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JP7704643B2 - Indexing Device - Google Patents
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JP7704643B2 - Indexing Device - Google Patents

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Description

本発明は、カービック機構を備えたものであって、サーボモータの自動原点設定処理が可能なインデックス装置に関する。 The present invention relates to an indexing device equipped with a carbide mechanism and capable of automatically setting the origin of a servo motor.

正確に角度を割出しするインデックス装置には例えば、複数の工具から所定の工具を選択して位置決めする工作機械のタレット装置がある。下記特許文献1のタレット装置は、カービックカップリングが用いられ、クランプ状態ではタレット刃物台とタレット本体の歯部同士が強く押しつけ合っている。そのタレット装置は、旋回割り出しによって該当する工具が選択され、カービックカップリングの噛み合いによって対象となる工具の位置決めが行われる。加工時には回転するワークに対して切削工具が当てられるなどして所定の加工が行われる。その際、ワーク切削によって工具が抵抗を受けるが、工具は噛み合ったガービックカップリングによって支えられている。 One example of an indexing device that accurately indexes angles is a turret device for machine tools that selects and positions a specific tool from multiple tools. The turret device in Patent Document 1 below uses a curvic coupling, and in the clamped state, the teeth of the turret tool rest and the turret body are pressed firmly against each other. In this turret device, the appropriate tool is selected by rotational indexing, and the target tool is positioned by the engagement of the curvic coupling. During machining, the cutting tool is applied to the rotating workpiece to perform the specified machining. During this process, the tool experiences resistance when the workpiece is cut, but the tool is supported by the engaged curvic coupling.

特開2006-15448号公報JP 2006-15448 A

タレット装置は、旋回割出し用サーボモータのアブソリュートエンコーダに対して設定された原点からの回転角を測定することによって旋回割出し制御が行われる。そうしたタレット装置における旋回割出し用サーボモータの原点設定は、刃物台を作業者が回転させ、取付け面が上下方向に直交するような位置になるようにし、カービックカップリングの噛み合った回転位置が原点として設定される。しかし、噛み合う歯同士にはバックラッシがあり、特にタレット装置内に組み込まれているため直接見ることができず、歯と溝との中央を正しく重ねるように回転位置を定めることができない。よって、旋回割出し用サーボモータの原点設定は、作業者の違いによる原点位置のバラツキが大きく、設定完了までの時間にも大きな差が生じてしまっていた。 The turret device performs rotation index control by measuring the rotation angle from the origin set for the absolute encoder of the slewing index servomotor. In such a turret device, the origin of the slewing index servomotor is set by the operator rotating the tool post so that the mounting surface is at right angles to the vertical direction, and the rotation position where the curvic coupling engages is set as the origin. However, there is backlash between the meshing teeth, which cannot be seen directly because they are built into the turret device, and it is not possible to determine the rotation position so that the centers of the teeth and grooves are correctly overlapped. Therefore, when setting the origin of the slewing index servomotor, there is a large variation in the origin position depending on the operator, and there is also a large difference in the time it takes to complete the setting.

そこで、本発明は、かかる課題を解決すべく、サーボモータの自動原点設定処理が可能なインデックス装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention aims to solve this problem by providing an indexing device that can automatically set the origin of a servo motor.

