(57)【要約】【課題】保持手段の保持力を常に可動体の中心軸線上に作用させることができ、加工精度をより向上させることができる加工装置を提供する。【解決手段】工具とワークとを互いに異なる複数の軸の方向に相対移動させる各軸方向への移動手段とを備え、垂直方向の成分を有する移動手段は、固定体と当該固定体に沿って移動する可動体（３０ｂ）とで構成され、可動体を支持する保持手段（８０）を当該可動体の下方に設ける。そして、可動体と保持手段との結合部（８０ｂ）には、球状面を有する球状面部材（８２）を設け、当該球状面部材の球状面上の１点にて前記可動体と前記保持手段が当接するように構成するとともに、当該１点の当接部が前記可動体における移動方向の中心軸線（３０ｚ）とほぼ一致するように球状面部材を配置する。【選択図】        図６
2004209550.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工具とワークとを互いに異なる複数の軸の方向に相対移動させる各軸方向への移動手段とを備えた加工装置において、
垂直方向の成分を有する移動手段は、固定体と当該固定体に沿って移動する可動体とで構成され、前記可動体を支持する保持手段を当該可動体の下方に設け、
前記可動体と前記保持手段との結合部には、球状面を有する球状面部材を設け、当該球状面部材の球状面上の１点にて前記可動体と前記保持手段が当接するように構成するとともに、当該１点の当接部が前記可動体における移動方向の中心軸線とほぼ一致するように前記球状面部材を配置する、
ことを特徴とする加工装置。
【請求項２】
請求項１に記載の加工装置であって、
保持手段は、垂直方向に移動可能な支持部材を有しており、当該支持部材の上方に球状面部材を配置し、
前記球状面部材は、前記支持部材に対して相対的にほぼ水平方向に移動可能なスライド機構を有している、
ことを特徴とする加工装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワークを精密加工する加工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の加工装置には、例えば、特開平１０−１５１５３４号公報に提案されている加工装置がある。図１１（Ａ）に示す特開平１０−１５１５３４号公報で提案されている加工装置では、水平方向を回転軸とする主軸１０４に設けられた工具Ｔを有する加工手段をＺ軸ユニット１０３（水平方向のＺ軸駆動軸線に沿って移動可能）に設け、Ｚ軸ユニット１０３の下にＸ軸ユニット１０２（Ｚ軸駆動軸線と直交する水平方向のＸ軸駆動軸線に沿って移動可能）を設け、Ｘ軸ユニット１０２をベッド１０１上に配設している。
また、主軸１０４と対向する位置に、ワークＷを水平方向を回転軸として旋回可能な、水平方向のＣ軸駆動軸線を有するＣ軸ユニット１０７を配置し、Ｃ軸ユニット１０７の下にＢ軸ユニット１０９（垂直方向のＢ軸旋回軸線を回転軸として旋回可能）を設け、Ｂ軸ユニット１０９の下にＹ軸ユニット１１０（垂直方向のＹ軸駆動軸線に沿って移動可能）を設け、Ｙ軸ユニット１１０をベッド１０１に配設している。
そして、ワークＷの被加工点「Ａ」の位置を、Ｃ軸ユニット１０７とＢ軸ユニット１０９とＹ軸ユニット１１０にて割り出し、工具Ｔの先端部分の加工点の位置を、Ｘ軸ユニット１０２とＺ軸ユニット１０３にて割り出し、ワークＷの被加工点「Ａ」の位置を工具Ｔの加工点で加工（切削、研削等）する。
また、従来の加工装置の他の例として、垂直方向に移動する可動体の下方に保持手段を設け、保持手段の上端の水平面にて可動体を保持する加工装置もある。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−１５１５３４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
