KR960000288B1

KR960000288B1 - 새들 회전 헤드의 경사이동장치

Info

Publication number: KR960000288B1
Application number: KR1019920018328A
Authority: KR
Inventors: 아끼라 오찌아이; 유다까 사이또오; 마꼬또 사가라
Original assignee: 도오시바 기까이 가부시끼가이샤; 오까노 사다오
Priority date: 1991-10-07
Filing date: 1992-10-07
Publication date: 1996-01-04
Also published as: FR2682054A1; FR2682054B1; JP3295110B2; US5238340A; JPH0596430A

Abstract

내용 없음.

Description

새들 회전 헤드의 경사이동장치

제1도는 본 발명에 의한 새들 회전(swivel) 헤드의 경사이동장치를 양주형 플레이너에 적용한 예를 도시하는 정면도.

제2도는 본 발명에 의한 새들 회전 헤드의 경사이동장치의 일 실시예를 도시한 정면도.

제3도는 새들 회전 헤드의 경사이동 구동기구의 개략정면도.

제4도는 유압 배관계를 도시하는 블럭도.

제5도는 종래의 경사이동장치의 일예를 도시하는 개략도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

6 : 플레이너 13 : 새들 회전 헤드

16 : 경사이동 구동기구 17 : 헤드본체

18R : 유압실린더 18L : 유압실린더

19 : 유압배관계

[산업상의 이용분야]

본 발명은 양주형 공작기계의 새들 회전 헤드의 경사이동장치에 관한 것이다.

[종래의 기술]

종래 새들 회전 헤드의 경사이동장치로서는 제5도에 도시하는 바와 같이 상부에 경사이동중심부(1)를 갖는 경사이동이 자유로이 배열설치된 유압실린더(2)와, 그 축선상의 1점에 있어서 경사이동이 자유로이 되고 공구가 장착되는 주축헤드(3)를 갖고 이 주축헤드(3)가 부착부(4)를 통하여 유압실린더(2)의 로드(5)의 끝부분에 연결된 구조로 된 것이 알려져 있다.

따라서 이 장치에서는 예를 들면 주축헤드(3)의 선단에 장착되는 도시하지 않은 공구를 제5도의 좌측방향으로 경사이동시키는데는 유압실린더(2)를 그 경사이동중심부(1)를 경사이동중심으로 하여 도시하지 않은 경사이동장치에 의하여 우측방향으로 경사이동시키면서 유압실린더(2)의 로드(5)를 소정의 길이만큼 전진시킨다. 이로써 주축헤드(3)에 장착된 공구는 소정의 각도만큼 좌측방향으로 경사이동된다.

[발명이 해결하려고 하는 과제]

그런데 제5도에 도시하는 기구와 같이 유압실린더(2)가 주축헤드(3)의 축선이 연장상에 설치되어 있는 것은 경사에 의하여 유압실린더(2)에 작용하는 부하모멘트가 변동하고, 그리고 유압실린더(2)를 포함하는 기구 전체가 커지고 소형화가 곤란하였다.

본 발명은 새들 회전 헤드에 발생하는 경사모멘트를 보정할 수 있음과 동시에, 새들 회전 헤드의 경사이동장치를 소형으로 구성할 수 있도록 한 새들 회전 헤드의 경사이동장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

[발명의 구성]

[과제를 해결하기 위한 수단]

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 있어서는 양주형 공작기계의 새들 회전 헤드를 헤드본체에 연결하고 헤드본체를 소정위치를 중심으로 경사이동시키는 경사이동 구동기구와, 상기 헤드본체 경사이동방향의 양측에 각각 로드 선단부를 접속시켜서 배열설치하고, 각각의 로드가 헤드본체의 경사이동위치에 따라 진퇴 이동하는 한쌍의 유압실린더와, 상기 유입실린더에 가해지는 압력을 조정하는 압력조정 수단으로 구성된 것을 특징으로 하고 있다.

