JP6556545B2

JP6556545B2 - ワーク支持台

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Publication number: JP6556545B2
Application number: JP2015151188A
Authority: JP
Inventors: 後諒介矢
Original assignee: Toshiba Machine Co Ltd
Current assignee: Shibaura Machine Co Ltd
Priority date: 2015-07-30
Filing date: 2015-07-30
Publication date: 2019-08-07
Anticipated expiration: 2035-07-30
Also published as: JP2017030080A

Description

本発明は、ワークを支持するワーク支持台に関する。特には、本発明は、少なくとも一部分が円筒状のワークを当該円筒状の部分において回転可能に支持するワーク支持台に関する。

長尺のワークを対象とするレーザ溶接などの分野においては、例えば特開平４−５５０９１号公報（特許文献１）の第１図及び第４図に記載されているように、ワーク（長尺体１）の下面を回転支持体（４）によって支持することが提案されている（図８及び図９参照）。この回転支持体（４）は、回転可能な一対のローラ（７）を介してワーク（１）を支持するようになっている。

しかしながら、特許文献１に記載の回転支持体（４）は、ワーク（１）の直径の変更に対処することが容易でない。このため、例えば門型ドリルセンタを用いた穴あけ加工のために特許文献１に記載の回転支持体（４）を採用する場合、ワークの直径に応じてその都度ＮＣインデックス装置の高さを調整する必要が生じ、不便である。更に、ワークの直径を大きく変更する場合には、ワークの直径毎に設計された複数の回転支持体（４）を必要とするため、コストが増大してしまう。

特開平４−５５０９１号公報

本発明は、以上のような問題に鑑みて創案されたものである。本発明の目的は、長尺のワークの側面に門型ドリルセンタで穴あけ加工を行う際に、ワークの直径を変更しても当該ワークの軸心の位置を一定に維持することが容易であるワーク支持台を提供することである。

本発明は、少なくとも一部分が円筒状のワークを当該円筒状の部分において回転可能に支持するワーク支持台であって、本体ベースと、前記本体ベースに固定された一対の軸部材案内体と、前記一対の軸部材案内体のそれぞれに対して軸線方向に相対移動可能に支持された一対の軸部材と、前記一対の軸部材の先端部にそれぞれ回転可能に設けられ、前記ワークに対して転がり可能な一対のローラ部材と、前記一対の軸部材の内部にそれぞれ軸線方向に沿って設けられた雌ねじ部と、前記一対の軸部材案内体のそれぞれに対して回転可能に支持された一対の回転操作部と、前記一対の回転操作部にそれぞれ接続され、断面形状が台形のねじ山が設けられ前記雌ねじ部に螺合する一対の雄ねじ部と、を備え、前記一対の軸部材は、それぞれ、少なくとも一部分の断面が非円形となっており、前記一対の軸部材案内体は、それぞれ、対応する軸部材の前記断面が非円形の部分に係合して当該軸部材案内体に対する前記軸部材の軸線方向への相対移動を案内するガイド部を有していることを特徴とするワーク支持台である。

本発明によれば、一対の軸部材が、それぞれ、各軸部材案内体に対して軸線方向に相対移動されるため、ワークの直径を変更した場合であっても当該ワークの軸心の位置を一定に維持することが容易である。更に、本発明によれば、断面形状が台形のねじ山を有する雄ねじ部が高い剛性を有しているため、ワークの重量が大きい場合でも確実に当該ワークを支持することができる。また、一対の軸部材は、それぞれ、少なくとも一部分の断面が非円形となっており、一対の軸部材案内体は、それぞれ、対応する軸部材の断面が非円形の部分に係合して当該軸部材案内体に対する軸部材の軸線方向への相対移動を案内するガイド部を有しているため、一対の軸部材案内体のそれぞれに対する各軸部材の軸線周りの回転（軸部材と雄ねじ部との連れ回り）を確実に防止することができる。

具体的には、例えば、前記断面が非円形の部分は、前記一対の軸部材のそれぞれの外周面に形成されたフランジ部であり、前記ガイド部は、前記一対の軸部材案内体のそれぞれの内周面の少なくとも一部において軸線方向に形成された凹条である。

また、前記一対の軸部材案内体には、それぞれ、当該一対の軸部材案内体に対する各軸部材の軸線方向の相対移動を規制する移動規制機構が設けられていることが好ましい。この場合、一対の軸部材案内体のそれぞれに対する各軸部材の軸線方向への不所望の相対移動を、確実に防止することができる。

