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    公开号:WO1981001813A1
    申请号:PCT/JP1980/000322
    申请日:1980-12-24
    公开日:1981-07-09
    发明作者:T Hosoi
    申请人:T Hosoi；
    IPC主号:B23Q35-00
    专利说明:
    [0001] 明 細
    [0002] 発名の名称
    [0003] 面な らい方法お よ び
    [0004] 技術分野
    [0005] 本発明は表面 （ 鉛直面 内 ） （ X — Z ， Y — Z 軸 ） な ら い方法 と 装置に 関 し、 特に ト レ ― サ の改良に 関する 背景技術
    [0006] 従来 こ の種装置 と して 、 本発明者は先に 開発 した （ 特開昭 4 9 — 1 2 5 9 8 4 号 ， 特開昭 5 0 — 0 8 2 6 7 9 号 のでは、 ス タ イ ラ ス カ 錯直 ス ピ ン ド ル に 対 しな らい進行方 向 前方 に一定量だけ偏心 して固定され モ デ ル の 上昇煩斜面 に 当る と ス ピ ン ド ル が或る 値だけ 煩斜 していた。 こ の 煩斜置 は ス タ イ ラ ス と モ デ ル の摩 擦係数や独圧の調整倣い速度 と の関係で一定せず、 ス タ イ ラ ス と ェ具の 外径の差 と 共 に誤差の原因 と してさ ける こ と がで き な かった
    [0007] 発明の開示
    [0008] 本発明は 上記問題を解決 し、 先行検出させる こ と と 誤差の な い表面 な らい方法お よ び装置を提供する こ と を 目 的 と する
    [0009] これ ら の 目 的は 下記本発明 に よ ] 達成さ れる。
    [0010] 1 ) 工作 に対する 刃物の相対 '≥置 よ ] も モ デ ル に対 する ス タ イ ラ ス の相対位蘆を 、 な ら い表面 に平行で な ら い逞行方向 に一定 « e だけ先行させる ス テ ッ フ。 と 、 前記 e に相当する べ ク ト ル を X軸 （ 又は Y 軸 ） お よ び Z 軸分に分解する ス テ ツ フ。 と 、 これ ら X軸分 Z 軸分に 比例 して各々 X軸 （ 又は Y軸 ） 方 向お よ び Z 軸方向の送 ] 速度を 変化させる ス テ ツ フ。 と を含む こ と を特徵 と する 表面 な らい方法。
    [0011] ) 下端に ス タ イ ラ ス を 固定 した ス ピ ン ド ル をその 上 端において一定半径 e の も と に錯直面内 で円運動可 能に保持 し、 その 上下 中途に おいて鉛直面内揺動可 能、 かつ、 上 下動可能に保持する ス テ ツ フ° と 、 刃 ¾ よ J9 も な ら い方向に 前記 e だけ先行させて 前記 ス タ ィ ラ ス を モ デル に接敏させる ス テ ツ フ。 と 、 前 '記 ス ビ ン ド ル の円運動軸に対する 相対位直に対応 して 水平 方向お よ び鉛直方向の な ら い速—度指令信号を 出 力す る ス テ ッ プ と 、 こ れ ら の 信号を 水平方向お よ び鉛直 方向の な ら い操作部に送 る ス テ ッ フ。 と を含む こ と を 特徴と する — 表 S な らい 方法。
    [0012] ) 下端に ス タ イ ラ ス を 固定 した ス ビ ン ド ル を鉛直方 向に保ったま ま 、 半径 e る 円運動可能に 保持する ス テ ッ プ と 、 刃 ¾J よ ] も な ら い方 向 に 前記 e だけ先 行させて 前記 ス タ イ ラ ス を モ デル に接触させる ス テ ッ プと 、 前記 ス ピ ン ド ル の円運動軸に対する相対 置に対応 して水平方 向お よ び ¾直方 向の な らい速度 指令置号を 出力する ス テ ッ プと 、 こ れ ら の 雷号を 水
    [0013] OMPI 平方 向 お よ び鉛直方 向の な ら い操作部に送る ス テ ツ プと を 含む こ と を特徴 と する
    [0014] 表面 な ら い方法。
    [0015] ) ス タ イ ラ ス を 下端に 固定 した ス ピ ン ド ル と 、 該 ス ピ ン ド ル を 、 その 上端に おいて一定半径 e の も と に 鉛直面 内 で円運動可能に保持 し、 その 上下 中途に お いて鉛直面内揺動可能、 かつ、 上下動可能に保持す る ス ピ ン ド ル保持手段 と 、 該 ス ピ ン ド ル の 円運動を 上下方 向 1 8 0 度範囲に制限する 円運動制限手段 と 前記 ス ピ ン ド ル を 常に 下方 に 円 運動する よ う に付勢 する ス ピ ン ド ル昇降手段 と 、 前記 ス タ イ ラ ス が モ デ ル に接触 してその 変位が設定値 よ ]3 も 大 と な った と き 該 ス ピ ン ド ル を 上方に 円運動させる モ デ ル 面検出 手段 と 、 前記 ス ピ ン ド ル の円 運動ア ー ム の回転位置 に対応 して水平方 向お よ び鉛直方向 の な ら い指令信 号を 出力する な ら い指令部 と、 該 is -ar う けて水平 方向お よ び鉛直方 向の な らい速度を 変化させる ら い操作部 と を含む こ と を 特徵 と す 表 κ な ら い装置) ス タ イ ラ ス を 下端に 固定 した ス ピ ン ド ル と 、 該 ス ピ ン ド ル を鉛直状態に 保つ 7t ま ま 、 一定半径 e の も と に 円 運動可能に保持す る ス ピ ン ド ル 保持手段 と 、 該 ス ピ ン ド ル の 円運動を 上 下方 向 1 8 0 度範囲に制 限する 円 運動制 手段 と 、 鉛直 ス ピ ン ド ル を 常に 下 方 に 円運動する よ う に付勢する ス ピ ン ド ル 昇降手段
    [0016] OMPI WIPO
