JPS5877420A - 工作機械における主軸ヘツドのバランス装置 - Google Patents
工作機械における主軸ヘツドのバランス装置Info
- Publication number
- JPS5877420A JPS5877420A JP17285881A JP17285881A JPS5877420A JP S5877420 A JPS5877420 A JP S5877420A JP 17285881 A JP17285881 A JP 17285881A JP 17285881 A JP17285881 A JP 17285881A JP S5877420 A JPS5877420 A JP S5877420A
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- Japan
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- shaft head
- spindle head
- swivel
- servo motor
- 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
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q11/00—Accessories fitted to machine tools for keeping tools or parts of the machine in good working condition or for cooling work; Safety devices specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools
- B23Q11/001—Arrangements compensating weight or flexion on parts of the machine
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Machine Tool Units (AREA)
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。
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、工作機械における主軸ヘッドのバランス装置
に関するものである。
に関するものである。
本発明の目的は、主軸ヘッドを上下動自在に案内する旋
回台Ｑ旋回角度位置に拘らず、バランス用シリンダにて
主軸ヘッドの重量バランスをとり、最小の作動力で主軸
ヘッドを上下動できるよ５ＫＬ、小形のサーボモータで
上下動を可能とすると共に、段取作業も不要としたこと
である。
回台Ｑ旋回角度位置に拘らず、バランス用シリンダにて
主軸ヘッドの重量バランスをとり、最小の作動力で主軸
ヘッドを上下動できるよ５ＫＬ、小形のサーボモータで
上下動を可能とすると共に、段取作業も不要としたこと
である。
主軸ヘッドを上下動可能に案内した工作機械においては
、主軸ヘッドの重ｔｖ相殺するバランス用のシリンダ装
ｆｌｔを設けることか行われている。この場合、主軸ヘ
ッドが垂直な面内で旋回される旋回台上に案内支持され
ているものは、旋回台の傾き角度に応じた主軸ヘッドの
重力の分力に対応したバラ二′スジリング装置による引
上げ力を変更する必要がある。
、主軸ヘッドの重ｔｖ相殺するバランス用のシリンダ装
ｆｌｔを設けることか行われている。この場合、主軸ヘ
ッドが垂直な面内で旋回される旋回台上に案内支持され
ているものは、旋回台の傾き角度に応じた主軸ヘッドの
重力の分力に対応したバラ二′スジリング装置による引
上げ力を変更する必要がある。
しかしながら、従来では旋回台の旋回角度に応じてバラ
ンス用シリンダ装置の引上げ力を自動的に変更する手段
はなく、旋回台の角度が変更される都度、バランス用シ
リンダ装置への供給圧力を手動によって調整するか、バ
ランス用シリンダ装置による引上げ力を弱めＫしておき
、主軸ヘッド昇降用のサーボモータとして大形のサ、−
ホモ−よを使用してバランス用シリンダによ木引上刃の
不足分をサーボモータで補助して主軸ヘッドを変位させ
