JP3121736U - ロータリーテーブル停止装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 非常停止時おいても稼働時と同じ油圧ブレーキを用いてロータリーテーブルを制動することができるロータリーテーブル停止装置を提供すること。
【解決手段】 ロータリーテーブルが通常運転されている場合、油圧ポンプ３から排出される圧油は、チェック弁４を通過した後、その一部がアキュムレータ５へ導入されて蓄圧され、その残りがブレーキ管路１０を通じて電磁切換弁６のポンプポート（Ｐ）へと供給される。そして、ロータリーテーブルが非常停止状態となると、電磁切換弁６のポンプポート（Ｐ）はアクチュエータポート（Ａ）と接続された状態となるので、アキュムレータ５に蓄積されていた圧油が、チェック弁４によって油圧ポンプ３側へ逆流することを防止されながら、ブレーキ管路１０を通じて電磁切換弁６のポンプポート（Ｐ）へ供給され、テーブル軸クランプ２へ供給される。
【選択図】 図１

Description

本考案は、ロータリーテーブルを非常停止させるための停止装置に関するものである。

従来、ロータリーテーブルは、その回転駆動源としてサーボモータが使用されており、このサーボモータの回転がウォーム及びウォームホイールを介して伝達されるように構成されている。また、ロータリーテーブルの制動手段としては、例えば、ロータリーテーブルの回転軸であるテーブル軸に対してクランプ部材（テーブル軸クランプ）を圧接させて、その圧接に伴う摩擦抵抗によりロータリーテーブルを減速又は停止させる油圧ブレーキ装置が用いられている。

しかしながら、上記した油圧ブレーキ装置では、主に、クランプ部材の動作が油圧ポンプから供給される圧油を介してなされるため、その油圧ポンプの駆動源である電動機が停電等の緊急事態によって非常停止されると、油圧ポンプによる圧油も停止されてしまい、結果、クランプ部材によりロータリーテーブルを制動できない事態を招来してしまう。

特に、非常停止時にロータリーテーブルを回転駆動させてワークを加工している状況では、加工負荷やワーク及び加工治具の重量的な偏りがあるため、ロータリーテーブルが動力なしでも回転され続け易い状態にある。しかも、かかる状況を放置してロータリーテーブルを制動させずに回転させ続ければ、ワークや工具が破壊してその破壊片が飛び散るなどする事故の発生も危惧される。

そこで、このような動力源の非常停止時にロータリーテーブル自体の回転を停止させる一方策として、ロータリーテーブルの回転駆動源としてブレーキ機構付きのサーボモータを使用することも考えられるが、ブレーキ機構の装備に伴ってサーボモータのサイズが大型化してしまい、結果、ロータリーテーブル自体も大型化してしまうという問題点がある。

また、近年普及しているダイレクトドライブモータをロータリーテーブルの回転駆動源として用いる場合には、かかるダイレクトドライブモータの構造上、当該モータ自体にブレーキ機構を付加することができず、結果、ダイレクトドライブモータを使用するとロータリーテーブルを非常停止時の制動させることができないという問題点が更に発生する。

しかも、ロータリーテーブルにおいては、今後も更なる高速回転化が求められる状況にあり、サーボモータからの動力伝達手段であるウォーム及びウォームホイールも減速比が一層高いものに移行することが否めず、このことが非常停止時に動力なしでもロータリーテーブルを回転させ易くする状況を作り出すという問題点となる。

本考案は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、非常停止時においても稼働時と同じ油圧ブレーキを用いてロータリーテーブルを制動することができるロータリーテーブル停止装置を提供することを目的としている。

この目的を達成するために請求項１記載のロータリーテーブル停止装置は、圧油の供給を受けてロータリーテーブルの回転を制動する油圧ブレーキと、その油圧ブレーキに制動用の圧油を供給する圧油供給手段と、その圧油供給手段へと向かう圧油の逆流を防止するためその圧油供給手段と前記油圧ブレーキとの間に設けられるチェック弁と、そのチェック弁と前記油圧ブレーキとの間に設けられ前記圧油供給手段からの圧油の一部が導入されて蓄圧する蓄圧手段とを備えている。

