(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-01-10
(45)【発行日】2023-01-18
(54)【発明の名称】NC円テーブル装置
(51)【国際特許分類】
B23Q 1/01 20060101AFI20230111BHJP
B23Q 1/52 20060101ALI20230111BHJP
【FI】
B23Q1/01 T
B23Q1/52
(21)【出願番号】P 2018175414
(22)【出願日】2018-09-19
【審査請求日】2021-09-03
【新規性喪失の例外の表示】特許法第30条第2項適用 〔ウェブサイトの掲載日〕 平成30年6月6日 〔ウェブサイトのアドレス〕 http://prod.kiw.co.jp/mtools/nct/1959.html 〔刊行物等〕 〔配布日〕 平成30年5月10日~5月15日(チラシ印刷日:2018/5/1) 〔配布場所〕 日本全域 〔刊行物等〕 〔展示日〕 平成30年7月21日~7月23日 〔展示会名〕 2018中部どてらい市(ポートメッセなごや 第3展示館、愛知県 名古屋市 港区 金城ふ頭 2-2) 〔刊行物等〕 〔展示日〕 平成30年9月10日~9月15日 〔展示会名〕 INTERNATIONAL MANUFACTURING TECHNOLOGY SHOW(米国 イリノイ州 シカゴ マコーミックプレイス/AMT-The Association For Manufacturing Technology)https://www.imts.com 〔刊行物等〕 〔発行日〕 平成30年6月26日 〔刊行物名〕 機械と工具、7月号、第13頁、日本工業出版株式会社 〔刊行物等〕 〔発行日〕 平成30年5月15日 〔刊行物〕 日本物流新聞 平成30年5月15日付、第3面(3頁目) 〔刊行物等〕 〔展示日〕 平成30年9月18日~9月22日 〔展示会名〕 Internationale Ausstellung f▲u▼r Metallbearbeitung(ドイツ国 シュツットガルト メッセピアッサ 1)https://www.messe-stuttgart.de/amb/en/visitors/ 〔刊行物等〕 〔展示日〕 平成30年9月5日~9月7日 〔展示会名〕 JOURN▲E▼ES TECHNIQUES(フランス国 145-74300 クリューズ ルイ アルマン ブッチ インダストリーズ内)https://www.iemca.com/ja/jp/N/05-07-sept-journees-techniques-bucci-france-856 〔刊行物等〕 〔発行日〕 平成30年9月19日 〔刊行物〕 日刊工業新聞 平成30年9月19日付、第14頁
(73)【特許権者】
【識別番号】000154901
【氏名又は名称】株式会社北川鉄工所
(74)【代理人】
【識別番号】110002789
【氏名又は名称】弁理士法人IPX
(74)【代理人】
【識別番号】100210103
【氏名又は名称】奥村 光平
(74)【代理人】
【識別番号】100200872
【氏名又は名称】押谷 昌宗
(72)【発明者】
【氏名】西丸 伸夫
【審査官】中川 康文
(56)【参考文献】
【文献】特開昭49-100677(JP,A)
【文献】特開2014-217895(JP,A)
【文献】特開平04-289042(JP,A)
【文献】特開2007-125640(JP,A)
【文献】実開平06-042047(JP,U)
【文献】特開2004-074328(JP,A)
【文献】特開2000-227805(JP,A)
【文献】特開平04-289058(JP,A)
【文献】特開平06-270029(JP,A)
【文献】特開2004-142023(JP,A)
【文献】韓国公開特許第10-2012-0119505(KR,A)
【文献】米国特許第5657523(US,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B23Q 1/00-1/76
B23Q 16/00-16/12
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
前方側にワークを取付可能に構成される回転テーブルを備えるNC円テーブル装置であって、
