JP3473957B2 - 旋回テーブル装置 - Google Patents
旋回テーブル装置Info
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- JP3473957B2 JP3473957B2 JP52412496A JP52412496A JP3473957B2 JP 3473957 B2 JP3473957 B2 JP 3473957B2 JP 52412496 A JP52412496 A JP 52412496A JP 52412496 A JP52412496 A JP 52412496A JP 3473957 B2 JP3473957 B2 JP 3473957B2
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- Japan
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- table body
- turning
- ball screw
- linear guide
- nut
- Prior art date
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
- B23Q1/25—Movable or adjustable work or tool supports
- B23Q1/44—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms
- B23Q1/50—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with rotating pairs only, the rotating pairs being the first two elements of the mechanism
- B23Q1/52—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with rotating pairs only, the rotating pairs being the first two elements of the mechanism a single rotating pair
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Machine Tool Units (AREA)
Description
するユニット、たとえば内面研削盤の砥石軸、主軸、円
筒研削盤の主軸、砥石軸、心押台その他の工作機械全般
のテーブルとして用いられる旋回テーブル装置に関す
る。
口側(砥石を挿入する側)より奥部の方が砥石との接触
時間が短いこと等から、ワーク内面の奥部側が研削不十
分となり、円筒度が悪くなることがよくある。
内面研削時にはワークの中心軸線に対し砥石を傾ける、
あるいは砥石側でなくワーク側を砥石の中心軸線に対し
傾けることが実施されている。
47347号公報に記載の機構が知られている。
けるのにあたり、基点51を中心に砥石台52を一定角度旋
回させるものであり、このような旋回動作の駆動源とし
て油圧シリンダ53と偏心カム機構54を備える。
退動作すると、偏心カム機構54が作動し、偏心カム軸55
が変位するとともに、その左右方向の変位がベアリング
56を介してアーム部57,57に伝達される。これによりア
ーム部57,57およびこれに一体の連結板58が移動し、砥
石台52が基点51を中心に旋回する。
ム機構54によるものであるため、旋回角度を数値制御に
より変更することはできない。また偏心カム機構54自体
を設計変更すれば旋回角度の設定変更が可能であるが、
これによると偏心カム機構54そのものを取り替える等の
面倒な作業が強いられ、旋回角度の設定変更に関する使
い勝手が悪い。
目的とするところは、数値制御による旋回角度の設定変
更が可能で使い勝手のよい旋回テーブル装置を提供する
ことにある。
は、ベース上に旋回可能に配設されたテーブル本体が、
上記ベースにクランプされることなく旋回方向に加工負
荷を受けながら、駆動源から動力伝達手段を介し動力を
得て旋回する旋回テーブル装置であって、該駆動源が、
テーブル本体の旋回角度を調整するための数値制御の対
象となるサーボモータからなるものである。
源の動力により回転するボールねじからなり、このボー
