WO2005038291A1 - 回転軸用バランサ機構 - Google Patents

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cam
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shaft
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Masahiro Machida
Hiroyuki Yotsubayashi
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Pascal Engineering Corporation
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    • Y10T74/2121Flywheel, motion smoothing-type
    • Y10T74/2122Flywheel, motion smoothing-type with fluid balancing means

Definitions

  • the present invention relates to a balancer mechanism for reducing a rotational moment acting on a rotating shaft rotatably supported by a shaft support from a member supported by the rotating shaft.
  • a rotating shaft is rotatably supported by a shaft supporting portion, and members such as a table unit, a movable platen, and an arm portion are mounted on the rotating shaft. Supported.
  • a pair of rotating shafts fixed to a table unit are rotatably supported by a shaft support, and a driving force is input from an electric motor to the rotating shaft, and the table unit is rotated. Driven.
  • the table unit is provided with a turntable rotatable around an axis orthogonal to the axis of the rotary shaft and a drive mechanism thereof.
  • the work is detachably mounted on the turntable, and the work is machined. Will be applied.
  • the workpieces set in the indexer unit are assumed to be workpieces of various shapes and sizes, so the table unit and the center of rotation of the workpiece mounted on the table unit (the axis of the rotating shaft) It is difficult to match the center of gravity. Therefore, the rotational moment due to the unbalanced load of the table unit and the work acts on the rotating shaft, and the load on the electric motor increases.
  • Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2001-277059 discloses a rotary table provided with a pressing mechanism.
  • this pressurizing mechanism an air working hole is formed at the end of the rotating shaft, and first and second pressure receiving surfaces are formed on the wall surface of the hole.
  • An air supply member is inserted into the air operation hole of the rotating shaft, and the first or second pressure receiving surface receives pressurized air supplied from the first or second port of the air supply member, and the first or second pressure receiving surface is received by the rotating shaft. 2
  • Rotational moment acts in the rotation direction. In this way, a rotating moment for balancing that cancels at least a part of the rotating moment due to the unbalanced load of the rotating table and the work is generated.
  • an air working hole is formed at the end of the rotating shaft, first and second pressure receiving surfaces are formed on the wall surfaces of the hole, an air supply member is provided, and the air supply member is connected to the air supply member. Since the air hole and the pressurized air supply device are required to enter the working hole, the structure is complicated and the manufacturing cost is high. In order to cope with the rotational moment that changes according to the rotation angle of the rotating shaft, an air valve and a control device are provided, and the pressure of the pressurized air supplied to the air operation hole is adjusted to adjust the rotational moment for balancing. However, the structure becomes more complicated and the manufacturing cost becomes higher.
  • An object of the present invention is to use a gas spring to apply a rotating moment for balancing to cancel at least a part of the rotating moment acting on the rotating shaft to the rotating shaft, and to easily and surely reduce the rotating moment. Reducing the load on the driving mechanism that drives the rotating shaft, improving the responsiveness when rotating and stopping the members supported by the rotating shaft, and increasing the size according to the magnitude of the rotating moment.
  • To apply the rotating moment for balancing on the rotating shaft to simplify the structure, and to be easily attached to various existing devices where the rotating moment acts on the rotating shaft from the members supported by the rotating shaft. And so on. Disclosure of the invention
  • the present invention relates to a balancer mechanism for reducing a rotating moment acting on a rotating shaft rotatably supported by a shaft supporting portion from a member supported by the rotating shaft, wherein the balancer mechanism is fixed to an end of the rotating shaft.
  • a gas spring for applying a rotating torque for balancing to cancel at least a part of the rotational moment on the shaft is provided (claim 1).
  • This rotary shaft balancer mechanism is a rotary shaft that rotatably supports a table unit on which a work is detachably mounted in an indexer device, and a crank shaft of a crank mechanism that reciprocates a movable plate up and down in a crank press device.
  • the present invention can be applied to a device provided with a rotating shaft on which a rotating moment acts from a member supported by the rotating shaft, such as a rotating shaft for rotatably supporting a rotating shaft, a rotating shaft for rotatably supporting an arm portion of a robot arm, and the like. it can.
  • a cam member is fixed to the end of the rotary shaft, and the cam follower is elastically urged toward the cam member by gas spring, and is pressed against and abuts against the cam member, thereby causing the cam follower to abut.
  • the member follows a cam member that rotates integrally with the rotation shaft.
  • the rotating moment can be easily and reliably reduced.
  • the load on the drive mechanism for driving the shaft can be reduced, and the responsiveness when the member supported by the rotating shaft is rotated and stopped is improved.
  • the balancer mechanism has a simple structure including the cam member, the cam follower member, and the gas spring, which is advantageous in terms of manufacturing cost. Further, since the member supported by the rotating shaft can be easily attached to various existing devices in which a rotating moment acts on the rotating shaft, the device is excellent in versatility. ⁇ Next, a preferred configuration and a practicable configuration of the configuration of the present invention will be described.
  • the force member is formed of a disk member centered on a position eccentric with respect to the axis of the rotation shaft, and the cam follower member is configured to contact the outer peripheral surface of the disk member. Claim 2).
  • the cam member can have a simple shape, and the cam following member can smoothly follow the cam member.
  • a gas spring applies the rotating moment for balancing to the rotating shaft via a cam follower member and a cam member over substantially the entire range of rotation angles of the rotating shaft of 0 to 360 degrees, thereby rotating the rotating shaft. The moment can be reduced. Further, the magnitude of the rotational moment varies according to the rotational angle of the rotating shaft. However, the input position where the force is input from the cam follower to the cam member by the gas spring, and the direction and magnitude of the force are appropriate. And a rotating moment for balancing having a magnitude corresponding to the magnitude of the rotating moment can be applied to the rotating shaft.
  • the cam follower member is a roller member rotatably mounted on the gas spring (Claim 3).
  • the roller member (cam follower) is brought into contact with the outer peripheral surface of the disk member (cam member) so that it can follow more smoothly. The wear and damage of the cam member and the cam follower are prevented as much as possible to extend the life. be able to.
  • the direction in which the cam follower is biased by the gas spring in a neutral direction is directed toward the axis of the rotating shaft (Claim 4). Since the gas spring can be fixedly mounted, the assembly of the gas spring is simplified, and a rotating moment for balancing having a magnitude corresponding to the magnitude of the rotational moment can be applied to the rotating shaft.
  • the elastic biasing force of the gas spring that elastically biases the cam follower toward the cam member that is, the gas pressure in the gas spring
  • gas pressure adjusting means for automatically adjusting the gas pressure according to the magnitude of the rotational moment may be provided.
