(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基台と、
上記基台上に設けられ正転・逆転可能な駆動モータと、
上記基台上に設けられ上記駆動モータによって正転・逆転されラップ仕上げ用ねじ部を備えたラップ工具と、
上記基台上であって上記ラップ工具に対向する側に配置されねじ部を有するラップ仕上対象物を保持するチャック手段と、
上記ラップ工具側と上記チャック手段側とを相対的に離接させる駆動手段と、を具備し、
上記ラップ工具のラップ仕上げ用ねじ部を上記ラップ仕上げ対象物のねじ部に螺合させながら進退させることにより上記ラップ仕上げ対象物のねじ部にラップ仕上げ加工を施し、
上記ラップ仕上加工開始時に上記ラップ工具とラップ仕上対象物を相対的に接近させ、
上記ラップ工具がラップ仕上対象物に当接したことを検知して送り動作を停止し、
上記ラップ工具を回転させることによりラップ工具のラップ仕上げ用ねじ部とラップ仕上対象物のねじ部を螺合させて位置決めを行い、
上記位置決めが完了したことを検知してラップ工具の回転と送り動作を再開してラップ仕上加工を施すようにしたことを特徴とするラップ盤。
【請求項２】
請求項１記載のラップ盤において、
上記駆動手段は上記駆動モータの回転を上記チャック手段側に伝達して駆動モータの正転・逆転に対応して上記チャック手段を往動・復動させるものであることを特徴とするラップ盤。
【請求項３】
請求項１記載のラップ盤において、
上記駆動手段は上記駆動モータと上記ラップ工具を往復動させるものであることを特徴とするラップ盤。
【請求項４】
請求項１〜請求項３の何れかに記載のラップ盤において、
ラップ盤は横型であることを特徴とするラップ盤。
【請求項５】
請求項１〜請求項３の何れかに記載のラップ盤において、
ラップ盤は縦型であることを特徴とするラップ盤。
【請求項６】
請求項１〜請求項５の何れかに記載のラップ盤において、
上記ラップ工具はねじ状のラップバーであり、上記チャック手段側にラップ仕上対象物としてのナットを取り付け、上記ラップバーによって上記ナットにラップ仕上加工を施すものであることを特徴とするラップ盤。
【請求項７】
請求項１〜請求項５記載の何れかに記載のラップ盤において、
上記ラップ工具はナット状のものであり、上記チャック手段側にラップ仕上対象物としてのねじを取り付け、上記ラップ工具によって上記ねじにラップ仕上加工を施すものであることを特徴とするラップ盤。
【請求項８】
請求項１〜請求項７の何れかに記載のラップ盤において、  上記駆動伝達手段はボールネジ・ボールナット機構を備えるものであることを特徴とするラップ盤。
【請求項９】
請求項１〜請求項８の何れかに記載のラップ盤において、
ラップ仕上動作時のトルクを検出するトルク検出手段と、
該トルク検出手段の検出信号に基づいて駆動モータの正転・逆転の切換と回転数を制御する制御手段と、
が設けられていることを特徴とするラップ盤。
【請求項１０】
請求項１〜請求項９の何れかに記載のラップ盤において、
ラップ工具の径を調整可能としたことを特徴とするラップ盤。
【請求項１１】
請求項９記載のラップ盤において、
ラップ工具を正転させた状態でラップ仕上対象物方向に送りラップ仕上加工を施し、
該送り動作時にトルクが予め設定された設定値を超えた場合にはラップ工具を逆転させた状態で戻し、
該戻し動作時にトルクが予め設定された設定値を超えた場合にはラップ工具を正転させた状態で送り、
以下、正転・送り動作時及び逆転・戻し動作時の両方においてトルクを監視しながら適宜切り換えてラップ仕上加工を施すようにしたことを特徴とするラップ盤。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、例えば、ボールネジ・ボールナット機構を構成するボールナットの内径面にラップ仕上加工を施すのに好適なラップ盤に係り、特に、簡単な作業で所望のラップ仕上加工を行うことを可能にするものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、アクチュエータの駆動機構としてボールネジ・ボールナット機構がある。この種のボールネジ・ボールナット機構は、ボールネジとこのボールネジに螺合するボールナットとから構成されていて、サーボモータによってボールネジを回転させることによりその回転を規制されるボールナットを一軸方向に往復動させるものである。又、そのボールナットに様々な機器が搭載されることになる。
【０００３】
上記ボールネジやボールナットはそれぞれ専用の加工機によって製造され、その後ラップ仕上加工によってそのねじ面等が仕上げられることになる。この種のラップ仕上加工は熟練した作業員が手作業によって行っているものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の構成によると次のような問題があった。
すなわち、従来の場合には作業員の手作業によってラップ仕上加工を行っており、そのため作業の効率が低く、それが原因してコストを上昇させてしまうという問題があった。
又、その種の作業には熟練を要するという問題もあり、作業員の確保が困難であるという問題もあった。
【０００５】