本発明に係るインデックス装置は、ハウジングに覆われるようにして回転可能に組付けられた割出し回転体と、アブソリュートエンコーダを備えたサーボモータと、前記割出し回転体に前記サーボモータの回転を伝達する、前記ハウジング内に組み込まれた減速機構と、複数の歯が環状に並べられた第1および第2カービックカップリング片からなるカービックカップリングを備え、そのクランプおよびアンクランプにより前記割出し回転体の回転と回転制限とを切り替える、前記ハウジング内に組み込まれた回転切換機構と、クランプ状態の前記カービックカップリングに対する前記サーボモータの駆動制御によって、前記割出し回転体と一体に形成された前記第1カービックカップリング片の歯を、前記回転切替機構側に設けられた非回転の前記第2カービックカップリング片の溝内で時計方向と反時計方向とに移動させ、前記溝の両側にある各々の歯に当てることにより、前記サーボモータに供給される電流が予め設定された値に達したときの両方向の回転位置を記憶し、前記両方向の回転位置から算出した中央位置に前記第1カービックカップリング片の歯を位置決めし、そのとき前記アブソリュートエンコーダから出力される回転位置を原点として設定する自動原点設定処理部を備えた制御装置と、を有する。
The indexing device according to the present invention includes an indexing rotor rotatably assembled so as to be covered by a housing, a servo motor equipped with an absolute encoder, a speed reducing mechanism incorporated in the housing for transmitting the rotation of the servo motor to the indexing rotor, a curvic coupling consisting of first and second curvic coupling pieces having a plurality of teeth arranged in an annular shape, and a rotation switching mechanism incorporated in the housing for switching between rotation and rotation restriction of the indexing rotor by clamping and unclamping the curvic coupling, and a drive control of the servo motor for the curvic coupling in the clamped state. and a control device having an automatic origin setting processing unit which moves the teeth of the first curvic coupling piece formed integrally with the indexing rotor in a clockwise and counterclockwise direction within a groove of the non-rotating second curvic coupling piece provided on the rotation switching mechanism side and brings them into contact with each of the teeth on both sides of the groove, thereby storing the rotation positions in both directions when the current supplied to the servo motor reaches a preset value, positions the teeth of the first curvic coupling piece at a central position calculated from the rotation positions in both directions, and sets the rotation position output from the absolute encoder at that time as an origin .

前記構成によれば、制御装置の自動原点設定処理部により、カービックカップリングがクランプ状態からサーボモータの駆動制御が行われ、第1カービックカップリング片の歯と第2カービックカップリング片の溝の中央とが一致し、アブソリュートエンコーダから出力される回転位置を原点として設定されるため、作業者の違いによる原点位置のバラツキがなくなり、設定完了までの時間も短縮することができる。 According to the above configuration, the automatic origin setting processing unit of the control device controls the drive of the servo motor when the curvilinear coupling is in the clamped state, the teeth of the first curvilinear coupling piece and the center of the groove of the second curvilinear coupling piece are aligned, and the rotational position output from the absolute encoder is set as the origin, eliminating variation in the origin position due to differences between operators and shortening the time required to complete the setting.

インデックス装置の一施形態を示した断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of an index device. タレットヘッドを正面から示した図である。FIG. 2 is a front view of the turret head. タレット装置の制御システムを示したブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a control system of the turret device. 自動で行われる自動原点設定処理のイメージ図である。FIG. 13 is an image diagram of an automatic origin setting process that is performed automatically. 自動原点設定処理のフローチャートを示した図である。FIG. 13 is a flowchart showing an automatic origin setting process.

本発明に係るインデックス装置の一実施形態について、図面を参照しながら以下に説明する。本実施形態では、インデックス装置の一例として工作機械を構成するタレット装置を説明する。図1は、そのタレット装置を示した断面図である。タレット装置1は、旋回割出し用サーボモータ2の回転出力がタレットヘッド3へと伝達され、複数の工具が取り付けられたタレットヘッド3に対する旋回割出しが行われるよう構成されている。タレットヘッド3は、軸方向に組まれたハウジング部材11-16によってタレット装置1の内部機構が覆われている。 One embodiment of an index device according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In this embodiment, a turret device constituting a machine tool will be described as an example of an index device. FIG. 1 is a cross-sectional view showing the turret device. The turret device 1 is configured so that the rotation output of a servo motor 2 for slewing indexing is transmitted to a turret head 3, and slewing indexing is performed for the turret head 3 to which multiple tools are attached. The internal mechanism of the turret device 1 is covered by housing members 11-16 assembled in the axial direction in the turret head 3.

タレット装置1は、旋回割出し用サーボモータ2によって回転する駆動軸5を有し、その駆動軸5に対して筒形状の延長部材7が同軸状に固定され、ハウジング部材11-16内に回転軸Oを中心にした回転が可能に構成されている。更にその延長部材7にはタレットヘッド3が同軸状に固定されている。タレット装置1は、旋回割出し用サーボモータ2の回転を回転自在な駆動軸5に伝達するため、平行軸の歯車減速機構がハウジング部材11-16内に組み込まれている。 The turret device 1 has a drive shaft 5 that is rotated by a slewing indexing servo motor 2, and a cylindrical extension member 7 is fixed coaxially to the drive shaft 5, allowing it to rotate around a rotation axis O within the housing member 11-16. Furthermore, a turret head 3 is fixed coaxially to the extension member 7. In the turret device 1, a parallel shaft gear reduction mechanism is incorporated within the housing member 11-16 to transmit the rotation of the slewing indexing servo motor 2 to the freely rotatable drive shaft 5.