    [0017] r, と 、 前記 ス タ ィ ラ ス が モ デ ル に接触 してその抵抗が 設定値 よ ) も 大 と な った と き 該 ス ピ ン ド ル を 上方に 円運動させる モ デ ル 面検出手段 と 、 前記ス ピ ン ド ル の 円運動ァ ― ム の回転位 ¾に対応 して水平方 向お よ び鉛直方 向の な らい指令信号を 出 力する な ら い指令 部 と 、 該信号を う けて水平方 向お よ び鉛直方向の な ら い速度を変化させる な らい操作部 と を含む こ と を 特徵と する 表面 な ら い装置。
    [0018] 図面の簡単 な説明
    [0019] 第 1 図は本発明に係る な らい フ ラ イ ス 盤 の概略正面 図、 第 2 図は ト レ — サの第 1 実施例正面図、 第 2 a 図 は第 2 図 Π Α - U A要部断固図、 第 3 図は第 2 図の ΠΙ — II断面図、 第 4 図は第 3 図の IV— ]^断 面拡大 図、 第 5 図は第 4 図の V — V断面図、 第 6 図は第 5 図の要部 拡大斜視図、 第 7 図は光電素子の配置平面図、 苐 8 a 図、 第 8 b 図は夫々 な らい指令板の正面図、 第 9 a 乃 至 9 g 図は表面 な ら い作用説明図、 第 1 0 a 乃至 1 0 g 図はその と き の な ら い指令板作用説明図、 第 1 1 ， 1 2 図は各々 な ら い指令板の他の実施例図、 第 1 3 図 は ト レ — サの第 2 実施例正固図、 第 1 4 図は第 1 3 図 の ； XIV— XIV断 面図、 第 1 5 a 乃至 1 5 g 図は 第 2 実施 例の表面 な ら い作 用説明図、 苐 1 6 a 乃至 1 6 g 図は その とき の な ら い指令扳作 説明図 で る。
    [0020] 発明を 実施する ための最良の形態
    [0021] ひ,.: PI
    [0022] .も、 ' ■V' iIPUO 以下本発明の一実施例を 図 面に基づ き 説明する。 第 1 図は な らい フ ラ イ ス 盤 の 全体図 を 示 し、 1 は テ ― ブ ル 、 2 は主軸頭、 3 は ト レ ー サ ー ア ー ム 、 4 は Z 軸 モ - タ 、 T は ト レ ー サ ー 、 S は ス タ イ ラ ス 、 C は刃物、 5 は ト レ ー サ ー 本体、 6 は ト レ ー サ ー ス ピ ン ド ル であ る
    [0023] 第 2 ， 3 図において、 1 0 は ス ピ ン ド ル保持手段を 示す。 該 ス ピ ン ド ル保持手段は、 ス ピ ン ド ル 6 をその 上端において、 一定半径 e の も と に鉛直面内 円連動可 能に保持 し、 その 上下 中 途にお い て 、 鉛直面 内揺動可 能、 かつ、 上下動可能に '保持す る も のであって、 ク ラ ン ク 機 支点 2 お よ び該支点部の高さ 調整
    [0024] 3 と カゝ ら な る o ク ラ ン ク 機搆 1 1 にお て、 ク ラ ン ク 軸 1 1 a か 卜 レ一サ 一 ォゝ体 5 に、 その軸線を 水 平 Y軸方向に 向けて 、 回転自 在に 支持さ れ、 その一端 に ク ラ ン ク ァ 一 ム 1 1 b が固定さ れてい る ク ラ ン ク ア ー ム 1 1 b の側面に は ク ラ ン ク 軸 1 1 a に対 し e だ け偏心 して ク ラ ン ク ピ ン l i e が固定されてい る O 支 占部 1 2 は 、 ス ピ ン ノレ' 6 の中途部を 支点状に支 持する よ う に 卜 レ ― サ本体 5 の一側面に設け ら し o 即 ち、 ク ラ ン ク 1 a の回 ^中 心を 通る 鉛直線上で 該 ク ラ ン ク ¾ 1 1 a も 下方位置に設け ら れる o し か してその案内孔 1 2 a は、 ス ピ ン ド ル 6 の 、直面内 の揺動を許 し、 かつ、 上 下動 も 許す よ う に 、 第 2 , 2 a 図の如 く 、 平面視で横長孔、 その中心を含む鉛直 断面に おいて鼓形を 呈する。
    [0025] ま た、 前記支点部 1 2 は 高さ 調簦镲搆 1 3 に よ って 上下位置調整可能 と さ れる 。 即ち、 支点部 1 2 力ゝ ら 水 平に腕 1 3 a が突設さ れ、 上下端を軸受 1 3 。 に よ ] 回転自在に支持さ れた送 ] ね じ棒 1 3 b が前記腕 1 3 a を 上下 に貫通螺合する ό 1 3 d はね じ棒 1 3 b の一 端に設けた調整ハ ン ド ル 、 1 3 e は支点部 1 2 を 上下 摺動 自 在に装着 したべ ッ ド 、 1 3 f はべ ッ ド 1 3 e に 設けた高さ 目 盛、 1 3 g はそれに対応 して支点部 1 2 に設け られた指針であ る。 支点部 1 2 の高さ を 調節す る こ と に よ ] 、 ス ピ ン ド ル 6 の モ デ ル Mと の接触に よ る変位量が一定に でき る。
    [0026] 前記 卜 レ 一 サ 一 本体 5 と ク ラ ン ク ア ー ム 1 1 b と の 間 には 円 運動制限手段 2 0 が設け られてい る。 該手段 は ス ピ ン ド ル 6 を 上下方 向 1 8 0 度の範囲で円運動可 能に制限する も ので あ る。 即ち、 ク ラ ン ク ア ー ム 1 1 b の背面 には ス 卜 ッ ブ板 2 1 が固 定され、 該 ス 卜 ッ プ 板は 1 8 0 度の範囲の円 周面 2 1 a の両 ¾に 当 ] 段 2 l b を持つ。 これ らの当 ] 段 2 l b に 当たる よ う に ス 卜 ッ ノ 一 2 2 力ミ ト レ ー サ ー 本体 5 の 前面に 突設さ れて い る。
    [0027] ま た 前記 ク ラ ン ク S l 1 a の他 ¾には ス ピ ン ド ル昇 ■ 部 3 0 が設け られている。 該部は 前記 ス ピ ン ド ル 6 を常に 下方 に 円 運動する よ う に付勞 し、 ス タ イ ラ ス S 力 モ デル Mに 接触 してその抵抗が設定値 と な れば ス ピ ン ド ル 6 の 下方付勢を 停止 し、 設定値 よ も 大 と な つ
