JP5734025B2 - Processing equipment - Google Patents
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Description
本発明は、刃を往復動することによって被加工物を切削する加工装置に関するものである。 The present invention relates to a processing apparatus that cuts a workpiece by reciprocating a blade.
ギヤシェーパ(歯車加工装置)には、主軸にカッタ(刃)が設けられ、主軸が軸線方向に往復動しながら軸線周りに回転運動することで、カッタがワーク(被加工物)を切削するものがある。カッタの往復動と回転運動の合成によって、カッタの切削動作に必要な螺旋運動が実現される。このとき、主軸の往復動は、モータによる回転運動を往復動に変えるスライダクランク機構によって与えられる。スライダクランク機構は、一端側がモータ軸に接続されるクランクアームと、一端側がクランクアームの他端側と接続されつつ、他端側が主軸と接続される連接棒からなる。 A gear shaper (gear processing device) is provided with a cutter (blade) on a main shaft, and the cutter cuts a workpiece (workpiece) by rotating around the axis while reciprocating in the axial direction. is there. By combining the reciprocating motion and the rotational motion of the cutter, the spiral motion necessary for the cutting operation of the cutter is realized. At this time, the reciprocating motion of the main shaft is given by the slider crank mechanism that changes the rotational motion by the motor to the reciprocating motion. The slider crank mechanism includes a crank arm having one end connected to the motor shaft, and a connecting rod having one end connected to the other end of the crank arm and the other end connected to the main shaft.
上記スライダクランク機構のクランクアームは、一端側にてモータによる回転運動を受けるクランク軸を有し、他端側にて連接棒に接続されるクランクピンを有する。クランク軸とクランクピンとの間の距離であるアーム長は、成形品のサイズや形状に応じて、ワークごとに変更される。特許文献1には、ギヤシェーパに関する技術が開示されている。
The crank arm of the slider crank mechanism has a crank shaft that receives rotational movement by a motor on one end side, and a crank pin that is connected to a connecting rod on the other end side. The arm length, which is the distance between the crankshaft and the crankpin, is changed for each workpiece according to the size and shape of the molded product.
ギヤシェーパは、サーボモータを使用することによって、クランク軸を一定速度で回転させるだけではなく、クランク軸の回転速度に変化をもたせることができ、複雑な運転パターンを実現できる。これによって、ギヤシェーパは、加工サイクルタイムを短縮できる。 By using a servo motor, the gear shaper can not only rotate the crankshaft at a constant speed but also change the rotational speed of the crankshaft, thereby realizing a complicated operation pattern. As a result, the gear shaper can shorten the machining cycle time.
ところで、関連技術のギヤシェーパには、図11及び図12に示すようなアーム長を変更できる機構(アーム長可変機構)が設けられる。アーム長可変機構は、クランクアームにてクランクピンの位置を移動させることができ、クランクピンとクランク軸の間の距離(アーム長)を変更できる。なお、クランクアームを回転させる際、アーム長は固定する。 Incidentally, the gear shaper of the related art is provided with a mechanism (arm length variable mechanism) capable of changing the arm length as shown in FIGS. The arm length variable mechanism can move the position of the crank pin by the crank arm, and can change the distance (arm length) between the crank pin and the crank shaft. When the crank arm is rotated, the arm length is fixed.
しかし、図11及び図12に示すアーム長可変機構は、ボールねじとばねからなる複数のアクチュエータ41によって、アーム長を固定している。そのため、図11及び図12に示すアーム長可変機構は、クランクピン20位置の固定手段の剛性が低かった。そのため、クランク軸の回転運動を複雑にすると、クランクピン20の位置ずれが生じやすく、その結果、アーム長が変化して、加工精度が劣化するという問題があった。そのため、現状のギヤシェーパは、クランク軸を一定速度で回転させており、クランク軸の回転速度に変化をもたせることによる加工サイクルタイムの短縮化を実現することができなかった。
However, in the arm length variable mechanism shown in FIGS. 11 and 12, the arm length is fixed by a plurality of
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、加工精度を確保しながら、加工サイクルタイムを短縮することが可能な加工装置を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of such a situation, Comprising: It aims at providing the processing apparatus which can shorten a processing cycle time, ensuring a processing precision.
