JPS62130174A - テ−ブル送り装置 - Google Patents

テ−ブル送り装置

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JPS62130174A
JPS62130174A JP60268848A JP26884885A JPS62130174A JP S62130174 A JPS62130174 A JP S62130174A JP 60268848 A JP60268848 A JP 60268848A JP 26884885 A JP26884885 A JP 26884885A JP S62130174 A JPS62130174 A JP S62130174A
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cam
eccentric
cam plate
camshaft
plate
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哲也 永田
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修 大橋
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Seiko Seiki KK
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
  • Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (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】 (産業上の利用分野) この発明は、例えば研削盤のテーブルを往復運動させる
ためのテーブル送り装置に関する。
(従来技術とその問題点) 例えば内面研削盤のテーブルの下面には、油圧シリンダ
が固定され、この油圧シリンダの駆動によりテーブルを
加工待機位置から加工位置へと急速移動させ(トラバー
ス運動と称する)、シリンダをこの位置に保持した状態
でシリンダより突出する往復軸の他端に設けた偏心カム
機構を回転駆動することで、砥石を往復運動(オシレー
ション運動と称する)させるようにしている。
ざらに、この偏心カム機構は、従来前記往復軸に固定さ
れたスライドリングと、このスライドリングの内側にあ
って、移動方向の前後に摺接する偏心カムおよび偏心カ
ムを駆動させるレシプロ軸とからなっていて、レシプロ
軸を回転駆動させることにより偏心カムが偏心運動し、
スライドリングの内側に摺接することで、偏心カムの偏
心量に応じた往復運動を行なっている。
また、前記偏心カムは二重リング状となっており、その
外側カムがスライドリングの内周壁に接し、これによっ
て横方向の分力を極力押えるとともに、往復軸の軸方向
に沿ってのみ修正するようになっている。
しかしながら、上記テーブルの送り装置にあっては、ま
ずトラバース運動の駆動手段として、油圧シリンダを用
いているため、被加工物に対して低速切込みが困難であ
り、研削加工に大きな制限をもたらしていた。
ざらに、砥石台テーブルのオシレーション動作について
は、このオシレーション動作が停止した状態では、偏心
カムの偏心位置が一定せず、テーブルの正確な位置決め
がなされない。
そのため例えばオシレーションストロークを変更しよう
とする場合、偏心カムを基準位置に戻し、その後ストロ
ーク変更する必要があり、偏心カムの偏心ストローク調
整作業に非常に手間取り、作業能率を著しく低下させて
いるのが実情である。
このように、従来のテーブル送り装置では、低速切込み
が困難であり、またオシレーション動作の停止時、テー
ブルの正確な位置決めができないという欠点が指摘され
ていた。
上記低速切込み用の砥石台テーブル送り装置として、ト
ラバース運動の駆動手段に、駆動モータとこれに連結す
るボールネジ機構を組付けたテーブルが提案されている
が、この構成のテーブルは高速のオシレーション運動を
行なわせることができないという問題点を持っていた。
ざらに従来のテーブル送り装置にあっては、偏心ストロ
ークを変更する際、外側カムを内側カムに対して調整ネ
ジを緩めることによりフリー状態にし、所望角度外側カ
ムを回転させた後調整ネジを締付けることにより偏心ス
トローク調整作業を行なっていた。このように手動で行
なうため作業が繁雑になる欠点があるとともに、例えば
テーブル送り装置のオシレーション動作については機械
