JP3735732B2 - 傾斜割出し円テーブル - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、工作機械に装着する傾斜割出し円テーブルに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
本体に傾斜テーブルを水平な揺動軸線回りに揺動可能に支承し、前記傾斜テーブルに割出し円テーブルを前記揺動軸線と直角な割出し回転軸線の回りに回転可能に支承し、油圧シリンダにより前記割出し回転軸線方向に昇降されるクランパを前記割出し円テーブル上に装架し、工作物が着脱可能に取付けられるパレットを上昇したクランパの上面に搬入し、前記クランパが下降してパレットの係合部を下方に押圧してパレットを前記割出し円テーブル上面に固定する傾斜割出し円テーブルがマシニングセンタ等の工作機械のワークテーブル上に取付けられて広く使用されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の傾斜割出し円テーブルにあっては、クランパを昇降させる油圧シリンダの切替弁が、加工中に誤作動により切替えられると、クランパが上昇し、完全にアンクランプ状態となったパレット上の工作物を工具により加工して工作物を切削力で突き落としたり、工具又は工作物を破損する可能性があった。また、傾斜テーブルが傾斜位置に割出されて割出し円テーブルの上面が傾斜しているときに、前記切替弁が誤作動により切替えられると、前記クランパが上昇し、パレットが割出し円テーブルから滑り落ちる可能性があり、作業者にとって危険であると共に工作機械を損傷する虞があった。
【0004】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、請求項1に記載の発明の構成上の特徴は、水平な揺動軸線回りに揺動可能に本体に支承された傾斜テーブルと、この傾斜テーブルを前記揺動軸線回りに揺動させる揺動駆動装置と、前記傾斜テーブルに一体的に固定されたベースに前記揺動軸線と直角な割出し回転軸線の回りに回転可能に支承された割出し円テーブルと、この割出し円テーブルを前記割出し回転軸線の回りに割出し回転させる回転駆動装置と、前記割出し円テーブル上に前記割出し回転軸線方向に移動可能に装架されたクランパと、このクランパを昇降移動させる手段と、工作物が着脱可能に取付けられ上昇したクランパの上面に搬入されたとき該クランパの下面と対向する係合部が設けられ前記クランパの下降により前記係合部がクランパ下面により押圧されて前記割出し円テーブル上面に位置決め手段により位置決めされた状態で固定されるパレットとを設けた傾斜割出し円テーブルにおいて、前記クランパの下面に固着され前記割出し回転軸線と同軸に前記割出し円テーブルに穿設された中心孔を貫通し前記ベースまで延在する保安部材と、前記ベースに移動可能に装架されロック位置において前記保安部材に設けられた係止部と干渉して前記クランパの上昇を阻止し、アンロック位置において前記係止部との干渉を解除してクランパの上昇を許容するロック部材と、このロック部材をロック位置とアンロック位置との間で移動させるロック部材駆動手段と、前記割出し円テーブルの上面が水平となる傾斜角零度位置に前記傾斜テーブルが割出されると共に前記パレットを上昇したクランパに側方から搬入出可能な割出し角零度位置に前記割出し円テーブルが割出されたときにのみ前記ロック部材駆動手段により前記ロック部材をアンロック位置に移動させるアンロック制御手段とを備えたことである。
【0005】
請求項2に係る発明の構成上の特徴は、請求項1に記載の傾斜割出し円テーブルにおいて、前記係止部を前記保安部の下端に一体的に設けられたロックプレートとし、前記割出し円テーブルが割出し角零度位置を含む割出し角度所定位置に割出されたときは前記ロックプレートと同位相となって該ロックプレートの上昇を許容し、割出し角度所定位置以外に割出されたときは前記ロックプレートと干渉してロックプレートの上昇を阻止する開口部と、前記クランパが下降された状態で前記割出し円テーブルが割出し回転されるとき前記ロックプレートの回転を許容する空隙とを有する保安溝を前記ベースに設けた。
