米国特許情報 | 欧州特許情報 | 国際公開(PCT)情報 | Google の米国特許検索
 
     特許分類
A 農業
B 衣類
C 家具
D 医学
E スポ−ツ;娯楽
F 加工処理操作
G 机上付属具
H 装飾
I 車両
J 包装;運搬
L 化学;冶金
M 繊維;紙;印刷
N 固定構造物
O 機械工学
P 武器
Q 照明
R 測定; 光学
S 写真;映画
T 計算機;電気通信
U 核技術
V 電気素子
W 発電
X 楽器;音響


  ホーム -> 加工処理操作 -> チロン ヴェルケ ゲーエムベーハー ウント コー カーゲー

発明の名称 工作機械用工作物テーブル
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平10−29124
公開日 平成10年(1998)2月3日
出願番号 特願平9−85533
出願日 平成9年(1997)3月21日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】田辺 徹
発明者 ペーター グルント
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 工作機械用に設けられる工作物テーブル(10)であって、この工作物テーブルが2つの端位置の間を往復動可能であり且つ回転駆動装置(11)を有し、この回転駆動装置が、工作物テーブル(10)を回転させるためにこれに結合された歯車部品(15)と、この歯車部品に噛み合うラック(16)と、このラック(16)を移動させるための媒体操作式調整駆動装置(20、21)とを有し、前記ラックが、工作物テーブル(10)の端位置に一致した2つの端位置の間で、止め(31、53)によって限定された行程運動を実行するものにおいて、行程運動の始めに残りの行程中よりも強い送り力でラック(16)を負荷する装置(36;40)が設けられていることを特徴とする工作物テーブル。
【請求項2】 前記装置(36;40)が、行程運動の始めに付加的送り力でラック(16)を負荷する補助調整駆動装置(40)を含むことを特徴とする、請求項1記載の工作物テーブル。
【請求項3】 前記補助調整駆動装置(40)が媒体操作式であることを特徴とする、請求項2記載の工作物テーブル。
【請求項4】 ラック(16)の各行程方向ごとに補助調整駆動装置(40)が設けられていることを特徴とする、請求項2又は3記載の工作物テーブル。
【請求項5】 調整駆動装置(20、21)が、ラック(16)の両方の正面(28)に、これに作用する各1つのスラストピストンを含み、補助調整駆動装置(40)が、両方の正面(28)に、これに作用する各1つの補助スラストピストン(38)を含み、この補助スラストピストンが好ましくは前記スラストピストンよりも大きなピストン面積を有し且つそれよりも短い行程(46)を実行することを特徴とする、請求項2〜4のいずれか1項記載の工作物テーブル。
【請求項6】 ラック(16)が媒体操作式複動スラストピストン(29)として構成されており、その両方の正面(28)に操作媒体(27)と各1つの補助スラストピストン(38)が交互に作用し、この補助スラストピストンがラック(16)の正面(28)よりも大きな直径を有し且つラック(16)よりも短い行程(46)を実行することを特徴とする、請求項2〜5のいずれか1項記載の工作物テーブル。
【請求項7】 各補助スラストピストン(38)がそのピストンロッド(29)でもってラック(16)の付属の正面(28)に作用し、補助スラストピストン(38)によって実行される行程(46)を制限するための補助スラストピストン用止め(47)が設けられていることを特徴とする、請求項6記載の工作物テーブル。
【請求項8】 回転する工作物テーブル(10)を端位置で減速させるためにラック(16)用止め(31、53)とそれ自身との間でそれぞれ作用する2つの減衰装置(34、32)が設けられていることを特徴とする、請求項1〜7のいずれか1項記載の工作物テーブル。
【請求項9】 減衰装置(32)が、移動するラック(16)を適切に減速させるための被制御背圧を増圧することを特徴とする、請求項8記載の工作物テーブル。
【請求項10】 各減衰装置(32)が調整駆動装置(20、21)及び/又は補助調整駆動装置(40)に構成されていることを特徴とする、請求項8又は請求項4〜7のいずれか1項記載の工作物テーブル。
【請求項11】 補助スラストピストン(38)がその都度ラック(16)を駆動するのに使用されないときそのスラスト面(45)に及び/又はラック(16)の付属の正面(28)に減衰装置(32)が背圧を発生し、この背圧が、ラック(16)によって引き起こされるこの補助スラストピストン(38)の復行程の間にラック(16)の行程運動を減速させることを特徴とする、請求項9又は10記載の工作物テーブル。
【請求項12】 前記背圧が被制御圧力分布を有することを特徴とする、請求項8〜11のいずれか1項記載の工作物テーブル。
【請求項13】 各補助スラストピストン(38)が、そのスラスト面(45)に、排気弁(32)によって排気することのできる圧力室(25’)を有し、ラック(16)によって引き起こされる復行程の間に圧力室(25’)の排気が適切に解除されて、減衰のためにまず高い背圧が増圧され、ラック(16)が端位置に接近すると、この背圧が排気され又は制限されることを特徴とする、請求項9〜12のいずれか1項記載の工作物テーブル。
