JPH0730489A

JPH0730489A - 多回転テーブル

Info

Publication number: JPH0730489A
Application number: JP5171317A
Authority: JP
Inventors: Atsuyuki Hirai; 淳之平井; Yoshiji Hiraga; 義二平賀; Yoshio Aoyama; 義雄青山
Original assignee: Yaskawa Electric Corp
Current assignee: Yaskawa Electric Corp
Priority date: 1993-07-12
Filing date: 1993-07-12
Publication date: 1995-01-31

Abstract

(57)【要約】【目的】回転部と固定部相互間の電力伝送および信号
伝送を無接触で行うことができる多回転テーブルを提供
する。【構成】電力伝送装置は、１次側、２次側がそれぞれ
回転テーブルの固定部と回転部に固定されている分割ポ
ットコア型変圧機で、回転部の任意の回転に対して出力
が変化しないように構成されている。信号伝送装置は、
電気信号を回転部の回転軸心について回転対称の光信号
に変換する電気・光変換装置をもつ送信側部分と、光信
号を電気信号に変換する光電変換装置をもつ受信側部分
によって構成されている。したがって回転部は、任意の
速度で多回転しながら固定部から電力の供給を受けるこ
とができ、かつ、固定部との通信を行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は回転テーブルに関し、特
に工作機械加工や組立て工程に用いられるインデクステ
ーブル（回転割出しテーブル）に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、工作機械加工や組立て工程などで
は、加工物の連続加工、組立てや検査の自動化のため
に、または工具の自動交換のために、多くの場合、回転
インデクステーブルが用いられている。そしてこのよう
なテーブル上における加工物の移動や工具の動作を制御
するためには、テーブル上に電動力、非電磁動力（油圧
や空圧等の流体動力）や制御信号が安定して供給され、
かつ、テーブル上で生成された情報が固定部側（静止部
側）に確実に伝送されることが必要である。

【０００３】固定部からテーブル上への電源供給が必要
な場合として、例えば、１）加工、組立て工程でテーブ
ル上に加工物を固定するために電磁チャックを使用する
場合や、２）検査工程においてテーブルの回転中に、電
子基板への電源供給や信号計測のために通電をする場合
が挙げられる。また、３）加工、検査工程においてテー
ブル上の加工物の移動、位置決めのための割り出し、チ
ルト軸の追加、Ｘ−Ｙテーブルなどサーボ軸の搭載、さ
らにはロボット（多軸サーボ）の搭載をする場合、４）
加工工程における工具交換のための、インデクステーブ
ル上への複数工具一体主軸（タレット主軸）の配置をす
る場合、５）ワーク取付けなどのためのソレノイドや電
磁弁の駆動をする場合にも固定部からテーブル上へ電気
負荷駆動用の電力および制御信号を供給することが必要
である。さらに、６）テーブル上に配置されたセンサに
より検出される位置情報や圧力情報、ワークの着座確認
信号等、テーブル上で生成される情報は、テーブル上か
ら固定部の上位コントローラへ伝送される。

【０００４】油圧や空圧などの非電磁動力を固定部から
テーブル上へ供給することが必要な場合として、１）加
工や組み付けに先だって油圧や空圧治具により、テーブ
ル上でのワーククランプやチャッキングを行う場合（こ
れには複数ワークの個々に対して独立の治具によってク
ランピング、チャッキングをおこないテーブルの回転と
ともに順次ワークの加工をする場合と、単一ワークを複
数の治具アクチュエータでクランプあるいはチャッキン
グしテーブル回転によって加工面を変更する場合があ
る。）、２）エアモータや油圧モータによって更にテー
ブル上治具にクランプされたワークを動かす場合、３）
テーブル上の主軸冷却や、加工によって発生する切り
粉、切削油のパージのためにエアの供給が必要な場合な
どが挙げられる。これらの場合には、固定部と回転部と
のカプリングを越えて非電磁動力をテーブル上に供給す
る必要がある。そのために、従来から、以下に説明する
ような回転カプリングが用いられ、回転中にも常時、連
続して圧力供給ができるようになっている。

