JP2004092879A - 静圧案内装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】静圧案内装置において、大幅な大型化、構造の複雑化、高コスト化を招くことなくテーブルを高精度で円滑に移動可能とする。
【解決手段】静圧案内装置１２にて、ベッド１１に左右一対のレール部２１，２２を形成する一方、テーブル１３にこのレール部２１，２２に嵌合する左右一対のガイド部２３，２４を形成し、レール部２１，２２の上下の摺動面に対向するガイド部２３，２４の上下の摺動面に上静圧ポケット２７，２８及び下静圧ポケット２９，３０を形成し、ガイド部２３，２４における下摺動面２３ｃ，２４ｃを、先端側が上方に位置するように所定角度θだけ傾斜させる。
【選択図】 図１
【解決手段】静圧案内装置１２にて、ベッド１１に左右一対のレール部２１，２２を形成する一方、テーブル１３にこのレール部２１，２２に嵌合する左右一対のガイド部２３，２４を形成し、レール部２１，２２の上下の摺動面に対向するガイド部２３，２４の上下の摺動面に上静圧ポケット２７，２８及び下静圧ポケット２９，３０を形成し、ガイド部２３，２４における下摺動面２３ｃ，２４ｃを、先端側が上方に位置するように所定角度θだけ傾斜させる。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マシニングセンタなどの工作機械において、テーブルを移動自在に支持する静圧案内装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、マシニングセンタにおいて、ベッドにはテーブルがこのベッドの長手方向に沿って移動自在に支持されている。そして、このベッドにはテーブルを跨ぐように門形のコラムが設置されており、このコラムには水平なクロスレールが固定され、このクロスレールにサドルがテーブルの移動方向にほぼ直交する方向に移動自在に支持されている。そして、このサドルにラムが上下方向に沿って移動自在に支持されており、このラムの下端部に主軸ヘッドが装着されている。
【０００３】
従って、主軸ヘッドに所定のアタッチメントを取付ける一方、テーブル上に被加工物を保持し、この状態でテーブルを送り移動しながら、サドル及びラムを上下左右に移動することで、アタッチメントによって被加工物に対して所定の加工が行われる。
【０００４】
ところで、このマシニングセンタでは、各種の加工を高精度に行うためにベッドに対してテーブルを迅速に、且つ、精度良く支持する必要があり、テーブルは静圧案内装置によりベッドに移動自在に支持されている。
【０００５】
図１０に従来の静圧案内装置の概略、図１１に従来の静圧案内装置におけるガイド部の変形状態を表す概略を示す。
【０００６】
従来の静圧案内装置において、図１０に示すように、ベッド００１は、その上部に左右一対のレール部００２，００３が設けられており、この左右のレール部００２，００３は、上面から立ち上がって外方に向かって張り出すようなＬ字形状をなしている。一方、テーブル００４は、その両側部に左右一対のガイド部００５，００６が設けられており、この左右のガイド部００５，００６はレール部００２，００３を外側から抱え込むようなコ字形状をなしている。また、各レール部００２，００３の上下の摺動面に対向する各ガイド部００５，００６の上下の摺動面にはそれぞれ上静圧ポケット００７，００８及び下静圧ポケット００９，０１０が形成されている。そして、上静圧ポケット００７，００８及び下静圧ポケット００９，０１０には、油圧供給ライン０１１、絞り０１２、供給ポンプ０１３、供給タンク０１４が接続されている。
【０００７】
従って、供給ポンプ０１３を作動して供給タンク０１４の作動油を絞り０１２及び油圧供給ライン０１１を介して上静圧ポケット００７，００８及び下静圧ポケット００９，０１０に供給する。このとき、テーブル００４（被加工物を含む）の重量及び上静圧ポケット００７，００８に作用する下向きの圧力と、下静圧ポケット００９，０１０に作用する上向きの圧力とをバランスさせる。すると、レール部００２，００３に対してガイド部００５，００６が非接触となってテーブル００４に作用する上下方向の力がほとんどなくなり、テーブル００４はベッド００１に対して円滑に移動することができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の静圧案内装置にあっては、ベッド００１のレール部００２，００３に嵌合するテーブル００４のガイド部００５，００６に上静圧ポケット００７，００８及び下静圧ポケット００９，０１０形成し、ここに油圧を供給して静圧を作用させることでテーブル００４を円滑に移動可能としている。ところが、このテーブル００４は左右のガイド部００５，００６がレール部００２，００３を抱え込むようにベッド００１に支持されており、このガイド部００５，００６が片持ち状態となって剛性が不十分なものとなっている。
【０００９】
そのため、ガイド部００５，００６の上静圧ポケット００７，００８及び下静圧ポケット００９，０１０に所定の油圧を供給すると、図１１に示すように、ガイド部００６（００５）が変形し、レール部００３（００２）の下摺動面に対向するガイド部００６（００５）の先端部が傾斜状態となる。すると、下静圧ポケット０１０（００９）に供給された作動油が漏洩してしまい、テーブル００４からベッド００１に作用する下向きの圧力と上向きの圧力とのバランスが崩れ、テーブル００４をベッド００１に対して円滑に移動することができいという問題がある。
【００１０】
なお、このような静圧案内装置としては、例えば、下記に記載した特許文献１、２に開示されたものがある。特許文献１の「すべり案内装置」では、上述した問題が発生し、特許文献２の「静圧案内装置」では、ガイド部の変形は抑制されるものの、大型化や構造の複雑化、高コスト化を招いてしまう。
【００１１】
【特許文献１】
特開平１１−２７７３５０号公報
【特許文献２】
特開２０００−０７４０６５号公報
【００１２】
本発明はこのような問題を解決するものであって、大幅な大型化、構造の複雑化、高コスト化を招くことなくテーブルを高精度で円滑に移動可能とした静圧案内装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するための請求項１の発明の静圧案内装置は、ベッドの上部に設けられたほぼ水平に張り出す左右のレール部に、テーブルの両側部に設けられた左右のガイド部が嵌合し、前記レール部と前記ガイド部との対向面に静圧ポケットが設けられた静圧案内装置において、前記レール部の下方に対向する前記ガイド部の摺動面を、先端側が上方に位置するように傾斜させたことを特徴とするものである。
【００１４】
請求項２の発明の静圧案内装置では、前記左右のレール部はベッドの中心から外方に向かって張り出し、前記ガイド部は該レール部を外側から抱え込むようにコ字形状をなし、該ガイド部の先端部を上方に傾斜させたことを特徴としている。
【００１５】
また、請求項３の発明の静圧案内装置は、ベッドの上部に設けられたほぼ水平に張り出す左右のレール部に、テーブルの両側部に設けられた左右のガイド部が嵌合し、前記レール部と前記ガイド部との対向面に静圧ポケットを設けられた静圧案内装置において、前記静圧ポケットの中心部分に膨出部を設けたことを特徴とするものである。
【００１６】
請求項４の発明の静圧案内装置では、前記静圧ポケットは、外周面に沿って形成された流体貯留溝の内側に前記膨出部が形成されたことを特徴としている。
【００１７】
請求項５の発明の静圧案内装置では、前記膨出部と前記レール部との距離を、前記ガイド部と前記レール部との距離よりも大きく、且つ、前記静圧ポケットと前記レール部との距離よりも小さく設定したことを特徴としている。
【００１８】
請求項６の発明の静圧案内装置では、前記膨出部における前記レール部との対向面を凹凸形状としたことを特徴としている。
