JP2005231004A

JP2005231004A - 工作機械のテーブル装置

Info

Publication number: JP2005231004A
Application number: JP2004045952A
Authority: JP
Inventors: Fumio Tomeba; 文雄留場; Jun Nishino; 潤西野; Kihachi Suzuki; 喜八鈴木
Original assignee: Flex Easy Kk
Current assignee: Flex Easy Kk
Priority date: 2004-02-23
Filing date: 2004-02-23
Publication date: 2005-09-02

Abstract

【課題】小型なテーブルでありながら、多数の被加工物が取り付けできるようにするとともに、角部の面取り、斜面部の加工等が容易にできる工作機械のテーブル装置を得る。
【解決手段】外周部に多数の載置面（３１ａ〜３１ｄ）を有する多角筒状の多角体テーブル（３１）を設け、該多角体テーブル（３１）を加工部の前部側にて水平軸心を中心として回転可能に設け、該多角体テーブル（３１）を回転させる第１回転装置（３３）を設ける。また、各載置面（３１ａ〜３１ｄ）のうち、少なくとも１つの載置面（３１ａ）に該載置面（３１ａ）と直交する軸心を中心として回転する回転テーブル（４０）を設け、該回転テーブル（４０）を回転させる第２回転装置（４４）を設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、多種類の被加工物、あるいは多数の被加工物を加工する際に適した工作機械のテーブル装置に関するものである。

一つの被加工物を多方向から加工できるようにするために、ベッドに支持基台を前後方向に移動可能に取り付け、該支持基台の上面に回転テーブルを上下軸心を中心として回転可能に取り付け、また、上記ベッドの後部側にコラムを左右方向に移動可能に取り付け、該コラムに工具保持体を上下方向に移動可能に取り付けるようにし、これにより、工具保持体に装着された工具と、回転テーブルに保持された被加工物とを前後、左右、及び上下の３方向に相対移動可能にするとともに、被加工物を上下軸心を中心として旋回可能にしたものがあった。

このものは、回転テーブルに載置した被加工物を、前後、左右、及び上下の三軸方向から加工することができる。しかしながら、角部の面取り加工、前後方向に傾斜した斜面部の切削加工、該斜面部への孔明け加工等ができないものであった。また、上記のものは、回転テーブルに多数の被加工物が取り付けできるようにして生産性を上げようとすると、該回転テーブルを大きくせねばならず、装置が大型になるものであった。また、回転テーブルに多数の被加工物を取り付けると、被加工物間の間隙が確保されず、隣接部の加工が制限され、被加工物の種類が限定されることになる

特開２００３−３１１５６５公報（図１）

本発明は、小型なテーブルでありながら、多数の被加工物が取り付けできるようにするとともに、角部の面取り、斜面部の加工等が容易にできる工作機械のテーブル装置を得ようとするものである。

本発明は上記目的を達成するために、以下の如く構成したものである。即ち、請求項１に係る発明は、外周部に多数の載置面を有する多角筒状の多角体テーブルを設け、該多角体テーブルを加工部の前部側にて水平軸心を中心として回転可能に設け、該多角体テーブルを回転させる第１回転装置を設ける構成にしたものである。
請求項２に係る発明は、前記多角体テーブルの回転を止める第１ブレーキ装置を設けたものである。
請求項３に係る発明は、外周部に形成された各載置面のうち、少なくとも１つの載置面に該載置面と直交する軸心を中心として回転する回転テーブルを設け、該回転テーブルを回転させる第２回転装置を設けたものである。
請求項４に係る発明は、前記回転テーブルの回転を止める第２ブレーキ装置を設けたものである。
請求項５に係る発明は、前記多角体テーブルを加工部に対して前後方向に移動させるテーブル移動装置を設けたものである。