[작용]

새들 회전 헤드를 경사이동 구동기구로 경사이동시킴과 동시에 유압배관계에 의하여 새들 회전 헤드의 경사이동방향 측부의 유압실린더에 각각의 각도에 대응하는 회전밸런스 압력을 주고, 소정의 각도만큼 경사이동한 후, 유압실린더에 배압을 부여함으로써 새들 회전 헤드에 발생하는 경사모멘트가 보정된다.

실시예

이하 본 발명의 1실시예를 플레이너에 사용한 경우에 대하여 제1도 및 제4도를 참조하여 설명한다.

양주형 플레이너(6)는 베드(7)와 베드(7)상에 설치되는 테이블(8)과 테이블(8) 양측에서 베드(7)에 세워 설치되는 한쌍의 컬럼(9)과 이들 컬럼(9)의 상부를 결합하는 톱비임(10)과 컬럼(9)의 앞측에 상하 방향으로 설치된 승강안내부(11)에 승강이 자유로이 설치되는 크로스비임(12)과 이 크로스비임(12)에 설치되고 주추헤드(13a)를 지지하는 새들 회전 헤드(13)를 구비하고 있다. 그리고 새들 회전 헤드(13)는 크로스비임(12)에 설치되고 구동기구(14)에 의하여 가로방향으로 이동가능하게 되는 새들(15)과 이 새들(15)에 경사이동 구동기구(16)에 의하여 경사이동 가능하게 설치되는 헤드본체(17)와 이 헤드본체(17)의 경사이동 방향측부에 설치되고 경사이동 구동기구(16)에 연동하여 변위하는 유압실린더(18R,18L)와 이 유압실린더(18R,18L)에 회전 밸런스 압력과 배압을 가하기 위한 유압 배관계(19)를 갖고 있다. 이들 유압실린더(18R,18L)에 회전 밸런스 압력과 배압을 가하기 위한 유압 배관계(19)를 갖고 있다. 이들 유압실린더(18R,18L)는 지지점(P)을 중심으로 요동자재로 되어 있다(더욱이 본 설명에 있어서 R은 새들 회전 헤드(13)를 정면에서 보아 우측, L은 좌측을 표시하고 있다).

새들(15)은 제3도에 도시하는 바와 같이 정면은 거의 직사각형 형상을 하고 있고, 그 정면 상부에는 원호형상의 레일부재(20)가 보울트(21)에 의하여 고착되어 있다. 이 레일부재(20)의 외원호측에는 레일부재(20)보다 짧은 원호형상의 미끄럼 이동부재(22)가 레일부재(20)의 외원호상을 미끄럼 이동 가능하게 장착되어 있다. 또 새들(15)의 상부에는 제1도에 도시하는 바와 같이 새들 회전 헤드(13)를 크로스비임(12)상에서 가로방향으로 이동시키기 위한 구동기구(14) 및 제3도에 도시하는 바와 같이 헤드본체(17)의 경사이동 구동기구(16)가 설치되어 있다.

헤드본체(17)는 제2도에 도시하는 바와 같이 정면형상의 거의 직사각형 형상을 하고 있고, 그 정면부 미끄럼 이동부재(22)가 고착되고, 중앙 하부에는 공구에 장착되는 주축헤드(3)가 부착되어 있다. 경사이동 구동기구(16)는 모터(23), 모터(23)의 회전력을 전달하는 감속기구(24), 피니언(25)을 가지며 미끄럼 이동부재(22)의 외원호측에 형성된 원호형상의 랙(26)에 피니언(25)이 맞물려 있다. 이로써 모터(23)를 구동함으로써 감속기구(24), 피니언(25)을 통하여 회전력이 랙(26)에 전달되고 미끄럼 이동부재(22)가 레일부재(20)의 원호를 따라 이동하고 미끄럼이동부재(22)에 고착되어 있는 헤드본체(17)가 경사이동한다.

또 헤드본체(17)의 경사이동방향의 측부에는 제2도에 도시하는 바와 같이 서보기구(SBR, SBL)와 유압실린더(18R,18L)가 설치되어 있다. 그리고 이들 유압실린더(18R,18L)의 로드(27R,27L)의 끝부분은 헤드본체(17)의 하방측부에 형성되어 있는 상하방향의 슬로트(28R,28L)에 대하여 핀(29R,29L)에 의하여 미끄럼이동이 자유로이 연결되어 있다.

