JP4353718B2 - Tilting table device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明が属する技術分野】
本発明は、テーブルおよびテーブルフレームの傾斜角度を正確に検出できる傾斜テーブル装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
【特許文献1】
特許文献1(特公平4−第66660号公報)は、この種の傾斜テーブル装置において、傾斜角度の検出装置を開示している。特許文献1の傾斜テーブル装置において、テーブル支持用のテーブルフレーム(フレーム2)は、連結部材(アーム2a)を介して回転可能な駆動軸(チルト軸10)に固定されており、駆動軸が駆動手段により回転駆動されると、テーブルフレームもテーブル、駆動軸と一体に回転し、工作機械に対し傾斜するようになっている。そして、テーブルの傾斜角度は、角度検出装置(角度検出手段16)により検出され、その検出値に基づいてテーブルの位置決め(割り出し)を行っている。
【0003】
テーブルの傾斜角度の検出は、駆動軸の回転角度を計測することによって容易に行えるが、特許文献1の技術は、トルクによる駆動軸のねじれを考慮して、それにともなう計測誤差をなくするために、駆動軸と同軸上に駆動時にトルクのかからない検出軸(傾斜角度検出軸16)を設け、この検出軸と連結部材とを連結し、検出軸の回転角度を角度検出装置により計測することにより、テーブルの傾斜角度の検出をおこなっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献1の技術では、検出軸も、結合手段(フランジ17)により駆動軸と同一位置で連結部材に結合されていることから、ワークや、テーブルおよびテーブルフレームの重量、テーブルフレームの傾斜保持トルク、さらに加工時の推力によって、テーブルに荷重がかかると、連結部材に変形(たわみ、ねじれ)が発生し、検出軸の回転角度とテーブルの傾斜角度との間に相対的なずれが生じるため、テーブルの傾斜角度は、正確に検出できなくなる。
【0005】
したがって、本発明の目的は、テーブルの傾斜角度を正確に検出することのできる傾斜テーブル装置を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的のもとに、本発明は、傾斜テーブル装置において、テーブルおよびテーブルフレームを傾斜させる駆動系とテーブルおよびテーブルフレームの傾斜角度を検出する傾斜角度の測定系とを機械的に完全に分離することにより、駆動系の機械要素に発生するトルク、テーブルフレームにかかる重量や加工時の推力を傾斜角度の測定系の機械要素に作用させないようにしている。
【0007】
特許請求の範囲に記載にそって具体的に記載すれば、請求項1において、本発明の傾斜テーブル装置(1)は、固定フレーム(2)に対し回転可能に支持される駆動軸(3)と、ワーク搭載用のテーブル(4)を有するテーブルフレーム(6)と、駆動軸(3)とテーブルフレーム(6)とを連結する第1の連結部材(5)であって駆動軸(3)の半径方向に延在するとともに駆動軸(3)との連結位置から駆動軸(3)の半径方向に離間した位置でテーブルフレーム(6)に連結される第1の連結部材(5)と、テーブルフレーム(6)の傾斜角度を検出する傾斜角度検出装置(7)とを含み、傾斜角度検出装置(7)は、駆動軸(3)と同一軸上で回転自在に設けられたの検出軸(28)と、第1の連結部材(5)とは別体の部材であってテーブルフレーム(6)と検出軸(28)とを連結する第2の連結部材(27)と、固定フレーム(2)に対する検出軸(28)の回転角度を検出する検出部(29)とから構成されている。ここで、駆動軸(3)および第1の連結部材(5)は、駆動系の機械要素であり、また検出軸(28)、第2の連結部材(27)および検出部(29)は、傾斜角度の測定系の機械要素である。
【0008】
請求項2において、傾斜テーブル装置(1)は、中空の駆動軸(3)に検出軸(28)を挿入するとともに、第2の連結部材(27)を第1の連結部材(5)に対してテーブルフレーム(6)側に配置し、検出軸(28)を第1の連結部材(5)に対して貫通状態として第2の連結部材(27)に連結される。
【0009】
請求項3において、第2の連結部材(27)は、駆動軸(3)の回転中心側から駆動軸(3)の半径方向に延在する部材であって、第1の連結部材(5)に対してテーブルフレーム(6)とは反対の側に配置され、第2の連結部材(27)の回転中心側の一端は検出軸(28)に連結され、半径方向外側の他端は、駆動軸(3)と第1の連結部材(5)との連結位置よりもテーブルフレーム(6)側においてテーブルフレーム(6)と連結されている。
【0010】
請求項4において、検出軸(28)は、中空の駆動軸(3)に対し軸芯を一致させて挿入されており、第1の連結部材(5)は、駆動軸(3)に連結された状態で駆動軸(3)と対向する位置に開口部(44)を有しており、第2の連結部材(27)は、前記一端が開口部(44)に収容されるとともに、前記他端が開口部(44)の外側へ延在してテーブルフレーム(6)に連結されている。
【0011】
請求項5において、第2の連結部材(27)は、前記他端が第1の連結部材(5)を介してテーブルフレーム(6)に連結される。
【0012】
請求項6において、傾斜テーブル装置(1)は、第1の連結部材(5)および第2の連結部材(27)をテーブルフレーム(6)に対してそれぞれ異なる箇所で連結される。
【0013】
