JPS6144724Y2 - - Google Patents
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- JPS6144724Y2 JPS6144724Y2 JP19650682U JP19650682U JPS6144724Y2 JP S6144724 Y2 JPS6144724 Y2 JP S6144724Y2 JP 19650682 U JP19650682 U JP 19650682U JP 19650682 U JP19650682 U JP 19650682U JP S6144724 Y2 JPS6144724 Y2 JP S6144724Y2
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- Japan
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- arm
- spindle head
- spindle
- servo motor
- numerically controlled
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Landscapes
- Drilling And Boring (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は、数値制御化したラジアルボール盤に
関する。[Detailed Description of the Invention] The present invention relates to a numerically controlled radial drilling machine.
従来、ラジアルボール盤を数値制御化する場
合、アームの旋回を阻止し、アーム上の主軸頭の
直線運動と、ベース上に載置されたテーブル装置
のテーブルの直線運動により互いに直交した二つ
の制御軸すなわち直交座標（Ｘ・Ｙ）を形成させ
て、数値制御を行なつていた。そのためラジアル
ボール盤の本来の動き、すなちアーム旋回を利用
できず、また高価なテーブル装置を備えねばなら
なかつた。また特開昭49−61771号のような位置
決め方式があるが、ラジアルボール盤本来の動き
であるアーム旋回とアーム上の主軸頭の直線運動
をそのゝ利用して既存のラジアルボール盤を数値
制御化したものはなかつた。 Conventionally, when numerically controlling a radial drilling machine, the rotation of the arm is prevented, and two control axes that are perpendicular to each other are controlled by the linear movement of the spindle head on the arm and the linear movement of the table of the table device mounted on the base. That is, numerical control was performed by forming orthogonal coordinates (X, Y). Therefore, the original movement of a radial drilling machine, that is, arm rotation, cannot be utilized, and an expensive table device must be provided. There is also a positioning method as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 49-61771, which uses the arm rotation and linear movement of the spindle head on the arm, which are the original movements of a radial drilling machine, to numerically control the existing radial drilling machine. There was nothing.
本考案の目的は、数値指令は従来どおり、Ｘ・
Ｙの直交座標で指令するが、特にテーブル装置は
設けず、従来のラジアルボール盤の本来の動きす
なわち、アーム旋回およびアーム上の主軸頭の直
線運動をそのまま利用したラジアルボール盤を数
値制御化することである。 The purpose of this invention is to maintain numerical commands as before,
Although commands are given using the Y orthogonal coordinates, there is no table device in particular, and the original movement of a conventional radial drilling machine, that is, the arm rotation and the linear movement of the spindle head on the arm, is used as is by numerical control of the radial drilling machine. be.
次に本考案の実施態様を図面により説明する。
水平な板状のベース１の上面の一端に上部に垂直
な円筒部（図に表われず）を有し、下部に取付フ
ランジを有するコラム２が固着されている。該コ
ラム２の上部円筒部には、該円筒部を包み込む形
の垂直な円筒状摺動面３を有し、コラム２に対し
て回転可能なコラムスリーブ４が軸承されてい
る。該コラムスリーブ４には、コラムスリーブ４
と一体となつて旋回可能なアーム５が嵌装されて
いる。該アーム５は、水平方向摺動面６を上下に
二列配し、コラムスリーブ４寄りの部分には、コ
ラムスリーブ４上部の歯車箱７から垂直に吊るさ
れた昇降ねじ８が螺合しているので、該昇降ねじ
８の回転により、アーム５はコラムスリーブ４の
円筒状摺動面３上を上下に移動する。前記アーム
５の水平方向摺動面６上には、左右に移動可能な
主軸頭９が載置されている。該主軸頭９は、主電
動機１０により回転される主軸１１を装架してい
る。前記コラム２のコラム基部１２には、アーム
旋回用サーボモータ１３が垂直に取り付けられ該
アーム旋回用サーボモータ１３の後端にはアーム
旋回角度検出器１４が取り付けられている。そし
て、前記サーボモータ１３の回転軸に固着された
歯車１５は、コラムスリーブ３の下部外周に同心
に固着された円弧状ラツク１６が噛みあつてい
る。 Next, embodiments of the present invention will be explained with reference to the drawings.
