JP5401439B2

JP5401439B2 - 立旋盤およびｙ軸付加機構

Info

Publication number: JP5401439B2
Application number: JP2010274480A
Authority: JP
Inventors: 孝一加藤; 治彦菊地; 伸一宮澤; 昌彦長田; 正美相原
Original assignee: Toshiba Machine Co Ltd
Current assignee: Shibaura Machine Co Ltd
Priority date: 2010-12-09
Filing date: 2010-12-09
Publication date: 2014-01-29
Anticipated expiration: 2030-12-09
Also published as: JP2012121102A

Description

本発明は、立旋盤およびＹ軸付加機構に関し、特に、ワークをＹ軸方向にも移動可能とする技術に関する。

従来、ワークに対して旋削加工する工作機械として、立旋盤が知られている。一般的な立旋盤の構成としては、ワークを回転させる回転テーブルと、回転テーブルの径方向に延在するクロスレールと、クロスレールに案内されてこのクロスレールの延在方向であるＸ軸方向に沿って移動可能なサドルと、このサドルに、鉛直方向となるＺ軸方向に沿って移動可能に取り付けられたラムと、ラムの下端部に取り付けられた工具と、を有している（例えば、特許文献１参照）。
このような立旋盤では、回転テーブル上に被工作物が固定され、回転テーブルの回転（Ｃ軸方向）の下に、サドルのＺ軸方向への移動によって切込みを行い、サドルのＸ軸方向への移動によって工具のＸ軸方向の位置を変更して回転テーブルの回転中心周りの旋削加工を行っている。

特開２００５−４６９４０号公報

しかしながら、上記の構成の立旋盤では、回転テーブルの回転中心周りの旋削加工しかできないため、これとは異なる形状に切削加工する場合はワークの配置を変えたり、別の工作機械にワークを移動させたりするなどの作業を行わなければならず、大きくかつ重いワークの移動には時間も労力も要するため、作業性が低下していた。

本発明の目的は、簡単な構成を付加するだけで、ワークを様々な形状に切削加工することのできる立旋盤およびＹ軸付加機構を提供することである。

本発明の立旋盤は、ワークを回転させる回転テーブルと、前記回転テーブルの上方で前記回転テーブルの径方向に延在するクロスレールと、前記クロスレールに案内されて当該クロスレールの延在方向であるＸ軸方向に沿って移動可能なサドルと、前記サドルに、鉛直方向となるＺ軸方向に沿って移動可能に取り付けられたラムと、前記ラムの下端部に回転可能に設けられ、工具を保持する工具ホルダと、前記ワークを、前記Ｘ軸方向と前記Ｚ軸方向とに直交するＹ軸方向に沿って移動させるＹ軸付加機構と、を備え、前記Ｙ軸付加機構は、前記回転テーブルに固定される固定テーブルと、前記固定テーブルの上に載置され、前記固定テーブルに対して相対的に移動可能なＹ軸テーブルと、前記Ｙ軸テーブルを前記Ｙ軸方向に沿って移動させる送り軸と、前記Ｙ軸テーブルに前記送り軸を解除可能に連結させる連結機構と、前記Ｙ軸テーブルと前記固定テーブルとの相対的な移動を規制するロック機構と、前記ロック機構とは別体であるとともに、前記送り軸を駆動する駆動装置と、を有することを特徴とする。

この構成によれば、Ｙ軸付加機構の固定テーブルとＹ軸テーブルとを、Ｙ軸テーブルに連結された送り軸を用いて相対的に移動させることによって、Ｙ軸テーブルに載置されたワークと工具とをＹ軸方向に相対的に移動させることができる。したがって、ワークと工具とを相対的にＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３次元方向に移動させることができるため、様々な形状に切削加工することができる。また、ロック機構によりＹ軸テーブルの移動を規制することで、通常の立旋盤として使用することができる。
また、１台の立旋盤で様々な形状に切削加工することができるため、大きくかつ重いワークを他の工作機械に移動させるなどの作業を行わなくてよいため、作業性に優れる。さらに、一般的な構成の立旋盤にＹ軸付加機構を取りつけるだけの簡単な構成でよいため、設備費を抑えることができる。

