JP2002361552A - 高速研削盤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 振動を抑制して高精度加工を達成できるとと
もに、ワークの大きさに対応してワークテーブルストロ
ークを柔軟に変更できるようにした高速研削盤を提供す
ること 【解決手段】 フレーム１１に、ワークテーブル１３及
びカウンタテーブル１４が設けられている。ワークテー
ブル１３及びカウンタテーブル１４は、ベルト２２にそ
れぞれ連結固定されている。前記カウンタテーブル１４
の下部には、直動型の油圧シリンダ３１が配置され、そ
のピストンロッド３３がワークテーブル１３が固定され
ている。そして油圧シリンダ３１の駆動により、ワーク
テーブル１３及びカウンタテーブル１４は、同期して反
対方向に同速度で同ストロークだけ移動される。ワーク
テーブル１３の往復移動により、ワークテーブル１３上
のワークＷに対して研削加工が施される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ワークを支持す
るワークテーブルが高速で往復動されるようにした高速
研削盤に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の高速研削盤は、モータに
より高速で回転される回転体と、ワークテーブルあるい
はワークテーブルと連結されたカウンタテーブルとをク
ランクで連結して、回転体の回転によりワークテーブル
が往復動されるように構成されている。そして、ワーク
テーブルに作用する正負の加速度にともなう荷重を相殺
するために、ワークテーブルと同期して反対方向に移動
する前述したカウンタテーブルが設けられている。この
カウンタテーブルにより、加速にともなう荷重に起因す
る振動や衝撃を抑制して、高精度加工を達成しようとし
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前述した従
来の高速研削盤は、高速で回転する回転体の軸受の部
分、その回転を駆動するモータ、あるいは、クランクと
回転体との連結部分、クランクとワークテーブルとの連
結部分等で大きな振動が発生しやすい。このため、この
振動が加工に悪影響を与えて、高精度加工を達成できな
いおそれが多分にある。

【０００４】また、従来の高速研削盤においては、回転
体の回転半径や、クランクの長さ等が機械的に決定され
ているため、ワークテーブルの往復移動ストロークを変
更できない。このため、ワークが大きいにもかかわら
ず、ワークテーブルの移動ストロークが足りなかった
り、逆にワークが小さいにもかかわらず、移動ストロー
クが過大になって、加工時間が不要に長くなったりし
て、ワークの大きさに対応する柔軟性が欠けていた。

【０００５】さらに、ワークテーブル及びカウンタテー
ブルの移動駆動をリニアモータにより行うようにした構
成も提案されている。しかしながら、リニアモータは、
発熱量が多いために、フレーム等の熱膨張により、加工
精度が低下するおそれがある。このため、冷却装置を設
けることもあり、このような場合には装置が複雑、かつ
大型化する問題がある。

【０００６】この発明は、以上のような問題点を解決す
るためになされたものであって、その目的は、振動を抑
制して高精度加工を達成できるとともに、ワークの大き
さに対してワークテーブルストロークを柔軟に変更で
き、しかも小型化が可能な高速研削盤を提供することに
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
めに、請求項１に記載の発明においては、ワークテーブ
ル及びカウンタテーブルの動作駆動を油圧駆動機構によ
り行うように構成したことを特徴とする。

【０００８】従って、回転体やクランクが不要になり、
その振動を発生する軸受け部分等が存在しない。このた
め、低振動下で加工を遂行できて、高精度加工を達成で
きる。また、圧油の供給・排出タイミングを適宜に設定
することにより、ワークテーブルのストロークを容易に
変更でき、ワークの大きさに対して柔軟に対応できる。
さらに、リニアモータのような発熱のおそれはなく、冷
却装置も不要である。従って、装置の小型化が可能にな
る。

【０００９】請求項２に記載の発明においては、請求項
１において、前記油圧駆動機構を直動型シリンダにより
構成したことを特徴とする。従って、構成が簡単で、し
かも、ワークテーブルの長さ方向に延びる構成であるた
め、設置において大きなスペースを必要とすることがな
く、研削盤に対する搭載においておさまりがよい。

