JP5751197B2 - 被加工物支持装置及び工作機械 - Google Patents

Description

被加工物を支持する被加工物支持装置及び工作機械に関する。

マシニングセンタなどの工作機械は、被加工物（以下、ワークと表記する。）をテーブル上に支持し、加工主軸に取り付けられた工具によりフライス加工、ねじ立て等種々の加工を行う。工作機械は、工具が装着される主軸を回転可能に支持する主軸ヘッドと、主軸ヘッドを鉛直方向（Ｚ軸方向）に往復移動させるＺ軸移動装置と、主軸ヘッドを水平２方向（Ｘ軸及びＹ軸方向）夫々に往復移動させるＸＹ軸移動装置と、主軸を回転駆動する主軸駆動装置とを備える。ワークを支持するテーブルは、工作機械のベースに固定されていてもよいし、ワークを例えばＺ軸に平行な軸回りに回転させるように構成されていてもよい。主軸の移動に加えて、ワークを回転させることによって、より複雑な機械加工が可能となる（特許文献１等）。

一般に、加工主軸を移動させる軸であるＸ、Ｙ、Ｚの各軸に平行な軸回りにワークを回転させるとき、ワークの回転軸は、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸に対応してＡ、Ｂ、Ｃ軸と呼ばれている。例えば、特許文献２には、ワークをＡ軸及びＣ軸回転可能に支持するワーク支持装置が開示されている。ワーク支持装置は、クレードルと称するＵ字形箱状の揺動体が、鉛直な支持体によってＡ軸回転可能に支持されており、揺動体内部に配設されているＣ軸回転駆動部により、ワークを支持するテーブル（回転台）をＣ軸回転させるように構成されている。Ｃ軸回転駆動部は、前記支持体を貫通する駆動軸の一端に連結する動力伝達機構を有し、駆動軸の他端に駆動力を加えることにより、テーブルをＣ軸回転させる。また、揺動体内部に駆動モータを配設してあることによっても、テーブルをＣ軸回転させることができるとしている。

特開２０１０−１９４６１７号公報 特開昭６２−８４９４１号公報

しかしながら、特許文献２に記載の被加工物支持装置は、揺動体の内部にＣ軸回転駆動部が配設されているため、Ｃ軸回転駆動部を構成する各機械部品及び駆動モータにアクセスすることができず、保守性に欠けるという問題点があった。また、揺動体が箱状に形成されており、揺動体の底部のさらに下方への目視が制限されるため、点検し難いという問題点もあった。

また、揺動体の内部に駆動モータを配設してある場合には、該駆動モータへ電力を供給する電力供給線の配線が必要であり、配線の仕方によっては、揺動体が揺動する際に負荷になってしまうという問題点もあった。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、回転台を回転させる回転駆動部が取り付けられる揺動体におけるアクセス性を良好とし、更には回転駆動部への電力供給線による負荷を抑制することができる被加工物支持装置及び工作機械を提供することを目的とする。

本発明に係る被加工物支持装置は、支持体に揺動可能に支持されている揺動体に取り付けてある回転駆動部により回転台を回転させ、該回転台上に被加工物を載置して支持する被加工物支持装置において、前記揺動体は、前記支持体に揺動可能に支持されている軸部、該軸部の一端部から軸線方向に離間して配してあり、前記回転台が一面側に、前記回転駆動部が他面側に配設されている基板、及び前記一端部と前記基板とを連結し、前記一面側から前記他面側へ貫通する貫通孔が設けてある連結部を有することを特徴とする。

本発明にあっては、軸部が支持体に揺動可能に支持されており、軸部の一端部から軸線方向に離間して回転駆動部を取り付ける基板が配してある。基板の一面側には、被加工物を載置して支持し、回転駆動部により回転される回転台が、他面側には、回転駆動部が配設されている。軸部の一端部と基板とを連結する連結部には、前記一面側から前記他面側へ貫通する貫通孔が設けてあるので、揺動体の基板の一面側から他面側へのアクセス性が良好となる。

本発明に係る被加工物支持装置は、前記連結部が、２つの梁部材を有し、該２つの梁部材は、前記基板側の間隔が前記一端部側の間隔より広くなるように配してあることを特徴とする。

本発明にあっては、連結部が２つの梁部材を有し、該２つの梁部材によって揺動体の剛性を確保する。２つの梁部材の間隔が軸部の一端部側より基板側で広くなるように配してあるので、２つの梁部材と基板の周縁部とでトラス構造が形成される。また、２つの梁部材間には比較的大きな貫通孔を設けることができ、前記一面側から前記他面側へのアクセス性が良好となる。

