JPH0192053A - 回転テーブル装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、回転テーブル装置の制御方法に関し、カップ
リング機構を備えた回転テーブル装置をインデックステ
ーブル以外に、通常のロータリテーブルとしても使用で
きるようにするものである。

（従来の技術） 工作機械による機械加工の際に用いる回転テーブル装置
には、ロータリテーブルとインデックステーブルとの二
種類があり、夫々独自の機能と性能をもって別々に販売
されている。

ロータリテーブルは、モータによりウオームギヤー機構
を介してテーブルを所定割出し位置に制御するものであ
って、任意の割出し位置にテーブルを位置決めできると
共に、テーブルを回転させながら円弧切削等の連続切削
を行なうことが可能である。

一方、インデックステーブルは、モータでウオームギヤ
ー機構を介してテーブルを所定割出し位置に回転させた
後、カップリング機構を咬合わせてロックするものであ
って、位置決め精度が非常に高く、割出し位置での剛性
も大である。

（発明が解決しようとする問題点） 従来、カップリング機構を内臓した回転テーブル装置は
、テーブルを回転させるためにウオームギヤー機構を備
えているにも拘らず、インデックステーブルとしてのみ
制御されており、テーブルの最小移動単位はカップリン
グ機構の分割単位であった。

従って、カップリング機構の分割単位（例えば３６０分
割では１度、７２分割では５度）未満の移動を行なえず
、また連続切削も不可能であった。

本発明は、このような従来の問題点に鑑み、カップリン
グ機構を備えた回転テーブル装置をインデックステーブ
ルの他に、通常のロータリテーブルとしても使用できる
制御方法を提供するものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、そのための手段として、回転位置を検出して
フィードバック制御されるフィードバック制御材きサー
ボモータ９と、該サーボモータ９によりテーブル３を回
転駆動するウオームギヤー機構５と、テーブル３を割出
し位置でロックするカップリング機構４とを備えた回転
テーブル装置において、テーブル３の位置決め先がカッ
プリング機構４の分割単位の位置では、分配・位置決め
完了後にサーボモータ９の通電を止めてカップリング機
構４を咬合わせ、分割単位以外の位置では、カップリン
グ機構４を咬合わせず、サーボモータ９を通電したまま
とし、サーボロックにてテーブル３の位置を保持するも
のである。

（実施例） 以下、図示の実施例について本発明を詳述すると、第１
図及び第２図は回転テーブル装置を示すものであって、
１は装置本体、２はテーブル主軸、３はテーブル、４は
カップリング機構、５はウオームギヤー機構、６はウオ
ームホイール、７はウオーム、８はウオーム軸、９はサ
ーボモータである。

テーブル主軸２は筒状であって、ラジアル軸受１１．１
２を介して装置本体１に回動自在に挿支され、このテー
ブル主軸２の一端に形成されたフランジ部１３に、ノッ
クピン１４、ボルト１５等によりテーブル３が取付けら
れている。カップリング機構４はテーブル３を分割単位
毎の割出し位置で装置本体１側にロックするためのもの
であって、フランジ部１３の外周でボルト１６によりテ
ーブル３に固定された回転カップリング１７と、回転カ
ップリング１７の外周でボルト１８により装置本体１側
のシリンダ外筒１９に固定された固定カップリング２０
と、これらカップリング１７．２０に対向して軸心方向
に配置されたシリンダカップリング２１とを備えて成る
。

各カップリング１７，２０．２１には同数の咬合い歯２
２，２３．２４が設けられ、シリンダカップリング２１
の咬合い歯２４が回転カップリング１７と固定カップリ
ング２０との咬合い歯２２．２３に咬合った時に、テー
ブル３が割出し位置で位置決めロックされる。シリンダ
カップリング２１は装置本体１にポル）　２５．２６で
固定されたシリンダ内筒２７とシリンダ外筒１９との間
に軸心方向に摺動自在に嵌着されており、油路２８を介
して室２９に圧油を供給した時にａ矢示方向に摺動して
咬合い歯２４が咬合い歯２３に咬合い、油路３０を介し
て室３１に圧油を供給した時にｂ矢示方向に摺動して両
者の咬合いが外れるようになっている。また装置本体１
にはテーブル主軸２に遊嵌状の副シリンダ３２が軸心方
向に摺動自在に嵌着されており、この副シリンダ３２と
ウオームホイール６との間にスラスト軸受３３が介装さ
れている。ウオームホイール６はキー３４、ナツト３５
等によりテーブル主軸２に固定されている。従って、油
路３６を介して室３７に圧油を供給した時に副シリンダ
３２がｂ矢示方向に摺動し、スラスト軸受３３、ウオー
ムホイール６、ナツト３４、テーブル主軸２を介して回
転カップリング１７がｂ矢示方向に移動して、その咬合
い歯２２がシリンダカップリング２１の咬合い歯２４に
咬合う。なお、フランジ部１３とシリンダ内筒２７との
間にはスラスト軸受３８が介装されている。

