JPS58177231A - 歯車研削盤用の安全遮断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、位置調節される研削といし保持体によって歯
面の方向に走行可能な研削といし及び重畳せしめられる
液力式の歯面修正調整機構を備えた歯車研削盤用の安全
遮断装置であって、歯面修正調整機構が距離測定装置を
有しており、距離測定装置が目標値・実際値比較装置を
介してサーボ弁に作用を及ぼし、サーボ弁が研削といし
保持体に結合された調節シリンダを介して研削といし保
持体の修正運動を生せしめるようになっている形式のも
のに関する。

安全遮断装置を備えたい、冒頭で述べた形式の歯車研削
盤は分知である（機械＋工具、Ｃｏ　−ｂｕｒｇ　、２
３／１９７９．６２〜７２ページ）。この歯車研削盤に
おいては歯面の形はもっばらキネマチイックな運動によ
って形成される。歯面ば多くの場合変化せしめられない
イン昶すュートねじ面として成形されるのではなく、イ
ンボリュート及び歯形の所期の修正を行わねばならない
ので、研削盤は適当な歯面修正装置を備えている。所期
の歯面修正を行うために、研削といしの軸線方向の位置
が研削行程中にころがり運動及び送り運動の関数で常に
変動せしめられる。

このために研削といし保持体によって生ぜしめられる修
正振動はたいてい１００分の数ミＩＪメートルである。

研削といし保持体に伝達しようとする修正運動はコンピ
ュータから発せられる。

コンピュータ制御されるトポロギカルな歯面修正装置を
用いて、歯面ば所定の限界内で自由に選択可能なトポグ
ラフで形成され得る。このためにコンピュータは瞬間の
ころがり位置及び送り位置に関する導入された情報を処
理しかつ目標値・実際値比較によって研削とし）し送り
量、すなわち歯面の相応する座標のだめの歯面修正調節
量を検出する。このために、コンピュータ制御されるト
ボロギカルな歯面修正装置はデータ人力部、ころがり距
離信号受信器、送り距離信号受信器、コンピュータ及び
、コンピュータによって作動せしめられるサーボ弁を有
しており、このサーボ弁は調節シリンダに作用を及ぼし
、調節シリンダは研削といし保持体に修正運動を生せし
めて、この修正運動は実際値信号発生器によって測定さ
れる。研削といし保持体は所期の歯面形に相応して走行
可能なスライダ上に存在しており、このスライダ上で研
削といし保持体には調節シリンダを介して所期の歯面修
正に相応する運動が与えられる。このような歯車研削盤
においては、電流若しくは圧力が消滅若しくは所定の値
を下回った場合に問題が生じる。この場合研削といしは
瞬間の位置を維持し、静止するまでに歯面に凹所を形成
してし捷う。

または研削といし保持体が規定されない位置を取り、こ
れによって研削盤の運転開始及び研削といし保持体の位
置調節回路の運転開始が困難になる。研削といし保持体
が横ビームに取付けられており、横ビームが、高い圧力
をサーボ弁に負荷する位置に存在している場合には、サ
ーボ弁も例えば電流の消滅に基づく圧力の消滅の際に規
定されない位置を取り、これによって研削といし保持体
が規定されない位置を占る。

本発明の目的は、冒頭に述べた形式の歯車研削盤のだめ
の安全遮断装置を提供し、電流及び（又は）圧力の消滅
若しくは低下に際して研削といし保持体が確実に、規定
された位置に移され、研削といしが歯面から確実に離さ
れるようにすることである。

この目的を達成するだめに本発明の構成でば：イ）研削
といし保持体に所属して蓄力器が設けられており、 口）遮断弁装置が設けられておシ、この遮断弁装置が電
流及び（又は）圧力の消滅若しくは低下に際して、調節
シリンダの一方の側と液体戻し通路との間の戻り接続通
路を開放せしめることによって遮断過程を生ぜしめ、こ
れによって蓄力器を介して、研削といし保持体に数句け
られた研削といしを歯面から離れる方向にストッパに向
かって走行させるようになっており、ハ）歯面修正調節
量を監視するための遮断制御装置が設けられており、調
節量限界値を越える際に遮断弁装置への電気作用によっ
て遮断過程が生せしめられるようにした。

