JP2003260584A - 板材加工機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ラックとピニオンから成る軸駆動部におい
て、バックラッシの調整を容易にし、バックラッシが無
い状態で円滑に動作できるようにし、２軸平行状態で使
用する場合の平行ずれを吸収することにより、位置決め
精度と加工精度の向上を図る。 【解決手段】 ラック１８とピニオン１７から成る軸駆
動部を有する板材加工機において、上記ラック１８又は
ピニオン１７が、複数のラック部材又はピニオン部材に
より構成され、各部材は、互いに位相がずれた状態で弾
性機構を介して取り付けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は板材加工機、特にラ
ックとピニオンから成る軸駆動部を備えたレーザ加工
機、プラズマ加工機、タレットパンチプレスなどの板材
加工機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、レーザ加工機、プラズマ加工
機、タレットパンチプレスなどの板材加工機において
は、ラックとピニオンから成る軸駆動部が設けられてい
る。

【０００３】例えば、図１０に示すように、光軸移動タ
イプのレーザ加工機において、加工テーブル４５の一側
には、ラック４０が設けられ、該ラック４０には、加工
ヘッド４４を搭載したキャリッジ４２に回転自在に取り
付けられたピニオン４１が噛み合っている。

【０００４】この構成により、サーボモータＭｘを駆動
して、ピニオン４１を回転させると、該ピニオン４１が
ラック４０上を転動することにより、キャリッジ４２が
Ｘ軸方向に移動し、またサーボモータＭｙを駆動して、
ボールねじ４３を回転させると、該ボールねじ４３に螺
合した加工ヘッド４４が、レーザビームをワークＷに照
射しながらキャリッジ４２上でＹ軸方向に移動する。

【０００５】この場合、上記ラック４０とピニオン４１
間のバックラッシが適切であれば、両者がうまく噛み合
い、ラック４０とピニオン４１から成る軸駆動部が、円
滑に動作するようになっている。

【０００６】これにより、例えば、図示するように、ワ
ークＷが円αに沿って切断加工され、円板Ｗ１が切り抜
かれる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
技術においては（図１０）、バックラッシの調整が困難
であり、そのために、ラック４０とピニオン４１が、う
まく噛み合わず、サーボモータＭｘが過負荷になること
がある。

【０００８】その結果、上記円板Ｗ１の切断面が、滑ら
かにならずに、波を打つようになり（拡大図β）、該円
板Ｗ１の製品としての価値が無くなる。

【０００９】即ち、ラック４０とピニオン４１間のバッ
クラッシが適正でないと、両者が噛み合わなくなり、該
ラック４０とピニオン４１から成る軸駆動部が円滑に動
作しなくなって、キャリッジ４２の位置決め精度が低下
する。

【００１０】このため、キャリッジ４２の速度（Ｘ軸方
向）と、加工ヘッド４４の速度（Ｙ軸方向）との整合性
が崩れ、加工ヘッド４４から照射されるレーザビームに
よる切断形状が円αとならずに歪んでしまい、前記した
ように、波を打ったような（拡大図β）切断面を有する
円板Ｗ１が切り抜かれ、加工精度が低下する。

【００１１】一方、ラック４０とピニオン４１から成る
軸駆動部を、２軸平行状態で使用する場合に（例えば図
１０のラック４０とピニオン４１を、キャリッジ４２の
左側にも設ける）、その平行状態にずれがあると、当初
は適正であったラック４０とピニオン４１間のバックラ
ッシが、大きくなったり、逆に小さくなったりすること
がある。

【００１２】その結果、既述したように、ラック４０と
ピニオン４１が、うまく噛み合わず、サーボモータＭｘ
が過負荷になることがあり、同様に、ラック４０とピニ
オン４１から成る軸駆動部で駆動されるキャリッジ４２
の位置決め精度が低下したり、また、波を打ったような
（拡大図β）切断面を有する円板Ｗ１が切り抜かれ、加
工精度が低下するといった弊害が生ずる。

【００１３】本発明の目的は、ラックとピニオンから成
る軸駆動部において、バックラッシの調整を容易にし、
該バックラッシを無くしても円滑に動作できるように
し、２軸平行状態で使用する場合の平行ずれを吸収する
ことにより、位置決め精度と加工精度の向上を図る。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、図１〜図９に示すように、（Ａ）ラック
１８とピニオン１７から成る軸駆動部を有する板材加工
機において、（Ｂ）上記ラック１８又はピニオン１７
が、複数のラック部材又はピニオン部材により構成さ
れ、各部材は、互いに位相がずれた状態で弾性機構を介
して取り付けられていることを特徴とする板材加工機と
いう技術的手段を講じている。

