JP6207568B2 - 偏心量調整機構を備えた旋盤 - Google Patents

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Description

本発明は、ターンテーブルに芯出しされたワークの偏心量を微調整することができる偏心量調整機構を備えた旋盤に関するものである。
回転制御若しくは割出し制御されるターンテーブル上にワークを芯出し固定するワーク固定装置を設け、このワーク固定装置により固定されたワークを、移動制御される加工具により加工する旋盤において、回転中心に対してワークを微小量偏心させたい場合があるため、ターンテーブル上にワークを固定するワーク固定装置（チャック装置）を例えば径方向に移動調整してワークの偏心量を微調整することができる偏心量調整機構を設けている。
しかしながら、従来の偏心量調整機構は、このようにチャック装置を移動調整する構成のため、ターンテーブル上にチャック装置を駆動するためのボールネジやこれを回転駆動させるサーボモータやその他の電装部品を要する。また、更には固定部と回転部との間で信号や動力の受け渡しをするスリップリングなども設けなければならない構成であった。
そのため、クーラント水などの影響によりこれら部品が劣化するおそれがあり、また固定部と回転部との間でスリップリングを介して信号及び動力線の受け渡しを行うため安全性・安定性のある偏心調整を行うことはむずかしく、設計においても様々な苦心が必要で設計・製造なども容易でなかった。
本発明は、このような問題点に鑑み、環境の影響を受け易い電装部品をターンテーブル上から廃止し、特に高速回転時の信号伝達の耐久性の問題が生じるスリップリングも廃止でき、安全で安定したワークの偏心調整が容易に実現できる偏心量調整機構を備えた旋盤を提供することを目的としている。
添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。
回転制御若しくは割出し制御されるターンテーブル１上にワーク固定装置２を設け、このワーク固定装置２により固定されターンテーブル１上で回転若しくは割出しされるワーク３を、移動制御される加工具４により加工する旋盤において、前記ターンテーブル１を回転中心に対して径方向に移動自在に設けて前記ワーク３の偏心量を調整自在に設け、このターンテーブル１のセンター軸５に軸方向に移動する軸方向移動部５Ａを設け、前記ターンテーブル１の中心部と前記センター軸５の軸方向移動部５Ａとの係合部に傾斜状態に直動ガイド部６を設けて、前記センター軸５の軸方向移動部５Ａを軸方向に移動することで前記直動ガイド部６が傾斜していることで生じる径方向押圧力によって、前記ターンテーブル１が径方向に移動して前記ワーク３の偏心量を調整する偏心量調整機構Ｈを備えたことを特徴とする偏心量調整機構を備えた旋盤に係るものである。
また、前記センター軸５に設けた前記軸方向移動部５Ａと、この軸方向移動部５Ａが軸方向である上下方向に移動自在に係合する前記ターンテーブル１の中心部に設けた係合受部１Ａとの一方側にスライドレール６Ａを設けると共に他方側にこのスライドレール６Ａがスライド自在に係合するスライドガイド６Ｂを設けて、前記センター軸５と前記ターンテーブル１との係合部にこのスライドレール６Ａとスライドガイド６Ｂとから成る直動ガイド部６を設けた構成とし、この直動ガイド部６を傾斜状態に設けて、前記軸方向移動部５Ａを前記軸方向に移動することで、前記係合受部１Ａに前記径方向押圧力が生じてこの軸方向移動部５Ａの移動ストロークに応じた量だけ前記ターンテーブル１が径方向へ移動して偏心するように前記偏心量調整機構Ｈを構成したことを特徴とする請求項１記載の偏心量調整機構を備えた旋盤に係るものである。
