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ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft Drehtischvorrichtungen.
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Beschreibung des Standes der Technik
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Herkömmlicherweise
werden Bearbeitungszentren 90, wie zum Beispiel das Bearbeitungszentrum 90,
das in der perspektivischen Ansicht von 13 gezeigt
ist, zur maschinellen Bearbeitung mechanischer Teile verwendet.
Das veranschaulichte Bearbeitungszentrum 90 ist zum Beispiel
mit einem Schlitten 91, der sich horizontal in der Z-Richtung
bewegen kann, und einem Ständer 92,
der ein Werkzeug T so hält,
dass es in einer vertikalen Ebene, die in der X- und der Y-Richtung
gebildet wird, bewegt werden kann, ausgestattet. Auf diese Weise wird
ein Freiheitsgrad der maschinellen Bearbeitung in drei Richtungen,
die senkrecht zueinander verlaufen, erreicht.
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In
den vergangenen Jahren wurde auf dem Schlitten 91 zur weiteren
Erhöhung
des Freiheitsgrades der maschinellen Bearbeitung zusätzlich eine Drehtischvorrichtung 95 angeordnet,
die eine Auflagefläche
aufweist, die um zwei Achsen schwenken kann. Auf diese Weise wird
das Bearbeitungszentrum mit 5 Freiheitsgraden der maschinellen Bearbeitung
versehen, wodurch eine kompliziertere Bearbeitung möglich wird.
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Die
perspektivische Ansicht von
14 zeigt ein
Beispiel der Drehtischvorrichtung
95. Die Drehtischvorrichtung
95 hat
einen Drehtisch
96 mit einer kreisrunden Auflagefläche
96a,
auf der ein Werkstück
W angeordnet ist, eine Aufnahmevorrichtung
97, die den
Drehtisch
96 drehbar lagert, und ein Maschinengestell
98,
das beide Seiten der Aufnahmevorrichtung
97 drehbar lagert.
Der Drehtisch
96 und die Aufnahmevorrichtung
97 sind
jeweils mit einem jeweiligen (nicht gezeigten) Antriebsmechanismus versehen,
und diese Antriebsmechanismen drehen die Aufnahmevorrichtung
97 so,
dass die Auflagefläche
96a geneigt
wird, und/oder drehen den Drehtisch
96 so, dass eine Drehung
der Auflagefläche
96a um ihre
Mitte ausgeführt
wird, wodurch das Werkzeug T an dem Ständer
92 das auf der
Auflagefläche
96a befindliche
Werkstück
W bearbeiten kann. (Siehe zum Beispiel Seiten 8–9 und
1 von
JP 2004-160642 A .)
Wie in der Figur gezeigt, weist dieser Typ einer Drehtischvorrichtung
95 eine
beidseitige Lagerkonstruktion auf, wobei die Aufnahmevorrichtung
97 auf beiden
Seiten gelagert ist. Darum ist es schwierig, das Maschinengestell
98 zu
verkleinern, und aufgrund dieser Tatsache konnte eine solche Drehtischvorrichtung
95 nur
in einem großen
Bearbeitungszentrum
90 installiert werden. Es ist also
schwierig, den Freiheitsgrad bei der maschinellen Bearbeitung kleiner
Teile zu erhöhen,
die überwiegend
in kleinen Bearbeitungszentren bearbeitet werden.
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DE-A-10259215 offenbart
eine Drehtischvorrichtung, die eine Aufnahmevorrichtung zur drehbaren
Lagerung eines Drehtisches sowie ein Maschinengestell zur drehbaren
Lagerung der als Ausleger geformten Aufnahmevorrichtung durch ein
Wellenelement umfasst, wobei sich das Wellenelement von der Aufnahmevorrichtung
in eine Aussparung des Maschinengestells hinein erstreckt.
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Kurzdarstellung der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung basiert auf den oben angesprochenen Problempunkten,
und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine kleine und
leichte Drehtischvorrichtung bereitzustellen, die eine Aufnahmevorrichtung,
die einen Drehtisch drehbar lagert, und ein Maschinengestell, das
die Aufnahmevorrichtung drehbar lagert, aufweist.
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Ein
Aspekt der vorliegenden Erfindung zum Erfüllen der oben genannten Aufgabe
ist eine Drehtischvorrichtung, die Folgendes aufweist: eine Aufnahmevorrichtung
zur drehbaren Lagerung eines Drehtisches; und ein Maschinengestell
zur drehbaren Lagerung der als Ausleger geformten Aufnahmevorrichtung
durch ein Wellenelement, wobei das Wellenelement sich von der Aufnahmevorrichtung
in eine Öffnung
des Maschinengestells hinein erstreckt. Das Wellenelement weist
einen Hohlraum zur Aufnahme wenigstens eines Teils eines Antriebsmechanismus zum
Antrieb des Drehtisches auf.
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Weitere
Merkmale der vorliegenden Erfindung außer den oben genannten gehen
aus der Beschreibung der vorliegenden Spezifikation mit Bezug auf
die begleitenden Zeichnungen hervor.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Für ein vollständigeres
Verstehen der vorliegenden Erfindung und ihrer Vorteile wird nun
auf die folgende Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden
Zeichnungen eingegangen, in denen Folgendes dargestellt ist:
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1 ist
eine perspektivische Ansicht zum Beschreiben einer Drehtischvorrichtung 10 gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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2 ist
eine Draufsicht auf die Drehtischvorrichtung 10.
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3 ist
eine Vorderansicht der Drehtischvorrichtung 10.
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4 ist
eine vertikale Schnittansicht entlang der Linie IV-IV in 2.
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5 ist
eine vertikale Schnittansicht entlang der Linie V-V in 2.
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6 ist
eine horizontale Schnittansicht entlang der Linie VI-VI in 3.
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7 ist
ein Erläuterungsschaubild
eines Kreuzrollenlagers 80, wobei der Abschnitt VII von 6 vergrößert gezeigt
ist.
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8 zeigt
die Umgebung einer Rolle 81 neben der in 7 gezeigten
Rolle 81.
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9 ist
eine horizontale Schnittansicht, die eine Drehtischvorrichtung 110 gemäß einer
zweiten Ausführungsform
zeigt.
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10 ist
ein Schaubild zum Vergleichen und Beschreiben der Vorteile der Drehtischvorrichtung 110 der
zweiten Ausführungsform.
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11 ist
eine horizontale Schnittansicht, die eine Drehtischvorrichtung 210 gemäß einer
dritten Ausführungsform
zeigt.
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12 ist
eine horizontale Schnittansicht, die eine Drehtischvorrichtung 310 gemäß einer
vierten Ausführungsform
zeigt.
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13 ist
eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel eines Bearbeitungszentrums 90 zeigt.
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14 ist
eine perspektivische Ansicht, die eine herkömmliche Drehtischvorrichtung 95 zeigt.
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Detaillierte Beschreibung der Erfindung
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Mindestens
die folgenden Dinge werden durch die vorliegende Spezifikation mit
Bezug auf die begleitenden Zeichnungen verdeutlicht.
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Wie
in Anspruch 1 definiert, ist die vorliegende Erfindung eine Drehtischvorrichtung,
die Folgendes aufweist: eine Aufnahmevorrichtung zur drehbaren Lagerung
eines Drehtisches; und ein Maschinengestell zur drehbaren Lagerung
der als Ausleger geformten Aufnahmevorrichtung durch ein Wellenelement,
wobei das Wellenelement sich von der Aufnahmevorrichtung in eine Öffnung des
Maschinengestells hinein erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass das
Wellenelement einen Hohlraum zur Aufnahme wenigstens eines Teils
eines Antriebsmechanismus zum Antrieb des Drehtisches aufweist.
