(57)【要約】【課題】２つのワーク主軸３，４を１つのモータで駆動させる。【解決手段】円テーブル上に配置され回転駆動させる加工用ワーク主軸３と、円テーブルの中心を挟んで等距離に配置された非駆動の非加工用ワーク主軸４と、加工用ワーク主軸３に配設された加工用ワーク主軸プーリ３１と、非加工用ワーク主軸４に配設された非加工用ワーク主軸プーリ４１と、を有するワーク主軸駆動装置１であって、加工用ワーク主軸３を駆動する駆動用モータ５に連結された駆動用プーリ５１と、駆動用プーリ５１と加工用ワーク主軸プーリ３１に伝動ベルト６を掛け渡して連結されたアイドラプーリ５２と、を備え、加工用ワーク主軸３、駆動用プーリ５１、およびアイドラプーリ５２を連結する伝動ベルト６が形成する三角形の中に非加工用ワーク主軸プーリ４１が配置されるように駆動用プーリ５１とアイドラプーリ５２を配置した。【選択図】図３
2013132695.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円テーブル上に配置され回転駆動される加工用ワーク主軸と、
前記円テーブルの中心を挟んで等距離に配置された非駆動の非加工用ワーク主軸と、
前記加工用ワーク主軸に配設された加工用ワーク主軸プーリと、
前記非加工用ワーク主軸に配設された非加工用ワーク主軸プーリと、を有するワーク主軸駆動装置であって、
前記加工用ワーク主軸を駆動する駆動用モータに連結された駆動用プーリと、
この駆動用プーリと前記加工用ワーク主軸プーリに伝動ベルトを掛け渡して連結されたアイドラプーリと、を備え、
ワークの加工時において、前記加工用ワーク主軸、前記駆動用プーリ、および前記アイドラプーリを連結する前記伝動ベルトが形成する三角形の中に前記非加工用ワーク主軸プーリが配置されるように前記駆動用プーリと前記アイドラプーリを配置し、
前記ワークの加工時の状態から前記円テーブルを１８０度回転した状態において、前記加工用ワーク主軸の位置に前記非加工用ワーク主軸が配置されて、当該非加工用ワーク主軸プーリに前記伝動ベルトが掛け渡されて前記非加工用ワーク主軸が前記加工用ワーク主軸の位置で駆動されることを特徴とするワーク主軸の駆動装置。
【請求項２】
前記三角形は、前記駆動用プーリと前記アイドラプーリを連結する前記伝動ベルトの一辺を底辺とし、前記加工用ワーク主軸プーリを頂点とする二等辺三角形を形成すること、
を特徴とする請求項１に記載のワーク主軸の駆動装置
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はワーク主軸駆動装置に係り、特に、円テーブル上に加工用ワーク主軸と非加工用ワーク主軸を備えたワーク主軸駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、立形平面研削盤において、非加工時間を短縮し、生産性を向上するためにパレットチェンジャ式や回転テーブル式の研削盤が知られている（例えば、特許文献１）。
特許文献１に記載のタンデムテーブル式ロータリ研削盤は、左右にそれぞれ移動テーブル５，６上に設けられた２体の回転テーブル７，８を備え、回転テーブル７，８にはそれぞれ回転テーブル駆動モータ１５が取り付けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２３７９３９号公報（段落０００９、図３、図５）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の研磨装置では、２体の回転テーブル７，８にそれぞれ回転テーブル駆動モータ１５を設けているため、装置が大型化し構成が複雑になるという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような背景に鑑みてなされたものであり、２つのワーク主軸を１つのモータで駆動させることで、構成を簡素化し駆動装置のコンパクト化を図ることができるワーク主軸駆動装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の請求項１に係る発明は、円テーブル上に配置され回転駆動される加工用ワーク主軸と、前記円テーブルの中心を挟んで等距離に配置された非駆動の非加工用ワーク主軸と、前記加工用ワーク主軸に配設された加工用ワーク主軸プーリと、前記第２のワーク主軸に配設された非加工用ワーク主軸プーリと、を有するワーク主軸駆動装置であって、前記加工用ワーク主軸を駆動する駆動用モータに連結された駆動用プーリと、この駆動用プーリと前記加工用ワーク主軸プーリに伝動ベルトを掛け渡して連結されたアイドラプーリと、を備え、ワークの加工時において、前記加工用ワーク主軸、前記駆動用プーリ、および前記アイドラプーリを連結する前記伝動ベルトが形成する三角形の中に前記非加工用ワーク主軸プーリが配置されるように前記駆動用プーリと前記アイドラプーリを配置し、前記ワークの加工時の状態から前記円テーブルを１８０度回転した状態において、前記加工用ワーク主軸の位置に前記非加工用ワーク主軸が配置されて、当該非加工用ワーク主軸プーリに前記伝動ベルトが掛け渡されて前記非加工用ワーク主軸が前記加工用ワーク主軸の位置で駆動されることを特徴とする。