A column 2 having a vertical cylindrical portion (not shown) at the top and a mounting flange at the bottom is fixed to one end of the upper surface of a horizontal plate-like base 1. The upper cylindrical portion of the column 2 has a vertical cylindrical sliding surface 3 that wraps around the cylindrical portion, and a column sleeve 4 rotatable with respect to the column 2 is rotatably supported. The column sleeve 4 includes a column sleeve 4.
An arm 5 that can rotate integrally with the arm 5 is fitted therein. The arm 5 has two vertically arranged horizontal sliding surfaces 6, and a lifting screw 8 vertically suspended from a gear box 7 at the top of the column sleeve 4 is screwed into the part near the column sleeve 4. As a result, the arm 5 moves up and down on the cylindrical sliding surface 3 of the column sleeve 4 by the rotation of the lifting screw 8. A spindle head 9 that is movable left and right is placed on the horizontal sliding surface 6 of the arm 5. The main shaft head 9 is equipped with a main shaft 11 that is rotated by a main electric motor 10 . An arm rotation servo motor 13 is vertically attached to the column base 12 of the column 2, and an arm rotation angle detector 14 is attached to the rear end of the arm rotation servo motor 13. A gear 15 fixed to the rotating shaft of the servo motor 13 meshes with an arcuate rack 16 fixed concentrically to the lower outer periphery of the column sleeve 3.
前記主軸頭９の前面には、主軸頭移動用サーボ
モータ１８が水平に取り付けられ、該主軸頭移動
用サーボモータ１８の後端には主軸頭位置検出器
１９が取り付けられている。前記主軸頭移動用サ
ーボモータ１８の回転軸に固着された歯車２０
は、前記アームの水平方向摺動面６の下部に固着
されたラツク２１と噛み合つている。 A spindle head moving servo motor 18 is horizontally attached to the front surface of the spindle head 9, and a spindle head position detector 19 is attached to the rear end of the spindle head moving servo motor 18. A gear 20 fixed to the rotating shaft of the spindle head moving servo motor 18
engages with a rack 21 fixed to the lower part of the horizontal sliding surface 6 of said arm.
前記主軸頭９の下面には、主軸送り用サーボモ
ータ２２と主軸位置検出器２３が取り付けられて
いて、図略の周知の歯車機構により回転力が伝達
されて、前記主軸１１が上下に往復運動する。こ
こでは主軸頭移動用サーボモータ１８は主軸頭前
面に、また主軸送り用サーボモータ２２は主軸頭
下面に取り付けるものとして説明したが、これら
サーボモータの取付位置は、本発明に限定されず
主軸頭の別の位置に取り付けることも考えられ
る。 A spindle feed servo motor 22 and a spindle position detector 23 are attached to the lower surface of the spindle head 9, and rotational force is transmitted by a well-known gear mechanism (not shown) to cause the spindle 11 to reciprocate up and down. do. Here, the servo motor 18 for moving the spindle head is attached to the front surface of the spindle head, and the servo motor 22 for feeding the spindle is attached to the lower surface of the spindle head. However, the mounting positions of these servo motors are not limited to the present invention. It is also possible to install it in another position.
