JP4841531B2 - 刃物台配列装置 - Google Patents

Description

この発明は、基板と、基板に連結されたキャリアと、キャリアに軸方向に案内されたスライドと、キャリアに配置されたスライド用の送り駆動部とを備えて、基板とキャリアの間に調整手段が設けられてキャリアを基板に対して二つの互いに垂直方向に調整させる刃物台配列装置に関する。この刃物台配列装置は工作機械の一部として利用され、この際に加工工具が軸方向に案内されたスライドに配置され、刃物台配列装置が基板と一緒に工作機械の機械本体に固定されている。この際に、調整手段はスライドと工具の送り軸線の正確な整合を許容する。この刃物台配列装置は工作機械の特別な程度に工作材の切削する仕上げ加工に適している。

最初に記載された特徴事項を備える刃物台配列装置はプラクテイスから知られており、調整の二つの互いに垂直な方向ｘ，ｙにおいて調整ねじが設けられている。加工された工作材面には所望の研磨像が調整されるまで、調整が訂正される。調整ねじが接近し難く、二つの互いに垂直な方向ｘ，ｙが互いに無関係に調整され得るから、正確な調整は難しく時間がかかる。
特開２００４−２９９００４号公報 特開２００４− ２５６６７号公報

この背景では、この発明の課題は、簡単な方法で送り軸線の正確な整合を可能とし、特に互いに垂直な方向ｘ，ｙが大幅に互いに無関係に調整できる最初に記載された特徴事項を備える刃物台配列装置を提供することである。

最初に記載された特徴事項を備える刃物台配列装置から出発して、この課題は、この発明によると、キャリアがスライド軸線と交差する旋回軸線を中心にキャリアの旋回運動や旋回運動と交差する傾斜運動を許容する軸受によって基板と連結され、偏心調整装置が傾斜運動用の調整手段として設けられ、この偏心調整装置がキャリアに或いは基板に支承された調整偏心輪並びにキャリアを基板と連結してばね負荷された締付け装置を包含することによって解決される。傾斜運動の下で傾斜運動が旋回運動に垂直であると理解される。旋回運動と傾斜運動が互いに交差し並びに軸方向に案内されたスライドのスライド軸線と交差するので、正確な調整が可能であり、調整運動が大幅に互いに無関係である。この際に偏心調整装置のこの発明による使用は、傾斜運動の特別に簡単且つ同時に正確な調整を可能とする。調整偏心輪の回転が締付け装置のばね力に逆らって行われるので、大幅な遊びのない調整が保証される。

旋回運動と傾斜運動を許容する軸受は、代表的調整路と比較して、偏心輪調整装置と旋回運動用の調整手段に対して大きな間隔に配置されているので、スライド軸線の精密調整が小さい角度範囲にのみに設けられている。軸受は軸受ジャーナルを備えるこの発明の好ましい構成では基板とキャリアとの間に配置され、この際に軸受ジャーナルが基板に固定式に挿入され、ばねパケットを介してキャリアに接続されている。ばねパケットの仲介は傾斜運動のために十分な軸受の運動性を保証し、この際にばね力に基づいて同時に軸受の遊びのない運動が調整運動の際に保証されている。

この発明の好ましい構成では、キャリアの旋回運動用の調整手段として、スピンドル調整装置が設けられ、このスピンドル調整装置はキャリアに或いは基板に支承されたスピンドル並びにスピンドルに配置されたタングを有し、このタングが基板或いはキャリアの窪み（収容部）に係合し、基板に対するキャリアの傾斜運動を許容する。このスピンドルは目的に適ってスピンドルの一端或いは特に両端が外部から接近できるようにキャリアに或いは基板に支承されている。このスピンドルは接近できる一端或いは接近できる両端に例えば螺子回し或いは袋キーのような調整工具用の収容部を有する。けれども、この発明の範囲内には、旋回運動の特に容易な調整を保証するために、ハンドル車の配列装置がスピンドルの少なくとも一端に設けられている。

