JPS6239168A - ドリル先端部研削装置 - Google Patents

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】 〔発明の分野〕 本発明はドリル先端部研削装置に関する。

〔先行技術の説明〕

従来から知られているドリル先端部研削装置には、砥石
車と、研削されるべきドリルを把握し、かつ砥石車の方
向にドリルのチップを配置させるドリルホルダーと、ド
リルホルダーを回転させてドリルがその長手方向の軸の
まわりに回転するように配設された回転駆動手段と、ド
リルホルダーをスイベル運動させて、ドリルがそのチッ
プにおける軸のまわりにあるいはチップに隣接する軸の
まわりに砥石車に対して揺動するように配設されたスイ
ベル駆動手段と、ドリルホルダーを移動させてドリルが
軸方向において砥石車に近づいたり、あるいは遠ざかっ
たシするような往復動をするように配設された往復駆動
手段とを具備するようなタイプのものがある。この種の
研削装置を用いてドリル先端部を適切に研削するために
は、ドリル先端部研削装置はチップが研削されるべきド
リルを把持するだめのチャックのようなドリルホルダー
と、チャックのようなドリルホルダーによジトリルのチ
ップが向けられている砥石車とを含んでいる必要である
が、一方では三種類の異なるタイプの運動をドリルに与
える必要がある。これらの三種類の運動は、第１にはド
リルの長手方向の軸のまわりの回転であり、第２にはド
リルのテクノにおける軸あるいはチップに隣接する軸の
まわりのスイベル運動であり、第３には軸方向の往復動
、即ちドリルの長手方向の軸に一致している方向におい
て砥石車に近づいたり遠ざかったシするようなドリルの
前進および後退運動である。これらの３種類の運動のす
べては、研削されるべきドリル先端部の幾何学的形状に
従って、相互に関連付けられる必要性がある。

公知のドリル先端部研削装置においては、通常、その構
造は次のようになっている。上述した回転運動は手動あ
るいは適切なギアを介した機械的な動力によりなされ、
他の２つの運動のうちスイベル運動は、たとえばクラン
クや偏心器のような、ギアに結合された機械的構成要素
によりなされ、それはチャックのシャフトが回転のため
にジャーナル軸受されているハウジングに接続され、ス
イベル運動ができるようになっている。また往復動につ
いては、ギアにより駆動される正面カムがスラストパー
を介して作動されることによりチャックの往復動がなさ
れるようになっている。

このような従来の装＃を使用して研削する場合には、使
用する側の者にとっては高度の熟練が要求されることが
明らかである。クランクや偏心器は、もちろん、ただ１
つのスイベルアングルを与え、正面カムはただ１つの軸
方向往復動の振幅を与えるものである。しかしながら従
来の装置にこれらを具備することは、スイベル運動がお
きる各サイドに対する中央値を変化させ、軸方向往復動
の前後の移動量を変化させるためになされている。

スイベルアングルの大きさを変化させ、往復動の振幅を
変化させることは、装置の特別な構成要素、たとえばク
ランクや偏心器や正面カムのような要素を取替えること
によってのみなされている。従って、従来の装置は多様
性という観点から見れば、幾分、制限的である。更に、
従来の装置をドリルの刃先の単純な研削以外の研削に用
いる場合には、非常に経験を積んだ職人によってのみそ
の研削がなされるのが通常であり、たとえば、逃げがち
ったり又逃げがないような縦みぞの研削や、ス・ンイラ
ルポイントドリルの研削や、パイロットドリルの段の切
削面の研削即ち多段ドリルの研削等の研削は熟練なしに
は不可能であるという問題があった。

〔発明の概要〕

本発明の目的は上述したような公知のドリル先端部研削
装置の問題点あるいは欠点を解消しかつ最小にするよう
なドリル先端部研削装置を提供することにあυ、比較的
熟練されていない者でも特別の労力を委せずして広範囲
のドリルを自動的に研削することができる。

