JPH0788736A - Spindle part control device for machine tool - Google Patents

Spindle part control device for machine tool

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Publication number
JPH0788736A
JPH0788736A JP23276793A JP23276793A JPH0788736A JP H0788736 A JPH0788736 A JP H0788736A JP 23276793 A JP23276793 A JP 23276793A JP 23276793 A JP23276793 A JP 23276793A JP H0788736 A JPH0788736 A JP H0788736A
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JP
Japan
Prior art keywords
tool
face plate
rotating body
machine tool
battery
Prior art date
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Pending
Application number
JP23276793A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshihiko Morita
義彦 森田
Takashi Nishimura
孝巳 西村
Shigeru Obonai
茂 小保内
Kazutoshi Asano
和利 浅野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nabtesco Corp
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Teijin Seiki Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp, Teijin Seiki Co Ltd filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP23276793A priority Critical patent/JPH0788736A/en
Publication of JPH0788736A publication Critical patent/JPH0788736A/en
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Abstract

PURPOSE:To detect the position of a tool with accuracy by providing a sensor for detecting the position of the tool, directly at a face plate, and providing drive mechanism for driving the sensor together with the face plate in the radial direction of the face plate. CONSTITUTION:The tip 18a of a tool 18 is put in rectilinear motion in the radial direction of a hollow rotating shaft 3 so as to increase the radial depth of cut to a workpiece W. The workpiece W can be machined as far as the innermost side of the inner peripheral recessed part by moving the tool 18 and the workpiece W relatively in the axial direction of the workpiece W. At this time, a sensor 20 is moved together with a face plate 17, along a spindle, so that the moving quantity of the tool 18 is detected by detecting the moving quantity of the sensor 20 at this time. On the basis of this detected information, a motor 4 is driven to position the tool 18 to the workpiece W with high accuracy.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、工作機械の主軸部制御
装置に関し、特に、フェーシング加工やリセッシング加
工、ボーリング加工等を行う工作機械に設けられた主軸
部制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a spindle control device for a machine tool, and more particularly to a spindle control device provided on a machine tool for performing facing, recessing, boring and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、フェーシング加工やリセッシン
グ加工(溝切り加工)を行う工作機械においては、加工中
に工具を径方向に移動させる必要がある。また、ボーリ
ング加工を行う工作機械においても、工具を径方向の任
意の位置に設定できれば、所望する穴径の加工を工具の
交換なしで実施できるため、有用である。 このため、
近時では工作機械に主軸部制御装置を設け、工具の位置
を自動調整するようにしたものがある。そして、この工
作機械にあっては、工具の位置を検出して該検出情報に
基づいて工具の位置を自動調整するようになっており、
従来から種々の方法で工具の位置の検出が行なわれてい
る。
2. Description of the Related Art Generally, in a machine tool for performing facing processing and recessing processing (grooving), it is necessary to move a tool in a radial direction during processing. Further, also in a machine tool for boring, if the tool can be set at an arbitrary position in the radial direction, it is possible to machine a desired hole diameter without exchanging the tool, which is useful. For this reason,
Recently, there has been a machine tool equipped with a spindle control unit to automatically adjust the position of the tool. Then, in this machine tool, the position of the tool is detected, and the position of the tool is automatically adjusted based on the detection information.
Conventionally, the position of the tool is detected by various methods.

【0003】従来のこの種の工作機械の主軸部制御装置
としては、例えば、実開昭4−5302号公報に記載さ
れたようなものがある。この装置は、工作機械の主軸と
一体回転する中空回転軸の前方に放射方向に移動可能な
面板を取付け、この面板に工具を支持させるもので、主
軸の軸方向に移動可能な長尺のドローバが中空回転軸の
内部に収納されており、ドローバと面板はテーパ面を介
して接続されている。
As a conventional spindle control device for a machine tool of this type, there is, for example, one described in Japanese Utility Model Laid-Open No. 4-5302. This device mounts a face plate that is movable in the radial direction in front of a hollow rotary shaft that rotates integrally with the main shaft of a machine tool, and supports the tool on this face plate.It is a long drawbar that can move in the axial direction of the main shaft. Is housed inside the hollow rotary shaft, and the draw bar and the face plate are connected via a tapered surface.

【0004】そして、このドローバは固定側に設けられ
たモータによって主軸の軸方向に押し引きされるように
なっており、ドローバが押し引きされる際に面板のテー
パ面に沿ってドローバのテーパ面を移動させることによ
り、面板を放射方向に移動するようにして、工具の位置
を任意の位置に自動調整するようにしている。また、こ
の主軸部制御装置においては、固定側にモータの回転量
を検出するエンコーダが設けられており、ドローバが押
し引きされる際の移動量をエンコーダによって間接的に
検出することにより、この検出情報に基づいて工具の位
置を制御するようにしている。
The draw bar is pushed and pulled in the axial direction of the main shaft by a motor provided on the fixed side. When the draw bar is pushed and pulled, the draw bar is tapered along the tapered surface of the face plate. By moving the face plate in the radial direction, the position of the tool is automatically adjusted to an arbitrary position. In addition, in this spindle control device, an encoder that detects the rotation amount of the motor is provided on the fixed side, and this detection is performed by indirectly detecting the movement amount when the draw bar is pushed and pulled by the encoder. The position of the tool is controlled based on the information.

【0005】一方、刃先位置を径方向の任意の位置に設
定するようにした主軸部制御装置としては、例えば、支
持体に回転自在に支持された回転体と、該回転体の前部
に放射方向の直線運動自在に設けられた面板と、該面板
に取付けられた工具と、を備えた工作機械であって、回
転体内に設けられたモータと、該モータと面板の間に設
けられ、モータの回転を面板の放射方向の直線運動に変
換する面板移動機構と、を備え、モータおよび面板移動
機構を介して刃先位置を任意の位置に自動調整したもの
がある。
On the other hand, as a spindle control device for setting the position of the cutting edge to an arbitrary position in the radial direction, for example, a rotating body rotatably supported by a supporting body and a front portion of the rotating body are radiated. A machine tool provided with a face plate that is linearly movable in a direction, and a tool attached to the face plate, the motor being provided in a rotating body, and the motor provided between the motor and the face plate. And a face plate moving mechanism that converts the rotation of the blade into a linear motion in the radial direction of the face plate, and the blade edge position is automatically adjusted to an arbitrary position via the motor and the face plate moving mechanism.

【0006】この装置には、工具が取付けられた面板を
モータによって移動させて刃先の位置制御を行うように
しているが、面板が取り付けられた回転体は支持体に回
転自在に支持されていることから、支持体と回転体の間
に電気的信号の送受が必要になり、固定された支持体か
ら回転する回転体に電気的な信号を送受するための種々
の工夫がなされている。
In this device, a face plate having a tool attached thereto is moved by a motor to control the position of the cutting edge, but the rotary member having the face plate attached thereto is rotatably supported by a support. Therefore, it is necessary to send and receive an electrical signal between the support and the rotating body, and various measures have been taken to send and receive an electrical signal from the fixed support to the rotating rotating body.

【0007】従来のこの種の主軸部制御装置としては、
支持体と回転体の間にカーボンブラシとスリップリング
等の接触型の接続手段を介装し、スリップリングを介し
てモータに電流を供給するものがある。また、その他の
主軸部制御装置としては、例えば、特公平3−5886
0号公報に記載されたようなものがあり、このものは、
回転体と支持体の間に回転体と共に回転可能で、内部に
水銀等の導電液体を有するロータリーコネクタを介装
し、この導電液体を介して支持体から回転体側のモータ
に電流を供給するようにしている。
As a conventional spindle control device of this type,
There is one in which a contact type connecting means such as a carbon brush and a slip ring is interposed between a support and a rotating body, and an electric current is supplied to a motor through the slip ring. Further, as other spindle control devices, for example, Japanese Patent Publication No. 3-5886.
There is something like that described in Japanese Patent Publication No. 0, which is
A rotary connector, which is rotatable with the rotating body and has a conductive liquid such as mercury inside, is interposed between the rotating body and the support body, and current is supplied from the support body to the motor on the rotating body side through the conductive liquid. I have to.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
センサを備えた主軸部制御装置にあっては、主軸の軸方
向に押し引きされるドローバの移動量をエンコーダによ
って検出していたため、ドローバの温度が変化した場合
に、エンコーダがドローバの熱変形量も移動量として検
出してしまい、実際の工具の位置を検出することができ
なかった。
However, in the spindle control unit equipped with the former sensor, since the encoder detects the amount of movement of the drawbar pushed and pulled in the axial direction of the spindle, the temperature of the drawbar is detected. In the case of the change, the encoder also detected the thermal deformation amount of the drawbar as the movement amount, and the actual position of the tool could not be detected.

【0009】また、ドローバの熱変形量に加えて、面板
が径方向に熱変形した場合やモータの出力軸から面板ま
での面板駆動部、すなわち、モータの出力軸とドローバ
の連結部、あるいは面板やドローバの結合部分のガタ等
の非線形部の影響があるため、工具の正確な移動量を検
出することができず、工具の位置制御を正確に行なうこ
とができなかった。
In addition to the amount of thermal deformation of the draw bar, when the face plate is thermally deformed in the radial direction, or the face plate drive unit from the output shaft of the motor to the face plate, that is, the connecting portion between the output shaft of the motor and the draw bar, or the face plate. Due to the influence of the non-linear part such as the play and the play of the drawbar coupling part, the accurate movement amount of the tool cannot be detected, and the position control of the tool cannot be performed accurately.

【0010】したがって、従来は、工具を正確に位置決
め制御することができないことから、工具を数ミクロン
単位の精度で位置決めする必要がある場合には、実質的
にミクロンオーダーでの位置決めを行なうことができな
かった。一方、後者の電流の供給構造を採用した主軸部
制御装置にあっては、スリップリングとブラシの接触抵
抗が大きいため、長期間使用した場合に摩耗によってス
リップリングが擦り減ってしまい、モータに電源を充分
に供給することができなくなってしまった。このため、
スリップリングを定期的に交換する必要が生じてしま
い、主軸部制御装置の維持費が増大してしまうという問
題があった。
Therefore, conventionally, since it is not possible to accurately control the positioning of the tool, when it is necessary to position the tool with an accuracy of several microns, it is possible to perform positioning on the order of substantially micron. could not. On the other hand, in the latter spindle control device that adopts the latter current supply structure, the contact resistance between the slip ring and the brush is large, so the slip ring wears out after long-term use, and the motor is powered by power. Can no longer be supplied. For this reason,
There is a problem in that it is necessary to replace the slip ring on a regular basis, which increases the maintenance cost of the spindle control device.