  • the direction in which the cam follower is elastically biased by the gas spring, that is, the position (posture) of the gas spring may be adjustable.
  • a gas spring position adjusting means for automatically adjusting the position of the gas spring according to the magnitude of the rotational moment may be provided.
  • FIG. 1 is a front view of an indexer device provided with a balancer mechanism according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a left side view of the indexer device.
  • FIG. 3 is a sectional view taken along the line III-III of FIG.
  • FIGS. 4 to 7 are explanatory diagrams of the operation of the rotating shaft balancer mechanism.
  • FIG. 4 shows a rotation angle of the rotating shaft of 0 °
  • FIG. 5 shows a rotating angle of the rotating shaft of about 30, and
  • FIG. 6 shows a rotating shaft.
  • the rotation angle of the rotating shaft is 90 degrees
  • FIG. 7 shows a state where the rotation angle of the rotating shaft is about 150 degrees.
  • FIG. 8 is an explanatory diagram of a balancing rotational moment and the like acting on the rotating shaft.
  • FIG. 1 is a front view of an indexer device provided with a balancer mechanism according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a left side view of the indexer device.
  • FIG. 10 is a left side view of an indexer apparatus provided with a balancer mechanism according to a modified embodiment. Best shape bear for carrying out the invention
  • This embodiment is an example of a case where the rotating shaft balancer mechanism of the present invention is applied to an indexer device for detachably mounting a workpiece to be machined by a machine tool.
  • Note that the arrows a and b in FIG. 1 are described as upward and leftward.
  • the indexer unit 1 includes a table unit 2, a pair of left and right rotating shafts 3 and 4 fixed to the table unit 2, and a left side including a shaft supporting portion for rotatably supporting the rotating shaft 3.
  • the right shaft support mechanism 6, which includes a shaft support part that rotatably supports the shaft support mechanism 5 and the rotation shaft 4, the table unit 2, and the rotation shafts 3 and 4 are turned around the axis A of the rotation shafts 3 and 4.
  • a rotary drive mechanism 7 having an electric motor 7a that is driven and driven, and a rotating shaft balancer mechanism 8 unique to the present invention (hereinafter referred to as a balancer mechanism 8) are provided.
  • the table unit 2, the rotating shaft 3, and the shaft support mechanism 5 have slightly different structures between FIG. 1 and FIGS. 2 to 7, but are substantially the same, and therefore are described with the same reference numerals.
  • the rotation drive mechanism 7 is provided near the right shaft support mechanism 6, and a driving force is input to the rotation shaft 4 from the rotation drive mechanism 7, and the table unit 2 is rotated.
  • the tape unit 2 has a turn that can rotate around an axis perpendicular to the axis A of the rotating shafts 3 and 4.
  • a table and a drive mechanism (not shown) are provided.
  • the work W is detachably mounted on the turntable, and the work W is machined.
  • the balancer mechanism 8 includes a rotating shaft 3, 4 rotatably supported by the shaft supporting mechanisms 5, 6, and a rotating mechanism acting from the members (table unit 2 and work W) supported by the rotating shafts 3, 4. This is a mechanism to reduce the moment Ml.
  • the balancer mechanism 8 will be described in detail.
  • the balancer mechanism 8 includes a cam member 10 fixed to the left end of the rotating shaft 3, and a cam follower member 15 that contacts and follows the cam member 10 from substantially below.
  • a gas spring 20 for applying a rotational moment M 2 for balancing which cancels at least a part of M 1 is provided.
  • the left end surface of the rotating shaft 3 is exposed to the outside from the left end of the shaft supporting mechanism 5, and a short shaft member 14 eccentric to the axis A of the rotating shaft 3 is fixed to the left end surface of the rotating shaft 3.
  • the cam member 10 is fixed to the left end face of the shaft member 14.
  • the cam member 10 is composed of a disc member 10 having a center B at a position eccentric with respect to the axis A of the rotating shaft 3, and a cam follower member 15 is provided on an outer peripheral surface of the disc member 10. It is configured to abut.
  • the cam follower member 15 comprises a roller member 15 rotatably mounted on a gas spring 20.
  • the disk member The center B of 10 is set to be directly below the axis A of the rotating shaft 3 (see Figs. 2 and 4).
  • the gas spring 20 is disposed in an upright position below the cam member 10 and the shaft member 14, and the cylinder member 21 of the gas spring 20 is fixed to the frame of the shaft support mechanism 5 by a bracket 19 or the like. Have been. Output member of gas spring 20 0 2 2 Protrudes upward from the cylinder member 21, and is elastically urged upward by a pressurizing roller filled in the cylinder member 21. A bracket 25 is fixed to the upper end of the output member 22. Both ends of a roller shaft 26 oriented in the left-right direction are fixed to the bracket 25, and the roller member 15 is rotatably supported by the roller shaft 26.
  • the balancing rotational moment M2 acting on the rotating shaft 3 will be described with reference to FIG.
  • the radius of the disk member 10 is R and the radius of the roller member 15 is! :
  • the eccentricity of the center B of the disk member 10 is m
  • the angle of ZACB is 0,
  • the urging force for elastically urging the roller member 15 upward by the gas spring 20 is F.
  • the trajectory of the center B of the disk member 10 is a circle t, and 0 changes in a range of 0 to about 25 degrees.
  • the rotating angle 0a of the rotating shaft 3 when B is located at the lowermost position is 0 degrees
  • is the minimum angle
  • the rotation angle ⁇ a of the rotating shaft 3 is 90 degrees or 270 degrees
  • a force f F Xcos ⁇ from p to B is input from the roller member 15 to the disc member 10.
  • M2 F Xcos ⁇ X [(R + r) Xcos ⁇ + [(R + r) 2 Xcos 2 ⁇ — (R + r) 2 + m 2 ] 1/2 ] Xsin ⁇
  • M2 F Xcos ⁇ X [21/6 X r Xcos ⁇ + (21 2/6 2 X cos 2 ⁇ X r 2 - 21 2/6 2 +8 2/6 2 X r 2 ) 1/2 ] X sin ⁇
  • a cam member 10 consisting of a disk member 10 having a center B at a position eccentric with respect to the axis ⁇ of the rotating shaft 3 is fixed to the left end of the rotating shaft 3.
  • a gas spring 20 is disposed in a vertical position below the cam member 10, and a cam follower member 15 including a roller member 15 rotates at an upper end of the output member 22 of the gas spring 20. It is freely attached.
