JP6045323B2 - 回転テーブルの支持機構 - Google Patents

Description

本発明は、被加工物が取り付けられる回転テーブルを回転可能に支持するための支持機構に関する。

一般に、工作機械においては、工具が装着される主軸と、ワークが取り付けられるテーブルとを、直交３軸方向に相対的に移動させることにより、工具によるワークへの加工を可能としている。よって、主軸及びテーブルの直進性や位置決め精度は、ワークの加工精度に大きな影響を与えるものとなっており、それらの支持機構としては、従来から、様々な形式のものが提供されている。

このうち、テーブルの支持機構においては、リニアガイド等を採用したものが多く提供されている。そして、このようなテーブルの支持機構は、例えば、特許文献１に開示されている。

特開平５−１２６１１２号公報

また、工作機械の中には、テーブルを回転可能に支持するようにしたものもある。このような工作機械では、ワークをテーブル回転軸周りに回転させることができるので、ワークへの多面加工を効率的に行うことができる。

ここで、回転テーブルの支持機構においては、その回転テーブルを回転可能に支持するためのテーブル案内面（支持面）を設ける必要があるが、その回転テーブルのテーブル案内面からの張り出し量が大きくなるおそれがあり、機械の大型化を招く傾向にある。このような問題は、ワークが大きくなるに従って、回転テーブルも大きくする必要があるため、ワークが大きくなる程、顕著となる。

従って、機械の小型化を図ることができる回転テーブルの支持機構を提供することを目的とする。

上記課題を解決する第１の発明に係る回転テーブルの支持構造は、
環状のテーブル案内面が上面に形成されるテーブルベースと、
前記テーブル案内面上において、当該テーブル案内面の中心位置を回転中心として、回転可能に支持される回転テーブルと、
前記回転テーブルの下面に設けられ、前記テーブル案内面の径方向外側に配置される環状のレール部材と、
前記テーブルベースの側面に設けられ、前記レール部材を下方から押圧することにより、前記回転テーブルをその回転方向に沿って支持するテーブル支持装置と、
前記テーブルベースの下方に設けられ、当該テーブルベースを移動可能に支持するベース案内面とを備え、
前記ベース案内面と、当該ベース案内面と上下方向において対向するテーブル支持装置の下面との間に、流体を供給することにより、前記テーブル支持装置を、前記流体の静圧によって前記ベース案内面から浮上させ、当該ベース案内面に対して非接触で支持する
ことを特徴とする。

上記課題を解決する第２の発明に係る回転テーブルの支持構造は、
前記回転テーブルの下方への変位荷重が、前記テーブル支持装置の押圧力よりも大きくなるときには、当該テーブル支持装置の押圧力は、解除される
ことを特徴とする。

従って、本発明に係る回転テーブルの支持機構によれば、回転テーブルを回転可能に支持するテーブル案内面の設置位置と、回転テーブルをその回転方向に沿って支持するテーブル支持装置の設置位置とを、適切に設定することにより、回転テーブルのテーブル案内面からの張り出し量を小さくすることができるので、機械の小型化を図ることができる。

本発明の一実施例に係る回転テーブルの支持機構の平面図である。 本発明の一実施例に係る回転テーブルの支持機構の正面図である。 図１のIII-III矢視断面図である。

以下、本発明に係る回転テーブルの支持機構について、図面を用いて詳細に説明する。

図１及び図２に示した本発明に係る回転テーブルの支持機構は、例えば、大形のワーク（被加工物）Ｗを加工する工作機械に適用されるものであって、ベッド１０、テーブルベース２０、回転テーブル３０、及び、テーブル支持装置４０から構成されている。

具体的には、図１乃至図３に示すように、床面に固定されたベッド１０の上面には、案内面（ベース案内面）１１ａ，１１ｂが、その長手方向に沿って形成されている。案内面１１ａは、ベッド１０の幅方向中央部に配置されており、案内面１１ｂは、ベッド１０の幅方向両側部にそれぞれ配置されている。

また、ベッド１０の上面には、四角形状のテーブルベース２０が、その案内面１１ａ，１１ｂに沿うように移動可能に支持されている。このテーブルベース２０の下面には、直線状の摺動面２１ａ，２１ｂが、その移動方向に沿って形成されている。摺動面２１ａは、テーブルベース２０の幅方向中央部に配置されており、摺動面２１ｂは、テーブルベース２０の幅方向両側部にそれぞれ配置されている。