【0011】また、スリップリングの摩耗粉が回転体内
部に飛散することがあるため、この摩耗粉が回転体およ
び支持体の摺動面に付着した場合に、回転体を充分に支
持することができなくなってしまうとともに、主軸部の
寿命が低下してしまうという問題があった。また、この
主軸部の寿命を延ばすために、エアカーテン等によって
前記摺動面に摩耗粉がかからないようにすることが考え
られるが、このようにした場合には装置のコストが増大
してしまうという不具合が発生してしまった。
Further, since the abrasion powder of the slip ring may be scattered inside the rotating body, when the abrasion powder adheres to the sliding surfaces of the rotating body and the supporting body, the rotating body can be sufficiently supported. There is a problem that the life of the main shaft portion is shortened as well as being impossible. Further, in order to extend the life of the main shaft portion, it is conceivable that the sliding surface is not covered with abrasion powder by an air curtain or the like, but in such a case, the cost of the device increases. Something went wrong.

【0012】また、カーボンブラシとスリップリングの
接触が不安定になった場合に、瞬間的に電気が切れてし
まい、センサ等の信号処理系に電流を供給する場合にセ
ンサが誤動作してしまうという問題があった。さらに、
水銀等の導電液体を有するケースを回転体と支持体の間
に介装していたため、導電液体がケースから漏れてしま
うおそれがあり、電気的なショートが発生して電気系統
が破壊してしまい、モータが作動しなくなるおそれがあ
った。これに加えて、ショートによって発火等が誘発さ
れる可能性があり、安全性が低下してしまうという問題
もあった。
Further, when the contact between the carbon brush and the slip ring becomes unstable, electricity is momentarily cut off, and the sensor malfunctions when current is supplied to the signal processing system such as the sensor. There was a problem. further,
Since the case containing a conductive liquid such as mercury was interposed between the rotating body and the support, the conductive liquid may leak from the case, causing an electrical short circuit and destroying the electrical system. , The motor might not work. In addition to this, there is a possibility that ignition or the like may be induced by a short circuit, which causes a problem that safety is deteriorated.

【0013】また、導電液体がケースから漏れてしまっ
た場合や軸受等の構成部品の寿命等が少なくなった場合
等にロータコネクタを定期的に交換しなければならず、
上述したものと同様に主軸部制御装置の維持費が増大し
てしまうという問題があった。また、ロータリーコネク
タは支持体側の端子と回転体側の端子を導電液体を介し
て接続していたため、端子部の構造が複雑になってしま
い、コストが増大してしまうという問題があった。
Further, when the conductive liquid leaks from the case or the life of components such as bearings is shortened, the rotor connector must be periodically replaced.
As in the case described above, there is a problem that the maintenance cost of the spindle control device increases. Further, in the rotary connector, since the terminal on the support body side and the terminal on the rotary body side are connected via the conductive liquid, there is a problem that the structure of the terminal portion becomes complicated and the cost increases.

【0014】したがって、回転体に設けられたモータ等
の電気機器に支持体から安定して電流を供給することが
望まれている。そこで、請求項1記載の発明は、工具の
高精度位置決めを行うことができる工作機械の主軸部制
御装置を提供することを目的としている。請求項2記載
の発明は、回転体および支持体の間に、回転体の回転に
伴って発電を行う発電手段を介装し、該発電手段を諸電
気機器に接続することにより、諸電気機器に安定的に電
流を供給することができる低コストな工作機械の主軸部
制御装置を提供することを目的としている。
Therefore, it is desired to stably supply the electric current from the supporting body to the electric equipment such as the motor provided on the rotating body. Therefore, an object of the present invention is to provide a spindle control device for a machine tool that can perform highly accurate positioning of a tool. According to a second aspect of the present invention, between the rotating body and the support body, a power generating means for generating power according to the rotation of the rotating body is interposed, and the power generating means is connected to various electric equipments, whereby various electric equipments are provided. It is an object of the present invention to provide a low-cost machine tool spindle control device that can stably supply current to the machine tool.

【0015】請求項3記載の発明は、回転体に発電手段
によって発電された起電力を蓄電するバッテリーを設
け、該バッテリーを諸電気機器に接続することにより、
回転体の回転が停止した場合にバッテリーから諸電気機
器に電流を供給することができる工作機械の主軸部制御
装置を提供することを目的としている。請求項4記載の
発明は、諸電気機器に電流を供給するバッテリーを回転
体内に設け、回転体の停止時あるいは低回転時にこのバ
ッテリーを充電手段によって充電することにより、諸電
気機器に安定的に電流を供給することができる低コスト
な工作機械の主軸部制御装置を提供することを目的とし
ている。
According to a third aspect of the present invention, the rotating body is provided with a battery for storing electromotive force generated by the power generation means, and the battery is connected to various electric devices.
An object of the present invention is to provide a spindle control device for a machine tool that can supply current from a battery to various electric devices when the rotation of a rotating body is stopped. According to a fourth aspect of the present invention, a battery for supplying electric current to various electric devices is provided in the rotating body, and the battery is charged by the charging means when the rotating body is stopped or at low rotation, so that the various electric devices are stably provided. An object of the present invention is to provide a low-cost machine tool spindle control device that can supply an electric current.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】上記目的達成のため、請
求項1記載の発明は、支持体に回転自在に支持された中
空回転軸と、該中空回転軸の前部に放射方向の直線運動
自在に設けられた面板と、該面板に取付けられた工具
と、を備えた工作機械であって、前記中空回転軸内に設
けられた回転出力軸を有する駆動機構と、該駆動機構の
回転出力軸に連結され、駆動機構によって発生する回転
を中空回転軸の軸線と直交する方向の回転中心軸を中心
とした回転に変換可能なベベルギヤと、ベベルギヤに噛
合するとともに、中空回転軸の軸線方向と直交する方向
に延在する回転自在なボールネジと、 該ボールネジに
螺合されるとともに面板に固定され、ボールネジの回転
に伴ってボールネジの軸線に沿って移動可能なボールネ
ジナットと、中空回転軸の前部に設けられ、中空回転軸
の軸線と直交する方向に延在する軸部材と、該軸部材に
案内されて移動するとともに面板に固定され、工具の位
置を検知可能なセンサと、を備えたことを特徴としてい
る。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 has a hollow rotary shaft rotatably supported by a support, and a radial linear motion at the front of the hollow rotary shaft. A machine tool comprising a face plate freely provided and a tool attached to the face plate, the drive mechanism having a rotation output shaft provided in the hollow rotation shaft, and the rotation output of the drive mechanism. A bevel gear that is connected to the shaft and is capable of converting the rotation generated by the drive mechanism into a rotation about a rotation center axis in a direction orthogonal to the axis of the hollow rotation shaft; and a bevel gear that meshes with the axis direction of the hollow rotation shaft. A rotatable ball screw extending in the orthogonal direction, a ball screw nut screwed onto the ball screw and fixed to the face plate, and movable along the axis of the ball screw as the ball screw rotates, and a hollow rotation. A shaft member provided in the front part of the shaft, extending in a direction orthogonal to the axis of the hollow rotation shaft, a sensor guided by the shaft member and fixed to a face plate, and a sensor capable of detecting the position of the tool; It is characterized by having.

【0017】上記目的達成のため、請求項2記載の発明
は、支持体に回転自在に設けられた回転体および回転体
に設けられた工具を有する工作機械であって、前記回転
体に設けられた諸電気機器に電流を供給する工作機械の
主軸部制御装置において、前記回転体の回転に伴って発
電を行なう発電手段が設けられ、該発電手段は、支持体
に設けられたステータと、該ステータに対向するように
回転体に設けられ、諸電気機器に接続されたロータと、
からなり、ロータの回転に伴って発生する起電力により
諸電気機器に電流を供給すること特徴としている。
To achieve the above object, the invention according to claim 2 is a machine tool having a rotating body rotatably provided on a support and a tool provided on the rotating body, the machine tool being provided on the rotating body. In a spindle control device for a machine tool that supplies electric current to various electric devices, a power generation unit that generates power in accordance with the rotation of the rotating body is provided, and the power generation unit includes a stator provided on a support body and a stator. A rotor provided on the rotating body so as to face the stator and connected to various electric devices;
It is characterized by supplying electric current to various electric devices by electromotive force generated by rotation of the rotor.

【0018】上記目的達成のため、請求項3記載の発明
は、請求項2記載の発明において、前記回転体に発電手
段によって発電された起電力を蓄電するバッテリーを設
け、該バッテリーを諸電気機器に接続したことを特徴と
している。上記目的達成のため、請求項4記載の発明
は、支持体に回転自在に支持された回転体および回転体
に設けられた工具を有する工作機械であって、前記回転
体に設けられた諸電気機器に電流を供給する工作機械の
主軸部制御装置において、前記諸電気機器に駆動電流を
供給するバッテリーと、回転体の停止時あるいは低回転
時にバッテリー端子と接触し、バッテリーを充電する充
電手段と、を備えたことを特徴としている。
To achieve the above object, the invention according to claim 3 is the invention according to claim 2, wherein the rotating body is provided with a battery for storing electromotive force generated by the power generation means, and the battery is used for various electric devices. It is characterized by being connected to. In order to achieve the above object, the invention according to claim 4 is a machine tool having a rotating body rotatably supported by a supporting body and a tool provided on the rotating body, and various electric machines provided on the rotating body. In a spindle control device of a machine tool for supplying a current to a device, a battery for supplying a drive current to the electric devices, and a charging means for contacting a battery terminal when the rotating body is stopped or at low speed to charge the battery. It is characterized by having.

【0019】[0019]

【作用】請求項1記載の発明では、工具の位置を検出す
るセンサが面板に直接設けられ、該センサが駆動機構に
駆動されて面板と共に放射方向に移動される。したがっ
て、センサが直接工具の位置を検出することになるとと
もに、面板が熱変形した場合にもセンサがこの熱変形の
影響を受けることがないので、工具の位置が精度良く検
出され、この検出情報に基づいて面板が高精度に位置決
めされる。
According to the first aspect of the invention, the sensor for detecting the position of the tool is directly provided on the face plate, and the sensor is driven by the drive mechanism to move in the radial direction together with the face plate. Therefore, the sensor directly detects the position of the tool, and even if the face plate is thermally deformed, the sensor is not affected by this thermal deformation, so that the position of the tool is accurately detected. The face plate is positioned with high accuracy based on.

