CN109477514B - 滑动行走装置及搭载有该装置的机床 - Google Patents

Abstract

具备用于延长寿命的结构的滑动行走装置(50)将保持有滚动体(520)的第一块(41、51)和具备与滚动体(520)接触的行走面(311、313、314)的第二块(31)组装在一起，使第一块(41、51)与第二块(31)之间产生相对的直线状的移动，在第一块(41、51)上以可拆装的方式安装有保持部件(52)，保持部件(52)保持有多个滚动体(520)，通过变更保持部件(52)对于第一块(41、51)的安装状态，而使滚动体(520)的位置在与相对移动方向正交的方向上发生位移。

Description

滑动行走装置及搭载有该装置的机床

技术领域

本发明涉及通过行走面上的辊的相对移动而使滑动件行走的滑动行走装置及搭载有该滑动行走装置的机床。

背景技术

使滑动件行走的滑动行走装置使辊或滚珠在滑动件与引导件之间在行走面上滚动或者使滑动件在导轨上滑动，从而因长年的使用而构成部件会产生磨损。因此，在具备供辊滚动的行走面的结构部件中，通过淬火处理来提高耐磨损性。另外，下述专利文献1公开了容易更换磨损了的部件的滑动行走装置。该滑动行走装置将滑动件组装为能够以抓住导轨的方式滑动，在该滑动件上一体地形成有安装块。并且，安装块能够通过螺栓来安装成为移动对象的工具等。另外，在该滑动行走装置中成为如下结构：在安装块上形成有与导轨方向相同的贯通空间，通过使罩通过该贯通空间来保护滑动行走装置的滑动部分。

现有技术文献

专利文献1：日本特开平8-1478号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在滑动行走装置中，为了延长辊的行走面等的寿命而对该行走面进行淬火处理等，但是即便如此，也会因长年累月的使用而导致磨损，会产生高低差等。并且，在产生了基于该磨损的高低差等经时变化的情况下，会对滑动件的定位精度等产生影响。于是，在该滑动行走装置构成为加工机等的一部分那样的情况下，滑动件的定位精度下降会引起加工精度下降。由此，在供辊滚动的行走面上产生了由磨损引起的高低差或倾斜等不良情况的情况下，需要通过再次研磨等来进行维护。并且，在即使进行了维护也无法改善不良情况的情况下，达到滑动行走装置或搭载有该滑动行走装置的加工机等机械主体的寿命。

上述专利文献1的滑动行走装置能够更换导轨或滑动件等构成部件，因此只要是使用该装置的加工机，就能够通过部件更换来延长寿命。但是，在构成机床的滑动行走装置等中，无法容易地更换进行了淬火的行走面，对于维护处理的负担较大。尤其是在具有重量的大型机械中，由于无法当场进行维护，因此必须带去维护工厂，从而成为使用起重机等的大规模的作业。另外，进行了淬火的行走面的更换要求熟练作业者的高水平的调整作业，因此即使进行了维护，也无法确保能够恢复初始精度。

为此，本发明用于解决该课题，其目的在于提供具备用于延长寿命的结构的滑动行走装置及搭载有该装置的机床。

用于解决课题的技术方案

本发明的一方式中的滑动行走装置将保持有滚动体的第一块和具备与上述滚动体接触的行走面的第二块组装在一起，使上述第一块与上述第二块之间产生相对的直线状的移动，在上述第一块上以可拆装的方式安装有保持部件，上述保持部件保持有多个上述滚动体，通过变更上述保持部件对于上述第一块的安装状态，而使上述滚动体的位置在与相对移动方向正交的方向上发生位移。

本发明的另一方式中的机床具备滑动行走装置，上述滑动行走装置具有保持滚动体的引导件及具备与上述滚动体接触的行走面的滑动件，通过使搭载有刀具台的上述滑动件移动来调整安装于上述刀具台的工具的位置，上述滑动行走装置将保持有多个上述滚动体的保持部件以可拆装的方式安装于上述引导件，通过变更上述保持部件对于上述引导件的安装状态，而使上述滚动体的位置在与上述滑动件的移动方向正交的方向上发生位移。

发明效果

根据本发明，因第一块的滚动体在第二块的行走面上滚动而在行走面上会产生由与滚动体的摩擦引起的经时变化，但是通过变更保持部件对于第一块的安装状态，而使滚动体的位置在与移动方向正交的方向上发生位移，使产生磨损的位置偏移，因此能够延长以经时变化为原因的寿命。

