JP5438418B2 - チルトテーブル装置の構築方法 - Google Patents

Description

本発明は、工作機械の加工スペースに設けられ、ワークを傾斜可能に支持するチルトテーブル装置の構築方法に関する。

チルトテーブル装置は、以前より種々の構成のものがあった（例えば、特許文献１参照）。このチルトテーブル装置は、傾斜用駆動ユニット（チルト本体）と、支持装置（テールストック）との間に、ワークやワーク支持治具等が載置される支持枠板を架け渡して、傾斜用駆動ユニットのモータを作動させることで、支持枠板を傾斜させるようになっていた。

特開平１０−５８２５４号公報

ところで、従来のチルトテーブル装置を工作機械に設置する際には、工作機械にチルト本体とテールストックとを先に設置して、工作機械上で、チルト本体とテールストックを基準にして支持枠板の取り付けを行うようになっている。しかしながら、このように工作機械上での設置作業が多いと、位置決め作業や設置作業に多くの手間と時間がかかるといった問題があった。特に、工作機械の加工スペースが狭い場合には、作業が行い難く、さらに多くの手間と時間がかかることとなる。また、位置決めや設置作業に多くの時間がかかると、チルトテーブルやワーク把持治具のメンテナンスや交換時に多くの手間と時間がかかり、工作機械の稼働率の低下を招いてしまう問題もあった。

そこで、本発明は前記の問題を解決するために案出されたものであって、組付位置精度が高く、設置にかかる作業を容易に行うことができるチルトテーブル装置の構築方法を提供することを課題とする。

前記課題を解決するための請求項１に係る発明は、傾斜するテーブルを構成するとともにワークを支持する治具が設けられるＵ字状治具ベースを、前記Ｕ字状治具ベースの一端側を支持して当該Ｕ字状治具ベースを傾斜させるチルト本体と、前記チルト本体とは別体で設けられて前記Ｕ字状治具ベースの他端側を傾斜可能に支持するテールストックとの間に架け渡すように組み付けて、前記チルト本体と前記Ｕ字状治具ベースと前記テールストックとを一体化してチルトテーブル装置を予め形成した後に、工作機械へ設置することを特徴とするチルトテーブル装置の構築方法である。

このような方法によれば、Ｕ字状治具ベースとチルト本体とテールストックの組付けを外段取りで行うので、作業を広いスペースで容易に行えるとともに、組付位置精度を高めることができる。さらに、ユニット化されたチルトテーブル装置を工作機械に一体化して取り付けるので、工作機械上での作業工数が削減されて、作業の手間と時間を削減することができる。また、作業の手間と時間の削減によって、メンテナンスや交換時の手間と時間の低減が図れるので、工作機械の稼働率の低下を防止できる。

請求項２に係る発明は、前記チルト本体と前記Ｕ字状治具ベースと前記テールストックを組み付けて一体化した後に、前記チルト本体および前記テールストックの下部同士に固定搬送治具を架け渡して設けた状態で前記工作機械まで搬送して載置固定することを特徴とする請求項１に記載のチルトテーブル装置の構築方法である。

本発明によれば、組付位置精度が高く、設置に係る作業を容易に行うことができるといった優れた効果を発揮する。

本発明の第一実施形態に係るチルトテーブル装置を示した側面図である。 本発明の第一実施形態に係るチルトテーブル装置のＵ字状治具ベースを示した斜視図である。 本発明の第一実施形態に係るチルトテーブル装置の構築方法を説明するための図であって、(ａ)は運搬時の状態を示した側面図、（ｂ）および（ｃ）は工作機械へ設置時の状態を示した側面図である。 本発明の第二実施形態に係るチルトテーブル装置を示した図であって、(ａ)はワークを仮置きした状態を示した側面図、（ｂ）はワークを把持した状態を示した側面図である。 本発明の第三実施形態に係るチルトテーブル装置を示した図であって、(ａ)はワークを仮置きした状態を示した側面図、（ｂ）はワークを把持した状態を示した側面図である。