特開平１０−１５１５３４号公報に提案されている従来の加工装置では、サーボモータ１２２でボールねじ１２０を回転させ、ラム１１７（可動体）に固定されたナット１２１を移動させることで、ラム１１７をＹ軸に沿って移動させている。この場合、Ｙ軸方向への移動時には、垂直方向にラム１１７を移動させるために、当該ラム１１７にかかる重力（この場合、ラム１１７と、ラム１１７に載置されたＢユニット１０９及びＣ軸ユニット１０７による重力）よりも大きな駆動力が必要となる。また、移動が完了した場合、その位置にラム１１７を保持するために、当該ラム１１７にかかる重力と等しい保持力がボールねじ１２０及びサーボモータ１２２に必要となる。
従来の加工装置では、この駆動力と保持力をボールねじ１２０とナット１２１とボールねじを回転させるサーボモータ１２２に持たせている。
ここで、ボールねじ１２０とナット１２１を用いる方法では、回転運動を直線運動に機械的に変換するため、ある程度の誤差が発生する。この誤差は通常の加工を行う加工装置ではほとんど影響ないレベルであるが、数１００［ｎｍ］〜数１０［ｎｍ］の超高精度で加工する加工装置では影響度が大きいため、この誤差を抑制する必要がある。ボールねじ１２０とナット１２１を用いる方法以外で、より高精度に位置決め可能であるとともに、高い駆動力と保持力を持たせる方法は非常に困難である。
そこで、高精度に位置決めする（目標位置に移動させる）Ｙ軸移動手段と、当該Ｙ軸移動手段を保持する保持手段とを分離する。これにより、位置決め精度をＹ軸移動手段で確保し、高い駆動力及び保持力をＹ軸移動手段に持たせることなく、保持手段に肩代わりさせる。
【０００５】
しかし、保持手段の上端の水平面にて可動体を保持する従来の加工装置において、保持手段８０と可動体３０ｂの結合部では、図１２（Ａ）〜（Ｄ）に示すように保持手段８０の主保持部材８５の上端にて可動体３０ｂの下端（可動体３０ｂの下部に設けられたプレート８１）を支持している。図１２（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、保持手段８０の取付け誤差により可動体３０ｂの中心軸線３０ｚと保持手段８０の中心軸線８０ｚがＸ軸方向に対して角度θで傾いている場合、保持手段８０の保持力「Ｆｓ」が可動体３０ｂの中心軸線３０ｚに作用しない場合がある。図１２（Ａ）及び（Ｂ）の例の場合、保持手段８０の保持力「Ｆｓ」は、可動体３０ｂの中心軸線３０ｚから離れた位置（Ｐｓの位置）に作用する。この場合、可動体３０ｂの中心軸線３０ｚから離れているため、数１００［ｎｍ］〜数１０［ｎｍ］の超高精度で加工する加工装置では当該可動体３０ｂの位置決め精度に影響を及ぼす可能性がある。また、図１２（Ｂ）に示すように、ピストン８０ａのＹ軸方向への移動距離に応じてＰｓの位置がＰｓ１の位置に移動するため（距離「Ｌｓ」分移動する）、主保持部材８５とプレート８１とが摩耗して、位置決め精度に影響を及ぼす可能性がある。
また、図１２（Ｃ）及び（Ｄ）の例に示すように、ピストンが変形する可能性もある。この場合、変形したピストンでは正確な動作を行うことができず、当該可動体の位置決め精度に影響を及ぼす可能性がある。また、図１２（Ｂ）と同様に、ピストン８０ａのＹ軸方向への移動距離に応じて主保持部材８５が移動するため（距離「Ｌｓ１」分移動する）、主保持部材８５とプレート８１とが摩耗して、位置決め精度に影響を及ぼす可能性がある。
また、一般に保持手段としてエアーシリンダや油圧シリンダを用いるが、その場合、シリンダによって作動するピストン８０ａの送り精度は可動体３０ｂの送り精度に比べて悪い。そのため、保持手段８０をたとえ取付け誤差なく設置しても、作動中のピストン８０ａの中心軸線８０ｚが可動体３０ｂの中心軸線３０ｚから外れてしまい保持手段８０の保持力が可動体３０ｂの中心軸線３０ｚ上に作用しないことがある。
