JP5751197B2 - Workpiece support device and machine tool - Google Patents
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被加工物を支持する被加工物支持装置及び工作機械に関する。 The present invention relates to a workpiece support device and a machine tool that support a workpiece.
マシニングセンタなどの工作機械は、被加工物(以下、ワークと表記する。)をテーブル上に支持し、加工主軸に取り付けられた工具によりフライス加工、ねじ立て等種々の加工を行う。工作機械は、工具が装着される主軸を回転可能に支持する主軸ヘッドと、主軸ヘッドを鉛直方向(Z軸方向)に往復移動させるZ軸移動装置と、主軸ヘッドを水平2方向(X軸及びY軸方向)夫々に往復移動させるXY軸移動装置と、主軸を回転駆動する主軸駆動装置とを備える。ワークを支持するテーブルは、工作機械のベースに固定されていてもよいし、ワークを例えばZ軸に平行な軸回りに回転させるように構成されていてもよい。主軸の移動に加えて、ワークを回転させることによって、より複雑な機械加工が可能となる(特許文献1等)。
A machine tool such as a machining center supports a workpiece (hereinafter referred to as a workpiece) on a table and performs various processes such as milling and tapping with a tool attached to a processing spindle. The machine tool includes a spindle head that rotatably supports a spindle on which a tool is mounted, a Z-axis moving device that reciprocates the spindle head in a vertical direction (Z-axis direction), and a spindle head in two horizontal directions (X-axis and (Y-axis direction) provided with an XY-axis moving device that reciprocates in each direction and a main-axis driving device that rotationally drives the main shaft. The table that supports the workpiece may be fixed to the base of the machine tool, or may be configured to rotate the workpiece around an axis parallel to the Z axis, for example. In addition to the movement of the main shaft, more complex machining is possible by rotating the workpiece (
一般に、加工主軸を移動させる軸であるX、Y、Zの各軸に平行な軸回りにワークを回転させるとき、ワークの回転軸は、X、Y、Z軸に対応してA、B、C軸と呼ばれている。例えば、特許文献2には、ワークをA軸及びC軸回転可能に支持するワーク支持装置が開示されている。ワーク支持装置は、クレードルと称するU字形箱状の揺動体が、鉛直な支持体によってA軸回転可能に支持されており、揺動体内部に配設されているC軸回転駆動部により、ワークを支持するテーブル(回転台)をC軸回転させるように構成されている。C軸回転駆動部は、前記支持体を貫通する駆動軸の一端に連結する動力伝達機構を有し、駆動軸の他端に駆動力を加えることにより、テーブルをC軸回転させる。また、揺動体内部に駆動モータを配設してあることによっても、テーブルをC軸回転させることができるとしている。 In general, when a workpiece is rotated about axes parallel to the X, Y, and Z axes that are axes for moving the machining spindle, the rotation axes of the workpiece correspond to the X, Y, and Z axes. It is called the C axis. For example, Patent Document 2 discloses a workpiece support device that supports a workpiece so that the A axis and the C axis can rotate. In the work support device, a U-shaped box-shaped oscillating body called a cradle is supported by a vertical support so as to be able to rotate on the A axis, and the work is supported by a C-axis rotation driving unit disposed inside the oscillating body. The supporting table (rotary table) is configured to rotate in the C axis. The C-axis rotation drive unit has a power transmission mechanism connected to one end of the drive shaft that penetrates the support, and rotates the table by C-axis by applying a drive force to the other end of the drive shaft. In addition, the table can be rotated on the C axis by providing a drive motor inside the rocking body.
しかしながら、特許文献2に記載の被加工物支持装置は、揺動体の内部にC軸回転駆動部が配設されているため、C軸回転駆動部を構成する各機械部品及び駆動モータにアクセスすることができず、保守性に欠けるという問題点があった。また、揺動体が箱状に形成されており、揺動体の底部のさらに下方への目視が制限されるため、点検し難いという問題点もあった。 However, since the workpiece support device described in Patent Document 2 has the C-axis rotation drive unit disposed inside the oscillator, it accesses each mechanical component and drive motor constituting the C-axis rotation drive unit. There was a problem that it was not possible to maintain and lacked maintainability. In addition, since the rocking body is formed in a box shape, and the visual observation of the bottom of the rocking body further downward is restricted, there is a problem that it is difficult to inspect.
また、揺動体の内部に駆動モータを配設してある場合には、該駆動モータへ電力を供給する電力供給線の配線が必要であり、配線の仕方によっては、揺動体が揺動する際に負荷になってしまうという問題点もあった。 In addition, when a drive motor is provided inside the rocking body, a power supply line for supplying power to the drive motor is required. Depending on the wiring method, the rocking body may be swung. There was also a problem of becoming a load.
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、回転台を回転させる回転駆動部が取り付けられる揺動体におけるアクセス性を良好とし、更には回転駆動部への電力供給線による負荷を抑制することができる被加工物支持装置及び工作機械を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and makes it easy to access an oscillating body to which a rotation drive unit for rotating a turntable is attached, and further suppresses a load caused by a power supply line to the rotation drive unit. It is an object of the present invention to provide a workpiece support device and a machine tool that can be used.
