JP4732734B2

JP4732734B2 - 回転テーブル装置

Info

Publication number: JP4732734B2
Application number: JP2004315599A
Authority: JP
Inventors: 和男酒巻; 章酒巻; 清博杵渕
Original assignee: Yukiwa Seiko Inc
Current assignee: Yukiwa Seiko Inc
Priority date: 2004-08-31
Filing date: 2004-10-29
Publication date: 2011-07-27
Anticipated expiration: 2024-10-29
Also published as: JP2006095668A

Description

本発明は、回転テーブル装置に関するものである。

ダイレクトドライブモータ（以下、ＤＤモータという。）は、低速で大きなトルクを出力できるため、ギア等の減速機を用いずに直接負荷と接続でき、減速機が不要でバックラッシュが生じず、メンテナンスも容易でコンパクトであるという利点がある。

ところが、ＤＤモータ単体では、停止時のサーボロックによる保持トルクが小さく、例えばＤＤモータを内装したフレーム本体にテーブルを回転自在に設けて成る回転テーブル装置により切削加工を行う場合、切削力が作用することでテーブルが微振動し、静止精度（割出精度）が悪化するという問題点がある。

そのため、ＤＤモータを切削加工のような用途に用いるには、極めて切削力の小さな加工に限定されるか、仮に大きな切削力のかかる用途に用いる場合には、例えば出願人の先願に係る特開平５−２８５７５７号公報（特許文献１）に開示されているように、ＤＤモータの外周位置にクランプ機構を設けて静止精度の悪化を阻止しているのが現状である。

特開平５−２８５７５７号公報

しかしながら、上述のようにＤＤモータの外周位置にクランプ機構を設ける場合、回転テーブル装置と別体でテーブルをクランプするシリンダー機構等を併設する場合よりは確かに小型化を図れるが、このクランプ機構がＤＤモータの外周位置に存する分だけ装置の径大化は避けられず、コンパクトであるというＤＤモータの利点を十分に生かせなかった。

本発明は、上述のような問題点を解決するもので、装置の径大化を招くことなく静止精度の悪化を阻止でき、比較的大きな力がかかる加工時にもＤＤモータの利点を最大限生かすことができる極めて実用性に秀れた回転テーブル装置を提供するものである。

添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。

ＤＤモータ１を内装したフレーム本体２にテーブル３が回転自在に設けられ、このフレーム本体２内にして前記テーブル３の外周位置に、このテーブル３をクランプして該テーブル３の回転を強制的に停止させるクランプ機構４が設けられた回転テーブル装置であって、前記テーブル３は前記ＤＤモータ１より径小に構成され、前記テーブル３の外周には前記フレーム本体２と連設される前面板５が設けられ、前記ＤＤモータ１の前方位置にして前記テーブル３の外周位置には、前記前面板５，前記フレーム本体２，前記ＤＤモータ１の前面及び前記テーブル３で囲まれる空間部６が設けられ、前記クランプ機構４は、前記空間部６に設けられていることを特徴とする回転テーブル装置に係るものである。

また、請求項１記載の回転テーブル装置において、前記クランプ機構４は、前記空間部６に配されるピストン７と該ピストン７が当接状態若しくは非当接状態となる前記テーブル３に設けられたブレーキ板９とから成ることを特徴とする回転テーブル装置に係るものである。

また、請求項２記載の回転テーブル装置において、前記ピストン７は該ピストン７と前記前面板５との間の空間17に作動流体が導入された際、前記ピストン７と前記ブレーキ板９とが当接状態となり前記フレーム本体２と該ピストン７とで該ブレーキ板９を挟持して前記テーブル３をクランプするように構成され、前記ピストン７と前記フレーム本体２との間の空間16に作動流体が導入された際、前記ピストン７と前記ブレーキ板９とが非当接状態となり前記フレーム本体２と該ピストン７とによる前記ブレーキ板９の挟持が開放されて前記テーブル３のクランプ状態が解除されるように構成されていることを特徴とする回転テーブル装置に係るものである。

