加工機、運動案内装置
【課題】加工抵抗や熱膨張などによる機械変形が生じることが無く、精度の高い加工を安定して行うことができ、さらに、機械剛性が高く、且つ、省スペース化を実現した、従来技術にはない全く新しい加工機を提供する。
【解決手段】この加工機１０は、外郭構造を形成する筺体１１と、筺体１１の一表面及び他表面に対してそれぞれ設けられ、載置されるワークＷを筺体１１の設置面と垂直方向に往復移動可能な一対のワークテーブル２１と、ワークテーブル２１に載置されるワークＷの対向する二面を加工可能なように、一対のワークテーブル２１を挟むように筺体１１に設けられる複数台の加工ヘッド３１と、を備えている。そして、この加工機１０には、一対のワークテーブル２１及び複数台の加工ヘッド３１のそれぞれに対して加わる応力の一部を筺体１１に受け持たせるモノコック構造が採用されている。
【解決手段】この加工機１０は、外郭構造を形成する筺体１１と、筺体１１の一表面及び他表面に対してそれぞれ設けられ、載置されるワークＷを筺体１１の設置面と垂直方向に往復移動可能な一対のワークテーブル２１と、ワークテーブル２１に載置されるワークＷの対向する二面を加工可能なように、一対のワークテーブル２１を挟むように筺体１１に設けられる複数台の加工ヘッド３１と、を備えている。そして、この加工機１０には、一対のワークテーブル２１及び複数台の加工ヘッド３１のそれぞれに対して加わる応力の一部を筺体１１に受け持たせるモノコック構造が採用されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、長尺部材を加工する加工機と、加工機で加工された部材を備える運動案内装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から知られる加工機は、例えば下記特許文献１に記載のように、垂直方向に滑動自在に装着した研削主軸頭と、これを保持し滑動自在とした保持枠を備えたコラムと、該コラム方向に進退可能なサドルと、該サドルの進退方向と直交して移動可能なテーブルとを備えたものが一般的である。この種の加工機では、コラムに対して研削主軸頭がオーバーハング構造で取り付けられているとともに、被加工物であるワークは水平移動するテーブル上に載せられて加工を受けるように構成されていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−１７１７４６号公報
【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、従来の加工機は、コラム、サドル、テーブル等の組み合わせ構造であったので、その構造は複雑であり、さらに機械強度を持たせる観点から、機械重量が大きくならざるを得ないという問題を有していた。また、従来の加工機は、オーバーハング構造を採用していることから、加工抵抗及び熱膨張による機械変移が大きく、ワークを精度よく加工するために、例えば複雑な制御機構等を要するという問題が存在していた。
【０００５】
特に、比較的に小型の運動案内装置（リニアガイド）に用いられる軌道部材（軌道レール）などのように、精度の非常に高い加工を要求されるワークに対しては、加工抵抗や熱膨張などによる機械変形が生じることが無く、精度の高い加工を安定して行うことのできる新たな加工機が求められていた。
【０００６】
さらに、機械剛性が高く、且つ、省スペース化を実現する、従来技術では不可能であった加工機を実現することが求められていた。
【０００７】
本発明は、上述した従来技術の問題点と産業界の要請に鑑みて成されたものであって、その目的は、加工抵抗や熱膨張などによる機械変形が生じることが無く、精度の高い加工を安定して行うことができ、さらに、機械剛性が高く、且つ、省スペース化を実現した、従来技術にはない全く新しい加工機を提供することにある。
【０００８】
また、本発明は、上記の加工機で加工された部材を備える運動案内装置を提供することを目的として成されたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る加工機は、外郭構造を形成する筺体と、前記筺体の一表面及び他表面に対してそれぞれ設けられ、載置されるワークを前記筺体の設置面と垂直方向に往復移動可能な一対のワークテーブルと、前記ワークテーブルに載置される前記ワークの対向する二面を加工可能なように、前記一対のワークテーブルを挟むように前記筺体に設けられる複数台の加工ヘッドと、を備える加工機であって、前記一対のワークテーブル及び前記複数台の加工ヘッドのそれぞれに対して加わる応力の一部を前記筺体に受け持たせるモノコック構造を有することを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明に係る運動案内装置は、軌道部材と、前記軌道部材に複数の転動体を介して移動自在に取り付けられる移動体と、を有し、前記複数の転動体が、前記軌道部材と前記移動体との間に形成された負荷転走路と、その負荷転走路の一端と他端とを結ぶように前記移動体に形成された無負荷転走路とから構成される無限循環路に設置される運動案内装置であって、前記軌道部材又は前記移動体のうちの少なくとも一方の部材が、上記の加工機によって加工されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、加工抵抗や熱膨張などによる機械変形が生じ難く、精度の高い加工を安定して行うことができ、さらに、機械剛性が高く、且つ、省スペース化を実現した、従来技術にはない全く新しい加工機を提供することができる。
【００１２】
また、本発明に係る加工機によれば、加工抵抗や熱膨張などによる機械変形が生じ難く、精度の高い加工を安定して行うことが可能であるので、精度の非常に高い加工を要求されるワークに対して用いることが好適である。かかる加工機によって加工された部品によって、例えば、案内精度の高い運動案内装置を製造することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態に係る加工機の外観構成を示す斜視図である。
【図２】本実施形態に係る加工機の上面を示す外観図である。
【図３】本実施形態に係る加工機が備える筺体を示す図である。
【図４】本実施形態に係る加工機が備えるワークテーブル単体の駆動機構を説明するための図である。
【図５】本実施形態に係る加工機が備える加工ヘッド単体の駆動機構を説明するための図である。
【図６】本実施形態に係るワークテーブルと加工ヘッドの位置関係を説明するための図である。
【図７】図６で示した本実施形態に係るワークテーブルと加工ヘッドの要部を拡大した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための好適な実施形態について、図面を用いて説明する。なお、以下の実施形態は、各請求項に係る発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１５】