附图说明

图1是表示机床的一实施方式的内部构造的侧视图。

图2是表示作为加工模块的主要部位的转塔车床的立体图。

图3是表示滑动行走装置的一实施方式的立体图。

图4是表示滑动行走装置的一实施方式的立体图，尤其是取出了辊部件的状态的图。

图5是表示滑动行走装置的一实施方式的图3的A-A剖视图。

图6是表示重组辊部件后的滑动行走装置的一实施方式的剖视图。

具体实施方式

接下来，以下参照附图来说明本发明的滑动行走装置及搭载有该装置的机床的一实施方式。图1是表示本实施方式的机床的内部构造的侧视图。该机床1的加工模块10被单点划线所示的外形的主体罩2覆盖，在该罩内部构成有用于加工工件W的封闭的加工室。并且，该加工模块10由具备立铣刀或钻头等旋转工具或者车刀等切削工具的转塔车床5构成。

机床1将具备车轮的可动床以能够移动的方式设置在铺设有导轨301的基座3上，在该可动床6上构成有搭载有转塔车床5和控制装置7的加工模块10。由此，机床1能够沿前后方向拉出收纳在主体罩2内的加工模块10，并能够通过将其取出到主体罩2之外而容易地进行加工模块10的维护或更换等。

在此，图2是表示作为加工模块10的主要部位的转塔车床5的立体图。转塔车床5由使抓住的工件W旋转的主轴台11、具备用于加工工件W的工具18的转塔装置12及使该转塔装置12沿着Z轴方向移动的Z轴驱动装置13和沿着X轴方向移动的X轴驱动装置14等构成。另外，在本实施方式中，Z轴方向为与主轴台11的主轴平行的机体前后方向，X轴方向为与Z轴正交的机体上下方向，Y轴方向为与Z轴正交的机体宽度方向。

机床1的转塔车床5是使转塔装置12的工具18相对于保持于主轴台11的工件W沿着Z轴方向和X轴方向移动的双轴车床。尤其是该转塔车床5为了如以下所示那样缩小的宽度尺寸而将X轴方向设定为铅垂方向。首先，转塔车床5的主轴台11构成为如下的旋转机构：其主轴是与导轨301平行的水平轴，在主轴端部具备把持工件W的卡盘装置21，并使该卡盘21与工件W一起旋转。即，主轴台11在内部旋转自如地支撑有主轴，在其前端部固定有卡盘装置21。并且，在主轴上固定有带轮，在与固定于主轴用马达22的旋转轴的带轮之间架设有传动带23。

接下来，Z轴驱动装置13将Z轴滑动件31安装为能够相对于Z轴引导件32沿着Z轴方向移动，且在该Z轴滑动件31的端部安装有具备多个工具18的转塔装置12。并且，Z轴驱动装置13为了使Z轴滑动件31移动而使用将Z轴用伺服马达33的旋转输出转换为前进运动的滚珠丝杠。即，在Z轴引导件32上固定有支撑框架34，被其轴承支撑的螺纹轴35与设于Z轴滑动件31内的非旋转的螺母螺合。另外，在支撑框架34上固定有板36，在安装于此的Z轴用伺服马达33和螺纹轴35各自的带轮上架设有传动带37。

Z轴驱动装置13的Z轴引导件32组装于X轴驱动装置14的X轴滑动件41。由此，Z轴驱动装置13整体由X轴滑动件41支撑，因此可通过该X轴滑动件41的移动来进行转塔装置12(工具18)的X轴方向即上下方向上的定位。并且，在可动床6上靠近主轴台11地立设有柱15，X轴滑动件41构成为以抓住柱15的导轨151的方式滑动。因此，搭载于X轴滑动件41的状态下的Z轴驱动装置13配置为在主轴台11的上方进行升降。

X轴驱动装置14为了使X轴滑动件41沿着上下方向移动而使用将X轴用伺服马达42的旋转输出转换为升降运动的滚珠丝杠。即，沿着铅垂方向配置的螺纹轴43经由轴承而以能够旋转的方式支撑于柱15，供设于X轴滑动件41内的非旋转的螺母螺合。另外，X轴用伺服马达42安装于柱15的上部，在该X轴用伺服马达42和螺纹轴43各自的带轮上架设有传动带45。

在该转塔车床5中，通过Z轴用伺服马达33的驱动，其旋转运动被转换为直线运动，从而Z轴滑动件31沿着Z轴方向移动，相同地，通过X轴用伺服马达42的驱动，其旋转运动被转换为直线运动，从而X轴滑动件41沿着X轴方向移动。因此，固定于Z轴滑动件31的转塔装置12的工具18沿着Z轴方向及X轴方向移动，对在主轴侧旋转的工件W进行切削加工等。