  • the cam follower member 15 is elastically urged toward (upward) the cam member 10 by the gas spring 20 and is pressed against the outer peripheral surface of the cam member 10 to come into contact therewith. It follows the cam member 10 that rotates integrally with 3.
  • the magnitude of the rotating moment Ml acting on the rotating shaft 3 changes according to the rotating angle 0a of the rotating shaft 3, and when the maximum value of the rotating moment Ml is Mo, the magnitude of the rotating moment Ml is The size is IM o sin ga
  • the rotation angle of the rotating shaft 3 is 0 a.
  • the force increases between 0 and 90 degrees.
  • the rotational moment Ml increases, and the rotational moment M2 for balancing also increases.
  • the rotation angle 0a of the rotation shaft 3 decreases between 90 and 180 degrees, the rotation moment Ml decreases, and the rotation for balancing The moment M 2. also decreases.
  • the rotating torque M 2 for canceling at least a part of the rotational moment M 1 is applied to the rotating shaft 3 using the gas spring 20.
  • the rotational moment Ml can be easily and reliably reduced, and therefore, the load on the rotary drive mechanism 7 for driving the rotary shaft 4 is reduced, and the table supported by the rotary shafts 3 and 4 The responsiveness when the unit 2 and the work W are rotated and stopped is improved.
  • the balancer mechanism 8 has a simple structure including the cam member 10, the cam follower member 15, and the gas spring 20, which is advantageous in terms of manufacturing cost. Furthermore, the member supported by the rotating shaft can be easily attached to various existing devices in which a rotating moment acts on the rotating shaft and used, and the versatility is improved.
  • the cam member 10 is composed of a disk member 10 having a center B at a position eccentric with respect to the axis A of the rotating shaft 3, and a force follower member 15 contacts the outer peripheral surface of the disk member 10. Since it is configured to be in contact, the cam member 10 can be formed in a simple shape, and the cam follower member 15 can smoothly follow the cam member 10.
  • the gas spring 20 applies the rotation angle ⁇ a of the rotating shaft 3 to the rotating shaft 3 via the cam follower member 15 and the cam member 10 over substantially the entire range of 0 to 360 degrees. By applying the rotating moment M2 for balancing, the rotating moment M1 can be reduced.
  • the magnitude of the rotation moment ⁇ 1 changes according to the rotation angle ⁇ a of the rotating shaft 3, but a force is input from the cam follower member 15 to the cam member 10 by the gas spring 20.
  • the balancing rotational moment M2 having a magnitude corresponding to the magnitude of the rotational moment Ml can be reliably applied to the rotating shaft 2.
  • the cam follower member 15 is composed of the roller member 15 rotatably mounted on the gas spring 20, the roller member 15 is brought into contact with the outer peripheral surface of the disk member 10 to form a more circular shape.
  • the cam member 10 and the cam follower member 15 can be smoothly followed and wear and damage of the cam member 10 and the cam follower member 15 can be prevented as much as possible to extend the life.
  • the gas spring 20 Since the direction in which the force follower member 15 is elastically urged by the gas spring 20 is directed toward the axis A of the rotating shaft 2, the gas spring 20 can be fixed and mounted. The assembling of the spring 20 is simplified, and the rotating torque M2 for balancing having a magnitude corresponding to the magnitude of the rotational moment Ml can be reliably applied to the rotary shaft 2.
  • a hydraulic cylinder 40 A may be provided, and the hydraulic cylinder may be provided with an accumulator 45 for supplying a substantially constant hydraulic pressure to 4 OA. Good.
  • the hydraulic cylinder 40 and the accumulator 45 force the rubber follower member 15 toward the cam member 10, and the rotational moment M is applied to the rotating shaft 3 via the cam follower member 15 and the cam member 10.
  • a balancing rotational moment M2 that cancels at least a part of l is applied.
  • the hydraulic cylinder 40 is disposed in an upright position below the cam member 10 and the shaft member 14, and the cylinder member 41 of the hydraulic cylinder 40 is supported by a bracket 19 or the like. Fixed to 5 frames.
  • the output member 4 2 (piston rod 42) of the hydraulic cylinder 40 protrudes upward from the cylinder member 41, and hydraulic pressure is supplied to the hydraulic working chamber (not shown) in the cylinder member 41 by the accumulator 45 to output.
  • the member 42 is urged toward the cam member 10 (upward).
  • a roller member 15 (cam follower member 15) is rotatably mounted on the upper end of the output member 42.
  • the other configuration, operation, and effect of the balancer mechanism 8A are the same as those of the balancer mechanism 8.
  • the cam member 10 does not need to be a disk member so that the cam follower member 15 comes into contact with the rotating shaft 3 and the rotating moment M2 acts on the rotating shaft 3. It may be configured in various shapes such as an elliptical plate member, a partial elliptical plate member, and the like.
  • the roller member 15 it is not necessary to use the roller member 15, and it may be configured as a follower that can simply contact and follow the force member 10.
  • the mounting positions and postures of the gas spring 20 and the hydraulic cylinder 40 can be changed as appropriate.
  • the gas spring 20 and the hydraulic cylinder 40 may be mounted on the side of the cam member 10 in a horizontal position, or the gas spring 20 and the hydraulic cylinder 40 may be mounted on the cam member 10 in a downward position. Good.
  • a pair of balancer mechanisms 8 and 8 A may be provided corresponding to the pair of rotating shafts 3 and 4 so that rotating moments for balancing act on the rotating shafts 3 and 4.
  • a plurality of balancer mechanisms 8, 8A may be provided for each of the rotating shafts 3, 4.
  • the elastic biasing force of the gas spring 20 for elastically biasing the cam follower member 15, that is, the gas pressure of the gas spring 20 ⁇ may be adjustable.
  • gas pressure adjusting means including a pressure adjusting valve and a control device for automatically adjusting the gas pressure according to the size of the rotation moment Ml may be provided.
  • the direction in which the cam follower 15 is elastically biased by the gas spring 20 and the hydraulic cylinder 40, that is, the position (posture) of the gas spring 20 and the hydraulic cylinder 40 may be adjustable.
  • a position adjusting means including a position adjusting mechanism and a control device for automatically adjusting the positions of the gas spring 20 and the hydraulic cylinder 40 according to the magnitude of the rotational moment Ml may be provided.
  • the above-mentioned balancer mechanisms 8, 8A are used not only in the indexer unit 1, but also in the rotary shaft and ropot arm for rotatably supporting the crankshaft of the crank mechanism for reciprocating the movable platen up and down in the crank press device.
