JPH0666933U - チルトテーブル装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】テーブル１の回転軸線方向の長さが短くてもテ
ーブルの回動軸線回りの捩じり剛性が高く、テーブルの
回転割り出し精度の高いチルトテーブル装置を提供す
る。 【構成】テーブル１を回転軸２，３を介して支持部材４
に水平軸線回りに回動可能に支持し、サーボモータ１２
を支持部材１４にテーブル１の回動軸線と平行な軸線回
りに回動可能に支持し、サーボモータ１２にボールねじ
軸１４を回転連結し、ボールねじ軸１４に螺合するボー
ルねじナット１５をテーブル１の下面にテーブル１の回
動軸線と平行な軸線回りに回動可能に支持する。ボール
ねじナット１５を含めたテーブル１の重心を、テーブル
１の回動可能な範囲においてテーブル１の回動軸線を通
る鉛直軸線を越えない位置に設定した。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、工作物に球面研削加工を施す場合などに用いるチルトテーブル装 置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来のチルトテーブル装置を図６及び図７について説明する。これらの図にお いて、１は工作物を取りつけるテーブルであり、このテーブル１の外周に１対の 水平な回転軸２，３をテーブル１の直径延長方向に相対向させて突出させてある 。

【０００３】 前記回転軸２，３は、工作機械のベッドなどの支持部材４上に固定した１対の 支持腕５，５に図示しないベアリングを介してそれぞれ回動可能に軸支し、一方 の回転軸２には減速機６を介してサーボモータ７を繋ぎ、他方の回転軸３にはロ ータリエンコーダ８を設けてあり、前記減速機６，サーボモータ７を主要部材と してチルト駆動機構９を構成している。

【０００４】 そして、サーボモータ７の駆動によってチルトテーブル１を回転軸２，３の軸 回りに傾斜させ、前記エンコーダ８の信号によってサーボモータ７をフィードバ ック制御し、テーブル１上に取りつけた工作物に加工を施している。なお、エン コーダはサーボモータに内蔵させることもあった。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

前述した従来のチルトテーブル装置は、減速機の捩じり剛性が小さいため、回 転方向の剛性が小さくなり、角度伝達誤差が大きく、前記テーブルの正確な位置 決めができず、また減速機の捩じり剛性を大きくするには、減速機やサーボモー タを大きくする必要があり、チルト駆動機構の回転軸軸方向寸法が長くなるとい う問題点があった。

【０００６】 この考案は、前述した問題点をチルト駆動機構の改良によって解決し、回転軸 の軸方向寸法が短く、回転軸回りの捩じり剛性を大きくして角度伝達誤差を小さ くし、テーブルの位置決め精度を向上させることができる、チルトテーブル装置 を提供することを目的とするものである。さらに、テーブルの自重によるモーメ ントがテーブルの回動にも係わらず同一方向に働くことによって、ボールねじ軸 には常に圧縮が作用し、圧縮から引っ張りに変わることによるボールねじナット のロストモーションを無くしてテーブルの回転割り出し精度を向上させることを 目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

この考案は、チルト駆動機構を、支持部材にテーブルの回動軸線と平行な軸線 回りに回動可能に支持されたサーボモータと、このサーボモータに回転連結され テーブルの回動軸線と直交する方向に配設されたボールねじ軸と、ボールねじ軸 に螺合し前記テーブルの下面にテーブルの回動軸線と平行な軸線回りに回動可能 に支持されたボールねじナットとで構成し、テーブルの回動可能な範囲において 、ボールねじナットを含めたテーブルの重心がテーブルの回動軸線を通る鉛直軸 線を越えない位置にボールねじナットを含めたテーブルの重心を設けたものであ る。

【０００８】

【作用】

サーボモータによってボールねじ軸を回転駆動すると、ボールねじナットがボ ールねじ軸の軸線方向に移動し、テーブルが回動する。ボールねじ軸とボールね じナットによってサーボモータの回転を減速するので、テーブルの回動軸線方向 の長さを短くできるとともにテーブルの回動軸線回りの捩じり剛性を大きくでき 、角度伝達誤差を小さくできる。さらに、テーブルの自重によるモーメントがテ ーブルの回動にも係わらず同一方向に働くため、ボールねじ軸に常に圧縮が作用 し、ボールねじナットのボールねじ軸回転軸線方向のロストモーションが無くな ってテーブルの回転割り出し精度が向上する。

