WO2009142140A1 - 放電加工装置 - Google Patents
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- B23H2400/00—Moving mechanisms for tool electrodes
- B23H2400/10—Moving mechanisms for tool electrodes for rotating the electrode
Definitions
- the present invention relates to an electric discharge machining apparatus for removing a workpiece by applying a voltage between an electrode and a workpiece and generating an electric discharge between the electrodes, and particularly relates to supplying electric power to a rotating electrode. Is.
- Conventional electric discharge machining devices supply power to an electrode through a power supply brush or a bearing that is in contact with the electrode or a spindle that holds the electrode when the electrode rotates (see, for example, Patent Document 1).
- JP 2000-61733 A Japanese Patent No. 3736100
- Patent Document 2 the conventional electric discharge machining apparatus described in Patent Document 2 generates rotational power by a motor mounted therein. For this reason, it is difficult to obtain high-precision control performance due to heat accumulation inside the spindle, expansion of the spindle, deterioration of control performance, and the like. In addition, there is a problem that it is necessary to lengthen the device in the direction of the rotation axis in order to generate sufficient rotational power. Furthermore, there is a problem that the operating speed and response frequency in the direction of the rotation axis of the spindle and the direction perpendicular thereto are reduced by the action of the frictional force.
- the present invention has been made in view of the above, and it is an object of the present invention to obtain an electric discharge machining apparatus in which there is no frictional force acting on the spindle and the motor heat is not trapped.
- the present invention includes a rotating wheel rotatably supported on a base via a bearing, and the rotating wheel installed on the base via a power transmission unit.
- a contact power feeding unit that contacts the rotating wheel and supplies discharge power to the rotating wheel, and a slack wire that electrically connects the rotating wheel and the spindle.
- the electrical discharge machining apparatus greatly suppresses horizontal and vertical disturbances from the rotary drive device to the spindle and transmits almost only rotational power to the spindle, so the spindle is highly accurate in the horizontal and vertical directions. Can be controlled. In addition, it is possible to smooth the rotation unevenness generated in the rotation drive device, and to smoothly rotate the spindle.
- the rotation drive device since the rotation drive device is installed outside, the length of the base and spindle in the rotation axis direction can be shortened. In addition, since the heat generated by the rotary drive is hardly transmitted to the spindle, the control performance is prevented from deteriorating due to thermal expansion and thermal deformation of the spindle, and the grease life of the bearing is prevented from being lowered. There is an effect that can be done.
- FIG. 1 is a longitudinal sectional view schematically showing Embodiment 1 of an electric discharge machining apparatus according to the present invention.
- FIG. 2 is a top view showing a non-contact power transmission unit of the electric discharge machining apparatus according to the first embodiment.
- FIG. 3 is a partial perspective view showing the non-contact power transmission unit of the second embodiment of the electric discharge machining apparatus according to the present invention.
- FIG. 4 is a partial perspective view showing the non-contact power transmission unit of the third embodiment of the electric discharge machining apparatus according to the present invention.
- FIG. 5 is a longitudinal sectional view schematically showing Embodiment 4 of the electric discharge machining apparatus according to the present invention.
- FIG. 6 is a top view showing the non-contact power transmission unit of the fifth embodiment of the electric discharge machining apparatus according to the present invention.
- FIG. 7 is a partial perspective view showing the non-contact power transmission unit of the fifth embodiment.
- FIG. 1 is a longitudinal sectional view schematically showing Embodiment 1 of an electric discharge machining apparatus according to the present invention
- FIG. 2 is a top view showing a non-contact power transmission portion of the electric discharge machining apparatus of Embodiment 1.
- FIG. is there.
- an electric discharge machining apparatus 91 includes a rotating wheel 11 that is rotatably supported by a base 80 via a bearing 19, and a pinion 12b and a gear 12c that are installed on the base 80.
- a motor 12 as a rotational drive device that rotates the rotating wheel 11 via the power transmission unit 12 a and a vertical drive device 17 installed on the base 80 are rotatably suspended via a rotary joint 18,
- a spindle 13 that is arranged substantially concentrically with the rotating wheel 11 in the hole and holds the discharge electrode 70, a non-contact power transmission unit 14 that transmits power from the rotating wheel 11 to the spindle 13 in a non-contact manner, and a contact with the rotating wheel 11.
- the vertical drive device 17 is composed of a linear actuator such as a ball screw or a linear motor.
- the spindle 13 is rotationally driven in a non-contact manner by the rotating wheel 11 and the non-contact power transmission unit 14, and is driven up and down by a vertical drive device 17.
- a rotating wheel side non-contact power transmission unit 14a is provided in a central hole of the rotating wheel 11, and a spindle side non-contact power transmission unit is provided on an outer peripheral portion of the spindle 13 at a portion facing the rotating wheel side non-contact power transmission unit 14a.