本発明はこのような点に基づいてなされたものでその目的とするところは、ラップ仕上加工の作業の省力化を図り、それによって、作業効率の向上及びコストの低減を図ることが可能なラップ盤を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するべく本願発明の請求項１によるラップ盤は、基台と、上記基台上に設けられ正転・逆転可能な駆動モータと、上記基台上に設けられ上記駆動モータによって正転・逆転されラップ仕上げ用ねじ部を備えたラップ工具と、上記基台上であって上記ラップ工具に対向する側に配置されねじ部を有するラップ仕上対象物を保持するチャック手段と、上記ラップ工具側と上記チャック手段側とを相対的に離接させる駆動手段と、を具備し、上記ラップ工具のラップ仕上げ用ねじ部を上記ラップ仕上げ対象物のねじ部に螺合させながら進退させることにより上記ラップ仕上げ対象物のねじ部にラップ仕上げ加工を施し、上記ラップ仕上加工開始時に上記ラップ工具とラップ仕上対象物を相対的に接近させ、上記ラップ工具がラップ仕上対象物に当接したことを検知して送り動作を停止し、上記ラップ工具を回転させることによりラップ工具のラップ仕上げ用ねじ部とラップ仕上対象物のねじ部を螺合させて位置決めを行い、 上記位置決めが完了したことを検知してラップ工具の回転と送り動作を再開してラップ仕上加工を施すようにしたことを特徴とするものである。
又、請求項２によるラップ盤は、請求項１記載のラップ盤において、上記駆動手段は上記駆動モータの回転を上記チャック手段側に伝達して駆動モータの正転・逆転に対応して上記チャック手段を往動・復動させるものであることを特徴とするものである。
又、請求項３によるラップ盤は、請求項１記載のラップ盤において、上記駆動手段は上記駆動モータと上記ラップ工具を往復動させるものであることを特徴とするモノデアル。
又、請求項４によるラップ盤は、請求項１〜請求項３の何れかに記載のラップ盤において、ラップ盤は横型であることを特徴とするものである。
又、請求項５によるラップ盤は、請求項１〜請求項３の何れかに記載のラップ盤において、ラップ盤は縦型であることを特徴とするものである。
又、請求項６によるラップ盤は、請求項１〜請求項５の何れかに記載のラップ盤において、上記ラップ工具はねじ状のラップバーであり、上記チャック手段側にラップ仕上対象物としてのナットを取り付け、上記ラップバーによって上記ナットにラップ仕上加工を施すものであることを特徴とするものである。
又、請求項７によるラップ盤は、請求項１〜請求項５記載の何れかに記載のラップ盤において、上記ラップ工具はナット状のものであり、上記チャック手段側にラップ仕上対象物としてのねじを取り付け、上記ラップ工具によって上記ねじにラップ仕上加工を施すものであることを特徴とするものである。
又、請求項８によるラップ盤は、請求項１〜請求項７の何れかに記載のラップ盤において、上記駆動伝達手段はボールネジ・ボールナット機構を備えるものであることを特徴とするものである。
又、請求項９によるラップ盤は、請求項１〜請求項８の何れかに記載のラップ盤において、ラップ仕上動作時のトルクを検出するトルク検出手段と、該トルク検出手段の検出信号に基づいて駆動モータの正転・逆転の切換と回転数を制御する制御手段と、が設けられていることを特徴とするものである。
又、請求項１０によるラップ盤は、請求項１〜請求項９の何れかに記載のラップ盤において、ラップ工具の径を調整可能としたことを特徴とするものである。
又、請求項１１によるラップ盤は、請求項９記載のラップ盤において、ラップ工具を正転させた状態でラップ仕上対象物方向に送りラップ仕上加工を施し、  該送り動作時にトルクが予め設定された設定値を超えた場合にはラップ工具を逆転させた状態で戻し、該戻し動作時にトルクが予め設定された設定値を超えた場合にはラップ工具を正転させた状態で送り、以下、正転・送り動作時及び逆転・戻し動作時の両方においてトルクを監視しながら適宜切り換えてラップ仕上加工を施すようにしたことを特徴とするものである。
【０００７】
すなわち、本願発明によるラップ盤の場合には、基台上に配置された駆動モータを正転させることによりラップ工具を同方向に回転させる。又、ラップ工具側とチャック手段側とは駆動手段によって相対的に離接するようになっており、これを相対的に接近させることにより、チャック手段に保持されているラップ仕上対象物を正転しているラップ工具に関わらせてラップ仕上加工を施すものである。又、駆動モータを適宜正転・逆転させると共にラップ工具側とチャック手段側とを駆動手段によって相対的に離接させながら所望のラップ仕上加工を行っていく。
その際、駆動手段としては、上記駆動モータの回転を上記チャック手段側に伝達して駆動モータの正転・逆転に対応して上記チャック手段を往動・復動させるものとしたり、或いは、上記駆動モータと上記ラップ工具を往復動させるものとすることが考えられる。
又、ラップ盤としては横型の場合と縦型の場合とが考えられる。
又、上記ラップ工具をねじ状のラップバーとし、上記チャック手段側にチャックされるラップ仕上対象物をナットとすることが考えられる。
逆に、上記ラップ工具をナット状のものとし、上記チャック手段側にラップ仕上対象のねじを取り付け、ナット状のラップ工具によって上記ねじにラップ仕上加工を施す構成が考えられる。
又、上記駆動伝達手段としてはボールネジ・ボールナット機構を備えるものが考えられる。