【００１５】上記本発明によれば、例えばピニオン１７
を（図１）第１ピニオン１７Ａと第２ピニオン１７Ｂで
構成し、両ピニオン１７Ａ、１７Ｂを（図２）、同軸Ａ
上で回転可能に取り付け、互いに角度方向の位相がずれ
た状態で（位相差θ（図４））それぞれが内蔵するスプ
リング２８で（図３（Ｂ））付勢し、このピニオン１７
とラック１８から成る軸駆動部を、例えばキャリッジ１
６に設ける（図１、図２）。

【００１６】これにより、両ピニオン１７Ａ、１７Ｂの
（図４）位相をずらすだけでバックラッシを調整するこ
とができるので、バックラッシの調整が容易になり、ま
た、このように位相をずらすことにより、いずれか一方
のピニオン１７Ａ又は１７Ｂだけをラック１８と噛み合
わせることにより、キャリッジ１６を右方又は左方に移
動させることができ、ピニオン１７全体としては、ラッ
ク１８との間でバックラッシが無い状態で円滑に動作で
きるようになり、更に、ラック１８とピニオン１７から
成る軸駆動部を、２軸平行状態で使用する場合でも、平
行ずれが発生したときには、それをスプリング２８で
（図３（Ｂ））吸収することができる。

【００１７】従って、ラック１８とピニオン１７がぴっ
たり噛み合うようになって、Ｘ軸方向に（図２）移動す
るキャリッジ１６の位置決め精度が向上し、それによ
り、該キャリッジ１６の速度（Ｘ軸方向）と、加工ヘッ
ド２６の速度（Ｙ軸方向）との整合性が保持され、滑ら
かな円αに沿った切断面を有する円板Ｗ１がワークＷか
ら切り抜かれるようになって、加工精度が向上する。

【００１８】即ち、本発明によれば、ラックとピニオン
から成る軸駆動部において、バックラッシの調整を容易
にし、バックラッシが無い状態で円滑に動作できるよう
にし、２軸平行状態で使用する場合の平行ずれを吸収す
ることにより、位置決め精度と加工精度の向上を図るこ
とが可能となる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を、実施の形態によ
り添付図面を参照して、説明する。

【００２０】図１は本発明の実施形態の全体図であり、
図示する例は、光軸移動タイプのレーザ加工機である。

【００２１】レーザ加工機は、ワークＷを戴置する加工
テーブル９を有し、該加工テーブル９の両側には、それ
と同じＸ軸方向の長さのガイドベース１３とレールベー
ス２３が設けられている。

【００２２】これらガイドベース１３、加工テーブル９
及びレールベース２３を跨がって、Ｙ軸方向に延びるキ
ャリッジ１６が設けられている。

【００２３】上記キャリッジ１６の一方は、ガイドベー
ス１３上に敷設されたＸ軸ガイド１２に、他方は、レー
ルベース２３上に敷設されたＸ軸レール１０に車輪２１
を介してそれぞれ滑り結合している。

【００２４】ガイドベース１３の側面には、ラック１８
が設けられ、該ラック１８には、キャリッジ１６に取り
付けられたＸ軸モータＭｘ（例えばサーボモータ）で回
転するピニオン１７が噛み合い、これにより軸駆動部が
構成されている（図３、図４（第１実施形態）、図５、
図６（第２実施形態）、図７、図８、図９（第３実施形
態））。

【００２５】また、キャリッジ１６の（図１）前面に
は、Ｙ軸ガイド２２が敷設され、該Ｙ軸ガイド２２に
は、Ｙ軸スライダ５が滑り結合し、該Ｙ軸スライダ５に
は、加工ヘッド２６が取り付けられている。

【００２６】キャリッジ１６の上面には、Ｙ軸モータＭ
ｙ（例えばサーボモータ）で回転するボールねじ８が設
けられ、該ボールねじ８には、前記加工ヘッド２６のＹ
軸スライダ５が螺合している。

【００２７】この構成により、ＮＣ装置２０の制御によ
り、Ｘ軸モータＭｘとＹ軸モータＭｙを駆動して（制御
信号Ｓ１、Ｓ２）、キャリッジ１６をＸ軸方向に、該キ
ャリッジ１６上で加工ヘッド２６をＹ軸方向にそれぞれ
移動させると共に、加工ヘッド２６をＺ軸方向に駆動し
て（制御信号Ｓ３）、ワークＷにレーザビームを照射
し、例えば円α（図２）に沿って切削加工を行って円板
Ｗ１を切り抜くようになっている。

