JP2002340083A - ローダの防振装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 工作機械の加工精度を保持可能でありなが
ら、構造がシンプルで省スペースであるローダの防振装
置を提供する。 【解決手段】 ＮＣ旋盤４の基台６に固定されたローダ
支柱８と、ローダ支柱８に支持される走行ビームと、走
行ビーム上を移動するローダキャリッジ１２とを備えた
ローダ２にあって、基台６に、ローダキャリッジ１２と
略同等の質量を有する制御箱４０を保持する支柱４２を
固定するとともに、基台６上であってローダ支柱８と前
側の支柱４２との間の略中央に、ローダ支柱８や支柱４
２より剛性の高い中間支柱４４を配置し、更に、各支柱
に、連結板４６を、各々に対して回動可能な状態で連結
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、工作機械上に設置
されるローダの振動を防止する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５（ａ）に示すように、ローダ９１
は、ワークＷを保持して工作機械９２へ搬送するローダ
キャリッジ９３と、ローダキャリッジ９３の走行ビーム
９４と、走行ビーム９４を支持するローダ支柱９５と、
ローダキャリッジ９３の移動制御のための制御箱（別位
置、図示せず）等から成り、ローダ支柱９５は、省スペ
ース及び据え付けの容易性の観点から、工作機械９２か
ら独立して設置せずに、工作機械９２の基台９６上に固
定することが多くなっている（機上型ローダ）。

【０００３】機上型のローダ９１では、ローダキャリッ
ジ９３が急激に加減速をすることにより大きな慣性力を
発生すると、その慣性力が走行ビーム９４及びローダ支
柱９５を介して工作機械９２に伝達し、工作機械９２が
振動する。この振動は、図５（ｂ）に示すような刃先乱
れを生ずる等、工作機械９２やワークＷの位置に影響を
及ぼす事態を招き、加工精度が悪化してしまうこととな
る。そのため、従来のローダ９１では、ローダキャリッ
ジ９３の加減速の時間を長くしたり最高速度を抑えたり
して慣性力による振動を低減させるか、ローダキャリッ
ジ９３の加減速中は加工を行わないように制御するかし
て、加工精度に影響のある振動の発生を防止している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の機上型のローダ
９１では、上記のように、ローダキャリッジ９３の制御
やワークＷの加工手順に制限があり、プログラミングに
手間がかかるし、加工時間が長くなってしまう。

【０００５】そこで、ローダキャリッジ９３が発生する
慣性力を積極的に解消する防振装置の導入が必要となっ
てくるが、研削盤のテーブルの防振装置である特公平３
−５１５３８号公報のような、テーブルとカウンターウ
ェイトとを互いに逆に移動させる連動機構を単に設けた
ものを転用しようとしても、カウンターウェイトのため
のスペースが必要となったり、連動機構はローダキャリ
ッジとともに走行しなければならなくなったりするた
め、実際上極めて困難である。

【０００６】従って、請求項１，請求項２に記載の発明
は、ローダキャリッジの加減速時間を短く或いは最高速
度を大きくし、比較的大きな慣性力による振動が発生し
ても積極的に解消して工作機械の加工精度を保持可能で
ありながら、構造がシンプルで省スペースであるローダ
の防振装置を提供することを目的としたものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明は、工作機械の基台上に固定
するローダ支柱と、ローダ支柱に支持される走行ビーム
と、走行ビームに沿って移動可能なローダキャリッジと
を備えたローダにつき、振動を防止する装置であって、
前記基台上に、ローダキャリッジと略同等の質量を有す
るユニットを保持する支柱を設けるとともに、前記ロー
ダ支柱と支柱或いはユニットとを連結する連結体を、各
々に対して回動可能な状態で設け、更に、連結体を略中
央において回動可能に支持する中間支柱を、ローダ支柱
より高い剛性を有する状態で設けたことを特徴とするも
のである。