即ち、案内面１１ａ，１１ｂと摺動面２１ａ，２１ｂとは、上下方向において対向して配置されている。そして、案内面１１ａ，１１ｂと摺動面２１ａ，２１ｂとの間には、潤滑油（流体）が供給されており、それらの間に介在された潤滑油は、その静圧によって、摺動面２１ａ，２１ｂ（テーブルベース２０）を案内面１１ａ，１１ｂ（ベッド１０）から浮上させるようにしている。これにより、摺動面２１ａ，２１ｂは、案内面１１ａ，１１ｂに対して非接触で支持されることになり、その摺動抵抗は低減されることになる。

更に、テーブルベース２０の上面には、環状の案内面（テーブル案内面）２２が、上方に向けて突出するように形成されている。案内面２２の中心位置は、テーブルベース２０の中心位置と同じ位置に配置されており、後述する、回転テーブル３０及びそのレール部３１の中心位置とも同じ位置となっている。

そして、テーブルベース２０の上面には、四角形状の回転テーブル３０が、その案内面２２の中心位置を回転中心Ｏとして、回転可能に支持されている。このとき、案内面２２と回転テーブル３０の下面（摺動面）との間には、潤滑油が供給されており、それらの間に介在された潤滑油は、その静圧によって、摺動面（回転テーブル３０）を案内面２２（テーブルベース２０）から浮上させるようにしている。これにより、その摺動面は、案内面２２に対して非接触で支持されることになり、その摺動抵抗は低減されることになる。

なお、回転テーブル３０の上面には、上述した、大形のワークＷが着脱可能に取り付けられている。

また、回転テーブル３０の下面には、環状のレール部３１が、下方に向けて突出するように形成されている。このレール部３１は、案内面２２の径方向外側で、且つ、テーブルベース２０の側面２３ａ〜２３ｄよりも外側に配置されている。

一方、側面２３ａ〜２３ｄの両端部には、テーブル支持装置４０がそれぞれ設けられている。このテーブル支持装置４０は、側面２３ａ〜２３ｄに支持される装置本体４１を有しており、この装置本体４１内には、シリンダ部４２が形成されている。

そして、シリンダ部４２内には、ピストン部材４３が上下方向に摺動可能に支持されており、このピストン部材４３の上端には、リニアガイド部材４４が設けられている。更に、リニアガイド部材４４の上端には、係合溝４４ａが、レール部３１の環状形状と合致するように形成されている。

即ち、シリンダ部４２に対して油圧を給排することにより、ピストン部材４３を上下方向に摺動させることができる。これにより、ピストン部材４３が上方に向けて摺動したときには、回転テーブル３０のレール部３１とリニアガイド部材４４の係合溝４４ａとが係合すると共に、リニアガイド部材４４がレール部３１を、所定の押圧力（支持力）で押圧支持するようになっている。

また、ワークＷの回転テーブル３０への積載時においては、その積載したワークＷからの衝撃よって、回転テーブル３０の下方への変位荷重が生じてしまう。このとき、その変位荷重がリニアガイド部材４４の押圧力よりも大きくなった場合には、シリンダ部４２内から油圧が排出されるようになっている。これにより、リニアガイド部材４４が下方に向けて摺動するため、その押圧力が解除され、当該リニアガイド部材４４がレール部３１から退避することになる。

更に、側面２３ａ〜２３ｄの中でも、テーブルベース２０の移動方向と直交する方向に延在する側面２３ｂ，２３ｄに設けられたテーブル支持装置４０においては、その装置本体４１の下面が、ベッド１０の案内面１１ｂと、上下方向おいて対向して配置されている。

そして、上述した、側面２３ｂ，２３ｄにおける装置本体４１の下面は、摺動面４１ａを形成している。よって、案内面１１ｂと摺動面４１ａとの間には、潤滑油が供給されることになり、それらの間に介在された潤滑油は、その静圧によって、摺動面４１ａ（テーブル支持装置４０）を案内面１１ｂ（ベッド１０）から浮上させる。これにより、摺動面４１ａは、案内面１１ｂに対して非接触で支持されることになり、その摺動抵抗は低減されることになる。