【０００５】図１０は非電磁動力伝送用同軸回転カプリ
ングの断面図を示す。図中、カプリングを構成する回転
部と固定部の部分をそれぞれ参照番号１０１，１０２で
示してある。固定部１０２は回転部１０１の回転軸を構
成し、両者は、ほぼはめ合わせになっている。回転部１
０１の回転軸心にほぼ平行に、固定部１０２中に形成さ
れた流体路１０３，１０４は、溝１０５Ａ，１０６Ａを
介して、それぞれ回転部１０１に固定された流体路１０
５，１０６に接続されている。その結果、油圧や空圧等
の流体圧は、流体路１０３，溝１０５Ａ，流体路１０５
で構成される第１の流体回路と、流体路１０４，溝１０
６Ａ，流体路１０６によって構成される第２の流体回路
を経由して回転テーブル上に伝達される。したがって、
図１０の回転カプリングによって、回転テーブル上の２
つの非電磁動力アクチュエータを独立に制御することが
できる。なお、回転に伴う流体のリークを防止するため
に、回転部１０１と固定部１０２との間に、シール１０
７が施されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前掲の従来の回転テー
ブルにおいては、電動力や情報信号の伝送は、これまで
多くの場合には動作範囲を制限して、固定部と回転部と
の間の配線によって行なわれてきた。そのため、ある程
度の範囲の往復回転はできても、無制限多回転の駆動や
高速回転はできず、配線疲労断線の問題も生じていた。
これらの問題を解決し、ある程度の多回転を可能にする
ためにスリップリングによる接点方式の伝送方法も採ら
れてきたが、実際には長期使用による接点部の損傷発生
や油、水分、切粉介在という悪環境により接点部の特性
低下という問題を生じ易く、テーブルの回転速度を１０
−５０ｒｐｍ以上に上げることができなかった。更に、
信号伝送についても接点ノイズが発生するのでフィルタ
の挿入や接点材料の厳選による特性改善を必要としてき
た。また、図１０のような回転カプリングを用いる場
合、特に複数のアクチュエータ（治具、モータやノズ
ル）を個別独立に制御するときには、アクチュエータの
数だけの流体回路を、回転カプリング内の限られた寸法
内に組込む必要があるので、カプリングの大型化、コス
ト高化につながるばかりでなく、流体シーリングが困難
になるので実用性を欠いていた。本発明の目的は、上記
の従来の電力および情報伝送の問題を解決し、電気的な
接点を用いない伝送方式により長期の信頼性と安定性の
確保とテーブルの回転速度の向上を計ると共に、非電磁
動力制御を電動力制御（電磁弁制御）に置き換えること
によって、回転カプリングの多重回路構成がもつ煩雑性
を除去することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の多回転テーブルは、固定部と、固定部に
固定された回転軸心のまわりに多回転する、機器塔載用
のテーブル部を有し、固定部は、回転軸心に同軸に設置
され、該軸心に関して回転対称の磁気回路を形成する分
割ポットコア型変圧器の１次側コア、および高周波電源
に接続されている、当該分割ポットコア型変圧器の１次
巻線と、固定部に設けられた上位装置に接続され、該上
位装置から出力された電気信号を、前記回転軸心に関し
て回転対称の光信号に変換する第１の光結合信号伝送装
置の送信側要素と、テーブル部から送信された光信号を
電気信号に変換し、固定部側の受信信号処理装置に出力
する、第２の光結合信号伝送装置の受信側要素を有す
る。また、テーブル部は、回転軸心に同軸に、前記１次
側コアと対向して設置されている、分割ポットコア型変
圧器の２次側コアと２次巻線と、固定部から送信された
光信号を電気信号に変換し、テーブル部に搭載されてい
る機器に出力する、第１の光結合信号伝送装置の受信側
要素と、テーブル部に搭載された機器に接続され、該機
器から出力された電気信号を、回転軸心に関して回転対
称の光信号に変換する第２の光結合信号伝送装置の送信
側要素と、分割ポットコア型変圧器の２次巻線の出力を
直流または所定の周波数の交流に変換し安定化する周波
数変換・安定化装置とを有し、周波数変換・安定化装置
は、テーブル部に搭載された機器とテーブル部に設けら
れている第１の光結合信号伝送装置の受信側要素および
第２の光結合信号伝送装置の送信側要素に電力を供給す
る。

【０００８】

【作用】分割ポットコア型変圧器は、固定部に設けられ
ている１次側巻線と、テーブル部に設けられている２次
側巻線との間の電力伝送を高周波電磁誘導によって行
う。また、第１，第２の光結合信号伝送装置は、固定部
とテーブル部との間の信号伝送を光によって行う。この
ように、固定部とテーブル部間の電力伝送および信号伝
送がいずれも、固定部とテーブル部間を機械的に結合す
る媒体によらないで行われるので、テーブル部は固定部
に対して任意の速度で多回転することができる。

【０００９】また、分割ポットコア型変圧器のコアは、
テーブルの回転軸心に関して回転対称の磁気回路を形成
する。したがって、テーブル部が任意の速度で多回転し
ても、それによって伝送される電力が変動することはな
い。

