JPS6228374Y2 - - Google Patents

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JPS6228374Y2
JPS6228374Y2 JP1983189329U JP18932983U JPS6228374Y2 JP S6228374 Y2 JPS6228374 Y2 JP S6228374Y2 JP 1983189329 U JP1983189329 U JP 1983189329U JP 18932983 U JP18932983 U JP 18932983U JP S6228374 Y2 JPS6228374 Y2 JP S6228374Y2
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JP
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main shaft
shaft
rotating shaft
axis
spur gear
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JP1983189329U
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Description

【考案の詳細な説明】 この考案はNC旋盤の主軸位置決め機構に関す
るものである。
[Detailed description of the invention] This invention relates to a spindle positioning mechanism for an NC lathe.

工作物の所定の箇所に穴あけやフライス削りな
どの複合加工を行なう場合においては、工作物を
把持している主軸の回転角をNCで制御しながら
位置決めする必要があり、従来より種々の方法が
考えられている。
When performing complex machining such as drilling or milling at a predetermined location on a workpiece, it is necessary to position the workpiece while controlling the rotation angle of the spindle that grips the workpiece using NC. It is considered.

従来の方法の1つとして1個の駆動源(サーボ
モータ)を使用し、一般旋削加工に適するように
用意された駆動伝達系と本願と同じく複合加工に
適するように用意された高精度回転角制御用駆動
伝達系いわゆるC軸制御系の2つの駆動伝達系を
装備し、これらをクラツチ等によつて選択的に使
用して主軸を駆動制御し、複合加工時には高精度
回転角制御用駆動伝達系を選択するものがある。
One of the conventional methods is to use one drive source (servo motor), with a drive transmission system prepared to be suitable for general turning processing and a high-precision rotation angle prepared to be suitable for complex processing as in the present application. Control Drive Transmission System Equipped with two drive transmission systems, the so-called C-axis control system, which are selectively used by clutches, etc. to control the drive of the main spindle.During complex machining, the drive transmission system is used for high-precision rotation angle control. There are systems to choose from.

また、旋削加工用モータと回転角制御用サーボ
モータを別々に用意し、これに対応する駆動伝達
系を夫々用意し、これらを一般旋削加工時と複合
加工時とで選択的に使用するものがある。
In addition, a turning motor and a rotation angle control servo motor are prepared separately, and a corresponding drive transmission system is prepared for each, and these are used selectively during general turning processing and complex processing. be.

しかしながら、いづれの方法も主軸に対しては
原点復帰をはかつているが、C軸制御系について
は原点復帰を行なつておらず、結合の都度、C軸
平歯車と主軸歯車のかみ合う歯が変るために高精
度な回転角制御を期待しえないものが多い。
However, although both methods return to origin for the main shaft, they do not return to origin for the C-axis control system, and the meshing teeth of the C-axis spur gear and the main shaft gear change each time they are connected. Therefore, in many cases, highly accurate rotation angle control cannot be expected.

また、主軸歯車と選択的に結合されるC軸平歯
車は、回転軸に対してキーあるいはスプラインに
よつて軸方向移動自在に取りつけられているた
め、ある程度のクリアランスが必要でこれによる
ガタが精度低下をきたす原因の一つとなつてい
た。
In addition, the C-axis spur gear, which is selectively connected to the main shaft gear, is attached to the rotating shaft with a key or spline so that it can move freely in the axial direction, so a certain amount of clearance is required, and the play caused by this is less accurate. This was one of the reasons for the decline.

この考案は以上の点に鑑みて考えたもので、主
軸およびC軸制御系の夫々に原点復帰手段を設
け、主軸およびC軸制御系の夫々が原点のときに
のみC軸制御用駆動伝達系を選択するとともに、
C軸平歯車を回転軸に一体に結合し、回転軸とと
もにC軸平歯車を移動させるようにして主軸を高
精度に回転角制御するようにしたことを特徴とす
る。
This idea was developed in view of the above points, and includes a home return means for each of the spindle and C-axis control system, and the drive transmission system for C-axis control only when the spindle and C-axis control system are at the home. In addition to selecting
The main shaft is characterized in that the C-axis spur gear is integrally coupled to the rotating shaft, and the C-axis spur gear is moved together with the rotating shaft to control the rotation angle of the main shaft with high precision.