この請求項１記載のロータリーテーブル停止装置によれば、通常稼働（通常運転）時においてロータリーテーブルの回転が制動される場合は、圧油供給手段からチェック弁を通過して油圧ブレーキへ圧油が供給され、その供給を受けた油圧ブレーキによってロータリーテーブルが制動される。また、ロータリーテーブルの通常稼働時においては、圧油供給手段からの圧油の一部が蓄圧手段へ導入されて蓄圧手段に蓄積される。

一方、停電等の原因でロータリーテーブルの回転駆動源や圧油供給手段が非常停止されると、圧油供給手段から油圧ブレーキへの圧油供給が停止されるが、蓄圧手段に蓄積された圧油が油圧ブレーキへと供給されることで、油圧ブレーキが作動されて、非常停止事態の発生後もなお回転し続けようとするロータリーテーブルの回転が制動される。しかも、蓄圧手段から排出される圧油は、チェック弁によって圧油供給手段へ逆流することが阻まれ、確実に油圧ブレーキへ供給される。

請求項２記載のロータリーテーブル停止装置は、請求項１記載のロータリーテーブル停止装置において、前記圧油供給手段から排出される圧油を前記油圧ブレーキに供給するブレーキ管路を備えており、前記チェック弁は、そのブレーキ管路に設けられ前記圧油供給手段から前記油圧ブレーキ側への圧油の流通のみを許容するものであり、前記蓄圧手段は、前記ブレーキ管路における前記チェック弁と前記油圧ブレーキとの中間に接続され、そのブレーキ管路を通じて前記圧油供給手段の作動時にその圧油供給手段から圧油の一部が導入され、且つ、そのブレーキ管路を通じて前記圧油供給手段の停止時に前記油圧ブレーキへ圧油を供給するものである。

この請求項２記載のロータリーテーブル停止装置によれば、請求項１記載のロータリーテーブル停止装置と同様に作用する上、ロータリーテーブルが通常運転される場合、圧油供給手段から排出される圧油は、ブレーキ管路を流通する際にチェック弁を通過し、そのチェック弁の通過後、その圧油の一部が蓄圧手段に導入されて蓄積され、残りがブレーキ管路を流通して油圧ブレーキへ供給される。

一方、ロータリーテーブルが非常停止されて圧油供給手段からの圧油の排出が停止されると、蓄圧手段に蓄積される圧油は、チェック弁によって圧油供給手段へ逆流することが阻止されるため、ブレーキ管路を流通して油圧ブレーキへ供給され、その結果、この油圧ブレーキが作動されて、ロータリーテーブルの回転が制動される。

請求項３記載のロータリーテーブル停止装置は、請求項１又は２に記載のロータリーテーブル停止装置において、前記圧油供給手段及び蓄圧手段が接続される圧油供給ポートと、その圧油供給ポートの接続先を制御手段からのブレーキ制御信号に応じて切り換える切換部とを有し、その切換部よって、ブレーキ制御信号がオン状態の場合に前記圧油供給ポートと前記油圧ブレーキとの接続を切断し、ブレーキ制御信号がオフ状態の場合に前記圧油供給ポートと前記油圧ブレーキとを接続する切換弁を備えている。

この請求項３記載のロータリーテーブル停止装置によれば、請求項１又は２に記載のロータリーテーブル停止装置と同様に作用する上、ロータリーテーブルが通常運転される場合には、圧油供給手段からの圧油は、切換弁の圧油供給ポートへ供給される。この切換弁によれば、制御手段からのブレーキ制御信号がオンの場合には切換部によって圧油供給ポートと油圧ブレーキとの接続が切断されてロータリーテーブルの制動が禁止され、制御手段からのブレーキ制御信号がオフの場合には切換部によって圧油供給ポートと油圧ブレーキとが接続されてロータリーテーブルの回転が制動される。

一方、ロータリーテーブルが非常停止状態となって圧油供給手段と共に制御手段も停止されると、蓄圧手段からの圧油が切換弁の圧油供給ポートへ供給される。制御手段の停止状態ではブレーキ制御信号もオフ状態とされている。このため、切換弁は、切換部によって蓄圧手段と油圧ブレーキとが接続された状態となっており、蓄圧手段からの圧油が油圧ブレーキへ供給されて、ロータリーテーブルの回転が制動される。