本発明に係る被加工物支持装置は、支持体に揺動可能に支持されている揺動体に取り付けてある回転駆動部により回転台を回転させ、該回転台上に被加工物を載置して支持する被加工物支持装置において、前記揺動体は、前記支持体に揺動可能に支持されている軸部、該軸部の一端部から軸線方向に離間して配してあり、前記回転台が一面側に、前記回転駆動部が他面側に配設されている基板、及び前記一端部と前記基板とを連結し、前記一面側から前記他面側へ貫通する貫通孔が設けてある連結部を有することを特徴とする。 A workpiece support apparatus according to the present invention rotates a rotating table by a rotation driving unit attached to an oscillating body supported so as to be swingable by the supporting body, and places the workpiece on the rotating table. In the workpiece support device to be supported, the rocking body is disposed in a shaft portion supported so as to be rockable on the support body, and is spaced apart from one end portion of the shaft portion in the axial direction. A base is provided on one surface side, a substrate in which the rotational drive unit is disposed on the other surface side, and a through hole that connects the one end portion and the substrate and penetrates from the one surface side to the other surface side are provided. It has a certain connection part.
本発明にあっては、軸部が支持体に揺動可能に支持されており、軸部の一端部から軸線方向に離間して回転駆動部を取り付ける基板が配してある。基板の一面側には、被加工物を載置して支持し、回転駆動部により回転される回転台が、他面側には、回転駆動部が配設されている。軸部の一端部と基板とを連結する連結部には、前記一面側から前記他面側へ貫通する貫通孔が設けてあるので、揺動体の基板の一面側から他面側へのアクセス性が良好となる。 In the present invention, the shaft portion is swingably supported by the support body, and the substrate to which the rotation driving portion is attached is disposed apart from one end portion of the shaft portion in the axial direction. On one surface side of the substrate, a work table is placed and supported, and a turntable rotated by a rotation drive unit is provided. On the other side, a rotation drive unit is provided. The connecting portion that connects one end portion of the shaft portion and the substrate is provided with a through-hole penetrating from the one surface side to the other surface side. Therefore, accessibility from one surface side of the oscillator to the other surface side is provided. Becomes better.
本発明に係る被加工物支持装置は、前記連結部が、2つの梁部材を有し、該2つの梁部材は、前記基板側の間隔が前記一端部側の間隔より広くなるように配してあることを特徴とする。 In the workpiece support device according to the present invention, the connecting portion has two beam members, and the two beam members are arranged so that a distance on the substrate side is wider than a distance on the one end side. It is characterized by being.
本発明にあっては、連結部が2つの梁部材を有し、該2つの梁部材によって揺動体の剛性を確保する。2つの梁部材の間隔が軸部の一端部側より基板側で広くなるように配してあるので、2つの梁部材と基板の周縁部とでトラス構造が形成される。また、2つの梁部材間には比較的大きな貫通孔を設けることができ、前記一面側から前記他面側へのアクセス性が良好となる。 In the present invention, the connecting portion has two beam members, and the rigidity of the oscillator is ensured by the two beam members. Since the distance between the two beam members is wider on the substrate side than the one end side of the shaft portion, a truss structure is formed by the two beam members and the peripheral edge portion of the substrate. Moreover, a comparatively large through-hole can be provided between two beam members, and the accessibility from the said one surface side to the said other surface side becomes favorable.
本発明に係る被加工物支持装置は、前記2つの梁部材夫々は、前記一端部側が前記基板側より幅広であることを特徴とする。 The workpiece support device according to the present invention is characterized in that each of the two beam members is wider at the one end side than at the substrate side.
本発明にあっては、2つの梁部材夫々は、軸部の一端部側が基板側より幅広であるので、連結部の剛性が高まる。 In the present invention, each of the two beam members has a wider end portion than the substrate side, so that the rigidity of the connecting portion is increased.
本発明に係る被加工物支持装置は、前記2つの梁部材夫々が、略L字状の断面を有することを特徴とする。 The workpiece support device according to the present invention is characterized in that each of the two beam members has a substantially L-shaped cross section.
本発明にあっては、2つの梁部材夫々が、略L字状の断面を有するので、梁部材の剛性が高まる。 In the present invention, since each of the two beam members has a substantially L-shaped cross section, the rigidity of the beam member is increased.
本発明に係る被加工物支持装置は、前記軸部が、円筒状をなし、一端側が前記貫通孔に向いており、前記回転駆動部へ電力を供給する電力供給線が前記軸部の内部に挿通されていることを特徴とする。 In the workpiece support device according to the present invention, the shaft portion has a cylindrical shape, one end side faces the through-hole, and a power supply line for supplying power to the rotation drive portion is provided inside the shaft portion. It is characterized by being inserted.