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Weil
bei einer solchen Drehtischvorrichtung das Maschinengestell eine
als Ausleger geformte Aufnahmevorrichtung für den Drehtisch lagert, kann das
Maschinengestell im Vergleich zu einem beidseitig gelagerten Maschinengestell
verkleinert werden, und darum kann die Drehtischvorrichtung insgesamt klein
und leicht konstruiert werden.
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Des
Weiteren kann der innere Bereich des Wellenelements, der im Allgemeinen
zu einem toten Raum wird, effektiv zur Aufnahme wenigstens eines Teils
des Antriebsmechanismus des Drehtisches genutzt werden. Infolge
dessen kann der Aufnahmebereich, der in der Regel innerhalb der
Aufnahmevorrichtung vorhanden ist, klein gestaltet werden, so dass
die Drehtischvorrichtung insgesamt klein konstruiert werden kann.
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Bei
der oben beschriebenen Drehtischvorrichtung kann das Wellenelement
seitlich aus der Aufnahmevorrichtung herausragen.
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Bei
einer solchen Drehtischvorrichtung kann die Aufnahmevorrichtung
in Form eines Auslegers gelagert werden, indem sie an der Seite
des Maschinengestells angeordnet wird. Weil jedoch bei der Konfiguration,
bei der die Aufnahmevorrichtung als Ausleger gelagert wird, das
seitwärts
weisende Wellenelement in die Öffnung
des Maschinengestells eingesetzt wird, wirkt ein übermäßig großes Stützmoment
auf die Öffnung
zum Tragen des gesamten Gewichts der Aufnahmevorrichtung, so dass
die Aufnahmevorrichtung dazu neigt, nach unten gebogen zu werden.
Dadurch kann die Positionierungspräzision der Drehtischvorrichtung
insgesamt beeinträchtigt werden.
Da jedoch gemäß der vorliegenden
Erfindung der Antriebsmechanismus innerhalb des Wellenelements untergebracht
ist, rückt
der Masseschwerpunkt der gesamten Aufnahmevorrichtung, einschließlich des
Antriebsmechanismus, näher
an die Öffnung,
wodurch das Stützmoment
auf einen kleinen Wert gedrückt
werden kann. Infolge dessen wird es möglich, das Abwärtsbiegen
der Aufnahmevorrichtung auf einen kleinen Wert zu drücken und somit
die Positionierungspräzision
der Drehtischvorrichtung insgesamt zu verbessern. Des Weiteren wird es
in Fällen,
in denen in der Öffnung
ein Lager zur Lagerung des Wellenelements angeordnet wird, möglich, ein
relativ kleines Lager zu verwenden, weil das Stützmoment auf einen kleinen
Wert gedrückt
wird. Dadurch wird eine weitere Verkleinerung und Gewichtreduzierung
der Drehtischvorrichtung erreicht.
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Bei
der oben beschriebenen Drehtischvorrichtung kann das Wellenelement
durch ein Lager drehbar um eine Achse in der Öffnung gelagert werden; und
der Antriebsmechanismus kann in der Richtung der Achse des Wellenelements
so angeordnet sein, dass er sich durch das Lager erstreckt.
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Bei
einer solchen Drehtischvorrichtung ist der Antriebsmechanismus in
der axialen Richtung des Wellenelements so angeordnet, dass er sich durch
das Lager (oder auf beiden Seiten des Lagers) erstreckt. Darum ist
es möglich,
den Masseschwerpunkt der Aufnahmevor richtung, die den Drehtisch und
den Antriebsmechanismus enthält,
nahe an die Einbauposition des Lagers, in dem die Aufnahmevorrichtung
gelagert ist, heran zu setzen, so dass das auf das Lager wirkende
Stützmoment
auf einen kleinen Wert gedrückt
werden kann. Infolge dessen wird es möglich, die Positionierungspräzision der
Drehtischvorrichtung insgesamt zu verbessern. Weil ein relativ kleines
Lager verwendet werden kann, wird es des Weiteren möglich, die
Größe und das
Gewicht der Drehtischvorrichtung zu verringern.
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Bei
der oben beschriebenen Drehtischvorrichtung kann das Lager ein Kreuzrollenlager
sein; und von den Laufrillen, in denen die Lagerelemente des Kreuzrollenlagers
sich bewegen, kann eine Laufrille unmittelbar in das Wellenelement
eingeformt sein.
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Bei
einer solchen Drehtischvorrichtung wird ein Kreuzrollenlager als
das Lager verwendet. Durch den Einbau eines einzelnen Kreuzrollenlagers
wird es möglich,
sowohl die Radiallast als auch die Axiallast, die auf das Wellenelement
einwirken, aufzunehmen. Darum wird nur ein einziges Lager anstelle
von zwei Lagern zum Aufnehmen der beiden Lasttypen benötigt, wie
es normalerweise der Fall ist. Infolge dessen kann die Abmessung
in der axialen Richtung des Wellenelements verringert werden, wodurch
eine weitere Verkleinerung der Drehtischvorrichtung erreicht werden
kann.
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Des
Weiteren kann ein Kreuzrollenlager effektiv Stützmomenten widerstehen und
kann darum einen großen
Nutzen in als Ausleger geformten Stützkonstruktionen erbringen,
in denen allgemein ein großes
Stützmoment
auftritt, und kann effektiv ein Biegen der Aufnahmevorrichtung infolge
der als Ausleger geformten Konfiguration unterdrücken.
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Des
Weiteren ist die Laufrille des Kreuzrollenlagers unmittelbar in
das Wellenelement eingeformt. Dement sprechend entfällt der
innere Laufring des Kreuzrollenlagers. Dies ermöglicht eine Verkleinerung des
Kreuzrollenlagers in der Radialrichtung, und infolge dessen wird
es möglich,
die Größe und das
Gewicht der Drehtischvorrichtung weiter zu verringern.
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Da
des Weiteren die Laufrille unmittelbar in das Wellenelement eingeformt
ist, wird es möglich, die
Laufrille mit hoher Präzision
relativ zur Drehmitte des Wellenelements einzuarbeiten, indem das
Wellenelement und die Laufrille gleichzeitig maschinell gefertigt
werden (d. h. durch zeitlich aufeinander abgestimmtes maschinelles
Bearbeiten). Infolge dessen kann die Drehpräzision der Aufnahmevorrichtung
relativ zu dem Maschinengestell verbessert werden.
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Bei
der oben beschriebenen Drehtischvorrichtung kann der Drehtisch eine
Welle aufweisen, die aus dem Drehtisch herausragt und konzentrisch zu
der Drehachse des Drehtisches angeordnet ist; die Welle kann in
einem inneren Bereich der Aufnahmevorrichtung aufgenommen werden;
der innere Bereich kann mit dem Hohlraum verbunden sein; und als
Antriebsmechanismus können
ein Antrieb und ein Kurvengetriebe in dem inneren Bereich und dem Hohlraum
angeordnet sein, wobei der Antrieb eine Antriebsachse abhängig von
der zugeführten
Leistung antreibt und das Kurvengetriebe die Drehung der Antriebsachse
auf die Welle überträgt.
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Da
bei einer solchen Drehtischvorrichtung der Hohlraum mit dem inneren
Bereich, der die Welle des Drehtisches aufnimmt, verbunden ist,
wird es möglich,
den Drehtisch mittels des Antriebsmechanismus zu drehen, dessen
wenigstens ein Teil in dem Hohlraum aufgenommen ist.
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Da
des Weiteren der Antriebsmechanismus aus einem Antrieb und einem
Kurvengetriebe besteht, kann der Drehtisch mit hoher Präzision gedreht werden.