底部と、筐体とを備え、
前記底部は、
固定手段を介してNC工作機械に設置可能に構成され、且つ
その上には前記筐体が設けられ、
前記筐体は、
前記回転テーブルを所定の回転軸周りに回転可能に収容し、且つ
前記回転テーブルの下方に位置する部分において、
前記前方側に開放して前記固定手段が露出するように形成された
3つ以上のヌスミを有し、
前記ヌスミ
同士の間に位置する支え部が、前記筐体及びその内部の構成要素を支えるように構成される、
NC円テーブル装置。
【請求項2】
請求項1に記載のNC円テーブル装置において、
前記内部の構成要素は、ベアリングを含み、
前記ベアリングは、
前記回転テーブルを回転可能に軸支し、且つ
前記筐体内部であって前記
前方側に位置し、
前記支え部は、前記
前方側に設けられる、
NC円テーブル装置。
【請求項3】
請求項1又は請求項2に記載のNC円テーブル装置において、
さらに、前記回転テーブルの周囲に設けられた固定外輪部を備え、
前記固定外輪部は、その一部が前記ヌスミに露出している、
NC円テーブル装置。
【請求項4】
請求項1~請求項3の何れか1つに記載のNC円テーブル装置において、
前記回転テーブルの径は、110~350ミリメートルである、
NC円テーブル装置。
【請求項5】
請求項1~請求項4の何れか1つに記載のNC円テーブル装置において、
前記固定手段は、
前記前方側に開放する溝部
と、ボルト
とであって、
前記底部に設けられた溝部を挿通するように前記ボルトが取り付けられることで固定可能に構成される、
NC円テーブル装置。
【請求項6】
請求項5に記載のNC円テーブル装置において、
前記溝部は、前記回転軸方向に並列して複数設けられる、
NC円テーブル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、NC工作機械のテーブル上に設置され、ワークの回転や割出動作を行うNC円テーブル装置に関する。
【背景技術】
【0002】
NC円テーブル装置は、NC工作機械に搭載される補用機器の1つであり、加工すべき所望対象(ワーク)を取付可能に構成される回転テーブルによってワークを所望の加工姿勢に保持し、NC工作機械による加工時間の短縮及び作業効率の向上に寄与するための装置である。例えば、特許文献1には、NC円テーブル装置の一例が開示されている。NC円テーブル装置は、特許文献1等にも示されるようにNC工作機械のテーブル上に移動可能に設置される。
【0003】
従来、NC工作機械に対するNC円テーブル装置の設置は、NC工作機械のテーブルの長手方向へとNC円テーブル装置から張り出す固定部材を介して行われていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
図5は、従来技術に係るNC円テーブル装置10’をNC工作機械1に設置した態様を示している。NC円テーブル装置10’の底部12’の前後には、NC円テーブル装置10’から張り出す固定部材26’が設けられ、これにボルト27’が固定具として挿通されることで、NC円テーブル装置10’が設置されている。このため、固定部材26’の張り出し分だけNC工作機械1のテーブル3上の面積が侵食されてしまい、NC円テーブル装置10’の設置領域が制限され、結果テーブル3上における加工領域が無駄スペース3’の分狭くなるという問題がある。また、固定部材26’の張り出し部分に切粉が溜まり、切粉の排出が困難になるという問題もある。
【0006】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、NC工作機械上における加工領域を犠牲にすることがなく、しかも加工による切粉の溜まりも防止でき、さらにはNC工作機械への設置状態における剛性も維持できる、NC円テーブル装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明によれば、ワークを取付可能に構成される回転テーブルを備えるNC円テーブル装置であって、底部と、筐体とを備え、前記底部は、固定手段を介してNC工作機械に設置可能に構成され、且つその上には前記筐体が設けられ、前記筐体は、前記回転テーブルを所定の回転軸周りに回転可能に収容し、且つ前記回転テーブルの下方に位置する部分において、前記固定手段が露出するように形成された複数のヌスミを有し、前記複数のヌスミの間に位置する支え部が、前記筐体及びその内部の構成要素を支えるように構成される、NC円テーブル装置が提供される。