  • the present invention can be applied to various devices having a rotating shaft on which a rotating moment acts from a member supported by the rotating shaft, such as a rotating shaft rotatably supporting the arm portion.

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Abstract

 ガススプリングを用いて、回転軸に作用する回転モーメントの少なくとも一部を相殺するバランシング用回転モーメントを回転軸に作用させ、前記回転モーメントを簡単に且つ確実に軽減できる回転軸用バランサ機構を提供する。 回転軸用バランサ機構(8)は、回転軸(3)の左端部に固定されたカム部材(10)と、カム部材(10)に当接して追従するカム追従部材(15)と、カム追従部材(15)をカム部材(10)の方へ弾性付勢するガススプリング(20)であって、カム追従部材(15)とカム部材(10)を介して回転軸(3)に回転モーメントの少なくとも一部を相殺するバランシング用回転モーメントを作用させるガススプリング(20)とを備えている。

Description

明 細 書 回転軸用パランサ機構 技術分野
本発明は、 軸支持部に回動自在に支持された回転軸に、 この回転軸により支持 される部材から作用する回転モーメントを軽減する為のパランサ機構に関するも のである。 背景技術
従来、 インデクサ一装置、 クランクプレス装置、 ロボットアーム等の装置には、 回転軸が軸支持部に回動自在に支持され、 この回転軸に、 テーブルユニット、 可 動盤、 アーム部等の部材が支持されている。
例えば、 インデクサ一装置においては、 テーブルユニットに固定された 1対の 回転軸が軸支持部に回動自在に支持され、 この回転軸に電動モータから駆動力が 入力されて、 テーブルユニットが回動駆動される。
テーブルュニットには、 前記回転軸の軸心と直交する軸回りに回動可能なター ンテーブルとその駆動機構が設けられ、 このターンテーブルにワークが着脱自在 に装着され、 ワークに機械加工が施される。
通常、 インデクサ一装置にセットするワークとしては、 種々の形状'サイズの ワークを想定しているため、 テーブルュニット及ぴテーブルュニットに装着した ワークの回動中心 (回転軸の軸心) と重心とを一致させることは難しい。 それ故、 このテーブルュニット及ぴワークの偏荷重による回転モーメントが回転軸に作用 し、 電動モータの負荷が大きくなる。
そこで、 テープルュ-ット等にバランスカウンタを取り付け、 テーブルュ-ッ ト及びワークの回動中心と重心とを一致させることが考えられるが、 テーブルュ ニットとワークを回動 ·回動停止させる際の応答性が悪くなる。
こうした課題は、 ィンデクサー装置だけでなく、 クランクプレス装置やロボッ トアーム等、 軸支持部に回動自在に支持された回転軸に、 この回転軸により支持 される部材から回転モーメントが作用する種々の装置の課題でもある。
ところで、 テーブルュニット及ぴワークの回動中心と重心とがー致しない場合、 回転軸に作用する回転モーメントの大きさは、 回転軸 (テーブルユニット及ぴヮ ーク) の回動角度に応じて変化する。
特開 2001— 277059号公報には、 付圧機構を備えた回転テーブルが開示されてい る。 この付圧機構においては、 回転軸の端部にエア作動孔が形成され、 その孔の 壁面に第 1, 第 2受圧面が形成されている。 回転軸のエア作動孔にエア供給部材 が挿入され、 そのエア供給部材の第 1又は第 2ポートから供給した加圧エアを第 1又は第 2受圧面が受けて、 回転軸に第 1又は第 2回転方向へ回転モーメントが 作用する。 こうして、 回転テープル及びワークの偏荷重による回転モーメントの 少なくとも一部を相殺するバランシング用回転モーメントを発生させる。
し力 し、 この回転テーブルでは、 回転軸の端部にエア作動孔を形成し、 その孔 の壁面に第 1, 第 2受圧面を形成し、 エア供給部材を設け、 そのエア供給部材を エア作動孔に揷入し、 また、 エア通路と加圧エア供給装置も必要となるため、 構 造が複雑ィヒして製作コストが高価になる。 また、 回転軸の回転角度に応じて変化 する回転モーメントに対応するために、 エアバルブと制御装置を設け、 エア作動 孔に供給する加圧エアの圧力を調節して、 パランシング用回転モーメントを調整 することもできるが、 一層、 構造が複雑化して製作コス トが高価になる。
本発明の目的は、 ガススプリングを用いて、 回転軸に作用する回転モーメント の少なくとも一部を相殺するバランシング用回転モーメントを回転軸に作用させ、 前記回転モーメントを簡単に且つ確実に軽減すること、 回転軸を駆動する駆動機 構の負荷を軽減すること、 回転軸により支持された部材を回動 ·回動停止させる 際の応答性をよくすること、 前記回転モーメントの大きさに応じた大きさのバラ ンシング用回転モーメントを回転軸に作用させること、 構造を簡単化すること、 回転軸に支持された部材からその回転軸に回転モーメントが作用する種々の既存 装置に容易に取り付けて使用できるようにすること、 等である。 発明の開示
本発明は、 軸支持部に回動自在に支持された回転軸に、 この回転軸により支持 される部材から作用する回転モーメントを軽減する為のバランサ機構において、 前記回転軸の端部に固定されたカム部材と、 前記カム部材に当接して追従する力 ム追従部材と、 前記カム追従部材をカム部材の方へ弹性付勢するガススプリング であって、 カム追従部材とカム部材を介して回転軸に前記回転モーメントの少な くとも一部を相殺するバランシング用回転モーメントを作用させるガススプリン グとを備えたことを特徴とするものである (請求の範囲第 1項) 。
この回転軸用バランサ機構は、 ィンデクサ一装置においてワークを着脱自在に 装着するテーブルユニットを回動自在に支持する回転軸、 クランクプレス装置に おいて可動盤を上下に往復駆動するクランク機構のクランク軸を回転自在に支持 する回転軸、 ロボットアームにおいてアーム部を回動自在に支持する回転軸等々、 回転軸に支持された部材から回転モーメントが作用する回転軸を備えた装置に適 用することができる。
この回転軸用バランサでは、 回転軸の端部にカム部材が固定され、 ガススプリ ングにより、 カム追従部材がカム部材の方へ弾性付勢されて、 カム部材に押圧さ れて当接し、 カム追従部材は回転軸と一体的に回動するカム部材に追従する。 こ のガススプリングにより、 カム追従部材とカム部材を介して回転軸に前記回転モ ーメントの少なくとも一部を相殺するバランシング用回転モーメントを作用させ て、 前記回転モーメントを軽減することができる。