- 14 b is provided to transmit the rotational power of the rotating wheel 11 to the spindle 13.
- the rotating wheel side non-contact power transmission unit 14 a is a so-called Halbach array multi-pole field magnetic pole formed in an annular shape, and generates a magnetic flux radially outward in an angle range of 22.5 °.
- the spindle-side non-contact power transmission portion 14b is a magnetic body formed in an annular shape having a plurality of (eight) main magnetic pole magnets 14an and 14as and a plurality of protrusions 14bt facing the rotating wheel. As shown in FIG. 2, since a magnetic attractive force is generated between the main magnetic pole magnets 14an, 14as and the protrusion 14bt, when the rotating wheel 11 (the rotating wheel side non-contact power transmission unit 14a) rotates, In synchronization with this, the spindle 13 (spindle side non-contact power transmission portion 14b) rotates.
- the spindle 13 can be connected to the rotating wheel 11 without increasing the vertical length of the non-contact power transmission portions 14a and 14b. Power necessary for synchronous rotation can be transmitted. However, if the magnetic attraction force is increased more than necessary, the vertical vibration and rotation unevenness of the rotating wheel 11 are transmitted to the spindle 13 and the control performance of the spindle 13 is deteriorated.
- the slack conducting wire 16 that electrically connects the conductive portion 11a of the rotating wheel 11 and the conductive portion 13a of the spindle 13 is flexible and long enough to hang down (sag). .
- a discharge electrode 70 is chucked on the spindle 13. The discharge electrode 70 faces the workpiece 72 installed in the machining tank 71.
- the contact power feeding part 15 is pressed against the conductive part 11a of the rotating wheel 11 by a spring that takes a reaction force on the base 80. Even if the rotating wheel 11 rotates, the contact power feeding part 15 and the conductive part 11a of the rotating wheel 11 Are always electrically connected.
- the machining power source 73 applies a voltage between the discharge electrode 70 and the workpiece 72 via the contact power feeding unit 15, the rotating wheel 11, the slack conducting wire 16 and the spindle 13.
- the spindle 13 Since the spindle 13 is connected to the power sources 12 and 17 only through the rotary joint 18 and the slack conducting wire 16, it does not receive vertical frictional force when transmitting rotational power. Therefore, the load in the vertical direction is reduced, and high-speed drive control is possible. In addition, since the disturbance is hardly received, highly accurate drive control can be performed.
- the length of the spindle 13 can be shortened. Furthermore, since the motor 12 for rotation is installed outside the base 80, there is no direct heat transfer to the spindle 13, there is no deterioration in control performance due to thermal expansion of the spindle 13, and the grease life of the rotary joint 18 The control performance can be maintained for a long time.
- FIG. FIG. 3 is a partial perspective view showing the non-contact power transmission unit of the second embodiment of the electric discharge machining apparatus according to the present invention.
- the length in the vertical direction (rotational axis direction) of the spindle-side non-contact power transmission unit 24b is the rotating wheel-side non-contact power transmission unit 24a. Is sufficiently longer than the vertical movement range (stroke) of the spindle 13.
- the vertical length of the rotating wheel side non-contact power transmission unit 24a is made sufficiently longer than the vertical length of the spindle side non-contact power transmission unit 24b to be longer than the vertical movement range (stroke) of the spindle 13. May be.
- the non-contact power transmission unit 24 of the second embodiment even if the spindle 13 moves in the vertical direction (rotational axis direction), the facing area between the non-contact power transmission units 24a and 24b does not always increase or decrease. The transmission efficiency of rotational power does not fluctuate, and highly accurate control performance can be obtained.
- FIG. 4 is a partial perspective view showing the non-contact power transmission unit of the third embodiment of the electric discharge machining apparatus according to the present invention.
- the vertical lengths (rotational axis directions) of the spindle-side non-contact power transmission unit 34b and the rotating wheel-side non-contact power transmission unit 34a are as follows.
- the spindle 13 is sufficiently longer than the vertical movement range (stroke) of the spindle 13.
- the non-contact power transmission unit 34 of the third embodiment even if the spindle 13 moves in the vertical direction, the rate of change in the facing area between the non-contact power transmission units 34a and 34b is small, so the transmission efficiency of the rotational power Hardly fluctuates, and highly accurate control performance can be obtained.
- FIG. FIG. 5 is a longitudinal sectional view schematically showing Embodiment 4 of the electric discharge machining apparatus according to the present invention.
- the same parts as those of the electric discharge machining apparatus 91 of the first embodiment shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
- the rotating wheel 11 and the spindle 53 are electrically connected by a slack conducting wire.