蓄力器は研削といし保持体に常に力を作用させており、
しかしながら正常な運転中はこの力に抗してより大きな
液力が作用しており、その結果研削といし保持体は不動
のストン・ξから常に所定の距離だけ離されている。間
違った作用、緊急停止及び電流若しくは液体圧力の消滅
若しくは低下に際しては安全遮断装置が蓄力器に抗して
作用する圧力を十分に小さくし、従って蓄力器が研削と
いし保持体を不動のストン・ｑに向けて走行せしめ、こ
れによって研削といしがちょうど研削されている歯面か
ら離される。付加的に遮断制御装置によって歯面修正調
節量が常に監視される。目標修正値によって与えられた
位置が得られないか、若しくは研削といし保持体が過度
に移動させられると、監視されている歯面修正量があら
かじめ選択可能な所定の限界値を上回り、これによって
遮断制御装置が遮断過程を生ぜしめ、その結果研削とい
し保持体が不動のストッパに向かって走行せしめられ、
研削といしがちょうど研削されている歯面から離される
。従って本発明に基づく安全遮断装置は、研削盤に対す
る間違った作用に基づくあらゆる故障、緊急停止及び電
流若しくは液圧の消滅若しくは低下に際し、研削といし
保持体を規定された位置へ移し、かつ研削といしを歯面
から離すことを保証する。従って、公知の研削盤におい
て生じる問題、すなわち電流の消滅の後にまだ回転して
いる研削といしが歯面に凹所を形成するようなことは確
実に避けられる。さらに歯車−研削盤の運転開始が常に
、研削といし保持体をストン・ぐに当接させた状態で、
すなわち規定された出発位置に位置せしめた状態で行わ
れる。

特許請求の範囲第２項に記載の本発明の実施態様では、
遮断制御装置は簡単な切換過程によって制御装置を作動
せしめ、これによって遮断過程を生せしめる。

特許請求の範囲第３項に記載の本発明の実施態様では、
故障に際し調節シリンダの戻り接続通路を開放せしめ、
蓄力器を有効にするためにもっばら、電気式に作動せし
められる１つの方向制御弁及び液力式に作動せしめられ
る１つの方向制御弁が必要である。方向制御弁は、すで
に存在する歯車研削盤にあとから簡単に安全遮断装置を
装備することを可能にする市販の弁である。

特許請求の範囲第４項に記載の本発明の実施態様では、
遮断過程を生せしめる切換過程は、所定の圧力低下を検
出する圧力監視装置によって簡単に生ぜしめられる。

特許請求の範囲第５項に記載の本発明の実施態様では、
遮断制御装置としてもっばら、調節可能な限界スイッチ
が設けられており、この限界スイッチは歯面修正調節量
が大き過ぎて、従って限界値スイッチの調節によってあ
らかじめ選択可能な値範囲外にある調節量限界値よりも
歯面修正調節量が大きいために、この歯面修正調節量が
得られない場合に切換過程、ひいては遮断過程を生せし
める。

特許請求の範囲第６項若しくは第７項に記載の本発明の
実施態様では、蓄力器として簡単にばね若しくは蓄圧器
が用いられ、必要に応じて研削といし保持体が規定され
た出発位置に移され得る。

次に図面を用いて本発明の実施例を具体的に説明する。

図面には実施例として、皿形の研削といし１を備え割出
し法で作動する歯車研削盤のための安全遮断装置が示し
である。割出し法においては歯面２が研削され、次いで
割出される。すなわち歯車は１円ピッチだけ割出され、
次いで次の歯面が研削される。研削といしは研削といし
保持体δ内で、球軸受けされたスピン１？ル４に取付け
られており、スピンドルはモータ５によって駆動される
。研削といし保持体３はスライダ（図示せず）上に取付
けられており、スライダの運動は所期の歯面の研削のた
めにコンピュータ（図示せず）によって制御される。

研削といし保持体３はスライダ上で付加的に位置調節回
路６によって走行可能であり、位置調節回路は液体装置
７に作用する。位置調節回路６は液体装置７と関連して
歯面をトボロギカルな修正に基づき研削することを可能
にする。

修正研削のための運動は、研削といし１を付加的に歯面
に対して接近及び離反せしめることによって基準の歯面
研削運動にオー・々ラップされる。

位置調節回路６は目標値・実際値比較装置６１とこれの
後方に接続された増幅器６２を有している。目標値・実
際値比較装置６１は（例えば、位置調節回路を内蔵して
いてよいコンピュータ（図示せず）から曵研削しようと
する歯面修正のための目標値Ｗｓを受は取る。さらに目
標値・実際値比較装置６１は研削といし保持体３に結合
された実際値信号発生器（普通の距離測定装置）８から
歯面修正過程中の研削といしｌの距離若しくは位置に関
する実際値Ｗ１を受は取る。