チルトテーブル装置は、ワークを支持して傾動させるものであって、主軸の加工スペースに設けられる。チルトテーブル装置は、例えば、加工スペースに張り出された支持アームまたはベーステーブル上に設置される。

本発明の第一実施形態に係るチルトテーブル装置について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。

図１に示すように、第一実施形態に係るチルトテーブル装置１は、傾斜するテーブルを構成するとともにワーク（図示せず）を支持するワーク支持治具２が設けられるＵ字状治具ベース１０と、Ｕ字状治具ベース１０の一端側を支持してこのＵ字状治具ベース１０を傾斜させるチルト本体２０と、Ｕ字状治具ベース１０の他端側を傾斜可能に支持するテールストック３０とを、工作機械への設置前に予め組み付けて一体化したことを特徴とする。

また、第一実施形態に係るチルトテーブル装置１の構築方法は、前記のＵ字状治具ベース１０とチルト本体２０とテールストック３０とを、組み付けて一体化してユニット化されたチルトテーブル装置１を予め形成した後に、工作機械へ設置することを特徴とする。

図１および図２に示すように、Ｕ字状治具ベース１０は、上部が開口したＵ字形状を呈しており、一対の側壁部１１，１１と、これら側壁部１１，１１の下端部間に架け渡された底部１２とを備えて構成されている。側壁部１１，１１および底部１２は、例えば、鉄や鋳鉄等の金属材料で一体成形されており、両側にチルト本体２０とテールストック３０を固定した状態で変形しない程度の強度を得られるように所定の厚さに形成されている。側壁部１１の外側面には、凹部１３が形成されており、チルト本体２０またはテールストック３０に形成された凸部と係合することで、互いの組付位置決めを容易に行うように構成されている。凹部１３の底面には、側壁部１１の内側面に貫通するボルト貫通孔（図示せず）が形成されている。側壁部１１の内側面からボルト（図示せず）を挿通させて、チルト本体２０またはテールストック３０に形成された雌ネジ部に螺合させることで、Ｕ字状治具ベース１０をチルト本体２０またはテールストック３０に固定するようになっている。

図１に示すように、チルト本体２０は、ベース２１上に設けられたケーシング２２内に、Ｕ字状治具ベース１０を回動させて傾斜させるための駆動モータ（図示せず）を内蔵している。駆動モータには、ボールねじが取り付けられており、回転駆動軸２３の外周面に取り付けられたギヤに噛合している。そして、ボールねじが回転することで、回転駆動軸２３が回転するように構成されている。なお、回転駆動軸２３の回転機構は、前記構成に限定されるものではなく、他の構成であってもよい。回転駆動軸２３は、ケーシング２２の側面からＵ字状治具ベース１０側に突出するように形成されており、その突出部分がＵ字状治具ベース１０の凹部１３に挿入される。回転駆動軸２３の先端面には、雌ネジ部が形成されており、側壁部１１の内側面から挿通されるボルトが螺合されるようになっている。

テールストック３０は、ベース３１上に設けられたケーシング３２から、回転軸３３がＵ字状治具ベース１０側に突出して設けられている。回転軸３３の突出部分がＵ字状治具ベース１０の凹部１３に挿入される。回転軸３３の先端面には、雌ネジ部が形成されており、側壁部１１の内側面から挿通されるボルトが螺合されるようになっている。回転軸３３は、チルト本体２０の回転駆動軸２３と同軸状に設けられており、回転駆動軸２３の回転によるＵ字状治具ベース１０の回動に追従して回転するようになっている。