【００１９】
請求項７の発明の静圧案内装置では、前記膨出部は、前記静圧ポケット内に移動自在に支持されたことを特徴としている。
【００２０】
また、請求項８の発明の静圧案内装置は、ベッドの上部に設けられたほぼ水平に張り出す左右のレール部に、テーブルの両側部に設けられた左右のガイド部が嵌合し、前記レール部と前記ガイド部との対向面に静圧ポケットを設けられた静圧案内装置において、前記静圧ポケットを一区画に３つ以上設けたことを特徴とするものである。
【００２１】
更に、請求項９の発明の静圧案内装置は、ベッドの上部に設けられたほぼ水平に張り出す左右のレール部に、テーブルの両側部に設けられた左右のガイド部が嵌合し、前記レール部と前記ガイド部との対向面に静圧ポケットを設けられた静圧案内装置において、前記静圧ポケットを、前記レール部と前記ガイド部が嵌合する上下の摺動部及び左右の摺動部に設けたことを特徴とするものである。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００２３】
図１に本発明の第１実施形態に係る静圧案内装置を表すテーブルの断面、図２に第１実施形態の静圧案内装置が適用されたマシニングセンタの要部断面、図３に本実施形態の静圧案内装置が適用されたマシニングセンタの概略を示す。
【００２４】
第１実施形態の静圧案内装置が適用されたマシニングセンタにおいて、図３に示すように、ベッド１１上には静圧案内装置１２を介してテーブル１３がベッド１１の長手方向に沿って移動自在に支持されており、このテーブル１３上に図示しない被加工物を固定することができる。このベッド１１にはテーブル１３を跨ぐように門形をなすコラム１４が設置されており、このコラム１４には水平なクロスレール１５が固定され、このクロスレール１５の前面には一対のガイド１６を介してサドル１７がテーブル１３の移動方向にほぼ直交する水平方向に沿って移動自在に支持されている。そして、このサドル１７にラム１８が上下方向に沿って移動自在に支持されており、このラム１８の下端部に主軸ヘッド１９が装着され、この主軸ヘッド１９にアタッチメントＡが着脱可能となっている。
【００２５】
従って、このマシニングセンタを用いて所定の加工を行うには、主軸ヘッド１９に所定のアタッチメント２０を取付ける一方、テーブル１３上に被加工物を固定する。この状態でテーブル１３を送り移動しながら、サドル１７及びラム１８を上下左右に移動することで、主軸ヘッド１９に装着されたアタッチメント２０に切り込みを与え、被加工物を所定形状に加工することができる。
【００２６】
このように構成されたマシニングセンタでは、ベッド１１に対してテーブル１３を高速で精度良く移動支持する必要があり、このテーブル１３は静圧案内装置１２によりベッド１１に移動自在に支持されている。
【００２７】
即ち、この静圧案内装置１２において、図１乃至図３に示すように、ベッド１１は、その上部に左右一対のレール部２１，２２が設けられており、この左右のレール部２１，２２は、上面から立ち上がって外方に向かって張り出すようなＬ字形状をなしている。一方、テーブル１３は、その両側部に左右一対のガイド部２３，２４が設けられており、この左右のガイド部２３，２４はレール部２１，２２を外側から抱え込むようなコ字形状をなしている。そして、左右のガイド部２３，２４が左右のレール部２１，２２に嵌合することで、テーブル１３はベッド１１に移動自在となっている。
【００２８】
この左右のガイド部２３，２４はほぼ左右対称であり、各ガイド部２３，２４は、テーブル１３の側部が下方にほぼ直角に折曲したガイド基部２３ａ，２４ａと、このガイド基部２３ａ，２４ａの下面にボルト２５，２６により固定されたガイド先端部２３ｂ，２４ｂとから構成されている。
【００２９】
また、左右レール部２１，２２の上下の摺動面に対向する各ガイド部２３，２４の上下の摺動面にはそれぞれ上静圧ポケット２７，２８及び下静圧ポケット２９，３０が形成されている。そして、テーブル１３にはこの上静圧ポケット２７，２８及び下静圧ポケット２９，３０に外部から連通する油圧供給孔３１〜３４が形成されており、この油圧供給孔３１〜３４には、それぞれ独立した油圧供給ライン３５、絞り３６、供給ポンプ３７、供給タンク３８が接続されている。
【００３０】
更に、このテーブル１３にて、各ガイド部２３，２４はガイド先端部２３ｂ，２４ｂが予め上方に傾斜した状態で固定されている。即ち、ベッド１１のレール部２１，２２の下摺動面２１ａ，２２ａに対向するガイド部２３，２４の摺動面２３ｃ，２４ｃは、先端側が上方に位置するように所定角度θだけ傾斜している。
【００３１】
そして、ベッド１１のレール部２１，２２に、テーブル１３のガイド部２３，２４を嵌合して両者を組み付けると、ガイド先端部２３ｂ，２４ｂが傾斜しているため、レール部２１，２２の下摺動面２１ａ，２２ａとこの摺動面２３ｃ，２４ｃが平行状態とならない。ところが、テーブル１３の上静圧ポケット２７，２８及び下静圧ポケット２９，３０に油圧を供給すると、下静圧ポケット２９，３０に作用する上向きの圧力によりガイド先端部２３ｂ，２４ｂが下方に変形することで、レール部２１，２２の下摺動面２１ａ，２２ａとガイド部２３，２４の摺動面２３ｃ，２４ｃとが平行状態となる。即ち、ベッド１１にテーブル１３を組み付けた状態で、上静圧ポケット２７，２８及び下静圧ポケット２９，３０に油圧を供給したときに、ガイド先端部２３ｂ，２４ｂが変形するその変形量（変形角度）を予め把握し、ガイド部２３，２４の摺動面２３ｃ，２４ｃの傾斜角度θを、このガイド先端部２３ｂ，２４ｂの変形量に応じて設定している。
【００３２】
従って、供給ポンプ３７を作動して供給タンク３８の作動油を絞り３６及び油圧供給ライン３５を介して上静圧ポケット２７，２８及び下静圧ポケット２９，３０に供給し、図示しない被加工物を含むテーブル１３の重量及び上静圧ポケット２７，２８に作用する下向きの圧力と、下静圧ポケット２９，３０に作用する上向きの圧力とをバランスさせる。すると、下静圧ポケット２９，３０に作用する上向きの圧力によりガイド先端部２３ｂ，２４ｂが下方に変形し、レール部２１，２２の下摺動面２１ａ，２２ａとガイド部２３，２４の摺動面２３ｃ，２４ｃとが平行状態となると共に、レール部２１，２２に対してガイド部２３，２４が非接触となってテーブル１３に作用する上下方向の力がほとんどなくなり、テーブル１３はベッド１１に対して円滑に移動することができる。
【００３３】
このように第１実施形態の静圧案内装置１２にあっては、ベッド１１に左右一対のレール部２１，２２を形成する一方、テーブル１３にこのレール部２１，２２に嵌合する左右一対のガイド部２３，２４を形成し、レール部２１，２２の上下の摺動面に対向するガイド部２３，２４の上下の摺動面に上静圧ポケット２７，２８及び下静圧ポケット２９，３０を形成し、ガイド部２３，２４における下摺動面２３ｃ，２４ｃを、先端側が上方に位置するように所定角度θだけ傾斜させている。
【００３４】
従って、ベッド１１のレール部２１，２２にテーブル１３のガイド部２３，２４を嵌合して両者を組み付け、上静圧ポケット２７，２８及び下静圧ポケット２９，３０に油圧を供給すると、下静圧ポケット２９，３０に作用する上向きの圧力によりガイド先端部２３ｂ，２４ｂが下方に変形することで、レール部２１，２２の下摺動面２１ａ，２２ａとガイド部２３，２４の摺動面２３ｃ，２４ｃとが平行状態となる。そのため、テーブル１３の重量及び上静圧ポケット２７，２８に作用する下向きの圧力と、下静圧ポケット２９，３０に作用する上向きの圧力とをバランスさせると、レール部２１，２２に対してガイド部２３，２４が非接触となり、テーブル１３に作用する上下方向の力がほとんどなくなり、テーブル１３をベッド１１に対して円滑に移動することができる。
【００３５】
