CN101583461A - 机床用的加工用头 - Google Patents

Abstract

支撑头由第1及第2支撑部和基部构成，上述第1及第2支撑部以使轴心与旋转轴线一致的状态在中间夹着主轴单元相对配置，并在其相对侧端面分别包含固定有主轴单元的支撑轴；上述基部一起支撑该第1及第2支撑部，第1及第2支撑部以与基部另外形成并分别组装有支撑轴的壳体为主体。而且，壳体利用螺合插入于基部的能从外部操作的多个第1螺丝部件项对于基部安装，且主轴单元利用螺合插入于各支撑轴的能从外部操作的多个第2螺丝部件安装在上述支撑轴。

Description

机床用的加工用头

技术领域

本发明涉及一种机床用的加工用头，更详细地，涉及使用于5轴加工机(同时可控制5轴的加工机)或多面加工机等的复合加工机(机床)的具备分度机构的加工用头。

背景技术

图5作为上述复合加工机的一例表示龙门铣床(加工中心)1。这种龙门铣床1，包括：在床4上付设的左右圆柱2、2；在圆柱2、2上朝上下方向(Z轴方向)移动的横轨6；在横轨6上朝左右方向(Y轴方向)水平移动的床鞍7；在床鞍7上朝Z轴方向移动的滑枕8；在床4上朝前后方向(X轴方向)移动的工作台5。而且，在滑枕8安装有，包含具备安装工具的主轴的主轴单元20的加工用头10。

上述龙门铣床1，在加工工件时，通过根据提前设定的程序的数值控制，使上述工作台5、横轨6、床鞍7及滑枕8移动的同时，加工用头10进行主轴单元20的角度位置(旋转位置)的分度。由此，在上述机床，对于工件的各加工面能以最佳角度加工工具，可以进行复杂形状的工件的切削加工等。

为此，上述加工用头，具有主轴单元20，在此支撑头内具备用于分度主轴单元20的角度位置的分度机构。并且，公知的有，作为此分度机构的驱动装置采用，其电机定子及电机转子配置在加工用头10的壳体内，转子连接在支撑主轴单元的支撑轴的直接驱动型的驱动电机(以下，称为“DD电机”)的加工用头(例如，专利文献1)。

在上述专利文献1所示的加工用头的支撑头(操作头)，主轴单元(第2支撑部)，通过在中间夹着其主轴单元而配向配置的一对支撑轴(轴)而支撑在支撑头(第1支撑部)。

而且，在该专利文献1所示的支撑头，被构成为具有在中间夹着主轴单元相对配置的一对支撑部(臂)的叉子型，在各支撑部内旋转自如地组装有上述支撑轴。并且，在各支撑部内装有上述支撑轴连接的DD电机，通过由此DD电机旋转驱动各支撑轴，从而，主轴单元旋转在支撑轴的轴线周围，而进行向规定的角度位置的角度分度。

另外，虽未在专利文献1所示，但是，在用于机床的加工用头，用于旋转自如地支撑支撑轴的轴承或、用于保持主轴单元被分度的角度位置的夹紧机构设置在上述支撑头内。并且，用于将后述的加工用的流体供给到主轴单元的旋转接头，也有时配设在支撑头内。以下，将这些统称为构成要素。

然而，在使用于上述的机床的加工用头，为了调整或修理等的维修，有时需要从支撑头拆除主轴单元的情况。这时，在一般加工用头，只是解除由支撑轴和主轴单元的螺丝部件等的固定，在很多情况下不能从支撑头拆除主轴单元。作为其理由之一，可以举下面例子。

在上述加工用头的支撑头，以在支撑部安装主轴单元时对支撑部容易进行主轴单元的定位为目的，一般采用在支撑轴及主轴单元的一方形成孔(或坑)的同时，在另一方形成与该孔嵌合的突出部，通过嵌合该孔和突出部，进行两者的定位的结构。为此，由在中间夹着主轴单元相对配置的一对支撑轴而支撑主轴单元的支撑头，即使解除了由螺丝部件等的支撑轴和主轴单元的固定，在使至少一方的支撑轴朝其轴线方向滑动(移动)不解除与主轴单元的嵌合状态下，也不能从支撑头拆除主轴单元。

因此，在如上述的支撑头，在从支撑头拆除主轴单元的工作中，除解除由螺丝部件等的支撑轴和主轴单元的固定外，还必须进行使至少一方的支撑轴朝其轴线方向滑动而解除如上述的嵌合状态的工作。并且，使此支撑轴朝其轴线方向滑动的工作，根据在支撑头内的上述的各构成部的配置而不同，但是，通常，按照从主轴单元相反侧依次拆除组装于支撑头内的多个构成要素，使支撑轴处于可向轴线方向移动的状态，使支撑轴滑动的步骤而进行。

