JP3927506B2 - 加工機におけるクロスレールの位置決め装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、加工機におけるクロスレールの位置決め装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
刃物台に交換自在に設けた加工具をＮＣ制御する加工機は、一般に次のような構成である。
【０００３】
ベッドに前後動自在に設けたコラムの左右にガイドレールを立設し、このガイドレールに沿って上下動自在に横桁（クロスレール）を架設し、このクロスレールに沿って左右動自在に刃物台を設け、この刃物台に交換自在に所定の加工具を垂設し、各移動駆動装置をＮＣ制御して加工具を移動制御するように構成している。
【０００４】
このクロスレールは、その両端部を左右のガイドレールにクロス当接し、例えばクロスレールにシリンダ装置によって突没自在に設けた係止ピン（ロケットピン）をガイドレール（コラム側）に多数設けた係合部に選択係合して、移動後のクロスレールを所定高さに水平支持すると共に、クロスレールに設けたクランプ装置によってクロスレールをガイドレールにクランプ固定するように構成し、再びクロスレールを移動させる場合は、このクランプ装置を解除作動させると共にピン係合を外し移動制御するように構成している。
【０００５】
このようにクロスレールの上下位置決め精度（水平度）を上げるために、クロスレールの位置決め装置として、直動型のロケットピンが使用されている。
【０００６】
しかしながら、このクロスレールには、その自重に加えて加工具を設けた刃物台が設けられているため相当な重量をもつ場合が多く、この重量のあるクロスレールをシリンダ装置自体で直接位置決め支承するため、シリンダのロッド径を大きくせざるを得なく、またスペースとの兼ね合いからシリンダ径は大きくできず、受圧面積を大きくできないことから、この位置決め装置の係脱駆動装置は大きな駆動力の出せる油圧シリンダ装置を用いなければならない。
【０００７】
従って、このようなクロスレールが大きな重量となる加工機においては、必ず油圧シリンダ装置を必要とするために油圧レス化できず、省エネや省資源が図れない。
【０００８】
本発明は、油圧レス化の大きな阻害要因となっていたクロスレールの位置決め装置の駆動源に着目し、従来の固定観念を打破してエアシリンダ装置によっても位置決め装置を実現できるようにし、クロスレールの荷重に対して直接対向できる駆動力は生じ得ないエアシリンダ装置を駆動源としても、大きな荷重負荷に十分耐えられ、これによって位置決め係止・係脱によるクロスレールの移動制御機能に支障を与えずに油圧レス化が実現でき、省エネ，省資源を図れる画期的な加工機におけるクロスレールの位置決め装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。
【００１０】
加工具１を設ける刃物台２を移動自在に設けたクロスレール３を、コラム４に設けたガイドレール５に沿って移動自在に設け、このクロスレール３とガイドレール５との一方に係止部22を設け、他方にこの係止部22が選択係合する多数の係合部23を設け、この係止部22と係合部23とが係止することでガイドレール５に架設したクロスレール３が位置決め支承される位置決め装置であって、係脱駆動装置24の駆動若しくはこの駆動により解除される付勢により回動突出し、この突出部22Ａが前記係合部23に係止する回動係止部22を前記係止部22として設け、この回動係止部22が回動若しくは戻り回動することで前記突出部22Ａが前記係合部23から回動係脱して前記クロスレール３の移動を許容するように構成したことを特徴とする加工機におけるクロスレールの位置決め装置に係るものである。
【００１１】
また、前記係脱駆動装置24を油圧シリンダ装置でなく、エアシリンダ装置で構成したことを特徴とする請求項１記載の加工機におけるクロスレールの位置決め装置に係るものである。
【００１２】
また、前記回動係止部22が突き当たり回動係止部22の過回動を阻止すると共に、この回動係止部22が突き当たった際、回動係止部22の突出部22Ａが前記係合部23に係止し得る位置となるストッパー部27を設け、この回動係止部22を戻り回動することで前記突出部22Ａが前記係合部23から回動係脱するように構成したことを特徴とする請求項１，２のいずれか１項に記載の加工機におけるクロスレールの位置決め装置に係るものである。
【００１３】
また、前記回動係止部22の回動中心を、この回動係止部22のほぼ重心位置に設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の加工機におけるクロスレールの位置決め装置に係るものである。
【００１４】
また、前記クロスレール３の移動時に前記回動係止部22の回動タイミングを指示するタイミング検知装置を設け、このタイミング検知装置により係脱駆動装置24を作動させて回動係止部22を係合部23に自動的に回動係脱させる自動係合制御装置を設けたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の加工機におけるクロスレールの位置決め装置に係るものである。
【００１５】
また、前記クロスレール３の移動時に前記回動係止部22の係脱のための回動タイミングを指示するタイミング検知装置を設け、このタイミング検知装置により前記係脱駆動装置24を作動させて係合部23から回動係止部22を自動的に係脱させ、前記回動係止部22の係合のための回動タイミングは検知せずタイマー設定により所定時間後に自動的に回動係止部22を係合部23に係止し得る位置に回動し係止するように前記自動係合制御装置を構成したことを特徴とする請求項５記載の加工機におけるクロスレールの位置決め装置に係るものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
好適と考える本発明の実施の形態（発明をどのように実施するか）を、図面に基づいてその作用効果を示して簡単に説明する。
【００１７】
クロスレール３をガイドレール５に沿って移動した後、係脱駆動装置24の駆動若しくはこの係脱駆動装置24により解除する付勢によって前記回動係止部22を回動させると、多数設けた係合部23に対して没動状態であった回動係止部22がこの回動によって突出状態となり、この回動係止部22の突出部22Ａが多数の係合部23の一つに選択係合（係止）し、この係合（係止）によってクロスレール３は所望の位置に支承保持されることとなる。
