JPS6240756Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 考案の技術分野 本考案は、ならい加工装置のならい検出装置に
係り、特に被測定物の表面形状にならつてその湾
曲状態を検出する装置に関する。

従来技術と問題点 従来、ならいフライス盤、型彫り盤、ならい研
削盤等のならい加工装置におけるならい検出装置
としては、差動トランスを用いたものが知られて
いる。

かかる差動トランスを用いたならい検出装置
は、被測定物の表面に接触する差動トランスにお
ける可動鉄心の移動に伴う１次コイルと２次コイ
ルの偏差が零となるようにトランス本体を移動せ
しめ、このトランス本体の移動量を被測定物の湾
曲状態として検出するもので、被測定物と所定間
隔保持して相対的に移動される円筒状のケーシン
グの一端に被測定物の表面と当接自在の可動鉄心
を有する差動トランスをケーシングの長手方向へ
移動自在に挿着するとともに、ケーシングの他端
に可動鉄心の変位に伴う１次コイルと２次コイル
の偏差が零となるようにトランス本体を移動せし
めるべくサーボアンプを介し差動トランスと接続
したサーボモータを連設し、かつサーボモータに
その軸の回転角をカウントして被測定物の湾曲状
態を検出するパルスカウンタを連設して構成され
ている。

しかし、上記ならい検出装置は、差動トランス
における可動鉄心のトランス本体に対する変位を
なくするようにトランス本体を移動せしめるもの
であるため、サーボアンプ、サーボモータおよび
サーボモータと差動トランスとの連結部材等が必
要となり、構造が複雑となるとともに価格が高く
なる問題がある。

また、差動トランスにおける可動鉄心の被測定
物との当接は、可動鉄心の自重によつているた
め、被測定物の上面形状の検出のみに限定される
とともに、可動鉄心がはずむことにより誤つた検
出または検出精度の低下をもたらす等の問題があ
る。

考案の目的 本考案は、上述した問題に鑑み、構造簡単、安
価にして、かついかなる方向からの検出をも行な
い得るとともに、正確、高精度の検出を行ない得
るならい加工装置のならい検出装置の提供を目的
とする。

考案の概要 本考案は、上記目的を達成すべく、被測定物と
所定間隔保持し相対的に移動されるケーシング
に、被測定物の表面を転動するタツチローラ部を
端部に装着したピツクアツプバーを軸方向にのみ
移動自在に挿着するとともに、このピツクアツプ
バーをクラツチを介して連動連結したモータによ
り駆動される摩擦車によつて被測定物の表面に常
時押圧付勢し、かつ被測定物の表面形状に追従し
て移動するピツクアツプバーの変位量をこのピツ
クアツプバーの表面を転動するカウントローラと
連動連結したパルスカウンタによつて検出し、も
つて被測定物の表面形状（湾曲状態）を検出する
ようにしたものである。

実施例 以下、図面を用いてこの考案の実施例を説明す
る。

第１図は本考案に係るならい検出装置を備えた
ならいフライス盤の概略構成図で、このならいフ
ライス盤は、湾曲した表面１ａを有する被加工物
１の表面１ａにその表面１ａにならつて切削加工
を施す、たとえば熱間圧延されたスラブ（厚板素
材）に、次の冷間圧延工程の前段において、その
湾曲した表面のキズ、黒皮等の有害部分を除去す
べく切削加工を施すものであり、別置のモデルを
用いず被加工物をならい検出装置の被測定物とす
るものである。

このならいフライス盤は、被加工物１の湾曲し
た表面１ａをその表面１ａにならつて切削加工す
べく、被加工物１に対し相対的に直角３軸方向へ
移動自在の直接駆動形のミーリングヘツド２と、
このミーリングヘツド２の被加工物１との相対的
な移動（切削）方向前方（第１図において左方）
においてミーリングヘツド２に付設され被加工物
１を被測定物としその表面１ａにならつてその表
面形状（湾曲状態）を検出するならい検出装置３
と、ならい検出装置３の移動位置を検出する位置
検出装置４と、ならい検出装置３および位置検出
装置４の信号によりミーリングヘツド２の切込み
位置（第１図における上下方向の位置）ｚを制御
する制御装置５とから概略構成されている。

