JP2014113646A - Support mechanism of rotation table - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a support mechanism of a rotation table which achieves downsizing of a machine.SOLUTION: A support mechanism of a rotation table includes: a table base 20 where an annular guide surface 22 is formed on an upper surface: a rotation table 30 which is supported on the guide surface 22 so as to rotate around a center position of the guide surface 22; an annular rail part 31 which is provided on a lower surface of the rotation table 30 and is disposed at the radial outer side of the guide surface 22; and a table support device 40 which is provided on side surfaces 23a to 23d of the table base 20 and presses the rail part 31 from below thereby supporting the rotation table 30 along a rotation direction.

Description

本発明は、被加工物が取り付けられる回転テーブルを回転可能に支持するための支持機構に関する。   The present invention relates to a support mechanism for rotatably supporting a rotary table to which a workpiece is attached.

一般に、工作機械においては、工具が装着される主軸と、ワークが取り付けられるテーブルとを、直交３軸方向に相対的に移動させることにより、工具によるワークへの加工を可能としている。よって、主軸及びテーブルの直進性や位置決め精度は、ワークの加工精度に大きな影響を与えるものとなっており、それらの支持機構としては、従来から、様々な形式のものが提供されている。   In general, in a machine tool, a tool can be machined into a workpiece by relatively moving a spindle on which a tool is mounted and a table on which the workpiece is mounted in three orthogonal axes. Therefore, the straightness and positioning accuracy of the spindle and the table have a great influence on the machining accuracy of the workpiece, and various types of support mechanisms have been conventionally provided.

このうち、テーブルの支持機構においては、リニアガイド等を採用したものが多く提供されている。そして、このようなテーブルの支持機構は、例えば、特許文献１に開示されている。   Of these, many of the table support mechanisms employ a linear guide or the like. Such a table support mechanism is disclosed in Patent Document 1, for example.

特開平５−１２６１１２号公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-126112

また、工作機械の中には、テーブルを回転可能に支持するようにしたものもある。このような工作機械では、ワークをテーブル回転軸周りに回転させることができるので、ワークへの多面加工を効率的に行うことができる。   In some machine tools, a table is rotatably supported. In such a machine tool, since the workpiece can be rotated around the table rotation axis, multi-face machining to the workpiece can be performed efficiently.

ここで、回転テーブルの支持機構においては、その回転テーブルを回転可能に支持するためのテーブル案内面（支持面）を設ける必要があるが、その回転テーブルのテーブル案内面からの張り出し量が大きくなるおそれがあり、機械の大型化を招く傾向にある。このような問題は、ワークが大きくなるに従って、回転テーブルも大きくする必要があるため、ワークが大きくなる程、顕著となる。   Here, in the support mechanism of the rotary table, it is necessary to provide a table guide surface (support surface) for rotatably supporting the rotary table, but the amount of protrusion of the rotary table from the table guide surface increases. There is a risk, and there is a tendency to increase the size of the machine. Such a problem becomes more prominent as the workpiece becomes larger because the rotary table needs to be enlarged as the workpiece becomes larger.

従って、機械の小型化を図ることができる回転テーブルの支持機構を提供することを目的とする。   Accordingly, it is an object of the present invention to provide a rotary table support mechanism that can reduce the size of the machine.

上記課題を解決する第１の発明に係る回転テーブルの支持機構は、
環状のテーブル案内面が上面に形成されるテーブルベースと、
前記テーブル案内面上において、当該テーブル案内面の中心位置を回転中心として、回転可能に支持される回転テーブルと、
前記回転テーブルの下面に設けられ、前記テーブル案内面の径方向外側に配置される環状のレール部材と、
前記テーブルベースの側面に設けられ、前記レール部材を下方から押圧することにより、前記回転テーブルをその回転方向に沿って支持するテーブル支持装置とを備える
ことを特徴とする。 The support mechanism of the rotary table according to the first invention for solving the above-described problems is as follows.
A table base on which an annular table guide surface is formed on the upper surface;
On the table guide surface, a rotary table supported rotatably about the center position of the table guide surface as a rotation center;
An annular rail member provided on the lower surface of the rotary table and disposed radially outside the table guide surface;
And a table support device that is provided on a side surface of the table base and supports the rotary table along a rotation direction thereof by pressing the rail member from below.