本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、保持手段の保持力を常に可動体の中心軸線上に作用させることができ、加工精度をより向上させることができる加工装置を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための手段として、本発明の第１発明は、請求項１に記載されたとおりの加工装置である。
請求項１に記載の加工装置では、垂直方向に移動可能な可動体を支持する保持手段を当該可動体の下方に設ける。そして、可動体と保持手段との結合部には球状面を有する球状面部材を設け、当該球状面部材の球状面上の１点にて可動体と保持手段が当接するように構成するとともに、当該１点の当接部が可動体における移動方向の中心軸線とほぼ一致するように球状面部材を配置する。
これにより、可動体は球状面上の１点にて保持されるため、保持手段の保持力を常に可動体の中心軸線上に作用させることができ、加工精度をより向上させることができる。
【０００７】
また、本発明の第２発明は、請求項２に記載されたとおりの加工装置である。
請求項２に記載の加工装置では、支持部材と可動体の間に球状面部材を配置する。そして、球状面部材と支持部材は、スライド機構によって相対的にほぼ水平方向に移動可能である。
これにより、可動体を保持する球状面上の１点が可動体の中心軸線上にくるように設定すれば、支持部材と可動体との位置が水平方向にずれた場合であっても、保持手段の保持力を常に可動体の中心軸線上に作用させることができ、加工精度をより向上させることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。図１は、本発明の加工装置の一実施の形態の概略左側面図を示している。
●［全体構成（図１、図２、図３）］
図１（左側面図）及び図２（平面図）及び図３（斜視図）を用いて、各移動手段及び各旋回手段等の配設位置を説明する。ここで、図１（Ａ）は左側面図を示しており、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＡ−Ａ断面図（Ｙ軸移動手段３０の断面図）を示している。また、図２（Ａ）は平面図を示しており、図２（Ｂ）は図２（Ａ）のＢ−Ｂ断面図（Ｚ軸移動手段５０の断面図）を示している。
なお、本実施の形態に説明する加工装置は、数１００［ｎｍ］〜数１０［ｎｍ］の誤差で、レンズあるいはレンズの型等を軸対称形状あるいは自由曲面形状に製作する超精密加工装置に適用した例である。
【０００９】
工具Ｔには、例えば、駆動手段１０に回転する砥石（Ｔ）を備えたものを使用したり、バイト形状の刃（Ｔ）を備えたものを使用したり、種々の工具を用いることができる。図１〜図３の例では、回転砥石を工具Ｔとして用いている。そして、工具Ｔの先端部分の加工点で、ワークＷの被加工点を研削加工する。なお、被加工点は、ワークＷに対して種々の場所に存在する場合がある。
ベッド１は、略直方体の形状であり、水平方向（図１（Ａ）及び図２（Ａ）中のＸ軸方向、及びＺ軸方向）の上面と、垂直方向（図１（Ａ）及び図２（Ａ）中のＹ軸方向）の側面を有している。ベッド１は略直方体形状の非常にシンプルな形状であるため、各面の精度（水平方向の面の水平度、垂直方向の面の垂直度）を出すことが容易である。このため、配設における位置決め及び位置調整が重要な各部品等を高精度に配置及び位置調節することができる。これにより、加工精度をより向上させることができる。
【００１０】
ベッド１の上面には、ワークＷの被加工点と、工具Ｔの加工点とを相対的に水平方向（この場合、図１〜図３中のＸ軸方向）に移動可能な、Ｘ軸移動手段６０が配設されている。図１（Ａ）に示すように、Ｘ軸移動手段６０は、案内機構６０ａ（固定体）と、可動体６０ｂと、リニアモータ６０ｃとで構成されており、可動体６０ｂは、案内機構６０ａに係合され、リニアモータ６０ｃによってＸ軸方向に往復動する。