すなわち、被加工物１を載置して往復直線移動
されるテーブル６は、図示しないベツドに支承さ
れており、このベツドの中間部付近には、その両
側に立設したコラムと各コラムの上端を連結する
トツプビームとからなる門形フレーム（図示省
略）が配設されている。門形フレームのコラムに
は、クロスビーム（図示省略）が上下動自在に装
着されており、このクロスビームには、前記直接
駆動形ミーリングヘツド２が長手方向（水平方
向）へ移動自在に装着されている。したがつて、
ミーリングヘツド２は、被加工物１に対し相対的
に直角３軸方向へ移動自在に設けられている。

直接駆動形ミーリングヘツド２は、カツタ（切
削工具）をモータ（電動機）により直接に駆動す
べく、モータシヤフトとカツタを装着するスピン
ドルとを一体的に設けたもので、前記クロスビー
ムに移動自在に装着した主モータ７の中空回転軸
８内にスピンドル９をスプライン嵌合し、このス
ピンドル９を中空に形成するとともに、その中空
軸心部にスピンドル９に対してカツタ１０を着脱
するためのドローイングボルト１１を回転自在に
挿通し、前記ドローイングボルト１１を主モータ
７の一端（第１図において上端）に連設した可変
速自在のブロワーモータ１２とクラツチ１３を介
して接続遮断自在に設け、かつスピンドル９を主
モータ７の他端に連設したクイルハウジング１４
にスピンドルクイル１５を介して回転自在に支承
するとともに、スピンドルクイル１５をその外周
面に刻設したラツクおよびウオーム等を介しクイ
ルハウジング１４に付設したクイル手動ハンドル
１６またはクイル移動モータ１７により軸方向
（第１図において上下方）へ移動自在に設けて構
成されている。

なお、第１図において１８は主モータ７冷却用
の羽根車、１９はスピンドル９とカツタ１０とを
結合する際に中空回転軸８等の回転を規制するク
ランプ装置である。

前記ミーリングヘツド２のクイルハウジング１
４には、第１図において左方へ突出したブラケツ
ト２０が設けられており、このブラケツト２０に
は、前記ならい検出装置３がスピンドル９の延伸
方向と同方向へ移動自在に装着されている。

ならい検出装置３は、第２図および第３図に示
すように、前記ブラケツト２０に移動自在に装着
されるケーシング２１と、ケーシング２１にスピ
ンドル９の延伸方向と同方向の軸方向（第２図に
おいて上下方向）にのみ移動自在に装着されかつ
一端部（第２図において下端部）に被測定物とな
る被加工物１の表面１ａを転動自在のタツチロー
ラ２２を装着したピツクアツプバー２３と、ピツ
クアツプバー２３と直角方向の軸２４を介してケ
ーシング２１に軸着されかつピツクアツプバー２
３の表面を転動自在のカウントローラ２５の軸２
４を入力軸としピツクアツプバー２３の変位をカ
ウントするパルスカウンタ２６と、カウントロー
ラ２６の軸２４と平行な軸２７を介しカウントロ
ーラ２４と対向せしめてケーシング２１に軸着さ
れかつピツクアツプバー２３の表面を転動自在の
摩擦車２８と、摩擦車２８とクラツチ２９を介し
連動連結したモータ３０とから構成されている。

すなわち、中空直方体状のケーシング２１の外
側には、ブラケツト３１が突設されており、この
ブラケツト３１の端面は、クイルハウジング１４
のブラケツト２０の端面と摺接せしめられるとと
もに、ブラケツト３１に設けたナツト部３１ａに
クイルハウジング１４のブラケツト２０に挿着し
たスピンドル９等と平行な螺子杆３２の端部に設
けたハンドル３３を適宜方向へ回転することによ
り、スピンドル９等と平行に移動自在に設けられ
ている。