【0006】
請求項3に係る発明の構成上の特徴は、水平な揺動軸線回りに揺動可能に本体に支承された傾斜テーブルと、この傾斜テーブルを前記揺動軸線回りに揺動させる揺動駆動装置と、前記傾斜テーブルに一体的に固定されたベースに前記揺動軸線と直角な割出し回転軸線の回りに回転可能に支承された割出し円テーブルと、この割出し円テーブルを前記割出し回転軸線の回りに割出し回転させる回転駆動装置と、前記割出し円テーブル上に前記割出し回転軸線方向に移動可能に装架されたクランパと、このクランパを昇降移動させる手段と、工作物が着脱可能に取付けられ上昇したクランパの上面に搬入されたとき該クランパの下面と対向する係合部が設けられ前記クランパの下降により前記係合部がクランパ下面により押圧されて前記割出し円テーブル上面に位置決め手段により位置決めされた状態で固定されるパレットとを設けた傾斜割出し円テーブルにおいて、前記クランパの下面に固着され前記割出し回転軸線と同軸に前記割出し円テーブルに穿設された中心孔を貫通し前記ベースまで延在する保安部材と、この保安部材の下端に一体的に設けられて水平方向に延在するロックプレートとを設け、前記割出し円テーブルが割出し角度所定位置に割出されたときは前記ロックプレートと同位相となって該ロックプレートの上昇を許容し、割出し角度所定位置以外に割出されたときは前記ロックプレートと干渉してロックプレートの上昇を阻止する開口部と、前記クランパが下降された状態で前記割出し円テーブルが割出し回転されるとき前記ロックプレートの回転を許容する空隙とを有する保安溝を前記ベースに設けたことである。
【0007】
【発明の作用・効果】
上記のように構成した請求項1に係る発明においては、割出し円テーブルの上面が水平となる傾斜角零度位置に前記傾斜テーブルが割出されると共に前記パレットを上昇したクランパに側方から搬入出可能な割出し角零度位置に前記割出し円テーブルが割出されたときにのみロック部材がアンロック位置に移動されてクランパが上昇可能となる。これにより加工中に前記クランパを昇降させるシリンダに流体を給排する切替弁が誤作動で切替わっても、保安部材に設けられた係止部がロック部材と干渉して前記クランパの上昇を阻止するので、完全にアンクランプ状態となったパレット上の工作物を工具により加工してパレットを切削力で突き落としたり、工具又は工作物を破損することを防止できる。また、傾斜テーブルが傾斜位置に割出されて割出し円テーブルの上面が傾斜しているときに、前記切替弁が誤作動により切替えられても、前記クランパの上昇は阻止されるので、パレットが割出し円テーブルから滑り落ちることはない。
【0008】
上記のように構成した請求項2に係る発明においては、割出し円テーブルの上面が水平となる傾斜角零度位置に前記傾斜テーブルが割出され、且つ前記パレットを上昇したクランパに側方から搬入出可能な割出し角零度位置に前記割出し円テーブルが割出されたときにのみ、ロック部材をアンロック位置に移動してクランパに固着した保安部材の下端に設けたロックプレートの上昇を許容し、前記割出し円テーブルが割出し角零度位置を含む割出し角度所定位置以外に割出されたときは前記ロックプレートと干渉してロックプレートの上昇を阻止する開口部を有する保安溝に前記ロックプレートを収納したので、傾斜テーブルが傾斜位置に割出されているときに、前記切替弁が誤作動により切替えられても、前記クランパの上昇を阻止してパレットが前記割出し円テーブルから滑り落ちることを防止することができ、さらに割出し円テーブルが割出し角度所定位置以外に割出されているときに、クランパの上昇を機械的に確実に阻止することができる。
【0009】
上記のように構成した請求項3に係る発明においては、クランパの下面に固着した保安部材の下端にロックプレートを設け、前記割出し円テーブルが割出し角零度位置に割出されたときは前記ロックプレートと同位相となって該ロックプレートの上昇を許容し、割出し角度所定位置以外に割出されたときは前記ロックプレートと干渉してロックプレートの上昇を阻止する開口部と、前記クランパが下降された状態で前記割出し円テーブルが割出し回転されるとき前記ロックプレートの回転を許容する空隙とを有する保安溝をベースに設けたので、割出しテーブルが割出し角度所定位置以外に割出されているときに、前記切替弁が誤作動で切替わっても、ロックプレートが保安溝の開口部と干渉しクランパの上昇を機械的に確実に阻止することができる。
