(57)【要約】【課題】新たにＮＣ旋盤を購入することなく、既存の旋盤を有効に活用するために、既存の旋盤におけるスライドテーブルのシリンダを数値制御可能な駆動制御装置に交換する方法及びその駆動制御装置を提供すること。【解決手段】本発明にかかる駆動制御装置Ａは、旋盤Ｂの支持部材４１ａの挿通孔に挿通可能な形状を備えたケーシング本体１内に、ケーシング本体１を支持部材４１ａの挿通孔に挿通した状態でスライドテーブル２０に連結されるボールネジ２と、このボールネジ２に回転運動を与えることにより、ボールネジ２に連結されたスライドテーブル２０をボールネジ２の軸方向に送り駆動するサーボモータ３と、サーボモータ３の回転軸の回転運動をボールネジ２に伝達する伝達部材４と、を備えて構成されている。【選択図】　　　　　　図１
2004058239.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作物を保持するチャックと、チャックに保持された工作物を切削する刃物を備えたスライドテーブルと、工作物に対して刃物を備えたスライドテーブルを前後・左右方向にスライドさせる複数の駆動シリンダと、駆動シリンダを支持する支持部材と、を備えた旋盤において、
上記駆動シリンダとスライドテーブルとの連結状態を解除するとともに、駆動シリンダを支持部材から取り外し、数値制御可能な駆動制御装置を上記支持部材に固定するとともに、駆動制御装置の駆動軸をスライドテーブルに連結することを特徴とする旋盤におけるスライドテーブルの駆動制御装置の交換方法。
【請求項２】
工作物を保持するチャックと、チャックに保持された工作物を切削する刃物を備えたスライドテーブルと、工作物に対して刃物を備えたスライドテーブルを前後・左右方向にスライドさせる複数の駆動シリンダと、駆動シリンダを支持する支持部材とを備え、上記駆動シリンダを支持部材の挿通孔に挿通させた状態で支持部材に固定されて支持させるとともに、該駆動シリンダの先端部をスライドテーブルに連結させた旋盤に取り付けられるものであって、
上記支持部材の挿通孔に挿通可能な形状を備えたケーシング本体内に、ケーシング本体を支持部材の挿通孔に挿通した状態でスライドテーブルに連結されるボールネジと、このボールネジに回転運動を与えることにより、ボールネジに連結されたスライドテーブルをボールネジの軸方向に送り駆動するサーボモータと、サーボモータの回転軸の回転運動をボールネジに伝達する伝達部材と、を備えたことを特徴とする数値制御可能な駆動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、旋盤におけるスライドテーブルの駆動制御装置を交換する方法及びその駆動制御装置に関し、特には、スライドテーブルのシリンダを数値制御可能な駆動制御装置に交換する方法及びその駆動制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、図４及び図５に示すような、スライドテーブルの駆動シリンダを備えた旋盤が提供されている。
この旋盤Ｂは、図示するように、チャック１１に保持された工作物Ｚを回転駆動する主軸１２を備えた主軸台１０と、チャック１１に保持された工作物Ｚを切削する刃物２１を備えたスライドテーブル２０と、工作物Ｚに対して刃物２１を備えたスライドテーブル２０を前後・左右方向にスライドさせる２つの駆動シリンダ３０ａ，３０ｂと、これらの駆動シリンダ３０ａ，３０ｂを支持する支持部材４０ａ，４０ｂとを備えて構成されている。
【０００３】
主軸台１０は、上述したように、チャック１１に保持された工作物Ｚを回転可能に保持する主軸１２と、この主軸１２の回転駆動機構である駆動モータ１３と、駆動モータ１３の回転動力を主軸１２に伝達するベルト部材１４等を備えて構成されている。
【０００４】
スライドテーブル２０は、その盤上に工作物Ｚの切削を行う刃物２１が取り付けられた刃物台２１ａが搭載されており、このスライドテーブル２０をチャック１１に保持された工作物Ｚに対して前後・左右方向にスライド可能に形成されている。
そして、このスライドテーブル２０をスライドさせることにより、このスライドテーブル２０に取り付けられた刃物２１によりチャック１１に取り付けられた工作物Ｚの切削加工を行う。
【０００５】
駆動シリンダ３０ａ，３０ｂは、上記スライドテーブル２０を前後・左右方向に駆動する油圧シリンダ（以下、油圧シリンダ３０ａ，３０ｂと呼ぶ）からなり、この油圧シリンダ３０ａ，３０ｂが上記スライドテーブル２０と連結して、スライドテーブル２０を工作物Ｚに対して前後・左右方向にスライドさせて駆動する構成となっている。
上記油圧シリンダ３０ａは、工作物Ｚに対してスライドテーブル２０を左右方向にスライドさせるものであって、スライドテーブル２０の工作物Ｚに対する水平方向に連結されている。
また、油圧シリンダ３０ｂは、工作物Ｚに対してスライドテーブル２０を前後方向にスライドさせるものであって、スライドテーブル２０の工作物Ｚに対する垂直方向に連結されている。
【０００６】
支持部材４０ａは、上記スライドテーブル２０と油圧シリンダ３０ａとを連結した状態に支持するもので、図５に示すように、この油圧シリンダ３０ａの先端部が挿通される挿通孔（図示せず）が形成された支持体４１ａと、この支持体４１ａをスライドテーブル２０に支持する一対の支持脚４２ａ、４２ａとを備えたほぼコ字型に形成され、これら一対の支持脚４２ａ、４２ａがそれぞれ前述したスライドテーブル２０に固着されている。
【０００７】
しかして、上記支持部材４０ａの支持体４１ａに形成された挿通孔に油圧シリンダ３０ａを挿通した状態で、シリンダ固定ナット４３ａにより油圧シリンダ３０ａが支持部材４０ａに取り付けられて支持されている。
