JPS6331860Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ロール製粉機等に使用されるロールは、通常外
径200乃至500mm長さにして2000mm前後のチルド鋼
製ロールの外表面に、目数にして300乃至500本、
目ピツチ１mm以下、ヘリカルアングル5゜乃至20゜
の条溝が目立てされたものである。このような精
密さを要するロールの目立て切削加工を行なう機
械として、ロール目立機が知られている。 従来のロール目立機は第１図に示されているよ
うにブレーナ形式の移動テーブルＡ上に被加工ロ
ールＢをワーク受けにより保持し、同テーブル上
に配設した割出しおよび捩り回転機構Ｃにより被
加工ロールＢを割出し回転および加工回転する如
くなし、一方目立用刃物は定位置の刃物台に所要
の切込深さをもつてセツトし、移動テーブルＡの
往復移動と被加工ロールＢの加工回転とによつて
目立切削加工を行なうものであつた。被加工ロー
ルの加工時の回転は例えばロール軸を掴持するチ
ヤツクＤと一体をなすセクターギヤＥに噛合する
ラツクＦに駒Ｇを設け、該駒Ｇ被加工ロールＢに
沿つてベツドＨに可調節にセツトした做いカムＪ
のカム溝に案内させることによつて行なわれ、ま
た割出し回転は例えばラチエツト送り機構および
ウオーム歯車機構等の組合せによつて行なわれる
ものであつた。このような従来のロール目立機に
おいては、被加工ロールの条溝切削加工に対処し
て、ワーク毎に做いカムの角度調整が必要であ
り、条溝の目数に応じてウオームホイール、ウオ
ームおよびラチエツト車の取替えが必要であり、
また割出し回転のためのドツクＫ等の微調整が必
要であつた。このことはきわめて煩雑な作業であ
り、段取り替え時間を多くとるばかりでなく、特
に荒切削から仕上げ切削に移るときなどの再切削
の際に被加工ロール上の既存の条溝に刃物を完全
に合わせる事が非常に困難であるため、この作業
には相当の経験と熟練とを要していた。また割出
し回転用ドツクの調整が不確実な場合には、往々
にしてラチエツト車とラチエツト爪との噛合いに
不具合を生じ、結果として不良品を生じるなどの
欠点があつた。 さらに被加工ロールの割出し回転および加工回
転を行なうべき諸機構は、移動するテーブル上に
設けられていて機構全体が複雑であるため加工に
くるいが生じ易いという欠点もあり、テーブルを
含めて移動部分の重量が大きいことに起因して切
削速度も４ｍ／min程度の低い速度に抑える必要
があり高い加工能率は望めなかつた。 本考案は、上述したような従来のロール目立機
が有している諸欠点を解消し、精密なロール目立
加工を高能率に遂行できるロール目立専用工作機
械を提供するものである。 本考案のロール目立専用工作機械は、下記する
(A)ないし(D)を備えたことを特徴とするものであ
る。 (A) 多周面に多数目数のヘリカル条溝を切削加工
すべき被加工ロールを正逆回転自在に支承載置
するようにしたベツド (B) 被加工ロールのロール軸を掴持するチヤツ
ク、該チヤツクと一体に連結されたウオームホ
イール、該ウオームホイールの正回転方向およ
び逆回転方向に対してそれぞれ歯当りしてウオ
ームホイールに噛合する第１ウオームおよび第
２ウオームからなる互いに平行な一対のウオー
ム、伝達系歯車のすべての相互噛合い歯車対の
一方をそれぞれが正逆回転両方向に対して歯当
りさせてなる一対の歯車からなる複合歯車とし
た上記第１ウオームおよび第２ウオームへ駆動
力を伝達するための複数個の伝達系歯車および
該複合歯車を正逆回転両方向に駆動する第１サ
ーボモータを含み、前記ベツドの側方位置に配
設された被加工ロールに割出し回転および正逆