このように、 ガススプリングを用いて、 回転軸に前記回転モーメントの少なく とも一部を相殺するバランシング用回転モーメントを作用させて、 前記回転モー メントを簡単に且つ確実に軽減でき、 それ故、 回転軸を駆動する駆動機構の負荷 を軽減し、 回転軸により支持された部材を回動 ·回動停止させる際の応答性をよ くすることができる。 しかも、 バランサ機構はカム部材とカム追従部材とガスス プリングを有する簡単な構成となり、 製作コスト的に有利になる。 更に、 回転軸 に支持された部材からその回転軸に回転モーメントが作用する種々の既存装置に 容易に取り付けて使用できるようになり、 汎用性に優れたものになる。 · 次に、 本発明の構成の好ましい構成、 実施可能な構成について説明する。
前記力ム部材は、 前記回転軸の軸心に対して偏心した位置を中心とする円板部 材からなり、 この円板部材の外周面に前記カム追従部材が当接するように構成す る (請求の範囲第 2項) 。
カム部材を簡単な形状にすることができ、 カム追従部材をカム部材に円滑に追 従させることができる。 回転軸の回転角度が 0〜 3 6 0度の略全域に亙って、 ガ ススプリングにより、 カム追従部材とカム部材を介して回転軸に前記バランシン グ用回転モーメントを作用させて、 前記回転モーメントを軽減することができる。 更に、 前記回転モーメントの大きさは回転軸の回動角度に応じて変化するが、 ガ ススプリングにより、 カム追従部材からカム部材に力が入力される入力位置と力 の方向と大きさが適切に変化して、 前記回転モ一メントの大きさに応じた大きさ のパランシング用回転モーメントを回転軸に作用させることができる。
前記カム追従部材は、 前記ガススプリングに回転自在に装着されたローラ部材 からなる (請求の範囲第 3項) 。 ローラ部材 (カム追従部材) を円板部材 (カム 部材) の外周面に当接させてより円滑に追従させることができ、 カム部材とカム 追従部材の摩耗 ·損傷を極力防止して寿命を延ばすことができる。
前記ガススプリングによりカム追従部材を弹性付勢する方向が、 前記回転軸の 軸心の方へ向くように構成する (請求の範囲第 4項) 。 ガススプリングを固定し て装着できるため、 ガススプリングの組み付けが簡単になり、 それでいて、 前記 回転モーメントの大きさに応じた大きさのパランシング用回転モーメントを回転 軸に作用させることができる。
ここで、 カム追従部材をカム部材の方へ弾性付勢するガススプリングの弾性付 勢力、 つまり、 ガススプリング内のガス圧を調節可能にしてもよい。 この場合、 前記回転モーメントの大きさに応じてガス圧を自動的に調節するガス圧調節手段 を設けてもよい。 また、 ガススプリングによりカム追従部材を弾性付勢する方向、 つまり、 ガススプリングの位置 (姿勢) を調節可能にしてもよい。 この場合、 前 記回転モーメントの大きさに応じてガススプリングの位置を自動的に調節するガ ススプリング位置調節手段を設けてもよい。 図面の簡単な説明
図 1は本発明の実施形態に係るバランサ機構を備えたィンデクサ一装置の正面 図である。 図 2はインデクサ一装置の左側面図である。 図 3は図 2の III- III線 断面図である。 図 4〜図 7は回転軸用パランサ機構の作動説明図であり、 図 4は 回転軸の回動角度が 0度、 図 5は回転軸の回動角度が約 3 0、 図 6は回転軸の回 動角度が 9 0度、 図 7は回転軸の回動角度が約 1 5 0度の状態を示している。 図 8は回転軸に作用するバランシング用回転モーメント等の説明図である。 図 9は 回転軸の回動角度に応じて回転軸に作用するバランシング用回転モーメントを示 す図表である。 図 1 0は変更形態に係るパランサ機構を備えたインデクサ一装置 の左側面図である。 発明を実施するための最良の形熊
以下、 本発明の実施の形態について説明する。 本実施形態は、 工作機械により 機械加工を施すワークを着脱自在に装着するインデクサ一装置に、 本発明の回転 軸用パランサ機構を適用した場合の一例である。 尚、 図 1の矢印 aと bを上方と 左方として説明する。
図 1に示すように、 インデクサ一装置 1は、 テーブルユニット 2、 テーブルュ ニット 2に固定された左右 1対の回転軸 3, 4、 回転軸 3を回動自在に支持する 軸支持部を含む左軸支持機構 5、 回転軸 4を回動自在に支持する軸支持部を含む 右軸支持機構 6、 テーブルュニット 2と回転軸 3, 4を回転軸 3, 4の軸心 A回 りに回動駆動する電動モータ 7 aを有する回動駆動機構 7、 本案特有の回転軸用 バランサ機構 8 (以下、 バランサ機構 8という) を備えている。 尚、 テーブルュ ニット 2と回転軸 3と軸支持機構 5について、 図 1と図 2〜図 7とでは多少構造 は異なるが、 実質的には同じものであるので同一符号を付けて説明する。
回動駆動機構 7は右軸支持機構 6の近くに設けられ、 この回動駆動機構 7から 回転軸 4に駆動力が入力されて、 テーブルユニット 2が回動駆動される。 テープ ルユニット 2には、 回転軸 3, 4の軸心 Aと直交する軸回りに回動可能なターン テーブルとその駆動機構 (図示略) が設けられ、 このターンテーブルにワーク W が着脱自在に装着され、 ワーク Wに機械加工が施される。
さて、 テーブルュニット 2及びテーブルュニット 2に装着したワーク Wの重心 が回転軸 3, 4の軸心 Aと一致しない場合、 回転軸 3, 4には、 このテープルュ ニット 2及びワーク Wの偏荷重による回転モーメント M lが作用する。
バランサ機構 8は、 軸支持機構 5, 6に回動自在に支持された回転軸 3, 4に、 この回転軸 3 , 4により支持される部材 (テーブルユニット 2及びワーク W) か ら作用する回転モーメント M lを軽減する為の機構である。
バランサ機構 8について詳細に説明する。
図 1〜図 7に示すように、 バランサ機構 8は、 回転軸 3の左端部に固定された カム部材 1 0と、 カム部材 1 0に略下側から当接して追従するカム追従部材 1 5 と、 カム追従部材 1 5をカム部材 1 0の方 (上方) へ弹性付勢するガススプリン グ 2 0であって、 カム追従部材 1 5とカム部材 1 0を介して回転軸 3に前記回転 モーメント M 1の少なくとも一部を相殺するバランシング用回転モーメント M 2 を作用させるガススプリング 2 0を備えている。
回転軸 3の左端面は軸支持機構 5の左端から外部へ露出しており、 その回転軸 3の左端面に回転軸 3の軸心 Aに対して偏心させた短尺の軸部材 1 4が固定され、 この軸部材 1 4の左端面にカム部材 1 0が固定されている。
カム部材 1 0は、 回転軸 3の軸心 Aに対して偏心した位置を中心 Bとする円板 部材 1 0カゝらなり、 この円板部材 1 0の外周面にカム追従部材 1 5が当接するよ うに構成してある。 カム追従部材 1 5は、 ガススプリング 2 0に回転自在に装着 されたローラ部材 1 5からなる。 ここで、 テーブルユニット 2及ぴワーク Wの重 心位置が最も下側に位置し、 回転軸 3に回転モ一メント M 1が作用しない状態 ( 例えば、 図 1の状態) のとき、 円板部材 1 0の中心 Bが回転軸 3の軸心 Aの真下 になる (図 2、 図 4参照) ように設定してある。