【0008】
本発明に係るNC円テーブル装置を実施することで、回転テーブルの下方に位置する部分において、固定手段が露出するように複数のヌスミが形成されているので、各ヌスミ内に固定手段を位置させることで、NC円テーブル装置をNC工作機械へ取り付けるために従来必要とされていた張り出し式の固定部材が不要となる。これにより、NC工作機械上における加工領域を犠牲にすることがなく、しかも加工による切粉の溜まりも防止できる。また、本発明によれば、複数のヌスミの間に位置する支え部が、筐体及びその内部の構成要素を支えるように構成されるので、筐体にヌスミを設けることによるNC円テーブル装置の剛性の喪失が抑制される。
【0009】
好ましくは、前記NC円テーブル装置において、前記内部の構成要素は、ベアリングを含み、前記ベアリングは、前記回転テーブルを回転可能に軸支し、且つ前記筐体内部であって前記筐体を前記回転軸方向に垂直な二等分面よりも一方側に位置し、前記支え部は、前記一方側に設けられる、NC円テーブル装置が提供される。
好ましくは、前記NC円テーブル装置において、前記一方側は、前記ワークが取り付けられる前方側である、NC円テーブル装置が提供される。
好ましくは、前記NC円テーブル装置において、前記回転テーブルの径は、110~350ミリメートルである、NC円テーブル装置が提供される。
好ましくは、前記NC円テーブル装置において、前記固定手段は、溝部及びボルトであって、前記底部に設けられた溝部を挿通するように前記ボルトが取り付けられることで固定可能に構成される、NC円テーブル装置が提供される。
好ましくは、前記NC円テーブル装置において、前記溝部は、前記回転軸方向に並列して複数設けられる、NC円テーブル装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【
図1】本発明の実施形態に係るNC円テーブル装置を搭載したNC工作機械の全体構成図。
【
図5】従来技術に係るNC円テーブル装置をNC工作機械に設置した態様を示す図。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、図面を用いて本発明の実施形態について説明する。以下に示す実施形態中で示した各種特徴事項は、互いに組み合わせ可能である。
【0012】
1.全体構成
図1は、本発明の実施形態に係るNC円テーブル装置10を搭載したNC工作機械1の全体構成図である。
図1に示されるように、本発明の実施形態に係るNC円テーブル装置10は、NC工作機械1に設置して使用される。NC工作機械1は、NC制御装置2と、テーブル3と、ワークWに対して切削や穴あけ等の加工を行う工具4と、を備える。テーブル3上にはスライドブロック5が配設され、このスライドブロック5上にNC円テーブル装置10が設置される。スライドブロック5はテーブル3の長手方向に移動可能である。NC円テーブル装置10は、ケーブル6とコネクタ7とによってNC制御装置2に接続され、NC制御装置2に組み込まれたプログラムにより制御される。
【0013】
2.NC円テーブル装置10の構成
図2は、
図1中のNC円テーブル装置10の全体斜視図を示している。
図2に示されるように、NC円テーブル装置10は、ワークWを取付可能に構成される回転テーブル11を備える。ワークWを取り付けた状態で回転テーブル11が回転制御されることで、ワークWが所望の加工姿勢に制御される。このため、
図1に示されるように、NC工作機械1の工具4をワークWに対して所望の角度で当てることができ、NC工作機械1による加工時間の短縮及び作業効率の向上に寄与する。
【0014】
図3は、
図2のNC円テーブル装置10の正面図を示している。また、
図4は、
図3のIV-IV矢視拡大縦断側面図を示している。NC円テーブル装置10は、底部12と、この底部12の上に結合される筐体13と、を備える。
図4に示されるように、筐体13内には、内部の構成要素としての回転体支持部14が収容され、この回転体支持部14によって、同じく筐体13の内部の構成要素としての回転体15が回転可能に支持される。
