JPS6144510A - 重量バランス制御装置 - Google Patents

重量バランス制御装置

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Publication number
JPS6144510A
JPS6144510A JP59165439A JP16543984A JPS6144510A JP S6144510 A JPS6144510 A JP S6144510A JP 59165439 A JP59165439 A JP 59165439A JP 16543984 A JP16543984 A JP 16543984A JP S6144510 A JPS6144510 A JP S6144510A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
weight
signal
workpiece
pressure
hydraulic cylinder
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
JP59165439A
Other languages
English (en)
Inventor
Tatsuya Hirata
平田 辰哉
Hisatomi Takiguchi
滝口 久富
Takeo Yamamoto
豪夫 山本
Masafumi Tsunada
綱田 雅文
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.)
Shibaura Machine Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Machine Co Ltd
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 Toshiba Machine Co Ltd filed Critical Toshiba Machine Co Ltd
Priority to JP59165439A priority Critical patent/JPS6144510A/ja
Publication of JPS6144510A publication Critical patent/JPS6144510A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, 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
    • B23Q11/00Accessories 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
    • B23Q11/001Arrangements compensating weight or flexion on parts of the machine

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】 この発明は重量バランス制御装置に関し、一層詳細には
工作機械、好適には、マシニングセンターにおいて、シ
リンダを介して主軸ヘッド、ツール、ワークを選択的に
保持する場合、当該主軸ヘッド等を交換することによっ
てもたらされる重量変化に対応する圧力流体を予め前記
シリンダに供給して当該交換作用によって生ずるシリン
ダにおける過負荷の発生を未然に阻止し且つ新たな重量
バランスを迅速に確保するよう構成した重量バランス制
御装置に関する。
工作機械、例えば、門型マシニングセンターでは、・従
来からコラムの頂部に油圧シリンダを配設し、この油圧
シリンダから延在するロッドで主軸ヘッド、ワーク、ツ
ールあるいはバレソトを装着したテーブル等を懸吊保持
する構成が採用されている。この場合、油圧シリンダに
は前記テーブル自体の重量並びにテーブルに装着される
ツール、ワーク等の重量が加わり重量バランスがとられ
ることになる。
このような構成の複合形マシニングセンターを第1図に
示す。このマシニングセンター2のワーク用工作機械2
Aでは基台4の上部にガイド部材6.6を配設し、この
ガイド部材6.6に対してコラム8を変位自在に装着し
ている。すなわち、コラム8は前記ガイド部材6.6上
をモータ10の駆動作用下に回転するボールねじ12に
よって前記ガイド部材上を矢印A方向に変位可能である
。このコラム8の頂部には油圧シリンダ14が装着され
、さらにこの油圧シリンダ14に近接してモータ16が
装着されている。モータ16の図示しない回転軸は、こ
の場合、ボールねじ18に連結、接続される。
油圧シリンダ14はその図示しないシリンダロンドによ
りテーブル20を懸吊保持し、一方、ボールねじ18は
前記モータ16の回転駆動下にこのテーブル20を矢印
B方向へと変位可能である。
このテーブル20にはパレット22が着脱自在に装着さ
れ、前記パレット22にはさらにワーク24が装着され
る。
一方、前記ワーク用工作機械2Aの図において手前側に
は先端部に切削用工具28を装着したスピンドル26を
取着し且つ前記スピンドル26を上下方向(矢印りで示
す)に移動可能に保持する工具用工作機械2Bが配設さ
れる。前記工具用工作機械2Bはコラム29を含み、こ
のコラム29が矢印りの方向に進退動作する。従って、
スピンドル26を矢印り方向に変位させてその高さを調
節しワーク24に臨ませ工作機械2A、2Bを共働させ
れば工具28は前記ワーク24に所定の切削作業を営む
ことになる。
そこで、このような構成においては、油圧シリンダ14
にはテーブル20とこのテーブル20に装着されたパレ
ット22およびワーク24の重量が加わり、当該シリン
