JPS5940987Y2 - ステツプフイ−ド制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、ドリルの深穴加工等に際し、ドリル切損事
故を防止し、刃具寿命を向上させるために多用されてい
るステップフィード制御装置の改良に関する。

ステップフィードの制御方法としては、電気的シーケン
ス法およびフローティングドグを用いたオーバーラツプ
ドグ法等がよく知られている。

上記オーバーラツプドグ法は、加工完了時にフローティ
ングドグを原点位置に復帰させなげればならないが、従
来の具体例は特開昭５０−１３２５８３号によって知る
ことができる。

このオーバーラツプドグ法は、ドリルの主軸と一体的に
前後動する案内杆に外部の拘束力で案内杆との間で擦動
する摺動体（フローティングドグ）を設け、ドリルが最
前進端に到達すると原点復帰用のリミットスイッチの作
動でドリルの主軸を原点へ復帰動すると同時に、電磁石
を付勢してこの可動ストッパを摺動体の後退端位置にお
いて、摺動体の移動区域内へ突入させ、ステップフィー
ドの毎に案内杆上を擦動した摺動体を止めて初期の原点
位置へ戻すように作用する。

この方式の欠点は、電磁石等の付勢手段によって摺動体
の移動を拘束する可動ストッパを原点位置に設置する一
方、ドリルの最前進端位置を検出するスイッチ部材から
の指令で上記付勢手段を駆動しなげればならない。

そして、摺動体を拘束する可動ストッパ及びこの付勢手
段の設置位置は、原点位置に限定されたものであり、仮
りにドリルの最前進端側へ設置しようと試みると、摺動
体と可動ストッパ間に可動ストッパが可動できるための
空隙を設げなげればならず、摺動体を正確に原点復帰さ
せることが不可能である。

上述オーバーラツプドグ法の欠点を解消するため、ドリ
ルの前後ストローク運動を利用して摺動体のストップ部
材を作動させる方法が提供されているが、このストップ
部材は動作バラツキが大きく、ドリルが最前端近くで後
退勤のステップフィード動作中に、誤って摺動体をスト
ップさせ、原点復帰させてしまうというトラブルを多発
していた。

この考案は、上述従来装置に見られる欠点を一掃したオ
ーバーラツプドグ法によるステップフィード制御装置を
提供せんとするものである。

即ち、この考案は、加工完了時にフローティングドグを
原点位置へ復帰するのに移動体のストローク運動を利用
したものであって、ドリルユニット等を載置したサドル
の移動量が規定値近くに達するとスプリング等によって
上動方向の力が与えられるストップグランジャの上昇動
を拘束するストップロンドおよびプランジャボルトに抗
してフローティングドグを強制的に切削前進させる押圧
ボルト等から成り、サドルの規定量の移動で前記ストッ
プによるストッププランジャの拘束を解除して、ストッ
ププランジャをバネ手段を介して瞬時にフローティング
ドグの移動域内へ突出させるようにしたことで、フロー
ティングドグへのストッププランジャの係合が隙間を設
けなくても確実に行われて動作のバラツキがなく、ステ
ップフィードの完了時にドグを正確に原点位置へ復帰さ
せることに成功した。

以下、図面に基づいて実施タリを説明する。

図中１は固定ベース２上に載置され、図示しない油圧シ
リンダー等の駆動源によりワークの前後方向にスライド
するサドルで、このサドル側面にトリップレール３を固
設すると共に、このトリップレール３の端部に軸４を固
定している。

上記トリップレール３及び軸４はサドルのスライド方向
に平行して設けられており、またサドル１上には、ドリ
ルユニット等の刃物とこの主軸、モータ等がスライド方
向の前方に向けて載置されている（図示なし）。

前記軸４にフローティングドグ５（以下ドグと称す）を
摺動自在に嵌合するのであるが、前記軸４の下面へプレ
ート６をスプリング内蔵型のプランジャボルト１等を介
して押付けることにより、停止状態から早送りに入った
時あるいは早送りから切削送りに切換った時、前記ドグ
５が慣性により軸４上を滑動してしまわないよう配慮さ
れている。