図４に本発明の第２実施形態に係る静圧案内装置を表す要部断面、図５に図４のＩＶ−ＩＶ断面、図６に本発明の第３実施形態に係る静圧案内装置を表す要部断面、図７に本発明の第４実施形態に係る静圧案内装置を表す要部断面、図８に本発明の第５実施形態に係る静圧案内装置を表す要部断面、図９に本発明の第６実施形態に係る静圧案内装置を表す要部断面を示す。なお、前述した実施形態で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００３６】
図４及び図５に示すように、第２実施形態の静圧案内装置４１において、ベッド１１のレール部２２に対してテーブル１３のガイド部２４が嵌合しており、各ガイド部２４の上下の摺動面には、レール部２２の上下の摺動面に対向して上静圧ポケット２８及び下静圧ポケット３０が前後方向に沿って２つ形成されている。
【００３７】
この静圧案内装置４１では、作動油を上静圧ポケット２８及び下静圧ポケット３０に供給し、ベッドのレール部２２とテーブル１３のガイド部２３との間に静圧を作用させた状態で、テーブル１３をベッド１１に対して移動する場合、上静圧ポケット２８及び下静圧ポケット３０と油圧供給孔３２，３４と絞り３６までの油圧供給ライン３５とを合わせた容積が小さい程、その応答性がよい。
【００３８】
そこで、本実施形態では、上静圧ポケット２８及び下静圧ポケット３０に、その中央部（中心部分）に膨出部４２，４３を一体に設け、この膨出部４２，４３の中央部に油圧供給孔３２，３４を連通している。即ち、上静圧ポケット２８及び下静圧ポケット３０は矩形の立体形をなし、その外周面に沿って作動油貯留溝（流体貯留溝）４４，４５が全周にわたって形成され、その内側に膨出部４２，４３が形成されている。そして、この膨出部４２，４３の平面部とレール部２２との距離を、ガイド部２４とレール部２２との距離よりも大きく、且つ、作動油貯留溝４４，４５（上静圧ポケット２８及び下静圧ポケット３０）とレール部２２との距離よりも小さく設定している。
【００３９】
なお、図４及び図５では、ベッド１１及びテーブル１３の右側のみ図示しているが、右側、つまり、レール部、ガイド部、上静圧ポケット及び下静圧ポケット、油圧供給孔などは同様の構成となっており、左側の上静圧ポケット及び下静圧ポケットにも、膨出部４２，４３や作動油貯留溝が形成されている。
【００４０】
従って、油圧供給ライン３５を通して上静圧ポケット２８及び下静圧ポケット３０に油圧を供給し、被加工物を含むテーブル１３の重量及び上静圧ポケット２８に作用する下向きの圧力と、下静圧ポケット３０に作用する上向きの圧力とをバランスさせると、レール部２２に対してガイド部２４が非接触となってテーブル１３に作用する上下方向の力がほとんどなくなる。この場合、上静圧ポケット２８及び下静圧ポケット３０に膨出部４２，４３が位置しているため、上静圧ポケット２８及び下静圧ポケット３０の容積が減少している。そのため、テーブル１３をベッド１１に対して移動させるときの応答性が向上し、テーブル１３の停止時や反転動作時にこのテーブル１３が傾斜せずに姿勢が安定するため、テーブル１３を円滑に、且つ、高精度に移動することができる。
【００４１】
図６に示すように、第３実施形態の静圧案内装置５１において、ベッド１１のレール部２２に対してテーブル１３のガイド部２４が嵌合し、ガイド部２４の上下の摺動面に上静圧ポケット２８及び下静圧ポケット３０が形成されている。そして、上静圧ポケット２８及び下静圧ポケット３０にその中央部に位置して膨出部５２，５３が設けられており、その外周部に作動油貯留溝５４，５５が全周にわたって形成されるとと共に、膨出部５２，５３におけるレール部２２の対向面が凹凸部５６，５７が形成されている。
【００４２】
従って、油圧供給ライン３５を通して上静圧ポケット２８及び下静圧ポケット３０に油圧を供給し、被加工物を含むテーブル１３の重量及び上静圧ポケット２８に作用する下向きの圧力と、下静圧ポケット３０に作用する上向きの圧力とをバランスさせると、レール部２２に対してガイド部２４が非接触となってテーブル１３に作用する上下方向の力がほとんどなくなる。この場合、上静圧ポケット２８及び下静圧ポケット３０に膨出部５２，５３が位置し、この膨出部５２，５３に凹凸部５６，５７が形成されている。そのため、上静圧ポケット２８及び下静圧ポケット３０の容積が減少し、且つ、上静圧ポケット２８及び下静圧ポケット３０での動圧を抑制され、テーブル１３をベッド１１に対して移動させるときの応答性が向上し、テーブル１３を円滑に、且つ、高精度に移動することができる。
【００４３】
図７に示すように、第４実施形態の静圧案内装置６１において、上静圧ポケット２８及び下静圧ポケット３０に矩形の立体形状をなす膨出部６２，６３を別体に設け、複数の支持部材６４，６５により浮遊自在に支持している。
【００４４】
従って、上静圧ポケット２８及び下静圧ポケット３０に油圧を供給し、被加工物を含むテーブル１３の重量及び上静圧ポケット２８に作用する下向きの圧力と、下静圧ポケット３０に作用する上向きの圧力とをバランスさせると、レール部２２に対してガイド部２４が非接触となってテーブル１３に作用する上下方向の力がほとんどなくなる。この場合、上静圧ポケット２８及び下静圧ポケット３０に膨出部６２，６３が浮遊自在に位置しているため、上静圧ポケット２８及び下静圧ポケット３０の容積が減少し、テーブル１３をベッド１１に対して移動させるときの応答性が向上し、テーブル１３を円滑に、且つ、高精度に移動することができる。
【００４５】
図８に示すように、第５実施形態の静圧案内装置７１において、ベッド１１のレール部２２に対してテーブル１３のガイド部２４が嵌合しており、ガイド部２４の上下の摺動面に上静圧ポケット７２及び下静圧ポケット７３が４つ並んで形成されている。そして、各上静圧ポケット７２及び各下静圧ポケット７３にはそれぞれ対応した絞り７４，７５を介して油圧供給ライン７６，７７が接続されている。
【００４６】
従って、油圧供給ライン７６，７７を通して上静圧ポケット７２及び下静圧ポケット７３に油圧を供給し、被加工物を含むテーブル１３の重量及び上静圧ポケット７２に作用する下向きの圧力と、下静圧ポケット７３に作用する上向きの圧力とをバランスさせると、レール部２２に対してガイド部２４が非接触となってテーブル１３に作用する上下方向の力がほとんどなくなる。この場合、一つのガイド部２４に４つの上静圧ポケット７２及び下静圧ポケット７３が形成されているため、レール部２２とガイド部２４との間では水平方向にほぼ均一な静圧が作用することとなり、テーブル１３のモーメント剛性が向上し、テーブル１３を円滑に、且つ、高精度に移動することができる。
【００４７】
図９に示すように、第６実施形態の静圧案内装置８１において、ベッド１１のレール部２１，２２に対してテーブル１３のガイド部２３，２４が嵌合しており、各ガイド部２３，２４の上下の摺動面には、レール部２１，２２の上下の摺動面に対向して上静圧ポケット２７，２８及び下静圧ポケット２９，３０が形成されている。また、各ガイド部２３，２４の左右の摺動面には、レール部２１２２の左右の摺動面に対向して左静圧ポケット８２，８３及び右静圧ポケット８４，８５が形成されている。
【００４８】
従って、上静圧ポケット２７，２８及び下静圧ポケット２９，３０に油圧を供給すると共に、左静圧ポケット８２，８３及び右静圧ポケット８４，８５に油圧を供給し、被加工物を含むテーブル１３の重量及び上静圧ポケット２７，２８に作用する下向きの圧力と、下静圧ポケット２９，３０に作用する上向きの圧力とをバランスさせると共に、左静圧ポケット８２，８３に作用する右向きの圧力と、右静圧ポケット８４，８５に作用する左向きの圧力とをバランスさせると、レール部２１，２２に対してガイド部２３，２４が非接触となってテーブル１３に作用する上下方向及び左右方向の力がほとんどなくなり、テーブル１３を円滑に、且つ、高精度に移動することができる。
【００４９】
なお、本発明の静圧案内装置について、複数の実施形態を用いて説明したが、各実施形態を単独で構成するだけでなく、複数組み合わせて構成してもよい。
