JP5480047B2 - 位置決め体及び工作機械 - Google Patents

Description

本発明は、工作機械のテーブルに取り付けられて、該テーブル上に載置されるワークやパレット等を位置決めするための位置決め体、及び該位置決め体が取り付けられる工作機械に関するものである。

従来、位置決め体をテーブルへ取り付けるための取付構造としては、図９に示すような取付構造が知られている。これは、テーブル７１上に、放射状に延びるＴ溝７２、７２・・を複数設けるとともに、Ｔ溝７２内へ位置決め体７３を固定可能なＴ溝ナット（図示せず）を収納してなる。したがって、Ｔ溝７２に沿った所望の位置で位置決め体７３とＴ溝ナットとを連結することにより、位置決め体７３のテーブル１中心からの距離を変更可能としていた。しかしながら、当該構成においては、テーブル７１を旋回させ、各位置決め体７３に遠心力がかかった際、Ｔ溝７２に沿って位置決め体７３（及びＴ溝ナット）が径方向外側へズレてしまうおそれがあるという問題があった。尚、位置決め体７３には、当て具（位置決め部）７４が一体的に設けられている。

そこで、本件出願人は、特許文献１に示すような位置決め体の取付構造を考案した。これは、Ｔ溝に沿って有底の凹部を複数個設けており、いずれかの凹部内に位置決め体を収納した状態でＴ溝ナットと連結することにより、径方向外側へズレないようにしたものである。

特開２０１０−１２０１１３号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の構成では、位置決め体の取付箇所が凹部に限られているため、テーブル中心から位置決め体（具体的には位置決め部）までの距離を変更しようにも、その変更可能距離が限られてしまう。したがって、当該取付構造を採用すると、汎用性に劣るという問題がある。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みなされたものであって、位置決め体における位置決め部の位置を変更可能とすることにより、テーブル中心から位置決め部までの距離をより多様に変更することができ、ひいては工作機械の汎用性の向上をも図ることができる位置決め体及び工作機械を提供しようとするものである。

上記目的を達成するために、本発明のうち請求項１に記載の発明は、工作機械のテーブルに取り付けられ、前記テーブル上に載置されるワーク等を位置決めするための位置決め部を備えた位置決め体であって、テーブルに固定される第１部材と、前記位置決め部を備え、前記第１部材上に組み付けられる第２部材とからなり、前記第１部材の上面又は前記第２部材の下面の何れか一方に、その中心から放射方向へ延びる係合突条を設けるとともに、何れか他方に、前記係合突条が係合可能で、その中心から放射方向へ延びる複数の係合溝を設けており、前記第１部材に対して前記第２部材を回転させ、前記係合突条が係合する前記係合溝を任意に選択することにより、前記位置決め部の位置を変更可能としたことを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記係合溝が、前記第２部材の下面に設けられているとともに、基準となる１つの係合溝から左右回転方向へ夫々等間隔、且つ、対称に設けられており、さらに、前記位置決め部の中心が、前記基準となる係合溝の中心線上から左右何れか一方側へずれた位置に設定されていることを特徴とする。
また、上記目的を達成するために、本発明のうち請求項３に記載の発明は、工作機械において、ワーク等を載置するためのテーブルを備えており、前記テーブル上に、請求項１又は２に記載の位置決め体が取り付けられることを特徴とする。