図１は、本実施形態に係る加工機の外観構成を示す斜視図である。また、図２は、本実施形態に係る加工機の上面を示す外観図である。さらに、図３は、本実施形態に係る加工機が備える筺体を示す図であり、図４は、本実施形態に係る加工機が備えるワークテーブル単体の駆動機構を説明するための図であり、図５は、本実施形態に係る加工機が備える加工ヘッド単体の駆動機構を説明するための図である。またさらに、図６は、本実施形態に係るワークテーブルと加工ヘッドの位置関係を説明するための図であり、図７は、図６で示した本実施形態に係るワークテーブルと加工ヘッドの要部を拡大した図である。なお、本明細書では、説明の便宜のために、図１で示すように、加工機１０の方向を「表・裏・左・右・上・下」と定義して説明を行うこととする。すなわち、図１における紙面手前の左斜め下方向を向く面側を「表」とするとともに、紙面奥の右斜め上方向を向く面側を「裏」とし、紙面の左右を向く面側を「左」、「右」とし、紙面の上下を向く面側を「上」、「下」としている。
【００１６】
本実施形態に係る加工機１０は、図１及び図２に示すように、筺体１１と、ワークテーブル２１と、加工ヘッド３１とを備えて構成されている。
【００１７】
筺体１１は、加工機１０の外郭構造を形成する部材であり、概略矩形形状をして構成されている。図３に示すように、本実施形態に係る筺体１１は、表面及び裏面の略中央位置に対して上下方向に延びる縦孔１２を有するとともに、この上下方向に延びる縦孔１２の左右位置に、左右方向に延びる横孔１３を備えている。縦孔１２は、後述するワークテーブル２１が設置される箇所であり、表面と裏面に１つずつ、合計２つ設けられている。一方、横孔１３は、後述する加工ヘッド３１が設置される箇所であり、縦孔１２の左右に１つずつ、つまり、表面に２つと裏面に２つの合計４つ設けられている。したがって、筺体１１には、表裏一対のワークテーブル２１と、合計４台の加工ヘッド３１が設置されることとなる。なお、表面及び裏面のそれぞれに左右２つずつ設けられる２つの横孔１３，１３の上下方向の位置については、上下でずれることなく同じ位置に形成されている。
【００１８】
また、本実施形態に係る筺体１１は、表裏一対のワークテーブル２１と、合計４台の加工ヘッド３１のそれぞれに対して加わる応力の一部を受け持つことができるように、鋳鉄等の頑強な構造材により構成されている。つまり、本実施形態に係る加工機１０は、表裏一対のワークテーブル２１と、４台の加工ヘッド３１のそれぞれに対して加わる応力の一部を筺体１１に受け持たせるモノコック構造として構成されているので、加工抵抗や熱膨張などによる機械変形が生じ難い構成となっている。さらに、モノコック構造の採用によって、機械剛性が高く、且つ、省スペース化を実現した、従来技術にはない全く新しい加工機が実現されている。
【００１９】
なお、本明細書においては、加工機１０に対して外部から加わる応力の一部を筺体１１に受け持たせる構造を「モノコック構造」として記載するが、この種の構造を示す用語としては、一般的に「モノブロック構造」なる語も用いられている。本明細書における「モノコック構造」の語は、前記の「モノブロック構造」として表現される構成も含む趣旨であり、「モノコック構造」と「モノブロック構造」の語は同意で用いることとする。
【００２０】
図１、図２及び図４にて示されるワークテーブル２１は、筺体１１の表面及び裏面に対してそれぞれ１つずつ設けられる部材であり、それぞれに載置されるワークＷを筺体１１の上下方向に往復移動させることが可能となっている。本実施形態に係る一対のワークテーブル２１は、筺体１１に対して上下方向に設置されたリニアガイド２２を介して取り付けられている。本実施形態の場合には、リニアガイド２２を構成する一対の軌道レール２２ａが筺体１１に形成された縦孔１２の長手方向と同一方向に取り付けられており、リニアガイド２２を構成する移動ブロック２２ｂがワークテーブル２１に取り付けられている。かかる構成によって、一対のワークテーブル２１は、リニアガイド２２の案内による、筺体１１の略中央位置での筺体１１に対する上下方向の安定した往復直線移動が可能となっている。
【００２１】
また、一対のワークテーブル２１は、接続板２３によって互いに接続されており、さらに、この接続板２３は、筺体１１の内部の略中央位置で上下方向に設置された駆動装置としてのボールねじ２４によって駆動可能とされている。具体的には、ボールねじ２４が有する駆動軸としてのボールねじ軸２４ａは、筺体１１内部の略中央位置で上下方向に延びてリニアガイド２２の軌道レールと平行に設置されており、その上方の位置には、ボールねじ軸２４ａを回転駆動するためのサーボモータ２５が接続されている。なお、このサーボモータ２５は、筺体１１の上面に対して設置されている。一方、ボールねじ２４が有する駆動体としての駆動ナット２４ｂは、接続板２３に固定接続されている。したがって、サーボモータ２５が駆動することでボールねじ軸２４ａが回転運動を行うと、この回転運動に応じて駆動ナット２４ｂがボールねじ軸２４ａに沿った上下方向での往復直線運動を行うことになるので、駆動ナット２４ｂとともに接続板２３も上下方向での往復直線移動を行うこととなる。すると、接続板２３と一対のワークテーブル２１とは接続されているので、一対のワークテーブル２１についても、筺体１１に対して上下方向での往復直線移動を行うことが可能となる。なお、本実施形態に係る一対のワークテーブル２１については、両者のバランスをとることで均等な荷重が筺体１１に加わることになるので、筺体１１の表裏で全く同じ形状を有する表裏一対のワークテーブル２１として構成されている。かかる構成の採用によって、機械変形の少ない加工機１０が実現することとなる。
【００２２】
さらに、一対のワークテーブル２１のそれぞれには、ワークＷを固定設置するための固定機構２６が設置されている。また、固定機構２６の上方の位置には、後述する加工ヘッド３１に取り付けられてワークＷの加工を行う砥石３５などの加工工具に対してドレッシングを行うドレッサ２７（及びその取付軸であるドレッサ取付軸２７ａ）が設置されている。ドレッサ２７を利用することで、加工時間の経過とともに変形してしまう加工工具の形状を最適な形状に戻すことができる。また、ワークテーブル２１の上方の位置にドレッサ２７を設置することで、無駄時間の少ないドレッシングを実施することができ、作業効率の向上効果を得ることができる。
【００２３】
図１、図２及び図５にて示される加工ヘッド３１は、ワークテーブル２１に載置されるワークＷの左右側面を加工可能なように、表裏一対のワークテーブル２１それぞれの左右に位置するように筺体１１に対して設けられる部材であり、表裏２台ずつ、合計４台が設置されている。本実施形態に係る加工ヘッド３１は、砥石３５などの加工工具を取り付けるためのヘッド軸３１ａと、このヘッド軸３１ａを回転駆動するための駆動源となるスピンドルモータ３１ｂと、ヘッド軸３１ａ及びスピンドルモータ３１ｂを固定保持する保持板３１ｃとで構成されている。
【００２４】
そして、加工ヘッド３１は、筺体１１に対して左右方向に設置されたリニアガイド３２を介して左右方向での往復移動が可能なように取り付けられている。本実施形態の場合には、リニアガイド３２を構成する軌道レール３２ａが筺体１１に形成された横孔１３の上下位置に取り付けられており、リニアガイド３２を構成する移動ブロック３２ｂがヘッド軸３１ａ及びスピンドルモータ３１ｂを保持する保持板３１ｃに取り付けられている。また、保持板３１ｃと筺体１１の間には、リニアモータ３３が設置されており、筺体１１に対する加工ヘッド３１の左右方向での往復直線移動の駆動源として機能している。このリニアモータ３３については、可動子と固定子のそれぞれが保持板３１ｃと筺体１１のどちら側に取り付けられていてもよい。本実施形態に係る加工ヘッド３１は、以上のような構成を備えるので、リニアモータ３３の駆動とリニアガイド３２の案内による、筺体１１に対する左右方向の安定した往復直線移動が可能となっている。