【0020】また、従来のように工具とセンサの距離が
離れることがないので、工具とセンサ間の面板駆動部、
すなわち、ベベルギヤ等のがたの影響を受けることがな
く、工具の位置が高精度に検出される。さらに、センサ
が、中空回転軸の前部に設けられ、中空回転軸の軸線と
直交する方向に延在する軸部材に案内されて面板と共に
移動するため、工具の位置検出精度が大幅に向上され
る。
Further, since the distance between the tool and the sensor is not separated as in the conventional case, the face plate drive section between the tool and the sensor,
That is, the position of the tool is detected with high accuracy without being affected by rattling of the bevel gear or the like. Further, since the sensor is provided in the front part of the hollow rotary shaft and moves along with the face plate by being guided by the shaft member extending in the direction orthogonal to the axis of the hollow rotary shaft, the accuracy in detecting the position of the tool is significantly improved. It

【0021】請求項2記載の発明では、回転体および支
持体の間に、回転体の回転に伴って発電を行う発電手段
が介装され、該発電手段が諸電気機器に接続される。し
たがって、回転体の回転中に発電手段から諸電気機器に
電流が安定して確実に供給され、スリップリングや導電
液体のように定期的な交換を行う必要がない。この結
果、主軸部制御装置の維持費が低減される。
According to the second aspect of the present invention, the power generation means for generating power according to the rotation of the rotary body is interposed between the rotary body and the support body, and the power generation means is connected to various electric devices. Therefore, the electric current is stably and surely supplied from the power generation means to the various electric devices during the rotation of the rotating body, and it is not necessary to regularly replace the slip ring and the conductive liquid. As a result, the maintenance cost of the spindle control device is reduced.

【0022】また、発電手段によって電流の供給が行わ
れるので、支持体と回転体の間にスリップリング等を介
装する必要がなく、摩耗粉が回転体内に飛散することが
ない。この結果、回転体が支持体に対して円滑に回転さ
れ、主軸部の寿命が長くなるとともに、回転体と支持体
の摺動面に摩耗粉除去用のエアカーテン等を設ける必要
がなく、主軸部のコストが低減される。
Further, since the electric current is supplied by the power generation means, it is not necessary to interpose a slip ring or the like between the support and the rotating body, and the abrasion powder does not scatter in the rotating body. As a result, the rotating body is smoothly rotated with respect to the supporting body, the life of the main spindle portion is extended, and it is not necessary to provide an air curtain for removing abrasion powder on the sliding surface between the rotating body and the supporting body. The cost of parts is reduced.

【0023】また、導電液体のように電気的なショート
が発生することがなく、電気系統の発火やセンサの作動
不良が発生することがない。また、スリップリングのよ
うに接触が不安定な状態になることもないので、諸電気
機器の誤作動が発生することがない。また、請求項3記
載の発明では、回転体に発電手段によって発電された起
電力を蓄電するバッテリーが設けられ、該バッテリーが
諸電気機器に接続される。したがって、回転体の停止時
であっても諸電気機器に確実に安定して電力が供給され
る。
Further, unlike an electrically conductive liquid, an electrical short circuit does not occur, and an electric system does not ignite or a sensor malfunctions. In addition, since the contact does not become unstable like a slip ring, malfunction of various electric devices does not occur. In the invention according to claim 3, the rotating body is provided with a battery for storing the electromotive force generated by the power generation means, and the battery is connected to various electric devices. Therefore, electric power is reliably and stably supplied to various electric devices even when the rotating body is stopped.

【0024】請求項4記載の発明では、回転体内に、諸
電気機器に駆動電流を供給するバッテリーと、回転体の
停止時あるいは低回転時にバッテリー端子と接触し、バ
ッテリーを充電する充電手段と、が設けられる。したが
って、諸電気機器にバッテリーから電流が安定して供給
され、スリップリングや導電液体のように定期的な交換
を行う必要がない。この結果、主軸部制御装置の維持費
が低減される。
According to a fourth aspect of the present invention, a battery for supplying a drive current to various electric devices is provided in the rotating body, and a charging means for charging the battery by contacting the battery terminal when the rotating body is stopped or at low rotation speed. Is provided. Therefore, the electric current is stably supplied from the battery to various electric devices, and it is not necessary to perform regular replacement unlike the slip ring and the conductive liquid. As a result, the maintenance cost of the spindle control device is reduced.

【0025】また、バッテリーによって電流の供給が行
われるので、支持体と回転体の間にスリップリング等を
介装する必要がなく、摩耗粉が回転体内に飛散すること
がない。この結果、回転体が支持体に対して円滑に回転
され、主軸部の寿命が長くなるとともに、回転体と支持
体の摺動面に摩耗粉除去用のエアカーテン等を設ける必
要がなく、主軸部のコストが低減される。
Further, since the current is supplied by the battery, it is not necessary to interpose a slip ring or the like between the support and the rotating body, and the abrasion powder does not scatter in the rotating body. As a result, the rotating body is smoothly rotated with respect to the supporting body, the life of the main spindle portion is extended, and it is not necessary to provide an air curtain for removing abrasion powder on the sliding surface between the rotating body and the supporting body. The cost of parts is reduced.

【0026】また、導電液体のように電気的なショート
が発生することがなく、電気系統の発火やモータの作動
不良が発生することがない。また、回転体にバッテリー
を設けるだけで諸電気機器に電流が供給されるので、電
気系統の構造が非常にコンパクトになる。さらに、回転
体の停止時あるいは低回転時にバッテリーが充電される
ので、被加工物の加工を行う必要がないときに、確実に
バッテリーが充電される。この結果、諸電気機器にバッ
テリーから電流が確実に安定して供給される。
Further, unlike the conductive liquid, an electrical short circuit does not occur, and an electric system does not ignite or a motor does not operate properly. Moreover, since the electric current is supplied to various electric devices only by providing the rotating body with the battery, the structure of the electric system becomes very compact. Furthermore, since the battery is charged when the rotating body is stopped or at low speed, the battery is reliably charged when it is not necessary to process the workpiece. As a result, the electric current is reliably and stably supplied from the battery to various electric devices.

【0027】[0027]

【実施例】以下、本発明を図面に基づいて説明する。図
1〜5は請求項1、4何れかに記載の発明に係る工作機
械の主軸部制御装置の一実施例を示す図である。まず、
構成を説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 5 are views showing an embodiment of a spindle control device for a machine tool according to the present invention. First,
The configuration will be described.

【0028】図1〜3において、1はマシニングセンタ
等の工作機械の本体ケース(支持体)であり、この本体ケ
ース1は工作機械によって3次元方向に移動するように
なっている。本体ケース1には複数の軸受2を介して回
転体としての中空回転軸3が回転自在に支持されてお
り、軸受2には本体ケース1に形成された油路1aから
潤滑油が供給されるようになっている。また、中空回転
軸3の後方側外周部には駆動ベルト3aが摺接してお
り、回転体3はこのベルト3aによって回転される。こ
のベルト3aは図示しないプーリに巻回されており、こ
のプーリによって駆動されるようになっている。
1 to 3, reference numeral 1 denotes a main body case (support) of a machine tool such as a machining center, and the main body case 1 can be moved in three dimensions by the machine tool. A hollow rotating shaft 3 as a rotating body is rotatably supported in the main body case 1 via a plurality of bearings 2. Lubricating oil is supplied to the bearing 2 from an oil passage 1a formed in the main body case 1. It is like this. A drive belt 3a is in sliding contact with the outer periphery of the hollow rotary shaft 3 on the rear side, and the rotating body 3 is rotated by this belt 3a. The belt 3a is wound around a pulley (not shown) and driven by this pulley.

【0029】中空回転軸3の内部には駆動機構を構成す
る電気機器としてのステップモータ(モータ)4が収納さ
れており、このステップモータ4は中空回転軸3に支持
されているとともに、出力軸(回転出力軸)4a側がフロ
ントプレート5に固定されている。フロントプレート5
はボルト6を介して第1部材7に取付けられており、こ
の第1部材7はボルト8を介して第2部材9に取付けら
れている。この第2部材9はボルト10を介して中空回転
軸3に固定されており、これら中空回転軸3、フロント
プレート5、第1部材7および第2部材9は本体ケース
1に対して一体的に回転するようになっている。
Inside the hollow rotary shaft 3, a step motor (motor) 4 as an electric device constituting a drive mechanism is housed. The step motor 4 is supported by the hollow rotary shaft 3 and the output shaft The (rotary output shaft) 4a side is fixed to the front plate 5. Front plate 5
Are attached to the first member 7 via bolts 6, and the first member 7 is attached to the second member 9 via bolts 8. The second member 9 is fixed to the hollow rotary shaft 3 via a bolt 10. The hollow rotary shaft 3, the front plate 5, the first member 7 and the second member 9 are integrally formed with the main body case 1. It is designed to rotate.

【0030】一方、ステップモータ4の出力軸4aには
ベベルギヤ11の一方の歯車11aが取付けられており、こ
のベベルギヤ11の他方の歯車11bはボールネジ12に噛合
されている。このため、ステップモータ4の回転力はベ
ベルギヤ11によって中空回転軸3の軸線と直交する方向
の回転中心軸を中心とした回転に変換され、この回転力
によってボールネジ12が回転するようになっている。
On the other hand, one gear 11a of the bevel gear 11 is attached to the output shaft 4a of the step motor 4, and the other gear 11b of this bevel gear 11 is meshed with the ball screw 12. Therefore, the rotating force of the step motor 4 is converted by the bevel gear 11 into rotation about the center axis of rotation in the direction orthogonal to the axis of the hollow rotating shaft 3, and the ball screw 12 is rotated by this rotating force. .

【0031】このボールネジ12は中空回転軸3の軸線方
向と直交する方向に延在しており、両端部が軸受13を介
してガイド部材14に回転自在に支持されている。また、
ボールネジ12の両端部にはサイドプレート15が設けられ
ており、ボールネジ12はこのサイドプレート15によって
軸方向の移動が禁止されている。また、サイドプレート
15には油路15aが形成されており、この油路15aは軸受
13に潤滑油を供給するようになっている。なお、これら
ガイド部材14およびサイドプレート15は第1部材14に図
示しないボルト等によって取付けられている。
The ball screw 12 extends in a direction orthogonal to the axial direction of the hollow rotary shaft 3, and both ends thereof are rotatably supported by a guide member 14 via bearings 13. Also,
Side plates 15 are provided at both ends of the ball screw 12, and the ball screw 12 is prohibited from moving in the axial direction by the side plates 15. Also the side plate
An oil passage 15a is formed in 15 and this oil passage 15a is a bearing.
It is designed to supply lubricating oil to 13. The guide member 14 and the side plate 15 are attached to the first member 14 by bolts or the like (not shown).

