JP2006150539A - Inclining table device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、支持しているワークを所定の角度に傾斜させて加工するための傾斜テーブル装置に関する。 The present invention relates to a tilting table device for processing a workpiece supported at a predetermined angle.
傾斜テーブル装置は、テーブルを支持しているベースが、本体によってテーブルのワーク載置面と平行に軸支されている回転軸を介して回転駆動されて回動し、テーブルのワーク載置面を所定の傾斜角度に保持することにより、載置されているワークを所定の角度に傾斜させている。回転軸によって駆動される部材であるベースの重心位置は、回転中心になく、そのためテーブルのワーク載置面の傾斜角毎に、ベースの重量による回転軸への回転トルク、即ち回転軸に作用するモーメントが異なる。なお通常、前記重心位置は、ワーク載置面が水平な傾斜角0°では、回転軸よりも低い位置にある。このようにテーブルのワーク載置面の傾斜角毎に回転軸に作用するモーメントが異なるので、傾斜角毎に回転軸の捻れ量が異なり、また傾斜角毎に回転軸を回転駆動する駆動装置に加わる負荷が異なる。そのため、回転軸を介して駆動装置によって設定されるワーク載置面の傾斜角を、高精度に設定するのは困難であり、ワークの加工精度を失う。 In the tilting table device, the base supporting the table is rotated and rotated by a main body through a rotating shaft that is pivotally supported in parallel with the work placing surface of the table. By holding at a predetermined inclination angle, the placed work is inclined at a predetermined angle. The position of the center of gravity of the base, which is a member driven by the rotary shaft, is not at the center of rotation, and therefore acts on the rotary torque due to the weight of the base, that is, the rotary shaft at every tilt angle of the work placement surface of the table. The moments are different. Normally, the position of the center of gravity is lower than the rotation axis at an inclination angle of 0 ° where the workpiece placement surface is horizontal. As described above, since the moment acting on the rotating shaft varies depending on the tilt angle of the work mounting surface of the table, the twist amount of the rotating shaft varies depending on the tilt angle, and the driving device that rotationally drives the rotating shaft for each tilt angle. The applied load is different. For this reason, it is difficult to set the inclination angle of the workpiece placement surface set by the driving device via the rotation shaft with high accuracy, and the processing accuracy of the workpiece is lost.
そのため特許文献1の公報では、流体圧シリンダを用いた傾斜角補償装置が設けらており、ベースの重量が作用するモーメントとは逆方向のモーメントを前記回転軸に作用させ、回転軸に加わる負荷を低減させる共に、設定される傾斜角に応じて流体圧を制御することによりモーメントを制御し、回転軸に加わる負荷が傾斜角によって異なるのを抑えている。これにより、回転軸の捻れが低減されると共に、ベースの傾斜角変更に伴う回転軸の捻れの変化、および回転軸の駆動装置の負荷の変化が抑えられ、ワークの加工精度が維持される。
しかしこの流体圧シリンダを用いた傾斜角補償装置は、圧力流体の供給装置と、傾斜角に応じて流体圧を調整する流体圧の制御装置とを必要として、複雑な構成とならざるを得ない。 However, the tilt angle compensator using the fluid pressure cylinder requires a complicated structure because it requires a pressure fluid supply device and a fluid pressure control device that adjusts the fluid pressure according to the tilt angle. .
以上の従来技術の問題点を鑑み、本発明の目的は、傾斜テーブル装置において、できるだけ簡単な構成で傾斜角補償を可能とすることにある。 In view of the above-described problems of the prior art, an object of the present invention is to enable tilt angle compensation with a simple structure as much as possible in the tilt table apparatus.
本発明は、上記目的を達成するためになされたものであって、回転軸を介して本体に対して回転駆動されるベースと、ベースに支持されるテーブルとを有する傾斜テーブル装置において、傾斜テーブル装置は、回転軸を介して本体に対して回転駆動されるベースと、ベースに支持されるテーブルとを有する傾斜テーブル装置において、中心が前記回転軸に固定された第1の円形部材と、支持軸を介し本体に対して回転可能に設けられた第2の円形部材とを含み、第1の円形部材の回転を第2の円形部材へ伝達する回転伝達機構と、支持軸に対して半径方向に偏倚し第2の円形部材と共に回転可能に設けられたウエイトとを備え、第2の円形部材周りにおけるウエイトの取り付け位置は、ウエイトが装着されない状態で、ベースの実用回転範囲において前記回転軸に作用するモーメントの変化量より、ウエイトが装着された状態で、前記回転範囲において前記回転軸に作用するモーメントの変化量が小さくなる位置である(請求項1)。 The present invention has been made to achieve the above object, and is a tilt table apparatus having a base that is rotationally driven with respect to a main body via a rotating shaft, and a table supported by the base. An apparatus includes an inclined table device having a base that is rotationally driven with respect to a main body via a rotating shaft, and a table supported by the base, and a first circular member whose center is fixed to the rotating shaft, and a support A rotation transmission mechanism for transmitting the rotation of the first circular member to the second circular member, and a radial direction with respect to the support shaft. And a weight provided so as to be rotatable together with the second circular member, and the mounting position of the weight around the second circular member is in a practical rotation range of the base in a state where no weight is attached. Than the change amount of the moments acting on Oite the rotary shaft, in a state in which the weight is attached is a position where variation of the moment is reduced which acts on the rotary shaft in the rotation range (claim 1).
