JPH0628814B2 - 創成歯車加工機の同期チエツク装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、ホブ盤などの創成歯車加工機に関するもの
であり、特にそのねじ状工具と加工歯車の同期状態をチ
ェックするための同期チェック装置に関するものであ
る。

従来例の構成とその問題点 たとえば、ホブによって加工歯車を歯切するようにした
ホブ盤が一般に使用されている。ホブ盤の場合、加工歯
車をテーブルに支持し、ホブをその軸芯のまわりに回転
させる。これと同時に、テーブルおよび加工歯車をホブ
と同期回転させる。そして、ホブを加工歯車に接触させ
ると、ホブによって加工歯車を歯切することができる。
また、平歯車を歯切するには、加工歯車をホブと同期回
転させるとき、ホブの回転と加工歯車の回転だけを考慮
し、ホブを加工歯車の軸方向に送ればよい。はすば歯車
を歯切するには、ホブを加工歯車の軸方向に送るととも
に、ホブの送りに応じて加工歯車の回転量を調節すれば
よいのは周知のとおりである。

ところで、この種のホブ盤において、ホブと加工歯車の
同期状態が乱れると、加工歯車を正確に歯切することが
できない。したがって、歯車の不良品が生じる可能性が
ある。しかしながら、ホブと加工歯車の同期状態が乱れ
ても、従来はホブ盤自体でそれをチェックすることがで
きなかった。しかも、歯車の加工工程において、歯車が
不良品であるかどうかを目視で判別するのはむつかしい
場合がある。このため、特に、量産工場では、大量の不
良品が加工される可能性があった。

ホブと加工歯車の同期状態が乱れる原因としては、種々
のものが考えられる。たとえば、最近、エンコーダ、演
算装置およびサーボモータを使用し、数値制御によって
加工歯車をホブと同期回転させるようにしたホブ盤が一
般に使用されている。サーボモータは加工歯車のテーブ
ルに伝動連結される。エンコーダはホブの回転軸に伝動
連結され、ホブの回転毎に所定数のパルスを生じさせ
る。演算装置はエンコーダのパルス数をカウントし、加
工歯車がホブと同期回転するようサーボモータを数値制
御する。この場合、ノイズなどの電気的要因によってエ
ンコーダ、演算装置およびサーボモータの動作誤差が生
じる。さらに、回転軸のすべりおよびねじりなどの機械
的要因によって加工歯車の回転誤差が生じる。このた
め、ホブと加工歯車の同期状態が乱れるおそれがあるも
のである。

この他、ねじ状といしで加工歯車を研削するようにした
歯車研削盤についても、ホブ盤と同様の問題がある。ね
じ状といしはその軸芯のまわりを回転し、加工歯車はね
じ状といしと同期回転する。したがって、ねじ状といし
を加工歯車に接触させると、ねじ状といしによって加工
歯車を研削することができる。しかしながら、ねじ状と
いしと加工歯車の同期状態が乱れると、加工歯車を正確
に研削することができず、歯車の不良品が生じる。

発明の目的 したがって、この発明は、ホブなどのねじ状工具によっ
て加工歯車を加工するようにした創成歯車加工機におい
て、ねじ状工具と加工歯車の同期状態をチェックし、加
工歯車が正確に加工されているかどうかをチェックする
ことを目的としてなされたものである。

発明の構成 この発明によれば、加工歯車(W)のテーブル(T)を駆動
し、回転させるサーボモータ(6)と、ねじ状工具(H)の回
転軸(1)に伝動連結され、前記ねじ状工具(H)の回転毎に
所定数のパルスを生じさせる第１エンコーダ(3)と、前
記第１エンコーダ(3)に接続され、前記第１エンコーダ
(3)のパルス数をカウントし、そのパルス数に応じて前
記サーボモータ(6)を数値制御する第１演算装置(5)とを
備えた歯車加工機において、前記ねじ状工具(H)の回転
軸(1)に伝動連結され、前記ねじ状工具(H)の回転毎に所
定数のパルスを生じさせる、前記第１エンコーダ(3)と
は別個の第２エンコーダ(9)と、前記加工歯車(W)の回転
を検出する回転検出器(11)と、前記第２エンコーダ(9)
および前記回転検出器(11)に接続され、前記回転検出器
(11)の検出信号を受け、前記第２エンコーダ(9)のパル
ス数をカウントし、前記加工歯車(W)の回転あたりのパ
ルス数とその理論値を比較し、前記ねじ状工具(H)と加
工歯車(W)の同期状態をチェックする、前記第１演算装
置(5)とは別個の第２演算装置(10)とからなる創成歯車
加工機の同期チェック装置が提供される。

