JPS6015627Y2 - 門形工作機械のクロスレ−ル平行調整装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、門形工作機械におけるクロスレールの基準面
に対する平行度を調整する門形工作機械のクロスレール
平行調整装置に関するものである。

大形の研削盤や平削り盤、プラノミラーなどの工作機械
では、工作物が載置固定されるテーブルを挾んで、ベッ
ドの両側に支柱として、いわゆるコラムを設け、このコ
ラムにクロスレールヲ水平に渡した門形の構成となって
いる。

例えば、門形研削盤として従来より第１図に示すような
ものが知られている。

第１図において、１はベッドであり、このベッド１の上
面に図面の表裏方向に沿って往復動可能にテーブル２が
設けられる。

また３は、前記テーブル２を挾んでベッド１の両側に立
設されたコラムであり、この一対のコラム３の頂部にト
ップビーム４が横架される。

さらに、前記トップビーム４を貫通して精密なねじ切り
加工がされた親ねじ部５１及び５２が設けられ、この親
ねじ部５１及び５２に螺合する図示しないナツト部が設
けられているクロスレール６が、前記一対のコラム３間
に水平に横架されている。

また、前記トップビーム４上には軸受部７により回転自
在に支持され、そのほぼ中央部に図示しない駆動源から
の回転力が伝達されるプーリ１０が固設された主軸部８
が設けられる。

この主軸部８はカップリング部９を介して駆動軸部１１
及び１２とそれぞれ連結され、この駆動軸部１１及び１
２のそれぞれの端部に固着されたかさ歯車１３及び１４
が、前記親ねじ部５１及び５２の端部に固着されたそれ
ぞれのかさ歯車１５及び１６に噛合い、前記主軸部８の
回転が前記親ねじ部５１及び５２に伝達されるようにな
っている。

もちろんかき歯車の代りにウオームギア（ウオーム及び
ウオームホイール）も多く用いられている。

一方、前記クロスレール６には、その上面を摺動案内面
としてサドル部（刃物台）１７が設けられ、このサドル
部１７に、例えばモータ１８により回転される砥石１９
が設けられて、この砥石１９が回転することにより、前
記テーブル２上に載置された図示しない工作物の表面が
研削加工されるようになるのである。

また、前記クロスレール６には、サドル部１７に形成さ
れる図示しないナツト部と螺合する送りねじ部２０が設
けられており、この送りねじ部２０が回転駆動されるこ
とによって、サドル部１７が図示左右方向に案内移動さ
れるようになっている。

すなわち、この種の門形工作機械では、一対のコラム３
間にクロスレール６を横設し、このクロスレール６の両
端部近傍にナツト部を固設し前記各コラム３に沿って設
けられた親ねじ部５１及び５２にこのナツト部を螺合さ
せて、クロスレール６が親ねじ部５１及び５２に支持さ
れるようになるとともに、前記左右の親ねじ部５１及び
５２を同時に回転させることによりクロスレール６の上
下動を行うようにしているものである。

しかして、この種の門形工作機械で高精度の加工を行う
ためには、テーブル２の上面に対してクロスレール６が
常に平行であることが要求される。

しかしながら、前述したようにクロスレール６は、この
クロスレール６の両端部に固設されたナツト部を介して
、二本の親ねじ部５１及び５２によって支持され、かつ
その上下動を行っているので、クロスレール６の上下位
置にかかわりなく、クロスレール６のテーブル２の上面
に対する平行度を正確に保持するのはきわめて困難であ
る。

そこで従来は、一般に、カップリング部９を第２図ａ、
ｂに示すように構成して、テーブル２の上面に対する
クロスレール６の平行度の調整を行っていた。

すなわち、前記カップリング部９をそれぞれがキー２１
によって主軸部８及び駆動軸部１２に固定された一対の
フランジ部９ａ及び９ｂにより構成し、この一方のフラ
ンジ部９ａに円弧状の長孔９ｃを穿孔してこの長孔９ｃ
にボルト２２を通して両フランジ部９ａ及び９ｂを締付
は固定する構成になるものである。

しかして、クロスレール６の平行度の調整時に、前記ボ
ルト２２の締付けを緩め、前記長孔９Ｃの穿たれている
範囲内で一方のフランジ部９ａを、これと一体に連結さ
れた駆動軸部１２とともに回転駆動させて、クロスレー
ル６の図示右端部における上下位置を調整し、テーブル
２の上面に対するクロスレール６の平行度を調整すると
いうことが行われていた。

