JP4498868B2 - リニアモータ式走行スライダのロック機構及びそれを備えた加工機械 - Google Patents

Description

本発明は、工作機械や産業機械等の加工機械に用いられるリニアモータ式走行スライダのロック機構及びそれを備えた加工機械に係り、詳しくは停電時におけるリニアモータの停止状態において、走行スライダを停止位置に確実にロックすることができるロック機構及びそれを備えた加工機械に関する。

一般に、研削盤はベッド上に前後方向の往復動可能に砥石台を装着し、該砥石台に装着された砥石車を主軸台と心押台に支持された回転中のワークに向かって前後方向に往復動するようになっている。前記砥石台を前後方向に駆動する駆動源として、リニアモータを使用したものがある。このリニアモータは制御装置の制御下においては、機械ブレーキを用いなくても電気的に急減速あるいは急停止することができる。リニアモータの動作中に停電や断線等の事故が発生して、リニアモータを制御する信号が消失したときには、制御装置による操作が不能になって砥石台が惰走する可能性がある。

上記問題を解消するため、従来、特許文献１に開示されたリニアモータ走行軸の機械ブレーキ機構が提案されている。このブレーキ機構は走行スライダの下面に吸引板保持用電磁石を介して吸引板が吸引保持されている。走行スライダと吸引板の間にコイルバネが介在され、前記走行スライダと前記吸引板との間にエアシリンダ機構が装着されている。さらに、機台フレームの上面には吸引板と対応して固定マグネットが配置され、吸引板の下面には摩擦部材５が取り付けられ、この摩擦部材と対応する機台フレームの上面には外部摩擦係合部材が走行スライダの走行方向に伸びるように敷設されている。

そして、リニアモータへの通電状態においては、前記エアシリンダがコイルバネの付勢力に抗して吸引板を上方に持ち上げて、ブレーキ機構が解除され、停電状態においては、前記エアシリンダ機構が停止されて、コイルバネの付勢力により摩擦部材が外部摩擦係合部材に押し付けられて走行中の走行スライダに制動力が付与され、走行スライダの惰走が阻止されるようになっている。
特開平１０−１１２９７１号公報

ところが、上記従来の機械ブレーキ機構は、研削盤に用いた場合に研削作業中にワークから発生する鉄粉あるいはクーラントに含まれる切削材によって摩擦部材の表面が汚損され、外部摩擦係合部材と摩擦部材との摩擦力が低下して、走行スライダを停止位置に確実に保持することが難しいという問題があった。又、摩擦部材は摩耗を伴い、外部摩擦係合部材に押圧する力を大きくするためコイルバネの弾性係数を大きくしなければならなず、このためエアシリンダ機構を小型化することができないという問題もあった。

本発明の目的は、上記従来の技術に存する問題点を解消して、停電時におけるリニアモータの停止状態において、走行スライダを停止位置に確実に保持することができるとともに、付勢部材の弾性係数を小さくして、アクチュエータの小型化を図ることができるリニアモータ式走行スライダのロック機構及びそれを備えた加工機械を提供することにある。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、ベッドの上面に走行スライダをリニアモータにより往復直線移動可能に支持し、停電時に前記走行スライダの移動を停止するようにしたロック機構において、前記ベッド又は走行スライダに該走行スライダの走行方向と同方向に鋸歯状の歯部を有するセレーション部材を敷設し、前記走行スライダ又はベッドにブラケットを介して電磁切り換え可能なアクチュエータを支持し、該アクチュエータに対し前記セレーション部材の歯部に噛み合わされる鋸歯状の歯部を有するロック部材を支持し、前記リニアモータへの通電状態においては、前記アクチュエータを作動して前記ロック部材をアンロック位置に保持するとともに、停電時におけるリニアモータの停止状態において前記走行スライダが停止位置に移動されたとき、前記アクチュエータの作動を停止させるための制御装置を設け、前記ロック部材には、前記アクチュエータの作動停止状態で、該ロック部材を前記セレーション部材に噛み合わされたロック位置に保持する付勢部材が設けられ、前記走行スライダに対向してワークを支持するためのワーク支持機構が装着され、前記走行スライダにはワークを加工するための加工工具が装着され、前記制御装置には、停電検出手段が接続され、該制御装置には、停電が検出された状態で、ワークが加工中であるか否かを判定するワーク加工中判定手段と、ワークが加工中であると判定された場合に、走行スライダを退避させワークから加工工具を離して停止する走行スライダ退避停止手段と、ワークが加工中でないと判定された場合に、走行スライダを減速して停止させる走行スライダ減速停止手段と、前記走行スライダが停止位置に移動されたとき、前記アクチュエータの作動を停止するアクチュエータ作動停止手段とが設けられていることを要旨とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記セレーション部材は前記ベッドの側部に取り付けられ、前記ブラケットは走行スライダの側部に取り付けられ、該ブラケットにはアクチュエータとしてのシリンダが支持され、該シリンダのピストンロッドにはロック部材が支持され、該ロック部材と前記ブラケットとの間には付勢部材としてのバネが介在されていることを要旨とする。