この発明の好ましい構成では、偏心輪軸を備える調整偏心輪はキャリアに或いは基板に支承され、この際に目的に適って偏心輪軸の一端、特に両端が外部から接近できるようにキャリアに或いは基板に支承されている。スピンドルにおけるように、出来るだけ簡単な調整可能性を保証するために、偏心輪軸の少なくとも一端に調整工具或いはハンドル車用の収容部が配置され得る。

調整偏心輪の構成は傾斜運動用の所望の調整領域に整合される。この発明の好ましい構成によると、調整偏心輪の外形は、調整偏心輪の調整によって決定された基板とキャリアの間の距離が直線状に調整偏心輪の回転角により変更することを確認される。調整偏心輪の回転角に関して、調整偏心輪は調整領域においてアルキメーデースの螺旋として形成され、この際にキャリアと基板との間の最小距離ａ₀ から出発して、距離ａは勾配要因ｍと回転角ψの積から生じる。それは、 ａ＝ａ₀ ＋ｍ・ψ である。

この発明の選択的構成の範囲内では、調整偏心輪が調整領域には回転角に依存して異なる勾配の部分領域を有することが企図されている。そのような構成によって僅かな勾配を備える領域には特別精密調整が可能であり、全体として大きな勾配を備える部分領域によってより大きい調整路が可能とされ得る。調整偏心輪の旋回を単に所定の調整領域に可能とするために、調整偏心輪の回転運動を制限するストップが設けられている。

送り駆動部はこの発明の範囲内には例えば回転自在にキャリアに支承された送りスピンドルを有し、スピンドルはスライドのスピンドル収容部と共働して、この際にスピンドルの回転が駆動モータによってスライドの軸方向送達運動を奏する。

次に、この発明は単に実施例を図示する図面に基づいて説明される。

図に図示された刃物台配列装置の基本的構成には、基板１と、基板１に連結されたキャリア２と、キャリア２に軸方向に案内されたスライド３と、キャリア２に配置されたスライド用の送り駆動部４とが属している。この刃物台配列装置は工作機械に利用され、この際に基板が機械本体に固定され、例えば砥石軸、中ぐり棒、或いはフライス主軸のような加工工具がスライドに配置されている。図３の縦断面には、キャリア２が方向ｘにおいてスライド軸線に交差する旋回軸線を中心にキャリア２の旋回運動や方向ｙにおいて旋回運動に交差する傾斜運動を許容する軸受によって基板１と連結されている。傾斜運動用の調整手段として調整偏心輪７を備える偏心輪調整装置６が設けられ、この際に偏心輪軸８を備える調整偏心輪７が基板１に或いはキャリア２に支承されている。図５は図２のラインＣ−Ｃに沿う偏心輪調整装置６の領域における断面を示す。調整偏心輪７は偏心輪軸８と一緒に図示された実施例ではキャリア２に支承され、この際に偏心輪軸８がその両端では外部から接近できる。偏心輪軸はその一端に調整工具用の収容部９を有し、この際に制限なしに適切な収容部が、或いはハンドル車が偏心輪軸８の両端には設けられている。傾斜運動用の調整偏心輪７の軸方向端には、面取り部１０が設けられるので、調整偏心輪７は旋回運動の際に容易に基板１に滑動できる。滑り特性を改良するために、基板１と調整偏心輪７の滑り層或いは特に滑りの乏しい材料組合せが設けられ得る。調整偏心輪７の回転の際には、基板１とキャリア２の間の距離は傾斜運動の際にばね負荷された締付け装置１１の力に逆らって調整される。締付け装置１１の構成は図４の細部において採用すべきであり、この際に図４は図２のラインＢ−Ｂに沿う断面表示を示す。この締付け装置１１は二つのねじ１２を有し、ばね１３に差し込み、端面にＴ状逆部材１４にねじ込まれる。Ｔ状逆部材１４は、図３において図示されるように、蟻継ぎガイドにより基板１の適切に形成された溝１５に挿入され、この際に、Ｔ状逆部材１４は旋回運動の際に方向ｘにおいて組入れた溝１５で滑動できる。