【００１０】第１，第２の光結合信号伝送装置の送信側
要素は、送信すべき電気信号を、テーブル部の回転軸心
に関して回転対称の光信号を生成する。したがって、テ
ーブル部が固定部に対して任意の速度で多回転しても、
固定部とテーブル間の安定した通信が行われる。

【００１１】第１，第２の光結合信号伝送装置のテーブ
ル部側要素、およびテーブルに搭載されている機器の電
源は、分割ポットコア型変圧器によって固定部から伝送
された高周波電力を、周波数変換・安定化装置によって
直流または所望の周波数の交流に変換し安定化して供給
される。このようにしてテーブル部を回転させながら、
テーブル部へ安定した電力供給を行うことができると共
に、テーブル部に搭載されている機器に固定部から制御
信号を送信し、その制御信号によって制御された機器が
生成した情報を固定部にある制御装置に帰還することが
できる。

【００１２】

【実施例】次に、本発明の実施例について説明する。図
１は本実施例の多回転テーブルの一部断面側面図であ
る。

【００１３】テーブル１は、回転軸２ａの軸心ｂを中心
に電動機（サーボモータ）３や非電動モータの位置制御
によって割り出し位置決め（インデキシング）駆動され
る。そして、この回転軸２ａに対して同軸に分割型変圧
器４および信号伝送装置５が配置されている。ここで、
電力伝送は分割型変圧器４による高周波電磁誘導によっ
て行われる。すなわち回転インデックス軸上に配置され
た分割ポットコア６，７の一次・二次の結合によって固
定部（静止部）から回転部１ａ（テーブル１）への電力
伝送が行われる。固定部側ポットコア７中の一次巻線９
は高周波インバータ１５に接続され、高周波励磁され、
回転部側ポットコア６の二次巻線８はテーブル上への電
圧取り出し配線に接続される。こうして固定部側および
回転部側ポットコア６，７の間の狭い磁極間隙を経て、
分割ポットコア６，７に磁路が形成され、高周波電磁誘
導により二次巻線に電圧が発生する。したがって無接触
で電力を伝送することができる。これらのポットコアの
形状は、その固定部側、回転部側ともに、軸心ｂのまわ
りの任意の回転に対して回転対称である。したがって、
電力伝送特性は回転角度、位置によって変化しない。ま
た高周波励磁の周波数も１０ｋＨｚ以上とし、テーブル
の使用範囲内での回転速度によって電磁場が乱れないよ
うにされている。この様にして回転部側に伝送された高
周波電力は、整流平滑回路１０と、必要に応じて設置さ
れる安定化回路１１を経由して、回転部上の電動機や電
磁弁などの電気負荷１２の駆動電力として使われるほ
か、後述の様な制御回路や検出器の電力としても用いら
れる。一方、信号の伝送は、回転軸２ａと同軸に配置さ
れた信号伝送装置５によって、光パルスあるいは電磁パ
ルスのディジタル伝送によって行われる。特に、電動機
制御用の指令信号（位置、速度、トルク指令）やフィー
ドバック信号（例えばロータリエンコーダのパルス信
号）については、高速のリアルタイム伝送が必要であ
る。このため、発光素子としてレーザや高速ＬＥＤの様
な電気・光変換素子と、受光素子として高速応答フォト
ダイオードやフォトトランジスタの様な光電変換素子を
用いた光カプリングによる信号伝送装置５によって行わ
れる。この伝送装置は、回転によって信号伝送が途切れ
たり、位相や振幅の変化が生じないように、すなわち、
回転位置による伝送指向性を持たないように構成されて
いる。図２は、本発明の光結合信号伝送装置５の発光素
子群と受光素子の配置の一例を示す図で、（Ａ）はテー
ブル上から固定部へ電気信号を送信する場合の配置を示
し、（Ｂ）は固定部からテーブル上へ電気信号を送信す
る場合の配置を示す。いずれの場合にも電気信号を光信
号に変換する電気・光変換素子群は送信側に配置され、
回転軸の軸心ｂに関して回転対称の位置に固定され、光
信号を電気信号に変換する光電変換素子は受信側に固定
されている。図２（Ａ）の実施例では、軸心ｂに垂直な
平面内の円周方向に等間隔に１６個のＬＥＤが直列に接
続されて配列され、図２（Ｂ）では２２個の直列ＬＥＤ
が配列されている。直列ＬＥＤの両端は、送信しようと
するデジタル信号の信号源に接続される。光電変換素子
としてフォトダイオードがＬＥＤとほぼ同一の平面内
に、ＬＥＤから半径方向に少し離れて配置され、図２で
は、３個のＬＥＤから出射される光信号がフォトダイオ
ード２１に受光される。電気・光変換素子群２０を構成
する各素子は応答特性のばらつきの少いものが使用され
る。