ウオーム７はウオームホイール６に咬合うようにウオー
ム軸８に一体に形成されている。ウオーム軸８は軸受ケ
ース３９に挿入されると共に、一端側でラジアル軸受４
０により軸受ケース３９に回転自在に支持され、また他
端側でラジアル軸受４１、スラスト軸受４２、ナンド４
３等により軸受ケース３９に回転自在でかつ軸心方向に
移動不能に支持されている。軸受ケース３９はウオーム
ホイール６に対応して切欠部３９ａを有し、装置本体１
に挿入して固定されている。サーボモータ９は取付板４
４を介して装置本体ｌに固定されており、このサーボモ
ータ９の出力軸４５はギヤー４６．４７を介してウオー
ム軸８に連動連結されている。

第３図は制御系を示し、４８はサーボモータ９の回転位
置を検出するエンコーダ、４９はサーボモータ９をフィ
ードバック制御する制御回路で、ＮＣ装置５０からの指
令位置とエンコーダ４８からの検出位置とから位置偏差
量を求め、その位置偏差量に応じてサーボモータ９を分
配位置へと正逆転させるようになっている。ＮＣ装置５
０は分配位置その他、回転テーブル装置に必要な一切の
動作をプログラム制御するものであって、常にサーボモ
ータ９の機械座標位置を監視するように構成されている
。５１は強電回路、５２は強電制御用のシーケンス回路
である。５３はカップリング機構４のロック・アンロッ
ク用の第１電磁弁、５４はカップリング機構４のロック
確認圧力スイッチ、５５はカップリング機構４のアンロ
ック確認圧力スイッチで、これらは強電回路５１に接続
されている。５６は重荷重での切削時にテーブル主軸２
をクランプするためのクランプ機構で、テーブル主軸２
に固定の円板５７等を油圧力によって一対のクランプ部
材５８．５９でクランプするようになっている。６０は
クランプ機構５６のクランプ・アンクランプ用の第２電
磁弁、６１はクランプ機構５６のクランプ確認圧力スイ
ッチ、６２はクランプ機構５６のアンクランプ確認圧力
スイッチである。

上記構成の回転テーブル装置を使用する場合、ＮＣ装置
５０により常にサーボモータ９、即ちテーブル３の機械
座標位置を監視しておき、位置決め先の機械座標位置が
カップリング機構４の分割単位の位置では、カップリン
グ機構４３を用いてロックすることによりインデックス
テーブルとして制御し、位置決め先の機械座標位置がカ
ップリング機構４の分割単位以外の位置では、カップリ
ング機構４を用いず、サーボモータ９のサーボロックに
より通常のロータリテーブルとして制御する。

この時の制御は、次のようにして行なう。

ｉ）機械座標位置がカップリング機構４の分割単位であ
る場合。

（Ａ）位置決め前処理（第４図参照） 常に、カップリング機構４がロック状態にあるので、強
電回路５１からの信号で第１電磁弁５３をアンロック側
に切換え、カップリング機構４をアンロックする。そし
て、圧力スイッチ５４のロック確認が切れ、圧力スイッ
チ５５がアンロックを確認すると、ＮＣ装置５０からの
指令に従ってサーボモータ９に通電し、このサーボモー
タ９によりウオーム軸８、ウオーム７、ウオームホイー
ル６、テーブル主軸２を介してテーブル３を位置決め先
へと回転させる。勿論、この時にはクランプ機構５６が
アンクランプ状態である。

（Ｂ）位置決め終了処理（第５図参照）テーブル３が位
置決め先へと回転し、ＮＣ装置５０の指令位置とエンコ
ーダ４８の検出位置との位置偏差量がインポジション幅
以下になれば、通常は分配完了とする。即ち、タイマー
値が０ｍ５ｅｃの場合である。

分配完了となれば、サーボモータ９への通電を止めると
共に、第１電磁弁５３をロック側に切換える。するとカ
ップリング機構４のカップリングシリンダ２１がａ矢示
方向に摺動し、・　その咬合い歯２４が固定カップリン
グ２ｏの咬合い歯２３に咬合うと共に、副シリンダ３２
がｂ矢示方向に摺動し、回転カップリング１７の咬合い
歯２２がシリンダカップリング２１の咬合い歯２４に咬
合い、カップリング機構４がテーブル３をロックする。

