JP2007331078A - 回転テーブル装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シリンダへの流体の導入速度及びシリンダからの流体の導出速度の向上を簡易な改良で実現し得る極めて実用性に秀れた回転テーブル装置を提供する。
【解決手段】フレーム本体１と、このフレーム本体１に回転自在に設けられるテーブル２と、このテーブル２を駆動させる駆動機構と、前記テーブル２の回転を強制的に停止させるクランプ機構３とを有する回転テーブル装置であって、前記クランプ機構３は、エアー若しくは油等の流体によって作動しシリンダ７及び該シリンダ７内を往復移動するように設けられるピストン８から成るピストン部若しくはダイヤフラム部を有し、該ピストン部若しくはダイアフラム部への流体の導入またはピストン部若しくはダイアフラム部からの流体の導出を制御する弁装置が少なくとも２つ以上設けられているもの。
【選択図】図５

Description

本発明は、回転テーブル装置に関するものである。

マシニングセンタ等の切削加工用工作機械の加工台上に設置され、テーブル２を回転させて所定の位置にワークを割り出す回転テーブル装置として、例えば図１，２に図示したように、フレーム本体１と該フレーム本体１に内装したダイレクトドライブモータ（以下、ＤＤモータという。）により回転自在に設けられるテーブルとを有する構成の構造がある。

具体的には、図１，２においては、フレーム本体１に回転軸が水平方向となるように設けられた傾斜軸用のテーブル２と、該傾斜軸用のテーブル２に一端部が連設されるジグ19に設けられ回転軸が前記傾斜軸用のテーブル２と直交する方向に設定された回転軸用のテーブル38とを有する構成である。上記ジグ19の他端側は軸受部22により受けられている。この軸受部22は、ハウジング21にベアリングを介して前記ジグ19の他端部と連設するテーブル20を回転自在に設けた構成である（本発明と同一構成部分には同一符号を付した。）。

尚、ＤＤモータ17の代わりにウオームシャフト，ウオームホイール及びサーボモータから成るウオームギア等の他の駆動機構を用いる場合もある。図１においては、ジグ19に回転軸用のテーブル38が設けられているが、回転するテーブルがなく、加工物を固定するジグであっても良い。また、回転軸と傾斜軸の２軸を持つ傾斜円テーブルに限らず、回転軸だけの１軸円テーブルであっても良い。

ところで、切削加工は通常、テーブル２，38を所定角度で静止した状態で行われるが、例えば駆動機構として、上記ウオームギアを採用した場合には、ウオームシャフトとウオームホイールとの噛合構造にバックラッシュが存在するため加工時に静止角度がズレてしまう。また、バックラッシュがない上記ＤＤモータ17を採用した場合でも、ＤＤモータ17の保持トルクを上回るトルクがかかると同様に静止角度がズレてしまい、ワークの加工精度が低下してしまう。

そのため、回転テーブル装置には、加工時に確実に前記テーブル２，38の回転を阻止するため、例えば出願人の先願に係る特開平５−２８５７５７号公報（特許文献１）及び特開２００６−９５６６８号公報（特許文献２）に開示されるようなクランプ機構３が設けられている。尚、このクランプ機構３は前記回転軸用のテーブル38や軸受部22のテーブル20にも設けられるが、以下は上記傾斜軸用のテーブル２に設けられるクランプ機構３についてのみ説明する。

このクランプ機構３は、例えば図２，３に図示したように、シリンダ７と、該シリンダ７内を往復摺動するように設けられるピストン８と、該ピストン８が当接状態若しくは非当接状態となるテーブル２に設けられたブレーキ板９とで構成されている。

具体的には、テーブル２の外周にはフレーム本体１と連設される前面板23が設けられており、この前面板23，フレーム本体１，ＤＤモータ17の前面及びテーブル２（及びブレーキ板９）で囲まれる空間が前記シリンダ７に設定されている。即ち、前面板23の内底面４と、該内底面４から内方に突出する凸部32の内側面６と、前記フレーム本体１の内側面５と、該フレーム本体１の内方に突設される段差33の前面34及び側面35と、ブレーキ板９の外面37とで囲まれる空間部がシリンダ７に設定されている。

また、ピストン８は、その外周部が前記前面板23の凸部32の内側面６と、フレーム本体１の内側面５とに夫々当接し且つ該ピストン８の内方側に突設されるクランプ部８ａがフレーム本体１の段差33の側面35に当接するように配設されている。

