JP5887376B2 - 回転軸を有する放電加工機 - Google Patents

Description

本発明は回転軸を有する放電加工機に関する。

放電加工機に使用する回転軸は、加工液で満たされた加工槽内にあるワークテーブルに設置して、回転軸の回転テーブルに加工物を固定して使用する。加工槽の大きさには限りがあるために、回転軸はできるだけコンパクトであることが望ましい。また、加工槽のワークテーブルには加工物を直接固定することもあるため、作業者が回転軸の取付け，取外しを簡単に行なえるように軽量である事も必要である。

図４は従来の回転軸を示す図である（特許文献１参照）。図４に示されるように、回転軸１の内部には、動力部２とプーリＡ３、プーリＢ４が設置されており、動力部２とプーリＡ３は同一のＣ軸７上に配置されている。動力部２とプーリＡ３は同期して回転でき、プーリＡ３とプーリＢ４にはベルト５が掛けられていることで、動力部２の回転をプーリＢ４に伝達することができる。回転軸１の外側にワーク（図示せず）を固定するための回転テーブル６が取り付けられ、回転テーブル６とプーリＢ４は同一のＤ軸上に配置されている。回転テーブル６とプーリＢ４は同期して回転できるため、動力部２と回転テーブル６を同期して回転させることができる。また、特許文献２には、動力部から装着部（回転テーブルに相当する）までを同一直線上に配置することで部品点数を最小限に抑える型彫放電加工機の主軸装置に関する技術が開示されている。

特開２００３−２５１５４号公報 特許第３８６２９５６号公報

しかしながら図４に示される特許文献１に開示される技術では、Ｃ軸７とＤ軸８の２軸が存在することで、軸受部（図示せず）も２軸分必要となり、また、軸受部を固定するためのスペースも必要になる。したがって、軽量かつコンパクトな回転軸を構成するのが困難である。また、特許文献２に開示される技術は単純に動力部と装着部とを直列に配置した構造であるため、軸方向の寸法が長くなってしまうという欠点がある。
そこで本発明の目的は、上記従来技術の問題点を鑑み、回転軸の構成部品を従来とは異なった配置にすることにより軽量でコンパクトな回転軸装置および、前記回転軸装置を有する放電加工機を提供することである。

本願の請求項１に係る発明は、加工槽内に配置され加工物を載置する回転テーブルを有する回転軸と、該回転軸を制御し放電加工を行なう制御装置と、を備えた回転軸を有する放電加工機において、前記回転軸は、前記回転テーブルを回転する駆動力を発生する動力部と、前記動力部に接続され該動力部の回転速度を減速する減速機と、前記回転テーブルが固定され前記減速機に接続されたシャフトと、前記シャフトおよび前記回転テーブルの少なくとも一方を軸承する軸受部と、前記シャフトに固定され前記回転テーブルの回転位置を検出するための回転検出器と、前記動力部、前記減速器、前記シャフト、前記軸受部、および前記回転検出器を内部に収容する筐体と、を備え、前記動力部と前記減速機の回転中心が同一軸上に配置されると共に、前記回転検出器は前記減速機の外周部と前記回転軸の前記筐体とにより形成される空間に配置されることを特徴とする回転軸を有する放電加工機である。

請求項２に係る発明は、加工槽内に配置され加工物を載置する回転テーブルを有する回転軸と、該回転軸を制御し放電加工を行なう制御装置と、を備えた回転軸を有する放電加工機において、前記回転軸は、前記回転テーブルを回転する駆動力を発生する動力部と、前記回転テーブルが接続され前記動力部に接続され該動力部の回転速度を減速する減速機と、前記回転テーブルを軸承する軸受部と、前記軸受部に固定されたシャフトと、前記シャフトに固定され前記回転テーブルの回転位置を検出するための回転検出器と、前記動力部、前記減速器、前記シャフト、前記軸受部、および前記回転検出器を内部に収容する筐体と、を備え、前記動力部と前記減速機の回転中心が同一軸上に配置されると共に、前記回転検出器は前記減速機の外周部と前記回転軸の前記筐体とにより形成される空間に配置されることを特徴とする回転軸を有する放電加工機である。

請求項３に係る発明は、加工物を回転する回転軸装置であって、加工物を載置する回転テーブルと、前記回転テーブルを回転する駆動力を発生する動力部と、前記動力部に接続され該動力部の回転速度を減速する減速機と、前記回転テーブルが固定され前記減速機に接続されたシャフトと、前記シャフトおよび前記回転テーブルの少なくとも一方を軸承する軸受部と、前記シャフトに固定され前記回転テーブルの回転位置を検出するための回転検出器と、前記動力部、前記減速器、前記シャフト、前記軸受部、および前記回転検出器を内部に収容する筐体と、を備え、前記動力部と前記減速機の回転中心が同一軸上に配置されると共に、前記回転検出器は前記減速機の外周部と前記回転軸の前記筐体とにより形成される空間に配置されることを特徴とする回転軸装置である。