【００１４】図３は、光電変換素子の出力波形を成形す
る波形成形回路である。フォトダイオード２１の出力は
コンパレータ３１に入力され、その出力がコンパレータ
３１の閾値より高い場合には、コンパレータは論理１を
出力し、低い場合には論理０を出力する。このようにし
て、信号伝送装置５は、送信側で電気・光変換素子に入
力されるデジタル信号の論理値に対応して２値信号を出
力する。一方、リミットスイッチ信号や電磁弁制御信号
などのシーケンス信号は、その点数が多いが、制御用信
号の場合の様な早い伝送を必要としないため、図２、図
３に示す構成の信号伝送装置５を送受信各１チャンネル
分のみ用い、テーブル上のパラレル・シリアル変換回路
１３と固定部のパラレル・シリアル変換回路１４を通し
て行う形が実用的である。テーブル上のパラレル・シリ
アル変換回路１３の電源は安定化回路１１から供給され
る。また、油圧や空圧などの非電磁動力は、図１０に示
されているように、軸心ｂに同軸に配置された従来型回
転カプリング１００を経由して固定部から回転部に供給
される。

【００１５】以上の様に、本実施例の多回転テーブル
は、配線や配管を用いずに無接触で多回転可能のテーブ
ル上に電力、制御信号そして非電動力（油圧、空圧）を
供給することができ、またテーブル上の検出器やスイッ
チ類によって得られる信号もすべて、固定部に伝送する
ことができる。したがって、これらの動力や情報を組合
せることによって、多回転する回転体上という条件に全
く拘束されない自由な駆動や制御が可能となる。以下
に、その具体的応用例を示す。

【００１６】図４は、最も単純な電磁チャックへの応用
例を示し、多回転テーブル上の電磁チャックの励磁コイ
ルには安定化回路１１の直流出力Ｐが供給される。ま
た、更に発展した応用として、機能テーブル４０上に複
数の電磁チャック４１，４２を配置し、固定部からのシ
ーケンス制御信号Ｓ_S により、接点あるいは半導体スイ
ッチ回路４４を経て励磁を切替え各チャックを独立に駆
動し磁性体ワークの取付け、取外し、消磁処理を行うこ
とも可能である。

【００１７】図５は機能テーブル４０上で通電検査を行
う場合を示し、安定化回路１１から必要に応じ電力Ｐの
供給が行われ、検査情報Ｓが前述の信号伝送装置５、あ
るいは探針（プローブ）５０を経て得られる。

【００１８】図６は多回転テーブル上にサーボ軸が追加
された構成を示し、サーボコントローラ６０を機能テー
ブル４０に載せ、その直流電源を安定化回路１１から供
給するとともに制御指令（位置、速度、トルク指令等）
Ｓ_C を信号伝送装置を通して固定部２から与える。サー
ボ軸の現在位置、または速度のモニタリングが必要な場
合には、モータに取り付けられたエンコーダ６１の信号
をフィードバック信号Ｓ_F として信号伝送装置を通して
固定部に送信する。またシーケンス制御信号Ｓ _S など制
御信号はパラレル・シリアル変換回路１３，１４を経て
伝送される。この様にサーボ軸を複数軸直列に接続する
ことにより、固定部と回転部間を接続する配線なしの多
軸制御系（例えば、ロボット）を構成することができ
る。

【００１９】図７は、回転テーブル上に複数の加工用工
具付き主軸を配置した例を示す側面図である。種々の工
具７４，７５を取り付けた主軸電動機（工具一体主軸電
動機）７２，７３を機能テーブル４０の円周方向に配列
し、回転テーブルの割り出し制御によって、主軸と一体
で作業用工具交換を行う。ここで、安定化回路１１に接
続される電動機用コントローラ７０は１台であり、その
出力は、作業点に割り出し位置決めされた主軸へ、モー
タ接続切替装置７１（例えば電磁接触器あるいは半導体
無接点スイッチ）によって切り替え接続される。この構
成ではテーブルの無限回転と近回りの割り出しが可能で
あり、工具交換の高速化という本来の目的に照して優れ
た方法である。