【0032】また、ボールネジ12にはボールネジナット
16が取付けられており、このボールネジナット16はボー
ルネジ12の回転に伴ってボールネジ12の軸線方向に移動
するようになっている。中空回転軸3の前部には面板17
が取付けられており、この面板17はボールナットネジ16
に取付けられている。このため、面板17はボールネジナ
ット16と共にボールネジ12の軸線方向に移動する。ま
た、面板17の前面中央には工具18が脱着可能に設けられ
ており、工具18の刃先を構成するチップ18aは面板17の
移動方向一方側に向いている。
The ball screw 12 has a ball screw nut.
A ball screw nut 16 is attached, and the ball screw nut 16 moves in the axial direction of the ball screw 12 as the ball screw 12 rotates. A face plate 17 is provided at the front of the hollow rotary shaft 3.
Is attached, and this face plate 17 is a ball nut screw 16
Installed on. Therefore, the face plate 17 moves together with the ball screw nut 16 in the axial direction of the ball screw 12. Further, a tool 18 is detachably provided at the center of the front surface of the face plate 17, and a tip 18a constituting a cutting edge of the tool 18 faces one side in the moving direction of the face plate 17.

【0033】この工具18は中空回転軸3および面板17と
共に回転し、チップ18aにより例えば、ワークWの内周
凹部を切削加工するもので、面板17の直線運動によって
刃先位置を横送り(放射内方または放射外方に移動させ
る)ようになっている。そして、この刃先位置は、ステ
ップモータ4の回転をベベルギヤ11、ボールネジ12、ボ
ールネジナット16を介して面板17の放射方向の運動に変
換することにより、微調整されるようになっている。
This tool 18 rotates together with the hollow rotary shaft 3 and the face plate 17 and cuts, for example, the inner peripheral concave portion of the work W with the tip 18a, and the linear movement of the face plate 17 laterally feeds the cutting edge position (radiation inside). To move outward or radiating). Then, the position of the cutting edge is finely adjusted by converting the rotation of the step motor 4 into the radial movement of the face plate 17 via the bevel gear 11, the ball screw 12, and the ball screw nut 16.

【0034】また、面板17には工具18の位置を検出する
ための電気機器であるセンサ20が設けられており、この
センサ20は図3に示すように、ガイド部材14に固定さ
れ、中空回転軸3の軸線方向と直交する方向に延在する
スピンドル(軸部材)31に案内されるとともに、面板17に
固定された本体32と、スピンドル31の先端部に設けら
れ、交互に多数個並んだN、Sの磁極を有する磁気スケ
ール33と、磁気スケール33の近傍に配設され、磁気スケ
ール33から発生する磁束を検出して抵抗が発生する検出
ヘッド34と、検出ヘッド34によって検出された抵抗値を
増幅するアンプ35と、から構成されている。
Further, the face plate 17 is provided with a sensor 20 which is an electric device for detecting the position of the tool 18, and the sensor 20 is fixed to the guide member 14 as shown in FIG. The main body 32, which is guided by a spindle (shaft member) 31 extending in a direction orthogonal to the axial direction of the shaft 3 and is fixed to the face plate 17, and the tip portion of the spindle 31, are arranged alternately. A magnetic scale 33 having N and S magnetic poles, a detection head 34 disposed near the magnetic scale 33 and generating a resistance by detecting a magnetic flux generated from the magnetic scale 33, and a resistance detected by the detection head 34. And an amplifier 35 for amplifying the value.

【0035】このセンサ20は、本体32が面板17と共に移
動するとき、検出ヘッド34が磁気スケール33に対して移
動することにより、検出ヘッド34の抵抗値が周期的に変
化するため、この抵抗値の変化を面板17の移動量として
検出するようになっている。そして、この抵抗値はアン
プ35によって増幅された後、配線36を介して工作機械側
に伝達され、工作機械のコントローラによってこの抵抗
値の変化をカウントされることにより、面板17の移動距
離、すなわち、工具の移動距離(工具の送り量)が検出さ
れる。このため、この移動距離に基づいて工具17の位置
が検出される。
In the sensor 20, when the main body 32 moves together with the face plate 17, the resistance value of the detection head 34 periodically changes due to the movement of the detection head 34 with respect to the magnetic scale 33. Is detected as the amount of movement of the face plate 17. Then, this resistance value is amplified by the amplifier 35, then transmitted to the machine tool side via the wiring 36, and the change in the resistance value is counted by the controller of the machine tool, whereby the movement distance of the face plate 17, that is, The tool moving distance (tool feed amount) is detected. Therefore, the position of the tool 17 is detected based on this moving distance.

【0036】一方、図2に示すように、中空回転軸3の
内部には電気機器を構成するバッテリー22が収納されて
おり、このバッテリー22はモータ4、センサ20および電
気機器を構成するコントローラ21に接続され、これらモ
ータ4等に電流を供給するようになっている。このバッ
テリー22の正極22aおよび負極22b(バッテリー端子)は
中空回転軸3の外周部に設けられたスリップリング23、
24に取付けられており、このスリップリング23、24には
図4、5に示すように正極用ブラシ25および負極用ブラ
シ26の一端部が接触している。このブラシ25、26の他端
部はブラシ取付け板27に取付けられているとともに、図
示しない電源に接続されている。
On the other hand, as shown in FIG. 2, a battery 22 constituting an electric device is housed inside the hollow rotary shaft 3, and the battery 22 includes a motor 4, a sensor 20 and a controller 21 constituting the electric device. Is connected to the motor 4 and supplies current to these motors 4 and the like. The positive electrode 22a and the negative electrode 22b (battery terminals) of the battery 22 are a slip ring 23 provided on the outer peripheral portion of the hollow rotating shaft 3,
One end of the positive electrode brush 25 and one end of the negative electrode brush 26 are in contact with the slip rings 23, 24 as shown in FIGS. The other ends of the brushes 25 and 26 are attached to a brush attachment plate 27 and connected to a power source (not shown).

【0037】ブラシ取付け板27はボールねじ28に螺合し
ており、このボールねじ28はモータ29によって回転駆動
されるようになっている。このため、モータ29が駆動さ
れると、ボールねじ28によってブラシ取付け板27が上下
方向(図5の矢印方向)に移動されて、ブラシ25、26がス
リップリング23、24に当接、離隔される。そして、ブラ
シ25、26の一端側がスリップリング23、24に当接される
と、このブラシ25、26、スリップリング23、24およびバ
ッテリー22の正極22a、負極22bを介してバッテリー22
の充電が行われる。
The brush mounting plate 27 is screwed into a ball screw 28, and the ball screw 28 is driven to rotate by a motor 29. Therefore, when the motor 29 is driven, the brush mounting plate 27 is moved in the vertical direction (the direction of the arrow in FIG. 5) by the ball screw 28, so that the brushes 25, 26 are brought into contact with and separated from the slip rings 23, 24. It When one ends of the brushes 25 and 26 are brought into contact with the slip rings 23 and 24, the battery 22 is passed through the brushes 25 and 26, the slip rings 23 and 24, and the positive electrode 22a and the negative electrode 22b of the battery 22.
Is charged.

【0038】また、ブラシ取付け板27の一端部はリニア
ガイド30aに摺動自在に取付けられており、このブラシ
取付け板27はリニアガイド30aに案内されて図5中、上
下方向に案内されるようになっている。このリニアガイ
ド30aおよびモータ29は固定部30に取付けられており、
この固定部30は工作機械本体に取付けられている。ま
た、モータ29には図示しない制御手段が接続されてお
り、この制御手段は中空回転軸3の回転状態、例えば、
回転数を検出するセンサの出力情報に基づいてモータ29
を作動させ、中空回転軸3の停止時あるいは低回転時に
ブラシ25、26を図5中、下方に移動させるようにモータ
29を一方向に回転させ、ブラシ25、26をスリップリング
23、24に当接させてバッテリー22を充電する。
Further, one end of the brush mounting plate 27 is slidably mounted on the linear guide 30a, and the brush mounting plate 27 is guided by the linear guide 30a and guided vertically in FIG. It has become. The linear guide 30a and the motor 29 are attached to the fixed portion 30,
The fixed portion 30 is attached to the machine tool body. Further, a control means (not shown) is connected to the motor 29, and this control means controls the rotation state of the hollow rotary shaft 3, for example,
Based on the output information of the sensor that detects the rotation speed, the motor 29
Motor to move the brushes 25, 26 downward in FIG. 5 when the hollow rotary shaft 3 is stopped or at low speed.
Rotate 29 in one direction and slip brushes 25 and 26 into slip rings.
The battery 22 is charged by bringing it into contact with 23 and 24.

【0039】すなわち、上述したスリップリング23、2
4、ブラシ25、26、ブラシ取付け板27、ボールねじ28、
モータ29、リニアガイド30aおよび固定部30は中空回転
軸3の停止時あるいは低回転時にバッテリー22を充電す
る充電手段38を構成している。なお、符合37はステップ
モータ4とコントローラ21を接続するリード線である。
次に、作用を説明する。
That is, the above-mentioned slip rings 23, 2
4, brush 25, 26, brush mounting plate 27, ball screw 28,
The motor 29, the linear guide 30a, and the fixed portion 30 constitute a charging means 38 that charges the battery 22 when the hollow rotary shaft 3 is stopped or at low speed. Reference numeral 37 is a lead wire connecting the step motor 4 and the controller 21.
Next, the operation will be described.

【0040】まず、ワークWを加工する前の状態におい
ては、中空回転軸3が停止しているため、ブラシ25、26
がスリップリング23、24に接触した状態にあり、バッテ
リー22はブラシ25、26およびスリップリング23、24を介
して充電される。このため、ステップモータ4、センサ
20およびコントローラ21にバッテリー22から電流が供給
される。
First, in the state before the work W is processed, since the hollow rotary shaft 3 is stopped, the brushes 25, 26 are
Is in contact with the slip rings 23, 24 and the battery 22 is charged via the brushes 25, 26 and the slip rings 23, 24. Therefore, the step motor 4 and the sensor
Current is supplied from the battery 22 to the controller 20 and the controller 21.

【0041】一方、ワークWを加工する場合、まず、準
備作業として、ワークWを図示しないワーク保持手段に
保持させ、工具18とワークWを相対移動させて工具18の
チップ18aとワークWの内周凹部とを近接させる。次い
で、ステップモータ4を作動させると、このモータ4の
回転力がベベルギヤ11よって中空回転軸3の軸線方向と
直交する方向の回転中心軸に変化されてボールネジ12に
伝達される。この伝達力はボールネジナット16に伝達さ
れ、ボールネジナット16はボールネジ12の軸線方向に移
動して面板17を該方向に移動させる。このため、工具18
のチップ18aは中空回転軸3の放射方向(ワークWの径
方向)に直線運動し、ワークWへの径方向の切込み深さ
を増加させる。また、工具18とワークWをワーク軸線方
向に相対移動させることで、ワークWの内周凹部の奥側
まで加工される。
On the other hand, when the work W is machined, first, as a preparatory work, the work W is held by a work holding means (not shown), and the tool 18 and the work W are moved relative to each other so that the tip 18a of the tool 18 and the work W are Close to the circumferential recess. Then, when the step motor 4 is operated, the rotational force of the motor 4 is changed by the bevel gear 11 to the rotation center axis in the direction orthogonal to the axial direction of the hollow rotary shaft 3 and transmitted to the ball screw 12. This transmission force is transmitted to the ball screw nut 16, and the ball screw nut 16 moves in the axial direction of the ball screw 12 to move the face plate 17 in that direction. For this reason, the tool 18
The tip 18a linearly moves in the radial direction of the hollow rotary shaft 3 (radial direction of the work W) to increase the depth of cut into the work W in the radial direction. Further, by relatively moving the tool 18 and the work W in the work axis direction, the work W is machined to the inner side of the inner peripheral concave portion.