【００１８】
更に、例えばクランプ装置によってガイドレール５を押圧してガイドレール５にクロスレール３を引き寄せ圧接し、ガイドレール５にクロスレール３をクランプ固定する。
【００１９】
再びクロスレール３を移動させる場合は、例えば前記位置決め装置による係合を外すと共にクランプ装置を解除して移動制御する。
【００２０】
即ち、係脱駆動装置24の駆動若しくは付勢によって回動係止部22を更に回動若しくは戻り方向へ回動して係合部23に対して没動状態とし、またクランプ固定を解除し、クロスレール３をガイドレール５に沿って移動制御する。
【００２１】
従って、本発明では、係脱駆動装置24のロッドは直接クロスレール３の荷重を受けず、この係脱駆動装置24によって回動係止部22を回動し、例えばこの回動係止部22の突出部22Ａを支承受部となる係合部23に支承してクロスレール３の荷重を支承するため、係脱駆動装置24のロッド径を大きくする必要がないため（径を小さくすることができるため）、駆動力の小さなエアシリンダ装置でも係脱が行え、また支承強度も確保できることとなる。
【００２２】
従って、位置決め装置の係脱駆動装置24は、大径なロッドを駆動するような大きな力を生じ得る油圧シリンダ装置でなくても、エアシリンダ装置でも構成でき、油圧レス化を実現できることとなる。
【００２３】
即ち、直動型のロケットピンによる係脱ではなく、回動係止部22の回動突出によりこれを係合部23に係止して支承する構成とし、係脱駆動装置24はこの係合部23を回動するものであって、クロスレール３の荷重を直接受ける構成とはならないから、ロッドは小径で良く、それ故シリンダ推力の小さなエアシリンダ装置で十分となり、油圧レスが可能となる。
【００２４】
また、更に回動係止部22の過回動を防止するストッパー部27を設け、例えばこのストッパー部27に回動係止部22を当接させた際に回動係止部22が回動突出して係合部23に係止するように構成することで、少なくとも回動係止部22は係合部23とストッパー部27との二点で支承されることとなるため、一層位置決め精度が向上すると共に支承強度が向上し、しかも一層この回動係止部22を回動する係脱駆動装置24へは負荷がかからず、クロスレール３の重量に係脱駆動装置24の推力が依存しないこととなるから、駆動力の小さな係脱駆動装置24とすることができ、油圧レス化が容易に実現できることとなる。
【００２５】
【実施例】
本発明の具体的な実施例について図面に基づいて説明する。
【００２６】
本実施例では、係脱駆動装置24を、油圧シリンダ装置ではなく、エアシリンダ装置で構成し油圧レス化を実現した実施例であって、このエアシリンダ装置により回動係止部22（回動駒）を進退駆動制御する構成としている。
【００２７】
更に具体的に説明すると、本実施例の加工機は、ベッド21に前後動自在に設けたコラム４の左右にガイドレール５を立設し、このガイドレール５に沿って上下動自在に横桁（クロスレール３）を架設し、このクロスレール３に沿って左右動自在に刃物台２を設け、この刃物台２に交換自在に所定の加工具１を垂設し、各移動駆動装置をＮＣ制御して加工具１を移動制御するように構成している。
【００２８】
このクロスレール３は、その両端部を左右のガイドレール５にクロス当接し、クロスレール３の左右に係脱駆動装置24により回動することで突没自在に設けた回動係止部22を夫々のガイドレール５（コラム側）に多数設けた係合部23に選択係合（係止）して、この位置決め装置によって移動後のクロスレール３を所定高さに水平支持すると共に、クロスレール３に設けたクランプ装置によってクロスレール３をガイドレール５にクランプ固定するように構成し、再びクロスレール３を移動させる場合は、このクランプ装置を解除作動させると共に係止部22による係合（係止）を外し移動制御するように構成している。
【００２９】
本実施例では、クロスレール３を水平に位置決め支承する位置決め装置を直動型のロケットピンによる係合とせず、この位置決め装置の油圧レス化を図るため、次のような構成としている。
【００３０】
係脱駆動装置24の進退駆動により回動突出し、この突出部22Ａがコラム４の上下方向に多数設けた凹段状の係合部23の一つに係止する回動係止部22をクロスレール３に設け、この回動係止部22が戻り回動することで前記突出部22Ａが前記係合部23から回動係脱して前記クロスレール３の移動を許容するように構成している。
【００３１】
従って、クロスレール３をガイドレール５に沿って移動した後、係脱駆動装置24の駆動によって前記回動係止部22を回動させると、多数設けた係合部23に対して没動状態（突出せず係合部23に係止し得ない状態）であった回動係止部22がこの回動によって突出状態となり、この回動係止部22の突出部22Ａの係止面が多数の係合部23の一つの凹段面に選択支承係止し、この支承係止によってクロスレール３は所望の位置に精度良く支承保持されることとなる。
【００３２】
また、再びクロスレール３を移動させる場合は、そのままあるいは少し移動させた後この回動係止部22を戻り回動させてこの係止を外すと共にクランプ装置を解除して移動制御する。
【００３３】
即ち、係脱駆動装置24の駆動によって回動係止部22を戻り回動させて係合部23に対して没動状態とし、またクランプ固定を解除し、クロスレール３をガイドレール５に沿って移動制御する。
【００３４】
従って、直動型のロケットピンによる係脱ではなく、回動係止部22の回動突出によりこれを係合部23に係止して支承する構成とし、係脱駆動装置24はこの係合部23を回動するものであって、クロスレール３の荷重を直接受ける構成とはならないから、ロッドは小径で良く、それ故シリンダ推力の小さなエアシリンダ装置で十分となり、油圧レスが可能となる。
【００３５】
また、前記回動係止部22が突き当たり回動係止部22の過回動を阻止すると共に、この回動係止部22が突き当たった際、回動係止部22の突出部22Ａが前記係合部23に係止し得る位置となるストッパー部27を設け、この回動係止部22を戻り回動することで前記突出部22Ａが前記係合部23から回動係脱するように構成している。