另外，支撑头多数情况下是大型且重量很重。为此，进行上述工作时，不从机床拆除支撑头，而是，支撑头安装在机床的状态，在机床上进行其工作为普遍。然而，在机床上进行将组装于上述壳体内的各构成要素依次拆除的工作时，也有工作空间等的关系，工作性相当不好，其工作需要很多的时间，并且对工作者加重负担。而且，不得不把暂时拆除的各构成要素再次以高精度组装在壳体内，其工作也需要很多时间与工夫。

专利文献1：日本专利公开2003-48135号公报

发明内容

因此，本发明的课题是提供一种包含支撑主轴单元的支撑头的机床用的加工用头中的能够容易进行其维修的支撑头的结构。

本发明的前提为提供一种机床用的加工用头，具备：包含安装工具的主轴的主轴单元和；支撑该主轴单元的支撑头，该支撑头包含分度机构，上述分度机构将驱动电机作为驱动源，以与上述主轴的旋转轴线正交的轴线为中心使上述主轴单元旋转，而用于对其角度位置进行分度。

而且，在本发明，其特征在于，根据上述课题，上述支撑头由第1及第2支撑部和基部构成，上述第1及第2支撑部以使轴心与上述旋转轴线一致的状态，在中间夹着上述主轴单元相对配置并分别包含在其相对侧端面固定有上述主轴单元的支撑轴；上述基部一起支撑该第1及第2支撑部，还有，上述第1及第2支撑部的至少一方，将与上述基部另外形成的壳体作为主体。并且，上述壳体利用多个第1螺丝部件相对于上述基部安装，上述多个第1螺丝部件螺合插入在上述基部，以在上述基部安装上述壳体的状态下，能够从上述基部或壳体的外部操作上述多个第1螺丝部件，且上述主轴单元利用多个第2螺丝部件安装在上述支撑轴，上述多个第2螺丝部件螺合插入于上述各支撑轴，在上述支撑轴在上述壳体内组装的状态下，能够从上述壳体的外部操作上述多个第2螺丝部件。

另外，上述说明的“能够从外部操作”是，螺丝部件的头部分的操作端(可插套工具的部分)，从外侧看到上述基部或壳体时，露出在外部的状态(直接能够看到的状态)。但，如后述也包含在壳体安装盖子，通过拆除其盖子而成为能看到上述螺丝部件的头部分的操作端的状态。

根据上述本发明的机床用的加工用头，构成支撑头的一对支撑部的至少一方成为将与基部另外形成的壳体作为主体，相对于基部，由第1螺丝部件可拆除地支撑的结构。由此，通过解除由第1螺丝部件的支撑部(壳体)和基部的固定状态，相对于基部能够移动包含支撑轴的支撑部。因此，例如，为了修理等的维修，从支撑头拆除主轴单元时，只要解除由第2螺丝部件进行的一方的支撑部内的支撑轴和主轴单元的固定，并且解除由第1螺丝部件进行的上述一方的支撑部(壳体)和基部的固定状态，包含支撑轴的上述一方的支撑部，则通过另一方的支撑部，对于支撑在基部的主轴单元，每个支撑轴都能够变成可移动的状态。

即，仅通过上述第1及第2螺丝部件的操作，就可以进行为了从支撑头拆除主轴单元的用于使一方的支撑轴朝其轴线方向移动的工作，从而，可以容易且短时间内进行其工作。进而，由于在各支撑部被安装于基部并且主轴单元被安装在支撑部的状态下，可以从壳体外部操作上述第1及第2螺丝部件，所以，不必拆除组装于壳体内的各构成要素，而能够进行上述工作。

而且，根据本发明，对于组装于各支撑部(壳体)内的各构成要素，在保持其组装状态下，能够从支撑头拆除各支撑部。为此，在机床上以外的场所能够进行各构成要素的调整等的工作，进而，由于保持组装状态，从而能够容易进行其工作。

附图说明

图1表示本发明所涉及的加工用头的支撑头的一实施方式的正面部分截面图。

图2表示本发明所涉及的加工用头的支撑头的一实施方式的侧面图。

图3表示本发明的加工用头的一实施方式的正面部分截面图。

图4表示本发明的加工用头的支撑头的其他实施方式的正面部分截面图。

图5表示应用本发明的加工用头的机床一例的立体图。

标记说明

1机床

10加工用头

13、15螺丝部件(第2螺丝部件)

17螺丝部件(第1螺丝部件)

20主轴单元

21主轴

25DD电机

25a转子

25b定子

30支撑头(第1支撑头)

30a脚部(第1脚部)

30b脚部(第2脚部)

30c基部

31a、31b壳体

32、39旋转轴

33DD电机(驱动电机)

33a转子

33b定子

34夹紧机构

34a夹紧套筒

35、36轴承

37、38旋转接头

37a、38a分配器

37b、38b轴

41、44旋转检测器

41a、44a检测头

41b、44b检测环

50第2支撑头

51壳体

52旋转轴

53DD电机

53a定子

53b转子

54夹紧套筒

55旋转接头

56轴承(3列圆筒滚轴承)

60支撑头

60a、60b脚部(支撑部)

61壳体

62旋转轴

63DD电机(驱动电机)