また、請求項３記載の回転テーブル装置において、前記ピストン７は、発条により前記ブレーキ板９側に常時付勢されていることを特徴とする回転テーブル装置に係るものである。

また、請求項３，４いずれか１項に記載のテーブル装置において、前記ブレーキ板９は、前記テーブル３の外周面に設けられる鍔状の円板体で構成され、この円板体の外周部が前記ピストン７に設けられた凸部７ａと前記フレーム本体２の内面に設けられたクランプ部２ａとで挟持されるように構成されていることを特徴とする回転テーブル装置に係るものである。

本発明は上述のように構成したから、装置の径大化を招くことなく静止精度の悪化を阻止でき、比較的大きな力がかかる切削加工等においてもＤＤモータの利点を最大限生かすことができる極めて実用性に秀れた回転テーブル装置となる。

好適と考える本発明の実施形態を、図面に基づいて本発明の作用を示して簡単に説明する。

クランプ機構４がテーブル３の外周位置に設けられ、ＤＤモータ１の外周には位置しないから、フレーム本体２の径大化を招くことなくテーブル３のクランプを確実に行える構成を実現でき、よって、比較的大きな力がかかる切削加工等においてもＤＤモータ１の利点を最大限生かすことができる。

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。

本実施例は、ＤＤモータ１を内装したフレーム本体２にテーブル３を回転自在に設けた回転テーブル装置であって、このフレーム本体２内にして前記テーブル３の外周位置に、該テーブル３をクランプして該テーブル３の回転を強制的に停止させるクランプ機構４が設けられているものである。

具体的には、本実施例は図１，２に図示したような、互いに直交する回転軸を有するＤＤモータ１を二台と、これらのＤＤモータ１の回転軸に連結された二つのテーブル３（回転軸用と傾斜軸用）を連結して成る回転テーブルを有するものである。尚、符号10は軸受け、14はワーク取り付け用の孔である。

各部を具体的に説明する。尚、以下は傾斜軸用のテーブル３（図３，４）を例にとっての説明であるが、回転軸用のテーブル３も同様である。

ＤＤモータ１は、フレーム本体２の中央に内装され、このＤＤモータ１の出力軸の頂部に円形のテーブル３がボルトで固着されている。

テーブル３は、ＤＤモータ１より径小に構成され、クランプ機構４は、ＤＤモータ１の外周位置ではなく該ＤＤモータ１の前方位置にしてテーブル３の外周位置に設けられている。

具体的には、図３，４に図示したように、テーブル３の外周にはフレーム本体２と連設される前面板５が設けられ、クランプ機構４は、この前面板５，フレーム本体２，ＤＤモータ１の前面及びテーブル３で囲まれる空間部６に設けられている。

従って、ＤＤモータ１の外周位置にはクランプ機構４が存在せず、それだけフレーム本体２の径大化を阻止することができる（ＤＤモータ１より径小なテーブル３の外周位置にクランプ機構４を設けることで、このクランプ機構４のＤＤモータ１の外周方向へのはみ出しを低減できる。）。

本実施例においては、テーブル３をＤＤモータ１より径小としているが、ＤＤモータ１を用いてテーブル３を回転せしめる構成の回転テーブル装置は、一般的な回転テーブル装置に比してそれ程大きな切削力が作用する加工には用いられないため、テーブル３としては径小のものを採用しても何ら不都合はない。そして、テーブル３を径小にすることで、該テーブル３の外周位置に設けるクランプ機構４のピストン７の受圧面積（空間17側の面積）を大きく設定することができ、それだけ大きな力でテーブル３をクランプできることになり、静止精度が向上する。

クランプ機構４は、前記空間部６に配されるピストン７と該ピストン７が当接状態若しくは非当接状態となるテーブル３に固着されたブレーキ板９とで形成されている。ピストン７は、このブレーキ板９と前面板５との間を移動するように構成されている。