上記課題を解決する第２の発明に係る回転テーブルの支持機構は、
前記テーブルベースの下方に設けられ、当該テーブルベースを移動可能に支持するベース案内面を備え、
前記ベース案内面と、当該ベース案内面と上下方向において対向するテーブル支持装置の下面との間に、流体を供給することにより、前記テーブル支持装置を、前記流体の静圧によって前記ベース案内面から浮上させ、当該ベース案内面に対して非接触で支持する
ことを特徴とする。 The support mechanism for the rotary table according to the second invention for solving the above-mentioned problems is as follows.
A base guide surface provided below the table base and movably supporting the table base;
By supplying a fluid between the base guide surface and a lower surface of the table support device facing the base guide surface in the vertical direction, the table support device is moved from the base guide surface by the static pressure of the fluid. It is levitated and supported without contact with the base guide surface.

上記課題を解決する第３の発明に係る回転テーブルの支持機構は、
前記回転テーブルの下方への変位荷重が、前記テーブル支持装置の押圧力よりも大きくなるときには、当該テーブル支持装置の押圧力は、解除される
ことを特徴とする。 A support mechanism for a rotary table according to a third aspect of the present invention for solving the above problem is as follows.
When the downward displacement load of the rotary table becomes larger than the pressing force of the table support device, the pressing force of the table support device is released.

従って、本発明に係る回転テーブルの支持機構によれば、回転テーブルを回転可能に支持するテーブル案内面の設置位置と、回転テーブルをその回転方向に沿って支持するテーブル支持装置の設置位置とを、適切に設定することにより、回転テーブルのテーブル案内面からの張り出し量を小さくすることができるので、機械の小型化を図ることができる。   Therefore, according to the support mechanism of the rotary table according to the present invention, the installation position of the table guide surface that rotatably supports the rotary table and the installation position of the table support device that supports the rotary table along the rotation direction are provided. By setting appropriately, the amount of protrusion of the rotary table from the table guide surface can be reduced, so that the size of the machine can be reduced.

本発明の一実施例に係る回転テーブルの支持機構の平面図である。It is a top view of the support mechanism of the turntable which concerns on one Example of this invention. 本発明の一実施例に係る回転テーブルの支持機構の正面図である。It is a front view of the support mechanism of the turntable which concerns on one Example of this invention. 図１のIII-III矢視断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along arrow III-III in FIG. 1.

以下、本発明に係る回転テーブルの支持機構について、図面を用いて詳細に説明する。   Hereinafter, a support mechanism for a rotary table according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図１及び図２に示した本発明に係る回転テーブルの支持機構は、例えば、大形のワーク（被加工物）Ｗを加工する工作機械に適用されるものであって、ベッド１０、テーブルベース２０、回転テーブル３０、及び、テーブル支持装置４０から構成されている。   The support mechanism of the rotary table according to the present invention shown in FIGS. 1 and 2 is applied to, for example, a machine tool that processes a large workpiece (workpiece) W, and includes a bed 10 and a table base. 20, a rotary table 30, and a table support device 40.

具体的には、図１乃至図３に示すように、床面に固定されたベッド１０の上面には、案内面（ベース案内面）１１ａ，１１ｂが、その長手方向に沿って形成されている。案内面１１ａは、ベッド１０の幅方向中央部に配置されており、案内面１１ｂは、ベッド１０の幅方向両側部にそれぞれ配置されている。   Specifically, as shown in FIGS. 1 to 3, guide surfaces (base guide surfaces) 11a and 11b are formed along the longitudinal direction of the upper surface of the bed 10 fixed to the floor surface. . The guide surface 11 a is disposed at the center in the width direction of the bed 10, and the guide surface 11 b is disposed at both sides in the width direction of the bed 10.