また、前記ターンテーブル１は、テーブルベット７上で水平回転するテーブルベース８上に、前記ワーク固定装置２を設けたワーク設置テーブル９を水平方向である径方向に移動自在に設けた構成とし、前記ターンテーブル１の前記テーブルベース８と共に回転する前記センター軸５をこのテーブルベース８に対して軸方向である上下方向に移動自在に設けて、このセンター軸５の上端部を前記軸方向移動部５Ａとした構成とし、この軸方向移動部５Ａと、前記ターンテーブル１の前記ワーク設置テーブル９の中心部に設けた前記係合受部１Ａとを、前記径方向に傾斜配設した前記直動ガイド部６を介して係合連結した構成とし、前記センター軸５を軸上下駆動装置10により上下方向に駆動することで、前記ターンテーブル１の前記テーブルベース８に対して前記ワーク設置テーブル９を水平方向に移動させて前記ワーク３の偏心量を調整するように前記偏心量調整機構Ｈを構成したことを特徴とする請求項２記載の偏心量調整機構を備えた旋盤に係るものである。
また、前記ターンテーブル１の前記テーブルベース８上に偏心用スライドガイド部11を介して前記ワーク設置テーブル９を水平方向である径方向に移動自在に設け、このワーク設置テーブル９を径方向に移動して偏心調整した後固定する偏心固定装置12を前記テーブルベース８に固定解除自在に設けたことを特徴とする請求項３記載の偏心量調整機構を備えた旋盤に係るものである。
また、前記直動ガイド部６は、前記センター軸５の前記軸方向移動部５Ａと前記ターンテーブル１の前記ワーク設置テーブル９の中心部の前記係合受部１Ａとの夫々の係合部に設け、前記テーブルベース８に上下方向に設けた一方の直動ガイド部６に対して、前記ワーク設置テーブル９に設けた他方の直動ガイド部６を上方に行くほど径方向外側に傾斜する傾斜状態に配設したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の偏心量調整機構を備えた旋盤に係るものである。
本発明は上述のように構成したから、環境の影響を受け易い電装部品をターンテーブル上から廃止し、特に高速回転時の信号伝達の耐久性の問題が生じるスリップリングを廃止でき、安全で安定したワークの偏心調整が実現できる偏心量調整機構を備えた旋盤となる。
また、請求項２〜５記載の発明においては、更に一層簡易な構成で本発明を容易に実現できる一層実用性に優れた偏心量調整機構を備えた旋盤となる。
本実施例の概略構成斜視図である。 本実施例の説明正断面図である。 本実施例の一部を切り欠いた説明側面図である。 本実施例の要部の拡大正断面図である。 本実施例のターンテーブルのワーク設置テーブルを外したテーブルベースの説明平面図である。
好適と考える本発明の実施形態を、図面に基づいて本発明の作用を示して簡単に説明する。
ワーク３を微小量偏心させるために、ターンテーブル１を径方向に水平移動調整させる場合は、例えば偏心固定装置12を解除した後、軸上下駆動装置10を駆動して、ターンテーブル１のテーブルベース８と共に回転するセンター軸５の軸方向移動部５Ａを、このターンテーブル１のテーブルベース８に対して上下動させると、この軸方向移動部５Ａとターンテーブル１のワーク設置テーブル９の係合受部１Ａとが係合連結する係合部に設けた直動ガイド部６が傾斜状態に配設されていることから、例えば径方向に移動自在に設けたターンテーブル１のワーク設置テーブル９がターンテーブル１のテーブルベース８に対して径方向に微小量移動する。
すなわち、軸方向移動部５Ａとターンテーブル１の係合受部１Ａに介在した直動ガイド部６が傾斜していることで、軸上下駆動装置10により軸方向移動部５Ａを軸方向に移動させると、ターンテーブル１の係合受部１Ａに径方向押圧力が生じ、これによりターンテーブル１のワーク設置テーブル９がターンテーブル１のテーブルベース８に対して径方向（水平方向）に微小量移動して偏心する。