ガススプリング 2 0は、 カム部材 1 0と軸部材 1 4の下側において立向き姿勢 で配設され、 ガススプリング 2 0のシリンダ部材 2 1がブラケット 1 9等により 軸支持機構 5のフレームに固定されている。 ガススプリング 2 0の出力部材 2 2 はシリンダ部材 2 1から上方へ突出し、 シリンダ部材 2 1内に充填された加圧ェ ァにより上方へ弾性付勢されている。 出力部材 22の上端部にブラケット 25が 固定され、 このブラケット 25に左右方向向きのローラ軸 26の両端部が固定さ れ、 このローラ軸 26にローラ部材 1 5が回転自在に支持されている。
次に、 回転軸 3に作用するパランシング用回転モーメント M 2について、 図 8 に基づいて説明する。 尚、 円板部材 1 0の半径を R、 ローラ部材 1 5の半径を!:、 円板部材 1 0の中心 Bの偏心量を m、 ZACBの角度を 0、 ガススプリング 20 によりローラ部材 1 5を上方へ弾性付勢する付勢力を Fとする。
図 8に示すように、 円板部材 1 0の中心 Bの軌跡は円 tとなり、 0は 0〜約 2 5度の範囲で変化する。 Bが最も下側に位置したときの回転軸 3の回動角度 0 a を 0度とした場合、 回転軸 3の回動角度 Θ aが 0度又は 1 80度の場合に Θは最 小角度 0度になり、 回転軸 3の回動角度 Θ aが 90度又は 2 70度の場合に 0は 最大角度約 25度になる。
ローラ部材 1 5から円板部材 1 0には、 pから Bの方へ向く力 f =F Xcos θ が入力される。
この力 f に対して Aと q間の長さ Lがレバーとなり、 回転軸 3にパランシング 用回転モーメント M2= f XL = FXcos Θ X Lが作用する。
ここで、 Θが約 25度に近い角度の場合、
L= (R+ r) Xtan Θと近似することができ、
M2 = F Xcos θ X (R+ r ) tan Θ =F X (R+ r ) Xsin Θと近似すること ができる。
実際は、 AABCにおける余弦定理により、
h= (R+ r) Xcos Θ + [ (R+ r) 2 Xcos2d ~ (R+ r) 2 +m2 ] 1/2 となるので、
M2 = F Xcos θ X [ (R+ r) Xcos Θ + [ (R+ r) 2 Xcos2 Θ— (R+ r ) 2 +m2 ] 1/2 ] Xsin Θとなる。
ここで、 r : R : m= 6 : 1 5 : 8とした場合、
M2 = F Xcos θ X [21/6 X r Xcos Θ + (212/62X cos2 θ X r 2 — 212/62+82/62 X r 2 ) 1/2 ] X sin Θ
= F X cos Θ X sin Θ [3. 5 X cos Θ + (12. 25 X cos2 0 +5. 52) 1/2 ] X r となる。
このとき、 Θを 0度〜 2 0度の範囲で 5度ずつ変化させた場合の Μ 2の値は図 9 のようになる。
この図からわかるように、 Θが 0度〜約 2 5度の範囲で大きくなる程、 パラン シング用回転モーメント Μ 2も大きくなる。
次に、 バランサ機構 8の作用 ·効果について説明する。
この回転軸用バランサ機構 8では、 回転軸 3の左端部に、 回転軸 3の軸心 Αに 対して偏心した位置を中心 Bとする円板部材 1 0からなるカム部材 1 0が固定さ れ、 カム部材 1 0の下側にガススプリング 2 0が立て向き姿勢で配設され、 ガス スプリング 2 0の出力部材 2 2の上端部に、 ローラ部材 1 5からなるカム追従部 材 1 5が回転自在に装着されている。
ガススプリング 2 0により、 カム追従部材 1 5がカム部材 1 0の方 (上方) へ 弾性付勢されて、 カム部材 1 0の外周面に押圧されて当接し、 カム追従部材 1 5 は回転軸 3と一体的に回動するカム部材 1 0に追従する。
テーブルュニット 2及びテーブルュニット 2に装着したワーク Wの重心が回転 軸 3の軸心 Aと一致しない場合、 回転軸 3, 4には、 このテーブルユニット 2及 びワーク Wの偏荷重による回転モーメント M lが作用するが、 ガススプリング 2 0により、 力ム追従部材 1 5と力ム部材 1 0を介して回転軸 3に回転モーメント M 1の少なくとも一部を相殺するバランシング用回転モ一メント M 2を作用させ ることができる。
回転軸 3に作用する回転モーメント M lの大きさは、 回転軸 3の回動角度 0 a に応じて変化し、 回転モーメント M lの最大値を M oとした場合、 回転モーメン ト M lの大きさは I M o sin g a | となる。 図 6に示すように、 回転軸 3の回動 角度 Θ aが 9 0度 (2 7 0度) のときに回転モーメント M lは最大となり、 また、 バランシング用回転モーメント M 2も最大となる。
例えば、 図 5に示すように、 回転軸 3の回動角度 0 a力 S 0〜 9 0度の間で増加 していくと、 回転モーメント M lが増加していき、 バランシング用回転モーメン ト M 2も増加していく。 また、 例えば、 図 7に示すように、 回転軸 3の回動角度 0 aが 9 0〜 1 8 0度の間で減少していくと、 回転モーメント M lは減少してい き、 バランシング用回転モーメント M 2.も減少していく。
以上説明したように、 このパランサ機構 8によれば、 ガススプリング 2 0を用 いて、 回転軸 3に前記回転モーメント M lの少なくとも一部を相殺するパランシ ング用回転モーメント M 2を回転軸 3に作用させて、 回転モーメント M lを簡単 に且つ確実に軽減することができ、 それ故、 回転軸 4を駆動する回動駆動機構 7 の負荷を軽減し、 回転軸 3 , 4により支持されたテーブルユニット 2及びワーク Wを回動 ·回動停止させる際の応答性をよくすることができる。
しかも、 バランサ機構 8はカム部材 1 0とカム追従部材 1 5とガススプリング 2 0を有する簡単な構成となり、 製作コスト的に有利になる。 更に、 回転軸に支 持された部材からその回転軸に回転モーメントが作用する種々の既存装置に容易 に取り付けて使用できるようになり、 汎用性に優れたものになる。
カム部材 1 0は、 回転軸 3の軸心 Aに対して偏心した位置を中心 Bとする円板 部材 1 0からなり、 この円板部材 1 0の外周面に力ム追従部材 1 5が当接するよ うに構成したので、 カム部材 1 0を簡単な形状にすることができ、 カム追従部材 1 5をカム部材 1 0に円滑に追従させることができる。 しかも、 回転軸 3の回動 角度 Θ aが 0〜3 6 0度の略全域に亙って、 ガススプリング 2 0により、 カム追 従部材 1 5とカム部材 1 0を介して回転軸 3にパランシング用回転モーメント M 2を作用させて、 回転モーメント M 1を軽減することができる ό
更に、 回転モーメント Μ 1の大きさは回転軸 3の回動角度 Θ aに応じて変化す るが、 ガススプリング 2 0により、 カム追従部材 1 5からカム部材 1 0に力が入 力される入力位置と力の方向と大きさが適切に変化して、 回転モーメント M lの 大きさに応じた大きさのバランシング用回転モーメント M 2を回転軸 2に確実に 作用させることができる。