63a转子

63b定子

65轴承

66夹紧套筒

67旋转接头

67a第1分配器

67b第2分配器

67c轴

68旋转检测器

70轴承架

70a1圆筒部

70a2凸缘部

70a4贯通孔

70b制动部件

70c螺丝部件

70a5支撑部

70a6孔

72螺丝部件(第2螺丝部件)

74螺丝部件(第1螺丝部件)

具体实施方式

以下，根据附图详细说明本发明的实施方式。图1～3所示的是本发明的一实施方式，图示的加工用头10包含：具有安装工具的主轴21的主轴单元20、支撑主轴单元20的第1支撑头30(相当于本发明的“支撑头”)、支撑第1支撑头30的第2支撑头50(图3)。

主轴单元20，为驱动电机内装型的主轴头，是由内装的驱动电机高速旋转驱动主轴21。在此主轴单元20的壳体23内，插通配置有主轴21，使得围绕此主轴21而内装有驱动电机25。驱动电机25由外嵌固定于主轴21的转子25a和、与转子25a的外周面相对而设置的定子25b构成。主轴21通过在驱动电机25的前后(图的上下)多排配置的轴承(例如，角接触轴承)27而旋转自如地支撑。并且，若给定子25b供给励磁电流，则在与转子25a的之间发生励磁力，由其励磁力使转子25a旋转，而主轴21被旋转驱动。

第1支撑头30是用于支撑上述主轴单元20，并且以与上述主轴21的旋转轴线正交的轴线(以下，称为“A轴”)为中心旋转主轴单元20而对其角度位置分度。

此第1支撑头30构成为，对于基部30c，安装有相当于本发明的第1及第2支撑部的一对脚部30a、30b的叉子形状，而在其脚部30a、30b之间支撑上述主轴单元20。并且，上述主轴单元20通过在脚部30a、30b的内部被旋转自如地支撑的一对支撑轴而被支撑。

而且，在本实施例，第1支撑头30，作为旋转驱动主轴单元20的分度机构的驱动源采用DD电机33(相当于本发明的“驱动电机”)，此DD电机33为，仅设在上述一对脚部30a、30b中的一方脚部30a(第1支撑部)内的构成。所以，在以下，上述一对支撑轴中，将脚部30a侧的支撑轴称为驱动支撑轴，将脚部30b侧的支撑轴称为从动支撑轴。

以下，对于配设DD电机33的脚部30a(第1支撑部)的构成，进行详细说明。

脚部30a，以与基部30c另外形成的壳体31a为主体。此壳体31a由螺合插入在基部30c的多个螺丝部件17(相当于本发明的“第1螺丝部件”)，对于基部30c被安装。因此，脚部30a，通过解除由螺丝部件17的基部30c和壳体31a的固定状态，可以从基部30c拆除。

在此壳体31a内部组装有，构成DD电机33的转子33a及定子33b、支撑主轴单元20的驱动支撑轴、用于旋转自如地支撑此驱动支撑轴的轴承(例如，交叉滚子轴承)35、及用于将加工用的流体(以下，简称为“流体”)供给到主轴单元20的旋转接头37等。

壳体31a，为了插入DD电机33及后述的旋转轴，主轴单元20侧为大开口的形状。还有，在此壳体31a，形成有从主轴单元20相反侧的侧面朝A轴方向延伸的圆筒部31a1，在此圆筒部31a1形成有插入旋转接头37的贯通孔31a2。

并且，在壳体31a的主轴单元20相反侧的端面形成有后述的流体供给用的管或用于供给电流的电缆通过的凹部31a3。而且，在脚部30a的主轴单元20相反侧安装有侧面盖子18a，凹部31a3由该侧面盖子18a覆盖。另外，图2表示拆除此侧面盖子18a的状态。

旋转接头37，由对壳体31a所固定的分配器37a和、可旋转地嵌装在分配器37a的圆筒部37a1的外周面的轴37b而构成。另外，在旋转接头37(分配器37a)的中心形成有用于容许向主轴单元20的电缆等通过的贯通孔37a4。

分配器37a，以插入于壳体31a的贯通孔31a2的状态下，在其凸缘部37a2，通过向圆周方向配设的多个螺丝部件而安装在壳体31a。而且，在分配器37a，用于将流体供给或排出的多个流体流路37a3在圆周方向错开位置而形成。另一方面，在轴37b形成有对应于分配器37a的各流体流路37a3的多个流体流路37b1。另外，在图1仅代表性地表示多个流体流路37a3及流体流路37b1中的1个。

而且，各流体流路37a3和与其对应的各流体流路37b1被构成为，通过形成在分配器37a和轴37b的嵌合周面的环状沟而连通，即使旋转轴37b时也能保持其连通状态。并且，各流体流路37b1连通于主轴单元20的流体供给用或排出用的端口24。还有，在分配器37a和轴37b之间，在各环状沟之间介设有密封用的密封部件。