従って、ピストン８は、前面板23の内底面４及び凸部32の内側面６と、フレーム本体１の内側面５と、ピストン８の一側面とで囲まれる第一空間部10に流体が導入された際、該ピストン８とブレーキ板９とが当接状態となってフレーム本体１と該ピストン８とで該ブレーキ板９を挟持してテーブル２をクランプするように構成され、フレーム本体１の内側面５及び段差33の前面34と、ピストン８の他側面及び該ピストン８に突設されるクランプ部８ａとで囲まれる第二空間部12に流体が導入された際、該ピストン８とブレーキ板９とが非当接状態となってフレーム本体１とピストン８とによるブレーキ板９の挟持が開放されてテーブル２のクランプ状態が解除（アンクランプ）されるように構成されている。

ところで、上記クランプとアンクランプの切替は、図４に図示したような弁装置の切替操作により行われる。

具体的には、この弁装置は、例えばエアー供給装置等の流体供給装置から流体が導入されるインポートＰ１と、前記第一空間部10と第一流体導入出路11を介して連通する第一アウトポートＡ１及び前記第二空間部12と第二流体導入出路13を介して連通する第二アウトポートＢ１と、外部と連通する第一排気ポートＥＡ１及び第二排気ポートＥＢ１と、後記第二連通路Ｘ１’から切り替わり前記第一アウトポートＡ１と前記インポートＰ１とを連通して前記第一空間部10内に流体を導入する第一連通路Ｘ１と、該第一連通路Ｘ１から切り替わり前記第一アウトポートＡ１と前記第一排気ポートＥＡ１とを連通して前記第一空間部10内から流体を導出する第二連通路Ｘ１’と、後記第四連通路Ｙ１’から切り替わり前記第二アウトポートＢ１と前記第二排気ポートＥＢ１とを連通して前記第二空間部12から流体を導出する第三連通路Ｙ１と、該第三連通路Ｙ１から切り替わり前記第二アウトポートＢ１と前記インポートＰ１とを連通して前記第二空間部12に流体を導入する第四連通路Ｙ１’とを有し、第一空間部10に流体を導入する際には第二空間部12から流体を導出し、第一空間部10から流体を導出する際には第二空間部12に流体を導入するように構成された１つの５ポート弁14（５ポート電磁弁）が採用されている。尚、図中、符号24は、上記第一空間部10に所定圧力が加えられているか否かを判断するための圧力スイッチである。

従って、上記回転テーブル装置のテーブルの動作は、以下の（１）〜（３）のように行われる。

（１） 第二空間部12に流体が導入されると共に第一空間部10から流体が導出されるよ
うに、所定の電気信号を入力すると５ポート電磁弁の第一連通路Ｘ１が第二連通
路Ｘ１’に、第三連通路Ｙ１が第四連通路Ｙ１’に切り替わり、ピストン８をブ
レーキ板９から離反させて非当接状態として、クランプ機構３をアンクランプ状
態とし、圧力スイッチ24（クランプ状態確認スイッチ）のオフを確認する。

（２） ＤＤモータ17を駆動してテーブル２をワークが所定角度となる位置まで回転さ
せ、目的位置での静止を確認する。

（３） 第一空間部10に流体が導入されると共に第二空間部12から流体が導出されるよ
うに、所定の電気信号を入力すると５ポート電磁弁の第二連通路Ｘ１’が第一連
通路Ｘ１に、第四連通路Ｙ１’が第三連通路Ｙ１に切り替わり、ピストン８をブ
レーキ板９に接触させて当接状態として、クランプ機構３をクランプ状態とし、
圧力スイッチ24のオンを確認する。

従って、上記の場合、ワークの割出作業に必要な時間は、上記（１）のアンクランプ時間＋上記（２）の回転時間＋上記（３）のクランプ時間となる。

特開平５−２８５７５７号公報 特開２００６−９５６６８号公報

従って、作業時間を短縮するためには、モータの回転速度を速めて回転時間を短くすることと、クランプ時間及びアンクランプ時間を短くする必要がある。

しかしながら、現在既に、モータの回転速度を速めるため、ギヤを必要としない上記ＤＤモータ17を採用したり、ウオームギヤの減速比を小さくしてテーブル２の回転速度を速くしたりすることが行われている。

従って、モータによるテーブル２の回転速度が速くなるに伴い、割出作業時間に対するクランプ時間及びアンクランプ時間が占める割合が大きくなっており、このクランプ時間及びアンクランプ時間を可及的に早めることが要望されている。