以下、図面に示す実施例にしたがつてこの考案
を説明する。
This invention will be explained below with reference to embodiments shown in the drawings.

1は先端にチヤツク1aを取りつけた主軸で、
主軸台2に軸受6,7によつて回転自在に軸支さ
れている。主軸1にはプーリ3、歯車4がキー5
によつて一体に結合されている。プーリ3にはV
ベルト9が掛けられ、スピンドルモータ12の回
転力が主軸1に伝わるようになつている。また、
プーリ3の一方にはベルト(タイミングベルト)
10が掛けられ、パルスコーダ11に結合されて
いる。このパルスコーダ11とスピンドルモータ
12およびNC装置29によつて主軸オリエンテ
ーシヨン機構が構成されている。歯車4の片側に
は円周方向にV溝4aが穿設され、ここにブレー
キシリンダ28によつて作動されるブレーキシユ
ー8が押圧され、C軸制御用駆動伝達系を選択し
たときのみ主軸1に適度な制動(切削抵抗よりも
若干大きい程度)を与えるようになつている。主
軸1の後方には中空油圧シリンダ13が設けら
れ、チヤツク1aを開閉してワーク〓の着脱が行
なえる。
1 is the main shaft with chuck 1a attached to the tip,
It is rotatably supported on the headstock 2 by bearings 6 and 7. Main shaft 1 has pulley 3, gear 4 has key 5
are joined together by. V on pulley 3
A belt 9 is attached so that the rotational force of a spindle motor 12 is transmitted to the main shaft 1. Also,
A belt (timing belt) is attached to one side of pulley 3.
10 and coupled to the pulse coder 11. This pulse coder 11, spindle motor 12, and NC device 29 constitute a main shaft orientation mechanism. A V-groove 4a is bored in the circumferential direction on one side of the gear 4, and the brake shoe 8 operated by the brake cylinder 28 is pressed here, and the main shaft is activated only when the C-axis control drive transmission system is selected. 1 to provide appropriate braking (slightly greater than the cutting resistance). A hollow hydraulic cylinder 13 is provided behind the main shaft 1, and a chuck 1a can be opened and closed to attach and detach a workpiece.

主軸台2の上方にはハウジング14が取りつけ
られ、該ハウジング14にはC軸制御用サーボモ
ータ15が取りつけられている。またハウジング
14にはスリーブ16が取りつけられ、該スリー
ブ16にウオーム19aを設けたウオーム軸19
が回転自在に軸支されている。ウオーム軸19の
一端には歯車18が固定され、前記サーボモータ
15の歯車17と噛み合つてサーボモータ15の
回転力がウオーム19aに伝わるようになつてい
る。
A housing 14 is attached above the headstock 2, and a C-axis control servo motor 15 is attached to the housing 14. Further, a sleeve 16 is attached to the housing 14, and a worm shaft 19 is provided with a worm 19a on the sleeve 16.
is rotatably supported. A gear 18 is fixed to one end of the worm shaft 19 and meshes with the gear 17 of the servo motor 15 so that the rotational force of the servo motor 15 is transmitted to the worm 19a.

20はC軸制御用回転軸で、ハウジング14に
軸受23,24を介して回転自在かつ軸方向移動
可能に軸支されている。回転軸20にはハスバ歯
車21およびC軸平歯車22が一体的に取りつけ
られ、ハスバ歯車21は前記ウオーム19aに常
時噛み合い、C軸平歯車22は選択的に前記主軸
歯車4に噛み合うようになつている。回転軸20
の一端は軸受25を介してピストン棒26に回転
自在に連結されている。ピストン棒26はハウジ
ング14の一部に構成されたシリンダ14aと共
にシリンダピストン機構を構成している。回転軸
20はシリンダのストロークに応じて移動量aだ
けシフトする。ピストン棒26後端のドグ26a
がリミツトスイツチ31,32、を切り替えるこ
とによつてその前進端および後退端が検出され
る。
Reference numeral 20 denotes a C-axis control rotation shaft, which is supported by the housing 14 via bearings 23 and 24 so as to be rotatable and movable in the axial direction. A helical gear 21 and a C-axis spur gear 22 are integrally attached to the rotating shaft 20, and the helical gear 21 always meshes with the worm 19a, and the C-axis spur gear 22 selectively meshes with the main shaft gear 4. ing. Rotating shaft 20
One end is rotatably connected to a piston rod 26 via a bearing 25. The piston rod 26 constitutes a cylinder-piston mechanism together with a cylinder 14a formed as a part of the housing 14. The rotating shaft 20 is shifted by the amount of movement a according to the stroke of the cylinder. Dog 26a at the rear end of the piston rod 26
By switching the limit switches 31 and 32, the forward and backward ends are detected.