【００５０】
【発明の効果】
以上、実施形態において詳細に説明したように請求項１の発明の静圧案内装置によれば、ベッドの上部に設けられたほぼ水平に張り出す左右のレール部に、テーブルの両側部に設けられた左右のガイド部を嵌合し、レール部とガイド部との対向面に静圧ポケットを設け、レール部の下方に対向するガイド部の摺動面を、先端側が上方に位置するように傾斜させたので、ベッドのレール部にテーブルのガイド部を嵌合した組付状態で、静圧ポケットに作動流体を供給すると、その圧力によりガイド部の先端側が下方に変形することで、レール部とガイド部とが平行状態となり、静圧ポケットに作用する上下方向の圧力をバランスさせると、レール部に対してガイド部が非接触となってテーブルに作用する上下方向の力がほとんどなくなり、大幅な大型化、構造の複雑化、高コスト化を招くことなくテーブルを高精度で円滑に移動することが可能となる。
【００５１】
請求項２の発明の静圧案内装置によれば、左右のレール部がベッドの中心から外方に向かって張り出し、ガイド部がレール部を外側から抱え込むようにコ字形状をなし、ガイド部の先端部を上方に傾斜させたので、簡単な構成でテーブルを高精度で円滑に移動することが可能となる。
【００５２】
また、請求項３の発明の静圧案内装置によれば、ベッドの上部に設けられたほぼ水平に張り出す左右のレール部に、テーブルの両側部に設けられた左右のガイド部を嵌合し、レール部とガイド部との対向面に静圧ポケットを設け、この静圧ポケットの中心部分に膨出部を設けたので、静圧ポケットに作動流体を供給して上下方向の圧力をバランスさせると、レール部に対してガイド部が非接触となってテーブルに作用する上下方向の力がほとんどなくなり、このとき、静圧ポケットに膨出部が位置していて容積が減少しているため、テーブルをベッドに対して移動させるときの応答性が向上し、テーブルの停止時や反転動作時にこのテーブルが傾斜せずに姿勢が安定するため、テーブルを円滑に、且つ、高精度に移動することが可能となる。
【００５３】
請求項４の発明の静圧案内装置によれば、静圧ポケットは、外周面に沿って形成された流体貯留溝の内側に膨出部が形成されたので、静圧ポケットの機能を損なうことなく静圧ポケットの容積を減少し、テーブルをベッドに対して移動させるときの応答性を向上することができる。
【００５４】
請求項５の発明の静圧案内装置によれば、膨出部とレール部との距離を、ガイド部とレール部との距離よりも大きく、且つ、静圧ポケットとレール部との距離よりも小さく設定したので、静圧ポケットの機能を損なうことなく静圧ポケットの容積を最大限に減少し、テーブルをベッドに対して移動させるときの応答性を向上することができる。
【００５５】
請求項６の発明の静圧案内装置によれば、膨出部におけるレール部との対向面を凹凸形状としたので、静圧ポケットの容積を減少すると共に動圧の発生を抑制し、テーブルをベッドに対して移動させるときの応答性を向上することができる。
【００５６】
請求項７の発明の静圧案内装置によれば、膨出部を静圧ポケット内に移動自在に支持したので、膨出部を容易に形成してテーブルをベッドに対して移動させるときの応答性を向上することができる。
【００５７】
また、請求項８の発明の静圧案内装置によれば、ベッドの上部に設けられたほぼ水平に張り出す左右のレール部に、テーブルの両側部に設けられた左右のガイド部を嵌合し、レール部とガイド部との対向面に静圧ポケットを設け、この静圧ポケットを一区画に３つ以上設けたので、静圧ポケットに作動流体を供給して上下方向の圧力をバランスさせると、レール部に対してガイド部が非接触となってテーブルに作用する上下方向の力がほとんどなくなり、このとき、複数の静圧ポケットによりレール部とガイド部との間では水平方向にほぼ均一な静圧が作用することとなり、テーブルのモーメント剛性が向上し、テーブルを円滑に、且つ、高精度に移動することが可能となる。
【００５８】
更に、請求項９の発明の静圧案内装置によれば、ベッドの上部に設けられたほぼ水平に張り出す左右のレール部に、テーブルの両側部に設けられた左右のガイド部を嵌合し、レール部とガイド部との対向面に静圧ポケットを設け、この静圧ポケットを、レール部とガイド部が嵌合する上下の摺動部及び左右の摺動部に設けたので、各静圧ポケットに作動流体を供給して上下方向及び左右方向の圧力をバランスさせると、レール部に対してガイド部が非接触となってテーブルに作用する上下方向及び左右方向の力がほとんどなくなり、テーブルをがたつくことなく円滑に、且つ、高精度に移動することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る静圧案内装置を表すテーブルの断面図である。
【図２】第１実施形態の静圧案内装置が適用されたマシニングセンタの要部断面図である。
【図３】本実施形態の静圧案内装置が適用されたマシニングセンタの概略図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る静圧案内装置を表す要部断面図である。
【図５】図４のＩＶ−ＩＶ断面図である。
【図６】本発明の第３実施形態に係る静圧案内装置を表す要部断面図である。
【図７】本発明の第４実施形態に係る静圧案内装置を表す要部断面図である。
【図８】本発明の第５実施形態に係る静圧案内装置を表す要部断面図である。
【図９】本発明の第６実施形態に係る静圧案内装置を表す要部断面図である。
【図１０】従来の静圧案内装置の概略図である。
【図１１】従来の静圧案内装置におけるガイド部の変形状態を表す概略図である。
【符号の説明】
１１ ベッド
１２，４１，５１，６１，７１，８１ 静圧案内装置
１３ テーブル
２１，２２ レール部
２１ａ，２２ａ 下摺動面
２３ ２４ ガイド部２３，２４
２３ａ，２４ａ ガイド基部
２３ｂ，２４ｂ ガイド先端部
２３ｃ，２４ｃ 下摺動面
２７，２８，７２ 上静圧ポケット
２９，３０，７３ 下静圧ポケット
３１〜３４ 油圧供給孔
３５，７６，７７ 油圧供給ライン
４２，４３，５１，５３，６２，６３ 膨出部
４４，４５，５４，５５ 作動油貯留溝
５６，５７ 凹凸部
６４，６５ 支持部材
８２，８３ 左静圧ポケット
８４，８５ 右静圧ポケット
【発明の属する技術分野】
本発明は、マシニングセンタなどの工作機械において、テーブルを移動自在に支持する静圧案内装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、マシニングセンタにおいて、ベッドにはテーブルがこのベッドの長手方向に沿って移動自在に支持されている。そして、このベッドにはテーブルを跨ぐように門形のコラムが設置されており、このコラムには水平なクロスレールが固定され、このクロスレールにサドルがテーブルの移動方向にほぼ直交する方向に移動自在に支持されている。そして、このサドルにラムが上下方向に沿って移動自在に支持されており、このラムの下端部に主軸ヘッドが装着されている。
【０００３】
従って、主軸ヘッドに所定のアタッチメントを取付ける一方、テーブル上に被加工物を保持し、この状態でテーブルを送り移動しながら、サドル及びラムを上下左右に移動することで、アタッチメントによって被加工物に対して所定の加工が行われる。
【０００４】
ところで、このマシニングセンタでは、各種の加工を高精度に行うためにベッドに対してテーブルを迅速に、且つ、精度良く支持する必要があり、テーブルは静圧案内装置によりベッドに移動自在に支持されている。
【０００５】
図１０に従来の静圧案内装置の概略、図１１に従来の静圧案内装置におけるガイド部の変形状態を表す概略を示す。
【０００６】