また、ベッド１０の上面には、四角形状のテーブルベース２０が、その案内面１１ａ，１１ｂに沿うように移動可能に支持されている。このテーブルベース２０の下面には、直線状の摺動面２１ａ，２１ｂが、その移動方向に沿って形成されている。摺動面２１ａは、テーブルベース２０の幅方向中央部に配置されており、摺動面２１ｂは、テーブルベース２０の幅方向両側部にそれぞれ配置されている。   A rectangular table base 20 is supported on the upper surface of the bed 10 so as to be movable along the guide surfaces 11a and 11b. On the lower surface of the table base 20, linear sliding surfaces 21a and 21b are formed along the moving direction. The sliding surface 21 a is disposed at the center in the width direction of the table base 20, and the sliding surface 21 b is disposed at both sides in the width direction of the table base 20.

即ち、案内面１１ａ，１１ｂと摺動面２１ａ，２１ｂとは、上下方向において対向して配置されている。そして、案内面１１ａ，１１ｂと摺動面２１ａ，２１ｂとの間には、潤滑油（流体）が供給されており、それらの間に介在された潤滑油は、その静圧によって、摺動面２１ａ，２１ｂ（テーブルベース２０）を案内面１１ａ，１１ｂ（ベッド１０）から浮上させるようにしている。これにより、摺動面２１ａ，２１ｂは、案内面１１ａ，１１ｂに対して非接触で支持されることになり、その摺動抵抗は低減されることになる。   That is, the guide surfaces 11a and 11b and the sliding surfaces 21a and 21b are arranged to face each other in the vertical direction. The lubricating oil (fluid) is supplied between the guide surfaces 11a and 11b and the sliding surfaces 21a and 21b, and the lubricating oil interposed between them slides on the sliding surface due to its static pressure. 21a, 21b (table base 20) is levitated from the guide surfaces 11a, 11b (bed 10). Thus, the sliding surfaces 21a and 21b are supported in a non-contact manner with respect to the guide surfaces 11a and 11b, and the sliding resistance is reduced.

更に、テーブルベース２０の上面には、環状の案内面（テーブル案内面）２２が、上方に向けて突出するように形成されている。案内面２２の中心位置は、テーブルベース２０の中心位置と同じ位置に配置されており、後述する、回転テーブル３０及びそのレール部３１の中心位置とも同じ位置となっている。   Further, an annular guide surface (table guide surface) 22 is formed on the upper surface of the table base 20 so as to protrude upward. The center position of the guide surface 22 is disposed at the same position as the center position of the table base 20, and is also the same position as the center position of the rotary table 30 and the rail portion 31 described later.

そして、テーブルベース２０の上面には、四角形状の回転テーブル３０が、その案内面２２の中心位置を回転中心Ｏとして、回転可能に支持されている。このとき、案内面２２と回転テーブル３０の下面（摺動面）との間には、潤滑油が供給されており、それらの間に介在された潤滑油は、その静圧によって、摺動面（回転テーブル３０）を案内面２２（テーブルベース２０）から浮上させるようにしている。これにより、その摺動面は、案内面２２に対して非接触で支持されることになり、その摺動抵抗は低減されることになる。   A rectangular turntable 30 is rotatably supported on the upper surface of the table base 20 with the center position of the guide surface 22 as the rotation center O. At this time, lubricating oil is supplied between the guide surface 22 and the lower surface (sliding surface) of the rotary table 30, and the lubricating oil interposed between them slides on the sliding surface due to its static pressure. The (rotary table 30) is lifted from the guide surface 22 (table base 20). As a result, the sliding surface is supported in a non-contact manner with respect to the guide surface 22, and the sliding resistance is reduced.

なお、回転テーブル３０の上面には、上述した、大形のワークＷが着脱可能に取り付けられている。   The above-described large workpiece W is detachably attached to the upper surface of the turntable 30.

また、回転テーブル３０の下面には、環状のレール部３１が、下方に向けて突出するように形成されている。このレール部３１は、案内面２２の径方向外側で、且つ、テーブルベース２０の側面２３ａ〜２３ｄよりも外側に配置されている。   An annular rail portion 31 is formed on the lower surface of the turntable 30 so as to protrude downward. The rail portion 31 is disposed radially outside the guide surface 22 and outside the side surfaces 23 a to 23 d of the table base 20.