また、前記一対の軸部材の軸線方向が前記ワークの前記円筒状の部分の中心において互いに交差する、という位置関係で前記一対の軸部材が配置されていることが好ましい。

この場合、ワークの重量を一対の軸部材に効果的に分散させることができるため、ワークの重量が大きい場合でも安定的に当該ワークを支持することができる。

好ましくは、前記一対の軸部材の軸線方向は７０°〜９０°の間のいずれかの角度で互いに交差する、という位置関係で前記一対の軸部材が配置されている。

あるいは、本発明は、ワークを支持するワーク支持台であって、本体ベースと、前記本体ベースに固定された一対の軸部材案内体と、前記一対の軸部材案内体のそれぞれに対して軸線方向に相対移動可能に支持された一対の軸部材と、前記一対の軸部材の先端部にそれぞれ設けられ、前記ワークに対して当接される一対のパッドと、前記一対の軸部材案内体のそれぞれに支持され、各軸部材案内体に対して各軸部材を軸線方向に相対移動させる一対の駆動部と、前記一対の軸部材の外周面の少なくとも一部にそれぞれ設けられ、先端側から基端側に向かって先細りとなるように傾斜されたテーパ面と、前記一対の軸部材案内体のそれぞれに固定された一対のくさび軸案内体と、前記一対のくさび軸案内体のそれぞれに対して軸線方向に相対移動可能に支持された一対のくさび軸と、前記一対のくさび軸の先端部にそれぞれ設けられ、対応する軸部材の前記テーパ面に対して当接される一対の押圧面と、前記一対のくさび軸案内体のそれぞれに支持され、各くさび軸案内体に対して各くさび軸を軸線方向に相対移動させる一対のくさび軸駆動部と、を備えたことを特徴とするワーク支持台である。

本発明によれば、一対の軸部材が、それぞれ、各軸部材案内体に対して軸線方向に相対移動されるため、ワークの直径を変更した場合であっても当該ワークの軸心の位置を一定に維持することが容易である。また、一対のくさび軸の先端部に設けられた一対の押圧面が、対応する軸部材の外周面に形成されたテーパ面に対して当接されることにより、各軸部材案内体に対する各軸部材の不所望の相対移動を確実に回避することができる。

また、前記一対の軸部材の内部には、軸線方向に延びる中空穴が形成されており、前記中空穴内にコイルバネが伸縮可能に設けられており、前記中空穴の底部に前記コイルバネの一端が固定されており、前記一対の駆動部は、前記コイルバネの他端に固定され当該コイルバネの他端を前記軸線方向に移動させるロッド部材を有していることが好ましい。

この場合、各軸部材の先端部に設けられたパッドがワークＷに対して過大な力で押圧されることを回避することができる。

あるいは、本発明によれば、一対の軸部材が、それぞれ、各軸部材案内体に対して軸線方向に相対移動されるため、ワークの直径を変更した場合であっても当該ワークの軸心の位置を一定に維持することが容易である。また、一対のくさび軸の先端部に設けられた押圧面が、対応する軸部材のテーパ面に対して当接されることにより、各軸部材案内体に対する各軸部材の不所望の相対移動を確実に回避することができる。

本発明の第１の実施の形態のワーク支持台の概略正面図である。図１のワーク支持台の概略的な右側面図である。図１のワーク支持台の軸部材案内体の概略的な縦断面図である。本発明の第２の実施の形態のワーク支持台の概略正面図である。図４のワーク支持台の概略的な右側面図である。図４のワーク支持台の軸部材案内体の概略的な縦断面図である。門型ドリルセンタによりワークの側面に穴あけ加工を行う際の、図１のワーク支持台及び図４のワーク支持台の設置例を示す図である。特許文献１の回転支持体の概略斜視図である。図８の回転支持体を用いて、ワークの溶接加工を行っている状態を示す概略図である。

以下に、添付の図面を参照して本発明の一実施の形態を詳細に説明する。

図１は、本発明の第１の実施の形態のワーク支持台１００の概略正面図であり、図２は、図１のワーク支持台１００の概略的な右側面図であり、図３は、図１のワーク支持台１００の軸部材案内体２０の概略的な縦断面図である。本実施の形態のワーク支持台１００は、少なくとも一部分が円筒状のワークＷを当該円筒状の部分において回転可能に支持するものであり、図１乃至図３に示すように、本体ベース１０と、本体ベース１０に固定された一対の軸部材案内体２０、２０と、一対の軸部材案内体２０、２０のそれぞれに対して軸線方向に相対移動可能に支持された一対の軸部材３０、３０と、を備えている。

本実施の形態の本体ベース１０は、図１及び図２に示すように、直方体状の台座１１と、台座１１上に互いに対向して取り付けられた２枚のプレート１２、１３と、を有している。図１に示すように、各プレート１２、１３の上部領域には、ワークＷとの干渉を回避するための湾曲状の窪みが形成されている。