前記固定ベース２の側面中央付近には、ハウジング８が
固定され、このハウジング８の前壁に植設したピン９に
菱形の揺動レバー１０がその下側中央部を枢着されてい
る。

この揺動レバー１０の下側尾端の突出部分１０′は、ハ
ウジング８に上下方向を摺動自在に挿通させたストップ
プランジャ１１の切欠き部分１１と係合し、該ストップ
プランジャ１１は揺動レバー１０がピン９を中心として
時計、反時計方向に揺動すると上下に移動する。

また、固定ベース２の前部にはブラケット１２が固定さ
れ、このブラケット１２の上部に前記プランジャボルト
７と同様構造ではあるが、ドグ５だげの押圧では没入し
ないばね定数の犬なるスプリング等の蓄圧部材を内蔵し
たプランジャボルト１３が螺着されている。

このプランジャボルト１３の先端１３は、フローティン
グドグ５の前端面に付設したストップボタン５′と対向
している。

また、適宜取付具を介して前記ハウジング８とブラケッ
ト１２０間の固定ベース２の前面にリミットスイッチ１
４，１５．１６を配設している。

両側のリミットスイッチ１４．１６は、前記トリップレ
ール３に装着した前進端トリップ１Ｔおよび後退端トリ
ップ１９に夫々対応して設置され、また、中央のリミッ
トスイッチ１５は、前記ドグ５の突出部分または一体に
設けたトリップ１８に対応すべく設置されている。

さらにトリップレール３には、揺動レバー１０の上側後
端のローラー２０と位相が合致するトリップ２２および
上側前端のローラー２１と位相を合わせた板ばねトリッ
プ２３が夫々中腹付近と後端側に設置されている。

これで、ストッププランジャ１１は各トリップ２２２３
による揺動レバー１０の回動で上下動する。

２４は、前記軸４の後端面（第１図左端面）に固定した
ブロックで、押圧ボルト２５を有する。

２６はドグ５の後端面に装着したストップロッドを示し
、切削送りがはじまる第１図の鎖線位置にあるときから
、前記プランジャ１１の上昇動を拘束するようにこのプ
ランジャ１１に対面する位相関係になっている。

そして、第３図の如く押圧ボルト２５がドグ５を押圧し
てプランジャボルト１３を没入移動する最前進位置で、
ストップロッド２６の背面にストッププランジャ１１が
板ばねトリップ２３に押されて上動係合する。

この考案は、上述の如く構成されており、以下、その作
用を説明する。

第１図は、後退端トリップ１９によってリミットスイッ
チ１６をオンさせ、且つトリップ２２が揺動レバー１０
のローラー２０と当接してストッププランジャ１１を降
下させている原位置状態を示し、この状態から加工開始
するとサドル１およびトリップレール３、軸４等のサド
ル側装着部材が一体となって第１図の右方向に早送りさ
れ、二点鎖線のごとくリミットスイッチ１５がドグ５の
突出部分１８によってオンされると切削送りに切換わる
。

この速度切換時において、前記ブラケット１２に装着し
たプランジャボルト１３の先端プランジャ部分１３とド
グ５の前端面に装着したストップボタン５′との間に隙
間ｌｉＣを生じる様あらかじめ設定配置されている。

したがってドグ５の突出部分１８かり□シトスイッチ１
５をオンさせた後、サドル１がＪＣだげ切削送りされる
とストップボタン５とプランジャ部分１３とが当接し、
ドグ５の移動を阻止するため、それ以上の切削送りはド
グ５を残し置いた侭、軸４がトリップレール３と共にサ
ドル１と一体となって前進移動する。

この切削送りは、タイマーの設定時間に達するか、もし
くは負荷トルクが規定値に達するかすると中断し、後退
指令により直ちにサドル１は後退端位置即ち後退端トリ
ップ１９がリミットスイッチ１６をオンする位置迄後退
する。

