JPH07186002A - スピンドル装置 - Google Patents

スピンドル装置

Info

Publication number
JPH07186002A
JPH07186002A JP5333211A JP33321193A JPH07186002A JP H07186002 A JPH07186002 A JP H07186002A JP 5333211 A JP5333211 A JP 5333211A JP 33321193 A JP33321193 A JP 33321193A JP H07186002 A JPH07186002 A JP H07186002A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
spindle
rotation speed
allowable
rotational speed
tool
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
JP5333211A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroyuki Kihara
弘之 木原
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.)
Seiko Seiki KK
Original Assignee
Seiko Seiki 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 Seiko Seiki KK filed Critical Seiko Seiki KK
Priority to JP5333211A priority Critical patent/JPH07186002A/ja
Priority to EP94309819A priority patent/EP0665482A1/en
Priority to US08/366,418 priority patent/US5788432A/en
Publication of JPH07186002A publication Critical patent/JPH07186002A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/406Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by monitoring or safety
    • G05B19/4065Monitoring tool breakage, life or condition
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/406Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by monitoring or safety
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T409/00Gear cutting, milling, or planing
    • Y10T409/30Milling
    • Y10T409/303752Process
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T409/00Gear cutting, milling, or planing
    • Y10T409/30Milling
    • Y10T409/309352Cutter spindle or spindle support
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T409/00Gear cutting, milling, or planing
    • Y10T409/30Milling
    • Y10T409/309352Cutter spindle or spindle support
    • Y10T409/309408Cutter spindle or spindle support with cutter holder

