JPH0825105A - 工作機械の主軸ヘッド - Google Patents
工作機械の主軸ヘッドInfo
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- JPH0825105A JPH0825105A JP18297594A JP18297594A JPH0825105A JP H0825105 A JPH0825105 A JP H0825105A JP 18297594 A JP18297594 A JP 18297594A JP 18297594 A JP18297594 A JP 18297594A JP H0825105 A JPH0825105 A JP H0825105A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 固定部２に軸受１１を介して支持した主軸１
と、主軸１に固定した取り付けベース３と、取付ベース
３に固定したスライド装置５と、主軸１と直交方向に伸
びる複数のスライドベース５６と、スライドベース５６
に摺動自在に設けたスライドヘッド５５と、スライドヘ
ッド５５を駆動するサーボモータ６と、サーボモータ６
を制御し、かつ取付ベース３に設けたサーボモータコン
トローラ４と、固定部２と主軸１との間に電力および制
御信号を伝送する無接触給電装置とを備え、スライド装
置５を主軸１の各スライドヘッド５５までの距離が同じ
になるように摺動するようにしたものである。 【効果】 主軸が回転中でも、高速回転によるチャック
の把持力の低下やツールホルダの位置の補正をすること
ができ、高速切削が可能でアンバランスを防ぐ工作機械
の主軸を提供できる。
と、主軸１に固定した取り付けベース３と、取付ベース
３に固定したスライド装置５と、主軸１と直交方向に伸
びる複数のスライドベース５６と、スライドベース５６
に摺動自在に設けたスライドヘッド５５と、スライドヘ
ッド５５を駆動するサーボモータ６と、サーボモータ６
を制御し、かつ取付ベース３に設けたサーボモータコン
トローラ４と、固定部２と主軸１との間に電力および制
御信号を伝送する無接触給電装置とを備え、スライド装
置５を主軸１の各スライドヘッド５５までの距離が同じ
になるように摺動するようにしたものである。 【効果】 主軸が回転中でも、高速回転によるチャック
の把持力の低下やツールホルダの位置の補正をすること
ができ、高速切削が可能でアンバランスを防ぐ工作機械
の主軸を提供できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、軸方向に対して垂直方
向に移動し得るスライドヘッドを備えた工作機械の主軸
ヘッドに関する。
向に移動し得るスライドヘッドを備えた工作機械の主軸
ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、工作機械の主軸ヘッドとして、軸
受を介して回転し得るように支持した主軸を備え、主軸
に固定したチャックの爪をモータによって一定のトルク
で開閉・駆動するものがある。また、主軸の軸方向に対
して垂直の径方向に移動し得る一つのスライドヘッドを
備え、そのスライドヘッドに刃具を固定し、主軸とスラ
イドヘッド主軸を回転しながらスライドヘッドを径方向
に移動して、ベースに固定したワークを刃具によって加
工するボーリングマシンがある。この場合、主軸を回転
しながらチャック爪やスライドヘッドを駆動するため
に、主軸ヘッドと主軸の間に無接触給電装置を設けて、
主軸ヘッドに電力と信号を給電するようにしたものが開
示されている。すなわち、無接触給電装置は、電力伝送
手段として高周波変圧器を、また信号伝送手段として電
磁誘導式または光学式カップラをそれぞれ採用し、変圧