更に、傾斜テーブル装置は水平面に設置された状態において、ベースの実用回転範囲は、回転軸の真下に対応する位置を含み、かつウエイトの実用回転範囲は、支持軸よりも高い位置を含む(請求項2)。 Further, in a state where the tilt table device is installed on a horizontal plane, the practical rotation range of the base includes a position corresponding to a position directly below the rotation axis, and the practical rotation range of the weight includes a position higher than the support shaft. Item 2).
また、傾斜テーブル装置は、水平面に設置された状態において、ベースの実用回転範囲は回転軸の真下に対応する位置を含み、その位置では、ウエイトは支持軸の真上または真上の近傍に在る(請求項3)。 In addition, when the tilting table device is installed on a horizontal plane, the practical rotation range of the base includes a position corresponding to a position directly below the rotation shaft, and at this position, the weight is located directly above or near the support shaft. (Claim 3).
また、傾斜テーブル装置は、両円形部材が互いに噛み合う歯車であり、水平面に設置された状態において支持軸が回転軸よりも低い位置に配設される(請求項4)。 Further, the tilt table device is a gear in which both circular members mesh with each other, and the support shaft is disposed at a position lower than the rotation shaft in a state where it is installed on a horizontal plane.
また、傾斜テーブル装置は、水平面に設置された状態において、ベースの実用回転範囲は、回転軸の真上に対応する位置を含み、かつウエイトの実用回転範囲は、支持軸よりも低い位置を含む(請求項5)。 In addition, when the tilt table device is installed on a horizontal plane, the practical rotation range of the base includes a position corresponding to the position directly above the rotation axis, and the practical rotation range of the weight includes a position lower than the support shaft. (Claim 5).
また、傾斜テーブル装置は、水平面に設置された状態において、ベースの実用回転範囲は回転軸の真上に対応する位置を含み、その位置では、ウエイトは支持軸の真下または真下の近傍に在る(請求項6)。 In addition, when the tilting table device is installed on a horizontal plane, the practical rotation range of the base includes a position corresponding to the position directly above the rotation shaft, and at that position, the weight is directly below or near the support shaft. (Claim 6).
また、傾斜テーブル装置は、回転伝達機構の回転伝達比が、1または略1である(請求項7)。 Further, in the tilt table device, the rotation transmission ratio of the rotation transmission mechanism is 1 or substantially 1. (Claim 7)
請求項1によれば、ベースの傾斜、即ち回転軸の回転が、回転伝達機構を介して伝達されて、第2の円形部材が支持軸を中心として回転される。第2の円形部材と共にウエイトは回転し、支持軸に対し半径方向に偏倚して設けられたウエイトによって生じるモーメントが、第2の円形部材の回転に伴って変化する。第2の円形部材に作用するモーメントが変化する。そのモーメントは回転伝達機構を介して第1の円形部材が固定されている回転軸に作用する。更にウエイトの第2の円形部材周りの取り付位置は、ウエイトが装着されない状態で、ベースの実用回転範囲において回転軸に作用するモーメントの変化量より、ウエイトが装着された状態で、前記回転範囲において回転軸に作用するモーメントの変化量が小さくなる位置であるので、ベースの実用回転範囲、即ちベースの可動回転範囲のうち実際に使われる回転範囲では、ウエイトが装着されている本発明の傾斜テーブル装置は、従来技術のような複雑な構成をとらないにも拘わらず、ベースの設定傾斜角変更に伴う回転軸の捻れの変化量、および回転軸の駆動装置への負荷の変化量が小さくなり、ワークの加工精度が維持される。 According to the first aspect, the tilt of the base, that is, the rotation of the rotation shaft is transmitted through the rotation transmission mechanism, and the second circular member is rotated about the support shaft. The weight rotates together with the second circular member, and the moment generated by the weight provided in the radial direction with respect to the support shaft changes with the rotation of the second circular member. The moment acting on the second circular member changes. The moment acts on the rotating shaft to which the first circular member is fixed via the rotation transmission mechanism. Further, the mounting position of the weight around the second circular member is determined so that the weight is not mounted and the rotation range is set in the state where the weight is mounted based on the amount of change in the moment acting on the rotating shaft in the practical rotation range of the base. In this embodiment, the amount of change in the moment acting on the rotation axis is small, so that the weight of the inclination of the present invention in which the weight is mounted in the practical rotation range of the base, that is, the rotation range actually used in the movable rotation range of the base. Although the table device does not have a complicated configuration as in the prior art, the amount of change in the twist of the rotating shaft and the amount of change in the load on the driving device of the rotating shaft due to the change in the base tilt angle are small. Therefore, the machining accuracy of the workpiece is maintained.