したがって、例えば軸上下駆動装置10の上下動駆動量を調整することでターンテーブル１のワーク設置テーブル９上のワーク３の偏心量を調整できることになる。
ゆえに、環境の影響を受け易い電装部品をターンテーブル１上から廃止し、信号・動力線の受け渡しのためのスリップリングなどを設けずとも、センター軸５の軸方向移動部５Ａとターンテーブル１の係合受部１Ａとに設けた直動ガイド部６を傾斜配設した構成とすることで、単に上下動させるセンター軸５のこの上下駆動量を調整するだけで、この上下駆動量に応じてワーク３の偏心量を微調整できることとなる。したがって、従来構成に比して偏心量調整機構を簡易な構成で容易に実現でき、安全にして安定した偏心調整が行えることとなる画期的な偏心量調整機構を備えた旋盤を提供できることとなる。
また例えば、請求項２，３記載の発明のように、ターンテーブル１を、テーブルベット７に水平回転自在に設けたテーブルベース８上に、ワーク設置テーブル９を径方向（水平方向）に移動自在にして、且つ偏心固定装置12により固定解除自在に設けた構成とし、このターンテーブル１のテーブルベース８のセンター軸５をテーブルベース８及びワーク設置テーブル９と共に回転するが、このテーブルベース８及びワーク設置テーブル９に対して上下動自在に設けた構成として、このセンター軸５をテーブルベース８に対して上下動自在にしてその上端部を軸方向移動部５Ａとし、この軸方向移動部５Ａとターンテーブル１のワーク設置テーブル９の係合受部１Ａとを、ＬＭガイドなどの直動ガイド部６を介して係合連結し、この直動ガイド部６を傾斜配設する構成とすることで、単にこのセンター軸５を上下駆動制御するだけで、テーブルベース８上のワーク設置テーブル９を微小量移動してワーク３の偏心量を調整できることとなり、極めて簡易な構成にして安全で安定した偏心調整が行える極めて優れた偏心量調整機構を備えた旋盤を一層容易に実現できることとなる。
本発明の具体的な実施例について図面に基づいて説明する。
本実施例は、旋削加工にあっては回転駆動装置により回転制御されると共に、穴明け加工にあっては割出し駆動装置により割出し制御されるターンテーブル１上に、ワーク３を着脱自在に芯出しチャック固定するワーク固定装置２（チャック装置２）を設け、このワーク固定装置２により芯出し固定されたワーク３を、ＮＣ制御される旋削工具や回転工具などの加工具４により加工する旋盤（複合加工機）に前記ワーク３の偏心量を微調整する偏心量調整機構Ｈを設けた構成としている。
本実施例の偏心量調整機構Ｈは、前記ターンテーブル１を回転中心に対して径方向となる水平方向に移動自在に設け、このターンテーブル１のセンター軸５の上端部に軸方向に移動する軸方向移動部５Ａを設け、前記ターンテーブル１の中心部と前記センター軸５の軸方向移動部５Ａとの係合部に傾斜状態に直動ガイド部６を設けて、前記センター軸５の軸方向移動部５Ａを軸方向となる上下方向に移動することで、前記直動ガイド部６が傾斜していることで生じる径方向押圧力によって、前記ターンテーブル１の上部のワーク設置テーブル９が径方向に移動して、芯出しされている前記ワーク３の偏心量を調整することができる構成としている。
具体的には、前記センター軸５の上端部に設けた前記軸方向移動部５Ａと、この軸方向移動部５Ａが上下方向に移動自在に係合する前記ターンテーブル１のワーク設置テーブル９の中心部に設けた係合受部１Ａとの一方側にスライドレール６Ａを設けると共に他方側にこのスライドレール６Ａがスライド自在に係合するスライドガイド６Ｂを設けて、前記センター軸５と前記ターンテーブル１との係合部にこのスライドレール６Ａとスライドガイド６Ｂとから成る前記直動ガイド部６を設け、この直動ガイド部６を径方向に傾斜状態に設けて、前記軸方向移動部５Ａを前記上下方向に移動することで、前記係合受部１Ａに前記径方向押圧力が生じてこの軸方向移動部５Ａの移動ストロークに応じた量だけ前記ターンテーブル１が径方向へ移動して偏心するように前記偏心量調整機構Ｈを構成している。