- the spindle 53 of the electric discharge machining apparatus 95 is formed in a long cylindrical shape, and has a disk portion 53 b in the middle portion.
- An upper and lower drive upper coil 54 a is disposed coaxially with the spindle 53 on the upper side of the disc portion 53 b.
- a lower coil 54b for vertical driving is arranged coaxially with the spindle 53 below the disk portion 53b.
- an upper left coil 55a is disposed on the left side of the spindle 53 with the coil axis orthogonal to the axis of the spindle 53.
- an upper right coil 55b is arranged on the right side of the spindle 53 with the coil axis orthogonal to the axis of the spindle 53.
- an upper front coil (not shown) is disposed on the front side of the spindle 53 with the coil axis orthogonal to the axis of the spindle 53.
- an upper rear coil (not shown) is disposed on the rear side of the spindle 53 with the coil axis orthogonal to the axis of the spindle 53.
- a lower left coil 56a is disposed on the left side of the spindle 53 with the coil axis orthogonal to the axis of the spindle 53.
- a lower right coil 56b is arranged on the right side of the spindle 53 with the coil axis orthogonal to the axis of the spindle 53.
- a lower front coil (not shown) is disposed on the front side of the spindle 53 with the coil axis orthogonal to the axis of the spindle 53 on the lower front side of the spindle 53.
- a lower rear coil (not shown) is disposed on the rear side of the spindle 53 with the coil axis orthogonal to the axis of the spindle 53.
- the vertical position of the spindle 53 can be controlled by adjusting the current flowing through the upper and lower drive upper coils 54a and 54b.
- the current of the upper and lower drive upper coil 54a is increased, the spindle 53 moves upward, and when the current of the lower and upper drive lower coil 54a is increased, the spindle 53 moves downward.
- the position of the upper part of the spindle 53 in the left-right direction can be controlled. Further, by adjusting the current flowing through the upper front coil and the upper rear coil (not shown), the position of the upper portion of the spindle 53 in the front-rear direction can be controlled.
- the position of the lower part of the spindle 53 in the left-right direction can be controlled.
- the current flowing in the lower front coil and the lower rear coil (not shown), the position of the lower portion of the spindle 53 in the front-rear direction can be controlled.
- Detection values of an unillustrated vertical position sensor, upper left / right position sensor, upper front / rear position sensor, lower left / right position sensor, and lower front / rear position sensor are input to a CPU (not illustrated), and the vertical position, left / right front / rear position, and tilt commanded by the spindle 53 are input.
- the current of the ten coils is controlled through a power amplifier (not shown) so as to be in the posture.
- the mass of the drive unit (spindle 53) is small, and there is almost no external force such as frictional force. Therefore, the spindle 53 is rotated and translated (in the direction of the rotation axis or rotation). High-speed and high-accuracy drive control is possible in all directions (perpendicular to the axis).
- FIG. FIG. 6 is a top view showing the non-contact power transmission unit of the fifth embodiment of the electric discharge machining apparatus according to the present invention
- FIG. 7 is a partial perspective view showing the non-contact power transmission unit of the fifth embodiment. .
- the upper part of the non-contact power transmission unit 44 a on the rotating wheel side is S.
- the upper and lower sides of an annular permanent magnet 44am as a pole are fixedly sandwiched between annular magnetic bodies 44aj having a plurality of (eight) projections 44at on the spindle side.
- the spindle-side non-contact power transmission unit 44b sandwiches the upper and lower sides of an annular permanent magnet 44bm whose upper part is an N pole with an annular magnetic body 44bj having a plurality of (eight) projections 44bt on the rotating wheel side. It is fixed.
- the spindle-side non-contact power transmission unit 44b is disposed below the rotating wheel-side non-contact power transmission unit 44a.
- the non-contact power transmission unit 44 transmits the power of the rotating wheel 11 to the spindle 53 and generates a magnetic attraction force that attracts the spindle 53 upward.
- the spindle 53 can be prevented from descending due to gravity.
- the length of the electric discharge machining apparatus 95 in the vertical direction can be shortened.
- the electric discharge machining apparatus is useful as a device capable of controlling the spindle in the horizontal and vertical directions with high accuracy.