【請求項14】 スラストピストン(29)が、その正面(28)に、排気弁によって排気することのできる各1つの圧力室(25)を有し、ラック(16)によって引き起こされる復行程の間に圧力室(25)の排気が適切に解除されて、減衰のためにまず高い背圧が増圧され、ラック(16)が端位置に接近すると、この背圧が排気され又は制限されることを特徴とする、請求項9〜13のいずれか1項記載の工作物テーブル。
【請求項15】 各減衰装置(34、32)が、ラック(16)と止め(31、53)との間で作用する緩衝器(34)を含むことを特徴とする、請求項1〜14のいずれか1項記載の工作物テーブル。
【請求項16】 緩衝器(34)がラック(16)と補助スラストピストン(38)との間で作用することを特徴とする、請求項1〜15のいずれか1項記載の工作物テーブル。
【請求項17】 前記緩衝器がラック(16)内に及び/又は補助スラストピストン(38)のピストンロッド(39)内に配置されていることを特徴とする、請求項15又は16記載の工作物テーブル。
【請求項18】 被制御弁(32)が、開弁圧力に達し又は特定のピストン(12)位置に達すると好ましくは自動的に圧力室(25’)を排気する絞り弁(49)であることを特徴とする、請求項13〜17のいずれか1項記載の工作物テーブル。
【請求項19】 被制御弁(32)が、定絞り面積で作動する絞り弁であることを特徴とする、請求項13〜17のいずれか1項記載の工作物テーブル。
【請求項20】 工作機械の工作物テーブル(10)のための回転駆動装置(11)用補助調整駆動装置であって、この工作物テーブルが2つの端位置の間を往復動可能であり、前記回転駆動装置が、工作物テーブル(10)を回転させるためにこれに結合された歯車部品(15)と、これに噛み合うラック(16)と、このラック(16)を移動させるための媒体操作式調整駆動装置(20、21)とを有し、前記ラックが、工作物テーブル(10)の端位置に一致する2つの端位置の間で、止め(31、53)によって限定される行程運動を実行し、補助調整駆動装置(40)が、行程運動の始めにラック(16)を一時的に補助送り力で負荷するようになった補助調整駆動装置。
【請求項21】 補助調整駆動装置が、請求項3〜7で改良された補助調整駆動装置(40)であることを特徴とする、請求項20記載の補助調整駆動装置。
【請求項22】 補助調整駆動装置が減衰装置(34、32)を含み、この減衰装置が、ラック(16)によって引き起こされる復行程の間にラック(16)を適切に減速させるための被制御背圧をそのスラスト面(45)で増圧することを特徴とする、請求項20又は21記載の補助調整駆動装置。
【請求項23】 減衰装置(34、32)が、請求項13〜17で改良された減衰装置(34、32)であることを特徴とする、請求項22記載の補助調整駆動装置。
【請求項24】 工作機械の工作物テーブル(10)のための回転駆動装置(11)用減衰装置であって、この工作物テーブルが2つの端位置の間を往復動可能であり、前記回転駆動装置(11)が、工作物テーブル(10)を回転させるためにこれに結合された歯車部品(15)と、これに噛み合うラック(16)と、このラック(16)を移動させるための媒体操作式調整駆動装置(20、21)とを有し、前記ラックが、工作物テーブルの端位置に一致する2つの端位置の間で、止め(31、53)によって限定される行程運動を実行し、減衰装置(34、32)が、移動するラック(16)を適切に減速させるための被制御背圧を増圧するようになった減衰装置。
【請求項25】 減衰装置が、請求項10〜18で改良された減衰装置(34、32)であることを特徴とする、請求項24記載の減衰装置。
【請求項26】 減衰装置が、請求項19〜22のいずれか1項記載の補助調整駆動装置(40)を含むことを特徴とする、請求項23又は24記載の減衰装置。
【請求項27】 2つの端位置の間で往復動可能な工作物テーブルを有する工作機械であって、この工作物テーブルが回転駆動装置(11)を有し、この回転駆動装置が、工作物テーブル(10)を回転させるためにこれに結合された歯車部品(15)と、これに噛み合うラック(16)と、このラック(16)を移動させるための媒体操作式調整駆動装置(20、21)とを有し、前記ラックが、工作物テーブル(10)の端位置に一致した2つの端位置の間で、止め(31、53)によって限定された行程運動を実行し、請求項19〜22のいずれか1項記載の補助調整駆動装置(40)、及び/又は請求項24〜26のいずれか1項記載の減衰装置が設けられている工作機械。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、工作機械用に設けられる工作物テーブルに関する。例えば、この工作物テーブルが2つの端位置の間を往復動可能であり且つ回転駆動装置を有し、この回転駆動装置が、工作物テーブルを回転させるためにこれに結合された歯車部品と、この歯車部品に噛み合うラックと、このラックを移動させるための媒体操作式調整駆動装置とを有し、前記ラックが、工作物テーブルの端位置に一致した2つの端位置の間で、止めによって限定された行程運動を実行する工作物テーブルに関するものである。
【0002】
【従来の技術】しばしば回転テーブルとも称されるこのような工作物テーブルは実用上公知である。
