JP2010142912A - 配線ガイド機構 - Google Patents
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Abstract
【課題】 旋回装置の外周側と中心側との間に配置した複数の配線を損傷させずにガイドする配線ガイド機構を提供する。
【解決手段】 配線ガイド機構20は、複数の配線10を一列で並列し該並列方向を所定方向に向けてクランプするクランパ30を所定間隔で複数配置し、クランプされた配線の前記所定方向の直下においてクランパ同士を前記所定方向と直交する方向に連結するリンク40をクランパ間に配置する。クランパは配線を部分的にクランプするように形成されているため各クランパの重量は小さなものとなる。このため、配線ガイド機構の移動軌跡は安定したものとなり、配線の損傷を防止することができる。
【選択図】 図2
【解決手段】 配線ガイド機構20は、複数の配線10を一列で並列し該並列方向を所定方向に向けてクランプするクランパ30を所定間隔で複数配置し、クランプされた配線の前記所定方向の直下においてクランパ同士を前記所定方向と直交する方向に連結するリンク40をクランパ間に配置する。クランパは配線を部分的にクランプするように形成されているため各クランパの重量は小さなものとなる。このため、配線ガイド機構の移動軌跡は安定したものとなり、配線の損傷を防止することができる。
【選択図】 図2
Description
本発明は、旋回軸を有する旋回装置の外周側と中心側との間に配置した複数の配線をガイドする配線ガイド機構に関する。
例えば、マシニングセンタにおける2軸テーブルや首振り主軸等の旋回軸を有する旋回装置において、動力線や信号線等の配線を機械構成上から旋回軸を経由させなければならない場合がある。このような場合、旋回装置には旋回動作時に配線が絡まないように配線を旋回動作に対し一定動作で追従させる配線ガイド機構が備えられている。例えば、特許文献1には、モータカバー内に配置された回転駆動用モータ(旋回軸)の外周を囲むように配置され、内包したケーブル(配線)を案内するケーブルガイド(配線ガイド機構)が記載されている。この配線ガイド機構は、複数のガイド部材が回動可能に連結され、一端がモータカバー内壁に固定され他端が旋回軸外周に固定されて円弧状に配置されている。複数のガイド部材は、旋回軸に巻き付く方向に屈曲可能に、その逆方向にはほとんど屈曲しないように連結されている。これにより、配線ガイド機構は、旋回軸の正逆回転に伴って一定範囲内を円弧径が拡縮するように移動するので、配線を絡ませずに旋回動作に対し一定動作で追従させることができる。
また、特許文献2には、テーブル体に回動自在に取り付けられた回動体と、該回動体に取り付けられた電動機(旋回軸)と、該旋回軸の周囲に螺旋配置されたケーブル(配線)と、該配線の外側に沿って固定されたケーブルガイド(配線ガイド機構)とが記載されている。この配線ガイド機構は、ベルト状の弾性部材でなり、一端が旋回軸の近傍の回動体に立設された支柱に固定され他端がテーブル体に立設された支柱に固定されて螺旋状に配置されている。これにより、配線ガイド機構は、旋回軸の正逆回転に伴って一定範囲内を螺旋径が拡縮するように移動するので、配線を絡ませずに旋回動作に対し一定動作で追従させることができる。
特開2005−279803号公報(段落0010,0015,0030,0031、図2)
特開2002−273630号公報(段落0004、図2,5)
特許文献1に記載の配線ガイド機構は旋回軸が水平方向を向いているものに適用される場合に有効であるが、この配線ガイド機構を旋回軸が鉛直方向を向いているものに適用した場合、連結された複数のガイド部材がモータカバー内の底面に接触しながら移動することになるため以下の問題が生じる。前述したように、連結された複数のガイド部材は配線全体を覆うよう形成されており、各ガイド部材の重量は大きなものとなる。このため、各ガイド部材がモータカバー内の底面に接触しながら移動するときの摩擦力および各ガイド部材が連結部を中心に回転するときの摩擦力は大きくなり、連結された複数のガイド部材の移動軌跡は予測し難い不安定なものとなるおそれがある。
即ち、旋回軸が水平方向を向いている場合は、連結された複数のガイド部材の移動軌跡は重力のみに規制されるため、常に一定範囲内を円弧径が拡縮するような移動軌跡となる。ところが、旋回軸が鉛直方向を向いている場合は、連結された複数のガイド部材の移動軌跡は上記摩擦力に左右されるため、蛇行するような移動軌跡となるおそれがある。このため、配線がガイド部材の内壁と擦れたりガイド部材により無理に曲げられて損傷する場合がある。