【００２５】
さらに、本実施形態に係る加工ヘッド３１は、筺体１１の表面又は裏面に対して垂直方向に突出／退避自在に構成されている。なお、加工ヘッド３１は、スピンドルモータ３１ｂによって駆動されるヘッド軸３１ａを備える構造になっている。
【００２６】
以上のように、本実施形態に係る加工ヘッド３１は、筺体１１に対してヘッド軸３１ａを、左右方向、及び、筺体１１の表面又は裏面に対して突出／退避方向に往復直線移動することができるので、ワークＷに対する加工工具の垂直方向の位置制御を行うことが可能となっている。したがって、本実施形態に係る加工機１０によれば、前述した位置制御の実施によって、ワークＷの左右側面に対する所望の加工が実施可能となる。
【００２７】
なお、本実施形態に係る加工機１０は、上述したワークテーブル２１と加工ヘッド３１の構成部材のうち、それぞれの部材を駆動する駆動機構の少なくとも一部が筺体１１の内部に極力収納される構成が取られている。すなわち、ワークテーブル２１の駆動源であるボールねじ２４や、ボールねじ２４とワークテーブル２１とを接続する接続板２３などは、筺体１１内に完全に収納されており、筺体１１の表面及び裏面から外部に露出しているのは、ワークＷを固定設置するための固定機構２６やドレッサ２７と、それらの周辺の部材の一部に限られている。また、加工ヘッド３１の駆動源であるスピンドルモータ３１ｂについても、筺体１１内に完全に収納されており、筺体１１の表面及び裏面から外部に露出しているのは、ヘッド軸３１ａと保持板３１ｃなどといった必要最小限の部材に限られている。このような構成によって、本実施形態に係る加工機１０は、モノコック構造の利点を十分に発揮することができるので、非常にコンパクトな形状であることから、機械剛性が高く、且つ、省スペース化を実現した加工機であるということができる。
【００２８】
さらに、本実施形態に係る加工機１０の外観を観察して明らかな通り、この加工機１０は、ワークテーブル２１が筺体１１の表面及び裏面の略中央位置に対して上下方向に設置されており、筺体１１の表面視及び裏面視のそれぞれが、ワークテーブル２１を中心として左右対称なシンメトリ構造として構成されている。また、筺体１１の表面視と裏面視とが相似形をなし、表裏対称なシンメトリ構造としても構成されている。すなわち、本実施形態に係る加工機１０は、筺体１１の左右表裏がシンメトリとなっているので、装置構成が非対称なために生じてしまう変形を極力抑えた構成となっている。したがって、本実施形態に係る加工機１０では、表裏一対のワークテーブル２１及び４台の加工ヘッド３１のそれぞれに対して加わる応力の一部を安定して筺体１１に受け持たせることができるので、このような外観デザイン設計の観点からも、この加工機１０が高精度、高剛性化を実現できることが示されている。
【００２９】
またさらに、本実施形態に係る加工機１０では、被加工物であるワークＷが、上下方向に設置されたワークテーブル２１と、その左右方向に設置された加工ヘッド３１とによって加工を受けることになるので、切削粉などが加工機１０上に溜まることはない。この点、従来の加工機では、ワークを載せて水平移動するテーブルなどに切削粉などが溜まるので、常に清掃等のメンテナンスが必要不可欠であったが、本実施形態に係る加工機１０の場合には、加工機１０自体に切削粉等の塵芥は溜まらず、ベッド架台上面に落下するので、非常に高いメンテナンス性を備えた加工機であるということができる。このような利点は、従来の加工機に比べて稼働率の向上にもつながるので、本実施形態の加工機１０が、生産性の面からも従来技術に比べて優れていることが明らかである。
【００３０】
以上、本実施形態に係る加工機１０の具体的な構成を説明した。次に、図６及び図７を参照して、本実施形態に係る加工機１０の動作を説明する。
【００３１】
まず、ワークＷをワークテーブル２１の固定機構２６に設置する。
【００３２】
そして次に、加工ヘッド３１の駆動機構であるリニアモータ３３や、不図示の「工作機械用スピンドル駆動機構」の駆動源を動作制御することで、ヘッド軸３１ａを筺体１１に対し左右方向及び突出／退避方向に移動させ、ヘッド軸３１ａに取り付けられた砥石３５等の加工工具とワークＷとの位置調整を行う。
【００３３】
この状態から、サーボモータ２５を駆動させると、ボールねじ軸２４ａが回転運動を行い、この回転運動に応じて駆動ナット２４ｂがボールねじ軸２４ａに沿った上下方向での往復直線移動を開始する。このとき、駆動ナット２４ｂとともに接続板２３も上下方向での往復直線移動を行うこととなるので、接続板２３と接続されている一対のワークテーブル２１が、筺体１１に対して上下方向での往復直線移動を行うこととなる。ワークテーブル２１の上下方向での往復直線移動によってワークＷが移動すると、ワークＷは２つのヘッド軸３１ａに取り付けられた砥石３５等の加工工具の間を通過する際に、加工工具からの加工を受けることとなる。なお、本実施形態に係る一対のワークテーブル２１については、両者のバランスをとることで均等な荷重が筺体１１に加わることになるので、表裏一対のワークテーブル２１に対して同じワークＷを取り付けておき、同時に加工を施すことが好ましい。また、ワークＷへの加工によって発生する切削粉等については、重力の作用によってベッド架台上面に落下し、加工機１０のワークテーブル２１に降り積もる量が少量となるので、本実施形態に係る加工機１０は、非常に優れたメンテナンス性を備えている。
【００３４】
ワークＷへの加工が終了すると、加工ヘッド３１の駆動機構を制御することでヘッド軸３１ａに取り付けられた砥石３５等の加工工具をワークＷから退避させ、もしくは、サーボモータ２５の駆動制御によってワークテーブル２１を移動させて加工工具からワークＷを退避させる。そして、ワークテーブル２１の固定機構２６から加工済みのワークＷを取り外し、１つのワークＷ加工作業が完了する。また、上述した工程を繰り返し行うことで、多数のワークＷの加工作業を行うことができる。
【００３５】
さらに、ワークＷの加工を繰り返すことで砥石３５等の加工工具の摩耗が激しくなった場合、あるいは規定の加工量に達した場合には、ワークテーブル２１の駆動機構であるサーボモータ２５と、加工ヘッド３１の駆動機構とを制御することで、加工工具をワークテーブル２１に設置されたドレッサ２７によってドレッシングできるように位置制御する。ドレッサ２７によって加工工具をドレッシングすることで、加工時間の経過とともに変形してしまう加工工具の形状を最適な形状に戻すことができる。
【００３６】
以上、本発明の好適な実施形態について説明した。上述したように、本実施形態に係る加工機１０は、複数台の加工ヘッド３１によってワークＷに対する加工が行われる加工点が複数設けられるとともに、前記加工点を加工機１０の重心点で駆動するボールねじ２４等の駆動装置を備えることを特徴とするものであった。なお、加工機１０の重心点に位置するボールねじ２４等の駆動装置によって駆動される前記加工点については、１つの点のみを指す用語ではなく、複数台の加工ヘッド３１によってワークＷに対する加工が行われる加工位置の周辺近傍領域も含むものであり、筺体１１の左右表裏がシンメトリとなって安定した加工ができる程度の精度で装置が構成されていればよい。