液体装置７はサーボ弁■１を有しており、このサーボ弁
は前制御側に電磁石を有しており、この電磁石は増幅器
６２によって作動せしめられる。サーボ弁■１は迅速な
方向制御弁であり、この方向制御弁は中立位置では両方
の入口接続部及び出口接続部間の貫流を遮断し、図面で
見て左側の位置及び右側の位置では図面に示す貫流接続
を行う。サーボ弁■１の両方の入口接続部は液体服属力
源Ｐ（液体吐出ポンプ）若しくは液体戻し通路Ｈに常に
接続されている。研削といし保持体３は調節シリンダ９
を有している。調節シリンダ９のピストンにはピストン
ロッドに取付けられており、このピストンロツＰは調節
シリンダのシリンダ室から突出していて一端で機械架台
１０に堅く結合されかつ他端で実際値信号発生器８内に
案内されている。調節シリンダ９のシリンダ室はピスト
ンにの一方の側でサーＮ弁■１の一方の出口接続部に他
方の側でサーボ弁■１の他方の出口接続部に接続されて
いる。

ピストンにの一方の側を圧力で負荷する場合には同時に
他方の側は液体戻し通路Ｒに接続され、従って研削とい
し保持体３ひいては研削といし１が相応に左若しくは右
へ移動せしめられる。

この場合、研削といし保持体の運動は、調節シリンダ９
のピストンロッドに対する相対運動に基づき検出され、
実際値Ｗ１として目標値・実際値比較装置６１に送られ
る。目標値・実際値比較装置は目標値・実際値差として
歯面修正量ＦＫＳを形成し、この歯面修正量は増幅器６
２によって相応に増幅され、サーボ弁ｖ１の電気的な前
制御のためにサーボ弁■１の電磁石を介して用いられる
。研削といしｌの図面で見て左側への運動は、調節シリ
ンダ９の右側Ｂが不動のピストンにの左側に当接するこ
とによって制限される。

歯面修正研削過程に際して、調節シリンダの右側Ｂはピ
ストンＫから例えば１簡若しくは％調の距離Ａだけ離反
運動せしめられる。右側ＢをピストンＫから１ｍｍ若し
くは％ｔｍｎの距離Ａだけ離した位置が出発位置であり
、この出発位置は歯面修正を行わない場合には位置調節
回路６によって維持される。出発位置を基準として、研
削といし保持体３は歯面修正研削中に往復運動せしめら
れ、この往復運動はオー・々ラップされる修正量に相応
しており、修正量は目標値ＷＳに基づき目標値・実際値
比較装置６１内で形成される。すなわち修正は距離Ａに
相当する出発位置からの研削といし保持体３の付加的な
調節を意味する。サーボ弁ｖ１は、アナログ的に作用し
かつ連続的に移動可能な弁である。サーボ弁が一方の側
へ迅速に移動させられればさせられる程に、サーボ弁を
通る貫流量が大きくなる。

これまで述べた構造は、液力式の歯面修正装置を備えた
歯車研削盤の従来の構造に相応している。次に安全遮断
装置と関連して説明する。

安全遮断装置はさらに２つの方向制御弁（Ｖ２及びＶ３
　）を有しており、これらの方向制御弁は液力式若しく
は電気式に作動可能であってかつばねによって戻され得
る。さらに安全遮断装置は、電気式に作動せしめられる
制御装置１１と遮断制御装置１２とを有しており、制御
装置１１は方向制御弁（以下切換弁ｖ６と呼ぶ）の前制
御側（電磁石）に接続されており、遮断制御装置１２弁
■１の右側の出口接続部と液体戻し通路Ｒとの間の戻り
接続通路ＲＶ内に配置されている。圧力弁は図示の（流
れ及び圧力のない）遮断状態では戻り接続通路ＲＶを開
放し、これに対して液体圧力源Ｐから切換弁■６を介し
て供給された液体圧力によって右側へ移動させられた場
合には戻り接続通路を遮断する。切換弁ｖ５の両方の入
口接続部は液体圧力源Ｐ若しくは液体戻し通路Ｈに接続
されている。切換弁■６の両方の出口接続部のうちの一
方は閉鎖されているのに対して、他方は圧力弁■２の前
制御側に接続されている。図示の遮断位置では圧力弁■
２の前制御側は切換弁Ｖ３を介して液体戻し通路Ｒに接
続されている。切換弁■３が作動させられ、すなわち図
示の位置から左側へ移動させられると、圧力弁■の前制
御側が液体圧力源Ｐに接続され、圧力弁ｖ２が図示の位
置から右側へ移動させられ、戻り接続通路ＲＶを遮断す
る。