また、特許文献2に記載の配線ガイド機構は、配線の外側に沿って固定されるため配線中心からオフセットした位置に配置されることになる。よって、配線ガイド機構の曲率は配線の曲率と異なることになるので、配線ガイド機構の移動軌跡は配線の移動軌跡とずれが生じる。このため、配線が配線ガイド機構により引っ張られたり圧縮されて損傷する場合がある。
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、本発明の目的は、旋回装置の外周側と中心側との間に配置した複数の配線を損傷させずにガイドする配線ガイド機構を提供することである。
上記の課題を解決するため、請求項1に係る発明の構成上の特徴は、
軸方向を所定方向にして固定配置された旋回軸を有する旋回装置の外周側と中心側との間に配置した複数の配線をガイドする配線ガイド機構において、
複数の前記配線を一列で並列し該並列方向を前期所定方向に向けてクランプするクランパを所定間隔で複数配置し、
クランプされた前記配線の前記所定方向の直下において前記クランパ同士を前記所定方向と直交する方向に連結するリンクを前記クランパ間に配置し、
クランプされた前記配線を前記旋回装置の旋回動作に対し一定動作で追従させることである。
軸方向を所定方向にして固定配置された旋回軸を有する旋回装置の外周側と中心側との間に配置した複数の配線をガイドする配線ガイド機構において、
複数の前記配線を一列で並列し該並列方向を前期所定方向に向けてクランプするクランパを所定間隔で複数配置し、
クランプされた前記配線の前記所定方向の直下において前記クランパ同士を前記所定方向と直交する方向に連結するリンクを前記クランパ間に配置し、
クランプされた前記配線を前記旋回装置の旋回動作に対し一定動作で追従させることである。
請求項2に記載の発明の構成上の特徴は、請求項1において、
前記旋回装置は、前記旋回軸周りで旋回可能に設けられた旋回面を備え、
前記配線ガイド機構は、
前記クランパと前記リンクとの間に取り付けられ、前記クランパに対する前記リンクの回転を滑らかにする滑り軸受と、
前記クランパの前記旋回面側に取り付けられ、前記旋回面上での前記クランパの滑りを滑らかにするスライドシューと、を備え、
リンク接続された前記クランパを前記旋回装置の旋回動作時に前記旋回面上で滑らせることにより、クランプされた前記配線を前記旋回装置の旋回動作に対し一定動作で追従させることである。
前記旋回装置は、前記旋回軸周りで旋回可能に設けられた旋回面を備え、
前記配線ガイド機構は、
前記クランパと前記リンクとの間に取り付けられ、前記クランパに対する前記リンクの回転を滑らかにする滑り軸受と、
前記クランパの前記旋回面側に取り付けられ、前記旋回面上での前記クランパの滑りを滑らかにするスライドシューと、を備え、
リンク接続された前記クランパを前記旋回装置の旋回動作時に前記旋回面上で滑らせることにより、クランプされた前記配線を前記旋回装置の旋回動作に対し一定動作で追従させることである。
請求項3に記載の発明の構成上の特徴は、請求項2において、
前記旋回面上の外周側および内周側に配置され、前記旋回装置の旋回動作に対し一定動作で追従するクランプされた前記配線をガイドするガイド板を備えたことである。
請求項4に記載の発明の構成上の特徴は、請求項3において、
前記クランパは、前記ガイド板と接触して摺動する摺動部材を備えたことである。
請求項5に記載の発明の構成上の特徴は、請求項1〜4の何れか一項において、
前記クランパに対する前記リンクの回転を制御する回転制御機構を備えたことである。
請求項6に記載の発明の構成上の特徴は、請求項5において、
前記回転制御機構は、前記リンクの末端に形成された切欠き部と、前記クランパに設けられ、前記切欠き部と当接・離間して前記リンクの回転を規制する規制部と、を備えたことである。
前記旋回面上の外周側および内周側に配置され、前記旋回装置の旋回動作に対し一定動作で追従するクランプされた前記配線をガイドするガイド板を備えたことである。
請求項4に記載の発明の構成上の特徴は、請求項3において、
前記クランパは、前記ガイド板と接触して摺動する摺動部材を備えたことである。
請求項5に記載の発明の構成上の特徴は、請求項1〜4の何れか一項において、
前記クランパに対する前記リンクの回転を制御する回転制御機構を備えたことである。
請求項6に記載の発明の構成上の特徴は、請求項5において、
前記回転制御機構は、前記リンクの末端に形成された切欠き部と、前記クランパに設けられ、前記切欠き部と当接・離間して前記リンクの回転を規制する規制部と、を備えたことである。
請求項7に記載の発明の構成上の特徴は、請求項1〜6の何れか一項において、