本発明のこの目的を達成するために、本発明のドリル先
端部研削装置は砥石車と、研削されるべきドリルを把持
し、かつ砥石車に向ってドリルをそのチップあるいはド
リル上の肩部を配置させるドリルホルダー（チャックあ
るいはそれに類似する手段）と、ドリルの長手方向の軸
のまわりにドリルを回転させるためにドリルホルダーを
回転させる回転駆動手段と、砥石車に対してドリルをそ
のチップにおける軸のまわりにあるいはチップに隣接す
る軸のまわりに揺動させるために、ドリルホルダーにス
イベル運動をさせるスイベル駆動手段と、ドリルをその
長手方向の軸の方向に砥石車に近づいたシ遠ざかったり
するような往復動をさせるためにドリルホルダーを移動
させるための往復駆動手段とを備え、前記３つの駆動手
段はそれぞれ互いに関係がなく、かつそれぞれステップ
モータを有しておシ、これらの３つのステップモータは
それぞれホルダーのステップ回転の速度を選択的に設定
することを許しているプログラム可能な制御装置に接続
されかつホルダーのスイベルアングルの大きさと往復動
の振幅とに相互に関連付けられていることを特徴として
いる。

本発明の装置はスイベル駆動手段を構成するステップモ
ータがその中に取付けられる主支持体と、主支持体の作
業台を通過して上方に突出している回転可能なスタブ（
ｓｔｕｂ）の上端部に取付けられた放射状支持体上に支
持されたドリルホルダーと、スタブを回転させるために
スタブに接続されたスイベル駆動手段であるステップモ
ータとを含んでいることが便利である。

放射状支持体は往復動駆動手段のステップモータが接続
されている放射状に延びるスピンドルを囲んでいる中空
アーム部を含んでいるのが好ましく、スピンドルの回転
によりドリルホルダーカ砥石車に近づいたり、遠ざかっ
たりすることができる。

トＩＪルホルダーの往復運動をモニターするためには、
アクチュエータと協働するマイクロスイッチを具備する
ことが好ましく、往復運動を回転運動とスイベル運動と
に相互に関連付けさせるための信号を制御装置に送るこ
とができる。

回転駆動手段であるステップモータは放射状支持体によ
り支持されるのが便利である。ドリルホルダーはその回
転をモニターしかつ回転運動を往復運動およびスイベル
運動とに相互に関連付けさせるための各信号を制御装置
に与えるようなマイクロスイッチを有していることが好
ましい。

プログラム可能な制御装置はスイベル駆動手段であるス
テップモータの回転を他の２つのドリル研削運動とは無
関係に実施させるように配設されるのが有利であり、放
射状支持体の最初の角度位置を研削操作シーケンスを実
施するに先だって設定することができる。

往復駆動手段と回転駆動手段としての各ステップモータ
のためのリード線は研削装置の本体の上部にだらりと掛
けられるべきではないので、これらのリード線は放射状
支持体から装置本体の内部に向う回転可能なスタブを介
して、そこから制御装置のコントロールボックスに取出
されるのが好捷しい。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例について、添付図面を参照にし
て詳細に説明する。

本発明のドリル先端部研削装置の例示された実施態様は
、比較的重量のある中空ペース構造１０の形態をとる本
体を含んでいて、適切な作業レベルに配置された比較的
重量のある作業上座１２を支持している。作業上座１２
の１つの側部に対して電動モータ１６により駆動される
砥石車１４が配設されていて、もちろん砥石車に対する
保護カバー１８と、研削済みの粒子を吸いとる排出手段
（図示せず）を具備している。

砥石車１４を支持するモータ１６は往復台２０に取付け
られている。往復台２０は第２図において符号２２で示
される案内ブロックに沿って砥石車１４の回転軸に平行
な方向に移動されるようになっている。

この移動は横送シハンドル車２６により手動で回転きれ
る横送りねじ２４によってなされる。一方、案内ブロッ
ク２２は往復台２０の横送り方向に垂直な方向に移動可
能であシ、その移動は案内路２８に沿って、送りもどし
手動輪３２により回転可能である送りもどしね゛じ３０
によりペーペルギア３４を介してなされる。送りもどし
ねじ３０のだめのマスクガード３６は第１図に示されて
いるが、第２図では省略されている。