【００１０】請求項３に記載の発明においては、請求項
１または２において、ワークテーブルとカウンタテーブ
ルとが同ストロークで移動するように、それらの間に連
動手段を設けたことを特徴とする。

【００１１】このため、カウンタテーブルがワークテー
ブルと確実に同期して、加速荷重を相殺でき、高精度加
工に寄与できる。請求項４に記載の発明においては、請
求項３において、前記連動手段は、一対の回転体と、そ
の両回転体間に掛装された巻掛け媒介節とを備え、その
巻掛け媒介節の一方の節にワークテーブルを、他方の節
にカウンタテーブルを連結したことを特徴とする。

【００１２】従って、巻掛け媒介節の運動を介してワー
クテーブル及びカウンタテーブルの動作が確実に同期す
る。請求項５に記載の発明においては、請求項２〜４の
いずれかにおいて、前記ワークテーブル及びカウンタテ
ーブルの一方に直動型シリンダを設けたことを特徴とす
る。

【００１３】従って、シリンダを配置するための広いス
ペースを設ける必要がなく、装置全体のコンパクト化に
寄与できる。請求項６に記載の発明においては、請求項
５において、前記直動型シリンダのピストンロッドをワ
ークテーブル及びカウンタテーブルの他方に連結したこ
とを特徴とする。

【００１４】従って、駆動源とワークテーブル及びカウ
ンタテーブルとの間に、動力の伝達構成が不要であり、
構成が簡単である。請求項７に記載の発明においては、
請求項５または６において、前記ピストンロッドが両頭
型であることを特徴とした。

【００１５】従って、１本のシリンダでワークテーブル
及びカウンタテーブルを往復動させることができ、構成
が簡単である。請求項８に記載の発明においては、請求
項２〜７のいずれかにおいて、前記ワークテーブル及び
カウンタテーブルの両側においてそれらの移動を案内す
るための案内手段を設け、前記直動型シリンダの軸線が
両案内手段間の中央に位置することを特徴とした。

【００１６】従って、ワークテーブル及びカウンタテー
ブルに作用する駆動力が案内手段間の中央に作用するた
め、円滑な動作を得ることができる。請求項９に記載の
発明においては、請求項２〜７のいずれかにおいて、前
記ワークテーブル及びカウンタテーブルの移動を案内す
るための案内手段を設け、前記直動型シリンダの軸線が
案内手段間の近傍に位置することを特徴とした。

【００１７】従って、案内手段に対して大きな回転等の
モーメントが作用することがなく、円滑な動作を得るこ
とができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、この発明を具体化した高速
研削盤の一実施形態を図面に従って説明する。

【００１９】高速研削盤のフレーム１１の両側には、図
２に示すように、一対の案内手段としてのそれぞれ第１
案内レール１２が図１の左右方向に延びるように配置さ
れている。それらの第１案内レール１２にはその長さ方
向に沿ってワークを支持するためのワークテーブル１３
及び所定のカウンタ質量を有するカウンタテーブル１４
が移動可能に支持される。両第１案内レール１２間の中
央においてフレーム１１には第１案内レール１２と同方
向に延びる案内手段としての第２案内レール１５が支持
され、この第２案内レール１５によりワークテーブル１
３及びカウンタテーブル１４の移動が案内される。

【００２０】図３及び図４に示すように、前記ワークテ
ーブル１３及びカウンタテーブル１４の移動領域の両端
部において、前記フレーム１１の両側には、それぞれ回
転体としてのプーリ２１が支持され、それらのプーリ２
１間には巻掛け媒介節としてのベルト２２が掛装されて
いる。そして、このベルト２２の上部節または下部節に
前記ワークテーブル１３の一部１６が、下部節または上
部節にカウンタテーブル１４の一部１７がそれぞれ連結
固定されている。従って、ワークテーブル１３及びカウ
ンタテーブル１４はベルト２２を介し同期して互いの反
対方向に同速度で同ストロークだけ移動される。従っ
て、この実施形態においては、プーリ２１及びベルト２
２により連動手段が構成されている。