【００３７】
ただし、本発明の技術的範囲は、上記実施形態に記載の範囲に限定されるものではない。上記実施形態には、多様な変更又は改良を加えることが可能である。
【００３８】
例えば、上述した実施形態では、ワークテーブル２１の駆動機構としてサーボモータ２５とボールねじ２４を採用し、加工ヘッド３１の駆動機構としてリニアモータ３３等を採用した場合を例示して説明を行った。しかしながら、ワークテーブル２１や加工ヘッド３１の駆動機構については、あらゆる公知の駆動機構を採用することが可能である。
【００３９】
また、上述した実施形態では、加工工具に砥石３５を用いた場合を例示して説明を行ったが、ヘッド軸３１ａに対して取り付け可能な加工工具であれば、どの様なものであっても適用可能である。例えば、研削加工に用いられる砥石３５以外にも、切削加工に用いられる超硬チップや、ミーリング加工に用いられるフライスカッターやエンドミル等についても、本発明の加工機で利用することができる。
【００４０】
さらに、上述した実施形態では、筺体１１の表面及び裏面に対して表裏一対のワークテーブル２１が設けられた形態を例示して説明したが、本発明に係る一対のワークテーブルは、筺体１１の表面及び裏面に対して設けられるものには限られず、どのような設置面に設けられるものであってもよい。すなわち、本発明に係る一対のワークテーブルは、筺体の一表面及び他表面に対してそれぞれ設けられるものであればよい。
【００４１】
またさらに、上述した実施形態に係る一対のワークテーブル２１では、ワークテーブル２１に載置されるワークＷの左右面を加工する場合を例示して説明したが、本発明に係る加工機では、ワークテーブルに載置されるワークの対向する二面を加工可能であればよく、例えば、ワークＷの上下面を加工するようにしてもよい。
【００４２】
さらにまた、上述した実施形態では、ワークテーブル２１に載置されるワークＷの対向する二面を加工可能なように、４台の加工ヘッド３１が一対のワークテーブル２１を挟むように筺体１１に設けられる構成とされていたが、本発明に係る加工ヘッドの設置台数については、複数台であればよく、より好ましくは、ワークＷの加工に際してバランスがとれるように、偶数台もしくは４の倍数台の加工ヘッドを設けることが好適である。
【００４３】
また、上述した実施形態では、筺体１１の設置面と垂直方向に駆動装置としてのボールねじ２４を設ける構成が採用されていたが、本発明に係る加工機は、このような構成に限定されるものではなく、前記駆動装置には、リニアモータなどの様々な形態の駆動装置を用いることができる。種々の形態の駆動装置を本発明に適用したとしても、上述した実施形態に係る加工機１０と同様の効果が得られることは明らかである。
【００４４】
なお、本発明に係る加工機によって加工された加工品については、例えば、リニアガイド等の運動案内装置の構成部品に好適に用いることができる。すなわち、軌道部材と、軌道部材に複数の転動体を介して移動自在に取り付けられる移動体と、を有し、複数の転動体が、軌道部材と移動体との間に形成された負荷転走路と、その負荷転走路の一端と他端とを結ぶように移動体に形成された無負荷転走路とから構成される無限循環路に設置される運動案内装置において、軌道部材又は移動体のうちの少なくとも一方の部材が、上述した本実施形態に係る加工機１０によって加工されていることとすることができる。特に、本発明に係る加工機は、比較的に小型の運動案内装置（リニアガイド）に用いられる軌道部材（軌道レール）などのように、精度の非常に高い加工を要求されるワークに対して、加工抵抗や熱膨張などによる機械変形が生じ難く、精度の高い加工を安定して行うことが可能である。
【００４５】
その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【符号の説明】
【００４６】
１０ 加工機、１１ 筺体、１２ 縦孔、１３ 横孔、２１ ワークテーブル、２２ リニアガイド、２２ａ 軌道レール、２２ｂ 移動ブロック、２３ 接続板、２４ ボールねじ、２４ａ ボールねじ軸、２４ｂ 駆動ナット、２５ サーボモータ、２６ 固定機構、２７ ドレッサ、２７ａ ドレッサ取付軸、３１ 加工ヘッド、３１ａ ヘッド軸、３１ｂ スピンドルモータ、３１ｃ 保持板、３２ リニアガイド、３２ａ 軌道レール、３２ｂ 移動ブロック、３３ リニアモータ、３５ 砥石、Ｗ ワーク。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、長尺部材を加工する加工機と、加工機で加工された部材を備える運動案内装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から知られる加工機は、例えば下記特許文献１に記載のように、垂直方向に滑動自在に装着した研削主軸頭と、これを保持し滑動自在とした保持枠を備えたコラムと、該コラム方向に進退可能なサドルと、該サドルの進退方向と直交して移動可能なテーブルとを備えたものが一般的である。この種の加工機では、コラムに対して研削主軸頭がオーバーハング構造で取り付けられているとともに、被加工物であるワークは水平移動するテーブル上に載せられて加工を受けるように構成されていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−１７１７４６号公報
【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、従来の加工機は、コラム、サドル、テーブル等の組み合わせ構造であったので、その構造は複雑であり、さらに機械強度を持たせる観点から、機械重量が大きくならざるを得ないという問題を有していた。また、従来の加工機は、オーバーハング構造を採用していることから、加工抵抗及び熱膨張による機械変移が大きく、ワークを精度よく加工するために、例えば複雑な制御機構等を要するという問題が存在していた。
【０００５】
特に、比較的に小型の運動案内装置（リニアガイド）に用いられる軌道部材（軌道レール）などのように、精度の非常に高い加工を要求されるワークに対しては、加工抵抗や熱膨張などによる機械変形が生じることが無く、精度の高い加工を安定して行うことのできる新たな加工機が求められていた。
【０００６】
さらに、機械剛性が高く、且つ、省スペース化を実現する、従来技術では不可能であった加工機を実現することが求められていた。
【０００７】
本発明は、上述した従来技術の問題点と産業界の要請に鑑みて成されたものであって、その目的は、加工抵抗や熱膨張などによる機械変形が生じることが無く、精度の高い加工を安定して行うことができ、さらに、機械剛性が高く、且つ、省スペース化を実現した、従来技術にはない全く新しい加工機を提供することにある。
【０００８】
