JPH0378514B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 この発明は機械類特にマシニングセンタのよう
にテーブルがＸ軸、Ｚ軸方向に移動し、且垂直軸
を旋回軸（Ｂ軸）として旋回するものでありその
上に更に水平軸を旋回軸（Ｃ軸）とする旋回テー
ブルを取付けるような場合の該Ｃ軸旋回テーブル
に対する配線配管の３軸移動機構に関する。

従来技術 Ｘ軸、Ｚ軸、移動するＢ軸旋回テーブルの上に
更にＣ軸旋回テーブルを載せて加工しようとする
場合、Ｃ軸旋回テーブルを駆動するための電気配
線、油圧、空圧配管が必要となつてくる。

例えば第６図、第７図に示すように主軸（Ｚ）
方向と、主軸に直角（Ｘ）方向の移動可能なＢ軸
旋回テーブル５１の上にＣ軸旋回テーブル５２が
載置され、コラム５４に上下（Ｙ軸）方向に移動
可能に主軸頭５３が支持されているマシニングセ
ンタにおいて、Ｃ軸旋回テーブル５２に併立され
たボール６０に固定したピン５５とコラム５４の
上部位に設けたブラケツト６１に固定したピン５
６との間にリンク５７ａ，５７ｂが枢支されてい
る。そしてＣ軸旋回テーブルへの配線配管５８は
コラム５４上のコネクタに接続され多数のホース
バンド５９によつてリンク５７ａ，５７ｂに沿わ
され、Ｃ軸旋回テーブル５２のコネクタに接続さ
れており、屈曲部に長さの余裕をまたテーブルへ
の垂れ下がり部はＢ軸旋回のため長さの余裕がと
られている。

発明が解決しようとする問題点 このような構造ではテーブルのＺ軸方向の極限
近くへの動きにおいてはリンク５７ａ，５７ｂが
折れ曲がり、配線配管の曲率が小さくなり損傷の
恐れがあるとともに曲率を保つために滑つて好ま
しくない移動が起こる。また配線配管は相当の重
量になるが、この全重量はコラム５４とＢ軸旋回
テーブル５１の２個所で支えられＢ軸旋回テーブ
ルの位置制御には好ましくない影響を与える。

またこの構造はＸ、Ｙ、Ｚ軸方向の自由度が大
きくテーブルの移動位置においては配線配管の位
置が定まらず、このため工具、工作物と干渉する
恐れがある等種々の問題点を有していた。

本発明は従来の技術の有するこのような問題点
に鑑みなされたもので、その目的とするところ
は、電線の損傷の恐れがなく、Ｂ軸旋回テーブル
にかかる重量を少なくして制御への悪影響がない
ようにし、工作物との干渉の恐れをなくし工作物
が限定されず運動軸の移動範囲が制限されない配
線配管の３軸移動機構を提供しようとするもので
ある。

解決手段 Ｂ軸旋回テーブル等の機台を覆うカバーまたは
支柱等に配線、配管はを通すダクトを設け、前記
Ｂ軸旋回テーブル上にその旋回中心とほぼ同心の
案内板を設け、前記カバーまたは支柱等に最高位
置の主軸の中心より高い離れた位置で主軸と平行
または直角にレールを架設し、該レールに移動可
能でレールと直角方向に腕を突設した台車を懸架
し、前記Ｂ軸旋回テーブルの旋回中心を回動中心
として前記案内板と前記腕との連結板を前記腕と
相対移動可能に設け、前記台車に腕と離れた位置
で腕と平行に長手方向に相対移動可能な保持板を
取付け、該保持板を前記Ｂ軸旋回テーブルに対し
前記台車と反対側において前記ダクトの端とを水
平面内で屈曲できるように連結し、前記案内板と
保持板とを弾性可撓板で連結し、制御装置、圧力
源よりの配線、配管等を前記ダクトを通して前記
保持板、前記弾性可撓板、前記案内板に沿わせ配
列を乱さないように固定し前記Ｂ軸旋回テーブル
上の被駆動体と接続するものである。