ケーシング２１には、断面円形の前記ピツクア
ツプバー２３が貫挿されるとともに、複数のリニ
アベアリング３４を介し回転自在に支承されてお
り、このピツクアツプバー２３のケーシング２１
から突出した一端（第２図において上端）は、ケ
ーシング２１に付設したカバー３５によつて覆わ
れている。またケーシング２１から突出したピツ
クアツプバー２３の他端は、ケーシング２１に付
設したガイド筒３６を挿通するとともに、その内
面に装着したリニアベアリング３７を介し軸方向
へ移動自在に案内支持されており、ピツクアツプ
バー２３の他端部には、永久磁石からなる前記タ
ツチローラ２２が、ミーリングヘツド２およびピ
ツクアツプバー２３の移動方向と直角方向のピン
２８を介して回転自在に支承されている。そし
て、ピツクアツプバー２３は、ガイド筒３６に螺
入した回り止めピン３９の端面とピツクアツプバ
ー２３の表面に設けた軸方向の回り止め規制面２
３ａを接触せしめることにより、軸線回りの回転
が規制されている。

前記ケーシング２１には、そのブラケツト３１
取付け側と反対側にブラケツト部２１ａが一体形
成されており、このブラケツト部２１ａには、前
記パルスカウンタ２６が固着されている。そし
て、パルスカウンタ２６におけるカウントローラ
２５は、タツチローラ２２のピン３８と平行に配
置した前記軸２４を介して支承されるとともに、
その周面がピツクアツプバー２３の回り止め規制
面２３ａを転動自在に設けられている。

また、ケーシング２１内には、カウントローラ
２５の軸２５と平行な前記軸２７がカウントロー
ラ２５と反対側に配置されるとともに、複数のベ
アリング４０を介して軸支されており、この軸２
７には、周面にピツクアツプバー２３とほぼ等し
い曲率半径の溝２８ａを形成した前記摩擦車２８
が固着されているとともに、その溝２８ａは、ピ
ツクアツプバー２３の周面に接触されている。そ
して、摩擦車２８の軸２７は、ケーシング２１に
付設したギヤードモータ等の如き前記モータ３０
の出力軸３０ａとパウダークラツチの如き前記ク
ラツチ２９を介して連動連結されている。

なお、第２図、第３図において４１はパルスカ
ウンタ２６をケーシング２１のブラケツト部２１
ａに固着するボルトで、４２はボルト４１が螺入
されるボルト孔、４３，４４および４５はそれぞ
れパルスカウンタ２６、モータ３０およびクラツ
チ２９のリード線である。

前記テーブル６の近傍には、その移動方向に延
伸したスケール４６が配設されている。スケール
４６は、前記位置検出装置４の一部を構成するも
ので、このスケール４６には、被測定物となる被
加工物１の移動位置、すなわちならい検出装置３
による被加工物１の検出位置を検出すべく、テー
ブル６と連結自在の位置検出器４７が滑動自在に
装着されている。

前記制御装置５は、ならい検出装置３と位置検
出装置４からの信号によりミーリングヘツド２の
切込み位置をおくれ制御すべくクイル移動モータ
６を駆動制御するためのもので、パルスカウンタ
２６および位置検出器４７からの信号が入力され
るデジタルカウンタ４８と、デジタルカウンタ４
８からの出力信号を、位置検出器４７からの信号
とパルスカウンタ２６からの信号と関連性をもた
せて（対応させて）ストアするレジスタ４９と、
クイル移動モータ１７をカツタ１０とローラ２２
との間隔Ｌ分だけおくらせて駆動制御すべくレジ
スタ４９からの入力信号をおくれ演算して出力す
る演算器５０とから構成されている。

以上の構成のならいフライス盤により、湾曲し
た表面１ａを有する被加工物１をその表面１ａに
沿つて切削加工するには、まず、モータ３０また
はハンドル３３を適宜方向へ回転し、タツチロー
ラ２２を被加工物１の表面１ａの端部に第１図に
示すように当接するとともに、クイル手動ハンド
ル１６またはクイル移動モータ１７を適宜方向へ
回転し、カツタ１０の刃面がカツタローラ２２の
位置より切込み量だけ第１図において下方となる
ように位置調整し、かつ位置検出器４７をタツチ
ローラ２２と対応せしめてテーブル６に連結す
る。