本発明にあっては、揺動体の軸部が円筒状であり、軸部の一端側が貫通孔に向いている。回転駆動部へ電力を供給する電力供給線が軸部の内部に挿通されている。揺動体が揺動する際に電力供給線は、軸部の軸線上で捻じれるように変形することができ、揺動体の揺動の際の負荷が抑制される。また、基板の一面側から貫通孔を通して電力供給線にアクセスできるので、電力供給線を軸部へ挿通する作業、更には電力供給線を回転駆動部へ脱着する作業における作業性が良い。 In the present invention, the shaft portion of the oscillator is cylindrical, and one end side of the shaft portion faces the through hole. A power supply line for supplying power to the rotation drive unit is inserted into the shaft portion. When the oscillating body oscillates, the power supply line can be deformed so as to be twisted on the axis of the shaft portion, and the load when the oscillating body is oscillated is suppressed. Further, since the power supply line can be accessed from the one surface side of the substrate through the through hole, the workability in the work of inserting the power supply line into the shaft part and the work of attaching and detaching the power supply line to the rotary drive part is good.
本発明に係る被加工物支持装置は、前記連結部に着脱自在に取り付けられており、前記貫通孔を覆うカバーを備えることを特徴とする。 The workpiece support device according to the present invention is detachably attached to the connecting portion, and includes a cover that covers the through hole.
本発明にあっては、貫通孔を覆うカバーが連結部に着脱自在に取り付けられており、該カバーによって、貫通孔への切削屑やクーラントの侵入を防止する。カバーを取り外すことによって、揺動体の基板の一面側から他面側へのアクセス性が良好となる。 In this invention, the cover which covers a through-hole is attached to the connection part so that attachment or detachment is possible, and this cover prevents the penetration of cutting waste and coolant into the through-hole. By removing the cover, the accessibility from one surface side of the substrate to the other surface side of the oscillator becomes good.
本発明に係る被加工物支持装置は、前記カバーが、前記一面側に臨む凹部を有し、該凹部の底部が前記貫通孔に嵌挿してあることを特徴とする。 In the workpiece support device according to the present invention, the cover has a recess facing the one surface side, and the bottom of the recess is fitted into the through hole.
本発明にあっては、貫通孔を覆うカバーが、基板の一側に臨む凹部を有し、該凹部の底部が貫通孔に嵌挿してある。連結部に取り付けたカバーは貫通孔を遮蔽すると同時に、回転台が配設される基板の一面側の空間、即ち被加工物が載置される空間を仕切ることになる。該カバーが、基板の一面側に臨む凹部を有することにより、被加工物が載置される空間をより広くすることができる。 In the present invention, the cover covering the through hole has a recess facing one side of the substrate, and the bottom of the recess is fitted into the through hole. The cover attached to the connecting portion shields the through hole and at the same time partitions the space on the one surface side of the substrate on which the turntable is disposed, that is, the space on which the workpiece is placed. Since the cover has a concave portion facing the one surface side of the substrate, the space in which the workpiece is placed can be made wider.
本発明に係る工作機械は、上述の被加工物支持装置と、該被加工物支持装置が支持する被加工物を加工する加工主軸装置とを備えることを特徴とする。 A machine tool according to the present invention includes the above-described workpiece support device and a processing spindle device that processes the workpiece supported by the workpiece support device.
本発明にあっては、被加工物支持装置が支持する被加工物を加工主軸装置により切削加工等することができる。 In the present invention, the workpiece supported by the workpiece support device can be cut by the machining spindle device.
本発明に係る工作機械は、前記回転駆動部により被加工物を回転させ、被加工物を旋削加工するようになしてあることを特徴とする。 The machine tool according to the present invention is characterized in that the workpiece is rotated by the rotary drive unit and the workpiece is turned.
本発明にあっては、回転駆動部によって被加工物を回転させることにより、被加工物を旋削加工することができる。 In the present invention, the workpiece can be turned by rotating the workpiece by the rotation drive unit.
本発明によれば、軸部が支持体に揺動可能に支持されており、軸部の一端部から軸線方向に離間して回転駆動部を取り付ける基板が配してある。基板の一面側には、被加工物を載置して支持し、回転駆動部により回転される回転台が、他面側には、回転駆動部が配設されている。軸部の一端部と基板とを連結する連結部には、前記一面側から前記他面側へ貫通する貫通孔が設けてある。このため、揺動体の基板の一面側から他面側へのアクセス性が良好になる。 According to the present invention, the shaft portion is swingably supported by the support body, and the substrate to which the rotation driving portion is attached is disposed apart from the one end portion of the shaft portion in the axial direction. On one surface side of the substrate, a work table is placed and supported, and a turntable rotated by a rotation drive unit is provided. On the other side, a rotation drive unit is provided. A through-hole penetrating from the one surface side to the other surface side is provided in the connecting portion that connects the one end portion of the shaft portion and the substrate. For this reason, the accessibility from the one surface side of the substrate of the oscillator to the other surface side is improved.