【0015】
回転体15は、NC円テーブル装置10の前後方向(
図4で見て左右方向)に延びる中心軸線Xを有するスピンドル16と、このスピンドル16の外周面に固着されるウォームホイール17と、スピンドル16の前面16aに同心に固着される回転テーブル11と、を備える。回転体15は、スピンドル16の中心軸線Xの周りで回転可能である。したがって、回転テーブル11も、スピンドル16の中心軸線Xの周りで回転可能である。筐体13の前面13aにおいて、回転テーブル11の周囲には、固定外輪部18が配設されている。固定外輪部18は回転体支持部14に固定されている。そして、回転テーブル11と固定外輪部18との隙間には、シール18aが設けられており、シール18aは筐体13の内部への切粉の入り込みを防止可能に構成されている。
【0016】
回転体15と回転体支持部14との間には、筐体13の内部の構成要素の1つとして、ベアリング19が介装されている。ベアリング19は、回転体15を回転可能に軸支する。ベアリング19は、回転体15の中心軸線Xに垂直な、筐体13を前後に二等分する二等分面(前後二等分面)Yよりも一方側である前方側(
図4の右方側)の筐体13内部に位置し、回転テーブル11を含む回転体15の前半部を回転可能に軸支する。なお、
図4においてはベアリング19が一方側である前側に介装されている例を示しているが、一方側である前側と他方側である後側において一対のベアリング19が介装されるように実施してもよい。かかる場合は、図示を省略してある後側のベアリング19が、前後二等分面Yよりも他方側である後方側(
図4の左方側)の筐体13内部に位置し、回転体15の後半部を回転可能に軸支することとなる。
【0017】
筐体13内にはウォームシャフト20が回転可能に収容され、このウォームシャフト20によってウォームホイール17が回転駆動される。
図4の例では、ウォームホイール17が筐体13の前後二等分面Y内に位置しており、ウォームホイール17の最下部にウォームシャフト20が噛み合っている。なお、二等分面Y内に位置することは単なる例示に過ぎず、他の好ましい位置を決定してもよい。ウォームシャフト20はサーボモータ21で回転駆動される。サーボモータ21は、
図3に示されるように、筐体13の側面に固着されるモータ箱22内に収容されている。
【0018】
図示は省略しているが、
図4において、筐体13の内部であって前後二等分面Yの他方側である後方側には、回転体15を回転体支持部14に対して回転不能に固定するエア駆動式等のクランプ装置が収容されている。このクランプ装置は、NC工作機械1によるワークWの加工時に、回転テーブル11を回転不能に固定する。これにより、回転テーブル11に取り付けられたワークWに対して工具4による加工が精確に行われる。ここではクランプ装置の詳細な説明は省略するが、例えば特許第4328060号公報等に掲載されている。
【0019】
3.NC円テーブル装置10の特徴
本実施形態に係るNC円テーブル装置10は、NC工作機械1への設置のための構造に特徴を有する。具体的には、まず、
図4に示されるように、底部12が、固定手段23を介してNC工作機械1のスライドブロック5に設置可能に構成される。また、
図2に示されるように、筐体13は、回転テーブル11の下方に位置する部分において、固定手段23が露出するように形成された複数のヌスミ24,24,24を有する。そして、
図2及び
図3に示されるように、複数のヌスミ24,24,24の間に位置する支え部25,25が、筐体13及びその内部の構成要素(14,15,19等)を支えるように構成される。
【0020】
図2に示されるように、底部12の前端面12aには、固定手段23を構成する複数の溝部26,26,26が形成されている。各溝部26は、底部12の前端面12aから後方へと延びており、同じく固定手段23を構成する固定具としてのボルト27の軸部27aを受け入れ可能である。溝部26は複数であれば具体的な配設数は限定されないが、
図2の例では、底部12の前端面12aの左右位置とその中央位置とに3つ形成されている。