本発明に係る被加工物支持装置は、前記２つの梁部材夫々は、前記一端部側が前記基板側より幅広であることを特徴とする。

本発明にあっては、２つの梁部材夫々は、軸部の一端部側が基板側より幅広であるので、連結部の剛性が高まる。

本発明に係る被加工物支持装置は、前記２つの梁部材夫々が、略Ｌ字状の断面を有することを特徴とする。

本発明にあっては、２つの梁部材夫々が、略Ｌ字状の断面を有するので、梁部材の剛性が高まる。

本発明に係る被加工物支持装置は、前記軸部が、円筒状をなし、一端側が前記貫通孔に向いており、前記回転駆動部へ電力を供給する電力供給線が前記軸部の内部に挿通されていることを特徴とする。

本発明にあっては、揺動体の軸部が円筒状であり、軸部の一端側が貫通孔に向いている。回転駆動部へ電力を供給する電力供給線が軸部の内部に挿通されている。揺動体が揺動する際に電力供給線は、軸部の軸線上で捻じれるように変形することができ、揺動体の揺動の際の負荷が抑制される。また、基板の一面側から貫通孔を通して電力供給線にアクセスできるので、電力供給線を軸部へ挿通する作業、更には電力供給線を回転駆動部へ脱着する作業における作業性が良い。

本発明に係る被加工物支持装置は、前記連結部に着脱自在に取り付けられており、前記貫通孔を覆うカバーを備えることを特徴とする。

本発明にあっては、貫通孔を覆うカバーが連結部に着脱自在に取り付けられており、該カバーによって、貫通孔への切削屑やクーラントの侵入を防止する。カバーを取り外すことによって、揺動体の基板の一面側から他面側へのアクセス性が良好となる。

本発明に係る被加工物支持装置は、前記カバーが、前記一面側に臨む凹部を有し、該凹部の底部が前記貫通孔に嵌挿してあることを特徴とする。

本発明にあっては、貫通孔を覆うカバーが、基板の一側に臨む凹部を有し、該凹部の底部が貫通孔に嵌挿してある。連結部に取り付けたカバーは貫通孔を遮蔽すると同時に、回転台が配設される基板の一面側の空間、即ち被加工物が載置される空間を仕切ることになる。該カバーが、基板の一面側に臨む凹部を有することにより、被加工物が載置される空間をより広くすることができる。

本発明に係る工作機械は、上述の被加工物支持装置と、該被加工物支持装置が支持する被加工物を加工する加工主軸装置とを備えることを特徴とする。

本発明にあっては、被加工物支持装置が支持する被加工物を加工主軸装置により切削加工等することができる。

本発明に係る工作機械は、前記回転駆動部により被加工物を回転させ、被加工物を旋削加工するようになしてあることを特徴とする。

本発明にあっては、回転駆動部によって被加工物を回転させることにより、被加工物を旋削加工することができる。

本発明によれば、軸部が支持体に揺動可能に支持されており、軸部の一端部から軸線方向に離間して回転駆動部を取り付ける基板が配してある。基板の一面側には、被加工物を載置して支持し、回転駆動部により回転される回転台が、他面側には、回転駆動部が配設されている。軸部の一端部と基板とを連結する連結部には、前記一面側から前記他面側へ貫通する貫通孔が設けてある。このため、揺動体の基板の一面側から他面側へのアクセス性が良好になる。

実施の形態に係る工作機械の斜視図である。 工作機械の正面図である。 工作機械の右側面図である。 ガイドレールを覆うカバー等を省略した工作機械の斜視図である。 ワーク支持装置の正面側斜視図である。 ワーク支持装置の背面側斜視図である。 ワーク支持装置の縦断正面図である。 揺動体の正面側斜視図である。 揺動体の背面側斜視図である。 揺動体の上面図である。 揺動体の底面図である。 図１０中のＡ−Ａ線による断面図である。 変形例に係る揺動体の上面図である。 変形例に係る揺動体の正面図である。

以下本発明をその実施の形態に係る工作機械を示す図面に基づいて詳述する。以下の説明では図において矢印で示す上下、左右及び前後を使用する。図１は工作機械１００の斜視図であり、図２は工作機械１００の正面図であり、図３は工作機械１００の右側面図であり、図４はガイドレールを覆うカバー等を省略した工作機械１００の斜視図である。作業者は前方で工作機械１００を操作し、ワークの着脱を行う。