また、図１及び図２に示すように、一方のプレート１２における、他方のプレート１３とは反対側（図１における前面側、図２における左側）の表面上に、一対の軸部材案内体２０、２０が、正面から見て左右対称に固定されている。各軸部材案内体２０の内部には、長手方向に沿って、例えば直径９５ｍｍの円筒状の空間が形成されており、各軸部材３０は、当該円筒状の空間内に収容されて支持されている。

本実施の形態の各軸部材３０は、例えば、長さ５９０ｍｍ、直径９５ｍｍの円筒形状であり、それぞれの先端部には、ワークＷに対して転がり可能なローラ４０が回転可能に設けられている。

また、図１乃至図３に示すように、本実施の形態の一対の軸部材案内体２０、２０のそれぞれの下端部には、回転操作部５０が回転可能に支持されている。各回転操作部５０には、断面形状が台形のねじ山が設けられた雄ねじ部６０が接続されている。具体的には、雄ねじ部６０は、例えば、長さ４５０ｍｍであり、台形のねじ山のピッチが６ｍｍである。

そして、図３に示すように、各軸部材３０は、内部に、基端部（図３の左下の端部）から先端部（図３の右上の端部）に向かって延びており、雄ねじ部６０を内部に収容可能な、円筒状の穴部３１を有している。具体的には、穴部３１は、直径４０ｍｍ、深さ４００ｍｍの円筒形状となっている。但し、基端側の領域は、他の領域よりも大きい内径を有する大径部３１ａとなっている。そして、図３に示すように、この大径部３１ａ内に、内周面に軸線方向に沿って設けられた雌ねじ部３４を有し、基端部に穴部３１の径方向外側に張り出したフランジ部３５を有するナット３３が、固定されている。具体的には、フランジ部３５は、周方向に等間隔に設けられた例えば４箇所の開口部３６を有しており、当該開口部３６を介して軸部材３０の基端部にボルト３７によって固定されている。この状態で、ナット３３の雌ねじ部３４は、回転操作部５０に接続された雄ねじ部６０と螺合している。

また、図３に示すように、本実施の形態の一対の軸部材３０、３０のそれぞれの外周面には、突出部３２が設けられている（当該突出部３２が設けられた部分において、各軸部材３０の断面が非円形となっている）。これに対して、本実施の形態の一対の軸部材案内体２０、２０のそれぞれの内周面には、突出部３２に係合して軸部材案内体２０に対する軸部材３０の軸線方向への相対移動を案内するガイド部として、凹条２１が軸線方向に形成されている。

以上の構成により、回転操作部５０が回転操作されて雄ねじ部６０が回転される際に、雄ねじ部６０と軸部材３０との連れ回りが確実に防止されて、各軸部材３０が各軸部材案内体２０に対して軸線方向に相対移動されるようになっている。

本実施の形態の一対の軸部材３０、３０は、それぞれ、各軸部材案内体２０に対して３７５ｍｍの軸線方向の相対移動（ストローク）が可能である。これにより、直径が２５０ｍｍ〜９５０ｍｍの範囲のワークＷを支持可能となっている。更に、本実施の形態では、軸部材案内体２０に対する軸部材３０の軸線方向の相対移動量の調整を容易にするべく、一対の軸部材３０、３０の外周面に目盛りが設けられている。

また、本実施の形態では、各軸部材３０は、正面視で（図１の正面から見て）、軸線方向が鉛直線に対してそれぞれ略４０°の角度を成しており、一対の軸部材３０、３０の軸線方向がワークＷの円筒状の部分の中心において略８０°で互いに交差する、という位置関係で当該一対の軸部材３０、３０が配置されている。

また、図１及び図２に示すように、一対の軸部材案内体２０、２０には、それぞれ、各軸部材案内体２０に対する各軸部材３０の軸線方向の相対移動を規制する移動規制機構２２が設けられている。本実施の形態の移動規制機構２２は、一対の軸部材案内体２０、２０のそれぞれの側面に設けられたレバー２３の回動操作（図２参照）によって操作可能となっている。

更に、図１及び図２に示すように、本実施の形態のワーク支持台１００には、穴あけ加工時におけるワークＷの位置ずれを回避するために、一対のクランプ機構７０、７０が設けられている。具体的には、当該一対のクランプ機構７０、７０は、長手方向の中央部が本体ベース１００に揺動可能に支持された一対のクランプアーム７１、７１と、一対のクランプアーム７１、７１のそれぞれの先端に取り付けられた一対のクランプパッド７２、７２と、一対のクランプアーム７２、７２のそれぞれの基端に連結された一対のクランプアーム駆動機構と、を有している。

本実施の形態では、一対のクランプアーム駆動機構として、一対の油圧シリンダ７３、７３が採用されている。また、本実施の形態の一対のクランプアーム７１、７１の長手方向の中央部は、図１及び図２に示すように、本体ベース１０の２枚のプレート１２、１３の湾曲部の左右両端において、当該２枚のプレート１２、１３間に架け渡された一対のピン部材１４、１４を支点として、揺動可能に支持されている。このような構成により、各クランプアーム７１は、各油圧シリンダ７３の駆動に基づいて、ワークＷをクランプするクランプ位置（図１において二点鎖線で示されている）と、ワークＷから離れた退避位置（図１において実線で示されている）と、の間を揺動可能となっている。