又、ラップ仕上動作時のトルクを検出するトルク検出手段と、該トルク検出手段の検出信号に基づいて駆動モータの正転・逆転、回転数を制御する制御手段とを設けることが考えられ、この場合には、ラップ仕上加工時におけるトルクを検出しながら駆動モータの正転・逆転及び回転数を自動的に制御するものである。
又、ラップ工具の径を調整可能とすることが考えられる。
又、ラップ工具を正転させた状態でラップ仕上対象物方向に送りラップ仕上加工を施し、該送り動作時にトルクが予め設定された設定値を超えた場合にはラップ工具を逆転させた状態で戻し、該戻し動作時にトルクが予め設定された設定値を超えた場合にはラップ工具を正転させた状態で送り、以下、正転・送り動作時及び逆転・戻し動作時の両方においてトルクを監視しながら適宜切り換えてラップ仕上加工を施すようにすることが考えられる。
又、本願発明によるラップ盤の運転方法は、ラップ工具を弾性部材を介して上下動可能に弾圧・垂下した状態で取り付け、ラップ仕上加工開始時上記ラップ工具を下方のラップ仕上対象物方向に送り、上記ラップ工具がラップ仕上対象物に当接したことを検知して送り動作を停止し、上記ラップ工具を回転させることによりラップ工具とラップ仕上対象物の位置決めを行い、上記位置決めが完了したことを検知してラップ工具の回転と同期させながら送り動作を再開してラップ仕上加工を行うようにしたものであり、それによって、簡単な方法によってラップ工具とラップ仕上対象物との位置決めを行うことができ、ラップ工具とラップ仕上対象物の間の位置ずれに起因した損傷等を確実に防止することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図１乃至図６を参照して本発明の第１の実施の形態を説明する。図１は本実施の形態によるラップ盤の正面図であり、図２は本実施の形態によるラップ盤の平面図であり、図３はラップ盤の側面図である。この第１の実施の形態の場合には横型のラップ盤を例に挙げて示すものである。
【０００９】
まず、基台１があり、この基台１上であって、図中右端には駆動モータ３が設置されている。上記駆動モータ３の回転軸３ａにはカップリング機構５を介してシャフト７が連結されている。上記シャフト７は軸受部材９によって回転可能に支持されている。又、上記シャフト７にはスピンドル１１が連結されていて、このスピンドル１１にはラップバー取付ホルダ１３が連結されている。上記ラップバー取付ホルダ１３にラップ工具としてのラップバー１５が取り付けられているものである。
【００１０】
上記基台１上であって上記ラップバー１５に対向する側（図中左側）にはチャック手段１７が図中左右方向に往復動可能に設置されている。このチャック手段１７は、図４にも示すように、３個の爪１７ａを備えた三爪式のチャック機構であり、ラップ仕上対象物であるボールナット１９（図６に示す）を保持するものである。上記チャック手段１７は駆動伝達手段２１によって往復動するように構成されている。
【００１１】
すなわち、既に述べたシャフト７にはギヤ２３が固着されている。このギヤ２３にはギヤ２５が噛合しており、そのギヤ２５にはギヤ２７が噛合している。上記ギヤ２７は上記シャフト７に対して平行に配置された別のシャフト２９に固着されている。このシャフト２９には別のシャフト３０がカップリング３２を介して連結されている。上記シャフト２９は軸受部材３１によって回転可能に支持されている。又、上記シャフト３０は軸受部材３３、３４によって回転可能に支持されている。又、上記シャフト３０の図中左側はボールネジ３５となっていて、このボールネジ３５にはボールナット３７が螺合している。前記チャック手段１７はこのボールナット３７に固定されているものである。
【００１２】
又、チャック手段１７と基台１との間にはガイド機構３９が設けられている。すなわち、図３及び図４に示すように、このガイド機構３９は基台１側に敷設された一対のレール４１、４１と、チャック手段１７側に取り付けられた一対のガイド部材４３、４３とから構成されている。上記ガイド部材４３、４３は上記レール４１、４１に移動可能に係合している。
【００１３】
そして、駆動モータ３が正転することにより（図１中矢印ａ方向）、ギヤ２３、２５、２７を介してシャフト２９、３０が同方向に回転する。それによって、ボールネジ３５を介してボールナット３７が図中右方向に往動することになり、それに伴ってチャック手段１７も上記ガイド機構３９を介して同方向に往動する。逆に、駆動モータ３が逆転することにより（図１中矢印ｂ方向）、ギヤ２３、２５、２７を介してシャフト２９、３０が同方向に回転する。それによって、ボールネジ３５を介してボールナット３７が図中右方向に復動することになり、それに伴ってチャック手段１７も上記ガイド機構３９を介して同方向に復動する。
【００１４】
図１に示すように、既に説明したシャフト７にはトルク検出手段５１が取り付けられている。このトルク検出手段５１によってラップ仕上加工時のトルクを検出し、その検出信号Ｓ５１を制御手段５３に出力する。制御手段５３は入力した検出信号Ｓ５１に基づいて駆動モータ３に制御信号Ｓ５３を出力する。それによって、駆動モータ３の正転・逆転を制御すると共に回転数を制御するものである。
【００１５】
ラップバー１５であるが、これは図５に示すような形状をなしている。一方、ラップ仕上対象物としてのボールナット１９は、図６に示すような形状になっている。ボールナット１９の内周面にはネジ溝１９ａが形成されている。このネジ溝１９ａの面をラップバー１５のねじ山部１５ａ及び図示しない砥粒によってラップ仕上加工を行うものである。