両方向の加工回転を付与する装置 (C) 刃物台、該刃物台を担持し被加工ロールに沿
つて移動自在に前記ベツドに装着されたキヤリ
ツジおよび該キヤリツジを往復移動させるよう
に駆動するための第２サーボモータを含むキヤ
リツジ送り装置 (D) 前記切削加工に必要な各種制御用スイツチ群
を有し前記ベツドに配設された操作ボツクスお
よび前記切削加工を数値制御方式で行うための
Ｎ・Ｃ装置を含み、被加工ロールの割出し回転
および加工回転と前記キヤリツジの往復移動と
を行うにあたり、前記ヘリカル条溝の切削加工
時はキヤリツジの加工送りと同期して被加工ロ
ールを加工回転させ、ヘリカル条溝の割出し時
は被加工ロールを割出し回転させるように制御
する制御装置 以下図面に示す実施例について説明するに、本
考案のロール目立専用工作機械はベツド１と、割
出しおよび加工回転装置２と、キヤリツジ３と、
操作ボツクス４とＮ・Ｃ装置５とを備えている。 ベツド１上にはワーク受７，７が配設され、こ
れによる被加工ロール６がベツド１上に正逆回転
自在に支承載置され、ロール軸６′は割出しおよ
び加工回転装置２のチヤツク８に掴持される。 被加工ロール６の割出し回転および加工時にお
ける回転（以下加工回転という）を行なうための
割出しおよび加工回転装置２は、ベツド１の一端
に固定装着されており、該装置２は第１サーボモ
ータ９、減速歯車機構１０を収めたギヤボツクス
１１、オールダム接手１２および被加工ロール６
のロール軸６′を掴持するチヤツク８からなる。 割出しおよび加工回転装置２の減速歯車機構１
０は第３図乃至第５図に詳細に示す如く、歯車伝
動の最終歯車であるウオームホイール１３を固定
した軸１４に対し、オールダム接手１２を介して
チヤツク８が取付けられている。ウオームホイー
ル１３には、互いに平行な位置関係をもち同一諸
元の第１ウオーム１５および第２ウオーム１６が
噛合され第１ウオーム１５は第３図においてウオ
ームホイール１３を矢印イ方向に回転する正転時
に歯当りするようにし、第２ウオーム１６はウオ
ームホイール１３を矢印ロ方向に回転する逆転時
に歯当りするように配設されている。第１ウオー
ム軸１５′の両端にはそれぞれバツクラツシユを
補正除去するための複合歯車１７および１８が固
着され、複合歯車１８はこれと同一諸元で第２ウ
オーム軸１６′に遊嵌された歯車１９と噛合し、
複合歯車１７は減速中間歯車２０と噛合してい
る。減速中間歯車２０と一体の複合歯車２１は第
１サーボモータ９の出力軸に固着の歯車２２に噛
合されている。 上記複合歯車１７，１８および２１は、それぞ
れ伝達系歯車として歯車２０，１９および２２と
相互噛合い歯車対をなし、それぞれが正逆回転両
方向に対して歯当りさせてなる一対の歯車からな
るものである。 さらに前記第２ウオーム軸１６′には押え板２
３が固定され、該押え板２３と前記歯車１９と
は、押え板２３上の同一円周上に穿設した長孔２
４，２４，…を通して歯車１９上のねじ孔２５，
２５，…に螺締される複数本の締付ボルト２６，
２６，…によつて一体化される。また歯車１９の
側面には一対のピン２７，２７が植設され、これ
らのピン２７，２７は押え板２３上の摺動長孔２
８，２８に嵌挿され、摺動長孔２８，２８には第
５図に示すようにピン２７，２７との間に押え板
２３を反時計回りに付勢する如くばね２９，２９
が収められている。したがつて締付ボルト２６，
２６，…を弛めて押え板２３と平歯車１９との一
体化を解放すると、押え板２３はばね２９，２９
によつて第５図反時計回りに付勢され第２ウオー
ム１６はウオームホイール１３の歯面に対して第
３図矢印ロ方向に適度なばね力をもつて押付けら
れる。この状態で締付ボルト２６，２６，…を固