傾斜テーブル装置が水平面に設置された状態において、ベースが実用回転範囲を回転して、テーブルの傾斜角が大きくなるに従い、ベースの重量が回転軸に作用するモーメントは大きくなる。請求項2によれば、その設置状態で、ベースの実用回転範囲は、回転軸の真下に対応する位置を含み、かつウエイトの実用回転範囲は、支持軸よりも高い位置を含むので、ウエイトの重量が回転軸に作用するモーメントは、ベースの重量が回転軸に作用するモーメントと同方向の場合には、ベースの重量の回転軸に作用するモーメントが大きくなるに従って小さくなる。また、ウエイトの前記モーメントは、ベースの重量が回転軸に作用するモーメントと反対方向の場合には、ベースの重量の回転軸に作用するモーメントが大きくなるに従って大きくなる。どの場合でも、ウエイトは、少なくとも支持軸の高さに降下するまでは、回転軸に作用するモーメントの変化量を小さくするのに働くので、回転軸に作用するモーメントの変化量を抑えることができる。
In a state where the tilt table device is installed on a horizontal plane, the moment that the weight of the base acts on the rotating shaft increases as the base rotates in the practical rotation range and the tilt angle of the table increases. According to
請求項3によれば、傾斜テーブル装置は、水平面に設置された状態において、ベースの実用回転範囲は回転軸の真下に対応する位置を含み、その位置では、ウエイトは支持軸の真上または真上の近傍に在るので、ベースが実用回転範囲を回転してテーブルの傾斜角が大きくなるに従い、ウエイトは、支持軸の真上、またはその近傍から低い位置に回転することが可能となり、ベースの重量が回転軸に作用するモーメントと反対方向のモーメントを回転軸に作用すると共に、テーブルの傾斜角が大きくなるに従い、その反対方向のモーメントは大きくなる。従って、回転軸に作用するモーメントの変化量が小さくなるほか、回転軸に加わる負荷が小さくなり、回転軸の駆動装置への負荷が小さくなるので、モータ、ウォーム、ウォームホィール等の駆動装置の部材の容量、剛性を小さくすることが可能となる。 According to the third aspect, in the state where the tilt table device is installed on the horizontal plane, the practical rotation range of the base includes a position corresponding to a position directly below the rotation shaft, and at this position, the weight is directly above or just above the support shaft. Since the base rotates in the practical rotation range and the tilt angle of the table increases, the weight can be rotated to a position lower than or directly above the support shaft. The weight in the direction opposite to the moment acting on the rotating shaft acts on the rotating shaft, and the moment in the opposite direction increases as the tilt angle of the table increases. Therefore, the amount of change in the moment acting on the rotating shaft is reduced, the load applied to the rotating shaft is reduced, and the load on the driving device of the rotating shaft is reduced, so that members of the driving device such as a motor, worm, worm wheel, etc. It is possible to reduce the capacity and rigidity of the.
第1の円形部材と第2の円形部材が歯車であり、更に互いに噛み合っていれば、第1の円形部材と第2の円形部材は互いに逆方向に回転する。請求項4によれば、傾斜テーブル装置は、両円形部材が互いに噛み合う歯車であるので、両円形部材は互いに逆方向に回転する。更に水平面に設置された状態において、ウエイトは支持軸が回転軸よりも低い位置に配設されるので、ウエイトは本体から大きく突出させなくても、十分に支持軸から偏倚できる。この構成によれば、ベースは回転軸の真下に位置する位置から、ウエイトは支持軸よりも上方の位置から、それぞれ互いに逆方向に回転し、設定される傾斜角が大きいほど、ベースとウエイトは接近した状態となる。そのため、小さい設定傾斜角では本体から突出するのが抑えらているウエイトは、大きな設定傾斜角では、ベースの回転軸側に形成されるワークの加工空間に進出するのを避けることができる。即ち、設定傾斜角に関わらず、ウエイトによってワークの加工が障害されるのを避けることができる。 If the first circular member and the second circular member are gears and further mesh with each other, the first circular member and the second circular member rotate in opposite directions. According to the fourth aspect of the present invention, since the tilting table device is a gear in which both circular members mesh with each other, the circular members rotate in opposite directions. Further, in the state where the weight is installed on the horizontal plane, the weight is disposed at a position where the support shaft is lower than the rotation shaft, so that the weight can be sufficiently deviated from the support shaft even if it does not protrude greatly from the main body. According to this configuration, the base rotates from the position directly below the rotation shaft, and the weight rotates from the position above the support shaft in opposite directions, and the larger the set inclination angle, the more the base and the weight It will be in an approaching state. For this reason, the weight that is prevented from protruding from the main body at a small set inclination angle can be prevented from advancing into the work space of the workpiece formed on the rotating shaft side of the base at a large set inclination angle. That is, it is possible to prevent the workpiece from being obstructed by the weight regardless of the set inclination angle.
傾斜テーブル装置が水平面に設置された状態において、ベースが実用回転範囲を回転して、テーブルの傾斜角が大きくなるに従い、ベースの重量が回転軸に作用するモーメントは大きくなる。請求項5によれば、その設置状態で、ベースの実用回転範囲は、回転軸の真上に対応する位置を含み、かつウエイトの実用回転範囲は、支持軸よりも低い位置を含むので、ウエイトの重量が回転軸に作用するモーメントは、ベースの重量が回転軸に作用するモーメントと同方向の場合には、ベースの重量の回転軸に作用するモーメントが大きくなるに従って小さくなる。また、ウエイトの前記モーメントは、ベースの重量が回転軸に作用するモーメントと反対方向の場合には、ベースの重量の回転軸に作用するモーメントが大きくなるに従って大きくなる。いずれの場合でも、ウエイトは、少なくとも支持軸の高さに上昇するまでは、回転軸に作用するモーメントの変化量を小さくするのに働くので、回転軸に作用するモーメントの変化量を抑えることができる。 In a state where the tilt table device is installed on a horizontal plane, the moment that the weight of the base acts on the rotating shaft increases as the base rotates in the practical rotation range and the tilt angle of the table increases. According to the fifth aspect, in the installed state, the practical rotation range of the base includes a position corresponding to a position directly above the rotation shaft, and the practical rotation range of the weight includes a position lower than the support shaft. When the weight of the base is in the same direction as the moment acting on the rotating shaft, the moment acting on the rotating shaft decreases as the moment acting on the rotating shaft of the base increases. Further, when the weight of the base is in the direction opposite to the moment acting on the rotating shaft, the moment of the weight increases as the moment acting on the rotating shaft of the base weight increases. In either case, the weight works to reduce the amount of change in the moment acting on the rotating shaft until at least the height of the support shaft is raised, so that the amount of change in the moment acting on the rotating shaft can be suppressed. it can.
