JP2939698B2 - 移動体の案内機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、工作機械や三次元測定
機などの機械の案内面に沿って回転移動または直線移動
する移動体の案内機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種装置においては、ベースの
基準案内面に対する移動体の滑り面のタイト（隙間）量
を、移動時に移動体が蛇行せず、かつ摺動摩擦力が大き
過ぎない最適値に合わせておき、停止時にはメカニカル
ブレーキや移動体の送り駆動のサーボ等でクランプする
ようにしている。

【０００３】例えば、図３に一部断面図（摺動部分の片
側部分を示している）として示すような従来の直動テー
ブル機構においては、直動テーブル１は、その摺動案内
面１ａをベース２の摺動基準案内面２ａにより紙面に直
角方向に案内される。止めねじ３で直動テーブル１に固
定された押え板４に設けたクランプシュー５を、油圧装
置６による油圧で基準案内面２ａの一部裏部下面２ｂに
対して、直動テーブル１の案内面１ａに向けて移動加圧
することにより、押え板４と直動テーブル１の案内面１
ａとの間でベース２の基準案内面２ａを挾み込んで、直
動テーブル１をクランプするよう構成されている。な
お、油圧が加えられていない状態では、押え板４とベー
ス２の裏部下面２ａとの間には空隙が存在し、また、摺
動方向は直動テーブル１の垂直案内面１ｂとこれに対面
摺動するベース２の垂直案内面２ｃとの滑合により規制
される。

【０００４】また、実開平４−１１１９３０号公報の回
転軸のブレーキ装置に開示されているように、軸方向に
は剛性が小さく、円周方向には剛性の大きい薄板円盤を
摩擦板として用い、一端をフレームに固定されたこの摩
擦板の他端を、油圧を用いて回転軸（移動体）に押圧さ
せ、クランプする機構も知られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
機構では、クランプするときに油圧を用いて移動体を拘
束し、アンクランプの時に油圧を解除して移動体を自由
状態にしている。この移動体を拘束する作用は、移動体
になんらかの歪みを与えるとともに、その反力がベース
側にも作用してベースになんらかの歪みを与えるので、
移動体の位置精度に悪影響を及ぼしている。

【０００６】逆に考えてみると、アンクランプのとき
は、油圧が解除され、移動体にもベースにも歪みは発生
せず、移動体の位置精度には悪影響を及ぼしてはいない
ことになる。

【０００７】それゆえ、移動体を移動させながら加工し
たり、測定したりする機械ならこれでよいが、移動体を
位置決め後クランプし、その状態で加工したり、測定し
たりする機械においては、クランプにより移動体の位置
精度に狂いが生じてしまう。

【０００８】従って従来は、クランプ時の位置精度を向
上させるため、回転割り出しテーブルには歯付継手（例
えばカービックカップリング）を用いるのが一般的であ
った。この場合、回転時は歯の噛み合いを外すためにテ
ーブルを上昇させ、位置決め時にはテーブルを下降して
継手の歯部を噛み合わせ、位置精度を得ていた。しか
し、高価な歯付継手を使用したりテーブル昇降機構を必
要としたりして構造が複雑にならざるを得なかった。

【０００９】本発明の目的は、移動体をクランプしても
移動体の位置精度に悪影響を及ぼさない移動体の案内機
構を提供しようとするものであり、また、移動体の位置
精度の再現性が良く、かつ位置精度が長く維持される構
造簡単な移動体の案内機構を提供しようとするものであ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明による装置は、移動体の移動時に押え板を変形さ
せて移動体とベースとの係止を解き、クランプ時に押え
板の変形を取り除いて移動体をクランプするようにした
もので、下記のような構成を備えたものとなっている。
即ち、案内面に沿って回転移動または直線移動する移動
体を案内する移動体の案内機構において、基準案内面を
有するベースと、前記基準案内面に沿って摺動する摺動
面を有する移動体と、前記移動体の摺動面を前記ベース
の基準案内面に押え込みクランプする押え板と、前記押
え板と前記移動体あるいはベースとの間に密閉室となっ
ている油圧ポケットを設け、前記移動体の移動時は前記
油圧ポケットに加圧流体を導入して前記押え板を弾性変
形させて前記押え板によるクランプ力をなくし、クラン
プ時には前記押え板の弾性変形を取り除き前記押え板に
よるクランプ力を発生させる押え板変形手段とを具備す
る移動体の案内機構とし、また、前記押え板変形手段
は、前記押え板に設けた油圧ポケットと、前記油圧ポケ
ットに挿入され、前記移動体あるいはベースと当接する
押圧部材と、前記油圧ポケットに圧油を供給し前記押圧
部材が前記移動体あるいはベースを押圧するようにした
油圧装置とで構成するようにしてなるものである。