実施例の説明 以下、この発明の実施例を図面について説明する。

図において、ホブ盤はホブ(H)およびテーブル(T)を有す
る。テーブル(T)は加工歯車(W)を支持するためのもの
で、加工歯車(W)はテーブル(T)と同芯に支持される。ホ
ブ(H)は加工歯車(W)を歯切するためのもので、回転軸
(1)に固定され、回転軸(1)はホブ台に支持されている。
したがって、ホブ(H)をその軸芯のまわりに回転させる
ことができる。また、ホブ台をテーブル(T)に向かって
移動させると、ホブ(H)を加工歯車(W)に接触させること
ができる。さらに、送りねじ(2)がホブ(H)のホブ台に伝
動連結され、ホブ(H)を加工歯車(W)の軸方向に送ること
ができるよう構成されている。

また、このホブ盤は数値制御式のもので、エンコーダ
(3)，(4)、演算装置(5)およびサーボモータ(6)を有す
る。エンコーダ(3)はホブ(H)の回転軸(1)に伝動連結さ
れ、ホブ(H)の回転毎に所定数のパルスを生じさせる。
エンコーダ(4)はホブ台の送りねじ(2)に伝動連結され、
送りねじ(2)の回転毎に所定数のパルスを生じさせる。
一方、サーボモータ(6)はウオーム(8)に伝動連結されて
いる。そして、テーブル(T)にウオームホイールが設け
られ、ウオーム(8)はテーブル(T)のウオームホイールと
噛み合わされている。演算装置(5)はエンコーダ(3)，
(4)およびサーボモータ(6)に接続され、エンコーダ
(3)，(4)のパルス数をカウントする。そして、後述する
ように、テーブル(T)および加工歯車(W)がホブ(H)と同
期回転するようサーボモータ(6)を数値制御する。

さらに、このホブ盤は別個のエンコーダ(9)を有し、演
算装置(10)および回転検出器(11)を有する。エンコーダ
(3)と同様、エンコーダ(9)もホブ(H)の回転軸(1)に伝動
連結され、ホブ(H)の回転毎に所定数のパルスを生じさ
せる。回転検出器(11)は電磁式のもので、テーブル(T)
および加工歯車(W)の回転を検出し、その回転検出信号
を生じさせる。演算装置(10)はエンコーダ(9)および回
転検出器(11)に接続され、回転検出器(11)の検出信号を
受け、エンコーダ(9)のパルス数をカウントする。そし
て、後述するように、加工歯車(10)の回転あたりのパル
ス数とその理論値を比較する。

前記のように構成されたホブ盤において、ホブ(H)をそ
の軸芯のまわりに回転させると、演算装置(5)はテーブ
ル(T)および加工歯車(W)がホブ(H)と同期回転するよう
サーボモータ(6)を数値制御する。そして、サーボモー
タ(6)、ウオーム(8)およびウオームホイールによってテ
ーブル(T)が回転駆動され、テーブル(T)および加工歯車
(W)がホブ(H)と同期回転する。したがって、ホブ(H)を
加工歯車(W)に接触させると、ホブ(H)によって加工歯車
(W)が歯切される。さらに、ホブ台の送りねじ(2)が回転
駆動され、ホブ(H)が加工歯車(W)の軸方向に送られる。

また、平歯車の場合、演算装置(5)はエンコーダ(3)のパ
ルス数だけをカウントし、そのパルス数に応じてサーボ
モータ(6)を数値制御する。はすば歯車の場合、エンコ
ーダ(3)のパルス数だけでなく、演算装置(5)はエンコー
ダ(4)のパルス数もカウントし、そのパルス数を算入
し、サーボモータ(6)を数値制御する。したがって、平
歯車およびはすば歯車を歯切することができる。

また、このホブ盤はホブ(H)と加工歯車(W)の同期状態を
チェックすることができる。回転検出器(11)によってテ
ーブル(T)および加工歯車(W)の回転が検出されると、演
算装置(10)はその回転検出信号を受け、エンコーダ(9)
のパルス数をカウントする。そして、加工歯車(W)の回
転あたりのパルス数とその理論値を比較し、ホブ(H)と
加工歯車(W)の同期状態をチェックする。

平歯車の場合、ホブ(H)の１回転に対するエンコーダ(9)
のパルス数をＥ、加工歯車(W)の歯数をＺ、ホブ(H)の条
数をＧとすると、加工歯車(W)の１回転に対するパルス
数の理論値Ｐは次の式で求めることができる。

はすば歯車の場合、加工歯車(W)の１回転に対するホブ
(H)の送り量をＦ、はすば歯車のねじれ角をβ、モジュ
ールをｍとすると、加工歯車(W)の１回転に対するパル
ス数の理論値Ｐは次の式で求めることができる。