具备转塔车床5的机床1要求较高的加工精度，因此对于向工件W移动的工具18也要求较高的定位精度。也就是说，需要Z轴驱动装置13及X轴驱动装置14中的准确的驱动控制。在此，图3是表示构成Z轴驱动装置13的滑动行走装置的立体图。另外，图5是同样表示滑动行走装置的图3的A-A剖视图。

Z轴驱动装置13的滑动行走装置50由Z轴滑动件31和Z轴引导件32构成。在该Z轴引导件32中，两个引导框架51以沿着Z轴方向隔开间隔的方式固定于X轴滑动件41。即，X轴滑动件41是通过上侧支撑部412和下侧支撑部413从与X轴方向平行的滑动件主体部411沿着Y轴方向突出而形成的。并且，大致C形状的引导框架51被固定为其两端部与上侧支撑部412和下侧支撑部413抵接的状态。

在滑动行走装置50中，相对于X轴滑动件41，通过滑动件主体部411、上侧支撑部412及下侧支撑部413形成有沿着Z轴方向的滑动槽415，Z轴滑动件31以能够滑动的方式嵌入于该滑动槽415。并且，引导框架51固定于X轴滑动件41，在Z轴方向上的两处位置对Z轴滑动件31以能够移动的方式进行保持。在由该X轴滑动件41和引导框架51构成的滑动支撑部70中，设有用于对Z轴滑动件31不晃动地进行保持并且能够进行Z轴方向上的顺畅的移动的辊部件52。具体地说，如图5所示，在一个部位的滑动支撑部70设有四处辊部件52。

如图3所示，Z轴滑动件31是截面形成为H形的棒状的部件，在表面侧隔着较深的槽而形成有上下平行的两个侧面侧行走面311，在背面侧隔着较浅的槽而形成有上下平行的滑动接触面312。此外，在Z轴滑动件31的上下分别形成有上方侧行走面313和下方侧行走面314。滑动接触面312成为与形成于X轴滑动件41的滑动槽415内的铅垂面滑动接触的滑动接触面。另一方面，侧面侧行走面311、上方侧行走面313及下方侧行走面314成为供辊部件52的辊520进行滚动的行走面。

由钢材构成的Z轴滑动件31的表面被进行了淬火处理，提高了滑动接触面和供辊520进行滚动的行走面的硬度，提高了耐磨损性等。由此，滑动行走装置50的寿命延长，但是即便如此，若辊520反复地滚动，长年累月也会在进行了淬火的行走面上产生磨损。并且，在侧面侧行走面311等上产生的经时变化成为扰乱Z轴滑动件31的Z轴方向上的移动位置的精度的原因。因此，在产生了一定程度的磨损的情况下，需要对Z轴滑动件31进行维护，但是如上述课题所述的那样，除了维护成为大规模的作业以外，还要求对于侧面侧行走面311、上方侧行走面313及下方侧行走面314的高水平的调整作业，另一方面，也无法确保能够恢复初始精度。因此，在本实施方式的滑动行走装置50中，采取了用于进一步延长Z轴滑动件31对于磨损的寿命的结构。

在此，图4是与图3相同地表示滑动行走装置的立体图，尤其是表示从滑动支撑部70取出了辊部件52的状态的图。如上所述，在滑动行走装置50中，在由引导框架51构成的滑动支撑部70设有四处辊部件52(参照图5)。在本实施方式中，作为该辊部件52，使用LM辊。也就是说，辊部件52形成为如下的结构：多个杵形的辊520(参照图5)以进行无限循环移动的方式组装于轨道台的外周，在这样的辊520上覆盖有护圈。

在滑动支撑部70中，Z轴滑动件31被呈环状地包围，在其内周部分形成有嵌合凹部61～64，在此嵌入辊部件52。位于上下的嵌合凹部61、64形成于X轴滑动件41与引导框架51的连接部分，侧方的嵌合凹部62、63形成于引导框架51的内侧。嵌合凹部61～64形成为比辊部件52大的尺寸。因此，在嵌合凹部61～63中，在辊部件52上覆盖有衬垫55，在嵌合凹部64与辊部件52的宽度方向上的间隙中夹入有衬垫56。