【０００８】上記目的を達成するために、請求項２に記
載の発明は、工作機械の基台上に固定するローダ支柱
と、ローダ支柱に支持される走行ビームと、走行ビーム
に沿って移動可能なローダキャリッジとを備えたローダ
につき、振動を防止する装置であって、前記基台上に、
ユニットを保持する支柱を設けるとともに、前記ローダ
支柱と支柱或いはユニットとを連結する連結体を、各々
に対して回動可能な状態で設け、更に、連結体を回動可
能に支持する中間支柱を、ローダ支柱より高い剛性を有
する状態で設けるとともに、前記連結体を支持する位置
を、ローダキャリッジの移動により発生しローダ支柱に
伝達する振動のモーメントの大きさと、連結体の回動に
より支柱を介して発生するユニットの振動のモーメント
の大きさとが略一致する位置としたことを特徴とするも
のである。

【０００９】又、請求項３に記載の発明は、上記目的に
加えて、よりコンパクトで的確な防振を提供するという
目的を達成するため、連結体を、ローダキャリッジの移
動方向と略直交する方向向きとしたことを特徴とするも
のである。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は本発明に係る防振装置１を
適用したローダ２及び並行２主軸のＮＣ旋盤４の正面
図、図２はローダ２及びＮＣ旋盤４の側面図、図３はロ
ーダ２及びＮＣ旋盤４の平面図であって、ローダ２は、
ＮＣ旋盤４における質量の十分大きい基台６の両側略中
央に取り付けられるローダ支柱８と、各ローダ支柱８の
上部において支持される、ＮＣ旋盤４の幅より若干長い
左右方向向きの走行ビーム１０と、走行ビーム１０に乗
せられたローダキャリッジ１２とを備えている。

【００１１】又、走行ビーム１０の上下面には、各々ガ
イドレール１４が左右方向に延設されているとともに、
上面にはラック１６も延設されている（図２等）。一
方、ローダキャリッジ１２は、ワークを把持可能なハン
ド１８を上下動させるアーム２０と、アーム２０の背面
に取り付けられる、断面コ字状で走行ビーム１０を抱え
込んだブラケット２２と、ブラケット２２上に設けられ
た、ローダキャリッジ１２及びアーム２０を駆動し又は
減速するモータ２４又は減速機２６と、モータ２４のケ
ーブルやアクチュエータのホース（図示せず）等を収め
たフレキシブルダクト２８とを備えている。尚、ブラケ
ット２２の上下内面には、対応するガイドレール１４を
受けるレール受け３０が設けられるとともに、ブラケッ
ト２２の上面においてはモータ２２の回転軸３２が遊貫
しており、その先のピニオン３４がラック１６と噛合し
ている。

【００１２】そして、モータ２４に関する回路やアクチ
ュエータ等が格納され、フレキシブルダクト２８が接続
された、ユニットとしての制御箱４０が、基台６に取り
付けられた４本の支柱４２によって支持されている。制
御箱４０は、ＮＣ旋盤４と略同幅であり、ＮＣ旋盤４の
上方であって走行ビーム１０の後方に位置している。
又、制御箱４０について、全体の質量をローダキャリッ
ジ１２の質量と略同等とし、防振装置１の要素ともして
いる。更に、支柱４２の上部は、制御箱４０の隅より若
干内側に設けられ、前の支柱４２は、ローダ支柱８の後
方に位置する。

【００１３】加えて、右前の支柱４２と右側のローダ支
柱８との間の略中央には、ローダ支柱８や支柱４２とは
別個独立の、基台６に取り付けられた中間支柱４４が配
置されている。中間支柱４４は、防振装置１の要素とし
て、ローダ支柱８や支柱４２よりも太くされており、従
って、中間支柱４４は、ローダ支柱８より剛性が高くな
っている。

【００１４】又、図４にも示すように、中間支柱４４の
上部内側には、防振装置１の連結体としての連結板４６
が、略中央において、ベアリング４８を介し、左右方向
に回動可能に軸支されている。更に、連結板４６の一端
は、ローダ支柱８の上部内側に、ベアリング５０を介し
て左右方向に回動可能に連結されている一方、連結板４
６の他端は、支柱４２の上部外側に、ベアリング５２を
介して左右方向に回動可能に連結されている。尚、連結
板４６は、剛性の高い素材で形成されるし、略水平で、
走行ビーム５０と直交する姿勢となっている。

