JPH0624833U - 回転割り出し式ワークテーブル装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 回転式ワークテーブル装置のクランプ装置に
おいて、増圧装置を使用せずにクランプ力の向上をはか
る。 【構成】 ワークテーブル装置のハウジング６８に形成
された摩擦面１０４へ押圧されるクランプディスク９８
の先端部の外周に位置する接触部に、クランプディスク
９８の回転中心に向かって等間隔の平目のローレット目
加工を施すことによって、接触部と摩擦面１０４との接
触面における凹凸を吸収密着することができ、さらに、
ローレット目のエッヂ部により、確実にクランプ力の向
上を図ることができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、回転割り出し式ワークテーブル装置に関するものであり、特にシン プルなディスクブレーキ方式でクランプ力を向上させた回転割り出し式ワークテ ーブル装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

工作機械の中には、被加工物を保持して予め定められた角度ずつ回転させる回 転割り出し式ワークテーブル装置を備えたものがある。回転割り出し式ワークテ ーブル装置は、ワークテーブル、駆動モータ、伝達機構、クランプ機構、モータ 制御回路を備え、モータ制御回路は駆動モータの回転制御を行い、駆動力伝達機 構はモータから駆動力をワークテーブルに伝える。そしてクランプ機構は、車の ディスクブレーキのように回転しているものを止めるためのものではなく、回転 割り出し後、停止したワークテーブルの最終ギヤ間のわずかなバックラッシをこ ろすためにクランプするものであり、従来、本体ハウジングに形成された摩擦面 に微小な間隙を隔てて対向している平面のクランプディスクを、その背後にある クランプシリンダ内のクランプピストンで押し付け、摩擦力によりワークテーブ ル上の回転方向にかかる外力に対抗するクランプ力を得ていた。

【０００３】 そのため、そのクランプ力を増強するには、摩擦面の静摩擦係数を上げるかク ランプシリンダの推力を上げるかのどちらかしかなく、摩擦面の材質、表面処理 、面粗さ等の工夫をこらしてもなかなか静摩擦係数を上げることができないため 、油圧装置等の増圧装置を付加することによりクランプシリンダの推力を上げて クランプ力を増強していた。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記のように油圧装置を付加すると、クランプ装置が複雑とな って組立の手間がかかり、またクランプ装置の制御も複雑となっていた。さらに 、油圧装置を付加することによりコストアップとなる等の問題があった。

【０００５】 本考案は、上述の事情を背景としてなされたものであり、油圧装置等の増圧装 置を付加することなく、また、ワークテーブル装置内の制限されたスペースで全 体構成が大型化せずに小型で安価な手段でクランプ力の向上がはかれる回転割り 出し式ワークテーブル装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

この目的を達成するために本考案の回転割り出し式ワークテーブル装置は、一 軸線回りに回転可能に設けられ、被加工物が固定されるワークテーブルと、その ワークテーブルを駆動する駆動手段と、その駆動手段の駆動力を前記ワークテー ブルに伝達する伝達機構と、前記駆動手段を所定量駆動させた後停止させる制御 手段と、前記ワークテーブルの停止時に作動され、そのワークテーブルの位置ず れを防止するためのクランプ手段とを備えた回転割り出し式ワークテーブル装置 であって、前記クランプ手段は、本体ハウジングに形成された固定面と、その固 定面に対向して配置されたクランプディスクとで構成されると共に、前記固定面 とクランプディスクとの少なくともいずれか一方に、ローレット目加工を施して いる。

【０００７】

【作用】

上記の構成を有する本考案の回転割り出し式ワークテーブル装置では、クラン プ手段は、本体ハウジングに形成された固定面と、その固定面に対向して配置さ れたクランプディスクとで構成されると共に、前記固定面とクランプディスクと の少なくともいずれか一方に、ローレット目加工を施したものである。それによ って、本体ハウジングに形成された固定面とクランプディスクとの間の静摩擦係 数を向上させることができ、ワークテーブル上の回転方向にかかる外力に対抗す るクランプ力のアップをはかることができる。