く締付け押え板２３との歯車１９とを一体化すれ
ば、第２ウオーム１６とウオームホイール１３と
の矢印ロ方向すなわち逆転方向の歯当りに過不足
がなく正確な逆転伝動機能を果たすことになる。 割出しおよび加工回転装置２の減速歯車機構１
０は上記の如く構成されているので、第１サーボ
モータ９が右回り（第６図）することにより第１
ウオーム１５およびウオームホイール１３の噛合
を介して被加工ロール６を左回転する。同様に第
１サーボモータ９が左回りすることにより第２ウ
オーム１６およびウオームホイール１３の噛合を
介して被加工ロール６を右回転する。 刃物移動用のキヤリツジ３は、ベツド１の正面
において図示矢印Ｘ方向に摺動自在に装着され、
該キヤリツジ３上に刃物台３０が第２図中矢印Ｙ
方向の切込深さ調節可能に装着されている。この
切込深さ調節は刃物台３０に設けられた切込み量
設定ダイヤルによつて手動にて行なう。キヤリツ
ジ３には、第２サーボモータ３１の出力スプライ
ン軸３２にスプライン嵌合する歯車３３、これに
噛合する歯車３４、該歯車３４と同軸の傘歯車３
５、これに噛合する傘歯車３６および該傘歯車３
６と同軸のピニオン３７が担持され、該ピニオン
３７は、ベツド１に固定されＸ方向に延設された
ラツク３８に噛合している。したがつて第２サー
ボモータ３１が右回り（モータに向つて）すると
きピニオン３７は左回転し刃物台３０を含めてキ
ヤリツジ３全体は第６図において右方向に移動す
る。 刃物台移動用のキヤリツジ３の往復移動を行な
うための第２サーボモータ３１と、被加工ロール
６の割出し回転および加工回転を行なうための第
１サーボモータ９とは、これらに電気的に接続さ
れたＮ・Ｃ装置５によつて自動目立て加工作業の
制御運転が行なわれる。 前記Ｎ・Ｃ装置５はベツド１の正面に取付けら
れている操作ボツクス４上の各種のスイツチ操作
に関連していわゆる数値制御機械加工を行なうの
である。第７図は操作ボツクス４上における各種
スイツチの配列の一例を示すもので、自動起動釦
３９、一時停止釦４０、加工完了リセツト釦４
１、シングルブロツク用スナツプスイツチ４２、
マシンロツク用スナツプスイツチ４３、原点復帰
用スナツプスイツチ４４、軸選択用スナツプスイ
ツチ４５、復帰形スナツプスイツチ４６非常停止
釦４７、オーバライド用ロータリスイツチ４８、
手動送り速さ用ロータリスイツチ４９、およびモ
ード用ロータリスイツチ５０等があり、このほか
各スイツチ等に対応して表示ランプL₁乃至L₆お
よび手動パルス発生用ロータリスイツチ５１が配
列されている。 自動起動釦３９は、これをONにすることによ
りサイクル運転を行なうが、このときモード用ロ
ータリスイツチ５０は記憶の位置におかれる。シ
ングルブロツク用スナツプスイツチ４２をONに
して自動起動釦３９を押すと記憶プログラムの一
ブロツク完了にて停止する。一時停止状態にある
ときに自動起動釦３９を押すと以後の記憶プログ
ラムの指示に基いてサイクル運転を行なう。一時
停止釦４０は運転中に任意の位置において一時的
に停止させる場合に使用するものであり、一時停
止を解除する場合は自動起動釦３９を押せば運転
が継続される。加工完了リセツト釦４１は、サイ
クル運転完了後に再度同一プログラムを使用して
運転する場合に使用される。すなわち被加工ロー
ル６のロール目立てをロール一回転分行なつた
後、刃物の切込み送りを行ない同一プログラムで
再度の目立て切削を繰返し行なう。 シングルブロツク用スナツプスイツチ４２は、
該スイツチのONによりプログラムの一ブロツク
完了時点で機械を停止させるもので、シングルブ
ロツクを解除する場合は該スナツプスイツチ４２
をOFFにすればよい。マシンロツク用スナツプ