ルねじのナット部とテーブル本体とを接続するととも
に、そのナット部とテーブル本体の運動方向の相違をひ
ねりにより吸収する板バネを備えている。
により回転するボールねじからなり、該ボールねじのナ
ット部とテーブル本体とを接続するとともに、そのナッ
ト部とテーブル本体の運動方向の相違を回転成分とスラ
イド成分に分割して吸収するリニアガイドおよびベアリ
ングを備えている。
図である。
面図である。
いて図1ないし図6を基に詳細に説明する。
に配設されたテーブル本体2を備えており、テーブル本
体2は駆動源3から動力伝達手段4を得て旋回軸5を中
心に旋回する。
御を図る観点から、その数値制御の対象となるサーボモ
ータ6が、また動力伝達手段4としてはバックラッシュ
がなく数値制御に好適であるとの見地より、ボールねじ
7が採用されており、サーボモータ6とボールねじ7と
は駆動ギア8および従動ギア9を介して連結されてい
る。
に沿って設けられるとともに、先端がテーブル本体2の
一側面と当接するように設置されており、またボールね
じ7のナット部10はベース1側に固定されている。つま
りボールねじ7はナット部10と係合しつつ前後に移動で
きるように構成されている。
の正逆転動作によりなされる。すなわちサーボモータ6
が正逆転すると、その動力が駆動ギア8および従動ギア
9を通じてボールねじ7に伝達され、これによりボール
ねじ7が上述の通り前後に移動する。
は付勢手段としてコイルスプリング11が設けられてお
り、コイルスプリング11はテーブル本体2をボールねじ
7側に常時付勢するように構成されている。
スプリング11との間に挟まれて設置され、かつボールね
じ7の前進による押圧力とスプリング11の付勢力を受け
るように構成されている。
その摺動を滑らかなものとするために、テーブル本体2
とベース1の隙間にはテーブル本体2の潤滑油供給路11
2を介し潤滑油113が供給される。
られており、この押圧カム114,114による押圧力でテー
ブル本体2はベース1側に押圧固定され、ベース1とテ
ーブル本体2との隙間を除去している。
について図1を基に説明する。
一定角度回転し、ボールねじ7がテーブル本体2側に前
進すると、ボールねじ7の先端がテーブル本体2の一側
面を押圧し、これによりテーブル本体2が旋回軸5を中
心に旋回する。
11の弾性復帰力によりテーブル本体2が上記とは反対方
向に旋回する。
前後移動量に比例し、またボールねじ7の前後移動量は
サーボモータ6の回転角度に比例する。
ボモータ6の回転角度制御を通じて実行することができ
る。
は主軸のテーブルとして用いる場合には、その砥石軸あ
るいは主軸をテーブル本体2上にセットする。砥石軸を
テーブル本体2上に載置固定した場合にはテーブル本体
2の旋回により砥石をワークの中心軸線に対し一定の角
度で傾けることができ、また主軸をテーブル本体2上に
載置固定した場合はワークを砥石の中心軸線に対し一定
の角度で傾けることができる。
じ7によりテーブル本体2の旋回動作を実行するように
構成したものである。このためテーブル本体2の旋回角
度がボールねじ7の前後移動量およびサーボモータ6の
回転角度に比例することから、サーボモータ6の回転角
度制御を通じてテーブル本体2の旋回角度の数値制御を
簡単に実行でき、この種の旋回角度の設定変更に関する
使い勝手がよい。
ブル本体2とベース1が摺動する構造であるため、テー
ブル本体2が微小振動する、いわゆるスティクスリップ
が生じ、応答遅れが大きく、またテーブル本体2を介し
ボールねじ7とコイルスプリング11が対向する構造であ
るため、コイルスプリング11の伸縮方向にテーブル本体
2が振動しやすく、振動に対する剛性が余り高くない。
止と振動に対する剛性向上等を図るべく、改良されたの
が図2に示す旋回テーブル装置であり、以下その改良点
を中心に詳細説明する。
板バネ12,12はボールねじ7の外周両側に設けられ、か
つその一面がテーブル本体2の他端面2b側と対向するよ
うに配置されている。
に、板バネ12,12の他端は動力伝達アーム13を介してテ
ーブル本体2に接続されている。
定されず、ボールねじ7に沿ってスライド可能に設けら
れ、サーボモータ6がベース1側に固定されており、ま
たボールねじ7はサーボモータ6の回転軸に直結されて
いる。つまりサーボモータ6によりボールねじ7を直接
回転させると、ナット部10がボールねじ7に係合しつつ
直線移動するように構成されている。