【０００８】

【実施例】 以下、本考案の実施例である回転割り出し式ワークテーブル装置を図面に基づ いて説明する。

【０００９】 図１は、本考案に係る回転割り出し式ワークテーブル装置の一例である０゜／ １８０゜回転ワークテーブル装置１０を備えたタッピングマシン９を示す。０゜ ／１８０゜回転ワークテーブル装置１０は、ワークを保持して１８０゜ずつ回転 するワークテーブル１２を備えたものであり、本タッピングマシン９は、０゜／ １８０゜回転ワークテーブル装置１０と、ワークテーブル１２上の被加工物を加 工するための加工装置１４とを備えている。加工装置１４に取り付けられるドリ ル，センタドリル，タップ等の工具１６は三次元空間内の任意の位置へ移動可能 である。これは、加工装置１４がＸ軸方向（図面の紙面に直角な方向）、Ｙ軸方 向（図面の左右方向）、Ｚ軸方向（図面の上下方向）に移動可能な３つの部分を 有するためである。Ｘ軸方向の移動は、ベッド１８に支持されたキャリッジ２０ が図示しないモータにより移動させられることにより、Ｙ軸方向の移動はキャリ ッジ２０上に支持されたコラム２６がモータ２４により移動させられることによ り、Ｚ軸方向の移動はコラム２６に支持された主軸ヘッド２８がモータ３０によ り移動させられることによりなされる。また、工具１６は主軸ヘッド２８に取り 付けられた主軸モータ３２によって回転させられ、被加工物を切削する。ワーク テーブル１２も０゜／１８０゜回転ワークテーブル装置１０に内蔵されたモータ により必要に応じて１８０゜回転する。このような一連の動作は、ベッド１８に 取付られた制御装置３４によって制御される。

【００１０】 図２に示す如く、本実施例の０゜／１８０゜回転ワークテーブル装置１０のワ ークテーブル１２は長方形をなし、その長手方向の両端部にはパレット３６，３ ８が設けられている。パレット３６，３８にそれぞれ、被加工物を直接または治 具を介して取り付けるための溝４０，４２が切られており、作業時においてワー クテーブル１２が１８０゜ずつ回転させられることにより、パレット３６，３８ が交互に、加工装置１４の下方の加工位置と加工装置１４から外れた被加工物の 着脱位置とに位置決めされる。

【００１１】 図３に示す如く、０゜／１８０゜回転ワークテーブル装置１０はモータ５０を 備えている。モータ５０の回転は、モータ５０の回転軸に取り付けられた平歯車 ５２と、回転軸５４に取り付けられた平歯車５６との噛み合いによって、回転軸 先端に一体に形成されたピニオン５８に伝達され、この回転は、ピニオン５８と 大歯車６０との噛み合いによってワークテーブル１２（図２参照）に伝達される 。

【００１２】 ピニオン５８の材質はＳＣＭ（クロムモリブテン鋼）材であり、大歯車６０の 材質はＳＣＭ材であって、いずれも焼き入れ後歯研によって仕上げられている。 ピニオン５８のオフセット量は７２ｍｍであり、これは大歯車６０の外径の３０ ％にあたる。

【００１３】 ピニオン５８と大歯車６０とから成るねじれ歯の食い違い傘歯車機構６２にお いては、ピニオン５８の回転により軸方向の力が発生するため、図４に示すよう に、回転軸５４の支持は、半径方向の力のみならず軸方向の力も受け得る円錐こ ろ軸受け６４，６６によって行われている。円錐ころ軸受け６４，６６は、ハウ ジング６８にボルト７０で固定されたピニオンブラケット７２に支持されている 。回転軸５４の両端部は、円錐ころ軸受け６４，６６を介してピニオンブラケッ ト７２に支持されているのであり、両円錐ころ軸受け６４，６６がピニオンブラ ケット７２にそれの肩面７４，７６に当接するまで嵌合されるとともに、円錐こ ろ軸受け６４の内輪がスペーサ７８を介してピニオン５８に当接させられ、円錐 ころ軸受け６６の内輪がロックナット８０に当接させられることにより、回転軸 ５４とピニオンブラケット７２との軸方向の相対移動が防止されているのである 。ロックナット８０を回転軸５４に対して締め込むと、ピニオン５８とロックナ ット８０とが接近し、円錐ころ軸受け６４，６６の内輪同士を接近させるが、円 錐ころ軸受け６４，６６の外輪間にはピニオンブラケット７２が挟まれているた め接近できず、円錐ころ軸受け６４，６６にプリロードがかかることになる。