    [0028] た と き 、 該 ス ピ ン ド ル を 逆方向 に 円運動させる よ う な 働き を も つ。 こ のため、 常に一定方向 に回 ^付勢さ れ
    [0029] たサ ー ボモ ー タ 3 1 が筒状谜手 3 2 を介 して ク ラ ン ク
    [0030] IB 1 1 a に直結されてい る。
    [0031] ま た、 ス タ イ ラ ス S 力 モ デ ル M に接触 した こ と を感
    [0032] 知 して、 X軸 （ 又は Y軸 ） 方 向 と z 軸方向の操作信号
    [0033] を発生させる よ う な モ デ ル 面検出手段 4 0 が設け られ
    [0034] る。 即ち、 サ — ボ モ ー タ 3 1 の電気回路に 公知の電流
    [0035] 検出回路 と 公知の回転方向制御回路 と が直列接続さ れ
    [0036] ^ k 出回路カゝ ら の電流信号が回転方 向制御回路に
    [0037] 送 られる。 そ して、 ス タ イ ラ ス S がモ デル Mの水平面
    [0038] お よ び下降面に 当接 した と き 、 その抵抗が設定値 と 等
    [0039] し く な れば前記電流検出回路カ ら電流 信号が 前記回転
    [0040] 方向制御回路へ送 られ、 前記サ ー ボ モ ー タ 3 1 の回 ^
    [0041] 付勢が停止 し、 前記抵抗が設定値 よ 大 と な ればモ - タ 3 1 が逆転する よ う に された モ デル 水平下降 面検出
    [0042] 手段が設け られる。 次に、 ス タ イ ラ ス S カ モ デル Mの
    [0043] 上昇面 に 当接 した と き 、 その抵抗に よ ] ス ピ ン ド ル S が僅かに 歪み、 その歪量を 涣出 して 前 記モ ー
    [0044] 逆 ¾させる よ う に、 ス ピ ン ド ル s の軸镍を 通
    [0045] 向お よ び Y 軸方 向の ス ピ ン ド ル 偶 j面 に各々 歪
    [0046] OMPI
    [0047] く WIPO ^ モ デ ル 上昇面俛出手段 と して設け られる。
    [0048] な らい指令部 5 0 は ケ ー ス に収容さ れ苐 3 ， 4 ， 5 ， 6 図の如 く な ら い速度指令光遮断板 5 0 a と 絶緣円板 5 1 、 光電素子 5 2 、 光源 5 3 カゝ ら な る な らい速度比 検出部 5 O b と 力 ら な る。 即ち、 ト レ — サ本体 5 の背 面で、 前 記ク ラ ン ク 職 1 1 a に 同心的で、 かつ、 ケ ー ス 7 内に 固定さ れた光電素子取付絶镓円板 5 1 にはそ の表面に 4 本の円 周 上等間隔放射状配置の溝 5 1 a を 設け、 該溝には取付片 5 1 b が緊締子 5 1 c に よ ] 円 板半径方向進退 自在に 取付け られてい る。 光電変換素 子 5 2 は、 第 7 , 8 図示の如 く 、 2 組 4 個の長方形薄 板片 5 2 a ， 5 2 b ， 5 2 c , 5 2 d を各々 前記 4 個 の取付片 5 1 b に 固着 して前記 ク ラ ン ク 軸 1 1 a の軸 心 02と 同心の同一円 周上に等間隔配置せ しめ、 かつ、 その う ち 1 組素子 5 2 a , 5 2 b は テ ー ブ ル （ 又は主 軸頭 ） の 上下運動方向 （ Z 軸 ） に対向 し、 他の 1 組素 子 5 2 c , 5 2 d は 前記組に対 し 9 0 度間隔を存 して テ ー ブ ル の左右運動方 向 （ X fH ) に対向せ しめた も の で あ る。 そ して これ ら の対向する 2 個 （ 5 2 a ， 5 2 b ) お よ び （： 5 2 c ， 5 2 d ) の素子 よ 起る電圧は 増 巾さ れて各々 操作部の Z お よ び X軸各駆動 用モ - タ ( 図示せず ） を 回転 し、 各々 主軸頭 2 を 上下方 向に、 加工物 テ ー ブ ル を 左右 2 方向 に移勤させる よ う に結線 されてい る。 光源 5 3 は光電素子 5 2 に対向 して ケ — ス 7 に装着さ れてい る。
    [0049] な らい速度指令光遮断扳 5 0 a は、 光電素子 5 2 と 光源 5 3 と の間 で ク ラ ン ク 軸 1 1 a と 同心状態で谜手 3 2 に 固着さ れてい る。 そ して第 8 a 図の如 く 、 該指 令板 5 0 a の回転中 、 02か ら 外 周ま での距離 L を 、 零 度に おける 近点 Rか ら正負 9 0 度ま で、 各々 前記近点 R、 回転中心、 〇2を 通 直線 n に対 し対称で、 H ( 1 - c o sB ) (伹 し H ： 指令板 5 0 a の回転中心 02か ら 外周ま での距離の最大増加量 B ： 指令板 5 0 a の対称線 n に 対する 動径 κ の な す角 ） の 曲線に従って漸増 し、 前記 以外の角 度範囲で一定、 即 ち 外 周 を 円 弧 と な る よ う ·に 定め、 かつ、 該指令板 5 0 a の回転に 従って 前記光電 素子 5 2 のいずれか 1 個例えば 5 2 c の該近点 £1が対 応 した と き 該素子 5 2 c の 受光面 ft力 大 と な ] 、 該 距離一定の角 度範囲が対応 した と き 受光面積が零 と な る よ う に定め る Ο
    [0050] 次に本発明の作動状態を説明する に 、 今テ ー ブル 1 を左方 向に送 る 場合 を例に と る 。 モ ー タ 3 1 を 1 8 0 度の範囲内で第 2 図 に おいて左回転させる と 、 第 9 a 1 0 a 図の如 く ス タ イ ラ ス S が モ デル Mの水平面 M】に 接触する ま では、 ス 卜 ッ プ板 2 1 の一方当 ]9 段 2 1 b 力ミ 上 ス 卜 ッ パ 2 2 1 に钾付け られ、 その抵抗値が設定 値に な る と モ — タ 3 1 が停止 し、 ス ピ ン ド ル 6 は最下 位に あ る。 この と き 、 光遐断板 5 0 a の近点 Rが素子