この時ドグ５の停止位置は第１図の原位置よりも後退し
た位置で停止している。

この後退量は、第４図の如く切削送り量をＳｌとする５
ｌ−ＪＣの距離だけ後退しているものである。

リミットスイッチ１６のオンにより、再びサドル１等の
可動体は早送りされる。

そして前回の加工最先端位置よりＪＣだけ手前まで来た
時、ドグ５の突出部分１８かり□シトスイッチ１５をオ
ンさせ再び切削送りに切換えられる。

ＪＣ間の切削送りは、実際の加工を行わないエアカット
量で、この存在により、刃の喰い付きや折損等の事故が
防止される。

そしてタイマーの設定時間もしくは規定値の負荷トルク
に達するまでの送り量Ｓ２だげ送られてサドル１が再び
後退端は置に後退すると、ドグ５は最初の原位置よりｓ
１＋８２−２ＪＣの距離だけ後退した位置にて停止して
いる。

さらに再びり□シトスイッチ１６のオンにより、サドル
１等の可動体が加工方向に向けて早送りされ、前回（第
２回目）の加工最先端位置よりＪＣだけ手前まで来ると
、前述と同様に突出部分１８がリミットスイッチ１５を
オンさせて切削送りに切換わりＡＣだけオーバーラツプ
して加工が行われる。

そして切削送り量が総計で加工規定値即ちこの回（第３
回目）の送り量を８３とすると、Ｓ１＋Ｓ２＋５３−３
ＪＣの値付近に達すると、板ばねトリップ２３が揺動レ
バー１０のローラー２１と当接し、揺動レバー１０に対
し時計方向の回転力を与えるが、該揺動レバー１０と連
絡スるストッププランジャ１１はストップロッド２６に
よって拘束され、その上昇動が阻止されるため、板ばね
部分が屈撓し始めることになる。

こうして板ばね部分が屈撓し始めると、前記軸４に固定
したブロック２４の押圧ボルト２５は、停止中のドグ５
の後端面と当接して該ドグ５を押圧し始める。

このため、ドグ５はプランジャボルト１３のばね圧に抗
して切削送りで前進移動し始めることになり、プランジ
ャボルト１３の先端プランジャ部分１３は図示しない内
蔵スプリングに抗して没入移動し、縮少する。

このように押圧ボルト２５を介して、ドグ５が所定量だ
け切削前進移動すると、前進端トリップ１７がリミット
スイッチ１４をオンさせる。

換言すれば総計の切削送り量が規定値Ｓ１ ＋Ｓ２＋Ｓ
３３Ｊ Ｃに達し、リミットスイッチ１４がトリップ１
７によってオンされると、これと同時に第１図の鎖線の
如く、ストップロッドに当接して拘束されていたストッ
ププランジャ１１の拘束が第３図の如く解け、板ばねト
リップ２３に蓄勢されたばね力により揺動レバーを時計
方向へ回動させてストッププランジャ１１はストップロ
ッド２６の後端面（背面）を滑動しながら瞬時に上動し
て係合し、ドグ５の移動区域内に臨み入る。

この状態に至ると、前進端のリミットスィッチ１４０オ
ン作動でサドル１等は直ちに後退勤を開始する。

ところがドグ５はストッププランジャ１１にその後退移
動を阻止され、停止した侭である。

そして所定量だげドグ５が停止すると、トリップ２２に
より揺動レバー１０のローラー２０を蹴飛し、揺動レバ
ーを反時計方向へ回動してストッププランジャ１１をス
トップロッドとの係合から外れるよう下動させた後にお
いては、ドグ５はサドル１等と一体となって後退し元の
第１図原位置状態に復帰し、次の加工体勢に備えるもの
である。