請求項３に記載の発明は、請求項２において、前記走行スライダの側部又はベッドの側部には前記セレーション部材を上方において保護するためのカバーが設けられていることを要旨とする。

請求項４に記載の発明は、請求項２又は３において、前記ピストンロッドの先端にはホルダを介してロック部材が取り付けられ、前記ホルダの扁平状の側面がブラケットに設けた回動阻止板に対して前記ロック部材の回動を阻止するように摺動可能に接触されていることを要旨とする。

請求項５に記載の発明は、請求項２又は３において、前記ロック部材は有底筒状に形成され、その先端面の二箇所には歯部が形成され、前記ピストンロッドは前記ロック部材の底部に形成した貫通孔に対し該ロック部材を前記付勢部材の付勢力に抗してロック解除方向へ移動可能に挿通され、前記ロック部材は、前記ブラケットの収容筒部内に摺動自在に、かつ回り止め状態で嵌合されていることを要旨とする。

請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１項において、前記セレーション部材は走行スライダの移動ストローク全域に対応して設けられていることを要旨とする。

請求項７に記載の発明は、請求項１において、前記制御装置には、加工機械の加工動作を停止するための加工機械停止指示手段が接続され、加工機械の加工動作が停止された状態において、前記制御装置の前記ワーク加工中判定手段が作動されるようになっていることを要旨とする。

請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれか１項に記載のリニアモータ式走行スライダのロック機構を備えた加工機械を要旨とする。

本発明によれば、歯部を有するセレーション部材に対し同じく歯部を有するロック部材が噛み合わされた状態で走行スライダが停止位置にロックされるので、走行スライダの停止位置を確実に保持することができる。又、ロック部材をロック位置に保持する付勢部材の弾性係数を小さくすることもでき、従って、アクチュエータの小容量化を図ることができる。

以下、本発明のリニアモータ式走行スライダのロック機構を備えた加工機械を、研削盤に具体化した一実施形態を図１〜図７に従って説明する。
図５に示すように、ベッド１の上面には、ガイドレール２を介して移動テーブル３が左右方向へ移動可能に支持されている。移動テーブル３の一側上面には一方の主軸５Ａを回転可能に支持する主軸台４が固定配置され、他側上面には他方の主軸５Ｂを回転可能に支持する主軸台７が移動テーブル３に対してガイドレール８を介して移動可能に支持されている。前記両主軸台４，７の対向端部にそれぞれチャック６Ａ，６Ｂが割り出し装置を介して配設され、チャック６Ａ、６Ｂにクランクシャフト、カムシャフト等のワークＷの両端部が着脱可能に把持されるようになっている。

この実施形態では、前記移動テーブル３、主軸台４，７、主軸５Ａ，５Ｂ、チャック６Ａ，６Ｂ及びガイドレール８等によりワーク支持機構が構成されている。
図５において後方（上側）に張り出された前記ベッド１の上面には、走行スライダとしての砥石台１０が前後方向（図５の矢印方向）の往復動可能に装着されている。前記ベッド１の上面には図１，６に示すように固定マグネット１１が砥石台１０の走行（前後）方向に指向するように水平に敷設されている。この固定マグネット１１と対応するように砥石台１０の中央部下面には、リニアモータ１２が装着されている。そして、前記リニアモータ１２に通電することによって砥石台１０が前後方向に往復直線移動されるようになっている。

