JPH06226571A - 工作機械におけるテーブル移動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ボールねじを取り出す際に他の工作機械と干渉
することを確実に回避することができるとともに、この
ボールねじやナット部材を簡単かつ効率的に交換するこ
とを可能にする。 【構成】テーブル移動装置１４は、工具１６を含む加工
ユニット１８が載置されたテーブル２０と、このテーブ
ル２０を案内するためのガイドレール２２ａ乃至２２ｃ
と、前記テーブル２０に設けられる支持部２４と、この
支持部２４に取着されるナット部材２６と、前記ナット
部材２６に螺合しかつ該ナット部材２６と共に前記ガイ
ドレール２２ａ乃至２２ｃの外方に配設されるボールね
じ２８とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、工具を含む加工ユニッ
トが載置されたテーブルを、ボールねじとナット部材と
を介してガイドレールの案内作用下に進退自在に構成し
た工作機械におけるテーブル移動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】通常、工作機械を構成する加工ユニット
は、基台上に設けられた二以上のガイドレールに沿って
移動自在なテーブルに載置されており、このテーブルが
所定の方向に移動されるとともに、該加工ユニットに設
けられているスピンドルが回転されることによって、ワ
ークに対し所望の加工作業を施している。

【０００３】このテーブルを移動させるための移動装置
として、回転駆動源に連結されたボールねじが広く使用
されている。このボールねじは、二以上のガイドレール
の間に配設されており、テーブルの下部に固着されたナ
ット部材に該ボールねじが螺合するように構成されてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の移動
装置を頻繁に使用すると、ボールねじの一部やナット部
材に磨耗が発生し易くなり、このボールねじやナット部
材を交換する作業が必要になる。しかしながら、上記の
従来技術では、ボールねじが二以上のガイドレールの間
に配設されているため、このボールねじを軸方向に取り
出さなければならず、特に長尺なボールねじでは、その
軸方向に隣接して他の工作機械が配置されている場合に
該工作機械に干渉して取り出し不能となるという問題が
指摘されている。このため、従来、加工ユニットが載置
されているテーブルを吊り上げた状態で、ボールねじお
よび／またはナット部材の交換作業が行われており、こ
の種の交換作業が煩雑かつ非効率的であるという不具合
が生じている。

【０００５】本発明は、この種の問題を解決するもので
あり、ボールねじを取り出す際に他の工作機械と干渉す
ることを確実に回避することができるとともに、このボ
ールねじやナット部材を簡単かつ効率的に交換すること
が可能な工作機械におけるテーブル移動装置を提供する
ことを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は、工具を含む加工ユニットが載置された
テーブルを支持し、該テーブルを所定の方向に案内する
ための二以上のガイドレールと、前記二以上のガイドレ
ールの外方に突出して前記テーブルに設けられる支持部
と、前記支持部に取着されるナット部材と、前記二以上
のガイドレールの外方に該二以上のガイドレールに沿っ
て配設されるとともに、前記ナット部材に螺合して前記
テーブルを該二以上のガイドレールに沿って移動させる
ためのボールねじと、を備えることを特徴とする。

【０００７】さらに、前記テーブルが、前記二以上のガ
イドレールに係合する直線移動案内用ローラベアリング
を備えることが好ましい。

【０００８】

【作用】上記の本発明に係る工作機械におけるテーブル
移動装置では、テーブルを支持する二以上のガイドレー
ルの外方に突出して支持部が設けられるとともに、この
支持部に取着されたナット部材には、前記二以上のガイ
ドレールの外方に配設されたボールねじが螺合してい
る。従って、ボールねじおよびナット部材は、ガイドレ
ールの外方に位置しており、このボールねじおよびナッ
ト部材を該ボールねじの軸方向に交差する方向に取り出
すことができる。これにより、特に長尺なボールねじが
使用されても、その軸方向に近接して他の工作機械等を
配置させることが可能になる。

【０００９】さらに、二以上のガイドレールに係合する
直線移動案内用ローラベアリングが使用されると、ボー
ルねじがこの二以上のガイドレールの外方に配置されて
いても、テーブルを円滑かつ高精度に移動させることが
できる。

【００１０】

【実施例】本発明に係る工作機械におけるテーブル移動
装置について実施例を挙げ、添付の図面を参照して以下
に説明する。

【００１１】図１乃至図３において、参照符号１０は、
本実施例に係るテーブル移動装置を組み込む工作機械を
示す。この工作機械１０は、基台１２を備え、この基台
１２上に本実施例に係るテーブル移動装置１４が設けら
れる。