スイツチ４３は、これをONにすれば機械は停止
したままであるが、Ｎ・Ｃ装置５だけが正規のプ
ログラムに基いて運転を継続するものでＮ・Ｃ装
置５のプログラム確認のために使用するものであ
る。また原点復帰用スナツプスイツチ４４を使用
する場合は、モード用ロータリスイツチ５０を手
動に合わせた上で、加工刃物のＸ軸上で原点位置
決めを行なう。すなわちキヤリツジ３をＸ軸上の
原点に復帰させる場合、軸選択用スナツプスイツ
チ４５をＸ側に継なぎ、次いで原点復帰用スナツ
プスイツチ４４をONにする。キヤリツジ３が原
点にない場合は原点復帰ランプL₅が点灯するよ
うになつており、その時キヤリツジ３が原点より
＋側（−側）にある場合は復帰形スナツプスイツ
チ４６を−側（＋側）に継なぎ、原点復帰ランプ
L₅が消灯して原点ランプL₆が点灯するまで上記
操作を続ける。原点ランプL₆が点灯した時点で
キヤリツジ３が原点位置にあることを示してい
る。前記復帰形スナツプスイツチ４６はモード用
ロータリスイツチ５０が手動の位置におかれた場
合に使用するものである。 軸選択用スナツプスイツチ４５はモード用ロー
タリスイツチ５０で「ハンドル」および「手動」
の位置におかれた場合に刃物の移動方向であるＸ
軸およびＹ軸（回転）の選択に使用する。非常停
止釦４７は、必要時に機械の全停止を行なわせる
ものであり、これを復帰させる場合は、全作業の
一番最初の状態に戻つて再度作業を進めなれけれ
ばならない。オーバライド用ロータリスイツチ４
８はキヤリツジ３の切削速度（送り）を決定する
セレストスイツチであり％で示され、図示の実施
例においては100％が10ｍ／minであり、200％が
20ｍ／minである。手動送り速さ用ロータリスイ
ツチ４９は手動送り時の速さを決定するものであ
つて図示実施例での１目盛の単位は、キヤリツジ
移動Ｘ軸に対し10mm／minであり、主軸回転Ｙ軸
に対し1deg／minである。 モード用ロータリスイツチ５０は、機械操作態
様を選択するたのもので、プログラム数値をＮ・
Ｃ装置５にキーインする場合に選択される「編
集」位置、決められたプログラムによつて機械本
体を運転する場合に選択される「記憶」位置、手
動パルス発生装置を用いる場合に選択される「ハ
ンドル」位置および原点復帰或は軸選択後Ｘ軸又
はＹ軸の移動を単独に手動操作する場合に選択さ
れる「手動」位置があり、これらにより機械操作
のモードを定める。手動パルス発生用ロータリス
イツチ５１は、図示実施例では１目盛にて１パル
ス発生するパルスエンコーダであり、使用時には
モード用ロータリスイツチ５１を「ハンドル」位
置におき、主として既在のロール目に刃物工具の
刃先を合わせるのに使用し、したがつてその場合
の軸選択はＹ軸にするものである。 以上説明した本考案による実施例のロール目立
装置において被加工ロール６のロール目立加工の
シーケンスについて第７図および第８図を参照し
て説明する。 (1) 作業開始前には刃物台３０を担持するキヤリ
ツジ３はベツド１の右エンドにある。 (2) 操作ボツクス４のモード用ロータリスイツチ
５０を「手動」にした上で軸選択用スナツプス
イツチ４５をＸに入れ原点復帰用スナツプスイ
ツチ４４をONにし原点ランプL₆が点灯するま
で継続すると、キヤリツジ３が原点０より右に
あれば左に移動し、また原点０より左にあれば
右に移動して原点０で停止する。 (3) 操作ボツクス４のモード用のロータリスイツ
チ５０を「記憶」にし、自動起動釦３９を押す
と予め編集されたＮ・Ｃ装置５の記憶にしたが
つてキヤリツジ３は基点Ｐまで移動して停止す
る。 (4) 操作ボツクス４のモード用ロータリスイツチ
５０を「ハンドル」に選定し軸選択用スナツプ