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Abstract
ベース８０にベアリング１９を介して回転自在に支持された回転輪１１と、前記ベース８０に設置され動力伝達部１２ａを介して前記回転輪１１を回転させる回転駆動装置１２と、前記回転輪１１の中央孔内に該回転輪１１と略同心に配置され放電電極７０を保持するスピンドル１３と、前記回転輪１１から前記スピンドル１３へ非接触で回転動力を伝達する非接触動力伝達部１４と、前記回転輪１１に接触して該回転輪１１に放電電力を供給する接触給電部１５と、前記回転輪１１と前記スピンドル１３とを電気的に接続する弛み導線１６と、を備える。
Description
本発明は、電極と工作物の間に電圧を印加し、両者の極間に放電を発生させることにより、工作物の除去加工を行う放電加工装置に関し、特に、回転する電極に対する電力の供給に関するものである。
従来の放電加工装置は、電極が回転するときに、電極又は電極を保持するスピンドルに接触している給電ブラシやベアリングを介して電極へ電力を供給している（例えば、特許文献１参照）。
また、内部に搭載したモータにより、ベースに非接触な状態で支持されているスピンドルの回転動力を得ている（例えば、特許文献２参照）。
しかしながら、上記特許文献１に記載された従来の放電加工装置は、電極へ電力を供給するために、回転するスピンドルにブラシやベアリングを接触させている。そのため、摩擦力の作用により、スピンドルの回転軸方向やそれに垂直な方向への動作速度、応答周波数が減じられる、という問題があった。さらに、スピンドルの制御系に、回転に同期した変動を発生させ、高精度な制御性能が得られない、という問題があった。
また、上記特許文献２に記載された従来の放電加工装置は、内部に搭載したモータにより回転動力を発生させている。そのため、内部に熱がこもり、スピンドルの膨張や制御性能の悪化等により、高精度な制御性能を得ることが困難であった。また、十分な回転動力を発生させるために、装置を回転軸方向に長くする必要がある、という問題があった。さらに、摩擦力の作用により、スピンドルの回転軸方向やそれに垂直な方向への動作速度、応答周波数が減じられる、という問題があった。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、スピンドルへの摩擦力の作用がなく、モータの熱がこもることのない放電加工装置を得ることを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、ベースにベアリングを介して回転自在に支持された回転輪と、前記ベースに設置され動力伝達部を介して前記回転輪を回転させる回転駆動装置と、前記回転輪の中央孔内に該回転輪と略同心に配置され放電電極を保持するスピンドルと、前記回転輪から前記スピンドルへ非接触で回転動力を伝達する非接触動力伝達部と、前記回転輪に接触して該回転輪に放電電力を供給する接触給電部と、前記回転輪と前記スピンドルとを電気的に接続する弛み導線と、を備えることを特徴とする。
本発明にかかる放電加工装置は、回転駆動装置からスピンドルへの水平、垂直方向の外乱を大幅に抑制し、殆んど回転動力のみをスピンドルに伝達するため、スピンドルを水平、垂直方向に高精度に制御することができる。また、回転駆動装置で発生した回転ムラを平滑化することができ、スピンドルを滑らかに回転させることができる、という効果を奏する。
また、回転駆動装置を外部に設置するので、ベースやスピンドルの回転軸方向の長さを短くすることができる。さらに、回転駆動装置から出る熱がスピンドルに殆んど伝わらないので、スピンドルの熱膨張や熱変形による制御性能の悪化や、ベアリングのグリス寿命の低下を防いで高精度な制御性能を長期間維持することができる、という効果を奏する。
以下に、本発明にかかる放電加工装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
実施の形態１．
図１は、本発明にかかる放電加工装置の実施の形態１を模式的に示す縦断面図であり、図２は、実施の形態１の放電加工装置の非接触動力伝達部を示す上面図である。
図１は、本発明にかかる放電加工装置の実施の形態１を模式的に示す縦断面図であり、図２は、実施の形態１の放電加工装置の非接触動力伝達部を示す上面図である。
図１に示すように、実施の形態１の放電加工装置９１は、ベース８０にベアリング１９を介して回転自在に支持された回転輪１１と、ベース８０に設置されピニオン１２ｂとギア１２ｃとから成る動力伝達部１２ａを介して回転輪１１を回転させる回転駆動装置としてのモータ１２と、ベース８０に設置された上下駆動装置１７に回転継ぎ手１８を介して回転自在に懸架され、回転輪１１の中央孔内に回転輪１１と略同心に配置され放電電極７０を保持するスピンドル１３と、回転輪１１からスピンドル１３へ非接触で動力を伝達する非接触動力伝達部１４と、回転輪１１に接触して放電電力を供給する接触給電部１５と、回転輪１１とスピンドル１３とを電気的に接続する弛み導線１６と、を備えている。上下駆動装置１７は、ボールねじ、リニアモータ等のリニアアクチュエータにより構成されている。