ダ14内のオイルの圧力とこのテーブル20等の重量と
の間にバランスが確保され、ボールねじ18の回転作用
下にテーブル20の位置が確定される。
然しなから、周知の通り、この種のマシニングセンター
2では種々のワークに対して切削加工を施す必要性があ
る。従って、ワーク自体、またはワークとそれを保持す
るパレットとを一体的に交換する場合があることは勿論
である。
ところが、ワークおよびパレットは全ゆる種類に亘って
常にその重量が一定ではなく、従って、ワーク、パレッ
トの交換によってその都度油圧シリンダ14により)U
吊されるその重量も異なってくる。すなわち、油圧シリ
ンダ14によって懸吊されるテーブル、パレット、ワー
クの総重量がこれらの交換によってその都度変更される
ことになり、特に、交換時点において急激に重量が増え
るとそれがバランスをとろうとする油圧シリンダに対し
て相当な衝撃を与えることになる。結局、この衝撃は新
たなワーク等に対するテーブル20の位置決めを微少に
狂わせ、当該テーブルの正確且つ迅速な位置調整の確保
が困難となる。また経年的にはマシニングセンター自体
の精度を過分に損なわせることになり、一方において、
その耐用年数を短縮させる遠因になる。また、工具用工
作機械2B側において種々の工具やアクソチメントの取
付変更による重量変化においても同様な現象が惹起する
ことは勿論である。
そこで、本発明者等は鋭意考究並びに工夫を重ねた結果
、ワーク用工作機械2Aを構成するコラムの頂部に配設
されているシリンダに対して油圧ポンプから送給される
圧油を所定の圧力に減圧するための減圧弁に着目し、交
換対象となるワーク、パレット等の重量が変化する場合
には、その変化分に対応する圧油を比例電磁弁からなる
減圧弁を介して予め前記シリンダに送給しておき、ワー
ク等の交換時は新たに設定された油圧力のちとにワーク
等を保持するよう構成すれば、油圧シリンダと交換され
るワーク等との間に好適な重量バランスが迅速に確保さ
れ、前記の不都合が一掃されることを究明した。
従って、本発明の目的は工作機械等において、交換され
るワーク、パレット等が重量変化を忽起する時、その重
量変化分に対応する圧油を予め油圧シリンダに送給して
おき、これによってワーク等と前記油圧シリンダとの間
に衝撃もなく新たな重量バランスをとることが可能な重
量バランス制御装置を提供するにある。
前記の目的を達成するために、本発明は予め交換される
対象物品の重量に係る信号を蓄積し当該対象物品の交換
の際、前記信号をデジタル化して選択的に導出する重量
情報送出手段と、前記導出された情報をアナログ信号化
して送給する手段と、前記送給された信号を受けてこの
信号に対応した電圧若しくは電流信号を発生する圧力調
整器と、前記圧力調整器からの出力信号を増幅器を介し
て受けて弁開度の調整を行う比例H6,1式減圧弁と、
前記減圧弁の出力ポートに接続されて対象物品を担持す
る油圧シリンダと、前記減圧弁に所定の圧油を送給する
油圧ポンプとを含むことを特徴とする。
次に、本発明に係る重量バランス制御装置について好適
な実施例を掲げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に
説明する。
第2図において、参照符号30はシーケンス制御回路を
示し、このシーケンス制御回路30の入力側にはプログ
ラム32によって制御されるNC装置34の出力側、ま
たは、切換スイッチ36の出力側が接続される。シーケ
ンス制御回路30の出力側は、この場合、無段式圧力調
整器3日に接続される。前記圧力調整器38はその内部
に多点設定器40とこれに接続される切換回路42とを
含む。
なお、この圧力調整器38、すなわち、多点設定器40
には電源回路44が接続されている。
ところで、前記無段式圧力調整器38の出力側は油圧切
換装置46に接続する。前記油圧切換装置46は実質的
には増幅器48とその出力側に接続されている比例電磁
式リリーフ付減圧弁50とを含む。この減圧弁50の入
力ボートは油圧モータ52によってタンク54から所定
の圧力下に圧油を送給するポンプ56の吐出側に接続さ
れ、さらに減圧弁50の出力ポートはバランス用油圧シ
リンダ58の一方の入力ポートに接続している。油圧シ
リンダ58のシリンダロッド6oは、制御対象物、例え
ば、主軸ヘッド、ワーク、ツールを保持するテーブル6
2を悲吊し、一方、このテーブル62はボールねじ64
と螺合している。ボールねじ64はモータ66により回
転可能である。なお、図中参照符号68はポンプ56ψ
吐出側に接続されたリリーフ弁を示す。
本発明に係る重量バランス制御装置は基本的には以上の
ように構成されるものであり、次にその作用並qに効果
について説明する。
先ず、油圧シリンダ58とテーブル62との間でバラン
スがとられている状態からこのテーブル62によって保
持されるワークw1が交換され、従前のワークよりも一
層重景のあるワークw2に交換されるものとする。この
場合、新たに装着される制御対象物、すなわち、ワーク
w2の重量をプログラム32から読み取ったNC装置3
4はシーケンス制御回路30にその信号を送給する。
また、特に、NC装置34を使用していない場合におい
ては新たに装着されるワークW2の重量に関し、予め切
換スイッチ36をマニュアルにより切り換えて、それに
対応する値をこのスイッチにより選択する。いずれにし
てもシーケンス制御回路30に送給された前記信号はこ
こでこれに対応するアナログ信号に変換される。結局、
シーケンス制御回路30は実質的にはインターフェイス
回路と解釈して良い。すなわち、このシーケンス制御回
路30では切削されるワークW2の重量に係るコード化
信号を切換回路42に送給する。この切換回路42では
前記コード化された信号に基づき42a乃至42jの中