請求項４記載のロータリーテーブル停止装置は、請求項１から３のいずれかに記載のロータリーテーブル停止装置において、前記蓄圧手段は、前記油圧ブレーキと前記チェック弁とを接続する管路に接続されるアキュムレータである。

請求項５記載のロータリーテーブル停止装置は、請求項１から４のいずれかに記載のロータリーテーブル停止装置において、前記圧油供給手段は、自らが排出する圧油の圧力を補償制御する制御部を有している油圧ポンプである。

本考案のロータリーテーブル停止装置によれば、本来油圧ブレーキを作動させる圧油を供給するはずの圧油供給手段が非常停止事態の発生によって運転停止された場合でも、圧油供給手段の通常運転時に蓄圧手段に蓄積された圧油を油圧ブレーキへ供給して、油圧ブレーキによりロータリーテーブルの回転を制動させることができ、ロータリーテーブルの非常停止時の安全性を向上できるという効果がある。

このため、ロータリーテーブルの回転駆動源であるサーボモータにブレーキ機構を付加する必要もなく、ロータリーテーブルの小型化に大いに寄与するという効果がある。また、ブレーキ機構付きサーボモータをロータリーテーブルの回転駆動源として利用する必要もないので、ロータリーテーブルの回転駆動源としてダイレクトドライブモータを使用することもできるという効果もある。更に、ウォーム及びウォームホイールの減速比を変更するに当たっての制限条件も解消されるという効果もある。

また、請求項２記載のロータリーテーブル停止装置によれば、圧油供給手段による油圧ブレーキへの圧油の供給と、蓄圧手段による油圧ブレーキへの圧油の供給とを同一のブレーキ管路を通じて行うことができるので、通常稼働時における制動用圧油の供給と、非常停止時における制動用圧油の供給とで油圧回路を別々に構成する必要がなく、装置全体としての回路構成を簡素化できるという効果がある。

更に、請求項３記載のロータリーテーブル停止装置によれば、切換弁は、非常停止状態において蓄圧手段が接続される圧油供給ポートを油圧ブレーキに自ずと接続するように構成されるので、制御手段が圧油供給手段と同様に停止状態となっても、ロータリーブレーキの制動を自動的に行わせることができるという効果がある。

以下、本考案の好ましい実施例について、添付図面を参照して説明する。図１は、本考案の一実施例であるロータリーテーブル用の制動装置１の油圧回路図である。図１に示すように、制動装置１は、主として、ロータリーテーブルの油圧ブレーキとしてのテーブル軸クランプ２と、圧油供給手段としての油圧ポンプ３と、チェック弁（チェックバルブ）４と、蓄圧手段としてのアキュムレータ５と、切換弁としての電磁切換弁６とを備えている。ここで、テーブル軸クランプ２は、圧油の供給を受けてロータリーテーブルの回転軸であるテーブル軸の回転を制動するものである。

油圧ポンプ３は、テーブル軸クランプ２に制動用の圧油を供給するために電動モータ７によって駆動される可変容量型油圧ポンプであり、内部パイロット管路３ａを介して自らが排出する圧油の圧力を補償制御する制御部３ｂを備えている。この油圧ポンプ３は、その吸込側がフィルタ８を介して油タンク９と接続されており、その吐出側がブレーキ管路１０を介してチェック弁４と接続されている。また、油タンク９には、その内部に貯留される油量を表示するための油面計１１と、通気用フィルタ１２とが設けられている。

ブレーキ管路１０は、油圧ポンプ３から排出される圧油をテーブル軸クランプ２に供給するための管路であり、油圧ポンプ３からテーブル軸クランプ２までの間に、チェック弁４、アキュムレータ５、及び、電磁切換弁６が設けられている。なお、油圧ポンプ３とチェック弁４とを接続するブレーキ管路１０には、固定絞り１３を介して圧力計１４が接続されており、この圧力計１４に油圧ポンプ３の吐出圧を表示することができる。