また、本発明は、上記の加工機で加工された部材を備える運動案内装置を提供することを目的として成されたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る加工機は、外郭構造を形成する筺体と、前記筺体の一表面及び他表面に対してそれぞれ設けられ、載置されるワークを前記筺体の設置面と垂直方向に往復移動可能な一対のワークテーブルと、前記ワークテーブルに載置される前記ワークの対向する二面を加工可能なように、前記一対のワークテーブルを挟むように前記筺体に設けられる複数台の加工ヘッドと、を備える加工機であって、前記一対のワークテーブル及び前記複数台の加工ヘッドのそれぞれに対して加わる応力の一部を前記筺体に受け持たせるモノコック構造を有することを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明に係る運動案内装置は、軌道部材と、前記軌道部材に複数の転動体を介して移動自在に取り付けられる移動体と、を有し、前記複数の転動体が、前記軌道部材と前記移動体との間に形成された負荷転走路と、その負荷転走路の一端と他端とを結ぶように前記移動体に形成された無負荷転走路とから構成される無限循環路に設置される運動案内装置であって、前記軌道部材又は前記移動体のうちの少なくとも一方の部材が、上記の加工機によって加工されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、加工抵抗や熱膨張などによる機械変形が生じ難く、精度の高い加工を安定して行うことができ、さらに、機械剛性が高く、且つ、省スペース化を実現した、従来技術にはない全く新しい加工機を提供することができる。
【００１２】
また、本発明に係る加工機によれば、加工抵抗や熱膨張などによる機械変形が生じ難く、精度の高い加工を安定して行うことが可能であるので、精度の非常に高い加工を要求されるワークに対して用いることが好適である。かかる加工機によって加工された部品によって、例えば、案内精度の高い運動案内装置を製造することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態に係る加工機の外観構成を示す斜視図である。
【図２】本実施形態に係る加工機の上面を示す外観図である。
【図３】本実施形態に係る加工機が備える筺体を示す図である。
【図４】本実施形態に係る加工機が備えるワークテーブル単体の駆動機構を説明するための図である。
【図５】本実施形態に係る加工機が備える加工ヘッド単体の駆動機構を説明するための図である。
【図６】本実施形態に係るワークテーブルと加工ヘッドの位置関係を説明するための図である。
【図７】図６で示した本実施形態に係るワークテーブルと加工ヘッドの要部を拡大した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための好適な実施形態について、図面を用いて説明する。なお、以下の実施形態は、各請求項に係る発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１５】
図１は、本実施形態に係る加工機の外観構成を示す斜視図である。また、図２は、本実施形態に係る加工機の上面を示す外観図である。さらに、図３は、本実施形態に係る加工機が備える筺体を示す図であり、図４は、本実施形態に係る加工機が備えるワークテーブル単体の駆動機構を説明するための図であり、図５は、本実施形態に係る加工機が備える加工ヘッド単体の駆動機構を説明するための図である。またさらに、図６は、本実施形態に係るワークテーブルと加工ヘッドの位置関係を説明するための図であり、図７は、図６で示した本実施形態に係るワークテーブルと加工ヘッドの要部を拡大した図である。なお、本明細書では、説明の便宜のために、図１で示すように、加工機１０の方向を「表・裏・左・右・上・下」と定義して説明を行うこととする。すなわち、図１における紙面手前の左斜め下方向を向く面側を「表」とするとともに、紙面奥の右斜め上方向を向く面側を「裏」とし、紙面の左右を向く面側を「左」、「右」とし、紙面の上下を向く面側を「上」、「下」としている。
【００１６】
本実施形態に係る加工機１０は、図１及び図２に示すように、筺体１１と、ワークテーブル２１と、加工ヘッド３１とを備えて構成されている。
【００１７】
筺体１１は、加工機１０の外郭構造を形成する部材であり、概略矩形形状をして構成されている。図３に示すように、本実施形態に係る筺体１１は、表面及び裏面の略中央位置に対して上下方向に延びる縦孔１２を有するとともに、この上下方向に延びる縦孔１２の左右位置に、左右方向に延びる横孔１３を備えている。縦孔１２は、後述するワークテーブル２１が設置される箇所であり、表面と裏面に１つずつ、合計２つ設けられている。一方、横孔１３は、後述する加工ヘッド３１が設置される箇所であり、縦孔１２の左右に１つずつ、つまり、表面に２つと裏面に２つの合計４つ設けられている。したがって、筺体１１には、表裏一対のワークテーブル２１と、合計４台の加工ヘッド３１が設置されることとなる。なお、表面及び裏面のそれぞれに左右２つずつ設けられる２つの横孔１３，１３の上下方向の位置については、上下でずれることなく同じ位置に形成されている。
【００１８】
また、本実施形態に係る筺体１１は、表裏一対のワークテーブル２１と、合計４台の加工ヘッド３１のそれぞれに対して加わる応力の一部を受け持つことができるように、鋳鉄等の頑強な構造材により構成されている。つまり、本実施形態に係る加工機１０は、表裏一対のワークテーブル２１と、４台の加工ヘッド３１のそれぞれに対して加わる応力の一部を筺体１１に受け持たせるモノコック構造として構成されているので、加工抵抗や熱膨張などによる機械変形が生じ難い構成となっている。さらに、モノコック構造の採用によって、機械剛性が高く、且つ、省スペース化を実現した、従来技術にはない全く新しい加工機が実現されている。
【００１９】
なお、本明細書においては、加工機１０に対して外部から加わる応力の一部を筺体１１に受け持たせる構造を「モノコック構造」として記載するが、この種の構造を示す用語としては、一般的に「モノブロック構造」なる語も用いられている。本明細書における「モノコック構造」の語は、前記の「モノブロック構造」として表現される構成も含む趣旨であり、「モノコック構造」と「モノブロック構造」の語は同意で用いることとする。
【００２０】
図１、図２及び図４にて示されるワークテーブル２１は、筺体１１の表面及び裏面に対してそれぞれ１つずつ設けられる部材であり、それぞれに載置されるワークＷを筺体１１の上下方向に往復移動させることが可能となっている。本実施形態に係る一対のワークテーブル２１は、筺体１１に対して上下方向に設置されたリニアガイド２２を介して取り付けられている。本実施形態の場合には、リニアガイド２２を構成する一対の軌道レール２２ａが筺体１１に形成された縦孔１２の長手方向と同一方向に取り付けられており、リニアガイド２２を構成する移動ブロック２２ｂがワークテーブル２１に取り付けられている。かかる構成によって、一対のワークテーブル２１は、リニアガイド２２の案内による、筺体１１の略中央位置での筺体１１に対する上下方向の安定した往復直線移動が可能となっている。
【００２１】
