JP2010131704A

JP2010131704A - 操作盤支持装置

Info

Publication number: JP2010131704A
Application number: JP2008309956A
Authority: JP
Inventors: Makoto Toda; 誠戸田
Original assignee: Okuma Corp; Okuma Machinery Works Ltd
Current assignee: Okuma Corp
Priority date: 2008-12-04
Filing date: 2008-12-04
Publication date: 2010-06-17
Anticipated expiration: 2028-12-04
Also published as: JP5548359B2

Abstract

【課題】操作盤の移動範囲の自由度を大きく設定する。また、操作盤支持装置全体の機構をコンパクトに構成する。
【解決手段】操作盤支持装置は、先端部に操作盤16を吊下げたペンダントアーム15と、ペンダントアーム15をその長さ方向に直線移動自在に支持しかつ水平旋回自在に支持している支持体14と、ペンダントアーム15に作用させられる外力によるペンダントアーム15の旋回運動を、ペンダントアーム15の長さ方向の直線運動に変換してペンダントアーム15に伝動する伝動手段とを備えている。
【選択図】図２

Description

この発明は、工作機械の操作盤を支持する操作盤支持装置に関する。

工作機械においては、作業者の立つ位置や機械主軸の移動に追従するためには、操作盤は広い範囲で移動させられることが好ましい。門型マシニングセンター等の大型工作機械では、旋回式ペンダントアームによって操作盤を支持するものが知られている。

この種の支持装置では、機械主軸が直線移動するのに対し、操作盤はペンダントアームによって円弧運動させられるため、機械主軸の加工点まで操作盤の寄り付きが充分でなかった。

この不備を解消するものとして、先端部に操作盤を吊下げたペンダントアームと、先端部にペンダントアームが相対的に水平旋回自在に支持されている支持アームと、支持アームが水平旋回自在に支持されている支持体と、ペンダントアームに作用させられる外力による支持アームの旋回運動を、ペンダントアーム自身の旋回運動として、ペンダントアームに伝動するベルト伝動手段とを備えている操作盤支持装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

この操作盤支持装置においては、ペンダントアームおよび支持アームの双方が互いの挟み角度を変更するように折畳み可能であるため、上記のペンダントアームのみによって操作盤を支持する装置と比較して、操作盤の移動範囲の自由度を大きくすることができる。

この後者の操作盤支持装置の問題点としては、操作盤は、ペンダントアームおよび支持アーム双方の旋回運動の組合せによって移動させられるため、操作盤の移動範囲に制約があることは避けられない。

さらに、両アームをともに旋回させる分だけ、操作盤支持装置を設置するためのスペースが大きくなること、ペンダントアームおよび支持アームの部材コストが高くつくこと、ペンダントアームの長さが大きくなること等が、その問題点として、挙げられる。
実開昭６０−６１１３８号公報

この発明の目的は、操作盤の移動範囲の自由度を大きく設定することができ、操作盤支持装置全体の機構をコンパクトに構成することのできる操作盤支持装置を提供することにある。

この発明による操作盤支持装置は、先端部に操作盤を吊下げたペンダントアームと、ペンダントアームをその長さ方向に直線移動自在に支持しかつ水平旋回自在に支持している支持体と、ペンダントアームに作用させられる外力によるペンダントアームの旋回運動を、ペンダントアームの長さ方向の直線運動に変換してペンダントアームに伝動する伝動手段とを備えているものである。

この発明による操作盤支持装置では、ペンダントアームを水平旋回運動および長さ方向直線運動させられるため、操作盤の移動範囲の自由度を大きく設定することができる。

さらに、伝動手段が、ペンダントアームの旋回軸線と同軸状に配置されている固定傘歯車と、ペンダントアームの旋回軸線を挟んでその両側から固定傘歯車に噛み合い可能とするように配置されかつペンダントアームとともに旋回させられる一対の可動傘歯車と、各可動傘歯車と同軸上に固定されかつペンダントアームの旋回にともない各可動傘歯車とともに旋回させられる一対の平歯車と、各平歯車と噛み合わされかつペンダントアームとともにその長さ方向に直線移動させられる一対のラックとを備えており、固定傘歯車が、両可動傘歯車の一方との噛み合いは可能とするが、その双方との同時の噛み合いは不可能とする歯を有していると、伝動手段を、傘歯車、平歯車、ラック等の歯車機構によって、コンパクトに構成することができる。したがって、操作盤支持装置全体の機構をコンパクトに構成することができる。

この発明によれば、操作盤の移動範囲の自由度を大きく設定することができ、操作盤支持装置全体の機構をコンパクトに構成することのできる操作盤支持装置が提供される。

この発明の実施の形態を図面を参照しながらつぎに説明する。

図１は、門型マシニングセンターの平面図を示すものである。テーブル11に門型フレーム12がまたがらされている。門型フレーム12には主軸13が支持されている。門型フレーム12の頂部には支持体14が設けられ、これに、ペンダントアーム15が支持されている。ペンダントアーム15の先端部には操作盤16が吊下げられている。ペンダントアーム15の基端部にはバランスウェイト17が取付られている。