そして、上記支持部材４０ａに支持された油圧シリンダ３０ａのロッド３１ａは、連結ボルト３２ａを介してスライドテーブル２０に連結されている。
【０００８】
また、支持部材４０ｂは、スライドテーブル２０と油圧シリンダ３０ｂとを連結した状態に支持するもので、上記支持部材４０ａと同様に、支持部材４０ｂの支持体４１ｂに形成された挿通孔に油圧シリンダ３０ｂを挿通した状態で、シリンダ固定ナット４３ｂにより油圧シリンダ３０ｂが支持部材４０ｂに取り付けられて支持されている。
そして、上記支持部材４０ｂに支持された油圧シリンダ３０ｂのロッド（図示せず）は、連結ボルト３２ｂを介してスライドテーブル２０に連結されている。
【０００９】
この結果、支持部材４０ａ，４０ｂを介してスライドテーブル２０に取り付けられた油圧シリンダ３０ａ，３０ｂを駆動制御することにより、スライドテーブル２０を工作物Ｚに対して前後・左右方向にスライドさせる構成となっている。
【００１０】
上記のように構成された主軸台１０、スライドテーブル２０、油圧シリンダ３０ａ，３０ｂ及び支持部材４０ａ，４０ｂは、ベッド５０に取り付けられて支持されており、さらに、本実施形態における旋盤Ｂにおいては、上述したチャック１１に工作物Ｚを保持させるローディング装置６０がベッド５０に支持されて構成されている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の旋盤Ｂにおいては、スライドテーブルの駆動制御装置として油圧シリンダ３０ａ，３０ｂが用いられており、もちろん、数値制御によるＮＣ旋盤と同じような工作物の加工を行うことができず、さらに、同程度の精度で工作物を加工することができない。
このため、上記のようなスライドテーブルを駆動するシリンダを備えた旋盤Ｂの所有者が、ＮＣ旋盤と同じような工作物の加工を行いたい場合には、ＮＣ旋盤を新たに購入する必要があるが、ＮＣ旋盤は非常に高価であるという問題を有している。
さらに、新たにＮＣ旋盤を購入した場合は、既存のシリンダを備えた旋盤を使用することはなくなるため、保管場所が必要で、かつ、この既存の旋盤の有効活用を図ることができないという問題を有していた。
【００１２】
そこで、本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、新たにＮＣ旋盤を購入することなく、既存の旋盤を有効に活用するために、既存の旋盤におけるスライドテーブルのシリンダを数値制御可能な駆動制御装置に交換する方法及びその駆動制御装置を提供することを目的とする。
【００１３】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、
工作物を保持するチャックと、チャックに保持された工作物を切削する刃物を備えたスライドテーブルと、工作物に対して刃物を備えたスライドテーブルを前後・左右方向にスライドさせる複数の駆動シリンダと、駆動シリンダを支持する支持部材と、を備えた旋盤において、
上記駆動シリンダとスライドテーブルとの連結状態を解除するとともに、駆動シリンダを支持部材から取り外し、数値制御可能な駆動制御装置を上記支持部材に固定するとともに、駆動制御装置の駆動軸をスライドテーブルに連結することを特徴とする。
【００１４】
請求項２の発明は、
工作物を保持するチャックと、チャックに保持された工作物を切削する刃物を備えたスライドテーブルと、工作物に対して刃物を備えたスライドテーブルを前後・左右方向にスライドさせる複数の駆動シリンダと、駆動シリンダを支持する支持部材とを備え、上記駆動シリンダを支持部材の挿通孔に挿通させた状態で支持部材に固定されて支持させるとともに、該駆動シリンダの先端部をスライドテーブルに連結させた旋盤に取り付けられるものであって、
上記支持部材の挿通孔に挿通可能な形状を備えたケーシング本体内に、ケーシング本体を支持部材の挿通孔に挿通した状態でスライドテーブルに連結されるボールネジと、このボールネジに回転運動を与えることにより、ボールネジに連結されたスライドテーブルをボールネジの軸方向に送り駆動するサーボモータと、サーボモータの回転軸の回転運動をボールネジに伝達する伝達部材と、を備えたことを特徴とする。
【００１５】
【作用】
請求項１の発明によれば、
まず、駆動シリンダとスライドテーブルとの連結状態が解除され、駆動シリンダが支持部材から取り外される。
そして、数値制御可能な駆動制御装置が支持部材に固定され、この駆動制御装置の駆動軸がスライドテーブルに連結されることにより、スライドテーブルの駆動制御装置が、駆動シリンダから数値制御可能な駆動制御装置に交換される。
【００１６】
請求項２の発明によれば、
スライドテーブルに連結されるボールネジと、このボールネジに回転運動を与えることにより、ボールネジに連結されたスライドテーブルをボールネジの軸方向に送り駆動するサーボモータと、サーボモータの回転軸の回転運動をボールネジに伝達する伝達部材をケーシング本体内に備えた数値制御可能な駆動制御装置が、そのケーシング本体が支持部材の挿通孔に挿通された状態で旋盤の支持部材に支持されて取り付けられるとともに、この駆動制御装置のボールネジがスライドテーブルに連結される。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の旋盤におけるスライドテーブルの駆動制御装置の交換方法及びその駆動制御装置の一実施形態について詳細に説明する。
なお、以下に述べる説明においては、本発明の交換方法に用いられる数値制御可能な駆動制御装置の構成について述べた後、本発明の交換方法について説明することとする。
また、以下に述べる旋盤の基本的な構成については、上述した従来の旋盤Ｂと同じ構成であるため、同じ構成部分については同じ符号を付して説明を省略する。