請求項7において、傾斜テーブル装置(1)は、固定フレーム(2)に対して回転可能に支持される駆動軸(3)と、駆動軸(3)と同一軸上で固定フレーム(2)に対して回転可能に支持される支持軸(13)と、ワーク搭載用のテーブル(4)を有するテーブルフレーム(6)と、駆動軸(3)とテーブルフレーム(6)の一方の側とを連結する第1の連結部材(5)と、支持軸(3)とテーブルフレーム(6)の他方の側とを連結する支持アーム(11)と、テーブルフレーム(6)の傾斜角度を検出する傾斜角度検出装置(7)とを含んでおり、傾斜角度検出装置(7)は、駆動軸(3)と同一軸上で回転自在の検出軸(28)と、検出軸(28)とテーブルフレーム(6)の前記他方の側とを連結する第2の連結部材(27)と、固定フレーム(2)に対する検出軸(28)の回転角度を検出する検出部(29)とから構成されている。
【0014】
【発明の実施の形態】
本発明において、傾斜テーブル装置(1)は、駆動系の機械要素〔駆動軸(3)および第1の連結部材(5)〕側に傾斜角度の測定系の機械要素〔検出軸(28)、第2の連結部材(27)および検出部(29)〕を設ける実施の態様1、2、3と、駆動系により従動的に回動する機械要素〔支持アーム(11)および支持軸(13)〕側に傾斜角度の測定系の機械要素〔検出軸(28)、第2の連結部材(27)および検出部(29)〕を設ける実施の態様4、5、6とにより具体化される。
【0015】
【実施の形態1】
図1ないし図3は、実施の形態1による傾斜テーブル装置1を示している。
【0016】
傾斜テーブル装置1は、固定フレーム2を介して工作機械のフレーム8に取付けられ、ワークを搭載するテーブル4と、テーブル4を支持するテーブルフレーム6と、第1の連結部材5を介してテーブルフレーム6を回転運動可能に支持する駆動軸3と、駆動軸3を回転させるモータ15と、傾斜角度検出装置7とを有している。
【0017】
テーブル4およびテーブルフレーム6は、駆動側で第1の連結部材5、駆動軸3、軸受10により、固定フレーム2と一体の駆動軸側フレーム9に回転自在に取り付けられ、また従動側で支持アーム11、駆動軸3と同一軸線上の支持軸13、軸受14により、固定フレーム2と一体の支持軸側フレーム12に回転自在に取り付けられている。このように、第1の連結部材5および支持アーム11は、テーブルフレーム6を両持ち(両端支持)状態として支持し、テーブルフレーム6は、駆動軸3、駆動軸3と同一軸線上の支持軸13、第1の連結部材5および支持アーム11により、駆動軸3の回転中心から半径方向に離間した位置で固定フレーム2に対して回転自在に支持されている。なお、第1の連結部材5および支持アーム11は、それぞれ駆動軸3、支持軸13に対してピン32、取付けボルト33、38により連結されており、また、テーブルフレーム6の側面に対して取付けボルト34、37、補強プレート36、取付けボルト35により連結されている。
【0018】
また、傾斜テーブル装置1は、駆動源としてのモータ15を有しており、このモータ15は、モーターブラケット16を介して駆動軸側フレーム9および駆動軸支持フレーム26に固定されている。駆動軸側フレーム9および駆動軸支持フレーム26は、内部で軸受10により駆動軸3を回転自在に支持し、また軸受ユニット17、軸受18によりウォーム軸23を回転自在に支持している。モータ15の回転は、減速用のモータギヤ19、伝達ギヤ20、21、22によりウォーム軸23のウォーム24に伝達され、さらにウォーム24から駆動軸3と一体のウォームホイール25により減速されながら駆動軸3に伝達される。なお、伝達ギヤ20、21は、中間軸42によりモーターブラケット16に支持れている。また、これら駆動系部品は、固定フレーム2、駆動軸側フレーム9、駆動軸支持フレーム26およびオイルシール43により、外気から遮断されている。
【0019】
駆動軸3の回転は、これと一体の第1の連結部材5に伝達され、最終的に駆動軸3の軸線を中心としたテーブルフレーム6の回転運動となる。このようにテーブル4は、駆動軸3の軸線を中心として傾斜することになる。テーブル4は、テーブルフレーム6上において、テーブル面に垂直な回転軸まわりに回転できるようになっている。この回転運動は、他の駆動源によるが、ここでは省略されている。
【0020】
傾斜角度検出装置7は、駆動軸3と同一軸線上で回転自在の検出軸28と、第1の連結部材5と別体でテーブルフレーム6と検出軸28とを連結する第2の連結部材27と、固定フレーム2と検出軸28との相対的な傾斜角度を検出する検出部29とから構成されている。
【0021】
ここで、「検出軸28が回転自在」とは、検出軸28が駆動軸3と非接触状態にある、又は、軸受部材や駆動軸3と検出軸28の少なくとも一方と隙間を有するリング状部材を介して駆動軸3と嵌合状態にある、又は駆動軸3との嵌め合いが弛み嵌めであることにより、駆動軸3に対して回転自在な状態にあることを意味する。本実施形態では、検出軸28の駆動軸3との同軸を維持するため、駆動軸3と検出軸28の両軸と共に隙間を有するリング状部材と軸受部材とが、軸線方向に間隔を置いて配設されている。また、第1の連結部材5と第2の連結部材27とが「別体」とは、第1の連結部材5と第2の連結部材27とが直接連結されておらず、第1の連結部材5がテーブル4、テーブルフレーム6、ワークなどの荷重、傾斜方向への駆動時の駆動トルク、傾斜位置での傾斜保持トルク、さらにワーク加工時の推力によって変形しても、第2の連結部材27およびそれに連結した検出軸28が変形せず、固定フレーム2に対するテーブルフレーム6の回転角度(傾斜角度)と固定フレーム2に対する検出軸28の回転角度とが一致する関係をいう。この結果、傾斜角度の測定系の機械要素としての検出軸28、第2の連結部材27および検出部29は、駆動系の機械要素としての駆動軸3および第1の連結部材5から分離しており、駆動系の機械要素にかかるトルク(駆動トルクおよび傾斜保持トルク)を受けない状態となっている。
【0022】