前記旋回軸は、軸方向を水平方向にして固定配置されていることである。
請求項8に記載の発明の構成上の特徴は、請求項1において、
前記旋回軸は、軸方向を水平方向にして固定配置されており、
前記リンクは、クランプされた前記配線の両側に並列配置されていることである。
前記旋回軸は、軸方向を水平方向にして固定配置されていることである。
請求項8に記載の発明の構成上の特徴は、請求項1において、
前記旋回軸は、軸方向を水平方向にして固定配置されており、
前記リンクは、クランプされた前記配線の両側に並列配置されていることである。
請求項1に係る発明によれば、複数の配線を一列で並列し該並列方向を所定方向に向けてクランプするクランパを所定間隔で複数備え、さらにクランプされた配線の所定方向の直下においてクランパ同士を所定方向と直交する方向に連結するリンクをクランパ間に備えた配線ガイド機構としている。そして、クランプされた配線を旋回装置の旋回動作に対し一定動作で追従させる。このようにクランパは配線を部分的にクランプするように形成されているので、各クランパの重量は従来の配線全体を覆うガイド部材と比べて極めて小さなものとなる。このため、配線ガイド機構の移動軌跡は安定したものとなり、配線および配線ガイド機構の損傷を防止して長寿命化を図ることができる。また、配線ガイド機構が軽量となり、リンクの回転抵抗が小さくなることから、旋回駆動源に与える負荷を小さくすることができる。
請求項2に係る発明によれば、旋回軸周りで旋回可能に設けられた旋回面を備えた旋回装置において、滑り軸受をクランパとリンクとの間に取り付け、クランパに対するリンクの回転を滑らかにすると共に、スライドシューをクランパの旋回面側に取り付け、旋回面上でのクランパの滑りを滑らかにしている。このため、各クランパが旋回面に接触しながら移動するときの摩擦力および各クランパがリンクを中心に回転するときの摩擦力は小さくなる。よって、配線ガイド機構の移動軌跡は安定したものとなり、クランプされた配線は旋回面上を安定して滑らかに滑りながら移動するので、配線および配線ガイド機構の損傷を防止して長寿命化を図ることができる。
請求項3に係る発明によれば、旋回装置の旋回動作に対し一定動作で追従するクランプされた配線をガイドするガイド板を旋回面上の外周側および内周側に配置している。このため、クランプされた配線の旋回面上の移動を制限して安定させることができる。
請求項3に係る発明によれば、旋回装置の旋回動作に対し一定動作で追従するクランプされた配線をガイドするガイド板を旋回面上の外周側および内周側に配置している。このため、クランプされた配線の旋回面上の移動を制限して安定させることができる。
請求項4に係る発明によれば、ガイド板と接触して摺動する摺動部材をクランパが備えているため、各クランパがガイド板に接触しながら移動するときの摩擦力を小さくすることができる。
請求項5に係る発明によれば、クランパに対するリンクの回転を制御する回転制御機構を備えているため、リンクの回転範囲を制限してクランプされた配線の曲がり過ぎや伸び過ぎを防止することができる。
請求項6に係る発明によれば、リンクの末端に形成された切欠き部と、クランパに設けられ、切欠き部と当接・離間してリンクの回転を規制する規制部とにより回転制御機構を構成しているため、簡易な構成となってコスト上昇を抑えることができる。
請求項5に係る発明によれば、クランパに対するリンクの回転を制御する回転制御機構を備えているため、リンクの回転範囲を制限してクランプされた配線の曲がり過ぎや伸び過ぎを防止することができる。
請求項6に係る発明によれば、リンクの末端に形成された切欠き部と、クランパに設けられ、切欠き部と当接・離間してリンクの回転を規制する規制部とにより回転制御機構を構成しているため、簡易な構成となってコスト上昇を抑えることができる。
請求項7に係る発明によれば、旋回軸は軸方向を鉛直方向にして固定配置されているので、配線ガイド機構の移動は特にクランパの重量に左右され易いが、本発明のクランパの重量は従来の配線全体を覆うガイド部材と比べて極めて小さなものとなるため、配線ガイド機構の移動軌跡を安定させることができる。
請求項8に係る発明によれば、旋回軸は軸方向を水平方向にして固定配置されており、リンクはクランプされた配線の両側に並列配置されているので、重力バランスを均衡させて配線ガイド機構の移動軌跡を安定させることができる。