【００１１】

【作用】本発明においては、押え板を変形させている時
は、反力によりベースも変形し、案内面と移動体との間
に間隙ができて移動させることができる。そして、押え
板の変形を取り除くと前記間隙がなくなり、押え板が移
動体を基準案内面に押圧し、クランプする。このとき、
押え板やベースには歪みが発生していない。

【００１２】

【実施例】次に本発明の実施例を図面を参照しながら説
明する。図１は本発明を回転割出しテーブルに適用した
実施例の断面図で、ベース７の３段に形成された環状底
凹部中央に回転テーブル（移動体）８の回転センターと
なる軸９がねじ10により固定されており、回転テーブル
８は軸受11を介して回転自在に軸支されている。なお、
符号12は軸受固定用ナットである。

【００１３】回転テーブル８の裏面には、裏面が摺動面
13a となっている歯車13が固定ねじ14により一体化され
ており、ベース７の２段目環状凹部表面に形成された基
準案内面15と摺動係合するよう構成されている。この歯
車13は回転テーブル８に外部よりの駆動力を伝え、回転
テーブル８上に設けたコーン16（４ヶ所）により支持さ
れたパレット17を回転させ、加工のための割出操作を行
う役目をする。

【００１４】さらに、ベース７の３段目環状凹部１８に
は、環状押え板１９が、その外縁部分を固定ねじ２０
で、該環状押え板１９の取付部材となっているベース７
に固定され、その内側先端下面部分１９ａが、回転テー
ブル８裏面に固定の歯車１３上面突出周縁１３ｂを、通
常状態ではベース７の基準案内面１５との間で押圧挟持
して、回転テーブル８がクランプ状態に保たれるよう構
成してある。なお、環状押え板１９の上面と回転テーブ
ル８の下面との間には間隙２１が設けられている。

【００１５】また、環状押え板19のベース７の３段目環
状凹部18対応面には、リング状油圧ポケット22が設けら
れており、これに環状押圧リング23が油圧装置６よりの
油圧によりベース７側に押圧されるよう構成されてい
る。なお、符号24はＯリングである。

【００１６】それゆえ、油圧装置６よりリング状油圧ポ
ケット22に油圧が加えられると、環状押圧リング23がベ
ース７に押圧され、その反力により環状押え板19の内側
先端下面部分19a は歯車13の突出周面13b との押圧係合
が解除されることになり、歯車13と一体の回転テーブル
８、従って、その上に保持されるパレット17も回転駆動
可能となる。

【００１７】上記のように構成されているので、回転テ
ーブル８の移動時には油圧により環状押え板19が変形
し、回転テーブル８と一体の歯車13への押圧を解除する
ため、回転テーブル８とベース７との相対摺動関係に変
化が生ずるが、パレット17を固定しての加工時等に際し
ては、何等油圧が作動せず、例えば回転テーブル８の割
出作業に際して悪影響を及ぼす変形が生ずる恐れがな
い。

【００１８】図２は、図３に示す従来例と同じような直
動テーブルに、本発明を適用した実施例を示す同様の断
面図で、同様の部材については同じ名称と符号を用いて
示してある。すなわち、直動テーブル１は、その摺動案
内面１ａをベース２の基準案内面２ａで紙面に直角方向
に摺動案内され、摺動方向は直動テーブル１の垂直案内
面１ｂとこれに対面摺動するベース２の垂直案内面２ｃ
との滑合により規制される。

【００１９】図３に示す従来装置においては、止めねじ
３により直動テーブル（移動体）１に固定されている押
え板４の、ベース２の直動テーブル１の摺動案内面１ａ
に対面する基準案内面２ａの一部裏部下面２ｂを、油圧
装置６よりの油圧によりクランプシュー５で押圧挟持す
ることにより、両者を固定するよう構成しているのに対
し、図２に示す本発明による実施例においては、直動テ
ーブル１の停止状態のときに、取付部材となっている直
動テーブル（移動体）１に固定されている押え板４先端
部分で基準案内面２ａの一部裏部下面２ｂを直動テーブ
ル１に対し押え込んだ状態とし、直動テーブル１の移動
に際し、油圧装置６よりの油圧で、押え板４を固定した
直動テーブル１（押え板の取付部材）の押え板４の下面
１ｃに対して、押え板４自体に形成したシリンダ（油圧
ポケット）４ａ内の押圧シュー２５に油圧装置６よりの
油圧を加えることにより、押え板４を一点鎖線で示すよ
うに湾曲させ、直動テーブル１とベース２との係合を解
くようにしている。