上記課題を解決するために、本発明の加工装置は以下の手段を採用する。
すなわち、本発明に係る加工装置は、回転軸を有するモータと、モータの回転軸と接続されるクランク軸と、クランク軸から離隔して設けられるクランクピンとを有するクランクアームと、その一端側にてクランクピンと接続される連接棒と、被加工物を切削するための刃が先端に設けられ、連接棒の他端側と接続されて軸線方向に往復動する主軸とを備え、クランクアームは、クランクピンが設けられ、クランクアームの長さ方向に対して傾斜した斜面を一面に有し、クランクアームの長さ方向に移動可能なスライダと、スライダの斜面と当接しながらスライダを押圧し、スライダの位置をクランクアーム本体に対して固定する固定部と有する。
In order to solve the above problems, the processing apparatus of the present invention employs the following means.
That is, a processing apparatus according to the present invention includes a crank arm having a motor having a rotation shaft, a crank shaft connected to the rotation shaft of the motor, a crank pin provided apart from the crank shaft, and one end thereof. A connecting rod connected to the crankpin, and a main shaft that is provided with a blade for cutting a workpiece at the tip and connected to the other end of the connecting rod and reciprocates in the axial direction. A pin is provided and has a slope inclined with respect to the length direction of the crank arm on one side, a slider movable in the length direction of the crank arm, and the slider is pressed while being in contact with the slope of the slider. It has a fixed part which fixes a position with respect to a crank arm main part.
この発明によれば、モータが駆動して回転軸が回転することによって、モータの回転軸と接続されたクランク軸が回転し、クランクピンはアーム長を半径にしてクランク軸を中心に回転する。クランクピンには、一端側に連接棒が接続されており、クランクピンの回転によって連接棒の他端側に接続された主軸が軸線方向に往復動する。そして、主軸の先端に設けられた刃が往復動しながら被加工物を切削する。クランクにあるスライダにはクランクピンが設けられており、スライダがクランクアームの長さ方向に移動することで、クランクピンも移動して、クランク軸とクランクピン間の長さ(アーム長さ)を変化させることができる。スライダの一面は、クランクアームの長さ方向に対して傾斜した斜面であり、そのスライダの斜面は、固定部と当接しながら、固定部によって押圧される。そして、スライダは、固定部によって移動不可能になり、クランクアーム本体に対して位置が固定される。 According to the present invention, when the motor is driven and the rotating shaft rotates, the crankshaft connected to the rotating shaft of the motor rotates, and the crankpin rotates around the crankshaft with the arm length as a radius. A connecting rod is connected to one end of the crankpin, and the main shaft connected to the other end of the connecting rod reciprocates in the axial direction by rotation of the crankpin. Then, the workpiece is cut while the blade provided at the tip of the main shaft reciprocates. A crank pin is provided on the slider in the crank. When the slider moves in the length direction of the crank arm, the crank pin also moves, and the length between the crank shaft and the crank pin (arm length) is reduced. Can be changed. One surface of the slider is an inclined surface inclined with respect to the length direction of the crank arm, and the inclined surface of the slider is pressed by the fixed portion while abutting the fixed portion. The slider becomes immovable by the fixing portion, and the position is fixed with respect to the crank arm body.
スライダは、クランクアームの長さ方向に対して傾斜した斜面を介して押圧力を受けることから、クランクアームの長さ方向にわたって広い面積で押圧力を受ける。そのため、複数の押圧部品によってスライダを押圧する場合に比べて少ない要素でスライダを固定できる。 Since the slider receives a pressing force through a slope inclined with respect to the length direction of the crank arm, the slider receives a pressing force in a wide area over the length direction of the crank arm. Therefore, the slider can be fixed with fewer elements than in the case where the slider is pressed by a plurality of pressing parts.
