JPS6113936B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は一つのベツド上に二つのテーブルとテ
ーブルを移動させるキヤリアを装備し、一方のテ
ーブルを往復運動させて作業を行つている間に、
他方のテーブルに次に加工する加工物を取り付け
ることにより、交互に二つのテーブルを作動させ
て作業を効率良く行えるようにした工作機械に関
する。従来テーブルを移動させて作業を行う工作
機械においては、それぞれのテーブル下面にラツ
クまたはウオームラツク、ベツド中央部にピニオ
ンまたはウオームをもつものがある。例えばラツ
クピニオン式のものについて二つのテーブルＴ
１，Ｔ２の相向い合う面に連結手段が設けられて
いて、両テーブルの下面にはテーブル移動方向に
それぞれラツクが取り付けられている。そして両
テーブルＴ１，Ｔ２が連結完了したとき両方のラ
ツクは同一ピツチで連なり一本として作用する。
ベツドには別々の駆動源にて回収されるピニオン
が加工位置の真下でテーブル移動方向と直角な方
法の軸線を中心に回転するように設けられてい
て、加工位置にあるテーブルのラツクと噛み合つ
ている。そしてピニオンの回転によりテーブルは
ベツド上を移動する。今テーブルＴ１が加工位置
にあり、テーブルＴ２が待機位置にあるものとす
る。この状態からテーブルＴ１を待機位置に、テ
ーブルＴ２を加工位置に移動させるには、先ずピ
ニオンを回してテーブルＴ１を待機位置にあるテ
ーブルＴ２との連結位置まで移動させて連結させ
る。次いでピニオンを逆転させてテーブルＴ１を
逆方向に移動させるとテーブルＴ２も共に引つ張
られて移動する。テーブルＴ１を加工位置を越え
て引続き移動させることによつて途中でピニオン
はテーブルＴ２のラツクと噛み合うようになり、
テーブルＴ１のラツクとの噛み合いは外れ、その
後テーブルＴ１はテーブルＴ２に押されて移動す
ることになる。そしてテーブルＴ１をベツド上で
テーブルＴ２の待機位置から加工位置に対して反
対側の待機位置まで押した後、テーブルＴ１とテ
ーブルＴ２の連結を解除し、テーブルＴ２のみを
作業位置に移動させる。この動作はウオームラツ
クとウオームを用いた場合でも同一である。この
ように作業位置へのテーブルの変更が非常に繁雑
であつた。また大形工作物に対してはテーブルも
大形となりテーブルの取り替えに常に重量あるテ
ーブルに更に重量ある加工物を載置して移動させ
なければならない不都合がある。また二つのテー
ブルにナツト部を設けて電磁クラツチにてナツト
部をテーブルと結合させて一本のねじにて二つの
テーブルを移動させるものがあるが、このものは
二つのテーブルのナツトがねじの別々の位置で螺
合しているためねじのピツチ誤差に従つた移動む
らを生じ、又テーブルの自動交換は駆動源との接
続があるため困難である。また二つのテーブルに
別々の駆動装置を持つものがあるが、駆動装置が
二つ必要となり不経済であり、二つのテーブルの
同期運転がむずかしいという欠点があつた。

本発明の目的は、上記の欠点に鑑み、一つのベ
ツト上を往復運動でき、二つのテーブル間に該テ
ーブルと同じ方向に運動し、ボールねじで駆動さ
れる軽量のキヤリアを装備し、キヤリアと前テー
ブル間、またキヤリアと後テーブル間に連結・分
離装置をもち、それぞれのテーブルを個々に、ま
た同時に連結し、テーブルとキヤリアで往復運動
させて作業を行うことを可能にした工作機械を提
供することである。

次に本発明の実施態様を図面により説明する。
１はベツド、２は門形コラム、３は該コラムの前
側に昇降自在に装着されたクロスレール、４は該
クロスレールの前側に横行自在に装着された主軸
頭、５は該主軸頭に回転可能に軸承された主軸で
ある。前記ベツド１は、コラム２の前後に長く延
びており、その上に前テーブル６、後テーブル７
がベツドの長手方向に往復運動可能に載置されて
いる。８は前記二つのテーブルの間にベツド１上
