet roll device to which a pressure control device of the present invention is applied.

【図2】本実施例におけるフィレット部のローラ加工用
アーム部分の詳細を示す側面図である。
FIG. 2 is a side view showing details of a roller processing arm portion of a fillet portion in the present embodiment.

【図3】本実施例におけるピン部とそのフィレットロー
ラ部およびセンサ部分の詳細を示す断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing details of a pin portion, its fillet roller portion, and a sensor portion in the present embodiment.

【図4】本発明における加工制御装置の構成の一例を示
すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing an example of a configuration of a processing control device according to the present invention.

【図5】本実施例における加圧制御処理の手順を示すフ
ローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart showing a procedure of pressurization control processing in this embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 主軸台 12 心押台 13 主軸 14 チャック 16 主軸駆動モータ 17 ロータリエンコーダ 18,20 上部アーム 19,21 下部アーム 22a,22b 荷重センサ 23 振れセンサ 28,29,36,37 ローラホルダ 30,38 フィレットローラ 32,40 加圧用シリンダ 50 制御装置 51 CPU 52 メモリ 61,62 電流制御減圧弁 W クランクシャフト(工作物) 11 spindle headstock 12 tailstock 13 spindle 14 chuck 16 spindle drive motor 17 rotary encoder 18, 20 upper arm 19, 21 lower arm 22a, 22b load sensor 23 shake sensor 28, 29, 36, 37 roller holder 30, 38 fillet roller 32,40 Pressurizing cylinder 50 Control device 51 CPU 52 Memory 61,62 Current control pressure reducing valve W Crankshaft (workpiece)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 駆動手段により回転駆動される工作物の
複数のローラ加工部を相対向する両側から保持するロー
ラホルダを各々備えた一対ずつのアームを前記複数のロ
ーラ加工部毎に開閉可能に設け、この各組のアームをそ
れぞれの加圧手段により加圧動作させることでローラホ
ルダに設けたフィレットローラにより前記ローラ加工部
のフィレット部分をローラ加工するフィレットロール装
置において、前記ローラ加工中の工作物の軸線方向の振
れ量を検出する振れセンサと、前記工作物のローラ加工
中に前記振れセンサで検出された振れ量が設定上限値以
上になったときに、フィレット部分へのロール加圧力が
設定圧より減少するように前記加圧手段を制御するとと
もに、前記検出された振れ量が設定下限値以下になった
ときは、フィレット部分へのロール加圧力が設定圧より
増加するように前記加圧手段を制御する制御手段とを設
けたことを特徴とするフィレットロール装置の加圧力制
御装置。
1. A pair of arms, each having a roller holder for holding a plurality of roller processing portions of a workpiece, which are rotationally driven by a drive means, from opposite sides thereof, can be opened and closed for each of the plurality of roller processing portions. In the fillet roll device, in which the armet of each set is pressure-operated by the pressure means, the fillet roller of the roller processing section is roller-processed by the fillet roller provided in the roller holder. A shake sensor that detects the amount of shake in the axial direction of the object, and when the amount of shake detected by the shake sensor during roller processing of the workpiece exceeds a set upper limit value, the roll pressure applied to the fillet portion is The pressurizing means is controlled so as to decrease below the set pressure, and when the detected shake amount is below the set lower limit value, the fillet And a control means for controlling the pressurizing means so that the pressure applied to the portion by the roll is higher than a set pressure.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1262280A1 (en) * 2001-05-28 2002-12-04 Hegenscheidt-MFD GmbH & Co. KG Apparatus for roller burnishing the corner portions of journals of crankshafts
JP2013173168A (en) * 2012-02-24 2013-09-05 Aichi Machine Industry Co Ltd Device and method for determining fillet roller chipping

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