前記砥石台１０の上面には、モータ１３が搭載され、該モータ１３の回転軸には前記ワークＷを研削するための加工工具としての砥石１４が取り付けられている。
前記ベッド１と砥石台１０の側壁面にはリニアモータ１２への通電状態において砥石台１０をアンロック状態に保持し、停電時、非常停止時又は中断時におけるリニアモータ１２の停止状態において、前記砥石台１０をロック状態に保持するためのロック機構１５が装着されている。このロック機構１５について以下に説明する。

図１に示すように前記ベッド１の左側壁面には鋸歯状の歯部１６ａを有するセレーション部材１６が図２に示すように水平方向に、かつ前記砥石台１０の走行方向と同方向に敷設され、複数のボルト１７によってベッド１に固定されている。前記セレーション部材１６は、砥石台１０の移動ストローク全域に対応した長さ範囲に設けられている。

前記砥石台１０の左側壁面にはブラケット１８がボルト１９によって締付固定されている。このブラケット１８の下部には取付板部１８ａが一体に形成され、取付板部１８ａにはアクチュエータとしてのシリンダ２０がボルト２１によって水平に、かつ砥石台１０の走行方向と直交する方向に固着されている。

図３に示すようにシリンダ２０内のピストン２２に連結されたピストンロッド２３の先端部にはホルダ２４を介して鋸歯状の歯部２５ａを有するロック部材２５がビス等により取り付けられている。前記取付板部１８ａとホルダ２４との間には前記ピストンロッド２３を取り巻くように付勢部材としてのコイルバネ２６が介在され、常には前記ロック部材２５を前記セレーション部材１６の歯部１６ａに向かって付勢するようになっている。前記シリンダ２０の内部はピストン２２によってロッド側の作動室Ｒ１と大気室Ｒ２とに区画され、前記作動室Ｒ１には油圧供給源２７及び管路Ｌから油圧が供給されるようになっている。前記管路Ｌの途中には供給ポート２８ａとドレンポート２８ｂに切り換え可能な電磁弁２８が接続されている。

従って、電磁弁２８が供給ポート２８ａに切り換え保持された状態では、油圧供給源２７から油圧が作動室Ｒ１に供給され、図３に示すように前記ピストン２２、ピストンロッド２３、ホルダ２４及びロック部材２５がコイルバネ２６の付勢力に抗してセレーション部材１６から離隔され、歯部１６ａ，２５ａの噛み合いが解かれたアンロック位置に保持される。又、電磁弁２８がドレンポート２８ｂに切り換え保持された状態では、作動停止状態となり作動室Ｒ１内部の油が外部に排出され、図４に示すようにコイルバネ２６の弾性力によってピストン２２、ピストンロッド２３、ホルダ２４及びロック部材２５がセレーション部材１６側へ移動され、歯部１６ａに歯部２５ａが噛み合わされたロック位置に保持される。

前記取付板部１８ａの壁面には、図１，３に示すように回動阻止板２９が片持ち支持され、この回動阻止板２９の上面に前記ホルダ２４の偏平状の下面が摺動可能に接触されている。従って、ホルダ２４及びロック部材２５は、非回転状態でアンロック位置とロック位置との間で切り換え動作される。

前記砥石台１０の左側壁には前記セレーション部材１６の上方においてセレーション部材１６全体を覆うようにカバー３０が水平方向に取り付けられている。このカバー３０の上側基端縁は砥石台１０の側面に対し図示しないボルトにより取り外し可能に装着されている。又、図１に鎖線で示すようにベッド１の側壁にセレーション部材１６の上方全域を覆うようにカバー３０ａを固定してもよい。なお、セレーション部材１６とロック部材２５の設置位置が加工環境から隔離された場所であれば、敢えてカバー３０，３０ａを設けなくてもよい。

次に、図６に基づいて研削盤の制御装置３１について説明する。
各種の演算処理を行う中央演算処理装置３２〔以下、ＣＰＵ（セントラル・プロセッシング・ユニット）３２という）には、研削盤のワークＷの研削作業プログラム等を記憶するためのリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）３３と、各種のデータを記憶するためのランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）３４が接続されている。又、ＣＰＵ３２にはＩ／Ｏインターフェース４０を介して、データを表示するためのディスプレー３５及びデータを入力するためのキーボード３６が接続されている。前記ＣＰＵ３２にはＮＣインターフェース３７を介して数値制御装置（ＮＣ）３８が接続され、この数値制御装置３８から作動電流が前記リニアモータ１２に出力されるようになっている。前記ＮＣインターフェース３７にはリニアスケール３９によって検出された前記砥石台１０の位置の検出信号が入力されるようになっている。そして、リニアスケール３９からの位置の検出信号に基づいて、リニアモータ１２の動作が制御され、砥石台１０の移動が制御される。