    [0051] OMPI
    [0052] ."IPO~ 5 2 b に対応 し、 素子 5 2 b の 受光面積は最大 と な ！） 他の素子はすべて遮光さ れ、 全速で主軸頭 を 下げる た めの （ ま たは テ ー ブ ル を あげる ） 信号が発せ られる。 . 第 9 b ， 1 0 b 図の如 く ス タ イ ラ ス S カ モ デ ル の水 平面 に 当接する と 、 モ デ ル 水平下降面検出手段に よ つ て 、 ス タ ィ ラ ス S の モ デ ル M に対する 接触に よ る 抵 抗に よ って、 モ ー タ 3 1 にはその回転付勢方向 と は逆 方向の ト ル ク が加わ 、 モ ー タ 3 1 に流れる電流が増 加する。 そ して こ の電流値が一定値を 越える と 、 モ — タ 3 1 が逆回転させ られる 信号が加わ る。 これに よ つ て上 ク ラ ン ク を 介 して ス ピ ン ド ル 6 カミ上昇 し ょ う と し ス タ イ ラ ス S がモ デ ル Mか ら分離 し ょ う と する と 、 抵 抗が少 な く る ので再びモ ー タ 3 1 に正転させ よ う と する 信号が入る。 この よ う に ス タ イ ラ ス S と モ デ ル M の触圧の増加減少が譟返さ れ、 モ デ ル と ス タ イ ラ ス は 接触 した状態で静止する。 これに よ つてモ ー タ 3 1 は 矢印 H の如 く 逆回転 して ア ー ム 1 1 b は H方向に光違 新扳 5 0 a と 共に徐々 に右回 する。 そ して ス タ イ ラ ス S は支点部 1 2 に 関 して反対方向 （ 左回 ]9 ) に 円違 動 し、 ス タ イ ラ ス S は刃物に対 して右側に 偏る。
    [0053] する と 、 第 9 b ， 1 O b 図示の如 く 、 素子 5 2 b の 受光面積は減少 し、 素子 5 2 d のそれは増加 し、 これ に よ って、 主軸頭 2 の 下降速度が寂少 し、 テ ー ブ ル の X方向速度が増加する。 しか し、 ま だ主軸頭 2 が下降
    [0054] C I
    [0055] Ί ν,'ιρο一 する の で、 モ ー タ 3 1 の抵抗は依然と して設定値 よ ] 大な る 値の範囲で減少する。 従って、 モ ー タ 3 1 の逆 転速度は徐々 に減少する
    [0056] そ して、 第 9 c , 1 0 c 図示の如 く 、 遂に素子 5 2 b の 受光面積が零 と な ] 、 素子 5 2 d のそれが最大 と な った と き 、 主軸頭 2 の 下降運動が停止 し、 テ ー ブ ル は左方向のみ全速力で送 れ
    [0057] 次に第 9 d ， 1 0 d 図の女！] く ス タ イ ラ ス S カ モ デル Mの 上昇面 M2に 当接する と 、 それに よ る 僅カ な ス ピ ン ド ル 6 の歪が歪計 4 1 に惑知さ れ、 それ よ ]9 の逆転信 号がモ — タ 3 1 に与え られる。 これに よ ]} モ ー タ 3 1 は右へ回動 し、 近点 Rは素子 5 2 a ， 5 2 d 間 に位置 し、 素子 5 2 a ， 5 2 d は 受光 し、 素子 5 2 b は遮光 され、 主軸頭を 上方向 Z お よ びモ デル M を 左方 向 — X に送るべ き 信号が発せ ら 2 S o
    [0058] さ ら に第 9 e ， 1 0 e 図示の如 く 、 ス タ イ ラ ス S が モ デル Mの 下 j#面 M3に至る と 、 ス タ イ ラ ス s の ¾抗が な く な る ので、 モ ー タ 3 1 は正転 し、 近点 Rは素子 5 2 b ， 5 2 d % に位直 して、 素子 5 2 b , 5 2 d は 受 光 し、 素子 5 2 a は遷光さ れ、 主軸頭 2 力 F へ 、 テ ー プル が左へ送 られる。
    [0059] ま た、 第 9 f ， 1 0 f 図の如 く 、 ス タ イ ラ ス S 力 s モ デル λίの鉛直上昇面 に し た時は 、 ス タ イ ラ ス は モ デ ル に押付け られて ス ピ ン ド ル 6 は歪み、 歪計 4 1 か ら :' .iFI の電流に よ ]) モ ー タ 3 1 が右方向へ追加回転 し、 ス ピ ン ド ル 6 は最上位に達するか ら近点 Rは素子 5 2 a に 対応 して、 素子 5 2 a の 受光面積は最大 と な ] 、 他の 素子はすべて遮光さ れ、 テ — ブ ル の Xま たは Y軸送 ] は停止 し主軸頭 2 は 全速力で上昇する。
    [0060] そ して、 第 9 g ， 1 0 g 図の如 く 、 ス タ イ ラ ス S が モ デル 煩斜面 M3を 離れて水平面 M，に接 してか ら一定距 離だけ テ ー ブ ル が右に進んだ と き 、 図示外の リ ミ ツ ト ス イ ツ チ と ド ッ グ等力 ら な る 公知の位置検出手段に よ J テ ー ブ ル進行方向が逆 （ 右方 向 ） と な ]) 、 それ と 同 時に 上ス ト ツ.パ 2 2 1 が没入 し、 次いでモ ー タ 3 1 が 1 8 0 度回転 し、 その 後下 ス ト ッ ノ、° 2 2 2 が突出 し、 その結果 ス タ イ ラ ス S は 力 ッ タ — C に対 し左側へ偏る 姿勢を 保つ。 下同様に して な ら い作業を行 な った後 テ ― ブ ル が設定距離だけ左へ進んだ と き も う 一 つ の リ ミ ツ 卜 ス ィ ツ チ （ 図示せず が作動 して テ ー ブ ル は再 び左進行を 始める。