本発明によれば、位置決め体が、テーブルに固定される第１部材と、位置決め部を備え、第１部材上に組み付けられる第２部材とからなり、第１部材の上面又は第２部材の下面の何れか一方に、その中心から放射方向へ延びる係合突条を設けるとともに、何れか他方に、係合突条が係合可能で、その中心から放射方向へ延びる複数の係合溝を設けており、第１部材に対して第２部材を回転させ、係合突条が係合する係合溝を任意に選択することにより、位置決め部の位置を変更可能としているため、たとえテーブル上におけるベースの取付位置が限られていたとしても、１つの取付位置において位置決め部の位置を変更することができる。したがって、テーブル中心から位置決め部までの距離をより多様に変更することができ、ひいては工作機械の汎用性の向上をも図ることができる。
また、請求項２に記載の発明によれば、係合溝が、第２部材の下面に設けられているとともに、基準となる１つの係合溝から左右回転方向へ夫々等間隔、且つ、対称に設けられており、第２部材が係合溝にのみ関して言うと左右対称形状となっている。したがって、第２部材の製造が容易であり、製造コストを低減することができる。
さらに、位置決め部の中心が、基準となる係合溝の中心線上から左右何れか一方側へずれた位置に設定されている。したがって、係合溝に関してのみ言うと左右対称形状になっているにも拘わらず、基準となる係合溝から左右へ同位相にある係合溝を夫々選択した際に、テーブル中心から位置決め部までの距離を夫々異ならせることができるため、当該距離をより一層多様に変更することができ、工作機械の汎用性を更に向上することができる。

工作機械を前方から示した説明図である。 工作機械を側方から示した説明図である。 テーブルを上方から示した説明図である。 位置決め体をテーブルに取り付けた様子を示した説明図であって、（ａ）は径方向での断面を示した説明図であり、（ｂ）は径方向から見た説明図である。 ベースを示した説明図であって、（ａ）は上方から示した説明図、（ｂ）は（ａ）中のＡ−Ａ線断面を示した説明図である。 タレットを下方から示した説明図である。 タレットの基準となる係合溝の中心線での断面を示した説明図である。 タレットのベースへの組み付け姿勢の違いに伴う当て具の位置の違いを示した説明図である。 従来の位置決め体のテーブルへの取付構造を示した説明図である。

以下、本発明の一実施形態となる位置決め体及び工作機械について、図面にもとづき詳細に説明する。

まず、本実施形態の位置決め体１を取り付ける工作機械５１について、図１及び図２をもとに説明する。図１は、工作機械５１を前方から示した説明図であり、図２は、工作機械５１を側方から示した説明図である。
工作機械５１は、いわゆる立旋盤であって、ベッド５２上の前部には、ワークやパレット等を載置可能なテーブル５３が設けられている。テーブル５３は、ベッド５２上を前後方向（図２に示すＹ軸方向）へスライド可能になっているとともに、ベッド５２上において上下方向（図１に示すＺ軸方向）を軸として旋回可能とされている。また、ベッド５２を挟むように一対のコラム５４、５４が設けられており、各コラム５４の前面にはＺ軸レール５５が設けられている。さらに、コラム５４、５４の前面には、Ｘ軸レール５６を有する昇降台５７がＺ軸レール５５、５５間にわたるように架設されており、該Ｘ軸レール５６には、Ｚ軸方向を軸として回転する主軸５８を備えた主軸装置５９が取り付けられている。そして、該工作機械５１では、図示しないＮＣ装置による制御のもと、主軸装置５９をＸ軸方向へ、昇降台５７をＺ軸方向へ、テーブル５３をＹ軸方向へ夫々スライドさせるとともに、テーブル５３及び主軸５８をＺ軸方向を軸として回転・旋回させながら、テーブル５３上のワーク（図示せず）を加工するようになっている。

次に、位置決め体１を実際に取り付けるテーブル５３について、図３をもとに説明する。図３は、テーブル５３を上方から示した説明図である。
テーブル５３は、円板状に形成されており、その上面には、放射状に延びる複数のＴ溝４１、４１・・が刻設されている。また、各Ｔ溝４１に沿って、複数の収納凹部４２、４２・・が所定の間隔Ｌ１毎に設けられている。各収納凹部４２は、Ｔ溝４１を挟んで対向するように設けられた一組の弓形状凹部からなり、後述する位置決め体１の一部を収納凹部４２内へ収納した状態で取り付け可能としている。

ここで、本発明の要部となる位置決め体１について、図４〜図７をもとに説明する。図４は、位置決め体１をテーブル５３に取り付けた様子を示した説明図であって、（ａ）は径方向での断面を示した説明図であり、（ｂ）は径方向から見た説明図である。図５は、ベース３を示した説明図であって、（ａ）は上方から示した説明図、（ｂ）は（ａ）中のＡ−Ａ線断面を示した説明図である。図６は、タレット４を下方から示した説明図であり、図７は、タレット４の係合溝１２ａ中心線での断面を示した説明図である。図８は、タレット４のベース３への組み付け姿勢の違いに伴う当て具の位置Ｐａ１、Ｐａ２、ｐｂ１・・の違いを示した説明図である。