前記ＣＰＵ３２にはＩ／Ｏインターフェース４１を介して、前記シリンダ２０の回路に設けた電磁弁２８が接続されている。前記制御装置３１には、電源４２に接続された電源ユニット４３がＩ／Ｏインターフェース４４を介して接続され、該電源ユニット４３で変換された制御用電源によって制御装置３１が動作するようになっている。前記数値制御装置３８には電源４２から電源ユニット４５によって変換された電源が供給されるようになっている。電源４２とＩ／Ｏインターフェース４４との間には、停電検出手段としての停電検出部４６が設けられ、停電状態を検出するようになっている。そして、制御装置３１への通電状態において停電検出部４６によって停電状態が検出されると、砥石台１０の停止状態で電磁弁２８が供給ポート２８ａからドレンポート２８ｂに切り換えられるようにしている。

前記ＣＰＵ３２には、研削盤の停止の指示を入力する加工機械停止指示手段としての非常停止ボタン４７及び中断ボタン４８が接続されている。前記停止ボタン４７は研削盤自体の非常停止を指示するものである。前記中断ボタン４８は研削動作の中断を指示するものである。

前記制御装置３１のＣＰＵ３２は、停電が検出された状態で、ワークＷが加工中であるか否かを判定するワーク加工中判定手段Ｍ１と、ワークＷが加工中であると判定された場合に、砥石台１０を退避させワークＷから砥石１４を離して停止する走行スライダ退避停止手段としての砥石台退避停止手段Ｍ２を有している。又、制御装置３１のＣＰＵ３２は、ワークＷが加工中でないと判定された場合に、砥石台１０を減速して停止させる走行スライダ減速停止手段としての砥石台減速停止手段Ｍ３と、前記砥石台１０が停止位置に移動されたとき、前記シリンダ２０の作動を停止するアクチュエータ作動停止手段としてのシリンダ作動停止手段Ｍ４とを有している。

前記電源ユニット４３，４５は、停電発生時、非常停止時又は中断時であっても制御装置３１及び数値制御装置３８をわずかな時間だけ運転可能にする電源容量のコンデンサを備えている。そのため、リニアモータ１２及び電磁弁２８にはその電源容量で決まる時定数で減衰する電源が供給される。従って、停電発生の直後でも停電の発生からの時間経過が例えば２００ｍｓｅｃ程度までは、リニアモータ１２の停止制御とともに電磁弁２８にはポートの切り換え可能な電源が与えられる。

次に、前記のように構成した研削盤について、その動作を説明する。
電源４２から制御装置３１の電源ユニット４３及び数値制御装置３８の電源ユニット４５に電源が供給された状態において、研削盤の図示しない運転準備スイッチがオンされると、Ｉ／Ｏインターフェース４１を介して電磁弁２８に通電され、電磁弁２８がドレンポート２８ｂから供給ポート２８ａに切り換えられる。このため、図３に示すように、油圧供給源２７から油圧がシリンダ２０の作動室Ｒ１内に供給され、ピストンロッド２３を介しロック部材２５がセレーション部材１６の歯部１６ａから離隔されて、アンロック状態に保持される。この状態において、図６に示す数値制御装置（ＮＣ）３８からリニアモータ１２に制御電流が出力され、砥石台１０が前後方向に走行され、砥石台１０に搭載したモータ１３によって回転される砥石１４によってワークＷの研削作業が行われる。

次に、図７のフローチャートに基づいて、ワークの研削作業中において停電が生じた場合のロック機構１５の動作について説明する。
図７のステップＳ１において、停電検出部４６は、電源４２が出力する電圧を監視し、停電が発生したか否かを検出している。停電検出部４６は、電源４２が正常な電源を出力しているときには、例えば、「Ｈ（高）」の信号を出力し、該電源が停電のため低下すると、「Ｌ（低）」の信号を出力する。よって、停電が発生した場合（ＹＥＳ）には、停電が発生したことを示す「Ｌ」の信号が停電検出部４６から制御装置３１に与えられる。