上記発明において、固定部は、スライダの斜面と当接するブロック部と、ブロック部を介してスライダを押圧する押圧部とを有し、クランクアーム本体が、スライダから受ける押圧部による押圧力に抵抗して、スライダを固定させてもよい。 In the above invention, the fixed portion has a block portion that contacts the slope of the slider and a pressing portion that presses the slider via the block portion, and the crank arm body resists the pressing force by the pressing portion received from the slider. The slider may be fixed.
この発明によれば、スライダの斜面がブロック部と当接しつつ、スライダが押圧部によってブロック部を介して押圧される。このとき、スライダは、押圧力に抵抗するクランクアーム本体によって位置が固定され、押圧部による押圧力によって移動されない。したがって、十分剛性の高い材質をブロック部に採用することで、スライダは、クランクアーム本体に対して確実に固定され、クランク軸の動作による位置ずれが生じにくい。 According to this invention, the slider is pressed through the block portion by the pressing portion while the slope of the slider is in contact with the block portion. At this time, the position of the slider is fixed by the crank arm body that resists the pressing force, and is not moved by the pressing force by the pressing portion. Therefore, by adopting a material having sufficiently high rigidity for the block portion, the slider is securely fixed to the crank arm main body and is not easily displaced due to the operation of the crankshaft.
上記発明において、押圧部は、弾性力及び磁力の少なくともいずれか一方によってスライダを押圧してもよい。 In the above invention, the pressing portion may press the slider with at least one of elastic force and magnetic force.
この発明によれば、スライダは、弾性力及び磁力の少なくともいずれか一方による押圧部によって、ブロック部を介して押圧される。弾性力による押圧部は、例えばばね部材であり、簡易な構成によってスライダを押圧でき、磁力による押圧部は、例えば電磁石であり、ばね部材に比べて確実にスライダを押圧できる。また、弾性力及び磁力の両者を使用することによって、より堅固にスライダを押圧、固定できる。 According to this invention, the slider is pressed through the block portion by the pressing portion by at least one of the elastic force and the magnetic force. The pressing part by the elastic force is, for example, a spring member, and can press the slider with a simple configuration. The pressing part by the magnetic force is, for example, an electromagnet, and can press the slider more reliably than the spring member. Moreover, the slider can be pressed and fixed more firmly by using both elastic force and magnetic force.
上記発明において、スライダは、クランクピンが設けられた本体部と、本体部に固定され、斜面を一面に有するテーパブロックとを備えてもよい。 In the above invention, the slider may include a main body provided with a crankpin, and a taper block fixed to the main body and having an inclined surface.
この発明によれば、スライダの本体部には、クランクピンが設けられつつ、テーパブロックが固定される。テーパブロックは、一面に斜面を有しており、そのテーパブロックの斜面は、上記固定部と当接しながら、固定部によって押圧される。そして、本体部とテーパブロックを有するスライダは、固定部によって移動不可能になり、クランクアーム本体に対して位置が固定される。 According to the present invention, the taper block is fixed to the main body of the slider while the crank pin is provided. The taper block has a slope on one surface, and the slope of the taper block is pressed by the fixed portion while contacting the fixed portion. And the slider which has a main-body part and a taper block becomes immovable by a fixing | fixed part, and a position is fixed with respect to a crank arm main body.
本発明によれば、加工精度を確保しながら、加工サイクルタイムを短縮することができる。 According to the present invention, the machining cycle time can be shortened while ensuring the machining accuracy.
以下に、本発明に係る実施形態について、図面を参照して説明する。
図1に本発明の一実施形態に係る加工装置であるギヤシェーパ1の構成を示す。なお、本実施形態に係るギヤシャーパ1は、コンピュータによる数値制御(CNC(Computer
Numerical Control))によって動作する。
Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a configuration of a
Operated by Numerical Control)).