本発明は、上記要望に鑑み完成したもので、シリンダへの流体の導入速度及びシリンダからの流体の導出速度の向上を簡易な改良で実現し得る極めて実用性に秀れた回転テーブル装置を提供するものである。

添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。

フレーム本体１と、
このフレーム本体１に回転自在に設けられるテーブル２と、
このテーブル２を駆動させる駆動機構と、
前記テーブル２の回転を強制的に停止させるクランプ機構３
とを有する回転テーブル装置であって、
前記クランプ機構３は、
エアー若しくは油等の流体によって作動しシリンダ７及び該シリンダ７内を往復移動するように設けられるピストン８から成るピストン部若しくはダイヤフラム部を有し、
該ピストン部若しくはダイアフラム部への流体の導入またはピストン部若しくはダイアフラム部からの流体の導出を制御する弁装置が少なくとも２つ以上設けられていることを特徴とする回転テーブル装置に係るものである。

また、請求項１記載の回転テーブル装置において、前記弁装置の少なくとも１つは、５ポート弁14であることを特徴とする回転テーブル装置に係るものである。

また、請求項１，２いずれか１項に記載の回転テーブル装置において、前記弁装置の少なくとも１つは、３ポート弁15・41であることを特徴とする回転テーブル装置に係るものである。

また、請求項１〜３いずれか１項に記載の回転テーブル装置において、前記弁装置の少なくとも１つは、エアーオペレート弁41であることを特徴とする回転テーブル装置に係るものである。

また、請求項１〜４いずれか１項に記載の回転テーブル装置において、前記弁装置の少なくとも１つは、排気専用の弁であることを特徴とする回転テーブル装置に係るものである。

また、請求項１〜５いずれか１項に記載の回転テーブル装置において、前記フレーム本体１には、前記駆動機構としてのＤＤモータ17が内装され、該ＤＤモータ17の出力軸18と前記テーブル２とが直接連結されていることを特徴とする回転テーブル装置に係るものである。

また、請求項１〜５いずれか１項に記載の回転テーブル装置において、前記フレーム本体１には、サーボモータと該サーボモータと前記テーブル２とを連結するウオームとウオームホイールとから成る前記駆動機構が内装され、このウオーム及びウオームホイールを介して前記サーボモータの駆動力を前記テーブル２に伝達するように構成されていることを特徴とする回転テーブル装置に係るものである。

また、請求項１〜７いずれか１項に記載の回転テーブル装置において、前記テーブル２にはジグ19が設けられ、このジグ19の端部には軸受部22が設けられ、この軸受部22はハウジング21に回転自在にテーブル20を設けて成り、前記ジグ19の端部は前記両テーブル２，20と固着されていることを特徴とする回転テーブル装置に係るものである。

また、請求項８記載の回転テーブル装置において、前記テーブル20の回転を強制的に停止させるクランプ機構３が前記軸受部22に設けられていることを特徴とする回転テーブル装置に係るものである。

本発明は、上述のように構成したから、シリンダへの流体の導入速度及びシリンダからの流体の導出速度の向上を簡易な改良で実現し得る極めて実用性に秀れた回転テーブル装置となる。

好適と考える本発明の実施形態を、図面に基づいて本発明の作用を示して簡単に説明する。

例えば、上記１つの５ポート電磁弁を単に大型化することでも有効断面積を増加させて（単位時間当たりの流量を増加させて）、流体の導入出速度を向上させることは可能であるが、この場合、弁装置がそれだけ高価となり、また、装置の大型化は避けられない。

この点、本発明は、ピストン部若しくはダイアフラム部への流体の導入またはピストン部若しくはダイアフラム部からの流体の導出を制御する（例えば図５に図示したように、第一空間部10若しくは第二空間部12への流体の導入または該第一空間部10若しくは第二空間部12からの流体の導出を制御する）弁装置を少なくとも２つ以上設けるから、即ち、大型の弁装置を用いず、小型の弁装置を複数用いたから、簡単に有効断面積を増加させることができるのは勿論、装置が大型化しにくくなる。