に載置され、テーブルと同じ方向に往復運動可能
なキヤリアで、下面には両端の軸受及びベツド１
の長手方向の数個所をナツトが通過するとき干渉
しないように構成した軸受で受けられたボールね
じ９と螺合するナツト１０が固着されており、ベ
ツド１の後端に取り付けられた電動機１１が図示
しない制御装置の指令にもとづき駆動されてボー
ルねじ９が回転されると、キヤリア８はベツド１
上の前テーブル６に対してキヤリア８が早送りか
ら微動送りに切り換えられる第１指令位置の連
結・分離準備位置（以下Ｂ位置とする）を越え第
１図左外側のキヤリア８を停止させる第２指令位
置の連結・分離位置（以下Ａ位置とする）と後テ
ーブル７に対してキヤリア８が早送りから微動送
りに切り換えられる第１指令位置の連結・分離準
備位置（以下B′位置とする）を越えた第１図右外
側のキヤリア８を停止させる第２指令位置の連
結・分離位置（以下A′位置とする）との間を往
復し位置制御される。前テーブル６のキヤリア８
と対向する面にはテーブル運動方向中心線に関し
対称な位置に、丸棒状の形状を有し、その頂部１
８近くの軸心に対称な位置に二個所台形状の切欠
き１３，１３′を有するレール断面状の連結用プ
ルスタツド１２が１個づつ計二個固着されてい
る。またキヤリア８の前テーブル６と対向する側
には該プルスタツド１２と対向して後述する連
結・分離機構１４が計２個設けられている。そし
て１個のプルスタツド１２と対向する１個の連
結・分離機構１４とで１対を形成する。前記それ
ぞれのプルスタツド１２の両側には平形位置決め
パツト３２が１個づつ計二個全部で四個固着され
ており、該平形位置決めパツト３２に対応するキ
ヤリア８の前面にも同様な平形位置決めパツト３
１が計四個固着されている。また、テーブルの長
手方向と直角な方向の位置決めのために、前テー
ブル６のキヤリア８と対向する面のテーブル運動
方向中心線上には、円錐凹型位置決めパツト３４
が一個、該位置決めパツト３４に対応するキヤリ
ア８の前テーブル６と対向する面には、円錐凸型
位置決めパツト３９が一個それぞれ固着されてお
り前テーブル６とキヤリア８の連結動作のときの
芯出し位置決めの作用をする。そしてこれ等の位
置決めパツトは後述のリンク１６，１６′がプル
スタツド１２を確実にクランプした位置におい
て、円錐型位置決めパツトを基準として平形位置
決めパツドを機械組み立て時に調整加工して全て
のパツドが一様に接合するように現合によつて組
上げるものである。後テーブル７のキヤリア８と
対向する面とキヤリア８の後テーブル７に対向す
る側にも、前テーブル６のキヤリア８との対向面
とキヤリア８の前テーブルとの対向側に固着され
たものと同型の連結用プルスタツド１２、連結・
分離機構１４が同じ対称位置に同数固着されてい
る。従つてキヤリア８には前側、後側それぞれ二
個ずつ同型の連結・分離機構１４が計四個配置さ
れている。また同型の平形位置決めパツド、円錐
凹型または凸型位置決めパツドがキヤリア８と後
テーブル７の対面中心に同様に１個設けられてい
る。

連結・分離機構１４の構成は油圧シリンダ２０
がその軸心をプルスタツド１２の軸心と同一にな
るようにキヤリア８に固着され、ピストン２２と
ロツド２４が、ポート２１またはポート３３から
の圧力油によつて前進または後退する。ロツド２
４の先端に該ロツド２４の軸心に直角な方向に軸
心を持つように固着された軸２５には、微小角度
首振りできるようにテーパ部２７，２７′を有す
る楔２６が枢着されている。油圧シリンダ２０と
プルスタツド１２との間には、それらの軸心を結
ぶ線に関して対称位置に、キヤリア８に固着され
た軸１５，１５′で中程を回転可能に枢着された
リンク１６，１６′が設けられている。該リンク
１６，１６′は前記楔側の端に軸２８，２８′で回
転可能に枢着されたローラ２９，２９′を有して
いる。該ローラ２９，２９′は前記楔２６がピス
