JPH0760613A - クランクピン研削盤における位相割出し装置 - Google Patents

クランクピン研削盤における位相割出し装置

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JPH0760613A
JPH0760613A JP5229548A JP22954893A JPH0760613A JP H0760613 A JPH0760613 A JP H0760613A JP 5229548 A JP5229548 A JP 5229548A JP 22954893 A JP22954893 A JP 22954893A JP H0760613 A JPH0760613 A JP H0760613A
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JP
Japan
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phase
shaft
indexing
main shaft
position detector
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Application number
JP5229548A
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Hideo Kusano
日出夫 草野
Hiroharu Mochimaru
弘春 持丸
Yusuke Uchida
裕介 内田
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Nippei Toyama Corp
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Nippei Toyama Corp
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  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
  • Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 変速機構付伝達装置の精度誤差や摩耗の影響
を受けることなく、任意の角度の位相割出しができるク
ランクピン研削盤における位相割出し装置を提供するこ
とにある。 【構成】 位相割出しモータ33の制御回路により、主
軸位置検出器36が検出した主軸角度位置と、位相割出
し軸位置検出器37が検出した位相割出し軸角度位置と
の相対的差分により位相割出しモータ60の割出し制御
を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、クランクピン研削盤に
おける位相割出し装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】主軸台に回転可能に設けられた主軸の先
端にチャック本体を設け、チャック本体の偏心位置に、
クランクシャフトのジャーナルを支持する位相変換軸を
設け、主軸に、この主軸と同心の位相割出し軸を回転可
能に設けると共に、この位相割出し軸を位相変換軸に連
結し、位相変換軸で保持されたクランクシャフトの位相
角の異なるクランクピンを加工に応じて主軸の中心にそ
れぞれ位相割出しを行うようにしたクランクピン研削盤
は、特公平4−51301号公報および特開平2−29
2148号公報に開示されているように公知技術であ
る。
【0003】そして、特公平4−51301号公報に開
示された技術は、上記したクランクピン研削盤におい
て、位相変換軸に割出し板を取り付け、前記チャック本
体に、割出し板を介して位相変換軸を位置決めする位置
決め装置を設け、この位置決め装置をノッチピストンで
構成し、位相変換軸が位相割出し軸と同一回転し、クラ
ンクピンが主軸の中心に一致した時点でノッチピストン
を前進させて割出し板の一つの係合孔に差し込み、チャ
ック本体に対する位相変換軸の位置決めをするようにし
たものである。
【0004】また、特開平2−292148号公報に開
示された技術は、上記したクランクピン研削盤におい
て、位相割出し軸の回転を制御する制御回路と、位相割
出しモータの回転角を検出し制御回路にフィードバック
するエンコーダを備え、クランクピンの研削時において