位置決め体１は、テーブル５３上にワークやパレットを載置するに際して、その載置位置を位置決めするためのものであって、テーブル５３に設置されるベース３と、ベース３に組み付けられるタレット４と、カバー部材１０とからなる。ベース３は、扁平な円筒状のブロック体であって、中央にはＴ溝４１内に収納されるＴ溝ナット４３に連結するためのボルト孔８が穿設されている。また、ベース３の下面中央には、収納凹部４２内へ収納可能な突起５が下方へ突設されている。該突起５は、ベース３と同軸で収納凹部４２と略同じ直径を有する円筒形に成形されている。また、ベース３の下面で突起５を挟んで前後となる位置には、Ｔ溝４１内へ嵌入可能な一対の嵌合突条６、６が下方へ突設されている。一方、ベース３の上面には、タレット４が係合する係合突条７、７が上方へ突設されている。そして、該係合突条７、７は、ベース３の中心から放射方向へ延設されており、且つ、嵌合突条６、６の延設方向（前後方向）と直交する方向（左右方向）へ延設されている。

一方、タレット４は、ベース３と略同径の円筒状に形成されており、中心にはベース３へ固定するための固定孔１１が穿設されている。そして、該タレット４の下面には、６つの有底の係合溝１２ａ、１２ｂ、・・１２ｆが、タレット４の中心から径方向に沿って放射状に刻設されている。各係合溝１２ａ・・は、固定孔１１を挟んで対向する位置に設けられた一組の溝からなり、係合突条７、７が係合可能な幅、深さ、及び径方向長さを有している。また、係合溝１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅは、係合溝１２ａを基準として左右の回転方向へ夫々等間隔且つ対称に設けられている。すなわち、図６中におけるα１〜α４は、α１＝α２＝α３＝α４の関係にある。また、係合溝１２ａと係合溝１２ｆとは直交しており（すなわち、タレット４の軸を中心として係合溝１２ａを９０°回転させると係合溝１２ｆに一致する）、図６中におけるα５、α６は、α５＝α６＞α１〜α４の関係にある。したがって、係合溝１２ａ〜１２ｆのみに関して言うと、タレット４は係合溝１２ａを中心とした際に左右対称形状とされている。一方、タレット４の上面には、ワーク等を位置決めするための当て具１３を取り付けるための取付孔１４が設けられている。そして、該取付孔１４の中心は、所定の半径Ｒ１の円周上で係合溝１２ａを基準として右回り方向へ角度βだけずれた位置（すなわち、加工の際の指示としては、半径Ｒ１の円周上にあり、係合溝１２ａの中心線よりも右方へ距離ｓだけずれた位置）に設けられている。
また、カバー部材１０は、リング状部材であって、ベース３の上面にタレット４を設置した際、両部材３、４の隙間及びタレット４の使用していない係合溝１２ａ〜１２ｆの周面側の開口を塞ぐように取り付けられる。

さらに、以上のような位置決め体１のテーブル５３への取り付けについて説明する。
位置決め体１を取り付けるにあたっては、まずベース３をテーブル５３上の所望の位置に設置する。すなわち、テーブル５３上に設けられた所望の収納凹部４２内へベース３の突起５を収納させるとともに、嵌合突条６、６をＴ溝４１内（該収納凹部４２の前後）へ嵌入させる。
次に、該ベース３に対してタレット４を所望の姿勢で組み付けた後、ボルト９によってベース３及びタレット４をテーブル５３に固定する。すなわち、ベース３の上面にあり、テーブル５３の径方向（Ｔ溝４１の延設方向）と直交方向へ延びている係合突条７、７に対し、タレット４を回転させて係合溝１２ａ〜１２ｆの内から所望の係合溝を選択し、係合させる。そして、ボルト９を、固定孔１１及びボルト孔８を介してＴ溝４１内へ突出させて、Ｔ溝４１内に収納されているＴ溝ナット４３と連結し、テーブル５３に固定する。
さらに、タレット４の取付孔１４へ当て具１３をねじ込めば、位置決め体１のテーブル５３への取り付けは完了となる。尚、カバー部材１０については、タレット４を組み付ける前に、タレット４若しくはベース３の何れか一方へ予め装着しておけばよい。