？ス部分４０が作業上座１２と一体に鋳造されている。

ボス部分４０は上部ベアリング４２を収容するために沈
み穴ぐり加工されている。第３図に示されている中空管
状スタブ４４は上部ベアリング４２を介して延びている
。中空管状スタフ′４４は上部ベアリング４２と底部ベ
アリング４６とにジャーナル軸受されている。底部ベア
リング４６はペース構造体１０の上部・々ネル５０の下
側にメルトで締結されているボス部分４８のさら穴内に
収容されている。上部・９ネル５０を介してボス部分４
０に係合しているゲルト５４によって正確な位置に固定
されている補強スペーサ５２が？ス部分４０とボス部分
４８との間に介設されている。

スタブ４４に取付けられていると共にスタブ４４から実
質的に半径方向に延びているのは、符号５６で示されて
いる中空支持アームである。中空支持アーム５６は主と
して砥石車１４から遠ざかるような方向に延びておシ、
スタブ４４と接続する個所を除いて、はぼ実質的に断面
が矩形をしている。

ペース構造体１０内で分離されたゴス部分４８の下側に
クランプされていると共にｒス部分４８から実質的横方
向に延びているのは、ギア支持板５８である。ギア支持
体５８の下側は符号６０で示されるギアボックスに固定
されている。ギアボックス６０は板状部材６２と６４を
含んでおり、それらの部材はスに一す６６によυ離間さ
れている。放射状の中空支持アーム５６を揺動させるた
めの駆動手段全構成するところのステップモータ７０の
駆動軸６８がギアボックス６０にシャーナル軸受されて
いる。駆動軸６８上のギア７２はギアボックス６０の第
２の軸７６上のビニオン７４に係合している。軸７６上
の第２のギア７８は、スタブ４４の下端部に固定される
と共にキー８４によりそこにキー結合されているフラン
ツ８２に対してメルト締結されている歯付セグメント８
０に係合している。

モータ７０が一方向にステップ回転運動をすれば、スタ
ブ４４が一方向に回転し、それに対応して放射状のアー
ム５６が同じ方向に揺動し、モータ７０が他の方向にス
テップ回転運動をすればスタブ４４が他の方向に回転し
、それに対応して放射状のアーム５６が同じく他の方向
に揺動することが理解されよう。放射状の支持アーム５
６にはぜロマーク（図示せず）が配設され、本体の作業
上座１２にはスケール（図示せず）が配設され、後述す
るように、放射状の支持アーム５６の静止位置を表示す
るようになっている。

第４図は支持アーム５６の詳細を示しており、カバー５
７が取除かれた状態を示している。

スタブ４４に接続された支持アーム５６の端部から放射
状に外側に延びた構造でおシ、実質的に平行な側板８６
と８８を与えるようになっている。それらの側板間には
）１）　ＩＪルホルダーキャリノ９０が収容されている
。ドリルホルダーキャリジ９０は第２ステツプモータ９
６の出力軸９４に結合された駆動ねじ９２に係合してい
る。第２ステ２ｆモータ９６は装置の第２駆動手段であ
り、ドリルホルダーキャリジ９０を往復動させる、即ち
、スタブ４４に近づいたり遠ざかったりする放射方向へ
の移動をさせる役目をする。

ドリルホルダーキャリジ９０にはベアリング構造体９８
が取付けられている。ベアリング構造体９８の内部にお
いては、チャック１０２の形態のドリルホルダーの軸が
ベアリング１００にジャーナル軸受されている。くアリ
ング構造体９８から突出する側部ブラケッ）　１０３は
研削装置の第３の駆動手段を構成する第３ステツプモー
タ１０４を支持する役目をしている。このモータ１０４
は歯付きベルト１０６．１０８、中間ギア１１０．１１
２およびチャック１０２の軸に取付けられた歯車１１４
によってチャック１０２の軸を駆動するように配設され
ている。