は、主軸と位相割出し軸とが同一回転速度で回転され、
位相割出しモータは停止状態に保持され、一方、クラン
クピンの位相割出し時においては、位相割出しモータの
駆動により位相割出し軸が主軸に対して相対回転され、
クランクピンの位相割出しをし、位相割出しモータの回
転角をエンコーダで検出して制御回路にフィードバック
し、位相割出しモータの回転を停止するようにしたもの
である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特公平
4−51301号公報に開示された技術では、位相変換
軸が位相割出し軸と同一回転し、クランクピンが主軸の
中心に一致した時点でノッチピストンを前進させて割出
し板の一つの係合孔に差し込み、チャック本体に対する
位相変換軸の位置決めをするように、機械的位置決めが
行われるために、位置決め角度及び位置決め精度が、ノ
ッチピストンとこのノッチピストンが係合する割出し板
の一つの係合孔により制約され、任意の角度の位相割出
しが行えないという問題点があった。
【0006】また、特開平2−292148号公報に開
示された技術では、位相割出しモータの回転角をエンコ
ーダで検出して制御回路にフィードバックし、位相割出
しモータの回転を停止するようにしているために、差動
機構の精度誤差及び摩耗等が介入してくるという問題点
があった。
【0007】本発明は、上記の問題点を着目して成され
たものであって、その目的とするところは、主軸と位相
割出し軸の角度変位を直接検出することにより、変速機
構付伝達装置の精度誤差や摩耗の影響を受けることがな
く、メンテナンスフリーとすることが可能になり、任意
の角度の位相割出しができるクランクピン研削盤におけ
る位相割出し装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、主軸台に回転可能に設けられた主軸の
先端にチャック本体を設け、チャック本体の偏心位置に
位相変換軸を設け、主軸に、この主軸と同心の位相割出
し軸を回転可能に設けると共に、この位相割出し軸を位
相変換軸に連結し、位相変換軸で保持されたクランクシ
ャフトの位相角の異なるクランクピンを加工に応じて主
軸の中心にそれぞれ位相割出しを行うようにしたクラン
クピン研削盤において、主軸を回転駆動する主軸駆動モ
ータと、位相割出し軸を回転駆動する位相割出しモータ
と、主軸の回転を位相割出し軸に伝達して位相割出し軸
を主軸と同速度および同一方向に回転させると共に、位
相割出し調整時に、位相割出しモータの駆動力を位相割
出し軸に伝える変速機構付伝達装置と、主軸の角度変位
を検出する主軸位置検出器と、位相割出し軸の角度変位
を検出する位相割出し軸位置検出器と、前記主軸位置検
出器が検出した主軸角度位置と、前記位相割出し軸位置
検出器が検出した位相割出し軸角度位置との相対的差分
をもとに位相割出しモータの割出し制御を行う制御回路
とを備えたことを特徴とする。
【0009】そして、主軸の軸線上に、主軸駆動モータ
と、主軸位置検出器と、位相割出し軸位置検出器と、変
速機構付伝達装置の変速機構部とを配置し、前記主軸駆
動モータと前記主軸位置検出器と前記位相割出し軸位置
検出器と前記変速機構部とに軸貫通型のものを使用する
ことが好ましい。
【0010】
【作用】かかる構成により、制御回路で、主軸位置検出
器が検出した主軸角度位置と、位相割出し軸位置検出器
が検出した位相割出し軸角度位置との相対的差分により
位相割出しモータの割出し制御を行う。このために、変
速機構付伝達装置の精度誤差や摩耗の影響を受けること
なく、メンテナンスフリーとすることが可能になり、任
意の角度の位相割出しができるようになる。
【0011】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図1は本発明に係わる位相割出し装置を備えた
クランクピン研削盤の要部の断面図、図2は変速機構付
伝達装置の変速機構部の断面図である。
【0012】クランクピン研削盤において、ベッド(図
示せず)上には砥石台とテーブル(いずれも図示せず)
とが互いに直行する方向に摺動可能に配置してある。前
記テーブルには左右の主軸台8、9が対向して配置して
あり、これらの主軸台8、9には主軸10、11が同一
の軸線上に回転可能に支承されている。これらの主軸1
0、11の先端にはそれぞれチャック本体12、13が
取り付けてあり、左のチャック本体12の偏心位置に