検出軸28は、中空の駆動軸3に、軸線(軸芯)を一致させ、かつ自由に回転できる状態で挿入され、また第2の連結部材27は、第1の連結部材5に対してテーブルフレーム6側に配置される。そして、検出軸28のテーブルフレーム6側の端部は、第1の連結部材5に対して貫通状態となり、テーブルフレーム6から回転中心に向かって交差方向に延在する第2の連結部材27の一端に取付けボルト39により連結されており、第2の連結部材27の他端は、取付けボルト40によりテーブルフレーム6の面に連結されている。このように第1の連結部材5および第2の連結部材27は、テーブルフレーム6に対してそれぞれ異なる箇所で連結される。
【0023】
また、検出軸28のテーブルフレーム6と異なる側すなわち反対の側の端部は、固定フレーム2に対する検出軸28の回転角度を検出する検出部29に連結されている。検出部29は、駆動軸支持フレーム26に取付けられ、検出軸28に対して貫通状態となって結合している。なお、検出部29は、検出軸28に接続される回転部と、駆動軸支持フレーム26に固定される固定部とから構成され、いずれか一方の部に取り付けられた円周分割スケールを他方の部に取り付けられた光電式または磁気式の検出器で読み取って検出軸28の回転角度を検出する。もちろん、検出軸28の回転角度は、テーブルフレーム6、これと一体のテーブル4の固定フレーム2に対する傾斜角度にほかならない。
【0024】
テーブルフレーム6およびこれと一体のテーブル4の傾斜動作時に、モータ15は、減速用のモータギヤ19、伝達ギヤ20、21、22によりウォーム軸23のウォーム24を回転させ、さらにウォーム24から駆動軸3と一体のウォームホイール25により減速しながら駆動軸3を回転させることによって、駆動軸3と一体のテーブルフレーム6およびテーブル4を傾斜させる。
【0025】
このとき、テーブルフレーム6およびテーブル4の傾斜角度は、第2の連結部材27および検出軸28の回転となり検出部29の回転部に伝達される。ここで検出部29は、その回転部と固定部との回転角度差からテーブルフレーム6およびテーブル4の傾斜角度を測定する。テーブルフレーム6およびテーブル4が所定の傾斜角度だけ傾斜したとき、図示しない制御装置は、直ちにモータ15を停止させ、テーブルフレーム6およびテーブル4を所定の傾斜角度に設定する。図示しないクランプ装置によりテーブルフレーム6の傾斜角度は固定され、図示しない駆動装置によりテーブル4の割出が行われ、図示しない別のクランプ装置によりテーブル4が固定される。この状態で、工作機械は、テーブル4上で傾斜状態のワークに加工刃をあてがい、所定の推力をかけながら必要な切削加工を施すことになる。
【0026】
テーブルフレーム6およびこれと一体のテーブル4の傾斜動作時に、第1の連結部材5に駆動トルクが加わることになり、また、テーブルフレーム6およびテーブル4の所定の傾斜角度での静止時に、第1の連結部材5に傾斜保持トルクが加わることになるが、それぞれのトルクは、ワーク、テーブル4およびテーブルフレーム6の偏心位置の重量(移動時の重量および静止時の重量)による荷重と釣り合うことになる。なお、テーブルフレーム6の所定の傾斜角度での静止時でワークの加工時には、加工にともなう推力が荷重として、上記の重量による荷重に加質または減質されることになる。
【0027】
このときのトルクや荷重の力によって、駆動系の機械要素としての駆動軸3および第1の連結部材5にたわみ、ねじれなどの変形が起きる。しかし、このトルクや荷重の力は、傾斜角度測定系の機械要素としての第2の連結部材27および検出軸28に全く作用しない。このため、検出軸28の回転角度とテーブルフレーム6の傾斜角度との間に相対的なずれが生ぜず、テーブルフレーム6の傾斜角度は、第2の連結部材27および検出軸28の回転から正確に検出できる。
【0028】
なお、この実施の形態1は、駆動軸3を中空とし、その中に検出軸28を挿通させているが、これとは逆に、検出軸28を中空として、その中に駆動軸3を挿入させる構造とすることもできる。
【0029】
【実施の形態2】
図4および図5は、実施の形態2による傾斜テーブル装置1を示している。実施の形態2の傾斜テーブル装置1において、検出軸28は、中空の駆動軸3に挿入されるとともに、第2の連結部材27は、第1の連結部材5に対してテーブルフレーム6と反対の側つまりテーブル4から見て外側に配置されている。第1の連結部材5の駆動軸3側の面には、駆動軸3と対向する位置に開口する開口部44が形成されている。さらに、第1の連結部材5の駆動軸3側の面には、第2の連結部材27を収容するための溝31が形成されている。この溝31は、駆動軸3側に開口するコ字状断面の溝であり、駆動軸3の半径方向に延在し、その一端は開口部44へ連なり、他端はテーブルフレーム6の側端部まで達している。なお、図4および図5の例では、開口部44の径と、溝31の幅とが同寸法で、かつ深さも同一寸法あるため、溝31の一部が開口部44を構成している。第1の連結部材5のテーブルフレーム6との接続部分には、溝31の底からテーブルフレーム6側へ貫通する孔30が形成されている。そして、駆動軸3の回転中心側から駆動軸3の半径方向に延在する第2の連結部材27は、溝31(開口部44)に収容され、回転中心側の一端が開口部44において検出軸28の端面に取付けボルト39により連結され、半径方向外側の他端が孔30に挿入されたベース部材41と例えば4本の取付けボルト40とによりテーブルフレーム6の側面に連結される。なお、ベース部材41は、第2の連結部材27の他端の一部を構成している。
【0030】
なお、前述のとおり、第2の連結部材27は、第1の連結部材5の外側に形成された溝部31内に納められているが、開口部44、孔30および溝部31は、それぞれ収納すべきベース部材41や第2の連結部材27の外形寸法より大きくなっている。これにより、第2の連結部材27と第1の連結部材5とは別体となり、第1の連結部材5の変形が第2の連結部材27および検出軸28に影響を及ぼさないようになっている。ここでも、第1の連結部材5および第2の連結部材27は、テーブルフレーム6に対して異なる箇所で連結されている。実施の形態2で、その他の構成は、実施の形態1とほぼ同様である。
