JP2019520223A

JP2019520223A - ワーク加工用回転テーブル

Info

Publication number: JP2019520223A
Application number: JP2018559982A
Authority: JP
Inventors: ソンボクキム，
Original assignee: Echo Teck Co Ltd
Current assignee: Echo Teck Co Ltd
Priority date: 2016-05-12
Filing date: 2016-11-14
Publication date: 2019-07-18
Also published as: CN109475990A; TW201739568A; TWI647055B; WO2017195956A1

Abstract

【課題】ワークを支持したまま回転できるロータリテーブルの機能と一定の角度で回転を固定できるインデックステーブルの機能とが行えるワーク加工用回転テーブルを提供することである。【解決手段】本体部と、該本体部に第１ベアリング部により回転自在に設けられる回転軸と、該回転軸に設けられてワークが設けられるテーブルと、該テーブルに設けられてテーブルと共に回転する第１部材と、前記本体部の中心に設けられた回転軸を駆動させるための駆動部と、前記第１部材の対応する本体部に設けられる第２部材と、前記第１部材及び第２部材の間に設けられる第２ベアリング部と、前記本体部に対して回転軸を保持する第１ベアリング部に予圧を印加するための予圧印加ユニットと、を備える。【選択図】図１

Description

本発明はワーク加工用回転テーブルに係り、さらに詳しくはワークを保持したまま回転できるロータリテーブルの機能と一定の角度で回転を固定できるインデックステーブルの機能とが行えるワーク加工用回転テーブルに関する。

一般に各種の切削加工法または非切削加工法金属または非金属の素材を適当な工具類を用いて形状を加工したり、あるいは半素材にさらに精密な加工を行う目的として使う機械を工作機械と呼ぶ。かかる工作機械のうち加工過程でチップが発生する工作機械を切削加工工作機械と呼び、加工過程においてチップが発生しない非切削工作機械を塑性加工機械と呼ぶ。かかる切削工作機械には旋盤、ミーリング機、マシニングセンター、ドリリングマシン、ボーリング機、研削機、キア加工機、特殊加工機などがあり、金属成形機械としては機械式プレス、油圧式プレス、切断折曲機、鍛造機、引抜機などが挙げられる。

工作機械にはワークを載置するためのテーブルが設けられるが、このテーブルは一般にラックギアとピニオンギアまたはウォームギアとウォームスクリューを用いて回転駆動が可能な設計になっている。

工作機械において、ウォームギアとウォームスクリューを用いたテーブル回転装置が一般的である。

前述したような従来の工作機械用テーブル回転装置は、ウォームギヤとウォームスクリューを駆動するためのモータの回転をテーブル回転またはインデックスのために分割間隔に区分する必要があるので、カービックカップリングのような別の分割装置を必要とするのみならず、角度測定のためのロータリエンコーダなどを必要とすることから構造が複雑になり、かつ製造コストがアップする短所がある。

以上の問題点に鑑みて、韓国特許第１６０４５４７号には工作機械用回転テーブル装置が開示されている。また、韓国特許公開第２００１−００２８５８０号には工作機械のテーブルインデクシング装置が開示されている。

前述した従来のテーブルインデクシング装置は、連続回転や分割が独立的に行われる構造であることから、回転とインデクシングのためには別のテーブルを使用すべきなので、ワークの加工のためのセットに時間がかかって作業性が劣る短所がある。

日本特開平６−71542号には分割テーブルが開示されている。

この分割テーブルはシリンダ機構により昇降し、軸線周りの回動が拘束されるピストンを有するテーブル本体と、該テーブル本体上に保持されて軸の周りに分割回動される旋回テーブルを備え、該旋回テーブルに設けられた第１カップリングギア及びテーブル本体に固定された第２カップリングギアを同じ中心線上に設け、前記ピストンの下降により第１、第２カップリングギアに上方で噛み合う第３カップリングギアをピストンに連結した構成を有する。

しかし、前記分割テーブルは構造が相対的に複雑であり、特に垂直設置時には別に問題がないが、水平設置時には構成要素間に微細な遊びを有しているので回転時振動が発生する問題がある。