また、一対のワークテーブル２１は、接続板２３によって互いに接続されており、さらに、この接続板２３は、筺体１１の内部の略中央位置で上下方向に設置された駆動装置としてのボールねじ２４によって駆動可能とされている。具体的には、ボールねじ２４が有する駆動軸としてのボールねじ軸２４ａは、筺体１１内部の略中央位置で上下方向に延びてリニアガイド２２の軌道レールと平行に設置されており、その上方の位置には、ボールねじ軸２４ａを回転駆動するためのサーボモータ２５が接続されている。なお、このサーボモータ２５は、筺体１１の上面に対して設置されている。一方、ボールねじ２４が有する駆動体としての駆動ナット２４ｂは、接続板２３に固定接続されている。したがって、サーボモータ２５が駆動することでボールねじ軸２４ａが回転運動を行うと、この回転運動に応じて駆動ナット２４ｂがボールねじ軸２４ａに沿った上下方向での往復直線運動を行うことになるので、駆動ナット２４ｂとともに接続板２３も上下方向での往復直線移動を行うこととなる。すると、接続板２３と一対のワークテーブル２１とは接続されているので、一対のワークテーブル２１についても、筺体１１に対して上下方向での往復直線移動を行うことが可能となる。なお、本実施形態に係る一対のワークテーブル２１については、両者のバランスをとることで均等な荷重が筺体１１に加わることになるので、筺体１１の表裏で全く同じ形状を有する表裏一対のワークテーブル２１として構成されている。かかる構成の採用によって、機械変形の少ない加工機１０が実現することとなる。
【００２２】
さらに、一対のワークテーブル２１のそれぞれには、ワークＷを固定設置するための固定機構２６が設置されている。また、固定機構２６の上方の位置には、後述する加工ヘッド３１に取り付けられてワークＷの加工を行う砥石３５などの加工工具に対してドレッシングを行うドレッサ２７（及びその取付軸であるドレッサ取付軸２７ａ）が設置されている。ドレッサ２７を利用することで、加工時間の経過とともに変形してしまう加工工具の形状を最適な形状に戻すことができる。また、ワークテーブル２１の上方の位置にドレッサ２７を設置することで、無駄時間の少ないドレッシングを実施することができ、作業効率の向上効果を得ることができる。
【００２３】
図１、図２及び図５にて示される加工ヘッド３１は、ワークテーブル２１に載置されるワークＷの左右側面を加工可能なように、表裏一対のワークテーブル２１それぞれの左右に位置するように筺体１１に対して設けられる部材であり、表裏２台ずつ、合計４台が設置されている。本実施形態に係る加工ヘッド３１は、砥石３５などの加工工具を取り付けるためのヘッド軸３１ａと、このヘッド軸３１ａを回転駆動するための駆動源となるスピンドルモータ３１ｂと、ヘッド軸３１ａ及びスピンドルモータ３１ｂを固定保持する保持板３１ｃとで構成されている。
【００２４】
そして、加工ヘッド３１は、筺体１１に対して左右方向に設置されたリニアガイド３２を介して左右方向での往復移動が可能なように取り付けられている。本実施形態の場合には、リニアガイド３２を構成する軌道レール３２ａが筺体１１に形成された横孔１３の上下位置に取り付けられており、リニアガイド３２を構成する移動ブロック３２ｂがヘッド軸３１ａ及びスピンドルモータ３１ｂを保持する保持板３１ｃに取り付けられている。また、保持板３１ｃと筺体１１の間には、リニアモータ３３が設置されており、筺体１１に対する加工ヘッド３１の左右方向での往復直線移動の駆動源として機能している。このリニアモータ３３については、可動子と固定子のそれぞれが保持板３１ｃと筺体１１のどちら側に取り付けられていてもよい。本実施形態に係る加工ヘッド３１は、以上のような構成を備えるので、リニアモータ３３の駆動とリニアガイド３２の案内による、筺体１１に対する左右方向の安定した往復直線移動が可能となっている。
【００２５】
さらに、本実施形態に係る加工ヘッド３１は、筺体１１の表面又は裏面に対して垂直方向に突出／退避自在に構成されている。なお、加工ヘッド３１は、スピンドルモータ３１ｂによって駆動されるヘッド軸３１ａを備える構造になっている。
【００２６】
以上のように、本実施形態に係る加工ヘッド３１は、筺体１１に対してヘッド軸３１ａを、左右方向、及び、筺体１１の表面又は裏面に対して突出／退避方向に往復直線移動することができるので、ワークＷに対する加工工具の垂直方向の位置制御を行うことが可能となっている。したがって、本実施形態に係る加工機１０によれば、前述した位置制御の実施によって、ワークＷの左右側面に対する所望の加工が実施可能となる。
【００２７】
なお、本実施形態に係る加工機１０は、上述したワークテーブル２１と加工ヘッド３１の構成部材のうち、それぞれの部材を駆動する駆動機構の少なくとも一部が筺体１１の内部に極力収納される構成が取られている。すなわち、ワークテーブル２１の駆動源であるボールねじ２４や、ボールねじ２４とワークテーブル２１とを接続する接続板２３などは、筺体１１内に完全に収納されており、筺体１１の表面及び裏面から外部に露出しているのは、ワークＷを固定設置するための固定機構２６やドレッサ２７と、それらの周辺の部材の一部に限られている。また、加工ヘッド３１の駆動源であるスピンドルモータ３１ｂについても、筺体１１内に完全に収納されており、筺体１１の表面及び裏面から外部に露出しているのは、ヘッド軸３１ａと保持板３１ｃなどといった必要最小限の部材に限られている。このような構成によって、本実施形態に係る加工機１０は、モノコック構造の利点を十分に発揮することができるので、非常にコンパクトな形状であることから、機械剛性が高く、且つ、省スペース化を実現した加工機であるということができる。
【００２８】
さらに、本実施形態に係る加工機１０の外観を観察して明らかな通り、この加工機１０は、ワークテーブル２１が筺体１１の表面及び裏面の略中央位置に対して上下方向に設置されており、筺体１１の表面視及び裏面視のそれぞれが、ワークテーブル２１を中心として左右対称なシンメトリ構造として構成されている。また、筺体１１の表面視と裏面視とが相似形をなし、表裏対称なシンメトリ構造としても構成されている。すなわち、本実施形態に係る加工機１０は、筺体１１の左右表裏がシンメトリとなっているので、装置構成が非対称なために生じてしまう変形を極力抑えた構成となっている。したがって、本実施形態に係る加工機１０では、表裏一対のワークテーブル２１及び４台の加工ヘッド３１のそれぞれに対して加わる応力の一部を安定して筺体１１に受け持たせることができるので、このような外観デザイン設計の観点からも、この加工機１０が高精度、高剛性化を実現できることが示されている。
【００２９】
またさらに、本実施形態に係る加工機１０では、被加工物であるワークＷが、上下方向に設置されたワークテーブル２１と、その左右方向に設置された加工ヘッド３１とによって加工を受けることになるので、切削粉などが加工機１０上に溜まることはない。この点、従来の加工機では、ワークを載せて水平移動するテーブルなどに切削粉などが溜まるので、常に清掃等のメンテナンスが必要不可欠であったが、本実施形態に係る加工機１０の場合には、加工機１０自体に切削粉等の塵芥は溜まらず、ベッド架台上面に落下するので、非常に高いメンテナンス性を備えた加工機であるということができる。このような利点は、従来の加工機に比べて稼働率の向上にもつながるので、本実施形態の加工機１０が、生産性の面からも従来技術に比べて優れていることが明らかである。
【００３０】
以上、本実施形態に係る加工機１０の具体的な構成を説明した。次に、図６及び図７を参照して、本実施形態に係る加工機１０の動作を説明する。
【００３１】
まず、ワークＷをワークテーブル２１の固定機構２６に設置する。
【００３２】