【0003】多くの工作機械において工作物テーブルは加工側と装着側とに分割されており、加工側で最初の工作物を加工することができ、装着側ではなお加工されるべき第2工作物が装着される。周囲を飛散する切屑や周囲に飛沫する切削油剤から操作員を保護するために、加工側と装着側はしばしばいわゆる飛沫保護壁によって相互に分離されている。
【0004】工作機械の主軸頭と工作物テーブルが工作物交換のために互いに相対運動を実行し、この相対運動のとき加工側と装着側が互いに入れ替わる。
【0005】この工作物交換を実行する可能性は、発明の属する技術分野に指摘した回転テーブルを使用することにある。このような回転テーブルは、しばしば、これによって構成された工作機械が極力少ないスペース需要を有すべき場合に利用される。
【0006】工作物交換のために工作物テーブルは回転駆動装置によって交互に±180°回転し、工作物テーブルは端位置において例えばセレーションによって位置決めされている。工作物テーブルが回されるとき、ラックが一方の端位置から他方の端位置へと移動する前に、まず工作物テーブルがセレーションから持ち上げられ、ラックが歯車部品を、そしてこれを介して工作物テーブルを、それぞれ他方の端位置へと回転させる。この回転運動の終了後、工作物テーブルは再びセレーション上に降下する。
【0007】ラックを移動させるための調整駆動装置は一般に圧縮空気で作動し、ラックの両方の正面は媒体操作式複動スラストピストンのスラスト面として働く。各行程の最後にラックはその都度圧縮空気が負荷されない正面が止めに向かって移動し、行程は両方向で止めによって限定されている。
【0008】機械製造業における一般的努力は工具交換だけでなく工作物交換も益々短い時間間隔で実行することにあり、工作物テーブルの回転を極力短い時間で行うべきである。しかし工作物テーブルをごく迅速に回転させることは、ラックが高速で止めにぶつかって、激しい衝撃及び振動を生じることを意味する。しかしこのような衝撃及び振動は工作物の装着を考慮すると不利である。というのも、これらの振動によって工作物の装着が調整ずれを生じることがあり、加工の再現性が損なわれるからである。更に考慮すべき点として、工作物テーブルと固定された装置は質量がきわめて大きく、ラックの端位置で回転速度がそれ相応のとき比較的高い回転エネルギを打ち消さねばならない。公知の工作機械ではこのために緩衝器が設けられており、これらの緩衝器は止めで外方にラックから離れる方に延びて、それらのピストンがラックの正面の方を向いている。打ち消されるべき回転エネルギが高いのでこれらの緩衝器はかなり突出しており、公知の工作機械の構造幅を全体として大きなものとする。
【0009】このような工作機械における努力は、一般に、工作機械の動作精度に影響することなく極力迅速な工作物交換を可能とする極力小型に構成される工作機械を提供することである。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】この要求に対応するために、本発明の課題は、設計上簡単な構造において極力衝撃及び突動のない迅速な回転が可能となるように、発明の属する技術分野に記載された工作物テーブルを改良することである。この新規な工作物テーブルを収容する工作機械の外寸は極力小さいものにする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、請求項1〜27のいずれかに記載の工作物テーブル、補助調整駆動装置、減衰装置、および/または工作機械を要旨としている。
【0012】
【発明の実施の形態】発明の属する技術分野に記載された工作機械において、前述の課題は、行程運動の始めに残りの行程中よりも高い送り力でラックを負荷する装置が設けられていることによって解決される。
【0013】本発明の根底にある課題がこうして完全に解決される。つまり、強い送り力でのいわゆる始動加速によってまず工作物テーブルの慣性質量を克服しなければならず、次に始めて通常の送り力で残りの回転運動が実行されることを本願の発明者は見抜いた。こうしてこの最初の強い送り力は工作物テーブルをその両端位置の間でかなり迅速に回転させ、工作物交換がかなり促進される。最初は強い送り力が、中間回転領域の間は通常の送り力が、そして回転運動の最後には弱い送り力が加えられて、回転する工作物テーブルを端位置で減速させるのに通常の減衰で全体として間に合うように、新規な装置によってラックの負荷を選定することがいまや十分に可能である。
【0014】この場合1展開において、前記装置が、行程運動の始めに付加的送り力でラックを一時的に負荷する補助調整駆動装置を含むのが好ましい。
【0015】この措置では、設計上の利点として、一時的補助送り力は例えば電気的又は磁気的に加えることができる。他の利点として、この補助調整駆動装置は追加装備することもでき、既存の工作機械は工作物テーブルが一層迅速に回転するように追加的に装備変更することができる。
【0016】従って、本発明の根底にある課題は、工作機械の工作物テーブルのための回転駆動装置用補助調整駆動装置であって、この工作物テーブルが2つの端位置の間を往復動可能であり、前記回転駆動装置が、工作物テーブルを回転させるためにこれに結合された歯車部品と、これに噛み合うラックと、ラックを移動させるための媒体操作式調整駆動装置とを有し、前記ラックが、工作物テーブルの端位置に一致した2つの端位置の間で、止めによって限定された行程運動を実行し、補助調整駆動装置が行程運動の始めにラックを一時的に付加的送り力で負荷するようになった、場合によって追加装備可能な補助調整駆動装置によっても解決される。