請求項１に係る発明は、テーブル装置を加工部の前部に設置し、該テーブル装置の多角体テーブルの各載置面に被加工物を取り付けると、各載置面に取り付けた被加工物は多角体テーブルの回転軸心に対して放射状に配置され、周方向に隣接する各被加工物間に広い間隙が発生することになる。このため、多角体テーブルに多数の被加工物を取り付けることができるとともに、各被加工物の周囲に加工用の空間が発生し、これらを多方向から加工することができる。
また、多角体テーブルを水平軸心を中心として回転させることにより、各載置面に取り付けた被加工物を加工部によって順次加工することができるとともに、被加工物を加工部の刃物に対して前後に傾斜させ、該被加工物の角部の面取り加工、斜面部への孔あけ加工、水平軸心を中心とする曲面加工等が容易に行えることになる。
請求項２に係る発明は、第１ブレーキ装置を作動させることによって、多角体テーブルを設定された回転角度位置で強固に保持し、加工時の負荷により被加工物が不用意に移動（回転）しなくなる。このため、加工精度を高くすることができる。
請求項３に係る発明は、回転テーブルを回転させることによって、被加工物が所定の載置面上で回転し、該被加工物の上下軸心を中心とするピッチ加工、曲面加工等が容易に行えることになる。
請求項４に係る発明は、第２ブレーキ装置を作動させることによって、回転テーブルを設定された回転角度位置で強固に保持し、加工時の負荷により被加工物が不用意に移動（回転）しなくなる。このため、加工精度を高くすることができる。
請求項５に係る発明は、テーブル移動装置を作動させることによって、前記多角体テーブルが加工部に対して前後方向に移動され、多角体テーブルへの被加工物の取り付け、取り外しが容易に行えることになる。

以下本発明の実施例を図面に基いて説明する。図において、図１は本発明による工作機械の側面図、図２は本発明による工作機械の正面図、図３は図１のIII-III相当の要部断面図、図４は図３のVI-VI相当の断面図である。

図１、図２において、１は本発明による工作機械であり、ベッド２の後部（図１において右部）に取り付けた加工部３、該ベッド２の前部（図１において左部）に取り付けたテーブル装置３０を主要部としてなる。上記加工部３は以下の如くなっている。即ち、ベッド２の後部側にコラム４を起立固定し、該コラム４の上部前面側にＸ軸レール５を介してＸ軸移動台６を図２において左右摺動可能に取り付け、該Ｘ軸移動台６をＸ軸モータ（サーボモータ）７によって正逆回転制御されるＸ軸スクリュー８を介して左右方向に移動制御する。

上記Ｘ軸移動台６の前面にＺ軸レール１０を介してＺ軸移動台１１を上下摺動可能に取り付け、該Ｚ軸移動台１１をＺ軸モータ（サーボモータ）１２によって正逆回転制御されるＺ軸スクリュー１３を介して上下方向に移動制御し、Ｚ軸移動台１１の前面に４個の加工ヘッド１５を左右に並列に配置して上下摺動可能に取り付け、各加工ヘッド１５を昇降シリンダ１６によって個別に上下動できるようにする。各加工ヘッド１５は内部にモータを収容し、下端部に該モータによって回転されるドリル、カッター等の刃物１５ａが着脱可能に取り付けられるようになっている。

上記ベッド２に前部側にテーブル移動装置２０を前後（図１において左右）動可能に取り付け、該テーブル移動装置２０にテーブル装置３０を水平軸心を中心として回転可能に取り付ける。上記テーブル移動装置２０は以下の如くなっている。即ち、ベッド２に取り付けた前後に延びるＹ軸レール２１にＹ軸移動台２２を摺動可能に取り付け、該Ｙ軸移動台２２をベッド２に取り付けた前後に延びるＹ軸スクリュー２４にナット２５を介してネジ連結し、Ｙ軸スクリュー２４をベッド２の後部に取り付けたＹ軸モータ（サーボモータ）２６で正逆回転させることにより、上記Ｙ軸移動台２２を前後方向に移動制御する。