【００２８】このようなレーザ加工機において、ラック
１８とピニオン１７から成る軸駆動部の詳細は、例えば
図３に示されている。

【００２９】図３において、前記キャリッジ１６には、
キャリッジ接続部２５を介して軸駆動部が搭載され、Ｘ
軸モータＭｘの回転運動は、減速機２９で減速されてピ
ニオン１７に伝達され、該ピニオン１７の回転運動は、
それと噛み合っているラック１８により直線運動に変換
され、既述したように、キャリッジ１６がＸ軸方向に移
動する（図１、図２）。

【００３０】上記ピニオン１７は、第１ピニオン１７Ａ
と第２ピニオン１７Ｂにより構成され、両ピニオン１７
Ａ、１７Ｂは、同軸Ａ上で（図３（Ｂ））回転可能に取
り付けられている。

【００３１】上記第１ピニオン１７Ａと第２ピニオン１
７Ｂには、弾性機構、例えばスプリング２８が内蔵され
ており、これにより、両ピニオン１７Ａ、１７Ｂは、長
手方向（Ｘ軸方向）に付勢され、各ピニオン１７Ａ、１
７Ｂには、所定の圧力が与えられている。

【００３２】更に、上記ピニオン１７Ａ、１７Ｂは（図
４）、例えば同軸Ａを中心として角度方向の位相がずれ
ており、両者間の位相差は、例えばθである。

【００３３】即ち、両ピニオン１７Ａ、１７Ｂは、既述
したように、同軸Ａ上で回転可能に取り付けられてお
り、例えば第１ピニオン１７Ａに対して第２ピニオン１
７Ｂの位相を、図示するように、θだけずらし、この位
相がずれた状態で、両ピニオン１７Ａ、１７Ｂは、スプ
リング２８（図３（Ｂ））により付勢されている。

【００３４】従って、本発明によれば、両ピニオン１７
Ａ、１７Ｂの位相をずらすだけで、ラック１８との間の
バックラッシを調整できるので、バックラッシの調整が
容易になる。

【００３５】この場合、スプリング２８を内蔵させず
に、例えば位相調整用のボルトを取り付け、ボルトを緩
めた状態で両ピニオン１７Ａ、１７Ｂの位相を調整後、
ボルトを締めて両者を固定するだけで位相をずらすこと
ができるので、バックラッシの調整を一層容易に行うこ
とができる。

【００３６】そして、スプリング２８の代わりに、空圧
又は油圧シリンダを介して、第１ピニオン１７Ａと第２
ピニオン１７Ｂを取り付け、各ピニオン１７Ａ、１７Ｂ
に所定の圧力を与えることができる。

【００３７】また、このようにバックラッシを調整する
ことにより、ピニオン１７全体としては、ラック１８と
の間でバックラッシが無い状態で円滑に動作できるよう
になる。

【００３８】即ち、図４の状態で、Ｘ軸モータＭｘを反
時計方向に回転させると、ピニオン１７全体も同方向に
回転する。

【００３９】しかし、このとき、上に配置されている第
１ピニオン１７Ａだけがラック１８と噛み合ってそれを
押圧することにより右方に転動するので、このラック１
８と噛み合う第１ピニオン１７Ａの作用でキャリッジ１
６を右方に移動させることができる。

【００４０】また、図４の状態で、Ｘ軸モータＭｘを時
計方向に回転させると、ピニオン１７全体も同方向に回
転する。

【００４１】しかし、このとき、下に配置された第２ピ
ニオン１７Ｂだけがラック１８と噛み合ってそれを押圧
することにより左方に転動するので、このラック１８と
噛み合う第２ピニオン１７Ｂの作用でキャリッジ１６を
左方に移動させることができる。

【００４２】従って、前記したように、ピニオン１７全
体としては、ラック１８との間でバックラッシが無い状
態で円滑に動作できるようになる。

【００４３】更に、この図３に示すラック１８とピニオ
ン１７から成る軸駆動部を、２軸平行状態で使用する場
合には（例えば図３のラック１８とピニオン１７を、キ
ャリッジ１６の両側に設け、両ピニオン１７をタイミン
グベルトなどで連結し同期回転させる）、平行ずれが発
生しても、それを前記スプリング２８により吸収するこ
とができる。