基板１に対してキャリア２の旋回運動用の調整手段として、スピンドル調整装置１６が設けられている。このスピンドル調整装置１６は図２のラインＤ−Ｄに沿う断面を示す図６において詳細に図示されている。このスピンドル調整装置１６はキャリア２に支承されたスピンドル１７並びにスピンドル１７に配置されたタング１８を有し、この際にタング１８は基板１の収容部１９に係合する。このスピンドル１７は偏心輪軸８にもスピンドル１７の両端が外部から接近できるようにキャリア２に支承されている。この際に、スピンドル１７の一端には、調整工具用の収容部９’が設けられている。スピンドル１７の回転の場合には、タング１８は方向ｘにおいて移動され、この方法でキャリア２が基板１に対して旋回軸線を中心に旋回される。この際に、タング１８と基板１の間にｙ方向において隙間が残っているので、このスピンドル調整装置１６が傾斜運動を許容する。スピンドル調整装置１６のスピンドル１７並びに偏心輪軸８は非常に良く接近できるので、簡単な方法で正確な調整は一方では大幅に互いに無関係の旋回運動と他方では傾斜運動とを可能とする。

基板１とキャリア２の間の軸受５は、基板１に固定式に挿入され、ばねパケット２１を介してキャリア２に接続されている軸受ジャーナル２０を有する。この際に、軸受ジャーナル２０はばねパケット２１の応力の下で逆ナット２２にねじ込まれている。図示された軸受５は旋回運動並びに傾斜運動を可能とし、この際に軸受５のばねパケット２１のばね力と締付け装置１１のばね１３のばね力とに基づいてスライド軸線の大幅に遊びのない整合が可能とされる。

旋回運動用の調整路は調整偏心輪７の形状によって与えられる。調整偏心輪７の輪郭の好ましい構成は図７ａと図７ｂに図示され、この際に調整偏心輪７の調整領域２３がおよそ３００°の最高調整角はψ_max を有する。調整領域２３を開始するために、つまり小さい調整角には、キャリア２と基板１の間の距離が僅かである。調整領域２３の端には、キャリア板２と基板１の間の距離が最高である。図７ａは好ましい構成を示し、調整偏心輪７の調整領域２３では基板１とキャリア２の間の距離が回転角ψの直線的函数である。調整偏心輪７の輪郭６が調整領域２３ではアルキメーデース螺旋として形成され、この際に距離の変更が勾配要因と回転角ψの掛け算から生じる。図示された構成は全調整領域２３にわたり傾斜運動の同じままである精密調整性を保証する。図７ｂは選択的構成を示し、調整偏心輪７が調整領域２３では回転角ψに依存して異なる勾配の部分領域２４、２４’、２４”を有する。それ故に、調整領域２３の開始と終了では、比較的大きい勾配を備える部分領域２４、２４”とその間に僅かな勾配を備える部分領域２４’が設けられている。通常に調整するために十分である中間部分領域２４’では、特に精密調整が可能であり、この際に大きい勾配によって隣接する部分領域２４、２４”では全体として大きい調整路が可能とされる。

工具を収容するスライド３は滑ってキャリア２上に配置され、この際にスライドを送るために回転自在にキャリア２に支承され且つスライド３の収容部２５に係合する送りスピンドル２６が設けられている。この際に、送りスピンドル２６の回転によってスライド３が軸方向に駆動される。

この発明の刃物台配列装置の斜視側面図を概略的に示す。 図１による刃物台配列装置を前正面図で概略的に示す。 図２のラインＡ−Ａに沿う縦断面を概略的に示す。 図２のラインＢ−Ｂに沿う断面表示を概略的に示す。 図２のラインＣ−Ｃに沿う断面表示を概略的に示す。 図２のラインＤ−Ｄに沿う断面表示を概略的に示す。 調整偏心輪の選択的構成の一方を概略的に示す。 調整偏心輪の選択的構成の他方を概略的に示す。