は、クランクシャフトWを軸方向に支持するシリンダ装
置17が、右のチャック本体13の偏心位置には、クラ
ンクシャフトWのジャーナルJ2端面に形成されたピン
孔25とピン係合する位相変換軸16がそれぞれ設けて
ある。
【0013】前記シリンダ装置17のピストンロッド1
7aには押圧部材20が設けてあり、クランクシャフト
WのジャーナルJ2側に付勢されている。
【0014】また、前記位相変換軸16の先端にはジャ
ーナルJ2の端面に形成されたピン孔25に係合する割
出しピン26が設けてあり、位相変換軸16には後述す
るシュミットカップリング27が結合されている。ま
た、前記位相変換軸16は、その中心部にシリンダ部2
2を有しており、シリンダ部22のピストンロッド22
aにより、クランクシャフトWをジャーナルJ1側に押
し戻し、前記ピン係合を解除する。
【0015】前記チャック本体12、13にはジャーナ
ルJ1、J2をクランプするクランプアーム30、31
が設けてあり、これらクランプアーム30、31はチャ
ック本体12、13に設けられたクランプシリンダ(図
示せず)の作動により、ジャーナルJ1、J2のクラン
プ、アンクラップを行うようになっている。
【0016】右側の主軸台9において、主軸11の回転
中心には貫通孔32が形成してあり、この貫通孔32内
には位相割出し軸33が軸受34を介して設けてある。
そして、主軸台9には、主軸11の回転中心である軸線
上に位置させて、主軸駆動モータ35と、主軸11の角
度変位を検出する主軸位置検出器36と、位相割出し軸
33の角度変位を検出する位相割出し軸位置検出器37
と、変速機構付伝達装置38の変速機構部44とが配置
してある。そして、主軸駆動モータ35と、主軸位置検
出器36と、位相割出し軸位置検出器37とは軸貫通型
のものが使用してある。
【0017】前記変速機構付伝達装置38は、前記主軸
11の縮径部11aに固着された第1のギヤ40と、こ
の第1のギヤ40に噛み合う第2のギヤ41と、この第
2のギヤ41と同軸の第3のギヤ42と、この第3のギ
ヤ42に噛み合う第4のギヤ43と、この第4のギヤ4
3を入力側に固着し且つ出力側が位相割出し軸33に連
結された変速機構部44とで構成してある。
【0018】この変速機構部44は図2に示すように筐
体45を備えており、この筐体45の周部には筐体側ギ
ヤ46が形成してある。筐体45内には中空な入力軸4
7が軸受48を介して設けてあり、この入力軸47内に
中空な出力軸50の一部が挿入してあり、この出力軸5
0の一部が軸受49を介して入力軸47に保持されてお
り、出力軸50の端部は筐体45の支承部51に軸受5
2を介して支承されている。前記入力軸47には入力軸
ギヤ53が、出力軸50には出力軸ギヤ54がそれぞれ
設けてある。
【0019】また、前記筐体45内には第1、第2の遊
星ギヤ55、56を担持した軸57が軸受58を介して
前記入力軸47と平行に設けてあり、前記入力軸ギヤ5
3は第1の遊星ギヤ55に、出力軸ギヤ54は第2の遊
星ギヤ56にそれぞれ噛み合っている。また、上記した
ように入力軸47には第4のギヤ43が設けてある。こ
の変速機構部44においては、入力軸47に対して出力
軸50は4/3の増速量となっている。
【0020】そして、前記位相割出し軸33が、変速機
構部44の出力軸50内を貫通しており、この位相割出
し軸33に出力軸50が固着してある。また、位相割出
し軸33の内端部は前記シュミットカップリング27の
入力側に連結してあり、このシュミットカップリング2
7の出力側の軸28が前記位相変換軸16に結合されて
いる。また、前記位相割出し軸33の外端部は支軸台9
の支承部59に軸受59aを介して支承されている。
【0021】また、前記主軸台9には位相割出しモータ
60が固設してあり、この位相割出しモータ60の出力
軸61にはギヤ62が固着してあり、このギヤ62が前
記変速機構部44の筐体側ギヤ46に噛み合っている。
【0022】また、前記テーブルは送りモータ(図示せ
ず)にて駆動されるボールねじ(図示せず)により往復
動されて、研削加工すべきクランクシャフトWのクラン
クピンPを砥石車に対応する位置にインデックスするよ
うになっている。
【0023】CPU(図示せず)にはインターフェース
(図示せず)が接続されている。このインターフェース
には砥石駆動モータ、主軸駆動モータ、位相割出しモー
タがモータ駆動回路(いずれも図示せず)を介して接続