【００２０】図８は、前記の様に回転部１ａを経由して
伝送された電力および情報を利用して多回転テーブル上
で電磁弁を操作し複数の非電磁動力（空圧、油圧）アク
チュエータを独立に制御する例を示す側面図である。非
電磁動力発生用の流体（エア、油）はインデックス（割
り出し）軸の中空部に配置した回転カプリングを経て固
定部から回転テーブル上に供給される。従来は、回転体
上の複数アクチュエータを独立に制御する場合（例えば
複雑なワーククランプ治具制御）には、アクチュエータ
と同数あるいはその倍数の独立流路を持った回転カプリ
ングを必要としていたが、本応用例では、流路の分配を
行うマニホールドと電磁弁（電磁弁マニホールド８０）
をテーブル上に載せテーブル上で流路分配を行うので、
回転カプリングとしては最大２つの流体路８１を持てば
充分である。電磁弁の制御は、固定部の上位装置からシ
リアル通信で送信される開閉制御信号をシリアル・パラ
レル変換して行われ、アクチュエータからのパラレルシ
ーケンス信号はシリアル信号に変換されて固定部の上位
装置に帰還される。通常、回転カプリングは流体路数の
増加とともにその製造が難しくなり信頼性の低下とコス
ト高につながる。これに対して、電磁弁は次第に小型化
かつ軽量化される傾向にあり、テーブル寸法により搭載
弁数が制限されない範囲であれば、この応用例の構成は
現実的でかつ有利である。

【００２１】図９は、多回転円テーブル上における非電
磁動力の制御に本発明を応用した応用例で、特願平４−
５５６８３に記載された、自律油圧発生回路９０を回転
体上に搭載した装置を示す。この自律油圧発生回路９０
は、外部のアクチュエータに油圧を供給する油圧回路
で、油圧シリンダ、油圧タンク、油圧ポンプ、油圧ポン
プ駆動用モータ、油圧の上昇または下降、あるいは油圧
シリンダの前進または後退を制御する電磁弁、電源切断
後にも油圧シリンダの油圧を保持する逆止弁を内蔵して
いる。この自律油圧発生回路９０の利点は、外部の油圧
回路に接続しなくても、電源の供給があれば、必要な油
圧を得ることができる点にある。本発明の多回転テーブ
ルとこの自律油圧発生回路９０とを組み合せた図９の装
置では、油圧ポンプ駆動用モータを駆動するための電
力、電磁弁および逆止弁励磁用電力はすべて分割型変圧
器を経由して固定部から回転部上に供給され、外部（固
定部）の油圧設備および回転カプリングは不要である。
また、電磁弁および逆止弁の開閉制御信号は、固定部に
設けられた上位装置から、シリアル信号として、図示さ
れていない第１の信号伝送装置を経由してシリアル・パ
ラレル変換装置に入力され、パラレル信号に変換された
後、電磁弁および逆止弁に印加される。自律油圧発生装
置が生成した複数のパラレルシーケンス信号は、パラレ
ル・シリアル変換装置によってシリアル信号に変換さ
れ、図示されていない第２の信号伝送装置を経由して固
定部にある上位装置に帰還される。

【００２２】以上の実施例では、信号伝送装置として、
電気・光変換素子と光電変換素子で成る光結合信号伝送
装置が用いられているけれど、電力伝送の場合と同じ構
成で分割ポットコア型のパルストランスを用いてもよい
結果が得られる。この場合には、送信側のポットコア中
の巻線（送信側巻線）をパルス信号の信号源に接続し、
受信側のポットコア中の巻線（受信側巻線）を、このパ
ルス信号を処理する処理回路に接続する。また、上記の
実施例では、光結合信号伝送装置に１個の光電変換素子
が用いられているが、これは１個に限定されているので
はなく、信号処理の目的に応じて、複数の光電変換素子
を用いることができる。さらに、複数の独立した光結合
信号伝送路を形成する場合には、必要に応じて各信号伝
送装置に光遮蔽を施すのは勿論である。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、テーブ
ルの回転軸心のまわりの任意の回転に対して回転対称の
電力伝達特性をもつ分割ポットコア型変圧器を備えるこ
とにより、無接触で、回転部と固定部間の安定した電力
伝送、信号伝送を実現することができ、また、前記回転
軸心に関して回転対称の電気・光−光電変換特性をもつ
光結合信号伝送装置を備えることにより、無接触で、回
転部、固定部間の安定した信号伝送を実現することがで
き、その結果、次の効果を有する。１）テーブル上での
種々の電動および非電動アクチュエータやセンサの搭
載、駆動を可能にし、その制御の自由度を大幅に向上す
ることによって、ワークの加工や組立て、検査工程の自
動化を促進することができる。２）回転テーブルその
他、回転体上に電動力を伝えるための配線が不必要にな
るため、配線疲労破断の問題がなくなるとともに、多回
転動作が可能になるため作業範囲が３６０度以上に拡大
する。また本発明による信号伝送方法は、従来のスリッ
プリングやタクタによる信号伝送方法とは異なり無接点
伝送であるので、金属切削現場など悪環境でも信頼性が
低下しない。３）多回転（１方向の連続駆動）が可能と
なるので、回転範囲が１回転以下の場合と違い原点復帰
の必要性がなくなり、かつ従来のスリップリングの場合
に比べ回転テーブルの回転速度をあげることができるた
め、ワークや工具交換の時間短縮が可能となる。４）ま
た、回転テーブル上で、複数の流体（油圧、空圧）アク
チュエータを個別独立に制御する場合、従来はアクチュ
エータ数分の流体回路を同カプリング中に組み込む必要
があり、回転カプリングの構造上、実用的ではなかった
が、本発明によりテーブル上電磁制御が可能となり、従
来の単一回路の回転カプリングとの組合せで複数の流体
回路に置き換えることが可能となった。また、本発明の
先願発明（特願平４−５５６８３）と組み合わせ自律油
圧発生回路を多回転テーブル上に搭載することにより、
外部の油圧設備も回転カプリングも不要となり、設備投
資の軽減と信頼性の向上を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の多回転テーブルの実施例の一部断面側
面図である。