【００４４】よって、上記のような手段を講じることに
より、本発明によれば、ラック１８とピニオン１７がぴ
ったり噛み合うようになって、Ｘ軸方向に（図２）移動
するキャリッジ１６の位置決め精度が向上し、それによ
り、該キャリッジ１６の速度（Ｘ軸方向）と、加工ヘッ
ド２６の速度（Ｙ軸方向）との整合性が保持され、滑ら
かな円αに沿った切断面を有する円板Ｗ１がワークＷか
ら切り抜かれるようになって、加工精度が向上する。

【００４５】図５は、本発明の第２実施形態を示す図で
あり、図３とは、ピニオン１７が、第１ピニオン１７Ａ
と第２ピニオン１７Ｂで構成されている点では、同じで
あるが、両ピニオン１７Ａ、１７Ｂが、異軸Ｂ、Ｃ上で
同期して回転可能に取り付けられている点が、異なる。

【００４６】図５において、第１ピニオン１７Ａは、Ｘ
軸モータＭｘ側に取り付けられ、第２ピニオン１７Ｂ
は、取付板３０を（図５（Ｂ）、図５（Ｃ））介して長
手方向（Ｘ軸方向）に所定の距離を隔てて取り付けられ
ている。

【００４７】上記第１ピニオン１７Ａと第２ピニオン１
７Ｂは、ベルト２７、例えばタイミングベルトで連結さ
れており、これにより、両ピニオン１７Ａ、１７Ｂは、
取付板３０上で同期回転するようになっている。

【００４８】また、上記第１ピニオン１７Ａと第２ピニ
オン１７Ｂには（図５（Ｂ））、スプリング２８が巻回
され、これにより、両ピニオン１７Ａ、１７Ｂは、長手
方向（Ｘ軸方向）に付勢され、各ピニオン１７Ａ、１７
Ｂには、所定の圧力が与えられている。

【００４９】更に、上記ピニオン１７Ａ、１７Ｂは（図
６）、長手方向（Ｘ軸方向）の位相がずれており、両者
間の位相差は、例えばＬである。

【００５０】即ち、両ピニオン１７Ａ、１７Ｂは、既述
したように、タイミングベルト２７で連結されていて異
軸Ｂ、Ｃ上で同期して回転可能に取り付けられており、
例えば第１ピニオン１７Ａに対して第２ピニオン１７Ｂ
の位相を、図示するように、Ｌだけずらし、この位相が
ずれた状態で、両ピニオン１７Ａ、１７Ｂは、前記スプ
リング２８により付勢されている。

【００５１】従って、この第２実施形態によれば、第１
実施形態と（図３）同様に、両ピニオン１７Ａ、１７Ｂ
の位相をずらすだけで、ラック１８との間のバックラッ
シを調整できるので、バックラッシの調整が容易にな
る。

【００５２】また、このようにバックラッシを調整する
ことにより、ピニオン１７全体としては、ラック１８と
の間でバックラッシが無い状態で円滑に動作できるよう
になる。

【００５３】即ち、図６の状態で、Ｘ軸モータＭｘを反
時計方向に回転させると、該Ｘ軸モータＭｘに結合した
第１ピニオン１７Ａが同方向に回転し、その回転運動
は、タイミングベルト２７を介して第２ピニオン１７Ｂ
に伝達され、第２ピニオン１７Ｂも同方向に回転する。

【００５４】しかし、このときは、図示するように、右
側の第２ピニオン１７Ｂだけがラック１８と噛み合って
それを押圧することにより右方に転動するので、このラ
ック１８と噛み合う第２ピニオン１７Ｂの作用により、
左側の同期回転する第１ピニオン１７Ａを介してキャリ
ッジ１６を右方に移動させることができる。

【００５５】また、図６の状態で、Ｘ軸モータＭｘを時
計方向に回転させると、同様に、第１ピニオン１７Ａが
同方向に回転し、その回転運動は、タイミングベルト２
７を介して第２ピニオン１７Ｂに伝達され、第２ピニオ
ン１７Ｂも同方向に回転する。

【００５６】しかし、このときは、図示するように、左
側の第１ピニオン１７Ａだけがラック１８と噛み合って
それを押圧することにより左方に転動するので、このラ
ック１８と噛み合う第１ピニオン１７Ａの作用により、
右側の同期回転する第２ピニオン１７Ｂを伴ってキャリ
ッジ１６を左方に移動させることができる。

