CN107175513B - 机床的倾斜装置 - Google Patents
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Abstract
倾斜装置(100)具备:驱动马达(130),其赋予用于使倾斜体(120)摆动的驱动力;辅助汽缸(140),其与倾斜体(120)连结,并辅助基于驱动马达(130)的倾斜体(120)的摆动;以及控制装置(150),其对驱动马达(130)以及辅助汽缸(140)进行驱动控制。在倾斜体(120)的可动范围,由于重力而产生于倾斜体(120)的绕摆动轴线的力矩总是仅沿旋转方向作用,通过汽缸压力赋予倾斜体(120)的绕摆动轴线的辅助力矩总是仅在与旋转方向相反的方向作用。控制装置(150)以使辅助力矩小于由于重力而产生于倾斜体(120)的力矩的方式使汽缸压力变动。
Description
技术领域
本发明涉及机床的倾斜装置。
背景技术
公知有具备以能够摆动的方式设置的倾斜体、和赋予用于使倾斜体摆动的驱动力的驱动马达的倾斜装置。这样的倾斜装置设置于机床,机床通过使配置于倾斜体的工件、工具倾斜来进行工件、工具的分度,从而进行规定的加工。
此处,相对于平衡位置处于倾斜的状态的倾斜体产生因重力欲使倾斜体恢复平衡位置的力矩(以下称为不平衡力矩)。产生于倾斜体的不平衡力矩随着倾斜体的倾斜角度越大而越变大,并成为施加于欲维持倾斜体倾斜的状态的驱动马达的载荷。因此,在倾斜体以及欲配置于倾斜体的工件等的重量大的情况下在欲仅通过驱动马达的驱动扭矩支承由于不平衡力矩而施加于驱动马达的载荷的情况下,需要使用大型的驱动马达。
与此相对,日本特开2010-167508号公报公开了使汽缸装置与倾斜体连结,通过从汽缸装置赋予倾斜体的作用力抵消不平衡力矩,从而实现施加于驱动马达的载荷减少的技术。
在上述的日本特开2010-167508号公报中,若倾斜体的倾斜角度比规定的倾斜角度小,则从汽缸装置赋予倾斜体的力矩大于产生于倾斜体的不平衡力矩。即,倾斜体的倾斜角度大于和小于上述的规定的倾斜角度的情况下,施加于驱动马达的负载的方向相反,基于驱动马达的驱动扭矩的方向也相反。因此,在使倾斜体摆动的过程中,以倾斜体的倾斜角度超过上述的规定的倾斜角度时驱动马达的驱动扭矩反转为契机,存在倾斜体产生抖动的担忧。
发明内容
本发明的目的之一在于提供能够抑制驱动马达的大型化、并且防止倾斜体产生抖动的机床的倾斜装置。
作为本发明的一方式的机床的倾斜装置具备:倾斜体,其供工件或者工具配置;支承体,其将上述倾斜体支承为能够摆动,并在与上述倾斜体的重心不同的位置具有摆动轴线;驱动马达,其设置于上述支承体,并赋予用于使上述倾斜体相对于上述支承体摆动的驱动力;辅助汽缸,其与上述倾斜体连结,并通过赋予汽缸压力来辅助基于上述驱动马达的上述倾斜体的摆动;以及控制装置,其对上述驱动马达以及上述辅助汽缸进行驱动控制。
由于重力而产生于上述倾斜体的绕上述摆动轴线的力矩在上述倾斜体的可动范围内总是仅沿旋转方向作用,通过上述汽缸压力而赋予上述倾斜体的绕上述摆动轴线的辅助力矩在上述倾斜体的可动范围内总是仅在与旋转方向相反的方向作用,上述控制装置以使上述辅助力矩小于由于重力而产生于上述倾斜体的上述力矩的方式使上述汽缸压力变动。
根据上述方式的机床的倾斜装置,通过将辅助汽缸的汽缸压力赋予倾斜体,辅助基于驱动马达的倾斜体的摆动,因此能够减少驱动马达所需要的驱动扭矩。因此,能够抑制驱动马达的大型化。
另外,在倾斜体的可动范围内,由于重力而产生于倾斜体的绕摆动轴线的力矩总是仅沿旋转方向作用,通过汽缸压力而赋予倾斜体的辅助力矩总是仅在与旋转方向相反的方向作用。此外,控制装置以使辅助力矩小于由于重力而产生于倾斜体的力矩的方式使汽缸压力变动。该情况下,在倾斜体的可动范围内,对驱动马达总是施加基于由于重力而产生于倾斜体的力矩的载荷,基于驱动马达的驱动扭矩的方向总是一定的。因此,在使倾斜体摆动的过程中,能够避免驱动马达的驱动扭矩反转,因此能够防止倾斜体产生抖动。