しかしながら、このカップリング部９による調整作業は
、作業者がトップビーム４に上って行う必要があり、し
かも入力により駆動軸部１２を回転させねばならず多大
の労力と時間を費すとともに、平行度の正確な調整が期
しがたいなどの種々の問題点があり、一般には、このカ
ップリング部９による調整は、門形工作機械の最初の据
付は時に一度行われるのみであって、クロスレール６を
上下動するごとにこの調整作業を行うことは不可能であ
った。

一方、実際の作業現場では、高精度の例えば面研削作業
を行う場合には、クロスレール６を上下動するごとに、
テーブル２の表面とクロスレール６との間をハイドゲー
ジなどで測定しながら平行度を確認し、その平行度がず
れている場合には、ベッド１の設置面とクロスレール６
の下面との間に適宜長さの支柱を介在させ、クロスレー
ル６の平行度を調整するなどの手段がとられている。

しかしながら、この種の調整手段では、作業能率がきわ
めて悪く、また正確な平行度を得る十分な調整作業を行
うことはきわめて困難であるという問題点があった。

以上のような点に鑑み、従来、米国特許第３０２７８１
３号明細書により、前記一方の親ねじ部に螺合されてク
ロスレールの片側を支持する一方の主ナツト部を、ウオ
ームとウオームギアを介して直接回動操作させることに
より、クロスレールの水平度を調整させる調整装置も提
案されている。

ところがこのような調整装置では、前記調整用ウオーム
ギアにかかる加重が大きいためモータによる調整方式と
ならざるを得す、調整の行きすぎ等の問題が生じ微調整
には不向きであり、また調整装置も複雑且つ大形となっ
て、既設の工作機械に取り付けることは極めて困難であ
る。

本考案は、上述した問題点を解消するためになされたも
のであり、クロスレールの左右端部近傍におけるテーブ
ル上面からの高さ位置をそれぞれ検出してディジタル式
表示部によって表示し、両者の検出値が常に一致するよ
うに前記テーブル上面からクロスレールの少なくとも一
方の端部における高さ位置を調整することによって、ク
ロスレールのテーブル上面に対する平行度を常に正確に
保持して、高精度の加工作業を行えるようにするととも
に、前記調整作業も容易で正確な微調整作業を行うこと
が出来、作業能率の大幅な向上が図れ、しかも既設の工
作機械にも容易に取り付は得るようにした門形工作機械
のクロスレール平行調整装置を提供することを目的とす
るものである。

以下、第１図、第２図と同一機能の部分には同一符号を
付して示した図面を参照して本考案によるクロスレール
平行調整装置の一実施例を説明する。

第３図ａは、本考案によるクロスレール平行調整装置の
一実施例を示す正面図、同図すは、同平面図である。

ここで、３１及び３２は、左右一対のコラム３の側部に
、このコラム３に沿って取付は部材３３により取付けら
れて、ディジタル測長装置を構成するスケール部である
。

ここで用いられるディジタル測長装置としては、種々の
形式のものが考えられ、例えば二つの光学格子を互いに
わずかな角度で傾けて微少間隙を存して重ね合せること
により、前記二つの光学格子の相対移動により生ずるモ
アレ縞の移動を読取る光学式の測長装置、また、磁性体
上に所定のピッチで磁化パターンを記録したスケールに
対して磁気ヘッドを相対的に移動させ、前記磁気ヘッド
により磁化パターンを読取る磁気検出式の測長装置、あ
るいは、二つの導体を微少間隙を存して対向させ、一方
の導体を交流で励起した場合で、前記両導体の相対移動
により他方の導体に誘起される誘起電圧の変化を取出し
て位置の検出を行う電磁誘導作用による測長装置など、
ミクロンオーダーの高精度の位置読取りが可能である任
意のディジタル測長装置を適用できるものである。

例えば、光学式の測長装置を用いる場合は、前記スケー
ル部３１及び３２としては、細長ガラス体に光学格子を
形成したものが用いられる。

また、３４及び３５は、クロスレール６の両端部に、前
記スケール部３１及び３２と対向するようにして固定さ
れて前記クロスレール６とともに上下動して、その移動
量を読取る読取り部であり、この読取り部３４及び３５
の出力が、表示部３６に導入されて、クロスレール６の
左右端部における高さ位置がそれぞれディジタル表示さ
れるようになる。

さらに３７及び３８は、前記クロスレール６の左右端部
における高さ位置を調整するための調整部であり、この
調整部の詳細を第４図ａ、 ｂに示す。

この第４図ａ、 ｂにおいて、５１及び６はそれぞれ親
ねじ部及びクロスレールを示している。

４１は、前記クロスレール６に固定されるとともに、親
ねじ部５１に螺合してクロスレール６を支持する主ナツ
ト部であり、前記親ねじ部５１が回転することによって
主ナツト部４１とともにクロスレール６が親ねじ部５１
の回転方向にしたがって上下動するようになる。