前述の通り、本実施の形態のワーク支持台１００は、直径が２５０ｍｍ〜９５０ｍｍの範囲のワークＷを支持可能である。このため、ワークＷの直径に応じて最適なクランプを実現するべく、本実施の形態の各クランプパッド７２は、取外可能に各クランプアーム７１に装着されており、ワークＷの直径が変更された際には、その直径に応じて最適なクランプパッドに交換され得るようになっている。

次に、本実施の形態のワーク支持台１００の作用について説明する。

まず、ワーク支持台１００が、門型ドリルセンタの移動方向に沿って、当該門型ドリルセンタとＮＣインデックス装置との間に設置される。この時、ワーク支持台１００は、ＮＣインデックス装置から所定の距離を隔てて設置される。通常、当該所定の距離は、加工対象のワークＷの一端部をＮＣインデックス装置が、当該ワークＷの他端部近傍をワーク支持台１００が、それぞれ支持するように、ワークＷの長さに応じて決定される。そして、加工対象のワークＷの支持に先立ち、ユーザにより、当該ワークＷの直径に応じて一対のクランプアーム７１、７１のそれぞれの先端部に最適なクランプパッド７２が装着される。

そして、ワークＷの軸線がＮＣインデックス装置の回転軸に一致するように、当該ワークＷの直径に応じて、一対の軸部材３０、３０が、それぞれ、各軸部材案内体２０に対して軸線方向に相対移動される。具体的には、一対の回転操作部５０、５０が回転操作されることにより、各回転操作部５０に接続された各雄ねじ部６０がそれぞれ軸線回りに回転され、これに伴って、各雄ねじ部６０に螺合された各ナット３３の雌ねじ部３４が、各雄ネジ部６０に対して軸線方向に相対移動される。すなわち、各軸部材３０が、各軸部材案内体２０に対して軸線方向に相対移動される。（この時、各軸部材３０の外周面に形成された突出部３２が、各軸部材案内体２０の内周面に軸線方向に形成された凹条２１と係合して当該方向に案内されることにより、軸部材案内体２０に対する軸部材３０の軸線回りの相対的な回転、すなわち、雄ねじ部６０と軸部材３０との連れ回り、が防止される。）

そして、各軸部材３０の外周面に設けられた目盛りが参照されて、各軸部材案内体２０に対して各軸部材３０が位置決めされる。そして、各レバー２３が回動操作され、移動規制機構２２によって、一対の軸部材案内体２０、２０のそれぞれに対する各軸部材３０の軸線方向の相対移動が、規制される。すなわち、ワークＷの重量等に起因する、各軸部材案内体２０に対する各軸部材３０の不所望の相対移動が、禁止される。

そして、加工対象のワークＷが例えばクレーンにより略水平に支持されて運ばれ、当該ワークＷの一端部がＮＣインデックス装置の回転テーブルにチャックを介して支持されると共に、当該ワークＷの他端部近傍がワーク支持台１００上に載置される。この状態で、クレーンによる支持が解除される。

そして、ワークＷの加工対象の位置が上面に位置するまで、ＮＣインデックス装置によってワークＷが軸線回りに回転される。この時、ワークＷに対して一対のローラ４０、４０が転がるため、当該ワークＷは容易に回転され得る。ワークＷの回転が完了すると、当該ワークＷは、一対のクランプ機構７０、７０によってクランプされる。具体的には、一対の油圧シリンダ７３、７３によって、各クランプアーム７１が各ピン部材１４を支点として退避位置（図１において実線で示されている）からクランプ位置（図１において二点鎖線で示されている）まで揺動（回動）され、各クランプパッド７２がワークＷに押し当てられる。これにより、一対のクランプパッド７２、７２と一対のローラ４０、４０とによって、ワークＷが保持される。

この状態で、門型ドリルセンタがワークＷの軸線方向に沿って所定の位置まで移動され、加工工具（ドリル）によってワークＷの加工対象の位置に所望の穴あけ加工が行われる。

穴あけ加工が完了すると、門型ドリルセンタは、ワークＷの軸線方向に沿って初期位置まで移動される。そして、各クランプ機構７０の油圧シリンダ７３によって各クランプアーム７１が退避位置まで揺動（回動）され、各クランプパッド７２がワークＷから離される。

そして、ワークＷが例えばクレーンにより再び支持されると共に、当該ワークＷの一端部がＮＣインデックス装置の回転テーブルから解放され、ワークＷがワーク支持台１００から取り除かれる。