本発明の立旋盤において、前記固定テーブルの前記Ｙ軸テーブル側には、前記Ｙ軸テーブルの移動をガイドするガイドレールが形成されていることが好ましい。
この構成によれば、Ｙ軸テーブルは固定テーブルのガイドレールに沿って移動するため、連結機構により送り軸に連結されたＹ軸テーブルを安定して移動させることができる。

本発明の立旋盤において、前記ロック機構は、前記Ｙ軸テーブルの前記固定テーブル側に突出して設けられた係合凸部と、前記固定テーブルの前記Ｙ軸テーブル側にばねを介して固定され、前記Ｙ軸テーブル側に付勢された状態で前記係合凸部に係合する係合部材と、前記Ｙ軸方向に沿って移動可能な先端が尖った係合解除部材と、前記係合部材の前記固定テーブル側に設けられた、前記係合解除部材より高い位置に前記係合解除部材を挿通可能な挿通孔を有する解除部材受部と、で構成され、前記挿通孔は、前記係合解除部材に対して傾斜面を有して開口が広く形成され、前記係合解除部材は、前記挿通孔の前記傾斜面に沿って前記挿通孔に挿通するとともに、前記解除部材受部とともに前記係合部材を下方に移動させることで前記係合凸部と前記係合部材との係合状態を解除することが好ましい。

この構成によれば、固定テーブルにばねを介して固定された係合部材は、Ｙ軸テーブル側に付勢され、Ｙ軸テーブルに設けられた係合凸部に係合するため、この係合状態によりＹ軸テーブルの移動を規制することができる。
また、解除部材受部の挿通孔は、係合解除部材が挿入される側に傾斜面を有して開口を広く形成しているため、係合解除部材の尖った先端を挿通孔に挿入させることができ、さらに傾斜面に沿って挿通させることができる。このように挿通させる際、係合部材はばねによってＹ軸テーブル側に付勢されているだけであるので、この係合解除部材が高い位置にある挿通孔に挿通されることで、解除部材受部とともに係合部材が下方に移動し、係合凸部と係合部材との係合状態が解除される。このように、係合解除部材をＹ軸付加機構から延出するだけで係合状態を簡単に解除することができる。

本発明の立旋盤において、前記連結機構は、前記送り軸の先端に設けられ、前記Ｙ軸テーブル側に開口するとともに弾性変形可能な開口連結部と、前記Ｙ軸テーブルに設けられ、前記開口連結部に収納可能な連結受部と、前記開口連結部の開口より小さい径の開口を有し、前記連結受部を収納した前記開口連結部を覆う連結カバー部材と、で構成されていることが好ましい。

この構成によれば、送り軸がＹ軸方向に延出することで、送り軸の先端に設けられた開口連結部に連結受部が収納され、さらに連結カバー部材により開口連結部の周囲を覆うことで、開口連結部の開口が閉じる方向に弾性変形し、連結受部に係合する。いわゆるクランプ機構を採用している。したがって、送り軸を延出させるだけで簡単に送り軸とＹ軸テーブルとを連結させることができ、Ｙ軸テーブルを安定して移動させることができる。

本発明のＹ軸付加機構は、ワークを回転させる回転テーブルと、前記回転テーブルの上方で前記回転テーブルの径方向に延在するクロスレールと、前記クロスレールに案内されて当該クロスレールの延在方向であるＸ軸方向に沿って移動可能なサドルと、前記サドルに、鉛直方向となるＺ軸方向に沿って移動可能に取り付けられたラムと、前記ラムの下端
部に回転可能に設けられ、工具を保持する工具ホルダと、を備えた立旋盤に装着されて、前記ワークを、前記Ｘ軸方向と前記Ｚ軸方向とに直交するＹ軸方向に沿って移動させるＹ軸付加機構であって、前記回転テーブルに固定される固定テーブルと、前記固定テーブルの上に載置され、前記固定テーブルに対して相対的に移動可能なＹ軸テーブルと、前記Ｙ軸テーブルを前記Ｙ軸方向に沿って移動させる送り軸と、前記Ｙ軸テーブルに前記送り軸を解除可能に連結させる連結機構と、前記Ｙ軸テーブルと前記固定テーブルとの相対的な移動を規制するロック機構と、前記ロック機構とは別体であるとともに、前記送り軸を駆動する駆動装置と、を有することを特徴とする。