チェック弁４は、油圧ポンプ３へと向かう圧油の逆流を防止するため、ブレーキ管路１０における油圧ポンプ３とテーブル軸クランプ２との中間であって電磁切換弁６よりも油圧ポンプ３側よりに設けられており、油圧ポンプ３からテーブル軸クランプ２側へ向かう圧油の流通のみを許容している。

アキュムレータ５は、ブレーキ管路１０を通じて油圧ポンプ３からの圧油の一部が導入されて蓄圧するものであり、ブレーキ管路１０におけるチェック弁４とテーブル軸クランプ２との中間であって電磁切換弁６よりもチェック弁４側よりに接続されている。このアキュムレータ５は、その内部に蓄積された圧油を、油圧ポンプ３の停止時にブレーキ管路１０を通じてテーブル軸クランプ２へ供給する補助圧油源である。

電磁切換弁６は、ソレノイド６ａ及びばね６ｂによってスプール（図示せず）が操作される４ポート２位置切換弁であって、ブレーキ管路１０を介して油圧ポンプ３及びアキュムレータ５が接続されるポンプポート（図中のＰ位置）と、油タンク９と接続されるタンクポート（図中のＴ位置）と、テーブル軸クランプ２と接続されるアクチュエータポート（図中のＡ位置）と、閉状態の取出口１５と接続される閉塞ポート（図中のＢ位置）とを備えている。

この電磁切換弁６によれば、制御装置２０から出力されるブレーキ制御信号がオンの場合に、ソレノイド６ａが励磁されスプールが移動されて圧油の流路が切り換えられ、ポンプポート（Ｐ）が閉塞ポート（Ｂ）に接続され、タンクポート（Ｔ）がアクチュエータポート（Ａ）に接続される。この結果、チェック弁４からポンプポート（Ｐ）に接続されるブレーキ管路１０とテーブル軸クランプ２との接続が切断されて、テーブル軸クランプ２の作動（即ち、ロータリーテーブルの回転を制動させる動作）が禁止される。

一方、この電磁切換弁６によれば、制御装置２０からのブレーキ制御信号がオフの場合にはソレノイド６ａが非励磁状態となり、ばね６ｂの付勢力によってスプールが移動されて圧油の流路が切り換えられ、ポンプポート（Ｐ）がアクチュエータポート（Ａ）に接続され、タンクポート（Ｔ）が閉塞ポート（Ｂ）に接続される。この結果、チェック弁４からポンプポート（Ｐ）に接続されるブレーキ管路１０とテーブル軸クランプ２とが接続され、テーブル軸クランプ２が作動されて、ロータリーテーブルの回転が制動されることとなる。

次に、上記のように構成された制動装置１の動作について説明する。まず、ロータリーテーブルが通常運転されている場合には、電動モータ７も稼働されており、その結果、油圧ポンプ３の吸込側には、油タンク９に貯留される油がフィルタ８を介して吸入される。油圧ポンプ３に吸い込まれた油は、圧油として油圧ポンプ３からブレーキ管路１０へ排出される。すると、この圧油は、チェック弁４を通過した後、その一部がアキュムレータ５へ導入されて蓄圧されて、その残りがブレーキ管路１０を通じて電磁切換弁６のポンプポート（Ｐ）へと供給される。

このとき、電磁切換弁６に制御装置２０から入力されるブレーキ制御信号がオンならば、テーブル軸クランプ２による制動動作は禁止状態にあるので、電磁切換弁６によってポンプポート（Ｐ）が閉塞ポート（Ｂ）に接続される。かかる場合において、ブレーキ管路１０内における圧油の圧力が上昇する虞もあるが、この圧油の圧力は、内部パイロット管路３ａを通じて検出されており、油圧ポンプ３の制御部３ｂによって一定となるように調整もされている。そして、この状態はブレーキ制御信号がオフされるまで継続される。

かかる状態が継続された後、制御装置２０から電磁切換弁６へ入力されるブレーキ制御信号がオフされると、ポンプポート（Ｐ）がアクチュエータポート（Ａ）に接続されて、油圧ポンプ３から供給される圧油がテーブル軸クランプ２に供給されて、このテーブル軸クランプ２によりロータリーテーブルの回転が制動される。