そこで、本発明は、前記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、ワークの加工のためにワークが装着されたまま回転させたり、一定の角度で正確かつ相対的に強力固定できるワーク加工用回転テーブルを提供することにある。

本発明の他の目的は、テーブルの回転軸のベアリングに予圧を印加して振動及び回転を制御できるワーク加工用回転テーブルを提供することにある。

前記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、本体部と、該本体部に第１ベアリング部により回転自在に儲けられる回転軸と、該回転軸に設けられてワークが載置されるテーブルと、該テーブルに設けられてテーブルと共に回転する第１部材と、前記本体部と回転軸に設けられて回転軸を駆動させるための駆動部と、前記第１部材の対応する本体部に設けられる第２部材と、前記第１部材及び第２部材の間に設けられる第２ベアリング部と、前記本体部に対して回転軸を保持するベアリングに予圧を印加するための予圧印加ユニットを備えることを特徴とする。

本発明において、前記予圧印加ユニットは前記ベアリングの外輪の上面側または下面側と対応する軸に形成され、第１ベアリング部の外輪に予圧を印加するためのピストンが設けられるシリンダ部と、該シリンダ部に作動のための作動圧を印加してピストンが前記第１ベアリング部の外輪を加圧することで第１ベアリング部に予圧を印加する作動圧印加部とを備える。

そして、前記第１部材及び第２部材の下部側のテーブルに設けられ、前記テーブルを所定の角度で固定するためのテーブルインデクシングユニットをさらに備え、前記テーブルインデクシングユニットは前記第１部材及び第２部材の下部のテーブルと本体部との間に置かれ、テーブルに設けられてテーブルと共に回転するロッキングベース部材と、該第１ロッキングベース部材と第１部材及び第２部材との間へ移動自在にテーブルに設けられ、前記第１部材との間に第１シリンダ部を形成し、前記ロッキングベース部材の間に第２シリンダ部を形成するロッキング部材と、前記本体部に設けられて前記第１シリンダ部に空圧または油圧を供給してロッキング部材を下降させて第１部材及び第２部材と分離することによってテーブルを回転させるための第１作動圧供給部と、前記第２シリンダ部に空圧及び油圧を供給して前記ロッキング部材を上昇させて前記第１及び第２部材とロッキング部材を結合してテーブルの回転を固定するための第２作動圧印加部とを備える。

前記テーブルインデクシングユニットにおいて、前記第１部材及び第２部材とこれと結合されるロッキング部材の上面にはそれぞれ相互結合される凹凸が形成される。

以上説明したような本発明によれば、ワークの加工のためにワークが装着されたままテーブルを回転させたり一定した角度で固定できることから工作機械にワークの加工時優れた互換性を実現することができる。

また、本発明はテーブルの回転軸のベアリングに予圧を印加して振動及び回転を制御することができ、インデクシングモード時テーブルの回転固定力及び精密度を高くすることができる。

本発明の第１の実施形態にかかるワーク加工用回転テーブルを示す斜視図である。図１に示したワーク加工用回転テーブルの駆動部を示す断面図である。本発明の第１の実施形態にかかるワーク加工用回転テーブルを示す一部切除断面図である。図３に示した予圧印加ユニットの抜粋断面図である。本発明の第２の実施形態にかかるワーク加工用回転テーブルを示す断面図である。図５に示したワーク加工用回転テーブルの一部切除断面図であって、作動状態を示した図である。図５に示したワーク加工用回転テーブルの一部切除断面図であって、作動状態を示した図である。本発明の第３の実施形態にかかるワーク加工用回転テーブルを示す断面図である。図８に示したワーク加工用回転テーブルの一部切除断面図であって、作動状態を示した図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。

本発明にかかるワーク加工用回転テーブルは、テーブルにワークを固定したまま回転及び回転の位置が固定できるものであって、その一の実施形態を図１ないし図７に示した。

図１ないし図３を参照すれば、本発明にかかるワーク加工用回転テーブル１０は工作機械のテーブルなどに固設される本体部１１と、該本体部１１に第１ベアリング部２０により回転自在に設けられる回転軸１２と、該回転軸１２に設けられてワークが置かれるテーブル１３とを備える。該テーブル１３の下部側に固設されテーブル１３と共に回転する第１部材３１と、前記本体部１１と回転軸１２に設けられて回転軸１２を駆動させるための駆動部１５とを備える。そして、前記第１部材３１の対応する本体部１１には第２部材３２が設けられ、該第１部材３１及び第２部材３２の間には第２ベアリング部４０が設けられる。前記本体部１１には回転軸１２を保持する第１ベアリング部２０に予圧を印加するための予圧印加ユニット５０が設けられる。