この構成によれば、上記発明と同様に、Ｙ軸付加機構の固定テーブルとＹ軸テーブルとを、Ｙ軸テーブルに連結された送り軸を用いて相対的に移動させることによって、Ｙ軸テーブルに載置されたワークと工具とをＹ軸方向に相対的に移動させることができる。したがって、ワークと工具とを相対的にＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３次元方向に移動させることができるため、様々な形状に切削加工することができる。また、ロック機構によりＹ軸テーブルの移動を規制することで、通常の立旋盤として使用することができる。
また、１台の立旋盤で様々な形状に切削加工することができるため、大きくかつ重いワークを他の工作機械に移動させるなどの作業を行わなくてよいため、作業性に優れる。さらに、一般的な構成の立旋盤にＹ軸付加機構を取りつけるだけの簡単な構成でよいため、設備費を抑えることができる。

本発明の一実施形態に係る立旋盤の概略構成を示す斜視図。上記立旋盤の回転テーブルの概略構成を示す下面図。上記回転テーブルの回転駆動を説明する要部拡大図。上記立旋盤の概略構成を示す側面図。上記立旋盤の概略構成を示す上面図。上記立旋盤のＹ軸付加機構使用時の概略構成を示す側面図。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
＜立旋盤１の構成＞
立旋盤１は、図１に示すように、基台１１と、基台１１上に垂直軸線周りに回転可能に設けられた回転テーブル１２と、回転テーブル１２を円環状に囲んで設けられたカバー１３と、コラム１４と、コラム１４に水平に回転テーブル１２の径方向に延在する片持ちのクロスレール１５と、このクロスレール１５に当該クロスレール１５の延在方向であるＸ軸方向に移動可能に設けられたサドル１６と、サドル１６に垂直方向であるＺ軸方向に移動可能に設けられたラム１７と、ラム１７の下端部に回転可能に設けられて工具Ｔを保持する工具ホルダ１８と、基台１１に隣接して設けられたＹ軸駆動装置２０と、回転テーブル１２上に設けられたＹ軸テーブルユニット３０と、を備えている。なお、Ｙ軸駆動装置２０とＹ軸テーブルユニット３０とにより本発明のＹ軸移動機構を構成している。

基台１１は、回転テーブル１２を支持する回転支持台１１１と、回転支持台１１１の側方に延出して一体的に形成された図示しない延出台と、を備えている。
回転支持台１１１は、図示しないテーブル回転駆動軸とこのテーブル回転駆動軸の上部に取り付けられた回転駆動円盤とを有し、回転駆動円盤には回転テーブル１２が連結されている。延出台には、コラム１４の下端部が図示しないボルトによって剛固に締結固定されている。

回転テーブル１２は、上述したように、回転支持台１１１によって回転可能に支持されている。回転テーブル１２は、図２に示すように、その内周にはすば歯車１２２が形成され、このはすば歯車１２２に噛合する２つの小さなはすば歯車１２３，１２４を有している。はすば歯車１２３，１２４は、それぞれ伝達機構１２５，１２６によってモータ１２７に接続され、このモータ１２７によって回転駆動される。これにより、はすば歯車１２３，１２４に噛合する回転テーブル１２が回転駆動されるものである。回転テーブル１２は、旋盤として使用するために高速回転させる場合と、回転テーブル１２の位置決めのために回転させる場合と、の２つの回転モードがある。これらのモードの切替は、一方のはすば歯車１２４を回転テーブル１２と噛合しない位置に移動させることで行われる。すなわち、はすば歯車１２４は、図３に示すように、昇降機構１２８により回転テーブル１２の回転軸方向に上下動可能に設けられており、高速回転の場合は回転テーブル１２の内周のはすば歯車１２２に噛合する位置に上昇させる。これにより、２つの小さなはすば歯車１２３，１２４で回転テーブル１２を回転駆動することができる。また、位置決めの場合は回転テーブル１２の内周のはすば歯車１２２に噛合しない位置にはすば歯車１２４を下降させる。これにより、はすば歯車１２３のみで回転テーブル１２を回転駆動することになる。また、回転テーブル１２の上面には、回転テーブル１２の中心から径方向に延びる溝部１２１が、所定角度ごとに形成されている。

