(57)【要約】【課題】案内レール素材の左右側面にほぼ一定深さの転動体転動溝をロールダイスの温度に影響されることなく転造加工することのできる転動体転動溝の転造加工方法を提供する。【解決手段】案内レール素材の左右側面にロールダイスを押し当てて転動体転動溝を転動加工するときにロールダイスの温度を測定する（ステップＳ３）。次いで、ステップＳ３で得られたロールダイスの温度データを基に案内レール素材の最適引抜速度をステップＳ４で求め、案内レール素材の引抜速度が最適引抜速度となるようにロールダイスの回転速度をステップＳ６で制御する【選択図】　図３
2004042069.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リニアガイド装置の直動案内レールを形成する案内レール素材の左右側面に少なくとも二つのロールダイスを押し当て、この状態で前記案内レール素材をロールダイス間から引き抜くときに前記案内レール素材の最適引抜速度を前記ロールダイスの温度から演算し、その演算結果に基づいて前記案内レール素材の引抜速度を制御して前記案内レール素材の左右側面に転動体転動溝を転造加工することを特徴とする転動体転動溝の転造加工方法。
【請求項２】
リニアガイド装置の直動案内レールを形成する案内レール素材の左右側面に少なくとも二つのロールダイスを押し当て、この状態で前記案内レール素材をロールダイス間から引き抜いて前記案内レール素材の左右側面に転動体転動溝を転造加工する転動体転動溝の転造加工装置において、
前記案内レール素材をロールダイス間から引き抜くときに前記案内レール素材の最適引抜速度を前記ロールダイスの温度から演算し、その演算結果に基づいて前記案内レール素材の引抜速度を制御する制御手段を有することを特徴とする転動体転動溝の転造加工装置。
【請求項３】
請求項１記載の転造加工方法により製造した直動案内レールを有するリニアガイド装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リニアガイド装置の直動案内レールを製造するときに用いられる転動体転動溝の転造加工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
工作機械の可動テーブル等を一軸方向に案内する手段として用いられるリニアガイド装置は、直動案内レールと、この直動案内レールの両側に袖部を有するスライダとを備えており、直動案内レールの長手方向にスライダが相対移動するとスライダに組み込まれた多数の転動体が直動案内レールの左右側面およびスライダの袖部内側面に相対向して形成された転動体転動溝上を転動するようになっている。
【０００３】
このようなリニアガイド装置の直動案内レールは、一般に、鉄鋼材料からなる案内レール素材で形成されており、案内レール素材の左右側面に転動体転動溝を転造加工して直動案内レールを製造する場合、従来は案内レール素材の左右側面に少なくとも二つのロールダイスを押し当て、この状態で案内レール素材をロールダイス間から一定速度で引き抜いて案内レール素材の左右側面に転動体転動溝を転造加工している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような方法で転動体転動溝の転造加工を多数の案内レール素材に対して連続して行うと加工回数が増えるに従ってロールダイスの温度が上昇し、これに伴ってロールダイスの外径が大きくなる。このため、転動体転動溝の深さが次第に深くなり、許容範囲を超えてしまうことがあった。そして、転動体転動溝の深さが許容範囲を超えた場合には、ロールダイスの温度が下がるまで転動体転動溝の加工を停止するか或はロールダイスの切込み量を変更しなければならないため、加工効率が低いという問題があった。
【０００５】
本発明は上述した問題点に着目してなされたものであり、その目的とするところは、案内レール素材の左右側面にほぼ一定深さの転動体転動溝をロールダイスの温度に影響されることなく転造加工することのできる転動体転動溝の転造加工方法を提供しようとするものである。また、本発明の第２の目的は、案内レール素材の左右側面にほぼ一定深さの転動体転動溝をロールダイスの温度に影響されることなく転造加工することのできる転動体転動溝の転造加工装置を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明に係る転動体転動溝の転造加工方法は、リニアガイド装置の直動案内レールを形成する案内レール素材の左右側面に少なくとも二つのロールダイスを押し当て、この状態で前記案内レール素材をロールダイス間から引き抜くときに前記案内レール素材の最適引抜速度を前記ロールダイスの温度から演算し、その演算結果に基づいて前記ロールダイスの回転速度を制御して前記案内レール素材の左右側面に転動体転動溝を転造加工することを特徴とする。