符号の説明

１．．．．．基板
２．．．．．キャリア
３．．．．．スライド
４．．．．．送り駆動部
５．．．．．軸受
６．．．．．偏心輪調整装置
７．．．．．調整偏心輪
８．．．．．偏心輪軸
９．．．．．収容部
１０．．．．面取り部
１１．．．．締付け装置
１２．．．．ねじ
１３．．．．ばね
１４．．．．Ｔ状逆部材
１５．．．．溝
１６．．．．スピンドル調整装置
１７．．．．スピンドル
１８．．．．タング
１９．．．．収容部
２０．．．．軸受ジャーナル
２１．．．．ばねパケット
２２．．．．逆ナット
２３．．．．調整領域
２４、２４’、２４”．．．部分領域
２５．．．．収容部
２６．．．．送りスピンドル

Claims (9)

1. 機械本体に固定可能な基板（１）と、基板（１）に連結されたキャリア（２）であって、その上にスライド（３）が軸方向に案内されているキャリアと、キャリア（２）上に配置されたスライド（３）用の送り駆動手段（４）とを備えて、スライド（３）には加工工具が配置されていて、基板（１）とキャリア（２）の間に調整手段が設けられてキャリア（２）を基板（１）に対して二つの互いに垂直方向（ｘ，ｙ）に調整させる刃物台配列装置において、キャリア（２）がスライド軸線と交差する旋回軸線を中心にキャリア（２）の旋回運動と旋回運動と交差する傾斜運動とを許容する軸受（５）によって基板（１）と連結され、偏心調整装置（６）が傾斜運動用の調整手段として設けられ、この偏心調整装置が偏心輪軸（８）によりキャリア（２）に或いは基板（１）に支承された調整偏心輪（７）並びにキャリア（２）を基板（１）と連結してばね負荷された締付け装置（１１）を包含することを特徴とする刃物台配列装置。
2. キャリア（２）の旋回運動用の調整手段としてスピンドル調整装置（１６）が設けられ、このスピンドル調整装置がキャリア（２）に或いは基板（１）に支承されたスピンドル（１７）並びにスピンドル（１７）に配置されたタング（１８）を有し、このタング（１８）が基板（１）或いはキャリア（２）の収容部（１９）に係合し、基板（１）に対するキャリア（２）の傾斜運動を許容し、スピンドル（１７）の軸線がスライド（３）の運動方向を横切って整列されているので、スピンドル（１７）の回転の際にタング（１８）がｘ方向に移動されて、それにより基板（１）に対するキャリア（２）の旋回が旋回軸線を中心に奏されることを特徴とする請求項１に記載の刃物台配列装置。
3. スピンドル（１７）はスピンドル（１７）の両端が外部から接近できるように、キャリア（２）に或いは基板（１）に支承されていることを特徴とする請求項２に記載の刃物台配列装置。
4. 軸受（５）は基板（１）とキャリア（２）の間に軸受ジャーナル（２０）を有し、この軸受ジャーナルが基板（１）に固定式に挿入されてばねパケット（２１）を仲介してキャリア（２）に接続されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の刃物台配列装置。
5. 調整偏心輪（７）の調整領域（２３）には、基板（１）とキャリア（２）の間の距離が調整偏心輪（７）の回転角（ψ）の直線函数であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の刃物台配列装置。
6. 調整偏心輪（７）が調整領域（２３）には回転角（ψ）に依存して異なる勾配の部分領域（２４、２４’、２４”）を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の刃物台配列装置。
7. 調整偏心輪（７）が偏心輪軸（８）と一緒にキャリア（２）或いは基板（１）に支承されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の刃物台配列装置。
8. 偏心輪軸（８）は偏心輪軸（８）の両端が外部から接近できるように、キャリア（２）に或いは基板（１）に支承されていることを特徴とする請求項７に記載の刃物台配列装置。
9. 送り駆動部（４）は回転自在にキャリア（２）に支承された送りスピンドル（２６）を有することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の刃物台配列装置。

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