請求項４に係る発明は、加工物を回転させる回転軸装置であって、加工物を載置する回転テーブルと、前記回転テーブルを回転する駆動力を発生する動力部と、前記回転テーブルが接続され前記動力部に接続され該動力部の回転速度を減速する減速機と、前記回転テーブルを軸承する軸受部と、前記軸受部に固定されたシャフトと、前記シャフトに固定され前記回転テーブルの回転位置を検出するための回転検出器と、前記動力部、前記減速器、前記シャフト、前記軸受部、および前記回転検出器を内部に収容する筐体と、を備え、前記動力部と前記減速機の回転中心が同一軸上に配置されると共に、前記回転検出器は前記減速機の外周部と前記回転軸の前記筐体とにより形成される空間に配置されることを特徴とする回転軸装置である。

本発明により、回転軸の構成部品を従来とは異なった配置にすることにより軽量でコンパクトな回転軸装置および、前記回転軸装置を有する放電加工機を提供できる。

本発明の実施形態１の回転軸を示す図である。 本発明の実施形態２の回転軸を示す図である。 回転軸を有する放電加工機の要部を説明する図である。 従来の回転軸を示す図である。

以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。
図１は本発明の実施形態１の回転軸を示す図である。回転軸１の筐体１８内に、動力部２、減速機１０、固定部材１５、シャフト１１、軸受部１３、回転テーブル６、回転検出器１４が収容されている。

回転テーブル６は加工物または加工物を固定する治具を固定するテーブルである。筐体１８内に加工液などが浸入するのを防止するために、筐体１８と回転テーブル６との間隙にシール材１７によるシール機構１６が設けられている。動力部２は例えば電動モータにより構成されている。固定部材１５は筐体１８に固定されており、該固定部材１５に動力部２と減速機１０が取り付けられている。

減速機１０は動力部２に接続されている。減速機１０の減速側がシャフト１１に接続されている。また、回転テーブル６はシャフト１１に固定されている。これによって、動力部２の回転駆動力は減速機１０、シャフト１１を介して回転テーブル６に伝達される。動力部２に接続された減速機１０は動力部２の回転速度を減速する装置である。動力部２と減速機１０は、両者の回転中心が同一軸（Ｅ軸９）上に揃うように、筐体１８内に配置されている。

回転軸１の筐体１８の一端側に軸受支持部１２が設けられている。軸受部１３は環状の構造を有し、軸受支持部１２によって中心軸周りに回転自在に支持されている。シャフト１１は軸受部１３に固定されている。なお、回転テーブル６を軸受部１３に固定する構造としてもよい。シャフト１１は回転中心を含む中心部１１ａとその周りの外周部１１ｂを有する。そして、シャフト１１の中心部１１ａに対して外周部１１ｂが動力部２の配置方向に突出し、減速機を覆う形状を有する。シャフト１１の外周部１１ｂの端部１１ｃに回転検出器１４が取り付けられている。なお、回転検出器１４は従来公知のものであり、読み取りヘッド（図示せず）を筐体１８、被検出体（回転検出器１４）をシャフト１１に固定して用いられる。

シャフト１１、回転テーブル６、および、回転検出器１４は、減速機１０の回転に同期して自由に回転することができる。この時、回転検出器１４によって回転テーブルの角度位置を正確に検出することができる。回転検出器１４の回転状態を検出する読み取りヘッドから出力される角度位置の信号に基づいて、動力部２をフィードバック制御することで、高精度な位置決めができる。

上述したように、回転検出器１４を取り付けるシャフト１１を、減速機１０を覆う形状とすることにより、回転検出器１４を減速機１０の外周部（側面）と筐体１８（の内壁）とで挟まれた空間内に配置することができる。これによって、回転軸１のＥ軸９方向の寸法増加を抑えることができるため、コンパクトで軽量な回転軸を安価に実現することができる。

図２は本発明の実施形態２の回転軸を示す図である。実施形態２は、回転テーブル６を軸受部１３に直接固定し、回転テーブル６の中心部には減速機１０を直接固定する構造を備えている。つまり、軸受部１３は環状の構造を有していることから、減速機１０を軸受部１３方向に移動させ、軸受部１３の内側に配置することができる。シャフト１９は軸受部１３の側面に取り付けられ、シャフト１９の後端部１９ａには回転検出器１４が固定されている。減速機１０は動力部２に接続されている。また、減速側が回転テーブル６に接続されている。この構造によって、図１に示される実施形態１によりもさらにＥ軸９方向の寸法が短くなるため、更にコンパクトな回転軸が実現可能である。