器の１次コイルおよび２次コイルを、またカップラの送
信側および受信側をそれぞれ別々に回転軸側および固定
部側に間隙を設けて対向配置したものである（例えば、
特開平６−３６９４０号）。
受を介して回転し得るように支持した主軸を備え、主軸
に固定したチャックの爪をモータによって一定のトルク
で開閉・駆動するものがある。また、主軸の軸方向に対
して垂直の径方向に移動し得る一つのスライドヘッドを
備え、そのスライドヘッドに刃具を固定し、主軸とスラ
イドヘッド主軸を回転しながらスライドヘッドを径方向
に移動して、ベースに固定したワークを刃具によって加
工するボーリングマシンがある。この場合、主軸を回転
しながらチャック爪やスライドヘッドを駆動するため
に、主軸ヘッドと主軸の間に無接触給電装置を設けて、
主軸ヘッドに電力と信号を給電するようにしたものが開
示されている。すなわち、無接触給電装置は、電力伝送
手段として高周波変圧器を、また信号伝送手段として電
磁誘導式または光学式カップラをそれぞれ採用し、変圧
器の１次コイルおよび２次コイルを、またカップラの送
信側および受信側をそれぞれ別々に回転軸側および固定
部側に間隙を設けて対向配置したものである（例えば、
特開平６−３６９４０号）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、主軸ヘッド
に装着するものがチャックの場合、チャックの回転を停
止した時に、一定のトルクに設定してモータを駆動し、
チャックの爪を移動してワークを把持するため、低速回
転から高速回転に速度を上げると、チャックの爪の遠心
力が増加し、チャックのワークを把持する力が低下し
て、ワークが回転中に外れるおそれがあった。また、主
軸ヘッドに装着するものがスライドヘッドの場合、スラ
イドヘッドが一つであるため、主軸の軸心から離れた位
置で片持で切削することになり、切削抵抗と質量とのア
ンバランスが発生し、高速回転時、安定な切削加工がで
きないという問題があった。本発明は、主軸の回転中か
つ必要に応じてトルクを制御でき、かつアンバランスを
防ぐ工作機械の主軸を提供することを目的とするもので
ある。
に装着するものがチャックの場合、チャックの回転を停
止した時に、一定のトルクに設定してモータを駆動し、
チャックの爪を移動してワークを把持するため、低速回
転から高速回転に速度を上げると、チャックの爪の遠心
力が増加し、チャックのワークを把持する力が低下し
て、ワークが回転中に外れるおそれがあった。また、主
軸ヘッドに装着するものがスライドヘッドの場合、スラ
イドヘッドが一つであるため、主軸の軸心から離れた位
置で片持で切削することになり、切削抵抗と質量とのア
ンバランスが発生し、高速回転時、安定な切削加工がで
きないという問題があった。本発明は、主軸の回転中か
つ必要に応じてトルクを制御でき、かつアンバランスを
防ぐ工作機械の主軸を提供することを目的とするもので
ある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するた
め、本発明は、固定部に軸受を介して支持した主軸と、
前記主軸の一端に一方端を固定した取り付けベースと、
前記取付ベースの他方端に一方端を固定したスライド装
置と、前記スライド装置の他方端に主軸と直交方向に伸
びるスライドベースと、前記スライドベースに摺動自在
に設けたスライドヘッドと、前記スライドヘッドを駆動
するサーボモータと、前記サーボモータを制御し、かつ
前記取付ベースに設けたサーボモータコントローラと、
前記固定部と前記主軸との間に電力および制御信号を伝
送する無接触給電装置とを備えた工作機械の主軸ヘッド
において、前記スライドベースおよびスライドヘッドを
複数とし、前記スライドヘッドの各々を前記主軸の中心