ついで、テーブル６を第１図において右方へ移
動するとともに、ミーリングヘツド２の主モータ
７を駆動すると、ピツクアツプバー２３がその端
部のタツチローラ２２を介し被加工物１の表面形
状にならつて移動するが、このピツクアツプバー
２３の変位量Ｚは、カウントローラ２５を介した
パルスカウンタ２６にカウントされるとともに、
その信号がデジタルカウンタ４８に入力される。

この場合において、ピツクアツプバー２３は、
モータ３０、クラツチ２９および摩擦車２８を介
しはずまない程度の押圧力により被加工物１に押
圧されている。

一方、テーブル６の移動に伴つて被加工物１に
対するタツチローラ２２の位置も変位するが、こ
の変位量Ｘが位置検出器４７により検出されると
ともに、その信号がデジタルカウンタ４８に入力
される。

前述した如くデジタルカウンタ４８に入力され
た信号は、レジスタ４９にストアされるととも
に、演算器５０へと出力され、演算器５０から
は、カツタ１０の切り込み位置をこのカツタ１０
とタツチローラ２２との間隔Ｌ分だけおくれ演算
された信号がクイル移動モータ１７へと出力され
る。

したがつて、カツタ１０は、被加工物１の表面
１ａをその凹凸にならつて移動しつつ所定の切込
み量で切削することとなる。

なお、上述した実施例においては、タツチロー
ラ２２を永久磁石とした場合について述べたが、
磁性を有しないものから形成してもよいのは勿論
である。

また、ならい検出装置３は、ミーリングヘツド
２のクイルハウジング１４に付設する場合に限ら
ず、たとえばミーリングヘツド２をクロスビーム
に移動自在とする取付ベースに装着するようにし
てもよいものであり、かつならい検出装置３の移
動は、ハンドル３３による手動に限らず、モータ
による電動としてもよいものである。

さらに、上述した実施例においては、ならい検
出装置３を、直接駆動形ミーリングヘツドを有
し、かつ被加工物１を被測定物とするならいフラ
イス盤に用いる場合について述べたが、これに限
定されるものではなく、たとえば被加工物１を被
測定物とするならい研削盤もしくは型彫り盤、ま
たは実物大のモデルもしくはテンプレートを有す
るならいフライス盤等のならい加工装置に用いる
ことができるのは勿論である。

考案の効果 以上の如く本考案によれば、差動トランスを用
いた従来のものに比し、部品点数を大幅に削減す
ることができるとともに、制御回路構成を簡単に
することができる。

また、ピツクアツプバーを所定の押圧力で被測
定物に押圧付勢することができ、ひいては全方向
からの検出を行なうことができる等の効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係るならい検出装置を備えた
ならいフライス盤の概略構成図、第２図および第
３図はそれぞれ本考案のならい検出装置の縦断面
図および平断面図である。 ２１……ケーシング、２２……タツチローラ、
２３……ピツクアツプバー、２４……軸、２５…
…カウントローラ、２６……パルスカウンタ、２
７……軸、２８……摩擦車、２９……クラツチ、
３０……モータ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 被測定物と所定の間隔を保持して相対的に移動
   されるケーシング２１と、前記ケーシング２１に
   軸方向にのみ移動自在に挿着されかつ端部に被測
   定物の表面を転動自在のタツチローラ２２を装着
   したピツクアツプバー２３と、前記ピツクアツプ
   バー２３と直角方向の軸２４を介してケーシング
   ２１に軸着されかつピツクアツプバー２３の表面
   を転動自在のカウントローラ２５の軸２４を入力
   軸とするパルスカウンタ２６と、前記カウントロ
   ーラ２５の軸２４と平行な軸２７を介しカウント
   ローラ２５と対向せしめてケーシング２１に軸着
   されかつピツクアツプバー２３の表面を転動自在
   の摩擦車２８と、前記摩擦車２８とクラツチ２９
   を介し連動連結したモータ３０とからなるならい
   加工装置のならい検出装置。