作 用 Ｂ軸旋回テーブルが主軸軸線方向に移動すると
連結板と腕を介して台車がレール上を移動する。
このとき配線、配管は弾性可撓板に沿つた状態で
配列を乱さないように張られ且案内板と台車の保
持板に整列固定されていて、だぶつき、からみが
なく工作物との干渉なく移動を行う。また案内
板、腕、保持板との主軸方向の関係位置は一定し
ており弾性可撓板によつて保護されている。さら
に台車の移動により保持板がダクトに対して屈曲
するとともに変位分保持板は台車上を移動して弾
性可撓板によつて配線配管はたるむことなく順応
して工作物と干渉せず運動軸の移動範囲を制限し
ない。またＢ軸旋回テーブルが主軸の直角方向に
移動すると連結板は腕上を移動するが配線配管は
案内板と保持板に固定され且弾性可撓板で配列を
乱さないように張られていて、からみ、だぶつき
がない。更に腕と保持板の間隔は一定であり配線
配管の曲げ部の極率は変わらない。Ｂ軸旋回テー
ブルが旋回するとき弾性可撓板の弾性によつて順
応し曲率の変化たるみを生じることなく案内板が
旋回して電線等を巻込む。そして配線配管の重量
はその大半が台車、保持板を取付けたカバーまた
は支柱で支えられる。

実施例 以下本発明の実施例を図面にもとづき説明す
る。

先ず本機構の使用する周知のマシニングセンタ
はベツド１の後方にコラム２，２が設立されてい
て、コラム２，２の間に主軸３を回転且軸方向に
移動可能に軸承した主軸頭４が上下（Ｙ軸）方向
に移動可能に支持されており、主軸３、主軸頭４
はNC装置１０によつて位置制御される。またベ
ツド１上にはコラム２の前面で主軸（Ｚ軸）方向
に摺動可能にサドル５が載置され、このサドル５
上には主軸３と直角（Ｘ軸）方向に移動可能にＢ
軸旋回テーブル６が載置されている。このテーブ
ル６は水平面内でＢ軸を中心として旋回可能であ
る。またコラム２の側面には工具貯蔵マガジン７
が取付けられており、マガジン７の工具と主軸３
の工具とが自動工具交換アーム８によつて適宜
NCの指令で交換される。このマシニングセンタ
のＢ軸旋回テーブル６の上に旋回軸Ｃ軸が水平な
Ｃ軸旋回テーブル９が載置され、ここに必要なる
配線・配管が接続される。マシニングセンタには
主軸頭４、ベツド１、サドル５を囲つて切削中の
切粉、切削液が飛散しないように全体カバー１１
が設けられており、天井部内側の側縁にはほぼ3/
４周にわたつて配線、配管用のダクト１２が設け
られている。また全体カバー１１の天井裏には最
高位置の主軸３の中心より離れた高い位置で主軸
３と平行（または直角）に２本のビーム１３，１
３が水平に渡されて間隔をおいて取付けられてお
り、このビーム１３，１３にはレール１４，１４
がそれぞれ水平に離れ状態に設けられていて、台
車１５がレール１４を上下で挟む２個のローラ１
６によつて滑らかに移動するように懸架されてい
る。台車１５の中央部には主軸３と直角方向にテ
ーブル６のＸ軸方向の移動長さより長い断面Ｕ字
形の腕１７が水平に取付けられている。また台車
１５の側面には腕１７と並行に配線、配管を支え
る断面コ字形の保持板１８が台車１５に対して多
少長手方向に動きうるように水平に取付けられて
いる。この保持板１８の先端は延長上に配線、配
管を支える同形の断面コ字形の保持板１９が蝶番
２０によつて水平面内で自由度を有するように連
結され、保持板１９の他端はダクト１２の端で下
方に垂直に折れたダクト１２ａの端に同様蝶番２
１で水平面内で自由度を有するように連結されて
いる。従つて台車１５のテーブル６のＸ軸方向の
移動に対応して保持板１９は水平面内で傾き保持
板１８は保持板１９の傾きによる長さの変化を摺
動してカバーするものである。更にＢ軸旋回テー
ブル６上に載置されたＣ軸旋回テーブル９の両側
面には門形ボール２２が設立されていて、その上
にＢ軸旋回テーブル６の旋回中心とほぼ同心の半
円状の案内板２３が取付けられている。したがつ
てＢ軸旋回テーブル６の旋回に外周案内面は常に
同心円上に位置する。この案内板２３の内側には
その半円状の中心上に延びる水平なブラケツト板
２４が固定されており、Ｂ軸旋回テーブル６の旋
回中心線上にピン２５が植設されている。このピ
ン２５には旋回可能に連結板２６が枢支されてい
て、Ｂ軸旋回テーブル６の旋回では連結板は移動
しない。連結板２６は腕１７の長手方向Ｂ軸旋回
テーブル６のＸ軸方向に穿設された長穴１７ａに
案内されるローラ２７，２７によつて滑らかに移
動できるように支持されている。そして半円状の
案内板２３の一端と保持板１８の自由端とにはス
チールプレートでなる可撓性のするめ板２８がＵ
字形に取付けられている。