ステップＳ１において、ＹＥＳと判断された場合には、前述したように停電によって制御動作が不可になるまでの僅かな所定時間の間にステップＳ２で、ＣＰＵ３２の前記ワーク加工中判定手段Ｍ１によって砥石１４によりワークＷが研削されているか否かが判定される。そして、研削中と判定された場合（ＹＥＳ）には、ステップＳ３において、前記砥石台退避停止手段Ｍ２によってＮＣインターフェース３７を介して数値制御装置（ＮＣ）３８からリニアモータ１２に退避信号が出力されて、砥石台１０が退避動作され、砥石１４がワークＷから所定量（例えば１０ｍｍ〜４０ｍｍ）だけ離れた状態で、砥石台１０が停止される。又、ステップＳ２で非研削中（早送り時等）と判定された場合（ＮＯ）には、ステップＳ４において、前記砥石台減速停止手段Ｍ３によりＮＣインターフェース３７を介して数値制御装置（ＮＣ）３８からリニアモータ１２に減速停止信号が出力され、砥石台１０が減速停止される。

停電により電源の供給が完全になくなり制御不能となる約２００ｍｓｅｃのわずかな時間であるが、電源ユニット４３，４５のコンデンサの残留電源によりリニアモータ１２を退避動作又は減速停止させるとともに、Ｉ／Ｏインターフェース４１を介して電磁弁２８にも残留電源が供給され、該電磁弁２８は供給ポート２８ａを継続して保持する。このため、リニアモータ１２が完全に停止するまでの間は、電磁弁２８によりロック部材２５がアンロック位置に継続して保持される。

前記ステップＳ３又はＳ４の後、ステップＳ５において、前記シリンダ作動停止手段Ｍ４によりＩ／Ｏインターフェース４１を介して電磁弁２８に作動停止信号が出力され、電磁弁２８が供給ポート２８ａからドレンポート２８ｂに切り換えられる。このため、ステップＳ６に示すようにシリンダ２０の作動室Ｒ１への油圧の供給が停止される。これによって、ステップＳ７に示すようにコイルバネ２６によってロック部材２５がロック位置に移動され、ステップＳ８に示すように砥石台１０がベッド１にロックされる。このロック動作は、停止状態のセレーション部材１６の歯部１６ａにロック部材２５の歯部２５ａが噛み合わされるので、歯部１６ａ，２５ａの損傷が防止される。

次に、ステップＳ９において停電状態が復旧したか否かかがＣＰＵ３２によって判断され、ＹＥＳの場合にはステップＳ１０において電磁弁２８に通電されドレンポート２８ｂから供給ポート２８ａに切り換えられ、ステップＳ１１においてシリンダ２０の作動室Ｒ１へ油圧が供給され、ステップＳ１２においてロック部材２５がアンロック位置に移動される。これによってステップＳ１３に示すように砥石台１０のロック状態が解除される。

一方、作業者によって砥石台１０の非常停止ボタン４７又は中断ボタン４８がオンされた場合には、停電検出部４６が停電状態を検出しなくても、図７のステップＳ１において、非常停止か否か又は中断か否かが判定され、その後は、図７のステップＳ３〜Ｓ１３と同様の動作が行われる。

上記実施形態の研削盤における砥石台１０のロック機構１５によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）上記実施形態では、ベッド１の側壁面に歯部１６ａを有するセレーション部材１６を固定し、砥石台１０の側壁面にブラケット１８を取り付け、このブラケット１８の下端部にシリンダ２０を装着し、そのピストンロッド２３にホルダ２４を介してロック部材２５を取り付けた。又、研削盤の研削作業中において停電状態を検出したときに、砥石台１０が停止された状態でシリンダ２０によるロック部材２５のアンロック状態を解除して、セレーション部材１６の歯部１６ａにロック部材２５の歯部２５ａが噛み合わされたロック状態に切り換えるようにした。このため、停電状態においてロック機構１５によって砥石台１０を停止位置に確実に保持することができる。

