JP3217065U - 高精度回転装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高精度回転装置を提供する。【解決手段】高精度回転装置は主にモーターベースユニット２０及びロータリーユニット３０で構成される。分流ベースとスピンドル３１との間には回転動作時にオイルシールの損耗による漏出問題が発生するため、複数の収集チャネルを増設させることによってガス用内側環状注ぎ口セット３２１Ａ、油液用内側環状注ぎ口セット３２１Ｂ、及び水用内側環状注ぎ口セット３２１Ｃの間の流体の漏れによる干渉を分断させ、且つ漏れた液体は流出管路３２４及びモーター出力チャネル２２２により装置外部に導出される。これにより、内部の貴重な部材の保護を達成させ、且つ液漏れ程度を同期で検知させてメンテナンスを行うべきか否かの判断を下し、後日行うメンテナンス期間の判断材料とする。【選択図】図５

Description

本考案は、高精度回転装置に関し、より詳しくは、漏出保護機能及び検知機能を有する高精度回転装置に関する。

昨今、５軸加工機構が工業分野で幅広く応用されている。５軸加工機構は一般的な従来の加工機構に比べてより多くの作動軸方向を有するため、加工の選択肢が多く、ゆえに多様で難度の高い加工の需要を満たしている。このため、５軸加工機構は現在の各種工業分野での応用において非常に重要な役割を担っている。

日本特許第ＪＰＡ＿２００７２９００９３号明細書 日本特許第ＪＰＢ＿０００４６３２０７２号明細書 米国特許第ＵＳ２０１７２１９１５２Ａ１号明細書

以下では、まず従来のよくある５軸加工機構技術と市場で最近見受けられる改良品とを比較して説明する。
図１Ａは特許文献１に記載のロータリーテーブルを示す部分の図である。この特許には高精度で安定指数で実行するロータリーテーブルが掲示されており、第１中心軸１と、前記第１中心軸１に覆設される第２中心軸２と、前記第２中心軸２に覆設される分流ベース３とを備える。前記分流ベース３は相互に連通される第１排油流路３Ａ及び第２排油流路３Ｂを有し、前記ロータリーテーブルは前記第１中心軸１の一端に設置されるロータリーエンコーダ４を更に備える。これにより、上述の前記第１排油流路３Ａ、前記第２排油流路３Ｂ、及び前記ロータリーエンコーダ４が別々に配置されることでオイルシールの抵抗力により生じるねじれ現象を回避させている。
しかしながら、従来の５軸加工機構は運用上多くの油液、水、及びガスを使用する必要があり、例えば、油圧油及び高圧空気等を使用するが、上述の構造には漏出検知及び保護効果がなく、運用時に油液、水、及びガスが混合する問題が発生し、さらには漏出現象が発生した。よって、機能的に明らかに不十分であり、なお改善の余地があった。

また、図１Ｂは特許文献２に記載のロータリーテーブルを示す部分の図である。この特許の明細書第［００３０］段の記載によれば、複数の感知器５により信号が制御装置６に出力され、電磁弁７により排油流路８の開閉が制御される。
この設計では流路が検知装置に接続される機能を有しているが、但し、回転軸の流体動圧効果を維持させるために検知が行われるのみである。よって、この設計は漏出保護には無関係であり、油液、水、及びガスが混合して装置内部に漏出し、装置の運転効率が低下し、モーターの温度が上昇し、製品寿命が縮む懸念があった。

さらに、図１Ｃは特許文献３に記載の内蔵センサーのロータリーユニットを示す部分の図である。この特許の明細書第［００４６］段の記載によれば、リークセンサー９により排水流路の漏出状況が検知され、リークセンサー９が回路基板１０に装設されるため、回路基板を別途設置するコストが不要になる。
しかし、流体が回路基板１０を流れることは安全上の懸念があり、内部に流路がないために流体が他の重要な部材を汚損する恐れがあり、スピンドルユニットが損壊し、機能が低下する等の問題が生じた。また、顧客にとっては見た目が好ましくなく、業者の商品に瑕疵があるとの誤解を招く恐れがある。よって、このような従来の技術は改良する必要があった。