また、本実施例のターンテーブル１は、テーブルベット７上で回転するテーブルベース８上に、前記ワーク３を芯出し固定するワーク固定装置２を設けたワーク設置テーブル９を径方向（水平方向）に移動自在に設けた構成とし、前記ターンテーブル１の前記テーブルベース８及びワーク設置テーブル９と共に回転する前記センター軸５を、このテーブルベース８及びワーク設置テーブル９に対して上下動自在に設けて、このセンター軸５の上端部を前記軸方向移動部５Ａとした構成とし、この軸方向移動部５Ａと、前記ターンテーブル１の前記ワーク設置テーブル９の中心部に設けた前記係合受部１Ａとを、前記径方向に傾斜配設した前記直動ガイド部６を介して係合連結した構成とし、前記センター軸５を軸上下駆動装置10により上下方向に駆動することで、前記ターンテーブル１の前記テーブルベース８に対して前記ワーク設置テーブル９を径方向に移動させて前記ワーク３の偏心量を微調整するように前記偏心量調整機構Ｈを構成している。
また、前記ターンテーブル１の前記テーブルベース８上に偏心用スライドガイド部11を介して前記ワーク設置テーブル９を径方向に移動自在に設け、このワーク設置テーブル９を径方向に移動して偏心調整した後固定する偏心固定装置12を前記テーブルベース８に固定解除自在に設け、この偏心固定装置12を解除した後、軸上下駆動装置10を駆動して、ターンテーブル１のテーブルベース８及びワーク設置テーブル９と共に回転するセンター軸５の軸方向移動部５Ａを、このターンテーブル１のテーブルベース８に対して上下動させると、この軸方向移動部５Ａとターンテーブル１のワーク設置テーブル９の係合受部１Ａとが係合連結する係合部に設けた直動ガイド部６が径方向に傾斜状態に配設されていることから、径方向に移動自在に設けたターンテーブル１のワーク設置テーブル９がターンテーブル１のテーブルベース８に対して径方向に微小量移動して、ワーク３の偏心量を調整し、調整後偏心固定装置12によりこのワーク設置テーブル９の移動位置を固定できるように構成している。
更に本実施例のターンテーブル１について説明すると、前記テーブルベット７に水平回転自在に設ける前記テーブルベース８は、その上のワーク設置テーブル９を支承する上部支承部とテーブルベット７の軸受部に回転自在に係合する中心軸部とから成り、このテーブルベース８の上部支承部に前記偏心用スライドガイド部11として径方向に延びるガイドレール11Ａを設け、このガイドレール11Ａにスライド自在に係合するスライドガイド11Ｂを前記ワーク設置テーブル９の裏面に設けて、このテーブルベース８の上部支承部上にこのスライドガイド部11を介してワーク設置テーブル９を径方向に移動自在に設け、移動調整した後このテーブルベース８に対するワーク設置テーブル９の被チャック板部13を上下方向からチャック固定してその調整後の移動位置で固定する前記偏心固定装置12を設けた構成としている。
また、テーブルベース８の中心軸部内にこのテーブルベース８と共に回転するが、このテーブルベース８に対して軸方向である上下方向に移動自在に前記センター軸５を内装し、テーブルベット７に設けた前記軸上下駆動装置10により上下方向に移動制御するように構成している。
具体的には、軸上下駆動装置10の駆動源として設けたサーボモータ15によりボールネジ16を回転駆動することでセンター軸５の下端部に設けた軸受部17を上下移動用ガイド部14にガイドされて上下微動させてセンター軸５を上下方向に移動制御できるように構成している。