ギヤシェーパ1は、テーブルに載置された被加工物(以下、「ワーク」という。)に歯車を形成するためのカッタ2(本実施形態では、一例としてピニオンカッタ)が先端(図1では下端)に設けられ、軸線方向に往復駆動されると共に軸線周りに回転駆動される主軸3、主軸3を軸線方向に往復駆動させる往復動モータ7、主軸3を軸線周りに回転駆動させる揺動回転モータ9、並びに往復動モータ7及び揺動回転モータ9を制御する制御部(図示せず。)を備えている。
The
主軸3は、軸線方向に往復駆動可能かつ軸線周りに回転駆動可能なようにカッタヘッド(図示せず。)に支持されており、主軸3の上端は、球面軸受10を介して連接棒(クランク杆)5の下端に連結されて、連接棒5の上端は、クランクアーム6に支持されている。そして、クランクアーム6は、往復動モータ7の駆動により回転駆動する。このため、主軸3は、連接棒5を介して上下方向に往復駆動する。なお、主軸3は、円筒もしくは多角形状とされている。
The
また、主軸3には従動歯車4が設けられており、従動歯車4には駆動歯車8が噛み合っている。駆動歯車8は、揺動回転モータ9の駆動によって回転するため、主軸3は、駆動歯車8及び従動歯車4を介して揺動回転モータ9の駆動力により回転駆動する。
The
このように、主軸3は、往復動モータ7の駆動により上下方向に往復駆動し、揺動回転モータ9の駆動により回転駆動するので、該往復駆動と該回転駆動との合成によって任意の螺旋軌道が主軸3に与えられる。従って、主軸3の下端に供えられたカッタ2は、主軸3の駆動に応じて螺旋軌道を描き、テーブルに載置されたワークを切削することとなる。
As described above, the
次に、図1〜図10を参照して、本実施形態のギヤシャーパ1に設けられるスライダクランク機構について説明する。スライダクランク機構は、往復動モータ7の回転運動を主軸3の往復動に変換する。スライダクランク機構は、一端側が往復動モータ7の回転軸に接続されるクランクアーム6と、一端側がクランクアーム6の他端側と接続されつつ、他端側が主軸3の上端と接続される連接棒5からなる。
Next, with reference to FIGS. 1-10, the slider crank mechanism provided in the gear sharper 1 of this embodiment is demonstrated. The slider crank mechanism converts the rotational motion of the
クランクアーム6は、図1及び図2に示すように、回転軸であるクランク軸23を一端側に有し、他端側にクランクピン20を有する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
クランクアーム6は、図2〜図4に示すように、ハウジング11を有し、さらにアーム長可変機構を有する。アーム長可変機構は、クランクアーム6にてクランクピン20の位置を移動させることができ、クランクピン20とクランク軸23の間の距離(アーム長L1)を変更できる。クランクアーム6をクランク軸23周りに回転させる際は、アーム長L1は固定される。
As shown in FIGS. 2 to 4, the
ハウジング11は、クランクアーム本体の一例であり、内部にアーム長可変機構、すなわちスライダ12、基準ブロック13、固定側テーパブロック14、駆動側テーパブロック15及びアクチュエータ16などを収容する。また、ハウジング11は、図2に示すように、クランク軸23と連結されており、ハウジング11内でスライダ12がクランクアーム6の長さ方向に移動可能である。スライダ12が移動することによって、スライダ12に設けられたクランクピン20とクランク軸23の距離が変更され、アーム長L1が変わる。ハウジング11は、スライダ12からの押圧力を、基準ブロック13を介して受け、押圧力に抵抗することでスライダ12が移動しないように、スライダ12を固定する。
The
クランク軸23は、図1に示すように、往復動モータ7の回転軸と接続され、クランクアーム6は、クランク軸23を中心にして回転する。
As shown in FIG. 1, the
クランクピン20は、図2〜図4に示すように、スライダ12に設けられており、スライダ12と共に、クランクアーム6の長さ方向に移動可能である。クランク軸23の位置が固定されたまま、クランクピン20が移動することによって、アーム長L1が変化する。アーム長L1は、成形品のサイズや形状に応じて、ワークごとに変更される。