からの距離が同じになるように摺動するスライド装置を
備えたものである。また、前記スライド装置は前記スラ
イドヘッドの位置を検出する位置検出器を備え、前記位
置検出器の検出出力を前記サーボモータコントローラに
入力するものである。また、前記スライドヘッドはチャ
ック爪であり、ワークを把持する把持力を検出する力セ
ンサを前記チャック爪に取り付け、前記力センサの検出
出力を前記サーボモータコントローラに入力するように
したものである。また、スライドヘッドにツールホルダ
を固定したものである。
め、本発明は、固定部に軸受を介して支持した主軸と、
前記主軸の一端に一方端を固定した取り付けベースと、
前記取付ベースの他方端に一方端を固定したスライド装
置と、前記スライド装置の他方端に主軸と直交方向に伸
びるスライドベースと、前記スライドベースに摺動自在
に設けたスライドヘッドと、前記スライドヘッドを駆動
するサーボモータと、前記サーボモータを制御し、かつ
前記取付ベースに設けたサーボモータコントローラと、
前記固定部と前記主軸との間に電力および制御信号を伝
送する無接触給電装置とを備えた工作機械の主軸ヘッド
において、前記スライドベースおよびスライドヘッドを
複数とし、前記スライドヘッドの各々を前記主軸の中心
からの距離が同じになるように摺動するスライド装置を
備えたものである。また、前記スライド装置は前記スラ
イドヘッドの位置を検出する位置検出器を備え、前記位
置検出器の検出出力を前記サーボモータコントローラに
入力するものである。また、前記スライドヘッドはチャ
ック爪であり、ワークを把持する把持力を検出する力セ
ンサを前記チャック爪に取り付け、前記力センサの検出
出力を前記サーボモータコントローラに入力するように
したものである。また、スライドヘッドにツールホルダ
を固定したものである。
【０００５】
【作用】上記手段により、主軸が回転中でも、サーボモ
ータコントローラは無接触給電装置を介して電力および
制御信号を受け、サーボモータを駆動する。したがっ
て、主軸にチャックを取り付けた場合は、主軸が高速回
転すると、チャック爪の遠心力が大きくなり、力センサ
が検出する把持力が低下する。この低下した把持力の検
出信号をサーボモータコントローラにフィードバックし
て、所定の把持力になるようにサーボモータを駆動して
チャック爪をワークに押し付け、所定の把持力を維持す
る。また、主軸にツールホルダを取り付けた場合は、複
数個のツールホルダを同時に主軸の中心から同じ長さだ
け移動するようにしてあるので、主軸の中心に対するバ
ランスを取り易く、高速切削が可能となる。
ータコントローラは無接触給電装置を介して電力および
制御信号を受け、サーボモータを駆動する。したがっ
て、主軸にチャックを取り付けた場合は、主軸が高速回
転すると、チャック爪の遠心力が大きくなり、力センサ
が検出する把持力が低下する。この低下した把持力の検
出信号をサーボモータコントローラにフィードバックし
て、所定の把持力になるようにサーボモータを駆動して
チャック爪をワークに押し付け、所定の把持力を維持す
る。また、主軸にツールホルダを取り付けた場合は、複
数個のツールホルダを同時に主軸の中心から同じ長さだ
け移動するようにしてあるので、主軸の中心に対するバ
ランスを取り易く、高速切削が可能となる。
【０００６】
【実施例】以下、本発明を図に示す実施例について説明
する。図１は本発明の第１の実施例で、主軸にチャック
を設けた場合を示す側断面図、図２はチャック爪側の面
を示す平面図である。図において、１は円筒状の主軸、
２は主軸１を回転する駆動部を備えた固定部、１１は主
軸１を固定部２に回転し得るように支持する軸受であ
る。３は主軸１の端面に固定した空洞部３１を有する取
付ベース、４は空洞部３１内に収納したサーボモータコ