そして次に、加工ヘッド３１の駆動機構であるリニアモータ３３や、不図示の「工作機械用スピンドル駆動機構」の駆動源を動作制御することで、ヘッド軸３１ａを筺体１１に対し左右方向及び突出／退避方向に移動させ、ヘッド軸３１ａに取り付けられた砥石３５等の加工工具とワークＷとの位置調整を行う。
【００３３】
この状態から、サーボモータ２５を駆動させると、ボールねじ軸２４ａが回転運動を行い、この回転運動に応じて駆動ナット２４ｂがボールねじ軸２４ａに沿った上下方向での往復直線移動を開始する。このとき、駆動ナット２４ｂとともに接続板２３も上下方向での往復直線移動を行うこととなるので、接続板２３と接続されている一対のワークテーブル２１が、筺体１１に対して上下方向での往復直線移動を行うこととなる。ワークテーブル２１の上下方向での往復直線移動によってワークＷが移動すると、ワークＷは２つのヘッド軸３１ａに取り付けられた砥石３５等の加工工具の間を通過する際に、加工工具からの加工を受けることとなる。なお、本実施形態に係る一対のワークテーブル２１については、両者のバランスをとることで均等な荷重が筺体１１に加わることになるので、表裏一対のワークテーブル２１に対して同じワークＷを取り付けておき、同時に加工を施すことが好ましい。また、ワークＷへの加工によって発生する切削粉等については、重力の作用によってベッド架台上面に落下し、加工機１０のワークテーブル２１に降り積もる量が少量となるので、本実施形態に係る加工機１０は、非常に優れたメンテナンス性を備えている。
【００３４】
ワークＷへの加工が終了すると、加工ヘッド３１の駆動機構を制御することでヘッド軸３１ａに取り付けられた砥石３５等の加工工具をワークＷから退避させ、もしくは、サーボモータ２５の駆動制御によってワークテーブル２１を移動させて加工工具からワークＷを退避させる。そして、ワークテーブル２１の固定機構２６から加工済みのワークＷを取り外し、１つのワークＷ加工作業が完了する。また、上述した工程を繰り返し行うことで、多数のワークＷの加工作業を行うことができる。
【００３５】
さらに、ワークＷの加工を繰り返すことで砥石３５等の加工工具の摩耗が激しくなった場合、あるいは規定の加工量に達した場合には、ワークテーブル２１の駆動機構であるサーボモータ２５と、加工ヘッド３１の駆動機構とを制御することで、加工工具をワークテーブル２１に設置されたドレッサ２７によってドレッシングできるように位置制御する。ドレッサ２７によって加工工具をドレッシングすることで、加工時間の経過とともに変形してしまう加工工具の形状を最適な形状に戻すことができる。
【００３６】
以上、本発明の好適な実施形態について説明した。上述したように、本実施形態に係る加工機１０は、複数台の加工ヘッド３１によってワークＷに対する加工が行われる加工点が複数設けられるとともに、前記加工点を加工機１０の重心点で駆動するボールねじ２４等の駆動装置を備えることを特徴とするものであった。なお、加工機１０の重心点に位置するボールねじ２４等の駆動装置によって駆動される前記加工点については、１つの点のみを指す用語ではなく、複数台の加工ヘッド３１によってワークＷに対する加工が行われる加工位置の周辺近傍領域も含むものであり、筺体１１の左右表裏がシンメトリとなって安定した加工ができる程度の精度で装置が構成されていればよい。
【００３７】
ただし、本発明の技術的範囲は、上記実施形態に記載の範囲に限定されるものではない。上記実施形態には、多様な変更又は改良を加えることが可能である。
【００３８】
例えば、上述した実施形態では、ワークテーブル２１の駆動機構としてサーボモータ２５とボールねじ２４を採用し、加工ヘッド３１の駆動機構としてリニアモータ３３等を採用した場合を例示して説明を行った。しかしながら、ワークテーブル２１や加工ヘッド３１の駆動機構については、あらゆる公知の駆動機構を採用することが可能である。
【００３９】
また、上述した実施形態では、加工工具に砥石３５を用いた場合を例示して説明を行ったが、ヘッド軸３１ａに対して取り付け可能な加工工具であれば、どの様なものであっても適用可能である。例えば、研削加工に用いられる砥石３５以外にも、切削加工に用いられる超硬チップや、ミーリング加工に用いられるフライスカッターやエンドミル等についても、本発明の加工機で利用することができる。
【００４０】
さらに、上述した実施形態では、筺体１１の表面及び裏面に対して表裏一対のワークテーブル２１が設けられた形態を例示して説明したが、本発明に係る一対のワークテーブルは、筺体１１の表面及び裏面に対して設けられるものには限られず、どのような設置面に設けられるものであってもよい。すなわち、本発明に係る一対のワークテーブルは、筺体の一表面及び他表面に対してそれぞれ設けられるものであればよい。
【００４１】
またさらに、上述した実施形態に係る一対のワークテーブル２１では、ワークテーブル２１に載置されるワークＷの左右面を加工する場合を例示して説明したが、本発明に係る加工機では、ワークテーブルに載置されるワークの対向する二面を加工可能であればよく、例えば、ワークＷの上下面を加工するようにしてもよい。
【００４２】
さらにまた、上述した実施形態では、ワークテーブル２１に載置されるワークＷの対向する二面を加工可能なように、４台の加工ヘッド３１が一対のワークテーブル２１を挟むように筺体１１に設けられる構成とされていたが、本発明に係る加工ヘッドの設置台数については、複数台であればよく、より好ましくは、ワークＷの加工に際してバランスがとれるように、偶数台もしくは４の倍数台の加工ヘッドを設けることが好適である。
【００４３】
また、上述した実施形態では、筺体１１の設置面と垂直方向に駆動装置としてのボールねじ２４を設ける構成が採用されていたが、本発明に係る加工機は、このような構成に限定されるものではなく、前記駆動装置には、リニアモータなどの様々な形態の駆動装置を用いることができる。種々の形態の駆動装置を本発明に適用したとしても、上述した実施形態に係る加工機１０と同様の効果が得られることは明らかである。
【００４４】
なお、本発明に係る加工機によって加工された加工品については、例えば、リニアガイド等の運動案内装置の構成部品に好適に用いることができる。すなわち、軌道部材と、軌道部材に複数の転動体を介して移動自在に取り付けられる移動体と、を有し、複数の転動体が、軌道部材と移動体との間に形成された負荷転走路と、その負荷転走路の一端と他端とを結ぶように移動体に形成された無負荷転走路とから構成される無限循環路に設置される運動案内装置において、軌道部材又は移動体のうちの少なくとも一方の部材が、上述した本実施形態に係る加工機１０によって加工されていることとすることができる。特に、本発明に係る加工機は、比較的に小型の運動案内装置（リニアガイド）に用いられる軌道部材（軌道レール）などのように、精度の非常に高い加工を要求されるワークに対して、加工抵抗や熱膨張などによる機械変形が生じ難く、精度の高い加工を安定して行うことが可能である。
【００４５】
その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【符号の説明】
【００４６】
