JP3682896B2 - 工作機械用の配管装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、複数の配管の一端を工作機械と固定関係に接続し、他端を工作機械の移動部に接続する構成の工作機械用の配管装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、ロータリテーブルを備え、4軸又は5軸制御を行う工作機械が広範に用いられるようになってきた。
【0003】
このような工作機械では、段取り作業の簡便化のために、ロータリテーブルにワーククランプ装置を付けることが望まれている。
【0004】
ワーククランプ装置は一般に油圧チャックで形成される。これは油圧で駆動されるので、配管系が必要となる。また、ロータリテーブルを油圧で回転駆動する場合にも、配管系が必要である。
【0005】
このように、ロータリテーブルには、複数のフレキシブルな配管系が接続される。
【0006】
従来の配管系は、一端側が工作機械のクロスレール等に固定され、他端側がロータリテーブルのような移動部に固定される。配管の長さは、移動部の回転移動と平行移動を許容するために、ある程度長めに設定される。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特に移動部の移動距離が大きい場合には、配管の長さに相応の余裕を持たせる必要がある。このため、テーブル回転時に配管が絡まったり撓んだりすることが多々あった。
【0008】
それゆえ、移動部の移動や回転を素早く行うことができず、加工時間短縮の妨げになっていた。
【0009】
また、配管系の絡まりや撓みが事故に繋がることもあり、危険であった。
【0010】
このような従来技術の問題点に鑑み、本発明は、配管が不用に絡まったり撓んだりして移動部の移動を邪魔することがなく、移動部の素早い移動が可能な工作機械用の配管装置を提供することを目的としている。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本願発明は、フレキシブルな配管(31)の上端を工作機械(1)の上方位置の固定部(11)と固定関係に接続し、そのフレキシブルな配管(31)の下端を工作機械(1)の下方位置のロータリテーブル(23)に接続し、工作機械の固定部(11)にシャフト(12)の上端を配管(31)の上端の近くで配置し、シャフト(12)の下端部に第1アーム(14)を水平方向に連結し、工作機械の固定部(11)に対してシャフト(12)を介して第1アーム(14)を旋回可能に連結し、第1アーム(14)は鉛直方向に配置されているシャフト(12)の軸回りに旋回可能であり、第1アーム(14)の自由端部に第2アーム(16)の一端部をリンク結合し、第2アーム(16)の他端部をロータリジョイント(17)を介して工作機械(1)のロータリテーブル(23)に回転可能に連結し、フレキシブルな配管(31)が、シャフト(12)および第1アーム(14)を経由せずに、工作機械(1)の上方位置の固定部(11)から下向きに延びて直接第2アーム(16)の一端部に到り、その第2アーム(16)の一端部から他端部までガイドされていることを特徴とする工作機械用の配管装置を要旨としている。
【0012】
【発明の実施の形態】
本発明の工作機械用配管装置は、配管の一端を工作機械と固定関係に接続し、他端を工作機械の移動部に接続する構成の工作機械用の配管装置において、工作機械の固定部に対して第1アームを旋回可能に連結し、第1アームの自由端部に第2アームの一端部をリンク結合し、第2アームの他端部を工作機械の移動部に回転可能に連結し、第2アームにより配管の一部分をガイドする構成になっている。
【0013】
第2アームが中空部を有し、その中空部に配管を挿入してガイドすることができる。
【0014】
移動部は、例えばワーククランプ部を備えたロータリテーブルである。
【0015】
ロータリテーブルは、2軸方向に移動可能なものを採用できる。
【0016】
工作機械の固定部にシャフトを鉛直方向に配置し、シャフトの下端部に第1アームを水平方向に連結することができる。
【0017】
【実施例】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
【0018】
図1は、本発明の配管装置を適用した横形マシニングセンタを示す側面図、図2はその配管装置の主要部を示す側面図である。
【0019】
横形マシニングセンタ1は通常のものであり、スピンドル21、ロータリテーブル23、パレットチャンジャ25等を備えている。
【0020】
マシニングセンタ1のベース2上には、Z方向に移動可能なサドル35が配置されている。サドル35上には、サドル35と相対的にX方向に移動可能なテーブル36が配置されている。
【0021】
サドル35とテーブル36は、ボールネジ、ボールナット、サーボモータからなる駆動機構によって、それぞれZ方向とX方向に移動する。
【0022】
ベース2の上には縦方向にコラム3が形成され、コラム3にはY方向に移動可能なヘッド34が配置されている。ヘッド34は、高速回転可能なスピンドル21を有している。
【0023】
コラム3の反対側には、パレットチェンジャ25が配置されている。パレットチェンジャ25は2個のステージ27を有し、移動手段28によってステージ27とテーブルの間でパレット24を交換する。
【0024】
パレットチェンジャ25とテーブル可動領域の間には、開閉自在なドア部材26が配置されている。パレット交換時にはドア部材26を解放し、加工時にはドア部材26を閉鎖する。