従来の静圧案内装置において、図１０に示すように、ベッド００１は、その上部に左右一対のレール部００２，００３が設けられており、この左右のレール部００２，００３は、上面から立ち上がって外方に向かって張り出すようなＬ字形状をなしている。一方、テーブル００４は、その両側部に左右一対のガイド部００５，００６が設けられており、この左右のガイド部００５，００６はレール部００２，００３を外側から抱え込むようなコ字形状をなしている。また、各レール部００２，００３の上下の摺動面に対向する各ガイド部００５，００６の上下の摺動面にはそれぞれ上静圧ポケット００７，００８及び下静圧ポケット００９，０１０が形成されている。そして、上静圧ポケット００７，００８及び下静圧ポケット００９，０１０には、油圧供給ライン０１１、絞り０１２、供給ポンプ０１３、供給タンク０１４が接続されている。
【０００７】
従って、供給ポンプ０１３を作動して供給タンク０１４の作動油を絞り０１２及び油圧供給ライン０１１を介して上静圧ポケット００７，００８及び下静圧ポケット００９，０１０に供給する。このとき、テーブル００４（被加工物を含む）の重量及び上静圧ポケット００７，００８に作用する下向きの圧力と、下静圧ポケット００９，０１０に作用する上向きの圧力とをバランスさせる。すると、レール部００２，００３に対してガイド部００５，００６が非接触となってテーブル００４に作用する上下方向の力がほとんどなくなり、テーブル００４はベッド００１に対して円滑に移動することができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の静圧案内装置にあっては、ベッド００１のレール部００２，００３に嵌合するテーブル００４のガイド部００５，００６に上静圧ポケット００７，００８及び下静圧ポケット００９，０１０形成し、ここに油圧を供給して静圧を作用させることでテーブル００４を円滑に移動可能としている。ところが、このテーブル００４は左右のガイド部００５，００６がレール部００２，００３を抱え込むようにベッド００１に支持されており、このガイド部００５，００６が片持ち状態となって剛性が不十分なものとなっている。
【０００９】
そのため、ガイド部００５，００６の上静圧ポケット００７，００８及び下静圧ポケット００９，０１０に所定の油圧を供給すると、図１１に示すように、ガイド部００６（００５）が変形し、レール部００３（００２）の下摺動面に対向するガイド部００６（００５）の先端部が傾斜状態となる。すると、下静圧ポケット０１０（００９）に供給された作動油が漏洩してしまい、テーブル００４からベッド００１に作用する下向きの圧力と上向きの圧力とのバランスが崩れ、テーブル００４をベッド００１に対して円滑に移動することができいという問題がある。
【００１０】
なお、このような静圧案内装置としては、例えば、下記に記載した特許文献１、２に開示されたものがある。特許文献１の「すべり案内装置」では、上述した問題が発生し、特許文献２の「静圧案内装置」では、ガイド部の変形は抑制されるものの、大型化や構造の複雑化、高コスト化を招いてしまう。
【００１１】
【特許文献１】
特開平１１−２７７３５０号公報
【特許文献２】
特開２０００−０７４０６５号公報
【００１２】
本発明はこのような問題を解決するものであって、大幅な大型化、構造の複雑化、高コスト化を招くことなくテーブルを高精度で円滑に移動可能とした静圧案内装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するための請求項１の発明の静圧案内装置は、ベッドの上部に設けられたほぼ水平に張り出す左右のレール部に、テーブルの両側部に設けられた左右のガイド部が嵌合し、前記レール部と前記ガイド部との対向面に静圧ポケットが設けられた静圧案内装置において、前記レール部の下方に対向する前記ガイド部の摺動面を、先端側が上方に位置するように傾斜させたことを特徴とするものである。
【００１４】
請求項２の発明の静圧案内装置では、前記左右のレール部はベッドの中心から外方に向かって張り出し、前記ガイド部は該レール部を外側から抱え込むようにコ字形状をなし、該ガイド部の先端部を上方に傾斜させたことを特徴としている。
【００１５】
また、請求項３の発明の静圧案内装置は、ベッドの上部に設けられたほぼ水平に張り出す左右のレール部に、テーブルの両側部に設けられた左右のガイド部が嵌合し、前記レール部と前記ガイド部との対向面に静圧ポケットを設けられた静圧案内装置において、前記静圧ポケットの中心部分に膨出部を設けたことを特徴とするものである。
【００１６】
請求項４の発明の静圧案内装置では、前記静圧ポケットは、外周面に沿って形成された流体貯留溝の内側に前記膨出部が形成されたことを特徴としている。
【００１７】
請求項５の発明の静圧案内装置では、前記膨出部と前記レール部との距離を、前記ガイド部と前記レール部との距離よりも大きく、且つ、前記静圧ポケットと前記レール部との距離よりも小さく設定したことを特徴としている。
【００１８】
請求項６の発明の静圧案内装置では、前記膨出部における前記レール部との対向面を凹凸形状としたことを特徴としている。
【００１９】
請求項７の発明の静圧案内装置では、前記膨出部は、前記静圧ポケット内に移動自在に支持されたことを特徴としている。
【００２０】
また、請求項８の発明の静圧案内装置は、ベッドの上部に設けられたほぼ水平に張り出す左右のレール部に、テーブルの両側部に設けられた左右のガイド部が嵌合し、前記レール部と前記ガイド部との対向面に静圧ポケットを設けられた静圧案内装置において、前記静圧ポケットを一区画に３つ以上設けたことを特徴とするものである。
【００２１】
更に、請求項９の発明の静圧案内装置は、ベッドの上部に設けられたほぼ水平に張り出す左右のレール部に、テーブルの両側部に設けられた左右のガイド部が嵌合し、前記レール部と前記ガイド部との対向面に静圧ポケットを設けられた静圧案内装置において、前記静圧ポケットを、前記レール部と前記ガイド部が嵌合する上下の摺動部及び左右の摺動部に設けたことを特徴とするものである。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００２３】
図１に本発明の第１実施形態に係る静圧案内装置を表すテーブルの断面、図２に第１実施形態の静圧案内装置が適用されたマシニングセンタの要部断面、図３に本実施形態の静圧案内装置が適用されたマシニングセンタの概略を示す。
【００２４】
第１実施形態の静圧案内装置が適用されたマシニングセンタにおいて、図３に示すように、ベッド１１上には静圧案内装置１２を介してテーブル１３がベッド１１の長手方向に沿って移動自在に支持されており、このテーブル１３上に図示しない被加工物を固定することができる。このベッド１１にはテーブル１３を跨ぐように門形をなすコラム１４が設置されており、このコラム１４には水平なクロスレール１５が固定され、このクロスレール１５の前面には一対のガイド１６を介してサドル１７がテーブル１３の移動方向にほぼ直交する水平方向に沿って移動自在に支持されている。そして、このサドル１７にラム１８が上下方向に沿って移動自在に支持されており、このラム１８の下端部に主軸ヘッド１９が装着され、この主軸ヘッド１９にアタッチメントＡが着脱可能となっている。
【００２５】
従って、このマシニングセンタを用いて所定の加工を行うには、主軸ヘッド１９に所定のアタッチメント２０を取付ける一方、テーブル１３上に被加工物を固定する。この状態でテーブル１３を送り移動しながら、サドル１７及びラム１８を上下左右に移動することで、主軸ヘッド１９に装着されたアタッチメント２０に切り込みを与え、被加工物を所定形状に加工することができる。
【００２６】
このように構成されたマシニングセンタでは、ベッド１１に対してテーブル１３を高速で精度良く移動支持する必要があり、このテーブル１３は静圧案内装置１２によりベッド１１に移動自在に支持されている。
【００２７】