以下本発明をその実施の形態に係る工作機械を示す図面に基づいて詳述する。以下の説明では図において矢印で示す上下、左右及び前後を使用する。図1は工作機械100の斜視図であり、図2は工作機械100の正面図であり、図3は工作機械100の右側面図であり、図4はガイドレールを覆うカバー等を省略した工作機械100の斜視図である。作業者は前方で工作機械100を操作し、ワークの着脱を行う。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings showing a machine tool according to the embodiment. In the following description, up and down, left and right, and front and rear indicated by arrows in the figure are used. 1 is a perspective view of the
工作機械100は、ベース10、Y方向移動装置20、X方向移動装置21、コラム22、Z方向移動装置23、主軸ヘッド(加工主軸装置)25、ワーク支持装置(被加工物支持装置)30等を備える。工作機械100は、ワーク支持装置30によりワーク(被加工物)を支持し、主軸ヘッド25に装着された工具26によりワークを加工する。工具26は、主軸ヘッド25の下端部に着脱可能に装着されており、工具交換装置(図示略)により交換可能としてある。
The
ベース10は、架台11、主軸基台13、ワーク基台14,14等を備える。架台11は前後方向に長い略直方体状の構造体である。架台11の下部の四隅には高さ調整が可能な4本の脚部12,12,・・・が設けてある。脚部12,12,・・・は床面上に配置する。架台11は、底板11a、側板11b、上板11c、内部に支持板11d,11d等を備える。底板11aは平面視矩形をなす。側板11bは底板11aの4辺に連なり、前後左右を囲む。上板11cは平面視矩形の深皿状をなし、4辺が側板11bの上端部分の内周面に固着している。上板11cはワーク支持装置30の下方の位置に貫通孔11eを有する。加工により生じた切削屑、クーラント等は、貫通孔11eを通して下方へ落下し、図示しない回収装置により回収される。支持板11d,11dは夫々底板11aから上方へ立設してあり、板面が左右の側板11bの板面と平行に互いに離隔して配してある。支持板11d,11dは上端が上板11cの底面に当接し、上板11cを支持する。
The
主軸基台13は前後方向に長い略直方体状をなし、上板11c上の後方部に配してある。主軸基台13は前後方向に長い互いに平行な2条の支持台13a,13aを上部に有し、後述するガイドレール20a,20aを支持する。ワーク基台14,14は、上板11c上の前方部の左右に配してある。ワーク基台14,14は夫々前方側の支持台14a及び後方側の支持台14bを備える。各支持台14a,14bは柱状をなし、上面にワーク支持装置30を着座させて固定する。
The
Y方向移動装置20は互いに平行な1対のガイドレール20a,20a、複数のブロック20b,20b,・・・、Y方向移動台20c、及びY方向駆動モータ(図示略)を備える。ガイドレール20a,20aは主軸基台13の支持台13a,13aの上面に前後方向に延設してある。ブロック20b,20b,・・・はガイドレール20a,20aの夫々に前後方向に移動可能に嵌合している。Y方向移動台20cはブロック20b,20b,・・・上に固定してある。Y方向駆動モータの駆動によって、Y方向移動台20cは前後方向に移動する。
The Y-
X方向移動装置21は互いに平行な1対のガイドレール21a,21a、複数のブロック21b,21b,・・・、コラム台21c、及びX方向駆動モータ(図示略)を備える。ガイドレール21a,21aは前後方向に適当な間隔を空けてY方向移動台20cの上面に左右方向に延設してある。ブロック21b,21b,・・・はガイドレール21a,21aの夫々に左右方向に移動可能に嵌合している。コラム台21cはブロック21b,21b,・・・上に固定してある。X方向駆動モータの駆動によって、コラム台21cを左右方向に移動する。
The
コラム22は柱状をなし、コラム台21c上に固定してある。尚、コラム22とコラム台21cは一体に形成している。コラム22はY方向移動装置20及びX方向移動装置21によって前後方向及び左右方向に移動する。
The
Z方向移動装置23は互いに平行な1対のガイドレール23a,23a、複数のブロック23b,23b,・・・、主軸ヘッド台23c及びZ方向駆動モータ(図示略)を備える。ガイドレール23a,23aは左右方向に適当な間隔を空けてコラム22の前面に上下方向に延設してある。ブロック23b,23b,・・・はガイドレール23a,23aの夫々に上下方向に移動可能に嵌合している。主軸ヘッド台23cはブロック23b,23b,・・・の前面側に固定してある。Z方向駆動モータの駆動によって、主軸ヘッド台23cを上下方向に移動する。
The Z-
主軸ヘッド25は主軸ヘッド台23cに固定してある。X方向駆動モータ、Y方向駆動モータ、及びZ方向駆動モータを駆動制御することで、主軸ヘッド25は前後、左右及び上下に移動する。
The
主軸ヘッド25は前方側の内部に上下方向に延びる主軸(図示略)を回転可能に保持している。主軸は下端部に工具26を脱着可能に保持する。主軸は主軸ヘッド25の上端に設けられた主軸モータ25bに接続されている。主軸モータ25bは主軸を軸心回りに回転させ、主軸の下端に装着した工具26を回転し、ワーク支持装置30に固定されたワークに対して切削加工を行うことができる。
The
図5はワーク支持装置30の正面側斜視図、図6はワーク支持装置30の背面側斜視図、図7はワーク支持装置30の縦断正面図である。ワーク支持装置30は、ギヤ箱31、軸受箱34、A軸モータ36、揺動体40、回転台50、C軸駆動部60等を備える。
FIG. 5 is a front perspective view of the