【００３６】
従って、例えばこのストッパー部27に回動係止部22を当接させた際に回動係止部22が回動突出して係合部23に支承係止するように構成することで、少なくとも回動係止部22は係合部23とストッパー部27との二点で受け支承されつつ且つ回り止め支承されることとなるため、一層位置決め精度が向上すると共に支承強度が向上し、しかも一層この回動係止部22を回動する係脱駆動装置24へは負荷がかからず、クロスレール３の重量に係脱駆動装置24の推力が依存しないこととなるから、駆動力の小さな係脱駆動装置24とすることができ、油圧レス化が容易に実現できることとなる。
【００３７】
また、前記回動係止部22の回動中心を、この回動係止部22のほぼ重心位置に設けている。これにより一層回動係止部22の回動駆動力は小さくて済むこととなる。
【００３８】
また、本実施例では、前記クロスレール３の移動時に前記回動係止部22の回動タイミングを指示するタイミング検知装置を設け、このタイミング検知装置により係脱駆動装置24を作動させて回動係止部22を係合部23に自動的に回動係脱させる自動係合制御装置を設けている。即ち、タイミングを計ってクランプ装置の作動・解除と共にこの位置決め装置の作動解除を自動化することで、スピーディーにクロスレール３の移動制御が行える。
【００３９】
例えば、係脱可能なタイミング（クロスレール３や回動係止部22の所定の高さ位置）を検知することで回動係止部22を自動係脱回動させ、更に移動終了後あるいは移動終了前に再び係合部23に係合させる（係合部23へ突出させて係止し得る回動突出状態とする）タイミングを検知して回動係止部22を自動係合回動させるようにセンサーやこのセンサーに基づく係脱駆動装置24の自動作動装置を制御装置として設ける。
【００４０】
また、更に本実施例では、図５に示すように前記クロスレール３の移動時に前記回動係止部22の係脱のための回動タイミングを指示するタイミング検知装置を設け、このタイミング検知装置により前記係脱駆動装置24を作動させて係合部23から回動係止部22を自動的に係脱させ、前記回動係止部22の係合のための回動タイミングは検知せずタイマー設定により所定時間後に自動的に回動係止部22を係合部23に係止し得る位置に回動し係止する自動係合制御装置を設けている。
【００４１】
即ち、回動係止部22を係合部23から外すタイミングのみを検知し、この検知に基づき常に移動時に退避回動させつつ、クロスレール３の移動速度に基づいて係合回動させるタイミングをタイマー設定することで、移動時においても常に各係合部23毎一旦係合回動して各係合部23毎に退避回動（係脱回動）と突出回動（係合回動）を繰り返すようにすることで、係脱タイミングを検知するだけでスムーズにして確実に自動的な係合・係脱制御が行えることとなる。
【００４２】
また、本実施例では、このクランプ装置でも油圧レス化を図るべく次のような構成としている。
【００４３】
エアシリンダ装置を採用したクサビ駆動装置６の進退駆動により移動させてクサビ部７をクサビ係合部８に押圧係合するように構成したクサビ機構９と、このクサビ機構９のクサビ部７がクサビ係合部８に押圧係合することで押圧されて支点部10を支点に回動するてこ部11を設け、このてこ部11の作用部20が前記クロスレール３が当接している前記ガイドレール５を押圧してガイドレール５にクロスレール３を押圧固定するてこ機構12とにより構成している。
【００４４】
更に説明すると、本実施例では、前記クロスレール３の左右の端部当接面13を前記左右のガイドレール５の案内面14にスライド自在に当接配設し、このクロスレール３に前記クサビ係合部８を設け、このクサビ係合部８に押圧係合するクサビ部７によって押圧されて前記支点部10を支点に回動する前記てこ部11を設け、このてこ部11の作用部20が前記ガイドレール５の案内面14と反対側の外面15を押圧してガイドレール５にクロスレール３を引き寄せ、ガイドレール５をクロスレール３とてこ部11とで挟持することでクロスレール３をガイドレール５に圧接固定するように構成している。
【００４５】
また、本実施例では、クサビ係合部８は、クロスレール３に対して一体的に設けられるクサビ受部16と、クロスレール３に設けられる前記支点部10を支点に回動自在に設けた前記てこ部11の力点部17とで構成し、このクサビ受部16と力点部17間にクサビ挿入部を形成し、このクサビ挿入部内で前記クサビ部７がクサビ駆動装置６の駆動によって引動されて移動し押圧係合することで、前記てこ部11が前記クロスレール３に対して回動してこのてこ部11の作用部20が、前記クロスレール３が当接している前記ガイドレール５を押圧してガイドレール５にクロスレール３を押圧固定するように前記クサビ機構９及び前記てこ機構12を構成している。
【００４６】
従って、てこ機構12のてこ部11による押圧（クランプ固定）、言い換えれば、てこ部11によるクランプ固定位置が、クサビ機構９（即ちクサビ部７とクサビ部７との押圧係合）によってクサビロックされることとなるため、たとえクロスレール３に設ける刃物台２によってクロスレール３がガイドレール５から離反しようとする傾動方向に大きな力（傾動負荷）が生じていても、この傾動負荷はクサビ機構９のクサビ部７とクサビ係合部８との係合を離脱させる力とならない構成のため、クサビ部７とクサビ係合部８との押圧係合のための駆動力や付勢力が十分に大きくなくてもクロスレール３の大きな傾動負荷に十分に抗し得ることとなる。
【００４７】
従って、クサビ機構９のクサビ駆動装置６は、大きな傾動負荷に直接対向し得るような大きな力を生じ得る油圧シリンダ装置でなくても、エアシリンダ装置でも構成でき、油圧レス化を実現できることとなる。
【００４８】
即ち、クランプ装置にクサビ機構９とてこ機構12を利用することによりクサビのセルフロック機構によってクロスレール３の傾動負荷がシリンダ推力に依存しないため、シリンダ推力の小さなエアシリンダ装置で十分となり、油圧レスが可能となると共に、クサビそのものがクロスレール３の傾動防止となるため安全性に秀れる。
【００４９】
また、本実施例では、クサビ係合部８のクサビ部７と押圧係合する部分に転動部18（回転ローラ）を設け、この転動部18が圧接してクサビ部７とクサビ係合部８とが押圧係合するように構成している。
【００５０】
