JP2018198296A - Rotary transformer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、超音波振動子に電力を供給するためのロータリートランスに関するものである。 The present invention relates to a rotary transformer for supplying electric power to an ultrasonic transducer.
一般に、ロータリートランスは、例えばビデオテープレコーダーなどにおいて、回転ヘッドの入出力信号を伝送するために用いられ、回転子と固定子とから構成されている。このロータリートランスとしては、平型(ディスク型)のものと縦型(シリンダ型)のものとが知られている。 In general, a rotary transformer is used to transmit input / output signals of a rotary head in, for example, a video tape recorder, and is composed of a rotor and a stator. As this rotary transformer, a flat type (disk type) and a vertical type (cylinder type) are known.
しかし、従来のロータリートランスは、回転子、固定子ともロータリートランスの回転軸を中心軸とする円環状または扇形状である。 However, the conventional rotary transformer has an annular shape or a fan shape in which both the rotor and the stator are centered on the rotation axis of the rotary transformer.
図6は、特許文献1に記載の従来の中心軸方向に電力を伝送する平型のロータリートランスの構成例を示す断面図であり、そして図7は、従来の半径方向に電力を伝送する縦型のロータリートランスの構成例を示す断面図である。図6、図7のロータリートランスの回転子には平行な2個の磁力線送受部であるがある。そしてロータリートランスの固定子にも平行な2個の磁力線送受部がある。回転子、固定子とも平行な2個の磁力線送受部を形成する溝に銅線を複数回巻きつける。 FIG. 6 is a cross-sectional view showing a configuration example of a conventional rotary transformer that transmits power in the direction of the central axis described in
上記の従来のロータリートランスを工具ホルダーに取付けた例が特許文献2に記載されている。 An example in which the conventional rotary transformer is attached to a tool holder is described in
しかし、上記特許文献1の構成は、回転子と固定子とも円環状であり、回転子と固定子の中心軸を一致させ、両者が接近した位置にあることが必要である。例えば固定子が円環状であると、回転子に工具ホルダーであるテーパーシャンクなどの付属物がある場合、固定子が障害物になり回転子と工具ホルダーであるテーパーシャンクなどの付属物を回転子と固定子の中心軸を一致させる位置まで移動させることができない。 However, the configuration of
また、上記特許文献2の構成は、固定子をハウジングに取付ける必要があるため、既設の加工装置の回転軸ハウジングを改造しなければならない。 Moreover, since it is necessary to attach a stator to a housing, the structure of the said
本発明は、上記従来の問題点に鑑みて発明したものであって、その目的とするところは、マシニングセンターの自動工具交換装置を用いて工具ホルダーを交換できる構成を提供することを課題とする。 The present invention has been invented in view of the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide a configuration in which a tool holder can be replaced using an automatic tool changer of a machining center.
本発明は、回転子の形状が円環状であり、固定子の形状が曲がりを持つ棒状とするロータリートランスとするものである。The present invention provides a rotary transformer in which the rotor has an annular shape and the stator has a bent rod shape.
本発明はまた、回転子と対向する固定子の先端面が、円環状の回転子の180度以下とするロータリートランスとするものである。The present invention also provides a rotary transformer in which the front end surface of the stator facing the rotor is 180 degrees or less of the annular rotor.
本発明はまた、回転子と対向する固定子の先端面形状が、平面形状とするものである。In the present invention, the tip end face shape of the stator facing the rotor is a flat shape.
本発明はまた、自動工具交換装置により移動する工具ホルダーに回転子を持つものとすることである。The present invention also has a rotor in a tool holder that is moved by an automatic tool changer.
本発明のロータリートランスを用いることで、自動工具交換装置により超音波振動を付与した工具の交換が可能となる。By using the rotary transformer of the present invention, it is possible to change a tool provided with ultrasonic vibration by an automatic tool changer.
