(57)【要約】    【課題】  電動タッピングマシンにおいて、タップの切り替えを自動で認識し、タップ切り替え時間を短縮できるシステムを提供すること。    【解決手段】  タップ切り替えシステム１は、タッピングマシン５の回転軸駆動モータ６と送り軸駆動モータ７を制御するモータコントローラ２と、タップを検知するタップ検知センサ３とを備え、モータコントローラ２にはタップ検知センサ３から伝達される情報に基づきタップごとの加工条件指令データを選択する指令データ選択手段２１と、それにより選択された加工条件指令データを各モータ６、７に対して指令する加工条件指令手段２２とが備えられる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動タッピングマシンにおける異種タップ切り替えの認識およびタップ加工条件の指令を自動的に行うタップ切り替えシステムであって、該システムは、タッピングマシンの回転軸駆動モータおよび送り軸駆動モータの駆動を制御するモータコントローラと、選択されるタップを検知するためのタップ検知センサとを備えて構成され、該モータコントローラには、該タップ検知センサから伝達される情報受信に基づいてタップごとの加工条件指令データを選択する指令データ選択手段と、該指令データ選択手段により選択された加工条件指令データを各モータに対して指令する加工条件指令手段とが備えられていることを特徴とする、電動タッピングマシンのタップ切り替えシステム。
【請求項２】
前記加工条件は、前記回転軸駆動モータについてはタップ種に応じた回転速度、前記送り軸駆動モータについてはタップ種に応じた移動距離および移動速度であることを特徴とする、請求項１に記載の電動タッピングマシンのタップ切り替えシステム。
【請求項３】
前記タップ検知センサは各タップ種ごとに付設され、各タップが選択される動作に伴って各タップの固有に係る検知信号が前記モータコントローラに伝達されることを特徴とする、請求項１または２に記載の電動タッピングマシンのタップ切り替えシステム。
【請求項４】
各タップは非装着時は待機センターに収容されており、前記タップ検知センサは該待機センターに設けられ、各タップが選択される動作に伴って各タップの固有に係る検知信号が前記モータコントローラに伝達されることを特徴とする、請求項１または２に記載の電動タッピングマシンのタップ切り替えシステム。
【請求項５】
前記タップ検知センサはタッピングマシンに付設され、該タッピングマシンに装着されたタップ種を検知するものであることを特徴とする、請求項１または２に記載の電動タッピングマシンのタップ切り替えシステム。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載のタップ切り替えシステムと、該システムを構成する前記モータコントローラによる制御によってそれぞれ駆動する回転軸駆動モータおよび送り軸駆動モータとを備えてなることを特徴とする、電動タッピングマシン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電動タッピングマシンおよびそのタップ切り替えシステムに係り、特に、タップの切り替えを自動で認識し、タップ切り替え時間の短縮を実現することのできる、電動タッピングマシンにおけるタップ切り替えシステムおよびそれを利用した電動タッピングマシンに関する。
【背景技術】
【０００２】
機械部品等にネジ切り作業を行う場合、作業を効率的かつ迅速に行うことのできる手段として、電動タッピングマシンがある。しかし電動タッピングマシンにおいても、具体的に指定されたネジ径のタップを使用する必要があることは変わらない。
【０００３】
さて、電動タッピングマシンにおけるタップの切り替えに関する先行技術の状況を探るため、下記により検索調査を行った。
使用データベース：特許電子図書館（特許庁）
使用検索メニュー：特許実用新案公報テキスト検索
検索条件：（ＦＩ＝Ｂ２３Ｇ１／１６？）ＡＮＤ｛要約＋請求の範囲＝ＡＮＤ タップＡＮＤ（切替ＯＲ 切り替）｝
対象公報：特許公開公報、特許公報、実用新案公開公報、実用新案公報
検索日：平成１８年１２月９日
【０００４】
その結果、下記の検索調査結果を得た。
検索結果：のべ５件（特許公開公報、特許公報）
そのうち、後掲特許文献１に開示されているものは、タップの送り用ハンドルの操作に連動してタップの回転方向を切換えるというものである。また特許文献２に開示されているものは、自動送りのロック機構と、フローティング機構の切り換えを確実に行えることを目的としたものである。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−２６２８１７号公報「タッピング装置」
【特許文献２】特開平７−３１４２５０号公報「自動送り装置付タッピングボール盤の安全装置」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