従って、ワークＷを回転テーブル３０の上面に取り付け場合には、先ず、テーブル支持装置４０に油圧を供給する。これにより、そのリニアガイド部材４４が回転テーブル３０のレール部３１に係合することになり、回転テーブル３０は、所定の押圧力によって押圧支持された状態となる。

次いで、ワークＷを回転テーブル３０に載せて固定する。このとき、ワークＷを回転テーブル３０に載せる際に、回転テーブル３０の下方への変位荷重が、側面２３ｂ，２３ｄに設けられるテーブル支持装置４０に急激に作用しても、案内面１１ｂと摺動面４１ａとの間に介在された潤滑油の静圧によって、上記テーブル支持装置４０への衝撃が緩和されるようになっている。

更に、回転テーブル３０の下方への変位荷重が、テーブル支持装置４０によって発生された押圧力よりも大きくなった場合には、一端、シリンダ部４２内から油圧が排出され、その押圧力が解除されるようになっている。これにより、テーブル支持装置４０の破損が防止される。

そして、テーブルベース２０を水平方向に移動させたり、回転テーブル３０を回転中心Ｏ周りに回転させたりすることによって、図示しない主軸に装着された工具を用いて、ワークＷへの加工が行われる。このとき、回転テーブル３０が回転するときには、そのレール部３１がリニアガイド部材４４の係合溝４４ａ内を摺動するため、回転テーブル３０に取り付けられたワークＷは、回転中心Ｏ周りに精度良く水平回転する。

従って、本発明に係る回転テーブルの支持機構によれば、テーブルベース２０に設けた環状の案内面２２の径方向外側に配置されるように、環状のレール部３１を回転テーブル３０に設け、テーブルベース２０に設けたテーブル支持装置４０によって、そのレール部３１を押圧支持可能とすることにより、回転テーブル３０の案内面２２からの張り出し量を、小さくすることができる。これにより、機械の小型化を図ることができる。

また、ベッド１０の案内面１１ｂと、テーブル支持装置４０の下面４１ａとを、上下方向において対向させて配置して、これらの間に潤滑油を供給することにより、そのテーブル支持装置４０に対して、回転テーブル３０からの変位荷重が作用しても、その潤滑油の静圧によって、当該テーブル支持装置４０への衝撃を緩和することができる。これにより、テーブル支持装置４０の破損を防止することができる。

更に、回転テーブル３０の下方への変位荷重が、テーブル支持装置４０の押圧力よりも大きかったときには、そのテーブル支持装置４０の押圧力を解除することにより、リニアガイド部材４４がレール部３１から離脱するため、確実に、テーブル支持装置４０の破損を防止することができる。

本発明は、回転テーブルの割り出し精度の向上を図ることを目的とした回転テーブルの支持機構に適用可能である。

１０ ベッド
１１ａ，１１ｂ 案内面
２０ テーブルベース
２１ａ，２１ｂ 摺動面
２２ 案内面
２３ａ〜２３ｄ 側面
３０ 回転テーブル
３１ レール部
４０ テーブル支持装置
４１ 装置本体
４１ａ 摺動面
４２ シリンダ部
４３ ピストン部材
４４ リニアガイド部材
４４ａ 係合溝

Claims (2)

1. 環状のテーブル案内面が上面に形成されるテーブルベースと、
   前記テーブル案内面上において、当該テーブル案内面の中心位置を回転中心として、回転可能に支持される回転テーブルと、
   前記回転テーブルの下面に設けられ、前記テーブル案内面の径方向外側に配置される環状のレール部材と、
   前記テーブルベースの側面に設けられ、前記レール部材を下方から押圧することにより、前記回転テーブルをその回転方向に沿って支持するテーブル支持装置と、
   前記テーブルベースの下方に設けられ、当該テーブルベースを移動可能に支持するベース案内面とを備え、
   前記ベース案内面と、当該ベース案内面と上下方向において対向するテーブル支持装置の下面との間に、流体を供給することにより、前記テーブル支持装置を、前記流体の静圧によって前記ベース案内面から浮上させ、当該ベース案内面に対して非接触で支持する
   ことを特徴とする回転テーブルの支持機構。
2. 請求項１に記載の回転テーブルの支持機構において、
   前記回転テーブルの下方への変位荷重が、前記テーブル支持装置の押圧力よりも大きくなるときには、当該テーブル支持装置の押圧力は、解除される
   ことを特徴とする回転テーブルの支持機構。

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