【0031】
この実施の形態2では、第2の連結部材27が第1の連結部材5よりもテーブル4側からみて外側に配設されているから、テーブルフレーム6上のワークスペースは、実施の形態1よりも広く確保できる。
【0032】
【実施の形態3】
図6は、実施の形態3による傾斜テーブル装置1を示している。実施の形態3は、実施の形態2と同様に、第2の連結部材27を第1の連結部材5に対してテーブルフレーム6と異なる側つまり外側に配置している。そして、第2の連結部材27の回転中心側の一端は、検出軸28の端面に取付けボルト39により連結され、かつ第2の連結部材27の半径方向外側の他端は、実施の形態2で例示した孔30やベース部材41による連結手段を採用しないで、第1の連結部材5と共に適当な間隔の例えば2本の取付けボルト40により共締め状態として、第1の連結部材5を介してテーブルフレーム6の側面に連結される。
【0033】
なお、第2の連結部材27は、実施の形態2と同様に、第1の連結部材5の駆動軸3側の面に形成された開口部44及び溝部31内に納められている。もちろん、開口部44および溝部31は、収納すべき第2の連結部材27の外形寸法より大きくなっている。これにより、第2の連結部材27の第1の連結部材5への取り付け箇所を除いては、第2の連結部材27と第1の連結部材5とは別体となり、第1の連結部材5の変形が第2の連結部材27および検出軸28に影響を及ぼさないようになっている。
【0034】
剛体としてのテーブルフレーム6自体に殆ど変形がなく、第1の連結部材5の変形が主として中空の駆動軸3に対する第1の連結部材5の連結点とテーブルフレーム6に対する第1の連結部材5の連結点との間で発生するとすれば、第2の連結部材27は、第1の連結部材5の変形の影響を受けないことになる。この実施の形態3では、実施の形態2に比べて、テーブルフレーム6と第2の連結部材27との連結構造が簡略化できる。
【0035】
【実施の形態4】
図7および図8は、実施の形態4による傾斜テーブル装置1を示している。実施の形態4は、検出軸28を支持軸側フレーム12側に設けた例である。このため、駆動軸3は、中空でなく、これに代わって、駆動軸3によって従動的に回転する中空の支持軸13は、内部で検出軸28を回転自在に収容している。すなわち検出軸28は、中空の支持軸13に挿入され、検出軸28の一端で取付けボルト39により支持アーム11に連結されるとともに、検出軸28の他端で、支持軸側フレーム12に取付けられている検出部29に連結されている。
【0036】
この実施の形態4において、テーブルフレーム6は、駆動軸3と同一軸線上にあって、支持アーム11を介してテーブルフレーム6に連結される支持軸13と駆動軸3とによって両端で支持されている。ワーク、テーブル4およびテーブルフレーム6の傾斜動作時に、駆動軸3のトルク(動荷重)は、第1の連結部材5にかかる。これに対して、支持アーム11は、支持軸13と検出軸28とが連結され、両軸とも両端の一方は自由瑞であると共に、軸受14により回転自在である。軸受14には、支持アーム11と支持軸13を介してテーブルフレーム6の片側の荷重が加わる。従って、軸受14の回転抵抗によって、支持軸13と支持アーム11には回転トルク(曲げモーメント)が作用する。この実施形態の場合、支持軸13の変形は影響せず、支持アーム11の回転トルクによる変形のみが、検出軸28の回転角度に影響し検出誤差となる。しかし軸受14の回転抵抗による回転トルクは小さく、実際上、支持アーム11の変形は、極めて小さいものとみなせる。このため、支持アーム11に連結されている検出軸28の回転角度とテーブルフレーム6の傾斜角度との間に相対的なずれが殆ど生ぜず、テーブルフレーム6の傾斜角度は、支持アーム11および検出軸28の回転から正確に検出できる。
【0037】
この実施の形態4では、駆動軸3の中空加工が不要となり、駆動軸3の周りの支持構造やギヤなどの駆動要素の組み込みが容易となる。
【0038】
【実施の形態5】
図9は、実施の形態5による傾斜テーブル装置1を示している。この実施の形態5は、実施の形態4の変形例であり、支持軸11で検出軸28を兼ねている。すなわち、支持軸11と検出軸28とは、同一の部材により一体として構成されている。この実施の形態5では、支持軸11の中空加工が不要となり、その部分の構造が簡略化できる。
【0039】
【実施の形態6】
図10は、実施の形態6による傾斜テーブル装置1を示している。この実施の形態6は、実施の形態4の変形例であり、中空の支持軸13の中に検出軸28を挿入し、実施の形態1と同様に、検出軸28の端部に第2の連結部材27をあてがう。第2の連結部材27は、取付けボルト39により検出軸28の端面に連結されとともに、取付けボルト40によりテーブルフレーム6の上面に連結されている。
【0040】
この実施の形態6では、支持アーム11に主として軸受14の回転抵抗によるわずかな変形が現れても、これの変形が検出軸28の回転に影響を及ぼさないようになる。
【0041】
【他の実施の形態】
実施の形態1ないし6の傾斜テーブル装置1は、すべてテーブルフレーム6の両端を支持するいわゆる両持ち支持であるが、実施の形態1ないし3の傾斜テーブル装置1は、テーブルフレーム6の一端を駆動軸3のみにより支持するいわゆる片持ち支持とすることもできる。
【0042】
また、図10に示すように、すべての実施の形態で、テーブル4は、テーブルフレーム6に対し回転不能の状態とし、テーブルフレーム6と一体もしくは別体として構成することもできる。
【0043】
【発明の効果】