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Automatic Control Of Machine Tools (AREA)
  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
  • Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 迅速かつ正確に許容回転数を越えない範囲で
スピンドルを回転させることができ、使い勝手のよいス
ピンドル装置を提供する。 【構成】 ハンマー等の加振手段によりスピンドル2の
先端または工具4の部分を加振したとき、振動するスピ
ンドル2の径方向振動減衰変位量をセンサ部5により検
出する。センサ部5での検出結果はアンプ6を介して許
容回転数演算部7へ送出する。許容回転数演算部7はセ
ンサ部5での検出結果(スピンドル2の径方向振動減衰
変位量)を基にスピンドル2の許容回転数fを演算し、
この演算結果をモータ駆動電源部8に出力する。モータ
駆動電源部8は上記許容回転数fを越えない範囲でモー
タ(図示省略)を駆動してスピンドル2を回転させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は内面研削盤またはフラ
イス盤の砥石台や刃物台等として用いられるスピンドル
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、この種のスピンドル装置はベ
アリング等を介して回転可能に支持されたスピンドルを
備えており、スピンドルはモータによりその軸心回りに
回転でき、またスピンドルの先端には砥石あるいはエン
ドミル等の工具が着脱自在に取付けられている。
【0003】このように、スピンドルの先端に工具を取
付けた場合はスピンドル単体の場合に比しスピンドルの
共振周波数が低下することから、スピンドルの許容回転
数は工具を取付けた状態でのスピンドルの共振周波数に
より制限されることとなる。
【0004】工具を取付けた状態でのスピンドルの共振
周波数は周知の加速度ピックアップあるいは変位計とF
FT装置により別途測定する一方、スピンドルの許容回
転数はその測定結果に安全率(例えば0.7)を乗算し
て得ている。
【0005】このような測定および乗算を経てスピンド
ルの許容回転数が得られかつ決定されると、次に、スピ
ンドルを軸心回りに回転させるモータの駆動手段に回転
数を設定する。
【0006】駆動手段(高周波電源装置)に回転数を設
定する際は、実際の回転数を表示するアナログメータを
監視しながら、設定の回転数が上記許容回転数を越えな
いように、回転数設定用ボリューム等を操作したり、デ
ジタル設定の操作パネル上で回転数を入力する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来のスピンドル装置にあっては、スピンドルの
許容回転数を決定するのにあたり、加速度ピックアップ
あるいは変位計とFFT装置を用い、工具を取付けた状
態でのスピンドルの共振周波数を測定するものであるた
め、工具を交換する度に、毎回、加速度ピックアップあ
るいは変位計等を準備し、そのセッティングを行って、
新しい工具を取付けた状態でのスピンドルの共振周波数
を測定しなければならず、使い勝手が悪く、このため許
容回転数を越えない範囲でスピンドルを回転させるまで
に、多くの時間を費すという不具合がある。
【0008】また、従来のスピンドル装置によると、駆
動手段に許容回転数を設定する際は回転数を表示するア
ナログメータを監視しながら回転数設定用ボリューム等
を操作するものであるため、アナログメータの読取り、
およびボリューム等の操作に誤差が生じることは避けら
れず、正確な回転数の設定を行うことができない。ま
た、デジタル設定の操作パネル上で回転数の設定を行う
作業が必要となる。
【0009】しかも、従来のスピンドル装置にあって
は、駆動手段に設定した回転数以上でスピンドルが回転
することを禁止するには上記設定の回転数で作動するイ
ンターロック装置が別途必要になるとともに、このイン
ターロック装置は、駆動手段に設定の回転数を変更する
度に、その都度、変更の回転数で作動するように調節し
なければならず、使い勝手が悪い。デジタル設定の操作
パネル上での設定においても入力値の確認作業が必要と
なる。
【0010】この発明は上述の事情に鑑みてなされたも
ので、その目的とするところは迅速かつ正確に許容回転
数を越えない範囲でスピンドルを回転させることがで
き、使い勝手のよいスピンドル装置を提供することにあ