カバー１３は、図１および図４に示すように、回転支持台１１１および回転テーブル１２の周囲を円環状に取り囲むカバー底部１３１と、カバー底部１３１に垂直に立ち上げられたカバー壁部１３２とを有し、切屑の飛散を防止している。カバー壁部１３２の一部には、Ｙ軸駆動装置２０から延出する送り軸２２を挿通させるための挿入口１３３が形成され、この挿入口１３３を開閉する扉体１３４が設けられている。扉体１３４は、上辺を基点として回動自在となるように挿入口１３３に取り付けられている。扉体１３４を開放する場合は、カバー１３の外側から扉体１３４をカバー１３の内側に向かって押し上げる。

コラム１４は、図示しない延出台に締結固定されるとともに、回転テーブル１２の径方向、すなわちＸ軸方向に延出するクロスレール１５を片持ちで支持している。
クロスレール１５には、Ｘ軸方向に延出する互いに平行な２本のガイド部１５１が形成され、この２本のガイド部１５１に沿ってＸ軸方向に移動可能にサドル１６が支持されている。
サドル１６には、Ｚ軸方向（鉛直方向）に延出する互いに平行な２本のラムガイド部１６１が形成され、この２本のラムガイド部１６１に沿ってＺ軸方向に移動可能にラム１７が支持されている。
ラム１７の下端部には、工具ホルダ１８が回転可能に取り付けられ、工具ホルダ１８の先端には工具Ｔが取り付けられている。

Ｙ軸駆動装置２０は、図４および図５に示すように、基台１１に隣接して設けられたＹ軸基台２１を有し、Ｙ軸基台２１上から延出してＹ軸テーブルユニット３０に連結する送り軸２２と、送り軸２２を支持する本体部２３と、本体部２３を駆動する駆動部２４と、本体部２３からＹ軸方向に延出してＹ軸テーブルユニット３０のロックを解除する係合解除部材としての解除バー２５と、を備えている。

Ｙ軸基台２１は、その上面に駆動部２４を収納可能な凹部２１１を有している。
送り軸２２は、回転テーブル１２の中心を通るＹ軸上に往復動可能に設けられている。送り軸２２は、円筒状に形成されたカバー部材２２１を有し、このカバー部材２２１の内部で相対的に移動可能となっている。送り軸２２およびカバー部材２２１の後方の端部は、位置決め部２２２に固定され、位置決め部２２２は、ロッド２２３により図示しないピストンに連結され、このピストンはシリンダ２２５内を摺動可能に設けられている。すなわち、送り軸２２は、ピストンがシリンダ２２５内を摺動することによってＹ軸方向に往復動可能となっている。また、送り軸２２の先端には開口連結部２２６が設けられている。開口連結部２２６はカバー部材２２１の先端に設けられた伸縮可能なカバー先端部２２７の内部に収納可能とされ、Ｙ軸テーブルユニット３０に突出して設けられた連結受部３２２にワンタッチで係合可能な形状を有している。これは、開口連結部２２６は先端が開口しており、開口内に連結受部３２２を収納するとカバー先端部２２７が延びて開口連結部２２６の開口を閉じる方向に弾性変形することで係合できるように構成されている。

本体部２３は、本体基部２３１と、本体基部２３１のＹ軸方向先端で送り軸２２を支持する軸支持部２３２と、本体基部２３１の下方に設けられたポールネジ２４１に螺合して駆動部２４の駆動を本体基部２３１に伝達する駆動接続部２３３と、解除バー２５を支持するバー支持部２３４と、を備えている。
軸支持部２３２は、送り軸２２をＹ軸方向に往復動可能に支持するように、本体基部２３１から突出して設けられている。位置決め部２２２は、この軸支持部２３２よりＹ軸方向後方に位置し、この軸支持部２３２と本体基部２３１の後方に設けられたシリンダ２２５との間を移動可能となっている。位置決め部２２２が軸支持部２３２に接触した状態、すなわち送り軸２２が最大で延出している状態で、駆動部２４の駆動により位置調整が行われる。

駆動接続部２３３は、本体基部２３１の下方に突出して設けられ、Ｙ軸方向に延びるポールネジ２４１に螺合する挿通孔２３５が形成されている。ポールネジ２４１は駆動部２４に接続しているため、駆動部２４による駆動がポールネジ２４１に伝達されてポールネジ２４１が軸方向を回転中心として回転することにより、駆動接続部２３３を有する本体基部２３１はポールネジ２４１に対してＹ軸方向に往復動するように構成されている。
バー支持部２３４は、解除バー２５をＹ軸方向に往復動可能に支持する。