上述したようにして取り付けられる位置決め体１においては、係合突条７、７に係合させる係合溝の選択に加え、取付孔１４をベース３の中心よりもテーブル５３の径方向で内側に位置させるか外側に位置させるかによって、図８に示すように、取付孔１４に取り付けられる当て具１３のタレット４上での位置、ひいてはテーブル５３の中心からの距離を１２種類にも変更することができる。すなわち、係合溝１２ｆを係合突条７、７に係合させた際には、取付孔１４を径方向内側となる位置Ｐｆ２へ位置させると、テーブル５３の中心から当て具までの距離は、おおよそテーブル５３の中心からタレット４（ベース３）の中心までの距離−Ｒ１×ｓｉｎ（α１＋α３＋α５−β）となる。また、径方向外側となる位置Ｐｆ１へ位置させると、おおよそテーブル５３の中心からタレット４の中心までの距離＋Ｒ１×ｓｉｎ（α１＋α３＋α５−β）となる。また、係合溝１２ａを係合させると、位置Ｐａ１では、おおよそテーブル５３の中心からタレット４の中心までの距離−Ｒ１×ｓｉｎ（α１＋α３＋α５−β）となり、位置Ｐａ２では、おおよそテーブル５３の中心からタレット４の中心までの距離＋Ｒ１×ｓｉｎ（α１＋α３＋α５−β）となる。同じく、係合溝１２ｂでは位置Ｐｂ１又は位置Ｐｂ２、係合溝１２ｃでは位置Ｐｃ１又はＰｃ２、係合溝１２ｄでは位置Ｐｄ１又は位置Ｐｄ２、係合溝１２ｅでは位置Ｐｅ１又は位置Ｐｅ２といった具合に、夫々２つの位置に取付孔１４を位置させることができる。また、取付孔１４の位置を係合溝１２ａの中心線上ではなく角度βだけずらしているため、係合溝１２ａを基準として左右へ同位相にある係合溝１２ｂと係合溝１２ｃとで、テーブル５３の中心から当て具１３までの距離が夫々異なってくる（たとえば、係合溝１２ｂを利用した場合における位置Ｐｂ１では、おおよそテーブル５３の中心からタレット４の中心までの距離＋Ｒ１×ｓｉｎ（α１−β）となるのに対し、係合溝１２ｃを利用した場合における位置Ｐｃ１では、おおよそテーブル５３の中心からタレット４の中心までの距離＋Ｒ１×ｓｉｎ（α２＋β）となる）。

このように、上述したような位置決め体１によれば、テーブル５３上における取付位置が限られているにも拘わらず、ベース３に対してタレット４を回転させ、係合突条７、７に係合させる係合溝１２ａ〜１２ｆを任意に選択するだけで、１つの取付位置において当て具１３の位置を変更することができる。したがって、テーブル５３中心から当て具１３までの距離をより多様に変更することができ、ひいては工作機械１の汎用性の向上をも図ることができる。

また、係合溝１２ｂ〜１２ｅについては、係合溝１２ａを基準として左右の回転方向へ夫々等間隔且つ対称に設けており（α１＝α２＝α３＝α４としている）、係合溝にのみ関して言うと、タレット４を左右対称形状としている。したがって、タレット４の製造が容易であり、製造コストを低減することができる。
さらに、それにも拘わらず、取付孔１４の中心を係合溝１２ａの中心線上に設けずに右方へずらして設けており、取付孔１４をも含めるとタレット４を左右対称形状としていない。したがって、係合溝１２ａを基準として左右へ同位相にある係合溝１２ｂ、１２ｃのどちらへ係合突条７、７を係合させるかで取付孔１４の位置、すなわちテーブル５３中心から当て具１３までの距離を夫々異ならせることができるため、当該距離をより一層多様に変更することができ、工作機械１の汎用性を更に向上することができる。