請求項6によれば、傾斜テーブル装置は、水平面に設置された状態において、ベースの実用回転範囲は回転軸の真上に対応する位置を含み、その位置では、ウエイトは支持軸の真下または真下の近傍に在るので、ベースが実用回転範囲を回転してテーブルの傾斜角が大きくなるに従い、ウエイトは、支持軸の真下、またはその近傍から高い位置に回転することが可能となり、ベースの重量が回転軸に作用するモーメントと反対方向のモーメントを回転軸に作用すると共に、テーブルの傾斜角が大きくなるに従い、その反対方向のモーメントは大きくなる。従って、回転軸に作用するモーメントの変化量が小さくなるほか、回転軸に加わる負荷が小さくなり、回転軸の駆動装置への負荷が小さくなるので、モータ、ウォーム、ウォームホィール等の駆動装置の部材の容量、剛性を小さくすることが可能となる。 According to the sixth aspect of the present invention, when the tilting table device is installed on a horizontal plane, the practical rotation range of the base includes a position corresponding to the position directly above the rotation shaft, and at this position, the weight is directly below or just below the support shaft. Since the base rotates in the practical rotation range and the tilt angle of the table increases, the weight can rotate to a higher position directly below or near the support shaft. Acts on the rotating shaft in a direction opposite to the moment acting on the rotating shaft, and the moment in the opposite direction increases as the tilt angle of the table increases. Therefore, the amount of change in the moment acting on the rotating shaft is reduced, the load applied to the rotating shaft is reduced, and the load on the driving device of the rotating shaft is reduced, so that members of the driving device such as a motor, worm, worm wheel, etc. It is possible to reduce the capacity and rigidity of the.
請求項7によれば、傾斜テーブル装置は、回転伝達機構の回転伝達比が、1または略1であるので、ベースの回転角とウエイトの回転角は、同一、またはほぼ同一となる。そのため、ベースの実用回転範囲において、ウエイトの重量が、回転軸に作用するモーメントの変化量を増大させるように作用することが避けられる、換言すれば、ベースの実用回転範囲を大きくすることができる。 According to the seventh aspect, since the rotation transmission ratio of the rotation transmission mechanism is 1 or substantially 1, the inclination angle of the base is the same as or substantially the same as the rotation angle of the weight. Therefore, in the practical rotation range of the base, it is possible to avoid the weight weight from acting so as to increase the amount of change in the moment acting on the rotation shaft. In other words, the practical rotation range of the base can be increased. .
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1から図3に示すのは、傾斜テーブル装置50における本発明の第1の実施例であり、図1は正面図、図2および図3は図1の右側面図であり、図2は傾斜角0°の状態を、図3は傾斜角55°の状態をそれぞれ示す。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 to FIG. 3 show a first embodiment of the present invention in the
傾斜テーブル装置50は、図示しない駆動装置を有しており、工作機械ベース14の設置面14aにボルト等を介して固定され、U字状に形成されてベース3の回転空間を有する本体1と、共に本体1に回転可能にかつ互いに同軸に支持される回転軸であり、本体1の駆動側支持部1aに支持されて駆動装置に連結される駆動側回転軸21、および本体1の従動側支持部1bに支持される従動側回転軸22と、駆動側アーム部3aと従動側アーム部3bとを有してU字状に形成され両アーム部3a、3b間にワーク13の装着空間を有すると共に、アーム部3a、3bがそれぞれ駆動側回転軸21および従動側回転軸22と連結されて、駆動側回転軸21および従動側回転軸22と一体化されているベース3と、ベース3の基部3cに取り付けられベース3に支持されるテーブルを形成する回転テーブル12と、従動側回転軸22にボルト17、ワッシャ16およびキー15を介して固定されて第1の円形部材を形成し平歯車である第1ギヤ4と、本体1の従動側部1bの嵌合孔に圧入されて支持され回転軸21、22と平行な支持軸6と、ベアリング7が挿通された支持軸6を介し本体1に回転可能に支持されて第2の円形部材を形成すると共に、第1ギヤ4と同歯数で第1ギヤ4と互いに噛み合う平歯車である第2ギヤ5と、第2ギヤ5にボルト10を介して固定されるウエイトサポータ9と、ボルト11を介してウエイトサポータ9に取り付けられるウエイト8とを含む。上述のように、第1ギヤ4と第2ギヤ5が、互いに噛み合い、更に回転軸22および支持軸6によって支持されていることにより、第1ギヤ4の回転を第2ギヤ5に伝達する回転伝達機構が形成されている。