工作機械１００は、ベース１０、Ｙ方向移動装置２０、Ｘ方向移動装置２１、コラム２２、Ｚ方向移動装置２３、主軸ヘッド（加工主軸装置）２５、ワーク支持装置（被加工物支持装置）３０等を備える。工作機械１００は、ワーク支持装置３０によりワーク（被加工物）を支持し、主軸ヘッド２５に装着された工具２６によりワークを加工する。工具２６は、主軸ヘッド２５の下端部に着脱可能に装着されており、工具交換装置（図示略）により交換可能としてある。

ベース１０は、架台１１、主軸基台１３、ワーク基台１４，１４等を備える。架台１１は前後方向に長い略直方体状の構造体である。架台１１の下部の四隅には高さ調整が可能な４本の脚部１２，１２，・・・が設けてある。脚部１２，１２，・・・は床面上に配置する。架台１１は、底板１１ａ、側板１１ｂ、上板１１ｃ、内部に支持板１１ｄ，１１ｄ等を備える。底板１１ａは平面視矩形をなす。側板１１ｂは底板１１ａの４辺に連なり、前後左右を囲む。上板１１ｃは平面視矩形の深皿状をなし、４辺が側板１１ｂの上端部分の内周面に固着している。上板１１ｃはワーク支持装置３０の下方の位置に貫通孔１１ｅを有する。加工により生じた切削屑、クーラント等は、貫通孔１１ｅを通して下方へ落下し、図示しない回収装置により回収される。支持板１１ｄ，１１ｄは夫々底板１１ａから上方へ立設してあり、板面が左右の側板１１ｂの板面と平行に互いに離隔して配してある。支持板１１ｄ，１１ｄは上端が上板１１ｃの底面に当接し、上板１１ｃを支持する。

主軸基台１３は前後方向に長い略直方体状をなし、上板１１ｃ上の後方部に配してある。主軸基台１３は前後方向に長い互いに平行な２条の支持台１３ａ，１３ａを上部に有し、後述するガイドレール２０ａ，２０ａを支持する。ワーク基台１４，１４は、上板１１ｃ上の前方部の左右に配してある。ワーク基台１４，１４は夫々前方側の支持台１４ａ及び後方側の支持台１４ｂを備える。各支持台１４ａ，１４ｂは柱状をなし、上面にワーク支持装置３０を着座させて固定する。

Ｙ方向移動装置２０は互いに平行な１対のガイドレール２０ａ，２０ａ、複数のブロック２０ｂ，２０ｂ，・・・、Ｙ方向移動台２０ｃ、及びＹ方向駆動モータ（図示略）を備える。ガイドレール２０ａ，２０ａは主軸基台１３の支持台１３ａ，１３ａの上面に前後方向に延設してある。ブロック２０ｂ，２０ｂ，・・・はガイドレール２０ａ，２０ａの夫々に前後方向に移動可能に嵌合している。Ｙ方向移動台２０ｃはブロック２０ｂ，２０ｂ，・・・上に固定してある。Ｙ方向駆動モータの駆動によって、Ｙ方向移動台２０ｃは前後方向に移動する。

Ｘ方向移動装置２１は互いに平行な１対のガイドレール２１ａ，２１ａ、複数のブロック２１ｂ，２１ｂ，・・・、コラム台２１ｃ、及びＸ方向駆動モータ（図示略）を備える。ガイドレール２１ａ，２１ａは前後方向に適当な間隔を空けてＹ方向移動台２０ｃの上面に左右方向に延設してある。ブロック２１ｂ，２１ｂ，・・・はガイドレール２１ａ，２１ａの夫々に左右方向に移動可能に嵌合している。コラム台２１ｃはブロック２１ｂ，２１ｂ，・・・上に固定してある。Ｘ方向駆動モータの駆動によって、コラム台２１ｃを左右方向に移動する。

コラム２２は柱状をなし、コラム台２１ｃ上に固定してある。尚、コラム２２とコラム台２１ｃは一体に形成している。コラム２２はＹ方向移動装置２０及びＸ方向移動装置２１によって前後方向及び左右方向に移動する。

Ｚ方向移動装置２３は互いに平行な１対のガイドレール２３ａ，２３ａ、複数のブロック２３ｂ，２３ｂ，・・・、主軸ヘッド台２３ｃ及びＺ方向駆動モータ（図示略）を備える。ガイドレール２３ａ，２３ａは左右方向に適当な間隔を空けてコラム２２の前面に上下方向に延設してある。ブロック２３ｂ，２３ｂ，・・・はガイドレール２３ａ，２３ａの夫々に上下方向に移動可能に嵌合している。主軸ヘッド台２３ｃはブロック２３ｂ，２３ｂ，・・・の前面側に固定してある。Ｚ方向駆動モータの駆動によって、主軸ヘッド台２３ｃを上下方向に移動する。