As shown in FIGS. 2 to 4, the
連接棒5は、図4に示すように、ベアリング22を介してクランクピン20に接続されており、クランクピン20の軸線周りに回転可能である。
As shown in FIG. 4, the connecting
スライダ12は、例えば直方体状の部材であり、スライダ12の一方の側面は、基準ブロック13が固定され、基準ブロック13はハウジング11に沿って摺動する。スライダ12の他方の側面は、固定側テーパブロック14が固定される。スライダ12には、図4及び図5に示すように、例えば開口部21が中心軸に沿って形成され、開口部21内にねじ軸17と、ねじ軸17に螺合しているナット18が設けられる。
The
ねじ軸17は、軸線がクランクアーム6の長さ方向、すなわちスライダ12の移動方向に対して平行になるように設けられる。ナット18は、スライダ12に固定される。ねじ軸17は、ナット18に螺合しており、ねじ軸17が軸線周りに回転することによって、ナット18がねじ軸17に沿って移動する。その結果、スライダ12が、ナット18と共にクランクアーム6の長さ方向に移動する。ねじ軸17は、ボールねじでもよい。
The
ねじ軸17において、ナット18と螺合している端部と反対側の端部は、スライダ12から突出しており、歯車19が形成されている。歯車19は、別に設けられた歯車25と噛合可能であり、スライダ12を移動させる際に、歯車25が歯車19の位置まで移動し、歯車25が回転駆動することによって、歯車19を回転させる。歯車25は、回転軸方向に対して平行に移動可能であり、スライダ12が固定されている間は、歯車19と接触しない位置に離隔している。
In the
基準ブロック13は、スライダ12に固定され、スライダ12と一体化される。基準ブロック13は、スライダ12からの押圧力でハウジング11に向けて押圧され、スライダ12が移動しないようにスライダ12を固定させる。基準ブロック13は、例えば直方体形状であり、ハウジング11と接触する面は、クランクアーム6の長さ方向に対して平行である。スライダ12は、固定が解除されたとき、ハウジング11との接触面に沿って摺動しながら、クランクアーム6の長さ方向に移動できる。すなわち、ハウジング11と基準ブロック13は、スライダ12のガイド機構ともなる。
The
固定側テーパブロック14は、スライダ12に固定され、スライダ12と一体化される。固定側テーパブロック14は、クランクアーム6の長さ方向に対して傾斜した斜面を有する。この固定側テーパブロック14は、駆動側テーパブロック15と当接しながら、駆動側テーパブロック15によって押圧される。スライダ12は、固定側テーパブロック14の斜面を介して押圧力を受けることから、クランクアーム6の長さ方向にわたって広い面積で押圧力を受ける。そのため、本実施形態では、複数の押圧部品によってスライダ12を押圧する場合に比べて少ない要素でスライダ12を固定できる。
The fixed
なお、基準ブロック13と固定側テーパブロック14は、スライダ12と別に形成されて、スライダ12に固定される場合について説明したが、本発明はこの例に限定されない。すなわち、スライダ12自体が、ハウジング11に接触したり、クランクアーム6の長さ方向に対して傾斜した斜面を有するように、スライダ12の側面に斜面が形成されたりしてもよい。
Although the
駆動側テーパブロック15は、ブロック部の一例であり、固定側テーパブロック14の斜面と当接する。駆動側テーパブロック15は、アクチュエータ16から押圧力を受けて、その力を固定側テーパブロック14に伝達する。駆動側テーパブロック15は、図3や図5等で示すとおり、クランクアーム6の長さ方向に対する角度が、固定側テーパブロック14と同一である斜面を有し、その斜面が固定側テーパブロック14の斜面と接触する。また、駆動側テーパブロック15は、アクチュエータ16と接触する面がクランクアーム6の長さ方向に対して垂直である。これによって、アクチュエータ16による駆動力の入力方向とクランクアーム6の長さ方向が平行になる。なお、固定側テーパブロック14を確実に押圧できれば、駆動側テーパブロック15の斜面の角度やアクチュエータ16と接触する面の角度は、上記角度でなくてもよい。
The drive
アクチュエータ16は、押圧部の一例であり、駆動側テーパブロック15を介して固定側テーパブロック14及びスライダ12を押圧する。駆動側テーパブロック15とアクチュエータ16によって固定部が構成される。
The