附图说明
根据以下参照附图对实施方式进行的详细说明,本发明的上述以及更多的特点和优点会变得更加清楚,其中对相同的元素标注相同的附图标记,其中,
图1是具备本发明的一实施方式的倾斜装置的齿轮加工装置的外观立体图。
图2是表示加工用工具的动作的图。
图3是倾斜装置的主视图。
图4是从图3的IV方向观察的倾斜装置的侧视图。
图5A是示意性地表示处于平衡位置的倾斜体的图,且示出倾斜体的倾斜角度为-30度的状态。
图5B是示意性地表示倾斜体的图,且示出倾斜体的倾斜角度为0度的状态。
图5C是示意性地表示倾斜体的动作的图,且示出倾斜体的倾斜角度为20度的状态。
图5D是示意性地表示倾斜体的动作的图,且示出倾斜体的倾斜角度为60度的状态。
图6A是表示汽缸压力、不平衡力矩以及辅助力矩与驱动扭矩的关系的图。
图6B是表示倾斜体的倾斜角度与辅助汽缸的汽缸压力以及驱动马达的驱动扭矩的关系的图。
具体实施方式
以下,参照附图对应用了本发明的机床的倾斜装置的实施方式进行说明。在本实施方式中,将作为机床的齿轮加工装置1使用倾斜装置100的情况举例说明。此外,倾斜装置也能够用于进行齿轮加工的机床以外的机床,例如进行钻孔加工的机床。
首先,参照图1,对齿轮加工装置1的概要进行说明。如图1所示,齿轮加工装置1是具备相互正交的三个直线进给轴(X轴、Y轴以及Z轴)、以及相互正交的两个旋转轴(A轴以及B轴)的5轴加工中心。齿轮加工装置1主要具备机座10、立柱20、鞍座30、旋转主轴40、工作台50以及倾斜装置100。此外,图1中简化了倾斜装置100的图示。
机座10固定于设置面。在机座10的上表面形成有沿X轴方向平行延伸的一对X轴导轨11a、11b、以及沿Z轴方向平行延伸的一对Z轴导轨12a、12b。
立柱20相对于机座10沿X轴方向相对移动。在立柱20的底面形成有沿X轴方向平行延伸的一对X轴引导槽21a、21b,在与工作台50以及倾斜装置100对置的立柱20的一侧面形成有沿Y轴方向平行延伸的一对Y轴导轨22a、22b。一对X轴引导槽21a、21b经由滚珠导轨(未图示)嵌入一对X轴导轨11a、11b。在机座10设置有配置于一对X轴导轨11a、11b之间的X轴滚珠丝杠(未图示)、和使该X轴滚珠丝杠旋转驱动的X轴马达(未图示),通过被这些X轴滚珠丝杠以及X轴马达驱动,立柱20相对于机座10沿X轴方向相对移动。
鞍座30相对于立柱20沿Y轴方向相对移动。在与立柱20对置的鞍座30的一侧面形成有沿Y轴方向平行延伸的一对Y轴引导槽31a、31b,一对Y轴引导槽31a、31b经由滚珠导轨(未图示)嵌入一对Y轴导轨22a、22b。在立柱20设置有配置于一对Y轴导轨22a、22b之间的Y轴滚珠丝杠(未图示)、以及使该Y轴滚珠丝杠旋转驱动的Y轴马达(未图示),通过被这些Y轴滚珠丝杠以及Y轴马达驱动,鞍座30相对于立柱20沿Y轴方向相对移动。
旋转主轴40设置为通过收纳于鞍座30的主轴马达(未图示)而能够旋转。在旋转主轴40的前端固定有加工用工具41,加工用工具41伴随着旋转主轴40的旋转而绕中心轴线O旋转。此外,图1简略显示加工用工具41,能够供图2所示的加工用工具41安装。工作台50配置在一对Z轴导轨12a、12b上,并以相对于机座10能够沿Z轴方向移动的方式设置。
倾斜装置100相对于与工作台50一体形成的一对支承体110,以倾斜体120能够绕A轴摆动的方式设置。在倾斜体120设置有将工件W支承为能够绕B轴旋转的旋转工作台125,旋转工作台125通过设置于倾斜体120的旋转轴马达126(参照图3)被旋转驱动。此外,倾斜装置100的详细的结构将后述。