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Bei
der oben beschriebenen Drehtischvorrichtung können der Antrieb und das Kurvengetriebe innerhalb
des inneren Bereichs und des Hohlraums aufgenommen werden, ohne
dass Teile davon aus dem inneren Bereich und dem Hohlraum herausragen.
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Bei
einer solchen Drehtischvorrichtung können sämtliche Teile, wie zum Beispiel
der Antrieb und das Kurvengetriebe, die Antriebsmechanismen sind, die
im Allgemeinen leicht beschädigt
werden können, effektiv
geschützt
werden, indem sie innerhalb des inneren Bereichs und des Hohlraums
untergebracht sind. Damit ist die Drehtischvorrichtung weniger pannenanfällig.
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Bei
der oben beschriebenen Drehtischvorrichtung kann der Antrieb, der
in dem Hohlraum angeordnet ist, durch die Aufnahmevorrichtung gelagert werden;
das Kurvengetriebe, das in dem inneren Bereich angeordnet ist, kann
Nockenmitnehmer und eine Kurvenwelle aufweisen, wobei die Nockenmitnehmer
auf einer äußeren Mantelfläche der
Welle in Umfangsrichtung in gleichmäßigen Abständen angeordnet sind und die
Kurvenwelle in der Aufnahmevorrichtung drehbar gelagert ist, wobei
die Achse der Kurvenwelle senkrecht zur Welle angeordnet ist; und der
Drehtisch kann durch den Antrieb, der die Kurvenwelle antreibt,
die über
eine Nockenscheibenoberfläche
auf der äußeren Mantelfläche der
Kurvenwelle mit den aufeinanderfolgenden Nockenmitnehmern in Eingriff
steht, gedreht werden.
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Weil
bei einer solchen Drehtischvorrichtung der Antrieb in dem Hohlraum
angeordnet ist, kann der Masseschwerpunkt der Aufnahmevorrichtung nahe
an die Öffnung
heranrücken.
Darum wird es möglich,
das auf die Öffnung
wirkende Stützmoment auf
einen kleinen Wert zu drücken.
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Bei
der oben beschriebenen Drehtischvorrichtung kann die Antriebsachse
des Antriebs parallel zur Achse der Kurvenwelle angeordnet sein;
und ein Drehübertragungs element
zur Übertragung
der Drehung der Antriebsachse auf die Kurvenwelle kann zwischen
der Antriebsachse und der Kurvenwelle vorgesehen sein.
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Da
bei einer solchen Drehtischvorrichtung das Drehübertragungselement die Drehung
der Antriebsachse des Antriebs auf die Kurvenwelle überträgt, kann
der Freiheitsgrad beim Anordnen der Antriebsachse und der Kurvenwelle
erhöht
werden.
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Da
des Weiteren die Antriebsachse und die Kurvenwelle so angeordnet
sind, dass ihre Achsen parallel zueinander sind, wird es möglich, ein
Drehübertragungselement
von relativ einfacher Konstruktion zu verwenden, wie zum Beispiel
eine Mehrzahl von Stirnrädern.
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Bei
der oben beschriebenen Drehtischvorrichtung können die Antriebsachse des
Antriebs und die Achse des Wellenelements fluchtend zueinander angeordnet
sein.
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Bei
einer solchen Drehtischvorrichtung kann der Antrieb mit einem minimalen
toten Raum untergebracht werden, wenn der Antrieb in dem Hohlraum des
Wellenelements angeordnet wird. Infolge dessen wird es möglich, einen
großen
Antrieb zu installieren und eine Drehtischvorrichtung zu bauen,
die im Vergleich zu ihrer kleinen Abmessung einen hohen Produktionsausstoß erbringt.
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Bei
der oben beschriebenen Drehtischvorrichtung kann das Drehübertragungselement
eine Mehrzahl von Zahnrädern
aufweisen.
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Bei
einer solchen Drehtischvorrichtung wird es möglich, die Kraft auf die Kurvenwelle
zu übertragen,
während
die Drehzahl der Antriebsachse des Antriebs durch Einstellen des Übersetzungsverhältnisses
der Zahnräder
geändert
wird (zum Beispiel während
die Drehzahl verringert wird). Darum ist es möglich, den Freiheitsgrad bei
der Auswahl der Nenndrehzahl des Antriebs zu er höhen, mit der sich die Solldrehzahl
des Drehtisches erreichen lässt.
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Bei
der oben beschriebenen Drehtischvorrichtung kann das Drehübertragungselement
eine Achskupplung sein; und die Antriebsachse und die Kurvenwelle
können
fluchtend zueinander angeordnet sein und über die Achskupplung miteinander
verbunden sein.
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Bei
einer solchen Drehtischvorrichtung ist es nicht nur möglich, Spiel
auszuschalten, was zu einem Problem wird, wenn eine Mehrzahl von
Zahnrädern als
ein Drehübertragungselement
verwendet wird, sondern es können
auch Probleme ausgeschaltet werden, die auf Reibungsverluste zurückzuführen sind,
die auftreten, wenn als das Drehübertragungselement
eine Umlauf-Kraftübertragung
verwendet wird, die aus Riemenscheiben und einem Endlosriemen besteht.
Infolge dessen wird eine ausgezeichnete Präzision bei der Übertragung
der Drehkraft von dem Antrieb zu dem Drehtisch erreicht.
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Bei
der oben beschriebenen Drehtischvorrichtung können die Welle des Drehtisches
und die Achse des Wellenelements der Aufnahmevorrichtung senkrecht
zueinander angeordnet sein.
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Bei
einer solchen Drehtischvorrichtung kann die Aufnahmevorrichtung
um eine Richtung gedreht werden, die senkrecht zur Welle des Drehtisches
verläuft.
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Bei
der oben beschriebenen Drehtischvorrichtung kann die Welle des Drehtisches über ein Kreuzrollenlager
in der Aufnahmevorrichtung gelagert sein; und von den Laufrillen,
in denen die Rollenelemente des Kreuzrollenlagers sich bewegen,
kann eine Lagerrille unmittelbar in die Welle eingeformt sein.
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Bei
einer solchen Drehtischvorrichtung wird ein Kreuzrollenlager als
das Lager verwendet. Durch den Einbau eines einzelnen Kreuzrollenlagers
wird es möglich,
sowohl die Radiallast als auch die Axiallast, die auf die Welle
einwirken, aufzunehmen. Darum wird nur ein einziges Lager anstelle
von zwei Lagern zum Aufnehmen der beiden Lasttypen benötigt, wie
es normalerweise der Fall ist. Infolge dessen kann die Abmessung
in der Richtung der Welle des Drehtisches verringert werden, wodurch
eine weitere Verkleinerung der Drehtischvorrichtung erreicht werden
kann.
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Des
Weiteren kann ein Kreuzrollenlager effektiv Stützmomenten widerstehen und
kann darum einen großen
Nutzen in als Ausleger geformten Stützkonstruktionen erbringen,
in denen allgemein ein großes
Stützmoment
auftritt, und kann effektiv ein Biegen der Aufnahmevorrichtung infolge
der als Ausleger geformten Konfiguration unterdrücken.
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Des
Weiteren ist die Laufrille des Kreuzrollenlagers unmittelbar in
die Welle eingeformt. Dementsprechend entfällt der innere Laufring des
Kreuzrollenlagers. Dies ermöglicht
eine Verkleinerung des Kreuzrollenlagers in der Radialrichtung,
und infolge dessen wird es möglich,
die Größe und das
Gewicht der Drehtischvorrichtung weiter zu verringern.