【００５７】従って、前記したように、ピニオン１７全
体としては、ラック１８との間でバックラッシが無い状
態で円滑に動作できるようになる。

【００５８】更に、図５に示すラック１８とピニオン１
７から成る軸駆動部を、図３の場合と同様に、２軸平行
状態で使用する場合には、平行ずれが発生しても、それ
を前記スプリング２８により吸収することができる。

【００５９】図７は、本発明の第３実施形態を示す図で
あり、図３（第１実施形態）、図５（第２実施形態）と
は、ラック１８側が、第１ラック１８Ａと第２ラック１
８Ｂにより構成されている点が、著しく異なる。

【００６０】即ち、図７において、ラック１８は、例え
ば上に配置された第１ラック１８Ａと、下に配置された
第２ラック１８Ｂにより構成され、両ラック１８Ａ、１
８Ｂのいずれか一方が長手方向（Ｘ軸方向）に若干変位
可能に取り付けられていて、後述するように、両者の位
相が長手方向にずれている（図８）。

【００６１】そして、上記第１ラック１８Ａと第２ラッ
ク１８Ｂには、同様に、例えばスプリング２８が（図７
（Ｂ））内蔵されており、これにより、両ラック１８
Ａ、１８Ｂは、長手方向（Ｘ軸方向）に付勢され、各ラ
ック１８Ａ、１８Ｂには、所定の圧力が与えられてい
る。

【００６２】更に、上記ラック１７８、１８Ｂは（図
８）、前記したように、その長手方向の位相がずれてお
り、両者間の位相差は、例えばＭである。

【００６３】又は、上記第１ラック１８Ａと第２ラック
１８Ｂは、いずれも長手方向（Ｘ軸方向）と直交する方
向に（Ｙ軸方向）に若干変位可能に取り付けられてお
り、後述するように、キャリッジ１６の移動方向の違い
により（図９（Ａ）又は図９（Ｂ））、いずれか一方の
ラック１８Ｂ又は１８Ａをピニオン１７側に若干変位さ
せ、両ラック１８Ａ、１８Ｂの位相がＹ軸方向にずれる
ようになっている。

【００６４】この場合も、両ラック１８Ａ、１８Ｂに
は、スプリング２８が（向きは、図７においてＹ軸方
向）内蔵されていて、これにより、両ラック１８Ａ、１
８Ｂは、Ｙ軸方向に付勢され、各ラック１８Ａ、１８Ｂ
には、所定の圧力が与えられている。

【００６５】更に、この場合には、両ラック１８Ａ、１
８Ｂは（図９）、前記したように、Ｙ軸方向に位相がず
れており、両者間の位相差は、例えばＮである。

【００６６】即ち、上記両ラック１８Ａ、１８Ｂは、互
いに長手方向（図８）又はそれと直交する方向（図９）
の位相がずれた状態で、それぞれが内蔵するスプリング
２８で付勢されている。

【００６７】従って、この第３実施形態によれば、両ラ
ック１８Ａ、１８Ｂの位相をずらすだけで、ピニオン１
７との間のバックラッシを調整できるので、同様に、バ
ックラッシの調整が容易になる。

【００６８】また、このようにバックラッシを調整する
ことにより、ラック１８全体としては、ピニオン１７と
の間でバックラッシが無い状態で円滑に動作できるよう
になる。

【００６９】即ち、図８のように，例えば下の第２ラッ
ク１８Ｂを左に若干変位させ、上の第１ラック１８Ａに
対する位相をＭだけずらしておき、この状態で、Ｘ軸モ
ータＭｘを反時計方向に回転させると、ピニオン１７も
同方向に回転する。

【００７０】しかし、このときは、図示するように、ピ
ニオン１７は、上の第１ラック１８Ａだけと噛み合って
それを押圧することにより右方に転動するので、第１ラ
ック１８Ａと噛み合うピニオン１７の作用により、キャ
リッジ１６を右方に移動させることができる。

【００７１】また、図８の状態で、Ｘ軸モータＭｘを時
計方向に回転させると、ピニオン１７も同方向に回転す
る。

【００７２】しかし、このときは、図示するように、ピ
ニオン１７は、下の第２ラック１８Ｂだけと噛み合って
それを押圧することにより左方に転動するので、第２ラ
ック１８Ｂと噛み合うピニオン１７の作用により、キャ
リッジ１６を左方に移動させることができる。

【００７３】従って、前記したように、ラック１８全体
としては、ピニオン１７との間でバックラッシが無い状
態で円滑に動作できるようになる。

【００７４】一方、図９の場合には、キャリッジ１６の
移動方向の違いにより（図９（Ａ）又は図９（Ｂ））、
両ラック１８Ｂ又は１８Ａをピニオン１７側に若干変位
させて位相を（位相差Ｎ）ずらす点が、前記図８の場合
と異なる。