【０００９】

【実施例】

以下、この考案の一実施例につき図１ないし図５を参照して説明する。 図１，図２及び図３に示すとおり、１はテーブル、２，３はテーブル１の前後 面に水平方向に突設された回転軸、４は工作機械のベッド又は直線移動テーブル などの支持部材であり、この支持部材４上に突出させた支持腕５，５に回転軸２ ，３を水平軸線回りに回動可能に支持してあり、回転軸３にはロータリエンコー ダ８が直結してある。テーブル１の下方で支持部材４の凹部４ａには、前記テー ブル１を回動させるチルト駆動機構１１が設けられている。

【００１０】 前記チルト駆動機構１１は、サーボモータ１２を有し、サーボモータ１２のモ ータ軸１２ａにはフレキシブルカップリング１３を介してボールねじ軸１４の基 端部が連結してある。サーボモータ１２はモータ軸１２ａと反対側の端部をコイ ルばね２３，２３によって支持部材４に吊持してある。また、サーボモータ１２ 及びボールねじ軸１４は軸方向を支持部材４の長手方向に沿って配置し、回転軸 ２，３と直交させてある。ボールねじ軸１４は、先端側ねじ部１４ａがテーブル １の下方に延び、図示しないボールを介してボールねじナット１５に係合させて ある。図４にも示すように、ボールねじナット１５には取付部材１５ａを介して 両側に１対の枢着軸１６，１６を１対の回転軸２，３と平行に突出させ、枢着軸 １６，１６をアンギュラ形のボールベアリング１７，ベアリング２７を介しテー ブル１下面に相対向させて突出させたブラケット１８，１８に回動可能に支持す ることで第１リンク１９を構成してある。

【００１１】 前記ボールねじ軸１４の基端部近くを回動部材２０にアンギュラ形のボールベ アリング２１を介して回動可能に、また軸方向移動を拘束して支持させてあり、 図５にも示すように回動部材２０の両側には１対の枢着軸２２，２２を１対の回 転軸２，３と平行に突出させ、枢着軸２２，２２をアンギュラ形のボールベアリ ング２８ａ，ベアリング２８ｂを介し支持部材４上面に相対向させたブラケット ２９に支持することで、第２リンク２５を構成してある。なお、図１，図２，図 ３中、２６はカップリングカバーである。

【００１２】 そして、回転軸２，３、枢着軸１６，１６及び２２，２２の軸方向は、ボール ねじ軸１４の軸方向と直交させて配置してある。また、アンギュラ形のボールベ アリング１７，２８ａにはそれぞれプリロードをかけ、ボールねじナット１５に もプリロードをかけて、がたつきを防止している。更に減速機構はボールねじ軸 １４とボールねじナット１５との係合及び第１，第２リンク１９，２５によって 構成している。

【００１３】 前記テーブル１は、回転軸２，３から図１の左端までの長さに比べて回転軸２ ，３から図１の右端までの長さの方が長い。この結果、ブラケット１８，ボール ねじナット１５を含めたテーブル１の重心Ａは図１に示すように回転軸２，３に 対して右側にあり、しかもテーブル１の重心Ａは、テーブル１の回動可能な範囲 において、回転軸２，３を通る鉛直軸線を越えて回転軸２，３の左側に行かない ような位置にある。テーブル１に工作物を載せる時は、工作物の重心が回転軸２ ，３の右側にくるように行う。

【００１４】 次に、前述した実施例のチルトテーブル装置の作動について説明する。 チルト駆動機構１１のサーボモータ１２を駆動し、モータ軸１２ａからフレキ シブルカップリング１３を介してボールねじ軸１４に回転力を伝え、ボールねじ 軸１４と係合したボールねじナット１５をボールねじ軸１４の軸方向に直線移動 させる。

【００１５】 ボールねじナット１５の直線移動によってブラケット１８，１８を介してテー ブル１は回転軸２，３の軸回りに回動する。すなわち、ボールねじナット１５が ボールねじ軸１４の基端方向である図２の左方向に移動すると、テーブル１は図 １，図２の実線に示す右上がりの傾斜位置から鎖線に示す水平位置を経て左上が りの傾斜位置まで回動し、ボールねじナット１５が図２の右方向に移動すると、 テーブル１は左上がりの傾斜位置から右上がりの傾斜位置まで回動する。テーブ ル１の回動範囲は、サーボモータ１２が凹部４ａに接触しない位置からテーブル １が回動部材２０に接触しない位置までである。