かくしてサーボモータ15と主軸1との間にC
軸制御用の駆動伝達系が構成され、この駆動伝達
系はシリンダピストン機構によつて選択的に主軸
1と連結される。
Thus, C between the servo motor 15 and the main shaft 1
A drive transmission system for shaft control is constructed, and this drive transmission system is selectively connected to the main shaft 1 by a cylinder-piston mechanism.

回転軸20の一部には切欠き20aが穿設さ
れ、ハウジング14には近接センサ等の検出器3
0が設けられている。切欠き20aが検出器30
に対応すると検出器30より原点信号がNC装置
29に出力され、以後この位置においてサーボモ
ータ15はサーボロツク機能によつて停止される
ので、これによつてC軸制御系の原点復帰手段が
構成される。
A notch 20a is formed in a part of the rotating shaft 20, and a detector 3 such as a proximity sensor is provided in the housing 14.
0 is set. The notch 20a is the detector 30
In response to this, a home position signal is output from the detector 30 to the NC device 29, and thereafter the servo motor 15 is stopped at this position by the servo lock function, so this constitutes the home position return means of the C-axis control system. Ru.

次にこの考案の作用について述べる。 Next, we will discuss the effect of this idea.

NC装置29より主軸1の回転角制御指令(C
軸制御指令)が行なわれると、主軸1が主軸オリ
エンテーシヨンによつて原点位置に停止され、こ
の位置でブレーキシユー8がV溝4aに押圧され
るとともにスピンドルモータ12の励磁が解除さ
れる。これによつて主軸1の原点復帰が完了す
る。主軸1の原点復帰と平行してC軸原点復帰も
開始される。即ち、C軸(回転軸20)が原点か
否かを検出器30で判別し、原点位置にないとき
はサーボモータ15を駆動してC軸の原点復帰を
行なう。
Rotation angle control command (C
When a shaft control command) is executed, the spindle 1 is stopped at the home position by spindle orientation, and at this position, the brake shoe 8 is pressed against the V groove 4a, and the excitation of the spindle motor 12 is released. . This completes the return of the main shaft 1 to its origin. Parallel to the return of the main shaft 1 to the origin, the C-axis return to the origin is also started. That is, the detector 30 determines whether or not the C-axis (rotary axis 20) is at the origin, and if it is not at the origin, the servo motor 15 is driven to return the C-axis to the origin.

かくして主軸1とC軸20の原点復帰が完了し
たらシリンダピストン機構を作動させてピストン
棒26を前進させてC軸20を距離aだけシフト
させる。このとき、C軸20に取りつけられてい
るハスバ歯車21はウオーム19aと噛み合つた
ままであり、またウオーム19aはサーボモータ
15のサーボロツクにより回転方向が固定されて
いるので、ハスバ歯車21はそのねじれ角だけ回
転する。この回転量はC軸20がシフトする際に
行なわれるため、C軸平歯車22は回転しながら
主軸1の平歯車4と噛み合い、主軸1をブレーキ
抵抗にさからつて回転させる。シフト時の主軸ね
じれ角はシフト量a、ハスバ歯車21のねじれ角
α゜、ハスバ歯車21のビツチ円直径Dより計算
上a×tanα゜/D×π×360゜と簡単に求めること
ができ るので、これを補正量としてNC装置29に予じ
め入力しておけばよい。
When the return of the main shaft 1 and the C-shaft 20 to the origin is thus completed, the cylinder-piston mechanism is operated to move the piston rod 26 forward and shift the C-shaft 20 by a distance a. At this time, the helical gear 21 attached to the C-shaft 20 remains engaged with the worm 19a, and since the rotation direction of the worm 19a is fixed by the servo lock of the servo motor 15, the helical gear 21 is rotated Rotate only the corner. Since this amount of rotation occurs when the C-shaft 20 shifts, the C-shaft spur gear 22 meshes with the spur gear 4 of the main shaft 1 while rotating, causing the main shaft 1 to rotate against the brake resistance. The main shaft torsion angle during shifting can be easily calculated from the shift amount a, the helical angle α° of the helical gear 21, and the bit circle diameter D of the helical gear 21 as a x tan α°/D x π x 360°. , this may be input into the NC device 29 in advance as a correction amount.