而且，在分配器37a，在其圆周方向错开位置形成有多个流体供给用或排出用的端口37d，在各端口37d连接有流体供给用或排出用的管12。并且，从供给用管12所供给的流体通过端口24从旋转接头37供给到主轴单元20。而且，在使流体循环时，在主轴单元20内循环的流体通过旋转接头37而排出到排出用管12。

DD电机33由对于壳体31a固设的定子33b和、使得与定子33b的内周面相对而配设的转子33a构成。

定子33b内嵌固定在固定于壳体31a的定子套筒33c的内周面。而且，在定子套筒33c的外周面形成有环状沟。另一方面，在壳体31a形成有连通于此环状沟33的流体供给路31a4及流体排出路31a5。并且，对于上述环状沟，从流体供给路31a4供给用于冷却DD电机33的冷却用流体(例如，油)，抑制伴随转子33a的旋转的DD电机33的发热。另外，上述环状沟形成为，使得从流体供给路31a4供给的流体循环其环状沟内而从流体排出路31a5排出的螺旋状(省略图示)。

转子33a外嵌固定于可旋转地设置在壳体31a内的旋转轴32的外周面。此旋转轴32，对于上述旋转接头37的轴37b、以同心配置在其旋转轴线，通过在圆周方向配设的多个螺丝部件而固定在轴37b。并且，转子33a以其外周面与定子33b的内周面相对的配置，外嵌固定在形成于旋转轴32的圆筒部32a的外周面，设置成不能对于旋转轴32相对旋转。

而且，在旋转轴32，对于其主轴单元20侧的端面32b，由在圆周方向配设的多个螺丝部件13(相当于本发明的“第2螺丝部件”)而固定主轴单元20。即，主轴单元20，通过对于旋转轴32的端面32b固定，从而被支撑在旋转轴32。因此，在脚部30a侧，旋转轴32及与其一体旋转的旋转接头37的轴37b成为用于主轴单元20的驱动支撑轴。并且，此驱动支撑轴，通过在旋转接头37的轴37b和壳体31a的圆筒部31a1之间介设的轴承35而相对于壳体31a被旋转自如地支撑。

另外，由上述多个螺丝部件13，在驱动支撑轴固定主轴单元20的状态下，在螺丝部件13的头部分的A轴方向的主轴单元20相反侧存在旋转接头37的分配器37的凸缘部37a2。然而，在此分配器37的凸缘部37a2形成有用于操作螺丝部件13的多个孔37a5。因此，螺丝部件13，在拆除侧面盖子18a的状态下，可以从壳体31a的外部操作。

接着，以下对于与脚部30a相对的位置支撑主轴单元20的脚部30b(第2支撑部)的结构进行详细说明。

脚部30b，将与基部另外形成的壳体31b为主体。并且，此壳体31b也与壳体31a同样，由螺合插入于基部30c的多个螺丝部件17而安装在基部30c。因此，脚部30b，也通过解除由螺丝部件17的基部30c和壳体31b的固定状态，可以从基部30c拆除。

在此壳体31b形成有向A轴方向贯通的贯通孔31b1。并且，在此贯通孔31b1内组装有：保持主轴单元20的角度位置的夹紧机构34、支撑主轴单元20的从动支撑轴、用于旋转自如地支撑此从动支撑轴的轴承36及旋转接头38等。而且，在壳体31b的主轴单元20相反侧的侧面也安装有侧面盖子18b。

旋转接头38，与脚部30a侧的旋转接头37同样，由固定于轴承架70的圆筒部70a1的分配器38a和、在分配器38a的外侧可旋转地嵌装的轴38b而构成。

分配器38a在插入轴承架70的贯通孔70a4的状态下，利用在其凸缘部38a2在圆周方向配设的多个螺丝部件70c被安装在轴承架70上。而且，在分配器38a的中心形成有用于容许朝向主轴单元20通过电缆等的贯通孔38a4。

在此分配器38a，在圆周方向错开位置形成有多个用于供给或排出流体的流体流路38a3。另一方面，在轴38b形成有对应于分配器38a的各流体流路38a3的多个流体流路38b1。此外，在图1中仅代表性地表示出多个流体流路38a3和流体流路38b1之中的一个。

并且，各流体流路38a3和与此对应的各流体流路38b1被构成为，通过在分配器38a和轴38b的嵌合周面形成的环状沟进行连通，使得在轴38b旋转时也能保持其连通状态。此外，流体流路38b1连通于主轴单元20的流体供给用或排出用的端口24。还有，在分配器38a和轴38b之间，在各环状沟之间介设有密封用的密封部件。

轴承架70由上述的圆筒部70a1、和在圆筒部70a1的脚部30a相反侧的端部向半径方向扩大形成的凸缘部70a2构成。并且，轴承架70通过在其凸缘部70a2在圆周方向配设的多个螺丝部件38c被组装到壳体31b上。此外，在轴承架70的中心形成有向A轴方向贯通的贯通孔70a4。