その後、異なる直径のワークを加工する場合には、各レバー２３が回動操作されることにより、移動規制機構２２によって禁止されていた各軸部材案内体２０に対する各軸部材３０の軸線方向の相対移動が、再び許容される。そして、各回転操作部５０が回転操作されて、各軸部材３０が一対の軸部材案内体２０、２０のそれぞれに対して軸線方向に相対移動される。

以上のような本実施の形態によれば、一対の軸部材３０、３０が、それぞれ、各軸部材案内体２０に対して軸線方向に相対移動されるため、ワークＷの直径を変更した場合であっても当該ワークＷの軸心の位置を一定に維持することが容易である。更に、本実施の形態によれば、断面形状が台形のねじ山を有する雄ねじ部６０が高い剛性を有しているため、ワークＷの重量が大きい場合でも確実に当該ワークＷを支持することができる。

また、一対の軸部材３０、３０のそれぞれの外周面には、断面が非円形の部分としての突出部３２が形成されており、一対の軸部材案内体２０、２０のぞれぞれの内周面の少なくとも一部には、突出部３２に係合して軸部材案内体２０に対する軸部材３０の軸線方向への相対移動を案内するガイド部としての凹条２１が、軸線方向に形成されている。このことにより、一対の軸部材案内体２０、２０のそれぞれに対する各軸部材３０の軸線周りの回転（軸部材３０と雄ねじ部６０との連れ回り）を確実に防止することができる。

また、一対の軸部材案内体２０、２０には、それぞれ、各軸部材案内体２０に対する各軸部材３０の軸線方向の相対移動を規制する移動規制機構２２が設けられているため、一対の軸部材案内体２０、２０のそれぞれに対する各軸部材３０の軸線方向への不所望の相対移動を、確実に防止することができる。

また、一対の軸部材３０、３０の軸線方向が、円筒状のワークＷの中心において略８０°で互いに交差する、という位置関係で当該一対の軸部材３０、３０が配置されていることにより、ワークＷの重量を一対の軸部材３０、３０に効果的に分散させることができるため、ワークＷを安定的に支持することができる。

次に、図４乃至図６を参照して、本発明の第２の実施の形態のワーク支持台２００について説明する。

図４は、本発明の第２の実施の形態のワーク支持台２００の概略正面図であり、図５は、図４のワーク支持台２００の概略的な右側面図であり、図６は、図４のワーク支持台２００の軸部材案内体２２０の概略的な縦断面図である。

図４乃至図６に示すように、本実施の形態のワーク支持台２００は、第１の実施の形態のワーク支持台１００と同様に、本体ベース２１０と、本体ベース２１０に固定された一対の軸部材案内体２２０、２２０と、一対の軸部材案内体２２０、２２０のそれぞれに対して軸線方向に相対移動可能に支持された一対の軸部材２３０、２３０と、を備えている。本実施の形態における本体ベース２１０は、第１の実施の形態の本体ベース１０と同様の構成であるため、図４及び図５の本体ベース２１０において、第１の実施の形態の本体ベース１０と同様の構成部分には略同様の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

また、図４及び図５に示すように、一方のプレート２１２における、他方のプレート２１３とは反対側（図４における前面側）の表面上に、一対の軸部材案内体２２０、２２０が、正面から見て左右対称に固定されている。各軸部材案内体２２０の内部には、長手方向に沿って、例えば、直径８５ｍｍの円筒状の空間が形成されており、各軸部材２３０は、当該円筒状の空間内に収容されて支持されている。

本実施の形態の各軸部材２３０は、例えば、長さ２８８ｍｍ、直径８５ｍｍの円筒形状であり、それぞれの先端部には、ワークＷに対して当接されるパッド２４０が、パッド支持部材２４１を介して取り付けられている。

また、図４乃至図６に示すように、本実施の形態の一対の軸部材案内体２２０、２２０のそれぞれの下端部には、一対の軸部材２３０、２３０を各軸部材案内体２２０に対して軸線方向に相対移動させる一対の駆動部として、一対の油圧シリンダ２５０、２５０が支持されている。

本実施の形態の一対の軸部材２３０、２３０は、それぞれ基端部（図６の左下側の端部）が開放したスリーブ状となっており、内部には、例えば、軸方向に延びる深さ２９０ｍｍ、直径４０ｍｍの円筒状の中空穴が形成されている。本実施の形態では、各中空穴にコイルバネ２３１が伸縮可能に設けられており、当該コイルバネ２３１は、一端が中空穴の底部に固定されていると共に、他端が各油圧シリンダ２５０のロッド２５１の先端部に固定されている。すなわち、各油圧シリンダ２５０によって発生される軸線方向の力が、コイルバネ２３１を介して各軸部材２３０に伝達されるようになっている。