【００１６】
具体的には、ラップバー１５の表面に砥粒（例えば、ダイヤモンドの粒）を付着させて回転させる。そこにボールナット１９を螺合させながら移動させていくものである。それによって、ボールナット１９のネジ溝１９ａがラップバー１５のねじ山部１５ａ及び砥粒によって仕上げられることになる。
尚、ラップバー１５の外表面には上記したように砥粒が付着されているが、この場合砥粒を付着させる方法として「固定式」と「遊離式」とがある。固定式としては、例えば、電着方式や接着剤方式があり、砥粒をこれらの方式によってラップバー１５の外表面に付着・固定させておくものである。これに対して、遊離式の場合には、ラップ仕上加工時に砥粒をラップバー１５の外表面に移動可能な状態で付着させるものである。
【００１７】
以上の構成を基にその作用を説明する。
まず、ラップ仕上対象物としてのボールナット１９をチャック手段１７に取り付ける。次に、駆動モータ３を正転させる。この駆動モータ３の正転によって砥粒が付着したラップバー１５が同方向に回転することはもとより、駆動伝達手段２１を介してチャック手段１７が往動する。このチャック手段１７の往動によりボールナット１９は図中右方向、すなわち、ラップバー１５方向に移動していき、ラップバー１５に螺合していく。それによって、ボールナット１９のネジ溝１９ａのラップ仕上加工が行われることになる。
【００１８】
ボールナット１９がラップバー１５に螺合していく際、ボールナット１９側の内径の大小によって発生するトルクが変化する。すなわち、内径が大きい箇所では発生するトルクは小さなものとなり、逆に内径が小さい箇所がある場合にはラップ仕上加工時の抵抗が大きくなるのでトルクが増大することになる。このようなトルクの変化はトルク検出手段５１によって常時検出されていて検出信号Ｓ５１として制御手段５３に出力されている。そして、トルクが予め設定された値を超えた場合には、制御手段５３は駆動モータ３に制御信号Ｓ５３を出力して逆転動作を行わせる。
【００１９】
上記駆動モータ３の逆転によりチャック手段１７側は復動していく。つまり、ボールナット１９がラップバー１５より離間していく方向に移動する。そして、上記制御信号Ｓ５３に基づいて駆動モータ３の回転数がおとされると共に再度正転する。つまり、回転数をおとした状態で再度ラップ仕上げを行うものである。
以下、回転数を調整しながら正転・逆転を適宜繰り返しながらボールナット１９のネジ溝１９ａに対して所望のラップ仕上加工を施していくものである。
【００２０】
以上、本実施の形態によると次のような効果を奏することができる。
まず、ボールナット１９のネジ溝１９ａのラップ仕上加工作業の省力化を図ることができる。それによって、作業効率を向上させてコストの低減を図ることができる。
又、従来のように熟練した作業員を要することもない。
又、この実施の形態の場合には、ラップ仕上加工時のトルクを検出してそれに基づいて駆動モータ３の正転・逆転、回転数を自動的に制御するようにしているので、作業の殆どを自動化することができ、上記効果をより高めることができる。
尚、制御の内容に関しては様々なものが考えられる。
【００２１】
次に、図７乃至図１８を参照して本発明の第２の実施の形態を説明する。前記第１の実施の形態の場合には、横型のラップ盤を例に挙げて説明したが、この第２の実施の形態では、縦型のラップ盤を例に挙げて示すものである。以下詳細に説明する。
【００２２】
まず、図７乃至図９を参照してラップ盤全体の構成を説明する。基台１０１があり、この基台１０１にはチャック手段１０３が設置されている。このチャック手段１０３は３爪式であって３個のチャック爪１０３ａを備えている。このチャック手段１０３によって、例えば、ラップ仕上対象物としてのボールナット１０５を保持するものである。
尚、図７に示すラップ仕上対象物としてのボールナット１０５は、前記第１の実施の形態の説明において図６に示したものと同じである。
【００２３】
上記基台１０１には支柱１０７が立設されている。この支柱１０７にはスライド台１０９が上下方向にスライド可能に取り付けられている。すなわち、図８に示すように、支柱１０７の側面には一対のレール１１１、１１３が敷設されている。一方、スライド台１０９側には上記レール１１１、１１３に対して移動可能に係合するガイド部材１１５が左右に２個ずつ取り付けられている。スライド台１０９は上記ガイド部材１１５を介して一対のレール１１１、１１３に沿って上下方向にスライドするものである。
【００２４】
上記スライド台１０９はサーボモータ１１７によって駆動される。このサーボモータ１１７の回転軸には図示しないボールネジが連結されている。又、このボールネジには図示しないボールナットが螺合していて、このボールナットに上記スライド台１０９が固着されているものである。よって、サーボモータ１１７が適宜の方向に回転することによりボールネジが同方向に回転し、それによって、回転を規制されているボールナットが上下何れかの方向に移動する。このボールナットの移動に伴ってスライド台１０９も同方向に移動するものである。
【００２５】