ントローラ、５は取付ベース３に固定した円筒状のスラ
イド装置で、中央部に空洞部５１を設けてある。６はス
ライド装置５に固定したサーボモータで、取付ベース３
の空洞部３１内に収納してあり、回転軸６１はスライド
装置５の空洞部５１に突出し、傘歯車６２を固定してあ
る。５２は円周方向に等間隔に設けた３個のボールねじ
で、それぞれ長手方向を径方向に配置してあり、端部に
傘歯車５３を設け、傘歯車６２と噛み合わしてある。５
４はボールねじ５２に噛み合うナット部で、それぞれ３
個のスライドヘッド５５に固定してある。５６はボール
ねじ５２に平行に設けたスライドベースで、スライドヘ
ッド５５が摺動するようにしてある。５７はスライドヘ
ッド５５に固定したチャック爪で、ワークＷの形状にし
たがって把持面を加工してある。
する。図１は本発明の第１の実施例で、主軸にチャック
を設けた場合を示す側断面図、図２はチャック爪側の面
を示す平面図である。図において、１は円筒状の主軸、
２は主軸１を回転する駆動部を備えた固定部、１１は主
軸１を固定部２に回転し得るように支持する軸受であ
る。３は主軸１の端面に固定した空洞部３１を有する取
付ベース、４は空洞部３１内に収納したサーボモータコ
ントローラ、５は取付ベース３に固定した円筒状のスラ
イド装置で、中央部に空洞部５１を設けてある。６はス
ライド装置５に固定したサーボモータで、取付ベース３
の空洞部３１内に収納してあり、回転軸６１はスライド
装置５の空洞部５１に突出し、傘歯車６２を固定してあ
る。５２は円周方向に等間隔に設けた３個のボールねじ
で、それぞれ長手方向を径方向に配置してあり、端部に
傘歯車５３を設け、傘歯車６２と噛み合わしてある。５
４はボールねじ５２に噛み合うナット部で、それぞれ３
個のスライドヘッド５５に固定してある。５６はボール
ねじ５２に平行に設けたスライドベースで、スライドヘ
ッド５５が摺動するようにしてある。５７はスライドヘ
ッド５５に固定したチャック爪で、ワークＷの形状にし
たがって把持面を加工してある。
【０００７】７は固定部２に固定した無接触給電装置コ
ントローラ、７１は固定部２の主軸１に対向する面に設
けたリング状の回転トランスの１次側よりなる無接触給
電部で、無接触給電装置コントローラ７とケーブル７２
により接続されている。７３は無接触給電部７１に空隙
を介して対向するように主軸１の外周に設けたリング状
の回転トランスの２次側よりなる無接触受電部で、無接
触で無接触給電部７１から電力を伝送するようにしてあ
る。８１は無接触給電部７１に隣接して設けた光学式ま
たは磁気式の発信素子よりなる無接触信号送信部で、無
接触給電装置コントローラ７とケーブル８２により接続
してある。８３は無接触信号送信部８１に空隙を介して
対向するように主軸１の外周に設けた光学式または磁気
式の受信素子よりなる無接触信号受信部で、無接触で無
接触信号送信部８１から信号を伝送するようにしてあ
る。以上の無接触給電装置コントローラ、無接触給電部
７１、ケーブル７２、無接触受電部７３、無接触信号送
信部８１、ケーブル８２、無接触信号受信部８３で一組
の無接触給電装置を形成している。７４は主軸１の端面
に設けた主軸１と同心のリング状の回転トランスの１次
側よりなる無接触給電部で、無接触受電部７３とケーブ
ル７５によって接続してある。８４は主軸１の端面に設
けた光学式または磁気式の発信素子よりなる無接触信号
送信部で、ケーブル８５により接続してある。７６は取
付ベース３に無接触給電部７４に対向するように設けた
リング状の回転トランスの２次側よりなる無接触受電部
で、ケーブル７７によってサーボモータコントローラ４
に接続してある。８６は取付ベース３に無接触信号送信
部８４に対向するように設けた光学式または磁気式の受
信素子よりなる無接触信号受信部で、ケーブル８７によ