    [0061] こ こ でな ら い遠度は一定 と な る こ と に注意 しな けれ ばな ら な い。 即ち、 第 8 b 図に いて、 光電素子 5 2 a , 5 2 b 上の直径に対する板 5 0 a の直線 n の回転 角 を B 、 その と き の光電素子 5 2 a , 5 2 d の 受光長 さ を ， h2 と すれば、 光電素子の最大受光高さ は H と 等 しいので、
    [0062] ht = H-H · ( 1 - c 0 sB ) =H · c o sB - h2 = H-H - { l - c o s ( 9 0 - B ) }=H - s i nB
    [0063] こ こ で、 各軸方 向の な らい速度は各々 · 1ι2に比例す る ので、 各軸方向の合速度は VW + h に 比例 し、 従つ て、
    [0064] = H · Vcos2B+ s i nzB = H
    [0065] と な る 。 即ち、 な ら い速度は常に一定 と な る のであ る
    [0066] 前記 ス 卜 ッ ノ"？ 2 2 は 上 下 2 組 2 2 1 ， 2 2 2 か ら な ) 、 各々 卜 レ 一 サ本体側面 に設け られた凹所内 に 出没 自在に収容さ れた棒片 2 2 1 a , 2 2 2 a と 、 これを 出状態に付勢するばね 2 2 1 b ， 2 2 2 b と 、 没状態 に付勢する電磁 コ イ ル 2 2 1 c , 2 2 2 c と を含む。
    [0067] な らい方 向が Y軸方向の場合には、 前記 上 ク ラ ン ク 軸 1 1 は X軸方向に 向 ぐ o
    [0068] な お 、 前記モ デル 上昇面検出手段 と して歪計 4 1 の 代 ] に 、 圧電素子が支点部の案内孔 1 2 a 内 の ス ピ ン ド ル 6 と-の接触部に設けて も よ い。 ま た、 その他の距 難検出手段が 用い ら れる o
    [0069] ま た 、 テ ― ブ ル 1 が鉛直方向に、 主軸頭 2 が水平方 向に移動する よ う に 溝成さ れて も よ い。
    [0070] ス ピ ン ド ル 6 のその円運動 に対する 相対位 置に対応 して、 X ( 又は Y ) 軸お よ び Z 軸の な らい速 度指令置号を 出力する な ら い指令部の他の実施例 と し て、 次の も のが代替 して 用い られる 。 即 ち、 第 1 1 図 において 、 前記光 gfl板 と 同 様 な る 力 ム 板 5 0 a の 外
    [0071] CM I _ 周面に 差動 ト ラ ン ス 5 4 の鉄心 5 4 a ま たは油圧パ イ ロ ッ ト 弁 5 4 の弁 ス プ ー ル 5 4 a が接触作動される。 又は第 1 2 図示の如 く 、 歪計ま たは電圧素子が貼付け られたばね針金 5 5 がカ ム 5 0 a の 外 周面 に接触作動 される。 ま た、 前記サ ー ボ モ ー タ 3 1 のモ ー タ 軸に公 知の リ ゾ ル ノ （ r e s 0 1 v e r )力；直結される。 即 ち、 —リ ゾル バはその角の回転角 に従って、 正弦波電流を 出力 し、 位相が 9 0 度ずれた 2 種の電流が出力される よ う に 2 組の電磁 コ ィ ル が設け られて 2 種の出力端が設け られ る。 そ して これ ら の端子の一方が X ( 又は Y ) 軸モ — - タ 、 他方が z 軸モ ー タ に接続さ れる。 第 1 3 ， 1 4 図は ス ピ ン ド ル保持手段の第 2 実施例 を示す。 該 ス ピ ン ド ル保持手段は、 前記 ス ピ ン ド ル 6 を鉛直状態に保ったま ま 、 一定半径 e の も と に 円運動 を可能に 保持する も ので あって、 上ク ラ ン ク 機搆 1 1 下 ク ラ ン ク 機禱 1 4 お よ び同期ベ ル 卜 1 5 と か ら な る 上ク ラ ン ク 機構 1 1 において、 上ク ラ ン ク 軸 1 1 a カ 卜 レ - サ ー 本体 5 に、 その軸線を 水平 Y軸方 向 に 向け て、 回転自 在に 支持さ れ、 その一端に 上ク ラ ン ク ァ — ム 1 1 b が固定されてい る。 該 ア ー ム は 後記下 ク ラ ン ク ア ー ム 1 2 b と 同期回 させる ための プ ー リ — を 搆 成 してい る。 ク ラ ン ク ア ー ム l i b の 側面に は ク ラ ン ク 軸 1 1 a に対 し e だけ 僵心 して 上 ク ラ ン ク ピ ン 1 1 c が固定されてい る。 ま た下 ク ラ ン ク 接搆 1 4 におい
    [0072] ο:.ίΡΐ .'ι ο •^'.-."ATIG^ て、 前記 と 同様に して、 下 ク ラ ン ク 軸 1 4 a , 下 ク ラ ン ク ァ — ム 1 4 b 及 び下 ク ラ ン ク ピ ン 1 4 c が設け ら れている 。 前記 上下 ク ラ ン ク ア ー ム プ一 リ 1 1 b ， 1 4 b 間に は同期べル ト 1 5 が張設さ れる。 そ して、 こ れ らの 上下 ク ラ ン ク ピ ン 1 1 c ， 1 4 c に ス ビ ン ド ル 6 が鉛直状態で円 運動可能に取付け られて い る。
    [0073] 次に第 2 実施例の作動状態を説明する に 、 今テ ― ブ ル 1 を右方向に送る場合を 例に と る o モ ― タ 3 1 ¾ 1 8 0 度の範囲 内 で第 1 3 図 において左回転させる と 、 第 1 5 a , 1 6 a 図の如 く ス タ イ ラ ス S がモ デ ル M の 水平面 Miに接 虫する ま では、 ス 卜 ッ プ板 2 1 の一方当 J 段 2 1 b 力 上 ス ト ッ パ 2 2 1 に押付け られ、 その抵 抗値が設定値に な る と モ — タ 3 1 が停止 し、 ス ピ ン ド ル 6 は最下位に あ る こ の と き 、 光莲断板 5 0 a の近 点 Rが素子 5 2 b に対応 し、 素子 5 2 b の 受光面積は 最大と な 、 他の素子はすべて遮光され、 全速で主軸 頭を 下け'る ための ( ま たは テ ― ブル を 上げる ） 信号が 発せ られる