上記スライド台１０９には、図７に示すように、バランサ１１７が連結されている。すなわち、回転体１１９、１２１が配置されていて、これら回転体１１９、１２１には紐体１２３が巻回されている。この紐体１２３の一端はスライド台１０９に連結されていて他端が上記バランサ１１７に連結されている。又、図７では片側の構成のみを示しているが、反対側にも同様の構成をなす回転体１１９、１２１と紐体１２３が設置されていて、この紐体１２３の一端はスライド台１０９に連結されていて他端が上記バランサ１１７に連結されている。そして、このバランサ１１７によってスライド台１０９のスライド時の安定性を図るようにしている。
【００２６】
上記スライド台１０９にはスピンドル機構２５が設置されていて、このスピンドル機構２５にはラップバーホルダ（フローティング部）１２７が取り付けられている。このラップホルダ１２７にはラップ工具としてのラップバー１２９（図１０に示す）が着脱可能に取り付けられている。上記スライド台１０９には、図８に示すように、トルク検知式サーボモータ１３１が搭載されていて、上記スピンドル機構１２５のスピンドルシャフト（図１４に符号１７１で示す）はこのトルク検知式サーボモータ１３１により正転・逆転駆動されるようになっている。上記トルク検知式サーボモータ１３１によりスピンドルシャフト１７１を回転させ、且つ、検出されるトルクに応じて正転・逆転の切換、回転数の調整を行うものである。
尚、トルク管理に基づく正転・逆転の切換及び回転数の調整に関しては追って詳細に説明する。
【００２７】
上記ラップバー１２９は図１０に示すような構成になっている。まず、ラップバー本体１３３があり、このラップバー本体１３３は中空状をなしていて中空部１３５を有していると共に外周面にはラップ仕上対象物であるボールナット１０５の溝の形状に対応するねじ部１３７が形成されている。
【００２８】
上記ラップバー本体１３３の中空部１３５内にはラップ径調整部材１３９が挿入されている。このラップ径調整部材１３９はラップバー本体１３３の雌ねじ部１４１に螺合する螺部１４３と、この螺部１４３に一体に設けられたラップ径調整部１４５とから構成されている。このラップ径調整部１４５はその先端部が先細りのテーパ形状になっている。そして、上記ラップ径調整部材１３９をラップバー本体１３３の中空部１３５内にねじ込んでいくことにより、絞り部１３５ａを介してラップバー本体１３３側を拡径させるものであり、逆に、上記ラップ径調整部材１３９をラップバー本体１３３の中空部１３５内より引き抜いていくことにより、絞り部１３５ａを介してラップバー本体１３３側を縮径させるものである。
【００２９】
又、上記ラップ径調整部材１３９を回転駆動させるのが、図７に示すラップ径調整用ステッピングモータ１４７である。このラップ径調整用ステッピングモータ１４７によって上記ラップ径調整部材１３９を回転駆動し、それによって、ラップバー本体１３３のラップ径を調整するものである。
尚、図中符号１５１はクーラントタンク、符号１５３はクーラントポンプ、符号１５５はマグネットセパレータ、符号１５７は操作盤、符号１５９は制御盤である。
【００３０】
次に、既に説明したラップバーホルダ１２７及びその近傍の構成を図１１乃至図１４を参照して詳細に説明する。図１４に示すように、まず、スピンドルシャフト１７１があり、このスピンドルシャフト１７１は、軸受部材１７３及び図示しない他の軸受部材によって回転可能に取り付けられている。上記スピンドルシャフト１７１にはカップリング１７５を介して別のシャフト１７７が連結されている。又、上記スピンドルシャフト１７１にはフランジ部材１７９が複数本のボルト１８１によって取付・固定されており、又、このフランジ部材１７９には筒部材１８３が複数本のボルト１８５によって取付・固定されている。
【００３１】
上記カップリング１７５と筒部材１８３との間にはコイルスプリング保持部材１８７が配置されている。又、シャフト１７７の外周側には筒部材１８９が配置されていて、この筒部材１８９の鍔部１９１と上記コイルスプリング保持部材１８７との間にはコイルスプリング１９３が介挿されている。又、上記筒部材１８９の下方には筒部材１９５と筒部材１９７が配置されていて、これらは複数本の固定ボルト１９９によって取付・固定されている。又、シャフト１７７の下端にはコイルスプリング保持部材２０１が固定ねじ２０３によって取付・固定されている。上記コイルスプリング保持部材２０１と筒部材１９７の鍔部２０５との間にはコイルスプリング２０７が介挿されている。
【００３２】
上記筒部材１９７の下端にはラップバー保持筒部材２０９が複数本の固定ボルト２１１によって取付・固定されている。このラップバー保持筒部材２０９によって既に説明したラップバー１２９を保持するものである。
【００３３】
そして、筒部材１８９を含んだ下方の構成部分がシャフト１７７に対して垂下された状態にあり、昇降可能に取り付けられている。常時は、筒部材１８９を含んだ下方の構成部分が下方に下降した状態にあり、それによって、コイルスプリング２０７が圧縮された状態にある。これに対して、ラップバー１２９の先端部が下降動作時にボールナット１０５の何処かに当接すると、筒部材１８９を含んだ下方の構成部分が、コイルスプリング１９３のスプリング力に抗して上昇するようになっている。
【００３４】
又、図１１に示すように、ラップバーホルダ１２７の側方であって所定位置にはスイッチ２２１が配置されていて、このスイッチ２２１はブラケット２２３によって所定位置に取り付けられている。そして、上記筒部材１８９を含んだ下方の構成部分が下降した状態にあるときにはスイッチ２２１は「オフ」の状態にある。これに対して、筒部材１８９を含んだ下方の構成部分が上昇するとことによりスイッチ２２１が「オン」の状態となる。