請求項1によれば、傾斜テーブル装置の傾斜角度検出装置において、駆動系の駆動軸および第1の連結部材により駆動されるテーブルフレームと駆動軸に対して同一軸上で回転自在の検出軸とが第1の連結部材に対して別体の第2の連結部材により連結されているから、テーブルフレームに荷重がかかり、駆動系の駆動軸および第1の連結部材に駆動時のトルクおよび静止時の傾斜保持トルクがかかっても、これらの荷重やトルクは、第2の連結部材および検出軸に直接に作用しない。この結果、測定系の第2の連結部材および検出軸の変形が抑えられ、固定フレームに対する検出軸の回転角度と固定フレームに対するテーブルおよびテーブルフレームの回転角度との間にずれが生じないため、検出軸の回転は、テーブルおよびテーブルフレームの回転位置を正確に反映している。これによって、テーブルの傾斜角度は、検出軸の回転角度を検出部により計測することによって正確に検出できる。
【0044】
請求項2によれば、傾斜テーブル装置の傾斜角度検出装置において、中空の駆動軸に検出軸が挿入され、第2の連結部材が第1の連結部材に対してテーブルフレーム側に配置され、検出軸が第1の連結部材に対して貫通状態として第2の連結部材に連結されているから、検出部が駆動軸と同一軸線上に配置でき、しかも第2の連結部材による検出軸とテーブルフレームとの連結が開放側空間で大きな自由度のもとに行える。
【0045】
請求項3および請求項4によれば、傾斜テーブル装置の傾斜角度検出装置において、第2の連結部材が第1の連結部材に対してテーブルフレームと反対の側つまり外側に配置されているから、テーブルフレーム上の作業スペースを広くとることができ、また、ワーク着脱の際に、ワークと第2の連結部材とが干渉して第2の連結部材が変形するのを防止できる。
【0046】
請求項5によれば、テーブルフレーム上の作業スペースが広くなり、ワーク着脱の際に、ワークと第2の連結部材との干渉が防止できるほか、第2の連結部材が第1の連結部材を介してテーブルフレームに連結されるから、その連結構造が簡略化できる。
【0047】
請求項6によれば、傾斜テーブル装置の傾斜角度検出装置において、第1の連結部材および第2の連結部材がテーブルフレームに対してそれぞれ異なる箇所で連結されているから、それぞれの連結部分が強度に応じた適切な構造として構成できる。第2の連結部材とテーブルフレームとの連結は、傾き(回転)を伝達するだけであるから、取付けボルトによる固着に限らず、駆動軸に平行なピンとこれに嵌まる駆動軸の中心を直交状態で通る方向の長孔やスリットとの組み合わせにより構成することもできる。
【0048】
請求項7によれば、傾斜テーブル装置の傾斜角度検出装置において、検出軸が第2の連結部材によりテーブルフレームに連結されているから、検出軸および第2の連結部材は、テーブルフレームの片側の荷重によっての軸受の回転抵抗の影響を全く受けない。これにより、テーブルおよびテーブルフレームの傾斜角度は、テーブルフレームの片側の荷重の影響を受けない状態で測定できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態1による傾斜テーブル装置1の正面から見たときの垂直断面図である。
【図2】 本発明の実施の形態1による傾斜テーブル装置1の図1におけるA−A断面図である。
【図3】 本発明の実施の形態1による傾斜テーブル装置1の図1におけるB−B断面図である。
【図4】 本発明の実施の形態2による傾斜テーブル装置1の正面から見たときの垂直断面図である。
【図5】 本発明の実施の形態2による傾斜テーブル装置1の図4におけるA−A断面図である。
【図6】 本発明の実施の形態3による傾斜テーブル装置1の正面から見たときの要部の垂直断面図である。
【図7】 本発明の実施の形態4による傾斜テーブル装置1の正面から見たときの垂直断面図である。
【図8】 本発明の実施の形態4による傾斜テーブル装置1の図7におけるA−A断面図である。
【図9】 本発明の実施の形態5による傾斜テーブル装置1の正面から見たときの要部の垂直断面図である。
【図10】 本発明の実施の形態6による傾斜テーブル装置1の正面から見たときの要部の垂直断面図である。
【図11】 本発明による傾斜テーブル装置1の正面から見たときのテーブルフレーム6の一部破断正面図である。
【符号の説明】
1 傾斜テーブル装置
2 固定フレーム
3 駆動軸
4 テーブル
5 第1の連結部材
6 テーブルフレーム
7 傾斜角度検出装置
8 工作機械のフレーム
9 駆動軸側フレーム
10 軸受
11 支持アーム
12 支持軸側フレーム
13 支持軸
14 軸受
15 モータ
16 モータブラケット
17 軸受ユニット
18 軸受
19 モータギヤ
20 伝達ギヤ
21 伝達ギヤ
22 伝達ギヤ
23 ウォーム軸
24 ウォーム
25 ウォームホイール
26 駆動軸支持フレーム
27 第2の連結部材
28 検出軸
29 検出部
30 孔
31 溝部
32 ピン
33 取付けボルト
34 取付けボルト
35 取付けボルト
36 補強プレート
37 取付けボルト
38 取付けボルト
39 取付けボルト
40 取付けボルト
41 ベース部材
42 中間軸
43 オイルシール
44 開口部[0001]
[Technical field to which the invention belongs]
The present invention relates to a tilt table device that can accurately detect the tilt angle of a table and a table frame.
[0002]
[Prior art]
[Patent Document 1]