トン２２によりプルスタツド１２の方向に移動さ
せられた時に楔２６のテーパ部２７，２７′が当
接して押拡げられる位置にある。前記リンク１６
のローラ２９取り付け側のピンとリンク１６′の
ローラ２９′取り付け側のピンとの間には、力の
弱い引つ張りばね４０が張着されていて、ローラ
２９，２９′を近づける方向に作用している。従
つてキヤリア８がテーブルと連結していない時
は、ローラ２９，２９′は互いに接している。ま
た前記リンク１６，１６′には中程内側向きに対
向し、後述する分離動作のときプルスタツド１２
の頂部１８に当接する突起１７，１７′と、ロー
ラ２９，２９′取り付け側とは反対側に、内側向
きに対向し後述する連結動作のときプルスタツド
１２の切欠き１３，１３′と係合する突起３０，
３０′とが設けられている。楔２６の枢着端と油
圧シリンダ２０との間には、先端内側にローラ２
９，２９′をかかえるように斜面３５，３５′を設
けた爪３８，３８′を有する対称な腕部でなる鍵
手３６がロツド２４に遊挿されている。爪３８，
３８′は前記リンク１６，１６′がプルスタツド１
２を連結する時、楔２６でそれぞれ外方に押され
るローラ２９，２９′と接触する斜面３５，３
５′の作用によりプルスタツド１２側に引き寄せ
られる位置にある。１９はリンク１６が連結位置
にある時作動するリミツトスイツチ、２３はリン
ク１６が分離位置にある時作動するリミツトスイ
ツチである。

次にキヤリア８と前テーブル６の連結動作につ
いて説明する。第１図、第２図において、制御装
置に予め位置が確認されている待機位置にある前
テーブル６をコラム２の前後の作業位置に移動さ
せるには、制御装置の指令で駆動される電動機１
１でボールねじ９を回転させてキヤリア８を前テ
ーブル側に移動させ、図示しない検出器から検出
されるキヤリア８の現在位置が待機位置に対応し
て予め決められたＢ位置に一致するまで早送りで
送る。このＢ位置はキヤリア８の位置決めのパツ
ト３１と前テーブル６の位置決めパツト３２とが
相当離れている位置である。その後制御装置の指
令で微動送りにて前テーブル６に近ずくと、その
動きに従つてばね４０で引つ張られてローラ２
９，２９′が接触しているため近づいた状態にあ
るリンク１６，１６′の突起１７，１７′がプルス
タツド１２の頂部１８に当接し（第３図）弱い力
の引つ張りばね４０に逆らつてリンク１６は時計
方向、リンク１６′は反時計方向に回動される。
検出器から検出されるキヤリア８の現在位置が予
め設定されたＡ位置に一致するまでキヤリア８が
送られ前テーブル６に近づき図示しないリミツト
スイツチにより位置を確認して停止する（第４
図）。この位置においてローラ２９，２９′は楔２
６が侵入し易い状態まで開き、突起３０，３０′
はプルスタツド１２の切欠き１３，１３′に臨ん
だ状態にある。この時キヤリア８と前テーブル６
の対応する位置決めパツト３１，３２の間隙は数
mm例えば３mmとなるようにＡ位置が設定されてい
る。次に油圧シリンダ２０のポート２１から圧力
油が供給され、ピストン２２がプルスタツド１２
の方向に移動し、楔２６のテーパー部２７，２
７′が、ローラ２９，２９′に当接してローラが開
けられると、これと一体のリンク１６は時計方向
に、同じくリンク１６′は反時計方向に更に回動
され、突起１７，１７′がプルスタツド１２の頂
部１８から離れると同時に突起３０，３０′が互
いに内方に回動されてプルスタツド１２の切欠き
１３，１３′に食い込みその首部と係合するため
プルスタツドは前テーブル６とともに間隙分３mm
キヤリア８の方へ引き込まれ、円錐凸型位置決め
パツト３９と、円錐凹型位置決めパツト３４、位
置決めパツト３１，３２が一様に接触した位置で
クランプされ、キヤリア８と前テーブル６の連結
動作が終了する。この連結動作において鍵手３６
はピストン２２の後退位置において楔２６の後端
でともに退いた位置にありプルスタツド１２の頂