【００２０】直動テーブル１を停止してクランプすると
きは、油圧を解除すれば押え板４の変形がなくなり、押
え板４の弾性力でベース２を摺動案内面１ａとの間で挾
み込み、各部の歪みがない状態で直動テーブル１を位置
決めできる。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
クランプ時は油圧装置よりの油圧により押え板を変形さ
せても、ベースや移動体に歪みが発生していないので、
基準面内の変位は発生せず、また、油圧を加えない状態
において、設定した押え板の押圧力で最も精度を保つ必
要条件の下で移動体をクランプできる。つまり、移動体
を精度よく所定の位置でクランプできる。また、クラン
プ力の経年変化が少なく、常に同じ圧力でクランプでき
る。

【００２２】従来、回転割り出しテーブルには歯付継手
（例えばカービックカップリング）を用いるのが一般的
であったが、この場合、回転割出し動作には必ずリフ
ト、ダウン動作が必要であった。しかし、本装置によれ
ば、高価な歯付継手を必要とせず、リフト、ダウン動作
を行わせる機構も不要となるので、構造簡単で安価な回
転割出しテーブルを提供できる。

【００２３】また、ベースとテーブルの停止時には、ベ
ースの基準案内面とテーブルの摺動面が押え板の押圧力
により密着するので、移動体の位置精度が良好となり、
高精度、高剛性に保って加工、測定等を行うことがで
き、移動時には押え板の締付けを弛めて移動の高速化を
図ることもできる。さらに、もともと移動時間の方が停
止時間より圧倒的に少なく、ベースとテーブルとの相互
移動時のみ、油圧装置により押え板を変形させるように
したので、油圧装置の稼働時間が少なくなり、運転経費
の節減を図ることもできる。

【００２４】なお、上記実施例においては、押え板の変
形を油圧装置により行っているが、油圧以外の適宜アク
チエータを用いてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明装置を用いた回転割出しテーブルの構成
を示す断面図である。

【図２】本発明装置を用いた直動テーブルの構成を示す
一部断面図である。

【図３】従来装置の直動テーブルの構成を示す一部断面
図である。

【符号の説明】 １ 直動テーブル（移動体） １ａ 摺動案内面 １ｂ 垂直案内面 １ｃ 押え板取付面 ２ ベース ２ａ 基準案内面 ２ｂ 裏部下面 ２ｃ 垂直案内面 ３ 止めねじ ４ 押え板 ４ａ シリンダ（油圧ポケット） ５ クランプシュー ６ 油圧装置 ７ 回転体のベース ８ 回転テーブル（移動体） ９ 軸 11 軸受 13 歯車 13a 歯車下面摺動面 13b 上面突出周面 14 固定ねじ 15 基準案内面 17 パレット 18 ３段目環状凹部 19 環状押え板 20 固定ねじ 21 隙間 22 油圧ポケット 23 押圧リング 25 押圧シュー

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 案内面に沿って回転移動または直線移動
   する移動体を案内する移動体の案内機構において、 基準案内面を有するベースと、 前記基準案内面に沿って摺動する摺動面を有する移動体
   と、 前記移動体の摺動面を前記ベースの基準案内面に押え込
   みクランプする押え板と、 前記押え板と前記移動体あるいはベースとの間に密閉室
   となっている油圧ポケットを設け、前記移動体の移動時
   は前記油圧ポケットに加圧流体を導入して前記押え板を
   弾性変形させて前記押え板によるクランプ力をなくし、
   クランプ時には前記押え板の弾性変形を取り除き前記押
   え板によるクランプ力を発生させる押え板変形手段と、 を具備することを特徴とした移動体の案内機構。
2. 【請求項２】 前記押え板変形手段は、前記押え板に設
   けた油圧ポケットと、前記油圧ポケットに挿入され、前
   記移動体あるいはベースと当接する押圧部材と、前記油
   圧ポケットに圧油を供給し前記押圧部材が前記移動体あ
   るいはベースを押圧するようにした油圧装置とでなる請
   求項１に記載の移動体の案内機構。