【００１８】
まず、本発明にかかる駆動制御装置Ａは、図１に示すように、旋盤Ｂの支持部材４１ａの挿通孔に挿通可能な形状を備えたケーシング本体１内に、ケーシング本体１を支持部材４１ａの挿通孔に挿通した状態でスライドテーブル２０に連結されるボールネジ２と、このボールネジ２に回転運動を与えることにより、ボールネジ２に連結されたスライドテーブル２０をボールネジ２の軸方向に送り駆動するサーボモータ３と、サーボモータ３の回転軸の回転運動をボールネジ２に伝達する伝達部材４と、を備えて構成されている。
【００１９】
ケーシング本体１は、同図に示すように、その先端部がボールネジ２を挿通するために開口した形状に形成されており、該開口には上述した旋盤Ｂの支持部材４０の支持体４１に形成された挿通孔に挿通されるアタッチメント１ａが設けられている。
【００２０】
上記アタッチメント１ａは、ほぼ凸形状に形成されており、その中心にケーシング本体１の先端部の開口に連通する連通孔１ｂが形成されているとともに、該凸部の両端部には支持部材４０の支持体４１の挿通孔に挿通した状態で取り付けるための一対のネジ孔１ｃ、１ｃが形成されている。
【００２１】
ボールネジ２は、サーボモータ３により与えられる回転運動を平行運動に変えるもので、その外周部にネジが設けられたボールネジ軸２ａと、このボールネジ軸２ａのネジに嵌め込まれ、ネジの隙間を転がるボール２ｂと、このボール２ｂを回転自在に保持するとともに、伝達部材４からの回転運動を受けて回転するボールネジ保持具２ｃとを備えて構成されており、そのボールネジ軸２ａの先端部がケーシング本体１の開口及びアタッチメント１ａの連通孔１ｂ内に挿通された状態で、ケーシング本体１内に収納されている。
【００２２】
上記ボールネジ２は、ボールネジ保持具２ｃを回転させることにより、ボール２ｂがボールネジ軸２ａに設けられたネジの隙間を転がることにより、ボールネジ２が、その軸方向に移動する構成となっている。
なお、このボールネジ２の後端部には、位置検出用のリミットスイッチＬＳが設けられ、ボールネジ２の後端部の位置を検出して、所定位置でボールネジ２の移動を停止させる構成となっている。
【００２３】
サーボモータ３は、その回転軸３ａが上記ボールネジ２に平行してケーシング本体１内に配設されており、該サーボモータ３に備えられた回転角度、速度、方向を検出するエンコーダからの検出情報を制御装置（図示せず）にフィードバックして、サーボ機構による数値制御を可能としている。
上記サーボモータ３の軸３ａは、伝達部材４であるベルト部材（以下、ベルト部材４と呼ぶ）に連結され、このベルト部材４を介してボールネジ２のボールネジ保持具２ｃに回転運動を与える構成となっている。
【００２４】
上記のように構成された駆動制御装置Ａは、制御装置（図示せず）からの制御信号に応じてサーボモータ３を回転駆動し、この回転運動をベルト部材４を介してボールネジ２に伝達することにより、ボールネジ２は与えられた回転運動を平行運動に変えて、図中矢印の軸方向に移動する。
【００２５】
つぎに、上記のように構成された駆動制御装置Ａを用いた本発明のスライドテーブルの駆動制御装置の交換方法について説明する。
なお、以下に述べる説明においては、２個の上記駆動制御装置Ａを用意して駆動制御装置Ａ１，Ａ２とし、これら駆動制御装置Ａ１，Ａ２を旋盤Ｂの油圧シリンダ３０ａ，３０ｂと交換する場合について説明する。
【００２６】
まず、旋盤Ｂの油圧シリンダ３０ａ，３０ｂとスライドテーブル２０との連結状態を解除する。
具体的には、図５に示すように、旋盤Ｂの油圧シリンダ３０ａのロッド３１ａと連結ボルト３２ａとの連結状態及び連結ボルト３２ａとスライドテーブル２０との連結状態をそれぞれ解除することにより油圧シリンダ３０ａとスライドテーブル２０の連結状態を解除する。
また、同様に、油圧シリンダ３０ｂとスライドテーブル２０との連結状態を解除する。
【００２７】
つぎに、油圧シリンダ３０ａを支持部材４０ａから取り外す。
具体的には、油圧シリンダ３０ａは、シリンダ固定ナット４３ａにより支持部材４０ａに取り付けられているため、このシリンダ固定ナット４３ａによる締め付け固定を解除して、支持体４１ａの挿通孔から油圧シリンダ３０ａを引き抜くことにより、支持部材４０ａから油圧シリンダ３０ａを取り外す。
また、同様に、油圧シリンダ３０ｂを支持部材４０ｂから取り外す。
【００２８】
つぎに、上述した駆動制御装置Ａ１を旋盤Ｂの支持部材４０ａに取り付ける。具体的には、図３に示すように、支持部材４０ａの支持体４１ａに形成された挿通内に駆動制御装置Ａ１のアタッチメント１ａの凸部を挿通した状態で、外部から支持体４１ａを介してアタッチメント１ａに形成されたネジ孔１ｃ，１ｃに連結ネジ（図示せず）を挿通してネジ止めし、ケーシング本体１を支持部材４０ａに固定する。
【００２９】
そして、上記駆動制御装置Ａ１を支持部材４０ａに固定した状態でボールネジ２の先端部を、連結ボルト３２ａを介してスライドテーブル２０に連結することによりスライドテーブル２０の駆動制御装置の交換が終了する。
なお、図２は、上記上記駆動制御装置Ａ１を旋盤Ｂの支持部材４０ａに取り付けて支持させた状態を示している。
【００３０】
また、駆動制御装置Ａ２は、上記駆動制御装置Ａ１と同様の手順で、支持部材４０ｂに固定するとともに、そのボールネジ２の先端部を、連結ボルト３２ｂを介してスライドテーブル２０に連結することによりスライドテーブル２０の駆動制御装置の交換が終了する。
【００３１】