さて、タッピングマシンにおけるタップの切り替え方法について考察する。従来のタッピングマシンは、送り軸と回転軸の同期を、電気的な指令ではなくギヤおよびプーリー径変更による機構で行うものであったため、タップ切り替えには、プーリー径変更（ベルト組み替え）とギヤ変更の各作業を必要とするものだった。そしてこれらの作業には１５〜２０分もの長時間を要しており、より迅速なタップ切り替え方法が求められている状況であった。
【０００７】
しかし、上述の検索調査で検索された各技術を含め、指定されたネジ径のタップを選択するためにタップの切り替えを自動で認識することによって、タップ切り替え時間の短縮、ひいてはネジ切り作業の効率化を図るための提案は、未だ為されていない。
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、上記従来技術の問題点を除き、タップの切り替えを自動で認識し、タップ切り替え時間の短縮、切り替えられたタップに応じたネジ切り作業の条件の切り替えの迅速化を実現し、ひいてはネジ切り作業の効率化を実現することのできる、電動タッピングマシンにおけるタップ切り替えシステム、およびそれを利用した電動タッピングマシンを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願発明者は上記課題について検討した結果、各ネジ径のタップを認識可能な検出センサを用いる構成によって上記課題の解決が可能であることを見出し、本発明に至った。すなわち、上記課題を解決するための手段として本願で特許請求される発明、もしくは少なくとも開示される発明は、以下の通りである。
【００１０】
（１）  電動タッピングマシンにおける異種タップ切り替えの認識およびタップ加工条件の指令を自動的に行うタップ切り替えシステムであって、該システムは、タッピングマシンの回転軸駆動モータおよび送り軸駆動モータの駆動を制御するモータコントローラと、選択されるタップを検知するためのタップ検知センサとを備えて構成され、該モータコントローラには、該タップ検知センサから伝達される情報受信に基づいてタップごとの加工条件指令データを選択する指令データ選択手段と、該指令データ選択手段により選択された加工条件指令データを各モータに対して指令する加工条件指令手段とが備えられていることを特徴とする、電動タッピングマシンのタップ切り替えシステム。
（２）  前記加工条件は、前記回転軸駆動モータについてはタップ種に応じた回転速度、前記送り軸駆動モータについてはタップ種に応じた移動距離および移動速度であることを特徴とする、（１）に記載の電動タッピングマシンのタップ切り替えシステム。
（３）  前記タップ検知センサは各タップ種ごとに付設され、各タップが選択される動作に伴って各タップの固有に係る検知信号が前記モータコントローラに伝達されることを特徴とする、（１）または（２）に記載の電動タッピングマシンのタップ切り替えシステム。
（４）  各タップは非装着時は待機センターに収容されており、前記タップ検知センサは該待機センターに設けられ、各タップが選択される動作に伴って各タップの固有に係る検知信号が前記モータコントローラに伝達されることを特徴とする、（１）または（２）に記載の電動タッピングマシンのタップ切り替えシステム。
（５）  前記タップ検知センサはタッピングマシンに付設され、該タッピングマシンに装着されたタップ種を検知するものであることを特徴とする、（１）または（２）に記載の電動タッピングマシンのタップ切り替えシステム。
（６）  （１）ないし（５）のいずれかに記載のタップ切り替えシステムと、該システムを構成する前記モータコントローラによる制御によってそれぞれ駆動する回転軸駆動モータおよび送り軸駆動モータとを備えてなることを特徴とする、電動タッピングマシン。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の電動タッピングマシンおよびそのタップ切り替えシステムは上述のように構成されるため、これによれば、ネジ径の異なる複数のタップの切り替えを自動的に認識して、切り替えられたタップに応じたネジ切り作業の条件の切り替えの迅速化を実現することができる。つまり、ネジ切り作業に必要な回転と送りの移動速度および移動距離は、自動で切り替えることができる。結局、タップ切り替えを自動認識できることにより、従来は１５〜２０分程度もかかっていたところ、本発明によれば１０秒程度の時間で済ませることができる。つまり、タップ切り替え作業の所要時間を約１０％、あるいはそれ以下にまで劇的に短縮することができ、ひいてはネジ切り作業の大幅な効率化、さらにはタッピングマシン利用の大幅な高度化を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を図面により詳細に説明する。