Ｕ字状治具ベース１０、チルト本体２０およびテールストック３０を一体化させるに際しては、作業の行いやすい平坦な面上で、チルト本体２０とテールストック３０を設置し、回転駆動軸２３と回転軸３３間にＵ字状治具ベース１０を架け渡して取り付ける。このとき、回転駆動軸２３の突出部分をＵ字状治具ベース１０の凹部１３に挿入するとともに、回転軸３３の突出部分をＵ字状治具ベース１０の凹部１３に挿入するといった簡単な作業で、チルト本体２０とテールストック３０に対するＵ字状治具ベース１０の位置決めを容易に行うことができ、ボルトで一体化固定することができる。これによって、Ｕ字状治具ベース１０、チルト本体２０およびテールストック３０の全体の組付位置精度を確保することができる。

ワーク支持治具２は、Ｕ字状治具ベース１０上に載置され、ボルト（図示せず）等で固定される。ワーク支持治具２は、ベース部２ａに傾動可能に設けられた傾動アーム２ｂを備えて構成されており、傾動アーム２ｂでワーク（図示せず）を押えて固定するようになっている。傾動アーム２ｂは、例えば、油圧や空圧ジャッキ（図示せず）にて傾動するように構成されている。チルト本体２０、テールストック３０およびＵ字状治具ベース１０には、油圧や空圧ジャッキを作動させるための経路が形成されている。

なお、Ｕ字状治具ベース１０、チルト本体２０およびテールストック３０の構成は一例であって、前記した構成に限定されるものではない。Ｕ字状治具ベース１０、チルト本体２０およびテールストック３０が一体にユニット化されていればよい。

次に、一体化されたＵ字状治具ベース１０、チルト本体２０およびテールストック３０からなるチルトテーブル装置１の搬送工程と工作機械本体への取付工程を説明する。

チルトテーブル装置１を搬送するに際しては、図３の（ａ）に示すように、チルト本体２０およびテールストック３０の下部同士に、固定搬送治具３を架け渡して設ける。固定搬送治具３は、チルト本体２０およびテールストック３０の下部同士の距離を一定に保持するためのものであって、チルト本体２０およびテールストック３０に着脱可能に取り付けられる。固定搬送治具３を取り付けることによって、チルト本体２０およびテールストック３０の下部が開いたり閉じたりしないので、Ｕ字状治具ベース１０とチルト本体２０との固定部分およびＵ字状治具ベース１０とテールストック３０との固定部分が変形することはない。つまり、Ｕ字状治具ベース１０、チルト本体２０、テールストック３０および固定搬送治具３はボックス状に組み付けられるので、各接合部にかかるモーメント力を低減できる。したがって、Ｕ字状治具ベース１０、チルト本体２０およびテールストック３０の全体の位置精度を確保した状態で搬送することができる。

チルトテーブル装置１を工作機械本体へ取り付けるに際しては、図３の（ｂ）に示すように、固定搬送治具３を取り付けたままの状態で、機械上（例えば、加工スペースに張り出された支持アーム５，５上）に載置し、ボルト（図示せず）等によって固定する。このとき、Ｕ字状治具ベース１０は、チルト本体２０およびテールストック３０に予め一体化されており、さらに、チルト本体２０およびテールストック３０の下部が固定搬送治具３によって連結されているので、Ｕ字状治具ベース１０、チルト本体２０およびテールストック３０の全体の位置精度を保持した状態のまま、工作機械に取り付けることができる。また、固定搬送治具３によって工作機械への取付時に、Ｕ字状治具ベース１０、チルト本体２０およびテールストック３０の接続部分が変形するのを防止できる。

そして、チルトテーブル装置１の工作機械への取付けが完了したら、図３の（ｃ）に示すように、固定搬送治具３を取り外す。以上で、チルトテーブル装置１の取付工程が完了する。

なお、チルトテーブル装置１を交換する場合は、固定搬送治具３を取り付けて、チルトテーブル装置１ごと取り外した後に、別体のチルトテーブル装置（図示せず）に固定搬送治具を取り付けた状態で、前記と同じ工程を行って工作機械に取り付ける。つまり、第一実施形態では、チルトテーブル装置１の交換時においても、Ｕ字状治具ベース１０をチルト本体２０およびテールストック３０に一体化した状態で行う。

