JPS6372980A - 研削盤のテ−ブル駆動方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、各種研削盤のテーブルの最初の反転時におけ
る遅れやオーバーラン等を防止するため、駆動方法に関
するものである。

〔従来の技術〕

例えば、平面研削盤のテーブルのように、油圧によって
高速で往復移動される移動物体を、なめらかに、しかも
短い距離で減速したり反転加速することは非常にむずか
しいが、一般に研削盤においては、テーブルの往復移動
を電気信号で切換えて反転させる方法として、第２図に
示すような油圧回路が一般に多く使われている。図中１
は主方向切換弁、２はソレノイド方向切換弁で、反転信
号を受けると切換えられるようになっている。今、ソレ
ノイド方向切換弁２が反転信号を受けて第２図に示す状
態に切換えられたとすると、タンク１４から汲み上げら
れ、ポンプ１５によって昇圧された圧油はａからソレノ
イド方向切換弁２を通りａ′に出てくる。この圧油によ
って主方向切換弁１を切換えるが、テーブル４へのショ
ックをなくすためシリンダー１６をゆっくりと切換える
必要があるので、圧油はａ′からしぼり３′を通して主
方向切換弁１に導き、シリンダー１６が適当な速さで切
換わるようにしている。なお、図中１３はしぼり弁、１
７はリリーフ弁、１８は圧力計である。ところが、この
方法では主方向切換弁１とソレノイド方向切換弁２を共
に使用する必要があるため油圧回路が複雑となり、高価
となる欠点がある。そこで、この方法を簡素化した油圧
回路として第３図に示す方式がある。図中１９はウェッ
ト形のソレノイド方向切換弁であり、第４図はそのウェ
ット形のソレノイド方向切換弁１９の構造を示す断面図
である。ウェット形のソレノイド方向切換弁１９は、第
４図に示すような構造となっており、ソレノイド５，５
′によってスプール６が切換るが、スプール６をゆっく
りと切換えるために、鉄心７にはしぼり六８が設けであ
る。第３図に示す油圧回路の状態と第４図に示す状態は
同じで、ソレノイド５．５′がＯＦＦの時は、左右のス
プリング９，９′に押圧されてスプール６は図示のよう
に中立位置にある。なお、この時はテーブル４が停止状
態となっている。ところで、テーブル４を右に移行させ
るには、ソレノイド５をＯＮにしてシリンダー１６のＡ
′側に圧油を供給すればよい。この状態を第４図を参照
しながら説明すると、今ソレノイド５をＯＮすると、鉄
心７はソレノイド５の中央に吸引されて、左に移行する
。するとスプール６は鉄心７に押されて左に移行し、Ｐ
の圧油はＡに流れ、Ｂの圧油は′ｒに流れる状態となる
。このＰからＡと、ＢからＴにそれぞれ流れる流量をゆ
っくりと増やすため、流路をゆっくりと閉から全開にす
るには、スプール６をゆっくりと移動させればよい。そ
のためには、鉄心７をゆっくりと左に移行させる必要が
ある。そこで、鉄心７にはしぼり穴８が設けられており
、室１０及び１１には圧油が満されている。但し、室１
０．１１は共にＴにｉｌしている。ところで、鉄心７を
左に移行させると、室１１は容積が増して、真空状態に
なろうとするが、この時しぼり穴８を通って圧油が室１
０から室１１に流れ込む。

このしぼり六８を流れる圧油の量を少なくすれば、鉄心
７の移動速度は遅くなる。従って、テーブル４の反転時
のショックと切換時のオーバーラン量は、このしぼり穴
８の大小で調整できることとなるが、これだけでは不十
分なため、第５図に示す様にスプール６の一部に切欠１
２を設け、この切欠１２によってスプール６の位置変化
に応じて流量も変化する様にしている。ところが、しぼ
り穴８は非常に細いため、油温の変化によって、そのし
ぼり六８を流れる圧油の流量に変化をきたすことがある
。この流量が変わると、鉄心７の移動速度すなわち、ス
プール６の移動速度も変化し、Ｐ−Ａ、Ｂ−Ｔに流れる
圧油の流量が変り、テーブル４の反転時のオーバーラン
量が変ることとなる。