Patent Document 1 (Japanese Patent Publication No. 4-66660) discloses a tilt angle detection device in this type of tilt table device. In the tilt table device of Patent Document 1, a table frame (frame 2) for supporting a table is fixed to a drive shaft (tilt shaft 10) that can be rotated via a connecting member (arm 2a), and the drive shaft is driven. When rotated by the means, the table frame also rotates integrally with the table and the drive shaft, and is inclined with respect to the machine tool. The tilt angle of the table is detected by an angle detection device (angle detection means 16), and the table is positioned (indexed) based on the detected value.
[0003]
The table tilt angle can be easily detected by measuring the rotation angle of the drive shaft. However, the technique of Patent Document 1 considers the twist of the drive shaft due to torque and eliminates the measurement error associated therewith. By providing a detection shaft (inclination angle detection shaft 16) that is not applied with torque on the same axis as the drive shaft, connecting the detection shaft and the connecting member, and measuring the rotation angle of the detection shaft with an angle detection device, The tilt angle of the table is detected.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the technique of Patent Document 1, since the detection shaft is also coupled to the connecting member at the same position as the drive shaft by the coupling means (flange 17), the weight of the workpiece, the table and the table frame, the inclination of the table frame When a load is applied to the table due to the holding torque and further thrust during processing, the connecting member is deformed (deflection, torsion), and a relative deviation occurs between the rotation angle of the detection shaft and the tilt angle of the table. For this reason, the tilt angle of the table cannot be accurately detected.
[0005]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a tilt table device capable of accurately detecting the tilt angle of the table.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
Based on the above object, the present invention mechanically completely separates the drive system for tilting the table and the table frame and the tilt angle measurement system for detecting the tilt angle of the table and the table frame in the tilt table apparatus. Thus, the torque generated in the mechanical elements of the drive system, the weight applied to the table frame, and the thrust during processing are prevented from acting on the mechanical elements of the inclination angle measuring system.