してあり、インターフェースには前記主軸位置検出器3
6と、位相割出し軸位置検出器37が接続されており、
制御回路(図示せず)で、主軸位置検出器36が検出し
た主軸角度位置と、位相割出し軸位置検出器37が検出
した位相割出し軸角度位置との相対的差分により位相割
出しモータ60の割出し制御を行う。
【0024】そして、前記主軸駆動モータ35と、主軸
位置検出器36と、位相割出しモータ60と、位相割出
し軸位置検出器37との関係を図3のブロック図に示
す。
【0025】次に上記のように構成されたクランクピン
研削盤における位相割出し装置の作動を説明する。
【0026】両チャック本体12、13にクランクシャ
フトWのジャーナルJ1、J2が設置された状態で加工
指令が与えられると、位相割出しモータ60が起動さ
れ、ギヤ62と、このギヤ62に噛み合う筐体側ギヤ4
6を介して変速機構部44の筐体45が回転する。この
筐体45の回転によりこの筐体45がキャリヤとなって
第1、第2の遊星ギヤ55、56が出力軸50回りを回
転しながら出力軸50を変速回転させ、前記位相割出し
軸33を回転する。すなわち、図5に示すように筐体4
5をθ回転すると、入力軸(主軸)47に対し相対的に
出力軸50はθ/3回転の位置変化を起こし、この出力
軸50に連結された位相割出し軸33が割出しを行う。
【0027】かるる位相割出し軸33の回転により、シ
ュミットカップリング27を介して位相変換軸16を割
出し回転させる。この場合、シリンダ装置17のピスト
ンロッド17aの押圧部材20で、ジャーナルJ2側へ
の押圧力を受けているために、割出しピン26がピン孔
25に係合され、クランクシャフトWが位相割出し軸3
3と一体的になって、回転を始める。
【0028】前記位相割出しモータ60が所定角度回転
されたことが、主軸11及び位相割出し軸33の回転に
より前記主軸位置検出器36と、位相割出し軸位置検出
器37で検出されると、制御回路の制御により位相割出
しモータ60が停止される。この状態で、クランプ用シ
リンダによってクランプアーム30、31が閉じられて
ジャーナルJ1、J2がクランプされる。
【0029】このようにしてクランクシャフトW上の特
定のクランクピンPが主軸11の回転中心上に位相決め
されると、クランクピンPの研削加工が開始される。
【0030】前記位相割出しモータ60の制御は図4に
示すように主軸11の角度位置と位相割出し軸33の角
度位置との相対的位置差により行われる。主軸11の角
度位置は前記主軸位置検出器36で検出され、位相割出
し軸33の角度位置は位相割出し軸位置検出器37で検
出される。
【0031】また、図4に示すように前記変速機構付伝
達装置38により前記主軸11がθ回転すれば、前記位
相割出し軸33も主軸11と同方向にθ回転する。すな
わち、第1のギヤ40と第2のギヤ41との増速比は5
/4であり、第3のギヤ42と第4のギヤ43との減速
比は3/5であるとすると、前記主軸11が正方向にθ
回転すれば、第1のギヤ40を介して第2のギヤ41が
逆方向に1.25θ回転し、このギヤ41と同軸の第3
のギヤ42が1.25θ回転する。この第3のギヤ42
の回転により、前記変速機構部44の第4のギヤ43が
正方向に0.75θ回転し、この変速機構部44の入力
軸47が正方向に0.75θ回転する。
【0032】変速機構部44においては、入力軸47に
対して出力軸50の増速比が4/3になっており、しか
も、位相割出しモータ60が停止状態であるために、入
力軸47の回転は入力軸ギヤ53、第1、第2の遊星ギ
ヤ55、56、出力軸ギヤ54を介して出力軸50に伝
わり、前記位相割出し軸33が前記主軸11と同速度
(θ回転)で同方向(正方向)に回転する。
【0033】前記クランプシャフトWの研削加工が完了
すると、主軸11が一定の角度位置に停止され、クラン
プ用シリンダによってクランプアーム30、31が開け
られてジャーナルJ1、J2がアンクランプされる。そ
して、位相割出しモータ60が再び回転し、上記と同様
な位相割出しが行われる。
【0034】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、主軸台
に回転可能に設けられた主軸の先端にチャック本体を設
け、チャック本体の偏心位置に位相変換軸を設け、主軸
に、この主軸と同心の位相割出し軸を回転可能に設ける
と共に、この位相割出し軸を位相変換軸に連結し、位相
変換軸で保持されたクランクシャフトの位相角の異なる