以上のような、本発明にかかるスライドテーブルの駆動制御装置の交換方法により油圧シリンダ３０ａ，３０ｂの代わりに駆動制御装置Ａ１，Ａ２を取り付けた旋盤Ｂは、駆動制御装置Ａ１，Ａ２のケーシング本体１内に配設されたサーボモータ３をフィードバック制御することにより、このサーボモータ３の回転軸３ａにベルト部材４を介して連結されたボールネジ２に回転運動を与え、このボールネジ２をその軸方向に移動させることにより、このボールネジ２に連結されたスライドテーブル２０を工作物に対して前後・左右方向にスライドさせる。
【００３２】
以上に述べた本発明の旋盤におけるスライドテーブルの駆動制御装置の交換方法及びその駆動制御装置によれば、以下のような効果を得ることができる。
すなわち、本発明の交換方法によれば、既存の旋盤における油圧シリンダの交換の要領で数値制御可能なスライドテーブルの駆動制御装置をスライドテーブルに取り付けて交換することができる。
【００３３】
また、この交換に伴い、既存の旋盤におけるスライドテーブルの大きな改造を施す必要がなく、容易かつスムーズに駆動制御装置の交換を行うことができ、さらに、既存の旋盤及びその治具及び刃物を兼用することができる。
【００３４】
この結果、新たにＮＣ旋盤を購入することなく、スライドテーブルの駆動制御装置を数値制御可能なものにすることができ、これにより、既存の旋盤を有効に活用することができるという効果がある。
【００３５】
また、本発明の駆動制御装置は、既存の旋盤に取り付けられる数値制御可能なスライドテーブルの駆動制御装置であるため、既存の旋盤に取り付けて、スライドテーブルの駆動制御装置を数値制御可能とすることができる。
【００３６】
この結果、必要な設定を全て数値化することができ、工作物の加工精度を向上させることができることにより、不良品を小量に抑えることができる。さらに、切削能力が拡大し、直線、テーパ、円弧を含む多点加工が可能となる。
また、スライドテーブルの送り速度の変更が容易になり、加工工程の短縮ができるとともに、加工時間の短縮ができる。
【００３７】
さらにまた、段取り時のバイト調整は、スイッチを切り替えるだけで可能となり、段取り替えはセレクトスイッチの選択で可能となる。この結果、段取り時にかかる時間の短縮を図ることができる。
また、複数の成型バイトを使用することができ、倣い加工可能で消耗品の削減を図ることができる。
【００３８】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、
まず、駆動シリンダとスライドテーブルとの連結状態が解除され、駆動シリンダが支持部材から取り外される。
そして、数値制御可能な駆動制御装置が支持部材に固定され、この駆動制御装置の駆動軸がスライドテーブルに連結されることにより、スライドテーブルの駆動制御装置が、駆動シリンダから数値制御可能な駆動制御装置に交換される。
【００３９】
この結果、既存の旋盤における油圧シリンダの交換の要領で数値制御可能なスライドテーブルの駆動制御装置をスライドテーブルに取り付けて交換することができるという効果がある。
【００４０】
また、この交換に伴い、既存の旋盤におけるスライドテーブルの大きな改造を施す必要がなく、容易かつスムーズに駆動制御装置の交換を行うことができ、さらに、既存の旋盤及びその治具及び刃物を兼用化することができる。
【００４１】
この結果、新たにＮＣ旋盤を購入することなく、スライドテーブルの駆動制御装置を数値制御可能なものにすることができ、これにより、既存の旋盤を有効に活用することができるという効果がある。
【００４２】
請求項２の発明によれば、
スライドテーブルに連結されるボールネジと、このボールネジに回転運動を与えることにより、ボールネジに連結されたスライドテーブルをボールネジの軸方向に送り駆動するサーボモータと、サーボモータの回転軸の回転運動をボールネジに伝達する伝達部材をケーシング本体内に備えた数値制御可能な駆動制御装置が、そのケーシング本体が支持部材の挿通孔に挿通された状態で旋盤の支持部材に支持されて取り付けられるとともに、この駆動制御装置のボールネジがスライドテーブルに連結される。
【００４３】
これにより、この数値制御可能なスライドテーブルの駆動制御装置を既存の旋盤に取り付けて、スライドテーブルの駆動制御装置を数値制御可能とすることができる。
【００４４】
この結果、必要な設定を全て数値化することができ、工作物の加工精度を向上させることができるとともに、工作物の不良品を小量に抑えることができる。さらに、この旋盤の切削能力が拡大し、直線、テーパ、円弧を含む多点加工が可能となる。
また、スライドテーブルの送り速度の変更が容易になり、加工工程の短縮ができるとともに、加工時間の短縮ができる。
【００４５】
さらにまた、段取り時のバイト調整は、スイッチを切り替えるだけで可能となり、段取り替えはセレクトスイッチの選択で可能となる。この結果、段取り時にかかる時間の短縮を図ることができる。
また、複数の成型バイトを使用することができ、倣い加工可能で消耗品の削減を図ることができるという効果がある。
【００４６】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の数値制御可能な駆動制御装置を示す断面図である。
【図２】本発明の数値制御可能な駆動制御装置をスライドテーブルに取り付けた旋盤を示す側面図である。
【図３】本発明の数値制御可能な駆動制御装置をスライドテーブルに取り付けた状態を示す平面図である。
【図４】従来の旋盤を示す側面図である。
【図５】従来の駆動制御装置をスライドテーブルに取り付けた状態を示す平面図である。
【符号の説明】
１　　　　ケーシング本体
２　　　　ボールネジ
３　　　　サーボモータ
４　　　　伝達部材（ベルト部材）
１０　　　主軸台
１１　　　チャック
２０　　　スライドテーブル
３０ａ　　駆動シリンダ（油圧シリンダ）