部１８が突起１７，１７′を押しリンク１６，１
６′を回動してローラ２９，２９′を開けるため爪
３８，３８′が斜面で僅かにプルスタツド側に引
かれ、更にピストン２２の前進移動で楔２６によ
りローラ２９，２９′が開けられ斜面３５，３
５′の作用で更に前進移動させられるが、楔２６
の後端とは大きな隙間を有している（第５図）。
この状態はリミツトスイツチ１９により確認され
る。連結完了で前テーブル６はキヤリアに引かれ
て作業位置に移送される。

次にキヤリア８と前テーブル６の分離動作につ
いて説明する。作業を終了し前テーブル６を伴つ
たキヤリア８は作業終了の指令により早送りでキ
ヤリア８の現在位置がＢ位置に一致するまで送ら
れその後微動送りにてキヤリア８の現在位置がＡ
位置に一致するまで移動し停止する。次に油圧シ
リンダ２０のポート３３から圧力油が供給され、
ピストン２２がプルスタツド１２から遠ざかる方
向に移動されると、楔２６も後退しローラ２９，
２９′は楔２６のテーパー部２７，２７′の拘束か
ら開放されて引つ張りばね４０の作用により互い
に近寄り、リンク１６は反時計方向、リンク１
６′は時計方向に回動される。このためリンク１
６，１６′の突起１７，１７′がプルスタツド１２
の頂部１８に当接して旋回を停止する。ピストン
２２が更にプルスタツド１２から遠ざかる方向に
移動すると、楔２６の底部３７が鍵手３６に当た
り、鍵手を楔２６と同じ方向に移動させ、鍵手３
６両端の爪３８，３８′の斜面３５，３５′がロー
ラ２９，２９′を互いに内方に押してリンク１６
を反時計方向にリンク１６′を時計方向に回動さ
せる。従つて鍵手３６の引かれる動きが突起１
７，１７′により、プルスタツド１２を突き離す
ように作用して前テーブル６は３mm押し出され各
位置決めパツドは３mmの隙間があく（第４図）。
次にキヤリア８の現在位置がＢ位置に一致するま
でキヤリア８が移動すると、突起１７，１７′と
プルスタツド１２の頂部１８とは隙間があるので
引つ張りばね４０の作用によりローラ２９，２
９′が互いに内方に動いて接し、第３図に示した
ような状態になり、分離動作が終了したことをリ
ミツトスイツチ２３により確認する。このように
前テーブル６とキヤリア８との連結関係はキヤリ
ア８と反対側にある後テーブル７も同様であつて
キヤリア８の移動範囲の最終端はＡ位置とA′位
置でキヤリア８はこれ以上前テーブル６及び後テ
ーブル７側に移動することはない。したがつてＡ
位置、A′位置にてキヤリア８が前テーブル６、
後テーブルをそれぞれ押し出してキヤリアと両テ
ーブルとの間にそれぞれ数mmづつの隙間を確保す
るから、キヤリア８が前記移動範囲Ａ〜A′間を
任意に移動しても前テーブル、後テーブルと衝突
することがない。

ここで本発明の工作機械の作業順序を概略説明
すると、図示しない制御装置の指令によりまずキ
ヤリア８が待機位置にある前テーブル６に対する
Ｂ位置にキヤリア８の現在位置が一致するまで早
送りで送られ、その後微動送りでＡ位置にキヤリ
ア８の現在位置が一致するまで移動し停止する。
この位置でキヤリア８と前テーブル６とが連結
し、リミツトスイツチ１９の確認信号を得て、キ
ヤリア８と前テーブル６はコラム２前後の作業位
置へ移動し、通常前テーブル６をキヤリア８で移
動（Ｘ軸方向）させながらテーブル上の加工物
（図示せず）が加工される。この時、A′位置より
数mm離れている待機位置にある後テーブル７は作
業位置を往復運動するキヤリア８とは干渉しない
ことは勿論である。前テーブル６上の加工物（図
示せず）が加工されている間に、後テーブル７に
は次に加工すべき加工物（図示せず）が取り付け
られる。前テーブル６上の加工物（図示せず）の
加工が終わると、前テーブルを伴うキヤリア８は
現在位置がＢ位置に一致するまで早送りで送ら
れ、その後微動送りでその現在位置がＡ位置に一
致するまで移動して停止する。この位置でキヤリ
ア８と前テーブル６とが分離し、リミツトスイツ