即ち、本実施例では、クサビ受部16に転動部18を設けると共に、てこ部11の力点部17に転動部18を設けている。言い換えれば、この一方の転動部18をクサビ受部16とし、他方の転動部18を力点部17とし、この転動部18間に形成したクサビ挿入部をクサビ係合部８とし、このクサビ係合部８にクサビ部７がクサビ係合し、てこ部11の作用部20でガイドレール５を押圧してガイドレール５にクロスレール３をクランプした状態でクサビロックするように構成している。
【００５１】
また、前記クサビ部７若しくは前記クサビ係合部８の前記転動部18が押圧係合する部分に、前記クサビ部７の進退方向に対して傾斜したクサビテーパ面19を形成している。
【００５２】
具体的には、本実施例では、クサビ部７の片側のてこ部11の力点部17（転動部18）側の外面15にテーパ面19を形成し、クサビ部７を引動することでクサビ係止するように構成している。
【００５３】
従って、前記クサビ部７若しくは前記クサビ係合部８には転動部18（例えばローラ）を設け、この転動部18が例えば押圧係合部分に形成したテーパ面19に圧接して係止するため、このクサビの食い付きは防止され、スムーズにクサビ部７の進退駆動が行え、クサビ係合の係脱がスムーズに行えることとなる。
【００５４】
また、更にクサビ駆動装置６の引動駆動力と押動駆動力が同等である場合（転動部18によって圧接してクサビ係合する構成とせず）、単なるテーパ面接によりクサビ係合させる構成とすると、動摩擦より静止摩擦の方がはるかに大きくなってしまうため、引動してクサビ係合させる場合、同等の力で押動駆動してもクサビ係合が外れない場合がある。
【００５５】
そのため、エアシリンダ装置の受圧面積が多少異なる程度ではこの問題が解消し得ないことから動摩擦と静止摩擦に大きな差がある場合には、クサビ係合させる方向（例えば引動）の駆動力を弱める減圧回路を必要とする場合があるが、この点転動部18によって圧接しクサビ係合させることで動摩擦と静止摩擦の差や静止摩擦を極力小さくできることから、このような減圧回路を構じる必要もなく、常にスムーズにクサビ駆動装置６の駆動によりクサビ係合の係脱が行えることとなる。
【００５６】
尚、本発明は、本実施例に限られるものではなく、各構成要件の具体的構成は適宜設計し得るものである。
【００５７】
【発明の効果】
本発明は上述のように構成したから、クロスレールの荷重に対して直接対向できる駆動力は生じ得ないエアシリンダ装置を駆動源としても、大きな荷重負荷に十分耐えられ、これによって位置決め係止・係脱によるクロスレールの移動制御機能に支障を与えずに油圧レス化が実現でき、省エネ，省資源を図れる画期的な加工機におけるクロスレールの位置決め装置となる。
【００５８】
即ち、直動型のロケットピンによる係脱ではなく、回動係止部の回動突出によりこれを係合部に係合（係止）して支承する構成とし、係脱駆動装置はこの係合部を回動するものであって、クロスレールの荷重を直接受ける構成とはならないから、ロッドは小径で良く、それ故シリンダ推力の小さなエアシリンダ装置で十分となり、油圧レスが可能となる画期的な加工機におけるクロスレールの位置決め装置となる。
【００５９】
また、請求項３記載の発明においては、少なくとも回動係止部は係合部とストッパー部との二点で支承されることとなるため、一層位置決め精度が向上すると共に支承強度が向上し、しかも一層この回動係止部を回動する係脱駆動装置へは負荷がかからず、クロスレールの重量に係脱駆動装置の推力が依存しないこととなるから、駆動力の小さな係脱駆動装置とすることができ、油圧レス化が容易に実現できる一層画期的な加工機におけるクロスレールの位置決め装置となる。
【００６０】
また、請求項４記載の発明においては、一層回動係止部の回動駆動力は小さくて済むこととなる。
【００６１】
また、請求項５，６記載の発明においては、タイミングを計ってクランプ装置の作動・解除と共にこの位置決め装置の作動解除を自動化することで、スピーディーにクロスレールの移動制御が行える一層秀れた加工機におけるクロスレールの位置決め装置となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例の概略構成説明正面図である。
【図２】本実施例の概略構成説明背面図である。
【図３】本実施例の係脱時の要部の説明断面図である。
【図４】本実施例の係合時の要部の説明平断面図である。
【図５】本実施例の係脱作動制御を示す要部の説明断面図である。
【図６】本実施例のクランプ装置のアンクランプ時の要部の説明平断面図である。
【図７】本実施例のクランプ装置のクランプ時の要部の説明平断面図である。
【図８】本実施例のクランプ装置のアンクランプ時の要部の説明側断面図である。
【図９】本実施例のクランプ装置のクランプ時の要部の説明側断面図である。
【図１０】本実施例のクランプ装置のクランプ時の要部の一部を切り欠いた説明背面図である。
【符号の説明】
１ 加工具
２ 刃物台
３ クロスレール
４ コラム
５ ガイドレール
22 係止部（回動係止部）
22Ａ 突出部
23 係合部
24 係脱駆動装置
27 ストッパー部
【発明の属する技術分野】
本発明は、加工機におけるクロスレールの位置決め装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
刃物台に交換自在に設けた加工具をＮＣ制御する加工機は、一般に次のような構成である。
【０００３】
ベッドに前後動自在に設けたコラムの左右にガイドレールを立設し、このガイドレールに沿って上下動自在に横桁（クロスレール）を架設し、このクロスレールに沿って左右動自在に刃物台を設け、この刃物台に交換自在に所定の加工具を垂設し、各移動駆動装置をＮＣ制御して加工具を移動制御するように構成している。
【０００４】
このクロスレールは、その両端部を左右のガイドレールにクロス当接し、例えばクロスレールにシリンダ装置によって突没自在に設けた係止ピン（ロケットピン）をガイドレール（コラム側）に多数設けた係合部に選択係合して、移動後のクロスレールを所定高さに水平支持すると共に、クロスレールに設けたクランプ装置によってクロスレールをガイドレールにクランプ固定するように構成し、再びクロスレールを移動させる場合は、このクランプ装置を解除作動させると共にピン係合を外し移動制御するように構成している。
【０００５】