切換弁ｖ３を調節するための制御装置１１の作動は遮断
制御装置１２によって行われ、この遮断制御装置は調節
可能な簡単な限界値スイッチであり、この限界値スイッ
チを用いて目標値・実際値比較のために値範囲（ヒステ
リシス）が生ぜしめられる。遮断制御装置は目標値・実
際値比較装置によって形成された歯面修正調節量ＦＫＳ
を受は取る。歯面修正調節量ＦＫＳが値範囲の外側にあ
る場合若しくは研削盤ひいては遮断制御装置への電流供
給が行われない場合には、遮断制御装置が簡単なスイッ
チである制御装置１１を遮断し、制御装置が切換弁■３
の前制御側の電磁石への電流供給を遮断する。次いで切
換弁が逆の側に配置されたばねによって図示の位置へ戻
され、この位置では戻り接続通路ＲＶが開放され、ピス
トンにの右側の圧力が削減せしめられる。

さらに安全遮断装置は、ばね蓄力部材１３若しくは蓄圧
器１４の形の蓄力器を有している。

ばね蓄力部材１３は一端で機械架台１０にかつ他端で研
削といし保持体３に支持され、強く緊締されており、戻
り接続通路ＲＶが開放せしめられた場合にばね蓄力部材
は研削といし保持体３を左側へ押して移動させ、調節シ
リンダ９の右側Ｂがピストン（ストツノ８）Ｋの右側に
当接せしめられ、研削といしｌが歯面２から離される。

調節シリンダ９内でピストンにの右側に十分に高い液体
圧力が存在している間は、ばね蓄力部材１３は研削とい
し保持体３を図示の位置から左側へ運動させることはで
きない。蓄圧器（実施例では液体圧力蓄蔵器）１４は電
磁弁１５を介して調節シリンダ９のピストンにの左側に
接続されている。蓄圧器から供給された圧力は、ピスト
ンにの右側の圧力が戻し接続通路ＲＶの開放によって十
分に低下せしめられた場合に始めて研削といし保持体３
をばね蓄力部材１３の作用と同じように左側へ運動させ
る。制御装置１１が電流の消滅若しくは遮断制御装置１
２によって作動せしめられると、同時に電磁弁１５への
電流供給が遮断され、蓄圧器１４が調節シリンダ９に接
続される。

さらに、安全遮断装置は付加的に圧力監視装置１６を有
しており、この圧力監視装置は液体圧力源Ｐから供給さ
れる液体圧力を監視していて液体圧力が所定の値を下回
った場合に同じく制御装置１１を遮断する。

次に正常運転時及び種々の故障に際しての安全遮断装置
の作動形式について述べる：正常運転時には液体圧力源
Ｐは十分な圧力を供給しており、切換弁Ｖ３は制御装置
１１によって作動せしめられ、すなわち図示の位置から
左側へ調節されている。切換弁Ｖ６を介して圧力弁■２
の前制御側が液体圧力で負荷され、その結果圧力弁が図
示の位置から右側へ調節され、戻り接続通路ＲＶが遮断
される。従って、調節ピストン９の右側と液体戻し通路
Ｒとは接続されていない。目標値Ｗ　ｓによって位置調
節回路６が制御され、研削といし保持体３が距離Ａだけ
右側へ運動させられる。付加的な歯面修正目標値は研削
といし保持体が図示の位置を基準として撮動した場合に
作用し、この場合には増幅器６２を介して制御されるサ
ーボ弁Ｖ１だけがすでに述べたように有効である。

安全遮断装置を作動させるδつの故障、すなわち液体圧
力の低下、距離Ａの目標値の不足若しくは電流の消滅が
生じ得る。

液体圧力が低下し、所定の値を下回ると、圧力弁■２が
戻しばねによって再び左側へ調節され、これによって戻
り接続通路ＲＶが開放せしめられる。従って調節シリン
ダ９のピストンにの右側が無圧になる。これによってば
ね蓄力部材１３若しくは蓄圧器１４が、研削といし保持
体３を左側へ運動させて、この研削といし保持体をピス
トンの右側に当接せしめ、研削といし１を歯面２から距
離Ａだけ離す。圧力低下は圧力監視装置１６によづ゛て
検出され、この圧力監視装置が制御装置１１を作動せし
め、次いでこの制御装置が切換弁■３の電磁石への電流
供給を遮断し、その結果切換弁が戻しばねによって図示
の位置へ戻される。ばね蓄力部材１３の代りに蓄圧器１
４が設けられている場合には、制御装置１１によって電
磁弁１５が開放せしめられ、研削といし保持体３が距離
Ａだけ左側へ移動させられる。