図１は、本発明の電動タッピングマシンのタップ切り替えシステムの基本構成を示すブロック図である。図示するように本タップ切り替えシステム１は、電動タッピングマシン５における異種タップ切り替えの認識およびタップ加工条件の指令を自動的に行うためのシステムであって、タッピングマシン５の回転軸駆動モータ６、および送り軸駆動モータ７の駆動を制御するモータコントローラ２と、選択されるタップを検知するためのタップ検知センサ３とを備えて構成される。
【００１３】
さらにモータコントローラ２には、タップ検知センサ３から伝達される情報受信に基づいてタップごとの加工条件指令データを選択する指令データ選択手段２１と、該指令データ選択手段２１により選択された加工条件指令データを各モータ６、７に対して指令する加工条件指令手段２２とが備えられていることを、基本的な構成とする。図中、本タップ切り替えシステム１の基本構成は、一点鎖線の枠内に含まれている。
【００１４】
かかる構成により本タップ切り替えシステム１によれば、電動タッピングマシン５に用いられるタップが選択されると、その選択〜電動タッピングマシン５への装着の過程中において、そのことがタップ検知センサ３によって検知され、検知された情報は指令データ選択手段２１に伝達されて、そこにおいて予め本システム１中に蓄積保存されているタップごとの加工条件指令データが選択され、ついで加工条件指令手段２２において、選択された加工条件指令データが回転軸駆動モータ６および送り軸駆動モータ７に対して指令される。
【００１５】
指令データ選択手段２１により選択され、加工条件指令手段２２により指令される加工条件指令データに係る具体的な加工条件は、回転軸駆動モータ６についてはタップ種に応じた回転速度、送り軸駆動モータ７についてはタップ種に応じた移動距離もしくは移動速度またはその双方とすることができる。
【００１６】
上記加工条件指令による制御を受けて各モータ６、７は、選択されたタップ８に固有の加工条件（回転速度や移動速度など）にて駆動され、電動タッピングマシン５におけるネジ切り加工作業の作動がなされる。このようにして本システム１により、電動タッピングマシン５における異種タップ切り替えの認識およびタップ加工条件の指令が自動的に行われ、それに基づいて、個別のタップに対応した各軸の駆動制御が、モータ６、７を介してなされる。
【００１７】
図においては、指令データ選択手段２１および加工条件指令手段２２はともにモータコントローラ２中に含まれた機能として記載されているが、各手段２１、２２の設備態様はこれに限られず、モータコントローラ２とは別個のものとして構成してもよい。すなわち本願にいう、モータコントローラに指令データ選択手段および加工条件指令手段が「備えられている」には、モータコントローラ２に各手段２１、２２が別個の要素として接続されている場合も含む。
【００１８】
タップ切り替えを自動認識することにより、タップ切り替え時間を大幅に短縮することが可能になった。具体的には、従来はタップ切り替えに伴う加工条件設定変更の作業が１５〜２０分かかったところ、本発明によれば、同条件下で、１０秒程度までにも短縮することができた。
【００１９】
これは、従来技術のタップ切り替えにはプーリー径とギヤ変更の各作業が必要だったところ、本発明切り替えシステムを用いれば、切り替え作業を電気的に制御できるためである。所要時間の短縮効果は、従来技術の約１０％あるいはそれ以下となり、劇的なものである。
【００２０】
図２は、本発明の電動タッピングマシンのタップ切り替えシステムの第一実施例を示す説明図である。図には、本例システム２１とそれにより駆動される電動タッピングマシン２５が示されている。図示するように本例システム２１は、各ネジ径のタップ２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃ、・・・２８Ｘ毎に検出センサ２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ、・・・２３Ｘが配置され、これらによる検出信号がモータコントローラ２２側に伝達されるよう構成される。図示しないが、モータコントローラ２２には上述のように、指令データ選択手段および加工条件指令手段が備えられている。
【００２１】
かかる構成により本例システム２１では、特定のタップ（図では２８Ｘ）が選択される動作に伴って、そのタップ２８Ｘに係る検出センサ２３Ｘから検知信号が指令データ選択手段２１側に伝達され、上述したように、指令データ選択手段による対応する指令データの選択、加工条件指令手段による各モータ２６、２７に対する加工条件指令がなされ、電動タッピングマシン２５の作動がなされる。
【００２２】