（２）上記実施形態では、ワークＷの研削中であるか否かを判断して、研削中の場合には、砥石１４をワークＷから所定量離した状態で停止してロックするようにしたので、ワークＷ又は砥石１４を損傷することなく、砥石台１０を停止することができる。仮に、停電が発生した場合に砥石台１０を直ちに停止すると、ワークＷを回転駆動する主軸５Ａ，５Ｂの停止と、砥石１４を進退動作させる砥石台１０の停止のタイミングが合わない場合に、ワークＷに砥石１４が食い込んでワークＷあるいは研削盤を破損する原因となるおそれがあるが、この実施形態では、それを解消することができる。

上記の課題をより確実に解消する工作機械の加工動作停止方法として、本願出願人は特開２００２−１８２７１４号公報に記載されたものを提案している。この停止方法は、制御装置の記憶手段に対しワークから工具（砥石１４）を退避させるための工具退避計算式に基づくデータを記憶し、停電が検出された場合に、加工軌跡プロファイルデータに前記工具退避計算式に基づくデータを加算する。そして、制御装置による制御動作が不可になるまでの時間内に前記加算した加工軌跡プロファイルデータに基づいてワークから前記主軸（５Ａ，５Ｂ）の回転と同期しながら工具（砥石１４）を退避させてから工作機械（砥石台１０）を停止させ、ワークＷに対する砥石１４の食い込みを防止するようにしている。この構成と方法を本実施形態に適用してもよい。

（３）上記実施形態では、セレーション部材１６の歯部１６ａにロック部材２５の歯部２５ａを噛み合わせるようにしたので、コイルバネ２６によるロック部材２５の付勢力を大きくしなくても砥石台１０を停止位置に確実に保持することができる。コイルバネ２６の付勢力を必要最小限に設定できることから、シリンダ２０をアンロック状態に保持する動力を軽減することができ、シリンダ２０及びそれを駆動する油圧供給源２７等のアクチュエータ駆動手段の小型、軽量化を図ることができる。

（４）上記実施形態では、砥石台１０の側壁部又はベッド１の側壁部にセレーション部材１６の上方を覆うようにカバー３０又は３０ａを設けたので、ワークの研削作業中にセレーション部材１６の歯部１６ａにワークから発生する切粉やクーラント或いは埃が付着して歯部１６ａが目詰まりするのをなくして、ロック部材２５の歯部２５ａと歯部１６ａが確実に噛み合い状態を保持し、ロック機構１５の動作信頼性を長期にわたって保持することが可能となる。

（５）上記実施形態では、セレーション部材１６を砥石台１０の移動ストローク全域に対応した長さ範囲に設けたので、砥石台１０が停電時どの位置で停止してもロック部材２５とセレーション部材１６によるロック機能を果すことができる。

次に、この発明の別の実施形態を、図８〜図１１に基づいて説明する。
この実施形態では、前記ブラケット１８の取付板部１８ａに対し収容筒部１８ｂを一体に形成し、該収容筒部１８ｂの内周面１８ｃに有底円筒状のロック部材５１を前記ピストンロッド２３の軸方向の往復摺動可能に嵌入している。図１０に示すように前記ロック部材５１の円筒状をなす本体５１ａの先端面の二箇所には前記セレーション部材１６の歯部１６ａに噛み合わされる歯部５１ｂが形成されている。前記ピストンロッド２３は前記ロック部材５１の底部５１ｃに形成した貫通孔５１ｄに対し該ロック部材５１をロック解除方向に移動可能に挿通されている。前記ロック部材５１の本体５１ａの下部外周面には軸線と平行にキー溝５１ｅが形成され、前記収容筒部１８ｂに対し外側から螺合した回り止め用キーボルト５２が前記キー溝５１ｅに係合され、ロック部材５１は、前記ブラケット１８の収容筒部１８ｂ内に軸方向の摺動自在に、かつ回り止め状態で嵌合されている。

前記ピストンロッド２３には、フランジ金具５３が嵌合固定され、そのフランジ部５３ａが、前記ロック部材５１の底部５１ｃに係合可能に対向されている。前記ロック部材５１の本体５１ａに形成されたネジ孔５１ｆには、ストップボルト５４が螺合され、前記フランジ金具５３と係合してピストンロッド２３の前進限位置を規制するようにしている。なお、前記セレーション部材１６の歯部１６ａは、図９に示すように複数のボルト１７Ａによって砥石台１０に固定されている。

