JP5209446B2 - 心押制御装置 - Google Patents
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Description
以下、本発明の一実施例について、図1〜図3を参照して説明する。
図1は本発明に係る工作機械23の概略図である。図2は、軸受7と、制御装置20のブロック構成とを詳細に説明した図である。
内輪3Aの右側は、主軸1の先端側の段差1aに押し当てられるとともに、内径間座3を介して内輪3Bに押し当てられ、内輪3Bの左側は、主軸1のネジにねじ込んだ軸受ナット6により締め付けられて、固定されている。他方、外輪4Aの右側は、主軸台2の段差部2aに押し当てられるとともに、外径間座4を介して外輪4Bに押し当てられ、外輪4Bの左側は、抑え蓋2bを用いて主軸台2に固定されている。
そして、外径間座4の略中央には、1枚の単軸ひずみゲージ5が、軸方向位置が、センタ軸方向に均等に振り分けされる位置に貼り付けられている。また、ひずみゲージ5に発生したひずみは、ひずみ量としてリード線8を介して制御装置20に伝達される。
心押センタ12がワークWを心押しすると、上述したように、軸受7に圧力が付加されるから、ひずみゲージ5が変形しひずみが発生する。心押制御部31は、そのひずみ量を検知し(ステップS1)、検知したひずみ量が予め定めた適正範囲内であるか否かを判定する(ステップS2)。ひずみ量が適正範囲内だった場合(ステップS2でY)、心押制御部31は、主制御部30へ加工開始信号を送り、加工を開始する。
逆に、ひずみ量が適正範囲内でなかった場合(ステップS2でN)、心押制御部31は、ひずみ量を適正範囲内に変更するために、必要なトルクの増加量もしくは減少量等から成るトルク指令値をモータ駆動部32へ送り、モータ駆動部32はそのトルク指令値に基づきサーボモータ15を駆動制御する(ステップS3)。ひずみ量を調節後、心押制御部31は、再度ひずみ量が適正範囲内であるかを判定し(ステップS1,S2)、適正範囲内の場合は(ステップS2でY)、主軸1を回転させて加工動作を開始し、適正範囲外の場合は(ステップS2でN)、再度ひずみ量の調節(ステップS3)を繰り返すことで、心押制御が行われる。
本実施例では、軸受7にひずみゲージ5を取り付け、心押台14がワークWを心押しして発生するひずみ量を測定することで、心押台14がワークWを適正範囲内で押圧しているかを直接判定することができる。また、ひずみ量を制御装置20にフィードバックし、適正範囲内になるように制御できるため、加工の際に心押台14が適正な押圧力でワークWを支持し、軸受7に過度の負荷がかかることがない。さらに、心押台14の押圧力は、軸受7に発生する軸方向荷重として検出されるが、本実施例では、ひずみゲージを心押台14の軸心と同方向に位置する軸受7に設けたため、心押台14がワークWを押し付ける力を分散させずに検出でき、より正確に押圧力を導き出すことができる。
以下本発明の実施例2を図4に基づいて説明する。
上記実施例1と異なり、実施例2では、軸受7が受ける押圧力を検出するために、ひずみゲージ5に代わり、油圧シリンダ44を用いている。その他の主たる構成については実施例1と同じである。
油圧シリンダ44は、ロッド41とピストン40とから成る片ロッド型であり、心押台14の押圧力に応じて、ピストン40が前方もしくは後方に移動する。たとえば、心押台14がワークWを押す力が強いと、ワークWを介してピストン40は左側方向に押されるため、該ピストン40とロッド41とに形成される空間に存在する油42は圧縮される。逆に、心押台14がワークWを押す力が弱いと、ピストン40を押す力が弱まるため、油圧は減縮する。そしてロッド41の隙間には、ロッド41内の油圧を検出する圧力検知センサ43が設置されており、その検出信号はリード線8を介し、制御装置20へと入力され、心押制御が行われる。
さらに、ひずみゲージ5を取り付けるのは軸受7に限らず、主軸台2でもよく、またひずみゲージ5で発生した電気信号を心押制御部31へ伝達するのは、リード線8でなく、無線システム或いはスリップリングを用いることもできる。
Claims (3)
- ワークを所定の軸周りで回転可能に支持する主軸を有する主軸部に対向して設けられ、その軸方向へ沿って移動し、前記ワークの端面を心押しして前記ワークを支持する心押部と、前記心押部の移動及び心押しを制御すべく、前記心押部にかける移動方向への負荷を制御する制御手段とからなる心押制御装置であって、
前記心押部が心押しすることにより前記主軸部にかかる前記軸方向への押圧力を検出する押圧力検出手段を、前記主軸部に設け、
前記制御手段が、前記押圧力検出手段により検出される押圧力が所定の範囲内となるように、前記負荷を制御することを特徴とする心押制御装置。 - 前記心押部が、サーボモータを駆動源としたねじ送り機構により移動するとともに、前記制御手段が、前記負荷を制御すべく、前記サーボモータのトルクを制御することを特徴とする請求項1に記載の心押制御装置。
- 前記押圧力検出手段が、ひずみを検出するセンサーであり、当該センサーを、前記主軸部において前記主軸を支持する軸受部に取り付けたことを特徴とする請求項1又は2に記載の心押制御装置。
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