歯車減速機構は、先ず旋回割出し用サーボモータ2のモータ軸21に小径のモータギヤ22が固定され、大径の第1ギヤ23に対して噛合している。第1ギヤ23には同軸に不図示の小径の第2ギヤが一体に形成され、その第2ギヤが大径の第3ギヤ24に噛合している。さらに第3ギヤ24には小径の第4ギヤ25が同軸に形成され、その第4ギヤ25が駆動軸5に固定された第5ギヤ26に噛合している。 The gear reduction mechanism first has a small-diameter motor gear 22 fixed to the motor shaft 21 of the rotation index servo motor 2, which meshes with a large-diameter first gear 23. A small-diameter second gear (not shown) is formed integrally with the first gear 23 on the same axis, and the second gear meshes with a large-diameter third gear 24. Furthermore, a small-diameter fourth gear 25 is formed coaxially with the third gear 24, and the fourth gear 25 meshes with a fifth gear 26 fixed to the drive shaft 5.

従って、タレット装置1は、旋回割出し用サーボモータ2の駆動制御によって回転が出力されると、噛合する一連のギヤを介して駆動軸5に減速した回転が与えられる。そして、駆動軸5に延長部材7を介して固定されたタレットヘッド3に所定角度の回転が与えられ、タレットヘッド3に取り付けられた複数の工具から、ワーク加工に使用される工具の旋回割出しが行われる。タレット装置1は、こうして選択された工具が加工時には抵抗を受けるため、カービックカップリングによってタレットヘッド3が位置決めされる。なお、本実施形態のタレットヘッド3は、図2に示すように10角形であり、各辺に工具ホルダを介して不図示の工具が着脱可能になっている。 When the turret device 1 is driven and controlled by the servo motor 2 for slewing indexing, the drive shaft 5 is given a reduced rotation through a series of meshing gears. The turret head 3, which is fixed to the drive shaft 5 through an extension member 7, is then rotated at a predetermined angle, and the tool to be used for machining the workpiece is slewingly indexed from among the multiple tools attached to the turret head 3. In the turret device 1, the turret head 3 is positioned by a curvic coupling, since the tool selected in this way experiences resistance during machining. The turret head 3 in this embodiment is decagonal as shown in FIG. 2, and tools (not shown) can be attached and detached to each side via tool holders.

カービックカップリングは、駆動軸5などと一体になって回転する回転側カービックカップリング片31と、駆動軸5の周りに形成されたカービックカップリング用シリンダに組み付けられた固定側カービックカップリング片32とから構成されている。回転側カービックカップリング片31は、駆動軸5と延長部材7との間に挟まれるようにして組み込まれ、駆動軸5側に向いた歯が環状に形成されている。固定側カービックカップリング片32は、ピストン33に対して軸方向に重ねられるように一体に固定され、回転側カービックカップリング片31の歯と噛み合うように同じく環状に歯が形成されている。 The carbide coupling is composed of a rotating carbide coupling piece 31 that rotates together with the drive shaft 5 and a fixed carbide coupling piece 32 that is assembled to a carbide coupling cylinder formed around the drive shaft 5. The rotating carbide coupling piece 31 is assembled so as to be sandwiched between the drive shaft 5 and the extension member 7, and has teeth that face the drive shaft 5 side formed in a ring shape. The fixed carbide coupling piece 32 is fixed together with the piston 33 so as to be overlapped in the axial direction, and has teeth that are also formed in a ring shape to mesh with the teeth of the rotating carbide coupling piece 31.