ギヤ箱31は後述する揺動体40の右側の軸部41を収容する第1収容部32、該第1収容部32に連続して形成され、ローラギヤカム37を収容する第2収容部33を有している。第1収容部32はクロスローラ軸受32aを介して、軸部41をX軸回りに回転可能に支持する。以下の説明では軸部41の中心軸をA軸と表記することにする。尚、A軸はX軸に平行な軸であり、ワーク支持装置30における揺動軸を意味する。第2収容部33は玉軸受等(図示略)を介してローラギヤカム37をY軸回りに回転可能に支持する。ローラギヤカム37は軸端がA軸モータ36のロータ(図示略)に連結してあり、軸線を中心軸とする螺旋状のカムが軸部41の直下に形成されている。軸部41は外周上に複数のカムフォロワ38が等分配置されている。カムフォロワ38はローラギヤカム37のカムに噛み合っている。A軸モータ36のロータによりローラギヤカム37がY軸回りに回転し、螺旋状のカムからカムフォロワ38に回転力が伝達され、A軸回りに軸部41が回転する。ローラギヤカム37のカムとしては、停止中だけでなく、回転中もバックラッシが発生しないグロボイダルカムを用いることができる。ギヤ箱31は下部四隅に取付座31aを有し、螺子等により右側のワーク基台14に固定される。
The
軸受箱34は後述する揺動体40の左側の軸部41を収容する第3収容部35を有している。第3収容部35はアンギュラ軸受35aを介して軸部41をA軸回りに回転可能に支持する。軸受箱34は下部の前後に取付座34aを有し、ねじ等により左側のワーク基台14に固定される。
The
揺動体40は左右の軸部41,41、基板42、連結部43,43を備える。左右の軸部41,41夫々は円筒状をなし、右側の軸部41がギヤ箱31にA軸回りに回転可能に支持され、左側の軸部41が軸受箱34にA軸回りに回転可能に支持されている。軸部41,41は互いに同軸となるように配してある。基板42は平面視略矩形をなし、軸部41,41の端部から軸線方向に離隔して配してある。連結部43,43は、左右の軸部41,41と基板42とを連結する。基板42は上方に回転台50、下方にC軸駆動部60が配してある。尚、揺動体40の詳細については後述する。
The rocking
C軸駆動部60はハウジング61、回転軸80、エンコーダ81等を備える。ハウジング61は、胴体部62、底板63、軸受ホルダ64、上板65等を備え、有底円筒状をなす。胴体部62は円筒状であり、外周に放熱フィンが形成されて、内周にステータが固定してある。胴体部62は下面に底板63が固定されており、上面に軸受ホルダ64を介して上板65が固定されている。底板63は円環状をなし、内周面に軸受を嵌挿してあり、外周縁部で胴体部62に固定してある。軸受ホルダ64は軸受を嵌挿する円筒部分の下端部に外向きに円環状の鍔を形成してなる。軸受ホルダ64及び底板63夫々に軸受を嵌め込み、回転軸80を軸受に挿入することにより、回転軸80をC軸回りに回転可能に支持する。回転軸80は円筒状であり、外周に前記ステータと対となるロータが固定してある。ここで、C軸は回転軸80の軸線方向を意味する。尚、一般にC軸はZ軸に平行な軸を意味するが、本発明においては揺動体40が揺動するため、C軸方向は揺動により変化するものとして扱っている。回転台50は回転軸80の上端面に固定されており、回転軸80とともにC軸回りに回転する。
The C-
上板65は略円環状をなし、回転台50の下端面に形成された環状V溝に嵌め合う環状凸部が上面に形成してある。上板65は周縁部で胴体部62の上部に軸受ホルダとともに固定してある。上板65に形成された環状凸部は回転台50の環状V溝に嵌め合うことによりシール部が形成される。
The
エンコーダ81は回転軸80の下端部に取り付けられており、回転軸80の回転角度を検出する。C軸駆動部60のハウジング61下部には、モータへの電力供給線82及びエンコーダ81への信号線83が接続されている。電力供給線82及び信号線83はC軸駆動部60のハウジング61下部から上方へ引き上げ、揺動体40の連結部43を通って、左側の軸部41の円筒内部に挿通して、軸部41の左側の端部から引き出すように配置してある。
The
図8は揺動体40の正面側斜視図、図9は揺動体40の背面側斜視図、図10は揺動体40の上面図、図11は揺動体40の底面図、図12は図10中のA−A線による断面図である。尚、図8〜図12においては、軸部41,41は省略してある。上述のとおり、揺動体40は左右の軸部41,41、基板42、連結部43,43を備え、基板42は軸部41,41の向かい合う端部(軸部41,41間の中央を臨む端部)から軸線方向に離隔して配してあり、連結部43,43は、左右の軸部41,41と基板42とを連結する。
8 is a front perspective view of the
基板42は平面視略矩形をなし、外形の辺の寸法よりやや小さい径の孔42aが中央に形成してある。回転台50を取り付けたC軸駆動部60は、基板42の中央の孔42aに下方から挿入し、基板42の底面の四隅に設けてある座面42cに着座させて螺子等により固定する。基板42は前側及び後側の縁部42b,42bにおける上下方向の高さが中央から左右外側へ向かうに従って上方へ高くなるように形成してある。
The
連結部43,43は夫々フランジ43a、梁43b,43b等を備える。左右の連結部43,43はほぼ同等の構成であるので、以下の説明では簡潔のため、一方の連結部43について説明する。フランジ43aは円環状をなし、中央にX軸方向に貫通する孔が形成してある。該孔の周面は軸部41の内周面と面一とし、該孔の縁部に等分配置した通し穴を備える。軸部41は該通し穴に螺子を挿通し、軸部41の端面に設けてある螺子穴に螺合させてフランジ43aに固定する。
The