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Da
des Weiteren die Laufrille unmittelbar in die Welle des Drehtisches
eingeformt ist, wird es möglich,
die Laufrille mit hoher Präzision
relativ zur Drehmitte der Welle einzuarbeiten, indem die Welle und
die Laufrille gleichzeitig maschinell gefertigt werden (d. h. durch
zeitlich aufeinander abgestimmtes maschinelles Bearbeiten). Infolge
dessen kann die Drehpräzision
des Drehtisches relativ zu der Aufnahmevorrichtung verbessert werden.
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Bei
der oben beschriebenen Drehtischvorrichtung kann die Drehtischvorrichtung
weiterhin einen Antriebsmechanismus zur Drehung der Aufnahmevorrichtung
um eine Achse des Wellenelements aufweisen; der Antriebsmechanismus
kann Nockenmitnehmer, die auf der Umfangsoberfläche des Wellenelements in gleichmäßigen Abständen in
Umfangsrichtung angeordnet sind, eine Nockenwelle, die drehbar in
dem Maschinengestell gelagert ist, wobei die Achse der Nockenwelle
senkrecht zu der Achse des Wellenelements angeordnet ist, und einen
Antrieb zur Drehung der Nockenwelle aufweisen; und die Aufnahmevorrichtung
kann gegenüber
dem Maschinengestell durch den Antrieb schwenkbar sein, wobei der
Antrieb die Nockenwelle dreht und die Nockenwelle mit der in der
Außenfläche eingeformten Nockenwellenoberfläche mit
Nockenmitnehmern nacheinander im Eingriff steht.
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Da
eine solche Drehtischvorrichtung eine Mehrzahl von Nockenmitnehmern
an dem Wellenelement sowie eine Kurvenwelle, mit der diese Nockenmitnehmer
in Eingriff stehen, aufweist, kann das Wellenelement mit hoher Präzision gedreht
werden, wodurch es möglich
wird, die Aufnahmevorrichtung mit hoher Präzision auf einen vorgegebenen
Neigungswinkel zu indexieren (oder zu neigen).
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Erste Ausführungsform
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1 bis 6 sind
Schaubilder zum Beschreiben einer Drehtischvorrichtung 10 gemäß einer ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. 1 ist eine
perspektivische Ansicht; 2 ist eine Draufsicht; 3 ist
eine Vorderansicht; 4 ist eine vertikale Schnittansicht
entlang der Linie IV-IV in 2; 5 ist
eine vertikale Schnittansicht entlang der Linie V-V in 2;
und 6 ist eine horizontale Schnittansicht entlang
der Linie VI-VI in 3. Es ist anzumerken, dass einige
Teile der Drehtischvorrichtung 10, die in 4 bis 6 gezeigt
ist, als eine Draufsicht oder eine Seitenansicht dargestellt sind.
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Die
Drehtischvorrichtung 10 der vorliegenden ersten Ausführungsform
kann zum Beispiel in dem in 13 gezeigten
Bearbeitungszentrum 90 verwendet werden, das 3 Freiheitsgrade
der maschinellen Bearbeitung hat, und kann den Freiheitsgrad der
maschinellen Bearbeitung auf 5 Freiheitsgrade erhöhen. Wie
oben beschrieben, ist das Bearbeitungszentrum 90 mit einem
Schlitten 91, der horizontal in der Z-Richtung bewegt werden
kann, und einem Ständer 92 ausgestattet,
der ein Werkzeug T so hält, dass
es in einer vertikalen Ebene, die in der X- und der Y-Richtung gebildet wird, bewegt
werden kann. Indem die hier besprochene Drehtischvorrichtung 10, die
eine Auflagefläche 21a aufweist,
die um zwei Achsen gedreht werden kann, wie in 1 gezeigt, auf
dem Schlitten 91 angeordnet wird, wird der Freiheitsgrad
des Bearbeitungszentrums 90 auf 5 Freiheitsgrade erhöht.
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Wie
in 1 bis 3 gezeigt, hat die Drehtischvorrichtung 10 einen
Drehtisch 20, auf dem ein (nicht gezeigtes) Werkstück angeordnet
und gehalten wird, eine im Wesentlichen rechteckig-parallelepipedförmige Aufnahmevorrichtung 30 zur
drehbaren Lagerung des Drehtisches 20 um eine vorgegebene Drehachse 20a und
ein im Wesentlichen rechteckig-parallelepipedförmiges Maschinengestell 40 zur drehbaren
Lagerung der als Ausleger geformten Aufnahmevorrichtung 30 um
eine vorgegebene horizontale Drehachse 30a. Die Vorrichtung 10 ist
so konfiguriert, dass die Aufnahmevorrichtung 30 innerhalb eines
Neigungswinkelbereichs von zum Beispiel ±30° aus der Horizontalen gedreht
(oder wie eine Wippe geneigt) wird, wobei als eine Antriebsquelle ein
erster Antriebsmechanismus 50 verwendet wird, der hauptsächlich innerhalb
des Maschinengestells 40 angeordnet ist, und der Drehtisch 20 entweder kontinuierlich
oder schrittweise über
einen Bereich von zum Beispiel 360° gedreht wird, wobei als eine Antriebsquelle
ein zweiter Antriebsmechanismus 60 verwendet wird, der
hauptsächlich
innerhalb der Aufnahmevorrichtung 30 angeordnet ist. Es
ist anzumerken, dass die Aufnahmevorrichtung 30 als Ausleger ausgebildet
und gelagert ist, um eine Verkleinerung des Maschinengestells 40,
in dem die Aufnahmevorrichtung 30 gelagert ist, zu erreichen.
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Wie
in 5 gezeigt, hat der Drehtisch 20 einen
scheibenartigen Abschnitt 21, dessen Oberseite die Auflagefläche 21a für das Werkstück bildet,
und einen zylindrischen Revolverkopfabschnitt 22 (ein Beispiel
einer "Welle"), der von der Unterseite
des Tischabschnitts 21 herabhängt und konzentrisch mit der
Auflagefläche 21a um
die Drehachse 20a herum ausgebildet ist. Der Revolverkopfabschnitt 22 ist
innerhalb eines inneren Bereichs S30 der Aufnahmevorrichtung 30 über eine
kreisrunde Ausnehmung 31 aufgenommen, die in der Oberseite
der Aufnahmevorrichtung 30 ausgebildet ist, und nur der
Tischabschnitt 21 ragt aus der kreisrunden Ausnehmung 31 hervor,
wobei seine Auflagefläche 21a nach
oben hervorragt. Ein Kreuzrollenlager 70 ist zwischen der kreisrunden
Ausnehmung 31 und dem Revolverkopfabschnitt 22 angeordnet,
und auf diese Weise ist der Drehtisch 20 um die Drehachse 20a herum
drehbar gelagert, welche die Mitte der Auflagefläche 21a ist. Es ist
anzumerken, dass das Kreuzrollenlager 70 weiter unten eingehender
beschrieben wird.
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Andererseits
ragt, wie in 6 gezeigt, ein horizontales
zylindrisches Wellenelement 32, das als die Drehachse 30a dient,
aus einer Seitenfläche
der Aufnahmevorrichtung 30 hervor. Das zylindrische Wellenelement 32 ist
horizontal in eine kreisrunde Öffnung 41 eingesetzt,
die in einer Seitenfläche
des Maschinengestells 40 ausgebildet ist. Auf diese Weise
ist die Aufnahmevorrichtung 30 in dem Maschinengestell 40 wie
ein Ausleger gelagert. Es ist anzumerken, dass ein Kreuzrollenlager 80 zwischen
der Öffnung 41 und
dem zylindrischen Wellenelement 32 angeordnet ist, und
auf diese Weise ist die Aufnahmevorrichtung 30 drehbar
durch das zylindrische Wellenelement 32 gelagert.