前記回転軸１２に設けられるテーブル１３の上面にはワークの固定のための多数のタップの形成された貫通孔１３ａが設けられる。そして、前記本体部１１に対して回転軸１２を保持する第１ベアリング部２０はローラからなるローラベアリングでなされ、前記第２ベアリング部４０はボールベアリング、ローラベアリング、ジャーナルベアリングの中から選ばれたいずれか一つからなりうるが、これに限られない。

前記駆動部１５は回転軸１２に設けられるウォームホイル１５ａと本体部１１に回転自在に設けられ、前記ウォームホイル１５ａと噛み合うウォームスクリュー１５ｂと、該ウォームスクリュー１５ｂを回転させるためのモータ１５ｃとからなりうる。前記モータはステッピングモータまたは油圧モータからなりうるが、これに限定されない。そして、前記ウォームホイル１５ａの外周面と対応する本体部１１にはテーブル１３のインデクシングのためにウォームホイルまたはモータ１５ｃの駆動キアと噛み合わされ、ウォームスクリューの軸に設けられ駆動ギアと噛み合う縦動ギアの回転角度を検出するための複数の角度検出センサ１６が設けられる。そして、前記本体部１１には前記ウォームスクリュー１５ｂをウォームホイル１５ａ側に弾性バイアスさせてバックラッシュを防止できる複数の加圧部材１５d、１６ｄ（図７及び図８参照）をさらに備えることもできる。

前記予圧印加ユニット５０は、図３及び図４に示したように、回転する回転軸１２を保持する第1ベアリング部２０の外輪に外力を加えて、回転軸１２の回転による一定の予圧を印加するためのものであって、前記第１ベアリング部２０の外輪２１の上面側または下面側と対応する軸に形成されて、第１ベアリング部２０の外輪２１に予圧を印加するためのピストン５１が設けられるシリンダ部５２を備える。ここで、前記第１ベアリング部２０のローラ２３を保持するためのものとして回転軸１２に設けられる内輪２２はピストン５１が前後進する時にピストン５１と接触してはいけない。

そして、前記予圧印加ユニット５０は前記シリンダ部５２にピストン５１を外輪２１に予圧を印加する方向に移動させるための作動圧印加部５５を備える。前記ピストン５１の上面とシリンダ部５２の内面との間には、第１ベアリング２０に基本的に一定の予圧を印加するための弾性バネ５６が設けられうる。前記作動圧印加部５５は本体部１１に設けられて前記シリンダ部に空圧または油圧を供給するための空圧または油圧供給管５５ａを備え、示されていないが、前記空圧または油圧供給管５５ａは空圧または油圧を供給する動力源に連結され、前記空圧または油圧供給管５５ａにはバルブが設けられる。

前述したように構成された回転テーブル装置は、モータ１５ｃによりウォームホイル１５ｂが回転することに伴ってウォームスクリュー１５ｂによりウォームホイル１５ａが回転されることによって、テーブル１３が回転するようになる。この際、前記テーブル１３に設けられる第１部材３１と本体部１１に設けられる第２部材との間には第２ベアリング部４０により保持されているので、テーブル１３にワークが装着されることにより働く本体部に対する保持力をアップすることができる。そして、回転する過程において前記予圧印加ユニット５０により第１ベアリング部２０に荷重による加工量による適正な予圧を印加することによってテーブル１３の回転による振動を最小化することができ、大重量のワークがテーブルに装着される場合、テーブルの回転による回転トルクを軽減することができ、回転精度を安定的に向上させることができる。

一方、図４ないし図６及び図７に示したように、前記第１部材３１及び第２部材３２の下部側のテーブル１３に設けられて、前記テーブルを所定角度で固定するためのテーブルインデクシングユニット７０をさらに備える。