【図２】本発明の光結合信号伝送装置の発光素子群と受
光素子の配置の一例を示す図で、（Ａ）はテーブル上か
ら固定部へ電気信号を送信する場合の配置を示し、
（Ｂ）は固定部からテーブル上へ電気信号を送信する場
合の配置を示す。

【図３】受光素子の出力波形を成形する波形成形回路で
ある。

【図４】最も単純な電磁チャックへの応用例を示す側面
図である。

【図５】機能テーブル上で行われる通電検査への応用を
示す側面図である。

【図６】多回転テーブル上にサーボ軸が追加された構成
を示す側面図である。

【図７】多回転テーブル上に複数の加工用工具一体主軸
を配置した例を示す側面図である。

【図８】多回転テーブル上で複数の非電磁動力アクチュ
エータを独立に制御する例を示す側面図である。

【図９】多回転円テーブル上における非電磁動力の制御
に本発明を応用した応用例を示す図である。

【図１０】非電磁動力伝送用同軸回転カプリングの一例
を示す断面図である。

【符号の説明】

１テーブル１ａ回転部２固定部（静止部）２ａ回転軸３電動機４分割型変圧器５信号伝送装置６ポットコア（回転部側）７ポットコア（固定部側）８２次巻線９１次巻線１０整流平滑回路１１安定化回路１２電気負荷１３，１４パラレル・シリアル変換回路１５高周波インバータ２０電気・光変換素子（ＬＥＤ）２１光電変換素子（フォトダイオード）３１コンパレータ４０機能テーブル４１，４２電磁チャック４４半導体スイッチ回路５０探針６０サーボコントローラ６１エンコーダ６２サーボモータ７０電動機用コントローラ７１モータ接続切替装置７２，７３主軸電動機７４，７５工具７６加工物８０電磁弁マニホールド８１流体路９０自律油圧発生回路１００回転カプリング１０１回転部１０２固定部１０３，１０４流体路１０５Ａ，１０６Ａ溝１０５，１０６流体路１０７シールｂ軸心Ｓ検査情報Ｓ_C 指令信号Ｓ_F フィードバック信号Ｓ_S シーケンス制御信号Ｐ電力ＫカソードＡアノード

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ２３Ｑ 1/54 3/15 Ｃ 8612−3Ｃ 8107−3ＣＢ２３Ｑ 1/00 Ｃ (72)発明者平賀義二福岡県北九州市八幡西区黒崎城石２番１号株式会社安川電機内 (72)発明者青山義雄愛知県名古屋市昭和区吹上町１丁目65番地２