カム追従部材 1 5は、 ガススプリング 2 0に回転自在に装着されたローラ部材 1 5からなるので、 ローラ部材 1 5を円板部材 1 0の外周面に当接させてより円 滑に追従させることができ、 カム部材 1 0とカム追従部材 1 5の摩耗'損傷を極 力防止して寿命を延ばすことができる。
ガススプリング 2 0により力ム追従部材 1 5を弾性付勢する方向が、 回転軸 2 の軸心 Aの方へ向くように構成したので、 ガススプリング 2 0を固定して装着で きるため、 ガススプリング 2 0の組み付けが簡単になり、 それでいて、 回転モー メント M lの大きさに応じた大きさのパランシング用回転モーメント M 2を回転 軸 2に確実に作用させることができる。
次に、 前記実施形態を部分的に変更した変更形態について説明する。
( 1 ) 図 1 0に示すように、 ガススプリング 2 0の代わりに、 油圧シリンダ 4 0 Aを設け、 この油圧シリンダに 4 O Aに略一定圧の油圧を供給するアキュムレー タ 4 5を設けてもよい。 つまり、 油圧シリンダ 4 0とアキュムレータ 4 5力 力 ム追従部材 1 5をカム部材 1 0の方へ弾性付勢し、 カム追従部材 1 5とカム部材 1 0を介して回転軸 3に回転モーメント M lの少なくとも一部を相殺するバラン シング用回転モーメント M 2を作用させるものとなる。
ここで、 油圧シリンダ 4 0は、 カム部材 1 0と軸部材 1 4の下側において立向 き姿勢で配設され、 油圧シリンダ 4 0のシリンダ部材 4 1がブラケット 1 9等に より軸支持機構 5のフレームに固定されている。 油圧シリンダ 4 0の出力部材 4 2 (ピストンロッド 4 2 ) がシリンダ部材 4 1から上方へ突出し、 シリンダ部材 4 1内の油圧作動室 (図示略) にアキュムレータ 4 5により油圧が供給され、 出 カ部材 4 2がカム部材 1 0の方 (上方) へ付勢された状態となる。 この出力部材 4 2の上端部にローラ部材 1 5 (カム追従部材 1 5 ) が回転自在に装着されてい る。 尚、 このバランサ機構 8 Aのその他の構成、 及び作用 '効果は、 前記バラン サ機構 8と同様である。
( 2 ) カム部材 1 0においては、 カム追従部材 1 5が当接して、 回転軸 3にバラ ンシング用回転モーメント M 2が作用するように、 円板部材とする必要はなく、 部分円板部材、 楕円板部材、 部分楕円板部材等の種々の形状に構成してもよい。
( 3 ) カム追従部材 1 5においては、 ローラ部材 1 5とする必要はなく、 単に力 ム部材 1 0に接触して追従可能な従動子に構成してもよい。 (4) ガススプリング 20、 油圧シリンダ 40の取り付け位置と姿勢については、 適宜変更可能である。 例えば、 ガススプリング 20、 油圧シリンダ 40を横向き 姿勢にして、 カム部材 10の側方に取り付けてもよいし、 ガススプリング 20、 油圧シリンダ 40を下向き姿勢にして、 カム部材 10の上方に取り付けてもよい。
(4) 1対の回転軸 3, 4に対応させて 1対のバランサ機構 8, 8 Aを設け、 回 転軸 3, 4にバランシング用回転モーメントを作用させるようにしてもよい。
(5) 各回転軸 3, 4に対して複数のバランサ機構 8、 8 Aを設けてもよい。
(6) カム追従部材 15を弾性付勢するガススプリング 20の弾性付勢力、 つま り、 ガススプリング 20內のガス圧を調節可能にしてもよい。 この場合、 回転モ 一メント Mlの大きさに応じてガス圧を自動的に調節する為の、 圧力調節バルブ とその制御装置等からなるガス圧調節手段を設けてもよい。
(7) ガススプリング 20、 油圧シリンダ 40によりカム追従部材 15を弾性付 勢する方向、 つまり、 ガススプリング 20、 油圧シリンダ 40の位置 (姿勢) を 調節可能にしてもよい。 この場合、 回転モーメント Mlの大きさに応じてガスス プリング 20、 油圧シリンダ 40の位置を自動的に調節する為の、 位置調節機構 とその制御装置等からなる位置調節手段を設けてもよい。
(9) 前記パランサ機構 8, 8 Aは、 インデクサ一装置 1だけでなく、 クランク プレス装置において可動盤を上下に往復駆動するクランク機構のクランク軸を回 転自在に支持する回転軸、 ロポットアームにおいてアーム部を回動自在に支持す る回転軸等々、 回転軸に支持された部材から回転モーメントが作用する回転軸を 有する種々の装置に適用することができる。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 軸支持部に回動自在に支持された回転軸に、 この回転軸により支持される部 材から作用する回転モーメントを軽減する為のパランサ機構において、
前記回転軸の端部に固定されたカム部材と、
前記力ム部材に当接して追従する力ム追従部材と、
前記カム追従部材をカム部材の方へ弾性付勢するガススプリングであって、 力 ム追従部材とカム部材を介して回転軸に前記回転モーメントの少なくとも一部を 相殺するバランシング用回転モーメントを作用させるガススプリングと、
を備えたことを特徴とする回転軸用ノくランサ機構。
2 . 前記カム部材は、 前記回転軸の軸心に対して偏心した位置を中心とする円板 部材からなり、 この円板部材の外周面に前記カム追従部材が当接するように構成 したことを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の回転軸用バランサ機構。 ,
3 . 前記カム追従部材は、 前記ガススプリングに回転自在に装着されたローラ部 材からなることを特徴とする請求の範囲第 2項に記載の回転軸用バランサ機構。
4 . 前記ガススプリングによりカム追従部材を弾性付勢する方向が、 前記回転軸 の軸心の方へ向くように構成したことを特徴とする請求の範囲第 2項又は第 3項 に記載の回転軸用バランサ機構。
5 . 前記回転軸が、 インデクサ一装置においてワークを着脱自在に装着するテー ブルュニットを回動可能に支持する回転軸であることを特徴とする請求の範囲第
1項〜第 4項の何れかに記載の回転軸用バランサ機構。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009131082A1 (ja) * 2008-04-21 2009-10-29 津田駒工業株式会社 インデックステーブル
JP2010173000A (ja) * 2009-01-29 2010-08-12 Kondo:Kk 一対の給油孔を備えたドリル用ワーク、及び孔付ワークの芯出し方法、並びに芯出し装置
WO2016143408A1 (ja) * 2015-03-12 2016-09-15 パスカルエンジニアリング株式会社 回転軸用バランサ機構
JP2016221648A (ja) * 2015-06-02 2016-12-28 パスカルエンジニアリング株式会社 バランサ機構