さらに、前記主ナツト部４１に対してスラストカラー４
２を挾んで前記親ねじ部５１に螺合する調整ナツト部４
３が設けられており、この調整ナツト部４３の下面にボ
ルト４４により調整レバー４５が締付は固定されている
。

また、この調整レバー４５は、クロスレール６の底面に
取付けられたナツト４６に螺合する調整用ボルト４７及
び４８に挾持された構成になるものである。

また、第３図すにおいて、３９は主軸部８を回転駆動す
るモータ部であり、プーリ１０と４０との間に例えばベ
ルト５３が巻掛けられて、モータ部３９の回転が主軸部
８に伝達されるようになっている。

したがって、上記構成によれば、モータ部３９の回転を
プーリ４０、ベルト５３、プーリ１０を介して主軸部８
に伝達することにより、親ねじ部５１及び５２がそれぞ
れ同方向に回転駆動される。

しかして、この親ねじ部５１及び５２に螺合している主
ナツト部４１が前記親ねじ部５１及び５２の回転方向に
応じて上下動し、この主ナツト部４１に固定支持されて
いるクロスレール６が左右のコラム３に沿って上下動す
る。

この場合、前記クロスレール６の左右端部における高さ
位置は、それぞれスケール部３１及び読取り部３４と、
スケール部３２及び読取り部３５とにより読取られ、表
示部３６に各別に表示されるようになり、テーブル２の
上面を基準面とするクロスレール６の左右端部における
高さ位置が、表示部３６に各別にディジタル表示される
ようになる。

この表示部３６による表示は、クロスレール６の一方の
端部の高さ位置についてはそのままディジタル表示させ
、他方の端部の高さ位置の表示は前記一方の端部の高さ
位置との差をディジタル表示させるようにしてもさしつ
かえない。

しかして、前記表示部３６に表示される二つの表示値を
読取ることにより、テーブル２の上面に対するクロスレ
ール６の平行度を容易に検出できることになる。

一方、前述したようにこの種の門形の工作機械では、据
付は時にクロスレール６がテーブル２の上面と正しく平
行になるように、第２図ａ、 ｂに示すように構成され
たカップリング部９により、調整している。

しかしながら、クロスレール６の上下動を繰返すうちに
、親ねじ部５１及び５２や、これらに螺合する主ナツト
部４１の摩耗などによりテーブル２に対するクロスレー
ル６の平行度がずれるようになる。

このクロスレール６の平行度のずれは、前記表示部３６
に表示される二つの表示値にずれが生ずることによって
検出される。

しかして、前記表示部３６の二つの表示値が一致しない
場合は、前記クロスレール６の平行度がずれているので
、調整部３７あるいは３８により、平行度の調整を行う
。

この平行度の調整は、テーブル２の上面に対して、より
下っているクロスレール６の端部を、調整部３７あるい
は３８により持ち上げることにより行う。

例えば、クロスレール６の図示左端部が右端部よりも下
っている場合は、第４図ａ、ｂに示す調整装置３７の調
整ボルト４７及び４８を回転させ、調整レバー４５を回
動させる。

この調整レバー４５は、親ねじ部５１に螺合している調
整ナツト部４３に固定されており、前記調整レバー４５
の回動により親ねじ部５１に沿って調整ナツト部４３が
進む。

しかして、スラストカラー４２を介して主ナツト部４１
が、主ナツト部４１と親ねじ部５１とのはめあいのすき
まいわゆる“ガタ゛の範囲内で押上げられ、クロスレー
ル６の左右端部におけるテーブル２の上面からの高さが
等しく調整され、クロスレール６が、テーブル２の上面
に対して正しく平行にされるようになるのである。

このようにして、クロスレール６の左右端部の高さ位置
をディジタル測長装置によりそれぞれ検出表示し、常に
その表示値が一致するようにクロスレール６の左右端部
における高さ位置を調整するようにしているので、クロ
スレール６は常にテーブル２の上面に対して平行となり
、例えば高精度の画研削作業を行うことが可能となるも
のである。

また、上述した実施例では門形の研削盤に本考案を適用
した例を示しているが、その他の門形の工作機械、例え
ば平削り盤、プラノミラーなどの各種の門形工作機械に
適用できることはもちろんである。

そのほか、本考案は上記し、かつ図面に示した実施例に
限定されることなく、その要旨を変更しない範囲で種々
変形して実施できるものである。

以上述べたように、本考案による門形工作機械のクロス
レール平行調整装置は、クロスレールの左右端部近傍の
所定基準面からの高さ方向の距離をそれぞれ左右各別に
連続して検出し、かつその値を左右各別にディジタル表
示し、この両者の表示値が常に一致するように前記クロ
スレール左右端部の高さ位置を調整して、前記基準面に
対するクロスレールの平行度を調整するようにしている
ものである。