主軸ヘッド２５は主軸ヘッド台２３ｃに固定してある。Ｘ方向駆動モータ、Ｙ方向駆動モータ、及びＺ方向駆動モータを駆動制御することで、主軸ヘッド２５は前後、左右及び上下に移動する。

主軸ヘッド２５は前方側の内部に上下方向に延びる主軸（図示略）を回転可能に保持している。主軸は下端部に工具２６を脱着可能に保持する。主軸は主軸ヘッド２５の上端に設けられた主軸モータ２５ｂに接続されている。主軸モータ２５ｂは主軸を軸心回りに回転させ、主軸の下端に装着した工具２６を回転し、ワーク支持装置３０に固定されたワークに対して切削加工を行うことができる。

図５はワーク支持装置３０の正面側斜視図、図６はワーク支持装置３０の背面側斜視図、図７はワーク支持装置３０の縦断正面図である。ワーク支持装置３０は、ギヤ箱３１、軸受箱３４、Ａ軸モータ３６、揺動体４０、回転台５０、Ｃ軸駆動部６０等を備える。

ギヤ箱３１は後述する揺動体４０の右側の軸部４１を収容する第１収容部３２、該第１収容部３２に連続して形成され、ローラギヤカム３７を収容する第２収容部３３を有している。第１収容部３２はクロスローラ軸受３２ａを介して、軸部４１をＸ軸回りに回転可能に支持する。以下の説明では軸部４１の中心軸をＡ軸と表記することにする。尚、Ａ軸はＸ軸に平行な軸であり、ワーク支持装置３０における揺動軸を意味する。第２収容部３３は玉軸受等（図示略）を介してローラギヤカム３７をＹ軸回りに回転可能に支持する。ローラギヤカム３７は軸端がＡ軸モータ３６のロータ（図示略）に連結してあり、軸線を中心軸とする螺旋状のカムが軸部４１の直下に形成されている。軸部４１は外周上に複数のカムフォロワ３８が等分配置されている。カムフォロワ３８はローラギヤカム３７のカムに噛み合っている。Ａ軸モータ３６のロータによりローラギヤカム３７がＹ軸回りに回転し、螺旋状のカムからカムフォロワ３８に回転力が伝達され、Ａ軸回りに軸部４１が回転する。ローラギヤカム３７のカムとしては、停止中だけでなく、回転中もバックラッシが発生しないグロボイダルカムを用いることができる。ギヤ箱３１は下部四隅に取付座３１ａを有し、螺子等により右側のワーク基台１４に固定される。

軸受箱３４は後述する揺動体４０の左側の軸部４１を収容する第３収容部３５を有している。第３収容部３５はアンギュラ軸受３５ａを介して軸部４１をＡ軸回りに回転可能に支持する。軸受箱３４は下部の前後に取付座３４ａを有し、ねじ等により左側のワーク基台１４に固定される。

揺動体４０は左右の軸部４１，４１、基板４２、連結部４３，４３を備える。左右の軸部４１，４１夫々は円筒状をなし、右側の軸部４１がギヤ箱３１にＡ軸回りに回転可能に支持され、左側の軸部４１が軸受箱３４にＡ軸回りに回転可能に支持されている。軸部４１，４１は互いに同軸となるように配してある。基板４２は平面視略矩形をなし、軸部４１，４１の端部から軸線方向に離隔して配してある。連結部４３，４３は、左右の軸部４１，４１と基板４２とを連結する。基板４２は上方に回転台５０、下方にＣ軸駆動部６０が配してある。尚、揺動体４０の詳細については後述する。

Ｃ軸駆動部６０はハウジング６１、回転軸８０、エンコーダ８１等を備える。ハウジング６１は、胴体部６２、底板６３、軸受ホルダ６４、上板６５等を備え、有底円筒状をなす。胴体部６２は円筒状であり、外周に放熱フィンが形成されて、内周にステータが固定してある。胴体部６２は下面に底板６３が固定されており、上面に軸受ホルダ６４を介して上板６５が固定されている。底板６３は円環状をなし、内周面に軸受を嵌挿してあり、外周縁部で胴体部６２に固定してある。軸受ホルダ６４は軸受を嵌挿する円筒部分の下端部に外向きに円環状の鍔を形成してなる。軸受ホルダ６４及び底板６３夫々に軸受を嵌め込み、回転軸８０を軸受に挿入することにより、回転軸８０をＣ軸回りに回転可能に支持する。回転軸８０は円筒状であり、外周に前記ステータと対となるロータが固定してある。ここで、Ｃ軸は回転軸８０の軸線方向を意味する。尚、一般にＣ軸はＺ軸に平行な軸を意味するが、本発明においては揺動体４０が揺動するため、Ｃ軸方向は揺動により変化するものとして扱っている。回転台５０は回転軸８０の上端面に固定されており、回転軸８０とともにＣ軸回りに回転する。