接下来,参照图2,对在工件W进行切削加工时的加工用工具41的动作进行说明。此外,此处将在形成为圆环状的工件W的内周面形成内齿的情况列举为例子进行说明。
如图2所示,在旋转工作台125,工件W与B轴同轴地配置,工件W通过旋转工作台125被支承为能够绕B轴旋转。加工用工具41与O轴同轴配置,通过旋转主轴40(参照图1)被支承为能够绕O轴旋转。加工用工具41具备:相对于加工用工具41的中心轴线具有扭转角的多个工具刃42。工具刃42的径向外表面相对于加工用工具的中心轴线具有后角,工具刃42的端面相对于与加工用工具41的中心轴线正交的平面具有前角。
在齿轮加工装置1中进行齿轮加工时,以使工件W的中心轴线(B轴)相对于加工用工具41的中心轴线(O轴)成为倾斜并且扭转的状态的方式使倾斜体120(参照图1)摆动。其后,在维持了倾斜体120的倾斜角度的状态下,一边使加工用工具41与工件W同步旋转,一边使加工用工具41沿B轴方向相对移动。此时,通过在工件W与加工用工具41之间产生相对速度差,在与工具刃42的接触部位对工件W的内周面进行切削,在工件W形成内齿。
接下来,参照图3以及图4,对倾斜装置100的结构进行说明。如图3以及图4所示,倾斜装置100主要具备:一对支承体110、倾斜体120、驱动马达130、辅助汽缸140以及控制装置150。支承体110是一体地固定于工作台50的上表面的板状部件,一对支承体110以在X轴方向上隔开间隔的方式对置配置,在一对支承体110之间配置有倾斜体120。
倾斜体120具备倾斜板121、一对立设部122以及一对轴部123。倾斜板121形成为以X轴方向为长边方向的矩形板状。一对立设部122是立设于倾斜板121的长边方向两端部的板状的部位,且以在X轴方向上隔开间隔的方式对置配置。
轴部123是沿X轴方向延伸的圆柱状的部位。各个轴部123在一对立设部122的彼此朝向外侧的面同轴地配置,并被一对支承体110支承为能够摆动。各个轴部123以贯通于一对支承体110的状态设置,在从一对支承体110的彼此朝向外侧的面突出的轴部123的前端部分固定有朝径向外侧伸出的伸出部124。此外,作为各个轴部123的中心轴线的A轴配置于包括倾斜板121的宽度方向(图4左右方向)的中心的平面且与倾斜板121的上表面垂直的平面上。
另外,倾斜体120具备旋转工作台125以及旋转轴马达126。旋转工作台125是将工件W支承为能够绕B轴旋转的部件,并配置在与B轴正交的倾斜板121的上表面。旋转轴马达126是赋予用于使旋转工作台125旋转的驱动力的马达。
此外,旋转工作台125以及旋转轴马达126配置为,相对于倾斜板121的宽度方向(图4左右方向)的中心,使旋转工作台125以及旋转轴马达126的重心向从鞍座30(参照图1)离开的方向(图4左方)偏移的状态。即,在倾斜板121的宽度方向上,包含旋转工作台125以及旋转轴马达126的倾斜体120的重心相对于轴部123的中心轴线且作为倾斜体120的摆动轴线的A轴,朝从鞍座30离开的方向偏移。
驱动马达130是赋予用于使倾斜体120旋转的驱动力的马达,被收纳于支承体110的内部。倾斜体120通过从驱动马达130对轴部123赋予驱动力,从而绕作为轴部123的中心轴线的A轴摆动。
辅助汽缸140是辅助基于驱动马达130的倾斜体120的摆动的油压汽缸。辅助汽缸140具备:经由托架被支承体110支承为能够摆动的汽缸主体141、以及以相对于汽缸主体141能够伸缩的方式设置的杆142。此外,在轴部123形成有朝径向外侧伸出的伸出部124,杆142的前端在从A轴偏移的位置与伸出部124连结。即,辅助汽缸140与倾斜体120在与作为倾斜体120的摆动轴线的A轴不同位置连结。
控制装置150在使倾斜体120摆动时,对驱动马达130以及辅助汽缸140进行驱动控制。另外,控制装置150在使旋转工作台125旋转时,对旋转轴马达126进行驱动控制。