る方法が採られていた。
ンス用シリンダ装置の引上げ力を自動的に変更する手段
はなく、旋回台の角度が変更される都度、バランス用シ
リンダ装置への供給圧力を手動によって調整するか、バ
ランス用シリンダ装置による引上げ力を弱めＫしておき
、主軸ヘッド昇降用のサーボモータとして大形のサ、−
ホモ−よを使用してバランス用シリンダによ木引上刃の
不足分をサーボモータで補助して主軸ヘッドを変位させ
る方法が採られていた。
前者の場合は、その都度の段取作業が面倒であり、また
後者の場合は旋回台が垂直状態のと緯でも主軸ヘッドを
引上げるような大形のサーボモータを必要とし、機械の
小型化ができないことと、消費電力が大きい等の問題が
あった。
後者の場合は旋回台が垂直状態のと緯でも主軸ヘッドを
引上げるような大形のサーボモータを必要とし、機械の
小型化ができないことと、消費電力が大きい等の問題が
あった。
本発明は上記従来の問題点に鑑み、旋回台の角度検出器
と、これｋよる検出出力信号に基いてバランス用シリン
ダ装置への供給圧力を制御する比較的簡単な構成の自動
調整機構を備えたバランス装置を提供するものである。
と、これｋよる検出出力信号に基いてバランス用シリン
ダ装置への供給圧力を制御する比較的簡単な構成の自動
調整機構を備えたバランス装置を提供するものである。
以下本発明の実施例について図面によって説明する。
先ず旋回台の旋回位置に伴５主軸ヘッドの重力のバラン
ス作用について第１図により説明する。コラムｌｌＩＣ
枢支軸３によって垂直な面内で旋回可能に枢支した旋回
台２上に上下動可能に案内された主軸ヘッド７は、旋回
°台２の旋回角度θ、すなわち、枢支軸３による旋−回
中心３ｇを基点とする鉛直線と主軸１５の軸線とのなす
角度に基いて主軸ヘッド７０重心７αを基点とする鉛直
方向の重力ＦｇＫ対し前記旋回中心３ａＫ向う方向の重
力の分力Ｆｇａｃｏｓθが生起する。この分力Ｆｇ ａ
ｃｏｓθをバランス用シリンダＩＯＫよる引上げ力で
相殺するものであるが、第２図に示すように分力均・ｃ
ｏｓθは旋回台２の旋回角度向、θｌ。
ス作用について第１図により説明する。コラムｌｌＩＣ
枢支軸３によって垂直な面内で旋回可能に枢支した旋回
台２上に上下動可能に案内された主軸ヘッド７は、旋回
°台２の旋回角度θ、すなわち、枢支軸３による旋−回
中心３ｇを基点とする鉛直線と主軸１５の軸線とのなす
角度に基いて主軸ヘッド７０重心７αを基点とする鉛直
方向の重力ＦｇＫ対し前記旋回中心３ａＫ向う方向の重
力の分力Ｆｇａｃｏｓθが生起する。この分力Ｆｇ ａ
ｃｏｓθをバランス用シリンダＩＯＫよる引上げ力で
相殺するものであるが、第２図に示すように分力均・ｃ
ｏｓθは旋回台２の旋回角度向、θｌ。
縫によって変更し、その変更した分力Ｆｇ＠ｃｏへ０１
、ＮＫ対応する引上げ力に調整する必要があり、本発
明はこの旋回台２の旋回角度を検出し、その検出信号に
基いてバランス用シリンダ１０への供給圧を自動制御し
て主軸ヘッド７０重力の分力−・ｃｏｓ８に対応する引
上げ力を調整するよ５Ｋしたものである。
、ＮＫ対応する引上げ力に調整する必要があり、本発
明はこの旋回台２の旋回角度を検出し、その検出信号に
基いてバランス用シリンダ１０への供給圧を自動制御し
て主軸ヘッド７０重力の分力−・ｃｏｓ８に対応する引
上げ力を調整するよ５Ｋしたものである。
本発明の具体的な構成について第２図及び第３図により
【説明する。
【説明する。
前記旋回台２は前記枢支軸３を中心とする半径の円弧案
内面を有する案内部材４に案内されて旋回する。この旋
（ロ）台２の駆動機構は、コラ五ＩＫ枢支軸３を中心と
する前記案内部材４と同心円弧の扇形ギヤ６が固定され
、これに旋回台２に設けられているビニオン１７が噛合
し、ビニオン１７は旋回台２上の支持ブラケット１４に
設置した旋回用サーボモータ１６によって伝達機構を介
して駆動されるようｋなっている。
内面を有する案内部材４に案内されて旋回する。この旋
（ロ）台２の駆動機構は、コラ五ＩＫ枢支軸３を中心と
する前記案内部材４と同心円弧の扇形ギヤ６が固定され
、これに旋回台２に設けられているビニオン１７が噛合
し、ビニオン１７は旋回台２上の支持ブラケット１４に
設置した旋回用サーボモータ１６によって伝達機構を介
して駆動されるようｋなっている。