ハウジング11と接触しつつスライダ12を固定する基準ブロック13、固定側テーパブロック14、及び駆動側テーパブロック15は、例えば金属製のブロック状部材である。十分剛性の高い材質を基準ブロック13、固定側テーパブロック14、及び駆動側テーパブロック15に採用することで、スライダ12は、ハウジング11に対して確実に固定され、クランク軸23の動作による位置ずれが生じにくい。したがって、スライダ12は、基準ブロック13、固定側テーパブロック14及び駆動側テーパブロック15によって、確実に固定される。そのため、スライダ12は、アーム長可変機構によって移動可能であるが、クランク軸23の回転運動による影響を受けにくくなり、クランクピン20の位置ずれが生じにくくなる。
The
アクチュエータ16は、例えば、図7及び図8に示すように、ケース31と、ケース31に収容されたピストン32、ばね33及び油圧機構34からなる。ここで、ばね33は、圧縮ばねである。
For example, as shown in FIGS. 7 and 8, the
アーム長L1を固定するため、スライダ12をハウジング11に対して固定する場合、アクチュエータ16のばね33の付勢力によって、ピストン32が駆動側テーパブロック15を押圧する。一方、スライダ12を移動させる場合、油圧機構34によってピストン32を押圧方向に対して反対方向に移動させ、ピストン32による押圧を解除する。これによって、例えば図6に示すように、固定側テーパブロック14及びスライダ12は、駆動側テーパブロック15に対して自由になり、スライダ12はクランクアーム6の長さ方向に移動可能になる。その結果、アーム長L1を変更できる。
When the
次に、アクチュエータ16の変形例について説明する。アクチュエータ16は、例えば、図9及び図10に示すように、ケース31と、ケース31に収容されたピストン32、ばね36及び電磁石35からなってもよい。ここで、ばね36は、上記例のばね33と異なり引張りばねである。
Next, a modified example of the
アーム長L1を固定するため、スライダ12をハウジング11に対して固定する場合、電磁石35をONにして、ピストン32と電磁石35が互いに引き合う方向の磁力によって、ピストン32が駆動側テーパブロック15を押圧する。一方、スライダ12を移動させる場合、電磁石35をOFFにして、磁力を解除し、ばね36によってピストン32を押圧方向に対して反対方向に移動させ、ピストン32による押圧を解除する。図9及び図10に示す電磁石35を用いたアクチュエータ16によれば、圧縮ばねであるばね33によるアクチュエータ16の固定に比べて、スライダ12の保持力が強くなり、信頼性も向上させることができる。
When fixing the
なお、引張りばねであるばね36ではなく圧縮ばねを設けて、その圧縮ばねと電磁石によって駆動側テーパブロック15に押圧力を付与したり、押圧を解除したりするようにしてもよい。電磁石と圧縮ばねによる付勢力によって、更にスライダ12の保持力を高めることができる。
A compression spring may be provided instead of the
次に、本実施形態に係るギヤシェーパ1におけるアーム長可変機構の作用効果について説明する。
ギヤシェーパ1では、成形品のサイズや形状に応じて、ワークごとにアーム長L1が変更される。アーム長L1が変更されることによって、主軸3の往復動ストロークが調整され得る。
Next, the effect of the arm length variable mechanism in the
In the
アーム長L1の変更は、クランクピン20の位置調整によって行う。本実施形態のクランクピン20は、スライダ12に設けられているため、スライダ12を移動させることによって、クランクピン20の位置を調整できる。
The arm length L1 is changed by adjusting the position of the
以下、アーム長L1を変更するための動作を説明する。
スライダ12は、固定時、アクチュエータ16によって、駆動側テーパブロック15と固定側テーパブロック14を介して押圧されている。そこでまず、スライダ12に対するアクチュエータ16による押圧を解除する。これによって、固定側テーパブロック14とスライダ12は、駆動側テーパブロック15に対して自由になり、スライダ12は、クランクアーム6の長さ方向に移動可能になる。
Hereinafter, an operation for changing the arm length L1 will be described.