Ｘ軸移動手段６０の駆動手段には、直線運動における移動位置の誤差を極力小さくするために、回転運動するモータでなくリニアモータ６０ｃを使用している。このため、回転運動を直線運動に変換する機構等が不要になり、ダイレクトに直線移動させることができ、バックラッシュもほとんど発生しないため、誤差をより小さくすることができる。
このＸ軸移動手段６０における可動体６０ｂのＸ軸方向の中心軸線を、Ｘ軸中心軸線６０ｚとする（図１（Ａ））。
【００１１】
Ｘ軸移動手段６０の上面には、ワークＷの被加工点と工具Ｔの加工点とを相対的に、Ｘ軸と直交する水平方向（この場合、図１〜図３中のＺ軸方向）に移動可能な、Ｚ軸移動手段５０が配設されている。図２（Ｂ）に示すように、Ｚ軸移動手段５０は、案内機構５０ａ（固定体）と、可動体５０ｂと、リニアモータ５０ｃとで構成されており、可動体５０ｂは、案内機構５０ａに係合され、リニアモータ５０ｃによってＺ軸方向に往復動する。
Ｚ軸移動手段５０の駆動手段には、Ｘ軸移動手段６０と同様の理由で、リニアモータ５０ｃを用いている。このＺ軸移動手段５０における可動体５０ｂのＺ軸方向の中心軸線を、Ｚ軸中心軸線５０ｚとする（図２（Ｂ））。
【００１２】
Ｚ軸移動手段５０の可動体５０ｂの可動方向の先端部には、水平方向（この場合、図１（Ａ）及び図２（Ａ）中のＺ軸方向）を軸としてワークＷの被加工点と工具Ｔの加工点とを相対的に旋回（回転）可能な、水平方向（この場合、Ｚ軸方向）のＣ軸駆動軸線（Ｃ軸）を軸とするＣ軸駆動手段４０が配設されている。図１（Ａ）及び図２（Ａ）の例の場合、Ｃ軸駆動手段４０は、ワークＷを保持し、ワークＷをＣ軸まわりに回転させることができる。
【００１３】
ベッド１の側面には、ワークＷの被加工点と工具Ｔの加工点とを相対的に垂直方向（この場合、図１〜図３中のＹ軸方向）に移動可能な、Ｙ軸移動手段３０が配設されている。図１（Ｂ）に示すように、Ｙ軸移動手段３０は、案内機構３０ａ（固定体）と、可動体３０ｂと、リニアモータ３０ｃとで構成されており、可動体３０ｂは、案内機構３０ａに係合され、リニアモータ３０ｃによってＹ軸方向に往復動する。
Ｙ軸移動手段３０の駆動手段には、Ｘ軸移動手段６０と同様の理由で、リニアモータ３０ｃを用いている。このＹ軸移動手段３０における可動体３０ｂのＹ軸方向の中心軸線を、Ｙ軸中心軸線３０ｚとする（図１（Ｂ））。
なお、Ｙ軸移動手段３０の下方には、工具Ｔを配設したＢ軸旋回手段２０を搭載している可動体３０ｂを重力とほぼ等しい力でささえるバランスシリンダ８０が設けられている。これにより、Ｙ軸移動手段３０のリニアモータにかかる負荷を低減して誤差をより小さくすることができる。
【００１４】
Ｙ軸移動手段３０の上面には、垂直方向（この場合、図１（Ａ）中のＹ軸方向）を軸としてワークの被加工点と工具Ｔの加工点とを相対的に旋回可能な、垂直方向（この場合、Ｙ軸方向）のＢ軸旋回軸線（Ｂ軸）を軸とするＢ軸旋回手段２０が配設されている。図２（Ａ）に示すように、Ｂ軸旋回手段２０にはＢ軸旋回テーブル２０ｂが設けられており、このＢ軸旋回テーブル２０ｂがＢ軸まわりに旋回する。図１（Ａ）及び図２（Ａ）及び図３の例の場合、Ｂ軸旋回テーブル２０ｂは、工具Ｔが固定されており、工具Ｔの加工点の方向（水平面内での方向）の割り出しが可能である。
【００１５】
Ｂ軸旋回手段２０におけるＢ軸旋回テーブル２０ｂの上面には、工具Ｔの先端部分の加工点が、Ｂ軸旋回軸線（Ｂ軸）と一致するように工具Ｔが配設されている。このため、Ｂ軸旋回手段２０がどのような角度で旋回しても、工具Ｔの加工点の位置は、ほとんどずれることなくＢ軸旋回軸線上（Ｂ軸上）に留まっている。なお、加工点の方向は、Ｂ軸旋回テーブル２０ｂの旋回角度に応じて変化する。
【００１６】
また、Ｙ軸中心軸線３０ｚとＢ軸旋回軸線（Ｂ軸）とが一致するように、Ｙ軸移動手段３０の上面にＢ軸旋回手段２０が配設されている。また、Ｚ軸中心軸線５０ｚとＣ軸駆動軸線（Ｃ軸）とが一致するように、Ｚ軸移動手段５０の先端部にＣ軸駆動手段４０が配置されている。