【００１６】 なお、ボールねじナット１５の左右方向への移動はサーボモータ１２を正逆回 転させて行い、またロータリエンコーダ８の信号によってサーボモータ１２をフ ィードバック制御し、テーブル１上に取り付けた工作物に適宜の工具によって球 面研削などの加工を施す。 そして、ボールねじナット１５のボールねじ軸１４軸方向への移動に伴ってテ ーブル１がボールねじナット１５及びボールねじ軸１４に対し、第１リンク１９ の枢着軸１６，１６回りに回動すると共に、サーボモータ１２とボールねじ軸１ ４とを１つのレバーとして、このレバーの中央部近くを支える第２リンク２５の 回動部材２０を介し、支持部材４に対し第２リンク２５の枢着軸１６，１６回り に回動する。

【００１７】 前述したように、この実施例ではチルト駆動機構１１をテーブル１の下方に配 置したので、回転軸２，３軸方向の寸法を短く抑えることができ、また左右（Ｘ 軸）方向に水平移動するテーブルを支持部材４とし、これにチルト駆動機構１１ を組み込んで使用とすると、コンパクトにすることができる。 また、ブラケット１８，ボールねじナット１５を含めたテーブル１の重心Ａは 、テーブル１の回動可能な範囲において、回転軸２，３を通る鉛直軸線を越えて 回転軸２，３の左側に行かないような位置にあるため、ボールねじ軸１４にはテ ーブル１の自重による時計方向のモーメント、即ち圧縮が常に作用する。この結 果、ボールねじナット１５のボールねじ軸回転軸線方向のロストモーションが発 生しないため、テーブル１の回転割り出し精度が向上する。

【００１８】

【考案の効果】

以上述べたように本考案は、チルト駆動機構を、前記支持部材にテーブルの回 動軸線と平行な軸線回りに回動可能に支持されたサーボモータと、このサーボモ ータに回転連結されテーブルの回動軸線と直交する方向に配設されたボールねじ 軸と、ボールねじ軸に螺合し前記テーブルの下面にテーブルの回動軸線と平行な 軸線回りに回動可能に支持されたボールねじナットとで構成したので、テーブル の回動軸線方向の長さを短くできるとともにテーブルの回動軸線回りの捩じり剛 性を大きくでき、角度伝達誤差を小さくできる効果が得られる。

【００１９】 また、テーブルの回動可能な範囲において、ボールねじナットを含めたテーブ ルの重心がテーブルの回動軸線を通る鉛直軸線を越えない位置にボールねじナッ トを含めたテーブルの重心を設けたので、テーブルの自重によるモーメントがテ ーブルの回動にも係わらず同一方向に働いてボールねじ軸に常に圧縮が作用し、 ボールねじナットのボールねじ軸回転軸線方向のロストモーションが無くなって テーブルの回転割り出し精度が向上する効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の一実施例によるチルトテーブル装置
を示した一部切り欠き側面図である。

【図２】図１のチルトテーブル装置の縦断側面図であ
る。

【図３】図１のチルトテーブル装置のチルト駆動機構お
よび支持部材を示した平面図である。

【図４】図３のＡ−Ａ線断面図である。

【図５】図３のＢ−Ｂ線断面図である。

【図６】従来例のチルトテーブル装置を示した概略平面
図である。

【図７】図６の正面図である。

【符号の説明】

１ テーブル ２ 回転軸 ３ 回転軸 ４ 支持部材 ５ 支持腕 １１ チルト駆動機構 １２ サーボモータ １３ フレキシブルカップリング １４ ボールねじ軸 １５ ボールねじナット １６ 枢着軸 １７ ボールベアリング １８ ブラケット １９ 第１リンク ２０ 回動部材 ２１ ボールベアリング ２２ 枢着軸 ２３ ブラケット ２５ 第２リンク

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 テーブルを支持部材上に水平軸線回りに
   回動可能に支持し、チルト駆動機構によってテーブルを
   回動させるチルトテーブル装置において、前記チルト駆
   動機構は、前記支持部材にテーブルの回動軸線と平行な
   軸線回りに回動可能に支持されたサーボモータと、この
   サーボモータに回転連結されテーブルの回動軸線と直交
   する方向に配設されたボールねじ軸と、ボールねじ軸に
   螺合し前記テーブルの下面にテーブルの回動軸線と平行
   な軸線回りに回動可能に支持されたボールねじナットと
   からなり、テーブルの回動可能な範囲において、ボール
   ねじナットを含めたテーブルの重心がテーブルの回動軸
   線を通る鉛直軸線を越えない位置にボールねじナットを
   含めたテーブルの重心を設けたことを特徴とするチルト
   テーブル装置。