本実施の形態の一対の軸部材２３０、２３０は、各軸部材案内体２２０に対する軸線方向の最大の相対移動量が共に７５ｍｍである。加工対象のワークＷの直径に応じて最適なパッド支持部材２４１の長さを選択する（交換する）ことにより、結果的に、各パッド２４０は各軸部材案内体２２０に対して３７５ｍｍの軸線方向の相対移動が可能である。すなわち、本実施の形態のワーク支持台２００も、直径が２５０ｍｍ〜９５０ｍｍの範囲のワークＷを支持可能である。

また、図６に示すように、本実施の形態の一対の軸部材２３０、２３０の外周面には、各軸部材２３０が先端側（図６の右上側）から基端側（図６の左下側）に向かって先細りとなる、軸線方向に対して５°の傾きを有するテーパ面２３２が形成されている。

また、一対の軸部材案内体２２０、２２０には、それぞれ、一対のくさび軸案内体２６０が固定されている。各くさび軸案内体２６０の内部には、長手方向に沿って円筒状の空間が形成されている。各円筒状の空間内には、それぞれ、対応するくさび軸案内体２６０に対して軸線方向に相対移動可能なくさび軸２６１が支持されている。本実施の形態の各くさび軸は略円柱状であり、それぞれの先端部には、対応する軸部材２３０のテーパ面２３２に対して当接される押圧面２６２が設けられている。また、各くさび軸案内体２６０の内部には、当該くさび軸案内体２６０に対して、各くさび軸２６１を軸線方向に相対移動させるくさび軸駆動部が支持されている。本実施の形態では、くさび軸駆動部として、油圧シリンダ２６３が採用されている。

本実施の形態では、各くさび軸２６１に設けられている各押圧面２６２は、当該くさび軸２６１の軸線方向に直交する平面に対して５°の傾きを有しており、各押圧面２６２を対応する軸部材２３０の軸線方向に対して直交する方向において当該軸部材２３０のテーパ面２３２に対して当接させる（押し当てる）ことによって、各軸部材２３０の各軸部材案内体２２０に対する軸線方向の相対移動を規制するようになっている。

更に、図４及び図５に示すように、本実施の形態のワーク支持台２００には、一対のクランプ機構２７０、２７０が設けられている。各クランプ機構２７０は、本発明の第１の実施の形態のクランプ機構７０と同様の構成であるため、図４及び図５において、第１の実施の形態のクランプ機構７０と同様の構成部分には略同様の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

次に、図７を用いて、本実施の形態のワーク支持台２００の作用について説明する。

図７は、門型ドリルセンタ１によりワークＷの側面に穴あけ加工を行う際の、図１のワーク支持台１００及び図４のワーク支持台２００の設置例を示す図である。

まず、図７に示すように、ワーク支持台２００が、門型ドリルセンタ１の移動方向（図７のＸ方向）に沿って、当該門型ドリルセンタ１とＮＣインデックス装置２との間に設置される。本実施の形態のワーク支持台２００は、第１の実施の形態のワーク支持台１００と共に使用されることが好ましい。この場合、ワーク支持台２００は、ＮＣインデックス装置２とワーク支持台１００との間に配置されることが好ましい。このような配置の一例が図７に示されており、ここでは、２台のワーク支持台２００、２００が、ＮＣインデックス装置２とワーク支持台１００との間に、それらの間の距離を３等分するように配置されている。

そして、加工対象のワークＷの支持に先立ち、ユーザにより、加工対象のワークＷの直径に応じて一対のクランプアーム２７１、２７１のそれぞれの先端に最適なクランプパッド２７２が装着される。

そして、第１の実施の形態において詳述したようにして、ワーク支持台１００とＮＣインデックス装置２とによって加工対象のワークＷが支持される。この状態で、一対の各軸部材２３０、２３０が、それぞれ、各軸部材案内体２２０に対して軸線方向に相対移動される。具体的には、一対の油圧シリンダ２５０、２５０により、各ロッド２５１がそれぞれ押し出され、当該ロッド２５１に固定されたコイルバネ２３１を介して、各軸部材２３０が押圧される。これにより、各軸部材案内体２２０に対して各軸部材２３０が軸線方向に相対移動される。そして、各軸部材２３０の先端に設けられたパッド２４０がワークＷに当接されると、各油圧シリンダ２５０は停止される。

そして、ワークＷの加工対象の位置が上面に位置するまで、ＮＣインデックス装置２によってワークＷが軸線回りに回転される。この時、各パッド２４０は、各軸部材２３０の内部に設けられたコイルバネ２３１の弾発力によってワークＷに押し当てられているため、各油圧シリンダ２５０による大きな押圧力が直接的に各パッド２４０に伝えられることが無い。すなわち、ＮＣインデックス装置２によってワークＷを回転させる際に各パッド２４０とワークＷとの間に生じる摩擦力はそれほど大きくなく、ワークＷは、容易に回転され得る。

