JPH01240253A - 工作機械のバランサ機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、工作機械のバランサ機構の改良に関する。

［従来の技術］ 例えば旋盤のベツドなどを加工する大型の工作機械にあ
っては、テーブルを跨ぐようにしてコラムを左右に立設
し、これらコラムの上端部どうしをトップビームにより
連結して全体的に門型を成している。このトップビーム
には主軸が取り付けられ主軸の上下移動によりカッタな
どの工具が被加工物であるヘッドに対して接離方向に変
位するようになっている。

また、トップビームには支軸が設けられ、その先端には
シーソー式の揺動棒が設けられ、その−端にはアームを
介して操作盤（可動部）が取り付けられ、他端には所定
重さのバランスウェイトが均衡状態に吊り下げられてい
る。そして、テーブルを跨いだコラムの一方側で操作盤
により被加工物を加工した後には、操作盤を上方に上げ
つつ支軸の回りに回動してコラムの他方側に渡し、操作
盤が被加工物を横切るときに被加工物に干渉しないよう
にしている。

［発明か解決しようとする課題］ ところで、近年では可動部材を直線に沿って往復移動さ
せようとすることが考えられている。この場合には、可
動部材の移動に伴いバランサウェイトも移動する構成と
なるのが一般であるが、移動時の慣性が大きくなり円滑
な移動および停止を損なう虞がある。

［発明の目的］ この発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的
は比較的簡素な構造でバランサウェイトは静止さぜたま
まで可動部材のみを移動でき、移動時の慣性か小さくて
済み、円滑な移動および停かＩＴ丁能となるといった優
れた工作機械のバランサ機構を提供するにある。

［課題を解決するための手段］ この発明は、加工物を挟む位置に存する第１の作業位置
及び第２の作業位置を有する工作機械において、前記第
１の作業位置と第２の作業位置とを結ぶ位置に配設した
ガイドと、このガイドに摺動用能に設けられ、前記工作
機械操作用の可動部を有する可動部材と、前記ガイドに
沿って張り渡された可撓性部材と、前記可動部材に前記
可撓性部材の平方で所定の間隔を余して設けられた第１
および第２の滑動部材と、前記可動部に設けられ前記可
撓性部材の第１と第２の滑動部材の間に存　　゛する部
分に複滑車を形成すべく吊り下げられた第３の滑動部材
と、前記第１の作業位置付近で前記可撓性部材に引っ掛
けるように吊り下げられ前記可動部と釣り合うバランス
ウェイ１〜を有する第４の滑動部材とを具備している。

　　　　　　　　　□また、前記１げ動部は操作盤であ
り、前記加工物に対して上下方向に移動可能になってい
る。

［発明の作用および効果］ 上記のように構成した本発明によれば、可動部材の移動
に伴い第１、第３および第２の滑動部材が可撓性部材を
順送りするように回転するので、バランスウェイトを所
定の位置に静止させたまで可動部材のみを移動させるこ
とができ、移動時の慣性が小さくて済み、円滑な移動お
よび停止が可能となる。

［実施例］ 以下本発明の一つ実施例を図面を参照して説明する。先
ず、門型工作機械の正面図である第１図において、１゜
は被加工ＯＪ２が載置されるテーブルで、これは紙面の
前後方向に延出されている。

４．５はコラ１．　（第１および第２の作業位置）で、
これはテーブル１を横切って跨ぐように立設され、これ
らコラム４．５の上端部どうしは下方の空間を加工通路
Ｗとする水平なトップビーム５ａにより連結されている
。６はトップビーム５ａの前方に取り付けられたサドル
で、これは第２図にも示すように、主軸７を上下方向に
移動可能に設置しており、実線と一点鎖線の位置で示す
如く主軸が上下方向に移動するに伴い、下端の切削用工
具８が被加工ｑｈｗに対して接離方向に変位し、テーブ
ル１の変位と協動して被加工物２の切削が行われる。