以上説明したように本考案は、固定ベース２上に、この
前後方向にスライドし上面等にドリルユニット等をもつ
サドル１を載置し、前記サドル１の側面にスライド方向
に平行するトリップレール３を固定すると共に、このト
リップレール３に軸４を沿わして固定し、前記軸４上に
フローティングドグ５を所定の摩擦抵抗を有して移動可
能に装着させ、前記トリップレール３に前進端及び後退
端トリップ１７．１９を設げると共に速度切換用トリッ
プ１８をフローティングドグ５に備える一方、固定ベー
ス２の側面に適宜取付具で前進端、後退端及び速度切換
用のリミットスイッチ１４゜１６．１５を配置し、サド
ル１の前進移動で前進するフローティングドグ５が速度
切換用リミットスイッチ１５をＯＮした時、前記フロー
ティングドグの前端面に設けたストップボタン５′が固
定ベース２の前部に固定したブラケット１２上のプラン
ジャボルト１３との間にＡＣの隙間を生じるよう設定し
、このプランジャボルトは軸４の後端に設けた抑圧ボル
ト２５で押圧されるときのみフローティングドグ５の所
定荷重で没入移動するスプリング等の蓄玉部材を内蔵し
、前記フローティングドグ５がプランジャボルト１３で
前進をとめられる付近の固定ベース２側面に固定したノ
・シリンダ８の前壁に、揺動レバー１０の下側中央部が
ピン９で回転自在に枢着され、上側前後端に各々ローラ
ー２０．２１を有する前記揺動レバー１０の下側尾端の
突出部分１０′が前記・・シリンダ８内に上下方向に移
動可能に設置したストッププランジャ１１と係合し、前
記トリップレール３の中腹付近に設けたトリップ２２は
前記揺動レバー１０の後端ローラー２０を抑圧時にスト
ッププランジャ１１を下動する一方、トリップレール３
の後端側に設けた板ばねトリップ２３は前端ローラー２
１を押圧時にストッププランジャ１１を上動させる関係
となし、前記サドル１の前進でプランジャボルト１３に
とめられるフローティングドグ５の後端に設けたストッ
プロッド２６は、サドル１０所定量前進移動近くで前記
板ばねトリップ２３でローラー２１を弾圧させて上昇す
るストッププランジャ１１の上昇動を拘束するよう対面
位相を合わせ、更に押圧ボルト２５で前記ノロ−ティン
グドグ５をプランジャボルト１３に抗した所定量前進移
動時に、ストップロッド２６の前進移動でストッププラ
ンジャ１１の上動拘束を解除し板ばねトリップ２３０弾
圧力でストップロッド２６の背面にストッププランジャ
１１を係合する構成とすると同時に前進端トリップ１７
が前進端用リミットスイッチ１４をＯＮＬ、前進端から
原点復帰時に、サドル１の後退勤に対してストッププラ
ンジャ１１で後退勤をとめられるフローティングドグ５
は、適時に前記トリップ２２がローラー２０を押圧して
ストッププランジャ１１をストップロッド２６との係合
から解除する構成としたから、ソレノイドやシリンダー
等の駆動源を使用することなく、ステップフィードの完
了時にドグを確実に原位置に復帰させることが出来るも
のである。

そして、特に切削送りをタイマーに依らないで負荷トル
クによって制御する場合には、前進端リミットスイッチ
１４がオンする直前であっても規定トルクに達すると、
切削送りを−たん中断して後退勤を余儀なくされること
がある。

こうした場合ドグ５は何物にも拘束されることなくサド
ル１等と共に後退勤せねばならないのであるが、従来装
置にあっては、しばしばストップ部材（本考案のストッ
ププランジャ１１に相当する部材）の動作バラツキによ
って誤動作して了い、ドグ５の最初の原位置に戻して了
うといったことがある。

この結果、被加工物の加工残りが僅か数ミリ程度しか残
っていないのに、第１回目と同じ位置で早送りから加工
送りへ切換わり、既に加工した部分をずっと切削送りで
移動するといった不具合をもたらす。