ってサーボモータコントローラ４に接続してある。９は
チャック爪５７の把持面に設けた力センサで、ワークＷ
を把持する把持力を検出し、その検出信号をケーブル９
１によってサーボモータコントローラ４に入力するよう
にしてある。なお、無接触給電部７４と無接触受電部７
６、無接触信号送信部８４と無接触信号受信部８６はプ
ラグイン式のコネクタでもよい。
ントローラ、７１は固定部２の主軸１に対向する面に設
けたリング状の回転トランスの１次側よりなる無接触給
電部で、無接触給電装置コントローラ７とケーブル７２
により接続されている。７３は無接触給電部７１に空隙
を介して対向するように主軸１の外周に設けたリング状
の回転トランスの２次側よりなる無接触受電部で、無接
触で無接触給電部７１から電力を伝送するようにしてあ
る。８１は無接触給電部７１に隣接して設けた光学式ま
たは磁気式の発信素子よりなる無接触信号送信部で、無
接触給電装置コントローラ７とケーブル８２により接続
してある。８３は無接触信号送信部８１に空隙を介して
対向するように主軸１の外周に設けた光学式または磁気
式の受信素子よりなる無接触信号受信部で、無接触で無
接触信号送信部８１から信号を伝送するようにしてあ
る。以上の無接触給電装置コントローラ、無接触給電部
７１、ケーブル７２、無接触受電部７３、無接触信号送
信部８１、ケーブル８２、無接触信号受信部８３で一組
の無接触給電装置を形成している。７４は主軸１の端面
に設けた主軸１と同心のリング状の回転トランスの１次
側よりなる無接触給電部で、無接触受電部７３とケーブ
ル７５によって接続してある。８４は主軸１の端面に設
けた光学式または磁気式の発信素子よりなる無接触信号
送信部で、ケーブル８５により接続してある。７６は取
付ベース３に無接触給電部７４に対向するように設けた
リング状の回転トランスの２次側よりなる無接触受電部
で、ケーブル７７によってサーボモータコントローラ４
に接続してある。８６は取付ベース３に無接触信号送信
部８４に対向するように設けた光学式または磁気式の受
信素子よりなる無接触信号受信部で、ケーブル８７によ
ってサーボモータコントローラ４に接続してある。９は
チャック爪５７の把持面に設けた力センサで、ワークＷ
を把持する把持力を検出し、その検出信号をケーブル９
１によってサーボモータコントローラ４に入力するよう
にしてある。なお、無接触給電部７４と無接触受電部７
６、無接触信号送信部８４と無接触信号受信部８６はプ
ラグイン式のコネクタでもよい。
【０００８】ワークＷをチャック爪５７によって把持す
る場合、ワークＷをチャック爪５７の間に挿入し、力セ
ンサ９が所定の把持力を検出するまでサーボモータ６を
駆動し、回転軸６１、傘歯車６２、５３、ボールねじ５
２、ナット部５４を介してスライドヘッド５５をスライ
ドベース５６に摺動させて、チャック爪５７を移動させ
る。主軸１を駆動装置（図示しない）により回転する
と、サーボモータコントローラ４は無接触で、無接触給
電装置コントローラ７から電力および制御信号を伝送し
続け、把持力を維持する。主軸１が高速回転すると、チ
ャック爪５７の遠心力が大きくなり、力センサ９が検出
する把持力が低下する。この低下した把持力の検出信号
をサーボモータコントローラ４にフィードバックして、
所定の把持力になるようにサーボモータ６を駆動してチ
ャック爪５７をワークＷに押し付け、所定の把持力を維
持する。このように、主軸１の回転速度が変わって、把
持力が遠心力によって影響を受けても、常に一定の把持
力を維持することができる。また、ワークＷを粗仕上げ
加工から精密仕上げ加工に移る場合、切削負荷が変わる
ため、切削負荷に応じてワークＷの把持力を変える必要
があるが、主軸１の回転を止めることなく、無接触給電
装置コントローラ７からサーボモータコントローラ４に