側板部材８６に取付けられた第１のマイクロスイッチ１
１６は、モータ１０４のハウソング上にフィンｆｆ−１
１８の形態で配設されたアクチュエータに、フィンガー
１１８がベアリング構造体９８およびチャック１０２と
協同してスタブ４４の方向、即ち砥石車の方向に向って
移動するごとに係合するように配置されている。

第１のマイクロスイッチ１１６はチャック１０２が放射
状の支持アーム５６の半径方向に沿って前後に往復動す
ることを効果的に検出する。第２のマイクロスイッチ１
２０はチャック１０２の実際の回転を検出し、ベアリン
グ構造体９８上に、チャック１０２の本体上に取付けら
れた耳たぶ即ち丸い突出部１２２忙係合するように配設
されている。前述のチャック１０２の実際の回転は第３
のステクシモータ１０４の回転に対比したもので、現実
にはそれらの間には相対的なすべりがあり得るからであ
る。

２つのステップモータ９６および１０４からのリード線
１３０および１３２と放射状の支持アーム５６上の２つ
のマイクロスイッチ１１６および１２０からのり−に線
１３４および１３６は支持アーム５６の内部を通って延
長され、１つの束１３８になっている。リード線の束１
３８は支持アーム５６の上部カバーグレート１４０の真
下でスタブ４４に接近している。第３図かられかるよう
に、リード線の束１３８はスタブ４４の上部に延長され
、スタｆ４４内を下降している。

リード線束１３８は、ステップモータ７０トマイクロス
イツチ１４６からのリード線１４２と１４４により１つ
になっている個所において研削装置の本体１０の内部に
現われている。マイクロスイッチ１４６はＶアゼツクス
プレートロ４に固定されたブラケット１４８に配設され
ていると共に歯付セグメント８０の下側に固定されたス
トライカ１５０により作動されるように配置されている
。第２図かられかるように、これらのリード線の全体は
本体１０の適切な開口（図示せず）を介して一体となっ
た単一の束１５２として延長され、プログラム可能な制
御装置の一部を形成するコントロールぜツクス１５４内
に入っている。この制御装置はキーゲート１５６、小さ
なＶＤＵスクリーン１５８および適切な電気的プログラ
ム可能ＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）（図示せず）をコントロー
ルｇ７クス１５４内に含んでいる。

第４図に示されるように、アーム１６４上に支持された
支柱１６２の頂部に目盛付調整ブレード１６０が配設さ
れている。アーム！６４はビボクト１６６によって上部
カバーグレート１４０上に取付けられ、バネ１６８によ
って付勢され図示のような非作動位置になっている。バ
ネ１６８の作用に抗してアーム１６４を適宜、旋回させ
ることにより、！レード１６゜はドリル先端部の再研削
に先だって、チャック１０２に装着されたドリル１７０
の先端部に正確に合っている作動位置の状態にもどるこ
とができる。このような構成によりドリル１７０の突出
量、即ちト９すル１７０がチャック１０２から突出して
いる量を調整することが可能である。これらの構成要素
は第１図ないし第３図においては省略されている。

本発明によるドリル先端部研削装置の作用を以下に述べ
る。

ドリル１７０を鋭利にあるいは再度鋭利にする必要が６
’ｌ、ドリル１７０を研削する場合には、ドリル１７０
はその先端部が砥石車の方に突出した状態でチャック１
０２に適切に把持され、ドリル突出量はドリルのサイズ
や性質に応じて調整ブレード１６０によって調節される
。

キーゲート１５６を適切に作動することにより、制御装
置はステップモータ７０，９６および１０４を適切に作
動させることができる。最初に、モータ７０が作動し、
放射状アーム５６をドリル１７０の軸がドリルのサイズ
と性質に応じた適切な初期アングルで砥石車１４に向っ
て配置されるような初期位置にもどす。ＶＤＵスクリー
ン１５８は、もし必要があれば、操作者が放射状アーム
５６を初期位置にもどすために制御装置を作動させる必
要なコマンドをキーインするようにとの質問的なディス
グレーを操作者に与える役目をする。その後、もし必要
であればキーゲート１５６を適切に操作することにより
、ＶＤＵスクリーン上の質問的なディスプレーに応答し
て研削装ばか作動される。即ち、（１）チャック１０２
はその適切な方向に即ち、左ドリルならば左方向に右ド
リルならば右方向に、ステップモータ１０４によりステ
ップ回転される。