そして、圧力スイッチ５５のアンロック確認が切れ、圧
力スイッチ５４がロックを確認すると位置決め完了とな
り、従って、分割単位毎の割出しが可能である。

なお、サーボモータ９は、第５図の点線の如く圧力スイ
ッチ５４のロック確認で通電を止めるようにしても良い
。

ｉｉ）機械座標位置がカップリング機構４の分割単位以
外の場合。

（Ａ）位置決め前処理（第６図参照） この場合には、カップリング機構４は用いないから、第
１電磁弁５３をアンロック側に切換え、アンロック状態
にしておく。

常に、クランプ機構５６がクランプ状態にあるため、先
ず第２電磁弁６０をアンクランプに切換え、クランプ機
構５６のクランプ部材５８゜５９による円板５７のクラ
ンプを解除してアンクランプ状態にする。そして、圧力
スイッチ６１のクランプ確認が切れ、圧力スイッチ６２
がアンクランプを確認すると、Ｎｄ装置５０からの指令
によってサーボモータ９に通電し、このサーボモータ９
によりウオーム軸８等を介してテーブル３を位置決め先
へと回転させる。

なお、クランプ機構５６がない場合は、サーボモータ９
は常に通電状態である。

（Ｂ）位置決め終了処理（第７図参照）テーブル３が位
置決め先へと回転し、指令位置と検出位置とが一致し位
置偏差量が零になると、サーボモータ９は常時フィード
バック制御されているので、第７図の点線の如くそのま
ま通電状態を続けておけば、位置偏差量が零となるよう
に動作してサーボロックし、テーブル３を停止位置に保
持する。なお、これは切削荷重の小さい軽切削時に専ら
使用する。

切削荷重の大きい重切削時には、クランプ機構５６を用
いてロックする。この場合には、指令位置と検出位置と
の位置偏差量がインポジシラン幅に一致すれば、それか
ら一定のタイマー時間（例えば０〜２０００ａ＋　５ｅ
ｃ）だけ経過した後、すＪボエータ９．）通電を止める
と共に、第２電磁弁６０をクランプ側に切換え、クラン
プ機構６０の一対のクランプ部材５８．５９により円板
５７をクランプし、テーブル３を固定状態に保持する。

そして、圧力スイッチ６２のアンクランプ確認が切れ、
圧力スイッチ６１がクランプを確認すると、これで位置
決めが完了する。従って、単位分割位置以外での割出し
が可能となり、通常のロータリテーブルとしても使用で
きる。

（発明の効果） 本発明によれば、テーブル３の位置決め先がカップリン
グ機構４の分割単位の位置では、分配位置決め完了後に
サーボモータ９の通電を止めてカップリング機構４を咬
合わせ、分割単位以外の位置では、カップリング機構４
を咬合わせず、サーボモータ９を通電したままとし、サ
ーボロックにてテーブル３の位置を保持するので、カッ
プリング機構４を備えた回転テーブル装置を本来のイン
デックステーブルの他に、通常のロータリテーブルとし
ても使用することができ、従って、１台の回転テーブル
装置を二種の機能に兼用することが可能となり、その実
用的価値を極めて大である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を例示するものであつ、て、第
１図は回転テーブル装置の正面断面図、第２図は同側面
断面図、第３図は制御系の構成図、第４図乃至第７図は
動作説明図である。 ２−・テーブル主軸、３−テーブル、４−・−・カップ
ＩＪ　７グ機構、５−ウオームギヤー機構、９・・−サ
ーボモータ、４９・−・制御回路、５Ｏ−＝Ｎ　Ｃ装置
、５３・−・第１電磁弁、５６−・クランプ機構、６０
・−・第２電磁弁。 ｔＸｓＦい 第２１！ｌ 第３図 第５　図 ＆！４ｓノｊｆ＝イ〉ネ・シシ１ン勤

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）回転位置を検出してフィードバック制御されるフ
   ィードバック制御付きサーボモータ９と、該サーボモー
   タ９によりテーブル３を回転駆動するウォームギヤー機
   構５と、テーブル３を割出し位置でロックするカップリ
   ング機構４とを備えた回転テーブル装置において、テー
   ブル３の位置決め先がカップリング機構４の分割単位の
   位置では、分配・位置決め完了後にサーボモータ９の通
   電を止めてカップリング機構４を咬合わせ、分割単位以
   外の位置では、カップリング機構４を咬合わせず、サー
   ボモータ９を通電したままとし、サーボロックにてテー
   ブル３の位置を保持することを特徴とする回転テーブル
   装置の制御方法。