一方、側面２３ａ〜２３ｄの両端部には、テーブル支持装置４０がそれぞれ設けられている。このテーブル支持装置４０は、側面２３ａ〜２３ｄに支持される装置本体４１を有しており、この装置本体４１内には、シリンダ部４２が形成されている。   On the other hand, table support devices 40 are respectively provided at both end portions of the side surfaces 23a to 23d. The table support device 40 has a device main body 41 supported by the side surfaces 23 a to 23 d, and a cylinder portion 42 is formed in the device main body 41.

そして、シリンダ部４２内には、ピストン部材４３が上下方向に摺動可能に支持されており、このピストン部材４３の上端には、リニアガイド部材４４が設けられている。更に、リニアガイド部材４４の上端には、係合溝４４ａが、レール部３１の環状形状と合致するように形成されている。   A piston member 43 is supported in the cylinder portion 42 so as to be slidable in the vertical direction, and a linear guide member 44 is provided at the upper end of the piston member 43. Furthermore, an engagement groove 44 a is formed at the upper end of the linear guide member 44 so as to match the annular shape of the rail portion 31.

即ち、シリンダ部４２に対して油圧を給排することにより、ピストン部材４３を上下方向に摺動させることができる。これにより、ピストン部材４３が上方に向けて摺動したときには、回転テーブル３０のレール部３１とリニアガイド部材４４の係合溝４４ａとが係合すると共に、リニアガイド部材４４がレール部３１を、所定の押圧力（支持力）で押圧支持するようになっている。   That is, the piston member 43 can be slid in the vertical direction by supplying and discharging hydraulic pressure to and from the cylinder portion 42. Thereby, when the piston member 43 slides upward, the rail portion 31 of the rotary table 30 and the engaging groove 44a of the linear guide member 44 are engaged, and the linear guide member 44 moves the rail portion 31. The pressure is supported by a predetermined pressing force (supporting force).

また、ワークＷの回転テーブル３０への積載時においては、その積載したワークＷからの衝撃よって、回転テーブル３０の下方への変位荷重が生じてしまう。このとき、その変位荷重がリニアガイド部材４４の押圧力よりも大きくなった場合には、シリンダ部４２内から油圧が排出されるようになっている。これにより、リニアガイド部材４４が下方に向けて摺動するため、その押圧力が解除され、当該リニアガイド部材４４がレール部３１から退避することになる。   Further, when the work W is loaded on the turntable 30, a downward displacement load of the turntable 30 is generated due to an impact from the loaded work W. At this time, when the displacement load becomes larger than the pressing force of the linear guide member 44, the hydraulic pressure is discharged from the cylinder portion 42. Thereby, since the linear guide member 44 slides downward, the pressing force is released, and the linear guide member 44 is retracted from the rail portion 31.

更に、側面２３ａ〜２３ｄの中でも、テーブルベース２０の移動方向と直交する方向に延在する側面２３ｂ，２３ｄに設けられたテーブル支持装置４０においては、その装置本体４１の下面が、ベッド１０の案内面１１ｂと、上下方向おいて対向して配置されている。   Further, among the side surfaces 23a to 23d, in the table support device 40 provided on the side surfaces 23b and 23d extending in the direction orthogonal to the moving direction of the table base 20, the lower surface of the device main body 41 is guided by the bed 10. The surface 11b is disposed so as to face in the vertical direction.

そして、上述した、側面２３ｂ，２３ｄにおける装置本体４１の下面は、摺動面４１ａを形成している。よって、案内面１１ｂと摺動面４１ａとの間には、潤滑油が供給されることになり、それらの間に介在された潤滑油は、その静圧によって、摺動面４１ａ（テーブル支持装置４０）を案内面１１ｂ（ベッド１０）から浮上させる。これにより、摺動面４１ａは、案内面１１ｂに対して非接触で支持されることになり、その摺動抵抗は低減されることになる。   And the lower surface of the apparatus main body 41 in the side surfaces 23b and 23d mentioned above forms the sliding surface 41a. Therefore, lubricating oil is supplied between the guide surface 11b and the sliding surface 41a, and the lubricating oil interposed between them slides on the sliding surface 41a (table support device) by its static pressure. 40) is lifted from the guide surface 11b (bed 10). As a result, the sliding surface 41a is supported in a non-contact manner with respect to the guide surface 11b, and the sliding resistance is reduced.