ステップ回転の速度はドリル１７０上のみぞ等の数に応
じて適切に選ばれる。

（２）ドリル１７０はステップモータ９０により、砥石
車１４に近づいたり遠ざかったりする往復運動をされる
。そして （３）砥石車１４に対してドリル先端部がなす角度は、
ステップモータ７０によって放射状のアーム５６が適切
に段階的に揺動することにより周期的に変化させられる
。

制御装置の構成要素を適切に使用することにより、本発
明の装置は従来の研削装置では、全く研削できなかった
ようなドリルを含んでいる非常に広範囲の、異なる種類
や形状のドリルの自動研削を開始することができること
が理解される。自動研削され得るドリルの種類は、コア
ドリル、スゲリットポイントを有するドリル、マルチデ
ルポイントアングルを有するドリル、クイックスパイラ
ルドリル、スロースフ９イラルドリル、フラットアング
ルドリル、リップトドリル、スロットドリル、シートメ
タルポイントを有するドリル、カウンタシンクドリル、
カーバイドドリル、センタドリル、タッグ、ノリズマテ
ックポイントドリル、マルチステップドリル、ノ臂イロ
ットドリルおよびサブランドドリルである。センタドリ
ル、マルチステップドリル、ノやイロットドリル、サブ
ランドドリルのようなショルダードドリルにおいては、
研削装置はドリルのチップを研削することに加えて、ド
リルのショルダーを研削することができるのはもちろん
のことである。