る。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は、工具が着脱自在に取付けられかつ回転
可能に支持されたスピンドルと、上記スピンドルを軸心
回りに回転させるモータと、上記スピンドルの変位量を
検出するセンサ部と、上記スピンドルを加振する加振手
段と、上記加振手段による加振時に上記センサ部が検出
したスピンドルの変位量を基にスピンドルの許容回転数
を演算する許容回転数演算手段と、上記許容回転数演算
手段で演算した許容回転数が設定されるとともに、その
許容回転数を越えない範囲で上記モータを駆動してスピ
ンドルを回転させる駆動手段とを具備することを特徴と
する。
【0012】
【作用】この発明によれば、加振手段によりスピンドル
を加振すると、許容回転数演算手段がその加振時にセン
サ部が検出したスピンドルの振動減衰変位量を基にスピ
ンドルの許容回転数を演算し、その後、駆動手段がこの
演算結果(許容回転数)を越えない範囲でモータを駆動
してスピンドルを回転させる。
【0013】
【実施例】以下、この発明に係るスピンドル装置の一実
施例について図1および図2を基に詳細に説明する。
【0014】このスピンドル装置は図1に示す如くケー
ス本体1内に配設されたスピンドル2を有し、スピンド
ル2はベアリング等を介して回転可能に支持されてお
り、またスピンドル2の先端にはクイル3を介して砥石
あるいはエンドミル等の工具4が着脱自在に取付けられ
ている。
【0015】ケース本体1内には高周波モータ等の周知
のモータ(図示省略)が配設されており、このモータは
スピンドル2をその軸心回りに回転させる。
【0016】スピンドル2の先端外周側には渦電流式等
のセンサ部5が設けられており、このセンサ部5はスピ
ンドル2の径方向変位量を検出し、またセンサ部5での
検出結果(スピンドル2の径方向変位量)はアンプ6で
増幅された後、許容回転数演算部7へ送出される。
【0017】許容回転数演算部7は、ハンマー等の加振
手段によりスピンドル2の先端または工具4の部分が加
振されたとき、振動するスピンドル2の径方向変位量を
基にスピンドル2の許容回転数を演算するもので、図2
に示す如くFFT演算器700、ピーク値周波数検出器
701および乗算器702から構成されている。
【0018】FFT演算器700は上記アンプ6からの
出力、即ちセンサ部5での検出結果(スピンドル2の径
方向振動減衰変位量)に対しパワースペクトラムの演算
を行う。
【0019】ピーク値周波数検出器701は上記FFT
演算器700での演算結果からピーク値の周波数を検出
するとともに、この検出結果を工具4が取付けられた状
態でのスピンドル2の共振周波数とする。
【0020】乗算器702は上記ピーク値周波数検出器
701での検出結果、即ち工具4を取付けた状態でのス
ピンドル2の共振周波数に安全率(例えば0.7)を乗
算するとともに、この乗算結果を工具付スピンドル2の
許容回転数fとして上記モータ(図示省略)を駆動する
モータ駆動電源部8に出力する。
【0021】モータ駆動電源部8は高周波電源装置(イ
ンバータ)等から構成され、図示しない設定記憶部に許
容回転数演算部7での最終演算結果(スピンドル2の許
容回転数f)が設定されるとともに、許容回転数fが設
定された時点で外部からのスピンドル回転起動信号を待
ち、その信号が与えられたときには設定の許容回転数f
を越えない範囲で上記モータ(図示省略)を駆動してス
ピンドル2を回転させる。
【0022】このようにモータ駆動電源部8には設定の
許容回転数fを越えない範囲でスピンドル2を回転させ
る、いわゆるインターロック機能が備えられている。
【0023】次に、上記の如く構成されたスピンドル装
置の動作について図1および図2を基に説明する。
【0024】このスピンドル装置によれば、ハンマー等
の加振手段や自動加振装置によりスピンドル2の先端ま
たは工具4の部分を加振し、スピンドル2を振動させる
と、そのスピンドル2の径方向振動減衰変位量がセンサ
部5からアンプ6を介して許容回転数演算部7へ送出さ
れる。
【0025】上記のようにスピンドル2の径方向振動減
衰変位量が許容回転数演算部7へ送出されると、FFT
演算器700がセンサ部5での検出結果(スピンドル2
の径方向振動減衰変位量)に対してパワースペクトラム
の演算を実行した後、ピーク値周波数検出器701がF
FT演算器700での演算結果からピーク値の周波数を
検出するとともに、この検出結果を工具付きスピンドル
2の共振周波数とし、次に乗算器702がピーク値周波
数検出器701での検出結果(工具付きスピンドル2の