従って、ワークＷを回転テーブル３０の上面に取り付け場合には、先ず、テーブル支持装置４０に油圧を供給する。これにより、そのリニアガイド部材４４が回転テーブル３０のレール部３１に係合することになり、回転テーブル３０は、所定の押圧力によって押圧支持された状態となる。   Accordingly, when the work W is attached to the upper surface of the rotary table 30, first, hydraulic pressure is supplied to the table support device 40. Thus, the linear guide member 44 is engaged with the rail portion 31 of the turntable 30, and the turntable 30 is pressed and supported by a predetermined pressing force.

次いで、ワークＷを回転テーブル３０に載せて固定する。このとき、ワークＷを回転テーブル３０に載せる際に、回転テーブル３０の下方への変位荷重が、側面２３ｂ，２３ｄに設けられるテーブル支持装置４０に急激に作用しても、案内面１１ｂと摺動面４１ａとの間に介在された潤滑油の静圧によって、上記テーブル支持装置４０への衝撃が緩和されるようになっている。   Next, the workpiece W is placed on the rotary table 30 and fixed. At this time, when the work W is placed on the turntable 30, even if a downward displacement load of the turntable 30 acts suddenly on the table support device 40 provided on the side surfaces 23b and 23d, it slides on the guide surface 11b. The impact on the table support device 40 is mitigated by the static pressure of the lubricating oil interposed between the surface 41a.

更に、回転テーブル３０の下方への変位荷重が、テーブル支持装置４０によって発生された押圧力よりも大きくなった場合には、一端、シリンダ部４２内から油圧が排出され、その押圧力が解除されるようになっている。これにより、テーブル支持装置４０の破損が防止される。   Furthermore, when the downward displacement load of the rotary table 30 becomes larger than the pressing force generated by the table support device 40, the hydraulic pressure is discharged from the cylinder portion 42 at one end, and the pressing force is released. It has become so. Thereby, damage to the table support device 40 is prevented.

そして、テーブルベース２０を水平方向に移動させたり、回転テーブル３０を回転中心Ｏ周りに回転させたりすることによって、図示しない主軸に装着された工具を用いて、ワークＷへの加工が行われる。このとき、回転テーブル３０が回転するときには、そのレール部３１がリニアガイド部材４４の係合溝４４ａ内を摺動するため、回転テーブル３０に取り付けられたワークＷは、回転中心Ｏ周りに精度良く水平回転する。   Then, by moving the table base 20 in the horizontal direction or rotating the rotary table 30 around the rotation center O, the workpiece W is processed using a tool mounted on a spindle (not shown). At this time, when the turntable 30 rotates, the rail portion 31 slides in the engagement groove 44a of the linear guide member 44, so that the work W attached to the turntable 30 is accurately around the rotation center O. Rotate horizontally.

従って、本発明に係る回転テーブルの支持機構によれば、テーブルベース２０に設けた環状の案内面２２の径方向外側に配置されるように、環状のレール部３１を回転テーブル３０に設け、テーブルベース２０に設けたテーブル支持装置４０によって、そのレール部３１を押圧支持可能とすることにより、回転テーブル３０の案内面２２からの張り出し量を、小さくすることができる。これにより、機械の小型化を図ることができる。   Therefore, according to the rotary table support mechanism of the present invention, the rotary table 30 is provided with the annular rail portion 31 so as to be disposed on the radially outer side of the annular guide surface 22 provided on the table base 20. By allowing the rail support 31 to be pressed and supported by the table support device 40 provided on the base 20, the amount of protrusion of the rotary table 30 from the guide surface 22 can be reduced. Thereby, size reduction of a machine can be achieved.

また、ベッド１０の案内面１１ｂと、テーブル支持装置４０の下面４１ａとを、上下方向において対向させて配置して、これらの間に潤滑油を供給することにより、そのテーブル支持装置４０に対して、回転テーブル３０からの変位荷重が作用しても、その潤滑油の静圧によって、当該テーブル支持装置４０への衝撃を緩和することができる。これにより、テーブル支持装置４０の破損を防止することができる。   Further, the guide surface 11b of the bed 10 and the lower surface 41a of the table support device 40 are arranged so as to face each other in the vertical direction, and lubricating oil is supplied therebetween, whereby the table support device 40 is supported. Even if a displacement load from the rotary table 30 acts, the impact on the table support device 40 can be reduced by the static pressure of the lubricating oil. Thereby, damage to the table support device 40 can be prevented.