従って、本発明は、シリンダへの流体の導入速度及びシリンダからの流体の導出速度の向上を簡易な改良で実現し得る極めて実用性に秀れた回転テーブル装置となる。

本発明の具体的な実施例について説明する。

本実施例は、フレーム本体１と、
このフレーム本体１に回転自在に設けられるテーブル２と、
このテーブル２を駆動させる駆動機構と、
前記テーブル２の回転を強制的に停止させるクランプ機構３
とを有する回転テーブル装置であって、
前記クランプ機構３は、
エアー若しくは油等の流体によって作動しシリンダ７及び該シリンダ７内を往復移動するように設けられるピストン８から成るピストン部若しくはダイヤフラム部を有し、
該ピストン部若しくはダイアフラム部への流体の導入またはピストン部若しくはダイアフラム部からの流体の導出を制御する弁装置が少なくとも２つ以上設けられているものである。

具体的には、本実施例は図１，２に図示したような、フレーム本体１に回転軸が水平方向となるように設けられた傾斜軸用のテーブル２と、該傾斜軸用のテーブル２に一端部が連設されるジグ19に設けられ回転軸が前記傾斜軸用のテーブル２と直交する方向に設定された回転軸用のテーブル38とを有するものである。

このテーブル２，38はいずれもＤＤモータ17（ダイレクトドライブモータ）の出力軸18に連結されている。尚、ＤＤモータ17に限らず、フレーム本体１に、サーボモータと該サーボモータと前記テーブル２とを連結するウオームとウオームホイールとを内装し、このウオーム及びウオームホイールを介して前記サーボモータの駆動力を前記テーブル２に伝達するように構成する等、他の駆動機構を採用しても良い。

また、ピストン部の代わりに、外周部がフレームに固定され弾性を有する円筒状のダイヤフラム部を設け、作動流体がダイヤフラム部内に流入することにより、ダイヤフラム部が径方向に収縮してテーブル２の軸に当接若しくは非当接状態とすることで、テーブル２の回転を阻止させる構成としても良い。

また、前記ジグ19の他端側は軸受部22により受けられている。この軸受部22は、テーブル２と前記ジグ19を介して連動回転するテーブル20と、該テーブル20が回転自在に設けられるハウジング21とから成る構成である。この軸受部22にも前記同様のクランプ機構３が設けられている。

各部を具体的に説明する。尚、以下は傾斜軸用のテーブル２を例にとっての説明であるが、回転軸用のテーブル38及び軸受部22のテーブル20も同様である。

ＤＤモータ17は、フレーム本体１の中央に内装され、このＤＤモータ17の出力軸18の頂部に円形のテーブル２がボルト25で固着されている。

テーブル２は、ＤＤモータ17より径小に構成され、クランプ機構３は、ＤＤモータ17の外周位置ではなく該ＤＤモータ17の前方位置にしてテーブル２の外周位置に設けられている。

具体的には、図２，３に図示したように、テーブル２の外周にはフレーム本体１と連設される前面板23が設けられ、クランプ機構３は、この前面板23，フレーム本体１，ＤＤモータ17の前面及びテーブル２（及びブレーキ板９）で囲まれる空間部に設けられている。

本実施例においては、前面板23の内底面４と、該前面板23の内底面４から内方に突出する凸部32の内側面６と、前記フレーム本体１の内側面５と、該フレーム本体１の内方に突設される段差33の前面34及び側面35と、ブレーキ板９の外面37とで囲まれる空間部がシリンダ７に設定され、このシリンダ７内に、ピストン８が往復摺動自在に配設されている。具体的には、ピストン８は、その外周部が前記前面板23の凸部32の内側面６と、フレーム本体１の内側面５とに夫々当接し且つ該ピストン８の内方側に突設されるクランプ部８ａがフレーム本体１の段差33の側面35に当接するように配設されている。

従って、ピストン８は、前面板23の内底面４及び凸部32の内側面６と、フレーム本体１の内側面５と、ピストン８の一側面とで囲まれる第一空間部10に流体が導入された際、該ピストン８とブレーキ板９とが当接状態となってフレーム本体１と該ピストン８とで該ブレーキ板９を挟持してテーブル２をクランプするように構成され、フレーム本体１の内側面５及び段差33の前面34と、ピストン８の他側面及び該ピストン８に突設されるクランプ部８ａとで囲まれる第二空間部12に流体が導入された際、該ピストン８とブレーキ板９とが非当接状態となってフレーム本体１とピストン８とによるブレーキ板９の挟持が開放されてテーブル２のクランプ状態が解除（アンクランプ）されるように構成されている。