【０００７】
本発明の請求項１に係るワーク主軸駆動装置は、ワークの加工時において、前記加工用ワーク主軸、前記駆動用プーリ、および前記アイドラプーリを連結する前記伝動ベルトが形成する三角形の中に前記非加工用ワーク主軸プーリが配置されるように前記駆動用プーリと前記アイドラプーリを配置したことで、１つの駆動用モータで加工用ワーク主軸を回転駆動させ、非加工用ワーク主軸を非駆動とすることができる。
【０００８】
また、本発明の請求項１に係るワーク主軸駆動装置は、円テーブルを１８０度回転すると、駆動用モータで回転駆動可能な前記加工用ワーク主軸の位置に前記非加工用ワーク主軸が配置され、前記加工用ワーク主軸の位置に配置された当該非加工用ワーク主軸を前記駆動用モータで回転駆動することができる。
【０００９】
このため、加工用ワーク主軸および非加工用ワーク主軸にそれぞれ駆動用モータを設けて交互に一方を駆動させるのではなく、１つの駆動用モータで加工用ワーク主軸を回転駆動することができるため、部品点数を削減して構成を簡素化し、駆動装置全体をコンパクト化することが可能となる。
【００１０】
本発明の請求項２に係る発明は、請求項１に記載のワーク主軸駆動装置であって、前記三角形は、前記駆動用プーリと前記アイドラプーリを連結する前記伝動ベルトの一辺を底辺とし、前記加工用ワーク主軸プーリを頂点とする二等辺三角形を形成すること、を特徴とする。
【００１１】
かかる構成によれば、前記駆動用プーリと前記アイドラプーリを連結する前記伝動ベルトの一辺を底辺とし、前記加工用ワーク主軸プーリを頂点とする二等辺三角形を形成したことで、円テーブルを１８０度回転した場合において伝動ベルトがさらに張られることがないので円テーブルを円滑に回転することができる。また、伝動ベルトの軌跡の形状を二等辺三角形にしたことで、前記駆動用プーリと前記アイドラプーリとがコンパクトに配置されるため、装置を小型化することが可能となる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係るワーク主軸駆動装置は、２つのワーク主軸を１つのモータで駆動させることで、構成を簡素化し駆動装置のコンパクト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る立形研削盤に適用したワーク主軸駆動装置の構成を示す正面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る立形研削盤に適用したワーク主軸駆動装置の構成を示す平面図である。
【図３】本発明の実施形態に係るワーク主軸駆動装置の図１のＸ−Ｘ線断面による平面図である。
【図４】本発明の実施形態に係るワーク主軸駆動装置の円テーブルを回転した際の動作を説明するための模式的な部分平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の実施形態に係るワーク主軸駆動装置１について立形研削盤１００に適用した場合を例として、適宜図１から図３を参照しながら詳細に説明する。
立形研削盤１００は、図１に示すように、ベッド１０１に立設されたコラム１０２と、コラム１０２に配設された主軸移動機構１０３と、主軸移動機構１０３に配設された主軸ヘッド１０４と、主軸ヘッド１０４に装着された回転砥石１０５と、を備えて構成されている。
【００１５】
本発明の実施形態に係るワーク主軸駆動装置１は、図１に示すように、立形研削盤１００のベッド１０１上に配設された円テーブル２と、円テーブル２上に配置された加工用ワーク主軸３および非加工用ワーク主軸４と、加工用ワーク主軸３に配設された加工用ワーク主軸プーリ３１と、非加工用ワーク主軸４に配設された非加工用ワーク主軸プーリ４１と、加工用ワーク主軸３を駆動する駆動用モータ５に連結された駆動用プーリ５１と、駆動用プーリ５１と加工用ワーク主軸プーリ３１に伝動ベルト６を掛け渡して連結されたアイドラプーリ５２（図２参照）と、を備えている。
【００１６】
円テーブル２は、ベッド１０１上にベアリング２０を介して回転自在に配設されている。