유압실린더(18R,18L)를 작동시키는 유압배관계(19)는 제4도의 블록도로 도시하는 바와 같이 구성되어 있다. 즉, 이 유압배관계(19)는 유압실린더(18R,18L)에 대한 배압을 조정하기 위한 배압조정회로(19a)와 좌우측방향으로 회전한 주축헤드(13a)에 대한 회전 밸런스 압력을 조정하기 위한 회전 밸런스 조정회로(19b)를 갖고 있다. 헤드본체(17)의 양측의 유압실린더(18R,18L)에는, 더욱이 회전 밸런스 압력과 배압을 가하기 위하여 도시하지 않은 유압 발생원과의 사이에 설치되고 도시하지 않은 펄스 코우더(coder)등에 의하여 계측되는 회전 각도에 대응하는 회전 밸런스 힘을 유압의 압력을 치환하기 위한 비례제어밸브(30R,30L)와, 수치제어장치(34)로부터의 회전 밸런스 힘의 지령치에 상당하는 유압을 발생시키는 서보기구(SBR, SBL)와, 좌우의 회전 밸런스 압력을 조정하기 위한 압력조정기(31R,31L)와, 이 회전 밸런스 압력을 검지하기 위한 압력검기지(32R,32L)와 유압실린더(18R,18L)에 가해지는 좌우의 배압을 조정하기 위한 배압조정기(33R,33L)가 배열설치되어 있다.

다음에 이 새들 회전 헤드의 경사이동장치의 작용에 대하여 새들 회전 헤드(13)를 제2도에 도시하는 좌측방향으로 30° 경사이동시키는 경우에 대하여 설명한다.

지금 플레이너(6)의 수치제어부(34)로부터 새들 회전 헤드(13)를 좌측방향으로 30° 경사이동시키는 지령이 헤드본체(17)의 경사이동 구동기구(16)에 전달되면 모터가 작동하고 감속기구(24)를 통하여 피니언(25)이 제3도에 있어서 시계방향으로 회전하고, 피니언(25)과 맞물려 있는 랙(26)이 미끄럼이동부재(22)와 같이 레일부재(20)를 따라 좌측방향으로 미끄럼이동을 개시한다. 이로서 미끄럼이동부재(22)에 고착되어 있는 헤드본체(17)도 좌측방향으로 경사이동을 개시한다.

이 경사이동개시와 동시에 유압배관계(19)의 비례제어밸브(30R,30L)에 헤드본체(17)의 경사이동각도변화에 대응하는 각각의 유압실린더(18R,18L)로 공급하여야 할 유압의 압력변화의 신호가 입력되고, 이 압력변화에 대응하여 각각 서보기구(SBR)를 통하여 유압실린더(18R)로 전진구동의 오일이 가해져서 로드(27R)가 전진하고 서부기구(SBL)를 통하여 유압실린더(18L)로 후퇴구동용의 오일이 가해져서 로드(27L)가 후퇴한다. 그리고 회전 밸런스 압력의 압력검지기(32R,32L)에 의하여 헤드본체(17)를 좌측으로 30° 경사이동 시킬때까지 각각의 경사이동각도에 있어서 유압실린더(18R,18L)의 회전 밸런스 압력을 검지하면서 압력조정기(31R,31L)로 유압실린더(18R,18L)에 대하여 가해지는 압력의 배분조정을 행하고, 로드(27R)를 전진시켜 로드(27L)로 후퇴시킨다.