【００７５】即ち、図９（Ａ）のように、例えば下の第
２ラック１８Ｂをピニオン１７側に若干変位させ、上の
第１ラック１８Ａに対する位相をＮだけずらしておき、
この状態で、Ｘ軸モータＭｘを反時計方向に回転させる
と、ピニオン１７も同方向に回転する。

【００７６】しかし、このときは、図示するように、ピ
ニオン１７は、下の第２ラック１８Ｂだけと噛み合って
それを押圧することにより右方に転動するので、第２ラ
ック１８Ｂと噛み合うピニオン１７の作用でキャリッジ
１６を右方に移動させることができる。

【００７７】このようにして、キャリッジ１６を右方に
移動させた後、左方へ反転させる直前に、今度は、図９
（Ｂ）に示すように、前記下の第２ラック１８Ｂを元の
位置に復帰させると共に、上の第１ラック１８Ａをピニ
オン１７側に若干変位させ、下の第２ラック１８Ｂに対
する位相を、同様にＮだけずらしておく。

【００７８】この状態で、Ｘ軸モータＭｘを時計方向に
回転させると、ピニオン１７も同方向に回転する。

【００７９】しかし、このときは、図示するように、ピ
ニオン１７は、上の第１ラック１８Ａだけと噛み合って
それを押圧することにより左方に転動するので、第１ラ
ック１８Ａと噛み合うピニオン１７の作用でキャリッジ
１６を左方に移動させることができる。

【００８０】従って、図８と同様に、ラック１８全体と
しては、ピニオン１７との間でバックラッシが無い状態
で円滑に動作できるようになる。

【００８１】更に、図７に示すラック１８とピニオン１
７から成る軸駆動部を、同様に、２軸平行状態で使用す
る場合には、平行ずれが発生しても、それをスプリング
２８により吸収することができる。

【００８２】以下、前記構成を有する本発明の動作を説
明する。

【００８３】この場合、例えば、レーザ加工機において
（図１）、ＮＣ装置２０の制御により、Ｘ軸モータＭｘ
とＹ軸モータＭｙを駆動して（制御信号Ｓ１、Ｓ２）、
キャリッジ１６をＸ軸方向に、該キャリッジ１６上で加
工ヘッド２６をＹ軸方向にそれぞれ移動させると共に、
加工ヘッド２６をＺ軸方向に駆動して（制御信号Ｓ
３）、ワークＷにレーザビームを照射し、円α（図２）
に沿って切削加工を行って円板Ｗ１を切り抜くものとす
る。

【００８４】以下、上記キャリッジ１６をＸ軸方向に移
動させるラック１８とピニオン１７から成る軸駆動部の
動作を詳述する。

【００８５】（１）第１実施形態の動作（図３、図
４）。

【００８６】第１実施形態の場合には、既述したよう
に、ピニオン１７が（図３）、同軸Ａ上で回転可能に取
り付けられた第１ピニオン１７Ａと第２ピニオン１７Ｂ
で構成され、両ピニオン１７Ａ、１７Ｂの位相は（図
４）、角度方向に例えばθだけずれている。

【００８７】この状態で、Ｘ軸モータＭｘを、例えば反
時計方向に回転させると、ピニオン１７全体も同方向に
回転し、このとき、上の第１ピニオン１７Ａだけがラッ
ク１８と噛み合う。

【００８８】これにより、第１ピニオン１７Ａが、ラッ
ク１８を押圧することにより右方に転動するので、この
ラック１８と噛み合う第１ピニオン１７Ａの作用によ
り、キャリッジ１６が右方に移動する。

【００８９】その後、キャリッジ１６を反転させる場合
には、Ｘ軸モータＭｘを時計方向に回転させると、ピニ
オン１７全体も同方向に回転し、このとき、下の第２ピ
ニオン１７Ｂだけがラック１８と噛み合う。

【００９０】これにより、第２ピニオン１７Ｂが、ラッ
ク１８を押圧することにより左方に転動するので、この
ラック１８と噛み合う第２ピニオン１７Ｂの作用によ
り、キャリッジ１６が左方に移動する。