【0025】
テーブル36上には、ロータリテーブル23が配置されている。ロータリテーブル23は、矢印Bで示すように、テーブル36と相対的に鉛直軸回りにインデックス可能である。ロータリテーブル23は、油圧モータによりインデックス駆動される。
【0026】
ロータリテーブル23は、ワークを設定するためのワーククランプ部33を備えている。ワーククランプ部33は、例えば油圧チャックとして構成できる。
【0027】
ワーククランプ部33は、矢印C方向にインデックス可能な構成にすることもできる。
この駆動も油圧モータによって行うことができる。
【0028】
以上のような油圧アクチュエータに圧油を供給するための配管装置10が、ロータリテーブル23に接続されている。
【0029】
配管装置10は複数のフレキシブルな配管31を備えている。各配管31の一方の端部は、ベース2やコラム3と固定関係にあるクロスレール11に接続されている。各配管31の他端部は、ロータリテーブル23に接続されている。
【0030】
クロスレール11の配管固定位置の隣には、シャフト12が鉛直方向に配置されている。シャフト12は、長尺シャフト12aと、その外側に回転可能に配置される短尺シャフト12bからなる。
【0031】
短尺シャフト12bの下端部には、第1アーム14の一端が固定されている。第1アーム14はシャフト12の軸回りに旋回可能である。
【0032】
第1アーム14の他端部には、ロータリジョイント15を介して第2アーム16の一端部が回転可能に連結されている。つまり、第1アーム14と第2アーム16はリンク結合されている。
【0033】
第2アーム16の他端部は、ロータリジョイント17を介してロータリテーブル23の取付部18に回転可能に連結されている。
【0034】
図3〜5から分かるように、第2アーム16の他端部は幅広になっている。幅広部分において、複数の配管31の各々が、ロータリジョイント外側部の所定位置に接続されている。そして、各配管31は、それぞれ対応する油圧アクチュエータまで導かれている。
【0035】
第2アーム16は中空部を有し、その内側壁面が配管ガイドとして機能する。すなわち、各配管31は、その一部分が第2アーム16内に挿入され、第2アームの内側壁面でゆるくガイドされる。
【0036】
図3〜図5は、配管装置10の動作を示す動作図である。ロータリテーブル23が移動すると、配管31、第1アーム14、第2アーム16はリンク結合の作用によって図示のようにスムーズに移動する。
【0037】
この際、各配管31は、その一部分が配管ガイド(第2アーム内面)によって拘束されるため、ロータリテーブル23の移動や回転に際して、不用に絡まったり弛んだりすることがない。
【0038】
第2アーム16に別の部材を取り付けて配管ガイドにすることもできる。配管ガイドは、配管31の所定部分をゆるく拘束できるものであれば何でも良い。
【0039】
【発明の効果】
本発明の工作機械用配管装置においては、配管系が不用に絡まったり撓んだりして、移動部の移動を邪魔することがなく、配管系に関するトラブルは皆無となる。それゆえ、本発明の配管装置を適用することにより、工作機械の加工効率を大幅に向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明による工作機械用の配管装置を適用した横形マシニングセンタを示す側面図。
【図2】 図1のAの部分を示す側面図。
【図3】 図1の配管装置の動作を示す動作図。
【図4】 図1の配管装置の動作を示す動作図。
【図5】 図1の配管装置の動作を示す動作図。
【符号の説明】
1 工作機械
10 工作機械用の配管装置
11 固定部
12 シャフト
14 第1アーム
16 第2アーム
23 移動部(ロータリテーブル)
33 ワーククランプ部
Claims (3)
- フレキシブルな配管(31)の上端を工作機械(1)の上方位置の固定部(11)と固定関係に接続し、そのフレキシブルな配管(31)の下端を工作機械(1)の下方位置のロータリテーブル(23)に接続し、工作機械の固定部(11)にシャフト(12)の上端を配管(31)の上端の近くで配置し、シャフト(12)の下端部に第1アーム(14)を水平方向に連結し、工作機械の固定部(11)に対してシャフト(12)を介して第1アーム(14)を旋回可能に連結し、第1アーム(14)は鉛直方向に配置されているシャフト(12)の軸回りに旋回可能であり、第1アーム(14)の自由端部に第2アーム(16)の一端部をリンク結合し、第2アーム(16)の他端部をロータリジョイント(17)を介して工作機械(1)のロータリテーブル(23)に回転可能に連結し、フレキシブルな配管(31)が、シャフト(12)および第1アーム(14)を経由せずに、工作機械(1)の上方位置の固定部(11)から下向きに延びて直接第2アーム(16)の一端部に到り、その第2アーム(16)の一端部から他端部までガイドされていることを特徴とする工作機械用の配管装置。
- 第2アーム(16)が中空部を有し、その中空部に配管(31)を挿入してガイドすることを特徴とする請求項1に記載の工作機械用の配管装置。
- ロータリテーブル(23)が2軸方向(X、Z)に移動可能で、かつワーククランプ部(33)を備えたロータリテーブル(23)であることを特徴とする請求項1又は2に記載の工作機械用の配管装置。
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