スイツチ４５をＹ軸にした上で工具刃先を被加
工ロール６の条溝に合うまで手動パルス発生用
ロータリスイツチ５１のハンドルを回わす。該
ハンドルを方向に回わせば被加工ロール６は
左回転し、方向に回わせば被加工ロール６は
右回転して工具刃先をロール条溝に合わせるこ
とができる。 この手動パルス発生用ロータリスイツチ５１
のハンドル操作と同時に切込量設定ダイヤルを
回して、刃物台３０を前進させ工具刃先をロー
ル条溝に当てる。この位置でのダイヤルの目盛
を覚えておき、次に切込量設定ダイヤルのみを
反転させて刃物台３０を後退させ、工具刃先を
ロール条溝から退避させる。 (5) 操作ボツクス４のモード用ロータリスイツチ
５０を「記憶」に選定し、自動起動釦３９を押
すと、予め編集されたＮ・Ｃ装置５の記憶にし
たがつてキヤリツジ３は切削基準点Ａまで右方
向に移動する。 (6) 切込量設定ダイヤル５２を回して(2)で覚えて
おいた目盛に設定切込量を＋した目盛にダイヤ
ルを合わせ、工具刃先を切込方向に送り設定す
る。 (7) 操作ボツクス４のモード用ロータリスイツチ
５０を「記憶」に選定し、自動起動釦３９を押
すと、予め編集されたＮ・Ｃ装置５の記憶に従
つてキヤリツジ３の移動と被加工ロール６の加
工回転とは同期してロール目立て切削加工が行
なわれる。すなわちキヤリツジ３は第８図のＡ
とＢとの間を往復移動し、被加工ロール６は正
逆の回転を繰返しながら目数分の分割、割出し
回転と加工回転とを行なうのであるが、キヤリ
ツジ３がＡからＢへ移動するのに同期して被加
工ロール６はロール条溝のヘリカルアングルに
対応する決められた角度だけ完全に同期して左
回転の加工回転をなし、キヤリツジ３がＢから
Ａへ移動する間に被加工ロール６は加工回転と
は逆方向の回転すなわち右回転して前の切削基
準点に所定の割出し量すなわち目ピツチ量を加
えた位置へ割出し回転をなし、次の条溝を切削
開始できる状態に割出される。以上の運動をロ
ールの目数量だけ繰返えし、被加工ロール６の
条溝が完全に切削し終れば最初の切削基準点Ａ
にキヤリツジ３および被加工ロール６が戻つて
加工完了し機械は停止する。 なお、被加工ロールのヘリカル条溝切削加工
は、キヤリツジ３のＡからＢへの移動時のみもし
くはＢからＡへの移動時のみとするようにプログ
ラムすることもでき、またヘリカル条溝の割出し
目数も任意に定めることができる。 以上詳細な説明から明らかなように、本考案に
よるロール目立専用工作機械においては、正逆回
転両方向のバツクラツシユを除去した減速歯車機
構を含む割出しおよび加工回転装置をベツド一側
に固定して設け、ワークである被加工ロールをベ
ツド上の定位置にセツトし、刃物台を担持するキ
ヤリツジをベツドに沿つて往復移動自在に装着し
操作ボツクス上の各種制御スイツチ群およびＮ・
Ｃ装置により被加工ロールの割出しおよび加工回
転とキヤリツジの往復移動を行なうにあたり、前
記ヘリカル条溝の切削加工時はキヤリツジの加工
送りと同期して被加工ロールを加工回転させ、ヘ
リカル条溝の割出し時は被加工ロールを割出し回
転させるように制御し、目立加工作業を行なうも
のであるから、従来のロール目立機がもつ幾多の
欠点を解消し、加工の精密化、高速化、段取りの
容易化の点で格段にすぐれた性能を発揮し、通
常、目ピツチ１mm以下でヘリカルアングル5゜乃至
20゜、目数300乃至500本程度の非常に精密なロー
ル目立てを荒から仕上げまでの繰返し加工におい
ても非常に高精度で迅速に行えるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のロール目立機の概要説明図、第
２図は本考案によるロール目立専用工作機械の外