【００１２】このテーブル移動装置１４は、工具１６を
含む加工ユニット１８が載置されたテーブル２０を支持
し、該テーブル２０を所定の方向に案内するための三本
のガイドレール２２ａ乃至２２ｃと、このガイドレール
２２ａ乃至２２ｃの外方に突出して前記テーブル２０に
設けられる支持部２４と、この支持部２４に複数の固定
ボルト２５を介して取着されるナット部材２６と、前記
ガイドレール２２ａ乃至２２ｃの外方に該ガイドレール
２２ａ乃至２２ｃに沿って配設されるとともに、前記ナ
ット部材２６に螺合して前記テーブル２０を該ガイドレ
ール２２ａ乃至２２ｃに沿って移動させるためのボール
ねじ２８とを備える。

【００１３】ガイドレール２２ａ乃至２２ｃは、矢印Ｘ
方向に延びており、このガイドレール２２ａ乃至２２ｃ
に平行に矢印Ｘ方向に延びるボールねじ２８は、その一
端が基台１２上に固着された固定軸受３０に回転自在に
支持されるとともに、その他端が前記基台１２上に固着
された第１サーボモータ３２に連結されている（図２参
照）。

【００１４】テーブル２０の下部側には、ガイドレール
２２ａ乃至２２ｃに係合する直線移動案内用ローラベア
リング３４ａ乃至３４ｃがそれぞれ二個ずつ装着されて
いる。このローラベアリング３４ａ乃至３４ｃは、テー
ブル２０を矢印Ｘ方向に円滑に進退可能であればどのよ
うなものでもよく、例えば特開昭５７−１０１１２１号
公報や特開昭５８−８１２１５号公報等に開示されてい
るものを使用することができる。

【００１５】テーブル２０上には、矢印Ｘ方向に交差す
る矢印Ｚ方向に延びるレール部材３６ａ、３６ｂと第２
サーボモータ３８とが固着され、この第２サーボモータ
３８に連結されて矢印Ｚ方向に延びるボールねじ４０
が、Ｚテーブル４２に固着された図示しないナット部材
に螺合する。このＺテーブル４２には、鉛直方向に長尺
なコラム４４が載置されており、このコラム４４の上部
に鉛直下方向に向かって昇降モータ４６が固着される。

【００１６】この昇降モータ４６に連結されて下方に延
びるボールねじ４８にＹテーブル５０が係合されるとと
もに、このＹテーブル５０には、加工ユニット１８が旋
回モータ５１を介して螺回可能に装着される。この加工
ユニット１８から前方に延びるスピンドル５２に工具１
６が取着され、この工具１６は、ワークテーブル５４上
に位置決め固定されたワークＷに対して所定の姿勢で位
置決めされる。

【００１７】次に、このように構成されるテーブル移動
装置１４の動作についてこれを組み込む工作機械１０と
の関連で説明する。

【００１８】まず、ワークテーブル５４にワークＷが位
置決め保持されるとともに、加工ユニット１８のスピン
ドル５２に所定の工具１６が装着される。そこで、工具
１６は、ワークＷの加工部位に対応して位置決めされ
る。すなわち、本実施例に係るテーブル移動装置１４を
構成する第１サーボモータ３２の作用下にボールねじ２
８が回転され、このボールねじ２８に螺合するナット部
材２６を設けたテーブル２０が、ガイドレール２２ａ乃
至２２ｃとローラベアリング３４ａ乃至３４ｃの案内作
用下に矢印Ｘ方向に移動する。また、第２サーボモータ
３８の作用下にボールねじ４０が回転され、レール部材
３６ａ、３６ｂの案内作用下にＺテーブル４２が矢印Ｚ
方向に移動し、これによってコラム４４が矢印Ｘ方向お
よび矢印Ｚ方向に位置決めされる。

【００１９】一方、昇降モータ４６が駆動されてボール
ねじ４８が回転され、Ｙテーブル５０が上下方向に移動
するとともに、旋回モータ５１の作用下に加工ユニット
１８が旋回され、さらに、図示しない駆動源の作用下に
工具１６が回転される。従って、工具１６は、ワークＷ
に対し所定の加工作業を自動的に遂行する。

【００２０】ところで、テーブル移動装置１４の使用頻
度が高くなると、テーブル２０を矢印Ｘ方向に移動させ
るためのボールねじ２８の一部やナット部材２６に損耗
が生じ易く、このボールねじ２８およびナット部材２６
を交換する必要がある。この場合、本実施例では、ボー
ルねじ２８およびナット部材２６が、ガイドレール２２
ａ乃至２２ｃの外方に配置されている。このため、ナッ
ト部材２６をテーブル２０の支持部２４に固定している
固定ボルト２５が弛緩されるとともに、固定軸受３０お
よび第１サーボモータ３２が基台１２から取り外された
後、ボールねじ２８、ナット部材２６、固定軸受３０お
よび第１サーボモータ３２が、一体的に矢印Ｚ方向に取
り出される。