スピンドル１３は、回転輪１１及び非接触動力伝達部１４により非接触で回転駆動され、上下駆動装置１７により上下駆動される。回転輪１１の中央孔には回転輪側非接触動力伝達部１４ａが設けられ、回転輪側非接触動力伝達部１４ａに対向する部位のスピンドル１３の外周部には、スピンドル側非接触動力伝達部１４ｂが設けられ、回転輪１１の回転動力をスピンドル１３に伝達する。
図２に示すように、回転輪側非接触動力伝達部１４ａは、環状に形成された所謂ハルバッハ配列の多極界磁磁極であり、２２．５°の角度範囲で径方向外向きに磁束を発生するように磁化された複数（４個）の主磁極磁石１４ａｎと、主磁極磁石１４ａｎと２２．５°離間して２２．５°の角度範囲で径方向内向きに磁束を発生するように磁化された複数（４個）の主磁極磁石１４ａｓと、主磁極磁石１４ａｎ、１４ａｓ間の２２．５°の角度範囲で周方向の主磁極磁石１４ａｓ向きに磁束を発生するように磁化された複数（８個）のヨーク磁石１４ａｙと、から成っている。
スピンドル側非接触動力伝達部１４ｂは、回転輪側に、複数（８個）の主磁極磁石１４ａｎ、１４ａｓに対向する複数の突起１４ｂｔを有する環状に形成された磁性体である。図２に示すように、主磁極磁石１４ａｎ、１４ａｓと突起１４ｂｔとの間には、磁気吸引力が発生しているので、回転輪１１（回転輪側非接触動力伝達部１４ａ）が回転すると、これに同期してスピンドル１３（スピンドル側非接触動力伝達部１４ｂ）が回転する。
主磁極磁石１４ａｎ、１４ａｓの磁束密度や、磁極数及び突起１４ｂｔの数を適宜調整することにより、非接触動力伝達部１４ａ、１４ｂの上下方向長さを長くしないでも、スピンドル１３が回転輪１１と同期回転するのに必要な動力を伝達することができる。しかしながら、磁気吸引力を必要以上に大きくすると、回転輪１１の上下振動や回転ムラがスピンドル１３へ伝わりスピンドル１３の制御性能を悪化させるので、その点、注意が必要である。
図１に示すように、回転輪１１の導電部１１ａとスピンドル１３の導電部１３ａとを電気的に接続する弛み導線１６は、柔軟性があり、垂れ下がる（弛む）程度に十分長いものにしている。スピンドル１３には、放電電極７０がチャックされている。放電電極７０は、加工槽７１内に設置された工作物７２に対向している。
接触給電部１５は、ベース８０に反力をとるばねにより回転輪１１の導電部１１ａに押圧されており、回転輪１１が回転しても、接触給電部１５と回転輪１１の導電部１１ａとは、常に電気的に接続されている。加工電源７３が、接触給電部１５、回転輪１１、弛み導線１６及びスピンドル１３を介して放電電極７０と工作物７２の間に電圧を印加する。
スピンドル１３は、動力源１２、１７に、回転継ぎ手１８及び弛み導線１６のみを介して接続されているため、回転動力を伝達するときに、上下方向の摩擦力を受けない。それ故、上下方向の負荷が小さくなり、高速な駆動制御が可能になる。また、外乱を殆んど受けないので、高精度な駆動制御が可能になる。
また、回転用のモータ１２をベース８０の外側に設置しているので、スピンドル１３の長さを短くすることができる。さらに、回転用のモータ１２をベース８０の外側に設置しているので、スピンドル１３への直接的な熱伝達がなく、スピンドル１３の熱膨張による制御性能の悪化がなく、回転継ぎ手１８のグリス寿命を延ばし、制御性能を長期間維持することができる。
実施の形態２．
図３は、本発明にかかる放電加工装置の実施の形態２の非接触動力伝達部を示す部分斜視図である。図３に示すように、実施の形態２の非接触動力伝達部２４においては、スピンドル側非接触動力伝達部２４ｂの上下方向（回転軸方向）長さが、回転輪側非接触動力伝達部２４ａの上下方向長さよりも、スピンドル１３の上下方向の移動範囲（ストローク）以上に十分に長くなっている。なお、回転輪側非接触動力伝達部２４ａの上下方向長さを、スピンドル側非接触動力伝達部２４ｂの上下方向長さよりも、スピンドル１３の上下方向の移動範囲（ストローク）以上に十分に長くしてもよい。
図３は、本発明にかかる放電加工装置の実施の形態２の非接触動力伝達部を示す部分斜視図である。図３に示すように、実施の形態２の非接触動力伝達部２４においては、スピンドル側非接触動力伝達部２４ｂの上下方向（回転軸方向）長さが、回転輪側非接触動力伝達部２４ａの上下方向長さよりも、スピンドル１３の上下方向の移動範囲（ストローク）以上に十分に長くなっている。なお、回転輪側非接触動力伝達部２４ａの上下方向長さを、スピンドル側非接触動力伝達部２４ｂの上下方向長さよりも、スピンドル１３の上下方向の移動範囲（ストローク）以上に十分に長くしてもよい。
実施の形態２の非接触動力伝達部２４によれば、スピンドル１３が上下方向（回転軸方向）に移動しても、常に、非接触動力伝達部２４ａと２４ｂとの対向面積が増減しないので、回転動力の伝達効率が変動することはなく、高精度な制御性能が得られる。