ブレーキ板９は、テーブル２の外周面にボルト25と取付リング39とにより固定状態に設けられる鍔状の円板体であり、該円板体の外周部がピストン８のクランプ部８ａと当接し、該ピストン８のクランプ部８ａとフレーム本体１の内面に形成された段差部１ａとでブレーキ板９が挟持されるように構成されている。図中、符号26は、ベアリングである。このベアリングは、単列深溝玉軸受，アンギュラ玉軸受，ニードル軸受若しくはクロスローラ軸受等で良い。

具体的には、フレーム本体１には、第一空間部10内に流体を導入若しくは該第一空間部10内から流体を導出する第一流体導入出路11及び第二空間部12内に流体を導入若しくは該第二空間部12内から流体を導出する第二流体導入出路13が連設されている。この第一流体導入出路11及び第二流体導入出路13は、フレーム本体１に穿設される孔27・28とエアチューブ29・30とで構成されている。尚、エアチューブ29・30を用いずに、フレーム本体の孔27・28と弁装置のポートとを直接接続する構成としても良い（この場合には、フレーム本体１に穿設される孔27・28が第一流体導入出路11及び第二流体導入出路12となる。）。

即ち、クランプ機構３は、第一流体導入出路11を介して第一空間部10に流体を導入することでピストン８をブレーキ板９側に移動させてテーブル２をクランプし、第二流体導入出路13を介して第二空間部12に流体を導入することでピストン８を前面板23側に移動させて前記クランプを解除（アンクランプ）するように構成されている。尚、図中、符号31は、気密保持用のＯリングである。

また、第一流体導入出路11には、圧力スイッチ24が設けられている。即ち、ピストン８は、該ピストン８から僅かに離れたブレーキ板９をフレーム本体１の段差部１ａに押し付けるだけの役割であり、移動距離が短い。従って、動作確認のために、有接点式のリミットスイッチや近接スイッチでピストン８の移動を直接検出することは難しい。そこで、圧力スイッチ24を用いて、シリンダ７内の流体（エアー）の圧力上昇を検出して圧力スイッチ24がオンすることでクランプ状態を、圧力低下を検出して圧力スイッチ24がオフすることでアンクランプ状態を夫々確認し得るように構成されている。

本実施例においては、上記クランプ及びアンクランプの切替操作を、図５に図示したような下記２つの弁装置を用いて行う。

一方の弁装置としては、エアー供給装置から流体としてのエアーが導入されるインポートＰ１と、前記第一流体導入出路11を介して前記第一空間部10と連通する第一アウトポートＡ１及び前記第二流体導入出路13を介して前記第二空間部12と連通する第二アウトポートＢ１と、外部と連通する第一排気ポートＥＡ１及び第二排気ポートＥＢ１と、後記第二連通路Ｘ１’から切り替わり前記第一アウトポートＡ１と前記インポートＰ１とを連通して前記第一空間部10内に流体を導入する第一連通路Ｘ１と、該第一連通路Ｘ１から切り替わり前記第一アウトポートＡ１と前記第一排気ポートＥＡ１とを連通して前記第一空間部10内から流体を導出する第二連通路路Ｘ１’と、後記第四連通路Ｙ１’から切り替わり前記第二アウトポートＢ１と前記第二排気ポートＥＢ１とを連通して前記第二空間部12から流体を導出する第三連通路Ｙ１と、該第三連通路Ｙ１から切り替わり前記第二アウトポートＢ１と前記インポートＰ１とを連通して前記第二空間部12に流体を導入する第四連通路Ｙ１’とを有し、第一空間部10に流体を導入する際には第二空間部12から流体を導出し、第一空間部10から流体を導出する際には第二空間部12に流体を導入するように構成された５ポート弁14（５ポート電磁弁14）が採用されている。

この５ポート弁14は、常態（加工時、つまりクランプ状態）においては、第一連通路Ｘ１が第一アウトポートＡ１とインポートＰ１を連通すると共に、第三連通路Ｙ１が第二アウトポートＢ１と第二排気ポートＥＢ１を連通し、この状態では、第一アウトポートＡ１からエアーが前記第一空間部10に導入されると共に、第二排気ポートＥＢ１から前記第二空間部12のエアーが導出されてクランプ状態となるように構成され、所定の電気信号が入力されると、第一連通路Ｘ１が第二連通路Ｘ１’に、第三連通路Ｙ１が第四連通路Ｙ１’に夫々切り替わり、該第二連通路Ｘ１’が第一アウトポートＡ１と第一排気ポートＥＡ１とを連通すると共に、第四連通路Ｙ１’が第二アウトポートＢ１とインポートＰ１とを連通した状態となり、第二アウトポートＢ１から第二空間部12にエアーが導入され、第一アウトポートＡ１から前記第一空間部10のエアーが導出されてアンクランプ状態となるように構成されている。