このようにしてC軸結合が完了したらC軸座標
系を指令して所定の複合加工を開始する。前記し
たごとくC軸選択後は主軸1には切削抵抗より若
干大きいブレーキ抵抗が働いているのでサーボモ
ータ15の回転方向の向きが一方のときには駆動
系の歯車のガタは一方にのみ押しつけられ、逆回
転になれば歯面の逆方向に押されて正逆転による
ガタの大きさは切削抵抗の大小に関係なくほぼ一
定となり、NCで補正が可能となる。かくして主
軸1の高精度回転角制御が可能である。また、C
軸解除指令によつてピストン棒26が後退すると
主軸平歯車4とC軸平歯車22の噛み合いが外
れ、C軸制御が解除される。そしてブレーキシユ
ー8を下降させて主軸ブレーキを解放し、一般切
削加工が可能な状態となる。
When the C-axis connection is completed in this way, the C-axis coordinate system is commanded and a predetermined complex machining is started. As mentioned above, after the C-axis is selected, a brake resistance that is slightly larger than the cutting resistance is acting on the main shaft 1, so when the servo motor 15 rotates in one direction, the play in the gears of the drive system is pressed only in one direction, and vice versa. When it rotates, the tooth surface is pushed in the opposite direction, and the amount of backlash caused by forward and reverse rotation remains almost constant regardless of the cutting resistance, and can be corrected by NC. In this way, highly accurate rotation angle control of the main shaft 1 is possible. Also, C
When the piston rod 26 moves backward in response to the shaft release command, the main shaft spur gear 4 and the C-shaft spur gear 22 are disengaged, and the C-shaft control is released. Then, the brake shoe 8 is lowered to release the main spindle brake, and general cutting becomes possible.

この考案は以上のごとくC軸制御の駆動伝達系
と主軸の夫々について原点復帰を行なつているた
め、C軸平歯車22と主軸平歯車4が常に同じ歯
でかみ合うことになり、さらに切削抵抗よりも大
きいブレーキ力を作用させることにより切削中の
ヒビレを防止するとともに正逆回転によるバツク
ラツシユ量もほぼ一定で、主軸1の原点からの割
出し角度に対する割出し誤差(指令した割出し位
置と実際の割出し位置との差)は選択結合の都度
変化することはない。このように割出し誤差が一
定しているので、ツールオフセツト値の設定や、
C軸平歯車22と主軸平歯車4が常に同じ歯でか
み合ういわゆるC軸の記憶形ピツチ補正機能によ
つてこの誤差を除去することができる。
In this invention, as described above, the C-axis control drive transmission system and the main shaft are each returned to their origin, so the C-axis spur gear 22 and the main shaft spur gear 4 always mesh with the same teeth, which further reduces the cutting resistance. By applying a braking force greater than (difference from the indexed position) does not change each time a selection is made. Since the indexing error is constant in this way, it is possible to set the tool offset value,
This error can be eliminated by a so-called C-axis memorized pitch correction function in which the C-axis spur gear 22 and the main shaft spur gear 4 always mesh with the same teeth.