[0007]
If it describes concretely along with a statement in a claim, a tilting shaft apparatus (1) of the present invention in Claim 1 is driven shaft (3) supported so that rotation to a fixed frame (2) is possible. A table frame (6) having a work mounting table (4), and a first connecting member (5) for connecting the drive shaft (3) and the table frame (6).The first shaft is connected to the table frame (6) at a position extending in the radial direction of the drive shaft (3) and spaced from the connection position with the drive shaft (3) in the radial direction of the drive shaft (3). Connecting member (5)And an inclination angle detection device (7) for detecting the inclination angle of the table frame (6), the inclination angle detection device (7) being rotatable on the same axis as the drive shaft (3).Provided inThe detection shaft (28) and the first connecting member (5)IsAnother bodyParts ofsoThereA second connecting member (27) for connecting the table frame (6) and the detection shaft (28), and a detection unit (29) for detecting the rotation angle of the detection shaft (28) with respect to the fixed frame (2). Has been. Here, the drive shaft (3) and the first connection member (5) are mechanical elements of the drive system, and the detection shaft (28), the second connection member (27), and the detection unit (29) It is a mechanical element of a measuring system of an inclination angle.
[0008]
The tilting table device (1) according to
[0009]
In
[0010]
In
[0011]
Claim5In the second connecting member (27),AboveThe other end is connected to the table frame (6) via the first connecting member (5).
[0012]
Claim6In the inclined table device (1), the first connecting member (5) and the second connecting member (27) are connected to the table frame (6) at different locations.
[0013]
Claim7The tilting table device (1) rotates with respect to the fixed frame (2) on the same axis as the drive shaft (3) and the drive shaft (3) supported rotatably with respect to the fixed frame (2). A support shaft (13) that can be supported, a table frame (6) having a table (4) for mounting a work, and a first connecting the drive shaft (3) and one side of the table frame (6). A connecting member (5), a supporting arm (11) for connecting the supporting shaft (3) and the other side of the table frame (6), and an inclination angle detecting device (for detecting the inclination angle of the table frame (6)). 7), the tilt angle detection device (7) includes a detection shaft (28) rotatable on the same axis as the drive shaft (3), the detection shaft (28), and the table frame (6). A second connecting member (27) for connecting the other side; Is constructed from a detector which detects the rotation angle of the detection shaft (28) (29) with respect to beam (2).
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the present invention, the tilting table device (1) includes a tilting angle measuring system mechanical element [detecting shaft (28), on the side of the driving system mechanical element [driving shaft (3) and first connecting member (5)].
[0015]
Embodiment 1
1 to 3 show an inclined table device 1 according to the first embodiment.
[0016]
The tilt table device 1 is attached to a
[0017]
The table 4 and the
[0018]
In addition, the tilting table device 1 has a
[0019]
The rotation of the
[0020]
The tilt
[0021]
Here, “the
[0022]
The
[0023]
Also, the side of the
[0024]
During the tilting operation of the
[0025]
At this time, the inclination angles of the
[0026]
When the
[0027]
Due to the torque or load force at this time, deformation such as bending or twisting occurs in the
[0028]
In the first embodiment, the
[0029]
4 and 5 show the tilting table device 1 according to the second embodiment. In the inclined table device 1 according to the second embodiment, the
[0030]
In addition,As mentioned above,The second connecting
[0031]
In this
[0032]
FIG. 6 shows an inclined table device 1 according to the third embodiment. In the third embodiment, similarly to the second embodiment, the second connecting
[0033]
The second connecting
[0034]
The
[0035]
7 and 8 show an inclined table device 1 according to the fourth embodiment. The fourth embodiment is an example in which the
[0036]
In the fourth embodiment, the
[0037]
In the fourth embodiment, the hollow machining of the
[0038]
[Embodiment 5]
FIG. 9 shows an inclined table device 1 according to the fifth embodiment. The fifth embodiment is a modification of the fourth embodiment, and the
[0039]
FIG. 10 shows an inclined table device 1 according to the sixth embodiment. The sixth embodiment is a modification of the fourth embodiment, in which the
[0040]
In the sixth embodiment, even if a slight deformation mainly appears due to the rotational resistance of the bearing 14 in the
[0041]
[Other embodiments]
The tilting table device 1 according to the first to sixth embodiments is a so-called both-end support that supports both ends of the
[0042]
As shown in FIG. 10, in all the embodiments, the table 4 can be configured to be unrotatable with respect to the
[0043]
【The invention's effect】
According to claim 1, in the tilt angle detection device of the tilt table device, the drive shaft of the drive system and the table frame driven by the first connecting member, and the detection shaft rotatable on the same axis with respect to the drive shaft, Is connected to the first connecting member by a separate second connecting member, a load is applied to the table frame, the driving shaft of the drive system and the first connecting member are driven to torque and stationary. Even when the tilt holding torque is applied, these loads and torques do not directly act on the second connecting member and the detection shaft. As a result, the deformation of the second connecting member and the detection shaft of the measurement system is suppressed, and there is no deviation between the rotation angle of the detection shaft with respect to the fixed frame and the rotation angle of the table and table frame with respect to the fixed frame. The rotation of the shaft accurately reflects the rotational position of the table and table frame. Thereby, the inclination angle of the table can be accurately detected by measuring the rotation angle of the detection shaft by the detection unit.
[0044]
According to
[0045]
Claim 3And claim 4According to the tilt angle detection device of the tilt table deviceThe secondThe two connecting members are table frames relative to the first connecting member;OppositeBecause it is located on the side or outside, the work space on the table frameWideIt is also possible to prevent the workpiece and the second connecting member from interfering with each other and to deform the second connecting member when the workpiece is attached or detached.