実施の形態３．
図４は、本発明にかかる放電加工装置の実施の形態３の非接触動力伝達部を示す部分斜視図である。図４に示すように、実施の形態３の非接触動力伝達部３４においては、スピンドル側非接触動力伝達部３４ｂ及び回転輪側非接触動力伝達部３４ａの上下方向（回転軸方向）長さは、スピンドル１３の上下方向の移動範囲（ストローク）以上に十分に長くなっている。
図４は、本発明にかかる放電加工装置の実施の形態３の非接触動力伝達部を示す部分斜視図である。図４に示すように、実施の形態３の非接触動力伝達部３４においては、スピンドル側非接触動力伝達部３４ｂ及び回転輪側非接触動力伝達部３４ａの上下方向（回転軸方向）長さは、スピンドル１３の上下方向の移動範囲（ストローク）以上に十分に長くなっている。
実施の形態３の非接触動力伝達部３４によれば、スピンドル１３が上下方向に移動しても、非接触動力伝達部３４ａと３４ｂとの対向面積の変化割合が小さいので、回転動力の伝達効率は、殆んど変動することはなく、高精度な制御性能が得られる。
実施の形態４．
図５は、本発明にかかる放電加工装置の実施の形態４を模式的に示す縦断面図である。図５に示す実施の形態４の放電加工装置９５において、図１に示す実施の形態１の放電加工装置９１と同等の部分は、同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。なお、図示はしないが、回転輪１１とスピンドル５３とは、弛み導線により電気的に接続されている。
図５は、本発明にかかる放電加工装置の実施の形態４を模式的に示す縦断面図である。図５に示す実施の形態４の放電加工装置９５において、図１に示す実施の形態１の放電加工装置９１と同等の部分は、同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。なお、図示はしないが、回転輪１１とスピンドル５３とは、弛み導線により電気的に接続されている。
図５に示すように、実施の形態４の放電加工装置９５のスピンドル５３は、長い円柱状に形成され、中間部に円板部５３ｂを有している。円板部５３ｂの上側には、上下駆動用上側コイル５４ａが、スピンドル５３と同軸に配置されている。円板部５３ｂの下側には、上下駆動用下側コイル５４ｂが、スピンドル５３と同軸に配置されている。
スピンドル５３の上部左側には、上部左側コイル５５ａが、コイル軸をスピンドル５３の軸に直交させてスピンドル５３の左側に配置されている。スピンドル５３の上部右側には、上部右側コイル５５ｂが、コイル軸をスピンドル５３の軸に直交させてスピンドル５３の右側に配置されている。
スピンドル５３の上部前側には、上部前側コイル（図示せず）が、コイル軸をスピンドル５３の軸に直交させてスピンドル５３の前側に配置されている。スピンドル５３の上部後側には、上部後側コイル（図示せず）が、コイル軸をスピンドル５３の軸に直交させてスピンドル５３の後側に配置されている。
スピンドル５３の下部左側には、下部左側コイル５６ａが、コイル軸をスピンドル５３の軸に直交させてスピンドル５３の左側に配置されている。スピンドル５３の下部右側には、下部右側コイル５６ｂが、コイル軸をスピンドル５３の軸に直交させてスピンドル５３の右側に配置されている。
スピンドル５３の下部前側には、下部前側コイル（図示せず）が、コイル軸をスピンドル５３の軸に直交させてスピンドル５３の前側に配置されている。スピンドル５３の下部後側には、下部後側コイル（図示せず）が、コイル軸をスピンドル５３の軸に直交させてスピンドル５３の後側に配置されている。
上下駆動用上側コイル５４ａと上下駆動用下側コイル５４ｂに流れる電流を調整することにより、スピンドル５３の上下方向の位置を制御することができる。上下駆動用上側コイル５４ａの電流を増加させるとスピンドル５３が上方へ移動し、上下駆動用下側コイル５４ａの電流を増加させるとスピンドル５３が下方へ移動する。
上部左側コイル５５ａと上部右側コイル５５ｂに流れる電流を調整することにより、スピンドル５３の上部の左右方向の位置を制御することができる。また、図示しない上部前側コイルと上部後側コイルに流れる電流を調整することにより、スピンドル５３の上部の前後方向の位置を制御することができる。
また、下部左側コイル５６ａと下部右側コイル５６ｂに流れる電流を調整することにより、スピンドル５３の下部の左右方向の位置を制御することができる。また、図示しない下部前側コイルと下部後側コイルに流れる電流を調整することにより、スピンドル５３の下部の前後方向の位置を制御することができる。
図示しない上下位置センサ、上部左右位置センサ、上部前後位置センサ、下部左右位置センサ、下部前後位置センサの検出値を図示しないＣＰＵに入力し、スピンドル５３が指令された上下位置、左右前後位置及び傾斜姿勢となるように、図示しないパワーアンプを介して上記１０個のコイルの電流を制御する。