第２図は本考案の一実施態様を示す制御ブロツ
ク線図であり、数値制御するため情報を入力する
手動入力または数値制御テープ等の入力手段３
１、直交座標（ｘ・ｙ）で与えられた工作物２４
上面の加工位置を極座標（Ｒ・θ）に変換する座
標変換器３２、加工位置を指示する出力を発生す
る関数発生器３３、該関数発生器３３の出力と、
前記アーム旋回角度検出器１４の出力、または主
軸頭位置検出器１９の出力を常に比較する比較器
３４，３４′、該比較器３４，３４′からの出力差
をアナログ電圧に変換するＤ−Ａ変換器３５，３
５′、該Ｄ−Ａ変換器３５，３５′からの出力によ
り駆動される前記アーム旋回用サーボモータ１３
または主軸頭移動用サーボモータ１８より構成さ
れている。なお、プレイバツク方式を用いれば、
アーム旋回角度および主軸頭位置に直接記憶装置
に記憶させることができるので、座標変換器を不
要とし更に容易に位置決め可能ならしめるもので
ある。 FIG. 2 is a control block diagram showing one embodiment of the present invention, in which input means 3, such as manual input or numerical control tape, for inputting information for numerical control.
1. Workpiece 24 given by orthogonal coordinates (x・y)
A coordinate converter 32 that converts the machining position on the upper surface into polar coordinates (R/θ), a function generator 33 that generates an output indicating the machining position, an output of the function generator 33,
Comparators 34, 34' that constantly compare the output of the arm rotation angle detector 14 or the output of the spindle head position detector 19, and D-A that converts the output difference from the comparators 34, 34' into an analog voltage. converter 35,3
5', the arm turning servo motor 13 driven by the output from the D-A converters 35, 35';
Alternatively, it is composed of a servo motor 18 for moving the spindle head. In addition, if you use the playback method,
Since the arm rotation angle and the spindle head position can be directly stored in the storage device, a coordinate converter is not required and positioning can be performed more easily.
次に本考案に使用する座標系について第３図に
より説明する。 Next, the coordinate system used in the present invention will be explained with reference to FIG.
O1はアーム５の旋回中心点、O2は工作物２４
の加工原点、ａはアーム旋回時に、アーム旋回中
心とアーム上の主軸頭に装架された主軸中心点Ｐ
との距離Ｒを回転半径として、主軸中心点Ｐが描
く軌跡である。 O 1 is the rotation center point of arm 5, O 2 is the workpiece 24
The machining origin, a, is the arm rotation center and the spindle center point P mounted on the spindle head on the arm when the arm turns.
This is the locus drawn by the main axis center point P, with the distance R from the center point P being the radius of rotation.
直線O1O2X軸方向の基準線、点O2を通りＸ軸
に直角な直線をＹ軸方向の基準線、任意の点Ｐか
らＸ軸に下した垂線とＸ軸との交点をO3とす
る。三角形Ｐ，O1，O3の線分，1と線分1，
O3のなす角をθとし反時計方向に正の値とす
る。 Straight line O 1 O 2 The reference line in the X-axis direction, the straight line passing through point O 2 and perpendicular to the X-axis is the reference line in the Y-axis direction, the intersection of the perpendicular line drawn from any point P to the X-axis and the 3 . Line segment 1 of triangle P, O 1 , O 3 and line segment 1 ,
Let the angle formed by O 3 be θ and take a positive value in the counterclockwise direction.
点O1と点O2との距離をr0、点Ｐの直角座標に
おけるＸ軸，Ｙ軸の位置を（ｘ，ｙ）とする。三
角形Ｐ，O1，O3において、
Ｒ＝√（0＋）２＋2 (1)
すなわち(1)・(2)式によつて、直角座標で与えら
れた加工位置ｘ・ｙからＲ・θを求めることがで
きるものであり、上記式による数値変換は、座標
変換器により行なう。 Let the distance between point O 1 and point O 2 be r 0 , and the position of point P on the X-axis and Y-axis in rectangular coordinates be (x, y). In triangles P, O 1 and O 3 , R=√( 0 +) 2 + 2 (1) That is, R and θ can be determined from the machining positions x and y given in rectangular coordinates using equations (1) and (2), and the numerical conversion using the above equations is performed by a coordinate converter.