このようにクロスレールの上下位置決め精度（水平度）を上げるために、クロスレールの位置決め装置として、直動型のロケットピンが使用されている。
【０００６】
しかしながら、このクロスレールには、その自重に加えて加工具を設けた刃物台が設けられているため相当な重量をもつ場合が多く、この重量のあるクロスレールをシリンダ装置自体で直接位置決め支承するため、シリンダのロッド径を大きくせざるを得なく、またスペースとの兼ね合いからシリンダ径は大きくできず、受圧面積を大きくできないことから、この位置決め装置の係脱駆動装置は大きな駆動力の出せる油圧シリンダ装置を用いなければならない。
【０００７】
従って、このようなクロスレールが大きな重量となる加工機においては、必ず油圧シリンダ装置を必要とするために油圧レス化できず、省エネや省資源が図れない。
【０００８】
本発明は、油圧レス化の大きな阻害要因となっていたクロスレールの位置決め装置の駆動源に着目し、従来の固定観念を打破してエアシリンダ装置によっても位置決め装置を実現できるようにし、クロスレールの荷重に対して直接対向できる駆動力は生じ得ないエアシリンダ装置を駆動源としても、大きな荷重負荷に十分耐えられ、これによって位置決め係止・係脱によるクロスレールの移動制御機能に支障を与えずに油圧レス化が実現でき、省エネ，省資源を図れる画期的な加工機におけるクロスレールの位置決め装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。
【００１０】
加工具１を設ける刃物台２を移動自在に設けたクロスレール３を、コラム４に設けたガイドレール５に沿って移動自在に設け、このクロスレール３とガイドレール５との一方に係止部22を設け、他方にこの係止部22が選択係合する多数の係合部23を設け、この係止部22と係合部23とが係止することでガイドレール５に架設したクロスレール３が位置決め支承される位置決め装置であって、係脱駆動装置24の駆動若しくはこの駆動により解除される付勢により回動突出し、この突出部22Ａが前記係合部23に係止する回動係止部22を前記係止部22として設け、この回動係止部22が回動若しくは戻り回動することで前記突出部22Ａが前記係合部23から回動係脱して前記クロスレール３の移動を許容するように構成したことを特徴とする加工機におけるクロスレールの位置決め装置に係るものである。
【００１１】
また、前記係脱駆動装置24を油圧シリンダ装置でなく、エアシリンダ装置で構成したことを特徴とする請求項１記載の加工機におけるクロスレールの位置決め装置に係るものである。
【００１２】
また、前記回動係止部22が突き当たり回動係止部22の過回動を阻止すると共に、この回動係止部22が突き当たった際、回動係止部22の突出部22Ａが前記係合部23に係止し得る位置となるストッパー部27を設け、この回動係止部22を戻り回動することで前記突出部22Ａが前記係合部23から回動係脱するように構成したことを特徴とする請求項１，２のいずれか１項に記載の加工機におけるクロスレールの位置決め装置に係るものである。
【００１３】
また、前記回動係止部22の回動中心を、この回動係止部22のほぼ重心位置に設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の加工機におけるクロスレールの位置決め装置に係るものである。
【００１４】
また、前記クロスレール３の移動時に前記回動係止部22の回動タイミングを指示するタイミング検知装置を設け、このタイミング検知装置により係脱駆動装置24を作動させて回動係止部22を係合部23に自動的に回動係脱させる自動係合制御装置を設けたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の加工機におけるクロスレールの位置決め装置に係るものである。
【００１５】
また、前記クロスレール３の移動時に前記回動係止部22の係脱のための回動タイミングを指示するタイミング検知装置を設け、このタイミング検知装置により前記係脱駆動装置24を作動させて係合部23から回動係止部22を自動的に係脱させ、前記回動係止部22の係合のための回動タイミングは検知せずタイマー設定により所定時間後に自動的に回動係止部22を係合部23に係止し得る位置に回動し係止するように前記自動係合制御装置を構成したことを特徴とする請求項５記載の加工機におけるクロスレールの位置決め装置に係るものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
好適と考える本発明の実施の形態（発明をどのように実施するか）を、図面に基づいてその作用効果を示して簡単に説明する。
【００１７】
クロスレール３をガイドレール５に沿って移動した後、係脱駆動装置24の駆動若しくはこの係脱駆動装置24により解除する付勢によって前記回動係止部22を回動させると、多数設けた係合部23に対して没動状態であった回動係止部22がこの回動によって突出状態となり、この回動係止部22の突出部22Ａが多数の係合部23の一つに選択係合（係止）し、この係合（係止）によってクロスレール３は所望の位置に支承保持されることとなる。
【００１８】
更に、例えばクランプ装置によってガイドレール５を押圧してガイドレール５にクロスレール３を引き寄せ圧接し、ガイドレール５にクロスレール３をクランプ固定する。
【００１９】
再びクロスレール３を移動させる場合は、例えば前記位置決め装置による係合を外すと共にクランプ装置を解除して移動制御する。
【００２０】
即ち、係脱駆動装置24の駆動若しくは付勢によって回動係止部22を更に回動若しくは戻り方向へ回動して係合部23に対して没動状態とし、またクランプ固定を解除し、クロスレール３をガイドレール５に沿って移動制御する。
【００２１】
従って、本発明では、係脱駆動装置24のロッドは直接クロスレール３の荷重を受けず、この係脱駆動装置24によって回動係止部22を回動し、例えばこの回動係止部22の突出部22Ａを支承受部となる係合部23に支承してクロスレール３の荷重を支承するため、係脱駆動装置24のロッド径を大きくする必要がないため（径を小さくすることができるため）、駆動力の小さなエアシリンダ装置でも係脱が行え、また支承強度も確保できることとなる。
【００２２】