的な加速度限界(振動限界)が存在し、偏心スト口−り
を大きく設定した場合、そのストロークに対してオシレ
ーションサイクル、すなわち偏心カムの回転数は大きな
制限を受ける。従って実際の作業においては上記オシレ
ーションストロークとオシレーションサイクルとの相互
関係について、上記加速度限界(振動限界)の許容範囲
内でインターロックをとることが好ましいが、手動では
困難であり、ストローク調整の作業をより一層繁雑なも
のにしているのが実情であった。
(発明の目的) この発明は、上述の事情に鑑みなされたもので、本発明
の目的とするところは、低速切込み加工と、高速オシレ
ーション動作の相方を可能とし、かつオシレーション動
作の停止時には常にテーブルを正確な位置に位置決めす
ることができるとともに、オシレーションストロークの
変更を自動化することにより、作業能率を著しく向上さ
せたテーブル送り装置を提供することにある。
(発明の構成) 前記目的を達成するために、本発明は、テーブル駆動用
モータの回転をボールネジ機構を介してテーブルの往復
運動に変換し、上記テーブルを加工待機位置と加工位置
との間でトラバース運動させるとともに、 レシプロ軸駆動用モータの回転を偏心カムを介してテー
ブルの往復運動に変換し、テーブル加工位置におけるテ
ーブルのオシレーション動作とするテーブル送り装置で
あって、 前記偏心カムは、レシプロ軸線上に偏心して延長された
カム軸と、該カム軸に固定されるカム板と、カム板の外
周に1習接するカムブロック、スライドリングと、前記
カム軸とカム板とを連結、解放するクラッチ機構とから
なり、 上記カム板の回転をカムブロック、スライドリングを介
して砥石テーブルのオシレーション動作に変換し、かつ
前記偏心カムの偏心量調整は、カム板をカム軸に対して
、所定角度回転させて行なうようにするとともに、 上記偏心カムの駆動制御手段は、レシプロ軸駆動用モー
タに付設され、該モータの回転位置を読み取るエンコー
ダと、上記偏心カムの偏心量を検出する測長器と、レシ
プロ軸駆動用モータの回転駆動を制御する制御装置とか
らなり、測長器の出力に応じて上記制御装置の指令によ
り、偏心カムを偏心量の中心位置となる定角位置で停止
させるとともに、前記クラッチ機構を動作させ、カム板
とカム軸とを連結、解放することにより、偏心カムの偏
心量を自動的に可変とすることを特徴とする。
(実施例の説明) 以下、本発明の実施例について添付図面を参照しながら
詳細に説明する。
第1図は本発明を小形内面研削盤のテーブル送り装置に
適用した第1実施例を示す縦断面図、第2図はその要部
である偏心カム機構を示す断面図、第3図は同要部の分
解斜視図、第4図ならびに第5図はこの偏心カム機構の
制御に阻隔するシステムブロック図、そのフローチャー
ト図、第6図は偏心カム機構の別実施例を示す断面図で
ある。
図面において、1はテーブルベース、2はこのテーブル
ベース1上に前後方向にスライド可能に設置された砥石
テーブルであって、このテーブル2の上部には高周波ス
ピンドルモータ3が固定され、その先端の砥石軸3aを
図示しない主軸スピンドルに対向させである。
テーブル2の下面には、テーブル駆動用のサーボモータ
4が固定されており、このサーボモータ4の回転シャフ
ト5に所定角度のリードを刻設したボールネジ6を設け
、このボールネジ6はナツト7に嵌合されており、テー
ブルベース1側に固定されているナツト7に対して、サ
ーボモータ4の回転によりこのホールネジ機構を介して
砥石テーブル2はトラバース運動と称する往復運動を行
ない、砥石テーブル2を加工待機位置と加工位置との間
で急速に往復移動させる。
なお、上記サーボモータ4にはエンコーダ8が付設され
ており、このエンコーダ8によりサーボモータ4の回転
数を読み取り、図示しない制御装置の指令により、サー
ボモータ4の駆動を制御し、前記トラバース運動を正確
なものとしている。
なお、上記ナツト7はナツトホルダ7aに保持されてい
るとともに、このナツトホルダ7aは連結板9を介して
後述する偏心カム機構10と連結している。
上記偏心カム機構10はテーブルベース1に軸受12を
介して保持されたレシプロ軸11と、このレシプロ軸駆
動用のサーボモータ13と、このサーボモータ13の回
転角度を読み取るエンコーダ14とを備え、レシプロ軸
11上端が上記偏心カム機構10と連結しており、サー
ボモータ13の回転により、偏心カム機構10を介して
連結板9を往復運動させ、よって砥石台テーブル2を往
復動、いわゆるオシレーション動作させるようにしてい