ブレーキ板９は、テーブル３の外周面に設けられる鍔状の円板体であり、該円板体の外周部がピストン７の凸部７ａと当接し、該ピストン７とフレーム本体２のクランプ部２ａ（フレーム本体２内面にぐるりと設けられた段部）とでブレーキ板９は挟持されるように構成されている。

また、ブレーキ板９は可撓性を有し、ピストン７による付勢によって撓んで外周部がフレーム本体２のクランプ部２ａと当接する。

ピストン７は、抗縮発条８（コイルバネ）によってブレーキ板９側に常時付勢されるように構成され、ピストン７と前面板５との間の空間17に作動流体（エアー等）が導入された際、該ピストン７とブレーキ板９とが当接状態となってフレーム本体２と該ピストン７とで該ブレーキ板９を挟持してテーブル３をクランプするように構成され、前記ピストン７とフレーム本体２との間の空間16に作動流体が導入された際、該ピストン７とブレーキ板９とが非当接状態となってフレーム本体２と該ピストン７とによるブレーキ板９の挟持が開放されてテーブル３のクランプ状態が解除されるように構成されている尚、ピストン７がコイルバネ以外の他の付勢機構によって付勢されるように構成しても良い。

具体的には、フレーム本体２には、前記空間17に作動流体を導入する第一導入路11と、前記空間16に作動流体を導入する第二導入路12とが設けられており、この第一導入路11から前記空間17に作動流体を導入することでピストン７をブレーキ板９側に移動せしめてテーブル３をクランプし（図３参照）、第二導入路12から前記空間16に作動流体を導入することでクランプ状態を解除する（図４参照）ように構成されている。尚、図中符号13は気密保持用のＯリング、15は各部連結用のボルトである。

従って、作動流体の導入により、テーブル３のクランプ状態・アンクランプ状態を切り替えることができるから、確実且つスピーディーに切り替えることができ、しかも、ピストン７は抗縮発条８により常時ブレーキ板９側に付勢されるから、前記空間17への作動流体の導入が停止している場合にも、ピストン７はブレーキ板９と当接し、該ピストン７とブレーキ板９との摩擦によりテーブル３の回転は停止する。

即ち、本実施例は、基本的にはピストン７を、前記ピストン７と前面板５との間の空間17若しくは前記ピストン７とフレーム本体２との間の空間16に作動流体を導入することで移動させてテーブル３の回転を阻止若しくは許容するように構成しているのに加え、抗縮発条８により、テーブル３をブレーキ板９側に常時付勢することで、不意に作動流体の導入が停止してもテーブル３の回転を最小に抑えることができ、それだけ安全性に秀れたものとなる。

尚、本実施例においては、二つのＤＤモータ１を採用した構成としているが、一つのＤＤモータ１を用いる場合も同様である。

また、本実施例においては、ピストン７の端面に凸部７ａを設け、該凸部７ａとフレーム本体２内面に設けたクランプ部２ａとでブレーキ板９の外周部を挟持する構成であるが、ピストン７の端面を平坦面としても良く、この場合、クランプ部２ａは内方に延設した方が良い（段部２ａの面積を大きくした方が良い）。

図５は、図３，４と同様の構成であるが、テーブル３をより径大にした場合の別例である。この別例においては、図３，４と異なりブレーキ板９とテーブル３とが同一のボルト15で連結されず、図６に図示したようにブレーキ板９とテーブル３とは夫々別々のボルト22・23で固定されている。

従って、図３，４においては前記ボルト15をクランプ機構４を分解しなければ操作できないのに対し、別例では、クランプ機構４を分解せしめることなく、テーブル３を取り外すだけで、ブレーキ板９の交換等を行えることになり、それだけ作業性に秀れた構成となる。

また、この場合、テーブル３を回転軸18に連結固定するためのボルト22と、ブレーキ板９を回転軸18に連結固定するためのボルト23とは図６に図示したように回転軸18外周部に交互に並設される。具体的には、回転軸18の先端部を、該回転軸18のテーブル３の連結部18ａがブレーキ板９の連結部18ｂより前方に突出状態となるように形成し、連結部18ａに対して没入する連結部18ｂにブレーキ板９のボルト連通部を位置せしめて夫々ボルト22・23で連結固定するように構成されている。