円テーブル２は、テーブル駆動装置２１（図３参照）により回転され、回転角度を１８０度ごとに割り出し制御することができる。
テーブル駆動装置２１は、図３に示すように、円テーブル２のアウターギア２２にテーブル駆動装置２１のピニオンギア２３を噛合させて円テーブル２を回転するようになっている。
【００１７】
図１に示すように、加工用ワーク主軸３および非加工用ワーク主軸４（以下、「ワーク主軸３，４」と総称する。）は、同様の構成であり、互いに円テーブル２の回転中心を挟んでそれぞれ等距離に配置されている。ワーク主軸３，４は、それぞれ、ベアリング３２およびベアリング４２を介して円テーブル２に回転自在に配設されている。
【００１８】
加工用ワーク主軸３は、加工時において立形研削盤１００の主軸ヘッド１０４の下方に配置され、駆動用モータ５により回転駆動される。立形研削盤１００は、加工用ワーク主軸３に載置されたワークＷを回転しながら主軸ヘッド１０４に装着された回転砥石１０５を回転しながら主軸移動機構１０３により送り方向に移動させて研削加工を行なう。
加工用ワーク主軸３の下部には、加工用ワーク主軸３を回転駆動させるための加工用ワーク主軸プーリ３１が配設されている。
【００１９】
非加工用ワーク主軸４は、立形研削盤１００の主軸ヘッド１０４から遠い側に配置され、図示しない作業者が加工済みのワークＷを取り外して、未加工のワークＷを装着する段取り用のワーク主軸であり、非駆動である。
非加工用ワーク主軸４の下部には、非加工用ワーク主軸４を回転駆動させるための非加工用ワーク主軸プーリ４１が配設されている。そして、非加工用ワーク主軸４が立形研削盤１００の主軸ヘッド１０４の下方に配置され、円テーブル２を１８０度回転して非加工用ワーク主軸４が加工用ワーク主軸３の位置（主軸ヘッド１０４の下方の位置）になった状態で回転駆動させることができるようになっている。
【００２０】
つまり、加工用ワーク主軸３を回転させてワークＷを加工する加工時の状態から円テーブル２を１８０度回転すると、加工が終了した加工用ワーク主軸３の位置に非加工用ワーク主軸４が配置され、今度は非加工用ワーク主軸４に伝動ベルト６が掛け渡されて回転駆動可能になる。
【００２１】
駆動用モータ５は、図１に示すように、円テーブル２の下方に配設され、駆動用プーリ５１を備えている。
アイドラプーリ５２は、図３に示すように、駆動用プーリ５１に隣り合わせに並設され、駆動用プーリ５１と加工用ワーク主軸プーリ３１に伝動ベルト６を掛け渡して連結されている。
具体的には、伝動ベルト６は、駆動用プーリ５１、加工用ワーク主軸プーリ３１、およびアイドラプーリ５２を巻き回して連結し、駆動用モータ５が発生する駆動力を駆動用プーリ５１から加工用ワーク主軸プーリ３１に伝達し、アイドラプーリ５２を介して駆動用プーリ５１までのいわゆる無端条体を構成している。
伝動ベルト６は、剛性と伸縮性を有するゴム製のベルトが好適に適用できる。
【００２２】
ここで、図２に示すように、加工用ワーク主軸プーリ３１、駆動用プーリ５１、およびアイドラプーリ５２を連結する伝動ベルト６は、平面視で頂点がプーリの円弧に沿って丸くなった二等辺三角形を形成するように駆動用プーリ５１とアイドラプーリ５２が配設されている。
【００２３】
具体的には、図２および図３に示すワークＷの加工時の円テーブル２の状態において、加工用ワーク主軸３と非加工用ワーク主軸４を結ぶ線ＣＬを挟んで、駆動用プーリ５１とアイドラプーリ５２が等距離に配設され、駆動用プーリ５１とアイドラプーリ５２を連結する伝動ベルト６の一辺を底辺とし、加工用ワーク主軸プーリ３１を頂点とする二等辺三角形を形成している。
【００２４】
そして、この伝動ベルト６が形成する二等辺三角形の中に、伝動ベルト６に非接触で非加工用ワーク主軸プーリ４１が配置されるようになっている。かかる構成により、図２および図３に示すワークＷの加工時の円テーブル２の状態では、加工用ワーク主軸３が回転可能であり、非加工用ワーク主軸４が非駆動である。
【００２５】
なお、本実施形態においては、ワークＷの加工時の円テーブル２の状態において、伝動ベルト６が二等辺三角形を形成するようにしたが、これに限定されるものではなく、不等辺三角形としたり、四角形以上の多角形にしたりすることもできる。また、適宜、伝動ベルトの張力を調整する張力調整機構を設けてもよい。
【００２６】
続いて、本発明の実施形態に係るワーク主軸駆動装置１の動作について主として図４を参照しながら説明する。
参照する図４は、円テーブルを０〜９０度回転させた場合における１０度（適宜１５度）ごとの伝動ベルトに要求される最小長さ（各プーリを結ぶ伝動ベルトの軌跡）を示す図であり、（ａ）は０度、（ｂ）は１０度、同様にして、（ｉ）は９０度回転させた状態を示す。