カービック用油圧シリンダは、ピストン33を挟むようにクランプ側加圧室35とアンクランプ側加圧室36とが形成され、作動油の供給および排出によって、ピストン33が回転軸Oの軸線方向に沿って変位可能になっている。また、クランプ側加圧室35内には、ピストン33に回転軸Oと平行な複数のピン37が突設されている。一方、ハウジング部材14側に固定された非回転のシリンダブロック39には位置決め穴が形成され、そこピン37が挿入されることでピストン33および固定側カービックカップリング片32の回転が制限されている。そして、各ピン37の周りにコイルバネ38が設けられ、ピストン33が回転側カービックカップリング片31側に付勢されている。 The carbide hydraulic cylinder is formed with a clamping pressure chamber 35 and an unclamping pressure chamber 36 on either side of the piston 33, and the piston 33 can be displaced along the axial direction of the rotation axis O by supplying and discharging hydraulic oil. In the clamping pressure chamber 35, multiple pins 37 parallel to the rotation axis O are protruding from the piston 33. Meanwhile, a non-rotating cylinder block 39 fixed to the housing member 14 side is formed with positioning holes, into which the pins 37 are inserted to limit the rotation of the piston 33 and the fixed side carbide coupling piece 32. Coil springs 38 are provided around each pin 37, and the piston 33 is biased toward the rotating side carbide coupling piece 31.

タレット装置1は、タレットヘッド3に取り付けられた複数の工具が、ワーク加工に際して腕回割出しによって選択され、加工可能な位置に位置決めされる。旋回割出し用サーボモータ2の駆動制御は、工作機械の制御装置から回転位置指令信号が送信され、サーボアンプによってサーボパルスへ変換される。そのサーボパルスは旋回割出し用サーボモータ2のエンコーダからのフィードバック信号を基に作成される。これによりタレットヘッド3は、所定の回転位置で停止し、加工に使用される工具の旋回割出しが行われる。 In the turret device 1, multiple tools attached to the turret head 3 are selected by arm rotation indexing during workpiece machining and positioned at a position where machining is possible. The drive control of the servo motor 2 for slewing indexing is performed by sending a rotation position command signal from the machine tool's control device, which is converted into servo pulses by a servo amplifier. These servo pulses are created based on a feedback signal from the encoder of the servo motor 2 for slewing indexing. This causes the turret head 3 to stop at a specified rotation position, and slewing indexing of the tool to be used for machining is performed.

旋回割出し用サーボモータ2の回転出力は、モータギヤ22の回転が第1ギヤ23から第2ギヤ、更に第3ギヤ24、第4ギヤ25および第5ギヤ26へと減速して伝達される。従って、旋回割出し用サーボモータ2の回転制御により駆動軸5およびタレットヘッド3が所定角だけ回転し、該当する工具の旋回割出しが行われる。このときカービック用シリンダは、アンクランプ側加圧室36へと作動油が供給されており、ピストン33は旋回割出し用サーボモータ2側へ変位し、回転側カービックカップリング片31と固定側カービックカップリング片32との噛み合いが解除されている。 The rotation output of the servo motor 2 for slewing indexing is transmitted by reducing the rotation of the motor gear 22 from the first gear 23 to the second gear, and then to the third gear 24, the fourth gear 25, and the fifth gear 26. Therefore, the drive shaft 5 and the turret head 3 rotate by a predetermined angle by the rotation control of the servo motor 2 for slewing indexing, and the corresponding tool is slewing indexed. At this time, hydraulic oil is supplied to the unclamping side pressure chamber 36 of the curvilinear cylinder, and the piston 33 is displaced toward the servo motor 2 for slewing indexing, and the engagement between the rotating side curvilinear coupling piece 31 and the fixed side curvilinear coupling piece 32 is released.

そして、工具の旋回割出しが終了した後は、クランプ側加圧室35へと作動油が供給される一方で、アンクランプ側加圧室36の作動油が排出され、ピストン33がタレットヘッド3側へと変位する。それにより固定側カービックカップリング片32が回転側カービックカップリング片31に対して噛み合い、タレットヘッド3の回転が制限される。該当する工具が加工位置において固定され、ワークに対する加工が可能になる。 After the tool has been rotated and indexed, hydraulic oil is supplied to the clamping pressure chamber 35 while hydraulic oil is discharged from the unclamping pressure chamber 36, and the piston 33 is displaced toward the turret head 3. This causes the fixed curvic coupling piece 32 to mesh with the rotating curvic coupling piece 31, restricting the rotation of the turret head 3. The corresponding tool is fixed at the machining position, and machining of the workpiece becomes possible.