【００２１】従って、本実施例では、相当に長尺なボー
ルねじ２８をその軸方向（矢印Ｘ方向）に交差する方向
（矢印Ｚ方向）に取り出すことができ、特に当該工作機
械１０に他の工作機械１０が矢印Ｘ方向に隣接して配置
されている際に、このボールねじ２８が前記他の工作機
械１０に干渉することがない。これにより、複数の工作
機械１０を矢印Ｘ方向に互いに近接して配置することが
可能になるとともに、長尺なボールねじ２８およびナッ
ト部材２６を容易かつ効率的に交換することができると
いう効果が得られる。

【００２２】また、本実施例では、ボールねじ２８をガ
イドレール２２ａ乃至２２ｃの外方に配置しているが、
テーブル２０にこのガイドレール２２ａ乃至２２ｃに係
合するローラベアリング３４ａ乃至３４ｃを設けること
により、前記テーブル２０を矢印Ｘ方向に円滑かつ高精
度に移動させることができる。

【００２３】すなわち、図４に示すように、実験用工作
機械１０ａが用意される。この工作機械１０ａは、上記
工作機械１０と同様に構成されており、同一の構成要素
には同一の参照符号を付してその詳細な説明は省略す
る。

【００２４】工作機械１０ａには、図４中、二点鎖線で
示すように、ガイドレール２２ｂと２２ｃとの間にボー
ルねじ２８が配置されたテーブル移動装置１４ａと、本
実施例と同様にガイドレール２２ｃの外方にボールねじ
２８が配置されたテーブル移動装置１４ｂ（図４中、実
線参照）とが選択的に組み込まれる。

【００２５】このように構成される工作機械１０ａを用
いて、繰り返し停止精度および動的精度を比較する実験
を行った。この繰り返し停止精度とは、テーブル２０が
所定のストローク（６００ｍｍ）で往復移動される際の
位置決め精度とヨーイング（偏揺れ）変形精度とをい
い、動的精度とは、直径１００ｍｍの穴加工時の深さ精
度をいう（図５参照）。この結果が、表１に示されてい
る。

【００２６】

【表１】

【００２７】この結果、テーブル２０にローラベアリン
グ３４ａ乃至３４ｃを設けることにより、テーブル移動
装置１４ａ、１４ｂは、繰り返し停止精度および動的精
度においてほとんど同一の値が得られた。従って、本実
施例に係るテーブル移動装置１４は、ボールねじ２８が
ガイドレール２２ａ乃至２２ｃの外方に配置されてもテ
ーブル２０を矢印Ｘ方向に円滑かつ高精度に移動させる
ことができるという利点が得られる。

【００２８】

【発明の効果】本発明に係る工作機械におけるテーブル
移動装置によれば、以下の効果が得られる。

【００２９】テーブルを支持する二以上のガイドレール
の外方にボールねじおよびナット部材が配設されている
ため、このボールねじおよびナット部材を該ボールねじ
の軸方向に交差する方向に取り出すことができる。これ
により、特に長尺なボールねじが使用されても、その軸
方向に近接して他の工作機械等を配置させることが可能
になるとともに、ボールねじおよびナット部材の交換作
業が簡素化される。

【００３０】さらに、二以上のガイドレールに係合する
直線移動案内用ローラベアリングが使用されると、ボー
ルねじがこの二以上のガイドレールの外方に配置されて
いても、テーブルを円滑かつ高精度に移動させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る工作機械のテーブル移動
装置の側面図である。

【図２】前記テーブル移動装置の平面図である。

【図３】前記テーブル移動装置の正面図である。

【図４】実験用工作機械の平面説明図である。

【図５】前記実験用工作機械により実験される深さ精度
の説明図である。

【符号の説明】

１０…工作機械 １２…基台 １４、１４ａ、１４ｂ…テーブル移動装置 １６…工具 １８…加工ユニット ２０…テーブル ２２ａ〜２２ｃ…ガイドレール ２４…支持部 ２６…ナット部材 ２８…ボールねじ ３０…固定軸受 ３２…サーボモータ ３４ａ〜３４ｃ…ローラベアリング ４２…Ｚテーブル ４４…コラム

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】工具を含む加工ユニットが載置されたテー
   ブルを支持し、該テーブルを所定の方向に案内するため
   の二以上のガイドレールと、 前記二以上のガイドレールの外方に突出して前記テーブ
   ルに設けられる支持部と、 前記支持部に取着されるナット部材と、 前記二以上のガイドレールの外方に該二以上のガイドレ
   ールに沿って配設されるとともに、前記ナット部材に螺
   合して前記テーブルを該二以上のガイドレールに沿って
   移動させるためのボールねじと、 を備えることを特徴とする工作機械におけるテーブル移
   動装置。
2. 【請求項２】請求項１記載のテーブル移動装置におい
   て、前記テーブルは、前記二以上のガイドレールに係合
   する直線移動案内用ローラベアリングを備えることを特
   徴とする工作機械におけるテーブル移動装置。