る。
次に、第2図に基づき偏心カム機構10の構成を具体的
に説明する。
まず、レシプロ軸11の上端にはフランジ11aが形成
されているとともに、7ランジ11aの突出端には所定
量偏心したカム軸11bが一体に設けられている。
そしてこのカム軸11bの上端とカム板15がクラッチ
板16を介して、連結、解放自在に装着されている。
−5カム板15はブレーキ板17を介してカムブロック
18にも同様連結、解放自在となる構成になっている。
すなわち、クラッチ19の通電により、クラッチ板16
によりカム軸11bとカム板15が連結され、クラッチ
19への通電がストップすれば、カム軸11bとカム板
15の連結が解除され、カム板15はブレーキ板17に
よりカムブロック18と連結するように、クラッチ板1
9のトルクをブレーキ板17のトルクより大きく設定さ
れている。
なお図中20はカムブロック18により往復動されるス
ライドリングを示し、このスライドリング20は連結板
9を通じて、砥石台テーブル2にその往復動を伝達する
前記スライドリング20は矩形状をなしており、その両
側部にガイドレール部20aが形成され、テーブルベー
ス1に設けられたコロに沿って直線往復運動する。また
、その内側部には前後方向に一対のカムフロアブロック
21.22を設けである。
これに対しカムブロック18の先端部には、1箇所、後
端部には2箇所ベアリング保持穴18aが形成され、こ
の保持穴18a内にニードルベアリング23を嵌挿し、
その上部より軸24を挿通し、下端をEリング25で止
めることにより、カムブロック18の外周にわずかにニ
ードルベアリング23の外周部が突出した状態で回転自
在に保持している。
これによって、各カムフロアブロック21,22にはニ
ードルベアリング23の外周部が3点で接触することに
なる。
以上の構成により、テーブル駆動用のサーボモータ4を
駆動し、砥石テーブル2を第1図に示す最前進位置に前
進させた状態で、レシプロ軸駆動用のサーボモータ13
を駆動させれば、レシプロ軸11に対するカム板15の
偏心量に応じてカム板15が往復運動を行ない、よって
砥石テーブル2が細かなオシレーション動作を行なうこ
とになる。
次に、上記偏心カム機構の制御手段ならびにその制御装
置について第4図のシステムブロック図、第5図のフロ
ーチャート図を基に説明する。
まず、本実施例においては、砥石テーブル2のトラバー
ス運動を行なわせるテーブル駆動用モータ4の制御なら
びに砥石テーブル2をオシレーション動作させるレシプ
ロ軸駆動用モータ13の制御は、制御装置26によりそ
の駆動制御がなされる。
この制御装置26は、プログラマブルコントローラを内
蔵するマイコンで構成され、上記テーブル駆動用モータ
ならびにレシプロ軸駆動用モータ13の駆動解重、駆動
停止等の制御を行なう。
ざらに本実施例においては、測長器27により、偏心カ
ムの偏心ストロークを検出し、この偏心ストロークの中
心地点を基準地点としてまず設定し、この基準地点に相
当するサーボモータ13の回転角度を上記制御装置26
内に記憶し、オシレーション動作の停止時、この基準と
なる回転角度で偏心カムを定角停止するようにタイミン
グ制御がなされる。
なお、制御装置26には操作パネル28が設けられてお
り、この操作パネル28には砥石テーブル2の送りに関
する各項目、すなわち砥石テーブル2のトラバース量な
らびにトラバース速度、ざらにオシレーション動作時の
オシレーションストロークならびにオシレーションサイ
クル等の各項目が設定されており、各項目毎に所要数値
をテンキーにより操作し、これらの各項目のデータをC
RTディスプレイ29に表示するようになっている。
さらに、砥石テーブル2のオシレーションストロークを
変更する際、クラッチ1つへの通電がストップされ、カ
ム軸11bとカム板15とを解放した状態で、レシプロ
軸駆動用サーボモータ13を、所定角度低速で回転させ
、カム軸11bとカム板15との偏心量が所定値に達し
たとき、クラッチ19に通電を行ない、カム軸11bと
カム板15とを連結する。このとき偏心カムの偏心角度
と偏心ストロークとの相互関係のデータを示したテーブ
ルが予め制御装置26内にインプットされており、所望
の偏心ス1〜口一りを得る角度だけ、カム軸11bを回
転させるようにしている。
従って、第5図に示すフローチャート図にあるように、
レシプロ軸駆動用のサーボモータ13を1回転させ、測
長器27によりその偏心カムの偏心スロトークを検出す
る。
そして、この偏心スロトークの中心地点を基準点とし、