観斜視図、第３図は割出しおよび加工回転装置の
１部破断正面図、第４図は第３図に示す装置の１
部破断側面図、第５図はバツクラツシユ除去用の
押え板と歯車の関係を示す正面図、第６図は本考
案工作機械のロール目立駆動系統説明用斜視図、
第７図は操作ボツクス上の各種制御スイツチ群の
配列図、第８図は加工時の刃物移動線図である。 １……ベツド、２……割出しおよび加工回転装
置、３……キヤリツジ、４……操作ボツクス、５
……Ｎ・Ｃ装置、６……被加工ロール、７……ワ
ーク受け、８……チヤツク、９……第１サーボモ
ータ、１０……減速歯車機構、１１……ギヤボツ
クス、１２……オールダム接手、１３……ウオー
ムホイール、１４……軸、１５……第１ウオー
ム、１６……第２ウオーム、１７……複合歯車、
１８……複合歯車、１９……歯車、２０……歯
車、２１……複合歯車、２２……歯車、２３……
押え板、２４……長孔、２５……ねじ孔、２６…
…締付ボルト、２７……ピン、２８……摺動長
孔、２９……ばね、３０……刃物台、３１……第
２サーボモータ、３２……出力スプライン軸、３
３，３４……歯車、３５，３６……傘歯車、３７
……ピニオン、３８……ラツク、３９……自動起
動釦、４０……一時停止釦、４１……加工完了リ
セツト釦、４２……シングルブロツク用スナツプ
スイツチ、４３……マシンロツク用スナツプスイ
ツチ、４４……原点復帰用スナツプスイツチ、４
５……軸選択用スナツプスイツチ、４６……復帰
形スナツプスイツチ、４７……非常停止釦、４８
……オーバライド用ロータリスイツチ、４９……
手動送り速さ用ロータリスイツチ、５０……モー
ド用ロータリスイツチ、５１……手動パルス発生
用ロータリスイツチ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 多周面に多数目数のヘリカル条溝を切削加工す
   べき被加工ロールを正逆回転自在に支承載置する
   ようにしたベツドと、 被加工ロールのロール軸を掴持するチヤツク、
   該チヤツクと一体に連結されたウオームホイー
   ル、該ウオームホイールの正回転方向および逆回
   転方向に対してそれぞれ歯当りしてウオームホイ
   ールに噛合する第１ウオームおよび第ウオームか
   らなる互いに平行な一対のウオーム、伝達系歯車
   のすべての相互噛合い歯車対の一方をそれぞれが
   正逆回転両方向に対して歯当りさせてなる一対の
   歯車からなる複合歯車とした上記第１ウオームお
   よび第２ウオームへ駆動力を伝達するための複数
   個の伝達系歯車および該複合歯車を正逆回転両方
   向に駆動する第１サーボモータを含み、前記ベツ
   ドの側方位置に配設された被加工ロールに割出し
   回転および正逆両方向の加工回転を付与する装置
   と、 刃物台、該刃物台を担持し被加工ロールに沿つ
   て移動自在に前記ベツドに装着されたキヤリツジ
   および該キヤリツジを往復移動させるように駆動
   するための第２サーボモータを含むキヤリツジ送
   り装置と、 前記切削加工に必要な各種制御用スイツチ群を
   有し前記ベツドに配設固定された操作ボツクスお
   よび前記切削加工を数値制御方式で行なうための
   Ｎ・Ｃ装置を含み、被加工ロールの割出しの割出
   し回転および加工回転と前記キヤリツジの往復移
   動とを行なうにあたり、前記ヘリカル条溝の切削
   加工時はキヤリツジの加工送りと同期して被加工
   ロールを加工回転させ、ヘリカル条溝の割出し時
   は被加工ロールを割出し回転させるように制御す
   る制御装置と、 を備えたことを特徴とするロール目立専用工作機
   械。