請求項8に係る発明によれば、旋回軸は軸方向を水平方向にして固定配置されており、リンクはクランプされた配線の両側に並列配置されているので、重力バランスを均衡させて配線ガイド機構の移動軌跡を安定させることができる。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の第1の実施の形態の配線ガイド機構を備えた5軸マシニングセンタの旋回テーブルを示す斜視図、図2は、旋回テーブルの内部構造を鉛直方向から見た平面図である。図1に示すように、主軸頭1に対して3次元方向に相対移動可能なスライドテーブル2が、ガイドレール3に沿ってZ軸方向に直線移動可能に支持されている。そして、このスライドテーブル2上には、B軸旋回テーブル4がB軸の回りに旋回可能に支持され、このB軸旋回テーブル4上に固定されたA軸旋回テーブル本体5には、A軸旋回テーブル6がA軸の回りに旋回可能に支持されている。そして、A軸旋回テーブル6上に設置されたワークを、主軸頭1に装着した工具によって加工するようになっている。
図1は、本発明の第1の実施の形態の配線ガイド機構を備えた5軸マシニングセンタの旋回テーブルを示す斜視図、図2は、旋回テーブルの内部構造を鉛直方向から見た平面図である。図1に示すように、主軸頭1に対して3次元方向に相対移動可能なスライドテーブル2が、ガイドレール3に沿ってZ軸方向に直線移動可能に支持されている。そして、このスライドテーブル2上には、B軸旋回テーブル4がB軸の回りに旋回可能に支持され、このB軸旋回テーブル4上に固定されたA軸旋回テーブル本体5には、A軸旋回テーブル6がA軸の回りに旋回可能に支持されている。そして、A軸旋回テーブル6上に設置されたワークを、主軸頭1に装着した工具によって加工するようになっている。
このような構成の5軸マシニングセンタにおいては、一般に、A軸旋回テーブル6をウォーム等の減速機構を介してモータによって旋回駆動したり、あるいはダイレクトドライブモータによって旋回駆動するようにしている。このため、図2に示すように、かかるモータの動力線や信号線等の複数の配線10をB軸旋回テーブル4の外周側であるスライドテーブル2から中心側である旋回軸7を経由させる必要があり、B軸旋回テーブル4の内部には旋回動作時に複数の配線10が絡まないように複数の配線10を旋回動作に対し一定動作で追従させる配線ガイド機構20が備えられている。
B軸旋回テーブル4の内部には、円筒状の旋回軸7が軸方向をB軸方向(鉛直方向)にしてスライドテーブル2上に固定配置され、円盤状の旋回面8が旋回軸7周りで旋回可能に設けられている。そして、複数の配線10が旋回面8上で螺旋状に配置されている。複数の配線10の外周側の端部10aから中心側の端部10bまでの間には、配線ガイド機構20が取り付けられている。この配線ガイド機構20は、複数の配線10を一列で並列し該並列方向を鉛直方向に向けてクランプするクランパ30と、このクランパ30によりクランプされた配線10の直下においてクランパ30同士を水平方向に連結するリンク40とを備えている。
クランパ30は、配線10に所定間隔で複数配置(本例では3つ)され、リンク40は、クランパ30間に配置(本例では4つ)されている。そして、クランプされた配線10の外周側の端部10aは、旋回面8上にネジ止め固定されているブラケット9aにネジ止め固定されている。さらに、クランプされた配線10の中心側の端部10bは、旋回軸7から径方向に突出するようにネジ止め固定されているブラケット9bにネジ止め固定されている。
また、旋回面8上の外周側および中心側には、クランプされた配線10が旋回面8の旋回動作に対し一定動作で追従するときの移動範囲を制限して移動軌跡を安定させるためのガイド板11a,11bが立設されている。ガイド板11aは、旋回面8の外径よりも若干小さい径の円弧状に帯状の板材を湾曲させることにより形成されており、旋回面8の外周側においてクランプされた配線10の外周側の端部10aと中心側の端部10bとの間を略覆うように配置されている。なお、B軸旋回テーブル4にガイド板11aの内径と同寸法の穴を加工し、その穴の壁面(本発明のガイド板に相当)をガイド板11aの代わりに使用するように構成しても良い。ガイド板11bは、旋回軸7の外径よりも若干大きい径の円弧状に帯状の板材を湾曲させることにより形成されており、旋回面8の内周側においてガイド板11aと同一側で旋回軸7の外周に沿って配置されている。
このような構成において、旋回面8が一定の旋回角度θの範囲内で正逆旋回動作すると、クランプされた配線10は中心側の端部10bを支点とし外周側の端部10aを力点として螺旋径が拡縮するように移動する。例えば、クランプされた配線10の外周側の端部10aがA点に位置しているときは、図示実線で示すように、クランプされた配線10はその中間のクランパ30がガイド板11bに接触して滑らかな螺旋状になっている。そして、旋回面8が図示左方向へ旋回すると、クランプされた配線10は螺旋径が大きくなる方向に徐々に拡がる。そして、旋回面8が角度θ旋回すると、クランプされた配線10の外周側の端部10aはB点に達し、図示二点鎖線で示すように、クランプされた配線10は全てのクランパ30の外周がガイド板11aに接触して滑らかな螺旋状になる。