そこで、本考案者は上記の欠点が改善可能と考え、鋭意検討を重ねた結果、合理的設計で上記の課題を効果的に改善する本考案の提案に到った。

本考案は、このような従来の問題に鑑みてなされたものである。上記課題解決のため、本考案は、主に漏出の干渉を排除し、且つ漏出した流体が流出管路及びモーター出力チャネルの設計により装置の外部に導出され、内部の貴重な部材が保護される。また、漏出程度が同期で検知され、メンテナンスを行うべきか否かの判断を下せるようになる、高精度回転装置を提供することを主目的とする。

上記課題を解決するために、本考案のある態様の高精度回転装置は、少なくとも１つの複数の吸気口を有する分流ブロック及び前記少なくとも１つの分流ブロックに連結されるモーターベースを含み、前記モーターベースは各前記吸気口にそれぞれ対応するように連通される複数のモーター入力チャネル及び少なくとも１つのモーター出力チャネルを有するモーターベースユニットと、前記モーターベースユニットに設置され、且つ前記モーターベースに貫設されるスピンドル及び前記スピンドルに覆設される分流ベースを含み、前記スピンドルは複数のスピンドル流路を有し、前記分流ベースの内側環状面には各前記スピンドル流路にそれぞれ対応するように連通される複数の内側環状注ぎ口が凹設され、前記複数の内側環状注ぎ口の間の前記分流ベースの内側環状面には複数の収集チャネルが設置され、前記分流ベースは各前記モーター入力チャネル及び各前記内側環状注ぎ口にそれぞれ対応するように連通される複数のガイド管路、及び前記複数の収集チャネル及び前記少なくとも１つのモーター出力チャネルに連通される少なくとも１つの流出管路を有するロータリーユニットとを備える。

好ましくは、各前記収集チャネルの間には少なくとも１つの前記内側環状注ぎ口が設置される。

好ましくは、前記分流ベースの内側環状面には各前記内側環状注ぎ口の間に位置される複数の漏れ防止円形溝が凹設され、前記ロータリーユニットは複数のシャフトシールを更に備え、各前記シャフトシールは各前記漏れ防止円形溝にそれぞれ内設される。

好ましくは、前記高精度回転装置は前記ロータリーユニットの一端に回転可能に設置されるスピンドルユニットを更に備える。

好ましくは、前記複数の内側環状注ぎ口には前記モーターベースの遠方から近方にかけて順にガス用内側環状注ぎ口セットと、油液用内側環状注ぎ口セットと、水用内側環状注ぎ口セットとを備える。前記ガス用内側環状注ぎ口セット、前記油液用内側環状注ぎ口セット、及び前記水用内側環状注ぎ口セットの間には各前記収集チャネルが設置されると共に前記分流ベースの内側環状面と前記スピンドルの外側環状面とは相互に当接し合い、前記ガス用内側環状注ぎ口セット、前記油液用内側環状注ぎ口セット、及び前記水用内側環状注ぎ口セットの間の流体の漏れによる干渉を分断させるために用いられる。

本考案は主にモーターベースユニット及びロータリーユニットで構成される。分流ベースとスピンドルとの間には回転動作時にオイルシールの損耗による漏出問題が発生するため、本考案では複数の収集チャネルを増設させることによってガス用内側環状注ぎ口セット、油液用内側環状注ぎ口セット、及び水用内側環状注ぎ口セットの間の流体の漏れによる干渉を分断させ、且つ漏れた液体は流出管路及びモーター出力チャネルの設計により装置外部に導出される。これにより、内部の貴重な部材の保護を達成させ、且つ液漏れ程度を同期で検知させてメンテナンスを行うべきか否かの判断を下し、後日行うメンテナンス期間の判断材料とする。