【０００７】
また、本発明に係る転動体転動溝の転造加工装置は、リニアガイド装置の直動案内レールを形成する案内レール素材の左右側面に少なくとも二つのロールダイスを押し当て、この状態で前記案内レール素材をロールダイス間から引き抜いて前記案内レール素材の左右側面に転動体転動溝を転造加工する案内レール素材用転造加工装置において、前記案内レール素材をロールダイス間から引き抜くときに前記案内レール素材の最適引抜速度を前記ロールダイスの温度から演算し、その演算結果に基づいて前記ロールダイスの回転速度を制御する制御手段を有することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係るリニアガイド装置は、請求項１記載の転造加工方法により製造した直動案内レールを有することを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は案内レール素材の左右側面に転動体転動溝を転造加工する場合に用いられる転造加工装置の正面図で、図２はその平面図である。図１及び図２に示されるように、転造加工装置１０は案内レール素材Ｗを挟んで相対向する二つの可動ブラケット１１，１２と、これらの可動ブラケット１１，１２を図２中二点鎖線で示す待機位置から図２中実線で示す加工位置に進退駆動するブラケット駆動機構１３，１４とを備えており、可動ブラケット１１，１２間には、案内レール素材Ｗを支持する上下一対のローラサポート１５が相対向して設けられている。
【００１０】
また、転造加工装置１０は可動ブラケット１１，１２に回転自在に支持されたロールダイス１６，１７を備えており、これらロールダイス１６，１７の外周面には、転動体転動溝ｇを転造加工するための凸条部１６ａ，１７ａが形成されている。さらに、転造加工装置１０はロールダイス１６，１７を夫々プーリ１８，ベルト１９，プーリ２０を介して図中矢印方向に回転駆動するモータ２１，２２を備えており、可動ブラケット１１，１２のうち一方の可動ブラケットには、案内レール素材Ｗを光学的に検出するレール素材検出器２３（図１参照）が取り付けられているとともに、ロールダイス１６又は１７の温度を検出する温度センサ２４が取り付けられている。
【００１１】
また、転造加工装置１０はブラケット駆動機構１３，１４およびモータ２１，２２を制御するコントローラ２５（図２参照）を備えており、このコントローラ２５には、前述したレール素材検出器２３および温度センサ２４の出力信号が供給されるようになっている。
図３はコントローラ２５の制御動作を説明するためのフローチャートであり、同図に示されるように、コントローラ２５は図示しない電源スイッチが投入されるとレール素材検出器２３がオンであるか否かをステップＳ１で判断する。ここでレール素材検出器２３がオンである場合には、コントローラ２５はステップＳ２でブラケット駆動機構１３，１４を作動させ、可動ブラケット１１，１２を図２中二点鎖線で示す待機位置から図２中実線で示す加工位置に移動させる。そうすると、ロールダイス１６，１７の凸条部１６ａ，１７ａが案内レール素材Ｗの左右側面に当接し、これにより案内レール素材Ｗの左右側面にロールダイス１６，１７の凸条部１６ａ，１７ａが転写される。
【００１２】
ブラケット駆動機構１３，１４の作動により可動ブラケット１１，１２が待機位置から加工位置に移動すると、コントローラ２５はブラケット駆動機構１３，１４の作動を停止した後、ステップＳ３で温度センサ２４の出力を取り込み、ロールダイス１６，１７の温度を測定する。そして、ステップＳ３で得られたロールダイス１６，１７の温度データから案内レール素材Ｗの最適引抜速度ＢＳをステップＳ４で演算した後、ステップＳ５でモータ２１，２２を作動させてロールダイス１６，１７を図２中矢印方向に回転させる。このとき、コントローラ２５は、ロールダイス１６，１７間から引き抜かれる案内レール素材Ｗの引抜速度がステップＳ４で得られた最適引抜速度ＢＳとなるように、ロールダイス１６，１７の回転速度つまりモータ２１，２２の回転速度をステップＳ６で制御する。
【００１３】
また、モータ２１，２２の作動によりロールダイス１６，１７が所定方向に回転すると、コントローラ２５はレール素材検出器２３がオフであるか否かをステップＳ７で判断する。ここで、レール素材検出器２３がオフである場合には、コントローラ２５は転造加工終了と判定し、ステップＳ８でモータ２１，２２の作動を停止させ、さらにステップＳ９でブラケット駆動機構１３，１４を作動させ、可動ブラケット１１，１２を加工位置から待機位置に後退させる。
【００１４】