一般に、ソレノイドは使用状態によっても異るが通常４
０℃〜６０℃程度の熱を持つ。この熱が鉄心７．室１０
．１１内の圧油を加熱して油の粘性が小さくなるため、
圧油はしぼり六８を通りやすくなり、鉄心７は温度が上
昇する程移動速度は速くなる。そのため、テーブル４の
起動直後の反転ストローク長と、しばらく運転して鉄心
７や圧油が熱をもった時のテーブルの反転ストローク長
とは異ることとなり、不都合である。特に、最初にスプ
ール６が動く時にはきわめて不都合である。

例えば、長時間研削盤を停止しておくと、スプール６や
鉄心７の位置は自重やスプリング９．９′の影響で偏っ
ていることが多いので、いきなり駆動しても、定常状態
とは異り、スプール６の移動は遅れがちとなるのが通常
である。従って、長時間停止しているテーブル４をいき
なり起動して反転動作をさせると、テーブル４が大きく
オーバーランする恐れがある。場合によっては、シリン
ダー１６のエンドまでオーバーランして大きなショック
が発生することもある。このショックはテーブル４の１
往復か２往復でほぼ安定するが、精密さが要求される研
削盤としては不具合である。そのため第３図の方式を避
けて高価ではあるが第２図の方式が採用されることが多
い。又、油温によるしぼり六８を通る流量変化を防止す
るために、しぼり六８の形状を、チョーク形（細く長い
穴）にせず、オリフィス形（うすい板に小孔を設ける）
にしたものもあるが、起動時のテーブルのオーバーラン
を十分に吸収することはできないというのが実情である
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このように、従来の研削盤のテーブル駆動方法において
は、油圧で駆動されるシリンダーを切換えるソレノイド
方向切換弁が、長時間停止後に駆動されると、最初のテ
ーブルの反転時に方向切換動作が、反転指令に対して非
常に遅れ、被駆動物であるテーブルは設定反転位置を大
きく越えた位置で反転するか、シリンダーエンドまで反
転できずにオーバーランすることがあり、きわめて危険
であった。

本発明は、上記実情に鑑みて提案されたもので、長時間
停止後に駆動しても、最初のテーブル反転時にテーブル
がオーバーランする恐れはなく、最初のストロークから
設定ストローク間をショックを生じることなくスムーズ
に往復移動させることができる、研削盤のテーブル駆動
方法を提供せんとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、上記問題点を解決するために、油圧で駆動さ
れるシリンダーをソレノイド方向切換弁で切換えること
により、テーブルを往復移動させるようにした研削盤に
おいて、テーブルを往復移動させる前に、上記ソレノイ
ド方向切換弁のソレノイドに所定時間通電して、ソレノ
イド方向切換弁をウオーミングアンプさせるようにした
ことを特徴とするものである。

〔作用〕

本発明の研削盤のテーブル駆動方法は上記のようにして
テーブルを駆動するようにしたので、ソレノイド方向切
換弁のスプールや鉄心は、使用中には油膜によって浮い
ているが、長時間停止しておくとスプールや鉄心の位置
は自重や内部組込みのスプリングの影響を受けて偏って
いることが多い。ところが、テーブルを往復移動させる
前にソレノイドに所定時間だけ通電すると、その間にソ
レノイド方向切換弁がウオーミングアンプされて油温が
上昇し、スプールや鉄心が油膜によって浮くため、定常
状態である使用中と同じ条件となるため、テーブルを往
復移動させても、起動時にテーブルがオーバーランする
ことはなく、スムーズに起動することになる。