実施の形態４の放電加工装置９５は、駆動部（スピンドル５３）の質量が小さく、また、摩擦力など外部から受ける力が殆んどないので、スピンドル５３を回転、並進（回転軸方向や回転軸に垂直な方向）全てにおいて、高速かつ高精度な駆動制御が可能である。
実施の形態５．
図６は、本発明にかかる放電加工装置の実施の形態５の非接触動力伝達部を示す上面図であり、図７は、実施の形態５の非接触動力伝達部を示す部分斜視図である。
図６は、本発明にかかる放電加工装置の実施の形態５の非接触動力伝達部を示す上面図であり、図７は、実施の形態５の非接触動力伝達部を示す部分斜視図である。
図６及び図７に示すように、実施の形態４の放電加工装置９５に用いられる実施の形態５の非接触動力伝達部４４においては、回転輪側非接触動力伝達部４４ａは、上部がＳ極となった環状の永久磁石４４ａｍの上下を、スピンドル側に複数（８個）の突起４４ａｔを有する環状の磁性体４４ａｊで挟んで固着して成る。
また、スピンドル側非接触動力伝達部４４ｂは、上部がＮ極となった環状の永久磁石４４ｂｍの上下を、回転輪側に複数（８個）の突起４４ｂｔを有する環状の磁性体４４ｂｊで挟んで固着して成る。また、スピンドル側非接触動力伝達部４４ｂは、回転輪側非接触動力伝達部４４ａよりも下に配置されている。
実施の形態５の非接触動力伝達部４４によれば、非接触動力伝達部４４が、回転輪１１の動力をスピンドル５３に伝達するとともに、スピンドル５３を上方へ吸引する磁気吸引力を発生するので、重力によりスピンドル５３が下降するのを防止することができる。また、重力補償のための部材を別途設ける必要がないので、放電加工装置９５の上下方向の長さを短くすることができる。
以上のように、本発明にかかる放電加工装置は、スピンドルを水平、垂直方向に高精度に制御することができるものとして有用である。
１１ 回転輪
１１ａ 導電部
１２ モータ（回転駆動装置）
１２ａ 動力伝達部
１２ｂ ピニオン
１２ｃ ギア
１３ スピンドル
１３ａ 導電部
１４ 非接触動力伝達部
１４ａ 回転輪側非接触動力伝達部
１４ａｎ，１４ａｓ 主磁極磁石
１４ａｙ ヨーク磁石
１４ｂ スピンドル側非接触動力伝達部
１４ｂｔ 突起
１５ 接触給電部
１６ 弛み導線
１７ 上下駆動装置（直動用モータ）
１８ 回転継ぎ手
１９ ベアリング
２４ 非接触動力伝達部
２４ａ 回転輪側非接触動力伝達部
２４ｂ スピンドル側非接触動力伝達部
３４ 非接触動力伝達部
３４ａ 回転輪側非接触動力伝達部
３４ｂ スピンドル側非接触動力伝達部
４４ 非接触動力伝達部
４４ａ 回転輪側非接触動力伝達部
４４ａｊ 磁性体
４４ａｔ 突起
４４ａｍ 永久磁石
４４ｂ スピンドル側非接触動力伝達部
４４ｂｊ 磁性体
４４ｂｔ 突起
４４ｂｍ 永久磁石
５３ スピンドル
５３ｂ 円板部
５４ａ 上下駆動用上側コイル
５４ｂ 上下駆動用下側コイル
５５ａ 上部左側コイル
５５ｂ 上部右側コイル
５６ａ 下部左側コイル
５６ｂ 下部右側コイル
７０ 放電電極
７１ 加工槽
７２ 工作物
７３ 加工電源
８０ ベース
９１，９５ 放電加工装置
１１ａ 導電部
１２ モータ（回転駆動装置）
１２ａ 動力伝達部
１２ｂ ピニオン
１２ｃ ギア
１３ スピンドル
１３ａ 導電部
１４ 非接触動力伝達部
１４ａ 回転輪側非接触動力伝達部
１４ａｎ，１４ａｓ 主磁極磁石
１４ａｙ ヨーク磁石
１４ｂ スピンドル側非接触動力伝達部
１４ｂｔ 突起
１５ 接触給電部
１６ 弛み導線
１７ 上下駆動装置（直動用モータ）
１８ 回転継ぎ手
１９ ベアリング
２４ 非接触動力伝達部
２４ａ 回転輪側非接触動力伝達部
２４ｂ スピンドル側非接触動力伝達部
３４ 非接触動力伝達部
３４ａ 回転輪側非接触動力伝達部
３４ｂ スピンドル側非接触動力伝達部
４４ 非接触動力伝達部
４４ａ 回転輪側非接触動力伝達部
４４ａｊ 磁性体
４４ａｔ 突起
４４ａｍ 永久磁石
４４ｂ スピンドル側非接触動力伝達部
４４ｂｊ 磁性体
４４ｂｔ 突起
４４ｂｍ 永久磁石
５３ スピンドル
５３ｂ 円板部
５４ａ 上下駆動用上側コイル
５４ｂ 上下駆動用下側コイル
５５ａ 上部左側コイル
５５ｂ 上部右側コイル
５６ａ 下部左側コイル
５６ｂ 下部右側コイル
７０ 放電電極
７１ 加工槽
７２ 工作物
７３ 加工電源
８０ ベース
９１，９５ 放電加工装置
Claims (6)
- ベースにベアリングを介して回転自在に支持された回転輪と、
前記ベースに設置され動力伝達部を介して前記回転輪を回転させる回転駆動装置と、
前記回転輪の中央孔内に該回転輪と略同心に配置され放電電極を保持するスピンドルと、
前記回転輪から前記スピンドルへ非接触で回転動力を伝達する非接触動力伝達部と、
前記回転輪に接触して該回転輪に放電電力を供給する接触給電部と、
前記回転輪と前記スピンドルとを電気的に接続する弛み導線と、
を備えることを特徴とする放電加工装置。 - 前記回転駆動装置を前記ベースの外側に設置していることを特徴とする請求項１に記載の放電加工装置。