    [0074] 第 1 3 b , 1 4 b 図の如 く ス タ イ ラ ス S がモ デ ル の 水平面 に当接する と 、 モ デ ル 水平下降面換出手段に よ って、 ス タ イ ラ ス S の モ デ ル Mに対する 接 ¾に よ る 抵抗に よ つて、 モ — タ 3 1 にはその回 ¾付勢方向 と は 逆方向の ト ル ク が加わ ] 、 モ ー タ 3 1 に流れる電流が 増加する 。 そ して こ の電流値が一定 a を 越える と 、 モ — タ 3 1 カ 逆回転させ られる。 これに よ つて 上下 ク ラ ン ク を 介 して ス ピ ン ド ル 6 力； 上昇 し、 ス タ イ ラ ス S が モ デル Mか ら分離する と 、 抵抗が な く な る ので再びモ — タ 3 1 が正耘する。 こ の よ う に ス タ イ ラ ス S と モ デ ル M の接触分離に よ ]9 モ ー タ 3 1 は矢印 G , H の如 く 正逆回転 して ア ー ム 1 1 b ， 1 4 b は理論的には細か く G ， H方 向 に回耘振動 しつつ光遮断板 5 0 a と 共に 徐々 に右回転する。 な お、 実際の動 き と しては振動状 態が 目 視で き な い。
    [0075] する と 、 第 1 5 b , 1 6 b 図示の如 く 、 素子 5 2 b の受光面積は減少 し、 素子 · 5 2 d のそれは增加 し、 こ れに よ つ て 、 主軸頭 2 の 下降速度が減少 し、 テ ― ブノレ の X方 向速度が増加する 。 し：^ し、 ま だ主軸頭 2 下 降する の で 、 モ ー タ 3 1 の抵抗は依然 と して設定値 よ 大な る 値の範囲で減少する。 従つて 、 モ ー タ 3 1 の 逆 速度は徐々 に減少する o
    [0076] そ して 、 第 1 5 c ， 1 6 c 図示の如 く 、 遂に素子 5 2 b の 受光面積が零 と な ] 、 素子 5 2 d のそれが最大 と な つた と き 、 主軸頭 2 の 下降違動が停止 し、 テ ― ブ ルは右方 向のみ全速力で りれ 。
    [0077] 次に第 1 5 d ， 1 6 d 図の如 く ス タ イ ラ ス S がモ デ ル Mの 上昇面 M2に当接する と 、 それに よ る 筐か な ス ピ ン ド ル 6 の歪が歪計 4 1 に感知さ れ、 それ よ ] の逆転 信号がモ ー タ 3 1 に与え られる。 これに よ ]; モ — タ 3
    [0078] 〇ΜΠ VrirO" 1 は細か く 正逆回 ¾ しつつ右へ回動 し、 近点 Rは素 子 5 2 a , 5 2 d 間 に位置 し、 素子 5 2 a , 5 2 d は 受光 し、 素子 5 2 b は遮光さ れ、 主軸頭を 上方向 Z お よ びモ デル Mを右方 向 Xに送 るべ き 信号が発せ られる
    [0079] さ ら に第 1 5 e ， 1 6 e 図示の如 く 、 ス タ イ ラ ス S 力 sモ デル Mの 下降面 M3に至る と 、 ス タ イ ラ ス S の抵抗 がな く な る の で、 モ ー タ 3 1 は正転 し、 近点 Rは素子
    [0080] 5 2 b ， 5 2 d 間に位置 して、 素子- 5 2 b ， 5 2 d は 受光 し、 素子 5 2 a は遮光さ れ、 主軸頭 2 が下へ、 テ
    [0081] 一 ブ ル 力；右へ送 ら 2し る o
    [0082] ま た、 第 1 5 ί , 1 6 f 図の如 く 、 ス タ イ ラ ス S が モ デル Μの鉛直 上昇面に接 した時は、 ス タ イ ラ ス は モ デル に押付け られて ス ピ ン ド ル 6 は歪み、 歪計 4 1 か らの電流に よ ] モ — タ 3 1 が右方 向へ追加回転 し、 ス ピ ン ド ル 6 は最上位に達する か ら 近点 Rは素子 5 2 a に 対 15 して、 素子 5 2 a の 受光面積は最大 と な 、 他 の素子はすべて遮光され、 テ 一 ブ ル の Xま たは Y軸送
    [0083] は停止 し主軸頭 2 は 全速力で 上昇する
    [0084] そ して、 第 1 5 g ， 1 6 g 図の如 く 、 ス タ イ ラ ス S モ デル ！頃斜面 Μ3を 離れて水平面 Miに接 してか ら一定 距離だけ テ 一 ブ ル が右に んだ と き 、 図示外の リ ミ ッ 卜 ス ィ ツ チ と ド ッ グ等か ら な る 公知の位置検出手段に よ ]) テ ― ブ ル進行方 向が逆 （ 左方向 ） と ¾ ) . それと 同時に 上 ス 卜 ッ パ 2 2 1 が没入 し、 次い で モ ー タ 3 1
    [0085] か,. ' 〇 . が 1 8 0 度回転 し、 その 後下 ス 卜 ッ ノ、° 2 2 2 が突出 し その結果 ス タ イ ラ ス S は 力 ッ タ 一 C に 対 し右側へ偏る 姿勢を 保つ。 以下同様に して な ら い作業を行な った 後 テ - ブル が設定距離だけ左へ進んだ と き も う 一つの リ ミ ッ ト ス ィ ツ チ （ 図示せず ） が作動 して テ ー ブ ル は再 び右進行を始め る。
    [0086] な お、 上下 ク ラ ン ク 機構 1 1 ， 1 4 の同期手段 と し て、 前記ベ ル ト 1 5 に代替 して、 歯車列ゃス プ ロ ケ ッ 卜 と チ ェ ンや、 その他に よ る 伝動装置が 用い られる。
    [0087] な お、 前記では ス ピ ン ド ル 6 を 円運動可能に保持 し て刃物 C に 対 しな ら い進行 ·方 向に先行させたが、 ス ピ ン ド ル 6 を 僅かに 上 下動可能に保持 し、 ト レ — サ T 自 体を 刃物 C に 対 し先行させて も よ い。 ま た逆に ス ピ ン ド ル 6 を 僅かに 上下動可能に保持 し、 モ デ ル Mをそれ 専用の テ — ブル に 載せて刃物 C に対 し後行させて も よ い 。 更に、 刃物 C を 主軸頭 2 と 共に ス ピ ン ド ル 6 よ ] も 後行さ せて も よ い。 上要する に、 工作物 Wに対す る 刃物 C の相対位置 よ ]9 も 、 モ デ ル Mに 対する ス ピ ン ド ル 6 ( ス タ イ ラ ス S ) の相対位置を モ デ ル 面に平行 に一定量 e だけ先行させれば よ い。