なお、本発明の位置決め体及び工作機械は、上記実施形態に何ら限定されるものではなく、タレットの係合溝に係る構成や、位置決め体をテーブルに取り付けるための構成等について、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で必要に応じて適宜変更可能である。

たとえば、上記実施形態ではベース３に係合突条７、７を、タレット４に係合溝１２ａ〜１２ｆを夫々設けているが、ベース３に複数の係合溝を、タレット４に該係合溝に係合可能な係合突条を夫々設けても何ら問題はない。
また、係合溝を設ける間隔についても適宜変更可能であって、上記実施形態では一定間隔（α１＝α２＝α３＝α４）としているが、間隔を全て異ならせても何ら問題はない。そして、間隔を異ならせる場合の例としては、当て具が最もテーブルの中心側に近くなる位置から最も遠くなる位置へ向けて等間隔で離れていく（上記実施形態で言うなら、位置Ｐｆ２におけるタレット４（ベース３）の中心までの距離−Ｒ１×ｓｉｎ（α１＋α３＋α５−β）と、位置Ｐｆ１におけるテーブル５３の中心からタレット４の中心までの距離＋Ｒ１×ｓｉｎ（α１＋α３＋α５−β）との間を等間隔で割り出せる）ように、α１〜α６を設定するといった構成が考えられる。

さらに、係合溝の数についても上記実施形態の６つに何ら限定されることはなく、７つ以上若しくは５つ以下であってもよい。
さらにまた、取付孔を形成する位置、すなわち当て具の設置位置についても適宜変更可能であって、基準となる係合溝の中心線上に取付孔の中心を位置させることも当然可能である。
さらにまた、ベース３には必ずしも突起５を形成する必要はなく、本発明の位置決め体は、収納凹部４２を備えていないテーブルに対しても使用することができる。そのようなテーブルに対して使用しても、ベースの位置を変更することなく当て具の位置を変更することができるため、使い勝手が良いというメリットがある。
加えて、本発明の位置決め体が取り付けられる工作機械も上記実施形態の立旋盤に何ら限定されることはなく、ワーク等を載置し回転するテーブルを有していれば、マシニングセンタや複合加工機等の他の工作機械であっても何ら問題はない。

１・・位置決め体、３・・ベース（第１部材）、４・・タレット（第２部材）、５・・突起、６・・嵌合突条、７・・係合突条、１０・・カバー部材、１２ａ〜１２ｆ・・係合溝、１３・・当て具（位置決め部）、１４・・取付孔、４１・・Ｔ溝、４２・・収納凹部、４３・・Ｔ溝ナット、５１・・工作機械、５３・・テーブル。

Claims (3)

1. 工作機械のテーブルに取り付けられ、前記テーブル上に載置されるワーク等を位置決めするための位置決め部を備えた位置決め体であって、
   テーブルに固定される第１部材と、前記位置決め部を備え、前記第１部材上に組み付けられる第２部材とからなり、
   前記第１部材の上面又は前記第２部材の下面の何れか一方に、その中心から放射方向へ延びる係合突条を設けるとともに、何れか他方に、前記係合突条が係合可能で、その中心から放射方向へ延びる複数の係合溝を設けており、
   前記第１部材に対して前記第２部材を回転させ、前記係合突条が係合する前記係合溝を任意に選択することにより、前記位置決め部の位置を変更可能としたことを特徴とする位置決め体。
2. 前記係合溝が、前記第２部材の下面に設けられているとともに、基準となる１つの係合溝から左右回転方向へ夫々等間隔、且つ、対称に設けられており、さらに、前記位置決め部の中心が、前記基準となる係合溝の中心線上から左右何れか一方側へずれた位置に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の位置決め体。
3. ワーク等を載置するためのテーブルを備えており、前記テーブル上に、請求項１又は２に記載の位置決め体が取り付けられることを特徴とする工作機械。

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