一方、旋回台２に案内支持されている主軸ヘッド７は主
軸モータ９によって回転する主軸１５を有し、主軸１５
の先端にはスライドテーブル１２上の工作物Ｗを加工す
る工具８が装着される。
軸モータ９によって回転する主軸１５を有し、主軸１５
の先端にはスライドテーブル１２上の工作物Ｗを加工す
る工具８が装着される。
主軸ヘッド７の上下動機構は、前記支持ブラケット１４
上に設置した主軸ヘッド上下用サーボモータ５によって
回転する送りねじ２３によるものである。
上に設置した主軸ヘッド上下用サーボモータ５によって
回転する送りねじ２３によるものである。
さらに、支持ブラケット１４上にはバランス用シリンダ
１０が設置され、前記送りねじｎと平行な軸線のピスト
ンロンドｌ０ＩＥが主軸ヘッド７に結合されている。
１０が設置され、前記送りねじｎと平行な軸線のピスト
ンロンドｌ０ＩＥが主軸ヘッド７に結合されている。
１１は前記スライドテーブル１２を摺動自在に載置する
ベッド、１３はスライドテーブル移動用サーボモータを
示す。
ベッド、１３はスライドテーブル移動用サーボモータを
示す。
本発明は上記の構成において、枢支軸３の近傍のコラム
ｌ上に角度位置検出器１９を設置し、これと枢支軸３と
を入力軸１８で連繋する。さらに、油圧ポンプ４とバラ
ンス用シリンダ１０とを継いでいる油圧供給管路ス十に
供給された電流に比例して設定圧力が変化する電流制御
膨圧力制御弁ｎを配設し−１この電流制御膨圧力制御弁
なと一記角度位置検出器１９との間に、前記角度位置検
出器１９によって検出された角度なθとしたとき、ｃｏ
ｔθに比例した電流を電流制御膨圧力制御弁２２に供給
する圧力費更制御回路加を設けたものである。
ｌ上に角度位置検出器１９を設置し、これと枢支軸３と
を入力軸１８で連繋する。さらに、油圧ポンプ４とバラ
ンス用シリンダ１０とを継いでいる油圧供給管路ス十に
供給された電流に比例して設定圧力が変化する電流制御
膨圧力制御弁ｎを配設し−１この電流制御膨圧力制御弁
なと一記角度位置検出器１９との間に、前記角度位置検
出器１９によって検出された角度なθとしたとき、ｃｏ
ｔθに比例した電流を電流制御膨圧力制御弁２２に供給
する圧力費更制御回路加を設けたものである。
本発明は上記の通りの構造であるから、旋回台２は旋回
用サーボモータ１６０作動によってビニオン１７並びに
扇形ギヤ６を介して枢支軸３を中心として垂直な面内で
旋回位置され、主軸ヘッド７を同一旋回角度に位置する
。また、主軸ヘッド７は主軸ヘッド上下用サーボモータ
５の作動によつズ送りねじｎを介して旋回台２上で案内
されてｌ下移動する。さらＫ、バランス用シリンダ１０
は主軸ヘッド７の重量を旋回台２の旋回角度に応じて引
上げ力を変更し、バランスさせる。
用サーボモータ１６０作動によってビニオン１７並びに
扇形ギヤ６を介して枢支軸３を中心として垂直な面内で
旋回位置され、主軸ヘッド７を同一旋回角度に位置する
。また、主軸ヘッド７は主軸ヘッド上下用サーボモータ
５の作動によつズ送りねじｎを介して旋回台２上で案内
されてｌ下移動する。さらＫ、バランス用シリンダ１０
は主軸ヘッド７の重量を旋回台２の旋回角度に応じて引
上げ力を変更し、バランスさせる。
旋回台２の旋回動により枢支軸３も一体に回動する。こ
の枢支軸３の回動を入力軸１８により角度位置検出器１
９に入力し、角度位置検出器１９からの出力信号を圧力
変更制御回路２０に取入へ圧力変更制御回路２ＤＫよっ
て電流制御膨圧力制御弁ｎをコント四−ルしてバランス
用シリンダ１０への供給圧を旋回台２の旋回角度に基く
主軸ヘッド７の重力の分力Ｆｇ＠ｃｏｓθに対応する引
上げ力とすべく調整するものである。
の枢支軸３の回動を入力軸１８により角度位置検出器１
９に入力し、角度位置検出器１９からの出力信号を圧力
変更制御回路２０に取入へ圧力変更制御回路２ＤＫよっ
て電流制御膨圧力制御弁ｎをコント四−ルしてバランス
用シリンダ１０への供給圧を旋回台２の旋回角度に基く
主軸ヘッド７の重力の分力Ｆｇ＠ｃｏｓθに対応する引
上げ力とすべく調整するものである。
上記本発明によると、主軸ヘッドの旋回角度位置の変化
に拘らず確実に重量バランスをとることができるので加
バエ精度の安定化が図られ、旋回台の角度変更に伴うバ
ランス用シリンダの引上げ力の変更調整を旋回台の角度
位置を検出して自動的に行５ものであるから段取作業を