【００９１】（２）第２実施形態の動作（図５、図
６）。

【００９２】第２実施形態の場合には、既述したよう
に、ピニオン１７が（図５（Ｂ））、異軸Ｂ、Ｃ上で同
期して回転可能に取り付けられた第１ピニオン１７Ａと
第２ピニオン１７Ｂで構成され、両ピニオン１７Ａ、１
７Ｂの位相は（図６）、長手方向（Ｘ軸方向）に例えば
Ｌだけずれている。

【００９３】この状態で、Ｘ軸モータＭｘを、例えば反
時計方向に回転させると、タイミングベルト２７を介し
て、両ピニオン１７Ａ、１７Ｂが、反時計方向に同期回
転するが、このとき、右側の第２ピニオン１７Ｂだけが
ラック１８と噛み合う。

【００９４】これにより、第２ピニオン１７Ｂが、ラッ
ク１８を押圧することにより右方に転動するので、この
ラック１８と噛み合う第２ピニオン１７Ｂの作用によ
り、キャリッジ１６が右方に移動する。

【００９５】その後、キャリッジ１６を反転させる場合
には、Ｘ軸モータＭｘを時計方向に回転させると、同様
に、両ピニオン１７Ａ、１７Ｂが、時計方向に同期回転
するが、このとき、左側の第１ピニオン１７Ａだけがラ
ック１８と噛み合う。

【００９６】これにより、第１ピニオン１７Ａが、ラッ
ク１８を押圧することにより左方に転動するので、この
ラック１８と噛み合う第１ピニオン１７Ａの作用によ
り、キャリッジ１６が左方に移動する。

【００９７】上記（１）、（２）のようにして、いすれ
か一方のピニオン１７Ａ（１７Ｂ）、又は１７Ｂ（１７
Ａ）だけをラック１８と噛み合わせることにより、キャ
リッジ１６を右方又は左方に移動させることができるの
で、ピニオン１７全体としては、ラック１８との間でバ
ックラッシが無い状態で円滑に動作し、キャリッジ１６
を高精度で位置決めできる。

【００９８】（３）第３実施形態の動作（図７、図８、
図９）。

【００９９】第３実施形態の場合には、ラック１８が
（図７）、第１ラック１８Ａと第２ラック１８Ｂで構成
され、両ラック１８Ａ、１８Ｂの位相は（図８、図
９）、長手方向（Ｘ軸方向）又はそれと直交する方向
（Ｙ軸方向）に例えばＭ又はＮだけずれている。

【０１００】（３）−Ａ 位相が長手方向（Ｘ軸方向）
にＭだけずれている場合の動作（図８）。

【０１０１】図８において、Ｘ軸モータＭｘを、例えば
反時計方向に回転させると、ピニオン１７も同方向に回
転し、このとき、ピニオン１７は、上の第１ラック１８
Ａだけと噛み合う。

【０１０２】これにより、ピニオン１７が、第１ラック
１８Ａを押圧することにより右方に転動するので、この
第１ラック１８Ａと噛み合うピニオン１７の作用によ
り、キャリッジ１６が右方に移動する。

【０１０３】その後、キャリッジ１６を反転させる場合
には、Ｘ軸モータＭｘを時計方向に回転させると、ピニ
オン１７も同方向に回転し、このとき、ピニオン１７
は、下の第２ラック１８Ｂだけと噛み合う。

【０１０４】これにより、ピニオン１７が、第２ラック
１８Ｂを押圧することにより左方に転動するので、この
第２ラック１８Ｂと噛み合うピニオン１７の作用によ
り、キャリッジ１６が左方に移動する。

【０１０５】（３）−Ｂ 位相が長手方向と直交する方
向（Ｙ軸方向）にＮだけずれている場合の動作（図
９）。

【０１０６】キャリッジ１６を右方に移動させる場合
の動作（図９（Ａ））。

【０１０７】図９（Ａ）において、下の第２ラック１８
Ｂをピニオン１７側に若干変位させ、上の第１ラック１
８Ａに対する位相をＮだけずらしておき、この状態で、
Ｘ軸モータＭｘを、例えば反時計方向に回転させると、
ピニオン１７も同方向に回転し、このとき、ピニオン１
７は、下の第２ラック１８Ｂだけと噛み合う。

【０１０８】これにより、ピニオン１７が、第２ラック
１８Ｂを押圧することにより右方に転動するので、この
第２ラック１８Ｂと噛み合うピニオン１７の作用によ
り、キャリッジ１６が右方に移動する。