テーブル装置３０は以下の如くなっている。即ち、上記Ｙ軸移動台２２の、図２において左右両端部に一対の支持台２３を起立固定し、該支持台２３間に多角体テーブル３１を左右に水平配置し、その左右両端の中心部に設けたＢ軸３２を介して上記各支持台２２に左右水平軸心を中心として回転可能に取り付ける。左部のＢ軸３２ａは、左部の支持台２３ａに取り付けたＢ軸モータ（サーボモータ）３３に連結され、該Ｂ軸モータ３３によりＢ軸３２ａを介して上記多角体テーブル３１を正逆回転制御する。なお、上記Ｂ軸モータ３３は本発明でいう第１回転装置をなす。

また、図３に示すように、右部のＢ軸３２ｂ及び右部の支持台２３ｂ側に上記多角体テーブル３１の回転を停止させる第１ブレーキ装置３５、及び多角体テーブル３１の回転角度を検出する回転角度検出器３６を取り付ける。第１ブレーキ装置３５は、Ｂ軸３２ｂに円板状のブレーキディスク３５ａを固定し、支持台２３ｂ側にブレーキパッド３５ｂを取り付け、該ブレーキパッド３５ｂを作動させることによって上記ブレーキディスク３５ａを挟圧して多角体テーブル３１の回転を停止させるようになっている。

回転角度検出器３６は、支持台２３ｂ側にロータリーエンコーダ３６ａを取り付け、その回転軸３６ｂとＢ軸３２ｂとをタイミングプーリー、タイミングベルトからなる伝導具３６ｂにより連結し、多角体テーブル３１の回転角度をデジタル変換して操作盤５０（図１）の表示部に表示するようになっている。

上記多角体テーブル３１は、左右に細長く、かつ断面正方形となる角筒状に形成し、外周部に互いに９０度の角度で屈曲する４個の第１載置面３１ａ〜第４載置面３１ｄを有する。これら第１載置面３１ａ〜第４載置面３１ｄうち、図３において、上下に対向する第１載置面３１ａ、第３載置面３１ｃにそれぞれ４個の第１面回転テーブル４０、第３面回転テーブル４１を左右に並列に取り付ける。

上記第１面回転テーブル４０、第３面回転テーブル４１は、図３、図４に示すようになっている。即ち、多角体テーブル３１内に第１載置面３１ａ、第３載置面３１ｃと直交するＣ軸４２を長手（左右）方向に等ピッチで配列して回転自在に取り付け、各Ｃ軸４２の両端部に四隅が除去された正方形板状の第１面回転テーブル４０及び第３面回転テーブル４１を取り付ける。また、上記多角体テーブル３１内に駆動軸４３を左右に延長させて取り付け、該駆動軸４３の右端部にＣ軸モータ（サーボモータ）４４を連結する。なお、上記Ｃ軸モータ４４は本発明でいう第２回転装置をなす。

上記各Ｃ軸４２の側部に伝導軸４５をそれぞれ平行に配置し、各伝導軸４５の図３において下端部をベベルギア４６を介して上記駆動軸４３に連結し、その上端部を減速機４７を介して上記Ｃ軸４２に連結する。これにより、Ｃ軸モータ４４のトルクを、駆動軸４３ベベルギア４６、伝導軸４５、減速機４７を介して上記各Ｃ軸４２に伝達し、各第１面回転テーブル４０及び第３面回転テーブル４１をＣ軸４２を中心として回転制御する。

また、上記多角体テーブル３１内に、第１面回転テーブル４０及び第３面回転テーブル４１の回転を停止させる第２ブレーキ装置４８を取り付ける。該第２ブレーキ装置４８は、図３に示すように、Ｃ軸４２に円板状のブレーキディスク４８ａを固定し、多角体テーブル３１側にブレーキパッド４８ｂを取り付け、該ブレーキパッド４８ｂを作動させることによって上記ブレーキディスク３５ａを挟圧して第１面回転テーブル４０及び第３面回転テーブル４１の回転を停止させるようになっている。