〔発明の効果〕

本発明は砥石車と、研削されるべきドリルを把持しかつ
ドリルの先端あるいは肩部を砥石車に向かうように配置
させるドリルホルダーと、ドリルを回転運動、揺動およ
び往復動をさせるためにドリルホルダーに回転運動、ス
イベル運動および往復動をそれぞれさせる３つの駆動手
段とを具備し、各駆動手段が互いに無関係でありかつそ
れぞれステップモータを含んでおり、その３つのステッ
プモータはドリルホルダーのステップ回転の速度を選択
的に設定することを許しているプログラム可能な制御装
置に結合されていると共にドリルホルダーのスイベルア
ングルの大きさおよび往復動の振幅゛との間で相互に関
連させられている構成であるため、比較的熟練されてい
ない者でも特別の労力を要せずして、広範囲のドリルを
自動研削することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のドリル先端部研削装置の好ましい一実
施例を示す斜視図、第２図は装置の主要な構成要素のす
べてを示す第１図の装置の平面図、第３図は第１図およ
び第２図の装置における本体に取付けられた放射状のア
ームおよびその駆動手段の詳細を示す拡大一部断面図、
第４図は第１図。 第２図および第３図に示される装置のハウジングカバー
を取除いた放射状のアームおよびそれにより支持されて
いる構成要素を示す拡大分離斜視図である。 １０・・・中空ベース構造体、１２・・・作業上座、１
４・・・砥石車、１６・・・電動モータ、１８・・・保
護カバー、２０・・・往復台、４４・・中空管状スタブ
、５０・・・上部・ぐネル、５６・・・放射状のアーム
、６０・・・ギアボックス、７０・・・ステップモータ
、７２・・・ギア、７４・・・ピニオン、７８・・・ギ
ア、８０・・・歯付セグメント、８２・・・フランツ、
８６．８８・・・側板、９０・・・ドリルホルダーキャ
リツノ、９２・・・駆動ねじ、９６・・・ステップモー
タ、９８・・・ホルダーベアリング構造体、１００・・
・ベアリング、１０２・・・チャック、１０４・・・ス
テップモータ、１１６・・・マイクロスイッチ、１１８
・・・フィンが−、羨２０・・・マイクロスイッチ、１
３０、　　　１３２　　、　　１３４　　、　　１３６
　　・・・　リ　−　ト９　線　、　　　１３８　・・
・　リ　−ド線束、１４２．１４４・・・リード線、１
４６・・・マイクロスイッチ、１５６・・・キーは−ド
、１５８・・・スクリーン、１６０・・調整用ブレード
、１６４・・・アーム、１６６・・・ビゲット、１６８
・・・スプリング、１７０・・・ドリル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、砥石車と、研削されるべきドリルを把持し、かつド
   リルをその先端あるいはドリル上の肩部が前記砥石車に
   向かうように配置させるドリルホルダーと、前記ドリル
   がその長手方向の軸のまわりに回転するように前記ドリ
   ルホルダーを回転させるための回転駆動手段と、前記ド
   リルが前記砥石車に関してドリルの先端における軸ある
   いはドリルの先端に隣接する軸のまわりに揺動するよう
   に前記ドリルホルダーをスイベル運動させるためのスイ
   ベル駆動手段と、前記ドリルがその長手方向の軸に一致
   する方向において前記砥石車に近づいたり遠ざかったり
   するような往復動をするように前記ドリルホルダーを移
   動させるための往復駆動手段とを具備するドリル先端部
   研削装置において、前記３つの駆動手段は互いに無関係
   でありかつそれぞれの駆動手段がそれぞれのステップモ
   ータを含み、その３つのステップモータは、前記ドリル
   ホルダーのステップ回転の速度を選択的に設定すること
   を許しているプログラム可能な制御装置に結合されてい
   ると共に前記ドリルホルダーのスイベルアングルの大き
   さおよび往復動の振幅と相互に関連させられていること
   を特徴とするドリル先端部研削装置。 ２、前記スイベル駆動手段を構成するステップモータが
   配設された主支持体を含み、前記ドリルホルダーは前記
   支持体の作業上座を介して上方に突出する回転可能なス
   タブの上端に取付けられた放射状支持体に支持され、前
   記スイベル駆動手段のステップモータは前記スタブを回
   転させるために前記スタブに接続されていることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項に記載のドリル先端部研削
   装置。 ３、前記放射状支持体は半径方向に延長されたスピンド
   ルを含み、前記往復駆動手段のステップモータは前記ス
   ピンドルに接続されており、前記スピンドルの回転によ
   り前記ドリルホルダーが前記砥石車に対して近づいたり
   遠ざかったりするように移動させられることを特徴とす
   る特許請求の範囲第２項に記載のドリル先端部研削装置
   。 ４、前記ドリルホルダーの往復動をモニターするための
   マイクロスイッチを具備し、そのマイクロスイッチは前
   記制御装置に往復動と回転運動およびスイベル運動との
   相関を実行させるための信号を与えるアクチュエータと
   協働していることを特徴とする特許請求の範囲第１項な
   いし第３項のうちのいずれか１つの項に記載のドリル先
   端部研削装置。 ５、前記回転駆動手段のステップモータは前記放射状支
   持体に支持され、前記ドリルホルダーにはその回転をモ
   ニターし、かつ前記制御装置に前記回転運動と前記往復
   動および前記スイベル運動との相関を実行させるための
   信号を与えるマイクロスイッチが関連して配設されてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第４項
   のうちのいずれか１つの項に記載のドリル先端部研削装
   置。 ６、前記制御装置は前記スイベル駆動手段のステップモ
   ータの回転を、他の２つの運動と無関係に実行させるよ
   うに配設され、前記放射状支持体の最初の角度位置がド
   リル研削操作シーケンスに先立って設定されることを可
   能にしている特許請求の範囲第１項ないし第５項のうち
   のいずれか１つの項に記載のドリル先端部研削装置。 ７、前記往復駆動手段および前記回転駆動手段のそれぞ
   れのステップモータのためのリード線は回転可能なスタ
   ブを介して前記放射状支持体から装置本体の内部に引出
   され、更に前記制御装置のコントロールボックスに導入
   されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項ない
   し第６項のうちのいずれか１つの項に記載のドリル先端
   部研削装置。