以上説明したような構成のチルトテーブル装置１およびその製造方法によれば、Ｕ字状治具ベース１０とチルト本体２０とテールストック３０の組付けを、外段取りで予め行っているので、工作機械上ではなく、広いスペースで行うことができるので、作業を容易に行えるとともに、各部位間の組付位置精度を事前に高めることができる。そして、ユニット化されたチルトテーブル装置１をそのままの状態で、一体で工作機械に取り付けるので、高い組付位置精度を保持したまま工作機械に設置できる。また、このとき、Ｕ字状治具ベース１０は所定の強度を有しているので変形することはなく、チルト本体２０とテールストック３０との組付位置精度が低下することはない。

さらに、ユニット化されたチルトテーブル装置１を工作機械に一体として取り付けるので、工作機械上での作業工数が削減されて、作業の手間と時間を削減することができる。また、チルトテーブル装置１の交換時においても、ユニット化されたチルトテーブル装置１ごと交換作業を行うので、交換時の手間と時間の低減が図れ、工作機械の稼働率を向上させることができる。さらに、本実施形態では、予め各部位が一体化されているので、チルト本体２０の回転駆動軸２３と、テールストック３０の駆動軸３３との軸芯が統一されて形成されている。したがって、機械上での組付位置決め作業の時間と手間を大幅に削減できる。

また、本実施形態によれば、固定搬送治具３を取り付けることによって、搬送時および工作機械への取付時に、Ｕ字状治具ベース１０とチルト本体２０とテールストック３０間の組付位置精度を低下させることはない。

次に、本発明の第二実施形態に係るチルトテーブル装置について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。

図４に示すように、第二実施形態のチルトテーブル装置１’は、ワーク支持治具５０の構成が、第一実施形態のものと異なる。かかるワーク支持治具５０は、Ｕ字状治具ベース１０の一方側に設けられた固定クランプ部５１と、Ｕ字状治具ベース１０の他方側に設けられた移動クランプ部５２とを備えて構成されている。固定クランプ部５１は、テールストック３０側に位置するＵ字状治具ベース１０の側壁部１１の内側に設けられ、移動クランプ部５２は、チルト本体２０側に位置するＵ字状治具ベース１０の側壁部１１の内側に設けられている。移動クランプ部５２は、チルト本体２０に内蔵された伸縮ジャッキ（図示せず）によって、固定クランプ部５１側に出没するように構成されている。移動クランプ部５２は、固定クランプ部５１側に突出して、固定クランプ部５１との間にワークＷを挟持することで、ワークＷを支持するようになっている。固定クランプ部５１と移動クランプ部５２は、チルト本体２０の回転駆動軸（図示せず）およびテールストック３０の回転軸（図示せず）と同軸上に設けられており、回転駆動軸の回転とともに回転するように構成されている。

Ｕ字状治具ベース１０の底部１２上にはワークＷを昇降させる昇降手段５３が設けられている。ワーク支持治具５０でワークＷを支持するに際しては、まず、図４の(ａ)に示すように、移動クランプ部５２をテールストック３０側に没入させた状態で、ワークＷを昇降手段５３上に載置（仮置き）する。その後、図４の（ｂ）に示すように、昇降手段５３によって、ワークＷを、固定クランプ部５１および移動クランプ部５２の高さに上昇させてから、移動クランプ部５２を突出させて、ワークＷを芯位置で支持する。

なお、その他の構成は、第一実施形態と同様であるので、同じ符号を付して説明を省略する。

以上のような構成のチルトテーブル装置１’によれば、第一実施形態と同様の作用効果の他に、ワークＷの裏面（下面）も加工することが可能となる。また、第二実施形態では、Ｕ字状治具ベース１０に対して出没する移動クランプ部５２を設置しているので、Ｕ字状治具ベース１０をチルト本体２０とテールストック３０に予め取り付けることによる作用効果が大きい。つまり、比較的複雑な構成の移動クランプ部５２を広い作業スペースで組み付けることができるので、Ｕ字状治具ベース１０やチルト本体２０に対する移動クランプ部５２の設置作業を、機械上で行う場合よりもより一層容易に行うことができる。また、移動クランプ部５２のＵ字状治具ベース１０やチルト本体２０に対する組付位置精度を確保することもできる。