【００２７】
図４（ａ）に示すように、図３に示す加工時の円テーブル２の状態において、伝動ベルト６は、駆動用プーリ５１とアイドラプーリ５２を連結する一辺を底辺とし、加工用ワーク主軸プーリ３１を頂点とする二等辺三角形を形成している。
このとき、計算例として、駆動用プーリ５１、アイドラプーリ５２、加工用ワーク主軸プーリ３１、および非加工用ワーク主軸プーリ４１の直径をそれぞれφ１３３．６９（ｍｍ）とし、駆動用プーリ５１からアイドラプーリ５２までの距離（底辺の長さ）を２２０（ｍｍ）、二等辺三角形の高さを６２５（ｍｍ）、加工用ワーク主軸プーリ３から非加工用主軸プーリ４１までの距離を４００（ｍｍ）として、伝動ベルト６の最小長さＬを計算すると、Ｌ≒１９０９（ｍｍ）である。
【００２８】
この状態から、図４（ｂ）に示すように、円テーブル２を反時計回りに１０度回転させるとＬ≒１９０５（ｍｍ）であるから、１０度回転させた状態では伝動ベルト６のたるみδ≒１９０９−１９０５≒４（ｍｍ）である。同様にして、各回転角度における伝動ベルト６のたるみを計算すると図４（ｃ）から（ｆ）に示すとおりである。
【００２９】
そして、伝動ベルト６の最大のたるみ量δｍａｘは、図４（ｄ）に示すように、伝動ベルト６の最小長さＬが最小であるＬ≒１８９０（ｍｍ）となる３５度回転させた状態であり、δｍａｘ≒１９０９−１８９０≒１９（ｍｍ）であることがわかる。
【００３０】
このように伝動ベルト６の最小長さＬは、０度のときに最大（Ｌ≒１９０９ｍｍ）となり（図４（ａ））、約３５度回転させたときに最小（Ｌ≒１８９０ｍｍ）となり（図４（ｄ））、９０度回転させた状態ではＬ≒１９０９ｍｍとなる（図４（ｉ））。円テーブル２を９０度から１８０度回転させたときには、９０度から０度の逆のルートを辿って推移し、最大のたるみ量δｍａｘ≒１９（ｍｍ）である。
【００３１】
ワーク主軸駆動装置１は、最大のたるみ量δｍａｘ≒１９（ｍｍ）が予め設定された許容範囲内になるように、駆動用プーリ５１とアイドラプーリ５２の配置を決定して、伝動ベルト６が外れることがなく、過度に引っ張られて損傷することがないようになっている。
【００３２】
以上のように構成したことで、本発明の実施形態に係るワーク主軸駆動装置１は、以下のような効果を奏する。
本発明の実施形態に係るワーク主軸駆動装置１は、ワークの加工時において、駆動用プーリ５１とアイドラプーリ５２を連結する一辺を底辺とし、加工用ワーク主軸プーリ３１を頂点とする伝動ベルト６が形成する二等辺三角形の中に非加工用ワーク主軸プーリ４１が配置されるように駆動用プーリ５１とアイドラプーリ５２を配置したことで、１つの駆動用モータ５で加工用ワーク主軸３を回転駆動させ、非加工用ワーク主軸４を非駆動とすることができる。
【００３３】
このため、加工用ワーク主軸３および非加工用ワーク主軸４にそれぞれ独立した駆動装置を設けて駆動させるのではなく、１つの駆動用モータ５で加工用ワーク主軸３を回転駆動することができるため、部品点数を削減して構成を簡素化し、駆動装置全体をコンパクト化することが可能となる。
【００３４】
また、ワーク主軸駆動装置１は、円テーブル２を１８０度回転した場合において伝動ベルト６がさらに張られることがないので円テーブル２を円滑に回転することができ、しかも、駆動用プーリ５１とアイドラプーリ５２とがコンパクトに配置されるため、装置を小型化することができる。
【００３５】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記した各実施形態に限定されず、適宜変更して実施することが可能である。
例えば、本実施形態においては、ワーク主軸駆動装置１を立形研削盤１００に適用した場合を例として説明するが、これに限定されるものではなく、円テーブル２上にワーク主軸３，４を備えたものであれば、トランスファマシンやマシニングセンタ等の種々の工作機械に応用することができる。
【符号の説明】
【００３６】
１      ワーク主軸駆動装置
２      円テーブル
３      加工用ワーク主軸
４      非加工用ワーク主軸
５      駆動用モータ
６      伝動ベルト
３１    加工用ワーク主軸プーリ
４１    非加工用ワーク主軸プーリ
５１    駆動用プーリ
５２    アイドラプーリ
Ｗ      ワーク
【図１】
2013132695.tif 000003
【図２】
2013132695.tif 000004
【図３】
2013132695.tif 000005
【図４】
2013132695.tif 000006