３０ｂ　　駆動シリンダ（油圧シリンダ）
４０ａ　　支持部材
４０ｂ　　支持部材
【図１】
2004058239.tif 000003
【図２】
2004058239.tif 000004
【図３】
2004058239.tif 000005
【図４】
2004058239.tif 000006
【図５】
2004058239.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成15年10月8日(2003.10.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【特許請求の範囲】
【請求項１】工作物を保持するチャックと、チャックに保持された工作物を切削する刃物を備えたスライドテーブルと、工作物に対して刃物を備えたスライドテーブルを前後・左右方向にスライドさせる複数の駆動シリンダと、駆動シリンダを支持する支持部材と、を備えた旋盤において、
上記駆動シリンダとスライドテーブルとの連結状態を解除するとともに、駆動シリンダを支持部材から取り外し、数値制御可能な駆動制御装置を上記支持部材に固定するとともに、駆動制御装置の駆動軸をスライドテーブルに連結することを特徴とする旋盤におけるスライドテーブルの駆動制御装置の交換方法。
【請求項２】工作物を保持するチャックと、チャックに保持された工作物を切削する刃物を備えたスライドテーブルと、工作物に対して刃物を備えたスライドテーブルを前後・左右方向にスライドさせる複数の駆動シリンダを備えた駆動制御装置と、駆動シリンダを支持する支持部材とを備え、上記駆動シリンダを支持部材の挿通孔に挿通させた状態で支持部材に固定されて支持させるとともに、該駆動シリンダの先端部をスライドテーブルに連結させた旋盤において、駆動シリンダに代えて取り付けられる数値制御可能な駆動制御装置であって、
支持部材の挿通孔に挿通可能な形状を備えたケーシング本体内に、ケーシング本体を支持部材の挿通孔に挿通した状態でスライドテーブルに連結されるボールネジと、このボールネジに回転運動を与えることにより、ボールネジに連結されたスライドテーブルをボールネジの軸方向に送り駆動するサーボモータと、サーボモータの回転軸の回転運動をボールネジに伝達する伝達部材と、を備えていることを特徴とする数値制御可能な駆動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、旋盤におけるスライドテーブルの駆動制御装置を交換する方法及びその駆動制御装置に関し、特には、スライドテーブルのシリンダを数値制御可能な駆動制御装置に交換する方法及びその駆動制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、図４及び図５に示すような、スライドテーブルの駆動シリンダを備えた旋盤が提供されている。
この旋盤Ｂは、図示するように、チャック１１に保持された工作物Ｚを回転駆動する主軸１２を備えた主軸台１０と、チャック１１に保持された工作物Ｚを切削する刃物２１を備えたスライドテーブル２０と、工作物Ｚに対して刃物２１を備えたスライドテーブル２０を前後・左右方向にスライドさせる２つの駆動シリンダ３０ａ，３０ｂと、これらの駆動シリンダ３０ａ，３０ｂを支持する支持部材４０ａ，４０ｂとを備えて構成されている。
【０００３】
主軸台１０は、上述したように、チャック１１に保持された工作物Ｚを回転可能に保持する主軸１２と、この主軸１２の回転駆動機構である駆動モータ１３と、駆動モータ１３の回転動力を主軸１２に伝達するベルト部材１４等を備えて構成されている。
【０００４】
スライドテーブル２０は、その盤上に工作物Ｚの切削を行う刃物２１が取り付けられた刃物台２１ａが搭載されており、このスライドテーブル２０をチャック１１に保持された工作物Ｚに対して前後・左右方向にスライド可能に形成されている。
そして、このスライドテーブル２０をスライドさせることにより、このスライドテーブル２０に取り付けられた刃物２１によりチャック１１に取り付けられた工作物Ｚの切削加工を行う。
【０００５】
駆動シリンダ３０ａ，３０ｂは、上記スライドテーブル２０を前後・左右方向に駆動する油圧シリンダ（以下、油圧シリンダ３０ａ，３０ｂと呼ぶ）からなり、この油圧シリンダ３０ａ，３０ｂが上記スライドテーブル２０と連結して、スライドテーブル２０を工作物Ｚに対して前後・左右方向にスライドさせて駆動する構成となっている。
上記油圧シリンダ３０ａは、工作物Ｚに対してスライドテーブル２０を左右方向にスライドさせるものであって、スライドテーブル２０の工作物Ｚに対する水平方向に連結されている。
また、油圧シリンダ３０ｂは、工作物Ｚに対してスライドテーブル２０を前後方向にスライドさせるものであって、スライドテーブル２０の工作物Ｚに対する垂直方向に連結されている。
【０００６】
支持部材４０ａは、上記スライドテーブル２０と油圧シリンダ３０ａとを連結した状態に支持するもので、図５に示すように、この油圧シリンダ３０ａの先端部が挿通される挿通孔（図示せず）が形成された支持体４１ａと、この支持体４１ａをスライドテーブル２０に支持する一対の支持脚４２ａ、４２ａとを備えたほぼコ字型に形成され、これら一対の支持脚４２ａ、４２ａがそれぞれ前述したスライドテーブル２０に固着されている。
【０００７】
しかして、上記支持部材４０ａの支持体４１ａに形成された挿通孔に油圧シリンダ３０ａを挿通した状態で、シリンダ固定ナット４３ａにより油圧シリンダ３０ａが支持部材４０ａに取り付けられて支持されている。
そして、上記支持部材４０ａに支持された油圧シリンダ３０ａのロッド３１ａは、連結ボルト３２ａを介してスライドテーブル２０に連結されている。