タレット装置1は、該当する工具を正確な位置に旋回割出しするため、設定された原点からの回転角をエンコーダで測定することにより、旋回割出し用サーボモータ2の駆動制御が行われる。NC制御が行われるタレット装置1の旋回割出し用サーボモータ2にはアブソリュートエンコーダ55(図3参照)が使用され、回転位置指令信号としてモータの回転量に応じたパルス例だけでなく絶対位置信号も出力される。そこで、タレット装置1では、原点を基準とした回転位置データで作動するための原点設定が行われる。 The turret device 1 uses an encoder to measure the rotation angle from a set origin to accurately index the tool, and controls the drive of the swivel indexing servo motor 2. An absolute encoder 55 (see Figure 3) is used for the swivel indexing servo motor 2 of the turret device 1, which is NC controlled, and outputs not only pulse samples according to the amount of motor rotation but also absolute position signals as rotation position command signals. Therefore, the turret device 1 sets an origin to operate with rotation position data based on the origin.

原点設定では、回転側カービックカップリング片31と固定側カービックカップリング片32とが離れたアンクランプ状態でタレットヘッド3が作業者によって回される。例えば、図2に示すように第1の工具取り付け部301が頂部に位置し、その取付け面が鉛直な基準線Lと直交するようにした位置決めが行われる。そして、回転側カービックカップリング片31と固定側カービックカップリング片32とが噛み合わされ、さらにバックラッシ分の微調整が行われて、その回転位置が原点として設定されていた。従来この微調整は作業者によって手動で行われていた。しかし、ハウジング内の直接見ることができない箇所への作業であるため、担当者毎に精度のバラツキがあり、設定までの作業時間も経験による差が大きかった。 In setting the origin, the turret head 3 is rotated by the operator in an unclamped state where the rotating curvilinear coupling piece 31 and the fixed curvilinear coupling piece 32 are separated. For example, as shown in FIG. 2, the first tool attachment part 301 is positioned at the top, and its attachment surface is positioned perpendicular to the vertical reference line L. Then, the rotating curvilinear coupling piece 31 and the fixed curvilinear coupling piece 32 are engaged, and fine adjustment is made for backlash, and the rotational position is set as the origin. Conventionally, this fine adjustment was performed manually by the operator. However, since this is work on a part of the housing that cannot be directly seen, there is variation in accuracy from operator to operator, and the work time required for setting also varies greatly depending on experience.

この点、本実施形態では最終の原点設定が自動で行われるよう構成されている。図3は、タレット装置1の制御システムを示したブロック図である。工作機械の制御装置50は、原点設定プログラムが格納された自動原点設定処理部51とその処理に応じて生じた情報を記憶する記憶部52とを有し、旋回割出し用サーボモータ2の駆動や、カービック用油圧シリンダの油圧回路56の駆動を制御するよう構成されている。 In this regard, in this embodiment, the final origin setting is configured to be performed automatically. FIG. 3 is a block diagram showing the control system of the turret device 1. The control device 50 of the machine tool has an automatic origin setting processing unit 51 in which an origin setting program is stored, and a memory unit 52 that stores information generated in response to the processing, and is configured to control the driving of the servo motor 2 for turning indexing and the driving of the hydraulic circuit 56 of the hydraulic cylinder for curvilinear motion.

図4は、自動で行われる自動原点設定処理のイメージ図であり、回転側カービックカップリング片31と固定側カービックカップリング片32の噛み合う互いの歯が示されている。また、図5は、自動原点設定処理のフローチャートを示した図である。自動原点設定処理部51に格納された原点設定プログラムによって実行される自動原点設定処理は、前述したように図2に示す回転位置にタレットヘッド3が位置決めされ、作業者の操作によって工作機械の操作表示装置57から送信される原点設定信号に従って実行される。 Figure 4 is an image diagram of the automatic origin setting process, showing the meshing teeth of the rotating curvic coupling piece 31 and the fixed curvic coupling piece 32. Also, Figure 5 is a diagram showing a flowchart of the automatic origin setting process. The automatic origin setting process executed by the origin setting program stored in the automatic origin setting processing unit 51 is executed according to an origin setting signal transmitted from the operation display device 57 of the machine tool by the operator after the turret head 3 is positioned at the rotation position shown in Figure 2 as described above.