梁43b,43b夫々はフランジ43aの周縁部の前側及び後側に一端が固着してあり、他端が基板42の前側及び後側の縁部42b,42bに連結している。換言すれば、梁43b,43bの他端は基板42の周方向に離隔した位置に連結しているとも言える。梁43b,43bの前後方向の間隔は軸部41側よりも基板42側で広くしてある。梁43b,43bは上下方向の幅が基板42側よりフランジ43a側(軸部41の端部側)で広くしてあり、上下方向の荷重に対する梁の剛性を高めてある。また、梁43b,43bの中心軸及び上下方向に直交する方向(図10中のT方向)の幅を基板42側よりフランジ43a側(軸部41の端部側)で広くすることによって剛性を高めることもできる。
One end of each of the
梁43b,43bは上方の縁から内側に折れ曲がり互いに向かい合う板状の鍔部43c,43cを有する。梁43b,43bの中心軸に直交する断面は鍔部43c,43cを含めて略L字状をなす(図12参照)。鍔部43c,43cの向かい合う縁部は基板42側からフランジ43a側に向けて上方へ傾斜する。尚、基板42及び連結部43,43は鋳造により一体成形することができる。
The
基板42はフランジ43a,43a夫々における軸部41,41側の端面間の中心からやや右側へ片寄った位置に配置してあり(図10及び図11参照)、基板42に固定されているC軸駆動部60及び回転台50も同様に右側へ片寄った位置に配置してある。右側に配してあるギヤ箱31はクロスローラ軸受32aを介して軸部41を支持しており、アンギュラ軸受35aで軸部41を支持する左側の軸受箱35よりも軸部41の支持剛性が高い。C軸駆動部60及び回転台50を支持剛性の高いギヤ箱31に寄せて配置することにより、C軸駆動部60及び回転台50の自重、並びに回転台50にかかる荷重による変形が小さくなるようにしてある。
The
揺動体40は基板42の左右の外周面、梁43b,43bの対向する内面、フランジ43aの基板42側の端面を周面とする貫通孔44,44を有する。貫通孔44,44は基板42の上方側から下方側へ貫通している。基板42の一面側(上方側)に回転台50が配置してあり、他面側(下方側)にC軸駆動部60が配置してあることを考慮すれば、貫通孔44,44は基板42の一面側から他面側へ貫通していると言える。軸部41,41の一端は貫通孔44,44に向いており、軸部41,41の円筒内と貫通孔44,44とは連通している。
The
ワーク支持装置30は揺動体40の上側に連結部カバー51,52、中央カバー53、下側に配線カバー54等を備える。連結部カバー51,52夫々は平面視台形をなし、フランジ43aから鍔部43c,43cに沿って基板42の一縁までを覆い、螺子等により連結部43の上方の縁に着脱自在に取り付けてある。中央カバー53は平面視矩形をなし、回転台50を挿通する孔を中央に有し、基板42の上部を覆う(図5、図6及び図7参照)。右側の連結部43を覆う連結部カバー52は鍔部43c,43cの縁に沿って下方へ窪む凹部52aを有する。凹部52aは回転台50の上方を臨み、底部が貫通孔44に嵌挿してある。上述のように、回転台50がギヤ箱31側に寄せて配置してあるため、回転台50に載せるワークの底部周縁が連結部カバー52へ機械的に干渉しやすい。連結部カバー52が凹部52aを有することによって、ワークを配置する空間が広がる。同様にして連結部カバー51に凹部を形成してもよい。
The
配線カバー54は、C軸駆動部60のハウジング61下部に接続されている電力供給線82及び信号線83を下方から覆い、螺子等により左側の連結部42の底面に着脱自在に取り付けてある。
The
ワーク支持装置30は、制御装置(図示略)からA軸モータ36及びC軸駆動部60へ与える制御信号により、揺動体40が揺動し、回転台50が回転する。A軸モータ36への制御信号によりA軸モータ36のロータが回転し、該ロータに連結しているローラギヤカム37がY軸回りに回転する。ローラギヤカム37の螺旋状のカムからカムフォロワ38に回転力が伝達され、ギヤ箱31内の軸部41がA軸回りに回転する。軸部41の回転により、揺動体40及び回転台50に支持されているワークが揺動する。回転台50のワーク載置面の法線方向が上方を向いている状態(例えば図5に示す状態)を0度とすると、軸部41をA軸回りに+90度から−90度までの範囲で任意の角度まで回転させて停止し、工具26に正対するワーク面への切削加工等を行うことができる。
In the
C軸駆動部60への制御信号によりC軸駆動部60の回転軸80が回転し、回転軸80に連結している回転台50及び回転台50に支持されているワークがC軸回りに回転する。機械的な干渉が無ければ、C軸回りの任意の角度にワークを設定することができる。C軸回りの回転と揺動体40による揺動とを組み合わせて、回転台50の載置面の法線方向を天頂方向とする半球上の任意方向を法線方向とするワーク面への切削加工が可能となる。さらに、C軸駆動部60によりワークを高速で回転させておき、工具26をワークに押し当てて送ることによって旋削加工を行うことができる。
The
また、電力供給線82及び信号線83の配線作業は、連結部カバー51及び配線カバー54を揺動体40から取り外して行う。C軸駆動部60のハウジング61下部に接続されている電力供給線82及び信号線83を下方から左側の連結部43の貫通孔44に挿入し、連結部43の上方から手を差し延べて電力供給線82及び信号線83を持ち上げつつ、電力供給線82及び信号線83を左側の軸部41内に挿通して、左方向へ引き出すようにする。逆に、左側の軸部41の左方から電力供給線82及び信号線83を軸部41内に挿入し、連結部43の上方から貫通孔44に手を差し延べて電力供給線82及び信号線83を軸部41から引き出しつつ下方へ落とし込み、電力供給線82及び信号線83をC軸駆動部60のハウジング61下部に接続するように作業してもよい。
Further, the wiring work of the
電力供給線82及び信号線83を配線した後、連結部カバー51及び配線カバー54を揺動体40に取り付けて貫通孔44を覆い、貫通孔44への切削屑及びクーラントの侵入を防止する。更に、電力供給線82及び信号線83の配線と同様に、図示しないエア供給管及びクーラント供給管等を左右の貫通孔44及び軸部41に配管するようにしてもよい。