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Die
Mechanismen des ersten Antriebsmechanismus 50, mit Ausnahme
des Antriebs 51 (unten als ein "erster Antrieb" bezeichnet), zum Drehen der Aufnahmevorrichtung 30 sind
innerhalb eines inneren Bereichs S40 des Maschinengestells 40 untergebracht,
der mit der Öffnung 41 verbunden
ist, wie in 4 gezeigt. Das heißt, der
innere Bereich S40 beherbergt als ein Kurvengetriebe (unten als
ein "erstes Kurvengetriebe" bezeichnet) eine
Mehrzahl von Nockenmitnehmern 52, die an der äußeren Mantelfläche des
zylindrischen Wellenelements 32 angeordnet sind, und eine
Globoidkurvenwelle 54, die in dem Maschinengestell 40 mittels
eines Paares Lager 53 gelagert ist, die am oberen und am
unteren Ende der Kurvenwelle 54 angeordnet sind. Andererseits
ist der erste Antrieb 51 zum Drehen der Globoidkurvenwelle 54 außerhalb
des inneren Bereichs S40 und nahe dem inneren Bereich S40 angeordnet.
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Genauer
gesagt, sind die Mehrzahl von Nockenmitnehmern 52 in gleichmäßigen Abständen in der
Umfangsrichtung des zylindrischen Wellenelements 32 angeordnet,
und die Globoidkurvenwelle 54 ist so angeordnet, dass ihre
Achse C54 in der vertikalen Richtung verläuft, d. h. senkrecht zur Achse C32
des zylindrischen Wellenelements 32. Des Weiteren ist auf
der äußeren Mantelfläche der
Globoidkurvenwelle 54 in ihrer Umfangsrichtung eine Nockenscheibenoberfläche 54a ausgebildet,
deren Position in der vertikalen Richtung, d. h. in der Richtung ihrer
Achse, versetzt ist. Die Nockenmitnehmer 52 gelangen mit
der Nockenscheibenoberfläche 54a in Eingriff.
Wenn also die Globoidkurvenwelle 54 durch den ersten Antrieb 51 gedreht
wird, so werden die Nockenmitnehmer 52 nacheinander durch
die Nockenscheibenoberfläche 54a in
der vertikalen Richtung, d. h. in der Richtung der Achse, bewegt,
und infolge dessen wird die Aufnahmevorrichtung 30 zusammen
mit dem zylindrischen Wellenelement 32 gedreht.
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Es
ist anzumerken, dass die Übertragung
der Antriebsdrehkraft von dem ersten Antrieb 51 zu der Globoidkurvenwelle 54 durch
entsprechende Drehübertragungselemente
bewerkstelligt wird, und in der hier besprochenen ersten Ausführungsform
wird eine Umlaufkraftübertragungsvorrichtung 55,
wie sie zum Beispiel in 4 gezeigt ist, verwendet. Genauer
gesagt, ist an der Antriebsachse 51a des ersten Antriebs 51 und
am Ende 54b der Globoidkurvenwelle 54 jeweils
eine Riemenscheibe 55a bzw. 55b angebracht, und
ein Endlosriemen 55c läuft
um diese Riemenscheiben 55a und 55b herum. Das
Drehübertragungselement
ist jedoch nicht darauf beschränkt, und
es ist zum Beispiel auch möglich,
eine Zahnradkraftübertragungsvorrichtung
zu verwenden, die aus einer Mehrzahl von miteinander verzahnten
Stirnrädern
besteht.
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Andererseits
ist der zweite Antriebsmechanismus 60 zum Antrieb des Drehtisches 20 innerhalb des
inneren Bereichs S30 der Aufnahmevorrichtung 30 und eines
Innenumfangsbereichs S32 des zylindrischen Wellenelements 32 (unten
als ein "Hohlraum" bezeichnet) angeordnet,
wie in 6 gezeigt. Das heißt, der innere Bereich S30
und der Hohlraum S32 sind miteinander verbunden, und der zweite
Antriebsmechanismus 60 ist darin aufgenommen und erstreckt
sich über
diese zwei Bereiche S30 und S32. Ein Teil (d. h. ein zweiter Antrieb 61,
der später
beschrieben wird) des zweiten Antriebsmechanismus 60, der
gewöhnlich
innerhalb des inneren Bereichs S30 der Aufnahmevorrichtung 30 angeordnet
ist, ist statt dessen innerhalb des Hohlraums S32 angeordnet. Darum
ist es möglich,
eine Verkleinerung der Außenabmessung
der Aufnahmevorrichtung 30 zu erreichen.
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Da
jedoch, wie in 6 gezeigt, die Aufnahmevorrichtung 30 in
Auslegerform durch das Kreuzrollenlager 80 des zylindrischen
Wellenelements 32 gelagert wird, wirkt ein hohes Stützmoment
auf das Kreuzrollenlager 80 zum Tragen des Gewichts der Aufnahmevorrichtung 30.
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Infolge
dessen kann es geschehen, dass die Aufnahmevorrichtung 30 nach
unten gebogen wird (in der Richtung, die durch das Blatt von 6 hindurch
verläuft),
und darum besteht das Risiko, dass die Positionierungspräzision der
Drehtischvorrichtung 10 insgesamt beeinträchtigt wird.
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Aufgrund
des oben Dargelegten ist bei der hier besprochenen ersten Ausführungsform
der Masseschwerpunkt des zweiten Antriebsmechanismus 60 so
nahe wie möglich
an das Kreuzrollenlager 80 herangerückt, um das Stützmoment
auf einen kleinen Wert zu drücken.
Genauer gesagt, ist das Kurvengetriebe (unten als ein "zweites Kurvengetriebe" bezeichnet) des
zweiten Antriebsmechanismus 60 innerhalb des inneren Bereichs
S30 angeordnet, während
der Antrieb 61 (unten als ein "zweiter Antrieb 61" bezeichnet) des
zweiten Antriebsmechanismus 60 innerhalb des Hohlraums
S32 aufgenommen ist, dessen Hauptteil auf der anderen Seite des
inneren Bereichs S30 über
das Kreuzrollenlager 80 hinweg angeordnet ist, um so das
Gewicht auf beiden Seiten des Kreuzrollenlagers 80 auszugleichen.
Auf diese Weise ist es möglich,
das Stützmoment
auf einen kleinen Wert zu drücken
und das Problem der Verschlechterung der Positionierungspräzision zu
lösen,
und in einigen Fällen
ist es möglich,
ein kleines Kreuzrollenlager 80 mit einer geringeren Nennlast
zu verwenden.
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Mit
Bezug auf 6 wird der Aufbau des zweiten
Antriebsmechanismus 60 eingehender beschrieben. Das zweite
Kurvengetriebe, das innerhalb des inneren Bereichs S30 der Aufnahmevorrichtung 30 angeordnet
ist, ist mit einer Mehrzahl von Nockenmitnehmern 62, die
auf der äußeren Mantelfläche des
Revolverkopfabschnitts 22 des Drehtisches 20 angeordnet
sind, und einer Globoidkurvenwelle 64 versehen, die an
beiden Enden in Lagern 63 gelagert ist, die in der Aufnahmevorrichtung 30 angeordnet sind.
Die Globoidkurvenwelle 64 ist so angeordnet, dass ihre äußere Mantelfläche der äußeren Mantelfläche des
Revolverkopfabschnitts 22 senkrecht zugewandt ist, und
so, dass die Achse C64 der Globoidkurvenwelle 64 in der
horizontalen Richtung, d. h. parallel zu der Achse C32 des zylindrischen
Wellenelements 32, verläuft.