図2には表れていないが、底部12の後端面12bにも同様に複数の溝部26が形成されている。例えば、溝部26は、ボルト27の取付位置に自由度を与えるためにU字形状やコの字形状に形成することが好ましい。さらに、スライドブロック5の前端面5aと底部12の前端面12aとを揃え、且つU字形状やコの字形状の各溝部26が中心軸線X方向に並列して複数設けられることが好ましい。このような構成により、スライドブロック5の上端面に切粉が溜まるのを防ぐことができる。また、前端面5aと前端面12aを揃えることでメンテナンス時に取り外した場合、位置の再現性が良くなる。
【0021】
図2に示されるように、各ヌスミ24は、筐体13の前面13aの下部と後面13b(
図4参照)の下部とにおいて、固定手段23としての各溝部26に対応する位置に配設される。筐体13の前面13aの各ヌスミ24は、筐体13の後方への凹陥部として形成され、筐体13の後面13bの各ヌスミ24は、筐体13の前方への凹陥部として形成される。
図3及び
図4に示されるように、各ヌスミ24内には、各溝部26に固定具として挿通されるボルト27のヘッド27bが露出状態で収容される。また、各ヌスミ24は、ボルト27を取り付ける際の安全性を担保するため及び意匠性を高めるために、丸みを帯びた形状を有している。また、ボルト27を取り付けるための工具が入り込み且つ当該工具を使用できる程度の大きさを有することにも留意されたい。
【0022】
支え部25は、筐体13の前面13aの下部と後面13bの下部とにおいて複数のヌスミ24,24,24の間に位置して、筐体13と、その内部の構成要素としての回転体支持部14、回転体15、ベアリング19等を支える。支え部25は、筐体13にヌスミ24を設けることによるNC円テーブル装置10の剛性の喪失を抑制又は填補するように作用する。このため、NC円テーブル装置10の剛性が維持できる。
【0023】
図4に示されるように、前側の支え部25によって支えられる筐体13内部の構成要素には、ベアリング19が含まれる。ベアリング19は、前述の通り、筐体13内部であって筐体13の前後二等分面Yよりも前方側に位置している。ベアリング19には、筐体13内部の構成要素であるスピンドル16の前半部及び回転テーブル11と、回転テーブル11に取り付けられるワークWとによる大きな荷重がかかる。そこで、ベアリング19が在る、筐体13内部であって筐体13の前後二等分面Yよりも前方側に支え部25を設けることにより、NC円テーブル装置10の剛性の維持を効率的に行うことができる。本実施形態では、
図3と
図4とを総合すると明らかなように、ベアリング19の下方位置に左右二つの支え部25,25が配設されている。
図3において、中央に位置するヌスミ24と溝部26とを省略し、この部分にも支え部25を設けると、NC円テーブル装置10の剛性維持効果がさらに高まる。
【0024】
同様に、筐体13の後側の支え部25は、筐体13及びその内部の構成要素の後半部等を支える。
【0025】
本実施形態に係るNC円テーブル装置10によれば、
図3及び
図4に示されるように、回転テーブル11の下方に位置する部分において、固定具としてのボルト27のヘッド27bが露出するように複数のヌスミ24,24,24が形成されているので、各ヌスミ24内にボルト27のヘッド27bを位置させることで、NC円テーブル装置10をNC工作機械1へ取り付けるために従来必要とされていた張り出し式の固定部材26’(
図5参照)が不要となる。これにより、NC工作機械1上における加工領域を犠牲にすることがなく、しかも加工による切粉の溜まりも防止できる。また、複数のヌスミ24,24,24間に位置する支え部25,25が、筐体13及びその内部の構成要素を支えるように構成されるので、筐体13にヌスミ24を設けることによるNC円テーブル装置10の剛性の喪失が抑制される。これにより、NC円テーブル装置10の剛性が維持できる。
【0026】
また、回転テーブル11を回転可能に軸支するベアリング19が、筐体13内部において支え部25を有する前方側に設けられるので、大きな荷重がかかるベアリング19が支え部25によってしっかりと支えられ、NC円テーブル装置10の剛性の維持が一層確実なものとなる。
【0027】