【００１４】 ピニオン５８は大歯車６０とのバックラッシ調整が可能な状態で支持されてい る。バックラッシ調整は、ピニオン５８の軸方向と半径方向との位置の調整によ って行われる。軸方向の調整は、上記スペーサ７８の厚さの調整によって行われ 、半径方向の調整は、図５に示すボルト８２によって行われる。なお、図５は、 左半分にワークテーブル１２の回転軸線を含む切断平面による断面、右半分にピ ニオン５８の回転軸線を含む切断平面による断面を示しており、かつ、右半分に おいてはワークテーブル１２を主体とする回転部が除去された状態を示している 。ピニオンブラケット７２とハウジング６８との半径方向の隙間がボルト８２に よって調整された上でピニオンブラケット７２がハウジング６８に固定されるの である。バックラッシ調整終了後、図４に示すピン８４によりピニオンブラケッ ト７２とハウジング６８との相対移動が防止される。

【００１５】 ０゜／１８０゜回転ワークテーブル装置１０は、図６に示す如く、互いに固定 された大歯車６０，スピンドル８６，およびワークテーブル１２とからなる回転 部８８を備えており、この回転部８８がクロスローラベアリング９０を介してハ ウジング６８に支持されている。ワークテーブル１２と大歯車６０の間にクロス ローラベアリング９０の内輪が固定され、外輪はハウジング６８に固定されてい る。スピンドル８６の外周面に切欠９２が形成され、これを検知する原点センサ ９４がハウジング６８に固定されており、これらによりワークテーブル１２の一 方のパレット３６が加工位置にあることが検知される。

【００１６】 ねじれ歯の食い違い傘歯車機構６２を用いた回転割り出し式ワークテーブル装 置は、非可逆回転特性を持っているため本来クランプ機構を必要としない。しか し、本実施例の０゜／１８０゜回転ワークテーブル装置１０においては、パレッ ト３６，３８の一方において加工が行われている間に、他方において被加工物の 着脱が行われるため、被加工物の着脱の際に大きな力が加えられても、加工中の 被加工物の位置に微小な位置ずれも生じないようにする目的で、クランプ装置９ ６が設けられている。

【００１７】 クランプ装置９６は、スピンドル８６に取り付けられたクランプディスク９８ とハウジング６８との摩擦力によって回転部８８の回転を阻止する摩擦式である 。クランプディスク９８は、スピンドル８６の下端にボルト１００とピン１０２ とによって固定されており、ハウジング６８に形成された摩擦面１０４に微小な 間隙を隔てて対向している。クランプディスク９８の背後にはクランプシリンダ １０６が設けられている。クランプシリンダ１０６は、シリンダハウジング１０ ８とそれに圧密かつ軸方向に移動可能に嵌合されたクランプピストン１１０とを 備えている。クランプピストン１１０は、常にはリターンスプリング１１２によ りクランプディスク９８から微小距離離れた後退位置に保たれているが、クラン プピストン１１０とシリンダハウジング１０８との間に形成された圧力室１１４ に圧縮空気が供給されることにより前進し、クランプディスク９８を摩擦面１０ ４に押し付ける。

【００１８】 図７（ａ），（ｂ）及び（ｃ）に示すように、クランプデイスク９８は、スピ ンドル８６の下端に固定されている固定部１２０と、クランプピストン１１０に よって押し上げられ弾性変形をするバネ部１２２と、ハウジング６８に形成され た摩擦面１０４に押圧されると共に回転中心に向かって等間隔の平目のローレッ ト目加工を施した接触部１２４とからなる。