従って、位置決め装置の係脱駆動装置24は、大径なロッドを駆動するような大きな力を生じ得る油圧シリンダ装置でなくても、エアシリンダ装置でも構成でき、油圧レス化を実現できることとなる。
【００２３】
即ち、直動型のロケットピンによる係脱ではなく、回動係止部22の回動突出によりこれを係合部23に係止して支承する構成とし、係脱駆動装置24はこの係合部23を回動するものであって、クロスレール３の荷重を直接受ける構成とはならないから、ロッドは小径で良く、それ故シリンダ推力の小さなエアシリンダ装置で十分となり、油圧レスが可能となる。
【００２４】
また、更に回動係止部22の過回動を防止するストッパー部27を設け、例えばこのストッパー部27に回動係止部22を当接させた際に回動係止部22が回動突出して係合部23に係止するように構成することで、少なくとも回動係止部22は係合部23とストッパー部27との二点で支承されることとなるため、一層位置決め精度が向上すると共に支承強度が向上し、しかも一層この回動係止部22を回動する係脱駆動装置24へは負荷がかからず、クロスレール３の重量に係脱駆動装置24の推力が依存しないこととなるから、駆動力の小さな係脱駆動装置24とすることができ、油圧レス化が容易に実現できることとなる。
【００２５】
【実施例】
本発明の具体的な実施例について図面に基づいて説明する。
【００２６】
本実施例では、係脱駆動装置24を、油圧シリンダ装置ではなく、エアシリンダ装置で構成し油圧レス化を実現した実施例であって、このエアシリンダ装置により回動係止部22（回動駒）を進退駆動制御する構成としている。
【００２７】
更に具体的に説明すると、本実施例の加工機は、ベッド21に前後動自在に設けたコラム４の左右にガイドレール５を立設し、このガイドレール５に沿って上下動自在に横桁（クロスレール３）を架設し、このクロスレール３に沿って左右動自在に刃物台２を設け、この刃物台２に交換自在に所定の加工具１を垂設し、各移動駆動装置をＮＣ制御して加工具１を移動制御するように構成している。
【００２８】
このクロスレール３は、その両端部を左右のガイドレール５にクロス当接し、クロスレール３の左右に係脱駆動装置24により回動することで突没自在に設けた回動係止部22を夫々のガイドレール５（コラム側）に多数設けた係合部23に選択係合（係止）して、この位置決め装置によって移動後のクロスレール３を所定高さに水平支持すると共に、クロスレール３に設けたクランプ装置によってクロスレール３をガイドレール５にクランプ固定するように構成し、再びクロスレール３を移動させる場合は、このクランプ装置を解除作動させると共に係止部22による係合（係止）を外し移動制御するように構成している。
【００２９】
本実施例では、クロスレール３を水平に位置決め支承する位置決め装置を直動型のロケットピンによる係合とせず、この位置決め装置の油圧レス化を図るため、次のような構成としている。
【００３０】
係脱駆動装置24の進退駆動により回動突出し、この突出部22Ａがコラム４の上下方向に多数設けた凹段状の係合部23の一つに係止する回動係止部22をクロスレール３に設け、この回動係止部22が戻り回動することで前記突出部22Ａが前記係合部23から回動係脱して前記クロスレール３の移動を許容するように構成している。
【００３１】
従って、クロスレール３をガイドレール５に沿って移動した後、係脱駆動装置24の駆動によって前記回動係止部22を回動させると、多数設けた係合部23に対して没動状態（突出せず係合部23に係止し得ない状態）であった回動係止部22がこの回動によって突出状態となり、この回動係止部22の突出部22Ａの係止面が多数の係合部23の一つの凹段面に選択支承係止し、この支承係止によってクロスレール３は所望の位置に精度良く支承保持されることとなる。
【００３２】
また、再びクロスレール３を移動させる場合は、そのままあるいは少し移動させた後この回動係止部22を戻り回動させてこの係止を外すと共にクランプ装置を解除して移動制御する。
【００３３】
即ち、係脱駆動装置24の駆動によって回動係止部22を戻り回動させて係合部23に対して没動状態とし、またクランプ固定を解除し、クロスレール３をガイドレール５に沿って移動制御する。
【００３４】
従って、直動型のロケットピンによる係脱ではなく、回動係止部22の回動突出によりこれを係合部23に係止して支承する構成とし、係脱駆動装置24はこの係合部23を回動するものであって、クロスレール３の荷重を直接受ける構成とはならないから、ロッドは小径で良く、それ故シリンダ推力の小さなエアシリンダ装置で十分となり、油圧レスが可能となる。
【００３５】
また、前記回動係止部22が突き当たり回動係止部22の過回動を阻止すると共に、この回動係止部22が突き当たった際、回動係止部22の突出部22Ａが前記係合部23に係止し得る位置となるストッパー部27を設け、この回動係止部22を戻り回動することで前記突出部22Ａが前記係合部23から回動係脱するように構成している。
【００３６】
従って、例えばこのストッパー部27に回動係止部22を当接させた際に回動係止部22が回動突出して係合部23に支承係止するように構成することで、少なくとも回動係止部22は係合部23とストッパー部27との二点で受け支承されつつ且つ回り止め支承されることとなるため、一層位置決め精度が向上すると共に支承強度が向上し、しかも一層この回動係止部22を回動する係脱駆動装置24へは負荷がかからず、クロスレール３の重量に係脱駆動装置24の推力が依存しないこととなるから、駆動力の小さな係脱駆動装置24とすることができ、油圧レス化が容易に実現できることとなる。
【００３７】
また、前記回動係止部22の回動中心を、この回動係止部22のほぼ重心位置に設けている。これにより一層回動係止部22の回動駆動力は小さくて済むこととなる。
【００３８】
また、本実施例では、前記クロスレール３の移動時に前記回動係止部22の回動タイミングを指示するタイミング検知装置を設け、このタイミング検知装置により係脱駆動装置24を作動させて回動係止部22を係合部23に自動的に回動係脱させる自動係合制御装置を設けている。即ち、タイミングを計ってクランプ装置の作動・解除と共にこの位置決め装置の作動解除を自動化することで、スピーディーにクロスレール３の移動制御が行える。
【００３９】