〔実施例〕

以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて２体的に説
明する。

第１図は本発明の一実施例を示す研削盤のテーブル駆動
方法の動作フロー図である。一般に研削盤は、テーブル
速度が３０ｍ／ｆｆｌ１ｎ程度であるが、この速度から
停止するまでに要する時間口よ、加速度を−０，２５Ｇ
とすると、 ■＝αｔであるから、 ０ｓｅｃ 、°、　ｔ　＝０．２０４ｓｅｃζ０．２ｓｅｃとなる
。

よって、ソレノイド方向切換弁のスプールは０．２ｓｅ
ｃで右行（左行）位置から停止位置まで移動し、次の０
．２ｓｅｃで停止位置から左行（右行）に移動すること
となり、都合反転には０．４ｓｅｃ程度を要することと
なる。通常、作業者は研削作業を柊って自宅に帰る時は
、テーブルをストロークの中央に位置させ、テーブルの
速度しぼりをＯにしてから電源を切る。その時、ソレノ
イドのスプールは左右のスプリン々゛で中央の停止位置
、すなわち第３図に示す中立状態となる。次の朝、作業
者は電源をＯＮする。油圧もＯＮするのであろうが、研
削盤も圧油も室温まで低下し、ソレノイド方向切換弁の
スプールも鉄心も自重や内部組込みのスプリングの影響
でどこかに偏っている。この状態からいきなりテーブル
の反転動作をさせようとしても、スプールや鉄心はすぐ
には通常の反転動作に入れず、最初の反転動作は遅れ、
徐々に回復しながら通常の反転動作となるはずである。

よってどうしてもソレノイド方向切換弁をウオーミング
アツプする必要がある。研削盤はワーク着脱のために、
テーブルを端部に長時間停止させているかもしれない。

ウオーミングアツプは実際にソレノイドを励磁させてス
プールや鉄心を動かすのが理想であるが、実際にソレノ
イドに電流を通してスプールや鉄心を動かす場合には、
フルストロークさせなくとも、はんの少しても動かせば
効果がある。たとえば、図中ＳＱＬで示すソレノイドを
０．０５ｓｅｃ間ずつ左行、又は右行に交互にＯＮ、Ｏ
ＦＦしたとする。その時に、テーブルは少しゆれるが少
しずつ移動して行く。１回に移動する量はＳ＝二αｔ２
であるから、 Ｓ　＝　−Ｘ９８０　Ｘｏ、２５Ｘ０．０５”　＝０．
３　ａｓすなわち３ＩＩｌ１１１移動する可能性がある
。これは第３図に示すしぼり弁１３を締めておけば防止
できる。つまり、第１図に示すフロー図の様にしぼり弁
１３のしぼりが０かどうかの判定をして、「締めた」と
いうインターロックを取ればよいことになる。右端停止
時には、ソレノイド５がＯＮとなっており、スプール６
は右端停止側、すなわち第４図でスプール６は左端に押
しつけられている。