更に、回転テーブル３０の下方への変位荷重が、テーブル支持装置４０の押圧力よりも大きかったときには、そのテーブル支持装置４０の押圧力を解除することにより、リニアガイド部材４４がレール部３１から離脱するため、確実に、テーブル支持装置４０の破損を防止することができる。   Further, when the downward displacement load of the rotary table 30 is larger than the pressing force of the table support device 40, the linear guide member 44 is detached from the rail portion 31 by releasing the pressing force of the table support device 40. Therefore, it is possible to reliably prevent the table support device 40 from being damaged.

本発明は、回転テーブルの割り出し精度の向上を図ることを目的とした回転テーブルの支持機構に適用可能である。   The present invention is applicable to a rotary table support mechanism for the purpose of improving the indexing accuracy of the rotary table.

１０ ベッド
１１ａ，１１ｂ 案内面
２０ テーブルベース
２１ａ，２１ｂ 摺動面
２２ 案内面
２３ａ〜２３ｄ 側面
３０ 回転テーブル
３１ レール部
４０ テーブル支持装置
４１ 装置本体
４１ａ 摺動面
４２ シリンダ部
４３ ピストン部材
４４ リニアガイド部材
４４ａ 係合溝 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Bed 11a, 11b Guide surface 20 Table base 21a, 21b Sliding surface 22 Guide surface 23a-23d Side surface 30 Rotary table 31 Rail part 40 Table support apparatus 41 Main body 41a Sliding surface 42 Cylinder part 43 Piston member 44 Linear guide member 44a engaging groove

Claims (3)

環状のテーブル案内面が上面に形成されるテーブルベースと、
前記テーブル案内面上において、当該テーブル案内面の中心位置を回転中心として、回転可能に支持される回転テーブルと、
前記回転テーブルの下面に設けられ、前記テーブル案内面の径方向外側に配置される環状のレール部材と、
前記テーブルベースの側面に設けられ、前記レール部材を下方から押圧することにより、前記回転テーブルをその回転方向に沿って支持するテーブル支持装置とを備える
ことを特徴とする回転テーブルの支持機構。 A table base on which an annular table guide surface is formed on the upper surface;
On the table guide surface, a rotary table supported rotatably about the center position of the table guide surface as a rotation center;
An annular rail member provided on the lower surface of the rotary table and disposed radially outside the table guide surface;
A rotary table support mechanism, comprising: a table support device that is provided on a side surface of the table base and supports the rotary table along a rotation direction thereof by pressing the rail member from below. 請求項１に記載の回転テーブルの支持機構において、
前記テーブルベースの下方に設けられ、当該テーブルベースを移動可能に支持するベース案内面を備え、
前記ベース案内面と、当該ベース案内面と上下方向において対向するテーブル支持装置の下面との間に、流体を供給することにより、前記テーブル支持装置を、前記流体の静圧によって前記ベース案内面から浮上させ、当該ベース案内面に対して非接触で支持する
ことを特徴とする回転テーブルの支持機構。 The rotary table support mechanism according to claim 1,
A base guide surface provided below the table base and movably supporting the table base;
By supplying a fluid between the base guide surface and a lower surface of the table support device facing the base guide surface in the vertical direction, the table support device is moved from the base guide surface by the static pressure of the fluid. A rotary table support mechanism that floats and supports the base guide surface without contact. 請求項１または２に記載の回転テーブルの支持機構において、
前記回転テーブルの下方への変位荷重が、前記テーブル支持装置の押圧力よりも大きくなるときには、当該テーブル支持装置の押圧力は、解除される
ことを特徴とする回転テーブルの支持機構。 In the support mechanism of the turntable according to claim 1 or 2,
The rotary table support mechanism, wherein the pressing force of the table support device is released when the downward displacement load of the rotary table becomes larger than the pressing force of the table support device.
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