この上下動制御されるセンター軸５の上端部を軸方向移動部５Ａとし、この軸方向移動部５Ａとターンテーブル１のワーク設置テーブル９の中心部に設けた係合受部１Ａとを直動ガイド部６により係合連結している。
テーブルベース８あるいはセンター軸５が回転駆動されることで、テーブルベース８と共にワーク設置テーブル９及びセンター軸５も回転する構成であるが、テーブルベース８に対するセンター軸５の上下移動量に応じてテーブルベース８に対するワーク設置テーブル９が偏心する構成であり、センター軸５の移動制御によってワーク３の偏心量を調整できるように構成している。
また、この直動ガイド部６は、前述のように、前記センター軸５の上端部に設けた前記軸方向移動部５Ａと、この軸方向移動部５Ａが上下方向に移動自在に係合する前記ターンテーブル１のワーク設置テーブル９の中心部に設けた係合受部１Ａとの一方側にスライドレール６Ａを設けると共に他方側にこのスライドレール６Ａがスライド自在に係合するスライドガイド６Ｂを設けて、前記センター軸５と前記ターンテーブル１との係合部にこのスライドレール６Ａとスライドガイド６Ｂとから成る前記直動ガイド部６を設け、この直動ガイド部６を径方向に傾斜状態に設けて、前記軸方向移動部５Ａを前記上下方向に移動することで、前記係合受部１Ａに前記径方向押圧力が生じてこの軸方向移動部５Ａの移動ストロークに応じた量だけ前記ターンテーブル１が径方向へ移動して偏心するように構成している。
具体的には、前記センター軸５の前記軸方向移動部５Ａに一対の直動ガイド部６を設け、上下方向に配設した一方の直動ガイド部６に対して他方の直動ガイド部６を上方に行くほど径方向外側に傾斜する傾斜状態に配設している。
更に説明すると、本実施例では、センター軸５の軸方向移動部５Ａとターンテーブル１のテーブルベース８の中心部のスライド受部とを連結する一方の直動ガイド部６を上下方向に配設し、軸方向移動部５Ａとターンテーブル１のワーク設置テーブル９の中心部の係合受部１Ａと連結する他方の直動ガイド部６を傾斜状態に設けた構成としている。
具体的には、本実施例の直動ガイド部６には、ＬＭガイドを採用し、センター軸５の上端部の軸方向移動部５Ａの外側にＬＭガイドのスライドレール６Ａを一対設け、一方は上下方向に配設し、他方は上方に行くほど外側に傾斜する状態に設け、この一方のスライドレール６Ａとスライド自在係合連結するスライドガイド６Ｂをターンテーブル１のテーブルベース８の中心部のスライド受部に設けて軸方向移動部５Ａ（センター軸５）の偏心調整に際しての上下動をスライドガイドし、軸方向移動部５Ａに傾斜状態に設けた他方のスライドレール６Ａと係合するスライドガイド６Ｂをターンテーブル１のワーク設置テーブル９の中心部裏面に設けた係合受部１Ａに同じく傾斜状態に設けてこのスライドレール６Ａと係合連結し、この一対の直動ガイド部６にガイドされて軸方向移動部５Ａを上下動することでテーブルベース８に対してワーク設置テーブル９を径方向に押圧する径方向押圧力を生じさせてテーブルベース８に対して軸方向移動部５Ａの上下移動分に応じた量だけワーク設置テーブル９が径方向に移動してワーク３の偏心量を調整できるように構成している。
尚、この直動ガイド部６として採用した本実施例のＬＭガイドは、スライドレール６Ａがスライドガイド６Ｂにスライド自在に係合する構成であり、このスライドガイド６Ｂは、ボールがボールリテーナにより保持されボール循環部内に移動自在に収納されたボールリテーナ循環装置を介して前記スライドレール６Ａがスライド自在に係合する構成である。
尚、本発明は、本実施例に限られるものではなく、各構成要件の具体的構成は適宜設計し得るものである。
Ｈ 偏心量調整機構
１ ターンテーブル
１Ａ 係合受部
２ ワーク固定装置
３ ワーク
４ 加工具
５ センター軸
５Ａ 軸方向移動部
６ 直動ガイド部