把持力を変える信号を送り、サーボモータ６を駆動して
チャック爪５７の把持力を変え、粗仕上げ加工から精密
仕上げ加工に連続して移ることができる。また、例え
ば、特開昭６１−２８８９５４号公報に開示されている
電磁吸着式ハンドを用いれば、回転中のチャックから、
それに同期回転させた受け側チャックへワークを受け渡
しする場合、主軸の回転中にサーボモータを駆動してチ
ャック爪の把持力を緩めながら、受け側チャックにワー
クを把持させることで、主軸の回転を停止することな
く、回転中のチャックから受け側チャックへワークを受
け渡しすることができる。なお、上記実施例はチャック
爪を３個設けた三爪チャックを例に説明したが、チャッ
ク爪およびスライドヘッドを４個設けて、各チャック爪
をそれぞれ独立して複数のサーボモータによって駆動す
るようにしてもよい。
る場合、ワークＷをチャック爪５７の間に挿入し、力セ
ンサ９が所定の把持力を検出するまでサーボモータ６を
駆動し、回転軸６１、傘歯車６２、５３、ボールねじ５
２、ナット部５４を介してスライドヘッド５５をスライ
ドベース５６に摺動させて、チャック爪５７を移動させ
る。主軸１を駆動装置（図示しない）により回転する
と、サーボモータコントローラ４は無接触で、無接触給
電装置コントローラ７から電力および制御信号を伝送し
続け、把持力を維持する。主軸１が高速回転すると、チ
ャック爪５７の遠心力が大きくなり、力センサ９が検出
する把持力が低下する。この低下した把持力の検出信号
をサーボモータコントローラ４にフィードバックして、
所定の把持力になるようにサーボモータ６を駆動してチ
ャック爪５７をワークＷに押し付け、所定の把持力を維
持する。このように、主軸１の回転速度が変わって、把
持力が遠心力によって影響を受けても、常に一定の把持
力を維持することができる。また、ワークＷを粗仕上げ
加工から精密仕上げ加工に移る場合、切削負荷が変わる
ため、切削負荷に応じてワークＷの把持力を変える必要
があるが、主軸１の回転を止めることなく、無接触給電
装置コントローラ７からサーボモータコントローラ４に
把持力を変える信号を送り、サーボモータ６を駆動して
チャック爪５７の把持力を変え、粗仕上げ加工から精密
仕上げ加工に連続して移ることができる。また、例え
ば、特開昭６１−２８８９５４号公報に開示されている
電磁吸着式ハンドを用いれば、回転中のチャックから、
それに同期回転させた受け側チャックへワークを受け渡
しする場合、主軸の回転中にサーボモータを駆動してチ
ャック爪の把持力を緩めながら、受け側チャックにワー
クを把持させることで、主軸の回転を停止することな
く、回転中のチャックから受け側チャックへワークを受
け渡しすることができる。なお、上記実施例はチャック
爪を３個設けた三爪チャックを例に説明したが、チャッ
ク爪およびスライドヘッドを４個設けて、各チャック爪
をそれぞれ独立して複数のサーボモータによって駆動す
るようにしてもよい。
【０００９】図３は本発明の第２の実施例で、主軸にツ
ールホルダを設けた場合を示す側断面図である。１は中
空円筒状の主軸、２は主軸１を回転する駆動部を備えた
固定部、１１は主軸１を固定部２に回転し得るように支
持する軸受である。１２は主軸１の内周に設けたテーパ
穴部、３は主軸１に固定した空洞部３１を有する取付ベ
ース、３２は取付ベース３に突出させたテーパ状のシャ
ンクで、テーパ穴部１２に嵌合して主軸１に固定するよ
うにしてある。４は空洞部３１内に収納したサーボモー
タコントローラ、５は取付ベース３に固定した箱状のス
ライド装置で、空洞部５１を設けてある。６はスライド
装置５に固定したサーボモータで、取付ベース３の空洞
部３１内に収納してあり、回転軸６１はスライド装置５
の空洞部５１に突出し、傘歯車６２を固定してある。５