【０００８】
また、支持部材４０ｂは、スライドテーブル２０と油圧シリンダ３０ｂとを連結した状態に支持するもので、上記支持部材４０ａと同様に、支持部材４０ｂの支持体４１ｂに形成された挿通孔に油圧シリンダ３０ｂを挿通した状態で、シリンダ固定ナット４３ｂにより油圧シリンダ３０ｂが支持部材４０ｂに取り付けられて支持されている。
そして、上記支持部材４０ｂに支持された油圧シリンダ３０ｂのロッド（図示せず）は、連結ボルト３２ｂを介してスライドテーブル２０に連結されている。
【０００９】
この結果、支持部材４０ａ，４０ｂを介してスライドテーブル２０に取り付けられた油圧シリンダ３０ａ，３０ｂを駆動制御することにより、スライドテーブル２０を工作物Ｚに対して前後・左右方向にスライドさせる構成となっている。
【００１０】
上記のように構成された主軸台１０、スライドテーブル２０、油圧シリンダ３０ａ，３０ｂ及び支持部材４０ａ，４０ｂは、ベッド５０に取り付けられて支持されており、さらに、本実施形態における旋盤Ｂにおいては、上述したチャック１１に工作物Ｚを保持させるローディング装置６０がベッド５０に支持されて構成されている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の旋盤Ｂにおいては、スライドテーブルの駆動制御装置として油圧シリンダ３０ａ，３０ｂが用いられており、もちろん、数値制御によるＮＣ旋盤と同じような工作物の加工を行うことができず、さらに、同程度の精度で工作物を加工することができない。
このため、上記のようなスライドテーブルを駆動するシリンダを備えた旋盤Ｂの所有者が、ＮＣ旋盤と同じような工作物の加工を行いたい場合には、ＮＣ旋盤を新たに購入する必要があるが、ＮＣ旋盤は非常に高価であるという問題を有している。
さらに、新たにＮＣ旋盤を購入した場合は、既存のシリンダを備えた旋盤を使用することはなくなるため、保管場所が必要で、かつ、この既存の旋盤の有効活用を図ることができないという問題を有していた。
【００１２】
そこで、本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、新たにＮＣ旋盤を購入することなく、既存の旋盤を有効に活用するために、既存の旋盤におけるスライドテーブルのシリンダを数値制御可能な駆動制御装置に交換する方法及びその駆動制御装置を提供することを目的とする。
【００１３】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、工作物を保持するチャックと、チャックに保持された工作物を切削する刃物を備えたスライドテーブルと、工作物に対して刃物を備えたスライドテーブルを前後・左右方向にスライドさせる複数の駆動シリンダと、駆動シリンダを支持する支持部材と、を備えた旋盤において、上記駆動シリンダとスライドテーブルとの連結状態を解除するとともに、駆動シリンダを支持部材から取り外し、数値制御可能な駆動制御装置を上記支持部材に固定するとともに、駆動制御装置の駆動軸をスライドテーブルに連結することを特徴とする。
【００１４】
また、請求項２の発明は、工作物を保持するチャックと、チャックに保持された工作物を切削する刃物を備えたスライドテーブルと、工作物に対して刃物を備えたスライドテーブルを前後・左右方向にスライドさせる複数の駆動シリンダを備えた駆動制御装置と、駆動シリンダを支持する支持部材とを備え、上記駆動シリンダを支持部材の挿通孔に挿通させた状態で支持部材に固定されて支持させるとともに、該駆動シリンダの先端部をスライドテーブルに連結させた旋盤において、駆動シリンダに代えて取り付けられる数値制御可能な駆動制御装置であって、支持部材の挿通孔に挿通可能な形状を備えたケーシング本体内に、ケーシング本体を支持部材の挿通孔に挿通した状態でスライドテーブルに連結されるボールネジと、このボールネジに回転運動を与えることにより、ボールネジに連結されたスライドテーブルをボールネジの軸方向に送り駆動するサーボモータと、サーボモータの回転軸の回転運動をボールネジに伝達する伝達部材と、を備えていることを特徴とする。
【００１５】
【作用】
請求項１の発明によれば、まず、駆動シリンダとスライドテーブルとの連結状態が解除され、駆動シリンダが支持部材から取り外される。
そして、数値制御可能な駆動制御装置が支持部材に固定され、この駆動制御装置の駆動軸がスライドテーブルに連結されることにより、スライドテーブルの駆動制御装置が、駆動シリンダから数値制御可能な駆動制御装置に交換される。
【００１６】
請求項２の発明によれば、スライドテーブルに連結されるボールネジと、このボールネジに回転運動を与えることにより、ボールネジに連結されたスライドテーブルをボールネジの軸方向に送り駆動するサーボモータと、サーボモータの回転軸の回転運動をボールネジに伝達する伝達部材をケーシング本体内に備えた数値制御可能な駆動制御装置が、そのケーシング本体が支持部材の挿通孔に挿通された状態で旋盤の支持部材に支持されて取り付けられるとともに、この駆動制御装置のボールネジがスライドテーブルに連結される。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の旋盤におけるスライドテーブルの駆動制御装置の交換方法及びその駆動制御装置の一実施形態について詳細に説明する。
なお、以下に述べる説明においては、本発明の交換方法に用いられる数値制御可能な駆動制御装置の構成について述べた後、本発明の交換方法について説明することとする。
また、以下に述べる旋盤の基本的な構成については、上述した従来の旋盤Ｂと同じ構成であるため、同じ構成部分については同じ符号を付して説明を省略する。
【００１８】