このように、クランプされた配線10は旋回面8の一定角度θの旋回動作に追従して旋回面8上をガイド板11a,11b間で移動するが、この移動時には配線ガイド機構20のクランパ30のみが旋回面8に接触する。このクランパ30は配線10を部分的にクランプするように形成されており、各クランパ30の重量は従来の配線全体を覆うガイド部材と比べて極めて小さなものとなる。このため、各クランパ30が旋回面8に接触しながら移動するときの摩擦力および各クランパ30がリンク40を中心に回転するときの摩擦力は小さくなる。よって、配線ガイド機構20の移動軌跡は安定したものとなり、クランプされた配線10は旋回面8上を安定して滑らかに滑りながら移動するので、配線10および配線ガイド機構20の損傷を防止して長寿命化を図ることができる。また、配線ガイド機構20が軽量となり、リンク40の回転抵抗が小さくなることから、旋回駆動源に与える負荷を小さくすることができる。
このようなクランパ30およびリンク40の詳細構造を説明する。図3(A),(B)は、クランパ30の詳細を示す正面図および側面図、図4は、図3(B)のA部の鉛直方向の断面図、図5は、リンク40の詳細を示す平面図である。
図3に示すように、クランパ30は、複数(本例では6本)の配線10を鉛直方向に一列で並列に保持する保持部31と、リンク40が連結される連結部32と、旋回面8と接触して旋回面8上を滑る摺動部33とを備えている。
図3に示すように、クランパ30は、複数(本例では6本)の配線10を鉛直方向に一列で並列に保持する保持部31と、リンク40が連結される連結部32と、旋回面8と接触して旋回面8上を滑る摺動部33とを備えている。
保持部31は、図3に示すように、角柱状の一対の保持部材51,52と、保持部材51,52の側面と同一形状の面を有し、対向する一対の保持部材51,52を両側から押さえ付けて固定する板状の2枚の押さえ部材53,54とを備えている。一対の保持部材51,52の対向面51a,52aには、対向面51a,52aを合わせたときに配線10を1本ずつ通して保持する円筒状の貫通穴となる半円筒穴51b,52bが複数穿孔されている。
そして、一対の保持部材51,52における半円筒穴51b,52bの形成部位の両側には、対向する一対の保持部材51,52を押さえるボルト56が貫装されるボルト穴51c,52cが穿孔されている。押さえ部材53にも、上記ボルト穴51c,52cと連通するようにボルト56が貫装されるボルト穴53aが穿孔されている。押さえ部材54には、上記ボルト穴51c,52c,53aと連通するようにボルト56が螺合されるメネジ穴54aが螺設されている。
そして、一対の保持部材51,52における半円筒穴51b,52bの形成部位の両側には、対向する一対の保持部材51,52を押さえるボルト56が貫装されるボルト穴51c,52cが穿孔されている。押さえ部材53にも、上記ボルト穴51c,52cと連通するようにボルト56が貫装されるボルト穴53aが穿孔されている。押さえ部材54には、上記ボルト穴51c,52c,53aと連通するようにボルト56が螺合されるメネジ穴54aが螺設されている。
このような構成の保持部31において、一方の保持部材51の半円筒穴51bに配線10を1本ずつ収め、一方の保持部材51の対向面51aに他方の保持部材52の対向面52aを合わせることにより、各配線10を半円筒穴51bと半円筒穴52bでなる円筒状の貫通穴に通して保持する。そして、保持部材51,52の両外側を押さえ部材53,54で挟み、ボルト56を押さえ部材53側からボルト穴53a,51c,52cを通してメネジ穴54aに螺合して締結する。これにより、複数の配線10を鉛直方向に一列で並列に保持することができる。
前述したように、図1に示すB軸旋回テーブル4の内部に配置された配線10は、旋回面8の旋回に伴って全てのクランパ30の外周がガイド板11aに接触して滑らかな螺旋状になるが、ガイド板11aに接触する部材が保持部31の押さえ部材54(摺動部材)である。押さえ部材54はテフロン(登録商標)やシリコン等の潤滑性の高い樹脂で形成されており、クランパ30はガイド板11aに対して滑らかに摺動することができる。さらに、押さえ部材54には面取り54bが形成されており、押さえ部材54がガイド板11aに接触する際には面取り54bの部分で逃げることによりクランパ30は滑らかに動くことができる。