【0017】この補助調整駆動装置は、追加装備可能であるという既に触れた利点を有する。
【0018】この場合更に好ましくは前記補助調整駆動装置が媒体操作式であり、好ましくはラックの行程方向ごとに補助調整駆動装置が設けられている。
【0019】この措置では、利点として、最初の調整駆動装置用と同じ機能原理若しくは操作媒体を補助調整駆動装置用に使用することができる。このことから、付加的エネルギ源を設けなくてもよいので、設計上簡単な構造が全体として可能となる。
【0020】更に、調整駆動装置が、ラックの両方の正面に、これに作用する各1つのスラストピストンを含み、補助調整駆動装置が、両方の正面に、これに作用する各1つの補助スラストピストンを含み、この補助スラストピストンが前記スラストピストンよりも大きなピストン面積を有し且つそれよりも短い行程を行うのが好ましい。
【0021】この場合利点として、いわば2つの相前後して設けられるスラストピストンを使用することができ、補助スラストピストンはそのピストン面積が大きいので、同じ媒体圧力のとき、標準スラストピストンよりも大きな推力をラックに加える。補助スラストピストンの行程がラックの行程よりもかなり短いので、補助スラストピストンによる付加的推力はラック行程の初端部分の間にのみ働き、設計上驚くほど簡単な仕方で、ラックの行程運動の間まず大きな送り力が働き、次に通常の送り力のみがなお働くようにされる。
【0022】この単純な設計は既存工作機械への補助調整駆動装置の追加装備をきわめて容易に可能とし、補助スラストピストンは通常の調整駆動装置の外面に嵌着しなければならないだけであり、この場合補助スラストピストンのピストンロッドは例えば最初の調整駆動装置のスラストピストンに直接に作用する。次になお必要となるのは補助調整駆動装置を媒体導管に接続することだけであり、この媒体導管は既に標準調整駆動装置に供給し、圧力エネルギを補給する。
【0023】他方で、ラックが媒体操作式複動スラストピストンとして構成されており、その両方の正面に操作媒体と各1つの補助スラストピストンが交互に作用し、この補助スラストピストンがラックの正面よりも大きな直径を有し且つラックよりも短い行程を実行するのが好ましい。
【0024】この措置では設計上の利点として、ラック自体がその正面に、圧力媒体で負荷されるべき面を有し、この面には同時に、短い初期行程の間になお補助スラストピストンが作用し、その際にこの補助スラストピストンが付加的送り力を加える。
【0025】各補助スラストピストンがそのピストンロッドでもってラックの付属の正面に作用し、補助スラストピストンによって実行される行程を制限するための補助スラストピストン用止めが設けられているのが好ましい。
【0026】この措置も、補助スラストピストンの行程運動が簡単に制限されるので、設計上有利である。補助スラストピストンの質量は、従って打ち消されるべきエネルギは、工作物テーブルのもとで支配的な所与の条件に比べて無視し得るほど小さいので、補助スラストピストンの突接によって生成される衝撃が新規な工作機械の加工精度に影響することはない。
【0027】回転する工作物テーブルを端位置で減速させるためにラック用止めとそれ自身との間でそれぞれ作用する2つの減衰装置が設けられていると、全体として好ましい。
【0028】この措置はそれ自体公知であり、工作機械の動作精度を損なわないようにするために工作物テーブルの運動エネルギを極力衝撃なしに打ち消すのに役立つ。
【0029】減衰装置が、移動するラックを適切に減速させるための被制御背圧を増圧するのが好ましい。
【0030】発明の属する技術分野で述べられた工作物テーブルにおいてそれ自体として見ても新規で進歩性を有するこの措置は工作物テーブルの回転運動を特別柔らかく捕捉する。これらの利点は、一時的に強い送り力を生じる装置が設けられていない場合にも達成される。
【0031】この措置では、ラックの適切な減速を可能とする背圧が当該圧力室内に増圧されることによって、スラストピストン及び/又は補助スラストピストンはラックのその都度押動されていない側でいまや減衰に利用することができる。この背圧は、例えばラックが端位置に達する直前に、大部分の運動エネルギが打ち消されるように、比較的迅速に高い値に高めることができる。次に背圧が適切に減圧され、ラックが端位置に達したときには、背圧がほぼ完全に減退しており、”びびり”が回避される。
【0032】この措置もいまや工作物テーブルの一層迅速な回転を可能とする。というのも、工作物テーブルは一層高い回転速度で駆動することができ、工作物テーブルの減速時に、これを装備した工作機械の動作精度及び再現性に不利に影響し得るような強い衝撃を生じることはない。例えば、ラックの総行程運動の間一層強い送り力が作用して、その結果工作物テーブルの一層迅速な回転ももたらすように、通常の調整駆動装置用の動作圧力を高めることが可能である。それに伴う高い回転エネルギは、端位置に達すると打ち消されねばならないが、いまや被制御背圧によって捕捉される。
【0033】こうして、この新規な減衰装置も、新規な工作物テーブルの一層迅速な回転を生じ且つ同時にこの工作物テーブルを端位置で一層柔らかく捕捉することを可能とするので、本発明による課題を解決する。