衬垫55是槽形状的部件，在凹陷的内侧部分与辊部件52组装为一体。另外，由于衬垫55的外形尺寸形成为与嵌合凹部61～63的尺寸相符，因此配置于嵌合凹部61～63内的辊部件52被衬垫55定位。并且，贯通至嵌合凹部61～63的压入螺栓57从外侧与X轴滑动件41的上侧支撑部412及引导框架51螺合。由此，配置于嵌合凹部61～63内的辊部件52通过压入螺栓57的紧固而经由衬垫55向侧面侧行走面311、上方侧行走面313按压辊520。

另一方面，位于下方的嵌合凹部64内的衬垫56是长方体的块，仅配置于宽度方向上的一侧而进行辊部件52的定位。并且，在嵌合凹部64中，通过压入螺栓58向下方侧行走面314按压辊部件52。嵌合凹部61～63的压入螺栓57与侧面侧行走面311或上方侧行走面313正交，但是嵌合凹部64的压入螺栓58与下方侧行走面314大致平行，构成为能够从引导框架51侧即前方侧进行紧固作业。

压入螺栓58构成为，其紧固方向与辊部件52向下方侧行走面314按压的按压方向(上方)正交。在压入螺栓58上连接有L字形的楔部件65，楔部件65构成为通过压入螺栓58的紧固而在紧固方向上不改变姿态地移动。并且，在楔部件65与辊部件52之间夹入有仅允许上下方向上的移动的锥形部件66。楔部件65与锥形部件66的斜面彼此接触，因此通过楔部件65的横向上的移动而锥形部件66沿着上下方向移动。由此，锥形部件66被向上方抬起，从而将辊部件52的辊520向下方侧行走面314按压。

Z轴滑动件31从上下方向和横向被辊部件52支撑而能够进行Z轴方向上的顺畅的移动。如上所述，衬垫55、56在嵌合凹部61～64中对辊部件52进行定位。在此，图6是与图5相同地表示滑动行走装置50的剖视图，尤其是表示使衬垫55、56的安装状态变化的情况。在本实施方式中，设为槽形状的衬垫55的平行的侧部551、552的厚度形成为不同的尺寸，即使互换该侧部551、552的位置，也能够向嵌合凹部61～63组装。

因此，嵌入于嵌合凹部61～63的辊部件52通过衬垫55的重组而在宽度方向上发生位移。也就是说，相对于Z轴滑动件31相对地移动的辊520在与其移动方向正交的辊部件52的宽度方向上发生位移。具体地说，在从图5所示的状态重组成图6所示的状态下，嵌合凹部61～63的衬垫55的厚壁的侧部551和薄壁的侧部552的位置互换，辊部件52向互换后的薄壁的侧部分552侧稍微位移。另一方面，由于衬垫56仅配置于宽度方向上的任意一侧，因此相同地辊部件52的位置在宽度方向上发生位移。

具备以上那样的滑动行走装置50的机床1在工件加工时首先通过转塔装置12的分度而选择相应的工具18。并且，相对于被卡盘21保持且旋转的工件W，X轴用伺服马达42进行驱动而使螺纹轴43旋转，其旋转运动经由螺母而转换为X轴滑动件41的升降运动。以使工具18(切削工具)的前端与工件W的加工部位的高度一直的方式进行X轴方向上的定位控制。另外，Z轴用伺服马达33进行驱动而使螺纹轴35旋转，其旋转运动经由螺母而转换为Z轴滑动件31的水平的直线运动，工具18的前端沿着Z轴方向移动而进行工件W的外形切削等。

Z轴滑动件31由与侧面侧行走面311、上方侧行走面313及下方侧行走面314抵接的辊部件52支撑，滚动的辊520在轨道线53上相对地移动。在机床1中，辊部件52的辊520始终在相同的轨道线53上滚动并往复，因此在侧面侧行走面311等上会产生由磨损引起的经时变化。并且，该情况会引起Z轴滑动件31的定位精度下降，成为使加工精度下降的原因。为此，在本实施方式中，为了避免由磨损引起的加工精度的降低，在经过了预定的作业时间的时刻下，从图5所示的状态向图6所示的状态进行滑动行走装置50的重组。

若在图5所示的重组前的状态下将供辊520滚动的轨道线53的位置表示为滚动范围54，则在图6所示的重组后的状态下，辊520的位置从迄今为止的滚动范围54的位置发生位移。即，在图5所示的组装状态下，辊部件52的辊520在侧面侧行走面311、上方侧行走面313及下方侧行走面314的轨道线53上滚动，但是在图6所示的组装状态下，辊520在局部与该轨道线53重叠但是稍微偏移的位置滚动。即，因辊520而产生磨损的位置发生偏移。