尚、本実施例で言う、ＤＤモータ１は、図５に図示したように、回転軸18に直結されるローター19と、フレーム本体２に固定されるステーター20とが具備せしめられている公知のものである。符号21は、回転軸側とフレーム本体側とを連設するクロスローラベアリングである。

本実施例は、上述のように構成したから、クランプ機構４がテーブル３の外周位置に設けられ、ＤＤモータ１の外周には位置しないから、フレーム本体２の径大化を招くことなくテーブル３のクランプを確実に行える構成を実現でき、よって、比較的大きな力がかかる切削加工等においてもＤＤモータ１の利点を最大限生かすことができる。

また、抗縮発条８によりピストン７をピストン受け９側に常時付勢することで、テーブル３の不意の回転を阻止でき、安全性にも秀れることになる。

従って、本実施例は、装置の径大化を招くことなく静止精度の悪化を阻止でき、比較的大きな力がかかる切削加工等においてもＤＤモータの利点を最大限生かすことができる極めて実用性に秀れた回転テーブル装置となる。

本実施例の概略説明斜視図である。本実施例の一部を切り欠いた概略説明側面図である。本実施例のクランプ機構（クランプ時）の拡大説明図である。本実施例のクランプ機構（アンクランプ時）の拡大説明図である。別例の概略説明側断面図である。別例の回転軸先端部の概略説明正面図である。

１ＤＤモータ
２フレーム本体
３テーブル
４クランプ機構
５前面板
６空間部
７ピストン
９ブレーキ板
16 （ピストン７とフレーム本体２との間の）空間
17 （ピストン７と前面板５との間の）空間

Claims

ＤＤモータを内装したフレーム本体にテーブルが回転自在に設けられ、このフレーム本体内にして前記テーブルの外周位置に、このテーブルをクランプして該テーブルの回転を強制的に停止させるクランプ機構が設けられた回転テーブル装置であって、前記テーブルは前記ＤＤモータより径小に構成され、前記テーブルの外周には前記フレーム本体と連設される前面板が設けられ、前記ＤＤモータの前方位置にして前記テーブルの外周位置には、前記前面板，前記フレーム本体，前記ＤＤモータの前面及び前記テーブルで囲まれる空間部が設けられ、前記クランプ機構は、前記空間部に設けられていることを特徴とする回転テーブル装置。
請求項１記載の回転テーブル装置において、前記クランプ機構は、前記空間部に配されるピストンと該ピストンが当接状態若しくは非当接状態となる前記テーブルに設けられたブレーキ板とから成ることを特徴とする回転テーブル装置。
請求項２記載の回転テーブル装置において、前記ピストンは該ピストンと前記前面板との間の空間に作動流体が導入された際、前記ピストンと前記ブレーキ板とが当接状態となり前記フレーム本体と該ピストンとで該ブレーキ板を挟持して前記テーブルをクランプするように構成され、前記ピストンと前記フレーム本体との間の空間に作動流体が導入された際、前記ピストンと前記ブレーキ板とが非当接状態となり前記フレーム本体と該ピストンとによる前記ブレーキ板の挟持が開放されて前記テーブルのクランプ状態が解除されるように構成されていることを特徴とする回転テーブル装置。
請求項３記載の回転テーブル装置において、前記ピストンは、発条により前記ブレーキ板側に常時付勢されていることを特徴とする回転テーブル装置。
請求項３，４いずれか１項に記載のテーブル装置において、前記ブレーキ板は、前記テーブルの外周面に設けられる鍔状の円板体で構成され、この円板体の外周部が前記ピストンに設けられた凸部と前記フレーム本体の内面に設けられたクランプ部とで挟持されるように構成されていることを特徴とする回転テーブル装置。