連結部32は、図3に示すように、保持部材51の図示下部で一体化された正面視L字の板状であって、L字上部61aが側面視三角形の板状に形成されL字下部61bが平面視コの字の板状に形成された上挟み部材61と、この上挟み部材61のL字下部61bとの間でリンク40の板状のアーム部材41を回転自在に挟み込む平面視五角形の板状に形成された下挟み部材62と、アーム部材41の回転を滑らかにする滑り軸受63と、アーム部材41の回転を規制する規制部64とを備えている。
図4に示すように、上挟み部材61のL字下部61bの両側には、アーム部材41を挟んで下挟み部材62をナット66と共に固定するボルト65が貫装されるボルト穴61cが穿孔されている。下挟み部材62にも、上記ボルト穴61cと連通するようにボルト65が貫装されるボルト穴62aが穿孔されている。さらに、下挟み部材62の2つのボルト穴62aの間には、規制部64のボルト64aが貫装されるボルト穴62bが穿孔されている。
滑り軸受63は、内周側にボルト65が貫装される円筒状の本体部63aを備え、この本体部63aの外周側にアーム部材41の連結穴41aが嵌め込まれるテフロン(登録商標)やシリコン等の潤滑性の高い樹脂でなるフランジ付き円筒状の摺動部63bを備えた構成となっている。規制部64は、ボルト64aと袋ワッシャ64bとナット64cを備えている。なお、この規制部64はリンク40のアーム部材41の両端に形成された切欠き部41bとの協働により、クランパ30に対するリンク40の回転を制御する回転制御機構として機能するが、詳細は後述する。
このような構成の連結部32において、ボルト64aに袋ワッシャ64bを通し、このボルト64aを下挟み部材62のボルト穴62bに通してナット64cを螺合して締結する。そして、下挟み部材62のボルト穴62aの上に、リンク40のアーム部材41の連結穴41aに嵌め込んだ滑り軸受63を合わせ、さらに上挟み部材61のボルト穴61cを合わせ、ボルト65を上挟み部材61側から通してナット66を下挟み部材62から螺合して締結する。これにより、クランパ30の連結部32にリンク40のアーム部材41を回転自在に連結することができる。
摺動部33は、図4に示すように、テフロン(登録商標)やシリコン等の潤滑性の高い樹脂でなる直方体状に形成された複数のスライドシュー33aを備えている。複数のスライドシュー33aは、下挟み部材62の下面から突出しているナット66,64cを覆い、かつ旋回面8と摺動する下面が平坦となるように組み合わされて接着されている。なお、この例では複数のスライドシュー33aを組み合わせて相互に接着するように構成したが、複数のスライドシュー33aを組み合わせた形状を切削加工等により一体形成するように構成しても良い。
図5に示すように、リンク40は、矩形板状の2枚のアーム部材41(図示左側のアーム部材41は省略)と、アーム部材41を両側に備えた連結部40Aとを備えている。そして、連結部40Aは、クランパ30の連結部32と略同一構成をなしており、平面視コの字の板状に形成された上挟み部材42と、この上挟み部材42との間でアーム部材41を回転自在に挟み込む平面視五角形の板状に形成された下挟み部材43と、アーム部材41の回転を滑らかにする滑り軸受44と、アーム部材41の回転を規制する規制部45とを備えている。
アーム部材41の両側には、上挟み部材42と下挟み部材43とに挟まれて図略のナットと共に連結されるボルト46が貫装される連結穴41cと、クランパ30の連結部32の上挟み部材61と下挟み部材62とに挟まれてナット66と共に連結されるボルト65が貫装される連結穴41aが穿孔され、アーム部材41の両端には、谷型の切欠き部41bが形成されている。以下の部材はクランパ30の連結部32と略同一構成であり、上挟み部材42の両側には、上記ボルト46が貫装される図略のボルト穴が穿孔されている。下挟み部材43にも、上挟み部材42のボルト穴連通するようにボルト46が貫装される図略のボルト穴が穿孔されている。
さらに、下挟み部材43の2つのボルト穴の間には、規制部45のボルト45aが貫装される図略のボルト穴が穿孔されている。滑り軸受44は、内周側にボルト46が貫装される図略の円筒状の本体部を備え、この本体部の外周側にアーム部材41の連結穴41cが嵌め込まれるテフロン(登録商標)やシリコン等の潤滑性の高い樹脂でなる図略のフランジ付き円筒状の摺動部を備えた構成となっている。規制部45は、ボルト45aと袋ワッシャ45bと図略のナットを備えている。なお、この規制部45もクランパ30の規制部64と同様に、アーム部材41の両端に形成された切欠き部41bとの協働により、クランパ30に対するリンク40の回転を制御する回転制御機構として機能するが、詳細は後述する。