図４は案内レール素材Ｗの左右側面に転造加工される転動体転動溝ｇの深さと案内レール素材Ｗの引抜速度との関係を示す図であり、この図から明らかなように、案内レール素材Ｗの引抜速度を小さくすると転動体転動溝ｇの深さが深くなり、案内レール素材Ｗの引抜速度を大きくすると転動体転動溝ｇの深さが浅くなることがわかる。
【００１５】
したがって、上述した実施形態のように、案内レール素材Ｗの左右側面にロールダイス１６，１７を押し当てて転動体転動溝ｇを転動加工するときにロールダイス１６，１７の温度を基に案内レール素材Ｗの最適引抜速度ＢＳを求め、ロールダイス１６，１７間から引き抜かれる案内レール素材Ｗの引抜速度が最適引抜速度ＢＳとなるようにロールダイス１６，１７の回転速度を制御すると、ロールダイス１６，１７の回転速度がロールダイス１６，１７の温度に応じて変化し、ロールダイス１６，１７の温度が低いときにはロールダイス１６，１７の回転速度が小さくなり、ロールダイス１６，１７の温度が高いときにはロールダイス１６，１７の回転速度が大きくなるので、案内レール素材Ｗの左右側面にほぼ一定深さの転動体転動溝ｇをロールダイス１６，１７の温度に影響されることなく転造加工することができる。
【００１６】
図５は案内レール素材Ｗの引抜速度を一定とした場合における転動体転動溝ｇの深さと転動体転動溝の連続加工回数との関係を示す図で、図６は案内レール素材Ｗの引抜速度をロールダイスの温度に応じて可変した場合における転動体転動溝ｇの深さと転動体転動溝の連続加工回数との関係を示す図である。
図５から明らかなように、案内レール素材の引抜速度を一定とした場合には、転動体転動溝の連続加工回数が多くなるに従って転動体転動溝の深さが深くなることがわかる。これは、前述したように、転動体転動溝の連続加工回数が増えるとロールダイスの温度が上昇し、これに伴ってロールダイスの外径が熱膨張により大きくなるためである。一方、案内レール素材の引抜速度をロールダイスの温度に応じて変化させた場合には、図６に示されるように、転動体転動溝の連続加工回数が多くなっても転動体転動溝の深さがほぼ一定となることがわかる。
【００１７】
したがって、案内レール素材をロールダイス間から引き抜くときに案内レール素材の最適引抜速度をロールダイスの温度から演算し、その演算結果に基づいてロールダイスの回転速度を制御して案内レール素材の左右側面に転動体転動溝を転造加工することにより、案内レール素材の左右側面にほぼ一定深さの転動体転動溝をロールダイスの温度に影響されることなく転造加工することができる。
【００１８】
なお、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではない。たとえば、上述した実施の形態では案内レール素材の左右側面に二つのロールダイスを押し当てて転動体転動溝を転造加工するようにしたが、案内レール素材の左右側面に四つ又は六つのロールダイスを押し当てて転動体転動溝を転造加工するようにしてもよい。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１及び２の発明によれば、ロールダイス間から引き抜かれる案内レール素材の速度がロールダイスの温度に応じて変化し、ロールダイスの温度が高いときには案内レール素材の引抜速度が大きくなるので、案内レール素材の左右側面にほぼ一定深さの転動体転動溝をロールダイスの温度に影響されることなく転造加工することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】案内レール素材の左右側面に転動体転動溝を転造加工する場合に用いられる転造加工装置の正面図である。
【図２】図１に示す転造加工装置の平面図である。
【図３】図１に示すコントローラの制御動作を説明するためのフローチャートである。
【図４】転動体転動溝の深さと案内レール素材の引抜速度との関係を示す図である。
【図５】案内レール素材の引抜速度を一定とした場合における転動体転動溝の深さと転動体転動溝の連続加工回数との関係を示す図である。
【図６】案内レール素材の引抜速度をロールダイスの温度に応じて可変した場合における転動体転動溝の深さと転動体転動溝の連続加工回数との関係を示す図である。
【符号の説明】
１１，１２　　可動ブラケット
１３，１４　　ブラケット駆動機構
１５　　ローラサポート
１６，１７　　ロールダイス
１８，２０　　プーリ
１９　　ベルト
２１，２２　　モータ
２３　　レール素材検出器
２４　　温度センサ
２５　　コントローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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