在脚部30b，对应于脚部30a的旋转轴32的旋转轴39，由凸缘部件39b和被组装到凸缘部件39b的旋转接头38的轴38b构成，并且通过轴承36被旋转自如地支撑在轴承架70上。此旋转轴39(凸缘部件39b+旋转接头38的轴38b)被配设成使得其旋转轴线与脚部30a的旋转轴32的旋转轴线(＝A轴)一致。

而且，凸缘部件39b，在脚部30a侧具有与脚部30a的旋转轴32的端面32b平行的端面39b1，对于此端面39b1，通过在圆周方向配设的多个螺丝部件15而固定主轴单元20。因此，此旋转轴39(凸缘部件39b+旋转接头38的轴38b)，成为脚部30b的用于支撑主轴单元20的从动支撑轴。另外，旋转轴39，在凸缘部件39b的外周部固定于圆筒状的制动部件70b，制动部件70b与旋转轴39一体旋转。因此，制动部件70b也相当于从动支撑轴的一部分。

用于保持主轴单元20的旋转位置(角度位置)的夹紧机构34，将夹紧套筒34a作为主要素。夹紧套筒34a，由成为压力室的环状沟34a1所形成的圆筒部34a2和、在此圆筒部34a2的主轴单元20侧的端部使得向半径方向扩大而形成的凸缘部34a3构成。此夹紧套筒34a，由在圆周方向配设并螺合插入于凸缘部间34a3的多个螺丝部件相对于壳体31b被固定而不能旋转。而且，夹紧机构34a的圆筒部34a2，在容许制动部件70b其旋转的状态下围绕制动部件70b。

在夹紧套筒34a的圆筒部34a2和壳体31b的之间，介设有内嵌固定于壳体31b的贯通孔31b1的环状的受压部件34b。此受压部件34b，由螺合插入于夹紧套筒34a的凸缘部34a3的多个螺丝部件，相对于凸缘部34a3被固定而不能相对旋转。另一方面，在夹紧套筒34a的圆筒部34a2形成有在受压部件34b侧开口的环状沟34a1。并且，由该环状沟34a1和受压部件34b的内周面而形成压力室。而且，在此压力室，连通有在受压部件34b所形成的流体流路34b1，通过在夹紧套筒34a的凸缘部34a3所形成的流体流路34a4，连通于在壳体3 1b所形成的流体流路31b2。

在此夹紧机构34，通过上述各流体流路向压力室供给压力流体(例如，压油)，使对应于夹紧套筒34a的圆筒部34a2的环状沟34a1的薄壁部向缩径方向变形。其结果，对于制动部件70b作用缩径方向的束紧力，从而成为阻止制动部件70b及组装于其上的旋转轴39的旋转的状态(夹紧状态)。并且，通过停止向压力室供给压力流体，而消除圆筒部34a2的薄壁部的变形状态，使得对于制动部件70b的束紧力消失而解除夹紧状态。

还有，在图示例中，在脚部30b内设置有：用于检测旋转轴39的旋转角度(＝主轴单元20的角度位置)的旋转检测器41及用于限制主轴单元20的旋转范围的角度检测器42。

旋转检测器41由安装于轴38b的外周面规定位置的检测环41b、和与检测环41b的外侧相对配置而安装于轴承架70的检测头41a而构成。由该旋转检测器41检测的主轴单元20的角度位置的检测信号，发送到装载本发明的加工用头10的机床的控制装置(未图示)，而用于主轴单元20的旋转控制(数值控制)。但本发明的旋转检测器并不局限于这种结构，也可以是其它公知的结构。

而且，角度检测器42，例如为限位开关，其安装于设置在轴承架70的贯通孔70a4内的支撑板上，被设置成使得与在旋转轴39的端部安装的圆盘状的部件43的周面相对。在该部件43的周面形成有对应于容许角度范围的牵转具，在相对于此牵转具的状态下，限位开关42处于不作动的状态。因此，在由于控制异常等而使主轴单元20旋转到容许角度以上时，通过限位开关42进行检测，该检测信号，例如，作为非常停止信号发送到机床的控制装置。

另外，在由上述多个螺丝部件15将主轴单元20固定在从动支撑轴的状态下，在螺丝部件15的头部分的A轴方向的主轴单元20相反侧，存在有上述轴承架70的贯通孔70a4内所形成的支撑部70a5。并且，在此支撑部70a5形成有用于操作螺丝部件15的多个孔70a6。同样，在分配器38a的凸缘部38a2也形成有用于操作螺丝部件15的多个孔。因此，螺丝部件15在拆除侧面盖子18b的状态下，可以从壳体31b的外部操作。

接着，以下对于图示的加工用头10的第2支撑头50进行详细说明。

如上述，本实施例的加工用头10，除上述说明的第1支撑头30(在本发明说明的“支撑头”)外，具备支撑此第1支撑头30的第2支撑头50。并且，第1支撑头30，通过第2支撑头50而支撑在机床的主轴头等。为了使第1支撑头30以铅直方向的轴线(与机床的Z轴平行的轴线/以下称为“C轴”)为中心旋转驱动而设置此第2支撑头50(图3)。