チ２３の確認信号を得て、キヤリア８は前テーブ
ル６から離れる。続いて後テーブル７上の加工物
を加工するため、キヤリア８は加工位置をこえて
後テーブル７側でキヤリア８の現在位置が、B′位
置に一致するまで早送りで、A′位置に一致する
まで微動で送られ前記と同様の連結・分離動作が
キヤリア８と後テーブル７との間で行われる。こ
のような動作を繰り返して、前後テーブル上の加
工物を交互に加工する。また、二つのテーブル
６，７を同時にキヤリア８に連結して、より大き
な加工物を両テーブル上にのせて加工することも
可能である。またベツド長手両端のテーブル待機
位置ではテーブルはキヤリア８との係合が解かれ
て自由な状態にあるため、この位置にベツド長手
方向に対して直角な方向にシヤツトル式のテーブ
ル交換装置を設置することによりテーブルは二つ
に限らずより多くのテーブルをキヤリアにより順
次作業位置へ移動させることも可能である。

以上述べたように、ボールねじにナツトを介し
て直接駆動させるキヤリアが二つのテーブルを
個々にまた同時に連結して往復運動させることが
できるものであるから、キヤリアの両側部にテー
ブルを連結して二つのテーブルを同時に移動させ
た場合に、移動用ナツトはキヤリアに取り付けた
一個のみのため二つのテーブルに送りむらが生じ
ることがない。また一方のテーブルの作業終了
後、該テーブルを待機位置に移動させ、その後他
方のテーブルを作業位置に移動可能なため、重量
物の移動ロスがなく、テーブルを移送させるキヤ
リアを小形小重量のものにできるから、重いテー
ブルは常に移動させるものより動力ロスが少な
い。また最初の加工物取り付け時に二つのテーブ
ルをそれぞれ待機位置に置くことが可能である。

更にテーブルとキヤリアとの結合機構としてキ
ヤリア側に油圧機構を用いたがテーブル側には油
圧機構を用いないためテーブル交換を容易に行う
ことができる。更にまたテーブルの連結動作にお
いてもお互いの位置決めパツトが衝突することは
なく、テーブルがキヤリアに引き込まれて位置決
めパツトが接触し連結するため、キヤリアとテー
ブルの連結位置決め精度が長期間維持される等多
くの特徴を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の工作機械の平面図、第２図は
本発明の工作機械の右側面図、第３図はテーブル
連結・分離位置の平面図、第４図、第５図は連結
作動状態における連結装置の油圧シリンダ軸心を
含む断面図である。 １……ベツド、６……前テーブル、７……後テ
ーブル、８……キヤリア、１２……プルスタツ
ド、１４……連結・分離機構、１６，１６′……
リンク、２０……油圧シリンダ、２２……ピスト
ン、２６……楔、３６……鍵手。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一本のボールねじにより二つのテーブルを移
   動させて作業を行う工作機械において、ベツド上
   に載置されボールねじに螺合するナツトを介して
   直接移動させられるキヤリアと、該キヤリアの移
   動方向の両側にてベツト上に載置された二つのテ
   ーブルと、前記キヤリアと前記各テーブルとを連
   結するためそのそれぞれの対向部位のテーブル側
   に設けた連結・分離機構に対応するキヤリア側に
   設けた連結・分離機構とで一対となる複数組の連
   結・分離手段と、前記キヤリア側の連結・分離機
   構には連結・分離駆動部を設けて加工作業に必要
   なテーブルの動きをキヤリアによつて行わせるこ
   とを特徴とする工作機械。 ２ 連結・分離手段は連結作動のときキヤリアが
   テーブル連結点寸前において停止した位置でテー
   ブルを連結点まで引き込む機能と、分離作動のと
   きキヤリアとの間に隙間をつくるためテーブルを
   突き離す機能を有する構造である特許請求の範囲
   第１項記載の工作機械。