１０ 加工機、１１ 筺体、１２ 縦孔、１３ 横孔、２１ ワークテーブル、２２ リニアガイド、２２ａ 軌道レール、２２ｂ 移動ブロック、２３ 接続板、２４ ボールねじ、２４ａ ボールねじ軸、２４ｂ 駆動ナット、２５ サーボモータ、２６ 固定機構、２７ ドレッサ、２７ａ ドレッサ取付軸、３１ 加工ヘッド、３１ａ ヘッド軸、３１ｂ スピンドルモータ、３１ｃ 保持板、３２ リニアガイド、３２ａ 軌道レール、３２ｂ 移動ブロック、３３ リニアモータ、３５ 砥石、Ｗ ワーク。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外郭構造を形成する筺体と、
前記筺体の一表面及び他表面に対してそれぞれ設けられ、載置されるワークを前記筺体の設置面と垂直方向に往復移動可能な一対のワークテーブルと、
前記ワークテーブルに載置される前記ワークの対向する二面を加工可能なように、前記一対のワークテーブルを挟むように前記筺体に設けられる複数台の加工ヘッドと、
を備える加工機であって、
前記一対のワークテーブル及び前記複数台の加工ヘッドのそれぞれに対して加わる応力の一部を前記筺体に受け持たせるモノコック構造を有することを特徴とする加工機。
【請求項２】
請求項１に記載の加工機において、
前記筺体の一表面視と他表面視とが相似形をなし、一他表面対称なシンメトリ構造を有することを特徴とする加工機。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の加工機において、
前記複数台の加工ヘッドによって前記ワークに対する加工が行われる加工点が複数設けられるとともに、前記加工点を加工機の重心点で駆動する駆動装置を備えることを特徴とする加工機。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の加工機において、
前記筺体の内部の略中央位置には、筺体の設置面と垂直方向に駆動装置が設置され、
前記一対のワークテーブルのそれぞれは、駆動装置の駆動軸と平行に設置されたリニアガイドを介して取り付けられ、
前記駆動装置が備える駆動体と前記一対のワークテーブルとが接続されることにより、前記駆動軸に沿って、前記一対のワークテーブルが筺体の設置面と垂直方向に往復移動することを特徴とする加工機。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の加工機において、
前記一対のワークテーブル及び前記複数台の加工ヘッドのそれぞれを駆動する駆動機構の少なくとも一部が、前記筺体の内部に収納されており、
前記複数台の加工ヘッドのそれぞれは、前記筺体に対してワークテーブルの往復移動方向と垂直方向に設置されたリニアガイドを介して往復移動可能に取り付けられていることを特徴とする加工機。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の加工機において、
前記複数台の加工ヘッドのそれぞれは、前記筺体の一表面又は他表面に対して垂直方向に往復移動自在に構成されていることを特徴とする加工機。
【請求項７】
軌道部材と、
前記軌道部材に複数の転動体を介して移動自在に取り付けられる移動体と、
を有し、
前記複数の転動体が、前記軌道部材と前記移動体との間に形成された負荷転走路と、その負荷転走路の一端と他端とを結ぶように前記移動体に形成された無負荷転走路とから構成される無限循環路に設置される運動案内装置において、
前記軌道部材又は前記移動体のうちの少なくとも一方の部材が、請求項１〜６のいずれか１項に記載された加工機によって加工されていることを特徴とする運動案内装置。
【請求項１】
外郭構造を形成する筺体と、
前記筺体の一表面及び他表面に対してそれぞれ設けられ、載置されるワークを前記筺体の設置面と垂直方向に往復移動可能な一対のワークテーブルと、
前記ワークテーブルに載置される前記ワークの対向する二面を加工可能なように、前記一対のワークテーブルを挟むように前記筺体に設けられる複数台の加工ヘッドと、
を備える加工機であって、
前記一対のワークテーブル及び前記複数台の加工ヘッドのそれぞれに対して加わる応力の一部を前記筺体に受け持たせるモノコック構造を有することを特徴とする加工機。
【請求項２】
請求項１に記載の加工機において、
前記筺体の一表面視と他表面視とが相似形をなし、一他表面対称なシンメトリ構造を有することを特徴とする加工機。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の加工機において、
前記複数台の加工ヘッドによって前記ワークに対する加工が行われる加工点が複数設けられるとともに、前記加工点を加工機の重心点で駆動する駆動装置を備えることを特徴とする加工機。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の加工機において、
前記筺体の内部の略中央位置には、筺体の設置面と垂直方向に駆動装置が設置され、
前記一対のワークテーブルのそれぞれは、駆動装置の駆動軸と平行に設置されたリニアガイドを介して取り付けられ、
前記駆動装置が備える駆動体と前記一対のワークテーブルとが接続されることにより、前記駆動軸に沿って、前記一対のワークテーブルが筺体の設置面と垂直方向に往復移動することを特徴とする加工機。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の加工機において、
前記一対のワークテーブル及び前記複数台の加工ヘッドのそれぞれを駆動する駆動機構の少なくとも一部が、前記筺体の内部に収納されており、
前記複数台の加工ヘッドのそれぞれは、前記筺体に対してワークテーブルの往復移動方向と垂直方向に設置されたリニアガイドを介して往復移動可能に取り付けられていることを特徴とする加工機。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の加工機において、
前記複数台の加工ヘッドのそれぞれは、前記筺体の一表面又は他表面に対して垂直方向に往復移動自在に構成されていることを特徴とする加工機。
【請求項７】
軌道部材と、
前記軌道部材に複数の転動体を介して移動自在に取り付けられる移動体と、
を有し、
前記複数の転動体が、前記軌道部材と前記移動体との間に形成された負荷転走路と、その負荷転走路の一端と他端とを結ぶように前記移動体に形成された無負荷転走路とから構成される無限循環路に設置される運動案内装置において、
前記軌道部材又は前記移動体のうちの少なくとも一方の部材が、請求項１〜６のいずれか１項に記載された加工機によって加工されていることを特徴とする運動案内装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−１１１７４０（Ｐ２０１３−１１１７４０Ａ）
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２６３４０６（Ｐ２０１１−２６３４０６）
【出願日】平成２３年１２月１日（２０１１．１２．１）
【出願人】（３９００２９８０５）ＴＨＫ株式会社 (420)
【出願人】（３９４０１５４９７）ＴＨＫインテックス株式会社 (8)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１２月１日（２０１１．１２．１）
【出願人】（３９００２９８０５）ＴＨＫ株式会社 (420)
【出願人】（３９４０１５４９７）ＴＨＫインテックス株式会社 (8)
【Ｆターム（参考）】
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