第2支撑头50，以具有向C轴方向贯通的贯通孔51a的壳体51为主体，具备在贯通孔51a内配设轴部52a的旋转轴52。而且，通过此旋转轴52对第2支撑头50安装第1支撑头30。并且，通过在壳体51安装的环状的支撑体51b，而在机床的主轴头等安装第2支撑头50。

第2支撑头50具备：在壳体51的贯通孔51a内，用于旋转驱动旋转轴52的DD电机53；用于保持旋转轴52的旋转位置的夹紧套筒54；及用于将流体供给到第1支撑头30的旋转接头55。

DD电机53由通过定子套筒53c而固定在壳体51的定子53a和、以与定子53a的内周面相对的配置固定在旋转轴52的转子53b而构成。而且，用于驱动DD电机53的励磁电流的供给，由通过连接器19a而连接在DD电机53的电缆19而进行。

旋转轴52包含：可旋转地设置于壳体51的贯通孔51a内的轴部件52a和；安装于轴部件52a的第1支撑头30侧的端部而向半径方向(与C轴正交的方向)扩大的凸缘部件52b。并且，在旋转轴52形成有插通旋转接头55的贯通孔52c。

另外，在图示例中，在旋转轴52的轴部件52a和凸缘部件52b之间形成有轴承壳体52d。而且，在此轴承壳体52d和壳体51之间介设有轴承56，由该轴承56使旋转轴52项对于壳体51成为旋转自如地支撑的状态。顺便，图示例的轴承56是作为复合滚形式的摆动轴承的一种的3列圆筒滚轴承(3列滚子轴承/轴向·径向滚筒轴承)，能够承受轴向方向及径向方向的大的荷重。

在轴部件52a的外周面，外嵌固定有DD电机53的转子53b，伴随转子53b的旋转而以C轴为中心旋转驱动轴部件52a。并且，凸缘部件52b，由在圆周方向配设的多个螺丝部件52e而安装在轴部件52a，与轴部件52a一体旋转。还有，在凸缘部件52b，在圆周方向螺合插入多个螺丝部件52b1，由该螺丝部件52b1将第1支撑头30的基部30c安装于凸缘部件52b。因此，通过旋转轴52由DD电机53而被旋转驱动，从而，第1支撑头30与旋转轴52一起旋转。

旋转接头55，为与第1支撑头30的旋转接头37、38同样的旋转接头，由固定于壳体51的分配器55a和、在分配器55a所形成的贯通孔55a1可旋转地嵌装、相对于C轴与分配器55a同心地配设的轴55b而构成。

分配器55a由在旋转轴52的贯通孔52c内配置的圆筒部55a2和、使得在圆筒部55a2的第1支撑头30相反侧的端部向半径方向扩大而形成的凸缘部55a3构成，在此凸缘部55a3，由向圆周方向配设的多个螺丝部件而安装在壳体51。

而且，在轴55b，在第1支撑头30侧的端部安装有圆盘状的凸缘部件57，轴55b，通过此凸缘部件57相对于旋转轴52的凸缘部件52b被安装。因此，伴随旋转轴52的旋转，轴55b也一起旋转。另外，凸缘部件57，形成为嵌入于在第1支撑头30的基部30c所形成的圆形的凹部30c1的形状，通过此凸缘部件57和基部30c的凹部30c1，进行安装第1支撑头30和第2支撑头50时的定位。

在分配器55a，在圆周方向错开位置形成多个用于从外部引进流体的流体流路55a4。另一方面，在轴55b，也在圆周方向错开位置形成有对应于分配器55a的各流体流路55a4的多个流体流路55b1。

并且，各流体流路55a4和与此对应的各流体流路55b1被构成为，通过在分配器55a和轴55b的嵌合周面形成的环状沟而连通，在轴55b旋转时，也保持其连通状态。而且，在轴55b形成的多个流体流路55b1，分别连通于在第1支撑头30的旋转接头37或38的分配器37a、38a所形成的对应的流体流路37a3或38a3。因此，从外部供给到旋转接头55的分配器55a的流体，通过轴55b供给到第1支撑头30的旋转接头37、38。

在固定于壳体51的分配器55a和旋转轴52的轴部件52a之间，设置有用于保持旋转轴52的旋转位置的夹紧套筒54。此夹紧套筒54被设置成，在其凸缘部54a，由多个螺丝部件而安装在分配器55a，并且容许与旋转轴52的相对旋转。而且，在夹紧套筒54的圆筒部54b形成有在分配器55a的圆筒部55a2侧开口的环状沟54c，由该环状沟54c和分配器55a的圆筒部55a2的外周面而形成压力室。

并且，对于此压力室，通过在分配器55a所形成的流体流路54d而供给压力流体，对应于圆筒部54b的环状沟54c的薄壁部向扩径方向变形。其结果，对于旋转轴52施加扩径方向的束紧力，成为旋转轴52的旋转被阻止的状态(夹紧状态)。