図３は回転軸を有する放電加工機の要部を説明する図である。上述した回転軸１を有する放電加工機を説明する。放電加工機は、制御装置２０、加工槽２１、清水槽２２を備え、制御装置２０は回転軸１を含む放電加工機の全体を制御する。制御装置２０は回転軸１に設けられた回転検出器１４からの回転位置信号を受信し、回転軸１の動力部２をフィードバック制御することで、高精度な位置決め制御を行うことができる。加工槽２１内に上述した回転軸１が配置される。なお、回転軸１（回転軸装置）は、Ｅ軸９の方向を鉛直方向、水平方向、あるいは、他の方向となるように加工槽２１内に配置される。回転軸１の回転テーブル６に加工物を固定し、加工槽２１内が加工液で満たされた状態で加工物が放電加工される。

１ 回転軸
２ 動力部
３ プーリＡ
４ プーリＢ
５ ベルト
６ 回転テーブル
７ Ｃ軸
８ Ｄ軸
９ Ｅ軸
１０ 減速機
１１ シャフト
１１ａ 中心部
１１ｂ 外周部
１１ｃ 端部
１２ 軸受支持部
１３ 軸受部
１４ 回転検出器
１５ 固定部材
１６ シール機構
１７ シール材
１８ 筐体
１９ シャフト
１９ａ 後端部
２０ 制御装置
２１ 加工槽
２２ 清水槽

Claims (4)

1. 加工槽内に配置され加工物を載置する回転テーブルを有する回転軸と、該回転軸を制御し放電加工を行なう制御装置と、を備えた回転軸を有する放電加工機において、
   前記回転軸は、
   前記回転テーブルを回転する駆動力を発生する動力部と、
   前記動力部に接続され該動力部の回転速度を減速する減速機と、
   前記回転テーブルが固定され前記減速機に接続されたシャフトと、
   前記シャフトおよび前記回転テーブルの少なくとも一方を軸承する軸受部と、
   前記シャフトに固定され前記回転テーブルの回転位置を検出するための回転検出器と、
   前記動力部、前記減速器、前記シャフト、前記軸受部、および前記回転検出器を内部に収容する筐体と、
   を備え、
   前記動力部と前記減速機の回転中心が同一軸上に配置されると共に、前記回転検出器は前記減速機の外周部と前記回転軸の前記筐体とにより形成される空間に配置されることを特徴とする回転軸を有する放電加工機。
2. 加工槽内に配置され加工物を載置する回転テーブルを有する回転軸と、該回転軸を制御し放電加工を行なう制御装置と、を備えた回転軸を有する放電加工機において、
   前記回転軸は、
   前記回転テーブルを回転する駆動力を発生する動力部と、
   前記回転テーブルが接続され前記動力部に接続され該動力部の回転速度を減速する減速機と、
   前記回転テーブルを軸承する軸受部と、
   前記軸受部に固定されたシャフトと、
   前記シャフトに固定され前記回転テーブルの回転位置を検出するための回転検出器と、
   前記動力部、前記減速器、前記シャフト、前記軸受部、および前記回転検出器を内部に収容する筐体と、
   を備え、
   前記動力部と前記減速機の回転中心が同一軸上に配置されると共に、前記回転検出器は前記減速機の外周部と前記回転軸の前記筐体とにより形成される空間に配置されることを特徴とする回転軸を有する放電加工機。
3. 加工物を回転する回転軸装置であって、
   加工物を載置する回転テーブルと、
   前記回転テーブルを回転する駆動力を発生する動力部と、
   前記動力部に接続され該動力部の回転速度を減速する減速機と、
   前記回転テーブルが固定され前記減速機に接続されたシャフトと、
   前記シャフトおよび前記回転テーブルの少なくとも一方を軸承する軸受部と、
   前記シャフトに固定され前記回転テーブルの回転位置を検出するための回転検出器と、
   前記動力部、前記減速器、前記シャフト、前記軸受部、および前記回転検出器を内部に収容する筐体と、
   を備え、
   前記動力部と前記減速機の回転中心が同一軸上に配置されると共に、前記回転検出器は前記減速機の外周部と前記回転軸の前記筐体とにより形成される空間に配置されることを特徴とする回転軸装置。
4. 加工物を回転させる回転軸装置であって、
   加工物を載置する回転テーブルと、
   前記回転テーブルを回転する駆動力を発生する動力部と、
   前記回転テーブルが接続され前記動力部に接続され該動力部の回転速度を減速する減速機と、
   前記回転テーブルを軸承する軸受部と、
   前記軸受部に固定されたシャフトと、
   前記シャフトに固定され前記回転テーブルの回転位置を検出するための回転検出器と、
   前記動力部、前記減速器、前記シャフト、前記軸受部、および前記回転検出器を内部に収容する筐体と、
   を備え、
   前記動力部と前記減速機の回転中心が同一軸上に配置されると共に、前記回転検出器は前記減速機の外周部と前記回転軸の前記筐体とにより形成される空間に配置されることを特徴とする回転軸装置。