６Ａ スライドレール
６Ｂ スライドガイド
７ テーブルベット
８ テーブルベース
９ ワーク設置テーブル
10 軸上下駆動装置
11 スライドガイド部
12 偏心固定装置

Claims (5)

  1. 回転制御若しくは割出し制御されるターンテーブル上にワーク固定装置を設け、このワーク固定装置により固定されターンテーブル上で回転若しくは割出しされるワークを、移動制御される加工具により加工する旋盤において、前記ターンテーブルを回転中心に対して径方向に移動自在に設けて前記ワークの偏心量を調整自在に設け、このターンテーブルのセンター軸に軸方向に移動する軸方向移動部を設け、前記ターンテーブルの中心部と前記センター軸の軸方向移動部との係合部に傾斜状態に直動ガイド部を設けて、前記センター軸の軸方向移動部を軸方向に移動することで前記直動ガイド部が傾斜していることで生じる径方向押圧力によって、前記ターンテーブルが径方向に移動して前記ワークの偏心量を調整する偏心量調整機構を備えたことを特徴とする偏心量調整機構を備えた旋盤。
  2. 前記センター軸に設けた前記軸方向移動部と、この軸方向移動部が軸方向である上下方向に移動自在に係合する前記ターンテーブルの中心部に設けた係合受部との一方側にスライドレールを設けると共に他方側にこのスライドレールがスライド自在に係合するスライドガイドを設けて、前記センター軸と前記ターンテーブルとの係合部にこのスライドレールとスライドガイドとから成る直動ガイド部を設けた構成とし、この直動ガイド部を傾斜状態に設けて、前記軸方向移動部を前記軸方向に移動することで、前記係合受部に前記径方向押圧力が生じてこの軸方向移動部の移動ストロークに応じた量だけ前記ターンテーブルが径方向へ移動して偏心するように前記偏心量調整機構を構成したことを特徴とする請求項１記載の偏心量調整機構を備えた旋盤。
  3. 前記ターンテーブルは、テーブルベット上で水平回転するテーブルベース上に、前記ワーク固定装置を設けたワーク設置テーブルを水平方向である径方向に移動自在に設けた構成とし、前記ターンテーブルの前記テーブルベースと共に回転する前記センター軸をこのテーブルベースに対して軸方向である上下方向に移動自在に設けて、このセンター軸の上端部を前記軸方向移動部とした構成とし、この軸方向移動部と、前記ターンテーブルの前記ワーク設置テーブルの中心部に設けた前記係合受部とを、前記径方向に傾斜配設した前記直動ガイド部を介して係合連結した構成とし、前記センター軸を軸上下駆動装置により上下方向に駆動することで、前記ターンテーブルの前記テーブルベースに対して前記ワーク設置テーブルを水平方向に移動させて前記ワークの偏心量を調整するように前記偏心量調整機構を構成したことを特徴とする請求項２記載の偏心量調整機構を備えた旋盤。
  4. 前記ターンテーブルの前記テーブルベース上に偏心用スライドガイド部を介して前記ワーク設置テーブルを水平方向である径方向に移動自在に設け、このワーク設置テーブルを径方向に移動して偏心調整した後固定する偏心固定装置を前記テーブルベースに固定解除自在に設けたことを特徴とする請求項３記載の偏心量調整機構を備えた旋盤。
  5. 前記直動ガイド部は、前記センター軸の前記軸方向移動部と前記ターンテーブルの前記ワーク設置テーブルの中心部の前記係合受部との夫々の係合部に設け、前記テーブルベースに上下方向に設けた一方の直動ガイド部に対して、前記ワーク設置テーブルに設けた他方の直動ガイド部を上方に行くほど径方向外側に傾斜する傾斜状態に配設したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の偏心量調整機構を備えた旋盤。
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