この基準点となるサーボモータ13の回   ・転角度
をエンコーダ14により読み取り、制御装置26内に記
憶させる。
そして、制御装置26の指令により、サーボモータ13
を駆動させ、砥石テーブル2のオシレーション動作を開
始するとともに、エンコーダ14によりサーボモータ1
3の回転数を読み取り、オシレーション動作を所定時間
行なった後、制御装置26の指令によりサーボモータ1
3の駆動を停止し、オシレーション動作を停止するので
あるが、この停止のタイミング指令は、前述した基準点
となるサーボモータ13の角度と一致したとき、停止す
るように制御装置26からタイミング指令を発する。
なお偏心カムのオシレーションストロークの変更の操作
については、操作パネル28の操作により、クラッチ1
9の通電をストップし、予め制御装置26内にインプッ
トされた、偏心角度−偏心ストロークのテーブルに従い
、所望の偏心ストロークを得る偏心角度だけ、カム軸1
1b、レシプロ軸11をサーボモータ13の動作により
回転させ、次いで操作パネル28の操作によりクラッチ
19に通電を行ない、カム軸11bとカム板15とを連
結させ、所望の偏心ストロークを得ることができる。
このように、カム板15はオシレーション動作の停止時
には常に偏心中心位置に戻っており、砥石テーブル2の
正確な位置決めが可能となるとともに、カム板15のオ
シレーションストローク変更の際、操作パネルを操作す
ることにより、そのオシレーションストロークの調整を
自動的に行なうことができ、オシレーションストローク
の調整作業が従来に比べ著しく簡易なものとなる。
次に、本発明の第2実施例について第6図を基に説明す
る。
なお、第1実施例と同一部分に同一符号を付し、その説
明は省略する。
すなわち、前述実施例のものはオシレーションストロー
ク変更の際、カム軸とカム板とを連結。
解放するクラッチ機構として、電磁クラッチを採用した
が、本実施例にあっては、このクラッチ機構にダイヤフ
ラムチャックを使用している。
すなわちダイヤフラムチャック30は、カム軸11bと
カム板15、ならびにカム板15とカムブロック18と
を交互に連結、解放するように構成されており、このダ
イヤフラムチャック30の動作はソレノイドにより進退
するロッドシリンダ31を用いる。すなわち偏心カムの
オシレーションストロークを変更する際、ソレノイドが
通電され、上記ロッドシリンダ31のロッド31aが前
進し、カム軸11bとカム板15とが解放され、カム軸
11bだけが所望角度回転し、カム板15がカム軸11
bに対して所望の偏心角度位置にきたとき、ソレノイド
の通電がストップし、上記ロッドシリンダ31のロッド
31aが後退し、カム軸11bとカム板15とが連結し
、サーボモータ13の駆動により、所望の偏心ストロー
クを持つオシレーション動作を行なう。
なお、第1実施例、第2実施例のものは、テーブル駆動
用サーボモータ4を砥石テーブル2の下面に固定し、か
つボールネジ6と嵌合するナツト7をテーブルベース1
側に設定したが、砥石テーブル下面にナツトを固定し、
テーブル駆動用のサーボモータ4をテーブルベース1側
に設定しても良いものであり、このような変更は、当業
者にとって適宜行なわれて良い。
(発明の効果) 以上説明してきたように、本発明に係るテーブル送り装
置にあっては、テーブルのトラバース運動の駆動に、サ
ーボモータならびにボールネジ機構を用いるとともに、
テーブルのオシレーション動作に偏心カム機構を採用し
たものであるから、特に内面研削盤等における低速切込
み加工と、高速オシレーション加工の相方を可能なもの
とし、研削加工の汎用性を大幅に向上させることができ
る。
さらに、従来偏心カム機構によりオシレーション動作を
行なった場合、オシレーション動作の停止時、砥石テー
ブルの正確な位置決めが不可能であったが、本発明によ
れば、レシプロ軸を定角停止させることにより、オシレ
ーション動作の停止時常に正確な位置でテーブルを位置
決めすることができ、加えて偏心カムの連結、解放を行
なうクラッチ機構を用いることにより、偏心カムのオシ
レーションストロークの変更を自動的に行なうようにし
たものであるから、テーブルの正確な位置決め、ならび
にオシレーションストロークの調整作業を著しく簡易な
ものにすることができるなど極めて実用的なものであり
、特に内面研削盤等に好適である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係るテーブル送り装置を小形内面研削
盤に適用した第1実施例を示す縦断面図、第2図は要部