上板６５は略円環状をなし、回転台５０の下端面に形成された環状Ｖ溝に嵌め合う環状凸部が上面に形成してある。上板６５は周縁部で胴体部６２の上部に軸受ホルダとともに固定してある。上板６５に形成された環状凸部は回転台５０の環状Ｖ溝に嵌め合うことによりシール部が形成される。

エンコーダ８１は回転軸８０の下端部に取り付けられており、回転軸８０の回転角度を検出する。Ｃ軸駆動部６０のハウジング６１下部には、モータへの電力供給線８２及びエンコーダ８１への信号線８３が接続されている。電力供給線８２及び信号線８３はＣ軸駆動部６０のハウジング６１下部から上方へ引き上げ、揺動体４０の連結部４３を通って、左側の軸部４１の円筒内部に挿通して、軸部４１の左側の端部から引き出すように配置してある。

図８は揺動体４０の正面側斜視図、図９は揺動体４０の背面側斜視図、図１０は揺動体４０の上面図、図１１は揺動体４０の底面図、図１２は図１０中のＡ−Ａ線による断面図である。尚、図８〜図１２においては、軸部４１，４１は省略してある。上述のとおり、揺動体４０は左右の軸部４１，４１、基板４２、連結部４３，４３を備え、基板４２は軸部４１，４１の向かい合う端部（軸部４１，４１間の中央を臨む端部）から軸線方向に離隔して配してあり、連結部４３，４３は、左右の軸部４１，４１と基板４２とを連結する。

基板４２は平面視略矩形をなし、外形の辺の寸法よりやや小さい径の孔４２ａが中央に形成してある。回転台５０を取り付けたＣ軸駆動部６０は、基板４２の中央の孔４２ａに下方から挿入し、基板４２の底面の四隅に設けてある座面４２ｃに着座させて螺子等により固定する。基板４２は前側及び後側の縁部４２ｂ，４２ｂにおける上下方向の高さが中央から左右外側へ向かうに従って上方へ高くなるように形成してある。

連結部４３，４３は夫々フランジ４３ａ、梁４３ｂ，４３ｂ等を備える。左右の連結部４３，４３はほぼ同等の構成であるので、以下の説明では簡潔のため、一方の連結部４３について説明する。フランジ４３ａは円環状をなし、中央にＸ軸方向に貫通する孔が形成してある。該孔の周面は軸部４１の内周面と面一とし、該孔の縁部に等分配置した通し穴を備える。軸部４１は該通し穴に螺子を挿通し、軸部４１の端面に設けてある螺子穴に螺合させてフランジ４３ａに固定する。

梁４３ｂ，４３ｂ夫々はフランジ４３ａの周縁部の前側及び後側に一端が固着してあり、他端が基板４２の前側及び後側の縁部４２ｂ，４２ｂに連結している。換言すれば、梁４３ｂ，４３ｂの他端は基板４２の周方向に離隔した位置に連結しているとも言える。梁４３ｂ，４３ｂの前後方向の間隔は軸部４１側よりも基板４２側で広くしてある。梁４３ｂ，４３ｂは上下方向の幅が基板４２側よりフランジ４３ａ側（軸部４１の端部側）で広くしてあり、上下方向の荷重に対する梁の剛性を高めてある。また、梁４３ｂ，４３ｂの中心軸及び上下方向に直交する方向（図１０中のＴ方向）の幅を基板４２側よりフランジ４３ａ側（軸部４１の端部側）で広くすることによって剛性を高めることもできる。

梁４３ｂ，４３ｂは上方の縁から内側に折れ曲がり互いに向かい合う板状の鍔部４３ｃ，４３ｃを有する。梁４３ｂ，４３ｂの中心軸に直交する断面は鍔部４３ｃ，４３ｃを含めて略Ｌ字状をなす（図１２参照）。鍔部４３ｃ，４３ｃの向かい合う縁部は基板４２側からフランジ４３ａ側に向けて上方へ傾斜する。尚、基板４２及び連結部４３，４３は鋳造により一体成形することができる。

基板４２はフランジ４３ａ，４３ａ夫々における軸部４１，４１側の端面間の中心からやや右側へ片寄った位置に配置してあり（図１０及び図１１参照）、基板４２に固定されているＣ軸駆動部６０及び回転台５０も同様に右側へ片寄った位置に配置してある。右側に配してあるギヤ箱３１はクロスローラ軸受３２ａを介して軸部４１を支持しており、アンギュラ軸受３５ａで軸部４１を支持する左側の軸受箱３５よりも軸部４１の支持剛性が高い。Ｃ軸駆動部６０及び回転台５０を支持剛性の高いギヤ箱３１に寄せて配置することにより、Ｃ軸駆動部６０及び回転台５０の自重、並びに回転台５０にかかる荷重による変形が小さくなるようにしてある。