駆動部２４は、ポールネジ２４１を駆動させることで、本体部２３にその駆動を伝達し、本体部２３をＹ軸方向に往復動させる。ポールネジ２４１に形成された螺旋状の溝とこれに螺合する駆動接続部２３３とにより、本体部２３の位置を微調整することが可能となっている。なお、駆動部２４は、図示しない操作部を備えており、操作部において操作された移動方向や移動距離などに応じて駆動する。
解除バー２５は、Ｙ軸テーブルユニット３０のロック状態を解除するものであり、バー支持部２３４に挿通され、Ｙ軸方向に移動する。解除バー２５は、尖った先端を有しており、Ｙ軸テーブル３２側の端部が最も長く（先端２５１）、固定テーブル３１側の端部が最も短く形成されている。すなわち、解除バー２５は、図４の断面図における傾斜面２５２を有している。

Ｙ軸テーブルユニット３０は、回転テーブル１２上に付加されるものであり、図４および図５に示すように、回転テーブル１２上に取り外し可能に固定される固定テーブル３１を有している。例えば、回転テーブル１２と固定テーブル３１とは、回転テーブル１２の溝部１２１にナットを嵌合させ、固定テーブル３１を介してボルトをナットに螺合させることにより固定されている。

固定テーブル３１の上面には、図４に示すように、凹部３１１が形成され、この凹部３１１に係合部材３１２が収納されている。
係合部材３１２は、凹部３１１の底面に取り付けられたばね３１３により、Ｙ軸テーブル３２側へ付勢されている。係合部材３１２の固定テーブル３１側の面には、解除バー２５を挿通可能な解除部材受部としての解除バー受部３１４が突出して形成されている。解除バー受部３１４の挿通孔３１４Ａは、解除バー２５が挿入される側の開口付近において、下方向に傾斜する傾斜面３１４Ｂを有して開口が広く形成されている。図４に示すように、係合部材３１２がＹ軸テーブル３２に係合している状態（クランプ状態）では、解除バー受部３１４の挿通孔３１４Ａは解除バー２５よりやや上方に位置し、挿通孔３１４Ａの開口が広くなった部分、すなわち傾斜面３１４Ｂに解除バー２５の先端２５１が挿入できる位置に係合部材３１２の位置を調整する。このような構成により、解除バー２５が図の左方向へ延出すると、先端２５１が挿通孔３１４Ａの傾斜面３１４Ｂに接触し、さらに傾斜面３１４Ｂに解除バー２５の傾斜面２５２が乗り上げるような形となり、図６に示すように、解除バー２５が挿通孔３１４Ａに挿通される。これにより、係合部材３１２は下方に移動する。

係合部材３１２のＹ軸テーブル３２側の面には、Ｙ軸テーブル３２の係合凸部３２１と係合可能な係合凹部３１５が形成されている。図４に示すように、クランプ状態ではＹ軸テーブル３２の係合凸部３２１と係合することで、Ｙ軸テーブル３２の移動を規制している。
また、固定テーブル３１の上面には、互いに平行な２本のガイドレール３１６がＹ軸方向に延びて形成されており、これらのガイドレール３１６に沿ってＹ軸テーブル３２が往復動可能に設けられている。
また、固定テーブル３１のＹ軸駆動装置２０側から凹部３１１まで解除バー２５を案内するガイド通路３１７が形成されている。図６に示すように、図の左方向に延出された解除バー２５は、ガイド通路３１７を通って凹部３１１まで延出する。

Ｙ軸テーブル３２の固定テーブル３１側には、固定テーブル３１の係合凹部３１５に係合可能な係合凸部３２１が形成されている。
Ｙ軸テーブル３２のＹ軸駆動装置２０側の側面およびこの側面に対向する側面には、送り軸２２の開口連結部２２６に連結するための連結受部３２２がそれぞれ設けられている。連結受部３２２は、延出してきた開口連結部２２６の開口に収納されるように、開口連結部２２６の同軸上かつ同じ高さ位置に設けられる。なお、Ｙ軸テーブル３２の対向する側面にそれぞれ設けられた連結受部３２２は、Ｙ軸駆動装置２０が設置される位置、例えば図４に示すようにＹ軸テーブルの右側に設置される場合と、その反対側である左側に設置される場合とに応じて近い方が使用される。
また、Ｙ軸テーブル３２の固定テーブル３１側の面には、２本のガイドレール３１６に摺動する互いに平行なガイド部３２３が形成されている。ガイド部３２３がガイドレール３１６に摺動することで、Ｙ軸テーブル３２をＹ軸方向へ安定して移動させることができる。