２は主軸１の中心を通る直線上の中心を挟んで両側に設
けた２個のボールねじで、端部に傘歯車５３を設け、傘
歯車６２と噛み合わしてある。５４はボールねじ５２に
噛み合うナット部で、それぞれ２個のスライドヘッド５
５に固定してある。５６はボールねじ５２に平行にスラ
イド装置５に設けたスライドベースで、スライドヘッド
５５が摺動するようにしてある。５８はスライドヘッド
５５に固定したツールホルダで、先端に刃具５９を固定
するようにしてある。
ールホルダを設けた場合を示す側断面図である。１は中
空円筒状の主軸、２は主軸１を回転する駆動部を備えた
固定部、１１は主軸１を固定部２に回転し得るように支
持する軸受である。１２は主軸１の内周に設けたテーパ
穴部、３は主軸１に固定した空洞部３１を有する取付ベ
ース、３２は取付ベース３に突出させたテーパ状のシャ
ンクで、テーパ穴部１２に嵌合して主軸１に固定するよ
うにしてある。４は空洞部３１内に収納したサーボモー
タコントローラ、５は取付ベース３に固定した箱状のス
ライド装置で、空洞部５１を設けてある。６はスライド
装置５に固定したサーボモータで、取付ベース３の空洞
部３１内に収納してあり、回転軸６１はスライド装置５
の空洞部５１に突出し、傘歯車６２を固定してある。５
２は主軸１の中心を通る直線上の中心を挟んで両側に設
けた２個のボールねじで、端部に傘歯車５３を設け、傘
歯車６２と噛み合わしてある。５４はボールねじ５２に
噛み合うナット部で、それぞれ２個のスライドヘッド５
５に固定してある。５６はボールねじ５２に平行にスラ
イド装置５に設けたスライドベースで、スライドヘッド
５５が摺動するようにしてある。５８はスライドヘッド
５５に固定したツールホルダで、先端に刃具５９を固定
するようにしてある。
【００１０】２１は主軸１の取付ベース３を取りつけた
側と反対側の固定部２に取るつけた取付板、７は取付板
２１に固定した無接触給電装置コントローラ、７１は取
付板２１の主軸１の端面に対向する面に、主軸１と同心
に設けたリング状の無接触給電部で、無接触給電装置コ
ントローラ７とケーブル７２により接続されている。７
３は無接触給電部７１に空隙を介して対向するように主
軸１の端面に設けたリング状の無接触受電部で、無接触
で無接触給電部７１から電力を伝送するようにしてあ
る。８１は無接触給電部７１に隣接して設けたリング状
の無接触信号送信部で、無接触給電装置コントローラ７
とケーブル８２により接続してある。８３は無接触信号
送信部８１に空隙を介して対向するように主軸１の端面
に設けたリング状の無接触信号受信部で、無接触で無接
触信号送信部８１から信号を伝送するようにしてある。
７４は主軸１の取付ベース３を取りつけた側の端面に設
けた主軸１と同心のリング状の無接触給電部で、無接触
受電部７３とケーブル７５によって接続してある。８４
は主軸１の端面に設けた主軸１と同心のリング状の無接
触信号送信部で、ケーブル８５により接続してある。７
６は取付ベース３に無接触給電部７４に対向するように
設けたリング状の無接触受電部で、ケーブル７７によっ
てサーボモータコントローラ４に接続してある。８６は
取付ベース３に無接触信号送信部８４に対向するように
設けたリング状の無接触信号受信部で、ケーブル８７に
よってサーボモータコントローラ４に接続してある。
側と反対側の固定部２に取るつけた取付板、７は取付板
２１に固定した無接触給電装置コントローラ、７１は取
付板２１の主軸１の端面に対向する面に、主軸１と同心
に設けたリング状の無接触給電部で、無接触給電装置コ
ントローラ７とケーブル７２により接続されている。７
３は無接触給電部７１に空隙を介して対向するように主
軸１の端面に設けたリング状の無接触受電部で、無接触
で無接触給電部７１から電力を伝送するようにしてあ