揺動体４０は基板４２の左右の外周面、梁４３ｂ，４３ｂの対向する内面、フランジ４３ａの基板４２側の端面を周面とする貫通孔４４，４４を有する。貫通孔４４，４４は基板４２の上方側から下方側へ貫通している。基板４２の一面側（上方側）に回転台５０が配置してあり、他面側（下方側）にＣ軸駆動部６０が配置してあることを考慮すれば、貫通孔４４，４４は基板４２の一面側から他面側へ貫通していると言える。軸部４１，４１の一端は貫通孔４４，４４に向いており、軸部４１，４１の円筒内と貫通孔４４，４４とは連通している。

ワーク支持装置３０は揺動体４０の上側に連結部カバー５１，５２、中央カバー５３、下側に配線カバー５４等を備える。連結部カバー５１，５２夫々は平面視台形をなし、フランジ４３ａから鍔部４３ｃ，４３ｃに沿って基板４２の一縁までを覆い、螺子等により連結部４３の上方の縁に着脱自在に取り付けてある。中央カバー５３は平面視矩形をなし、回転台５０を挿通する孔を中央に有し、基板４２の上部を覆う（図５、図６及び図７参照）。右側の連結部４３を覆う連結部カバー５２は鍔部４３ｃ，４３ｃの縁に沿って下方へ窪む凹部５２ａを有する。凹部５２ａは回転台５０の上方を臨み、底部が貫通孔４４に嵌挿してある。上述のように、回転台５０がギヤ箱３１側に寄せて配置してあるため、回転台５０に載せるワークの底部周縁が連結部カバー５２へ機械的に干渉しやすい。連結部カバー５２が凹部５２ａを有することによって、ワークを配置する空間が広がる。同様にして連結部カバー５１に凹部を形成してもよい。

配線カバー５４は、Ｃ軸駆動部６０のハウジング６１下部に接続されている電力供給線８２及び信号線８３を下方から覆い、螺子等により左側の連結部４２の底面に着脱自在に取り付けてある。

ワーク支持装置３０は、制御装置（図示略）からＡ軸モータ３６及びＣ軸駆動部６０へ与える制御信号により、揺動体４０が揺動し、回転台５０が回転する。Ａ軸モータ３６への制御信号によりＡ軸モータ３６のロータが回転し、該ロータに連結しているローラギヤカム３７がＹ軸回りに回転する。ローラギヤカム３７の螺旋状のカムからカムフォロワ３８に回転力が伝達され、ギヤ箱３１内の軸部４１がＡ軸回りに回転する。軸部４１の回転により、揺動体４０及び回転台５０に支持されているワークが揺動する。回転台５０のワーク載置面の法線方向が上方を向いている状態（例えば図５に示す状態）を０度とすると、軸部４１をＡ軸回りに＋９０度から−９０度までの範囲で任意の角度まで回転させて停止し、工具２６に正対するワーク面への切削加工等を行うことができる。

Ｃ軸駆動部６０への制御信号によりＣ軸駆動部６０の回転軸８０が回転し、回転軸８０に連結している回転台５０及び回転台５０に支持されているワークがＣ軸回りに回転する。機械的な干渉が無ければ、Ｃ軸回りの任意の角度にワークを設定することができる。Ｃ軸回りの回転と揺動体４０による揺動とを組み合わせて、回転台５０の載置面の法線方向を天頂方向とする半球上の任意方向を法線方向とするワーク面への切削加工が可能となる。さらに、Ｃ軸駆動部６０によりワークを高速で回転させておき、工具２６をワークに押し当てて送ることによって旋削加工を行うことができる。

また、電力供給線８２及び信号線８３の配線作業は、連結部カバー５１及び配線カバー５４を揺動体４０から取り外して行う。Ｃ軸駆動部６０のハウジング６１下部に接続されている電力供給線８２及び信号線８３を下方から左側の連結部４３の貫通孔４４に挿入し、連結部４３の上方から手を差し延べて電力供給線８２及び信号線８３を持ち上げつつ、電力供給線８２及び信号線８３を左側の軸部４１内に挿通して、左方向へ引き出すようにする。逆に、左側の軸部４１の左方から電力供給線８２及び信号線８３を軸部４１内に挿入し、連結部４３の上方から貫通孔４４に手を差し延べて電力供給線８２及び信号線８３を軸部４１から引き出しつつ下方へ落とし込み、電力供給線８２及び信号線８３をＣ軸駆動部６０のハウジング６１下部に接続するように作業してもよい。