因此，重组后辊520在新的轨道线上滚动，从而即使是以往因磨损而对加工精度造成影响的作业时间，也能够进行确保了加工精度的机床1的作业。尤其是在本实施方式中，使用槽形状的衬垫55和长方体的衬垫56，而且通过反转和位置转换的重组而在嵌合凹部61～64中组装辊部件52，从而能够延长滑动行走装置50的寿命。也就是说，能够通过极为简单的结构的衬垫55、56和针对该衬垫55、56的简单的组装作业来实现效果。

以上，说明了本发明的一实施方式，本发明不限于此，在不脱离其主旨的范围内能够进行各种变更。

例如，由于上述实施方式的滑动行走装置50组装于机床1，因此构成为保持有辊部件52的Z轴引导件32被固定，且具备行走面311、313、314的Z轴滑动件31移动，但是也可以是使滑动件和引导件调换而使保持有辊部件52的附图标记为32的部件构成为移动的滑动件那样的滑动行走装置。

附图标记说明

1、机床；5、转塔车床；10、加工模块；11、主轴台；12、转塔装置；13、Z轴驱动装置；14、X轴驱动装置；31、Z轴滑动件；32、Z轴引导件；41、X轴滑动件；50、滑动行走装置；51、引导框架；52、装载部件；53、轨道线；54、滚动范围；55、56、衬垫；61～64、嵌合凹部；65、楔部件；66、锥形部件。

Claims (4)

1.一种滑动行走装置，将保持有滚动体的第一块和具备与所述滚动体接触的行走面的第二块组装在一起，使所述第一块与所述第二块之间产生相对的直线状的移动，

在所述第一块上以可拆装的方式安装有保持部件，所述保持部件保持有多个所述滚动体，通过变更所述保持部件对于所述第一块的安装状态，而使所述滚动体的位置在与相对移动方向正交的方向上发生位移，

所述滑动行走装置的特征在于，

所述保持部件夹着衬垫而组装于在所述第一块上形成的嵌合凹部中，所述衬垫的从宽度方向对所述保持部件进行夹持的两个侧部的厚度不同，

所述衬垫被夹在所述保持部件与所述嵌合凹部之间，

通过所述衬垫相对于所述第一块的所述嵌合凹部的重组，

将所述嵌合凹部的所述衬垫的所述两个侧部的位置互换，而使所述保持部件向位置互换后的所述两个侧部中的薄壁侧部一侧位移，

由此来变更所述保持部件对于所述第一块的安装状态。

2.一种滑动行走装置，将保持有滚动体的第一块和具备与所述滚动体接触的行走面的第二块组装在一起，使所述第一块与所述第二块之间产生相对的直线状的移动，

在所述第一块上以可拆装的方式安装有保持部件，所述保持部件保持有多个所述滚动体，通过变更所述保持部件对于所述第一块的安装状态，而使所述滚动体的位置在与相对移动方向正交的方向上发生位移，

所述滑动行走装置的特征在于，

所述保持部件与衬垫一起组装于在所述第一块上形成的嵌合凹部中，所述衬垫仅配置在宽度方向上的某一侧而使所述保持部件仅配置在宽度方向上的所述某一侧，

通过所述衬垫相对于所述第一块的所述嵌合凹部的重组，

将所述衬垫配置于宽度方向上的另一侧而使所述保持部件配置于宽度方向上的所述另一侧，

由此来变更所述保持部件对于所述第一块的安装状态。

3.一种滑动行走装置，将保持有滚动体的第一块和具备与所述滚动体接触的行走面的第二块组装在一起，使所述第一块与所述第二块之间产生相对的直线状的移动，

在所述第一块上以可拆装的方式安装有保持部件，所述保持部件保持有多个所述滚动体，通过变更所述保持部件对于所述第一块的安装状态，而使所述滚动体的位置在与相对移动方向正交的方向上发生位移，

所述滑动行走装置的特征在于，

在所述保持部件中，利用衬垫以在宽度方向上偏置的方式保持多个所述滚动体，

通过所述衬垫的反转或位置互换而将所述保持部件重组于所述第一块，由此来变更所述保持部件对于所述第一块的安装状态，而使所述滚动体的位置在与相对移动方向正交的方向上发生位移。

4.一种机床，其特征在于，具备权利要求1至3中任一项所述的滑动行走装置。

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