なお、前述した各モータ７，１２，２６，３３，４４、加工ヘッド１５、第１、第２ブレーキ装置３５，４８等の駆動部は、制御部（図示省略）に入力・記憶された制御プログラムに従って駆動制御されるようになっており、図１、図２の状態が初期位置となっている。また、操作盤５０には、制御部のスタートボタン、停止ボタン、各駆動部を個別に駆動させる個別ボタン等が設けられている。

次に上記の如くして構成した工作機械１の作動態様の一例について説明する。まず、制御部に被加工物Ｗの加工データを入力しておく。次いで、多角体テーブル３１の第２載置面３１ｂ及び第４載置面３１ｄに４個の第２被加工物Ｗ２及び第加工物Ｗ４を取付け板４９，４９を介して取り付ける。また、各第１面回転テーブル４０及び第３面回転テーブル４１にそれぞれ第１被加工物Ｗ１及び第３被加工物Ｗ３を取り付ける。本例では、多角体テーブル３１の同一面側に取り付ける４個の被加工物は同じ種類のものとする。この場合、手動により、Ｂ軸モータ３３を介して多角体テーブル３１を回転させ、各載置面３１ａ〜３１ｄを順次上向きにし、上向きになった載置面に所定の被加工物Ｗを取り付けていく。

次いで、操作盤５０のスタートボタンを押して工作機械１をスタートさせる。さすれば、制御部からの指令により以下の如く動作する。即ち、Ｂ軸モータ３３が起動されて例えば多角体テーブル３１の第１載置面３１ａ、従って第１面回転テーブル４０が上向きとなり、これに載置した第１被加工物Ｗ１が最上部に位置する。同時に回転角度検出器３６がＢ軸３２の回転角度、従って多角体テーブル３１の回転角度を検出し、この回転角度が操作盤５０に表示される。作業者はこの表示を見て第１被加工物Ｗ１の位置が正常であるか否かを確認することができる。

次いで、第１ブレーキ装置３５が作動して上記多角体テーブル３１を支持台２３に固定した後、テーブル移動装置２０が作動、つまり、Ｙ軸モータ２６が起動され、Ｙ軸スクリュー２４、Ｙ軸移動台２２を介して上記多角体テーブル３１を後方、つまり加工部３に向けて移動させ、上記第１被加工物Ｗ１を加工位置に移動させる。次いで各加工ヘッド１５が起動されるとともに、Ｃ軸モータ４４、第２ブレーキ装置４８、Ｘ軸モータ７、Ｚ軸モータ１２及び各昇降シリンダ１６が所定の順序で駆動され、各加工ヘッド１５に取り付けた刃物１５ａで上記第１被加工物Ｗ１を加工する。なお、上記第２ブレーキ装置４８は、Ｃ軸モータ４４が停止した際に作動されて回転テーブル４０、４１を多角体テーブル３１側に固定し、Ｃ軸モータ４４の起動時には不作動（解除）とする。

上記第１被加工物Ｗ１の加工が完了した後、第１ブレーキ装置３５の作動を解除し、Ｂ軸モータ３３が起動されて多角体テーブル３１の次段の載置面、例えば第２載置面３１ｂ、従って第２被加工物Ｗ２が最上部に位置する。同時に回転角度検出器３６がＢ軸３２の回転角度を検出し、この回転角度が操作盤５０に表示される。作業者はこの表示を見て第２被加工物Ｗ２の位置が正常であるか否かを確認することができる。

次いで、第１ブレーキ装置３５が作動して上記多角体テーブル３１を支持台２３に固定した後、各加工ヘッド１５が起動されるとともに、Ｘ軸モータ７、Ｚ軸モータ１２及び各昇降シリンダ１６が所定の順序で駆動され、各加工ヘッド１５に取り付けた刃物１５ａで上記第２被加工物Ｗ２を加工する。以下同様にして多角体テーブル３１の第３面回転テーブル４１、第４載置面３１ｄに取り付けた被加工物Ｗ３，Ｗ４が順次加工される。