[0046]
Claim5According to the invention, the work space on the table frame is widened, and interference between the workpiece and the second connecting member can be prevented when the workpiece is attached / detached, and the second connecting member is connected to the table via the first connecting member. Since it is connected to the frame, the connecting structure can be simplified.
[0047]
Claim6According to the present invention, in the tilt angle detecting device of the tilting table device, the first connecting member and the second connecting member are connected to the table frame at different locations, so that each connecting portion corresponds to the strength. It can be configured as an appropriate structure. Since the connection between the second connecting member and the table frame only transmits the inclination (rotation), not only the fixing by the mounting bolt but also the pin parallel to the drive shaft and the center of the drive shaft fitted thereto are orthogonal to each other. It can also be configured by a combination with a long hole or a slit in the passing direction.
[0048]
Claim7Since the detection shaft is connected to the table frame by the second connection member in the inclination angle detection device of the inclination table device, the detection shaft and the second connection member are Not affected by bearing rotation resistance. Thereby, the inclination angle of a table and a table frame can be measured in the state which is not influenced by the load of the one side of a table frame.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a vertical sectional view when viewed from the front of an inclined table device 1 according to Embodiment 1 of the present invention.
2 is a cross-sectional view of the tilt table device 1 according to the first embodiment of the present invention taken along the line AA in FIG.
3 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 1 of the tilting table device 1 according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a vertical sectional view when viewed from the front of the tilting table device 1 according to
FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 4 of the tilting table device 1 according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a vertical cross-sectional view of the main part when viewed from the front of the tilting table device 1 according to
FIG. 7 is a vertical sectional view when viewed from the front of the tilting table device 1 according to
FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 7 of the tilting table device 1 according to the fourth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a vertical sectional view of an essential part when viewed from the front of the tilting table device 1 according to the fifth embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a vertical sectional view of a main part when viewed from the front of an inclined table device 1 according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a partially cutaway front view of the
[Explanation of symbols]
1 Inclined table device
2 fixed frame
3 Drive shaft
4 tables
5 First connecting member
6 Table frame
7 Inclination angle detector
8 Machine tool frame
9 Drive shaft side frame
10 Bearing
11 Support arm
12 Support shaft side frame
13 Support shaft
14 Bearing
15 motor
16 Motor bracket
17 Bearing unit
18 Bearing
19 Motor gear
20 Transmission gear
21 Transmission gear
22 Transmission gear
23 Worm shaft
24 Warm
25 Worm wheel
26 Drive shaft support frame
27 Second connecting member
28 Detection axis
29 Detector
30 holes
31 Groove
32 pins
33 Mounting bolt
34 Mounting bolt
35 Mounting bolt
36 Reinforcement plate
37 Mounting bolt
38 Mounting bolt
39 Mounting bolt
40 Mounting bolt
41 Base member
42 Intermediate shaft
43 Oil seal
44 opening
Claims (7)
傾斜角度検出装置(7)は、駆動軸(3)と同一軸上で回転自在に設けられた検出軸(28)と、第1の連結部材(5)とは別体の部材であってテーブルフレーム(6)と検出軸(28)とを連結する第2の連結部材(27)と、固定フレーム(2)に対する検出軸(28)の回転角度を検出する検出部(29)とから構成されている、ことを特徴とする傾斜テーブル装置(1)。A drive shaft (3) supported rotatably with respect to the fixed frame (2), a table frame (6) having a work mounting table (4), a drive shaft (3), and a table frame (6). The first connecting member (5) to be connected extends in the radial direction of the drive shaft (3) and is spaced from the connection position with the drive shaft (3) in the radial direction of the drive shaft (3). In an inclined table device (1) including a first connecting member (5) connected to the frame (6) and an inclination angle detecting device (7) for detecting an inclination angle of the table frame (6),
Inclination angle detection device (7) includes a drive shaft (3) and rotatably arranged on the same axis detection axis (28), the first connecting member (5) a member separate table A second connecting member (27) for connecting the frame (6) and the detection shaft (28) and a detection unit (29) for detecting the rotation angle of the detection shaft (28) with respect to the fixed frame (2). An inclined table device (1) characterized in that
傾斜角度検出装置(7)は、駆動軸(3)と同一軸上で回転自在の検出軸(28)と、検出軸(28)とテーブルフレーム(6)の前記他方の側とを連結する第2の連結部材(27)と、固定フレーム(2)に対する検出軸(28)の回転角度を検出する検出部(29)とから構成されていることを特徴とする傾斜テーブル装置(1)。A drive shaft (3) that is rotatably supported with respect to the fixed frame (2), and a support shaft that is rotatably supported with respect to the fixed frame (2) on the same axis as the drive shaft (3). (13), a table frame (6) having a table (4) for mounting a work, and a first connecting member (5) for connecting the drive shaft (3) and one side of the table frame (6). A tilting table including a support arm (11) for connecting the support shaft (3) and the other side of the table frame (6), and a tilt angle detecting device (7) for detecting the tilt angle of the table frame (6). In device (1):
The tilt angle detection device (7) connects a detection shaft (28) rotatable on the same axis as the drive shaft (3), and the detection shaft (28) and the other side of the table frame (6). An inclination table device (1) comprising two connecting members (27) and a detection section (29) for detecting a rotation angle of the detection shaft (28) with respect to the fixed frame (2).
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