而且，在图示例，在旋转接头55的上端部设置有用于检测旋转轴52的旋转量，即，第1支撑头30的旋转量的旋转检测器44。此旋转检测器44由配置于分配器55a上的规定位置的一对检测器头44a、44a和；以相对于此检测头44a、44a的配置安装在与旋转轴52一起旋转的轴55b的检测环44b构成。此旋转检测器44的检测信号，与在第1支撑头30的旋转检测器41同样地发送到机床的控制装置，并用于第1支撑头30的旋转控制。

在由以上结构而成的加工用头10，支撑主轴单元20的支撑头(第1支撑头30)，以用一对脚部30a、30b的各支撑轴夹住主轴单元20的方式，相对于两支撑轴不能相对旋转地固定并支撑着。并且，通过由DD电机33而旋转驱动脚部30a侧的驱动支撑轴，以支撑轴的旋转轴线(＝与主轴21的旋转轴线正交的轴线/A轴)为中心朝向所希望的角度位置旋转驱动主轴单元20。

DD电机33的驱动，按照根据提前设定的程序的数值控制而进行，由转子33a的旋转控制，通过驱动支撑轴而控制主轴单元20的角度位置。因此，在图示例，设在脚部30a内的DD电机33及连接在DD电机33的驱动支撑轴(旋转轴32+轴37b)作为用于主轴单元20的分度机构而起作用。另外，用于驱动DD电机33的励磁电流，通过由连接器16a连接在DD电机33的电缆16而被供给。

并且，在根据本发明的上述第1支撑头30，在本发明说明的第1、第2支撑部的各脚部30a、30b，其主体的壳体31a、31b与基部30c另外形成，由螺合插入于基部30c的多个螺丝部件17(第1螺丝部件)被可拆装地安装。而且，在图示例，通过在第2支撑头50的旋转轴52的凸缘部52b所形成的孔52b2而可以从基部30c的外部操作螺丝部件17。

因此，根据本发明，为了从加工用头10(支撑头30)拆除主轴单元20使脚部30a的驱动支撑轴向A轴方向移动时情况为例进行说明，首先，拆除盖子部件18a后，解除使主轴单元20和驱动支撑轴保持固定状态的多个螺丝部件13，接着，只要进行解除使基部30c和壳体31a保持固定状态的多个螺丝部件17的工作，而成为可以使脚部30a相对于基部30c移动的状态，能够解除驱动支撑轴和主轴单元20的嵌合状态。其后，通过解除使主轴单元20和壳体31b保持固定状态的多个螺丝部件15，可以从支撑头30拆除主轴单元20。

如此，按照根据上述本发明的支撑头(第1支撑头30)，为了拆装主轴单元20的使支撑轴向A轴方向移动的工作，能以简单的工序而容易进行，进而，在使支撑轴移动时，不必拆除支撑部内的各构成要素，在保持其组装状态下可以进行，从而，其工作为极其简略化。

接着，根据图4说明本发明的其他实施方式。

在上述实施例中，对在适用本发明的加工用头的支撑头(第1支撑头30)，支撑主轴单元20的一对支撑部中的只有一方的支撑部具备用于旋转驱动主轴单元20的分度机构(DD电机)，但是代替于此，如图4所示，对于在两脚部具备分度机构(DD电机)的支撑头的两分度机构也可以适用本发明。

在图4所示的支撑头60，如上述，分别对于支撑主轴单元20的一对脚部60a、60b设置有包含DD电机63的分度机构。另外，在图示例，脚部60a和60b的内部结构几乎相同。因此，在以下只对脚部60a进行说明，对于脚部60b，省略其说明及附图的标记。

在支撑头60，脚部60a，以形成有向A轴方向贯通的贯通孔61a的壳体61为主体，在其贯通孔61a内组装有：DD电机63、支撑主轴单元20的支撑轴、用于将支撑轴旋转自如地支撑的轴承65、及旋转接头67等。并且，在脚部60a设置有与上述实施例同样的旋转检测器68(旋转检测器68只设在脚部60a侧)。

DD电机63，与上述实施例同样，由通过定子套筒63c固定在壳体61的定子63b和、以相对于定子63b的内周面的配置在构成支撑轴的一部分的旋转轴62的圆筒部62a的外周面外嵌固定的转子63a而构成。

旋转接头67，功能上与上述实施例同样，在图示例，由分别相对于壳体61不能旋转地固定的第1及第2的分配器67a、67b和；相对于两分配器67a、67b可旋转地组合的轴67c而构成。而且，轴67b由在第1分配器67a的圆筒部67a1与第2分配器67b的圆筒部67b1之间可旋转地嵌装的大径部67c1和、外嵌固定轴承65的轴部67c2而构成，并且由外嵌固定于轴部67的外周面的轴承65，相对于第1分配器67a可旋转地被支撑。

并且，在旋转接头67的轴67c的主轴单元20侧的端部组装有旋转轴62。此旋转轴62具有围绕在旋转接头67的第1分配器67a的圆筒部62a1的圆筒部62a，相对于此圆筒部62a的外周面，如上述，外嵌固定有DD电机63的转子63b。