なおここでは説明の便宜上、直交座標系の加工
原点は機械原点に等しいものとしたが、異なる場
合には、定数r0の値を必要に応じ適当に増減させ
ることにより対応できるものである。 Here, for convenience of explanation, the machining origin of the orthogonal coordinate system is assumed to be equal to the machine origin, but if they are different, this can be handled by appropriately increasing or decreasing the value of the constant r 0 as necessary.
またラジアルボール盤の構造上、主軸頭のアー
ム上の位置によつて、主軸軸線の方向が変化する
ことは避けられない。すなわち、ラジアルボール
盤は片持ちのアーム上に主軸頭を載置しているの
で、主軸頭がアーム上を移動すると、アームと主
軸頭との総合重心の位置が変化してアーム全体が
たわむ。従つて、例えば主軸頭の垂直な側壁面に
注目すると、一般に主軸頭は最も使用頻度の高い
アームの中央付近で精度が出るように調整されて
いるので、主軸頭がコラム寄りにあるときは、前
記側壁面の下側ほどコラムから遠ざかる方向に傾
いており、主軸頭がアームの端に向つて移動する
につれて、側壁面は垂直になり、更にアームの端
まで移動すると、逆に側壁面は下側ほどコラムに
近づく方向に傾く。従つて、コラム中心を極座標
の原点と考えると、主軸頭がコラム寄りにあると
きは、主軸の先端は、実際には主軸頭位置検出器
の検出値よりも、大きな位置となり、逆に主軸頭
がアーム端にあるときは、主軸の先端は、検出値
よりも小さな位置となる。しかしこれは必要個所
の誤差分を測定しておき、該必要箇所に対応した
誤差分の補正表を作成させることにより、関数発
生器出力または位置検出器出力の検出力の検出値
に対応して、前記誤差分を補正させることにより
解決できるものである。 Furthermore, due to the structure of the radial drilling machine, it is inevitable that the direction of the spindle axis changes depending on the position of the spindle head on the arm. That is, since a radial drilling machine has a spindle head placed on a cantilevered arm, when the spindle head moves on the arm, the position of the overall center of gravity of the arm and spindle head changes, causing the entire arm to flex. Therefore, for example, if we look at the vertical side wall surface of the spindle head, the spindle head is generally adjusted to achieve accuracy near the center of the arm, where it is most frequently used, so when the spindle head is closer to the column, The lower side wall surface is tilted away from the column, and as the spindle head moves toward the end of the arm, the side wall surface becomes vertical, and as the spindle head moves further to the end of the arm, the side wall surface tilts downward. The side leans closer to the column. Therefore, if we consider the column center as the origin of polar coordinates, when the spindle head is closer to the column, the tip of the spindle will actually be at a position greater than the detected value of the spindle head position detector; When is at the end of the arm, the tip of the main shaft is at a position smaller than the detected value. However, this can be done by measuring the error at the required location and creating a correction table for the error corresponding to the required location, which corresponds to the detected value of the detection force of the function generator output or position detector output. , this can be solved by correcting the error.
また、上記のようなアーム旋回角度検出器１
４、主軸頭位置検出器１９等を設けた閉ループ系
の数値制御に対し、これら検出器を設けず、サー
ボモータとしてパルスモータ等を設けた開ループ
系の数値制御でも本考案の主旨と本質的に変わる
ものではない。 In addition, the arm rotation angle detector 1 as described above may be used.
4. In contrast to closed-loop numerical control with a spindle head position detector 19, etc., open-loop numerical control without these detectors and with a pulse motor or the like as a servo motor still maintains the gist and essence of the present invention. It does not change.