さらにこの考案によればC軸駆動系にハスバ歯
車を取り入れることにより軸をひねりながらC軸
結合を行ない、これによつてC軸平歯車22は回
転軸20に一体的に結合することが可能となつ
た。このことはC軸選択時は、回転軸20ととも
にC軸平歯車22が移動するので、従来のような
ガタによる精度低下の問題はまつたくなく、また
ハスバ歯車のねじれ角に相当する回転誤差は補正
により容易に処理できるので、この点もまつたく
問題はない。
Furthermore, according to this invention, by incorporating a helical gear into the C-axis drive system, C-axis connection can be performed while twisting the shaft, and thereby the C-axis spur gear 22 can be integrally connected to the rotating shaft 20. Summer. This means that when the C-axis is selected, the C-axis spur gear 22 moves together with the rotary shaft 20, so there is no problem of reduced accuracy due to backlash as in the conventional case, and the rotational error corresponding to the helical angle of the helical gear is Since this can be easily processed through correction, there is no problem at all in this respect.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの考案の実施例を示す概略図。第2
図および第3図はC軸制御の駆動伝達部を示す断
面図。 図において、1……主軸、4……主軸歯車、8
……ブレーキシユー、12……スピンドルモー
タ、15……サーボモータ、19……ウオーム
軸、20……回転軸、20a……切欠、21……
ハスバ歯車、22……C軸平歯車、30……検出
器。
FIG. 1 is a schematic diagram showing an embodiment of this invention. Second
FIG. 3 is a sectional view showing a drive transmission section for C-axis control. In the figure, 1...Main shaft, 4...Main shaft gear, 8
... Brake shoe, 12 ... Spindle motor, 15 ... Servo motor, 19 ... Worm shaft, 20 ... Rotating shaft, 20a ... Notch, 21 ...
Helical gear, 22...C-axis spur gear, 30...detector.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] スピンドルモータ12と位置決め用サーボモー
タ15が選択的に主軸1に結合されるNC旋盤に
おいて、前記主軸1に取りつけられた平歯車4
と、前記サーボモータ15の出力側に結合された
ウオーム19aと、前記主軸1と平行で、かつ軸
方向に移動可能となつている回転軸20と、前記
回転軸20を軸方向に移動させるシリンダピスト
ン機構と、前記回転軸20に設けられ、該回転軸
20の移動範囲において前記ウオーム19aと常
時かみ合うハスバ歯車21と、前記回転軸20の
先端に設けられたC軸平歯車22と、前記主軸1
および回転軸20の各々に設けられた原点復帰手
段とからなり、前記主軸1と回転軸20の各々の
原点においてのみ前記シリンダピストン機構によ
つて回転軸20が移動して前記C軸平歯車22が
前記平歯車4とかみ合うようにしたことを特徴と
するNC旋盤の主軸位置決め機構。
In an NC lathe in which a spindle motor 12 and a positioning servo motor 15 are selectively coupled to the main shaft 1, a spur gear 4 attached to the main shaft 1 is used.
, a worm 19a coupled to the output side of the servo motor 15, a rotating shaft 20 that is parallel to the main shaft 1 and movable in the axial direction, and a cylinder that moves the rotating shaft 20 in the axial direction. a piston mechanism, a helical gear 21 provided on the rotating shaft 20 and constantly meshing with the worm 19a within the movement range of the rotating shaft 20, a C-axis spur gear 22 provided at the tip of the rotating shaft 20, and the main shaft. 1
and an origin return means provided on each of the rotating shafts 20, and the rotating shaft 20 is moved by the cylinder piston mechanism only at the origin of each of the main shaft 1 and the rotating shaft 20, and the C-axis spur gear 22 A main spindle positioning mechanism for an NC lathe, characterized in that the gears mesh with the spur gear 4.
JP18932983U 1983-12-09 1983-12-09 Main spindle positioning mechanism of NC lathe Granted JPS6097239U (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18932983U JPS6097239U (en) 1983-12-09 1983-12-09 Main spindle positioning mechanism of NC lathe

Applications Claiming Priority (1)

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JP18932983U JPS6097239U (en) 1983-12-09 1983-12-09 Main spindle positioning mechanism of NC lathe

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6097239U JPS6097239U (en) 1985-07-02
JPS6228374Y2 true JPS6228374Y2 (en) 1987-07-21

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ID=30408221

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JP18932983U Granted JPS6097239U (en) 1983-12-09 1983-12-09 Main spindle positioning mechanism of NC lathe

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Families Citing this family (1)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0513477Y2 (en) * 1986-05-29 1993-04-09

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56152554A (en) * 1980-04-23 1981-11-26 Komatsu Ltd Angle indexing and positioning apparatus for rotary body

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JPS5319501Y2 (en) * 1972-03-13 1978-05-24

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JPS56152554A (en) * 1980-04-23 1981-11-26 Komatsu Ltd Angle indexing and positioning apparatus for rotary body

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JPS6097239U (en) 1985-07-02

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