即ち、この静圧案内装置１２において、図１乃至図３に示すように、ベッド１１は、その上部に左右一対のレール部２１，２２が設けられており、この左右のレール部２１，２２は、上面から立ち上がって外方に向かって張り出すようなＬ字形状をなしている。一方、テーブル１３は、その両側部に左右一対のガイド部２３，２４が設けられており、この左右のガイド部２３，２４はレール部２１，２２を外側から抱え込むようなコ字形状をなしている。そして、左右のガイド部２３，２４が左右のレール部２１，２２に嵌合することで、テーブル１３はベッド１１に移動自在となっている。
【００２８】
この左右のガイド部２３，２４はほぼ左右対称であり、各ガイド部２３，２４は、テーブル１３の側部が下方にほぼ直角に折曲したガイド基部２３ａ，２４ａと、このガイド基部２３ａ，２４ａの下面にボルト２５，２６により固定されたガイド先端部２３ｂ，２４ｂとから構成されている。
【００２９】
また、左右レール部２１，２２の上下の摺動面に対向する各ガイド部２３，２４の上下の摺動面にはそれぞれ上静圧ポケット２７，２８及び下静圧ポケット２９，３０が形成されている。そして、テーブル１３にはこの上静圧ポケット２７，２８及び下静圧ポケット２９，３０に外部から連通する油圧供給孔３１〜３４が形成されており、この油圧供給孔３１〜３４には、それぞれ独立した油圧供給ライン３５、絞り３６、供給ポンプ３７、供給タンク３８が接続されている。
【００３０】
更に、このテーブル１３にて、各ガイド部２３，２４はガイド先端部２３ｂ，２４ｂが予め上方に傾斜した状態で固定されている。即ち、ベッド１１のレール部２１，２２の下摺動面２１ａ，２２ａに対向するガイド部２３，２４の摺動面２３ｃ，２４ｃは、先端側が上方に位置するように所定角度θだけ傾斜している。
【００３１】
そして、ベッド１１のレール部２１，２２に、テーブル１３のガイド部２３，２４を嵌合して両者を組み付けると、ガイド先端部２３ｂ，２４ｂが傾斜しているため、レール部２１，２２の下摺動面２１ａ，２２ａとこの摺動面２３ｃ，２４ｃが平行状態とならない。ところが、テーブル１３の上静圧ポケット２７，２８及び下静圧ポケット２９，３０に油圧を供給すると、下静圧ポケット２９，３０に作用する上向きの圧力によりガイド先端部２３ｂ，２４ｂが下方に変形することで、レール部２１，２２の下摺動面２１ａ，２２ａとガイド部２３，２４の摺動面２３ｃ，２４ｃとが平行状態となる。即ち、ベッド１１にテーブル１３を組み付けた状態で、上静圧ポケット２７，２８及び下静圧ポケット２９，３０に油圧を供給したときに、ガイド先端部２３ｂ，２４ｂが変形するその変形量（変形角度）を予め把握し、ガイド部２３，２４の摺動面２３ｃ，２４ｃの傾斜角度θを、このガイド先端部２３ｂ，２４ｂの変形量に応じて設定している。
【００３２】
従って、供給ポンプ３７を作動して供給タンク３８の作動油を絞り３６及び油圧供給ライン３５を介して上静圧ポケット２７，２８及び下静圧ポケット２９，３０に供給し、図示しない被加工物を含むテーブル１３の重量及び上静圧ポケット２７，２８に作用する下向きの圧力と、下静圧ポケット２９，３０に作用する上向きの圧力とをバランスさせる。すると、下静圧ポケット２９，３０に作用する上向きの圧力によりガイド先端部２３ｂ，２４ｂが下方に変形し、レール部２１，２２の下摺動面２１ａ，２２ａとガイド部２３，２４の摺動面２３ｃ，２４ｃとが平行状態となると共に、レール部２１，２２に対してガイド部２３，２４が非接触となってテーブル１３に作用する上下方向の力がほとんどなくなり、テーブル１３はベッド１１に対して円滑に移動することができる。
【００３３】
このように第１実施形態の静圧案内装置１２にあっては、ベッド１１に左右一対のレール部２１，２２を形成する一方、テーブル１３にこのレール部２１，２２に嵌合する左右一対のガイド部２３，２４を形成し、レール部２１，２２の上下の摺動面に対向するガイド部２３，２４の上下の摺動面に上静圧ポケット２７，２８及び下静圧ポケット２９，３０を形成し、ガイド部２３，２４における下摺動面２３ｃ，２４ｃを、先端側が上方に位置するように所定角度θだけ傾斜させている。
【００３４】
従って、ベッド１１のレール部２１，２２にテーブル１３のガイド部２３，２４を嵌合して両者を組み付け、上静圧ポケット２７，２８及び下静圧ポケット２９，３０に油圧を供給すると、下静圧ポケット２９，３０に作用する上向きの圧力によりガイド先端部２３ｂ，２４ｂが下方に変形することで、レール部２１，２２の下摺動面２１ａ，２２ａとガイド部２３，２４の摺動面２３ｃ，２４ｃとが平行状態となる。そのため、テーブル１３の重量及び上静圧ポケット２７，２８に作用する下向きの圧力と、下静圧ポケット２９，３０に作用する上向きの圧力とをバランスさせると、レール部２１，２２に対してガイド部２３，２４が非接触となり、テーブル１３に作用する上下方向の力がほとんどなくなり、テーブル１３をベッド１１に対して円滑に移動することができる。
【００３５】
図４に本発明の第２実施形態に係る静圧案内装置を表す要部断面、図５に図４のＩＶ−ＩＶ断面、図６に本発明の第３実施形態に係る静圧案内装置を表す要部断面、図７に本発明の第４実施形態に係る静圧案内装置を表す要部断面、図８に本発明の第５実施形態に係る静圧案内装置を表す要部断面、図９に本発明の第６実施形態に係る静圧案内装置を表す要部断面を示す。なお、前述した実施形態で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００３６】
図４及び図５に示すように、第２実施形態の静圧案内装置４１において、ベッド１１のレール部２２に対してテーブル１３のガイド部２４が嵌合しており、各ガイド部２４の上下の摺動面には、レール部２２の上下の摺動面に対向して上静圧ポケット２８及び下静圧ポケット３０が前後方向に沿って２つ形成されている。
【００３７】
この静圧案内装置４１では、作動油を上静圧ポケット２８及び下静圧ポケット３０に供給し、ベッドのレール部２２とテーブル１３のガイド部２３との間に静圧を作用させた状態で、テーブル１３をベッド１１に対して移動する場合、上静圧ポケット２８及び下静圧ポケット３０と油圧供給孔３２，３４と絞り３６までの油圧供給ライン３５とを合わせた容積が小さい程、その応答性がよい。
【００３８】
そこで、本実施形態では、上静圧ポケット２８及び下静圧ポケット３０に、その中央部（中心部分）に膨出部４２，４３を一体に設け、この膨出部４２，４３の中央部に油圧供給孔３２，３４を連通している。即ち、上静圧ポケット２８及び下静圧ポケット３０は矩形の立体形をなし、その外周面に沿って作動油貯留溝（流体貯留溝）４４，４５が全周にわたって形成され、その内側に膨出部４２，４３が形成されている。そして、この膨出部４２，４３の平面部とレール部２２との距離を、ガイド部２４とレール部２２との距離よりも大きく、且つ、作動油貯留溝４４，４５（上静圧ポケット２８及び下静圧ポケット３０）とレール部２２との距離よりも小さく設定している。
【００３９】
なお、図４及び図５では、ベッド１１及びテーブル１３の右側のみ図示しているが、右側、つまり、レール部、ガイド部、上静圧ポケット及び下静圧ポケット、油圧供給孔などは同様の構成となっており、左側の上静圧ポケット及び下静圧ポケットにも、膨出部４２，４３や作動油貯留溝が形成されている。
【００４０】
従って、油圧供給ライン３５を通して上静圧ポケット２８及び下静圧ポケット３０に油圧を供給し、被加工物を含むテーブル１３の重量及び上静圧ポケット２８に作用する下向きの圧力と、下静圧ポケット３０に作用する上向きの圧力とをバランスさせると、レール部２２に対してガイド部２４が非接触となってテーブル１３に作用する上下方向の力がほとんどなくなる。この場合、上静圧ポケット２８及び下静圧ポケット３０に膨出部４２，４３が位置しているため、上静圧ポケット２８及び下静圧ポケット３０の容積が減少している。そのため、テーブル１３をベッド１１に対して移動させるときの応答性が向上し、テーブル１３の停止時や反転動作時にこのテーブル１３が傾斜せずに姿勢が安定するため、テーブル１３を円滑に、且つ、高精度に移動することができる。
【００４１】