図２は、図１に示す支持体14およびペンダントアーム15の一部を、側方から見て、拡大して示すものである。

以下の説明において、左右とは、図２を基準として、その左側を左、右側を右といい、前後とは、右方から見て、その左側を前（図３の左側）、右側を後（図３の右側）というものとする。

支持体14は、固定支柱21と、固定支柱21の頂部に、固定支柱21と同心状に被せられかつ天板22を有している有蓋垂直筒状回転体23と、天板22上に直動ガイド24を介して支持されかつペンダントアーム15を担持しているキャリヤ25とよりなる。

直動ガイド24によって、キャリヤ25は、ペンダントアーム15の長さ方向に往復直線運動しうるように案内される。キャリヤ25の前後両側面およびこれに隣接するペンダントアーム15の前後両側面には一対の垂直状連結板26がそれぞれ渡されている。両連結板26には、キャリヤ25に回転摺動自在に貫通させられた水平支持軸27が渡されている。支持軸27を中心として、ペンダントアーム15は、上下揺動自在である。

固定支柱21の頂面には大傘歯車31が固定支柱21と同心状に上向きに固定されている。大傘歯車31より上方レベルであって、回転体23の回転軸線と交差させられた線上において、回転体23の周壁を貫通するように一対の水平回転軸32が同心状に支持されている。両回転軸32の相対する内端部同士には一対の小傘歯車33が大傘歯車31と噛み合い可能とするように固定されている。両回転軸32の外端部には一対の平歯車34がそれぞれ固定されている。両平歯車34には一対の下向きラック35がそれぞれ噛み合わされている。両ラック35は、ペンダントアーム15の長さ方向と並行にのびかつ両キャリヤ25の前後両側面に固定されている。

図４を参照すると、大傘歯車31には、周方向のほぼ四半分の部分31Aにのみ歯が形成されており、他の部分31Bには歯が形成されていない。

図４では、大傘歯車31に両小傘歯車33はいずれも噛み合わされていない。これを中立状態と称する。中立状態では、キャリヤ25が移動しても、大傘歯車31および両小傘歯車33は回転させられることは無く、キャリヤ25は自由に直線移動をすることができる。これを規制するために、図３に示すように、直動ガイド24の前方に、キャリヤ25と係合離脱自在に係合しうるプッシャ41が備えられている。

図４中、矢印Aで示すように、ペンダントアーム15にこれを反時計方向に回転させるように外力が作用させられると、大傘歯車31に前側（図４中下側）の小傘歯車33が噛み合わされ、前側の小傘歯車33および平歯車34は、図２中、矢印Bで示すように、反時計方向に回転させられる。反時計方向に回転させられる前側の平歯車34によって、これに噛み合わされた前側のラック35がキャリヤ25とともに、図２中、矢印Cで示すように、左向きに移動させられる。

ペンダントアーム15が、中立状態から、時計方向に回転させられる場合、今度は、大傘歯車31に後側の小傘歯車33が噛み合わされ、後側の小傘歯車33が前方から見て、反時計方向に回転させられることによって、キャリヤ25は、同様に、左向きに移動させられる。

再び、図１を参照すると、キャリヤ25が中立状態にあり、そのときのペンダントアーム15の位置が仮想線Nで示されている。この位置から、ペンダントアーム15が反時計方向に回転させられるときに、操作盤16の移動する軌跡がS1で、その逆にペンダントアーム15が時計方向に回転されられるときに、操作盤16の移動する軌跡がS2でそれぞれ示されている。

比較例として、冒頭で説明したように、ペンダントアーム15が水平旋回だけをさせられる例として、そのときの軌跡がS3で示されている。

軌跡S1およびS2と、軌跡S3とを比較すると、中立状態において、軌跡S1およびS2によれば、軌跡S3よりも、操作盤16が主軸13により接近させられることが分かる。

この発明による操作盤支持装置を備えたマシニングセンターの平面図である。同操作盤支持装置の側面図である。図２のIII−III線にそう垂直縦断面図である。図２のIV−IV線にそう水平横断面図である。

符号の説明

14 支持体
15 ペンダントアーム
16 操作盤

Claims

先端部に操作盤を吊下げたペンダントアームと、ペンダントアームをその長さ方向に直線移動自在に支持しかつ水平旋回自在に支持している支持体と、ペンダントアームに作用させられる外力によるペンダントアームの旋回運動を、ペンダントアームの長さ方向の直線運動に変換してペンダントアームに伝動する伝動手段とを備えている操作盤支持装置。
伝動手段が、ペンダントアームの旋回軸線と同軸状に配置されている固定傘歯車と、ペンダントアームの旋回軸線を挟んでその両側から固定傘歯車に噛み合い可能とするように配置されかつペンダントアームとともに旋回させられる一対の可動傘歯車と、各可動傘歯車と同軸上に固定されかつペンダントアームの旋回にともない各可動傘歯車とともに旋回させられる一対の平歯車と、各平歯車と噛み合わされかつペンダントアームとともにその長さ方向に直線移動させられる一対のラックとを備えており、固定傘歯車が、両可動傘歯車の一方との噛み合いは可能とするが、その双方との同時の噛み合いは不可能とする歯を有している請求項１に記載の操作盤支持装置。