【0010】
【実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1において、1は上方に開口したコの字形状の本体で、マシニングセンタ等の工作機械のワークテーブル2上に取付けられている。3はコの字形状の傾斜テーブルで、その両腕部3a,3bから水平方向に突設された揺動軸4a,4bにより本体1の両側に立設された支柱1a,1bに揺動可能に支承されている。傾斜テーブル3を揺動軸4a,4bの軸線である揺動軸線4の回りに揺動させる揺動駆動装置5a,5bが支柱1a,1bに取付けられている。両側の揺動駆動装置5a,5bは同一であるので、一方の揺動駆動装置5aを図2に基いて説明し、他方については対応する部分にb付きの同一参照番号を付して説明を省略する。揺動軸4aにはウォームホイール6aが嵌着され、ウォームホイール6aに噛合されたウォーム7aが支柱1aに回転可能に支承されている。8aは支柱1aに固定されたサーボモータで、歯車機構9aを介してウォーム7aに回転連結されている。10aはバランス用のシリンダで、内部に摺動可能に嵌合されたピストンの中央部に刻接されたラックが揺動軸4aに嵌着されたピニオンと噛合し、傾斜テーブル3の揺動角度に応じた圧力をピストンに作用させて傾斜テーブルの揺動に基づくトルクとバランスさせるようになっている。
【0011】
図1,3において、傾斜テーブル3に一体的に固定されたベース15には、割出し円テーブル16が揺動軸線4と直角な割出し回転軸線17の回りに回転可能に支承されている。割出し円テーブル16の下面にはウォームホイール18が固定され、このウォ−ムホイール18に噛合するウォーム19がサーボモータ20(図5参照)により回転駆動される。これらウォームホイール18、ウォーム19及びサーボモータ20により割出し円テーブル16を割出し回転軸線17の回りに割出し回転させる回転駆動装置12が構成されている。
【0012】
図3において、21は割出し円テーブル16上に割出し回転軸線17方向に昇降移動可能に装架されたクランパで、割出し円テーブル16に割出し回転軸線17と平行に穿設された油圧シリンダ22a,22bに嵌合するピストン23a,23bのピストンロッドに割出し回転軸線17の両側で連結されている。油圧シリンダ22a,22b、ピストン23a,23bによりクランパ21を昇降移動させる手段24が構成されている。25は工作物Wが着脱可能に取付けられるパレットで、上昇したクランパ21の上面に図略のパレット搬入出装置により側方から搬入出される。このパレット25の搬入出時には、割出し円テーブル16の上面が水平となる傾斜角零度位置に傾斜テーブル3が割出されると共に、前記パレット搬入出装置によるパレットの搬入出が可能な割出し角零度位置に割出し円テーブル16が割出されている。26a,26bはパレット25の係合部としての裏板で、パレット25がクランパ21上に搬入されたときクランパ21の両端部下面と対向する。割出しテーブル16の上面には、クランパ21の下降により裏板26a,26bが下方に押圧されてパレット25が下降されたとき、パレット25が着座するシート部材27a,27bが設けられると共に、裏板28a,28bの下面に穿設された位置決め孔と嵌合してパレット16を割出し円テーブル16上に位置決めするための位置決めピン28a28bが突設されている。シート部材27a,27b、位置決めピン28a,28bによりパレット25を割出し円テーブル16上に位置決めする位置決め手段29が構成されている。
【0013】