＜立旋盤１の動作＞
次に、立旋盤１で一般的に行われる旋削加工を実施した後に、本発明のＹ軸付加機構を用いて切削加工する際の動作について説明する。
まず、図１に示すように、ワークＷの旋回中心と回転テーブル１２の回転中心とが一致するように、Ｙ軸テーブル３２にワークＷを載置する。ここでは、図１の一点鎖線Ａで示す形状にワークＷを旋削加工するため、一点鎖線Ａ内に工具Ｔが位置するようにサドル１６のＸ軸方向の位置設定、およびラム１７のＺ軸方向の位置設定を行う。そして、モータにより回転テーブル１２を回転させながら設定されたＸ軸方向およびＺ軸方向に相対移動させることによって、ワークＷの旋削を実施する。
これにより、ワークＷは、一点鎖線Ａの形状に旋削される。

次に、Ｙ軸付加機構を用いて図１の一点鎖線Ｂで示す形状にワークＷを切削加工する。
まず、Ｙ軸付加機構によりワークＷのＹ軸方向への移動が可能となるように、Ｙ軸駆動装置２０の送り軸２２をＹ軸テーブル３２に連結させるとともに、Ｙ軸テーブル３２のロック状態を解除する。以下に、連結時およびロック解除時の動作を詳しく説明する。

図４の状態において、Ｙ軸駆動装置２０の駆動部２４の駆動により本体部２３をＹ軸に沿って図の左方向（以降、Ｙ軸進行方向ともいう。）に移動させる。同時に、油圧等を用いてシリンダ２２５に圧力を加え、送り軸２２をＹ軸進行方向へ延出させ、図６に示すように、開口連結部２２６をＹ軸テーブル３２の連結受部３２２に連結させる。このとき、カバー１３に設けられた扉体１３４は、カバー１３の内側に押し上げられることで開口される。開口連結部２２６と連結受部３２２とが連結した状態では、位置決め部２２２は最大限に延出され、軸支持部２３２に接触している。
また、図４の状態から、解除バー２５をＹ軸進行方向に延出させ、図６に示すように、ガイド通路３１７を挿通させ、解除バー受部３１４の挿通孔３１４Ａに挿通させる。これにより、係合部材３１２は解除バー受部とともに下方に移動し、係合凹部３１５とＹ軸テーブル３２の係合凸部３２１との係合が解除（ロック解除）され、Ｙ軸テーブル３２は、ガイドレール３１６に沿ってＹ軸方向に往復動が可能となる。なお、送り軸２２とＹ軸テーブル３２との連結を安定して行うためにも、ロック解除は送り軸２２とＹ軸テーブル３２とが連結された後に行われることが好ましい。

以上のように、送り軸２２とＹ軸テーブル３２とが連結され、Ｙ軸テーブル３２のロックが解除される間も駆動部２４は駆動を続け、最終的にＹ軸テーブル３２の位置調整が行われる。
そして、Ｙ軸方向に往復動可能となった立旋盤１において、一点鎖線Ｂ内に工具Ｔが位置するようにサドル１６のＸ軸方向の位置設定、ラム１７のＺ軸方向の位置設定を行い、図示しないモータにより設定された各方向に相対移動させることによって、ワークＷの切削を実施する。
切削が終了すると、Ｙ軸テーブル３２をロックするとともに、送り軸２２とＹ軸テーブル３２との連結を解除する。以下に、ロック時および連結解除時の動作を詳しく説明する。

駆動部２４の駆動によりＹ軸テーブル３２を元の位置、すなわち係合凸部３２１が係合凹部３１５の上方に位置するまで移動させる。解除バー２５をＹ軸後退方向（図６の右方向）に移動させると、ばね３１３の付勢力により、係合部材３１２が上方に移動する。これにより、図４に示すように、係合部材３１２の係合凹部３１５にＹ軸テーブル３２の係合凸部３２１が嵌合し、Ｙ軸テーブル３２はロックされた状態（クランプ状態）となる。