【0042】このとき、面板17と共にセンサ20がスピン
ドル31に沿って移動するため、このときの移動量をセン
サ20によって検出することにより、工具18の移動量を検
出することができるため、この検出情報に基づいてモー
タ4を駆動することにより、工具18をワークWに対して
高精度に位置決めすることができる。また、このときに
中空回転軸3の回転数が高回転数になると、中空回転軸
3の回転数を検出するセンサの出力情報に基づいて制御
手段がモータ29を他方向に駆動する。このとき、ボール
ねじ28がブラシ取付け板27を図5中、上方に移動させて
ブラシ25、26をスリップリング23、24から離隔させ、バ
ッテリー22の充電を停止させる。このため、スリップリ
ング23、24にブラシ25、26が接触することなく、中空回
転軸3が高速回転する。
At this time, since the sensor 20 moves along with the face plate 17 along the spindle 31, it is possible to detect the moving amount of the tool 18 by detecting the moving amount at this time by the sensor 20. By driving the motor 4 based on the information, the tool 18 can be positioned with respect to the work W with high accuracy. At this time, when the rotation speed of the hollow rotary shaft 3 becomes high, the control means drives the motor 29 in the other direction based on the output information of the sensor that detects the rotation speed of the hollow rotary shaft 3. At this time, the ball screw 28 moves the brush mounting plate 27 upward in FIG. 5 to separate the brushes 25, 26 from the slip rings 23, 24 and stop the charging of the battery 22. Therefore, the hollow rotary shaft 3 rotates at high speed without the brushes 25 and 26 coming into contact with the slip rings 23 and 24.

【0043】次いで、ワークWの加工が終了して中空回
転軸3の回転数が低回転数になると、上記センサの出力
情報に基づいて制御手段がモータ29を一方向に駆動す
る。このとき、ボールねじ28がブラシ取付け板27を図5
中、下方に移動させてブラシ25、26をスリップリング2
3、24に再び当接させてバッテリー22の充電を行う。こ
のように本実施例では、工具18の位置を検出するセンサ
20を面板17に直接設け、該センサ20をモータ4によって
面板17と共に該面板17の放射方向に駆動しているので、
センサ20によって直接工具の位置を検出することかでき
るとともに、面板17が熱変形した場合にも、この熱変形
の影響を受けるのを防止することができ、工具18の位置
を精度良く検出してこの検出情報に基づいて面板17を高
精度に位置決めすることができる。
Then, when the processing of the work W is completed and the rotation speed of the hollow rotary shaft 3 becomes low, the control means drives the motor 29 in one direction based on the output information of the sensor. At this time, the ball screw 28 moves the brush mounting plate 27 to the position shown in FIG.
Move the brushes 25 and 26 to the middle and downward to slip ring 2
The battery 22 is charged by bringing it into contact with the batteries 3 and 24 again. As described above, in this embodiment, the sensor that detects the position of the tool 18 is used.
Since 20 is directly provided on the face plate 17 and the sensor 20 is driven by the motor 4 together with the face plate 17 in the radial direction of the face plate 17,
The sensor 20 can directly detect the position of the tool, and even when the face plate 17 is thermally deformed, it can be prevented from being affected by this thermal deformation, and the position of the tool 18 can be accurately detected. The face plate 17 can be positioned with high accuracy based on this detection information.

【0044】これに加えて、工具18とセンサ20の距離が
離れることがないので、工具18とセンサ20間の面板駆動
部、すなわち、ベベルギヤ11等のがたの影響を受けるの
を防止することができ、工具18の位置を高精度に検出す
ることができる。さらに、センサ20を、中空回転軸3の
前部に固定して中空回転軸3の軸線と直交する方向に延
在するスピンドル31に案内して面板17と共に移動させて
いるため、工具18の位置検出精度を大幅に向上させるこ
とができる。
In addition to this, since the distance between the tool 18 and the sensor 20 does not become large, it is possible to prevent the face plate drive portion between the tool 18 and the sensor 20, that is, the influence of rattling of the bevel gear 11 and the like. The position of the tool 18 can be detected with high accuracy. Further, since the sensor 20 is fixed to the front part of the hollow rotary shaft 3 and guided by the spindle 31 extending in the direction orthogonal to the axis of the hollow rotary shaft 3 and moved together with the face plate 17, the position of the tool 18 is reduced. The detection accuracy can be significantly improved.

【0045】また、中空回転軸3内に、ステップモータ
4、センサ20およびコントローラ21等の電気機器に駆動
電流を供給するバッテリー22と、中空回転軸3の停止時
あるいは低回転時にバッテリー22の正極22a、22bと接
触し、バッテリー22を充電する充電手段38と、を設けて
いるため、ステップモータ4、センサ20およびコントロ
ーラ21にバッテリー22から電流を安定して供給すること
ができ、スリップリングや導電液体のように定期的な交
換を行うのを不要にすることができる。この結果、主軸
部制御装置の維持費を低減することができる。
Further, a battery 22 for supplying a drive current to electric equipment such as the step motor 4, the sensor 20 and the controller 21 in the hollow rotary shaft 3, and a positive electrode of the battery 22 when the hollow rotary shaft 3 is stopped or at low speed. Since the charging means 38 for contacting the batteries 22a and 22b and charging the battery 22 is provided, it is possible to stably supply the current from the battery 22 to the step motor 4, the sensor 20 and the controller 21, and the slip ring or It is possible to eliminate the need for periodic replacement like a conductive liquid. As a result, the maintenance cost of the spindle control device can be reduced.

【0046】また、バッテリー22によって電流の供給を
行なっているため、本体ケース1と中空回転軸3の間に
スリップリング等を介装するのを不要にでき、摩耗粉が
中空回転軸内3に飛散するのを防止することができる。
この結果、中空回転軸3を本体ケース1に対して円滑に
回転させ、主軸部の寿命を長くすることができるととも
に、中空回転軸3と本体ケース1の摺動面に摩耗粉除去
用のエアカーテン等を設けるのを不要にでき、主軸部の
コストを低減することができる。
Further, since current is supplied by the battery 22, it is not necessary to interpose a slip ring or the like between the main body case 1 and the hollow rotary shaft 3, and abrasion powder is stored in the hollow rotary shaft 3 inside. It is possible to prevent scattering.
As a result, the hollow rotary shaft 3 can be smoothly rotated with respect to the main body case 1, the life of the main shaft portion can be extended, and the sliding surface between the hollow rotary shaft 3 and the main body case 1 can be provided with air for removing abrasion powder. It is not necessary to provide a curtain or the like, and the cost of the spindle can be reduced.

【0047】また、導電液体のように電気的なショート
が発生することがないため、電気系統の発火やステップ
モータ4、センサ20およびコントローラ21の作動不良が
発生するのを防止することができる。また、中空回転軸
3にバッテリー22を設けるだけでステップモータ3、セ
ンサ20およびコントローラ21に電流を供給することがで
きるので、電気系統の構造を非常にコンパクトにするこ
とができる。
Further, unlike an electrically conductive liquid, an electrical short circuit does not occur, so that it is possible to prevent ignition of the electric system and malfunction of the step motor 4, the sensor 20 and the controller 21. Further, since the electric current can be supplied to the step motor 3, the sensor 20 and the controller 21 only by providing the battery 22 on the hollow rotary shaft 3, the structure of the electric system can be made very compact.

【0048】また、中空回転軸3の停止時あるいは低回
転時にバッテリー22を充電しているため、ワークWの加
工を行う必要がないときに、確実にバッテリー22を充電
することができ、ステップモータ4およびセンサ20にバ
ッテリー22から電流を確実に安定して供給することがで
きる。なお、本実施例では、充電手段としてスリップリ
ング23、24にブラシ25、26を当接、離隔させるようにし
たものを使用しているが、これに限るものではなく、中
空回転軸3の停止時あるいは低回転時に正極22aおよび
負極22bに接触するような構成であれば、その他何でも
良い。
Further, since the battery 22 is charged when the hollow rotary shaft 3 is stopped or at low speed, the battery 22 can be reliably charged when it is not necessary to process the work W, and the step motor is used. 4 and the sensor 20 can be reliably and stably supplied with current from the battery 22. In this embodiment, the brushes 25, 26 are made to contact and separate from the slip rings 23, 24 as the charging means, but the charging means is not limited to this, and the hollow rotary shaft 3 is stopped. Any other structure may be used as long as it is in contact with the positive electrode 22a and the negative electrode 22b at the time of low speed or low rotation.

【0049】図6、7は請求項1、4何れかに記載の発
明に係る工作機械の主軸部制御装置の第2実施例を示す
図である。なお、本実施例では、駆動機構の構成が上記
実施例と異なり、すなわち、モータによる駆動を行なわ
ない点が上記実施例と異なり、バッテリーへの電流の駆
動方法や面板を駆動させるベベルギヤやボールネジの構
成は上記実施例と同様であるため、上記構成と同様の構
成には同一番号を付して説明を省略する。
FIGS. 6 and 7 are views showing a second embodiment of the spindle control device for a machine tool according to the present invention. In this embodiment, the structure of the drive mechanism is different from that of the above-described embodiment, that is, the driving by the motor is not performed, and the driving method of the current to the battery or the bevel gear or the ball screw for driving the face plate is different. Since the configuration is the same as that of the above-described embodiment, the same components as those described above are designated by the same reference numerals and the description thereof is omitted.

【0050】図6、7において、1は支持体としての本
体ケースであり、該支持体1には複数の軸受2を介して
中空回転軸3が回転自在に支持されている。本体ケース
1には主軸駆動用モータ41が取り付けられており、この
モータ41はベルト42を介して中空回転軸3に接続され、
ベルト42を介して中空回転軸3を回転させるようになっ
ている。
In FIGS. 6 and 7, reference numeral 1 denotes a main body case as a support, and a hollow rotary shaft 3 is rotatably supported by the support 1 via a plurality of bearings 2. A main shaft driving motor 41 is attached to the main body case 1, and the motor 41 is connected to the hollow rotary shaft 3 via a belt 42.
The hollow rotary shaft 3 is rotated via the belt 42.