【0034】この新規な減衰装置もそれ自体として追加装備することができ、最も簡単にはラックの両側の圧力室内に他の圧縮空気供給口を用意しなければならないだけであり、これら2つの他の圧縮空気供給口を介して次に例えば圧縮機によって被制御背圧勾配がもたらされる。この目的のために、当然に、既存の排気弁も装備変更することができる。
【0035】従って本発明は、工作機械の工作物テーブルのための回転駆動装置用減衰装置であって、この工作物テーブルが2つの端位置の間を往復動可能であり、前記回転駆動装置が、工作物テーブルを回転させるためにこれに結合された歯車部品と、これに噛み合うラックと、このラックを移動させるための媒体操作式調整駆動装置とを有し、このラックが、工作物テーブルの端位置に一致する2つの端位置の間で、止めによって限定された行程運動を実行し、減衰装置が、移動するラックを適切に減速させるために被制御背圧を増圧するようになった、場合によって追加装備可能な減衰装置にも関係している。
【0036】この減衰装置では−既に述べたように−利点として、減衰装置が既存工作機械においても追加装備することができ、そこでは、回転する工作物テーブルの一層柔らかい捕捉か又は工作物テーブルの一層迅速な回転のいずれかが可能となり、この新規な減衰装置によって、先に説明された回転駆動装置の場合よりも強い衝撃が発生することのないようにされる。
【0037】好ましくは、各減衰装置が調整駆動装置及び/又は補助調整駆動装置に構成されており、好ましくはラックを駆動するのにその都度使用されていない補助スラストピストンのスラスト面に及び/又はラックの付属の正面に背圧が発生し、ラックによって引き起こされるこの補助スラストピストンの復行程の間この背圧がラックの行程運動を減速させる。
【0038】この措置は、補助調整駆動装置の利点と新規な減衰装置の利点とをきわめて洗練された仕方で互いに融合するので、設計上有利である。本発明の出願人のもとでの最初の実験で判明したように、これらの措置によって代表的工作物交換時間は2.5秒から1.5秒に下げることができる。発明の属する技術分野で指摘した工作機械では10分の1秒オーダの時間的利点が達成されるので、1秒の時間的利点はまったく甚大な進歩であり、このように装備した工作機械において工作物交換時間を予期せぬほどに低減するものである。
【0039】付加的に又は選択的に減衰はラックで直接行うこともできる。このために特別な排気弁が必要でもなく、むしろ圧縮空気接続口はラックを負荷していない時間の間排気口として利用することができ、このために圧縮空気チューブの外部接続を適宜に設計しておかねばならないだけである。こうして従来の調整駆動装置の設計変更は必要でなく、希望する減衰挙動を達成するためにそれは本発明による仕方で運転しなければならないだけである。
【0040】前記背圧が被制御圧力分布を有し、好ましくは各補助スラストピストンが、そのスラスト面に、排気弁によって排気することのできる各1つの圧力室を有し、圧力室の排気が、ラックによって引き起こされる復行程の間に適切に解除されて、減衰のためにまず高い背圧が増圧され、ラックが端位置に接近すると、この背圧が排気され又は制限されるのが全体として好ましい。
【0041】この場合利点として設計上簡単な仕方で被制御背圧がもたらされる。ラックが一方の端位置に移動した後、この移動を引き起こす補助スラストピストンの圧力室は動作媒体の動作圧力を有する。いまやラックが原出発位置に移動して戻ると、ラックはその運動の最後に補助スラストピストンのピストンロッドに当接し、その結果補助スラストピストンがやはり復行程を実行する。この復行程の間、圧力室の排気弁がさしあたり閉保持され、高い背圧が徐々に増圧される。補助スラストピストンの位置に基づいてこの排気弁が開き、ラックが端位置に達するまで、圧力室が適切に排気される。
【0042】更に、減衰装置が、ラックと止めとの間で作用する緩衝器を含むのが好ましい。
【0043】この場合利点として、まだ消費されていない工作物テーブルの残留回転エネルギは緩衝器によって打ち消すことができる。これは、工作物テーブルの回転エネルギがなかんづくその都度使用される固定装置の重量に依存しており、さまざまに装備される工作物テーブルにおいてさまざまな回転エネルギが打ち消されねばならないとの背景から明らかとなる。しかしいまや背圧の適切な増圧を極力単純に行うことができるように、背圧によって捕捉されなかった残留エネルギの変動を補償する緩衝器が付加的に設けられる。換言するなら、背圧によって捕捉して打ち消すことのできなかったエネルギよりも工作物テーブルの回転エネルギが大きい場合には常に緩衝器が利用される。しかしこうして新規な工作機械の制御系はきわめて単純となる。
【0044】この場合1展開において、好ましくは、緩衝器がラックと補助スラストピストンとの間で作用し、この緩衝器は好ましくはラック内に及び/又は補助スラストピストンのピストンロッド内に配置されている。