- 前記非接触動力伝達部は、磁気吸引力により、非接触で回転動力を伝達することを特徴とする請求項１に記載の放電加工装置。
- 前記非接触動力伝達部の環状の回転輪側非接触動力伝達部と環状のスピンドル側非接触動力伝達部の少なくとも一方の回転軸方向の長さが、前記スピンドルのストロークより長いことを特徴とする請求項１に記載の放電加工装置。
- 前記スピンドルが、磁気吸引力により、前記ベースに非接触で支持されていることを特徴とする請求項１に記載の放電加工装置。
- 前記非接触動力伝達部は、前記スピンドルを上方へ吸引する磁気吸引力を発生することを特徴とする請求項４に記載の放電加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010512996A JP5202624B2 (ja) | 2008-05-20 | 2009-05-14 | 放電加工装置 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008132196 | 2008-05-20 | ||
| JP2008-132196 | 2008-05-20 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2009142140A1 true WO2009142140A1 (ja) | 2009-11-26 |
Family
ID=41340073
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2009/059002 Ceased WO2009142140A1 (ja) | 2008-05-20 | 2009-05-14 | 放電加工装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5202624B2 (ja) |
| WO (1) | WO2009142140A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102218575A (zh) * | 2011-05-23 | 2011-10-19 | 广东工业大学 | 一种微细电解及微细电火花加工机床的主轴系统 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102019211287B4 (de) * | 2019-07-30 | 2021-05-20 | Sauer Gmbh | Vorsatzspindelvorrichtung zum Einsatz an einer Werkzeugmaschine, System mit Werkzeugmaschine und Vorsatzspindelvorrichtung und Verfahren zum Steuern eines mit einer Vorsatzspindelvorrichtung durchgeführten Bohrprozesses, sowie ein Computerprogrammprodukt |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000218438A (ja) * | 1999-01-26 | 2000-08-08 | Mitsutoyo Corp | 放電加工機 |
| JP2007223016A (ja) * | 2006-02-27 | 2007-09-06 | Sodick Co Ltd | スピンドル装置 |
-
2009
- 2009-05-14 WO PCT/JP2009/059002 patent/WO2009142140A1/ja not_active Ceased
- 2009-05-14 JP JP2010512996A patent/JP5202624B2/ja active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000218438A (ja) * | 1999-01-26 | 2000-08-08 | Mitsutoyo Corp | 放電加工機 |
| JP2007223016A (ja) * | 2006-02-27 | 2007-09-06 | Sodick Co Ltd | スピンドル装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102218575A (zh) * | 2011-05-23 | 2011-10-19 | 广东工业大学 | 一种微细电解及微细电火花加工机床的主轴系统 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPWO2009142140A1 (ja) | 2011-09-29 |
| JP5202624B2 (ja) | 2013-06-05 |
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