電力供給線８２及び信号線８３を配線した後、連結部カバー５１及び配線カバー５４を揺動体４０に取り付けて貫通孔４４を覆い、貫通孔４４への切削屑及びクーラントの侵入を防止する。更に、電力供給線８２及び信号線８３の配線と同様に、図示しないエア供給管及びクーラント供給管等を左右の貫通孔４４及び軸部４１に配管するようにしてもよい。

また、連結部カバー５１，５２及び配線カバー５４を取り外すことによって、揺動体４０の下方への視認性、アクセス性が良くなる。例えば、保守作業にあたり、各カバーを揺動体４０から取り外し、揺動体４０の下方におけるベース１１の上板１１ｃ上に異物（例えば、ワークの破片、切削屑の堆積等）がないか、また電力供給線８２及び信号線８３に異常がないか等を目視で確認することができる。

以上のとおり、本実施形態によれば、ワーク支持装置３０は、ギヤ箱３１及び軸受箱３４により揺動可能に支持されている揺動体４０に取り付けられているＣ軸駆動部６０により回転台５０を回転させ、該回転台５０にワークを載置して支持する。揺動体４０は軸部４１，４１、基板４２、連結部４３，４３等を備える。軸部４１，４１はギヤ箱３１及び軸受箱３４に揺動可能に支持されており、基板４２は軸部４１，４１夫々の一端部から軸線方向に離間して配してあり、基板４２の一面側である上方側に回転台５０が、他面側である下方側にＣ軸駆動部６０が配設されている。連結部４３，４３夫々は、軸部４１の一端部と基板４２とを連結し、前記一面側から前記他面側へ貫通する貫通孔４４が設けてあるので、揺動体４０の基板４２の一面側から他面側へのアクセス性が良好となる。

また、本実施形態によれば、連結部４３，４３夫々は２つの梁４３ｂ，４３ｂを有している。梁４３ｂ，４３ｂは基板４２側の間隔が軸部４１の一端部側の間隔より広くなるように配してあるので、梁４３ｂ，４３ｂと基板４２の周縁部とでトラス構造が形成される。また、梁４３ｂ，４３ｂ間には比較的大きな貫通孔を設けることができ、基板４２の一面側から他面側へのアクセス性が良好となる。

また、本実施形態によれば、梁４３ｂ，４３ｂ夫々は、軸部４１の一端部側が基板４２側より幅広としてあることにより、連結部４３，４３の剛性が高まる。また、梁４３ｂ，４３ｂ夫々に鍔部４３ｃを設け、梁の中心軸に直交する断面の形状を略Ｌ字状とすることにより、梁４３ｂ，４３ｂの剛性を高めることができる。

また、本実施形態によれば、軸部４１は円筒状をなし、一端側が貫通孔４４に向いており、貫通孔４４と軸部４１の円筒内部とが連通している。Ｃ軸駆動部６０へ電力を供給する電力供給線８２及びエンコーダ８１への信号線８３が軸部４１の内部に挿通されている。揺動体４０が揺動する際に電力供給線８２及び信号線８３は、軸部４１の軸線上で捻じれるように変形することができ、揺動体４０の揺動の際の負荷が抑制される。また、基板４２の一面側である上方から貫通孔４４を通して電力供給線８２及び信号線８３にアクセスできるので、電力供給線８２及び信号線８３を軸部４１へ挿通する作業、更には電力供給線８２及び信号線８３をＣ軸駆動部６０へ脱着する作業における作業性が良い。

また、本実施形態によれば、連結部カバー５１、５２は、連結部４３，４３に着脱自在に取り付けられており、前記貫通孔４４，４４を覆う。連結部カバー５１、５２によって、貫通孔４４，４４への切削屑やクーラントの侵入を防止することができる。さらに各カバーを取り外すことによって、揺動体４０の基板４２の一面側である上方から他面側である下方へのアクセス性が良好となる。

また、本実施形態によれば、連結部カバー５２は基板４２の一面側である上方に臨む凹部５２ａを有し、凹部５２ａの底部が前記貫通孔４４に嵌挿してある。連結部４３に取り付けたカバーは貫通孔４４を遮蔽すると同時に、回転台５０が配設される基板４２の一面側の空間、即ちワークが載置される空間を仕切ることになる。連結部カバー５２が、基板の一面側に臨む凹部５２ａを有することにより、ワークが載置される空間をより広くすることができる。