図６に示すように、第３実施形態の静圧案内装置５１において、ベッド１１のレール部２２に対してテーブル１３のガイド部２４が嵌合し、ガイド部２４の上下の摺動面に上静圧ポケット２８及び下静圧ポケット３０が形成されている。そして、上静圧ポケット２８及び下静圧ポケット３０にその中央部に位置して膨出部５２，５３が設けられており、その外周部に作動油貯留溝５４，５５が全周にわたって形成されるとと共に、膨出部５２，５３におけるレール部２２の対向面が凹凸部５６，５７が形成されている。
【００４２】
従って、油圧供給ライン３５を通して上静圧ポケット２８及び下静圧ポケット３０に油圧を供給し、被加工物を含むテーブル１３の重量及び上静圧ポケット２８に作用する下向きの圧力と、下静圧ポケット３０に作用する上向きの圧力とをバランスさせると、レール部２２に対してガイド部２４が非接触となってテーブル１３に作用する上下方向の力がほとんどなくなる。この場合、上静圧ポケット２８及び下静圧ポケット３０に膨出部５２，５３が位置し、この膨出部５２，５３に凹凸部５６，５７が形成されている。そのため、上静圧ポケット２８及び下静圧ポケット３０の容積が減少し、且つ、上静圧ポケット２８及び下静圧ポケット３０での動圧を抑制され、テーブル１３をベッド１１に対して移動させるときの応答性が向上し、テーブル１３を円滑に、且つ、高精度に移動することができる。
【００４３】
図７に示すように、第４実施形態の静圧案内装置６１において、上静圧ポケット２８及び下静圧ポケット３０に矩形の立体形状をなす膨出部６２，６３を別体に設け、複数の支持部材６４，６５により浮遊自在に支持している。
【００４４】
従って、上静圧ポケット２８及び下静圧ポケット３０に油圧を供給し、被加工物を含むテーブル１３の重量及び上静圧ポケット２８に作用する下向きの圧力と、下静圧ポケット３０に作用する上向きの圧力とをバランスさせると、レール部２２に対してガイド部２４が非接触となってテーブル１３に作用する上下方向の力がほとんどなくなる。この場合、上静圧ポケット２８及び下静圧ポケット３０に膨出部６２，６３が浮遊自在に位置しているため、上静圧ポケット２８及び下静圧ポケット３０の容積が減少し、テーブル１３をベッド１１に対して移動させるときの応答性が向上し、テーブル１３を円滑に、且つ、高精度に移動することができる。
【００４５】
図８に示すように、第５実施形態の静圧案内装置７１において、ベッド１１のレール部２２に対してテーブル１３のガイド部２４が嵌合しており、ガイド部２４の上下の摺動面に上静圧ポケット７２及び下静圧ポケット７３が４つ並んで形成されている。そして、各上静圧ポケット７２及び各下静圧ポケット７３にはそれぞれ対応した絞り７４，７５を介して油圧供給ライン７６，７７が接続されている。
【００４６】
従って、油圧供給ライン７６，７７を通して上静圧ポケット７２及び下静圧ポケット７３に油圧を供給し、被加工物を含むテーブル１３の重量及び上静圧ポケット７２に作用する下向きの圧力と、下静圧ポケット７３に作用する上向きの圧力とをバランスさせると、レール部２２に対してガイド部２４が非接触となってテーブル１３に作用する上下方向の力がほとんどなくなる。この場合、一つのガイド部２４に４つの上静圧ポケット７２及び下静圧ポケット７３が形成されているため、レール部２２とガイド部２４との間では水平方向にほぼ均一な静圧が作用することとなり、テーブル１３のモーメント剛性が向上し、テーブル１３を円滑に、且つ、高精度に移動することができる。
【００４７】
図９に示すように、第６実施形態の静圧案内装置８１において、ベッド１１のレール部２１，２２に対してテーブル１３のガイド部２３，２４が嵌合しており、各ガイド部２３，２４の上下の摺動面には、レール部２１，２２の上下の摺動面に対向して上静圧ポケット２７，２８及び下静圧ポケット２９，３０が形成されている。また、各ガイド部２３，２４の左右の摺動面には、レール部２１２２の左右の摺動面に対向して左静圧ポケット８２，８３及び右静圧ポケット８４，８５が形成されている。
【００４８】
従って、上静圧ポケット２７，２８及び下静圧ポケット２９，３０に油圧を供給すると共に、左静圧ポケット８２，８３及び右静圧ポケット８４，８５に油圧を供給し、被加工物を含むテーブル１３の重量及び上静圧ポケット２７，２８に作用する下向きの圧力と、下静圧ポケット２９，３０に作用する上向きの圧力とをバランスさせると共に、左静圧ポケット８２，８３に作用する右向きの圧力と、右静圧ポケット８４，８５に作用する左向きの圧力とをバランスさせると、レール部２１，２２に対してガイド部２３，２４が非接触となってテーブル１３に作用する上下方向及び左右方向の力がほとんどなくなり、テーブル１３を円滑に、且つ、高精度に移動することができる。
【００４９】
なお、本発明の静圧案内装置について、複数の実施形態を用いて説明したが、各実施形態を単独で構成するだけでなく、複数組み合わせて構成してもよい。
【００５０】
【発明の効果】
以上、実施形態において詳細に説明したように請求項１の発明の静圧案内装置によれば、ベッドの上部に設けられたほぼ水平に張り出す左右のレール部に、テーブルの両側部に設けられた左右のガイド部を嵌合し、レール部とガイド部との対向面に静圧ポケットを設け、レール部の下方に対向するガイド部の摺動面を、先端側が上方に位置するように傾斜させたので、ベッドのレール部にテーブルのガイド部を嵌合した組付状態で、静圧ポケットに作動流体を供給すると、その圧力によりガイド部の先端側が下方に変形することで、レール部とガイド部とが平行状態となり、静圧ポケットに作用する上下方向の圧力をバランスさせると、レール部に対してガイド部が非接触となってテーブルに作用する上下方向の力がほとんどなくなり、大幅な大型化、構造の複雑化、高コスト化を招くことなくテーブルを高精度で円滑に移動することが可能となる。
【００５１】
請求項２の発明の静圧案内装置によれば、左右のレール部がベッドの中心から外方に向かって張り出し、ガイド部がレール部を外側から抱え込むようにコ字形状をなし、ガイド部の先端部を上方に傾斜させたので、簡単な構成でテーブルを高精度で円滑に移動することが可能となる。
【００５２】
また、請求項３の発明の静圧案内装置によれば、ベッドの上部に設けられたほぼ水平に張り出す左右のレール部に、テーブルの両側部に設けられた左右のガイド部を嵌合し、レール部とガイド部との対向面に静圧ポケットを設け、この静圧ポケットの中心部分に膨出部を設けたので、静圧ポケットに作動流体を供給して上下方向の圧力をバランスさせると、レール部に対してガイド部が非接触となってテーブルに作用する上下方向の力がほとんどなくなり、このとき、静圧ポケットに膨出部が位置していて容積が減少しているため、テーブルをベッドに対して移動させるときの応答性が向上し、テーブルの停止時や反転動作時にこのテーブルが傾斜せずに姿勢が安定するため、テーブルを円滑に、且つ、高精度に移動することが可能となる。
【００５３】
請求項４の発明の静圧案内装置によれば、静圧ポケットは、外周面に沿って形成された流体貯留溝の内側に膨出部が形成されたので、静圧ポケットの機能を損なうことなく静圧ポケットの容積を減少し、テーブルをベッドに対して移動させるときの応答性を向上することができる。
【００５４】
請求項５の発明の静圧案内装置によれば、膨出部とレール部との距離を、ガイド部とレール部との距離よりも大きく、且つ、静圧ポケットとレール部との距離よりも小さく設定したので、静圧ポケットの機能を損なうことなく静圧ポケットの容積を最大限に減少し、テーブルをベッドに対して移動させるときの応答性を向上することができる。
【００５５】
請求項６の発明の静圧案内装置によれば、膨出部におけるレール部との対向面を凹凸形状としたので、静圧ポケットの容積を減少すると共に動圧の発生を抑制し、テーブルをベッドに対して移動させるときの応答性を向上することができる。
【００５６】