After the
また、連結部カバー51,52及び配線カバー54を取り外すことによって、揺動体40の下方への視認性、アクセス性が良くなる。例えば、保守作業にあたり、各カバーを揺動体40から取り外し、揺動体40の下方におけるベース11の上板11c上に異物(例えば、ワークの破片、切削屑の堆積等)がないか、また電力供給線82及び信号線83に異常がないか等を目視で確認することができる。
Further, by removing the connecting portion covers 51 and 52 and the
以上のとおり、本実施形態によれば、ワーク支持装置30は、ギヤ箱31及び軸受箱34により揺動可能に支持されている揺動体40に取り付けられているC軸駆動部60により回転台50を回転させ、該回転台50にワークを載置して支持する。揺動体40は軸部41,41、基板42、連結部43,43等を備える。軸部41,41はギヤ箱31及び軸受箱34に揺動可能に支持されており、基板42は軸部41,41夫々の一端部から軸線方向に離間して配してあり、基板42の一面側である上方側に回転台50が、他面側である下方側にC軸駆動部60が配設されている。連結部43,43夫々は、軸部41の一端部と基板42とを連結し、前記一面側から前記他面側へ貫通する貫通孔44が設けてあるので、揺動体40の基板42の一面側から他面側へのアクセス性が良好となる。
As described above, according to the present embodiment, the
また、本実施形態によれば、連結部43,43夫々は2つの梁43b,43bを有している。梁43b,43bは基板42側の間隔が軸部41の一端部側の間隔より広くなるように配してあるので、梁43b,43bと基板42の周縁部とでトラス構造が形成される。また、梁43b,43b間には比較的大きな貫通孔を設けることができ、基板42の一面側から他面側へのアクセス性が良好となる。
Moreover, according to this embodiment, the
また、本実施形態によれば、梁43b,43b夫々は、軸部41の一端部側が基板42側より幅広としてあることにより、連結部43,43の剛性が高まる。また、梁43b,43b夫々に鍔部43cを設け、梁の中心軸に直交する断面の形状を略L字状とすることにより、梁43b,43bの剛性を高めることができる。
Moreover, according to this embodiment, the rigidity of the
また、本実施形態によれば、軸部41は円筒状をなし、一端側が貫通孔44に向いており、貫通孔44と軸部41の円筒内部とが連通している。C軸駆動部60へ電力を供給する電力供給線82及びエンコーダ81への信号線83が軸部41の内部に挿通されている。揺動体40が揺動する際に電力供給線82及び信号線83は、軸部41の軸線上で捻じれるように変形することができ、揺動体40の揺動の際の負荷が抑制される。また、基板42の一面側である上方から貫通孔44を通して電力供給線82及び信号線83にアクセスできるので、電力供給線82及び信号線83を軸部41へ挿通する作業、更には電力供給線82及び信号線83をC軸駆動部60へ脱着する作業における作業性が良い。
Further, according to the present embodiment, the
また、本実施形態によれば、連結部カバー51、52は、連結部43,43に着脱自在に取り付けられており、前記貫通孔44,44を覆う。連結部カバー51、52によって、貫通孔44,44への切削屑やクーラントの侵入を防止することができる。さらに各カバーを取り外すことによって、揺動体40の基板42の一面側である上方から他面側である下方へのアクセス性が良好となる。
Further, according to the present embodiment, the connecting part covers 51 and 52 are detachably attached to the connecting
また、本実施形態によれば、連結部カバー52は基板42の一面側である上方に臨む凹部52aを有し、凹部52aの底部が前記貫通孔44に嵌挿してある。連結部43に取り付けたカバーは貫通孔44を遮蔽すると同時に、回転台50が配設される基板42の一面側の空間、即ちワークが載置される空間を仕切ることになる。連結部カバー52が、基板の一面側に臨む凹部52aを有することにより、ワークが載置される空間をより広くすることができる。
Further, according to the present embodiment, the connecting
また、本実施形態によれば、ワーク支持装置30が支持するワークを、工具26を装着した主軸ヘッド25により切削加工等することができる。また、C軸駆動部60によりワークを回転させることにより、ワークを旋削加工することができる。
Further, according to the present embodiment, the workpiece supported by the
(変形例)
図13は変形例に係る揺動体40の上面図、図14は変形例に係る揺動体40の正面図である。図13及び図14に示す揺動体40は連結部43,43を変更した例である。尚、図13及び図14において軸部41,41は省略してある。変形例に係る連結部43は、フランジ43aの前後方向の幅が基板42の前後方向の幅まで広げてあり、梁43b、43bがX軸方向に平行に形成してある。
(Modification)
FIG. 13 is a top view of an
梁43b,43bは上下方向の幅が基板42側よりフランジ43a側(軸部41の端部側)で広くしてあり、上下方向の荷重に対する梁の剛性を高めてある。また、梁43b,43bの中心軸及び上下方向に直交する方向の幅を基板42側よりフランジ43a側(軸部41の端部側)で広くすることによって剛性を高めることもできる。