また、本実施形態によれば、ワーク支持装置３０が支持するワークを、工具２６を装着した主軸ヘッド２５により切削加工等することができる。また、Ｃ軸駆動部６０によりワークを回転させることにより、ワークを旋削加工することができる。

（変形例）
図１３は変形例に係る揺動体４０の上面図、図１４は変形例に係る揺動体４０の正面図である。図１３及び図１４に示す揺動体４０は連結部４３，４３を変更した例である。尚、図１３及び図１４において軸部４１，４１は省略してある。変形例に係る連結部４３は、フランジ４３ａの前後方向の幅が基板４２の前後方向の幅まで広げてあり、梁４３ｂ、４３ｂがＸ軸方向に平行に形成してある。

梁４３ｂ，４３ｂは上下方向の幅が基板４２側よりフランジ４３ａ側（軸部４１の端部側）で広くしてあり、上下方向の荷重に対する梁の剛性を高めてある。また、梁４３ｂ，４３ｂの中心軸及び上下方向に直交する方向の幅を基板４２側よりフランジ４３ａ側（軸部４１の端部側）で広くすることによって剛性を高めることもできる。

梁４３ｂ，４３ｂは、上方の縁から内側に折れ曲がり互いに向かい合う板状の鍔部４３ｃ，４３ｃを有する。梁４３ｂ，４３ｂの中心軸に直交する断面は鍔部４３ｃ，４３ｃを含めて略Ｌ字状をなす。鍔部４３ｃ，４３ｃの向かい合う周縁は、基板４２側からフランジ４３ａ側に向けて上方へ傾斜する。尚、基板４２及び連結部４３，４３は、鋳造により一体成形することができる。

変形例に係る揺動体４０においても、基板４２の外周面、梁４３ｂ，４３ｂの対向する内面、フランジ４３ａの基板４２側の端面を周面とする貫通孔４４，４４を有しており、揺動体４０の基板４２の一面側から他面側へのアクセス性が良好であり、図８等に示す形状の揺動体４０に代替えすることができる。

以上説明した実施の形態は本発明の例示であり、本発明は特許請求の範囲に記載された事項及び特許請求の範囲の記載に基づいて定められる範囲内において種々変更した形態で実施することができる。

１００ 工作機械
２５ 主軸ヘッド（加工主軸装置）
３０ ワーク支持装置（被加工物支持装置）
３１ ギヤ箱（支持体）
３４ 軸受箱（支持体）
４０ 揺動体
４１ 軸部
４２ 基板
４３ 連結部
４３ｂ 梁（梁部材）
４４ 貫通孔
５０ 回転台
５１、５２ 連結部カバー（カバー）
５２ａ 凹部
６０ Ｃ軸駆動部（回転駆動部）
８２ 電力供給線

Claims (9)

1. 支持体に揺動可能に支持されている揺動体に取り付けてある回転駆動部により回転台を回転させ、該回転台上に被加工物を載置して支持する被加工物支持装置において、
   前記揺動体は、前記支持体に揺動可能に支持されている軸部、該軸部の一端部から軸線方向に離間して配してあり、前記回転台が一面側に、前記回転駆動部が他面側に配設されている基板、及び前記一端部と前記基板とを連結し、前記一面側から前記他面側へ貫通する貫通孔が設けてある連結部を有することを特徴とする被加工物支持装置。
2. 前記連結部は、２つの梁部材を有し、
   該２つの梁部材は、前記基板側の間隔が前記一端部側の間隔より広くなるように配してあることを特徴とする請求項１に記載の被加工物支持装置。
3. 前記２つの梁部材夫々は、前記一端部側が前記基板側より幅広であることを特徴とする請求項２に記載の被加工物支持装置。
4. 前記２つの梁部材夫々は、略Ｌ字状の断面を有することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の被加工物支持装置。
5. 前記軸部は、円筒状をなし、一端側が前記貫通孔に向いており、
   前記回転駆動部へ電力を供給する電力供給線が前記軸部の内部に挿通されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１つに記載の被加工物支持装置。
6. 前記連結部に着脱自在に取り付けられており、前記貫通孔を覆うカバーを備えることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１つに記載の被加工物支持装置。
7. 前記カバーは、前記一面側に臨む凹部を有し、該凹部の底部が前記貫通孔に嵌挿してあることを特徴とする請求項６に記載の被加工物支持装置。
8. 請求項１から請求項７に記載の被加工物支持装置と、該被加工物支持装置が支持する被加工物を加工する加工主軸装置とを備えることを特徴とする工作機械。
9. 前記回転駆動部により被加工物を回転させ、被加工物を旋削加工するようになしてあることを特徴とする請求項８に記載の工作機械。

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