The
ワーク13は回転テーブル12のワーク載置面12aに治具等を介して回転テーブル12に固定される。ベース3に設けられた図示しない割出装置によって回転テーブル12は回転駆動され、ワーク13は所定の加工位置に維持されて加工される。ワーク載置面12aの傾斜を変更する場合、図示しない駆動装置に連結されている駆動側回転軸21、および駆動側回転軸21と一体化されているベース3と従動側回転軸22が、回転駆動されてクランプされ、ベース3に支持されている回転テーブル12のワーク載置面12aが、工作機械ベース14から所定の傾斜角に維持される。本実施例では、本体1が設置されている工作機械ベース14の設置面14aは、水平面を形成しており、更に本実施例では、ベース3の実用回転範囲、即ちワーク載置面12aの実用傾斜範囲は、傾斜テーブル装置50の右側面から視て、傾斜角0°から時計方向に傾斜角90°、即ち右傾斜角90°である。
The
基準傾斜角即ち傾斜角0°では、ワーク載置面12aは水平面となり、右傾斜角90°では、ワーク載置面12aは鉛直面となる。即ち、水平面である工作機械ベース14の設置面14aに本体1が固定されることにより、傾斜テーブル装置50は水平面に設置されおり、この状態でベース3は、図1の右側面図である図2に示すように、回転軸21、22の真下に対応する位置、即ち回転軸21、22の軸線を含む鉛直面の回転軸21、22よりも下方の位置に在り、基準となる工作機械ベース14のから傾斜角0°の状態となる。従ってベース3が支持する回転テーブル12のワーク載置面12aも、水平面を形成して、設置面14aから傾斜角0°となる。更に、支持軸6は回転軸21、22よりも低い位置、本実施例では図2、図3に示すように、従動側回転軸22の真下に設けられている。ウエイト8は、第2の円形部材である第2ギヤに固定されウエイト8が支持軸6に対して偏倚する方向に延在する支持部材に支持されている。即ち、図2に示すように、ウエイト8の支持部材としてウエイトサポータ9が設けられ、該ウエイトサポータ9は上方に向かって延在するように第2ギヤ5に固定されており、上端部にウエイト8が取り付けられている。これによりウエイト8は、支持軸6に対し半径方向に偏倚して配設されると共に、第2ギヤ5周りの所定の取り付け位置に、即ち傾斜角0°では、ウエイト8の重心が支持軸6よりも高い位置となるように、本実施例では支持軸6の真上、または支持軸6の真上の近傍となるように、詳細には支持軸6の真上の位置から時計方向に22.5°および反時計方向に22.5°の範囲に、ウエイト8の重心が在るように、ウエイト8は、第2ギヤ5周りの所定の取り付け位置に固定されている。換言すれば、ウエイト8の重心が、傾斜角0°では支持軸6の真上、または支持軸6の真上の近傍に位置するように、第1ギヤ4と第2ギヤ5とが噛み合わされていおり、本実施例では特に、ウエイト8の重心が、傾斜角0°では支持軸6の真上に位置する。
At a reference inclination angle, that is, an inclination angle of 0 °, the workpiece placement surface 12a is a horizontal surface, and at a right inclination angle of 90 °, the workpiece placement surface 12a is a vertical surface. That is, when the
従って、図2の傾斜角0°では、ベース3と回転テーブル12の重心位置は、回転軸21、22の真下に在ると共に、ウエイト8とウエイトサポータ9の重心位置は支持軸6の真上に在り、回転軸21、22、第1ギヤ4および第2ギヤ5には、それらの重量によるモーメントが作用していない。
Therefore, at an inclination angle of 0 ° in FIG. 2, the center of gravity of the
駆動側回転軸21によってベース3が図1の右側側面から視て時計方向に回転され、ワーク載置面12aが所定の右傾斜角55°に維持された図3に示す状態では、ベース3およびウエイト8は、回転軸21、22および支持軸6の共にそれぞれ左側に位置する。即ち、駆動側回転軸21の時計方向55°の回転に伴って、第1ギヤ4と噛み合う第2ギヤ5は、反時計方向に回転すると共に、第1ギヤ4と同歯数なので、ウエイト8は、支持軸6を中心として図2の位置から反時計方向に55°回転する、即ち支持軸6の左側に位置する。
In the state shown in FIG. 3 in which the
図3のワーク載置面12aが右傾斜角55°の状態では、ベース3と回転テーブル12の重心位置は、回転軸21、22の左側に位置するので、ベース3と回転テーブル12の重量は、駆動側回転軸21と、ベース3を介して駆動側回転軸21と一体化している従動側回転軸22とに、反時計方向のモーメントを作用させる。また、ウエイト8とウエイトサポータ9の重心は、第2ギヤ5の回転中心である支持軸6の左側に位置するので、ウエイト8とウエイトサポータ9の重量は、第2ギヤ5に反時計方向のモーメントを作用させる。このウエイト8とウエイトサポータ9の重量による反時計方向のモーメントは、第2ギヤ5を介して第1ギヤ4に作用し、第1ギヤ4に時計方向のモーメントを作用させ、第1ギヤ4を固定している従動側回転軸22と、従動側回転軸22と一体化している駆動側回転軸21とに、時計方向のモーメントを作用させる。従って、回転軸21、22には、ベース3と回転テーブル12の重量による反時計方向のモーメントと、ウエイト8とウエイトサポータ9の重量による時計方向のモーメントが作用し、互いに逆方向の両モーメントによって、回転軸21、22に作用するモーメントが低減されて、回転軸21、22に第2ギヤ5に加わる負荷が低減される。このように回転軸21、22に作用するモーメントが低減されるので、ウエイト8が装着されない状態よりも、設定傾斜角変更に伴う回転軸21、22に作用するモーメントの変化量が小さくなる。特に本実施例では、ウエイト8は、ウエイト8とウエイトサポータ9の重量によるモーメントが、ベース3と回転テーブル12の重量によるモーメントと、絶対値でほぼ等しくなるように、支持軸6からの偏倚量に基づいて重量が設定されているので、設定傾斜角に関わらず、回転軸21、22に作用するモーメントを、ほぼ0に維持することができ、従って設定傾斜角変更に伴う回転軸21、22に作用するモーメントの変化量を、ほぼ0とすることができる。