次に、本発明の第三実施形態に係るチルトテーブル装置について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。

図５に示すように、第三実施形態のチルトテーブル装置１”は、ワーク支持治具６０の構成が、第一実施形態および第二実施形態のものと異なる。かかるワーク支持治具６０は、軸物のワークＷを支持するものであって、心押し機構６１と三爪チャック機構６２とを備えて構成されている。心押し機構６１は、テールストック３０側に位置するＵ字状治具ベース１０の側壁部１１の内側に設けられ、三爪チャック機構６２側に出没するように構成されている。三爪チャック機構６２は、チルト本体２０側に位置するＵ字状治具ベース１０の側壁部１１の内側に設けられており、爪をワークＷ側に移動させることで、ワークＷをクランプするように構成されている。なお、チャック機構は、三爪に限られるものではなく、四爪チャック等、他の構成であってもよい。

なお、その他の構成は、第二実施形態と同様であるので、同じ符号を付して説明を省略する。

ワーク支持治具６０でワークＷを支持するに際しては、まず、図５の(ａ)に示すように、心押し機構６１をテールストック３０側に没入させた状態で、ワークＷを昇降手段５３上に載置（仮置き）する。その後、図５の（ｂ）に示すように、昇降手段５３によって、ワークＷを、心押し機構６１および三爪チャック機構６２の高さに上昇させてから、心押し機構６１を突出させて、ワークＷを三爪チャック機構６２に押し当てて、三爪チャック機構６２で支持する。

以上のような構成のチルトテーブル装置１”によれば、第一実施形態と同様の作用効果の他に、ワークＷを回転させながら加工することが可能となる。また、第三実施形態では、心押し機構６１と三爪チャック機構６２を設置しているので、Ｕ字状治具ベース１０をチルト本体２０とテールストック３０に予め取り付けることによる作用効果が大きい。つまり、比較的複雑な構成の心押し機構６１と三爪チャック機構６２を広い作業スペースで組み付けることができるので、Ｕ字状治具ベース１０、チルト本体２０やテールストック３０に対する心押し機構６１と三爪チャック機構６２の設置作業を、機械上で行う場合よりもより一層容易に行うことができる。また、心押し機構６１および三爪チャック機構６２のＵ字状治具ベース１０、チルト本体２０やテールストック３０に対する位置精度を容易に確保することもできる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更が可能であるのは勿論である。例えば、本実施形態では、Ｕ字状治具ベース１０の底部１２が板状を呈しているが、これに限定されるものではなく、例えば、内側が中空のフレーム状に形成してもよい。このようにすることで、Ｕ字状治具ベース１０の軽量化が図れる。

１ チルトテーブル装置
１０ Ｕ字状治具ベース
２０ チルト本体
３０ テールストック

Claims (2)

1. 傾斜するテーブルを構成するとともにワークを支持する治具が設けられるＵ字状治具ベースを、前記Ｕ字状治具ベースの一端側を支持して当該Ｕ字状治具ベースを傾斜させるチルト本体と、前記チルト本体とは別体で設けられて前記Ｕ字状治具ベースの他端側を傾斜可能に支持するテールストックとの間に架け渡すように組み付けて、前記チルト本体と前記Ｕ字状治具ベースと前記テールストックとを一体化してチルトテーブル装置を予め形成した後に、工作機械へ設置する
   ことを特徴とするチルトテーブル装置の構築方法。
2. 前記チルト本体と前記Ｕ字状治具ベースと前記テールストックを組み付けて一体化した後に、前記チルト本体および前記テールストックの下部同士に固定搬送治具を架け渡して設けた状態で前記工作機械まで搬送して載置固定する
   ことを特徴とする請求項１に記載のチルトテーブル装置の構築方法。

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