Des Weiteren ist auf der äußeren Mantelfläche der
Globoidkurvenwelle 64 in ihrer Umfangsrichtung eine Nockenscheibenoberfläche 64a angeordnet,
deren Position in der Richtung der Achse versetzt ist. Die Nockenmitnehmer 62 des
Revolverkopfabschnitts 22 nehmen die Nockenscheibenoberfläche 64a in
Eingriff.
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Andererseits
ist der zweite Antrieb 61, der innerhalb des Hohlraums
S32 des zylindrischen Wellenelements 32 aufgenommen ist,
an eine Seitenfläche 30b der
Aufnahmevorrichtung 30, die dem Hohlraum S32 zugewandt
ist, in einem Zustand angeschraubt, in dem die Antriebsachse 61a des
zweiten Antriebs 61 zu der Aufnahmevorrichtung 30 weist und
mit der Achse C32 des zylindrischen Wellenelements 32 fluchtet.
Ein Ende 64b der Globoidkurvenwelle 64 ist auf
der Seite der Antriebsachse 61a angeordnet, und dieses
Ende 64b und die Antriebsachse 61a sind parallel
zueinander angeordnet. Darum sind diese zwei Elemente über drei
Stirnräder 65a, 65b und 65c verbunden,
die als Drehübertragungselemente
dienen. Genauer gesagt, sind das Stirnrad 65b und das Stirnrad 65a jeweils
an dem Ende 64b und der Antriebsachse 61a befestigt,
und ein Zwischenstirnrad 65c, das in der Aufnahmevorrichtung 30 gelagert
ist, ist zwischen diesen zwei Zahnrädern angeordnet. Die Antriebsdrehkraft
wird von dem zweiten Antrieb 61 über das Zwischenstirnrad 65c zu der
Globoidkurvenwelle 64 übertragen.
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Wenn
die Antriebsdrehkraft des zweiten Antriebs 61 über die
Stirnräder 65a, 65b und 65c zu
der Globoidkurvenwelle 64 übertragen wird und die Globoidkurvenwelle 64 gedreht
wird, so werden die Nockenmitnehmer 62 nacheinander durch
die Nockenscheibenoberfläche 64a in
der Richtung der Achse C64 der Globoidkurvenwelle 64 bewegt,
und infolge dessen wird der Revolverkopfabschnitt 22 gedreht, und
dadurch wird auch der Drehtisch 20 gedreht.
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Es
ist anzumerken, dass es durch die Verwendung einer Mehrzahl von
Zahnrädern 65a, 65b und 65c als
die Drehübertragungselemente
möglich wird,
die Kraft zu der Globoidkurvenwelle 64 zu übertragen,
während
mittels Einstellungen des Übersetzungsverhältnisses
dieser Zahnräder 65a, 65b und 65c die
Drehzahl der Antriebsachse 61a des zweiten Antriebs 61 geändert wird
(zum Beispiel während
die Drehzahl verringert wird). Darum ist es möglich, den Freiheitsgrad beim
Auswählen
der Nenndrehzahl des zweiten Antriebs 61, mit der sich
die Solldrehzahl des Drehtisches 20 erreichen lässt, zu
erhöhen.
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Durch
Ausrichten der Antriebsachse 61a des zweiten Antriebs 61 auf
die Achse C32 des zylindrischen Wellenelements 32 beim
Anordnen des zweiten Antriebs 61 in dem Hohlraum S32 des
zylindrischen Wellenelements 32, wie oben beschrieben (siehe 4),
ist es des Weiteren möglich,
den zweiten Antrieb 61 unterzubringen und gleichzeitig
effektiv das Entstehen eines toten Raums zu unterdrücken. Infolge
dessen wird es möglich,
einen relativ großen
Antrieb zu installieren und eine Drehtischvorrichtung 10 herzustellen,
die im Vergleich zu ihrer kleinen Gesamtabmessung einen hohen Produktionsausstoß erbringt.
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Als
nächstes
werden die Kreuzrollenlager 70 und 80 beschrieben.
Die in 5 und 6 gezeigten Kreuzrollenlager 70 und 80 sind
vom selben Lagertyp und dienen zur drehbaren Lagerung eines Wellenelements,
wie zum Beispiel des zylindrischen Wellenelements 32 (oder
des Revolverkopfabschnitts 22) auf einem Tragelement, wie
zum Beispiel dem Maschinengestell 40 (oder der Aufnahmevorrichtung 30).
Diese Kreuzrollenlager 70 und 80 haben die Funktion,
sowohl die Axiallast als auch die Radiallast, die auf das Wellenelement
einwirken, auf einmal aufzunehmen. Durch das Verwenden von Kreuzrollenlagern
ist es möglich,
auf separate Lager für
die jeweiligen Lasten zu verzichten. Darum ermöglicht dies eine Verkleinerung
der Abmessung in der axialen Richtung des Wellenelements. Infolge
dessen ist es möglich,
eine weitere Verkleinerung der Drehtischvorrichtung 10 zu
erreichen.
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Unten
wird das Kreuzrollenlager 80, das zwischen dem Maschinengestell 40 und
dem zylindrischen Wellenelement 32 angeordnet ist, wie
in 6 gezeigt, als ein Beispiel beschrieben. Es ist
klar, dass der Aufbau des Kreuzrollenlagers 70, das zwischen der
Aufnahmevorrichtung 30 und dem Revolverkopfabschnitt 22 angeordnet
ist, der gleiche ist.
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7 zeigt
in einer Vergrößerung den
Teil VII von 6. 8 zeigt
im gleichen Format die Umgebung einer Rolle 81 neben der
Rolle 81, die in 7 gezeigt
ist. Wie in 6 gezeigt, weist das Kreuzrollenlager 80 als
Rollelemente eine Mehrzahl von Rollen 81 auf, die jeweils
zum Beispiel eine zylindrische Form haben. Diese Rollen 81 sind
in einem Ringspalt, der zwischen dem zylindrischen Wellenelement 32,
d. h. dem Wellenelement, und dem Maschinengestell 40, d.
h. dem Tragelement, gebildet wird, in gleichmäßigen Abständen in der Umfangsrichtung
des Ringspalts angeordnet. Die Rollen 81 rollen zwischen
einer V-förmigen Laufrille
R32, die in einem Innenlaufringelement ausgebildet ist (das Beispiel
von 7 zeigt eine Konfiguration, bei der das Innenlaufringelement
weggelassen ist), das an dem zylindrischen Wellenelement 32 auf
der Innenseite angebracht ist, und einer V-förmigen
Laufrille R82, die in einem Paar Außenlaufringelemente 82a und 82b ausgebildet
ist, die an dem Maschinengestell 40 auf der Außenseite
angebracht sind. Es ist anzumerken, dass die Rollen 81 so
angeordnet sind, dass ihre Rollachsen C81 in Richtung der Drehmitte
(Achse C32) des zylindrischen Wellenelements 32 geneigt sind,
und so angeordnet sind, dass die Neigungsrichtungen der Rollachsen
C81 benachbarter Rollen 81 einander entgegengesetzt sind,
wie in 7 und 8 gezeigt. Auf diese Weise wird
es möglich,
sowohl die Axiallast als auch die Radiallast, die auf das zylindrische
Wellenelement 32 wirken, auf einmal aufzunehmen. Es ist
anzumerken, dass zwischen dem Innenlaufringelement und den Außenlaufringelementen 82a und 82b eine
Haltevorrichtung 83 angeordnet ist, um die Rollen 81 zu
halten, die sich dazwischen bewegen.