In the state where the workpiece placement surface 12a in FIG. 3 has a right inclination angle of 55 °, the center of gravity of the
設定傾斜角変更に伴う回転軸21、22の捻れの変化量が低減されると共に、設定傾斜角変更に伴う回転軸21、22の駆動装置の負荷の変化量が抑えられ、ワーク13の加工精度が維持される。更に、駆動装置に加わる負荷のうち、それらのモーメントによる負荷は、設定傾斜角に関わらずほぼ0となるので、図示しないモータ、ウォーム、ウォームホィール等の駆動装置の部材の容量、剛性を小さくすることが可能となり、傾斜テーブル装置の費用低減を可能とする。
The amount of change in torsion of the
また、ウエイト8、ウエイトサポータ9、第1ギヤ4、第2ギヤ5、および支持軸6は本体1の外側に設けられ、本体1の内側、即ち駆動側支持部1aと従動側支持部1bとの間に設けなくても良いので、ワーク13の回転テーブル12への搬入、固定、搬出、およびツールによる加工等の障害となることはない。
Further, the
更に、支持軸6が回転軸21、22よりも低い位置に在るので、支持軸6に対して偏倚し傾斜角0°では支持軸6の真上に位置するウエイト8は、傾斜角0°では、本体1から突出して加工の際の障害となることがない。また第1ギヤ4と第2ギヤ5は、互いに噛み合っているので逆回転し、設定傾斜角が大きくなるのに伴ってウエイト8は反対位置にあるベース3に接近し、大きい設定傾斜角ほどワーク加工空間から離間する。従って、ベース3の実用回転範囲に亘ってワーク加工空間が確保され、ウエイト8が加工の障害となることが避けられる。
Further, since the
ウエイト8は、ボルト11によって取り付け、取り外しが可能であり、回転テーブル12に載置されるワーク13の重量と重心位置によって、加減されるのが好ましい。即ち、ワーク13の重心位置が、回転軸21、22に対してベース3側に在れば、ウエイト8は、枚数を多くしたり、より重量物に変更し、ワーク13の重心位置が、回転軸21、22に対してベース3の反対側に在れば、ウエイト8は、枚数を少なくしたり、より軽量物に変更するのが好ましい。設定傾斜角変更に伴う回転軸21、22の捻れの変化量をより完全に緩和し、また駆動装置に加わる負荷を小さくすると共にその変化量をより完全に緩和できる。
The
ベース3に支持されるテーブルは、本実施例では回転テーブル12であるが、固定テーブルであってもよい。またベース3にワーク載置面を形成することにより、テーブルをベース3との一体物に形成しても良い。
The table supported by the
支持軸6は、本体1に固定されて本体1に支持されているが、本体1によって軸支されてもよい。その場合、支持軸6と第2ギヤ5とは、一体物で形成されるか、またはボルト等によって一体化される。また支持軸6は、設置面14aに固定されるブラケット等の、本体1が固定される工作機械ベース14と一体の部材によって支持されてもよい。
The
支持軸6は、回転軸21、22と平行であるが、回転伝達が損なわれない程度に、略平行であってももよい。
The
本実施例では本体1が設置されている工作機械ベース14は、水平面であるが、傾斜面、例えば略水平面や鉛直面であってもよく、ウエイト8は同様に回転軸21、22に作用するモーメントの変化量を小さくする。また、本実施例では、ベース3の実用回転範囲、即ちワーク載置面12aの実用回転範囲は、0°から右傾斜角90°までの90°の範囲であったが、左傾斜角10°から右傾斜角100°までのように、90°を越えたり、左傾斜角10°から右傾斜角60°までのように、90°よりも小さくてもよく、ウエイト8は同様に回転軸21、22に作用するモーメントの変化量を小さくする。
In this embodiment, the
次に、図8のグラフA、グラフB、および図9のグラフC、グラフDを用い、水平面である工作機械ベース14の設置面14aに本体1が固定された状態で、かつ、ウエイト8の支持軸6と同一高さ位置おけるウエイト8とウエイトサポータ9の重量によるモーメントが、傾斜角90°でのベース3と回転テーブル12の重量によるモーメントと、絶対値が一致するように、ウエイト8が設定された状態において、回転軸21、22に作用するモーメントの変化量が、第2ギヤ5周りにおけるウエイト8の取り付け位置によって、異なることを説明する。
Next, using the graphs A and B in FIG. 8 and the graphs C and D in FIG. 9, the
図8のグラフAは、本実施例であり、傾斜角0°から右傾斜角90°までのワーク載置面12aの右傾斜に伴い正弦曲線を描くベース3と回転テーブル12の重量によるモーメントは、ウエイト8とウエイトサポータ9の重量による正弦曲線のモーメントによって相殺され、二点差線に示すように回転軸21、22に作用するモーメントは、傾斜角に関わらず0となり、変化量は0となる。
A graph A in FIG. 8 is the present embodiment, and the moment due to the weight of the
図8のグラフBは、本実施例の変形例であり、図2の傾斜角0°の状態で、ウエイト8が、支持軸6の真上の左側近傍、即ち支持軸6の真上から左に22.5°に在る。傾斜角0°から右傾斜角90°までのワーク載置面12aの右傾斜に伴い、二点差線に示すように回転軸21、22に作用するモーメントの変化量は、ウエイト8を装着しない状態でのモーメントの変化量、即ちグラフに示すベースによるモーメントの変化量に対して、約1/2の変化量となって小さくなっており、ワークの加工精度を維持するのに効果がある。