【0045】この場合利点として、緩衝器は必ずしも補助調整駆動装置の外面に構成されなくてもよく、これにより新規な工作機械はきわめて狭く構成される。つまり、発明の属する技術分野で触れた先行技術による工作機械に比較して、大部分の回転エネルギが背圧によって打ち消されるので、緩衝器が打ち消さねばならないのはかなり少ないエネルギとなる。つまりこの場合緩衝器は先行技術におけるよりもかなり小さく、既に外側に組付けた場合でもかなり狭い工作機械をもたらす。これは、緩衝器がラック内及び/又は補助スラストピストンのピストンロッド内に収容されている場合にはじめて真に妥当する。これが可能であるのは、既に述べたように、緩衝器がこの場合、このような配置が可能ではない先行技術におけるよりもかなり小さな寸法を有するからである。
【0046】従って本発明は、補助調整駆動装置及び/又は減衰装置が利用されている工作物テーブルを装備した工作機械にも関係している。
【0047】この新規な工作機械によっても、本発明の根底にある課題が完全に解決される。なぜならば、つまり工作機械はいまや補助調整駆動装置の故にかなり迅速な工作物交換を可能とするからである。但しこのことは新規な減衰装置によっても既に可能である。この新規な減衰装置は更に緩衝器の内部配置を可能とし、新規な工作機械がかなり狭く構成される。
【0048】新規な減衰装置においてこの場合なお好ましくは、被制御弁が、開弁圧力に達し又は特定のピストン位置に達すると好ましくは自動的に圧力室を排気する絞り弁、又は定絞り面積で作動する絞り弁である。
【0049】この場合利点として、一方で、被制御背圧が自動開弁によっていわば自動的に増圧され、また再び減圧され、若しくは上限が制限され、そのために特別な制御装置が必要でなく、この措置は特に設計上有利である。
【0050】絞り面積が一定である場合利点として設計上きわめて単純な弁を利用することができる。この弁はいわば常時開いているので、廃気の定排出が得られ、つまり当該圧力室の連続的排気が得られ、増圧・減圧の速度は実質的に絞り面積によって決まる。この絞り弁は、可動部品を有していないので、安価であるだけでなく動作信頼性もきわめて高い。
【0051】その他の利点は明細書及び添付図面から明らかとなる。
【0052】上記特徴及び以下なお説明する特徴はその都度記載した組合せにおいてだけでなく、本発明の枠から逸脱することなく他の組合せや単独でも勿論適用することができる。
【0053】
【実施例】本発明の1つの実施例が添付図面に示されており、以下詳しく説明される。
【0054】図1において、符号10は略示された工作物テーブルであり、見易くする理由から図示されていない工作機械のなかで回転テーブルとして使用される。工作物テーブル10が回転駆動装置11を有し、この回転駆動装置によって工作物テーブル10は鉛直軸12の周りを二重矢印13/14の方向で±180°回転することができる。
【0055】この工作物テーブル10はその上面が通常どおり装着側と加工側とに分割されており、工作物テーブル10を回すことによって装着側と加工側は相互に入れ替わることができる。
【0056】この目的のために回転駆動装置11が歯車部品15を含み、この歯車部品は工作物テーブル10を二重矢印13/14の方向で回すように工作物テーブルに結合されている。歯車部品15に噛み合う長手摺動可能なラック16が二重矢印17/18に沿って往復動可能である。ラック16はハウジング19内に嵌着されており、このハウジングの末端に、ラック16を二重矢印17/18の方向で摺動させるための調整駆動装置20、21が設けられている。
【0057】調整駆動装置20がラック16を矢印17の方向に移動させ、工作物テーブルが矢印14の方向に回る。図1に示す状況のときこの回転が起きており、いまや調整駆動装置21はラック16を矢印18の方向に移動させて、工作物テーブル10を矢印13の方向に回して戻すことができる。
【0058】図2は調整駆動装置21の第1実施例を略示縦断面図で示す。自明のことであるが、調整駆動装置20は調整駆動装置21と鏡像的に構成して配置されている。
【0059】図2から認めることができるように、ラック16がシール23を有し、このシールによってラックはその管状ハウジング19内で圧密に案内されている。このハウジング19に続く調整駆動装置21のハウジング24が内部に圧力室25を有する。ラック16はこの圧力室25内に突出しており、圧縮空気接続口26を介して符号27に示唆された媒体でその正面28を負荷されて、図2の矢印18に従って左方向に移動することができる。こうしてラック16はスラストピストン29として働き、調整駆動装置21の同一構成の故に媒体操作式複動スラストピストン29として設計されている。
【0060】調整駆動装置20がラック16を図2で矢印17の方向に移動させると、ラックは最終的にその正面28が止め31に当接し、これによりラック16の行程運動が停止し、またラック16と歯車部品15との噛合いの故に工作物テーブル10の回転運動が停止する。
【0061】この停止を柔らかいものにするために圧力室25内に被制御背圧が増圧され、この背圧は再び適切に減圧される。この目的のために弁32が設けられており、この弁は排気制御系33を介して適切に排気される。ラック16がいまや図2で右方向に移動するとき、弁32はさしあたり閉じており、圧力室25内の圧力が徐々に上昇して、ラック16の運動に対抗して減衰する。この背圧が特定値に達っしたなら、排気制御系33を介してこの背圧は制御されて再び減圧され又は制限され、目標制動の方式でラック16は、従って工作物テーブル10は、それらの端位置で柔らかく減速される。