第1の工具取り付け部301が鉛直な基準線Lと直交するタレットヘッド3の角度位置が原点として設定される。その場合、図4(A)に示すように、回転側カービックカップリング片31の歯41と固定側カービックカップリング片32の溝42の中央線M1,M2にズレが生じる。前述したようにこのズレを手作業で正すのは困難であるため、本実施形態では自動による調整および原点設定が行われる。その自動原点設定処理では先ず、旋回割出し用サーボモータ2の駆動により、回転側カービックカップリング片31に対して時計方向(図面右方向)へ非常にゆっくりとした速度(確認用速度)の回転が与えられる(S101)。 The angular position of the turret head 3 where the first tool attachment portion 301 is perpendicular to the vertical reference line L is set as the origin. In this case, as shown in FIG. 4(A), a misalignment occurs between the center lines M1, M2 of the teeth 41 of the rotating curvic coupling piece 31 and the groove 42 of the fixed curvic coupling piece 32. As described above, it is difficult to manually correct this misalignment, so in this embodiment, automatic adjustment and origin setting are performed. In the automatic origin setting process, first, the rotation indexing servo motor 2 is driven to rotate the rotating curvic coupling piece 31 clockwise (to the right in the drawing) at a very slow speed (check speed) (S101).

このとき回転側カービックカップリング片31の歯41は、図4(B)に示すように、バックラッシュによる隙間分だけ固定側カービックカップリング片32の溝42内を時計方向へ移動する。そして、回転側カービックカップリング片31は、その歯41が非常にゆっくりとした速度で固定側カービックカップリング片32の歯43に当てられる。そのため、歯41,43が当たって負荷を受けた旋回割出し用サーボモータ2は、供給される電流が徐々に増大する。自動原点設定処理ではこの電流が確認されており、供給電流が定格のX%(Xは任意の値)を超えるかどうかの判定が行われる(S102)。 At this time, as shown in FIG. 4B, the teeth 41 of the rotating curvilinear coupling piece 31 move clockwise in the groove 42 of the fixed curvilinear coupling piece 32 by the amount of the gap caused by the backlash. Then, the teeth 41 of the rotating curvilinear coupling piece 31 come into contact with the teeth 43 of the fixed curvilinear coupling piece 32 at a very slow speed. Therefore, the current supplied to the rotation indexing servo motor 2, which is loaded by the teeth 41 and 43 coming into contact with each other, gradually increases. This current is confirmed in the automatic origin setting process, and a determination is made as to whether the supplied current exceeds the rated X% (X is an arbitrary value) (S102).

供給電流が定格のX%に達しない場合は(S102:NO)、回転側カービックカップリング片31に対する時計方向への回転と、電流値の判定が続けられる(S101,S102)。その後、供給電流が定格のX%に達した場合には(S102:YES)、その回転位置W1が制御装置50の記憶部52に記録される(S103)。ところで、このような測定は、バックラッシュによるミクロン単位の隙間分だけ回転側カービックカップリング片31を回転させ、そのとき生じる電流値の変化に基づいて回転位置W1が求められる。従って、確認用速度とは、こうした極めて微小な距離において回転位置の見極めを可能にする非常にゆっくりとした速度である。例えば本実施形態では、通常運転の1%程度の速度である。 If the supply current does not reach X% of the rated current (S102: NO), the clockwise rotation of the rotating curvilinear coupling piece 31 and the determination of the current value are continued (S101, S102). If the supply current then reaches X% of the rated current (S102: YES), the rotational position W1 is recorded in the memory unit 52 of the control device 50 (S103). In this measurement, the rotating curvilinear coupling piece 31 is rotated by the gap in microns due to backlash, and the rotational position W1 is determined based on the change in the current value that occurs at that time. Therefore, the confirmation speed is a very slow speed that makes it possible to determine the rotational position at such an extremely small distance. For example, in this embodiment, it is a speed of about 1% of normal operation.