共振周波数)に安全率を乗算するとともに、この乗算結
果を工具付スピンドル2の許容回転数fとしてモータ駆
動電源部8に出力する。
【0026】また、このようにして工具付スピンドル2
の許容回転数fがモータ駆動電源部8に出力されると、
その許容回転数fがモータ駆動電源部8の図示しない設
定記憶部に設定され、その後、モータ駆動電源部8に回
転起動指示が与えられると、モータ駆動電源部8が設定
の許容回転数fを越えない範囲でモータ(図示省略)を
駆動してスピンドル2を回転させる。
【0027】つまり、工具付スピンドル2の許容回転数
fを求め、かつこの許容回転数fを越えない範囲でスピ
ンドル2を回転させる準備は、そのすべてが上記の如く
ハンマー等の加振手段や自動加振装置によるスピンドル
2の先端または工具4の部分の加振で自動的に完了す
る。
【0028】したがって、この実施例のスピンドル装置
によれば、ハンマー等の加振手段や自動加振装置により
スピンドルの先端等を単に軽く加振するだけで、工具付
スピンドルの許容回転数が求められ、かつこの許容回転
数を越えない範囲でスピンドルを回転させる準備がすべ
て自動的に完了するので、従来のように、工具を交換す
る度に、毎回、加速度ピックアップあるいは変位計等を
準備し、そのセッティングを行い、スピンドルの許容回
転数を測定する手間、および駆動手段に許容回転数を設
定する際、回転数を表示するアナログメータを監視しな
がら回転数設定用ボリューム等を操作する手間が省ける
とともに、そのアナログメータの読取り、およびボリュ
ーム等の操作に生じる誤差もなくなり、またデジタル設
定の操作パネル上での回転数の設定入力、確認作業も必
要でなくなることから、迅速かつ正確に許容回転数を越
えない範囲でスピンドルを回転させることができ、使い
勝手がよい。
【0029】
【発明の効果】この発明に係るスピンドル装置にあって
は、上記の如くスピンドルの変位量を検出するセンサ
部、スピンドルを加振する加振手段、許容回転数演算手
段および駆動手段を具備するとともに、上記許容回転数
演算手段は加振手段による加振時にセンサ部が検出した
スピンドルの振動減衰変位量を基にスピンドルの許容回
転数を演算し、上記駆動手段は許容回転数演算手段での
演算結果(許容回転数)を越えない範囲でモータを駆動
してスピンドルを回転させるように構成したため、加振
手段によりスピンドルを単に加振するだけで、工具付ス
ピンドルの許容回転数が求められ、かつこの許容回転数
を越えない範囲でスピンドルを回転させる準備がすべて
自動的に完了するので、迅速かつ正確に許容回転数を越
えない範囲でスピンドルを回転させることができ、使い
勝手が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係るスピンドル装置の説明図。
【図2】図1に示すスピンドル装置のブロック図。
【符号の説明】
2 スピンドル 5 センサ部 7 許容回転数演算部(許容回転数演算手段) 8 モータ駆動電源部(駆動手段)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 工具が着脱自在に取付けられかつ回転可
    能に支持されたスピンドルと、上記スピンドルを軸心回
    りに回転させるモータと、上記スピンドルの変位量を検
    出するセンサ部と、上記スピンドルを加振する加振手段
    と、上記加振手段による加振時に上記センサ部が検出し
    たスピンドルの振動減衰変位量を基にスピンドルの許容
    回転数を演算する許容回転数演算手段と、上記許容回転
    数演算手段で演算した許容回転数が設定されるととも
    に、その許容回転数を越えない範囲で上記モータを駆動
    してスピンドルを回転させる駆動手段とを具備すること
    を特徴とするスピンドル装置。
JP5333211A 1993-12-27 1993-12-27 スピンドル装置 Pending JPH07186002A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5333211A JPH07186002A (ja) 1993-12-27 1993-12-27 スピンドル装置
EP94309819A EP0665482A1 (en) 1993-12-27 1994-12-23 Spindle apparatus
US08/366,418 US5788432A (en) 1993-12-27 1994-12-27 Method and apparatus for computing allowable spindle rotation speed