【００２１】前記第１案内レール１２間の中央に位置す
るように、かつ第２案内レール１５の直下に位置するよ
うに、前記カウンタテーブル１４の下部には、直動型の
油圧シリンダ３１が内装状態で配置固定されている。そ
の油圧シリンダ３１のピストン３２は両頭型であって、
一対のピストンロッド３３がピストンヘッド３４の両側
方に突出している。そして、一方のピストンロッド３３
の先端にワークテーブル１３が連結固定されている。

【００２２】カウンタテーブル１４の移動領域と対応す
るとともに、カウンタテーブル１４の移動方向に延びる
ように、フレーム１１の一部には支持レール４１が固定
されている。この支持レール４１には、一対のセンサ４
２が支持レール４１の長さ方向に沿って位置調節可能に
支持されている。一方、カウンタテーブル１４には、そ
れぞれ検出体４３が固定されている。そして、検出体４
３がセンサ４２と対向すると、センサ４２がそれを検出
する。この検出に基づく図６に示す制御装置５１の作用
により、図５及び図６に示すバルブ５２が切り換えられ
て、ポンプ５３から油圧シリンダ３１に供給される圧油
の経路及び油圧シリンダ３１からタンク５４に排出され
る経路が切換られる。なお、この実施形態においては、
油圧シリンダ３１，バルブ５２，ポンプ５３等により油
圧駆動機構が構成されている。

【００２３】従って、検出体４３がセンサ４２に達する
ごとに、油圧シリンダ３１のケーシングに対するピスト
ン３２の相対的な移動方向が切り換えられ、ワークテー
ブル１３及びカウンタテーブル１４が互いの反対方向に
同期して往復動される。つまり、ワークテーブル１３及
びカウンタテーブル１４は、一対のセンサ４２の配置位
置とそれらの配置間隔に従ったストロークで往復動され
るため、センサ４２の位置を変更調節することにより、
ワークテーブル１３及びカウンタテーブル１４の往復動
位置及び往復動ストロークを任意に変更できる。

【００２４】前記フレーム１１の後部にはコラム６１が
フレーム１１に対して接近離間可能に立設され、そのコ
ラム６１には砥石車６２が回転可能に、かつ上下動可能
に支持されている。なお、コラム６１の接近離間移動、
砥石車６２の回転、同じく砥石車６２の上下動は、それ
ぞれ図示しないモータの駆動により行われる。

【００２５】さて、ワークテーブル１３上にはワークＷ
が載置固定される。この状態において、ワークテーブル
１３及びカウンタテーブル１４が一対のセンサ４２の位
置及び配置間隔に従って高速で往復動される。なお、ワ
ークテーブル１３及びカウンタテーブル１４の移動に際
しては、ピストン３２が油圧シリンダ３１のケーシング
に対して相対的に移動することにより、ワークテーブル
１３及びカウンタテーブル１４に対して移動力が付与さ
れる。これと同時に、ベルト２２によりワークテーブル
１３及びカウンタテーブル１４の移動が相反する方向に
おいて同期がとられる。また、砥石車６２がワークＷの
上面まで下降して、回転されるとともに、緩速で前方ま
たは後方に移動される。このため、ワークテーブル１３
上のワークＷに対して砥石車６２による研削加工が実行
される。

【００２６】この際、この実施形態の高速研削盤は以下
のような作用及び効果を発揮する。 ・ ワークテーブル１３及びカウンタテーブル１４の往
復移動の駆動が油圧シリンダ３１により行われる。この
ため、従来の高速研削盤とは異なり、ワークテーブル１
３及びカウンタテーブル１４を往復動させるための回転
体やクランク，あるいはモータ等が存在しない。従っ
て、回転体の軸受け部分等から生じる振動とは無縁であ
る。このため、きわめて少ない振動のもとに加工を実行
できて、高精度加工が可能になる。