一方、上記のように通常運転されてロータリーテーブルが回転されている状況下で、停電等が原因で非常停止事態が発生すると、ロータリーテーブルのテーブル軸の駆動モータが停止されることに加え、油圧ポンプ３の駆動用の電動モータ７も停止されるので、油圧ポンプ３からの圧油の供給が停止される。また、上記した非常停止事態にあっては、制御装置２０の稼働も停止されるので、電磁切換弁６に入力されるブレーキ制御信号もオフ状態となる。この結果、電磁切換弁６のポンプポート（Ｐ）はアクチュエータポート（Ａ）と接続された状態となるので、ブレーキ管路１０とテーブル軸クランプ２との接続状態が確保される。

すると、アキュムレータ５に蓄積されていた圧油は、チェック弁４によって油圧ポンプ３側へ逆流することを防止されながら、ブレーキ管路１０を通じて電磁切換弁６のポンプポート（Ｐ）へ供給され、テーブル軸クランプ２へ供給される。この結果、テーブル軸クランプ２が作動されて、非常停止後も回転状態にあったロータリーテーブルの回転が制動されて停止されるのである。

以上、実施例に基づき本考案を説明したが、本考案は上記実施例に何ら限定されるものではなく、本考案の趣旨を逸脱しない範囲内で、回路構成などの実施形式について種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。

本考案の一実施例であるロータリーテーブル用の制動装置の油圧回路図である。

符号の説明

１ 制動装置（ロータリーテーブル停止装置）
２ テーブル軸クランプ（油圧ブレーキ）
３ 油圧ポンプ（油圧ポンプ、圧油供給手段）
３ｂ 制御部（油圧ポンプの制御部）
４ チェック弁
５ アキュムレータ（アキュムレータ、蓄圧手段）
６ 電磁切換弁（切換弁）
６ａ ソレノイド（切換弁の切換部の一部）
６ｂ ばね（切換弁の切換部の一部）
１０ ブレーキ管路
２０ 制御装置（制御手段）
Ｐ ポンプポート（圧油供給ポート）

Claims (5)

1. 圧油の供給を受けてロータリーテーブルの回転を制動する油圧ブレーキと、
   その油圧ブレーキに制動用の圧油を供給する圧油供給手段と、
   その圧油供給手段へと向かう圧油の逆流を防止するためその圧油供給手段と前記油圧ブレーキとの間に設けられるチェック弁と、
   そのチェック弁と前記油圧ブレーキとの間に設けられ前記圧油供給手段からの圧油の一部が導入されて蓄圧する蓄圧手段とを備えていることを特徴とするロータリーテーブル停止装置。
2. 前記圧油供給手段から排出される圧油を前記油圧ブレーキに供給するブレーキ管路を備えており、
   前記チェック弁は、そのブレーキ管路に設けられ前記圧油供給手段から前記油圧ブレーキ側への圧油の流通のみを許容するものであり、
   前記蓄圧手段は、前記ブレーキ管路における前記チェック弁と前記油圧ブレーキとの中間に接続され、そのブレーキ管路を通じて前記圧油供給手段の作動時にその圧油供給手段から圧油の一部が導入され、且つ、そのブレーキ管路を通じて前記圧油供給手段の停止時に前記油圧ブレーキへ圧油を供給するものであることを特徴とする請求項１記載のロータリーテーブル停止装置。
3. 前記圧油供給手段及び蓄圧手段が接続される圧油供給ポートと、
   その圧油供給ポートの接続先を制御手段からのブレーキ制御信号に応じて切り換える切換部とを有し、
   その切換部よって、ブレーキ制御信号がオン状態の場合に前記圧油供給ポートと前記油圧ブレーキとの接続を切断し、ブレーキ制御信号がオフ状態の場合に前記圧油供給ポートと前記油圧ブレーキとを接続する切換弁を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載のロータリーテーブル停止装置。
4. 前記蓄圧手段は、前記油圧ブレーキと前記チェック弁とを接続する管路に接続されるアキュムレータであることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のロータリーテーブル停止装置。
5. 前記圧油供給手段は、自らが排出する圧油の圧力を補償制御する制御部を有している油圧ポンプであることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のロータリーテーブル停止装置。

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