前記テーブルインデクシングユニット７０は前記第１部材３１及び第２部材３２の下部のテーブル１３と本体部１１との間に位置され、テーブル１３に設けられてテーブル１３と共に回転するロッキングベース部材７１を備える。そして、前記テーブルインデクシングユニット７０はロッキングベース部材７１と第１部材３１及び第２部材３２との間に昇降自在にテーブル１３にロッキング部材７２が設けられる。しかし、前述した実施形態に限定されず、ロッキングベース部材７１は、図８及び図９に示したように、本体部１１に固定される固定部９１と、リング状のロッキング部材７２の昇降時これをガイドする昇降ガイド部９２とを備える。前記昇降ガイド部９２の内側はテーブ１３と近接したり摺動する。そして、昇降ガイド部９２に沿って昇降するロッキング部材７２には、これを下方、すなわちロッキングベース部材７１側に移動させるための弾性部材９５が設けられる。前述したようにロッキングベース部材７１が設けられる場合、前記ロッキング部材７２の上昇時ロッキングベース部材が下部に垂れ下がるか変形することを防止するために、前記テーブル１３または回転軸にはロッキングベース部材７１を保持する保持部材９６が設けられる場合もある。前述したようなロッキングベース部材７１の設置は、後述する第２シリンダ部の設置時気密のためのシールの設置が容易である。

そして、前記第１部材３１とロッキング部材７２との間には前記ロッキング部材７２の下降のための第１シリンダ部７４が設けられ、ロッキング部材７２とロッキングベース部材７１または９０との間には前記ロッキング部材７２を上昇させるための第２シリンダ部７３が設けられる。

前記テーブルインデクシングユニット７０は、前記本体部１１に設けられて、前記第１シリンダ部７４に空圧または油圧を供給してロッキング部材７２を下降させて第１部材３１及び第２部材３２と分離することによってテーブル１３を回転させるための第１作動圧印加部７６と、前記第２シリンダ部７４に空圧または油圧を供給して前記ロッキング部材７２を上昇させて前記第１部材３１及び第２部材３２とロッキング部材７２を結合してテーブル１３の回転を固定するための第２作動圧印加部７７とを備える。前記第１作動圧印加部７６及び第２作動圧印加部７７は前記作動圧印加部の実施形態と実質的に同じ構造を有する。すなわち、前記第１シリンダ部と第２シリンダ部に空圧または油圧を供給及び排出するための油圧供給管が備えられる。

一方、前記第１部材３１及び第２部材３２の下面とこれと結合されるロッキング部材７２の上面には相互結合されてテーブル１３の回転を固定するための歯３１ａ、３２ａ、７２ａがそれぞれ形成される。前記歯３１ａ、３２ａ、７２ａは第１部材及び第２部材の中心とロッキング部材７２の中心に対して半径方向に形成され、円周方向に配列される。前記歯３１ａ、３２ａ、７２ａの個数はインデクシング条件に鑑みて調整可能である。

前述したように構成された本発明にかかる回転テーブル１０は、テーブル１３にワークを固定したままロータリテーブルとして用いるためには、まず前記第１作動圧印加部７６に所定の空圧または油圧を供給してロッキング部材７２を下降させて前記第１部材３１及び第２部材３２とロッキング部材７２とを分離することによって対応する間に設けられた歯３１ａ、３２ａ、７２ａが相互分離されるようにする。

この状態で、前記モータ１５ｃを駆動させると、ウォーム１５ｂとウォームホイル１５ａが回転されることによってテーブル１３が回転するようになる。この際、前記テーブル１３に設けられる第１部材３１と本体部１１に設けられる第２部材３２の間には第２ベアリング部４０により保持されているので、テーブル１３にワークが装着されることによって本体部１１に働く保持力を向上させることができる。

そして、回転する過程において、前記予圧印加ユニット５０により第１ベアリング部２０に予圧を印加することによってテーブル１３の回転による振動を最小化することができ、大重量のワークがテーブルに装着される場合、テーブルの回転に伴う回転トルクを軽減することができる。