The
そして、スライダ12は、ナット18に螺合するねじ軸17の回転によって移動される。ねじ軸17は、先端に設けられた歯車19が駆動側の歯車25と噛合して回転力を受けることによって回転する。そして、アーム長L1が所望の長さになるまで、ねじ軸17を回転させて、スライダ12を移動させる。
The
アーム長L1が所望の長さになり、スライダ12の移動が完了した後は、アクチュエータ16が、駆動側テーパブロック15を押圧する。その結果、駆動側テーパブロック15及び固定側テーパブロック14を介して、スライダ12がアクチュエータ16によって押圧され、スライダ12は、ハウジング11に対して固定される。
After the arm length L1 becomes a desired length and the movement of the
本実施形態のアーム長可変機構によれば、関連技術のスライダ12の固定方法に比べて、部材数が少なく、さらにばね要素を低減しているため、剛性が向上する。すなわち、関連技術のスライダ12は、図11及び図12に示すように、複数のアクチュエータ41によって固定されている。そして、各アクチュエータ41は、ボールねじとばねからなる機構であり、スライダ12の保持のためにばね要素が多く、剛性が低かった。そのため、クランク軸の回転運動を複雑にすることで、クランクピン20の位置ずれが生じやすく、その結果、アーム長L1が変化して、加工精度が劣化するという問題があった。
According to the arm length variable mechanism of this embodiment, since the number of members is small and the number of spring elements is further reduced as compared with the fixing method of the
一方、本実施形態によれば、上述のとおり、スライダ12の固定において剛性が向上するため、クランク軸23の回転運動を複雑にしても、アーム長L1が変化しにくい。したがって、ギヤシェーパ1にてサーボモータを使用することによって、クランク軸23を一定速度で回転させるだけではなく、クランク軸23の回転速度に変化をもたせることができ、複雑な運転パターンを実現できる。これによって、ギヤシェーパ1は、加工精度を保持したまま、加工サイクルタイムを短縮できる。
On the other hand, according to the present embodiment, as described above, since the rigidity is improved in fixing the
例えば、関連技術のようにクランク軸の回転速度が一定である場合、カッタ2の切削時と非切削時の周期は同一であるが、本実施形態は、クランク軸23の回転速度に変化をもたせることができるため、非切削時にかかる時間を切削時に比べて短くすることができ、加工サイクルタイムを短縮できる。
For example, when the rotation speed of the crankshaft is constant as in the related art, the period when the
また、関連技術のようにクランク軸の回転速度が一定である場合、主軸3の直線運動は正弦関数で表され、主軸3の直線方向の速度は一定ではない。一方、サーボモータを使用することによって、回転速度に変化をもたせることで、切削時のカッタ2の直線方向の速度を所定期間一定にすることができる。これによって、切削時に直線方向の速度が変動する場合に比べて、加工面のむしれやカッタの摩耗を低減できる。
Further, when the rotation speed of the crankshaft is constant as in the related art, the linear motion of the
なお、本実施形態では、スライダ12の側面の基準ブロック13が、ハウジング11に向けて押圧され固定される場合について説明したが、本発明はこの例に限定されない。例えば、アクチュエータ16からの押圧力に抵抗することができれば、他の構成でもよい。例えば、スライダ12の側面(固定側テーパブロック14が設けられる面)に対して垂直な面に溝を形成して、ハウジング11に設けられた凸部がスライダ12の溝に挿入されるようにしてもよい。このとき、当該溝がクランクアーム6の長さ方向に対して平行な直線形状を有すれば、溝とハウジング11がスライダ12の移動時のガイド機構ともなる。また、この構成とは反対に、スライダ12に凸部を設け、ハウジング11側に溝を形成して、スライダ12の凸部がハウジング11の溝に挿入されるようにしてもよい。
In the present embodiment, the case where the
1 ギヤシェーパ(加工装置)
2 カッタ(刃)
3 主軸
4 従動歯車
5 連接棒
6 クランクアーム
7 往復動モータ(モータ)
8 駆動歯車
9 揺動回転モータ
10 球面軸受
11 ハウジング(クランクアーム本体)
12 スライダ(本体部)
13 基準ブロック
14 固定側テーパブロック(テーパブロック)
15 駆動側テーパブロック(固定部、ブロック部)
16 アクチュエータ(固定部、押圧部)
17 ねじ軸
18 ナット
19,25 歯車
20 クランクピン
21 開口部
22 ベアリング
23 クランク軸
31 ケース
32 ピストン
33,36 ばね
34 油圧機構
35 電磁石
1 Gear shaper (processing equipment)
2 Cutter (blade)
3 Spindle 4
8 Drive Gear 9 Swing /
12 Slider (main part)
13
15 Drive side taper block (fixed part, block part)