次に、前記のように構成したロック機構１５の動作を説明する。
図８は、砥石１４によるワークＷの研削加工が行われ、シリンダ２０が作動されて、ピストンロッド２３がコイルバネ２６の付勢力に抗して、ロック部材５１がフランジ金具５３とともにアンロック位置に保持された状態を示す。この状態において、例えば停電検出部４６によって停電が検出され、砥石台１０が停止された状態で、前記シリンダ２０の作動が停止されると、ピストンロッド２３が前進され、フランジ金具５３によるロック部材５１への押圧が解かれ、蓄勢されていたコイルバネ２６によって、ロック部材５１が図８において、右方向に移動され、図１１に示すようにロック部材５１の歯部５１ｂがセレーション部材１６の歯部１６ａに噛み合わされ、ロック状態に切り換えられる。さらに、ロック部材５１のロック状態では、前記ピストンロッド２３及びフランジ金具５３が若干前方に移動可能で、ピストンロッド２３と切り離された状態にあるので、前記ロック部材５１はコイルバネ２６によって、安定した保持力でロック位置に保持されることになる。しかも、セレーション部材１６に対し、２箇所で噛み合うため、確実な位置保持力が得られる。

この実施形態では、ブラケット１８の収容筒部１８ｂにロック部材５１の本体５１ａを嵌入し、キー溝５１ｅを収容筒部１８ｂによって包蔵したので、コイルバネ２６及びキー溝５１ｅを外部から遮蔽して塵埃の侵入を防止でき、耐久性を向上することができる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ ロック機構１５のセレーション部材１６を砥石台１０側に装着し、ブラケット１８、シリンダ２０及びロック部材２５等をベッド１に装着するようにしてもよい。

○ 付勢部材としてのコイルバネ２６に代えて、板バネ、棒バネあるいは弾性力を有するゴム部材等を用いてもよい。
○ アクチュエータとしてのシリンダ２０に代えて、電磁ソレノイドあるいはその他のアクチュエータを用いてもよい。電磁ソレノイドを用いた場合には停電が検出された状態で、残留電源が無くなり、砥石台１０が停止すると同時に該電磁ソレノイドへの通電が停止され、コイルバネ２６によってロック部材２５の歯部２５ａがセレーション部材１６の歯部１６ａに噛み合わされる。このため、シリンダ２０及び電磁弁２８を用いる前記実施形態と比較して、部品点数を低減し製造及び組付作業を容易に行い、コストの低減を図ることができる。

○ ロック機構１５のセレーション部材１６をベッド１の側部に上向きにして設け、ブラケット１８、シリンダ２０及びロック部材２５等を砥石台１０の側部に下向きにして設けてもよい。

○ 前記ワークが加工中であるか否かを判定するワーク加工中判定手段Ｍ１及び砥石台退避停止手段Ｍ２を省略してもよい。
○ 前記実施形態では研削盤に具体化したが、これ以外にワークの各種の加工を行う他の加工機械における走行スライダのロック機構として具体化してもよい。

（定義）この明細書において、走行スライダをリニアモータにより支持するベッドとは、加工機械の固定基台に限らず、走行スライダが案内支持される基台であれば、他の制御軸で移動する可動基台も含むものとする。

この発明を研削盤における砥石台のロック機構として具体化した一実施形態を示す要部断面図。 ロック機構の正面図。 ロック機構のアンロック状態の拡大平断面図。 ロック機構のロック状態の拡大平断面図。 研削盤全体を示す平面図。 制御装置のブロック回路図。 ロック機構の動作を説明するフローチャート。 ロック機構の別例を示すアンロック状態の断面図。 図８のロック機構の正面図。 図８のロック機構のロック部材及びフランジ金具の分解斜視図。 図８のロック機構のロック状態の断面図。