【００３５】
又、上記ブラケット２２３の取付構造であるが、図１２に示すように、まず、ブラケット２２３側に上下方向に延長して形成された長穴２２５が形成されている。この長穴２２５に２本の固定ねじ２２７、２２７が通され、これら２本の固定ねじ２２７、２２７をスピンドル機構１２５に螺合させていくことにより取付・固定する。そして、上記長穴２２５の範囲内でブラケット２２３を上下させ、それによって、スイッチ２２１の位置を調整できるようになっている。
【００３６】
又、スイッチ２２１の反対側にはガイド部材２３１がブラケット２３３を介して取り付けられている。又、上記ブラケット２３３の取付構造であるが、図１３に示すように、まず、ブラケット２３３側に上下方向に延長して形成された長穴２３５が形成されている。この長穴２３５に２本の固定ねじ２３７、２３７が通され、これら２本の固定ねじ２３７、２３７をスピンドル１２５に螺合させていくことにより取付・固定する。そして、上記長穴２３５の範囲内でブラケット２３３を上下させ、それによって、ガイド部材２３１の位置を調整できるようになっている。
【００３７】
以上の構成を基にその作用を説明する。
まず、ラップ径調整用ステッピングモータ１４７を駆動することによってラップバー本体１３３のラップ径を調整・設定する。又、チャック手段１０３側にラップ仕上げ対象物であるボールナット１０５をセットする。次に、所定の回転数にてサーボモータ１３１を正転させると共にサーボモータ１１７を駆動してスライド台１０９を下降させていく。それによって、回転しているラップバー１２９が所定の回転数と所定の送り速度にてボールナット１０５内に螺合されていき、それによって、ラップ仕上加工が施されることになる。
【００３８】
ボールナット１０５がラップバー１２９に螺合していく際、ボールナット１０５側の内径の大小によって発生するトルクが変化する。すなわち、内径が大きい箇所では発生するトルクは小さなものとなり、逆に内径が小さい箇所がある場合にはラップ仕上加工時の抵抗が大きくなるのでトルクが増大することになる。このようなトルクの変化はサーボモータ１３１の図示しないトルク検出手段によって常時検出されている。そして、トルクが予め設定された値を超えた場合には、サーボモータ１３１に制御信号が出力されて逆転動作を行わせると共にサーボモータ１１７にも制御信号が出力されてスライド台１０９を上昇させる。
【００３９】
そして、上記サーボモータ１３１の回転数が落とされると共に再度正転し、且つ、サーボモータ１１７にも制御信号が出力されてスライド台１０９を下降させる。つまり、回転数を落とした状態で再度ラップ仕上加工を行うものである。以下、回転数を調整しながら正転・逆転を適宜繰り返しながらボールナットのネジ溝に対して所望のラップ仕上加工を施していくものである。
したがって、前記第１の実施の形態の場合と同様の作用・効果を奏することができるものである。
又、ラップ径を所望の径に自動的に調整・設定できるものである。
【００４０】
上記内容が概略の作用であるが、ラップ動作開始時の作用及びその後のトルク管理を伴う作用について詳しく説明する。
まず、ラップ仕上加工開始時の作用を図１５のフローチャートに示す。まず、スタートして、送り動作を開始する（ステップＳ１）。すなわち、サーボモータ１１７を駆動してスライド台１０９を下降させていく。次に、ステップＳ２に移行して、スイッチ２２１がオンしたか否かの判別がなされる。つまり、サーボモータ１１７を駆動してスライド台１０９を下降していくと、ラップバー１２９の先端がボールナット１０５の何処かに当接してそれ以上の下降が規制される。一方、サーボモータ１１７の駆動によるスライド台１０９の下降は継続されているので、結局、筒部材１８９を含んだ下方の構成部分が相対的に上昇することになり、それによって、スイッチ２２１が「オン」するものである。
【００４１】
ステップＳ２においてスイッチ２２１が「オン」していると判別された場合には、ステップＳ３に移行して、サーボモータ１１７の駆動によるスライド台１０９の下降動作を停止させると共に回転させる。この回転動作によって、ラップバー１２９が回転することになり、それによって、ラップバー１２９がボールナット１０５に対して所定の位置に位置決めされることになる。つまり、ラップバー１２９のねじ部１２９ａがボールナット１０５の溝に螺合することになる。そして、そのような両者の噛合により、筒部材１８９を含んだ下方の構成部分が僅かにが下降することになる。
【００４２】
次に、ステップＳ４に移行して、スイッチ２２１が「オフ」したか否かを判別する。上記したように、ラップバー１２９が回転することによりそのねじ部１２９ａがボールナット１０５の溝に螺合することになる。そして、そのような両者の噛合により、筒部材１８９を含んだ下方の構成部分が僅かに下降し、その結果、オンしていたスイッチ２２１が「オフ」することになる。ここでスイッチ２２１が「オフ」したと判別された場合には、ステップＳ５に移行する。そして、回転動作と同期させながら送り動作、すなわち、サーボモータ１１７の駆動によるスライド台１０９の下降動作を再開する。
次に、ステップＳ６に移行して、トルク管理を行いながら、所定のラップ仕上加工を行うものである。以上が一連のラップ下降時の作用である。
【００４３】