このような構成のリンク40において、ボルト45aに袋ワッシャ45bを通し、このボルト45aを下挟み部材43の中央のボルト穴に通してナットを螺合して締結する。そして、下挟み部材43の両側のボルト穴の上に、アーム部材41の連結穴41cに嵌め込んだ滑り軸受44を合わせ、さらに上挟み部材42のボルト穴を合わせ、ボルト46を上挟み部材42側から通してナットを下挟み部材43から螺合して締結する。これにより、アーム部材41を連結部40Aに回転自在に連結することができる。
ここで、クランパ30に対するリンク40の回転を制御する回転制御機構として機能する規制部64,45と切欠き部41bとの協働について説明する。なお、リンク40の規制部45とクランパ30の規制部64は同一構成であるため、リンク40を示す図5を参照して説明する。切欠き部41bは規制部45(64)の袋ワッシャ45b(64b)に近接配置されている。そして、アーム部材41がボルト46(65)を中心に回転すると、その回転は図示実線の状態と図示二点鎖線の状態との間に制御される。
即ち、アーム部材41が図示実線の状態は、谷型に切り欠かれた切欠き部41bの一辺41baが袋ワッシャ45b(64b)の外周に当接したときであり、アーム部材41が図示二点鎖線の状態は、切欠き部41bの他辺41bbが袋ワッシャ45b(64b)の外周に当接したときである。このように、規制部45(64)と切欠き部41bとの協働によりクランパ30に対するリンク40の回転を制御することができる。
以上の説明したように、リンク40により接続されたクランパ30を旋回面8の旋回動作時に旋回面8上で滑らせることにより、クランプされた配線10を旋回面8の旋回動作に対し一定動作で追従させることができる。特に、クランパ30に対するリンク40の回転を制御するために、クランパ30の規制部64の袋ワッシャ64bおよびリンク40の規制部45の袋ワッシャ45bにリンク40のアーム部材41の切欠き部41bが当接・離間するようにしている。これにより、クランパ30に対するリンク40の回転範囲を制限することができるので、回転が不安定になることを防止することができると共にクランプされた配線10の曲がり過ぎや伸び過ぎを防止することができる。
さらに、クランパ30の連結部32およびリンク40の連結部40Aとアーム部材41の間には、クランパ30に対するリンク40の回転を滑らかにする滑り軸受63,44を介在させ、クランパ30の摺動部33の下面には、旋回面8上でのクランパ30の滑りを滑らかにするスライドシュー33aを介在させている。これにより、各クランパ30が旋回面8に接触しながら移動するときの摩擦力および各クランパ30がリンク40を中心に回転するときの摩擦力は極めて小さくすることができる。よって、配線ガイド機構20の移動軌跡はより安定したものとなり、クランプされた配線10を旋回面8上で安定して滑らかに滑走させることができ、配線10および配線ガイド機構20の損傷を防止して長寿命化を図ることができる。また、配線ガイド機構20が軽量となり、リンク40の回転抵抗が小さくなることから、旋回駆動源に与える負荷を小さくすることができる。
本発明の第1の実施の形態の配線ガイド機構20は、旋回軸7が鉛直方向(B軸方向)を向いたB軸旋回テーブル4の配線10に適用する場合であるが、本発明の第2の実施の形態の配線ガイド機構として、第1の実施の形態の配線ガイド機構20と同様の構成で、旋回軸が水平方向(A軸方向)を向いたA軸旋回テーブル6の配線に適用することができる。ただし、この場合はリンク40により連結されたクランパ30の移動軌跡は重力のみに規制されるため常に安定しており、A軸旋回テーブル6の内部構造を水平方向から見た平面図は図1と同一となる。よって、かかる平面図は省略する。
図3(B)に対応させて示す図6に示すように、第2の実施の形態の配線ガイド機構70は、旋回面と摺動するクランパ30の摺動部33は不要であり、また、保持部31の押さえ部材54の代わりに押さえ部材53を用い、2つの押さえ部材53を逆向きに配置し、保持部31の両側に連結部32及びリンク40を配置した構成とする。第1の実施の形態の配線ガイド機構20のようにクランパ30の片側にのみ連結部32及びリンク40が配置されている構造では、軸が水平であるため連結部32及びリンク40が無い側では隣り合う配線ガイド機構20間で間隔にバラツキができて移動軌跡が不安定となる。しかし、第2の実施の形態の配線ガイド機構70のように保持部31の両側に連結部32及びリンク40を配置することにより、上記間隔のバラツキを無くして移動軌跡を安定化することができると共に、重力バランスを均衡させることができる。