16 Actuator (fixing part, pressing part)
17
Claims (2)
前記モータの回転軸と接続されるクランク軸と、前記クランク軸から離隔して設けられるクランクピンとを有するクランクアームと、
その一端側にて前記クランクピンと接続される連接棒と、
被加工物を切削するための刃が先端に設けられ、前記連接棒の他端側と接続されて軸線方向に往復動する主軸と、
を備え、
前記クランクアームは、
前記クランクピンが設けられ、前記クランクアームの長さ方向に対して傾斜した斜面を一面に有し、前記クランクアームの長さ方向に移動可能なスライダと、
前記スライダの斜面と当接しながら前記スライダを押圧し、前記スライダの位置をクランクアーム本体に対して固定する固定部と
有し、
前記固定部は、
前記スライダの斜面と当接するブロック部と、
前記ブロック部を介して前記スライダを押圧する押圧部と
を有し、
前記押圧部は、前記ブロック部の一側にのみ設けられ、
前記押圧部は、前記ブロック部を押圧するピストンと、弾性力又は磁力によって前記ピストンを前記ブロック部に押圧させる圧縮ばね又は電磁石と、前記ピストンを押圧方向に対して反対方向に移動させる油圧機構又は引張りばねと、前記ピストン、前記圧縮ばね又は前記電磁石、及び、前記油圧機構又は前記引張りばねを収容するケースと、を有し、
前記クランクアーム本体が、前記スライダから受ける前記押圧部による押圧力に抵抗して、前記スライダを固定させる加工装置。 A motor having a rotating shaft;
A crank arm having a crank shaft connected to the rotation shaft of the motor, and a crank pin provided apart from the crank shaft;
A connecting rod connected to the crank pin at one end thereof;
A spindle for cutting a workpiece is provided at the tip, connected to the other end of the connecting rod, and reciprocating in the axial direction;
With
The crank arm is
A slider provided with the crank pin, having an inclined surface inclined with respect to the length direction of the crank arm on one side, and movable in the length direction of the crank arm;
It presses the slider while contact with the inclined surface of the slider, possess a fixing portion for fixing the position of the slider relative to the crank arm body,
The fixing part is
A block portion in contact with the slope of the slider;
A pressing portion that presses the slider through the block portion;
Have
The pressing part is provided only on one side of the block part,
The pressing portion includes a piston that presses the block portion, a compression spring or an electromagnet that presses the piston against the block portion by elastic force or magnetic force, and a hydraulic mechanism that moves the piston in a direction opposite to the pressing direction. A tension spring, and a case for accommodating the piston, the compression spring or the electromagnet, and the hydraulic mechanism or the tension spring;
A processing apparatus in which the crank arm body fixes the slider by resisting a pressing force by the pressing portion received from the slider .
前記クランクピンが設けられた本体部と、
前記本体部に固定され、前記斜面を一面に有するテーパブロックと
を備える請求項1に記載の加工装置。
The slider is
A main body provided with the crankpin;
The processing apparatus according to claim 1, further comprising: a taper block fixed to the main body portion and having the inclined surface on one surface.
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