を示す縦断面図、第3図は同要部の分解斜視図、第4図
は第1実施例のシステムブロック図、第5図はそのフロ
ーチャート図、第6図は同じく本発明を内面研削盤に適
用した第2実施例の要部を示す縦断面図である。 1・・・テーブルベース 2・・・砥石テーブル 4・・・テーブル駆動用サーボモータ 6・・・ボールネジ 7・・・ナツト 8・・・エンコーダ 10・・・偏心カム機構 11・・・レシプロ軸 11b・・・カム軸 13・・・レシプロ軸駆動用サーボモータ14・・・エ
ンコーダ 15・・・カム板 16・・・クラッチ板 17・・・ブレーキ板 18・・・カムブロック 19・・・クラッチ 20・・・スライドリング 26・・・制御装置 27・・・測長器 28・・・操作パネル 29・・・CRTディスプレイ 30・・・ダイヤフラムチャック 31・・・ロッドシリンダ 以上 特許出願人 セイコー精機株式会社 第2図 第4図 手続補正書(自発) 昭和61年4月 9日 昭和60年特許Hz 268848号 2、発明の名称 テーブル送り装置 3、補正をする者 〒104 東京都中央区京橋2丁目6番21号株式会社
 眼部セイフー内 最上特許事務所別紙の逼り補正しま
す。 第2図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)テーブル駆動用モータの回転をボールネジ機構を
    介してテーブルの往復運動に変換し、上記テーブルを加
    工待機位置と加工位置との間でトラバース運動させると
    ともに、 レシプロ軸駆動用モータの回転を偏心カムを介してテー
    ブルの往復運動に変換し、テーブル加工位置におけるテ
    ーブルのオシレーション動作とするテーブル送り装置で
    あつて、 前記偏心カムは、レシプロ軸線上に偏心して延長された
    カム軸と、該カム軸に固定されるカム板と、カム板の外
    周に摺接するカムブロック、スライドリングと、前記カ
    ム軸とカム板とを連結、解放するクラッチ機構とからな
    り、 上記カム板の回転をカムブロック、スライドリングを介
    して砥石テーブルのオシレーション動作に変換し、かつ
    前記偏心カムの偏心量調整は、カム板をカム軸に対して
    、所定角度回転させて行なうようにするとともに、 上記偏心カムの駆動制御手段は、レシプロ軸駆動用モー
    タに付設され、該モータの回転位置を読み取るエンコー
    ダと、上記偏心カムの偏心量を検出する測長器と、レシ
    プロ軸駆動用モータの回転駆動を制御する制御装置とか
    らなり、測長器の出力に応じて上記制御装置の指令によ
    り、偏心カムを偏心量の中心位置となる定角位置で停止
    させるとともに、前記クラッチ機構を動作させ、カム板
    とカム軸とを連結、解放することにより、偏心カムの偏
    心量を自動的に可変とすることを特徴とするテーブル送
    り装置。
  2. (2)前記クラッチ機構は、クラッチの通電、非通電に
    より、カム軸とカム板とを連結、解放するクラッチ板と
    、カム軸とカム板の解放時、カム板をカムブロック側に
    連結保持させるブレーキ板とからなり、 偏心カムの偏心量調整時、クラッチへの通電を停止する
    ことにより、カム板とカム軸とが解放され、カム軸が回
    転し、上記カム板が所望の偏心角度位置にきたとき、上
    記クラッチが通電され、カム軸とカム板が連結されるこ
    とにより、前記偏心カムの偏心量調整が自動的に行なわ
    れることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のテー
    ブル送り装置。
  3. (3)前記クラッチ機構は、カム軸とカム板、ならびに
    カム板とカムブロックとを交互に連結、解放するダイヤ
    フラムチャックと、このダイヤフラムチャックを動作さ
    せるロッドシリンダから構成され、 偏心カムの偏心量調整時、上記ロッドシリンダの前進に
    より、カム軸とカム板とが解放され、カム軸が所定角度
    回転し、カム板がカム軸に対し所望の偏心角度位置にき
    たとき、上記ロッドシリンダが後退し、カム軸とカム板
    が連結されることにより、前記偏心カムの偏心量調整が
    自動的に行なわれることを特徴とする特許請求の範囲第
    1項記載のテーブル送り装置。
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