さて、９は断面積Ｈ状を成すガイドレールで、これはト
ップビーム５ａの前方に並設され、両端部はトップビー
ム５ａの左右から伸びるハンド１０．１０（一方のみ図
示）により水平状態に支持されている。１１は可動部材
をなす走行部材で、これは第３図に見られるように前方
に設けた断面コ字状の抱合部１　］、　ａと後方に形成
した矩形枠１１１〕とから成る。この抱合部１．１　ａ
はガイドレール９を嵌合するように覆い、抱合部１１ａ
の上内壁は講１２ａ内にスライダ１２を摺動可能に収容
し、抱合部］、　ｌ　ａの下内壁は７Ｍ］Ｂａ内にスラ
イダ１３を摺動可能に収容している。矩形枠１１　Ｌ）
は内部の透孔の指向方向をカイトレール９と直交するよ
うにし、左右の内壁には第４図に示す如く案内講１４．
１５を形成している。また、矩形枠１］、ｂのうちガイ
ドレール９例の内壁には左右に鎖歯車１６．１７（第１
および第２の滑動部材）を回転可能に支持している。１
８は矩形管状の細長なアームで、これは矩形枠１−１　
ｂ内に入れられ左右に設けられたスライダ１つ、２０を
案内講１４．１５に嵌め込むことにより上下方向に摺動
できるようにしている。このアーム１８のガイドレール
９側には軸２１が鎖１に車１６．１７の間に延び鎖歯車
２２（第３の滑動部利）を自由回転状態に支持し、下端
には工作ｖ１械を運転する操作盤Ｃｐが可動部として吊
り下げられている。このような走行部材１１の右側には
隣接する位置にブラケット２３がガイドレール９に固定
され、鎖歯車２４を自由回転可能に支持している。２５
は例えば金属により形成されたバランスウェイトたる重
りで、これは筒状のガイＦＧＵ内に上十移動可能に収容
されて本発明のカウンタバランサとして働き、上端には
鎖歯車２６（第４の滑動部材）を有し操作盤（可動部）
Ｃｐと略同−重さとなるように設定している。２７は可
撓性部材としてのチェーンで、これの一端はガイドレー
ル９の左端の静止部材（図示せず）に固定され５途中走
行部材１１の鎖歯車１７．２２．１６により複滑車を形
成ずべく操作盤Ｃｐを吊り下げるように掛は渡し、プラ
ケッ１〜２３の鎖歯車２４．２６で重り２５を吊り上げ
（第８図参照）、他端は第６図および第７図でも示す如
くガイトレール９の右端に固定されている。

また、ガイドレール９には、第６図および第７図に示す
如く互いに重り合う鎖歯車２８ａ、２８ｂが走行部材１
１とブラケット２３との間に回転可ｆｆＨに設けられ、
レール９の下端には駆動源としての正逆回転可能な駆動
モータ２８がポル）・などにより締結されている。この
駆動モータ２８の回転軸には鎖歯車２つが直結され、こ
の鎖歯車２９はヂエ〜ン３０により鎖歯車２８に連結さ
れている。

一方、鎖歯車２８ｂはカイトレール９内に沿って延長さ
れたチェーン３１を介してレール９の左端に回転可能に
支持された鎖歯車３２に連結されている。このチェーン
３１の途中部位は、第７図および第９図に示すように例
えば５個の結合子３３が設（）られ走行部材１］側にボ
ルト３４により締結され、チェーン３１が走行部材１１
に部分的に固定されている。

つぎに上記構成の作用を説明する。

第１図の如く操作盤ｃｐが右側にある状態で被加工物２
の加工が終わると、操作盤ＣＰを上方に押すことにより
操作盤Ｃｐと重り２５との均衡関係を保ったまま鎖歯車
１７．２２．１６が第３図の矢印Ａ、Ｂ、Ｃで示す方向
に回転し操作盤Ｃρが二点鎖線の位置から実線の位置ま
で北方移動し、重り２５か第３図に矢印り、Ｅで示すよ
うに鎖歯車２４．２６の回転を伴いながらカイトＧｔｌ
に沿い二点鎖線の位置から実線の位置まで下方に移動す
る。この時にあっては、操作盤Ｃｐの移動ボタン（図示
せず）が操作されており、操作盤Ｃｐが実線の位置まで
上方移動した時点では、電磁ブレキＭｂに通電され、鎖
歯車２４の回転が禁止されている。この状態で駆動モー
タ２８に通電され鎖歯車２９．２８ａが第６図の矢印Ｆ
、トＩの如く回転するためチェーン３０．３１が矢印Ｇ
、Ｉの方向に移動し、これにより走行部材１１が同図の
矢印■で示すように右側から左側に移動し操作盤Ｃｐは
走行部材１１に固定されていることから、この操作盤Ｃ
ｐはアーム１８の鎖歯車２２および鎖歯車１６．１７が
第３図に示す矢印Ｂ＝　Ｃ，Ａ方向の回転を伴わせなが
らチェーン２７を順送りする如く同方向に移動して第１
図で示す位置を占め一１〇− る。この状態では走行部材１１がマイクロスイッチなど
に当たり駆動モータ２８に対する通電状態が断たれ鎖歯
車２９の回転が停止し、電磁ブレーキＭｂに対する通電
状態が断たれて鎖歯車２４に対する係合が外れ、鎖歯車
２４が自由回転できる状態で待機している。

そして、操作盤Ｃｐを下方に引き下げれば、操作盤Ｃｐ
と重り２５との均衡関係を維持しつつ、工作機械の左側
にあっても、第１図の右側で示したように操作盤Ｃｐお
よび重り２５が二点鎖線の位置をそれぞれ占める。この
状態で操作盤Ｃｐを操作することにより被加工物２に対
する工具８の作動状態を監視できる。

こうして左側での作業を終えると、第１図で右側で行な
ったときと同様に操作盤Ｃｐを上方に押上げる。すると
、電磁ブレーキＭｂに通電されるとともに、今度は駆動
モータ２８が逆回転しチェーン３１が第６図の矢印とは
反対方向に移動することから走行部材１１がアーム１８
および操作盤Ｃｐとともに左側から右側に移動し、元の
位置に復帰する。