これに対し、本考案においては、ドグ５が押圧ボルト２
５によりプランジャボルト１３に抗して強制的に押圧さ
れ、移動しない限り且つまた前進端リミットスイッチ１
４がトリップ１７によってオンされない限りストップグ
ランジャ１１はストップロッド２６によって拘束を解除
されることなく、しかもストッププランジャ１１には前
進端リミットスイッチ１４が動作するよりも前に、揺動
レバー１０を介して板ばねトリップ２３の蓄勢力が与え
られている構成を採用していること等からストッププラ
ンジャ１１の動作バラツキはほとんど皆無で、上述した
従来の欠点は、完全に解消される利点が有る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係るステップフィード制御装置の一実
施例を示しており、加工開始前の原位置状態を示す正面
図、第２図は第１図の左側面図、第３図は加工完了時の
正面図、第４図はステップフィードの作用図である。 １・・・・・・サドル ２・・・・・・固定ベース ３
・・・・・・トリップレール、４・・・・・・軸、５・
・・・・・フローテインクトグ（ドグ）、５′・・・・
・・ストップボタン、９・・・・・・ピン１０・・・・
・・揺動レバー、１０′・・・・・・突出部分、１１・
・・・・・ストッププランジャ、１２・・・・・・ブラ
ケット、１３・・・・・・プランジャボルト、１４，１
５．１６・・・・・・リミットスイッチ、１７，１８，
１９，２２・・・・・・トリップ、２０．２１・・・・
・・ローラー、２３・・・・・・板ばねトリップ、２５
・・・・・・押圧ボルト、２６・・・・・・ストップロ
ッド、８・・・・・・ハウジング。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 固定ベース２上に、この前後方向にスライドし上面等に
   ドリルユニット等をもつサドル１を載置し、前記サドル
   １の側面にスライド方向に平行するトリップレール３を
   固定すると共に、このトリップレール３に軸４を沿わし
   て固定し、前記軸４上にフローティングドグ５を所定の
   摩擦抵抗を有して移動可能に装着させ、前記トリップレ
   ール３に前進端及び後退端トリップ１７．１９を設ける
   と共に速度切換用トリップ１８をフローティングドグ５
   に備える一方、固定ベース２の側面に適宜取付具で前進
   端、後退端及び速度切換用のリミットスイッチ１４，１
   ６．１５を配置し、サドル１の前進移動で前進するフロ
   ーティングドグ５が速度切換用リミットスイッチ１５を
   ＯＮした時、前記フローティングドグの前端面に設げた
   ストップボタン５′が固定ベース２の前部に固定したブ
   ラケット１２上のプランジャボルト１３との間にＪＣの
   隙間を生じるよう設定し、このプランジャボルトは軸４
   の後端に設げた押圧ボルト２５で押圧されるときのみフ
   ローティングドグ５０所定荷重で没入移動するスプリン
   グ等の蓄圧部材を内蔵し、前記フローティングドグ５が
   プランジャボルト１３で前進をとめられる付近の固定ベ
   ース２側面に固定したハウジング８の前壁に、揺動レバ
   ー１０の下側中央部がピン９で回転自在に枢着され、上
   側前後端に各々ローラー２０．２１を有する前記揺動レ
   バー１０の下側尾端の突出部分１０′が前記・・ウジフ
   グ８内に上下方向に移動可能に設置したストッププラン
   ジャ１１と係合し、前記トリップレール３の中腹付近に
   設けたトリップ２２は前記揺動レバー１０の後端ローラ
   ー２０を押圧時にストッププランジャ１１を下動する一
   方、トリップレール３の後退側に設けた板ばねトリップ
   ２３は前端ローラー２１を押圧時にストッププランジャ
   １１を上動させる関係となし、前記サドル１の前進でプ
   ランジャボルト１３にとめられるフローティングドグ５
   の後端に設けたストップロッド２６は、サドル１０所定
   量前進移動近くで前記板ばねトリップ２３でローラー２
   １を弾圧させて上昇するスト７ツグプランジヤ１１の上
   昇動を拘束するよう対面位相が合わせられ、更に押圧ボ
   ルト２５で前記フローティングドグ５をプランジャボル
   ト１３に抗した所定量前進移動時に、ストップロット２
   ６の前進移動でストッププランジャ１１の上動拘束を解
   除し、板ばねトリップ２３０弾圧力でストップロッド２
   ６の背面にストッププランジャ１１を係合する構成とす
   ると同時に前進端トリップ１７が前進端用リミットスイ
   ッチ１４をＯＮし、前進端から原点復帰時に、サドル１
   の後退勤に対してストッププランジャ１１で後退勤をと
   められるフローティングドグ５は、適時に前記トリップ
   ２２がローラー２０を押圧してストッププランジャ１１
   をストップロット２６との係合から解除する構成とした
   ことを特徴とするステップフィード制御装置。