また、本考案では、漏出した流体が装置の外部に導出され、内部の貴重な部材は保護される。従来の技術（例えば、特許文献３参照）に比べると、本考案は別途部材を増設させる必要がなく、低コストで回路が正常に作動するように保護され、スピンドルの損壊及び機能の低下や喪失等の問題の発生を回避させる。

特許文献１に記載のロータリーテーブルを示す部分の図である。 特許文献２に記載のロータリーテーブルを示す部分の図である。 特許文献３に記載の内蔵センサーのロータリーユニットを示す部分の図である。 本考案の好ましい実施形態に係る高精度回転装置を示す斜視図である。 本考案の好ましい実施形態に係る高精度回転装置の部分部材の斜視図であり、モーターベースユニットとロータリーユニットを示す。 図３に示す一実施形態を示す縦断面図である。 図３に示す一実施形態を示す他の縦断面図である。 図３に示す一実施形態を示す径方向の断面図である。

以下、図面を参照して本考案に係る高精度回転装置の実施形態について説明する。尚、以下に説明する実施の形態は、実用新案登録請求の範囲に記載された本考案の内容を限定するものではない。また、以下に説明される構成の全てが、本考案の必須要件であるとは限らない。

図２乃至図６に示されるように、本考案の高精度回転装置は、主にモーターベースユニット２０及びロータリーユニット３０で構成される。

前記モーターベースユニット２０は、複数の吸気口２１１を有する２つの分流ブロック２１及び前記２つの分流ブロック２１に連結されるモーターベース２２を備える。前記モーターベース２２は各前記吸気口２１１にそれぞれ対応するように連通される複数のモーター入力チャネル２２１（図中では１つのモーター入力チャネル２２１で説明する）及び少なくとも１つのモーター出力チャネル２２２を有する。

前記ロータリーユニット３０は前記モーターベースユニット２０に設置され、且つ前記モーターベース２２に貫設されると共に中空を呈するスピンドル３１、及び前記スピンドル３１の外表面に覆設されると共に中空を呈する分流ベース３２を備える。前記スピンドル３１は複数のスピンドル流路３１１を有し、前記分流ベース３２の内側環状面には各前記スピンドル流路３１１にそれぞれ対応するように連通される複数の内側環状注ぎ口３２１が凹設される。前記複数の内側環状注ぎ口３２１の間の前記分流ベース３２の内側環状面には複数の収集チャネル３２２が設置され、前記分流ベース３２は各前記モーター入力チャネル２２１及び各前記内側環状注ぎ口３２１にそれぞれ対応するように連通される複数のガイド管路３２３（図中では１つのガイド管路で説明する）、及び前記複数の収集チャネル３２２及び前記少なくとも１つのモーター出力チャネル２２２に連通される少なくとも１つの流出管路３２４を有する。
本実施形態において、前記分流ベース３２の内側環状面には各前記内側環状注ぎ口３２１の間に位置される複数の漏れ防止円形溝３２５が凹設され、前記ロータリーユニット３０は各前記漏れ防止円形溝３２５にそれぞれ内設される複数のシャフトシール４０を更に備える。これら前記漏れ防止円形溝３２５及びこれら前記シャフトシール４０の設置により、油液、ガス、及び水がこれら前記内側環状注ぎ口３２１の間から漏出する事態が防止される。各前記収集チャネル３２２の間には少なくとも１つの前記内側環状注ぎ口３２１が設置される。
前記モーターベース２２は第１検出口２２３及び第２検出口２２４を有し、前記第１検出口２２３及び前記第２検出口２２４は前記モーター出力チャネル２２２に連通される。前記第１検出口２２３及び前記第２検出口２２４の設置により、これら前記吸気口２１１に高圧ガスが注入された際に漏出した流体が前記第１検出口２２３及び前記第２検出口２２４から排出され、漏出状況の即時の検知を達成させ、且つ貴重な部材が保護され、後続のメンテナンスコストも削減される。