次に、図１５のステップＳ６にて示したトルク管理を伴ったラップ仕上加工について、図１６乃至図１８のフローチャートを参照して説明する。まず、ステップＳ１１において、ラップバー１２９を回転させながら送り動作を行う。すなわち、回転動作と同期させながらサーボモータ１１７の駆動によってスライド台１０９を下降させるものである。これによってラップ仕上加工が行われることになる。
【００４４】
次に、ステップＳ１２に移行して、ラップ仕上加工時のトルクが設定値を超えていないかどうかの判別が行われる。トルクが設定値を超えていない場合にはステップＳ１３に移行する。これに対して、トルクが設定値を超えている場合には図１７に示すフローに移行する。図１７のフローについては後で詳細に説明する。
上記ステップＳ１３においては、所定量の送りが完了したか否かの判別が行われる。所定量の送りが完了していないと判別された場合には、ステップＳ１１に戻る。これに対して、所定量の送りが完了していると判別された場合には、ステップＳ１４に移行する。
【００４５】
ステップＳ１４においては、ラップバー１２９を逆転させると共にスライド台１０９を上昇させるものである。次に、ステップＳ１５に移行して、逆転・戻し時におけるトルクが設定値を超えていないかどうかの判別が行われる。逆転・戻し時のトルクが設定値を超えていると判別された場合には、図１８に示すフローに移行する。図１８に示すフローについては追って詳細に説明する。
これに対して、トルクが設定値を超えていないと判別された場合には、ステップＳ１６に移行する。ステップＳ１６では、所定の戻し量が終了したか否かの判別がなされる。
【００４６】
ステップＳ１６において、所定の戻しが終了していないと判別された場合には、ステップＳ１４に戻る。これに対して、所定量の戻しが終了していると判別された場合には、ステップＳ１７に移行して、所定回数のラップ動作が完了したか否かの判別がなされる。通常、ラップバー１２９が往復動して１回のラップ仕上加工が終了したことになり、例えば、これを２０回と設定しておけば、ラップバー１２９が２０往復して所定回数のラップ仕上加工が完了したことになる。
そして、所定回数のラップ仕上加工が完了したと判別された場合には終了し、完了していないと判別された場合には、ステップＳ１１に戻るものである。
【００４７】
次に、図１７に示すフローを説明する。図１７に示すフローは、正転・送り時にトルクが設定値を超えたと判別された場合のフローである。この場合には、ステップＳ２１に移行して、ラップバー１２９を逆転させると共に低速にて戻す動作、すなわち、スライド台１０９を上昇させるものである。そして、ステップＳ２２に移行して、逆転・戻し時のトルクか設定値を超えているか否かの判別を行う。トルクが設定値を超えていないと判別された場合には、ステップＳ２３に移行して、所定量戻したか否かの判別を行う。所定量戻したと判別された場合には、図１５に示すステップＳ１１に移行して、正転・送り動作を再開する。これに対して、所定量戻していないと判別された場合には、ステップＳ２１に移行する。
【００４８】
又、ステップＳ２２において、逆転・戻し時のトルクが設定値を超えていると判別された場合には、図１５に示すフローのステップＳ１１に移行して、正転・送り動作に切り換えるものである。
つまり、正転・送り動作と逆転・戻し動作をトルク管理の下に適宜切り換えながらラップ動作を行っていくものである。
【００４９】
図１８に示すフローの場合も同様である。図１８に示すフローは、逆転・戻し時にトルクが設定値を超えたと判別された場合のフローである。この場合には、ステップＳ３１に移行して、ラップバー１２９を正転させると共に低速にて送る動作、すなわち、スライド台１０９を下降させるものである。そして、ステップＳ３２に移行して、正転・送り時のトルクか設定値を超えているか否かの判別を行う。トルクが設定値を超えていないと判別された場合には、ステップＳ３３に移行して、所定量送ったか否かの判別を行う。所定量送ったと判別された場合には、図１５に示すステップＳ１４に移行して、逆転・戻し動作を再開する。これに対して、所定量送っていないと判別された場合には、ステップＳ３１に移行する。
【００５０】
又、ステップＳ３２において、正転・送り時のトルクが設定値を超えていると判別された場合には、図１５に示すフローのステップＳ１４に移行して、逆転・戻し動作に切り換えるものである。
つまり、逆転・戻し動作と正転・送り動作をトルク管理の下に適宜切り換えながらラップ動作を行っていくものである。
【００５１】
以上この第２の実施の形態によると、前記第１の実施の形態の場合と同様の作用・効果を奏することができるものである。
又、ラップ径を所望の径に自動的に調整・設定できるものである。
又、ラップ仕上加工開始時において、ラップバー１２９のねじ部１２９がボールナット１０５の溝部に正確に螺合するように位置決めするようになっているので、ラップ仕上加工時にボールナット１０５の溝を誤って削ってしまうといったことをなくすことができる。
又、そのような位置決めを行う為の構成は極めて簡単であり、位置決めを行う為に複雑な構成を要することもなければ、複雑な制御を要することもない。
又、この実施の形態におけるトルク管理に基づく制御は、正転時のみならず逆転時にもトルク管理を行っており、よって、ボールナット１０５の溝を損傷させることなく、且つ、精度の高いラップ仕上加工を行うことができる。
【００５２】