このように構成された支持構造に対して電気配
線、油圧空圧の配管類はNC装置１０よりの電線
及び油圧、空圧源に接続された配管がコラム２上
のキヤノンコネクタ箱２９及びカプラーを介して
接続されて、全体カバー１１のダクト１２内を通
りダクト端のキヤノンコネクタ３０及びソケツト
に達している。キヤノンコネクタ３０及びソケツ
トに接続された配線、配管はダクト１２ａの内を
下つてコ字形の保持板１９，１８、するめ板２
８、半円形案内板２３の側面に沿つて配列を乱さ
ないように公知の手段で固定しポール２２に沿つ
て下り整然と配列されてＣ軸旋回テーブル９に設
けたコネクタに接続されている。

このように構成されたものにおいて、Ｃ軸旋回
テーブル９に工作物が取付けられ主軸３の工具で
加工が行われ、サドル５がＺ軸方向に移動すると
Ｃ軸旋回テーブル９に設立の門形ポール２２と一
体の案内板２３に枢支された連結板２６が腕１７
を介して台車１５をＺ軸方向に移動させる。この
とき滑り方向でないローラ２７は移動しない。保
持板１９はその両端の蝶番によつて移動量に応じ
て傾き、傾きによる長さの変化は保持板１８の摺
動によりカバーされる。Ｂ軸旋回テーブル６がＸ
軸方向に移動するとＣ軸旋回テーブル９と一体の
連結板２６は腕１７上を滑つて追従しするめ板２
８が撓んで長さの変化をカバーする。次いでＢ軸
旋回テーブル６が旋回すると半円形案内板２３が
ともに旋回され配線、配管はまき込まれするめ板
２８がこの旋回につれて撓んで変化量をカバーす
るものである。

Ｃ軸旋回テーブル９が不要となつて取外される
ときは配線、配管類はキヤノンコネクタ３０及び
カプラーにおいて接続を離され取除かれるもので
ある。なお本実施例ではＣ軸旋回テーブルを対象
としたがこれに限らずＢ軸旋回テーブル上の被駆
動体なら各種のものに応用できるものである。