此处,若使处于平衡位置的倾斜体120摆动,则由于重力而欲使倾斜体120恢复平衡位置的不平衡力矩产生于倾斜体120。倾斜体120的倾斜角度越大不平衡力矩越大,伴随于此,对欲维持倾斜体120倾斜的状态的驱动马达130施加较大的载荷。因此,在欲配置于倾斜体120以及倾斜体120的工件W(参照图1)的重量大的情况下,欲仅通过驱动马达130的驱动扭矩对由于不平衡力矩而施加于驱动马达130的载荷进行支承的情况下,使驱动马达130大型化。
与此相对,在倾斜装置100中,将辅助汽缸140的汽缸压力赋予轴部123,使与产生于倾斜体120的不平衡力矩相反方向的力矩产生。由此,不平衡力矩的一部分与由于汽缸压力而赋予倾斜体120的力矩(以下称为辅助力矩)抵消,因此能够减少因不平衡力矩而施加于驱动马达130的载荷。其结果,能够减少驱动马达130所需要的驱动扭矩,因此能够抑制驱动马达130的大型化。另外,根据加工方法,也可以为了变更平衡位置而使旋转工作台125以及旋转轴马达126的重心朝靠近鞍座30的方向偏移。
如上述那样,在倾斜板121的宽度方向上,倾斜体120的重心相对于A轴朝从鞍座30远离的方向偏移。因此,处于平衡状态的倾斜体120成为随着倾斜板121的上表面朝向从鞍座30离开的方向而下降倾斜的状态(参照图5A)。
此外,以下,将倾斜板121处于与Z轴方向平行的状态的倾斜体120(参照图5B)的倾斜角度设为0度。另外,用正的数值表示使倾斜角度为0度的倾斜体120朝图5B所示的顺时针方向倾斜的情况下的倾斜角度,用负的数值表示使倾斜角度为0度的倾斜体120朝图5B所示的顺时针方向倾斜的情况下的倾斜角度。
图5A图示出处于平衡位置的倾斜体120,处于平衡位置的倾斜体120的倾斜角度为-30度。另一方面,倾斜装置100将倾斜体120的倾斜角度成为-5度~95度的范围作为能够通过控制装置150对驱动马达130以及辅助汽缸140的驱动控制使倾斜体120摆动的范围。由此,产生于倾斜体120的不平衡力矩的方向在倾斜体120的可动范围总是恒定。此外,在轴部123设置有旋转式编码器(未图示),控制装置150基于从旋转式编码器得到的检测信息,掌握倾斜体120的倾斜角度。
在倾斜体120与辅助汽缸140的关系中,在轴部123设置有伸出部124,在该伸出部124连结杆142的前端。因此,伴随着倾斜体120的摆动,杆142与伸出部124的连结位置能够绕A轴旋转移动,杆142的伸缩方向相对于将杆142以及伸出部124的连结位置与A轴连结的方向(伸出部124的伸出方向)变化。该情况下,若辅助汽缸140的汽缸压力为恒定,则赋予倾斜体120的辅助力矩根据倾斜体120的倾斜角度变化。
关于该点,倾斜装置100在倾斜体120的可动范围,通过汽缸压力而赋予倾斜体120的辅助力矩的方向总是成为恒定并且以成为与不平衡力矩的方向的相反方向的方式对辅助汽缸140的配置、以及伸出部124与杆142的连结位置进行设定。由此,在倾斜体120的可动范围,能够通过辅助力矩来抵消产生于倾斜体120的不平衡力矩。
另外,在倾斜装置100中,在倾斜体120的可动范围,以随着不平衡力矩变大而使辅助力矩变大的方式设定杆142与伸出部124的连结位置。因此,能够缩小不平衡力矩与辅助力矩之差。
接下来,参照图6A以及图6B,对基于控制装置150的辅助汽缸140的驱动控制进行说明。控制装置150将从辅助汽缸140输出的汽缸压力设定为高压(例如,6MPa)与低压(例如,3MPa)任一方,通过汽缸压力对赋予倾斜体120的辅助力矩的大小进行调整。
如图6A所示,在将汽缸压力设定为高压的情况下,与将汽缸压力设定为低压的情况相比,赋予倾斜体120的辅助力矩变大。因此,在倾斜体120的倾斜角度大、产生于倾斜体120的不平衡力矩大的状态下,优选以使赋予倾斜体120的辅助力矩变大的方式将辅助汽缸140的汽缸压力较大地设定。