【0062】排気制御系33を介して弁32は、ラック16の全戻り運動の間閉じられるのでなく、この復行程の最終段階の間に初めて閉じられ、背圧は回転運動の終わりごろに初めて増圧され、初期の回転は減衰されることなく、従って迅速に、行うことができる。
【0063】しかし打ち消されるべき回転エネルギはその都度工作物テーブル上に配置される装置の質量に依存しているので、ラック16内になお緩衝器34が設けられており、この緩衝器はそのピストン35が正面28から突出する。ラック16がいまや図2で矢印17に従って右方向に移動すると、ピストン35が止め31に当接し、ラック16の最終的復行程の間付加的に緩衝器34の減衰作用によってエネルギが打ち消される。
【0064】つまり、以上述べた諸部材32、33、34、35は減衰装置として回転する工作物テーブル10の柔らかい減速をもたらす。
【0065】いまや工作物テーブル10の回転運動を高めるために、圧縮空気接続口が、被制御送り力を生じる圧縮機36を装備している。ラック16の行程の始めに圧力室25内に高圧が増圧され、工作物テーブルの慣性を迅速に克服することができ、工作物テーブルは適宜に高い速度で回転する。この高い回転速度が達成されるや、圧縮機36が適宜に制御されることによって、送り力が低減する。例えば、回転速度が維持されるように個々の軸受部品の摩擦を克服するのになお十分でなければならないこの低減した送り力でもって、工作物テーブル10はいまやそれぞれ他方の端位置に移動する。それぞれ他方の調整駆動装置21、20の減衰装置32、33、34、35によって、いまや、工作物テーブルの高い回転速度にもかかわらず減速が柔らかく起き、工作機械の再現性及び動作信頼性に不利に作用し得るような激しい衝撃又は振動が生じることはない。
【0066】一方の調整駆動装置20又は21がラック16をその都度駆動する間、他方の調整駆動装置21又は20は端位置減衰に役立ち、又はその逆となる。
【0067】緩衝器34は、勿論、ラック16内に収容する必要はなく、むしろ、図2で右方向に延びるようにハウジング24の外面に配置しておくこともできる。しかし、減衰装置によって加えられる付加的背圧の故に緩衝器34は、背圧を介した減衰が利用されなかった先行技術において必要であったよりもかなり小さく設計することができる。それ故に、工作物テーブル若しくはそれを装備した工作機械の構造幅がかなり低減するように、緩衝器をラック16内に直接に取付けることがいまや可能である。
【0068】つまり要約するなら、例えば圧縮機26によって制御された推力が一層迅速な回転をもたらし、弁32及び排気制御系33によって強められた減衰は、いまや高まった回転エネルギが衝撃なしに吸収され得るようにする。余剰の回転エネルギが緩衝器34内で打ち消されるので、付加的緩衝器34によって排気制御系33はその都度の工作物テーブルの質量に殆ど左右されることなく作動することができる。このことは単純な設計構造に寄与する。
【0069】図3に示された第2実施例の調整駆動装置21は図2の実施に比べて設計上の更なる簡素化をもたらす。
【0070】調整駆動装置21のハウジング24内にいまや補助スラストピストン38が設けられており、そのピストンロッド39がラック16の正面28に当接している。補助スラストピストン38とピストンロッド39が補助調整駆動装置40を形成し、この補助調整駆動装置はシール41、42によって圧密にハウジング24内に配置されている。
【0071】スラストピストン29として働くラック16を操作するための圧縮空気接続口26はいまや半径方向穴43によって実現されており、この穴を通して依然として媒体27がラック16の正面28を負荷する。
【0072】補助スラストピストン38を操作するために他の圧縮空気接続口44が設けられており、この圧縮空気接続口を介して操作媒体27は圧力室25’内で補助スラストピストン38のスラスト面45を負荷する。
【0073】操作媒体27でこのように負荷すると補助スラストピストンは図3で矢印18に従って左方向に移動して、行程46を実行し、最後には、行程46の運動を制限する止め47に突接する。この行程46はラック16の総行程よりもかなり短い。しかし図3から認めることができるように、補助スラストピストン38のスラスト面45はラック16の正面28よりもかなり大きな面を有する。両方の圧縮空気接続口26、44が同一の媒体、例えば6barの圧縮空気、で負荷されるので、補助調整駆動装置40は正面28を介して可能であるよりもかなり大きな送り力をラック16に加える。但し、この強められた送り力は最初の行程46の間にのみ作用し、その後、ラック16は図3で矢印18に従って左方向に移動し、いまや送り力は正面28と協動して媒体27によって加えられるだけとなる。
【0074】換言するなら、ラック16の行程運動の開始時、補助調整駆動装置40が付加的送り力をラック16に加え、回転テーブル10は迅速にその回転速度となる。正面28を介した弱い送り力はこの場合なお、軸受の摩擦等が克服されるようにするだけである。
【0075】ラック16の端位置における減速は、図2に関連して既に述べたのと同様に、同一に構成された他方の調整駆動装置22で行われる。弁32を介して再び背圧が増圧され、この背圧がラック16の柔らかい捕捉を生じる。更に、ラック16とピストンロッド39との間にやはり緩衝器34が設けられており、そのピストン35は図3に示す位置に完全に押し込まれている。