請求項７の発明の静圧案内装置によれば、膨出部を静圧ポケット内に移動自在に支持したので、膨出部を容易に形成してテーブルをベッドに対して移動させるときの応答性を向上することができる。
【００５７】
また、請求項８の発明の静圧案内装置によれば、ベッドの上部に設けられたほぼ水平に張り出す左右のレール部に、テーブルの両側部に設けられた左右のガイド部を嵌合し、レール部とガイド部との対向面に静圧ポケットを設け、この静圧ポケットを一区画に３つ以上設けたので、静圧ポケットに作動流体を供給して上下方向の圧力をバランスさせると、レール部に対してガイド部が非接触となってテーブルに作用する上下方向の力がほとんどなくなり、このとき、複数の静圧ポケットによりレール部とガイド部との間では水平方向にほぼ均一な静圧が作用することとなり、テーブルのモーメント剛性が向上し、テーブルを円滑に、且つ、高精度に移動することが可能となる。
【００５８】
更に、請求項９の発明の静圧案内装置によれば、ベッドの上部に設けられたほぼ水平に張り出す左右のレール部に、テーブルの両側部に設けられた左右のガイド部を嵌合し、レール部とガイド部との対向面に静圧ポケットを設け、この静圧ポケットを、レール部とガイド部が嵌合する上下の摺動部及び左右の摺動部に設けたので、各静圧ポケットに作動流体を供給して上下方向及び左右方向の圧力をバランスさせると、レール部に対してガイド部が非接触となってテーブルに作用する上下方向及び左右方向の力がほとんどなくなり、テーブルをがたつくことなく円滑に、且つ、高精度に移動することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る静圧案内装置を表すテーブルの断面図である。
【図２】第１実施形態の静圧案内装置が適用されたマシニングセンタの要部断面図である。
【図３】本実施形態の静圧案内装置が適用されたマシニングセンタの概略図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る静圧案内装置を表す要部断面図である。
【図５】図４のＩＶ−ＩＶ断面図である。
【図６】本発明の第３実施形態に係る静圧案内装置を表す要部断面図である。
【図７】本発明の第４実施形態に係る静圧案内装置を表す要部断面図である。
【図８】本発明の第５実施形態に係る静圧案内装置を表す要部断面図である。
【図９】本発明の第６実施形態に係る静圧案内装置を表す要部断面図である。
【図１０】従来の静圧案内装置の概略図である。
【図１１】従来の静圧案内装置におけるガイド部の変形状態を表す概略図である。
【符号の説明】
１１ ベッド
１２，４１，５１，６１，７１，８１ 静圧案内装置
１３ テーブル
２１，２２ レール部
２１ａ，２２ａ 下摺動面
２３ ２４ ガイド部２３，２４
２３ａ，２４ａ ガイド基部
２３ｂ，２４ｂ ガイド先端部
２３ｃ，２４ｃ 下摺動面
２７，２８，７２ 上静圧ポケット
２９，３０，７３ 下静圧ポケット
３１〜３４ 油圧供給孔
３５，７６，７７ 油圧供給ライン
４２，４３，５１，５３，６２，６３ 膨出部
４４，４５，５４，５５ 作動油貯留溝
５６，５７ 凹凸部
６４，６５ 支持部材
８２，８３ 左静圧ポケット
８４，８５ 右静圧ポケット
Claims (9)
- ベッドの上部に設けられたほぼ水平に張り出す左右のレール部に、テーブルの両側部に設けられた左右のガイド部が嵌合し、前記レール部と前記ガイド部との対向面に静圧ポケットが設けられた静圧案内装置において、前記レール部の下方に対向する前記ガイド部の摺動面を、先端側が上方に位置するように傾斜させたことを特徴とする静圧案内装置。
- 請求項１記載の静圧案内装置において、前記左右のレール部はベッドの中心から外方に向かって張り出し、前記ガイド部は該レール部を外側から抱え込むようにコ字形状をなし、該ガイド部の先端部を上方に傾斜させたことを特徴とする静圧案内装置。
- ベッドの上部に設けられたほぼ水平に張り出す左右のレール部に、テーブルの両側部に設けられた左右のガイド部が嵌合し、前記レール部と前記ガイド部との対向面に静圧ポケットを設けられた静圧案内装置において、前記静圧ポケットの中心部分に膨出部を設けたことを特徴とする静圧案内装置。
- 請求項３記載の静圧案内装置において、前記静圧ポケットは、外周面に沿って形成された流体貯留溝の内側に前記膨出部が形成されたことを特徴とする静圧案内装置。
- 請求項３記載の静圧案内装置において、前記膨出部と前記レール部との距離を、前記ガイド部と前記レール部との距離よりも大きく、且つ、前記静圧ポケットと前記レール部との距離よりも小さく設定したことを特徴とする静圧案内装置。
- 請求項３記載の静圧案内装置において、前記膨出部における前記レール部との対向面を凹凸形状としたことを特徴とする静圧案内装置。
- 請求項３記載の静圧案内装置において、前記膨出部は、前記静圧ポケット内に移動自在に支持されたことを特徴とする静圧案内装置。
- ベッドの上部に設けられたほぼ水平に張り出す左右のレール部に、テーブルの両側部に設けられた左右のガイド部が嵌合し、前記レール部と前記ガイド部との対向面に静圧ポケットを設けられた静圧案内装置において、前記静圧ポケットを一区画に３つ以上設けたことを特徴とする静圧案内装置。
- ベッドの上部に設けられたほぼ水平に張り出す左右のレール部に、テーブルの両側部に設けられた左右のガイド部が嵌合し、前記レール部と前記ガイド部との対向面に静圧ポケットを設けられた静圧案内装置において、前記静圧ポケットを、前記レール部と前記ガイド部が嵌合する上下の摺動部及び左右の摺動部に設けたことを特徴とする静圧案内装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002258501A JP2004092879A (ja) | 2002-09-04 | 2002-09-04 | 静圧案内装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002258501A JP2004092879A (ja) | 2002-09-04 | 2002-09-04 | 静圧案内装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004092879A true JP2004092879A (ja) | 2004-03-25 |
Family
ID=32063093
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002258501A Withdrawn JP2004092879A (ja) | 2002-09-04 | 2002-09-04 | 静圧案内装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004092879A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006123087A (ja) * | 2004-10-29 | 2006-05-18 | Nachi Fujikoshi Corp | 表面加工機 |
| JP2006247641A (ja) * | 2005-02-14 | 2006-09-21 | Iai:Kk | 超音波浮上装置 |
| CN101979218A (zh) * | 2010-12-08 | 2011-02-23 | 上海机床厂有限公司 | 高精度高刚度双矩形闭式静压导轨 |
| CN112963450A (zh) * | 2021-03-23 | 2021-06-15 | 西安工业大学 | 新型三坐标t型气浮工作台 |
-
2002
- 2002-09-04 JP JP2002258501A patent/JP2004092879A/ja not_active Withdrawn
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