【0051】また、本体ケース1には面板位置決め用モ
ータ43が取り付けられており、このモータの43の出力軸
43aには減速機構40を介してボールネジ44が取り付けら
れている。このボールネジ44はボールネジナット45に螺
合されており、このナット45はブラケット46に支持され
ている。このブラケット46の図6中、下端部は本体ケー
ス1に固定されたガイド47に摺接自在に設けられてお
り、このガイド47は中空回転軸3の軸線方向に沿って延
在している。このため、モータ43が作動すると、減速機
構40により減速出力されたボールネジ44が回転するた
め、ボールネジナット45を介してブラケット46がガイド
47に案内されて中空回転軸3の軸線方向に移動する。
Further, a face plate positioning motor 43 is attached to the main body case 1, and an output shaft of the motor 43 is attached.
A ball screw 44 is attached to 43a via a reduction mechanism 40. The ball screw 44 is screwed into a ball screw nut 45, and the nut 45 is supported by a bracket 46. In FIG. 6, the lower end of the bracket 46 is slidably provided to a guide 47 fixed to the main body case 1, and the guide 47 extends along the axial direction of the hollow rotary shaft 3. Therefore, when the motor 43 operates, the ball screw 44 decelerated by the speed reduction mechanism 40 rotates, so that the bracket 46 is guided through the ball screw nut 45.
It is guided by 47 and moves in the axial direction of the hollow rotary shaft 3.

【0052】また、ブラケット46の図6中、上端部には
一対のカムフォロワ48a、48bが設けられており、この
カムフォロワ48a、48bはスライドリング49のフランジ
部49aを挟持している。このスライドリング49は中空回
転軸3の外周部に該回転軸3の軸線方向に摺動自在に設
けられており、ガイド47が中空回転軸3の軸線方向に移
動するときに、カムフォロア48a、48bがフランジ部49
aを挟持することにより、中空回転軸3の軸線方向に移
動するようになっている。
Further, a pair of cam followers 48a and 48b are provided on the upper end portion of the bracket 46 in FIG. 6, and the cam followers 48a and 48b hold the flange portion 49a of the slide ring 49 therebetween. The slide ring 49 is provided on the outer peripheral portion of the hollow rotary shaft 3 so as to be slidable in the axial direction of the rotary shaft 3, and when the guide 47 moves in the axial direction of the hollow rotary shaft 3, the cam followers 48a, 48b. Is the flange 49
By sandwiching a, it moves in the axial direction of the hollow rotary shaft 3.

【0053】また、中空回転軸3の軸線方向略中央部に
はスリット3aが形成されており、このスリット3a内
には連結棒が50が設けられ、この連結棒50は両端部には
スライドリング49が取り付けられている。また、連結棒
49の中央部には円筒状のブッシュ51が取り付けられてお
り、このブッシュ51は中空回転軸3の内部に摺動自在に
設けられている。このため、スライドリング49は連結棒
50を介してブッシュ51に連結されており、スライドリン
グ49が中空回転軸3の軸線方向に摺動するのに伴って中
空回転軸3の内周部で摺動するようになっている。
A slit 3a is formed in the hollow rotary shaft 3 substantially in the center in the axial direction. A connecting rod 50 is provided in the slit 3a. The connecting rod 50 has slide rings at both ends. 49 is installed. Also, connecting rod
A cylindrical bush 51 is attached to the center of 49, and the bush 51 is slidably provided inside the hollow rotary shaft 3. Therefore, the slide ring 49 is a connecting rod.
It is connected to the bush 51 via 50, and slides on the inner peripheral portion of the hollow rotary shaft 3 as the slide ring 49 slides in the axial direction of the hollow rotary shaft 3.

【0054】また、ブッシュ51の内部にはボールネジナ
ット52が固定されており、このナット52にはボールネジ
53が螺合されている。このボールネジ53は先端部がベベ
ルギヤ11の一方の歯車11aに連結されている。したがっ
て、ブッシュ51が中空回転軸3の内周部を摺動すると、
ボールネジ53が回転してベベルギヤ11の一方の歯車11a
が回転する。
A ball screw nut 52 is fixed inside the bush 51, and the nut 52 has a ball screw nut.
53 is screwed. The tip of the ball screw 53 is connected to one gear 11a of the bevel gear 11. Therefore, when the bush 51 slides on the inner peripheral portion of the hollow rotary shaft 3,
The ball screw 53 rotates to rotate one gear 11a of the bevel gear 11.
Rotates.

【0055】なお、上述した減速機構40、面板位置決め
用モータ43、ボールネジ44、53、ボールネジナット45、
52、ブラケット46、ガイド47、カムフォロワ48a、48
b、スライドリング49、連結棒50、ブッシュ51は駆動機
構54を構成し、ボールネジ53は回転出力軸を構成してい
る。本実施例では、面板17を中空回転軸3の放射方向に
移動させるには、モータ43を作動してボールネジ44を回
転させる。このとき、ボールネジナット45を介してブラ
ケット46がガイド47に案内されて中空回転軸3の軸線方
向に移動するため、カムフォロア48a、48bがフランジ
部49aを挟持することにより、スライドリング49が中空
回転軸3の軸線方向に移動する。
The speed reduction mechanism 40, the face plate positioning motor 43, the ball screws 44 and 53, the ball screw nut 45,
52, bracket 46, guide 47, cam follower 48a, 48
b, the slide ring 49, the connecting rod 50, and the bush 51 constitute a drive mechanism 54, and the ball screw 53 constitutes a rotation output shaft. In this embodiment, in order to move the face plate 17 in the radial direction of the hollow rotary shaft 3, the motor 43 is operated and the ball screw 44 is rotated. At this time, the bracket 46 is guided by the guide 47 via the ball screw nut 45 and moves in the axial direction of the hollow rotary shaft 3, so that the cam followers 48a and 48b sandwich the flange portion 49a, whereby the slide ring 49 rotates in the hollow direction. It moves in the axial direction of the shaft 3.

【0056】スライドリング49が移動すると、連結棒50
を介してブッシュ51が中空回転軸3の内周部で摺動する
ため、ボールネジナット52を介してボールネジ53が回転
するため、ベベルギヤ11よって中空回転軸3の軸線方向
と直交する方向の回転中心軸に変化されてボールネジ12
に伝達される。以後の動作は上記実施例と同様であるた
め、説明を省略する。
When the slide ring 49 moves, the connecting rod 50
Since the bush 51 slides on the inner peripheral portion of the hollow rotary shaft 3 via the ball screw 53 via the ball screw nut 52, the bevel gear 11 causes the center of rotation in the direction orthogonal to the axial direction of the hollow rotary shaft 3. Axis changed to ball screw 12
Be transmitted to. Since the subsequent operation is the same as that of the above-mentioned embodiment, the explanation is omitted.

【0057】したがって、本実施例にあっても、面板17
と共にセンサ20をスピンドル31に沿って移動させて、こ
のときの移動量をセンサ20によって検出することがで
き、上記実施例と同様の効果を得ることができる。ま
た、バッテリーへの充電方法およびバッテリーからセン
サ20等に対して電流を駆動する方法も上記実施例と同様
であるため、上記実施例と同様の効果を得ることができ
る。
Therefore, even in this embodiment, the face plate 17
At the same time, the sensor 20 is moved along the spindle 31, and the amount of movement at this time can be detected by the sensor 20, and the same effect as that of the above embodiment can be obtained. Further, since the method of charging the battery and the method of driving the current from the battery to the sensor 20 and the like are the same as those in the above-described embodiment, the same effect as that in the above-described embodiment can be obtained.

【0058】図8は請求項2、3記載の発明に係る工作
機械の主軸部制御装置の一実施例を示す図である。な
お、本実施例では、充電手段に代えて中空回転軸の回転
に伴って発電を行なう発電手段を設け、発電手段からモ
ータ等の電気機器に電流を供給することを特徴としてお
り、その他の構成は上記各実施例と同様であるため、同
様の構成には同一番号を付して説明を省略する。
FIG. 8 is a diagram showing an embodiment of a spindle control device for a machine tool according to the invention described in claims 2 and 3. The present embodiment is characterized in that instead of the charging means, a power generation means for generating power in accordance with the rotation of the hollow rotary shaft is provided, and current is supplied from the power generation means to electric equipment such as a motor. Is the same as each of the above-described embodiments, and therefore, the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

【0059】中空回転軸3の後方側にはロータコイル71
が設けられており、このコイル71は配線を介して中空回
転軸3内に設けられた電圧調整器72に接続されている。
この電圧調整器72はパルスモータ4、センサ20およびコ
ントローラ21に接続されており(図が繁雑になるのを避
けるため、接続線の一部を省略している)電圧を調整し
てセンサ20等に供給するものである。また、中空回転軸
3内にはバッテリー22が設けられており、このバッテリ
ー22は電圧調整器72を介してロータコイル71に接続され
ているとともに、パルスモータ4、センサ20およびコン
トローラ21に接続されている。
A rotor coil 71 is provided on the rear side of the hollow rotary shaft 3.
This coil 71 is connected to the voltage regulator 72 provided in the hollow rotary shaft 3 via a wire.
The voltage regulator 72 is connected to the pulse motor 4, the sensor 20 and the controller 21 (a part of the connecting line is omitted to avoid making the figure complicated), and the voltage is adjusted to the sensor 20, etc. Is to be supplied to. Further, a battery 22 is provided in the hollow rotary shaft 3, and the battery 22 is connected to the rotor coil 71 via the voltage regulator 72, and also connected to the pulse motor 4, the sensor 20 and the controller 21. ing.

【0060】また、中空回転軸3の後方側に対向する本
体ケース1にはステータコイル73が設けられており、こ
のコイル73は所定の磁界を発生している。このため、中
空回転軸3の回転に伴ってロータコイル71に起電力が発
生し、この起電力が電圧調整器72で調節された後、バッ
テリー22と、パルスモータ4、センサ20およびコントロ
ーラ21に供給される。すなわち、コイルロータ71および
ステータコイル73は中空回転軸3および本体ケース1の
間に介装され、中空回転軸3の回転に伴って発電を行う
発電手段を構成している。
A stator coil 73 is provided on the main body case 1 facing the rear side of the hollow rotary shaft 3, and this coil 73 generates a predetermined magnetic field. Therefore, an electromotive force is generated in the rotor coil 71 with the rotation of the hollow rotary shaft 3, and the electromotive force is adjusted by the voltage regulator 72, and then the battery 22, the pulse motor 4, the sensor 20, and the controller 21 are provided. Supplied. That is, the coil rotor 71 and the stator coil 73 are interposed between the hollow rotary shaft 3 and the main body case 1, and constitute a power generation unit that generates power as the hollow rotary shaft 3 rotates.