また、他方の弁装置としては、前記第一流体導入出路11を介して前記第一空間部10と連通するインポートＰ２と、外部と連通するアウトポートＡ２及び排気ポートＲ２と、後記第二連通路Ｘ２’から切り替わり前記アウトポートＡ２と前記排気ポートＲ２とを連通してインポートＰ２を遮断する第一連通路Ｘ２と、該第一連通路Ｘ２から切り替わり前記アウトポートＡ２と前記インポートＰ２とを連通して前記第一空間部10から流体を導出する第二連通路Ｘ２’とを有する３ポート弁15（３ポート電磁弁15）が採用されている。

この３ポート電磁弁15は、常態（加工時、つまりクランプ状態）においては、第一連通路Ｘ２がインポートＰ２を遮断して前記第一空間部10から流体を導出しない流体非導出状態となるように構成され、所定の電気信号が入力されると、第一連通路Ｘ２から第二連通路Ｘ２’に切り替わり、前記インポートＰ２から第二連通路Ｘ２’を経由してアウトポートＡ２から排気されるように構成されている。

本実施例のクランプ機構３の動作について詳述する。

切削加工時には、テーブル２はクランプされており、クランプ状態では第一空間部10内が加圧され、圧力スイッチ24がオンしてクランプ動作確認がされている、この際、第二空間部12内は加圧されず、排気用弁としての３ポート電磁弁15は動作せず、インポートＰ２は遮断されている。

テーブル２が回転する前にアンクランプが行われる。アンクランプは、５ポート電磁弁14の第一連通路Ｘ１が第二連通路Ｘ１’に、第三連通路Ｙ１が第四連通路Ｙ１’に切り替わり第一空間部10内のエアーが開放されて圧力が低下すると共に、第二空間部12内が加圧されることで行われるが、この際、同時に３ポート電磁弁15の動作により第一連通路Ｘ２を第二連通路Ｘ２’に切り替えることで、３ポート電磁弁15のアウトポートＡ２からもエアーの導出が行われ、第一空間部10内のエアーを５ポート電磁弁14と３ポート電磁弁15とが排気するため、短時間でアンクランプが行なわれることになる。

従って、上記３ポート電磁弁15により、アンクランプ状態とする際にのみ有効断面積が増加し、それだけアンクランプ時間を短縮することができることになる。

上記弁装置の選定に関して詳述すると、例えば図６に図示したように単に２つの５ポート電磁弁14を並列に用いても有効断面積を増加させることは可能であるが、弁装置の組み合わせによって、有効断面積が小さいことにより動作が遅れていた側の有効断面積を重点的に大きくできれば良く、要は、動作時間を長くしている連通路の補助をするように３ポート弁を設ければ良い。

一般的に、アンクランプ時のピストンの受圧面積と推力はクランプ時と比較して小さく、クランプ時のピストンの受圧面積と推力はアンクランプ時と比較して大きい。つまりクランプ時のシリンダの容積がアンクランプ時に比較して大きいため、アンクランプ時にだけ、追加された電磁弁によって第一空間部10内のエアーの排出を早めることは、動作時間を早めるために有効といえる。

本実施例においては、アンクランプ時の排気速度を速めたいために、アンクランプ時に排気する側、即ち、第一空間部10を排気する際の有効断面積が大きくなるように、３ポート電磁弁15を前記第一空間部10に連設し、第一空間部10からエアーを導出する際の有効断面積を大きくしている。

即ち、上記５ポート電磁弁14を２つ設けた場合には、電磁弁の有効断面積がオンオフともほぼ同じであるため、アンクランプ時の有効断面積を基準に考えると、クランプ時の有効断面積は過剰となることがある。そこで、より効率的な構成を考慮した結果、（第一空間部10及び第二空間部12双方の流体の導入及び導出を行う）上記５ポート電磁弁14と（第一空間部10から流体の導出のみを行う）上記３ポート電磁弁15の組み合わせで十分アンクランプ時間の短縮を図れることを確認した。