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】固定部と、固定部に固定された回転軸心
のまわりに多回転する、機器塔載用のテーブル部を有
し、固定部は、回転軸心に同軸に設置され、該軸心に関して回転対称の
磁気回路を形成する分割ポットコア型変圧器の１次側コ
ア、および高周波電源に接続されている、当該分割ポッ
トコア型変圧器の１次巻線と、固定部に設けられた上位装置に接続され、該上位装置か
ら出力された電気信号を、前記回転軸心に関して回転対
称の光信号に変換する第１の光結合信号伝送装置の送信
側要素と、テーブル部から送信された光信号を電気信号に変換し、
固定部側の受信信号処理装置に出力する、第２の光結合
信号伝送装置の受信側要素を有し、テーブル部は、回転軸心に同軸に、前記１次側コアと対向して設置され
ている、分割ポットコア型変圧器の２次側コアと２次巻
線と、固定部から送信された光信号を電気信号に変換し、テー
ブル部に搭載されている機器に出力する、第１の光結合
信号伝送装置の受信側要素と、テーブル部に搭載された機器に接続され、該機器から出
力された電気信号を、前記回転軸心に関して回転対称の
光信号に変換する第２の光結合信号伝送装置の送信側要
素と、前記分割ポットコア型変圧器の２次巻線の出力を直流ま
たは所定の周波数の交流に変換し安定化する周波数変換
・安定化装置とを有し、前記周波数変換・安定化装置は、テーブル部に搭載され
た機器とテーブル部に設けられている第１の光結合信号
伝送装置の受信側要素および第２の光結合信号伝送装置
の送信側要素に電力を供給する多回転テーブル。
【請求項２】複数個の第１または第２の光結合信号伝
送装置がテーブル部の回転軸心に同軸に設けられている
請求項１に記載の多回転テーブル。
【請求項３】請求項１または２の多回転テーブルと、当該多回転テーブルのテーブル部に搭載され、周波数変
換・安定装置が出力する直流によって励磁コイルが励磁
される電磁チャックとを有する多回転型電磁チャック。
【請求項４】複数の電磁チャックと、該複数の電磁チ
ャックの励磁を切り換えるために固定部から第１の光結
合信号伝送装置を経由して送信されるシーケンス制御信
号によって切り替え制御されるスイッチ手段がテーブル
部に搭載されている、請求項３に記載の多回転型電磁チ
ャック。
【請求項５】テーブル部には、固定部から第１の光結
合信号伝送装置を経由して送信されるシリアルシーケン
ス信号をパラレルシーケンス信号に変換するシリアル・
パラレル変換手段が搭載されている、請求項４に記載の
多回転型電磁チャック。
【請求項６】複数の通電検査対象の機器が請求項１ま
たは２に記載の多回転テーブルのテーブル部に搭載さ
れ、当該機器は周波数変換・安定化装置によって電源が
供給され、検査情報は、第２の光結合信号伝送装置を経
由して固定部に送信される、多回転型通電検査装置。
【請求項７】請求項１または２に記載の多回転テーブ
ルのテーブル部には、追加すべきサーボモータ軸、サー
ボモータ軸の位置を検出するエンコーダおよびサーボコ
ントローラが搭載され、サーボモータの制御指令は固定
部に設置された上位装置から第１の光結合信号伝送装置
を経由してサーボコントローラに与えられ、エンコーダ
の出力は第２の光結合信号伝送装置を経由して当該上位
装置に帰還される、追加サーボモータ軸。
【請求項８】請求項１または２に記載の多回転テーブ
ルのテーブル部には、円周方向に配列された複数の工具
一体主軸電動機と、１個の電動機コントローラと、該コ
ントローラの出力を、テーブル部の割り出し制御によっ
て作業点に割り出し位置決めされた工具一体主軸電動機
に切り替え接続する切り換え手段とが搭載され、固定部
の上位装置から与えられる指令信号は第１の光結合信号
伝送装置を経由して電動機コントローラおよび切り換え
手段に送信される、工具自動交換装置。
【請求項９】請求項１または２の多回転テーブルのテ
ーブル部に、自律油圧発生装置と、シリアル・パラレル
およびパラレル・シリアル変換手段が搭載され、自律油
圧発生装置は油圧シリンダに油圧を供給する油圧回路を
含み、当該油圧回路は、油圧タンクと、油圧ポンプと、
油圧ポンプ駆動用のモータと、油圧シリンダの油圧の上
昇または下降を制御する電磁弁と、電源切断後に油圧シ
リンダの油圧を保持するための逆止弁を有し、前記モー
タの駆動電流と電磁弁および逆止弁の励磁電流は、周波
数変換・安定化装置から供給され、電磁弁および逆止弁