図３は、本発明の電動タッピングマシンのタップ切り替えシステムの第二実施例を示すブロック図である。図示するように本例タップ切り替えシステム３１は、各タップ３８Ａ、３８Ｂ、・・・３８Ｘ、・・・３８Ｎが非装着時は待機センター３８０に収容されており、タップ検知センサ３３は待機センター３８０に設けられている他は、第一実施例のシステム２１と同様の構成である。図中、本タップ切り替えシステム３１の基本構成は、一点鎖線の枠内に含まれている。
【００２３】
本例システム３１における待機センター３８０とは、各種のタップ３８Ａ等が一括して収容されている機能ないしは手段をいい、その具体的形態は限定されない。たとえば、単一の箱の中に各タップ３８Ａ等がそれぞれ位置を特定して収容されており、個別のタップ３８Ｘ等が選択されて移動することによって、つまり待機センター３８０内の特定位置を離れることによって、当該移動したタップが特定のタップ３８Ｘ等であることがタップ検知センサ３３によって検知される、という方式をとることができる。
【００２４】
本例システム３１はかかる構成をとることにより、各タップ３８Ｘ等が選択される動作に伴ってタップ検知センサ３３がそれを検知し、各タップ３８Ｘ等の固有に係る検知信号がタップ検知センサ３３からモータコントローラ３２側に伝達される。以後の動作は、上述第一実施例と同様である。
【００２５】
図４は、本発明の電動タッピングマシンのタップ切り替えシステムの第三実施例を示すブロック図である。図示するように本例システム４１は、タップ検知センサ４３がタッピングマシン４５に付設され、タッピングマシン４５に装着された特定のタップ４８Ｘを検知するものであることを、特徴的構成とする他は、第一実施例のシステム２１と同様の構成である。図示された電動タッピングマシン４５上におけるタップ検知センサ４３の付設位置は例示であり、特に限定されない。図中、本タップ切り替えシステム４１の基本構成は、一点鎖線の枠内に含まれている。
【００２６】
本例システム４１はかかる構成をとることにより、タッピングマシン４５に装着されたタップが特定のタップ４８Ｘであることがタップ検知センサ４３により検知され、タップ４８Ｘの固有に係る検知信号がタップ検知センサ４３からモータコントローラ４２側に伝達される。以後の動作は、上述第一実施例と同様である。
【００２７】
上述のいずれかのタップ切り替えシステムによれば、これを備え、かつ当該システム中のモータコントローラによる制御によって回転軸駆動モータおよび送り軸駆動モータが駆動される電動タッピングマシンを構成することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明の電動タッピングマシンおよびそのタップ切り替えシステムには、タップの切り替えを自動的に認識して、タップ切り替え時間を短縮すること、その他の利点がある。殊に、タップ切り替え作業の所要時間を、従来技術の約１０％、あるいはそれ以下にまでも劇的に短縮でき、ネジ切り作業の大幅な効率化、さらにはタッピングマシン利用の大幅な高度化を実現することができる。したがって、ＦＡ機器分野などで非常に利用価値が高い発明である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の電動タッピングマシンのタップ切り替えシステムの基本構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の電動タッピングマシンのタップ切り替えシステムの第一実施例を示す説明図である。
【図３】本発明の電動タッピングマシンのタップ切り替えシステムの第二実施例を示すブロック図である。
【図４】本発明の電動タッピングマシンのタップ切り替えシステムの第三実施例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００３０】
１、２１、３１、４１…電動タッピングマシンのタップ切り替えシステム
２、２２、３２、４２…モータコントローラ
２１、３２１、４２１…指令データ選択手段
２２、３２２、４２２…加工条件指令手段
２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｘ…タップ収容ケース
２９…機械加工部品（ネジ切り加工対象）
３、２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｘ、３３、４３…タップ検知センサ
３８０…待機センター
５、２５、３５、４５…電動タッピングマシン
２５１…タップ装着移動台
２５２…基台
６、２６、３６、４６…回転軸駆動モータ
７、２７、３７、４７…送り軸駆動モータ
８、２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃ、２８Ｘ、３８Ａ、３８Ｂ、３８Ｎ、３８Ｘ、４８Ｘ…タップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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