したがって、本考案によるクロスレール平行調整装置に
よれば、クロスレールの上下動を繰返した場合にあって
も、基準面に対するクロスレールの平行度を上記左右の
表示部の対比により、作業者が常に正確に監視して、常
にかつ正しく調整保持でき、ミクロンオーダーのきわめ
て高精度の平面加工を行うことが容易にできるというす
ぐれた効果がある。

また、本考案によるクロスレール平行調整装置は、前記
クロスレールの左右端部における基準面からの高さ位置
が夫々各別に常にディジタル的に高精度で読取り表示さ
れるので、所定の基準面に対するクロスレールの平行度
のずれをきわめて容易に、かつ確実に検出できるように
なり、平行度の調整も容易となり、作業能率を向上させ
る上からも得られる効果はきわめて大である。

またさらに、本考案によるクロスレール平行調整装置に
よれば、クロスレール上下動用の親ねじ部に調整ナツト
部を螺装させると共に、これと対向するクロスレールの
底面には、上記調整ナツト部から突出される調整レバー
を挾持するように一対の調整用ボルトを取り付けること
により調整部を形成させるようにしたので、この調整部
を既設のこの種工作機械にも極めて容易に取り付けるこ
とが出来る効果がある。

またその調整作業も、工具を用いて前記一対の調整用ボ
ルトを螺回操作させるだけの極めて容易で単純な作業に
より、調整レバーを介して調整ナツト部を回動させて主
ナツト部及びクロスレールの端部を押し上げ又は下げ調
整させることが出来、主ナツト部と親ねじ部との間の“
がた°に起因するクロスレールの平行度の微細な調整を
入力により正確且つ容易に行うことが出来、調整の行き
すぎ等の問題も生じないという効果がある。

また上記調整レバーは常時一対の調整用ボルトによって
挾持されているので、この調整用ボルトの作業中におけ
る回動もない等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、門形工作機械の概略構成を示す正面図、第２
図ａ、 ｂは、従来の門形工作機械におけるクロスレー
ルの平行調整機構を示す要部構成図、第３図ａ、 ｂは
、本考案による門形工作機械のクロスレール平行調整装
置の一実施例を示す要部正面図及び平面図、第４図ａ、
ｂは、同要部構成図である。 ２・・・・・・テーブル、３・・・・・・コラム、５１
．５２・・・・・・親ねじ部、６・・・・・・クロスレ
ール、８・・・・・・主軸部、１１，１２・・・・・・
駆動軸部、１７・・・・・・サドル部（刃物台）、１９
・・・・・・砥石、３１，３２・・・・・・スケール部
、３Ｍ９３５・・・・・・読取り部、３６・・・・・・
表示部、３７．３８・・・・・・調整部、４１・・・・
・・主ナツト部、４３・・・・・・調整ナツト部、４５
・・・・・・調整レバー４７．４８・・・・・・調整用
ボルト。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 工作物が載置されるテーブルを挾んで一対のコラムが立
   設されると共に、この一対の各コラムと平行に一対の親
   ねじ部が回動操作自在として設置され、前記一対のコラ
   ム間には、両端部の主ナツト部が前記親ねじ部に螺合さ
   れてこの親ねじ部の前記回動操作により上下動自在とさ
   れたクロスレールが横設され、このクロスレールに工具
   が装着されたサドル部が設けられた構成になる門形工作
   機械において、前記コラムに沿って上下動するクロスレ
   ールの左右両端部近傍の所定基準面からの高さ方向の距
   離をそれぞれ前記左右各別に連続して検出する位置検出
   部と、この位置検出部のそれぞれの検出値を左右各別に
   ディジタル表示する左右表示部を有する表示部と、この
   表示部に表示されるそれぞれの表示値が一致するよう前
   記クロスレールの両端部近傍における少なくともいずれ
   か一方の高さ位置を調整する調整部であって、前記親ね
   じ部に螺合されて前記主ナツト部を支持する調整ナツト
   部と、この調整ナツト部の一部から前記クロスレールの
   底面下部に突設された調整レバーと前記クロスレールの
   底面に螺回操作自在として互いにつき合せ対向方向に取
   り付けられた一対の調整ボルトであってそのつき合せ先
   端部が前記調整レバーの対向側面を挾持してなる調整用
   ボルトとよりなる調整部を備えたことを特徴とする門形
   工作機械のクロスレール平行調整装置。