従って、大型の５ポート電磁弁14を１つ用いるのではなく、５ポート電磁弁14を２つ若しくは５ポート電磁弁14と排気用弁としての３ポート電磁弁15とに分割することにより、装置の小型化が可能となる。尚、本実施例においては、アンクランプ時の有効断面積を大きくするように構成しているが、例えば上記３ポート電磁弁を第二空間部12側に設けてクランプ時の有効断面積を大きくしたり、また、排気用弁でなく、給気用弁として用いる構成としても良い。

また、排気用弁としては、上述のように電気信号で制御される電磁弁を採用しても良いし、所定部位の圧力を検知してオンオフを行うパイロットポートを有し、このパイロットポートで前記アンクランプ用電磁弁のエアー出力を検知してこのエアー出力により制御されるエアーオペレート弁41を採用しても良い。

即ち、例えば、図７，８に図示したように、前記第一空間部10と連通するインポートＰ３と、外部と連通するアウトポートＡ３及び排気ポートＲ３と、後記第二連通路Ｘ３’から切り替わり前記アウトポートＡ３と前記排気ポートＲ３とを連通して前記第一空間部10から流体を導出しない流体非導出状態とする第一連通路Ｘ３と、該第一連通路Ｘ３から切り替わり前記アウトポートＡ３と前記インポートＰ３とを連通して前記第一空間部10から流体を導出する第二連通路Ｘ３’、及び、前記第一空間部10と連設され該第一空間部10が加圧された際に圧力を検出して弁を切り替えるためのパイロットポートＰＬを有するエアーオペレート弁41を採用しても良い。

このエアーオペレート弁41は、常態（加工時）においては、インポートＰ３が遮断されて前記第一空間部10から流体を導出しない流体非導出状態となるように構成され、前記パイロットポートＰＬが所定の圧力を検知すると、第一連通路Ｘ３から図７，８中の第二連通路Ｘ３’に切り替わり、第二連通路Ｘ３’がアウトポートＡ３と前記インポートＰ３とを連通して前記第一空間部10から流体を導出するように構成される。

尚、エアーオペレート弁41を採用する場合、パイロットポートＰＬは、アンクランプ時に加圧される部位であればいずれの箇所に接続しても良い（クランプ側に設ける場合には、クランプ時に加圧される部位に設ける。）。即ち、第一流体導入出路11若しくは第二流体導入出路13に接続しても良いし、図８に図示したように、シリンダ７（フレーム本体１）に直接接続しても良い。この場合、排気用弁への電気配線が不要で、構造を簡素化でき、また、シリンダの近傍に配設できるため、排気の遅れが少なく、更に、シリンダの周囲に配設でき、装置全体を小型化できると共に、必要な場合には排気用弁を多数設けても大型化しにくくなる。尚、図中、符号16，44はパイロット管路である。

エアーオペレート弁41を採用した場合のクランプ機構３の動作について詳述する。

切削加工時には、テーブル２はクランプされており、クランプ状態では第一空間部10内が加圧され、圧力スイッチ24がオンしてクランプ動作確認がされている、この際、第二空間部12内は加圧されず、その周囲に接続された排気用弁としてのエアーオペレート弁41のパイロットポートＰＬは加圧されず、排気用弁は開かない。

テーブル２が回転する前にアンクランプが行われる。アンクランプは、５ポート弁14の切り替えにより第一空間部10内のエアーが開放されて圧力が低下すると共に、第二空間部12内が加圧されることで行われるが、この際、第二空間部12の周囲に接続された排気用弁のパイロットポートＰＬも加圧されて排気用弁が開き、第一空間部10内のエアーを５ポート弁14とエアーオペレート弁41とが排気するため、短時間でアンクランプが行なわれる。

尚、本実施例においては、前記シリンダ７としては、第一空間部10及び第二空間部12に夫々流体を導入することでピストン８を移動させてクランプ・アンクランプを行う所謂複動シリンダが採用されているが、例えば、ピストンが抗縮発条（コイルバネ）等の付勢機構によって一側に常時付勢される所謂単動シリンダ、あるいはピストンが抗縮発条（コイルバネ）等の付勢機構によって一側に常時付勢される構造の複動シリンダを採用しても良い。この場合、例えば常にピストンをクランプ側に付勢するシリンダを用いた場合には、不意に作動流体の圧力が低下してもテーブルの回転を最小に抑えることができ、それだけ安全性に秀れたものとなる。

本実施例では主に、５ポート電磁弁を２ケ、あるいは、５ポート電磁弁を１ケと３ポート電磁弁を１ケの組み合わせで説明したが、前記のように、ピストンが抗縮発条（コイルバネ）等の付勢機構によって一側に常時付勢される単動シリンダを用いた場合には、５ポート電磁弁を用いる必要はなく、３ポート電磁弁２ケの組み合わせで構成してもよい。