ワークＷの回転が完了すると、一対の軸部材案内体２２０、２２０に設けられた一対の油圧シリンダ２６３、２６３が起動され、くさび軸２６１の押圧面２６２が、対応する軸部材２３０の外周面に設けられたテーパ面２３２に押し当てられる。これにより、各軸部材案内体２２０に対する各軸部材２３０の軸線方向の相対移動が規制される。すなわち、ワークＷの重量等に起因する、各軸部材案内体２２０に対する各軸部材２３０の不所望の移動が、禁止される。

そして、ワークＷは、ワーク支持台２００の一対のクランプ機構２７０、２７０によってクランプされる。すなわち、一対の油圧シリンダ２７３、２７３によって各クランプアーム２７１が、各ピン部材２１４を支点として退避位置（図４において実線で示されている）からクランプ位置（図４において二点鎖線で示されている）まで揺動（回動）され、各クランプパッド２７２がワークＷに押し当てられる。これにより、一対のクランプパッド２７２、２７２と一対のパッド２４０、２４０とによってワークＷが保持される。この時、前述の通り、ワーク支持台１００においても、一対のクランプパッド７２、７２と一対のローラ４０、４０とによって、ワークＷが保持される。

この状態で、門型ドリルセンタ１がワークＷの軸線方向（図７のＸ方向）に沿って所定の位置まで移動され、ワークＷの加工対象の位置に加工工具（ドリル）によって所望の穴あけ加工が行われる。

穴あけ加工が完了すると、門型ドリルセンタ１がワークＷの軸線方向に沿って初期位置まで移動される。そして、ワーク支持台２００の一対のクランプ機構２７０、２７０の一対の油圧シリンダ２７３、２７３によって、各クランプアーム２７１が退避位置まで揺動（回動）され、各クランプパッド２７２がワークＷから離される。この時、前述の通り、ワーク支持台１００においても、各クランプパッド７２がワークＷから離される。

そして、ワークＷが例えばクレーンにより再び支持される。この状態で当該ワークＷの一端部がＮＣインデックス装置２の回転テーブルから解放され、ワークＷが各ワーク支持台１００、２００、２００から取り除かれる。

その後、異なる直径のワークを加工する場合には、一対の油圧シリンダ２６３、２６３が起動され、一対のくさび軸２６１、２６１が再び各くさび軸案内体２６０内に格納されると共に、各くさび軸２６１の押圧面２６２が対応する軸部材２３０のテーパ面２３２から離間される。そして、一対の油圧シリンダ２５０、２５０が起動され、各軸部材２３０が、一対の軸部材案内体２２０、２２０のそれぞれに対して軸線方向に相対移動される。この時、前述の通り、ワーク支持台１００においても、各軸部材３０が一対の軸部材案内体２０、２０のそれぞれに対して軸線方向に相対移動される。

以上のような本実施の形態によれば、一対の軸部材２３０、２３０が、それぞれ、各軸部材案内体２２０、２２０に対して軸線方向に相対移動されるため、ワークＷの直径を変更した場合であっても当該ワークＷの軸心の位置を一定に維持することが容易である。また、一対のくさび軸２６１、２６１の先端部に設けられた一対の押圧面２６２、２６２が、対応する軸部材２３０の外周面に形成されたテーパ面２３２に対して当接される（押し当てられる）ことにより、各軸部材案内体２２０に対する各軸部材２３０の不所望の相対移動を確実に回避することができる。

また、一対の軸部材２３０、２３０の内部には、軸線方向に延びる中空穴が形成されており、中空穴内にコイルバネ２３１が伸縮可能に設けられており、中空穴の底部にコイルバネ２３１の一端が固定されており、一対の油圧シリンダ２５０、２５０は、それぞれ、各コイルバネ２３１の他端に固定され当該コイルバネ２３１の他端を軸線方向に移動させるロッド２５１を有している。このことにより、各軸部材２３０の先端部に設けられたパッド２４０がワークＷに対して過大な力で押圧されることを回避することができる。

なお、各実施の形態のワーク支持台１００、２００は、直径が２５０ｍｍ〜９５０ｍｍの範囲のワークＷを支持可能であるが、いずれのワーク支持台１００、２００においても、構成部材を適宜に設計することにより、例えば直径９５０ｍｍ〜１３００ｍｍなど、より大きな直径のワークＷを支持することも可能である。