Ｙ軸テーブル３２がロックされると、Ｙ軸テーブル３２と送り軸２２との連結を解除する。具体的には、図６に示す状態から、カバー先端部２２７を後退させることで開口連結部２２６の開口を開き、連結受部３２２との係合状態を解除する。そして、シリンダ２２５内の圧力を小さくすることで位置決め部２２２をＹ軸後退方向（図の右方向）に移動させて、図４に示すように、送り軸２２をカバー１３の外部の所定位置に収納する。このとき、駆動部２４による駆動により、本体部２３も初期位置までＹ軸後退方向に移動させる。

＜本実施形態の作用効果＞
以上の実施形態によれば、以下の作用効果を奏することができる。
本実施形態では、Ｙ軸駆動装置２０とＹ軸テーブルユニット３０とで構成されるＹ軸付加機構により、ワークＷと工具Ｔを、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３方向に相対的に移動させることができるため、通常の立旋盤で行う旋削加工以外の切削加工も実施することができ、汎用性が高い。特に、大きくかつ重いワークＷを他の工作機械に移動させたり、配置替えを行う必要がないため、作業性に優れる。

本実施形態では、Ｙ軸駆動装置２０とＹ軸テーブルユニット３０とで構成されるＹ軸付加機構を一般的に使用されている立旋盤に取り付けるだけの簡単な構成としたため、設備費を抑えることができる。
本実施形態では、Ｙ軸付加機構を使用しない場合は、Ｙ軸方向に往復動可能なＹ軸テーブル３２をロックして移動できない状態を維持する構成としているため、Ｙ軸方向への移動が必要ない旋削加工を行う場合は、通常の立旋盤として使用することができる。
本実施形態では、送り軸２２とＹ軸テーブル３２との連結を、送り軸２２を延出するだけでワンタッチで連結できる構成としたため、作業性に優れている。

また、Ｙ軸テーブル３２は、固定テーブル３１に設けられたガイドレール３１６にガイドされた状態でＹ軸方向に移動するため、Ｙ軸方向への移動を安定して行うことができる。
本実施形態では、固定テーブル３１にばねを介して固定された係合部材３１２の係合凹部３１５に、Ｙ軸テーブル３２に形成された係合凸部３２１を係合させることでロック状態を維持している。ロックを解除する際は、先端の尖った解除バー２５を上方に位置する解除バー受部３１４の挿通孔３１４Ａに挿通させることで、係合部材３１２を下方に移動させている。挿通孔３１４Ａの解除バー２５が挿入される側には傾斜面３１４Ｂが形成されて開口が広くなっているため、解除バー２５の尖った先端が傾斜面３１４Ｂに容易に乗り上げることで、ロック解除をスムーズに行うことができる。

＜変形例＞
本発明は、前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれる。
前記実施形態では、連結機構として、送り軸２２の開口連結部２２６とＹ軸テーブル３２の連結受部３２２とが係合する構成であったが、これに限られない。送り軸２２とＹ軸テーブル３２とを連結できる構成であればよく、例えば、磁石を用いて連結させてもよい。

前記実施形態では、ロック機構として、固定テーブル３１にばね３１３を介して固定された係合部材３１２とＹ軸テーブルに形成された係合凸部３２１との係合によりＹ軸テーブル３２の移動を規制する構成としたが、これに限られない。例えば、Ｙ軸テーブル３２にばねを介して係合部材を固定し、固定テーブル３１に係合凸部を設けて互いに係合させる構成としてもよい。
その他、本発明の実施の際の具体的な構造は、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造などに適宜変更できる。

本発明は、例えば、一般的な立旋盤として利用することができる。

１…立旋盤、１１…基台、１２…回転テーブル、１３…カバー、１４…コラム、１５…クロスレール、１６…サドル、１７…ラム、１８…工具ホルダ、２０…Ｙ軸駆動装置、２１…Ｙ軸基台、２２…送り軸、２３…本体部、２４…駆動部、２５…解除バー、３０…Ｙ軸テーブルユニット、３１…固定テーブル、３１２…係合部材、３１３…ばね、３１４…解除バー受部、３１５…係合凹部、３２…Ｙ軸テーブル、３２１…係合凸部、３２２…連結受部、Ｔ…工具、Ｗ…ワーク。