然而,在无论倾斜体120的倾斜角度如何而将辅助汽缸140的汽缸压力总是设定为高压的情况下,在倾斜体120的倾斜角度为约10度以下时,辅助力矩大于不平衡力矩。该情况下,在倾斜体120的倾斜角度较大和较小的情况下,施加于驱动马达130的载荷的方向成为相反方向,基于驱动马达130的驱动扭矩的方向也成为相反方向。因此,在使倾斜体120摆动的过程中,不平衡力矩与辅助力矩的大小关系反转,以伴随于此而基于驱动马达的驱动扭矩反转为契机,存在倾斜体120产生抖动的担忧。
另一方面,在将汽缸压力设定为低压的情况下,在倾斜体120的可动范围,赋予倾斜体120的辅助力矩总是小于不平衡力矩,因此能够避免产生基于驱动马达130的驱动扭矩的反转。然而,在若无论倾斜体120的倾斜角度如何而将汽缸压力总是设定为低压而使倾斜体120的倾斜角度变大了的情况下,不平衡力矩与辅助力矩之差变大。其结果,驱动马达130所需要的驱动扭矩变大,从而使驱动马达130大型化。
与此相对,如图6B所示,控制装置150在倾斜体120的倾斜角度到达20度的情况下(参照图5C),使汽缸压力变动。即,在将汽缸压力设定为低压的状态下倾斜体120的倾斜角度成为20度以上的情况下,控制装置150将汽缸压力从低压切换为高压。同样,在将汽缸压力设定为高压的状态下倾斜体120的倾斜角度成为20度以下的情况下,控制装置150将汽缸压力从高压切换为低压。
该情况下,在倾斜体120的倾斜角度超过20度的状态下,能够使赋予倾斜体120的辅助力矩变大,因此能够使不平衡力矩与辅助力矩之差变小。由此,在倾斜体120的倾斜角度变大的状态下,也能够减少因不平衡力矩施加于驱动马达130的载荷,因此能够减少驱动马达130所需要的驱动扭矩。因此,能够抑制驱动马达130的大型化。
另一方面,在倾斜体120的倾斜角度低于20度的状态下,能够使赋予倾斜体120的辅助力矩较小,因此能够避免辅助力矩与不平衡力矩的大小关系反转。
这样,控制装置150在倾斜体120的可动范围,以使辅助力矩总是小于不平衡力矩的方式使辅助汽缸140的汽缸压力变动。由此,在倾斜体120的可动范围,总是对驱动马达130施加基于不平衡力矩的仅一个方向的载荷,因此基于驱动马达的驱动扭矩的方向总是成为恒定。其结果,在使倾斜体120摆动的过程中,能够避免驱动马达130的驱动扭矩反转,因此能够防止倾斜体120产生抖动。
另外,控制装置150基于倾斜体120的倾斜角度进行汽缸压力的变动,在倾斜体120的倾斜角度到达了预先决定的既定的倾斜角度(在本实施方式中20度)的情况下,使汽缸压力从低压朝高压或者从高压朝低压变动。因此,与根据倾斜体120的倾斜角度而使汽缸压力连续地变动的情况相比,能够简化辅助汽缸140的驱动控制。
此外,齿轮加工装置1(参照图1)在将倾斜体120的倾斜角度维持为60度的状态(参照图5D)下,进行相对于工件W(参照图1)的齿轮加工。即,控制装置150在倾斜体120的倾斜角度到达了20度时,使辅助汽缸140的汽缸压力变动,相对于此,齿轮加工在超过倾斜体120的倾斜角度即20度的范围进行。该情况下,能够避免齿轮加工时进行汽缸压力的变动,因此能够防止齿轮加工时的加工精度的降低。
另外,控制装置150在倾斜体120的倾斜角度超过了20度的范围,进行旋转轴马达126的驱动控制。即,控制装置150以不使汽缸压力的驱动控制与旋转轴马达126的驱动控制同时进行的方式设定。由此,能够避免倾斜体120的摆动与齿轮加工时进行的工件W的旋转同时进行,因此能够预先防止齿轮加工时进行汽缸压力的变动。
以上,基于上述实施方式对本发明进行了说明,但本发明不限定于上述实施方式,能够容易推断在不脱离本发明的主旨的范围内能够进行各种变形改进。另外,上述实施方式举出的数值是一个例子,当然能够采用其他的数值。