不要とし、主軸ヘッドを上下動するサーボモータは小形
のもので充分目的を果し、機械の小型化並びに消費電力
の低減が得られる。
に拘らず確実に重量バランスをとることができるので加
バエ精度の安定化が図られ、旋回台の角度変更に伴うバ
ランス用シリンダの引上げ力の変更調整を旋回台の角度
位置を検出して自動的に行５ものであるから段取作業を
不要とし、主軸ヘッドを上下動するサーボモータは小形
のもので充分目的を果し、機械の小型化並びに消費電力
の低減が得られる。
第１図は本発明の作用説明図、第２図は本発明装置を備
えた工作機械の正面図、第３図は同一部断面側面図であ
る。 １・・・コラム、２・・拳旋回台、３−ゆ・枢支軸、５
・・・主軸ヘッド上下用サーボモータ、７・・・主軸ヘ
ッド、１０・・・バランス用シリンダ、１６・・・旋回
用サーボモータ、１８・・・入力軸、１９・・・角度位
置検出器、加・・・圧力変更制御回路、η・・・電流制
御膨圧力制御弁。 第１図 第２図 θ０
えた工作機械の正面図、第３図は同一部断面側面図であ
る。 １・・・コラム、２・・拳旋回台、３−ゆ・枢支軸、５
・・・主軸ヘッド上下用サーボモータ、７・・・主軸ヘ
ッド、１０・・・バランス用シリンダ、１６・・・旋回
用サーボモータ、１８・・・入力軸、１９・・・角度位
置検出器、加・・・圧力変更制御回路、η・・・電流制
御膨圧力制御弁。 第１図 第２図 θ０
Claims (1)
- 垂直な面内で旋回動する旋回台に形成された案内面に主
軸ヘッドを上下動可能に案内し、この主軸ヘッドの重量
を前記旋回台の旋回角度に応じてバランスさせるバラン
ス用シリンダを備えた装置において、前記旋回台の旋回
角度を検出し、この検出された角度に応じて設定圧を変
更して旋回台の旋回中心に向う方向の主軸ヘッドの重力
の分力に対応する引上刃を前記バランス用シリンダに発
生させる圧力制御装置を設けたことを特徴とする工作機
械における主軸ヘッドのバランス装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17285881A JPS5877420A (ja) | 1981-10-30 | 1981-10-30 | 工作機械における主軸ヘツドのバランス装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17285881A JPS5877420A (ja) | 1981-10-30 | 1981-10-30 | 工作機械における主軸ヘツドのバランス装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5877420A true JPS5877420A (ja) | 1983-05-10 |
Family
ID=15949594
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17285881A Pending JPS5877420A (ja) | 1981-10-30 | 1981-10-30 | 工作機械における主軸ヘツドのバランス装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5877420A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60167609U (ja) * | 1984-04-17 | 1985-11-07 | 株式会社日平トヤマ | ５軸制御ｎｃ加工機 |
| US4642861A (en) * | 1983-09-12 | 1987-02-17 | Saginaw Machine Systems, Inc. | Machine tool construction |
| JPH0215933A (ja) * | 1988-06-30 | 1990-01-19 | Okuma Howa Kikai Kk | 施回体のバランス機構 |
| JPH04133537U (ja) * | 1991-05-31 | 1992-12-11 | 日立精工株式会社 | 工作機械 |
| JP2002512893A (ja) * | 1998-04-27 | 2002-05-08 | コンストラクションズ メカニックス デ ヴォージュ ソシエテ アノニム | 六脚ポッド補償システム |