尚、本発明は前記第１及び第２の実施の形態に限定されるものではない。
前記第１及び第２の実施の形態ではトルク検出手段の検出信号に基づいて、制御手段によって駆動モータやサーボモータの正転・逆転、回転数を自動的に制御するようにしたが、それに限定されるものではない。例えば、作業員がスイッチ操作することにより駆動モータやサーボモータの正転・逆転、回転数を調整するようにすることも考えられる。この場合には完全な自動化ではないが、作業の省力化を図ることはできる。
前記第１及び第２の実施の形態の場合にはラップ工具としてねじ状のラップバーを想定し、それによって、ボールナットのネジ溝にラップ仕上加工を施す場合を例に挙げて説明したが、逆に、ナット状のラップ工具を想定し、それによって、ボールネジのネジ面をラップ仕上加工する場合も考えられる。その他様々なケースが想定される。
【００５３】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によるラップ盤とラップ盤の運転方法によると、まず、ラップ仕上加工作業の省力化を図ることができ、それによって、作業効率を向上させてコストの低減を図ることができる。又、従来のように熟練した作業員を要することもない。
又、ラップ仕上加工時のトルクを検出してそれに基づいて駆動モータの正転・逆転、回転数を制御するようにした場合には略完全に自動化することが可能となり上記効果をより高めることができる。
又、ラップ径の調整を可能にした場合には任意の値に調整・設定することができる。
又、ラップ径を所望の径に自動的に調整・設定できるものである。
又、ラップ仕上加工開始時において、ラップ工具がラップ仕上対象物に正確に位置決めできるようになっているので、ラップ工具とラップ仕上対象物の位置ずれに起因した損傷等を防止することができる。
又、そのような位置決めを行う為の構成は極めて簡単であり、位置決めを行う為に複雑な構成を要することもなければ、複雑な制御を要することもない。
又、トルク管理に基づく制御は、正転時のみならず逆転時にもトルク管理を行っており、よって、ラップ工具とラップ仕上対象物の双方を損傷させることなく、且つ、精度の高いラップ仕上加工を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す図で、ラップ盤の正面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態を示す図で、ラップ盤の平面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態を示す図で、ラップ盤の側面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態を示す図で、ラップ盤のチャック手段の正面図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態を示す図で、ラップバーの平面図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態を示す図で、（ａ）はボールナットの正面図、（ｂ）はボールナットの断面図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態を示す図で、ラップ装置の全体の構成を示す正面図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態を示す図で、ラップ装置の全体の構成を示す側面図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態を示す図で、ラップ装置の全体の構成を示す平面図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態を示す図で、ラップバーの構成を示す断面図である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態を示す図で、ラップ装置のフローティング部及びその近傍の構成を示す正面図である。
【図１２】本発明の第２の実施の形態を示す図で、ラップ装置のフローティング部及びその近傍の構成を示す側面図である。
【図１３】本発明の第２の実施の形態を示す図で、ラップ装置のフローティング部及びその近傍の構成を示す側面図である。
【図１４】本発明の第２の実施の形態を示す図で、フローティング部の構成を示す断面図である。
【図１５】本発明の第２の実施の形態を示す図で、作用を説明するためのフローチャートである。
【図１６】本発明の第２の実施の形態を示す図で、作用を説明するためのフローチャートである。
【図１７】本発明の第２の実施の形態を示す図で、作用を説明するためのフローチャートである。
【図１８】本発明の第２の実施の形態を示す図で、作用を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１  基台
３  駆動モータ
１５  ラップバー（ラップ工具）
１７  チャック手段
１９  ボールナット（ラップ仕上対象物）
５１  トルク検出手段
５３  制御手段
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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