【００２７】・ リニアモータを用いた装置と異なり、
発熱のおそれはほとんどない。仮に、油圧駆動源がかな
り発熱したとしても、その油圧駆動源を装置外に設置す
ることが可能である。従って、高精度加工を達成できる
とともに、冷却装置が不要で、装置小型化を達成でき
る。

【００２８】・ センサ４２の位置を調節設定すること
により、ワークテーブル１３及びカウンタテーブル１４
の往復移動位置及び往復ストロークを自在に設定でき
る。従って、ワークＷの位置や大きさに応じて好適な移
動位置及びストロークを設定でき、加工能率を向上でき
る。

【００２９】・ 油圧シリンダ３１が第１案内レール１
２間の中央で、しかも第１案内レール１２間の中央に位
置する第２案内レール１５の直下に配置されている。こ
のため、ワークテーブル１３及びカウンタテーブル１４
の移動にこじれ等が生じることがなく、ワークテーブル
１３及びカウンタテーブル１４を円滑に移動させること
ができる。従って、さらなる高精度加工が可能になる。

【００３０】・ ワークテーブル１３及びカウンタテー
ブル１４の往復移動の駆動として、それらの移動方向に
延びる直動型の油圧シリンダ３１を用いたため、この油
圧シリンダ３１を第１案内レール１２間に張り出すこと
なくおさめることができる。このため、装置全体を小型
化できるとともに、メンテナンス等の作業を容易に行う
ことができる。しかも、この油圧シリンダ３１をカウン
タテーブル１４に設けたため、油圧シリンダ３１の専用
スペースをフレーム１１内に設ける必要がなく、全体の
小型化に寄与できる。

【００３１】・ 油圧シリンダ３１として両頭型のもの
を用いたたため、油圧シリンダ３１が１本でよい。従っ
て、部品点数が少なくなり、構成が簡単である。なお、
この発明は前記実施形態に限定されるものではなく、以
下のような態様で具体化することも可能である。

【００３２】・ 前記実施形態では、センサ４２を支持
するための支持レール４１をカウンタテーブル１４側の
フレーム１１に設けたが、これをワークテーブル１３側
のフレーム１１に設けること。従って、検出体４３はワ
ークテーブル１３に設けられる。

【００３３】・ 前記実施形態は、油圧シリンダ３１を
カウンタテーブル１４に設けたが、これに代えて、ワー
クテーブル１３に設けること。従って、ピストンロッド
３３はカウンタテーブル１４に連結固定される。

【００３４】・ 油圧駆動機構として、油圧シリンダ３
１の代わりに、油圧モータを用いたものに変更するこ
と。このように構成すれば、さらなる小型化が可能にな
る。 ・ 前記実施形態における連動手段としてのプーリ２１
及びベルト２２に代えて、スプロケット及びチェーンを
用いること。

【００３５】・ 図７に示すように、ピストン３２をフ
レーム１１に固定すること。従って、ピストン３２は移
動しないが、油圧シリンダ３１のケーシングが移動する
ことになり、結果としてワークテーブル１３及びカウン
タテーブル１４が同期をとりながら互いの反対方向に移
動される。

【００３６】・ 図８に示すように、油圧シリンダ３１
をフレーム１１に支持すること。そして、ピストン３２
をワークテーブル１３またはカウンタテーブル１４に連
結固定すること。このように構成しても、油圧シリンダ
３１により、ワークテーブル１３及びカウンタテーブル
１４を同期をとりながら互いの反対方向に往復移動させ
ることができる。