【0076】しかし設計構造を更に簡素にするために弁32がこの場合絞り弁49として構成されており、排気制御系33は省くことができる。この絞り弁49がいまや圧力室25’内に背圧を増圧する。この背圧が絞り弁49によって設定された値に達したなら、この圧力が保持され、残りの圧縮空気は弁32を介して排気される。こうして、大きな制御装置を必要とすることなく、被制御背圧が達成される。特定のピストン位置に達して初めて絞り弁を開くことも可能である。
【0077】選択的に、絞り弁49は定絞り面積を有することもでき、こうして廃気の定排出によって当該圧力室25、25’の連続的排気が可能となり、この場合にもまず圧力が増圧され、次に行程終了後に圧力が再び減圧される。
【0078】図3の実施例において絞り弁49の利用が可能であるのは、なかんづく、圧力室25が圧力室25’に対して密封されているからである。補助スラストピストン38の行程46はラック16の両端間の総行程の微小部分にすぎないので、圧力室25は二重矢印17/18の方向で圧力室25’よりもかなり大きな長さを有する。
【0079】比較的小さな圧力室25’内の昇圧は、単純な絞り弁49と協動して、いまや、工作物テーブルが端位置に接近するときその回転エネルギを少なくとも部分的に補償する被制御背圧を生じさせる。残りのエネルギは、図2に基づいて既に述べたように緩衝器35によって捕捉される。
【0080】図2の実施例と比較して、図3の実施例では、減衰装置32、49、34、35も補助調整駆動装置40もかなり簡素に構成されている。圧縮機36も排気制御系33も、限定的行程46を実行する補助スラストピストン38若しくは絞り弁49がそれらの機能を果たすので、必要でない。
【0081】なお付記しておくなら、補助スラストピストン38の前にある媒体が逃げることができるように、ハウジング24内を排気するために更に排気口50が設けられている。
【0082】最後に、図3になお止め52を認めることができ、補助スラストピストン38は後退するラック16によって引き起こされる復行程を行うときこの止めに突接する。ラック16自体は、依然として、図2の止め31に実質的に一致する他の止め53に突接する。
【0083】図1に示す工作物テーブル用の圧縮空気制御系が図4に原理図で示されており、この場合調整駆動装置20、21は他の実施例で図示されている。見易くする理由から工作物テーブル自体の図示は図4では省かれている。
【0084】図4に図示された両方の調整駆動装置20、21は圧縮空気導管55、55’を介して圧縮空気源56に接続されている。圧縮空気源56と圧縮空気導管55、55’との間に切換スイッチ57が設けられており、この切換スイッチは圧縮空気導管55か又は圧縮空気導管55’のいずれかを圧縮空気源56に接続する。その都度他方の圧縮空気導管55’若しくは55は切換スイッチ57を介して被制御排気用弁32’若しくは32に強制的に接続されている。
【0085】圧縮空気導管55は調整駆動装置21の排気口50と調整駆動装置20の圧縮空気接続口26’、44’とに接続されている。同様に、圧縮空気導管55’は調整駆動装置20の排気口50’と調整駆動装置21の圧縮空気接続口26、44とに接続されている。
【0086】いま例えば圧縮空気導管55が圧縮空気源56に接続されていると、ラック16は補助スラストピストン38’及びその正面28を介して図4で右方向に移動する。同時に調整駆動装置21の補助スラストピストン38も右方向に移動し、このために排気口50が圧縮空気で負荷される。こうして調整駆動装置21はラック16及び工作物テーブルを移動させねばならないだけであり、補助スラストピストン38はいわば独自のエネルギ駆動装置によって図4で右方向に移動する。こうして、調整駆動装置20によって移動させるべき質量は図3の実施例に比べて低減する。後者では、その都度摺動のために利用されない補助スラストピストン38がその都度他方の調整駆動装置20、21によって一緒に摺動されねばならなかった。
【0087】移動すべき質量が小さいので、これによって工作物テーブル用調整速度がなお一層高まる。
【0088】ラック16がこのように図4で右方向に摺動する間、圧縮空気導管55’は廃気導管として働き、このために切換スイッチ57が圧縮空気導管55’を弁32’に接続している。定絞り面積の絞り弁である弁32’によっていまや図3に認められる圧力室25、25’が排気される。これは、圧縮空気接続口26、44がいまや排気口として役立つことを意味する。この場合いまやラック16の運動減衰はラック16の正面28の前で圧力室25内の圧力を介して優先的に起きる。ラック16が補助スラストピストン38のピストンロッド39に当接して初めて、圧力室25’も減衰作用を行い、いまや緩衝器34も利用される。
【0089】ラック16が図4で左方向に移動すべき場合、切換スイッチ57が切換わって、圧縮空気導管55’を圧縮空気源56に接続する。圧縮空気導管55は弁32に接続される。その他の点で動作様式はこの場合、逆の運動方向について先に述べたものとまったく同じである。




 

 


     NEWS
会社検索順位 特許の出願数の順位が発表

URL変更
平成6年
平成7年
平成8年
平成9年
平成10年
平成11年
平成12年
平成13年


 
   お問い合わせ info@patentjp.com patentjp.com   Copyright 2007-2013