【０１０９】キャリッジ１６を左方に移動させる場合
の動作（図９（Ｂ））。

【０１１０】図９（Ｂ）において、キャリッジ１６を左
方へ反転させる直前に、下の第２ラック１８Ｂを元の位
置に復帰させると共に、上の第１ラック１８Ａをピニオ
ン１７側に若干変位させ、下の第２ラック１８Ｂに対す
る位相をＮだけずらしておく。

【０１１１】この状態で、Ｘ軸モータＭｘを時計方向に
回転させると、ピニオン１７も同方向に回転し、このと
き、ピニオン１７は、上の第１ラック１８Ａだけと噛み
合う。

【０１１２】これにより、ピニオン１７が、第１ラック
１８Ａを押圧することにより左方に転動するので、この
第１ラック１８Ａと噛み合うピニオン１７の作用によ
り、キャリッジ１６が左方に移動する。

【０１１３】上記（３）−Ａ、（３）−Ｂのようにし
て、いすれか一方のラック１８Ａ（１８Ｂ）又は１８Ｂ
（１８Ａ）だけをピニオン１７と噛み合わせることによ
り、キャリッジ１６を右方又は左方に移動させることが
できるので、ラック１８全体としては、ピニオン１７と
の間でバックラッシが無い状態で円滑に動作し、キャリ
ッジ１６を高精度で位置決めできる。

【０１１４】尚、本実施形態においては、ラック１８と
ピニオン１７からら成る軸駆動部がレーザ加工機に適用
された場合について詳述したが、本発明は、それに限定
されることなく、他の板材加工機であるプラズマ加工
機、タレットパンチプレス（例えばワークを把持するク
ランプを搭載したキャリッジの軸駆動部をラック１８と
ピニオン１７で構成する場合）などにも適用され、同様
の作用・効果を奏することは勿論である。

【０１１５】

【発明の効果】上記のとおり、本発明によれば、ラック
とピニオンから成る軸駆動部において、バックラッシの
調整を容易にし、バックラッシが無い状態で円滑に動作
できるようにし、２軸平行状態で使用する場合の平行ず
れを吸収することにより、位置決め精度と加工精度の向
上を図るという効果がある。

【０１１６】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を示す全体斜視図である。

【図２】本発明の実施形態を示す全体平面図である。

【図３】本発明の第１実施形態を示す図である。

【図４】図３の動作説明図である。

【図５】本発明の第２実施形態を示す図である。

【図６】図５の動作説明図である。

【図７】本発明の第３実施形態を示す図である。

【図８】図７の動作説明図である。

【図９】図７の他の動作説明図である。

【図１０】従来技術の説明図である。

【符号の説明】

５ Ｙ軸スライダ ８ Ｙ軸ボールねじ ９ 加工テーブル９ １０ Ｘ軸レール １２ Ｘ軸ガイド １３ ガイドベース １６ キャリッジ １７ ピニオン １７Ａ 第１ピニオン １７Ｂ 第２ピニオン １８ ラック １８Ａ 第１ラック １８Ｂ 第２ラック ２０ ＮＣ装置 ２１ 車輪 ２２ Ｙ軸ガイド ２３ レールベース ２５ キャリッジ接続部 ２６ 加工ヘッド ２８ スプリング ２９ 減速機 ３０ 取付板 Ｗ ワーク

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ラックとピニオンから成る軸駆動部を有
   する板材加工機において、 上記ラック又はピニオンが、複数のラック部材又はピニ
   オン部材により構成され、各部材は、互いに位相がずれ
   た状態で弾性機構を介して取り付けられていることを特
   徴とする板材加工機。
2. 【請求項２】 上記ピニオンが、第１ピニオンと第２ピ
   ニオンにより構成され、両ピニオンは、同軸上で回転可
   能に取り付けられ、又は異軸上で同期して回転可能に取
   り付けられている請求項１記載の板材加工機。
3. 【請求項３】 上記両ピニオンが、同軸上で回転可能に
   取り付けられている場合には、互いに角度方向の位相が
   ずれた状態で、それぞれが内蔵するスプリングで付勢さ
   れている請求項２記載の板材加工機。
4. 【請求項４】 上記両ピニオンが、異軸上で同期して回
   転可能に取り付けられている場合には、両者は、ベルト
   で連結されていて互いに長手方向の位相がずれた状態
   で、該両者に巻回されたスプリングで付勢されている請
   求項２記載の板材加工機。
5. 【請求項５】 上記ラックが、第１ラックと第２ラック
   により構成され、両ラックは、互いに長手方向又はそれ
   と直交する方向の位相がずれた状態で、それぞれが内蔵
   するスプリングで付勢されている請求項１記載の板材加
   工機。