なお、図３には、ワークＷの被加工点と、工具Ｔの加工点との最初の位置合わせ用の顕微鏡９０と、当該顕微鏡９０での位置確認を補助するためのストロボ９２が図中に記載されている。また、工具ＴとＢ軸旋回テーブル２０ｂ（Ｂ軸旋回手段２０により旋回するテーブル）との間には、工具Ｔの先端の加工点Ｂの位置を正確にＢ軸と一致させるための微調整手段１２が設けられている。作業者は、顕微鏡９０にて工具Ｔの先端の加工点の位置とＢ軸とが一致するように、微調整手段１２を操作する（図３の例では、工具Ｔを駆動する駆動手段１０の位置を微調整する）。
また、図３には、ベッド１を床面等に対して正確に水平に維持し、かつ床面等からの振動を吸収することができる除振台３も図中に記載されている。
【００１７】
●［保持手段の位置（図４）］
図４（Ａ）は、本実施の形態の加工装置の概略正面図（Ｙ軸移動手段３０及びバランスシリンダ８０に関連する部分の正面図）を示している。また、図４（Ｂ）は図４（Ａ）のＣ−Ｃ断面図（Ｙ軸移動手段３０の断面図）を示している。
バランスシリンダ８０（保持手段）は、Ｙ軸移動手段３０の可動体３０ｂの下方に設けられており、当該可動体３０ｂにかかる重力を相殺するように、可動体３０ｂを保持する。このように、高精度に位置決めするＹ軸移動手段３０と、当該Ｙ軸移動手段３０の可動体３０ｂを保持するバランスシリンダ８０（保持手段）とを分離する。これにより、高い駆動力と保持力を持たないが高精度に位置決め可能なＹ軸移動手段３０を使用することができ、Ｙ軸移動手段３０の選択肢が増加し、より高精度に加工を行う加工装置の実現が容易になる。
そして、バランスシリンダ８０のＹ軸方向の中心軸線８０ｚは、可動体３０ｂのＹ軸中心軸線３０ｚと一致するように調整されており、軸線以外の方向（重力方向以外の方向）に余分な力が働かないようにしている。これにより、可動体３０ｂ及びピストン８０ａ（支持部材）がＹ軸方向（垂直方向）に対して傾くことを抑制し、誤差の発生を抑制することができる。以下、誤差の発生を抑制するための構造とその作用について、詳細を説明する。
【００１８】
●［Ｙ軸移動手段の可動体と保持手段の結合部（図５〜図８）］
図５〜図８は、Ｙ軸移動手段３０の可動体３０ｂと、バランスシリンダ８０との結合部８０ｂの外観及び構造を説明する図である。図５は、左側面方向（図１（Ａ）と同じ方向）から見た結合部８０ｂ近傍の拡大図であり、図６は、正面方向（図４と同じ方向）から見た結合部８０ｂ近傍の拡大図である。また、図７は、Ｙ軸中心軸線３０ｚを含むＸＹ平面にて図６における結合部８０ｂ近傍を切断した場合の断面図である。また、図８は、結合部８０ｂの構造の詳細を説明する図である。
図５〜図７に示すように、バランスシリンダ８０のＹ軸方向の中心軸線８０ｚは、可動体３０ｂのＹ軸中心軸線３０ｚと一致するように調整されている。また、Ｙ軸移動手段３０における可動体３０ｂとバランスシリンダ８０との結合部８０ｂには、図５〜図８の例に示すように、鋼球８２（球状面部材）の表面にて球状面を構成している。そして、当該球状面上の１点にてバランスシリンダ８０はＹ軸移動手段３０の可動体３０ｂを保持している。
【００１９】
次に、図７及び図８を用いて結合部８０ｂ近傍の構造について詳細に説明する。図８（Ａ）は、中心軸線８０ｚを含むＸＹ平面にて各構成要素を切断した場合の断面図を示しており、図８（Ｂ）は、図８（Ａ）の斜視図を示している。
バランスシリンダ８０のピストン８０ａは、Ｙ軸移動手段３０の可動体３０ｂのＹ軸方向の位置に応じて、油圧等にてＹ軸方向に往復動する。
主保持部材８５はピストン８０ａの上端に設けられており、当該主保持部材８５は、ボルト等にてピストン８０ａに固定されている。