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In
der ersten Ausführungsform
ist die V-förmige
Laufrille R32 unmittelbar in das zylindrische Wellenelement 32 eingeformt,
damit das Innenlaufringelement entfallen kann. Mit einer solchen
Konfiguration wird es möglich,
die V-förmige
Laufrille R32 mit hoher Präzision
relativ zur Drehmitte (Achse C32) des zylindrischen Wellenelements 32 einzuarbeiten, indem
das zylindrische Wellenelement 32 und die V-förmige Laufrille
R32 gleichzeitig hergestellt werden (d. h. durch zeitlich aufeinander
abgestimmtes maschinelles Bearbeiten). Infolge dessen kann die Drehpräzision der
Aufnahmevorrichtung 30 relativ zu dem Maschinengestell 40 verbessert
werden.
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Des
Weiteren kann, weil das Innenlaufringelement weggelassen wird, die
Abmessung des Kreuzrollenlagers 80 in der Radialrichtung
verkleinert werden, und somit ist es möglich, eine weitere Verkleinerung
der Drehtischvorrichtung 10 zu erreichen.
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Weil
das Kreuzrollenlager 80 auch effektiv dem Stützmoment
widerstehen kann, ergibt sich darüber hinaus ein signifikanter
Nutzeffekt bei als Ausleger konfigurierten Stützkonstruktionen, in denen
es allgemein zu großen
Stützmomenten
kommt, und somit ist es möglich,
das Abwärtsbiegen
der Aufnahmevorrichtung 30, das infolge der als Ausleger
geformten Konfiguration auftritt, effektiv zu unterdrücken.
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Zweite Ausführungsform
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9 ist
eine horizontale Schnittansicht, die eine Drehtischvorrichtung 110 gemäß einer
zweiten Ausführungsform
zeigt, und wird anhand des gleichen Formats wie 6 gezeigt.
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In
der ersten Ausführungsform
wurden die Antriebsachse 61a des zweiten Antriebs 61 und
die Globoidkurvenwelle 64, die zu dem zweiten Antriebsmechanismus 60 gehören, über Drehübertragungselemente
verbunden, die aus einer Mehrzahl von Stirnrädern 65a, 65b und 65c bestanden,
wie in 6 gezeigt. Demgegenüber ist das Drehübertragungselement
gemäß der hier
besprochenen zweiten Ausführungsform
eine Achskupplung 165, wie in 9 gezeigt.
Das heißt,
die Antriebsachse 61a und das Ende 64b der Globoidkurvenwelle 64 sind
fluchtend zueinander angeordnet und über die Achskupplung 165 miteinander
verbunden.
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Mit
diesem Aufbau ist es nicht nur möglich, Spiel
auszuschalten, was zu einem Problem wird, wenn Stirnräder als
ein Drehübertragungselement verwendet
werden, sondern es können
auch Probleme ausgeschaltet werden, die auf Reibungsverluste zurückzuführen sind,
die auftreten, wenn als das Drehübertragungselement
eine Umlauf-Kraftübertragung
verwendet wird, die aus Riemenscheiben und einem Endlosriemen besteht.
Infolge dessen wird eine ausgezeichnete Präzision bei der Übertragung der
Drehkraft von dem zweiten Antrieb 61 zu dem Drehtisch 20 erreicht.
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In
Fällen
des Verwendens der Achskupplung 165 zum Herstellen der
Verbindung gibt es insofern eine Einschränkung beim Aufbau, als es erforderlich ist,
die äußere Mantelfläche der
Globoidkurvenwelle 64 senkrecht zu der äußeren Mantelfläche des
Revolverkopfabschnitts 22 anzuordnen. Da es erforderlich
ist, bei einer solchen Einschränkung
den zweiten Antrieb 61 ungefähr in der Mitte des Hohlraums
S32 anzuordnen, werden die Antriebsachse 61a des zweiten
Antriebs 61 und die Achse C64 der Globoidkurvenwelle 64 in
einer Position angeordnet, die um einen vorgegebenen Winkel θ1 von der
Achse C32 des zylindrischen Wellenelements 32 geneigt ist,
wie in 9 gezeigt.
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Es
ist anzumerken, dass es bei Verwendung des in 10 gezeigten
Aufbaus möglich
ist, dass der Hohlraum S32 den zweiten Antrieb 61 aufnimmt, während die
Antriebsachse 61a des zweiten Antriebs 61 und
die Achse C64 der Globoidkurvenwelle 64 parallel zu der
Richtung der Achse C32 des zylindrischen Wellenelements 32 gehalten
werden. In diesem Fall jedoch weicht die Position, in der der zweite Antrieb 61 angeordnet
ist, erheblich von der Mitte des Hohlraums S32 zur Seite hin ab.
Dies erfordert ein zylindrisches Wellenelement 32 mit großem Durchmesser
zur Aufnahme des zweiten Antriebs 61, der auf diese Weise
angeordnet ist. Aus diesem Grund ist eine solche Konfiguration aus
Sicht der Verkleinerung der Drehtischvorrichtung 110' nicht bevorzugt.
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Zu
Beispielen der Achskupplung 165 gehören Muffenkupplungen, die in 9 in
weggeschnittener Form gezeigt sind (wobei die Antriebsachse 61a und
das Ende 64b der Globoidkurvenwelle 64 innerhalb
eines Muffenelements 165 fluchtend angeordnet sind und
mit einer (nicht gezeigten) Passfeder fixiert sind), und Flanschkupplungen
(bei denen ein Paar Flanschelemente mit einer Passfeder fixiert
ist, wobei jedes Flanschelement an der Antriebsachse 61a bzw.
am Ende 64b der Globoidkurvenwelle 64 angebracht
ist und die Flanschflächen
dieser Flanschelemente mit Schrauben und Muttern befestigt sind),
aber es können
auch andere Kupplungsarten verwendet werden.
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Dritte Ausführungsform
-
11 ist
eine horizontale Schnittansicht, die eine Drehtischvorrichtung 210 gemäß einer
dritten Ausführungsform
zeigt, und ist anhand des gleichen Formats gezeigt wie 6.
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In
der ersten und der zweiten Ausführungsform
waren die Achse C64 der Globoidkurvenwelle 64 und die Antriebsachse 61a des
zweiten Antriebs 61, die zu dem zweiten Antriebsmechanismus 60 gehören, parallel
zueinander angeordnet, wie zum Beispiel in 6 gezeigt.
In der hier besprochenen dritten Ausführungsform sind ihre Richtungen
jedoch nicht parallel, wie in 11 gezeigt.
Da die Anordnung nicht auf die parallele Anordnung beschränkt ist,
ist der Freiheitsgrad beim Anordnen der Globoidkurvenwelle 64 und
des zweiten Antriebs 61 ausgezeichnet.
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Genauer
gesagt, ist der zweite Antrieb 61 in der Mitte des Hohlraums
S32 angeordnet, wobei seine Antriebsachse 61a mit der Achse
C32 des zylindrischen Wellenelements 32 fluchtet, wie in
der ersten Ausführungsform.
Andererseits ist die Globoidkurvenwelle 64 so angeordnet,
dass ihre Achse C64 um einen vorgegebenen Winkel 81 von
der Achse C32 des zylindrischen Wellenelements 32 geneigt
ist, wie in der zweiten Ausführungsform.
Diese geneigte Anordnung wird erreicht, indem man in Kombination
ein Stirnrad 265a und ein Kegelrad 265b als das
Drehübertragungselement
verwendet. Genauer gesagt, ist das Stirnrad 265a auf der
Antriebsachse 61a des zweiten Antriebs 61 der
dritten Ausführungsform
angeordnet, und das Kegelrad 265b ist am Ende 64b der
Globoidkurvenwelle 64 angeordnet. Auf diese Weise wird
die Drehbewegung der Antriebsachse 61a, die sich um die
Achse C32 des zylindrischen Wellenelements 32 dreht, in
ihrer Richtung zu einer Drehbewegung geändert, die als ihre Mitte die
Richtung annimmt, die um den vorgegebenen Winkel θ1 von der
Achse C32 des zylindrischen Wellen elements 32 geneigt ist,
und wird dann zu der Globoidkurvenwelle 64 übertragen.