30はクランパ21の下面に固着された保安部材で、割出し円テーブル16及びベース15に割出し回転軸線17と同心に穿設された中心孔31,32内にベース下方まで延在している。33は保安部材30に設けられた係止部としてのロックプレートで、保安部材30の下端に一体的に固着され水平方向に延在している。34a,34bはベース下方において保安部材30に向かって水平方向に移動可能に装架されたロック部材で、ベース15に固定されたロック部材駆動手段35としての油圧シリンダ装置35a,35bによりロック位置とアンロック位置との間で移動される。ロック部材34a,34bはロック位置において、下降したロックプレート33の上方に進出してロックプレート33の上昇と干渉して保安部材30延いてはクランパ21の上昇を阻止し、アンロック位置においてロックプレート33との干渉を解除してクランパ21の上昇を許容する。ベース15にはロック部材34a,34bの僅か下方に保安溝36が設けられ、クランパ21が下降したときロックプレート33が収納されるようになっている。保安溝36の開口部37の形状は、図4に示すようにロックプレート33の形状より僅かに大きい略同一形状となっており、割出し円テーブル16が割出し角度所定位置に割出されたときロックプレート33と同位相となってロックプレート33の上昇を許容し、割出し角度所定位置以外に割出されたときはロックプレート33と干渉してロックプレート33の上昇を阻止するようになっている。図4に示すようにロックプレート33及び保安溝36の開口部37が割出し円テーブル16の回転軸線17に対し点対称な形状となっているときは、割出し角零度位置及び割出し角零度位置から180度回転した位置が割出し角度所定位置となるが、図4において、ロックプレート33と保安溝36の開口部37の対角線上の両角部分の形状を互いに変えれば、開口部37は、割出し円テーブル16が前記割出し角零度位置に割出されたときはロックプレート33と整列してロックプレート33の上昇を許容するが、割出し角零度位置以外に割出されたときはロックプレート33と干渉してロックプレート33の上昇を阻止するようになる。保安溝36にはクランパ21が下降された状態で割出し円テーブル16が割出し回転されるとき、ロックプレート33の回転を許容する空隙38が開口部37の下方に設けられている。
【0014】
上記のように構成した実施形態の傾斜割出し円テーブルは、工作機械のワークテーブル上に取付けられ、図略の数値制御装置からの傾動指令に基づいてサーボモータ8a,8bが同期制御されて傾斜テーブル3が指令された傾斜角度位置に割出され、割出し回転指令に基づいてサーボモータ20が駆動されて割出し円テーブル16が指令された割出し角度位置に割出され、パレット25に取付けられた工作物Wに工作機械の主軸に装着された工具により所望角度の加工が行われる。この場合、ソレノイドバルブ40は図5に示す位置に切替えられており、圧油がシリンダ22a,22bの上室に供給され、ピストン23a,23bは下方に移動してクランパ21を下降させている。これによりクランパ21の下面がパレット25の裏板26a,26bを下方に押圧し、パレット25は位置決めピン28a,28bに位置決めされてシート部材27a,27b上にクランプされている。また、ソレノイドバルブ41は図5の位置に切替えられており、油圧シリンダ装置35a,35bは前進されてロック部材34a,34bをロック位置に移動している。この状態でソレノイドバルブ40が誤作動で反対側に切替わり圧油がシリンダ22a,22bの下室に供給されてピストン23a,23bが上方に付勢されても、ロックプレート33がロック部材34a,34bと干渉して保安部材30の上昇を規制し、クランパ21が上昇して完全にアンクランプ状態になることが阻止できる。これにより完全にアンクランプ状態のパレット25上の工作物Wを加工してパレット25を工具による切削力で割出し円テーブル16から突き落としたり、工具や工作物Wを破損することを防止することができる。また、パレット25が傾斜テーブル3の傾動により傾斜したクランパ21の上面を滑って割出し円テーブル16から落下することを防ぐことができる。
【0015】