Claims

ワークを回転させる回転テーブルと、
前記回転テーブルの上方で前記回転テーブルの径方向に延在するクロスレールと、
前記クロスレールに案内されて当該クロスレールの延在方向であるＸ軸方向に沿って移動可能なサドルと、
前記サドルに、鉛直方向となるＺ軸方向に沿って移動可能に取り付けられたラムと、
前記ラムの下端部に回転可能に設けられ、工具を保持する工具ホルダと、
前記ワークを、前記Ｘ軸方向と前記Ｚ軸方向とに直交するＹ軸方向に沿って移動させるＹ軸付加機構と、を備え、
前記Ｙ軸付加機構は、
前記回転テーブルに固定される固定テーブルと、
前記固定テーブルの上に載置され、前記固定テーブルに対して相対的に移動可能なＹ軸テーブルと、
前記Ｙ軸テーブルを前記Ｙ軸方向に沿って移動させる送り軸と、
前記Ｙ軸テーブルに前記送り軸を解除可能に連結させる連結機構と、
前記Ｙ軸テーブルと前記固定テーブルとの相対的な移動を規制するロック機構と、
前記ロック機構とは別体であるとともに、前記送り軸を駆動する駆動装置と、を有する
ことを特徴とする立旋盤。
請求項１に記載の立旋盤において、
前記固定テーブルの前記Ｙ軸テーブル側には、前記Ｙ軸テーブルの移動をガイドするガイドレールが形成されている
ことを特徴とする立旋盤。
請求項１または請求項２に記載の立旋盤において、
前記ロック機構は、
前記Ｙ軸テーブルの前記固定テーブル側に突出して設けられた係合凸部と、
前記固定テーブルの前記Ｙ軸テーブル側にばねを介して固定され、前記Ｙ軸テーブル側に付勢された状態で前記係合凸部に係合する係合部材と、
前記Ｙ軸方向に沿って移動可能な先端が尖った係合解除部材と、
前記係合部材の前記固定テーブル側に設けられた、前記係合解除部材より高い位置に前記係合解除部材を挿通可能な挿通孔を有する解除部材受部と、で構成され、
前記挿通孔は、前記係合解除部材に対して傾斜面を有して開口が広く形成され、
前記係合解除部材は、前記挿通孔の前記傾斜面に沿って前記挿通孔に挿通するとともに、前記解除部材受部とともに前記係合部材を下方に移動させることで前記係合凸部と前記係合部材との係合状態を解除する
ことを特徴とする立旋盤。
請求項１から請求項３のいずれかに記載の立旋盤において、
前記連結機構は、
前記送り軸の先端に設けられ、前記Ｙ軸テーブル側に開口するとともに弾性変形可能な開口連結部と、
前記Ｙ軸テーブルに設けられ、前記開口連結部に収納可能な連結受部と、
前記開口連結部の開口より小さい径の開口を有し、前記連結受部を収納した前記開口連結部を覆う連結カバー部材と、で構成されている
ことを特徴とする立旋盤。
ワークを回転させる回転テーブルと、
前記回転テーブルの上方で前記回転テーブルの径方向に延在するクロスレールと、
前記クロスレールに案内されて当該クロスレールの延在方向であるＸ軸方向に沿って移動可能なサドルと、
前記サドルに、鉛直方向となるＺ軸方向に沿って移動可能に取り付けられたラムと、
前記ラムの下端部に回転可能に設けられ、工具を保持する工具ホルダと、を備えた立旋盤に装着されて、前記ワークを、前記Ｘ軸方向と前記Ｚ軸方向とに直交するＹ軸方向に沿って移動させるＹ軸付加機構であって、
前記回転テーブルに固定される固定テーブルと、
前記固定テーブルの上に載置され、前記固定テーブルに対して相対的に移動可能なＹ軸テーブルと、
前記Ｙ軸テーブルを前記Ｙ軸方向に沿って移動させる送り軸と、
前記Ｙ軸テーブルに前記送り軸を解除可能に連結させる連結機構と、
前記Ｙ軸テーブルと前記固定テーブルとの相対的な移動を規制するロック機構と、
前記ロック機構とは別体であるとともに、前記送り軸を駆動する駆動装置と、を有する
ことを特徴とするＹ軸付加機構。