그리고 로드(27R)가 전진하고 로드(27L)가 후퇴하여 헤드본체(17)가 좌측으로 30° 경사이동하면, 유압실린더(18R,18L)의 각각의 로드(27R,27L)의 위치를 유지시키기 위하여 필요한 배압이 배압조정기(33R,33L)에 의하여 조정되어 유압실린더(18R,18L)에는 각각 회전 밸런스 압력과 배압이 가해진다. 이와 같이 본 실시예에 의하면 유압실린더(18R,18L)를 헤드본체(17)의 경사이동각도에 따라 진퇴이동시켜 새들 회전 헤드(13)의 경사에 동반하여 발생하는 경사모멘트가 보정되므로 경사이동 구동기구(16)에 과대한 부하가 걸리는 일은 없다. 더욱 본 실시예에 있어서는 서보 기구를 사용하는 것으로 하였지만, PID(비례, 적분, 미분)를 사용한 제어회로, IPD(적분, 비례, 미분)을 사용한 제어회로를 사용하여도 되므로 이들에 한정되는 것은 아니다.

[발명의 효과]ㅗㅗ

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하여 새들 회전 헤드의 경사이동은 경사이동 구동기구와 조정용 유압실린더의 양쪽에 의하여 행해지므로 경사이동 구동기구에 걸리는 부하모멘트는 일정하게 되고 경사이동 구동기구에 과대한 부하가 걸리는 일은 없다. 따라서 큰 경사이동 구동기구를 필요로 하지 않고 경사이동장치는 소형화된다. 또 경사이동수단으로서 경사이동 구동기구와 조정용 유압실린더를 병용하고 있으므로 경사이동 구동기구의 기어의 백래시 조정용 유압실린더의 응답시간차에 영향을 받는 일없이 빠르고 정확히 새들 회전 헤드의 경사이동 동작을 행할 수 있음과 동시에 가동정밀도의 향상을 도모할 수가 있다.

Claims

헤드본체(17)에 연결되고, 헤드본체(17)를 소정위치를 중심으로 경사이동시키는 경사이동 구동기구(16)와, 상기 헤드본체(17)의 경사이동방향의 양측에 각각으로 로드(27R,27L) 선단부가 접속되어 배열설치되고 각각의 로드(27R,27L)가 헤드본체(17)의 경사이동위치에 따라 잔퇴이동하는 한쌍의 유압실린더(18R,18L)와, 상기 유압실린더(18R,18L)에 가해지는 압력을 조정하는 압력조정수단으로 이루어지는 양주형 공작기계(16)의 크로스빔(12)에 수평방향으로 이동이 자유로이 탑재되고 주축헤드(13a)를 지지함과 동시에 좌우측방향으로 회전 자유롭게 되어 있는 새들 회전 헤드(13)의 경사이동장치.
제1항에 있어서, 경사이동 구동장치(16)는 구동모터(23)와, 구동모터(23)의 회전구동력을 전달하는 전달기구와, 상기 전달기구와 걸어맞춤하고 상기 회전구동력을 헤드본체(17)의 경사이동 동작으로 변환하는 변환기구를 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 경사이동장치.
제2항에 있어서, 변환기구를 전달기구에 걸어맞춤하는 피니언(25)과, 이 피니언(25)과 걸어맞춤하고 헤드본체(17)에 고착된 원호상의 기어부재(26)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 경사이동장치.
제1항에 있어서, 헤드본체(17)의 양측부에는 슬로트(28R,28L)가 형성되고, 상기 슬로트(28R,28L)안에 유압실린더(18R,18L)의 로드(27R,27L) 선단부가 미끄럼이동이 자유로이 장착되고, 상기 유압실린더(18R,18L)는 소정의 위치를 중심으로 미끄럼이동이 자유롭게 되어 있는 것을 특징으로 하는 경사이동장치.
제1항에 있어서, 압력조정수단은 상기 유압실린더(18R,18L)에 가해지는 오일의 압력을 조정하는 압력조정기(31R,31L)와, 상기 유압실린더의 배압을 조정하는 배압조정기(33R,33L)와, 상기 압력조정기(31R,31L) 및 배압조정기(33R,33L)의 동작을 제어하는 제어수단(34)를 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 경사이동장치.
제5항에 있어서, 압력조정수단은 유압을 감지하는 압력검지기(32R,32L)와, 헤드본체(17)의 경사이동 위치에 따라 1쌍의 유압실린더(18R,18L)로의 각각의 공급유압을 제어하는 비례제어밸브(30R,39L)를 더 가지고 있는 것을 특징으로 하는 경사이동장치.