まず、本発明にかかる駆動制御装置Ａは、図１に示すように、旋盤Ｂの支持部材４１ａの挿通孔に挿通可能な形状を備えたケーシング本体１内に、ケーシング本体１を支持部材４１ａの挿通孔に挿通した状態でスライドテーブル２０に連結されるボールネジ２と、このボールネジ２に回転運動を与えることにより、ボールネジ２に連結されたスライドテーブル２０をボールネジ２の軸方向に送り駆動するサーボモータ３と、サーボモータ３の回転軸の回転運動をボールネジ２に伝達する伝達部材４と、を備えて構成されている。
【００１９】
ケーシング本体１は、同図に示すように、その先端部がボールネジ２を挿通するために開口した形状に形成されており、該開口には上述した旋盤Ｂの支持部材４０の支持体４１に形成された挿通孔に挿通されるアタッチメント１ａが設けられている。
【００２０】
上記アタッチメント１ａは、ほぼ凸形状に形成されており、その中心にケーシング本体１の先端部の開口に連通する連通孔１ｂが形成されているとともに、該凸部の両端部には支持部材４０の支持体４１の挿通孔に挿通した状態で取り付けるための一対のネジ孔１ｃ、１ｃが形成されている。
【００２１】
ボールネジ２は、サーボモータ３により与えられる回転運動を平行運動に変えるもので、その外周部にネジが設けられたボールネジ軸２ａと、このボールネジ軸２ａのネジに嵌め込まれ、ネジの隙間を転がるボール２ｂと、このボール２ｂを回転自在に保持するとともに、伝達部材４からの回転運動を受けて回転するボールネジ保持具２ｃとを備えて構成されており、そのボールネジ軸２ａの先端部がケーシング本体１の開口及びアタッチメント１ａの連通孔１ｂ内に挿通された状態で、ケーシング本体１内に収納されている。
【００２２】
上記ボールネジ２は、ボールネジ保持具２ｃを回転させることにより、ボール２ｂがボールネジ軸２ａに設けられたネジの隙間を転がることにより、ボールネジ２が、その軸方向に移動する構成となっている。
なお、このボールネジ２の後端部には、位置検出用のリミットスイッチＬＳが設けられ、ボールネジ２の後端部の位置を検出して、所定位置でボールネジ２の移動を停止させる構成となっている。
【００２３】
サーボモータ３は、その回転軸３ａが上記ボールネジ２に平行してケーシング本体１内に配設されており、該サーボモータ３に備えられた回転角度、速度、方向を検出するエンコーダからの検出情報を制御装置（図示せず）にフィードバックして、サーボ機構による数値制御を可能としている。
上記サーボモータ３の軸３ａは、伝達部材４であるベルト部材（以下、ベルト部材４と呼ぶ）に連結され、このベルト部材４を介してボールネジ２のボールネジ保持具２ｃに回転運動を与える構成となっている。
【００２４】
上記のように構成された駆動制御装置Ａは、制御装置（図示せず）からの制御信号に応じてサーボモータ３を回転駆動し、この回転運動をベルト部材４を介してボールネジ２に伝達することにより、ボールネジ２は与えられた回転運動を平行運動に変えて、図中矢印の軸方向に移動する。
【００２５】
つぎに、上記のように構成された駆動制御装置Ａを用いた本発明のスライドテーブルの駆動制御装置の交換方法について説明する。
なお、以下に述べる説明においては、２個の上記駆動制御装置Ａを用意して駆動制御装置Ａ１，Ａ２とし、これら駆動制御装置Ａ１，Ａ２を旋盤Ｂの油圧シリンダ３０ａ，３０ｂと交換する場合について説明する。
【００２６】
まず、旋盤Ｂの油圧シリンダ３０ａ，３０ｂとスライドテーブル２０との連結状態を解除する。
具体的には、図５に示すように、旋盤Ｂの油圧シリンダ３０ａのロッド３１ａと連結ボルト３２ａとの連結状態及び連結ボルト３２ａとスライドテーブル２０との連結状態をそれぞれ解除することにより油圧シリンダ３０ａとスライドテーブル２０の連結状態を解除する。
また、同様に、油圧シリンダ３０ｂとスライドテーブル２０との連結状態を解除する。
【００２７】
つぎに、油圧シリンダ３０ａを支持部材４０ａから取り外す。
具体的には、油圧シリンダ３０ａは、シリンダ固定ナット４３ａにより支持部材４０ａに取り付けられているため、このシリンダ固定ナット４３ａによる締め付け固定を解除して、支持体４１ａの挿通孔から油圧シリンダ３０ａを引き抜くことにより、支持部材４０ａから油圧シリンダ３０ａを取り外す。
また、同様に、油圧シリンダ３０ｂを支持部材４０ｂから取り外す。
【００２８】
つぎに、上述した駆動制御装置Ａ１を旋盤Ｂの支持部材４０ａに取り付ける。
具体的には、図３に示すように、支持部材４０ａの支持体４１ａに形成された挿通内に駆動制御装置Ａ１のアタッチメント１ａの凸部を挿通した状態で、外部から支持体４１ａを介してアタッチメント１ａに形成されたネジ孔１ｃ，１ｃに連結ネジ（図示せず）を挿通してネジ止めし、ケーシング本体１を支持部材４０ａに固定する。
【００２９】
そして、上記駆動制御装置Ａ１を支持部材４０ａに固定した状態でボールネジ２の先端部を、連結ボルト３２ａを介してスライドテーブル２０に連結することによりスライドテーブル２０の駆動制御装置の交換が終了する。
なお、図２は、上記上記駆動制御装置Ａ１を旋盤Ｂの支持部材４０ａに取り付けて支持させた状態を示している。
【００３０】
また、駆動制御装置Ａ２は、上記駆動制御装置Ａ１と同様の手順で、支持部材４０ｂに固定するとともに、そのボールネジ２の先端部を、連結ボルト３２ｂを介してスライドテーブル２０に連結することによりスライドテーブル２０の駆動制御装置の交換が終了する。
【００３１】