なお、NC円テーブル装置10の剛性を担保する上では、支え部25は、回転テーブル11の径が110~350ミリメートルの範囲にあるときに最も有効に作用する。具体的には例えば、110、115、120、125、130、135、140、145、150、155、160、165、170、175、180、185、190、195、200、205、210、215、220、225、230、235、240、245、250、255、260、265、270、275、280、285、290、295、300、305、310、315、320、325、330、335、340、345、350ミリメートルであり、ここで例示した数値の何れか2つの間の範囲内であってもよい。
【0028】
また、本実施形態では、NC円テーブル装置10をNC工作機械1へと固定するに際し、底部12に設けられる溝部26を挿通するようにボルト27が取り付けられる。このため、ボルト27の長さにかかわらず、より詳細には回転テーブル11の径によってボルト27の長さが変わったとしても、ヌスミ24の上下寸法を最小限にすることができる。これにより、NC円テーブル装置10の剛性維持になお一層貢献できる。
【0029】
4.変形例
なお、次のような態様によって、本実施形態に係るNC円テーブル装置10をさらに創意工夫してもよい。
【0030】
第一に、本実施形態では、筐体13の前面13aの下部と後面13b(
図4参照)の下部とにおいて、ヌスミ24,24,24が配設されていることを特徴とするが、かかる個数はこれに限定されるものではない。例えば、2つのヌスミ24又は4つ以上のヌスミ24が設けられるように実施してもよい。
【0031】
第二に、ヌスミ24,24,24の形状は
図2等に示されるものに限定されない。前述の通り、本実施形態では、各ヌスミ24は、ボルト27を取り付ける際の安全性を担保するため及び意匠性を高めるために、丸みを帯びた形状を有するが、NC工作機械1上における加工領域を犠牲にすることがなく、しかも加工による切粉の溜まりも防止でき、さらにはNC工作機械1への設置状態における剛性も維持できるという本発明の効果を奏する範囲においては、その形状を自由に変化させてもよい。
【0032】
第三に、本実施形態では、ウォームシャフト20及びウォームホイール17を介して回転テーブル11を回転駆動させるものであるが、これに限定されるものではない。例えば、図示を省略されたダイレクトドライブモータを用いて回転テーブル11を直接駆動可能に実施してもよい。
【0033】
第四に、本実施形態では、テーブル3上にスライドブロック5が配設され且つこのスライドブロック5上にNC円テーブル装置10が設置されるという構成を有するものとして説明したが、これに限定されるものではない。例えば、スライドブロック5を用いずに、直接テーブル3にNC円テーブル装置10を取り付けてもよい。
【0034】
5.結言
以上のように、本実施形態によれば、NC工作機械1上における加工領域を犠牲にすることがなく、しかも加工による切粉の溜まりも防止でき、さらにはNC工作機械1への設置状態における剛性も維持できる、NC円テーブル装置10を実施することができる。
【0035】
かかるNC円テーブル装置10は、ワークWを取付可能に構成される回転テーブル11を備えるものであって、底部12と、筐体13とを備え、底部12は、固定手段23を介してNC工作機械1に設置可能に構成され、且つその上には筐体13が設けられ、筐体13は、回転テーブル11を所定の回転軸周りに回転可能に収容し、且つ回転テーブル11の下方に位置する部分において、固定手段23が露出するように形成された複数のヌスミ24を有し、複数のヌスミ24の間に位置する支え部25が、筐体13及びその内部の構成要素(14,15,19等)を支えるように構成される。
【0036】
最後に、本発明に係る種々の実施形態を説明したが、これらは、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。当該新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。当該実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【0037】
1 :NC工作機械
10 :NC円テーブル装置
11 :回転テーブル
12 :底部
13 :筐体
19 :ベアリング
23 :固定手段
24 :ヌスミ
25 :支え部
26 :溝部
27 :ボルト
W :ワーク
X :中心軸線
Y :二等分面