JPS6144515A - 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
JPS6144515A
JPS6144515A JP16544484A JP16544484A JPS6144515A JP S6144515 A JPS6144515 A JP S6144515A JP 16544484 A JP16544484 A JP 16544484A JP 16544484 A JP16544484 A JP 16544484A JP S6144515 A JPS6144515 A JP S6144515A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
weight
workpiece
signal
torsion
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
JP16544484A
Other languages
English (en)
Inventor
Tatsuya Hirata
平田 辰哉
Hisatomi Takiguchi
滝口 久富
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 JP16544484A priority Critical patent/JPS6144515A/ja
Publication of JPS6144515A publication Critical patent/JPS6144515A/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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Drilling And Boring (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。

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
ルあるいはパレッ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nM2
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に近接してサーボモータ
16が装着されている。
サーボモータ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ッドによ
りテーブル20を懸吊保持し、一方、ボールねじ18は
前記サーボモータ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2
2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#t2B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2oとこのテーブル2o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2o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(、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により懸吊
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を構成するコラムにおいてワー
ク等を固定したテーブルを変位させるボールねじに着目
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、その重量によってボールねじに生じるねじ
れに係る信号を導出し、この信号に依拠してそれに対応
する圧油を比例電磁弁からなる減圧弁を介して前記シリ
ンダに送給し、このようにして増加した油圧力のちとに
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惹起する時、その重
量変化分に対応する圧油を油圧シリンダに送給し、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、本発明は対象物品を担持
するための油圧シリンダと、前記対象物品を変位させる
ボールねじに直結してその対象物品を担持する陸生じる
ねじれを検出するねじれ検出器と、前記対象物品の標準
重量を蓄積して電気信号として出力する標準重量設定器
と、前記ねじれ検出器からの前記対象物品の重量に係る
信号と標準重量設定器からの信号とを比較してその偏差
信号を出力する比較器と、前記比較器からの偏差信号を
増幅器を介して受けて弁開度の調整を行い所定量の圧油
を前記油圧シリンダに送給する比例電磁式減圧弁と、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は標準重量設定器を示し
、この標準重量設定器30の出力側は比較器32の一方
の入力側に接続される。前記比較器32の他方の入力端
は増幅器34の出力側に接続されている。
そこで、前記比較器32の出力側は油圧切換装置36に
接続する。前記油圧切換装置36は実質的には増幅器3
8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40とを含む。この減圧弁40の入力ポートはモ
ータ42によってタンク44から所定の圧力下に圧油を
送給するポンプ46の吐出側に接続され、さらに減圧弁
40の出力ポートはバランス用油圧シリンダ48の一方
の入力ポートに接続している。油圧シリンダ48のシリ
ンダロッド50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52を懸吊し、一方
、このテーブル52はボールねじ54と螺合している。
この場合、ボールねじ54はサーボモータ56により回
転可能であり、しかも前記ボールねじ54にはねじれ検
出器58から延在する、好適にはストレインゲージ60
を臨ませ、ねじれ検出器58の出力側は増幅器34に接
続しておく。なお、図中、参照符号62はポンプ46の
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、次にその作用並びに効果
について説明する。
先ず、油圧シリンダ48とテーブル52との間でバラン
スがとられてい4状態からこのテーブル52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
層重量のあるワークW2に交換されるものとする。この
場合、サーボモータ56をサーボロック状態にしておけ
ば、新たにワークW2が装着されることによりボールね
じ54にその重量増加に伴うねじれが生ずる。このねじ
れはストレインゲージ60により検出され、その出力は
ねじれ検出器58に導入される。従って、例えば、ねじ
れ検出器58にブリッジ回路を組み込み、このブリッジ
回路に生ずる電位差をワークW2の重量相当信号として
増幅器34に送給することが可能となる。増幅器34は
前記出力信号を増幅して比較器32に導出する。一方、
標準重量設定器30からは前記ワークW2の標準重量に
係るアナログ信号が導出されており、このアナログ基準
信号と前記増幅器34からの信号が前記比較器32で比
較され、その偏差信号が油圧切換装置36に導入される
ことになる。前記偏差信号は実質的には増幅器38に導
入され、この増′幅器38は偏差信号に見合った出力電
圧を比例電磁式リリーフ付減圧弁40へと送給し、減圧
弁40の開度を調節する。この結果、油圧ポンプ46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40の開度に見合った流量が油圧シリ
ンダ48へと送給され、新たなワークW2をこの圧油に
より担持することになる。
このようにして油圧シリンダ48に対する圧油の供給が
増加すれば、これは、結局、ボールねじ54のねじれを
少なくし、従って、ねじれ検出器58の出力信号の値も
減少する。このことは、比較器32からの偏差信号の値
も少なくなることを意味する。このようにしてバランス
がとられるにつれて減圧弁40の弁開度も少なくなり油
圧シリンダ48に送給される圧油も次第に減少し、最終
的には前記油圧シリンダ48とワークW2との間でバラ
ンスがとられるごとになる。
すなわち、ワークW2に交換したとしても、その過分の
重量は圧力の増加する油圧シリンダ48により充分に担
持され、従って、例えば、ボールねじ54に対して過剰
な負荷が印加される虞れはない。結局、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
該交換時におけるボ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一部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。 30・・標準重量設定器 32・・比較器34・・増幅
器     36・・油圧切換装置38・・増幅器  
   40・・減圧弁42・・モータ     44・
・タンク46・・ポンプ     48・・油圧シリン
ダ50・・シリンダロッド 52・・テーブル54・・
ボールねじ   56・・サーボモータ58・・ねじれ
検出器 60・・ストレインゲージ 62・・リリーフ弁

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)対象物品を担持するための油圧シリンダと、前記
    対象物品を変位させるボールねじに直結して前記対象物
    品を担持する際生じるねじれを検出するねじれ検出器と
    、前記対象物品の標準重量を蓄積して電気信号として出
    力する標準重量設定器と、前記ねじれ検出器からの前記
    対象物品の重量に係る信号と標準重量設定器からの信号
    とを比較してその偏差信号を出力する比較器と、前記比
    較器からの偏差信号を増幅器を介して受けて弁開度の調
    整を行い所定量の圧油を前記油圧シリンダに送給する比
    例電磁式減圧弁と、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。
JP16544484A 1984-08-07 1984-08-07 重量バランス制御装置 Pending JPS6144515A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16544484A JPS6144515A (ja) 1984-08-07 1984-08-07 重量バランス制御装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16544484A JPS6144515A (ja) 1984-08-07 1984-08-07 重量バランス制御装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6144515A true JPS6144515A (ja) 1986-03-04

Family

ID=15812546

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP16544484A Pending JPS6144515A (ja) 1984-08-07 1984-08-07 重量バランス制御装置

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Country Link
JP (1) JPS6144515A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110722190A (zh) * 2019-11-21 2020-01-24 郑云霞 一种高硬度零件打孔设备

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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