符号の説明

Ｗ…ワーク、Ｍ１…ワーク加工中判定手段、Ｍ２…走行スライダ退避停止手段としての砥石台退避停止手段、Ｍ３…走行スライダ減速停止手段としての砥石台減速停止手段、Ｍ４…アクチュエータ作動停止手段としてのシリンダ作動停止手段、１…ベッド、１２…リニアモータ、１４…加工工具としての砥石、１５…ロック機構、１６…セレーション部材、１６ａ，２５ａ，５１ｂ…歯部、１８…ブラケット、２０…アクチュエータとしてのシリンダ、２３…ピストンロッド、２４…ホルダ、２５…ロック部材、２９…回動阻止板、３０，３０ａ…カバー、３１…制御装置、４６…停電検出手段としての停電検出部、４７…加工機械停止指示手段としての停止ボタン、４８…加工機械停止指示手段としての中断ボタン、５１…ロック部材、５１ｃ…底部、５１ｄ…貫通孔。

Claims (8)

1. ベッドの上面に走行スライダをリニアモータにより往復直線移動可能に支持し、停電時に前記走行スライダの移動を停止するようにしたロック機構において、
   前記ベッド又は走行スライダに該走行スライダの走行方向と同方向に鋸歯状の歯部を有するセレーション部材を敷設し、前記走行スライダ又はベッドにブラケットを介して電磁切り換え可能なアクチュエータを支持し、該アクチュエータに対し前記セレーション部材の歯部に噛み合わされる鋸歯状の歯部を有するロック部材を支持し、前記リニアモータへの通電状態においては、前記アクチュエータを作動して前記ロック部材をアンロック位置に保持するとともに、停電時におけるリニアモータの停止状態において前記走行スライダが停止位置に移動されたとき、前記アクチュエータの作動を停止させるための制御装置を設け、前記ロック部材には、前記アクチュエータの作動停止状態で、該ロック部材を前記セレーション部材に噛み合わされたロック位置に保持する付勢部材が設けられ、
   前記走行スライダに対向してワークを支持するためのワーク支持機構が装着され、前記走行スライダにはワークを加工するための加工工具が装着され、前記制御装置には、停電検出手段が接続され、該制御装置には、停電が検出された状態で、ワークが加工中であるか否かを判定するワーク加工中判定手段と、ワークが加工中であると判定された場合に、走行スライダを退避させワークから加工工具を離して停止する走行スライダ退避停止手段と、ワークが加工中でないと判定された場合に、走行スライダを減速して停止させる走行スライダ減速停止手段と、前記走行スライダが停止位置に移動されたとき、前記アクチュエータの作動を停止するアクチュエータ作動停止手段とが設けられていることを特徴とするリニアモータ式走行スライダのロック機構。
2. 請求項１において、前記セレーション部材は前記ベッドの側部に取り付けられ、前記ブラケットは走行スライダの側部に取り付けられ、該ブラケットにはアクチュエータとしてのシリンダが支持され、該シリンダのピストンロッドにはロック部材が支持され、該ロック部材と前記ブラケットとの間には付勢部材としてのバネが介在されていることを特徴とするリニアモータ式走行スライダのロック機構。
3. 請求項２において、前記走行スライダの側部又はベッドの側部には前記セレーション部材を上方において保護するためのカバーが設けられているリニアモータ式走行スライダのロック機構。
4. 請求項２又は３において、前記ピストンロッドの先端にはホルダを介してロック部材が取り付けられ、前記ホルダの扁平状の側面がブラケットに設けた回動阻止板に対して前記ロック部材の回動を阻止するように摺動可能に接触されているリニアモータ式走行スライダのロック機構。
5. 請求項２又は３において、前記ロック部材は有底筒状に形成され、その先端面の二箇所には歯部が形成され、前記ピストンロッドは前記ロック部材の底部に形成した貫通孔に対し該ロック部材を前記付勢部材の付勢力に抗してロック解除方向へ移動可能に挿通され、前記ロック部材は、前記ブラケットの収容筒部内に摺動自在に、かつ回り止め状態で嵌合されているリニアモータ式走行スライダのロック機構。
6. 請求項１〜５のいずれか１項において、前記セレーション部材は走行スライダの移動ストローク全域に対応して設けられているリニアモータ式走行スライダのロック機構。
7. 請求項１において、前記制御装置には、加工機械の加工動作を停止するための加工機械停止指示手段が接続され、加工機械の加工動作が停止された状態において、前記制御装置の前記ワーク加工中判定手段が作動されるようになっているリニアモータ式走行スライダのロック機構。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載のリニアモータ式走行スライダのロック機構を備えた加工機械。

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