スライド機構８４は主保持部材８５の上端に載置されている。スライド機構８４は、例えば、環状に形成されたベアリング保持部材８４ｂと複数のベアリング８４ａとで構成されており、主保持部材８５に対して相対的に任意の水平方向に移動及び回転が可能である（ＸＺ平面に対して任意の方向にスライド及び回転が可能である）。なお、スライド機構の構造及び形態等は、本実施の形態に限定されるものではない。
球状面保持部材８３はスライド機構８４の上端に載置されている。球状面保持部材８３は、スライド機構８４を介して主保持部材８５に対して相対的に任意の水平方向に移動及び回転が可能である。また、球状面保持部材８３の表面の中央部分には、凹部８３ａが設けられており、鋼球８２がこの凹部８３ａに安定して収まるように構成されている。
【００２０】
鋼球８２は球状面保持部材８３の凹部８３ａ部分に載置されている。鋼球８２は球状面上の１点にてプレート８１を保持するとともに、球状面保持部材８３の凹部８３ａ部分にて保持されている。
プレート８１は鋼球８２に保持されている。そして、プレート８１は可動体３０ｂにボルト等にて固定されている。
以上に説明したように、球状面保持部材８３は、主保持部材８５に対してＸＺ平面内で自由に移動及び回転することが可能である。このため、可動体３０ｂに対して主保持部材８５がＸＺ平面内でどのように移動あるいは回転しても（誤差等により移動あるいは回転した場合であっても）適切に可動体３０ｂを保持することが可能である。
また、鋼球８２の球状面上の１点にて可動体３０ｂを保持するので、可動体３０ｂあるいは主保持部材８５が誤差等によりＹ軸に対して傾いた場合であっても、適切に可動体３０ｂを保持することが可能である。
次に結合部８０ｂの動作及び効果に関して、［保持点位置の維持］の説明をする。
【００２１】
●［保持位置の維持（図９）］
図９（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、バランスシリンダ８０の取付け誤差により可動体３０ｂの中心軸線３０ｚに対して、ピストン８０ａの中心軸線８０ｚがＸ軸方向に角度θで傾いている場合を想定して説明する。鋼球８２は球状面上の１点にて可動体３０ｂの中心軸線３０ｚ上のプレート８１上の１点（位置Ｐｓ）を支持している。鋼球８２は凹部８３ａとプレート８１にて支持されているので、プレート８１及び球状面保持部材８３に対して移動及び回転しない。
また、スライド機構８４によって、球状面保持部材８３と主保持部材８５は相対的にＸＺ平面を自由に移動及び回転することができる。
ここで、図９（Ａ）に示す状態から図９（Ｂ）に示す状態に可動体３０ｂをＹ軸方向に移動させて、それに連動するようにピストン８０ａを作動させる。このとき、球状面保持部材８３と主保持部材８５が、スライド機構８４により相対的に球状面保持部材８３の底面と平行な方向（主保持部材８５の上面と平行な方向）に移動する。このため、鋼球８２の支持位置は、可動体３０ｂの中心軸線３０ｚ上のプレート８１上の１点（位置Ｐｓ）を維持することができる。
この結果、ピストン８０ａによる保持力が可動体３０ｂの中心軸線３０ｚ上の点にて軸線方向に常に作用する。このため、中心軸線３０ｚ上の点及び方向でない点及び方向から保持力が作用することがなく、可動体３０ｂに位置決めに影響を及ぼすことなく、可動体３０ｂの位置決めを高精度に行うことができる。
【００２２】
なお、図１０は、結合部８０ｂの他の実施例を示している。この場合、スライド機構８４の上端にプレート８１を載置する。プレート８１と主保持部材８５は、スライド機構８４により相対的に主保持部材８５の上面に平行な方向に移動可能である。また、プレート８１上の１点に鋼球８２が当接している。鋼球８２は球状面保持部材８３の凹部（図示せず）に保持されている。そして、球状面保持部材８３は可動体３０ｂにボルト等で固定されている。
この図１０の例に示す構成にて、鋼球８２の球状面が可動体３０ｂに固定されていても、図９（Ａ）及び（Ｂ）の説明と同様の動作をさせることができる。なお、鋼球８２の中心が中心軸線３０ｚ上にくるように配置する。