【0061】本実施例では、駆動ベルト3aによって中
空回転軸3を回転させながら、工具18とワークWを相対
移動させて工具18のチップ18aとワークWの内周凹部と
を近接させる。このとき、中空回転軸3の回転に伴って
コイル71がコイル73で発生する磁界を切るためコイル73
に起電力が発生し、この起電力が電圧調整器72に供給さ
れる。この電圧調整器72に供給された起電力は所定の電
圧に調整された後、バッテリー22と、パルスモータ4、
センサ20およびコントローラ21に供給され、センサ20等
の駆動が行われる。
In this embodiment, while the hollow rotary shaft 3 is rotated by the drive belt 3a, the tool 18 and the work W are relatively moved so that the tip 18a of the tool 18 and the inner peripheral concave portion of the work W are brought close to each other. At this time, the coil 71 cuts off the magnetic field generated in the coil 73 as the hollow rotary shaft 3 rotates, and
Electromotive force is generated in the voltage regulator 72, and this electromotive force is supplied to the voltage regulator 72. The electromotive force supplied to the voltage regulator 72 is adjusted to a predetermined voltage, and then the battery 22, the pulse motor 4,
It is supplied to the sensor 20 and the controller 21, and the sensor 20 and the like are driven.

【0062】一方、中空回転軸3の回転が停止される
と、コイル71に電圧が生じないため、コイル71からセン
サ20等に電流が供給されなくなる。ところが、中空回転
軸3の回転時に発生した起電力がバッテリー22に蓄電さ
れているため、このバッテリー22からセンサ20、モータ
4等に電流が供給され、中空回転軸3を回転させないで
作業を行うとき、例えば、主軸部の組立調整時、あるい
は作業現場での性能検査時等にモータ4を作動させて面
板移動機構19を介して面板18の位置調整を行うことがで
きる。
On the other hand, when the rotation of the hollow rotary shaft 3 is stopped, no voltage is generated in the coil 71, so that no current is supplied from the coil 71 to the sensor 20 or the like. However, since the electromotive force generated during the rotation of the hollow rotary shaft 3 is stored in the battery 22, current is supplied from the battery 22 to the sensor 20, the motor 4, etc., and the hollow rotary shaft 3 is not rotated. At this time, for example, the position of the face plate 18 can be adjusted through the face plate moving mechanism 19 by operating the motor 4 at the time of assembling and adjusting the main shaft portion or at the time of performance inspection at the work site.

【0063】このように本実施例では、中空回転軸3お
よび本体ケース1に、中空回転軸3の回転に伴って発電
を行うロータコイル71およびステータコイル73を設け、
ロータコイル71をセンサ20、モータ4およびコントロー
ラ21に接続しているため、センサ20、モータ4およびコ
ントローラ21に電流を確実に安定的して供給することが
できる。このため、スリップリングや導電液体のように
定期的な交換を行うのを不要にすることができる。この
結果、主軸部制御装置の維持費を低減させることができ
る。また、中空回転軸3の回転に伴うコイル71、73の発
電作用によって電力の供給を行っているので、本体ケー
ス1と中空回転軸3の間にスリップリング等を介装する
のを不要にでき、摩耗粉が中空回転軸3内に飛散するの
を防止することができる。この結果、中空回転軸3を本
体ケース1に対して円滑に回転させることができ、主軸
部の寿命を長くすることができるとともに、中空回転軸
3と本体ケース1の摺動面に摩耗粉除去用のエアカーテ
ン等を設けるのを不要にして、主軸部のコストを低減さ
せることができる。
As described above, in this embodiment, the hollow rotary shaft 3 and the main body case 1 are provided with the rotor coil 71 and the stator coil 73 which generate electric power as the hollow rotary shaft 3 rotates.
Since the rotor coil 71 is connected to the sensor 20, the motor 4 and the controller 21, the current can be reliably and stably supplied to the sensor 20, the motor 4 and the controller 21. For this reason, it is possible to eliminate the need for periodic replacement such as with a slip ring or a conductive liquid. As a result, the maintenance cost of the spindle control device can be reduced. Further, since the electric power is supplied by the power generation action of the coils 71, 73 accompanying the rotation of the hollow rotary shaft 3, it is not necessary to interpose a slip ring or the like between the main body case 1 and the hollow rotary shaft 3. It is possible to prevent the abrasion powder from scattering in the hollow rotary shaft 3. As a result, the hollow rotary shaft 3 can be smoothly rotated with respect to the main body case 1, the life of the main shaft portion can be extended, and abrasion powder can be removed from the sliding surface of the hollow rotary shaft 3 and the main body case 1. It is possible to reduce the cost of the main shaft portion by eliminating the need for an air curtain or the like.

【0064】また、導電液体のように電気的なショート
が発生することがないため、電気系統の発火やセンサの
作動不良が発生するのを防止することができる。これに
加えて、スリップリングのように接触が不安定な状態に
なることもないので、センサ20、モータ4およびコント
ローラ21の誤動作が発生するのを防止することができ
る。
Further, unlike an electrically conductive liquid, an electrical short circuit does not occur, so that it is possible to prevent ignition of an electric system and malfunction of a sensor. In addition to this, since the contact does not become unstable like a slip ring, it is possible to prevent malfunction of the sensor 20, the motor 4, and the controller 21.

【0065】また、中空回転軸3内にバッテリー22を設
け、このバッテリー22をロータコイル71とセンサ20、モ
ータ4およびコントローラ21に接続しているため、中空
回転軸3の回転中にバッテリー22に充電を行うことがで
き、中空回転軸3の回転が停止した場合にバッテリー22
からセンサ20、モータ4およびコントローラ21に電流を
供給することができる。この結果、中空回転軸3の停止
であってもセンサ20等に確実に電流を供給することがで
きる。
Further, since the battery 22 is provided in the hollow rotary shaft 3 and is connected to the rotor coil 71, the sensor 20, the motor 4 and the controller 21, the battery 22 is connected to the battery 22 while the hollow rotary shaft 3 is rotating. It can be charged, and the battery will be charged when the rotation of the hollow rotary shaft 3 stops.
Can supply current to the sensor 20, the motor 4, and the controller 21. As a result, it is possible to reliably supply the current to the sensor 20 and the like even when the hollow rotary shaft 3 is stopped.

【0066】なお、本実施例では、中空回転軸3の内部
にパルスモータ4を設け、該パルスモータ4から面板移
動機構19を介して面板17を駆動するようにしているが、
このような態様に限定されるものではない。例えば、中
空回転軸内にモータやコントローラを設けずに、中空回
転軸を支持する本体ケースを移動させるだけの工作機械
の主軸部に適用しても良い。この場合には、中空回転軸
に電気機器としてセンサのみを設け、このセンサに発電
手段から電力を供給するだけでよい。また、本実施例で
駆動ベルト3aによって中空回転軸3を駆動している
が、これに限らず、中空回転軸3の後方側にモータ等を
取付け、このモータによって中空回転軸3を駆動するよ
うにしても良い。
In this embodiment, the pulse motor 4 is provided inside the hollow rotary shaft 3 and the face plate 17 is driven from the pulse motor 4 via the face plate moving mechanism 19.
It is not limited to such an aspect. For example, the present invention may be applied to a main shaft portion of a machine tool that merely moves a main body case that supports the hollow rotary shaft without providing a motor and a controller inside the hollow rotary shaft. In this case, it suffices to provide only the sensor as an electric device on the hollow rotating shaft and supply the sensor with electric power from the power generation means. Further, although the hollow rotating shaft 3 is driven by the drive belt 3a in the present embodiment, the present invention is not limited to this, and a motor or the like is attached to the rear side of the hollow rotating shaft 3 so that the hollow rotating shaft 3 is driven by this motor. You can

【0067】[0067]

【発明の効果】請求項1記載の発明によれば、工具の位
置を検出するセンサを面板に直接設け、該センサを駆動
機構によって面板と共に該面板の放射方向に駆動してい
るので、センサによって工具の位置を検出することがで
きるとともに、面板が熱変形した場合にも、この熱変形
の影響を受けるのを防止することができ、工具の位置を
精度良く検出してこの検出情報に基づいて面板を高精度
に位置決めすることができる。
According to the present invention, the sensor for detecting the position of the tool is directly provided on the face plate, and the sensor is driven together with the face plate in the radial direction of the face plate by the sensor. The position of the tool can be detected, and even if the face plate is thermally deformed, it can be prevented from being affected by this thermal deformation, and the position of the tool can be detected accurately and based on this detection information. The face plate can be positioned with high accuracy.

【0068】これに加えて、従来のように工具とセンサ
の距離が離れることがないので、工具とセンサ間の面板
駆動部、すなわち、ベベルギヤ等のがたの影響を受ける
のを防止することができ、工具の位置を高精度に検出す
ることができる。さらに、センサを、中空回転軸の前部
に固定されて中空回転軸の軸線と直交する方向に延在す
る軸部材に案内して面板と共に移動させているため、工
具の位置検出精度を大幅に向上させることができる。
In addition to this, since the distance between the tool and the sensor is not separated as in the conventional case, it is possible to prevent the face plate drive section between the tool and the sensor, that is, the influence of rattling of the bevel gear or the like. Therefore, the position of the tool can be detected with high accuracy. Furthermore, since the sensor is guided by a shaft member that is fixed to the front part of the hollow rotary shaft and extends in a direction orthogonal to the axis of the hollow rotary shaft and is moved together with the face plate, the accuracy of tool position detection is greatly improved. Can be improved.

【0069】請求項2記載の発明によれば、発電手段か
ら諸電気機器に電流を安定して供給することができ、ス
リップリングや導電液体のように定期的な交換を行うの
を不要にすることができる。この結果、主軸部制御装置
の維持費を低減させることができる。また、回転体の回
転に伴って発電を行う発電手段によって、電流の供給を
行っているので、支持体と回転体の間にスリップリング
等を介装するのを不要にでき、摩耗粉が回転体内に飛散
するのを防止することができる。この結果、回転体を支
持体に対して円滑に回転させることができ、主軸部の寿
命を長くすることができるとともに、回転体と支持体の
摺動面に摩耗粉除去用のエアカーテン等を設けるのを不
要にして、主軸部のコストを低減させることができる。
According to the second aspect of the present invention, the electric current can be stably supplied from the power generating means to the various electric devices, and it is not necessary to perform the periodical replacement such as the slip ring and the conductive liquid. be able to. As a result, the maintenance cost of the spindle control device can be reduced. In addition, since the current is supplied by the power generation means that generates power in accordance with the rotation of the rotating body, it is not necessary to interpose a slip ring or the like between the support and the rotating body, and the abrasion powder is rotated. It can be prevented from scattering in the body. As a result, the rotating body can be smoothly rotated with respect to the support body, the life of the main shaft portion can be extended, and an air curtain for removing abrasion powder or the like can be provided on the sliding surface between the rotating body and the support body. It is possible to reduce the cost of the main shaft portion by making it unnecessary to provide it.