の開閉制御信号は、固定部に設けられた上位装置から、
シリアル信号として、第１の光結合信号伝送装置を経由
してシリアル・パラレル変換手段に入力され、パラレル
信号に変換された後、電磁弁に印加され、自律油圧発生
装置が生成した複数のパラレルシーケンス信号は、パラ
レル・シリアル変換手段によってシリアル信号に変換さ
れ、第２の光結合信号伝送装置を経由して固定部にある
上位装置に帰還される、多回転型自律油圧発生装置。
【請求項１０】請求項１または２に記載の多回転テー
ブルは、さらに、固定部と回転部の境界を越えて固定部
からテーブル部へ流体圧を伝達するために、テーブル部
の回転軸の中空部に設けられた回転カップリングを有
し、かつ、テーブル部には、複数のアクチュエータと、
前記流体圧を前記複数のアクチュエータに分配するマニ
ホールドと、前記複数のアクチュエータに分配される各
流体圧を制御する複数の電磁弁と、電磁弁を制御するた
めに固定部に設けられた上位装置からシリアル信号とし
て第１の光結合信号伝送装置を経由して送信される開閉
制御信号をパラレル信号に変換して前記複数の電磁弁に
出力するシリアル・パラレル変換手段と、前記複数のア
クチュエータが生成したパラレル情報をシリアル信号に
変換して第２の光結合信号伝送装置を経由して前記上位
装置に送信するパラレル・シリアル変換手段が搭載さ
れ、前記複数のアクチュエータの駆動電力と前記複数の
電磁弁の励磁電流は周波数変換・安定化装置から供給さ
れる、多回転型アクチュエータ制御装置。
【請求項１１】固定部と、固定部に固定された回転軸
心のまわりに多回転する、機器搭載用のテーブル部を有
し、固定部は、回転軸心に同軸に設置され、該軸心に関して回転対称の
磁気回路を形成する分割ポットコアを有する電力伝送用
変圧器の１次側コア、および高周波電源に接続されてい
る、当該電力伝送用変圧器の１次巻線と、回転軸心に同軸に設置され、該軸心に関して回転対称の
磁気回路を形成する分割ポットコアを有する第１の信号
伝送用パルス変圧器の送信側コア、および固定部に設け
られた上位装置に接続されている、当該パルス変圧器の
送信側巻線と、回転軸心に同軸に設置され、該軸心に関して回転対称の
磁気回路を形成する分割ポットコアを有する第２の信号
伝送用パルス変圧器の受信側コア、および固定部側の受
信信号処理装置に接続されている、第２の信号伝送用パ
ルス変圧器の受信側巻線とを有し、テーブル部は、回転軸心に同軸に、前記１次側コアと対向して設置され
ている、前記電力伝送用変圧器の２次側コアと２次巻線
と、回転軸心に同軸に、第１の信号伝送用パルス変圧器の送
信側コアと対向して設置されている第１の信号伝送用パ
ルス変圧器の受信側コア、およびテーブル部に搭載され
ている、第１の信号伝送用パルス変圧器の受信側巻線
と、回転軸心に同軸に、第２の信号伝送用パルス変圧器の受
信側コアと対向して設置されている第２の信号伝送用パ
ルス変圧器の送信側コア、およびテーブル部に搭載され
た機器に接続されている、第２の信号伝送用パルス変圧
器の送信側巻線と、前記電力伝送用変圧器の２次巻線の出力を直流または所
定の周波数の交流に変換し安定化する周波数変換・安定
化装置とを有し、前記周波数変換・安定化装置はテーブル部に搭載された
機器に電力を供給する多回転テーブル。
【請求項１２】固定部には、回転軸心に同軸に設置され、該軸心に関して回転対称の
磁気回路を形成する分割ポットコアを有する第１の信号
伝送用パルス変圧器の送信側コア、および固定部に設け
られた上位装置に接続されている、当該パルス変圧器の
送信側巻線と、回転軸心に同軸に設置され、該軸心に関して回転対称の
磁気回路を形成する分割ポットコアを有する第２の信号
伝送用パルス変圧器の受信側コア、および固定部側の受
信信号処理装置に接続されている、第２の信号伝送用パ
ルス変圧器の受信側巻線とが設けられ、テーブル部に
は、回転軸心に同軸に、第１の信号伝送用パルス変圧器の送
信側コアと対向して設置されている第１の信号伝送用パ
ルス変圧器の受信側コア、およびテーブル部に搭載され
ている機器に接続されている、第１の信号伝送用パルス
変圧器の受信側巻線と、回転軸心に同軸に、第２の信号伝送用パルス変圧器の受
信側コアと対向して設置されている第２の信号伝送用パ
ルス変圧器の送信側コア、およびテーブル部に搭載され
た機器に接続されている、第２の信号伝送用パルス変圧
器の送信側巻線とを有する請求項１または２に記載の多
回転テーブル。