クランクピンを加工に応じて主軸の中心にそれぞれ位相
割出しを行うようにしたクランクピン研削盤において、
主軸を回転駆動する主軸駆動モータと、位相割出し軸を
回転駆動する位相割出しモータと、主軸の回転を位相割
出し軸に伝達して位相割出し軸を主軸と同速度および同
一方向に回転させると共に、位相割出し調整時に、位相
割出しモータの駆動力を位相割出し軸に伝える変速機構
付伝達装置と、主軸の角度変位を検出する主軸位置検出
器と、位相割出し軸の角度変位を検出する位相割出し軸
位置検出器と、前記主軸位置検出器が検出した主軸角度
位置と、前記位相割出し軸位置検出器が検出した位相割
出し軸角度位置との相対的差分をもとに位相割出しモー
タの割出し制御を行う制御回路とを備えたから、この制
御回路により、主軸角位置検出器が検出した主軸角度位
置と、位相割出し軸位置検出器が検出した位相割出し軸
角度位置との相対的差分により位相割出しモータの割出
し制御を行うことが可能になる。
【0035】このために、変速機構付伝達装置の精度誤
差や摩耗の影響を受けることなく、メンテナンスフリー
とすることが可能になり、任意の角度の位相割出しがで
きるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るクランクピンの研削盤の要部の断
面図である。
【図2】変速機構付伝達装置の変速機構部の断面図であ
る。
【図3】主軸駆動モータと、主軸位置検出器と、位相割
出しモータと、位相割出し軸位置検出器との接続関係を
示すブロック図である。
【図4】(1)は図1のA線に沿う断面でのギヤ列の説
明図である。(2)は図1のB線に沿う断面でのギヤ列
の説明図である。(3)は図1のC線に沿う断面での位
相割出し軸の説明図である。
【図5】(1)は主軸定位置状態のギヤの説明図であ
る。(2)は図1のD線に沿う断面でのギヤ列の説明図
である。(3)は位相割出し軸の説明図である。
【符号の説明】
8、9 主軸台 10、11 主軸 12、13 チャック本体 16 位相変換軸 33 位相割出し軸 35 主軸駆動モータ 36 主軸位置検出器 37 位相割出し軸位置検出器 38 変速機構付伝達装置 60 位相割出しモータ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 主軸台に回転可能に設けられた主軸の先
    端にチャック本体を設け、チャック本体の偏心位置に位
    相変換軸を設け、主軸に、この主軸と同心の位相割出し
    軸を回転可能に設けると共に、この位相割出し軸を位相
    変換軸に連結し、位相変換軸で保持されたクランクシャ
    フトの位相角の異なるクランクピンを加工に応じて主軸
    の中心にそれぞれ位相割出しを行うようにしたクランク
    ピン研削盤において、主軸を回転駆動する主軸駆動モー
    タと、位相割出し軸を回転駆動する位相割出しモータ
    と、主軸の回転を位相割出し軸に伝達して位相割出し軸
    を主軸と同速度および同一方向に回転させると共に、位
    相割出し調整時に、位相割出しモータの駆動力を位相割
    出し軸に伝える変速機構付伝達装置と、主軸の角度変位
    を検出する主軸位置検出器と、位相割出し軸の角度変位
    を検出する位相割出し軸位置検出器と、前記主軸位置検
    出器が検出した主軸角度位置と、前記位相割出し軸位置
    検出器が検出した位相割出し軸角度位置との相対的差分
    をもとに位相割出しモータの割出し制御を行う制御回路
    とを備えたことを特徴とするクランクピン研削盤におけ
    る位相割出し装置。
  2. 【請求項2】 主軸の軸線上に、主軸駆動モータと、主
    軸位置検出器と、位相割出し軸位置検出器と、変速機構
    付伝達装置の変速機構部とを配置し、前記主軸駆動モー
    タと前記主軸位置検出器と前記位相割出し軸位置検出器
    と前記変速機構部とに軸貫通型のものを使用した請求項
    1記載のクランクピン研削盤における位相割出し装置。
JP5229548A 1993-08-23 1993-08-23 クランクピン研削盤における位相割出し装置 Pending JPH0760613A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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