The
梁43b,43bは、上方の縁から内側に折れ曲がり互いに向かい合う板状の鍔部43c,43cを有する。梁43b,43bの中心軸に直交する断面は鍔部43c,43cを含めて略L字状をなす。鍔部43c,43cの向かい合う周縁は、基板42側からフランジ43a側に向けて上方へ傾斜する。尚、基板42及び連結部43,43は、鋳造により一体成形することができる。
The
変形例に係る揺動体40においても、基板42の外周面、梁43b,43bの対向する内面、フランジ43aの基板42側の端面を周面とする貫通孔44,44を有しており、揺動体40の基板42の一面側から他面側へのアクセス性が良好であり、図8等に示す形状の揺動体40に代替えすることができる。
The
以上説明した実施の形態は本発明の例示であり、本発明は特許請求の範囲に記載された事項及び特許請求の範囲の記載に基づいて定められる範囲内において種々変更した形態で実施することができる。 The embodiment described above is an exemplification of the present invention, and the present invention can be implemented in various modified forms within the scope defined by the matters described in the claims and the description of the claims. it can.
100 工作機械
25 主軸ヘッド(加工主軸装置)
30 ワーク支持装置(被加工物支持装置)
31 ギヤ箱(支持体)
34 軸受箱(支持体)
40 揺動体
41 軸部
42 基板
43 連結部
43b 梁(梁部材)
44 貫通孔
50 回転台
51、52 連結部カバー(カバー)
52a 凹部
60 C軸駆動部(回転駆動部)
82 電力供給線
100
30 Work support device (Workpiece support device)
31 Gear box (support)
34 Bearing box (support)
40
44 Through
52a Recessed portion 60 C-axis drive unit (rotation drive unit)
82 Power supply line
Claims (9)
前記揺動体は、前記支持体に揺動可能に支持されている軸部、該軸部の一端部から軸線方向に離間して配してあり、前記回転台が一面側に、前記回転駆動部が他面側に配設されている基板、及び前記一端部と前記基板とを連結し、前記一面側から前記他面側へ貫通する貫通孔が設けてある連結部を有することを特徴とする被加工物支持装置。 In a workpiece support device for rotating a rotating table by a rotation driving unit attached to an oscillating member supported so as to be swingable by the supporting member, and placing and supporting the workpiece on the rotating table,
The oscillating body includes a shaft portion that is swingably supported by the support body, and is spaced apart in an axial direction from one end portion of the shaft portion. Is provided on the other surface side, and has a connecting portion that connects the one end portion and the substrate and has a through hole penetrating from the one surface side to the other surface side. Workpiece support device.
該2つの梁部材は、前記基板側の間隔が前記一端部側の間隔より広くなるように配してあることを特徴とする請求項1に記載の被加工物支持装置。 The connecting portion has two beam members,
2. The workpiece support device according to claim 1, wherein the two beam members are arranged so that a distance on the substrate side is wider than a distance on the one end portion side.
前記回転駆動部へ電力を供給する電力供給線が前記軸部の内部に挿通されていることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1つに記載の被加工物支持装置。 The shaft portion has a cylindrical shape, and one end side faces the through hole,
5. The workpiece support device according to claim 1, wherein a power supply line for supplying power to the rotation driving unit is inserted into the shaft portion. 6.
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