この位置から０．０５ｓｅｃ間スプール６を移動させて
も、０．２ｓｅｃで中立内停止位置になるのでテーブル
の移動方向が切換ってしまうことはない。よって、テー
ブルが「右端停止している」ことのインターロックを取
って、ソレノイド方向切換弁の切換をすれば良いことと
なる。ソレノイドのＯＮ、ＯＦＦ切換回数は、ソレノイ
ド方向切換弁の型式や、しぼり六８の大きさ等によって
異なるが１０回程度切換えればほぼ満足できる状態にウ
オーミングアツプさせることができる。このウオーミン
グアツプに要する時間は、０，０５ｓｅｃ　Ｘ　１０＝
０．５ｓｅｃ程度であるから、第１図に示す様にテーブ
ル起動のボタンと連動させてソレノイドをＯＮ、ＯＦＦ
動作させて、ソレノイド方向切換弁をウオーミングアツ
プさせた後、通常の起動状態にしても、テーブル駆動の
スタートが遅れてぎこちないという感じはない。但し、
ソレノイドには直流電源用と交流電源用の２種類があり
、使用電源によって励磁方法が多少異なるが、研削盤の
電源投入と同時に両ソレノイドに電流を流し、定常状態
に近いソレノイド使用状態になったら、圧油をＯＮにす
ればよい。上記一連のサイクルは、自動的に行なっても
単独に行ってもよい。それは操作性の問題であってここ
に提案する本発明の機能とは関係ない。ただし圧油をＯ
Ｎする前か、又は圧油がＯＮされていても、テーブルが
移動しない条件、たとえば第３図に示す速度コントロー
ル用のしぼり弁１３が締めである等の安全のための条件
を整えておかなければならない。この条件下で、直流電
源用ソレノイドならば両ソレノイド５．５′を同時に長
時間ＯＮできるが、交流ソレノイドは短時間しかＯＮで
きない。但し、ソレノイドをＯＮ状態にしておくと、ソ
レノイドは熱を持ち、鉄心も加熱されてウオーミングア
ンプされることになる。ウオーミングアツプのための通
電時間は、ソレノイド方向切換弁の大きさやコイルの定
格等によって左右されるので、実験等によって最適条件
を決めればよい。なお、研削盤が高性能高精度化される
と共に、ＮＧ化が進み、複雑な動作となることが多いが
、たとえば、テーブルをストロークの中間で停止しよう
とすると、第２図に示す油圧回路では対応できない。通
常のソレノイド方向切換弁を主回路に追加しただけでは
テーブルは急停止したり、急発進するからである。これ
に対し、第３図に示す油圧回路の方式ならば、ソレノイ
ド５，５′のＯＮ、ＯＦＦだけでどこででもなめらかに
停止、発進ができ、非常に簡単な構成となる上、ソレノ
イド方向切換弁をウオーミングアンプするこにより最初
のテーブルの反転がオーバーランするのを防止すること
ができるので、ＮＣ等複雑な動作に対応することができ
、研削盤が非常に安価となり、構成部品が少ないだけ故
障も少なく、保守も楽となる。

〔発明の効果〕

以上具体的に説明したように、本発明の研削盤のテーブ
ル駆動方法によれば、研削盤を長時間停止後に駆動して
も、最初のテーブル反転時にテーブルがオーバーランす
る恐れはなく、最初のストロークから設定ストローク間
をショックを生じることなくスムーズに往復移動させる
ことができる。

又、ソレノイド方向切換弁をウオーミングアツプさせる
だけでよいので、制御系が簡単で安価なシステム設計を
行うことができ、故障が少なく、長期間の使用にも十分
に耐えることができ、安定した研削性能を維持すること
ができる。等、多くの利点を有し、実用上きわめて有効
な研削盤のテーブル駆動方法を提供し得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す研削盤のテーブル駆動
方法の動作フロー図、第２図及び第３図はそれぞれ従来
の研削盤のテーブル駆動方法を示す油圧回路図、第４図
は一般に使用されているウェット形のソレノイド方向切
換弁の構造を示す断面図で、第５図はスプールの側面図
である。 ｌ・・・主方向切換弁、２・・・ソレノイド方向切換弁
、３．３′・・・しぼり、４・・・テーブル、５，５′
・・・ソレノイド、６・・・スプール、７・・・鉄心、
８・・・しぼり穴、９，９′・・・スプリング、１０・
・・室、１１・・・室、１２・・・切欠、１３・・・し
ぼり弁、１４・・・タンク、１５・・・ポンプ、１６・
・・シリンダ、１７・・・リリーフ弁、１８・・・圧力
計、１９・・・ウェツト型のソレノイド方向切換弁。 第１図 第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 油圧で駆動されるシリンダーをソレノイド方向切換弁で
   切換えることにより、テーブルを往復移動させるように
   した研削盤において、テーブルを往復移動させる前に、
   上記ソレノイド方向切換弁のソレノイドに所定時間通電
   して、ソレノイド方向切換弁をウォーミングアップさせ
   るようにしたことを特徴とする研削盤のテーブル駆動方
   法。