【００１９】 本実施例のクランプ装置においては、ワークテーブル１２が回転する前に圧力 室１１４から圧縮空気を排出すると、クランプピストン１１０は、リターンスプ リング１１２の作用により後退する。以上の動作により、クランプディスク９８ は、ハウジング６８の摩擦面１０４とクランプピストン１１０のいずれとも接触 せず、回転可能状態となる。そして、駆動源であるモータ５０の回転は伝達機構 である平歯車５２と平歯車５６との噛み合いと、ピニオン５８と大歯車６０との 噛み合いとを通じてワークテーブル１２に伝達され、そのワークテーブル１２は １８０゜回転して位置決めされる。その後、圧力室１１４に圧縮空気を供給する と、クランプピストン１１０が押し上げられ、ローレット目加工を施されたクラ ンプディスク９８の接触部１２４が、ハウジング６８に形成された摩擦面１０４ に押圧される。これにより、前記接触部１２４と摩擦面１０４との接触面におい て、ローレット目加工に伴う凹凸を吸収密着でき、またローレット目のエッヂ部 の作用により、従来の平面ディスクを押し付ける方法よりも強力かつ確実なクラ ンプ力を発生させることができる。

【００２０】 以上、本考案の一実施例を詳細に説明したが、これらは文字通り例示に過ぎず 、この他にも、考案の趣旨を逸脱することなく、当業者の知識に基づいて種々の 変形，改良を施した態様で本考案を実施することができる。

【００２１】 例えば、本実施例においては、接触部１２４に平目のローレット目加工を施し たが、摩擦面１０４にローレット目加工を施してもよく、また、接触部１２４と 摩擦面１０４との両方に施してもよい。

【００２２】 また、平目のローレット目加工でなく、アヤ目のローレット目加工を施しても よい。

【００２３】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案の回転割り出し式ワークテーブル装置によれば、 ワークテーブル上の回転中心からかなり離れた地点での回転方向の外力に対して 、微小な位置ずれも生じさせないクランプ力を油圧装置等の増圧装置を使用せず に向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例である０゜／１８０゜回転ワ
ークテーブル装置を備えたタッピングマシンの正面図で
ある。

【図２】上記０゜／１８０゜回転ワークテーブル装置の
平面図である。

【図３】上記０゜／１８０゜回転ワークテーブル装置の
ワークテーブル等回転部を取り外した状態を一部断面に
して示す図である。

【図４】図３のピニオンおよびその周辺部の拡大図であ
る。

【図５】図３のＡ−Ａ線断面図である。

【図６】上記０゜／１８０゜回転ワークテーブル装置の
正面断面図である。

【図７】（ａ）クランプディスクの詳細上面図である。 （ｂ）クランプディスクの詳細断面図である。 （ｃ）図７（ａ）のＢ−Ｂ線拡大断面図である。

【符号の説明】

１０ ０゜／１８０゜回転ワークテーブル装置 １２ ワークテーブル ５０ モータ ５８ ピニオン ６０ 大歯車 ６２ 食い違い傘歯車機構 ９６ クランプ装置 ９８ クランプディスク

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 一軸線回りに回転可能に設けられ、被加
   工物が固定されるワークテーブルと、そのワークテーブ
   ルを駆動する駆動手段と、その駆動手段の駆動力を前記
   ワークテーブルに伝達する伝達機構と、前記駆動手段を
   所定量駆動させた後停止させる制御手段と、前記ワーク
   テーブルの停止時に作動され、そのワークテーブルの位
   置ずれを防止するためのクランプ手段とを備えた回転割
   り出し式ワークテーブル装置において、 前記クランプ手段は、本体ハウジングに形成された固定
   面と、その固定面に対向して配置されたクランプディス
   クとで構成されると共に、前記固定面とクランプディス
   クとの少なくともいずれか一方に、ローレット目加工を
   施したことを特徴とする回転割り出し式ワークテーブル
   装置。