なお、第2の実施の形態の配線ガイド機構70において、第1の実施の形態の配線ガイド機構20と同一構成部材は同一番号を付して詳細な説明を省略する。このような構成の配線ガイド機構70によっても、配線ガイド機構70の移動軌跡は安定したものとなり、クランプされた配線10は安定して滑らかに移動するので、配線10および配線ガイド機構70の損傷を防止して長寿命化を図ることができる。また、配線ガイド機構20が軽量となり、リンク40の回転抵抗が小さくなることから、旋回駆動源に与える負荷を小さくすることができる。さらに、第1及び第2の配線ガイド機構20,70を組み合わせた構成、即ち、図6に示すクランパ30の一方の連結部32を図3(B)に示す連結部32及び摺動部33を有する構成とすることにより、5軸マシニングセンタにおける軸が鉛直方向から水平方向まで自由に傾斜するテーブルの配線にも適用可能となり、同様の作用効果を得ることができる。
なお、上述した各実施形態では、配線ガイド機構20,70を5軸マシニングセンタの旋回テーブルに適用した場合を例に説明したが、あらゆる旋回装置に適用可能であり、特に鉛直方向に旋回軸を有する旋回装置に適用した場合に有効である。
4…B軸旋回テーブル、6…A軸旋回テーブル、7…旋回軸、8…旋回面、10…配線、11a,11b…ガイド板、20,70…配線ガイド機構、30…クランパ、31…保持部、32…連結部、33…摺動部、33a…スライドシュー、40…リンク、41…アーム部材、41b…切欠き部、44,63…滑り軸受け、45,64…規制部。
Claims (8)
- 軸方向を所定方向にして固定配置された旋回軸を有する旋回装置の外周側と中心側との間に配置した複数の配線をガイドする配線ガイド機構において、
複数の前記配線を一列で並列し該並列方向を前記所定方向に向けてクランプするクランパを所定間隔で複数配置し、
クランプされた前記配線の前記所定方向の直下において前記クランパ同士を前記所定方向と直交する方向に連結するリンクを前記クランパ間に配置し、
クランプされた前記配線を前記旋回装置の旋回動作に対し一定動作で追従させることを特徴とする配線ガイド機構。 - 請求項1において、
前記旋回装置は、前記旋回軸周りで旋回可能に設けられた旋回面を備え、
前記配線ガイド機構は、前記クランパと前記リンクとの間に取り付けられ、前記クランパに対する前記リンクの回転を滑らかにする滑り軸受と、前記クランパの前記旋回面側に取り付けられ、前記旋回面上での前記クランパの滑りを滑らかにするスライドシューと、を備え、
リンク接続された前記クランパを前記旋回装置の旋回動作時に前記旋回面上で滑らせることにより、クランプされた前記配線を前記旋回装置の旋回動作に対し一定動作で追従させることを特徴とする配線ガイド機構。 - 請求項2において、
前記旋回面上の外周側および内周側に配置され、前記旋回装置の旋回動作に対し一定動作で追従するクランプされた前記配線をガイドするガイド板を備えたことを特徴とする配線ガイド機構。 - 請求項3において、
前記クランパは、前記ガイド板と接触して摺動する摺動部材を備えたことを特徴とする配線ガイド機構。 - 請求項1〜4の何れか一項において、
前記クランパに対する前記リンクの回転を制御する回転制御機構を備えたことを特徴とする配線ガイド機構。 - 請求項5において、
前記回転制御機構は、前記リンクの末端に形成された切欠き部と、前記クランパに設けられ、前記切欠き部と当接・離間して前記リンクの回転を規制する規制部と、を備えたことを特徴とする配線ガイド機構。 - 請求項1〜6の何れか一項において、
前記旋回軸は、軸方向を鉛直方向にして固定配置されていることを特徴とする配線ガイド機構。 - 請求項1において、
前記旋回軸は、軸方向を水平方向にして固定配置されており、
前記リンクは、クランプされた前記配線の両側に並列配置されていることを特徴とする配線ガイド機構。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2013176836A (ja) * | 2012-02-06 | 2013-09-09 | Deckel Maho Pfronten Gmbh | 供給ラインを受取り案内するためのラインガイドシステム及び工作機械 |
JP2019111630A (ja) * | 2017-12-26 | 2019-07-11 | 株式会社東京精密 | 旋回動作に追従する配線・配管の保護装置 |
-
2008
- 2008-12-19 JP JP2008323981A patent/JP2010142912A/ja active Pending
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