図５を参照する。前記複数の内側環状注ぎ口３２１には前記モーターベース２２の遠方から近方にかけて順にガス用内側環状注ぎ口セット３２１Ａと、油液用内側環状注ぎ口セット３２１Ｂと、水用内側環状注ぎ口セット３２１Ｃとを備える。
前記ガス用内側環状注ぎ口セット３２１Ａ、前記油液用内側環状注ぎ口セット３２１Ｂ、及び前記水用内側環状注ぎ口セット３２１Ｃの間には各前記収集チャネル３２２が設置されると共に前記分流ベース３２の内側環状面と前記スピンドル３１の外側環状面とが相互に当接され、前記ガス用内側環状注ぎ口セット３２１Ａ、前記油液用内側環状注ぎ口セット３２１Ｂ、及び前記水用内側環状注ぎ口セット３２１Ｃの間の流体の漏れによる干渉を分断させるために用いられる。
前記ガス用内側環状注ぎ口セット３２１Ａ、前記油液用内側環状注ぎ口セット３２１Ｂ、及び前記水用内側環状注ぎ口セット３２１Ｃの設置により、従来の油液、水、及びガスが混合する問題が解決され、異なる流体が分断され（例えば、水の流体及び油液の流体）、耐用年数が伸びる等の効果を有する。

図２を参照する。前記高精度回転装置は前記ロータリーユニット３０の一端に回転可能に設置されるスピンドルユニット５０を更に備える。本実施形態では、第１軸Ｌ１及び前記第１軸Ｌ１に垂直になる第２軸Ｌ２を備え、前記スピンドルユニット５０は前記第１軸Ｌ１に垂直になり、且つ前記第２軸Ｌ２を基準とする。また、前記ロータリーユニット３０の駆動により前記スピンドルユニット５０が左または右に向けて揺動旋回して調整が行われ、これにより角度の調整が行われる。なお、揺動幅の設定は操作者が自由に調整可能であり、様々な角度での加工作業が可能になる。

なお、前記ロータリーユニット３０の内部には前記分流ベース３２に覆設される回転子セット（図示せず）及び前記回転子セットに覆設されると共に前記モーターベース２２に連結される固定子セット（図示せず）を更に備える。電源が前記固定子セットを通ると磁力の相互作用が発生し、前記回転子セットが前記第１軸Ｌ１を回転の中心として回転を行う。

図６は本考案の一実施形態を示す径方向の断面図である。図から分かるように、前記流出管路３２４の数量は２つであり、漏出した流体を導引して排出させる機能を有し、装置内部の故障の拡大が防がれ、より完璧な保護措置が提供され、漏出の即時の検知及び適切な処理の実行の目的が達成される。他の構造、形態、及び効果は上述の実施形態と同じである。

以上が本考案の実施形態に係る各主要部材の形態についての説明である。本考案の使用方式及び効果については以下で説明する。

このように、本考案は主に前記モーターベースユニット２０及び前記ロータリーユニット３０で構成される。前記分流ベース３２及び前記スピンドル３１の間には回転動作時にオイルシールの損耗による漏出問題が発生するため、本考案では前記複数の収集チャネル３２２を増設させることによりガス用内側環状注ぎ口セット３２１Ａ、油液用内側環状注ぎ口セット３２１Ｂ、及び水用内側環状注ぎ口セット３２１Ｃの間の流体の漏れによる干渉を分断させ、且つ漏出した流体は前記流出管路３２４及び前記モーター出力チャネル２２２の設計により装置の外部に導出される。これにより、内部の貴重な部材の保護が達成され、且つ漏出程度が同期で検知され、メンテナンスを行うかどうか判断を下し、後日行われるメンテナンス期間の判断材料とする。

また、本考案では、漏出した流体が装置の外部に導出され、内部の貴重な部材が保護される。従来の技術（例えば、特許文献３参照）に比べ、本考案は別途部材を増加させないため、低コストで回路を保護して正常な作動を達成させ、スピンドルの損壊及び機能の低下や喪失等の問題の発生を回避させる。