には2つの曲線案内14,15が配設されており、これらの
曲線案内14,15はテーブル本体2の旋回をガイドするた
めに設けたものであり、一方の曲線案内14はテーブル本
体2の一端面2a側に、他方の曲線案内15はテーブル本体
2の他端面2b側に設けられている。
スローラ軸受16が採用されており、クロスローラ軸受16
の外輪部160はテーブル本体2の裏面側に、その内輪部1
61はベース1の表面側にねじ止め固定されている。
からなり、曲線レール150はテーブル本体2の旋回軌跡
と同心円のカーブを有し、かつテーブル本体2の裏面側
に取り付けられており、またレール受部151はベース1
の表面側に取り付けられ、かつ曲線レール150と同様に
屈曲した係合溝151aを有し、係合溝151aには転動体151b
を介して曲線レール150がスライド可能に装着されてい
る。つまりレール受部151は転動体151bを介して曲線レ
ール150とスライド可能に係合する。
如く同心円上に位置する関係を有しており、その円の中
心はテーブル本体2の旋回中心O1となる。なお旋回中心
O1は現物の旋回軸でなく仮想のものである。
について図2を基に説明する。
りボールねじ7を回転させると、ナット部10がボールね
じ7に係合しつつ直線移動する。
部10の推進力が板バネ12,12および動力伝達アーム13を
通じてテーブル本体2に伝達され、これによりテーブル
本体2が仮想の旋回中心O1を基準に旋回する。
はなく、2つの曲線案内14、15に沿って滑らかに旋回移
動する。
するが、その運動方向の相違は板バネ12,12のひねりに
より吸収される。
が曲線案内14,15を介して旋回するように構成したもの
である。このため旋回時にテーブル本体2とベース1が
摺接せず、このような摺接による不具合、すなわちステ
ィクスリップを防止することができ、またテーブル本体
2とベース1との隙間に潤滑油を供給する必要もなく、
潤滑油のリーク防止対策を省略できる。
を板バネ12,12により接続したものである。このため板
バネ12,12を介してテーブル本体2とナット10側との一
体化が図られることから、振動に対するテーブル本体2
の剛性が高く、また機器構造も簡略であり安価である。
2の端面側に対向配置したものである。このためテーブ
ル本体2上に設置した砥石軸からの研削負荷がテーブル
本体2に加わっても、その方向の負荷により板バネ12,1
2が簡単に曲ることはなく、この種の負荷によるテーブ
ル本体2の振動を抑制する効果がある。
5でガイドし、これによりテーブル本体2が実存の旋回
軸でなく、仮想の旋回軸を中心に旋回するように構成し
たものである。このため旋回中心に旋回軸を必要とせ
ず、この種の旋回軸を設置するための余分なスペースが
省略されることから、機器構成がコンパクトである。
ールねじ7のナット部10とを板バネ12,12により接続し
た構造であるため、板バネ12,12のひねり力がそのひね
り量によって異なることから、数値制御に好適であると
はいえず、またひねり量も少ないことから、テーブル本
体2の旋回角度が小さいものである。
び旋回角度の範囲拡大等を図るべく、改良されたのが図
5に示す旋回テーブル装置であり、以下その改良点を中
心に詳細説明する。
ールねじ7のナット10とが板バネ12,12(図3参照)に
代えて、リニアガイド17および軸受型のベアリング18に
より接続されている。
ーブル本体2の運動方向の相違を回転成分とスライド成
分に分割して吸収するものであり、リニアガイド17はそ
のスライド移動を通じて当該スライド成分を、またベア
リング18はその回転を通じて当該回転成分を吸収するよ
うに構成されている。
じ7のナット部10との接続部をリニアガイド17およびベ
アリング18から構成し、これらによりテーブル本体2と
ナット部10との運動方向の相違を回転成分とスライド成
分に分割して吸収するように構成したものである。この
ため当該接続部が板バネの場合と異なり可動の構造であ
ることから、テーブル本体2の大きな旋回角度にも対応
でき、また高剛性であるとともに、その接続部に板バネ
のようなひねり力が生じることもなく、数値制御に好適
である。
設ける構成を採用したが、図6に示すように一方の曲線
案内14を省略し、1つの曲線案内15と旋回軸5(図2参
照)とを備える構成とすることもできる。この場合、テ
ーブル本体2は曲線案内15によりガイドされながら旋回
軸5を中心に旋回する。
ることができ、また2以上設けることも可能である。