続いて、旋回割出し用サーボモータ2の駆動が切り換えられ、回転側カービックカップリング片31に対して反時計方向(図面左方向)へ非常にゆっくりとした確認用速度の回転が与えられる(S104)。そのため、図4(C)に示すように、回転側カービックカップリング片31の歯41が固定側カービックカップリング片32の溝42内を移動して反対側の歯44に当てられる。 Then, the drive of the rotation indexing servo motor 2 is switched, and the rotating curvilinear coupling piece 31 is rotated counterclockwise (to the left in the drawing) at a very slow confirmation speed (S104). Therefore, as shown in FIG. 4(C), the tooth 41 of the rotating curvilinear coupling piece 31 moves within the groove 42 of the fixed curvilinear coupling piece 32 and contacts the tooth 44 on the opposite side.

ここでも回転側カービックカップリング片31の歯41が固定側カービックカップリング片32の歯44に当たった負荷により、旋回割出し用サーボモータ2に供給される電流が徐々に増大する。よって、その電流値が確認され、供給電流が定格のX%を超えるかどうかの判定が行われる(S105)。供給電流が定格のX%に達しない場合は(S105:NO)、回転側カービックカップリング片31に対する時計方向への回転と、電流値の判定が続けられる(S104,S105)。その後、供給電流が定格のX%に達した場合は(S105:YES)、その回転位置W2が制御装置50の記憶部52に記録される(S106)。 Here too, the load caused by the teeth 41 of the rotating curvilinear coupling piece 31 hitting the teeth 44 of the fixed curvilinear coupling piece 32 gradually increases the current supplied to the rotation indexing servo motor 2. Therefore, the current value is confirmed, and a determination is made as to whether the supplied current exceeds X% of the rated current (S105). If the supplied current does not reach X% of the rated current (S105: NO), clockwise rotation of the rotating curvilinear coupling piece 31 and determination of the current value are continued (S104, S105). Thereafter, if the supplied current reaches X% of the rated current (S105: YES), the rotation position W2 is recorded in the memory unit 52 of the control device 50 (S106).

次に、記憶部52から読み出した回転位置W1と回転位置W2との中央位置Wが算出される(S107)。その中央位置Wは、固定側カービックカップリング片32の溝42の中央である。そこで、旋回割出し用サーボモータ2の駆動制御によって、回転側カービックカップリング片31に対して回転位置W2から時計方向への回転が与えられ、中央位置Wにおける位置合わせが行われる(S108)。すなわち、図4(D)に示すように歯41の中央線M1が溝42の中央線M2と重ねられる。そして、図4(D)に示す中央線M1,M2が重なった状態のアブソリュートエンコーダ55から出力される回転位置が原点として設定され、制御装置50の記憶部52に格納される(S109)。 Next, the center position W between the rotational position W1 and the rotational position W2 read from the memory unit 52 is calculated (S107). The center position W is the center of the groove 42 of the fixed side curvic coupling piece 32. Then, the rotational side curvic coupling piece 31 is rotated clockwise from the rotational position W2 by the drive control of the rotation indexing servo motor 2, and alignment at the center position W is performed (S108). That is, as shown in FIG. 4(D), the center line M1 of the tooth 41 is overlapped with the center line M2 of the groove 42. Then, the rotational position output from the absolute encoder 55 in the state where the center lines M1 and M2 shown in FIG. 4(D) are overlapped is set as the origin and stored in the memory unit 52 of the control device 50 (S109).

よって、本実施形態によれば、原点設定を自動で行うため、作業者の違いによる原点位置のバラツキがなくなり、設定完了までの時間も短縮することができる。また、従来のタレット装置から構造について改良を加えることなく制御によってこうした効果を得ることができる。 Therefore, according to this embodiment, the origin setting is performed automatically, eliminating variation in the origin position due to differences in operators and shortening the time required to complete setting. Furthermore, these effects can be obtained through control without making any structural improvements to the conventional turret device.

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
例えば、前記実施形態では、タレット装置1を例に挙げて説明したが、他のインデックス装置に対しても適応可能である。
Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this embodiment, and various modifications are possible without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the above embodiment, the turret device 1 has been taken as an example for explanation, but the present invention is also applicable to other index devices.