【００３７】前記実施形態から把握される技術的思想
で、請求項に記載したもの以外の技術的思想は以下の通
りである。 （１） 請求項１〜９のいずれかにおいて、ワークテー
ブルまたはカウンタテーブルとフレームとの間に、油圧
の切換タイミングを検出するための検出手段を設けた高
速研削盤。

【００３８】このようにすれば、油圧駆動機構を好適な
タイミングで切り換えて、ワークテーブル及びカウンタ
バランスを往復移動させることができる。 （２） 前記（１）項において、前記検出手段による切
換タイミングを変更できるように、検出手段の位置調節
を行い得るように構成した高速研削盤。

【００３９】従って、ワークの大きさ等に応じて、ワー
クテーブル及びカウンタバランスの往復動ストロークあ
るいは往復動位置を調節できる。

【００４０】

【発明の効果】以上、詳述したように、この発明におい
ては、振動を抑制して高精度加工を達成できるととも
に、ワークの大きさに対してワークテーブルストローク
を柔軟に変更でき、しかも小型化が可能になるため、高
速研削盤として優れた発明である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 高速研削盤の正断面図。

【図２】 同じく側断面図。

【図３】 同じく平面図。

【図４】 ベルトの機能を示す断面図。

【図５】 油圧系統を示す回路図。

【図６】 電気的構成を示すブロック図。

【図７】 変形例を示す断面図。

【図８】 別の変形例を示す断面図。

【符号の説明】

１２…案内手段としての第１案内レール、１３…ワーク
テーブル、１４…バランスウェイト、１５…案内手段と
しての第２案内レール、２１…連動手段及び回転体とし
てのプーリ、２２…連動手段及び巻掛け媒介節としての
ベルト、３１…油圧駆動機構としての油圧シリンダ、５
２…油圧駆動機構としてのバルブ、５３…油圧駆動機構
としてのポンプ、Ｗ…ワーク。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワークを支持するための往復動可能なワ
   ークテーブルと、 そのワークテーブルに作用する正負の加速荷重を相殺す
   るように、ワークテーブルの移動と同期して動作するカ
   ウンタテーブルとを備えた高速研削盤において、 前記ワークテーブル及びカウンタテーブルの動作駆動を
   油圧駆動機構により行うように構成したことを特徴とす
   る高速研削盤。
2. 【請求項２】 請求項１において、 前記油圧駆動機構を直動型シリンダにより構成したこと
   を特徴とする高速研削盤。
3. 【請求項３】 請求項１または２において、 ワークテーブルとカウンタテーブルとが同ストロークで
   移動するように、それらの間に連動手段を設けたことを
   特徴とする高速研削盤。
4. 【請求項４】 請求項３において、 前記連動手段は、一対の回転体と、その両回転体間に掛
   装された巻掛け媒介節とを備え、その巻掛け媒介節の一
   方の節にワークテーブルを、他方の節にカウンタテーブ
   ルを連結したことを特徴とする高速研削盤。
5. 【請求項５】 請求項２〜４のいずれかにおいて、 前記ワークテーブル及びカウンタテーブルの一方に直動
   型シリンダを設けたことを特徴とする高速研削盤。
6. 【請求項６】 請求項５において、 前記直動型シリンダのピストンロッドをワークテーブル
   及びカウンタテーブルの他方に連結したことを特徴とす
   る高速研削盤。
7. 【請求項７】 請求項５または６において、 前記ピストンロッドが両頭型であることを特徴とした高
   速研削盤。
8. 【請求項８】 請求項２〜７のいずれかにおいて、 前記ワークテーブル及びカウンタテーブルの両側におい
   てそれらの移動を案内するための案内手段を設け、前記
   直動型シリンダの軸線が両案内手段間の中央に位置する
   ことを特徴とした高速研削盤。
9. 【請求項９】 請求項２〜７のいずれかにおいて、 前記ワークテーブル及びカウンタテーブルの移動を案内
   するための案内手段を設け、前記直動型シリンダの軸線
   が案内手段間の近傍に位置することを特徴とした高速研
   削盤。