【００２３】
本発明の加工装置は、本実施の形態で説明した構成、形状、寸法、材質等に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。例えば、Ｂ軸旋回手段２０及びＣ軸駆動手段４０は省略してもよい。
本発明の加工装置は、非常に高精度な加工が要求される種々の加工に用いることが可能である。
結合部８０ｂにおける球状面（実施の形態では鋼球８２の表面）は、球でなくとも球状の曲面を有していればよい。また、球状面は、実施の形態に示したように、ピストン８０ａ側に設けてもよいし、可動体３０ｂ側に設けてもよい。
本実施の形態の説明に用いた数値は一例であり、この数値に限定されるものではない。
また、本実施の形態では、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を直交座標に設定したが、特に直交していなくてもよい。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１または２に記載の加工装置を用いれば、保持手段の保持力を常に可動体の中心軸線上に作用させることができ、加工精度をより向上させることができる加工装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の加工装置の一実施の形態の概略図（左側面図）である。
【図２】本発明の加工装置の一実施の形態の概略図（平面図）である。
【図３】本発明の加工装置の一実施の形態の概略図（斜視図）である。
【図４】本発明の加工装置の一実施の形態の概略図（Ｙ軸移動手段３０及びバランスシリンダ８０に関連する部分）である。
【図５】可動体３０ｂと、バランスシリンダ８０との結合部８０ｂの外観を説明する図である。
【図６】可動体３０ｂと、バランスシリンダ８０との結合部８０ｂの外観を説明する図である。
【図７】可動体３０ｂと、バランスシリンダ８０との結合部８０ｂの構造を説明する図である。
【図８】可動体３０ｂと、バランスシリンダ８０との結合部８０ｂの構造を説明する図である。
【図９】ピストン８０ａによる保持力が可動体３０ｂの中心軸線３０ｚ上の点にて軸線方向に常に作用する様子を説明する図である。
【図１０】結合部８０ｂの他の実施例を説明する図である。
【図１１】従来の加工装置を説明する図である。
【図１２】従来の加工装置を説明する図である。
【符号の説明】
１      ベッド
１０    駆動手段
２０    Ｂ軸旋回手段
３０    Ｙ軸移動手段
３０ｂ  可動体
３０ｚ  Ｙ軸中心軸線
４０    Ｃ軸駆動手段
５０    Ｚ軸移動手段
５０ｚ  Ｚ軸中心軸線
６０    Ｘ軸移動手段
６０ｚ  Ｘ軸中心軸線
８０    バランスシリンダ（保持手段）
８０ａ  ピストン（支持部材）
８０ｂ  結合部
８１    プレート
８２    鋼球（球状面部材）
８３    球状面保持部材
８４    スライド機構
８５    主保持部材
【図１】
2004209550.tif 000003
【図２】
2004209550.tif 000004
【図３】
2004209550.tif 000005
【図４】
2004209550.tif 000006
【図５】
2004209550.tif 000007
【図６】
2004209550.tif 000008
【図７】
2004209550.tif 000009
【図８】
2004209550.tif 000010
【図９】
2004209550.tif 000011
【図１０】
2004209550.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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