１門型ドリルセンタ
２ＮＣインデックス装置
１０本体ベース
１１台座
１２一方のプレート
１３他方のプレート
１４ピン部材
２０軸部材案内体
２１凹条
２２移動規制機構
２３レバー
３０軸部材
３１穴部
３１ａ大径部
３２突出部
３３ナット
３４雌ねじ部
３５フランジ部
３６開口部
３７ボルト
４０ローラ
５０回転操作部
６０雄ねじ部
７０クランプ機構
７１クランプアーム
７２クランプパッド
７３油圧シリンダ
１００ワーク支持台
２００ワーク支持台
２１０本体ベース
２１１台座
２１２一方のプレート
２１３他方のプレート
２１４ピン部材
２２０軸部材案内体
２３０軸部材
２３１コイルバネ
２３２テーパ面
２４０パッド
２４１パッド支持部材
２５０油圧シリンダ
２５１ロッド
２６０くさび軸案内体
２６１くさび軸
２６２押圧面
２６３油圧シリンダ
２７０クランプ機構
２７１クランプアーム
２７２クランプパッド
２７３油圧シリンダ

Claims

少なくとも一部分が円筒状のワークを当該円筒状の部分において回転可能に支持するワーク支持台であって、
本体ベースと、
前記本体ベースに固定された一対の軸部材案内体と、
前記一対の軸部材案内体のそれぞれに対して軸線方向に相対移動可能に支持された一対の軸部材と、
前記一対の軸部材の先端部にそれぞれ回転可能に設けられ、前記ワークに対して転がり可能な一対のローラ部材と、
前記一対の軸部材の内部にそれぞれ軸線方向に沿って設けられた雌ねじ部と、
前記一対の軸部材案内体のそれぞれに対して回転可能に支持され、互いに独立して操作可能な一対のハンドルと、
前記一対のハンドルにそれぞれ接続され、断面形状が台形のねじ山が設けられ前記雌ねじ部に螺合する一対の雄ねじ部と、
前記本体ベースに設けられ、前記ワークをクランプするクランプ位置と前記ワークから離れた退避位置との間で揺動可能なクランプアームをそれぞれ有する一対のクランプ機構と、を備え、
前記一対の軸部材は、それぞれ、少なくとも一部分の断面が非円形となっており、
前記一対の軸部材案内体は、それぞれ、対応する軸部材の前記断面が非円形の部分に係合して当該軸部材案内体に対する前記軸部材の軸線方向への相対移動を案内するガイド部を有している
ことを特徴とするワーク支持台。
前記断面が非円形の部分は、前記一対の軸部材のそれぞれの外周面に形成されたフランジ部であり、
前記ガイド部は、前記一対の軸部材案内体のそれぞれの内周面の少なくとも一部において軸線方向に形成された凹条である
ことを特徴とする請求項１に記載のワーク支持台。
前記一対の軸部材案内体には、それぞれ、当該一対の軸部材案内体に対する各軸部材の軸線方向の相対移動を規制する移動規制機構が設けられている
ことを特徴とする請求項１または２に記載のワーク支持台。
前記一対の軸部材の軸線方向が前記ワークの前記円筒状の部分の中心において互いに交差する、という位置関係で前記一対の軸部材が配置されている
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のワーク支持台。
前記一対の軸部材の軸線方向は７０°〜９０°の間のいずれかの角度で互いに交差する、という位置関係で前記一対の軸部材が配置されている
ことを特徴とする請求項４に記載のワーク支持台。
ワークを支持するワーク支持台であって、
本体ベースと、
前記本体ベースに固定された一対の軸部材案内体と、
前記一対の軸部材案内体のそれぞれに対して軸線方向に相対移動可能に支持された一対の軸部材と、
前記一対の軸部材の先端部にそれぞれ設けられ、前記ワークに対して当接される一対のパッドと、
前記一対の軸部材案内体のそれぞれに支持され、各軸部材案内体に対して各軸部材を軸線方向に相対移動させる一対の駆動部と、
前記一対の軸部材の外周面の少なくとも一部にそれぞれ設けられ、先端側から基端側に向かって先細りとなるように傾斜されたテーパ面と、
前記一対の軸部材案内体のそれぞれに固定された一対のくさび軸案内体と、
前記一対のくさび軸案内体のそれぞれに対して軸線方向に相対移動可能に支持された一対のくさび軸と、
前記一対のくさび軸の先端部にそれぞれ設けられ、対応する軸部材の前記テーパ面に対して当接される一対の押圧面と、
前記一対のくさび軸案内体のそれぞれに支持され、各くさび軸案内体に対して各くさび軸を軸線方向に相対移動させる一対のくさび軸駆動部と、
を備えたことを特徴とするワーク支持台。
前記一対の軸部材の内部には、軸線方向に延びる中空穴が形成されており、
前記中空穴内にコイルバネが伸縮可能に設けられており、
前記中空穴の底部に前記コイルバネの一端が固定されており、
前記一対の駆動部は、前記コイルバネの他端に固定され当該コイルバネの他端を前記軸線方向に移動させるロッド部材を有している
ことを特徴とする請求項６に記載のワーク支持台。