而且，在旋转轴62，相对于其主轴单元20侧的端面62b，由在圆周方向配置的多个螺丝部件72而安装有主轴单元20。因此，通过轴承65在旋转接头67的第1分配器67a旋转自如地被支撑的轴67c及组装在此轴67c的与轴67c一体旋转的旋转轴62成为支撑主轴单元20的支撑轴。

并且，在支撑头60，在两脚部60a、60b分别组装有与上述的实施例同样的夹紧机构，其主要素的夹紧套筒66配设在旋转接头67的第1分配器67a和旋转轴62的圆筒部62a之间。

而且，在此实施例的支撑头60，作为两脚部60a、60b的主体的壳体61也与基部60c另外形成，其利用作为螺合插入于基部60c的可以从基部60c的外部操作的多个螺丝部件74(在本发明说明的“第1螺丝部件”)，相对于基部60c可拆装地被安装。并且，通过在旋转接头67的第2分配器67b所形成的孔67b2，也可以从壳体61的外部操作相对于支撑轴(旋转轴62)保持固定状态的主轴单元20的螺丝部件72(在本发明说明的“第2螺丝部件”)。因此，在此支撑头60的脚部60a、60b，只在除去螺丝部件72、74的工作上，也可从基部60c拆除，能够得到与上述实施例同样的效果。

另外，在上述的实施例中，说明了对于作为用于旋转驱动主轴单元20的分度机构的驱动源采用转子及定子被收容于壳体内且转子固定在旋转轴的DD电机的情况，然而，代替此，作为配设在壳体以外的驱动电机，也可以是安装于壳体侧面等且输出轴通过驱动传递机构而连接于旋转轴的驱动电机。这时，作为驱动传递机构，包含安装于旋转轴的蜗轮、及旋转自如地被支撑在壳体的蜗杆，只要将此蜗杆的旋转轴通过齿轮等连接在驱动电机的输出轴即可。

并且，在上述实施例中，虽然采用支撑头的第1及第2支撑部都相对于基部可拆装地安装的结构，然而，本发明不限定于此，也可以采用第1支撑部或第2支撑部的至少一方相对于基部拆装自如地被安装且形成另一方的支撑部的壳体与基部一体形成的结构。即，关于主轴单元20的拆装，因为只要一对支撑轴的至少一方向其轴线方向可移动即可，所以，只有第1支撑部或第2支撑部的一方可以从基部拆除也可。但，考虑第1及第2的支撑部内的各构成要素的调整或修理等时，从基部分别拆除第1及第2的支撑部是有利的。

而且，在上述实施例中，只通过由第1螺丝部件形成的固定来保持对于基部的各支撑部的组装状态，但，例如也可以采用如下结构，即，对于基部或支撑部的一方形成在A轴方向延伸的燕尾槽或T形槽，并且对于另一方形成与所述槽嵌合的突状部，而基部和支撑部通过燕尾槽嵌合或T形槽嵌合被组装成可向A轴方向滑动，以该组合状态由第1螺丝部件固定。

并且，本发明不限定于上述任一实施方式，在不脱离本发明的技术方案的范围内，可以进行各种变更。

Claims (1)

1.一种机床用的加工用头(10)，具备：包含安装工具的主轴(21)的主轴单元(20)；以及支撑该主轴单元(20)的支撑头(30)，该支撑头(30)包含分度机构，上述分度机构将驱动电机(33)作为驱动源，用于以与上述主轴(21)的旋转轴线正交的轴线为中心使上述主轴单元(20)旋转而对其角度位置进行分度，上述机床用的加工用头(10)的特征在于，上述支撑头(30)由第1及第2支撑部(30a、30b)和基部(30c)构成，上述第1及第2支撑部(30a、30b)以使轴心与上述旋转轴线一致的状态夹着上述主轴单元(20)相对配置，并分别包含在其相对侧端面固定上述主轴单元(20)的支撑轴(32、37b、38b、39b)；上述基部(30c)一起支撑上述第1及第2支撑部(30a、30b)，上述第1及第2支撑部(30a、30b)其至少一方将与上述基部(30c)另外形成的壳体(31a、31b)作为主体，与上述基部(30c)另外形成的壳体(31a、31b)利用多个第1螺丝部件(17)被安装在上述基部(30c)，上述多个第1螺丝部件(17)螺合插入于上述基部(30c)，并且在上述基部(30c)安装了上述壳体(31a、31b)的状态下，能够从上述基部(30c)或壳体(31a、31b)的外部操作上述多个第1螺丝部件(17)，上述主轴单元(20)利用多个第2螺丝部件(13、15)被安装在上述支撑轴(32、37b、38b、39b)，上述多个第2螺丝部件(13、15)相对于上述各支撑轴(32、37b、38b、39b)螺合插入，并且在上述支撑轴(32、37b、38b、39b)被组装在上述壳体(31a、31b)内的状态下，能够从壳体(31a、31b)的外部操作多个第2螺丝部件(13、15)。

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