A graph B in FIG. 8 is a modification of the present embodiment, and the
図9のグラフCは、本実施例の変形例であり、図2の傾斜角0°の状態で、ウエイト8が、支持軸6の真上の右側近傍、即ち支持軸6の真上から右に22.5°に在る。傾斜角0°から右傾斜角90°までのワーク載置面12aの右傾斜に伴い、二点差線に示すように回転軸21、22に作用するモーメントの変化量は、ウエイト8を装着しない状態でのモーメントの変化量に対して、約1/2の変化量となって小さくなっており、ワークの加工精度を維持するのに効果がある。
A graph C in FIG. 9 is a modification of the present embodiment, and in the state of the inclination angle of 0 ° in FIG. 2, the
図9のグラフDは、本実施例の変形例であり、図2の傾斜角0°の状態で、ウエイト8が、支持軸6に対して真上から右に90°に在る。傾斜角0°から右傾斜角90°までのワーク載置面12aの右傾斜に伴い、二点差線に示すように回転軸21、22に作用するモーメントは、ウエイト8を装着しない状態でのモーメントよりも大きくなるが、変化量は、ウエイト8を装着しない状態でのモーメントの変化量に対して、約1/2の変化量となって小さくなっており、ワークの加工精度を維持するのに効果がある。
A graph D in FIG. 9 is a modification of the present embodiment, and the
図4は、本発明の第2の実施例である傾斜テーブル装置60を示す正面図であり、ベース3が傾斜角0°の状態を示す。傾斜テーブル装置60は、従動側回転軸22に固定されて第1の円形部材を形成し傘歯車である第1ベベルギヤ24と、本体1の従動側部1bの傾斜嵌合孔に圧入されて固定されおり、ベース3に向かって回転軸21、22と鋭角に交差する支持軸6と、支持軸6を介し本体1に回転可能に支持されて第2の円形部材を形成すると共に、第1ベベルギヤ24と同歯数でベベルギヤ24と互いに噛み合う第2ベベルギヤ25と、第2ベベルギヤ25に固定されるウエイトサポータ9と、ウエイトサポータ9に取り付けられるウエイト8とを含む。
FIG. 4 is a front view showing an
傾斜テーブル装置60のウエイト8は、傾斜テーブル装置50におけるウエイト8と同様に、回転軸21、22に加わる負荷を低減するほか、ワーク13の加工空間からより離間しているので、加工の際に障害となるのが、確実に回避できる。
Like the
図5は、本発明の第3の実施例である傾斜テーブル装置70を示す正面図であり、ベース3が傾斜角0°の状態を示す。傾斜テーブル装置70の支持軸6は、ボルト27を介して工作機械ベース14の設置面14aに固定されたブラケット26に固定されており、回転軸21、22と直交する。支持軸6によって軸支される第2ベベルギヤ25に、ボルト10を介してウエイトサポータ9が固定され、ウエイトサポータ9にボルト11を介してウエイト8が取り付けられており、ウエイト8の重心は、傾斜角0°では支持軸6の真上に在る。
FIG. 5 is a front view showing an
従動側回転軸22に固定される第1ベベルギヤ24によって、第1ベベルギヤ24と同歯数で噛み合う第2ベベルギヤ25が回転駆動され、ウエイト8の重心は、回転軸21、22を含み設置面14aと直交する面に対して平行な面上を、支持軸6を中心に回転移動する。
A
従って、傾斜テーブル装置70の正面側と裏面側の一方の側、本実施例では正面側に、ウエイト8は進出することはなく、ワーク13の正面側からの搬入、搬出、および正面側からの加工の妨げとなることはない。
Accordingly, the
図6、図7は、本発明の第4の実施例である傾斜テーブル装置80を示す右側面図であり、図6は傾斜角0°の状態を、図7は右傾斜角55°の状態をそれぞれ示す。
6 and 7 are right side views showing a
傾斜テーブル装置80は、従動側回転軸22に固定されて第1の円形部材を形成する第1タイミングプーリ34と、支持軸6を介し本体1に回転可能に支持されて第2の円形部材を形成する第2タイミングプーリ35と、第1タイミングプーリ34と第2タイミングプーリ35とに掛け渡され、第1タイミングプーリ34の回転を第2タイミングプーリ35に伝達するタイミングベルト36とを含む。第1タイミングプーリ34と第2タイミングプーリ35とは、同歯数である。
The
第1および第2の実施例と同様に、支持軸6は回転軸21、22の真下に位置する。更に第1、第2および第3の実施例と同様に、ウエイト8はその重心が、傾斜角0°では支持軸6の真上に位置するように、ウエイトサポータ9を介して第2タイミングプーリ35に固定されている。換言すれば、傾斜角0°ではウエイト8の重心が支持軸6の真上に位置するように、第1タイミングプーリ34と第2タイミングプーリ35の相対位相、即ち相対回転角が、タイミングベルト36によって設定されている。
As in the first and second embodiments, the
図6の傾斜角0°では、ベース3と回転テーブル12の重心位置は、回転軸21、22の真下に在り、ウエイト8とウエイトサポータ9の重心位置は支持軸6の真上に在り、回転軸21、22および第2タイミングプーリ35には、それらの重量によるモーメントがほとんど作用していない。
6, the center of gravity of the
第1タイミングプーリ34と第2タイミングプーリ35とは、同方向に回転し、図7のワーク載置面12aが右傾斜角55°の状態では、ベース3と回転テーブル12の重心位置は、回転軸21、22の左側に位置するので、ベース3と回転テーブル12の重量は、回転軸21、22に反時計方向のモーメントを作用させる。また、ウエイト8とウエイトサポータ9の重心は、第2タイミングプーリ35の回転中心である支持軸6の右側に位置するので、ウエイト8とウエイトサポータ9の重量は、第2タイミングプーリ35に時計方向のモーメントを作用させる。この時計方向のモーメントは、タイミングベルト36を介して第1タイミングプーリ34に作用し、第1タイミングプーリ34に時計方向のモーメントを作用させる。従って、回転軸21、22には、ベース3と回転テーブル12の重量による反時計方向のモーメントと、ウエイト8とウエイトサポータ9の重量による時計方向のモーメントとが作用して、相殺され、回転軸21、22には、モーメントがほとんど作用していなく、第1、第2および第3の実施例と同様に、設定傾斜角の変更に伴う回転軸21、22に作用するモーメントの変化量を小さく、本実施例ではほぼ0にする。