1…タレット装置 2…旋回割出し用サーボモータ 3…タレットヘッド 5…駆動軸 11-16…ハウジング部材 22-26…ギヤ 31…回転側カービックカップリング片 32…固定側カービックカップリング片 33…ピストン 35…クランプ側加圧室 36…アンクランプ側加圧室 50…制御装置 52…記憶部 55…アブソリュートエンコーダ

Reference Signs List 1: turret device 2: rotation indexing servo motor 3: turret head 5: drive shaft 11-16: housing member 22-26: gear 31: rotation side curvilinear coupling piece 32: fixed side curvilinear coupling piece 33: piston 35: clamp side pressure chamber 36: unclamping side pressure chamber 50: control device 52: memory unit 55: absolute encoder

Claims (3)

ハウジングに覆われるようにして回転可能に組付けられた割出し回転体と、
アブソリュートエンコーダを備えたサーボモータと、
前記割出し回転体に前記サーボモータの回転を伝達する、前記ハウジング内に組み込まれた減速機構と、
複数の歯が環状に並べられた第1および第2カービックカップリング片からなるカービックカップリングを備え、そのクランプおよびアンクランプにより前記割出し回転体の回転と回転制限とを切り替える、前記ハウジング内に組み込まれた回転切換機構と、
クランプ状態の前記カービックカップリングに対する前記サーボモータの駆動制御によって、前記割出し回転体と一体に形成された前記第1カービックカップリング片の歯を、前記回転切替機構側に設けられた非回転の前記第2カービックカップリング片の溝内で時計方向と反時計方向とに移動させ、前記溝の両側にある各々の歯に当てることにより、前記サーボモータに供給される電流が予め設定された値に達したときの両方向の回転位置を記憶し、前記両方向の回転位置から算出した中央位置に前記第1カービックカップリング片の歯を位置決めし、そのとき前記アブソリュートエンコーダから出力される回転位置を原点として設定する自動原点設定処理部を備えた制御装置と、
を有するインデックス装置。
an indexing rotor rotatably mounted so as to be covered by the housing;
A servo motor equipped with an absolute encoder;
A reduction mechanism incorporated in the housing for transmitting rotation of the servo motor to the indexing rotor;
a rotation switching mechanism incorporated in the housing, the rotation switching mechanism including a curvilinear coupling having first and second curvilinear coupling pieces each having a plurality of teeth arranged in an annular shape, the rotation switching mechanism switching between rotation and rotation restriction of the indexing rotor by clamping and unclamping the curvilinear coupling;
a control device including an automatic origin setting processing unit which, by controlling the drive of the servo motor for the curvic coupling in a clamped state , moves the teeth of the first curvic coupling piece formed integrally with the indexing rotor in a clockwise and counterclockwise direction in a groove of the non-rotating second curvic coupling piece provided on the rotation switching mechanism side, and abuts against each tooth on both sides of the groove, stores the rotation positions in both directions when the current supplied to the servo motor reaches a preset value, positions the teeth of the first curvic coupling piece at a center position calculated from the rotation positions in both directions, and sets the rotation position output from the absolute encoder at that time as an origin;
An indexing device having:
前記回転切換機構は、非回転のピストンを前記割出し回転体の軸線方向に変位する油圧シリンダを有し、前記第2カービックカップリング片が前記ピストンに固定されたものである請求項1に記載のインデックス装置。 2. The indexing device according to claim 1 , wherein the rotation switching mechanism has a hydraulic cylinder that displaces a non-rotating piston in the axial direction of the indexing rotor, and the second curvature coupling piece is fixed to the piston. 前記自動原点設定処理部は、前記第1カービックカップリング片の歯を前記第2カービックカップリング片の溝内において通常運転時とは異なる非常にゆっくりとした確認用速度で移動させるものである請求項1または請求項2に記載のインデックス装置。 3. The indexing device according to claim 1, wherein the automatic origin setting processing unit moves the teeth of the first curvic coupling piece within the groove of the second curvic coupling piece at a very slow confirmation speed different from that during normal operation .
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