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5333211A JPH07186002A (ja) 1993-12-27 1993-12-27 スピンドル装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH07186002A true JPH07186002A (ja) 1995-07-25

Family

ID=18263564

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5333211A Pending JPH07186002A (ja) 1993-12-27 1993-12-27 スピンドル装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US5788432A (ja)
EP (1) EP0665482A1 (ja)
JP (1) JPH07186002A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102029546A (zh) * 2009-09-24 2011-04-27 大隈株式会社 振动抑制装置

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6431953B1 (en) * 2001-08-21 2002-08-13 Cabot Microelectronics Corporation CMP process involving frequency analysis-based monitoring
DE102005023317A1 (de) * 2005-05-20 2006-11-23 P & L Gmbh & Co. Kg Verfahren zur Schwingungsoptimierung einer Werkzeugmaschine
JP4582660B2 (ja) * 2007-05-24 2010-11-17 オークマ株式会社 工作機械の振動抑制装置
US8229598B2 (en) * 2007-09-06 2012-07-24 Okuma Corporation Vibration suppressing device for machine tool
JP4777960B2 (ja) * 2007-10-25 2011-09-21 オークマ株式会社 振動抑制装置
CN112783116B (zh) * 2020-12-25 2022-02-08 安徽省安泰科技股份有限公司 基于工业物联网的设备运行状态采集装置及其实施方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3504581A (en) * 1967-04-24 1970-04-07 Gen Electric Apparatus for early detection of tool chatter in machining operations
US3581830A (en) * 1969-09-03 1971-06-01 Bucyrus Erie Co Linear feed control for a rotary tool
DD106293A1 (ja) * 1973-04-18 1974-06-12
US4078434A (en) * 1974-05-20 1978-03-14 Bbc Brown Boveri & Company Limited Method and apparatus for determining the parameters of natural vibration of a system
JPS54111871A (en) * 1978-02-22 1979-09-01 Hitachi Ltd Frequency detecting method
JPS6018729A (ja) * 1983-07-11 1985-01-30 Mitsubishi Electric Corp 振動監視装置
JPS60127907A (ja) * 1983-12-15 1985-07-08 Amada Co Ltd 中ぐり盤の切削制御方法
DE3515061A1 (de) * 1985-04-26 1986-10-30 Fried. Krupp Gmbh, 4300 Essen Verfahren und vorrichtung zur ueberwachung von maschinenteilen
JPH01289644A (ja) * 1988-05-10 1989-11-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd 駆動装置
US5144840A (en) * 1989-06-23 1992-09-08 General Electric Company Vibration detector and method for rotating shaft
JP2874957B2 (ja) * 1990-05-21 1999-03-24 アンリツ株式会社 超音波モータの駆動制御装置
US5109700A (en) * 1990-07-13 1992-05-05 Life Systems, Inc. Method and apparatus for analyzing rotating machines
US5163334A (en) * 1990-10-24 1992-11-17 Simonds Industries Inc. Circular saw testing technique
US5365787A (en) * 1991-10-02 1994-11-22 Monitoring Technology Corp. Noninvasive method and apparatus for determining resonance information for rotating machinery components and for anticipating component failure from changes therein

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102029546A (zh) * 2009-09-24 2011-04-27 大隈株式会社 振动抑制装置
CN102029546B (zh) * 2009-09-24 2015-06-03 大隈株式会社 振动抑制装置

Also Published As

Publication number Publication date
US5788432A (en) 1998-08-04
EP0665482A1 (en) 1995-08-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5627762A (en) Computer implemented balancer
US4817003A (en) Apparatus for detecting and indicating the balance of a rotary body in a machine tool
US6799460B1 (en) Wheel balancer using tire stiffness and loaded wheel/tire measurements
CN102292189B (zh) 工作机械中的主轴的动刚性测量装置及动刚性测量方法
JP3278452B2 (ja) 回転体連結部の調整支援装置
JP2005211654A (ja) 不つりあい補償方法
US5365786A (en) Wheel balancing apparatus and method
JP5237042B2 (ja) 振動速度センサ校正方法及び装置
JPH07186002A (ja) スピンドル装置
EP1742031A1 (en) Wheel balancer with servo motor
JP2545001B2 (ja) 攪拌機ボ―ルミルの動作を制御する方法および装置
JP2002219629A (ja) 回転体の回転バランス修正方法
JPH10206270A (ja) 軸固定方式の回転ヘッド装置の偏心質量の量算定方法と位置選定方法及びその装置
JPS61192451A (ja) 工作機械
JPH1082710A (ja) 回転子のバランス測定装置
JPS58221140A (ja) ホイ−ルバランサ−のバランスウエイト自動供給装置
JPS5882650A (ja) 工作機械における送り制御方法
JP2001170863A (ja) 研削装置
JPS5837530A (ja) 円盤状回転体のアンバランス測定方法
JP4917197B2 (ja) 研削装置の回転軸のアンバランス補正方法
JPH042467A (ja) 研削盤におけるワークの回転数検出装置および研削盤
JP2634854B2 (ja) 研削砥石の動バランス取り方法
JP2905844B2 (ja) 砥石のバランス状態及び摩耗状態検出装置
JP4557338B2 (ja) 砥石の回転速度自動設定方法
JPH0582896B2 (ja)

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20001120