以上のような、本発明にかかるスライドテーブルの駆動制御装置の交換方法により油圧シリンダ３０ａ，３０ｂの代わりに駆動制御装置Ａ１，Ａ２を取り付けた旋盤Ｂは、駆動制御装置Ａ１，Ａ２のケーシング本体１内に配設されたサーボモータ３をフィードバック制御することにより、このサーボモータ３の回転軸３ａにベルト部材４を介して連結されたボールネジ２に回転運動を与え、このボールネジ２をその軸方向に移動させることにより、このボールネジ２に連結されたスライドテーブル２０を工作物に対して前後・左右方向にスライドさせる。
【００３２】
以上に述べた本発明の旋盤におけるスライドテーブルの駆動制御装置の交換方法及びその駆動制御装置によれば、以下のような効果を得ることができる。
すなわち、本発明の交換方法によれば、既存の旋盤における油圧シリンダの交換の要領で数値制御可能なスライドテーブルの駆動制御装置をスライドテーブルに取り付けて交換することができる。
【００３３】
また、この交換に伴い、既存の旋盤におけるスライドテーブルの大きな改造を施す必要がなく、容易かつスムーズに駆動制御装置の交換を行うことができ、さらに、既存の旋盤及びその治具及び刃物を兼用することができる。
【００３４】
この結果、新たにＮＣ旋盤を購入することなく、スライドテーブルの駆動制御装置を数値制御可能なものにすることができ、これにより、既存の旋盤を有効に活用することができるという効果がある。
【００３５】
また、本発明の駆動制御装置は、既存の旋盤に取り付けられる数値制御可能なスライドテーブルの駆動制御装置であるため、既存の旋盤に取り付けて、スライドテーブルの駆動制御装置を数値制御可能とすることができる。
【００３６】
この結果、必要な設定を全て数値化することができ、工作物の加工精度を向上させることができることにより、不良品を小量に抑えることができる。さらに、切削能力が拡大し、直線、テーパ、円弧を含む多点加工が可能となる。
また、スライドテーブルの送り速度の変更が容易になり、加工工程の短縮ができるとともに、加工時間の短縮ができる。
【００３７】
さらにまた、段取り時のバイト調整は、スイッチを切り替えるだけで可能となり、段取り替えはセレクトスイッチの選択で可能となる。この結果、段取り時にかかる時間の短縮を図ることができる。
また、複数の成型バイトを使用することができ、倣い加工可能で消耗品の削減を図ることができる。
【００３８】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、まず、駆動シリンダとスライドテーブルとの連結状態が解除され、駆動シリンダが支持部材から取り外される。
そして、数値制御可能な駆動制御装置が支持部材に固定され、この駆動制御装置の駆動軸がスライドテーブルに連結されることにより、スライドテーブルの駆動制御装置が、駆動シリンダから数値制御可能な駆動制御装置に交換される。
【００３９】
この結果、既存の旋盤における油圧シリンダの交換の要領で数値制御可能なスライドテーブルの駆動制御装置をスライドテーブルに取り付けて交換することができるという効果がある。
【００４０】
また、この交換に伴い、既存の旋盤におけるスライドテーブルの大きな改造を施す必要がなく、容易かつスムーズに駆動制御装置の交換を行うことができ、さらに、既存の旋盤及びその治具及び刃物を兼用化することができる。
【００４１】
この結果、新たにＮＣ旋盤を購入することなく、スライドテーブルの駆動制御装置を数値制御可能なものにすることができ、これにより、既存の旋盤を有効に活用することができるという効果がある。
【００４２】
請求項２の発明によれば、スライドテーブルに連結されるボールネジと、このボールネジに回転運動を与えることにより、ボールネジに連結されたスライドテーブルをボールネジの軸方向に送り駆動するサーボモータと、サーボモータの回転軸の回転運動をボールネジに伝達する伝達部材をケーシング本体内に備えた数値制御可能な駆動制御装置が、そのケーシング本体が支持部材の挿通孔に挿通された状態で旋盤の支持部材に支持されて取り付けられるとともに、この駆動制御装置のボールネジがスライドテーブルに連結される。
【００４３】
これにより、この数値制御可能なスライドテーブルの駆動制御装置を既存の旋盤に取り付けて、スライドテーブルの駆動制御装置を数値制御可能とすることができる。
【００４４】
この結果、必要な設定を全て数値化することができ、工作物の加工精度を向上させることができるとともに、工作物の不良品を小量に抑えることができる。さらに、この旋盤の切削能力が拡大し、直線、テーパ、円弧を含む多点加工が可能となる。
また、スライドテーブルの送り速度の変更が容易になり、加工工程の短縮ができるとともに、加工時間の短縮ができる。
【００４５】
さらにまた、段取り時のバイト調整は、スイッチを切り替えるだけで可能となり、段取り替えはセレクトスイッチの選択で可能となる。この結果、段取り時にかかる時間の短縮を図ることができる。
また、複数の成型バイトを使用することができ、倣い加工可能で消耗品の削減を図ることができるという効果がある。
【００４６】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の数値制御可能な駆動制御装置を示す断面図である。
【図２】本発明の数値制御可能な駆動制御装置をスライドテーブルに取り付けた旋盤を示す側面図である。
【図３】本発明の数値制御可能な駆動制御装置をスライドテーブルに取り付けた状態を示す平面図である。
【図４】従来の旋盤を示す側面図である。
【図５】従来の駆動制御装置をスライドテーブルに取り付けた状態を示す平面図である。
【符号の説明】
１　　　　ケーシング本体
２　　　　ボールネジ
３　　　　サーボモータ
４　　　　伝達部材（ベルト部材）
１０　　　主軸台
１１　　　チャック
２０　　　スライドテーブル
３０ａ　　駆動シリンダ（油圧シリンダ）
３０ｂ　　駆動シリンダ（油圧シリンダ）
４０ａ　　支持部材
４０ｂ　　支持部材