のいずれかの接点を閉成し、この接点の閉成によって当
該接点に対応する多点設定器40を構成するスイッチ4
0a乃至40jのいずれかから電源回路44を介して所
定の電圧を取り入れ、これを増幅器48へと送給する。
増幅器48はこの電圧に見合った出力を比例電磁式IJ
 IJ−フ付減圧弁50へと送給し、減圧弁の開度を調
節する。この結果、油圧ポンプ56からの圧油の流量が
コントロールされ、重量が増加する場合にはその減圧弁
50の開度に見合った流量が油圧シリンダ58へと送給
され、新たなワークW2の交換に待機することになる。
そこで、ワークW2に交換したとしても、その過分の重
量は、既に圧力が増加している油圧シリンダ58により
充分に担持され、従って、例えば、ポールねじ64に対
して過剰な負荷が印加される虞れはない。
すなわち、ワークW2の重量増加による圧力の変化は油
圧シリンダ58によって充分に担持され、この結果、こ
のワーク等の交換による衝撃は何ら生ずる可能性はなく
、また迅速に新たな重量バランスの確保が行われる。
本発明によれば、以上のように簡単な構成で頻繁に行わ
れるマシニングセンターにおけるツール、ワーク、ある
いは主軸ヘッドの交換にもその重量変化を省みることな
く充分に対応することが出来るものであり、従って、当
該交換時におけるポールねしあるいは油圧シリンダに対
しての過剰な負荷に基づく衝撃の発生を未然に阻止し且
つ新たな重量バランスを迅速に得ることが出来る。この
ため、長期間に亘って正確な位置決めと制御が可能なマ
シニングセンターを得ることが可能となる。
以上、本発明について好適な実施例を挙げて説明したが
、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、本発
明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良並びに設
計変更が可能なことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来技術に係るマシニングセンターの一部省略
斜視図、第2図は本発明に係る重量バランス制御装置の
ブロック図である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)予め交換される対象物品の重量に係る信号を蓄積
    し当該対象物品の交換の際前記信号をデジタル化して選
    択的に導出する重量情報送出手段と、前記導出された情
    報をアナログ信号化して送給する手段と、前記送給され
    た信号を受けてこの信号に対応した電圧若しくは電流信
    号を発生する圧力調整器と、前記圧力調整器からの出力
    信号を増幅器を介して受けて弁開度の調整を行う比例電
    磁式減圧弁と、前記減圧弁の出力ポートに接続されて対
    象物品を担持する油圧シリンダと、前記減圧弁に所定の
    圧油を送給する油圧ポンプとを含むことを特徴とする重
    量バランス制御装置。
  2. (2)特許請求の範囲第1項記載の装置において、圧力
    調整器は電源に接続される多点設定器とこの多点設定器
    に接続されて信号送給手段からのアナログ信号によつて
    開閉する切換回路とからなる重量バランス制御装置。
JP59165439A 1984-08-07 1984-08-07 重量バランス制御装置 Pending JPS6144510A (ja)

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JP59165439A JPS6144510A (ja) 1984-08-07 1984-08-07 重量バランス制御装置

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JP59165439A JPS6144510A (ja) 1984-08-07 1984-08-07 重量バランス制御装置

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JPS6144510A true JPS6144510A (ja) 1986-03-04

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ID=15812449

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JP59165439A Pending JPS6144510A (ja) 1984-08-07 1984-08-07 重量バランス制御装置

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JP (1) JPS6144510A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0446201A (ja) * 1990-06-08 1992-02-17 Takashi Kimura 空圧シリンダ用切換弁
JPH0473406A (ja) * 1990-07-13 1992-03-09 Takashi Kimura 空圧シリンダの速度制御方法
CN102528541A (zh) * 2011-12-20 2012-07-04 上海三一精机有限公司 一种落地镗主轴箱的平衡装置
CN102862090A (zh) * 2012-10-08 2013-01-09 山东义信重机制造有限公司 一种镗铣床工作转台调整装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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