如くサーボモータの動力が動力伝達手段を介しテーブル
本体に伝達され、これによりテーブル本体が旋回するよ
うに構成したものである。このためサーボモータの回転
角度制御を通じてテーブル本体の旋回角度の数値制御が
可能となり、この種の旋回角度の設定変更に関する使い
勝手の向上を図れる。
によりテーブル本体の旋回動作を実行するように構成し
たものである。このためテーブル本体の旋回角度がボー
ルねじの前後移動量およびサーボモータの回転角度に比
例することから、サーボモータの回転角度制御を通じて
テーブル本体の旋回角度の数値制御を簡単に実現でき
る。
ールねじのナット部との接続部をリニアガイドおよびベ
アリングから構成し、これらによりテーブル本体とナッ
ト部との運動方向の相違を回転成分とスライド成分に分
割して吸収するように構成したものである。このため当
該接続部が板バネの場合と異なり可動の構造であること
から、テーブル本体の大きな旋回角度にも対応でき、ま
た高剛性であるとともに、その接続部に板バネのような
ひねり力が生じることもない点で、旋回角度の数値制御
に好適である。
Claims (2)
- 【請求項1】ベース上に旋回可能に配設され、加工負荷
により旋回力が旋回方向に生じるテーブル本体が、駆動
源から動力伝達手段を介し動力を得て旋回する旋回テー
ブル装置であって、 上記駆動源が、上記テーブル本体の旋回角度を調整する
ための数値制御の対象となるサーボモータからなり、 上記動力伝達手段が、上記テーブル本体の旋回軌跡の接
線方向に沿って設けられるとともに上記駆動源の動力に
より回転する、バックラッシュのないボールねじからな
り、 上記ボールねじのナット部と上記テーブル本体側とを接
続する手段が、上記テーブル本体の旋回中心軸線に平行
に備えられた板バネからなり、 上記板バネは、上記テーブル本体の端面側に位置し、か
つ、その板バネ一端が直接上記ボールねじのナット部に
固定され、その板バネ他端が直接上記テーブル本体側に
固定されることにより、上記ボールねじのナット部と上
記テーブル本体側とを接続し一体化する構造であるとと
もに、上記ボールねじの回転による上記ナット部の直線
運動軌跡と上記テーブル本体の旋回運動軌跡の相違をひ
ねりにより吸収すること を特徴とする旋回テーブル装置。 - 【請求項2】ベース上に旋回可能に配設され、加工負荷
により旋回力が旋回方向に生じるテーブル本体が、駆動
源から動力伝達手段を介し動力を得て旋回する旋回テー
ブル装置であって、 上記駆動源が、上記テーブル本体の旋回角度を調整する
ための数値制御の対象となるサーボモータからなり、 上記動力伝達手段が、駆動源の動力により回転するボー
ルねじからなり、 上記ボールねじのナット部と上記テーブル本体とを接続
する手段が、上記テーブル本体の端面側に配置されたリ
ニアガイドと、上記テーブル本体の旋回中心軸線と平行
に設置されたベアリングとからなり、 上記ベアリングの中心軸線上に、上記ボールねじの中心
軸線と上記リニアガイドの中心があり、 上記ベアリングは、その外輪が上記ボールねじのナット
部に固定され、 上記ベアリングの内輪に嵌っている軸を介して、該ベア
リングの内輪と上記リニアガイドのレールとが固定さ
れ、 上記リニアガイドのレールにスライド可能に嵌合する該
リニアガイドのスライドブロックは、上記テーブル本体
側の伝達アームに固定されてなり、 上記テーブル本体が旋回動作するとき、上記テーブル本
体の旋回中心軸線から上記ボールねじのナット部までの
直線距離を、上記リニアガイドのスライドブロックがス
ライドして変化させ、 上記リニアガイドのスライドブロックおよび同リニアガ
イドのレールが、上記ベアリング内輪の回転により、上
記テーブル本体と同時に同じ旋回角度で動作するように
保たれ、 上記リニアガイドとベアリングが、上記ボールねじのナ
ット部と上記テーブル本体の運動方向の相違をスライド
成分と回転成分に分割して吸収することを特徴とする旋
回テーブル装置。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP7-18212 | 1995-02-06 | ||
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Also Published As
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