工作物Wの加工が完了すると、工作機械のワークテーブルがパレット25の交換位置に割出され、傾斜テーブル3がサーボモータ8a,8bにより傾斜角零度位置に割出され、割出し円テーブル16がサーボモータ20により割出し回転角零度位置に割出される。この状態で制御装置からのアンロック指令により図6に示すアンロック指令接点42が閉じると、接点43,44は傾斜テーブル3及び割出し円テーブル16が傾斜角零度位置、割出し回転角零度位置に夫々割出し完了して閉成されているので、アンクランプ用ソレノイド45が付勢されて接点46により自己保持される。ソレノイド45の付勢によりその接点47が閉じ、ソレノイド48が付勢されてソレノイドバルブ41が切替わり、油圧シリンダ装置35a,35bが切替わってロック部材34a,34bはアンロック位置に後退する。続いてソレノイドバルブ40が切替わり圧油がシリンダ22a,22bの下室に供給されてクランパ21が上昇され、位置決めピン28a,28bがパレット25の位置決め孔から離脱し、パレット25はアンクランプされる。このときロック部材34a,34bはロックプレート33の上面より後退し、ロックプレート33は保安溝36の開口部37と同位相となっているので、ロックプレート33がロック部材34a,34b及び保安溝36の開口部37と干渉することはなく、保安部材30及びクランパ21は上昇することができる。これら接点43,44及びリレー45等により、割出し円テーブル16の上面が水平となる傾斜角零度位置に傾斜テーブル3が割出されると共にパレット25を上昇したクランパ21に側方から搬入出可能な割出し角零度位置に割出し円テーブル16が割出されたときにのみ油圧シリンダ装置35a,35bによりロック部材34a,34bをアンロック位置に移動させるアンロック制御手段48が構成されている。アンクランプされたパレット25が搬入出装置によりクランパ21上から搬出され、新しい工作物Wが取付けられたパレット25がクランパ21上に搬入されるとソレノイドバルブ40が切替わり、ピストン23a,23bによりクランパ21が下降してパレット25を割出し円テーブル16上にクランプする。数値制御装置からロック指令が出力されロック指令接点49が閉成されるとソレノイド50が付勢され、接点51によって自己保持される。リレー50の付勢により接点52が閉成されてソレノイド53が付勢されるとソレノイドバルブ41が切替わり、ロック部材34a,34bは油圧シリンダ装置35a,35bによりロック位置に前進される。その後、工作機械のワークテーブルが加工位置に移動され、工作物Wに加工が行われる。
【0016】
図7に示すように外周面一部に凹部60が設けられた円盤状のロックプレート61を保安部材30の下端に固定し、クランパ21が下降したときのロックプレート61より僅かに上方位置にロックプレート61の外径より僅かに径が大きい内周孔62及び前記凹部60と略同形で若干小さい凸部63を有する環状のロック部材64をベース15に軸方向移動を規制して回動可能に支承し、凸部63と凹部60とが整列しロックプレート61の上昇を許容するアンロック位置と凸部63と凹部60とが不整列となりロックプレート61の上昇を阻止するロック位置との間でロック部材64を油圧シリンダ装置65により回動させるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る傾斜割出し円テーブルの全体を示す図である。
【図2】 図1の2方向から見た図である。
【図3】 割出し円テーブル部分の拡大図である。
【図4】 図3の4−4拡大断面図である。
【図5】 傾斜割出し円テーブルの油圧回路を示した図である。
【図6】 ロック部材駆動手段の制御回路図である。
【図7】 ロック部材の変形例を示す図である。
【符号の説明】
1・・・本体、2・・・ワークテーブル、3・・・傾斜テーブル、4・・・揺動回転軸線、5a,5b・・・揺動駆動装置、12・・・回転駆動装置、15・・・ベース、16・・・割出し円テーブル、17・・・割出し回転軸線、20・・・サーボモータ、21・・・クランパ、24・・・クランパを昇降移動させる手段、25・・・パレット、26a,26b・・・裏板(係合部)、28a,28b・・・位置決めピン(位置決め装置)、30・・・保安部材、31,32・・・中心孔、33,61・・・ロックプレート(係止部)、34a,34b,64・・・ロック部材、35a,35b,65・・・油圧シリンダ装置(ロック部材駆動手段)、36・・・保安溝、37・・・開口部、38・・・間隙、48アンロック制御手段。