例如,上述实施方式中,对倾斜体120的倾斜角度到达了20度时使汽缸压力变动的情况进行了说明,但不局限于此。即,在倾斜体120的可动范围,以使辅助力矩总是小于不平衡力矩的方式使汽缸压力变动即可,只要这样,也可以将使汽缸压力变动时的倾斜体120的倾斜角度任意设定。并且,上述实施方式中,对从辅助汽缸140输出的汽缸压力成为低压或者高压的两种类型的情况进行了说明,但也可以输出三个类型以上的汽缸压力。
另外,上述实施方式中,对倾斜体120的倾斜角度到达了60度的情况下进行齿轮加工的情况进行了说明,但不局限于此。即,进行齿轮加工时的倾斜体120的倾斜角度超过使汽缸压力变动时的倾斜体120的倾斜角度的范围即可,只要这样,也可以将进行齿轮加工时的倾斜体120的倾斜角度任意设定。
另外,上述实施方式中,对倾斜体120的倾斜角度为-30度的情况下倾斜体120成为平衡状态的情况进行了说明,但成为平衡位置的倾斜体120的倾斜角度设定为比倾斜体120的可动范围的下限(上述实施方式为-5度)小的倾斜角度即可,只要这样,也可以将成为平衡位置的倾斜体120的倾斜角度任意设定。另外,倾斜体120的可动范围设定为超过成为平衡位置的倾斜体120的倾斜角度的范围即可,只要这样,也可以将倾斜体120的可动范围任意设定。
上述实施方式中,对倾斜体120的倾斜角度到达了预先决定的既定的倾斜角度(上述实施方式中20度)的情况下使汽缸压力变动的情况进行了说明,但不局限于此,也可以根据倾斜体120的倾斜角度的变动而使汽缸压力连续地变动。该情况下,在使倾斜体120摆动的过程中,能够避免辅助力矩与不平衡力矩的大小关系反转,因此能够防止以基于驱动马达130的驱动扭矩的反转为契机而在倾斜体120产生抖动的情况。另外,能够使辅助力矩接近不平衡力矩,因此能够减少因不平衡力矩而施加于驱动马达130的载荷。因此,能够减少驱动马达130所需要的驱动扭矩,因此能够抑制驱动马达130的大型化。另外,能够仅将驱动马达130设置于支承体110的一侧。
另外,上述实施方式中,在倾斜板121的宽度方向上,使旋转工作台125以及旋转轴马达126的重心从A轴偏移,由此对将包括旋转工作台125以及旋转轴马达126的倾斜体120的重心设置于与作为倾斜体120的摆动轴线的A轴不同的位置的情况进行了说明。与此相对,也可以通过变更倾斜体120的形状、轴部123的配置,来使倾斜体120的重心从A轴偏移。
如以上说明的那样,本发明的倾斜装置100设置于作为机床的齿轮加工装置1。倾斜装置100具备:倾斜体120,其供工件W或者工具配置;支承体110,其将倾斜体120支承为能够摆动,并在与倾斜体120的重心不同的位置具有作为摆动轴线的A轴;驱动马达130,其设置于支承体110,并赋予用于使倾斜体120相对于支承体110摆动的驱动力;辅助汽缸140,其与倾斜体120连结,并通过赋予汽缸压力而对基于驱动马达130的倾斜体120的摆动进行辅助;以及控制装置150,其对驱动马达130以及辅助汽缸140进行驱动控制。
另外,倾斜装置100中,由于重力而产生于倾斜体120的绕摆动轴线的力矩亦即不平衡力矩在倾斜体120的可动范围,总是仅沿旋转方向作用,通过汽缸压力赋予倾斜体120的绕摆动轴线的辅助力矩在倾斜体120的可动范围,总是仅在与旋转方向相反的方向作用。并且,在倾斜装置100中,控制装置150以使辅助力矩比因重力而产生于倾斜体120的力矩小的方式使汽缸压力变动。
根据该倾斜装置100,通过将辅助汽缸140的汽缸压力赋予倾斜体120,可辅助基于驱动马达130的倾斜体120的摆动,因此能够减少驱动马达130所需要的驱动扭矩。因此,在工件W大型的情况下、工件W的重量大的情况下,能够抑制驱动马达130的大型化。