The
従って第1、第2および第3の実施例と同様に、傾斜時における回転軸21、22の捻れが低減されると共に、ベースの設定傾斜角変更に伴う回転軸21、22の捻れの変化量、および回転軸21、22の駆動装置の負荷の変化量が抑えられ、ワーク13の加工精度が維持される。
Accordingly, as in the first, second and third embodiments, the twist of the
ウエイト8の回転中心となる支持軸6は、本実施例では、回転軸21、22の真下に設けられているが、この位置から上下方向、水平方向に離れた位置に、工作機械ベース14の設置面14a等の本体1との一体化物に固定された部材を介して、即ち、図5のブラケット26のような部材を介して、設けられてもよい。ウエイト8をワーク13の加工の障害とならない最適位置に設けることができる。なお支持軸6は、回転軸21、22から離間するほど、回転軸21、22との平行度は制限されず、非平行であってもタイミングベルト36の捻れによって吸収され、回転が伝達される。
In the present embodiment, the
図10から図12に示すのは、本発明の第5の実施例である傾斜テーブル装置90であり、図10は正面図、図11および図12は図10の右側面図であり、図11は傾斜角0°の状態を、図12は右傾斜角55°の状態をそれぞれ示す。
10 to 12 show an
傾斜テーブル装置90は、工作機械ベース14の水平面な設置面14aに本体1が固定された状態において、支持軸6は回転軸21、22の真上に設けられている。その状態でワーク載置面12aが水平の状態では、即ち図11の傾斜角0°では、ベース3と回転テーブル12は、回転軸21、22の真上に位置して、ベース3と回転テーブル12との重心は、回転軸21、22の真上に位置しており、更に、ウエイト8は支持軸6の真下に位置して、ウエイト8とウエイトサポータ9との重心は、支持軸6の真下に位置している。
In the
図12のワーク載置面12aが右傾斜角55°の状態では、ベース3と回転テーブル12の重心位置は、回転軸21、22の右側に位置し、回転軸21、22に時計方向のモーメントを作用させる。また、ウエイト8とウエイトサポータ9との重心は、支持軸6の右側に位置し、第2ギヤ5、第1ギヤ4を介して、回転軸21、22に反時計方向のモーメントを作用させる。このように本実施例においても、第1の実施例の傾斜テーブル装置50と同様に、設定傾斜角変更に伴う回転軸21、22に作用するモーメントの変化量を抑えることができる。
In the state where the workpiece placement surface 12a of FIG. 12 has a right inclination angle of 55 °, the center of gravity positions of the
第1、第2、第3および第5の実施例では、第1ギヤ4と第2ギヤ5、第1ベベルギヤ24と第2ベベルギヤ25は、それぞれ互いに噛み合っているが、アイドルギヤを介して噛み合わせてもよい。この場合、第1ギヤ4と第2ギヤ5との回転方向、第1ベベルギヤ24と第2ベベルギヤ25との回転方向は、第4の実施例の第1タイミングプーリ34と第2タイミングプーリ35との回転方向と同様、互いに同一方向となる。
In the first, second, third, and fifth embodiments, the
第4の実施例では、回転伝達機構としてタイミングプーリとタイミングベルトが用いられたが、VプーリとVベルト、平プーリと平ベルト等の他のベルト伝達部材を用いてもよい。 In the fourth embodiment, the timing pulley and the timing belt are used as the rotation transmission mechanism, but other belt transmission members such as a V pulley and a V belt, and a flat pulley and a flat belt may be used.
いずれの実施例においても、ウエイト8は、傾斜テーブル装置50、60、70、80、90のそれぞれの加工空間を制限することが抑えられ、ワークの加工の障害となるのが避けられる。
In any of the embodiments, the
本発明は上記のいずれの実施例にも限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々に変更することが可能である。 The present invention is not limited to any of the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
1 本体
1a 駆動側支持部
1b 従動側支持部
3 ベース
3a 駆動側アーム部
3b 従動側アーム部
3c 基部
4 第1ギヤ
5 第2ギヤ
6 支持軸
7 ベアリング
8 ウエイト
9 ウエイトサポータ
10 ボルト
11 ボルト
12 回転テーブル
12a ワーク載置面
13 ワーク
14 工作機械ベース
14a 設置面
15 キー
16 ワッシャ
17 ボルト
21 駆動側回転軸
22 従動側回転軸
24 第1ベベルギヤ
25 第2ベベルギヤ
26 ブラケット
27 ボルト
34 第1タイミングプーリ
35 第2タイミングプーリ
36 タイミングベルト
50 傾斜テーブル装置
60 傾斜テーブル装置
70 傾斜テーブル装置
80 傾斜テーブル装置
90 傾斜テーブル装置
DESCRIPTION OF
Claims (7)
7. The tilt table device according to claim 1, wherein a rotation transmission ratio of the rotation transmission mechanism is 1 or substantially 1.
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