尚、本実施例で言う、ＤＤモータ17は、回転軸18に直結されるローターと、フレーム本体１に固定されるステーターとが設けられている公知のものである。

本実施例は、上述のように構成したから、アンクランプ時間が短縮されて割出時間が短縮し、回転速度の高速化に見合った回転テーブル装置を実現でき、加工時間の短縮に寄与することになる。

また、エアーオペレート弁41を採用した場合、排気用弁が電磁弁のそばでなく、第二空間部12の周囲に設置することが可能であり、排気用弁への電気信号の接続が不要であり、排気用弁の設置位置や設置数など、設置上の制限が少ないため、装置全体の小型化が可能となる。

即ち、大型の弁装置を用いる必要なく、小型の安価な弁装置を複数用いることで、簡単に有効断面積を増加させることができるのは勿論、装置が大型化しにくくなる。

従って、本実施例は、シリンダへの流体の導入速度及びシリンダからの流体の導出速度の向上を簡易な改良で実現し得る極めて実用性に秀れた回転テーブル装置となる。

回転テーブル装置の概略説明斜視図である。 回転テーブル装置の概略説明断面図である。 回転テーブル装置のクランプ機構の概略拡大説明断面図である。 従来の要部の概略説明図である。 本実施例の要部の概略説明図である。 別例の要部の概略説明図である。 別例の要部の概略説明図である。 別例の要部の概略説明図である。

符号の説明

１ フレーム本体
２ テーブル
３ クランプ機構
７ シリンダ
８ ピストン
14 ５ポート弁
15 ３ポート弁
17 ＤＤモータ
18 出力軸
19 ジグ
20 テーブル
21 ハウジング
22 軸受部
41 ３ポート弁（エアーオペレート弁）

Claims (9)

1. フレーム本体と、
   このフレーム本体に回転自在に設けられるテーブルと、
   このテーブルを駆動させる駆動機構と、
   前記テーブルの回転を強制的に停止させるクランプ機構
   とを有する回転テーブル装置であって、
   前記クランプ機構は、
   エアー若しくは油等の流体によって作動しシリンダ及び該シリンダ内を往復移動するように設けられるピストンから成るピストン部若しくはダイヤフラム部を有し、
   該ピストン部若しくはダイアフラム部への流体の導入またはピストン部若しくはダイアフラム部からの流体の導出を制御する弁装置が少なくとも２つ以上設けられていることを特徴とする回転テーブル装置。
2. 請求項１記載の回転テーブル装置において、前記弁装置の少なくとも１つは、５ポート弁であることを特徴とする回転テーブル装置。
3. 請求項１，２いずれか１項に記載の回転テーブル装置において、前記弁装置の少なくとも１つは、３ポート弁であることを特徴とする回転テーブル装置。
4. 請求項１〜３いずれか１項に記載の回転テーブル装置において、前記弁装置の少なくとも１つは、エアーオペレート弁であることを特徴とする回転テーブル装置。
5. 請求項１〜４いずれか１項に記載の回転テーブル装置において、前記弁装置の少なくとも１つは、排気専用の弁であることを特徴とする回転テーブル装置。
6. 請求項１〜５いずれか１項に記載の回転テーブル装置において、前記フレーム本体には、前記駆動機構としてのＤＤモータが内装され、該ＤＤモータの出力軸と前記テーブルとが直接連結されていることを特徴とする回転テーブル装置。
7. 請求項１〜５いずれか１項に記載の回転テーブル装置において、前記フレーム本体には、サーボモータと該サーボモータと前記テーブルとを連結するウオームとウオームホイールとから成る前記駆動機構が内装され、このウオーム及びウオームホイールを介して前記サーボモータの駆動力を前記テーブルに伝達するように構成されていることを特徴とする回転テーブル装置。
8. 請求項１〜７いずれか１項に記載の回転テーブル装置において、前記テーブルにはジグが設けられ、このジグの端部には軸受部が設けられ、この軸受部はハウジングに回転自在にテーブルを設けて成り、前記ジグの端部は前記両テーブルと固着されていることを特徴とする回転テーブル装置。
9. 請求項８記載の回転テーブル装置において、前記テーブルの回転を強制的に停止させるクランプ機構が前記軸受部に設けられていることを特徴とする回転テーブル装置。
   

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