【００１５】以上のようなローダ２において、ローダキ
ャリッジ１２の加減速により発生した慣性力は、ブラケ
ット２２から走行ビーム１０やローダ支柱８に伝達し
て、走行方向（左右方向）を主とする振動を発生させる
が、この振動のうち主に左右方向のものは、防振装置１
の連結板４６により制御箱４０に伝搬し、制御箱４０を
振動させる。制御箱４０の振動は、連結板４６の中間支
柱４４に軸支したことにより、ローダキャリッジ１２に
よる振動に対して、モーメントの方向が正反対となる
し、略中央を軸支するとともにローダキャリッジ１２の
質量と制御箱４０の質量とを略同一としたことにより、
モーメントの大きさが略等しくなる。従って、制御箱４
０の振動が連結板４６を介してローダ支柱８に伝達する
と、ローダキャリッジ１２の振動を打ち消す作用をし、
ローダキャリッジ１２の振動が、少なくともローダ支柱
８においては極めて早期に減衰することとなり、結果、
ローダキャリッジ１２の振動がＮＣ旋盤４に伝達する事
態が防止される。

【００１６】又、連結板４６を、ローダキャリッジ１２
の移動方向（左右方向）に沿う走行ビーム１０と略直交
する方向向きとしたので、防振装置１をローダ２から突
出せずに設置できるし、連結板４６を主に左右方向に回
動するように設けることができ、ＮＣ旋盤４の刃先乱れ
で最も加工精度に影響のある左右方向を中心に効率良く
振動を解消することができる。

【００１７】更に、制御箱４０に、ローダキャリッジ１
２と同等なモーメントを付与するための質量を付与した
ので、ローダキャリッジ１２の制御のために必要な制御
箱４０を防振にも利用でき、防振装置１をコンパクトな
構成とすることができる。加えて、中間支柱４４の剛性
を、他の支柱より高くしたため、連結板４６自体が各ベ
アリングによる回動以外の振動をすることがなく、連結
板４６の確実な作動に寄与する。又、連結板４６の剛性
を（中間支柱４４以上に）高くしたことも同様に連結板
４６の確実な作動に寄与している。

【００１８】尚、本発明は、以上の形態に限定されるも
のではなく、次に一部示すように様々に変更可能であ
る。

【００１９】ローダキャリッジが発生する振動と向きが
略逆で大きさの略等しいモーメントを発生することが可
能である範囲において、連結板と中間支柱との連結位置
や制御箱の質量を変更することができる。即ち、ローダ
キャリッジ又は制御箱の質量と、当該連結位置から対応
する支柱の連結位置までの距離との積が、ローダキャリ
ッジ側と制御箱側で略同等ならば、当該質量や距離を様
々に調整することができる。よって、ローダキャリッジ
の質量と制御箱の質量が相違する場合に、中間支柱の位
置を調節して防振装置を適用するといったことが可能で
ある。

【００２０】又、ベアリングは、各支柱の内側、外側或
いは内部のいずれに付いていても良いし、連結板を回動
可能とする機構は、ベアリングによるものに限られず、
蝶番等であって良い。更に、ユニットは、振動しても影
響がない部分であれば、制御箱以外の他の部分や、専用
のウエイト等とすることができる。又更に、中間支柱の
剛性は、太くするのみならず、材質を変更したり、中間
支柱を支える支柱を設けたり、中間支柱の埋め込みのみ
深くしたり、これらを組み合わせたりする等して高める
ことができ、連結板についても同様である。