このように上記構成では、走行部材１１の移動に伴い鎖
歯車１７．１６．２２がチェーン２７を順送りするよう
に回転するので、重り２５を所定の高さ位置に静止させ
たまで走行部材１１のみを移動させることができ、移動
時の慣性が小さくて済み、円滑な移動および停止が可能
となる。しかも、この実現には鎖歯車１７．１６．２２
およびチェーン２７を用いることで済むため全体的な構
造を比較的簡素なままに止どめる事ができる。

また、上記構成によれば、下記の如き実施例効果を奏す
る。

すなわち、被加工物２の工作状態に応じて操作盤ＣＰを
テーブル１を横切るようにして実施例の如く左右に移動
させるが、操作盤Ｃｐは押上げられた状態にあるため被
加工物２に干渉することがない。しかも、操作盤Ｃｐは
重り２５と常に均衡する関係に設定したことから操作盤
Ｃｐの上下操作時に小な力で済み、良好な操作性が得ら
れる。

また、ガイドレール９はトップビーム５に並列する構成
にしたので、全体の高さ寸法が大となることがなくなり
、屋根高な収容施設が不要になりコスト的にも有利であ
る。

また、走行部材１１はガイドレール９に沿って直線方向
に往復移動するようにしたので、円周にきる。

さらには、走行部材１１はガイドレール９に沿って直線
方向に往復移動するに伴い操作盤ｃｐの主軸７に対する
接近性がよく、操作盤ＣｐＨｓから工具８の作動状態を
常に監視し易くなる。

なお、上記実施例では操作盤ｃｐの移動時には移動ボタ
ンの操作により駆動モータ２８に通電されるようにした
が、作業者が超音波式や光兇射式の子器を有しており、
この子器の発振操作により駆動モータ２８に通電させる
ようにしてもよい６さらには、コラム３．４の付近に制
御手段としての切替スイッチを設け、駆動モータ２８に
対する通電状態を制御するようにしてもよい。

さらには、上記実施例では操作盤Ｃｐの移動は左右の各
端部までであったが、ガイドレール９の所望の位置で停
止させるようにしてもよい。

加えて、バランスウェイトとして上記実施例では重り２
５を用いたが、重り２５の代りにトルクモータを用いて
もよい。あるいは、ピストンとシリンダから成るバラン
サを用いてシリンダ内でピストンに加わる荷重が常に一
定となるようにしてもよい。

また、操作盤Ｃｐの上下移動に係わる鎖歯車１７．２２
．１６ならびにチェーン２７はローラとワイヤに代えて
もよい。勿論、走行部材１１を移動させる鎖歯車３２お
よびチェーン３１はラックとビニオンによる機構にして
もよい。

さらには、操作盤Ｃ１１ｌの移動に関する鎖歯車１７は
索条体を収容したりトラクターとし、走行部材１１の左
右移動に応じてリトラクタ−が鎖歯車２２に対して索条
体を繰り出したり、巻き取ったりするようにしてもよい
。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は工作機械の前
面図、第２図は側面図、第３図は作用説明図、第４図お
よび第５図は走行部材を異なる方向から見た断面図、第
６図は要部の側面図、第７図は第６図のｘ−Ｘ線に沿う
断面図、第８図は第６図のｙ−ｙ線に沿う断面図、第９
図は主にチェーンの走行部材に対する取り付は状態を示
す異なる方向からの断面図である。 図中、１・・・テーブル　２・・被加工物　４．５・・
・コラム（第１および第２の作業位置）　　５ａ・・・
トップビーム　Ｗ・・・加工通路　８・・・工具　９・
・・ガイドレール（ガイド）１１・・・走行部材（可動
部材）　Ｃｐ・・・操作盤（可動部〉１８・・・アーム
］７．１６．２２・・・鎖歯車（第１、第２および第３
の滑動部材）２７・・・チェーン（可撓性部材）２５・
・・重り（バランスウェイト）　２８・・・駆動モータ
（駆動源）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）加工物を挟む位置に存する第１の作業位置及び第２
   の作業位置を有する工作機械において、前記第１の作業
   位置と第２の作業位置とを結ぶ位置に配設したガイドと
   、 このガイドに摺動可能に設けられ、前記工作機械操作用
   の可動部を有する可動部材と、 前記ガイドに沿って張り渡された可撓性部材と、前記可
   動部材に前記可撓性部材の下方で所定の間隔を余して設
   けられた第１および第２の滑動部材と、 前記可動部に設けられ前記可撓性部材の第１と第２の滑
   動部材の間に存する部分に複滑車を形成すべく吊り下げ
   られた第３の滑動部材と、 前記第１の作業位置付近で前記可撓性部材に引っ掛ける
   ように吊り下げられ前記可動部と釣り合うバランスウェ
   イトを有する第４の滑動部材とを具備して成る工作機械
   のバランサ機構。 ２）前記可動部は操作盤であり、前記加工物に対して上
   下方向に移動可能になっていることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の工作機械のバランサ機構。