    [0088] 本発明は以上の如 く 、 工具に対 し相対的に 常に一定 量だけ先行 して ス タ イ ラ ス が な ら い接敏を行 な う ので モ デ ル の凹凸を 前記先行量だけ早 く 感知 して刃物に な らい作勤を行わせる こ と が出来 る。 こ の為、 全 く 刃物 ' ':p。 の喰込みの生 じ な い表面 な ら い工作が可能 と な ったの であ る 。
    [0089] ま た、 ス ピ ン ド ル は、 その 上端において一定半径 e の も と に 鉛直面 内で円 運動可能に保持され、 その 上下 中途に お い て鉛直面 内揺動可能、 かつ、 上下動可能に 保持さ れてい る。 従って、 ス ピ ン ド ル保持手段の工作 が容易 と な った。
    权利要求:
    Claims

    請 求 の 範 囲
    、 工作物に対する 刃物の相対位置 よ ] も モ デ ル に対 する ス タ イ ラ ス に対する 相対位置を 、 な ら い表面に 平行で な ら い進行方向 に一定量 e だけ先行させる ス テ ツ プ と 、 前記 e に相当する べ ク ト ル を X 軸 （ 又は Y軸 ） お よ び z 軸分に分解する ス テ ッ プ と 、 こ れ ら X軸分 ， Z 軸分に 比例 して各々 X軸 （ 又は Y軸 ） 方 向お よ び Z 軸方向の送 ] 速度を変化させる ス テ ッ プ と を含む こ と を特徵 と する 表面 な らい方法。
    、 下端に ス タ イ ラ ス を 固定 した ス ピ ン ド ル をその上 端において一定半径 e の も と に鉛直面内 で円運動可 能に保持 し、 そ の 上下中途に おいて鉛直面 内揺動可 能、 かつ、 上下動可能に保持する ス テ ッ プ と 、 刃物 よ ]5 も な ら い方向に 前記 e だけ先行させて 前記ス タ イ ラ ス を モ デ ル に接触さ せる ス テ ッ プ と 、 前記ス ピ ン ド ル の円運動軸に対する相対位置に対応 して水平 方 向お よ び鉛直方向の な ら い速度指令信号を 出力す る ス テ ッ プと 、 これ ら の 信号を 水平方向お よ び ：鉛 ¾j直 方向の な らい操作部に送る ス テ ッ プ と を含む こ と を 特徴と する特許請求の範囲第 1 項記載の表面 な らい 方法。
    、 下端に ス タ イ ラ ス を 固定 した ス ピ ン ド ル を鉛直方 向に保ったま ま 、 半径 e な る 円 運動可能に 保持する ス テ ッ プ と 、 刃物 よ も な らい方向 に 前記 e だけ先 - ΑΤ^ 行させて 前記 ス タ イ ラ ス を モ デ に接触させる ス テ ツ プ と 、 前記 ス ピ ン ド ル の 円 運動軸に対する 相対位置 に対応 して水平方 向お よ び鉛直方 向の な ら い速度指 令信号を 出力する ス テ ッ プ と 、 これ らの 信号を 水平 方向お よ び鉛直方 向の な らい操作部に送 る ス テ ツ プ と を舍む こ と も特徵 と する 特許請求の範囲第 1 項記 載の表面 な ら い方法。
    、 ス タ イ ラ ス を 下端に 固定 した ス ピ ン ド ル と 、 該 ス ピ ン ド ル を 、 その 上端に おいて一定半径 e の も と に 鉛直面内で円運動可能に保持 し、 その 上 下 中途にお いて鉛直面 内揺動可能、 カゝつ、 上下動可能に 保持す る ス ピ ン ド ル 保持手段 と 、 該 ス ピ ン ド ル の 円違動 を 上下方向 1 8 0 度範囲に制限する 円運動制限手段 と 前記 ス ピ ン ド ル を 常に 下方に 円運動する よ う に付勢 する ス ピ ン ド ル 昇降手段 と 、 前記 ス タ イ ラ ス カ モ テ ル に接蝕 してその変位が設定値 よ i も 大 と な った と き 該 ス ピ ン ド ル を 上方に 円 運動さ せる モ デ ル 面検出 手段 と 、 前記 ス ビ ン ド ル の 円運 K ア ー ム の回転位置 に対応 して水平方向 お よ び鉛直方向の な ら い指令信 号を 出力する な ら い指令部 と 、 該 信号を う けて水平 方 向お よ び鉛直方向 の な ら い速 ¾を 変化させる な ら い操作部 と を 含む こ と を 特徵 と する 表面 な ら い装置 、 ス タ イ ラ ス を 下端に 固定 した ス ピ ン ド ル と 、 該 ス ピ ン ド ル を 鉛直状態に保ったま ま 、 一定半径 e の も
    OMFI
    ' O と に 円運動可能に保持する ス ピ ン ド ル保持手段 と 、 該 ス ピ ン ド ル の 円運動を 上下方向 1 8 0 度範囲に制 限する 円運動制限手段 と 、 鉛直 ス ピ ン ド ル を 常に 下 方に 円運動する よ う に付勢する ス ピ ン ド ル昇降手段 と 、 前記 ス タ イ ラ ス が モ デ ル に接触 してその抵抗が '設定値 よ も 大 と な った と き 該 ス ビ ン ド ル を 上方に 円運動させる モ デ ル 面検出手段 と 、 前記 ス ピ ン ド ル の円運動ァ - ム の回転位置に対応 して水平方向お よ び鉛直方向の らい指令信号を 出力する な ら い指令 部 と 、 該信号を う けて水平方向お よ び铅直方 向の な らい速度を 変化させる な らい操作部 と を 含む こ と を 特徵 と する 表面 な ら い装置。