【００２１】加えて、連結板は、振動を発生し乃至は緩
衝し易いようにする観点から、支柱と連結した方が良い
が、ユニットに直接回動可能に設けても差し支えはな
く、防振効果も発揮できる。又、連結体は板に限られ
ず、棒を始めとする他の形状に変更することができる
し、主に回動可能とする方向は、左右方向に限られず、
上下方向、前後方向或いはこれらの組み合わせであって
良いし、連結体の配置は左側等とすることができるし、
連結体の数は複数にして良い。尚、防振装置を適用する
工作機械は、ＮＣ旋盤に限られず、ローダが運搬するも
のも、ワーク、工具、これらの組み合わせ等、特に限定
はなされない。

【００２２】

【発明の効果】請求項１，請求項２に記載の発明によれ
ば、ローダ支柱と支柱或いはユニットとを連結する連結
体を、両端で発生するモーメントの向きが逆で大きさが
略等しくなるよう、各々に対して回動可能な状態で設け
ている。よって、工作機械上に設けたローダが振動を発
生しても、この振動が工作機械に伝搬することを確実に
防止し、加工精度に影響を与えないようにしながら、制
限がなくなることによるプログラミングの容易化や、プ
ログラミング及び動作速度の向上による加工時間の短縮
化を図ることのできる、シンプルかつコンパクトな防振
装置を提供することができる、という効果を奏する。

【００２３】請求項３に記載の発明によれば、連結体
を、ローダキャリッジの移動方向と略直交する方向向き
としたことで、上記効果に加えて、更にコンパクトと
し、又、特に重要な方向の振動を防止するようにするこ
とができる、という効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る防振装置を適用した機上型ローダ
及びＮＣ旋盤の正面を示す説明図である。

【図２】図１の右側面図である。

【図３】図１の平面図（ローダの一部を除く）である。

【図４】連結板及びその周辺の（ａ）右側面（ｂ）平面
の説明図である。

【図５】従来の機上型ローダ及びＮＣ旋盤の（ａ）正面
説明図（ｂ）刃先の平面説明図である。

【符号の説明】

１・・防振装置、２・・ローダ、４・・ＮＣ旋盤、６・
・基台、８・・ローダ支柱、１０・・走行ビーム、１２
・・ローダキャリッジ、４０・・制御箱、４２・・支
柱、４４・・中間支柱、４６・・連結板、４７・・、４
８，５０，５２・・ベアリング。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3C033 HH12 3J048 AD06 BF06 EA03

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 工作機械の基台上に固定するローダ支柱
   と、ローダ支柱に支持される走行ビームと、走行ビーム
   に沿って移動可能なローダキャリッジとを備えたローダ
   につき、振動を防止する装置であって、 前記基台上に、ローダキャリッジと略同等の質量を有す
   るユニットを保持する支柱を設けるとともに、 前記ローダ支柱と支柱或いはユニットとを連結する連結
   体を、各々に対して回動可能な状態で設け、 更に、連結体を略中央において回動可能に支持する中間
   支柱を、ローダ支柱より高い剛性を有する状態で設けた
   ことを特徴とするローダの防振装置。
2. 【請求項２】 工作機械の基台上に固定するローダ支柱
   と、ローダ支柱に支持される走行ビームと、走行ビーム
   に沿って移動可能なローダキャリッジとを備えたローダ
   につき、振動を防止する装置であって、 前記基台上に、ユニットを保持する支柱を設けるととも
   に、 前記ローダ支柱と支柱或いはユニットとを連結する連結
   体を、各々に対して回動可能な状態で設け、 更に、連結体を回動可能に支持する中間支柱を、ローダ
   支柱より高い剛性を有する状態で設けるとともに、 前記連結体を支持する位置を、ローダキャリッジの移動
   により発生しローダ支柱に伝達する振動のモーメントの
   大きさと、連結体の回動により支柱を介して発生するユ
   ニットの振動のモーメントの大きさとが略一致する位置
   としたことを特徴とするローダの防振装置。
3. 【請求項３】 連結体を、ローダキャリッジの移動方向
   と略直交する方向向きとしたことを特徴とする請求項１
   又は請求項２に記載のローダの防振装置。