そして、加工歯車(W)の回転あたりのパルス数がその理
論値に対応しているとき、加工歯車(W)はホブ(H)と同期
回転しているということができる。したがって、加工歯
車(W)の回転あたりのパルス数とその理論値を比較する
と、ホブ(H)と加工歯車(W)の同期状態をチェックするこ
とができる。したがって、加工歯車(W)が正確に歯切加
工されているかどうかをチェックすることができるもの
である。さらに、加工歯車(W)の回転あたりのパルス数
とその理論値を比較し、その差を表示することもでき
る。また、その差が許容値を越えているとき、ブザーま
たはランプによって警報することもできる。ホブ盤全体
を一旦停止させることもできる。したがって、加工歯車
(W)の不良品を最少限にとどめることができる。

また、加工歯車(W)の１回転に対するエンコーダ(9)のパ
ルス数をカウントさせてもよいが、２回転、３回転また
はそれ以上の回転に対するエンコーダ(9)のパルス数を
カウントさせ、エンコーダ(9)のパルス数とその理論値
を比較することもできる。これによって演算装置(10)の
分解能を高くすることができる。反対に、加工歯車(W)
の１／１０回転、１／１００回転またはそれ以下の回転
に対するエンコーダ(9)のパルス数をカウントさせ、瞬
間的同期状態をチェックすることもできる。さらに、パ
ルス数のカウント開始時期については、これを任意に選
定することができる。したがって、歯切り開始直後およ
び歯切り完了直前等、負荷が変動する領域で同期状態を
チェックすることも可能である。

なお、この実施例ではホブ(H)によって加工歯車(W)を歯
切するようにしたホブ盤について説明したが、この発明
はねじ状といしによって加工歯車を研削する歯車研削盤
に適用することもできる。

発明の効果 以上説明したように、この発明によれば、第１エンコー
ダ(3)がねじ状工具(H)の回転軸(1)に伝動連結され、ね
じ状工具(H)の回転毎に、第１エンコーダ(3)が所定数の
パルスを生じさせる。さらに、第１演算装置(5)が第１
エンコーダ(3)に接続され、第１演算装置(5)によって第
１エンコーダ(3)のパルス数がカウントされ、そのパル
ス数に応じてサーボモータ(6)が数値制御され、サーボ
モータ(6)によって加工歯車(W)のテーブル(T)が駆動さ
れ、回転する。したがって、加工歯車(W)をねじ状工具
(H)と同期回転させ、ねじ状工具(H)によって加工歯車
(W)を加工することができる。さらに、本願発明によれ
ば、第１エンコーダ(3)とは別個の第２エンコーダ(9)が
ねじ状工具(H)の回転軸(1)に伝動連結され、ねじ状工具
(H)の回転毎に、第２エンコーダ(9)が所定数のパルスを
生じさせる。また、第１演算装置(5)とは別個の第２演
算装置(10)が第２エンコーダ(9)および回転検出器(11)
に接続され、回転検出器(11)によって加工歯車(W)の回
転が検出され、第２演算装置(10)がその検出信号を受け
る。さらに、第２演算装置(10)によって第２エンコーダ
(9)のパルス数がカウントされ、加工歯車(W)の回転あた
りのパルス数とその理論値が比較される。これによって
ねじ状工具(H)と加工歯車(W)の同期状態がチェックされ
る。したがって、ノイズなどの電気的要因によって第１
エンコーダ(3)第１演算装置(5)またはサーボモータ(6)
の動作誤差が生じ、これによってねじ状工具(H)と加工
歯車(W)の同期状態が乱れたとき、それに対処すること
ができ、加工歯車(W)の不良品を最小限にとどめること
ができ、所期の目的を達成することができるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の一実施例を示す説明図である。 (H)……ホブ (W)……加工歯車 (1)……ホブの回転軸 (9)……エンコーダ (10)……演算装置 (11)……回転検出器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】加工歯車(W)のテーブル(T)を駆動し、回転
   させるサーボモータ(6)と、ねじ状工具(H)の回転軸(1)
   に伝動連結され、前記ねじ状工具(H)の回転毎に所定数
   のパルスを生じさせる第１エンコーダ(3)と、前記第１
   エンコーダ(3)に接続され、前記第１エンコーダ(3)のパ
   ルス数をカウントし、そのパルス数に応じて前記サーボ
   モータ(6)を数値制御する第１演算装置(5)とを備えた歯
   車加工機において、前記ねじ状工具(H)の回転軸(1)に伝
   動連結され、前記ねじ状工具(H)の回転毎に所定数のパ
   ルスを生じさせる、前記第１エンコーダ(3)とは別個の
   第２エンコーダ(9)と、前記加工歯車(W)の回転を検出す
   る回転検出器(11)と、前記第２エンコーダ(9)および前
   記回転検出器(11)に接続され、前記回転検出器(11)の検
   出信号を受け、前記第２エンコーダ(9)のパルス数をカ
   ウントし、前記加工歯車(W)の回転あたりのパルス数と
   その理論値を比較し、前記ねじ状工具(H)と加工歯車(W)
   の同期状態をチェックする、前記第１演算装置(5)とは
   別個の第２演算装置(10)とからなる創成歯車加工機の同
   期チェック装置。