例えば、係脱可能なタイミング（クロスレール３や回動係止部22の所定の高さ位置）を検知することで回動係止部22を自動係脱回動させ、更に移動終了後あるいは移動終了前に再び係合部23に係合させる（係合部23へ突出させて係止し得る回動突出状態とする）タイミングを検知して回動係止部22を自動係合回動させるようにセンサーやこのセンサーに基づく係脱駆動装置24の自動作動装置を制御装置として設ける。
【００４０】
また、更に本実施例では、図５に示すように前記クロスレール３の移動時に前記回動係止部22の係脱のための回動タイミングを指示するタイミング検知装置を設け、このタイミング検知装置により前記係脱駆動装置24を作動させて係合部23から回動係止部22を自動的に係脱させ、前記回動係止部22の係合のための回動タイミングは検知せずタイマー設定により所定時間後に自動的に回動係止部22を係合部23に係止し得る位置に回動し係止する自動係合制御装置を設けている。
【００４１】
即ち、回動係止部22を係合部23から外すタイミングのみを検知し、この検知に基づき常に移動時に退避回動させつつ、クロスレール３の移動速度に基づいて係合回動させるタイミングをタイマー設定することで、移動時においても常に各係合部23毎一旦係合回動して各係合部23毎に退避回動（係脱回動）と突出回動（係合回動）を繰り返すようにすることで、係脱タイミングを検知するだけでスムーズにして確実に自動的な係合・係脱制御が行えることとなる。
【００４２】
また、本実施例では、このクランプ装置でも油圧レス化を図るべく次のような構成としている。
【００４３】
エアシリンダ装置を採用したクサビ駆動装置６の進退駆動により移動させてクサビ部７をクサビ係合部８に押圧係合するように構成したクサビ機構９と、このクサビ機構９のクサビ部７がクサビ係合部８に押圧係合することで押圧されて支点部10を支点に回動するてこ部11を設け、このてこ部11の作用部20が前記クロスレール３が当接している前記ガイドレール５を押圧してガイドレール５にクロスレール３を押圧固定するてこ機構12とにより構成している。
【００４４】
更に説明すると、本実施例では、前記クロスレール３の左右の端部当接面13を前記左右のガイドレール５の案内面14にスライド自在に当接配設し、このクロスレール３に前記クサビ係合部８を設け、このクサビ係合部８に押圧係合するクサビ部７によって押圧されて前記支点部10を支点に回動する前記てこ部11を設け、このてこ部11の作用部20が前記ガイドレール５の案内面14と反対側の外面15を押圧してガイドレール５にクロスレール３を引き寄せ、ガイドレール５をクロスレール３とてこ部11とで挟持することでクロスレール３をガイドレール５に圧接固定するように構成している。
【００４５】
また、本実施例では、クサビ係合部８は、クロスレール３に対して一体的に設けられるクサビ受部16と、クロスレール３に設けられる前記支点部10を支点に回動自在に設けた前記てこ部11の力点部17とで構成し、このクサビ受部16と力点部17間にクサビ挿入部を形成し、このクサビ挿入部内で前記クサビ部７がクサビ駆動装置６の駆動によって引動されて移動し押圧係合することで、前記てこ部11が前記クロスレール３に対して回動してこのてこ部11の作用部20が、前記クロスレール３が当接している前記ガイドレール５を押圧してガイドレール５にクロスレール３を押圧固定するように前記クサビ機構９及び前記てこ機構12を構成している。
【００４６】
従って、てこ機構12のてこ部11による押圧（クランプ固定）、言い換えれば、てこ部11によるクランプ固定位置が、クサビ機構９（即ちクサビ部７とクサビ部７との押圧係合）によってクサビロックされることとなるため、たとえクロスレール３に設ける刃物台２によってクロスレール３がガイドレール５から離反しようとする傾動方向に大きな力（傾動負荷）が生じていても、この傾動負荷はクサビ機構９のクサビ部７とクサビ係合部８との係合を離脱させる力とならない構成のため、クサビ部７とクサビ係合部８との押圧係合のための駆動力や付勢力が十分に大きくなくてもクロスレール３の大きな傾動負荷に十分に抗し得ることとなる。
【００４７】
従って、クサビ機構９のクサビ駆動装置６は、大きな傾動負荷に直接対向し得るような大きな力を生じ得る油圧シリンダ装置でなくても、エアシリンダ装置でも構成でき、油圧レス化を実現できることとなる。
【００４８】
即ち、クランプ装置にクサビ機構９とてこ機構12を利用することによりクサビのセルフロック機構によってクロスレール３の傾動負荷がシリンダ推力に依存しないため、シリンダ推力の小さなエアシリンダ装置で十分となり、油圧レスが可能となると共に、クサビそのものがクロスレール３の傾動防止となるため安全性に秀れる。
【００４９】
また、本実施例では、クサビ係合部８のクサビ部７と押圧係合する部分に転動部18（回転ローラ）を設け、この転動部18が圧接してクサビ部７とクサビ係合部８とが押圧係合するように構成している。
【００５０】
即ち、本実施例では、クサビ受部16に転動部18を設けると共に、てこ部11の力点部17に転動部18を設けている。言い換えれば、この一方の転動部18をクサビ受部16とし、他方の転動部18を力点部17とし、この転動部18間に形成したクサビ挿入部をクサビ係合部８とし、このクサビ係合部８にクサビ部７がクサビ係合し、てこ部11の作用部20でガイドレール５を押圧してガイドレール５にクロスレール３をクランプした状態でクサビロックするように構成している。
【００５１】
また、前記クサビ部７若しくは前記クサビ係合部８の前記転動部18が押圧係合する部分に、前記クサビ部７の進退方向に対して傾斜したクサビテーパ面19を形成している。
【００５２】
具体的には、本実施例では、クサビ部７の片側のてこ部11の力点部17（転動部18）側の外面15にテーパ面19を形成し、クサビ部７を引動することでクサビ係止するように構成している。
【００５３】
従って、前記クサビ部７若しくは前記クサビ係合部８には転動部18（例えばローラ）を設け、この転動部18が例えば押圧係合部分に形成したテーパ面19に圧接して係止するため、このクサビの食い付きは防止され、スムーズにクサビ部７の進退駆動が行え、クサビ係合の係脱がスムーズに行えることとなる。
【００５４】