Claims (3)

  1. 水平な揺動軸線回りに揺動可能に本体に支承された傾斜テーブルと、この傾斜テーブルを前記揺動軸線回りに揺動させる揺動駆動装置と、前記傾斜テーブルに一体的に固定されたベースに前記揺動軸線と直角な割出し回転軸線の回りに回転可能に支承された割出し円テーブルと、この割出し円テーブルを前記割出し回転軸線の回りに割出し回転させる回転駆動装置と、前記割出し円テーブル上に前記割出し回転軸線方向に移動可能に装架されたクランパと、このクランパを昇降移動させる手段と、工作物が着脱可能に取付けられ上昇したクランパの上面に搬入されたとき該クランパの下面と対向する係合部が設けられ前記クランパの下降により前記係合部がクランパ下面により押圧されて前記割出し円テーブル上面に位置決め手段により位置決めされた状態で固定されるパレットとを設けた傾斜割出し円テーブルにおいて、前記クランパの下面に固着され前記割出し回転軸線と同軸に前記割出し円テーブルに穿設された中心孔を貫通し前記ベースまで延在する保安部材と、前記ベースに移動可能に装架されロック位置において前記保安部材に設けられた係止部と干渉して前記クランパの上昇を阻止し、アンロック位置において前記係止部との干渉を解除してクランパの上昇を許容するロック部材と、このロック部材をロック位置とアンロック位置との間で移動させるロック部材駆動手段と、前記割出し円テーブルの上面が水平となる傾斜角零度位置に前記傾斜テーブルが割出されると共に前記パレットを上昇したクランパに側方から搬入出可能な割出し角零度位置に前記割出し円テーブルが割出されたときにのみ前記ロック部材駆動手段により前記ロック部材をアンロック位置に移動させるアンロック制御手段とを備えたことを特徴とする傾斜割出し円テーブル。
  2. 前記係止部を前記保安部の下端に一体的に設けられたロックプレートとし、前記割出し円テーブルが割出し角零度位置を含む割出し角度所定位置に割出されたときは前記ロックプレートと同位相となって該ロックプレートの上昇を許容し、割出し角度所定位置以外に割出されたときは前記ロックプレートと干渉してロックプレートの上昇を阻止する開口部と、前記クランパが下降された状態で前記割出し円テーブルが割出し回転されるとき前記ロックプレートの回転を許容する空隙とを有する保安溝を前記ベースに設けたことを特徴とする請求項1に記載の傾斜割出し円テーブル。
  3. 水平な揺動軸線回りに揺動可能に本体に支承された傾斜テーブルと、この傾斜テーブルを前記揺動軸線回りに揺動させる揺動駆動装置と、前記傾斜テーブルに一体的に固定されたベースに前記揺動軸線と直角な割出し回転軸線の回りに回転可能に支承された割出し円テーブルと、この割出し円テーブルを前記割出し回転軸線の回りに割出し回転させる回転駆動装置と、前記割出し円テーブル上に前記割出し回転軸線方向に移動可能に装架されたクランパと、このクランパを昇降移動させる手段と、工作物が着脱可能に取付けられ上昇したクランパの上面に搬入されたとき該クランパの下面と対向する係合部が設けられ前記クランパの下降により前記係合部がクランパ下面により押圧されて前記割出し円テーブル上面に位置決め手段により位置決めされた状態で固定されるパレットとを設けた傾斜割出し円テーブルにおいて、前記クランパの下面に固着され前記割出し回転軸線と同軸に前記割出し円テーブルに穿設された中心孔を貫通し前記ベースまで延在する保安部材と、この保安部材の下端に一体的に設けられて水平方向に延在するロックプレートとを設け、前記割出し円テーブルが割出し角度所定位置に割出されたときは前記ロックプレートと同位相となって該ロックプレートの上昇を許容し、割出し角度所定位置以外に割出されたときは前記ロックプレートと干渉してロックプレートの上昇を阻止する開口部と、前記クランパが下降された状態で前記割出し円テーブルが割出し回転されるとき前記ロックプレートの回転を許容する空隙とを有する保安溝を前記ベースに設けたことを特徴とする傾斜割出し円テーブル。
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