本発明の実施の形態であるロータリートランス1を、図1の斜視図とそのA−A線での断面図である図2を用いて説明する。ロータリートランス1は、固定子3と回転子2からなる。固定子3は、ソフトフェライト製のコア4に銅線5を複数回巻きつけたコイルを設けたものである。なお、ソフトフェライト製のコア4は、銅線との短絡を防止するために、コアを絶縁塗料で覆う。銅線はコーティングした樹脂名を付け、ウレタン線などと呼ぶこともある。また、コイル形に巻かれて使用される電線をマグネットワイヤーと呼ばれることもある。
固定子3は、マシニングセンターの空いたスペースに収納するため、スペースに合わせて変形させる必要が生じる。そのためコアの形状を、棒をほぼ直角に曲げた形状にした。A
Since the
そして回転子2は、ソフトフェライト製のコア4に銅線5を複数回巻きつけたコイルを設けたものである。なお、ソフトフェライト製のコア4は、銅線との短絡を防止するために、コアを絶縁塗料で覆う。さらに銅線はコーティングした樹脂名を付け、ウレタン線などと呼ぶこともある。また、コイル形に巻かれて使用される電線をマグネットワイヤーと呼ばれることもある。 The
固定子3のコア4の形状は、ソフトフェライト製の平板をマシニングセンターなどの加工機を用いて製作する。まず、平板の一方の端部を回転子のコア4の半径より大きい曲率半径で切り欠き加工をする。 As for the shape of the
また、図3の平面図と、図3のA−A線での断面図4で示す回転子の半径Rに対して固定子の幅Hが2/3以下であるときは、固定子の先端は平面でもよい。固定子の先端を平面状にすることで回転子と固定子の配置を目視により決定するのが容易になる。そして次に平板の中央部を切り欠き、図に示す固定子3のコア4形状に製作する。
さらに、固定子の形状について、直線部分L1に対して曲がり部分L2の長さが2倍以上であることが、直線部分L1が同じでも銅線の巻き線数が大きくなるため磁力線の強さは大きくなる。When the width H of the stator is 2/3 or less with respect to the radius R of the rotor shown in the plan view of FIG. 3 and the cross-sectional view taken along the line AA of FIG. May be flat. By making the tip of the stator flat, it is easy to visually determine the arrangement of the rotor and the stator. Then, the central part of the flat plate is cut out and manufactured into the shape of the
Furthermore, regarding the shape of the stator, the length of the bent portion L2 is at least twice that of the straight portion L1, and the number of windings of the copper wire is increased even if the straight portion L1 is the same. growing.
一方、回転子2のコア4は、円環状のコアの外周側に研磨砥石により銅線5を巻くための溝を作成する。そして、溝の表面に絶縁塗料を塗り、そして銅線5を巻きつけコイルとする。 On the other hand, the
上記に述べた本発明のロータリートランス1を工具ホルダー7であるテーパーシャンク(BT30)に装着する。まず、工具ホルダー7であるテーパーシャンクの所望の位置に回転子を固定するためにアルミ製のスペーサを入れる。そして回転子を入れ、工具ホルダー7であるテーパーシャンクに回転子を固定するために工具ホルダー7であるテーパーシャンクのオネジとアルミ製のナットにより締め込む。ここでは、工具ホルダー7であるテーパーシャンクを用いているが、工具を保持する治具であれば他の方式の工具ホルダーでもよい。 The
一方、ランジュバン型超音波振動子からの配線を工具ホルダー7であるテーパーシャンクに設けた穴を通して外部に出す。 On the other hand, the wiring from the Langevin type ultrasonic vibrator is brought out through a hole provided in the taper shank which is the
次に回転子の銅線とランジュバン型超音波振動子からの配線をはんだ付けにより接続する。そしてはんだ付けした部分を絶縁処理するためシリコン樹脂を用いてコーティングする。 Next, the copper wire of the rotor and the wiring from the Langevin type ultrasonic transducer are connected by soldering. Then, in order to insulate the soldered portion, coating is performed using silicon resin.
ランジュバン型超音波振動子を工具ホルダー7であるテーパーシャンクに固定するために工具ホルダー7であるテーパーシャンクのテーパーとフランジのテーパーを嵌合させリング状オネジにより締付ける。 In order to fix the Langevin type ultrasonic transducer to the taper shank which is the
工具ホルダー7であるテーパーシャンクに固定されたランジュバン型超音波振動子8の先端にコレットチャック9を装着して、ロックナットを締付けることにより工具10を収容する。そして、工具ホルダー7であるテーパーシャンクに取付けた工具10などを、自動工具交換装置(ATC)のマガジンに収納する。 A
一方、ロータリートランス1の固定子3を、マシニングセンターに固定した固定子取付け具12に取付ける。固定子3からの配線14は超音波発振回路13に接続する。 On the other hand, the
次に本発明の工具ホルダー7であるテーパーシャンクに固定されたランジュバン型超音波振動子8を搭載したマシニングセンターの運転方法を説明する。 Next, an operation method of the machining center on which the Langevin type ultrasonic transducer 8 fixed to the tapered shank which is the
まず、マシニングセンターで加工対象物を加工するプログラムを作成する。例えばアルミナ板に穴、溝を設けるプログラムである。 First, a program for machining a workpiece is created at a machining center. For example, a program for providing holes and grooves in an alumina plate.