また、更にクサビ駆動装置６の引動駆動力と押動駆動力が同等である場合（転動部18によって圧接してクサビ係合する構成とせず）、単なるテーパ面接によりクサビ係合させる構成とすると、動摩擦より静止摩擦の方がはるかに大きくなってしまうため、引動してクサビ係合させる場合、同等の力で押動駆動してもクサビ係合が外れない場合がある。
【００５５】
そのため、エアシリンダ装置の受圧面積が多少異なる程度ではこの問題が解消し得ないことから動摩擦と静止摩擦に大きな差がある場合には、クサビ係合させる方向（例えば引動）の駆動力を弱める減圧回路を必要とする場合があるが、この点転動部18によって圧接しクサビ係合させることで動摩擦と静止摩擦の差や静止摩擦を極力小さくできることから、このような減圧回路を構じる必要もなく、常にスムーズにクサビ駆動装置６の駆動によりクサビ係合の係脱が行えることとなる。
【００５６】
尚、本発明は、本実施例に限られるものではなく、各構成要件の具体的構成は適宜設計し得るものである。
【００５７】
【発明の効果】
本発明は上述のように構成したから、クロスレールの荷重に対して直接対向できる駆動力は生じ得ないエアシリンダ装置を駆動源としても、大きな荷重負荷に十分耐えられ、これによって位置決め係止・係脱によるクロスレールの移動制御機能に支障を与えずに油圧レス化が実現でき、省エネ，省資源を図れる画期的な加工機におけるクロスレールの位置決め装置となる。
【００５８】
即ち、直動型のロケットピンによる係脱ではなく、回動係止部の回動突出によりこれを係合部に係合（係止）して支承する構成とし、係脱駆動装置はこの係合部を回動するものであって、クロスレールの荷重を直接受ける構成とはならないから、ロッドは小径で良く、それ故シリンダ推力の小さなエアシリンダ装置で十分となり、油圧レスが可能となる画期的な加工機におけるクロスレールの位置決め装置となる。
【００５９】
また、請求項３記載の発明においては、少なくとも回動係止部は係合部とストッパー部との二点で支承されることとなるため、一層位置決め精度が向上すると共に支承強度が向上し、しかも一層この回動係止部を回動する係脱駆動装置へは負荷がかからず、クロスレールの重量に係脱駆動装置の推力が依存しないこととなるから、駆動力の小さな係脱駆動装置とすることができ、油圧レス化が容易に実現できる一層画期的な加工機におけるクロスレールの位置決め装置となる。
【００６０】
また、請求項４記載の発明においては、一層回動係止部の回動駆動力は小さくて済むこととなる。
【００６１】
また、請求項５，６記載の発明においては、タイミングを計ってクランプ装置の作動・解除と共にこの位置決め装置の作動解除を自動化することで、スピーディーにクロスレールの移動制御が行える一層秀れた加工機におけるクロスレールの位置決め装置となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例の概略構成説明正面図である。
【図２】本実施例の概略構成説明背面図である。
【図３】本実施例の係脱時の要部の説明断面図である。
【図４】本実施例の係合時の要部の説明平断面図である。
【図５】本実施例の係脱作動制御を示す要部の説明断面図である。
【図６】本実施例のクランプ装置のアンクランプ時の要部の説明平断面図である。
【図７】本実施例のクランプ装置のクランプ時の要部の説明平断面図である。
【図８】本実施例のクランプ装置のアンクランプ時の要部の説明側断面図である。
【図９】本実施例のクランプ装置のクランプ時の要部の説明側断面図である。
【図１０】本実施例のクランプ装置のクランプ時の要部の一部を切り欠いた説明背面図である。
【符号の説明】
１ 加工具
２ 刃物台
３ クロスレール
４ コラム
５ ガイドレール
22 係止部（回動係止部）
22Ａ 突出部
23 係合部
24 係脱駆動装置
27 ストッパー部
Claims (6)
- 加工具を設ける刃物台を移動自在に設けたクロスレールを、コラムに設けたガイドレールに沿って移動自在に設け、このクロスレールとガイドレールとの一方に係止部を設け、他方にこの係止部が選択係合する多数の係合部を設け、この係止部と係合部とが係止することでガイドレールに架設したクロスレールが位置決め支承される位置決め装置であって、係脱駆動装置の駆動若しくはこの駆動により解除される付勢により回動突出し、この突出部が前記係合部に係止する回動係止部を前記係止部として設け、この回動係止部が回動若しくは戻り回動することで前記突出部が前記係合部から回動係脱して前記クロスレールの移動を許容するように構成したことを特徴とする加工機におけるクロスレールの位置決め装置。
- 前記係脱駆動装置を油圧シリンダ装置でなく、エアシリンダ装置で構成したことを特徴とする請求項１記載の加工機におけるクロスレールの位置決め装置。
- 前記回動係止部が突き当たり回動係止部の過回動を阻止すると共に、この回動係止部が突き当たった際、回動係止部の突出部が前記係合部に係止し得る位置となるストッパー部を設け、この回動係止部を戻り回動することで前記突出部が前記係合部から回動係脱するように構成したことを特徴とする請求項１，２のいずれか１項に記載の加工機におけるクロスレールの位置決め装置。
- 前記回動係止部の回動中心を、この回動係止部のほぼ重心位置に設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の加工機におけるクロスレールの位置決め装置。
- 前記クロスレールの移動時に前記回動係止部の回動タイミングを指示するタイミング検知装置を設け、このタイミング検知装置により係脱駆動装置を作動させて回動係止部を係合部に自動的に回動係脱させる自動係合制御装置を設けたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の加工機におけるクロスレールの位置決め装置。
- 前記クロスレールの移動時に前記回動係止部の係脱のための回動タイミングを指示するタイミング検知装置を設け、このタイミング検知装置により前記係脱駆動装置を作動させて係合部から回動係止部を自動的に係脱させ、前記回動係止部の係合のための回動タイミングは検知せずタイマー設定により所定時間後に自動的に回動係止部を係合部に係止し得る位置に回動し係止するように前記自動係合制御装置を構成したことを特徴とする請求項５記載の加工機におけるクロスレールの位置決め装置。
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