| KR100454184B1 (ko) * | 2001-07-02 | 2004-10-26 | 도시바 기카이 가부시키가이샤 | 선회가능한 스핀들 유니트를 갖춘 ｎｃ 공작기계 |
| US20160176002A1 (en) * | 2013-08-01 | 2016-06-23 | Grob-Werke Gmbh & Co. Kg | Machine tool |
| CN108890380A (zh) * | 2018-09-25 | 2018-11-27 | 安徽骆氏升泰汽车零部件有限公司 | 一种用于机床配重装置 |
| CN109623418A (zh) * | 2018-12-05 | 2019-04-16 | 江苏大卫精工科技有限公司 | 一种专用汽车零配件加工中心 |
| CN114161174A (zh) * | 2021-11-30 | 2022-03-11 | 湖南大学 | 一种高速超精密气浮式气驱超声主轴 |
-
1981
- 1981-10-30 JP JP17285881A patent/JPS5877420A/ja active Pending
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4642861A (en) * | 1983-09-12 | 1987-02-17 | Saginaw Machine Systems, Inc. | Machine tool construction |
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| JPH0215933A (ja) * | 1988-06-30 | 1990-01-19 | Okuma Howa Kikai Kk | 施回体のバランス機構 |
| JPH04133537U (ja) * | 1991-05-31 | 1992-12-11 | 日立精工株式会社 | 工作機械 |
| JP4742377B2 (ja) * | 1998-04-27 | 2011-08-10 | コンストラクションズ メカニックス デ ヴォージュ ソシエテ アノニム | 六脚ポッド補償システム |
| JP2002512893A (ja) * | 1998-04-27 | 2002-05-08 | コンストラクションズ メカニックス デ ヴォージュ ソシエテ アノニム | 六脚ポッド補償システム |
| KR100454184B1 (ko) * | 2001-07-02 | 2004-10-26 | 도시바 기카이 가부시키가이샤 | 선회가능한 스핀들 유니트를 갖춘 ｎｃ 공작기계 |
| US20160176002A1 (en) * | 2013-08-01 | 2016-06-23 | Grob-Werke Gmbh & Co. Kg | Machine tool |
| US20160193704A1 (en) * | 2013-08-01 | 2016-07-07 | Grob-Werke Gmbh & Co. Kg | Machine tool for machining |
| US9878409B2 (en) * | 2013-08-01 | 2018-01-30 | Grob-Werke Gmbh & Co. Kg | Machine tool for machining |
| CN108890380A (zh) * | 2018-09-25 | 2018-11-27 | 安徽骆氏升泰汽车零部件有限公司 | 一种用于机床配重装置 |
| CN108890380B (zh) * | 2018-09-25 | 2020-09-01 | 安徽骆氏升泰汽车零部件有限公司 | 一种用于机床配重装置 |
| CN109623418A (zh) * | 2018-12-05 | 2019-04-16 | 江苏大卫精工科技有限公司 | 一种专用汽车零配件加工中心 |
| CN114161174A (zh) * | 2021-11-30 | 2022-03-11 | 湖南大学 | 一种高速超精密气浮式气驱超声主轴 |
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