次に、超音波発振回路13のスイッチを入れ、ロータリートランス1の固定子3の配線14を通して、約36KHzの交流電圧を超音波振動子8の圧電セラミックに印加する。約36KHzの超音波振動がコレットチャック9を経由して工具10であるドリルまたはエンドミルに伝播し、約7μmp−pの縦振動モードの超音波振動が工具10先端に励起される。図5では、超音波発振回路13の位置を図の右下に位置させているが、実際は、図示しないコントロールボックスの中に収納している。 Next, the
そしてマシニングセンターのスイッチを入れ、自動工具交換装置(ATC)の工具10を交換するATCアームによりマガジンから工具ホルダー7であるテーパーシャンクに取付けた工具10を取り出す。そして、図の矢印に示すように固定子取付け具12と反対側から上下左右に移動して、スピンドル軸6のテーパー穴に挿入し、プルスタッドを引き具により引き込みスピンドル軸6に固定する。また、スピンドル軸の中心軸と直交する面の固定子取付け具12を含む半円側には、他に切削液を噴出するノズルや冷却エアーノズルが複数配置されることがある。したがって、固定子は、円周方向にも小さいことが求められる。 Then, the machining center is turned on, and the
ここで、工具ホルダー7であるテーパーシャンクが矢印方向に移動するが、ロータリートランス1の固定子3が移動の障害物にならないため通常の工具ホルダー7であるテーパーシャンクと同様に取り扱うことができる。これは、固定子3の形状が円環状でなく、工具ホルダー7であるテーパーシャンクの移動の障害にならないためである。また、回転子は、ATCアームが接触する工具ホルダー7であるテーパーシャンクの溝部より下に取り付けられる。工具ホルダー7であるテーパーシャンクの溝部より上に回転子があると、例えば工具ホルダー7であるテーパーシャンクを収納するマガジンに収容できない。 Here, the taper shank that is the
また、加工中の工具10の交換は、自動工具交換装置(ATC)により別の工具ホルダー7であるテーパーシャンクに交換することにより行う。 In addition, the
加工プログラムにより、ドリルによりアルミナ板に複数の穴をあける。そしてエンドミルを装着した工具ホルダー7であるテーパーシャンクに交換して溝加工を行う。 According to the machining program, drill a plurality of holes in the alumina plate. Then, the taper shank, which is a
加工プログラムにより、加工を終了しマシニングセンターのスイッチを切る。そして、超音波発振回路のスイッチを切り、作業を終了する。 Finish machining and switch off the machining center according to the machining program. Then, the ultrasonic oscillation circuit is turned off to finish the operation.
以上説明したように、本発明のロータリートランスは、回転する超音波振動子に電力を付与できる。 As described above, the rotary transformer of the present invention can apply power to the rotating ultrasonic transducer.
本発明のロータリートランスは、自動工具交換装置を用いて工具を交換する超音波加工装置に用いることができる。 The rotary transformer of this invention can be used for the ultrasonic processing apparatus which changes a tool using an automatic tool change apparatus.
1 ロータリートランス
2 回転子
3 固定子
4 コア
5 銅線
6 スピンドル軸
7 工具ホルダー
8 超音波振動子
9 コレットチャック
10 工具
11 回転子固定ナット
12 固定子取付け具
13 超音波発振回路
14 駆動配線
15 アース配線
16 コア収納ケースDESCRIPTION OF
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017113002A JP2018198296A (en) | 2017-05-22 | 2017-05-22 | Rotary transformer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2017113002A JP2018198296A (en) | 2017-05-22 | 2017-05-22 | Rotary transformer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2018198296A true JP2018198296A (en) | 2018-12-13 |
Family
ID=64663927
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2017113002A Pending JP2018198296A (en) | 2017-05-22 | 2017-05-22 | Rotary transformer |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2018198296A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7441458B2 (en) | 2022-07-05 | 2024-03-01 | 羽昌科技(深セン)有限公司 | Ultrasonic assisted processing equipment and power receiving equipment |
-
2017
- 2017-05-22 JP JP2017113002A patent/JP2018198296A/en active Pending
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JP7441458B2 (en) | 2022-07-05 | 2024-03-01 | 羽昌科技(深セン)有限公司 | Ultrasonic assisted processing equipment and power receiving equipment |
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