また、前記回転テーブル装置１０をインデクシングテーブルとして使用したい場合、前記ウォームホイル１５ａに働く回転角度検出センサ１６により設定された回転角度が検出された状態で、テーブルインデクシングユニット７０の第２作動圧印加部７７に相対的に高い空圧または油圧を供給してロッキング部材７２を上昇させる。こうすれば、前記第１部材３１及び第２部材３２とロッキング部材７２とが相互密着することにより、これらの対応する側に形成された歯３１ａ、３２ａ、７２ａが相互結合される。この際、前記第１部材３１及び第２部材３２の下面とロッキング部材７２の上面に形成されて相互結合された歯３１a、３２a、７２aはこれらの結合力を高めて回転テーブルの位置、すなわちインデクシング位置を正確に制御することができる。この過程において、駆動部は作動しなくなることは当然である。前記テーブル１３の回転に伴って第２部材３２に本体部１１が固定され、この固定力がロッキング部材７２により回転が固定される。この過程において、前記予圧印加ユニット５０により第１ベアリング部２０に相対的に高い予圧を印加することによって、回転軸の回転を固定することができる。

一方、前記テーブル１３の下部と本体部１１との間には強力な予圧が加わった時本体部１１の変形を防止して精度を維持するためのスラストベアリング８０が設けられる。

以上説明した通り、本発明にかかるワーク加工用回転テーブルはワークを固定するテーブルを回転させると共に一定の角度で固定することができる。従って、従来の回転テーブルとインデックステーブルの機能を同時に満たすことができる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到しうることは明らかであり、これについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

Claims

本体部と、該本体部に第１ベアリング部により回転自在に儲けられる回転軸と、該回転軸に設けられてワークが設けられるテーブルと、該テーブルに設けられてテーブルと共に回転する第１部材と、
前記本体部と回転軸に設けられて回転軸を駆動させるための駆動部と、
前記第１部材の対応する本体部に設けられる第２部材と、
前記第１部材及び第２部材の間に設けられる第２ベアリング部と、
前記本体部に対して回転軸を保持する第１ベアリングに予圧を印加するための予圧印加ユニットと、を備えることを特徴とするワーク加工用回転テーブル。
前記予圧印加ユニットは、前記ベアリングの外輪の上面側または下面側と対応する軸に形成され、ベアリングの外輪に予圧を印加するためのピストンが設けられるシリンダ部と、
前記シリンダ部に空圧または油圧を印加してピストンが前記第１ベアリング部の外輪を加圧することでベアリングに予圧を印加する作動圧印加部とを備えることを特徴とする請求項１に記載のワーク加工用回転テーブル。
前記第１部材及び第２部材の下部側のテーブルに設けられ、前記テーブルを所定の角度で固定するためのテーブルインデクシングユニットをさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載のワーク加工用回転テーブル。
前記テーブルインデクシングユニットは前記第１部材及び第２部材の下部のテーブルと本体部との間に置かれ、テーブルまたは本体部に設けられてテーブルと共に回転するロッキングベース部材と、前記第１ロッキングベース部材と第１部材及び第２部材との間に移動自在にテーブルに設けられ、前記第１部材の間に第１シリンダ部を形成し、前記ロッキングベース部材の間に第２シリンダ部を形成するロッキング部材と、
前記本体部に設けられて前記第１シリンダ部に空圧または油圧を供給してロッキング部材を下降させて第１部材及び第２部材を分離することによってテーブルを回転させるための第１作動圧供給部と、前記第２シリンダ部に空圧及び油圧を供給して前記ロッキング部材を上昇させて前記第１及び第２部材とロッキング部材を結合してテーブルの回転を固定するための第２作動圧印加部とを備えることを特徴とする請求項３に記載のワーク加工用回転テーブル。
前記第１部材及び第２部材と、これと結合されるロッキング部材の上面には、それぞれ相互結合される凹凸が形成されることを特徴とする請求項４に記載のワーク加工用回転テーブル。
前記ロッキングベース部材は本体部に固定される固定部と、リング状のロッキング部材の昇降時これをガイドする昇降ガイド部とを備えることを特徴とする請求項３に記載のワーク加工用回転テーブル。