上述の実施形態は本考案の技術思想及び特徴を説明するためのものにすぎず、当該技術分野を熟知する者に本考案の内容を理解させると共にこれをもって実施させることを目的とし、本考案の実用新案登録請求の範囲を限定するものではない。従って、本考案の精神を逸脱せずに行う各種の同様の効果をもつ改良又は変更は、実用新案登録請求の範囲に含まれるものとする。

１ 第１中心軸
２ 第２中心軸
３ 分流ベース
３Ａ 第１排油流路
３Ｂ 第２排油流路
４ ロータリーエンコーダ
５ 感知器
６ 制御装置
７ 電磁弁
８ 排油流路
９ リークセンサー
１０ 回路基板
２０ モーターベースユニット
２１ 分流ブロック
２１１ 吸気口
２２ モーターベース
２２１ モーター入力チャネル
２２２ モーター出力チャネル
２２３ 第１検出口
２２４ 第２検出口
３０ ロータリーユニット
３１ スピンドル
３１１ スピンドル流路
３２ 分流ベース
３２１ 内側環状注ぎ口
３２１Ａ ガス用内側環状注ぎ口セット
３２１Ｂ 油液用内側環状注ぎ口セット
３２１Ｃ 水用内側環状注ぎ口セット
３２２ 収集チャネル
３２３ ガイド管路
３２４ 流出管路
３２５ 漏れ防止円形溝
４０ シャフトシール
５０ スピンドルユニット
Ｌ１ 第１軸
Ｌ２ 第２軸

Claims (5)

1. 少なくとも１つの複数の吸気口を有する分流ブロック及び前記少なくとも１つの分流ブロックに連結されるモーターベースを含み、前記モーターベースは各前記吸気口にそれぞれ対応するように連通される複数のモーター入力チャネル及び少なくとも１つのモーター出力チャネルを有するモーターベースユニットと、
   前記モーターベースユニットに設置され、且つ前記モーターベースに貫設されるスピンドル及び前記スピンドルに覆設される分流ベースを含み、前記スピンドルは複数のスピンドル流路を有し、前記分流ベースの内側環状面には各前記スピンドル流路にそれぞれ対応するように連通される複数の内側環状注ぎ口が凹設され、前記複数の内側環状注ぎ口の間の前記分流ベースの内側環状面には複数の収集チャネルが設置され、前記分流ベースは各前記モーター入力チャネル及び各前記内側環状注ぎ口にそれぞれ対応するように連通される複数のガイド管路、及び前記複数の収集チャネル及び前記少なくとも１つのモーター出力チャネルに連通される少なくとも１つの流出管路を有するロータリーユニットと、を備えることを特徴とする、
   高精度回転装置。
2. 各前記収集チャネルの間には少なくとも１つの前記内側環状注ぎ口が設置されることを特徴とする請求項１に記載の高精度回転装置。
3. 前記分流ベースの内側環状面には各前記内側環状注ぎ口の間に位置される複数の漏れ防止円形溝が凹設され、前記ロータリーユニットは複数のシャフトシールを更に備え、各前記シャフトシールは各前記漏れ防止円形溝にそれぞれ内設されることを特徴とする請求項１に記載の高精度回転装置。
4. 前記高精度回転装置は前記ロータリーユニットの一端に回転可能に設置されるスピンドルユニットを更に備えることを特徴とする請求項１に記載の高精度回転装置。
5. 前記複数の内側環状注ぎ口には前記モーターベースの遠方から近方にかけて順にガス用内側環状注ぎ口セットと、油液用内側環状注ぎ口セットと、水用内側環状注ぎ口セットとを備え、前記ガス用内側環状注ぎ口セット、前記油液用内側環状注ぎ口セット、及び前記水用内側環状注ぎ口セットの間には各前記収集チャネルが設置されると共に前記分流ベースの内側環状面と前記スピンドルの外側環状面とは相互に当接し合い、前記ガス用内側環状注ぎ口セット、前記油液用内側環状注ぎ口セット、及び前記水用内側環状注ぎ口セットの間の流体の漏れによる干渉を分断させるために用いられることを特徴とする請求項１に記載の高精度回転装置。

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