以上説明したように、本考案によれば数値指令
は直交座標で入力するが、従来のようにテーブル
装置等を必要とせず、アーム旋回および主軸頭移
動用サーボモータを追加装着し、座標変換器を設
けることより、既設のラジアルボール盤を容易に
数値制御化できるので、大幅な原価低減が計れる
ものである。 As explained above, according to the present invention, numerical commands are input in orthogonal coordinates, but unlike the conventional table device, etc. are not required, a servo motor for arm rotation and spindle head movement is additionally installed, and a coordinate converter is used. By providing this, the existing radial drilling machine can be easily numerically controlled, resulting in a significant cost reduction.
第１図は本考案の一実施態様を示す数値制御ラ
ジアルボール盤の斜視図、第２図は本考案の一実
施態様を示す制御ブロツク線図、第３図は本考案
に使用する座標系の説明図、
５……アーム、９……主軸頭、１３……アーム
旋回用サーボモータ、１８……主軸頭移動用サー
ボモータ、３２……座標変換器。
Fig. 1 is a perspective view of a numerically controlled radial drilling machine showing one embodiment of the invention, Fig. 2 is a control block diagram showing one embodiment of the invention, and Fig. 3 is an explanation of the coordinate system used in the invention. 5... Arm, 9... Spindle head, 13... Servo motor for arm rotation, 18... Servo motor for moving spindle head, 32... Coordinate converter.
Claims (1)
１の数値制御軸とするべく設けたアーム旋回駆動
用サーボモータ及びアーム旋回角度検出装置と、
アーム上にある主軸頭のアーム長手方向の直線移
動を第２の数値制御軸とするべく設けた主軸頭移
動用サーボモータ及び主軸頭位置検出器と、前記
主軸頭のアーム上の位置に応じて生じるアームの
たわみで主軸軸線方向が変化することによる主軸
先端のアーム長手方向の誤差分を表す補正表と、
主軸頭の位置決め時に主軸頭の長手位置に対応し
た前記補正表に表れた誤差分の補正をする手段
と、直交座標系で数値指令されたデータを極座標
系に変換する座標変換手段とを含んでなりベース
上の工作物に対し直交座標系で数値指令された入
力により前記二つの数値制御軸の極座標位置決め
制御を行う数値制御ラジアルボール盤。 In a radial drilling machine, a servo motor for driving an arm rotation and an arm rotation angle detection device provided so that the rotation of the arm is a first numerically controlled axis;
A servo motor for moving the spindle head and a spindle head position detector provided so that the linear movement of the spindle head on the arm in the longitudinal direction of the arm is a second numerically controlled axis, and a spindle head position detector according to the position of the spindle head on the arm. A correction table representing the error in the arm longitudinal direction at the tip of the spindle due to changes in the spindle axis direction due to arm deflection,
It includes means for correcting the error shown in the correction table corresponding to the longitudinal position of the spindle head when positioning the spindle head, and a coordinate conversion means for converting numerically commanded data in an orthogonal coordinate system into a polar coordinate system. A numerically controlled radial drilling machine that performs polar coordinate positioning control of the two numerically controlled axes based on numerically commanded inputs in an orthogonal coordinate system for a workpiece on a base.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19650682U JPS58132605U (en) | 1982-12-29 | 1982-12-29 | Numerical control radial drilling machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19650682U JPS58132605U (en) | 1982-12-29 | 1982-12-29 | Numerical control radial drilling machine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58132605U JPS58132605U (en) | 1983-09-07 |
| JPS6144724Y2 true JPS6144724Y2 (en) | 1986-12-16 |
Family
ID=30109747
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19650682U Granted JPS58132605U (en) | 1982-12-29 | 1982-12-29 | Numerical control radial drilling machine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58132605U (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108296566A (en) * | 2018-01-30 | 2018-07-20 | 嘉兴创诺精密五金有限公司 | A kind of nut chamfer mechanism |
-
1982
- 1982-12-29 JP JP19650682U patent/JPS58132605U/en active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108296566A (en) * | 2018-01-30 | 2018-07-20 | 嘉兴创诺精密五金有限公司 | A kind of nut chamfer mechanism |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58132605U (en) | 1983-09-07 |
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