上記多角体テーブル３１に取り付けた各被加工物Ｗ１〜Ｗ４の加工が完了すると、テーブル移動装置２０が作動されて多角体テーブル３１を前方、つまり図１の実線で示すように、加工部３の前方に移動させる。作業者はこの状態で多角体テーブル３１上の各加工製品を取り外した後、前述と同様に操作して次の被加工物Ｗ１〜Ｗ４を取り付ける。

なお、被加工物Ｗ１〜Ｗ４を曲面加工する場合は、各加工ヘッド１５、Ｘ軸モータ７、Ｚ軸モータ１２、各昇降シリンダ１６が所定の順序で駆動される加工プログラムに、Ｂ軸モータ３３、あるいはＣ軸モータ４４の駆動を加える。また、多角体テーブル３１は断面６角形、あるいは３角形としてもよい。

本発明による工作機械の側面図である。本発明による工作機械の正面図である。図１のIII-III相当の要部断面図である。図３のVI-VI相当の断面図である。

符号の説明

１工作機械
２ベッド
３加工部
４コラム
５Ｘ軸スクリュー
６Ｘ軸移動台
７Ｘ軸モータ
８Ｘ軸スクリュー
１０Ｚ軸レール
１１Ｚ軸移動台
１２Ｚ軸モータ
１３Ｚ軸スクリュー
１５加工ヘッド
１５ａ刃物
１６昇降シリンダ
２０テーブル移動装置
２１Ｙ軸レール
２２Ｙ軸移動台
２３支持台
２４Ｙ軸スクリュー
２５ナット
２６Ｙ軸モータ
３０テーブル装置
３１多角体テーブル
３１ａ〜３１ｄ第１〜第４載置面
３２Ｂ軸
３３Ｂ軸モータ（第１回転装置）
３５第１ブレーキ装置
３５ａブレーキディスク
３５ｂブレーキパッド
３６回転角度検出器
３６ａロータリーエンコーダ
３６ｂ伝導具
４０第１面回転テーブル
４１第２面回転テーブル
４２Ｃ軸
４３駆動軸
４４Ｃ軸モータ（第２回転装置）
４５伝導軸
４７減速機
４８第２ブレーキ装置
４８ａブレーキディスク
４８ｂブレーキパッド
４９取り付け板
Ｗ（Ｗ１〜Ｗ４）被加工物

Claims

外周部に多数の載置面（３１ａ〜３１ｄ）を有する多角筒状の多角体テーブル（３１）を設け、該多角体テーブル（３１）を加工部の前部側にて水平軸心を中心として回転可能に設け、該多角体テーブル（３１）を回転させる第１回転装置（３３）を設けたことを特徴とする工作機械のテーブル装置。
多角体テーブル（３１）の回転を止める第１ブレーキ装置（３５）を設けたことを特徴とする請求項１記載の工作機械のテーブル装置。
外周部に形成された各載置面（３１ａ〜３１ｄ）のうち、少なくとも１つの載置面（３１ａ）に該載置面（３１ａ）と直交する軸心を中心として回転する回転テーブル（４０）を設け、該回転テーブル（４０）を回転させる第２回転装置（４４）を設けたことを特徴とする請求項１又は２記載の工作機械のテーブル装置。
回転テーブル（４０）の回転を止める第２ブレーキ装置（４８）を設けたことを特徴とする請求項１〜３いずれか１項に記載の工作機械のテーブル装置。
多角体テーブル（３１）を加工部（３）に対して前後方向に移動させるテーブル移動装置（２０）を設けたことを特徴とする請求項１〜４いずれか１項に記載の工作機械のテーブル装置。