JP2017030100A (ja) * 2015-08-03 2017-02-09 パスカルエンジニアリング株式会社 回転軸用バランサ装置

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2478302B (en) * 2010-03-02 2012-02-15 Cinetic Landis Ltd A machine axis including a counterbalance and methods of operation thereof
WO2011128988A1 (ja) * 2010-04-14 2011-10-20 トヨタ自動車株式会社 ダイナミックダンパ
FR3014515B1 (fr) * 2013-12-09 2016-07-01 Renault Sa Dispositif de regulation de la rotation d'un arbre, notamment dans le domaine automobile
CN104315078B (zh) * 2014-08-26 2017-05-24 安徽蓝德仪表有限公司 一种减震仪表安装底座
CN105090347B (zh) * 2015-08-31 2017-12-01 苏州神运机器人有限公司 一种阻尼平衡装置
CN105382624A (zh) * 2015-12-21 2016-03-09 北京工研精机股份有限公司 一种双液压缸配重的两轴电转台机构及其补偿倾覆力矩的方法
US10514081B2 (en) * 2016-05-17 2019-12-24 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Balance device for internal combustion engine
CN108315893A (zh) * 2018-03-30 2018-07-24 吴江市新科缝制设备有限公司 一种曲柄-缝纫机曲柄平衡调节装置
CN111648960A (zh) * 2019-03-04 2020-09-11 珠海格力电器股份有限公司 一种压缩机减振结构及具有其的压缩机
CN115996815A (zh) * 2020-08-12 2023-04-21 Dmg森精机株式会社 工作台装置
CN116038039B (zh) * 2023-03-27 2023-06-23 湖南中大创远数控装备有限公司 一种具有卸荷装置的齿轮加工机床

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5544577A (en) * 1993-10-26 1996-08-13 Sankyo Seisakusho Co. Mechanical pressing machine with means for cancelling load fluctuation torque
US5544576A (en) * 1993-10-26 1996-08-13 Sankyo Seisakusho Co. Mechanical pressing machine having a load fluctuating torque cancelling device
JP2001277059A (ja) * 2000-04-03 2001-10-09 Canon Inc 回転テーブル

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB955121A (en) * 1961-11-15 1964-04-15 B & S Massey & Sons Ltd Improvements in or relating to forging presses
US4520630A (en) * 1984-03-06 1985-06-04 Cvi Incorporated Cryogenic refrigerator and heat source
JPS60231600A (ja) * 1984-04-27 1985-11-18 Aida Eng Ltd プレス機械の平衡装置
JP3742143B2 (ja) * 1996-04-19 2006-02-01 株式会社三共製作所 変動トルク相殺装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5544577A (en) * 1993-10-26 1996-08-13 Sankyo Seisakusho Co. Mechanical pressing machine with means for cancelling load fluctuation torque
US5544576A (en) * 1993-10-26 1996-08-13 Sankyo Seisakusho Co. Mechanical pressing machine having a load fluctuating torque cancelling device
JP2001277059A (ja) * 2000-04-03 2001-10-09 Canon Inc 回転テーブル

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP1677028A4 *

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009131082A1 (ja) * 2008-04-21 2009-10-29 津田駒工業株式会社 インデックステーブル
JP2009255266A (ja) * 2008-04-21 2009-11-05 Tsudakoma Corp インデックステーブル
US8528447B2 (en) 2008-04-21 2013-09-10 Tsudakoma Kogyo Kabushiki Kaisha Index table
KR101365335B1 (ko) * 2008-04-21 2014-02-19 쓰다고마 고교 가부시끼가이샤 인덱스 테이블
JP2010173000A (ja) * 2009-01-29 2010-08-12 Kondo:Kk 一対の給油孔を備えたドリル用ワーク、及び孔付ワークの芯出し方法、並びに芯出し装置
WO2016143408A1 (ja) * 2015-03-12 2016-09-15 パスカルエンジニアリング株式会社 回転軸用バランサ機構
US10252387B2 (en) 2015-03-12 2019-04-09 Pascal Engineering Corporation Balancer mechanism for rotating shaft
JP2016221648A (ja) * 2015-06-02 2016-12-28 パスカルエンジニアリング株式会社 バランサ機構
JP2017030100A (ja) * 2015-08-03 2017-02-09 パスカルエンジニアリング株式会社 回転軸用バランサ装置

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