効 果 以上詳述したように本発明は全体カバーの天井
裏または支柱等に最高位置の主軸より高い離れた
位置で主軸と平行または直角に２本のレールを設
けこれに台車を移動可能に懸架し、台車にはレー
ルと直角の腕を水平に突設し、腕上を移動する連
結板を設け、Ｂ軸旋回テーブルの旋回中心を中心
とするように取付けた半円状の案内板のブラケツ
ト板に設立したＢ軸旋回テーブルの中心線上のピ
ンに連結板を枢結し、更に台車には摺動可能な保
持板を前記腕と平行に設け保持板と全体カバー又
は支柱のダクトの端と保持板とを水平面内で屈曲
できるように連結し、案内板と保持板とを弾性可
撓板で連結し、配線、配管をダクト、保持板、弾
性可撓板、半円形案内板に整然と配列が狂わない
ように固定して制御装置とＢ軸旋回テーブル上の
被駆動体とを接続するようになしたので、 特有の効果として 配線、配管の重量の大半がカバー、支柱に支
えられてＢ軸旋回テーブルにかからないのでテ
ーブルの動きが滑らかで本機の精度に悪影響を
及ぼさない。

配線配管の支持は高い位置であり、その支持
状態はＢ軸旋回テーブルのＸ、Ｙ軸移動、Ｂ軸
旋回において、配線、配管の支持状態は骨子に
おいて不変であり、移動は同一水平面内で生
じ、移動巾は小さいので吸収され工作物、工具
との干渉が生ぜず移動軸が制限されない。

更に個々の効果としてＢ軸旋回テーブルのＸ、
Ｚ軸移動、Ｂ軸旋回に対しても配線が整列・固定
されているのでぶらつき、からみ等により工作物
との干渉がなくなり、またテーブルの移動位置に
よる配線、配管の極端な曲げがなくなつて損傷す
る恐れがなくなる。さらにＢ軸旋回テーブル上に
水平旋回軸のＣ軸旋回テーブルを載置したとき、
工作物の限定が少なくなりその移動範囲の制約を
伴わない状態で加工がてきるようになりマシニン
グセンタの加工範囲を一層広めることができる。
Ｃ軸旋回テーブル不要のときは主軸と反対側で配
線、配管を処理してまとめておくことができ作業
に支障をきたすことなくまた必要なときに直ちに
対応することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本装置の水平旋回軸の旋回テーブル及
びその配線、配管が取りつけていないマシニグセ
ンタの正面図、第２図は本装置を取り付けた側面
図、第３図は本発明部分を示すめ平面図、第４図
は同正面図、第５図は本発明部分の斜視図、第６
図は従来の配線、配管状態の説明平面図、第７図
は同説明側面図である。 ５……サドル、６……Ｂ軸旋回テーブル、９…
…Ｃ軸旋回テーブル、１１……全体カバー、１２
……ダクト、１４……レール、１５……台車、１
７……腕、１８，１９……保持板、２０，２１…
…蝶番、２３……半円形案内板、２２……ポー
ル、２６……連結板、２８……するめ板。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 機械類のＢ軸旋回テーブルに連なる配線配管
   の保持機構において、該Ｂ軸旋回テーブル等の機
   台を覆うカバーまたは支柱等に配線、配管を通す
   ダクトを設け、前記Ｂ軸旋回テーブル上にその旋
   回中心とほぼ同心の案内板を設け、前記カバーま
   たは支柱等に最高位置の主軸の中心より高い離れ
   た位置で主軸と平行または直角にレールを架設
   し、該レールに移動可能でレールと直角方向に腕
   を突設した台車を懸架し、前記Ｂ軸旋回テーブル
   の旋回中心を回動中心として前記案内板と前記腕
   との連結板を前記腕と相対移動可能に設け、前記
   台車の腕と離れた位置で腕と平行に長手方向に相
   対移動可能な保持板を取付け、該保持板を前記Ｂ
   軸旋回テーブルに対し前記台車と反対側において
   前記ダクトの端とを水平面内で屈曲できるように
   連結し、前記案内板と保持板とを弾性可撓板で連
   結し、制御装置、圧力源よりの配線、配管等を前
   記ダクトを通して前記保持板、前記弾性可撓板、
   前記案内板に沿わせ配列を乱さないように固定し
   前記Ｂ軸旋回テーブル上の被駆動体と接続するこ
   とを特徴とする配線配管の３軸移動機構。