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Mit
einer solchen Konfiguration ist es nicht erforderlich, dass die
Achse C64 der Globoidkurvenwelle 64 und die Antriebsachse 61a des
zweiten Antriebs 61 parallel zueinander ausgerichtet sind,
und somit wird es möglich,
die Einschränkung
bei der Anordnung zu beseitigen.
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Vierte Ausführungsform
-
12 ist
eine horizontale Schnittansicht, die eine Drehtischvorrichtung 310 gemäß einer
vierten Ausführungsform
zeigt, und ist anhand des gleichen Formats wie 6 gezeigt.
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In
der ersten bis dritten Ausführungsform
war die Globoidkurvenwelle 64, die zu dem zweiten Antriebsmechanismus 60 gehört, innerhalb
des inneren Bereichs S30 der Aufnahmevorrichtung 30 angeordnet,
wie zum Beispiel in 6 gezeigt. In der hier besprochenen
vierten Ausführungsform
hingegen ist die Globoidkurvenwelle 64 innerhalb des Hohlraum S32
des zylindrischen Wellenelements 32 zusammen mit dem zweiten
Antrieb 61 angeordnet, wie in 12 gezeigt.
Infolge dessen sind nur die Nockenmitnehmer 62 des Revolverkopfabschnitts 22 innerhalb
des inneren Bereichs S30 der Aufnahmevorrichtung 30 aufgenommen,
und auf diese Weise ist es möglich,
das Stützmoment
der Aufnahmevorrichtung 30 weiter zu verringern. Da es
nicht erforderlich ist, die Globoidkurvenwelle 64 innerhalb
der Aufnahmevorrichtung 30 anzuordnen, ist es des Weiteren
möglich,
die äußere Form
(in einer Draufsicht) der Aufnahmevorrichtung 30 von der
rechteckigen Form zu einer Halbkreisform zu ändern, die zu der äußeren Form
(in einer Draufsicht) des Revolverkopfabschnitts 22 passt.
Auf diese Weise kann die Drehtischvorrichtung 310 noch
kleiner gestaltet werden.
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Weil
es beim Unterbringen der Globoidkurvenwelle 64 in dem Hohlraum
S32 erforderlich ist, die Globoidkurvenwelle 64 so anzuordnen,
dass ihre äußere Mantelfläche senkrecht
auf die äußere Mantelfläche des
Revolverkopfabschnitts 22 ausgerichtet ist, wird die Globoidkurvenwelle 64 in
dem Hohlraum S32 in einem Bereich untergebracht, der näher bei der
Aufnahmevorrichtung 30 liegt, wobei ihre Achse C64 um 90° aus der
Richtung der Achse C32 des zylindrischen Wellenelements 32 geneigt
ist. Es ist anzumerken, dass eine Halterung 366 von der
Aufnahmevorrichtung 30 in den Hohlraum S32 hineinragt und
beide Enden der Globoidkurvenwelle 64 durch ein Paar Lager 63, 63 gelagert
sind, die an der Halterung 366 angeordnet sind.
-
Des
Weiteren ist der zweite Antrieb 61 innerhalb des Hohlraums
S32 in einem Bereich angeordnet, der weiter von der Aufnahmevorrichtung 30 entfernt
liegt als die Globoidkurvenwelle 64, und ist an der Halterung 366 angeschraubt.
In diesen Anordnungszustand ist die Antriebsachse 61a des
zweiten Antriebs 61 auf der Seite des Endes 64b der
Globoidkurvenwelle 64 positioniert und ist parallel zu
der Achse C64 der Globoidkurvenwelle 64 angeordnet. Darum
wird eine Umlaufkraftübertragungsvorrichtung 55,
die aus Riemenscheiben und einem Endlosriemen besteht, als ein Drehübertragungselement zur Übertragung
der Antriebsdrehkraft von dem zweiten Antrieb 61 zu der
Globoidkurvenwelle 64 verwendet. Es ist klar, dass auch
eine Zahnrad-Bewegungsübertragungsvorrichtung
verwendet werden kann, die aus einer Mehrzahl von Stirnrädern besteht.
-
Weitere Ausführungsformen
-
Oben
sind Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung beschrieben worden, aber die vorliegende
Erfindung ist nicht. auf diese Ausführungsformen beschränkt und
kann zum Beispiel in der folgenden Weise modifiziert werden:
- (a) In den oben besprochenen Ausführungsformen
wurden alle Teile des zweiten Antriebsmechanismus 60 innerhalb
des inneren Bereichs S30 der Aufnahmevorrichtung 30 und
des Hohlraums S32 des zylindrischen Wellenelements 32 aufgenommen,
aber dies ist keine Einschränkung. Zum
Beispiel kann ein Teil des zweiten Antriebsmechanismus 60 aus
dem inneren Bereich S30 oder dem Hohlraum S32 hervorstehen. In diesen Fällen können jedoch
Gegenstände
am Rand der Vorrichtung gegen den hervorstehenden Teil stoßen und
ihn beschädigen.
Darum ist es bevorzugt, dass der zweite Antriebsmechanismus 60 innerhalb
des inneren Bereichs S30 und des Hohlraums S32 aufgenommen wird,
ohne dass seine Teile von dort abstehen, wie in den zuvor besprochenen
Ausführungsformen.
- (b) In den oben besprochenen Ausführungsformen wurde der Typ
des ersten und des zweiten Antriebs 51 und 61 nicht
genau beschrieben, aber es kann jede Art von Antrieb verwendet werden, solange
der Antrieb mit einer Antriebsachse 51a, 61a ausgestattet
ist, die entsprechend der zugeführten
Leistung gedreht wird. Zum Beispiel kann es sich um einen Elektromotor
handeln, bei dem die Antriebsachse 51a, 61a durch
Elektrizität
gedreht wird, es kann sich um einen pneumatischen Antrieb oder einen
hydraulischen Antrieb handeln, bei dem die Antriebsachse 51a, 61a mittels
Luft oder Öl
als Arbeitsfluid gedreht wird.
- (c) In den oben besprochenen Ausführungsformen wurden Globoidalkurvenwellen 54 und 64 als die
Kurvenwellen des ersten und des zweiten Kurvengetriebes verwendet,
aber dies ist keine Einschränkung.
Zum Beispiel kann ebenso eine zylindrische Kurvenwelle verwendet
werden, in deren äußerer Mantelfläche eine
schraubenförmige Laufrille
ausgebildet ist, mit der die Nockenmitnehmer 52, 62 in
Eingriff gelangen.
- (d) In den oben besprochenen Ausführungsformen ragte das zylindrische
Wellenelement 32 in der horizontalen Richtung hervor, was
ein Beispiel für "seitwärts" ist, und dieses
horizontale zylindrische Wellenelement 32 war die Drehachse 30a der
Aufnahmevorrichtung 30, aber dies ist keine Einschränkung. Zum
Beispiel kann das zylindrische Wellenelement 32 in einer
Richtung hervorstehen, die um einen vorgegebenen Winkel aus der
horizontalen Richtung geneigt ist, und dieses geneigte zylindrische
Wellenelement 32 kann als die Drehachse fungieren, um die
Aufnahmevorrichtung 30 drehbar zu lagern. Statt dessen
kann das zylindrische Wellenelement 32 auch in der vertikalen
Richtung, und nicht seitwärts,
hervorstehen, und dieses vertikale zylindrische Wellenelement 32 kann
als die Drehachse fungieren, um die Aufnahmevorrichtung 30 drehbar
zu lagern.