    、 前記 ス ピ ン ド ル保持手段は、 前記ス ピ ン ド ル を 、 その 上端に おいて一定半径— e の も と に鉛直面内で円 運動可能に保持する ク ラ ン ク 機構 と 、 前記 ス ピ ン ド ル をその 上下 中途に いて铅直面内揺動可能、 かつ 上下動可能に 保持す る 支点部 と を含む こ と を 特徵 と する 特許請求の範囲第 4 項記載の表面 な ら い装置。 、 前記 ス ピ ン ド ル 保持手段は、 前記ス ピ ン ド ル をそ の 上端お よ び中途に おいて、 各々 一定半径 e の も と に鉛直面 内 で円運動可能に 保持する 上ク ラ ン ク 接構 お よ び下 ク ラ ン ク 锓搆 と 、 これ ら 両 ク ラ ン ク 核 を 同期 して回動さ せ _る ク ラ ン ク 同期手段 と を含む こ と を 特徴 と する 特許請求の範囲第 5 項記載の表面 な ら '、 い装
    8 、 前記 ク ラ ン ク 機檮は、 水平かつ、 な ら い方向に直 交する 方向に 向けて 卜 レ — サ 本体に 回転 自 在に支持 された ク ラ ン ク 軸 と 、 該 ク ラ ン ク 軸の一端に固定さ れ—た ク ラ ン ク ァ ー ム と 、 該 ク ラ ン ク ア ー ム の一端に 前記 ク ラ ン ク '軸に対 し e だけ塥心 して固定された ク ラ ン ク ピ ン と を含む こ と を 特徵と する 特許請求の範 囲第 6 又は 7 項記載の表 ia ¾ > い装置。
    9 、 It]記支点部は、 前記 ク ラ ン ク 軸の回 中 '1 ¾ 通る
    1 0 鉛直線上で、 その 下方位置の 前記 ト レ ― サ本体の一
    に設け られ、 前記 ス ピ ン ド ル の鉛直面内の揺動 を許 し、 かつ、 上下動を も 許す よ う な 案内孔を 持つ こ と を 特 ¾と する 特許請求の範囲第 6 項記載の表面 な ら い装置
    1 5 1 0 、 前記支点部は高さ 調整锾構を 持つ こ と を 特徵 と す る特許請求の範囲第 9 項記載の表面 な ら い装置。 1 1 、 前記円運動制限手段は 前記 ク ラ ン ク Sョ と 前記 ト レ
    ― サ本体 と の間 に設け られ、 前記ク ラ ン ク 軸 と 同 心 の円 周 上に 1 8 0 度の角 度範囲を隔てて設け られた
    20 2 個の当 ]9 段 と 、 これ らの 当 ] 段に 当る よ う に設け られた ス ト ッ ノ "？ — と を含む こ と を 特徵 と する 特許請 求の範囲第 6 又は 7 項記載の表面 な らい装置。 12 、 前記 ス ピ ン ド ル 昇降手段は、 前記 ク ラ ン ク 軸に結 合さ れ常に一定方向に回転付勢さ れたサ 一 ボ モ ― タ よ な ] 、 前記ス ピ ン ド ル を 常に 下方 に 円運動する よ う に付勢 し、 ス タ イ ラ ス が モ デ ル に接触 して-その 抵抗が設定値 と な れば前記 ス ピ ン ド ル の 下方付勢を 停止 し、 設定値 よ ] も 大 と な った と き 、 前記 ス ピ ン ド ル を 逆方向 に 円運動させる よ う な働 き を 持つ こ と ' を 特徵と する 特許請求の範囲第 6 又は 7 項記載の表 面 な ら い装置。 ·
    、 モ デ ル 面検出手段は、 前記 ス タ イ ラ ス が モ デ ル の 水平面お よ び下降面に 当接 した と き 、 その抵抗が設 定値 と 等 し く な れば前記サ ー ボ モ ー タ の回転付勢が 停止 し、 前記抵抗が設定値 よ ] 大 と れば前記サ — ボモ - タ が逆転する よ う に 搆成されたモ デ ル 水平下 降面検出手段 と 、 前記ス タ イ ラ ス が モ デ ル の 上昇面 に 当接 した と き 、 その抵抗に よ って生 じた 前記 ス ピ ン ド ル の歪量を検出 して 前記サ ー ボ モ ー タ を 逆転さ せる よ う に 清成されたモ デ ル 上昇面検出手段 と を含 む こ と を特徵 と する 特許請求の範囲第 6 又は 7 項記 載の表面 な ら い装置。
    、 な ら い；！度指令扳を 前記 ス ピ ン ド ル の 円運動軸に 同心にそれと 同速度で回転可能に支持 し、 該指令板 の 外 周は 、 前記 ス タ イ ラ ス の モ デ ル に対する姿勢を 表わす よ う に回 ^中心を 通って直交する 直镍に 対 し 対称な る 滑か な 曲線か ら な ] 、 前記指令板の 外 周に 対応 して 前記 ス ピ ン ド ル の円運動軸 と 同心の同一円 局上に 2 組の な らい速度換出手段を 9 0 度間隔配置 し、 該速度検出手段は、 前記指令板の回動に伴 う 外 周の該速度検出手段に対する相対変位に応 じて信号 を 発生 し、 それに よ つて 加 工 物 テ ー ブル お よ び主軸 頭'を各々 直交 2 方向 に移動させる よ う に結線さ れて い る こ と を 特'徵 と する 特許請求の範囲第 4 又は 5 項 記載の表面 な ら い装置
    、 な らい速度指令板は 、 その回転中心カ ら 外 周ま で の距離を 、 零度に おける 近点か ら正負 9 0 度ま で各 々 対称的に Η · ( 1 — c o sB) ( 但 し H ： 指令板の回 転中心カ ら 外 周ま での距離の最大増加量 ， B ： 指令 板の対称線の対する 動径の な す角 ) の 曲镍に従って 漸増 し前記 外の角 度範囲で一定 と な る よ う 定め ら れた こ と を 特徵 と する 特許請求の範囲第 4 又は 5 項 記載の表面 な ら い装置
    、 な らい速度検出手段は、 卜 レ ー ザ本体に 固定 した 絶縁板 上で前記 ス ピ ン ド ル 円 運動軸 と 同 心の同一円 周 上に 2 組の光電素子を 9 0 度間隔配置 し、 該 2 組 の素子 よ 起る 電圧に よ って加工物テ — ブル お よ び 主軸頭を 各々 直交 2 方向 に移動させる よ う に結線 し 前記光電素子に対向する 光源を設けた こ と を 特徵 と する 特許請求の範囲第 4 又は 5 項記載の表面 な ら い
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