【0070】また、導電液体のように電気的なショート
が発生することがないため、電気系統の発火や諸電気機
器の作動不良が発生するのを防止することができる。こ
れに加えて、スリップリングのように接触が不安定な状
態になることもないので、諸電気機器の誤作動が発生す
るのを防止することができる。請求項3記載の発明で
は、回転体の回転中にバッテリーに蓄電を行うことがで
き、回転体の回転が停止した場合にバッテリーから諸電
気機器に電力を供給することができる。この結果、回転
体の停止であっても諸電気機器に確実に安定して電力を
供給することができる。
Further, unlike an electrically conductive liquid, an electrical short circuit does not occur, so that it is possible to prevent ignition of an electric system or malfunction of various electric devices. In addition to this, since the contact does not become unstable like a slip ring, it is possible to prevent malfunction of various electric devices. According to the third aspect of the invention, the battery can be charged while the rotating body is rotating, and when the rotating body stops rotating, electric power can be supplied from the battery to various electric devices. As a result, electric power can be reliably and stably supplied to various electric devices even when the rotating body is stopped.

【0071】請求項4記載の発明によれば、諸電気機器
にバッテリーから電流を安定して供給することができ、
スリップリングや導電液体のように定期的な交換を行う
のを不要にすることができる。この結果、主軸部制御装
置の維持費を低減することができる。また、バッテリー
によって電流の供給を行なっているため、支持体と回転
体の間にスリップリング等を介装するのを不要にでき、
摩耗粉が回転体内に飛散するのを防止することができ
る。この結果、回転体を支持体に対して円滑に回転さ
せ、主軸部の寿命を長くさせることができるとともに、
回転体と支持体の摺動面に摩耗粉除去用のエアカーテン
等を設けるのを不要にでき、主軸部のコストを低減する
ことができる。
According to the invention described in claim 4, it is possible to stably supply current to various electric devices from the battery,
It can eliminate the need for regular replacement such as slip rings and conductive liquids. As a result, the maintenance cost of the spindle control device can be reduced. Also, since the current is supplied by the battery, it is not necessary to interpose a slip ring or the like between the support and the rotating body,
It is possible to prevent the abrasion powder from scattering in the rotating body. As a result, the rotating body can be smoothly rotated with respect to the supporting body, and the life of the main shaft portion can be extended,
It is not necessary to provide an air curtain or the like for removing abrasion powder on the sliding surface between the rotating body and the support, and the cost of the main shaft portion can be reduced.

【0072】また、導電液体のように電気的なショート
が発生することがないため、電気系統の発火やセンサの
作動不良が発生するのを防止することができる。また、
回転体にバッテリーを設けるだけでモータに電流を供給
することができるので、電気系統の構造を非常にコンパ
クトにすることができる。さらに、回転体の停止時ある
いは低回転時にバッテリーを充電しているため、被加工
物の加工を行う必要がないときに、確実にバッテリーを
充電することができ、諸電気機器にバッテリーから電流
を確実に安定して供給することができる。
Further, unlike the conductive liquid, an electrical short circuit does not occur, so that it is possible to prevent ignition of the electric system and malfunction of the sensor. Also,
Since the electric current can be supplied to the motor only by providing the rotating body with the battery, the structure of the electric system can be made very compact. Furthermore, since the battery is charged when the rotating body is stopped or at low speed, the battery can be reliably charged when there is no need to process the workpiece, and the electric current from the battery to various electrical devices can be charged. It can be reliably and stably supplied.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】請求項1または4何れかに記載の発明に係る工
作機械の主軸部制御装置の第1実施例を示すその概略構
成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a first embodiment of a spindle control device for a machine tool according to the invention described in claim 1 or 4.

【図2】その中空回転軸の内部の電気系統の概略構成図
である。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an electric system inside the hollow rotary shaft.

【図3】そのセンサの概略構成図である。FIG. 3 is a schematic configuration diagram of the sensor.

【図4】その充電手段の斜視図である。FIG. 4 is a perspective view of the charging means.

【図5】その充電手段の正面図である。FIG. 5 is a front view of the charging means.

【図6】請求項1または4何れかに記載の発明に係る工
作機械の主軸部制御装置の第2実施例を示すその全体構
成図である。
FIG. 6 is an overall configuration diagram showing a second embodiment of a spindle control device for a machine tool according to the invention described in claim 1 or 4.

【図7】その中空回転軸の前方部分の断面図である。FIG. 7 is a sectional view of a front portion of the hollow rotary shaft.

【図8】請求項2または3記載の発明に係る工作機械の
主軸部制御装置の一実施例を示すその概略構成図であ
る。
FIG. 8 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a spindle control device for a machine tool according to a second or third aspect of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 本体ケース(支持体) 3 中空回転軸(回転体) 4 パルスモータ(電気機器) 4a 出力軸(回転出力軸) 11 ベベルギヤ 12 ボールネジ 16 ボールネジナット 17 面板 18 工具 20 センサ(電気機器) 21 コントローラ(電気機器) 22 バッテリー 22a 正極(バッテリー端子) 22b 負極(バッテリー端子) 31 スピンドル(軸部材) 38 充電手段 53 ボールネジ(回転出力軸) 54 駆動機構 71 ロータコイル(発電手段) 73 ステータコイル(発電手段) 1 Body case (support) 3 Hollow rotary shaft (rotary body) 4 Pulse motor (electrical device) 4a Output shaft (rotary output shaft) 11 Bevel gear 12 Ball screw 16 Ball screw nut 17 Face plate 18 Tool 20 Sensor (electrical device) 21 Controller ( Electrical equipment) 22 Battery 22a Positive electrode (battery terminal) 22b Negative electrode (battery terminal) 31 Spindle (shaft member) 38 Charging means 53 Ball screw (rotary output shaft) 54 Drive mechanism 71 Rotor coil (power generation means) 73 Stator coil (power generation means)

───────────────────────────────────────────────────── 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 1/00 8107−3C 17/22 Z 9423−3C (72)発明者 小保内 茂 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 浅野 和利 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical display location B23Q 1/00 8107-3C 17/22 Z 9423-3C (72) Inventor Shigeru Hobouchi Aichi Prefecture Toyota City, Toyota-cho, Toyota Motor Co., Ltd. (72) Inventor, Kazutori Asano Toyota-cho, Toyota-shi, Aichi Prefecture Toyota Motor Co., Ltd.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】支持体に回転自在に支持された中空回転軸
と、 該中空回転軸の前部に放射方向の直線運動自在に設けら
れた面板と、 該面板に取付けられた工具と、を備えた工作機械であっ
て、 前記中空回転軸内に設けられた回転出力軸を有する駆動
機構と、 該駆動機構の回転出力軸に連結され、駆動機構によって
発生する回転を中空回転軸の軸線と直交する方向の回転
中心軸を中心とした回転に変換可能なベベルギヤと、 ベベルギヤに噛合するとともに、中空回転軸の軸線方向
と直交する方向に延在する回転自在なボールネジと、 該ボールネジに螺合されるとともに面板に固定され、ボ
ールネジの回転に伴ってボールネジの軸線に沿って移動
可能なボールネジナットと、 中空回転軸の前部に設けられ、中空回転軸の軸線と直交
する方向に延在する軸部材と、 該軸部材に案内されて移動するとともに面板に固定さ
れ、工具の位置を検知可能なセンサと、を備えたことを
特徴とする工作機械の主軸部制御装置。
1. A hollow rotary shaft rotatably supported by a support, a face plate provided on a front portion of the hollow rotary shaft so as to be linearly movable in a radial direction, and a tool attached to the face plate. A machine tool comprising: a drive mechanism having a rotary output shaft provided in the hollow rotary shaft; and rotation generated by the drive mechanism, which is coupled to the rotary output shaft of the drive mechanism, with an axis line of the hollow rotary shaft. A bevel gear that can be converted into rotation about a rotation center axis in an orthogonal direction, a rotatable ball screw that meshes with the bevel gear and extends in a direction orthogonal to the axial direction of the hollow rotation shaft, and a screw that engages with the ball screw. Mounted on the face plate and movable along the axis of the ball screw as the ball screw rotates, and a ball screw nut that is provided at the front of the hollow rotating shaft and extends in the direction orthogonal to the axis of the hollow rotating shaft. A spindle control device for a machine tool, comprising: an existing shaft member; and a sensor which is guided by the shaft member and is fixed to a face plate and which is capable of detecting the position of a tool.
【請求項2】支持体に回転自在に設けられた回転体およ
び回転体に設けられた工具を有する工作機械であって、 前記回転体に設けられた諸電気機器に電流を供給する工
作機械の主軸部制御装置において、 前記回転体の回転に伴って発電を行なう発電手段が設け
られ、 該発電手段は、支持体に設けられたステータと、該ステ
ータに対向するように回転体に設けられ、諸電気機器に
接続されたロータと、からなり、 ロータの回転に伴って発生する起電力により諸電気機器
に電流を供給することを特徴とする工作機械の主軸部制
御装置。
2. A machine tool having a rotating body rotatably provided on a support and a tool provided on the rotating body, the machine tool supplying electric current to various electric devices provided on the rotating body. In the main shaft portion control device, a power generation unit that generates power in accordance with the rotation of the rotary body is provided, and the power generation unit is provided on the stator provided on the support body and on the rotary body so as to face the stator, A spindle control device for a machine tool, comprising a rotor connected to various electric devices, and supplying electric current to the electric devices by an electromotive force generated by the rotation of the rotor.
【請求項3】前記回転体に発電手段によって発電された
起電力を蓄電するバッテリーを設け、該バッテリーを諸
電気機器に接続したことを特徴とする請求項2記載の工
作機械の主軸部制御装置。
3. A spindle control device for a machine tool according to claim 2, wherein the rotating body is provided with a battery for storing electromotive force generated by the power generation means, and the battery is connected to various electric devices. .
【請求項4】支持体に回転自在に支持された回転体およ
び回転体に設けられた工具を有する工作機械であって、 前記回転体に設けられた諸電気機器に電流を供給する工
作機械の主軸部制御装置において、 前記諸電気機器に駆動電流を供給するバッテリーと、 回転体の停止時あるいは低回転時にバッテリー端子と接
触し、バッテリーを充電する充電手段と、を備えたこと
を特徴とする工作機械の主軸部制御装置。
4. A machine tool having a rotating body rotatably supported by a support and a tool provided on the rotating body, the machine tool supplying an electric current to various electric devices provided on the rotating body. The main shaft control device includes a battery that supplies a drive current to the various electric devices, and a charging unit that contacts the battery terminal when the rotating body is stopped or at low speed to charge the battery. Machine tool spindle control device.
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