距離Ａの目標値が得られない場合には、目標値・実際値
差Ｗｓ−Ｗｉ、すなわち歯面修正調節量ＦＫＳがあらか
じめ選ばれ得る製作誤差外にあり、この製作誤差は遮断
制御装置１２によって検出される。遮断制御装置は制御
装置１１を介して切換弁Ｖ６を切換えて、これによって
切換弁が再び図示の位置に移される。次いで、すでに液
体圧力低下の際の作動形式で述べたように研削といし保
持体が距離Ａだけ左側へ運動させられる。

電流供給が行われない場合には切換弁■３の前制御側は
もはや作動せしめられず、従って切換弁は自動的に図示
の位置を占め、同じくすでに述べた作用が得られる。

前述のすべての故障に際しては研削といし保持体３は規
定された出発位置に移されると同時に研削といし１は歯
面２から離される。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明による安全遮断装置の概略図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ■、　位置調節される研削といし保持体によって歯面の
   方向に走行可能な研削といし及び重畳せしめられる液力
   式の歯面修正調整機構を備えた歯車研削盤用の安全遮断
   装置であって、歯面修正調整機構が距離測定装置を有し
   ており、距離測定装置が目標値・実際値比較装置を介し
   てサーゼ弁に作用を及ぼし、サーゼ弁が研削といし保持
   体に結合された調節シリンダを介して研削といし保持体
   の修正運動を生ぜしめるようになっている形式のものに
   おいて、 イ）研削といし保持体（３）に所属して蓄力・器が設け
   られており、 口）遮断弁装置が設けられており、この遮断弁装置が電
   流及び（又は）圧力の消滅若しくは低下に際し、調節シ
   リンダ（９）の一方の側と液体戻し通路（Ｒ）との間の
   戻り接続通路（ＲＶ　）を開放せしめることによって遮
   断過程を生ぜしめ、これによって蓄力器を介して、研削
   といし保持体（３）に取付けられた研削といしく１）を
   歯面（２）から離れる方向にストン・ξに向かって走行
   させるようになっており、 ・・）歯面修正調節量（ＦＫＳ　）を監視するだめの遮
   断■（制御装置（１２）が設けられており、調節量限界
   値を越える際に遮断弁装置への電気作用によって遮断過
   程が生ぜしめられるようになっていることを特徴とする
   、歯車研削盤用の安全遮断装置。 ２　遮断弁装置が、電流の消滅に際し遮断過程を生ぜし
   めるだめの電気式に作動可能な制御装置（１１）を有し
   ている特許請求の範囲第１項記載の安全遮断装置。 ３、遮断弁装置が、液体圧力源（Ｐ）と戻り接続通路（
   ＲＶ　）内に配置された液力式に作動可能な方向制御弁
   （Ｖ２）の前制御側との間に、制御装置（１１）によっ
   て電気式に作動可能な方向制御弁（Ｖ３　）を有してい
   る特許請求の範囲第２項記載の安全遮断装置。 牛、遮断弁装置が、所定の圧力の低下に際し制御装置（
   １１）を作動させるために、液体圧力源（Ｐ）と制御装
   置（１１）との間に配置された圧力監視装置（１６）を
   有している特許請求の範囲第２項若しくは第３項記載の
   安全遮断装置。 ５　歯面修正調節量（ＦＫＳ　）を監視するだめの遮断
   制御装置（１２）が調節可能な限界値スイッチである特
   許請求の範囲第１項〜第牛項のうちの１つの項に記載の
   安全遮断装置。 ６　蓄力器が研削といし保持体（３）と機械架台（１０
   ）との間で作用するばね蓄力部材（１３）である特許請
   求の範囲第１項〜第５項のうちの１つの項に記載の安全
   遮断装置。 ７、　蓄力器が研削といし保持体（３）と機械架台（１
   ０）との間で作用する蓄圧器（１４）である特許請求の
   範囲第１項〜第５項のうちの１つの項に記載の安全遮断
   装置。