另外,在倾斜体120的可动范围,因重力而产生于倾斜体120的绕摆动轴线的力矩亦即不平衡力矩总是仅沿旋转方向作用,通过汽缸压力而赋予倾斜体120的辅助力矩总是仅在与旋转方向相反的方向作用。此外,控制装置150以使辅助力矩比因重力而产生于倾斜体120的力矩小的方式使汽缸压力变动。该情况下,在倾斜体120的可动范围,在驱动马达130总是施加基于因重力而产生于倾斜体120的力矩的载荷,基于驱动马达130的驱动扭矩的方向总是恒定。因此,在使倾斜体120摆动的过程中,能够避免驱动马达130的驱动扭矩反转,因此能够防止倾斜体120产生抖动。
在上述的倾斜装置100中,控制装置150根据倾斜体120的倾斜角度使汽缸压力变动。根据该倾斜装置100,能够简化基于控制装置150的辅助汽缸140的驱动控制。
在上述的倾斜装置100中,控制装置150在倾斜体120的倾斜角度到达了预先决定的既定的倾斜角度的情况下,使汽缸压力变动。根据该倾斜装置100,能够简化基于控制装置150的辅助汽缸140的驱动控制。
在上述的倾斜装置100中,作为机床的齿轮加工装置1仅在倾斜体120超过了既定的倾斜角度的范围,进行工件的加工。根据该倾斜装置100,能够避免齿轮加工时进行汽缸压力的变动,因此能够防止齿轮加工时的加工精度的降低。
在上述的倾斜装置100中,倾斜体120具备使工件W绕与倾斜体120的摆动轴线正交的轴线亦即B轴旋转的旋转工作台125,控制装置150仅在倾斜体120超过了既定的倾斜角度的范围,对旋转工作台125进行驱动控制。根据该倾斜装置100,能够避免倾斜体120的摆动与齿轮加工时进行的工件W的旋转同时进行。因此,能够预先防止齿轮加工时进行汽缸压力的变动。
在上述的倾斜装置100中,控制装置150根据倾斜体120的倾斜角度使汽缸压力连续地变动。根据该倾斜装置100,在使倾斜体120摆动的过程中,能够避免辅助力矩与不平衡力矩的大小关系反转。因此,能够防止以基于驱动马达130的驱动扭矩的反转为契机而在倾斜体120产生抖动的情况。另外,能够使辅助力矩接近不平衡力矩,因此能够减少因不平衡力矩而施加于驱动马达130的载荷。其结果,能够减少驱动马达130所需要的驱动扭矩,因此能够抑制驱动马达130的大型化。
Claims (3)
1.一种机床的倾斜装置,其特征在于,包括:
倾斜体,其供工件或者工具配置;
支承体,其将所述倾斜体支承为能够摆动,并在与所述倾斜体的重心不同的位置具有摆动轴线;
驱动马达,其设置于所述支承体,并赋予用于使所述倾斜体相对于所述支承体摆动的驱动力;
辅助汽缸,其与所述倾斜体连结,并通过赋予汽缸压力来辅助基于所述驱动马达的所述倾斜体的摆动;以及
控制装置,其对所述驱动马达以及所述辅助汽缸进行驱动控制;
由于重力而产生于所述倾斜体的绕所述摆动轴线的力矩在所述倾斜体的可动范围内总是仅沿旋转方向作用,
通过所述汽缸压力而赋予所述倾斜体的绕所述摆动轴线的辅助力矩在所述倾斜体的可动范围内总是仅在与旋转方向相反的方向作用,
所述控制装置以使所述辅助力矩小于由于重力而产生于所述倾斜体的所述力矩的方式使所述汽缸压力变动,
所述控制装置在所述倾斜体的倾斜角度到达了预先决定的既定的倾斜角度的情况下,使所述汽缸压力变动,
所述机床仅在所述倾斜体超过了所述既定的倾斜角度的范围,进行所述工件的加工。
2.根据权利要求1所述的机床的倾斜装置,其中,
所述倾斜体具备:使所述工件绕与所述倾斜体的摆动轴线正交的轴线旋转的旋转工作台,
所述控制装置仅在所述倾斜体超过了所述既定的倾斜角度的范围,对所述旋转工作台进行驱动控制。
3.根据权利要求1所述的机床的倾斜装置,其中,
所述控制装置根据所述倾斜体的倾斜角度使所述汽缸压力连续地变动。
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