る。８１は無接触給電部７１に隣接して設けたリング状
の無接触信号送信部で、無接触給電装置コントローラ７
とケーブル８２により接続してある。８３は無接触信号
送信部８１に空隙を介して対向するように主軸１の端面
に設けたリング状の無接触信号受信部で、無接触で無接
触信号送信部８１から信号を伝送するようにしてある。
７４は主軸１の取付ベース３を取りつけた側の端面に設
けた主軸１と同心のリング状の無接触給電部で、無接触
受電部７３とケーブル７５によって接続してある。８４
は主軸１の端面に設けた主軸１と同心のリング状の無接
触信号送信部で、ケーブル８５により接続してある。７
６は取付ベース３に無接触給電部７４に対向するように
設けたリング状の無接触受電部で、ケーブル７７によっ
てサーボモータコントローラ４に接続してある。８６は
取付ベース３に無接触信号送信部８４に対向するように
設けたリング状の無接触信号受信部で、ケーブル８７に
よってサーボモータコントローラ４に接続してある。
【００１１】刃具５９によってワーク（図示せず）を加
工する場合、サーボモータ６を駆動し、回転軸６１、傘
歯車６２、５３、ボールねじ５２、ナット部５４を介し
て、主軸１の中心を挟んで両側のスライドヘッド５５を
スライドベース５６に同じ長さだけ摺動させて、刃具５
９の先端が加工寸法に適合するようにツールホルダ５８
を移動させる。主軸１を駆動装置（図示しない）により
回転すると、サーボモータコントローラ４は無接触で、
無接触給電装置コントローラ７から電力および制御信号
を伝送し続けるので、主軸１が回転中でも、無接触給電
装置コントローラ７からサーボモータコントローラ４に
ツールホルダ５８の位置を変える信号を送り、サーボモ
ータ６を駆動してツールホルダ５８の位置を変え、加工
寸法を変えることができる。また、２個のツールホルダ
５８を同時に反対方向に同じ長さだけ移動するようにし
てあるので、主軸１の中心に対するバランスを取り易
く、高速切削が可能となる。上記実施例では２個のスラ
イドヘッド５５にそれぞれツールホルダ５８を取り付け
た例について説明したが、一方のスライドヘッド５５に
ツールホルダ５８を、他方のスライドヘッド５５にバラ
ンスウエイトを取り付けて、バランスを取るようにして
もよい。また、図４に示すように、スライド装置５にス
ライドヘッド５５の移動位置を検出するリニアスケール
９０を取り付け、刃具５９の位置をサーボモータコント
ローラ４にフィードバックして加工寸法をコントロール
するようにしてもよい。なお、上記実施例ではスライド
ヘッドを２個設けた例について説明したが、２個以上の
スライドヘッドを主軸の中心から同じ長さだけ移動する
ようにしてもよい。また、複数のスライドヘッドを独立
して複数のサーボモータによって駆動するようにしても
よい。
工する場合、サーボモータ６を駆動し、回転軸６１、傘
歯車６２、５３、ボールねじ５２、ナット部５４を介し
て、主軸１の中心を挟んで両側のスライドヘッド５５を
スライドベース５６に同じ長さだけ摺動させて、刃具５
９の先端が加工寸法に適合するようにツールホルダ５８
を移動させる。主軸１を駆動装置（図示しない）により
回転すると、サーボモータコントローラ４は無接触で、
無接触給電装置コントローラ７から電力および制御信号
を伝送し続けるので、主軸１が回転中でも、無接触給電
装置コントローラ７からサーボモータコントローラ４に
ツールホルダ５８の位置を変える信号を送り、サーボモ
ータ６を駆動してツールホルダ５８の位置を変え、加工
寸法を変えることができる。また、２個のツールホルダ
５８を同時に反対方向に同じ長さだけ移動するようにし
てあるので、主軸１の中心に対するバランスを取り易
く、高速切削が可能となる。上記実施例では２個のスラ
イドヘッド５５にそれぞれツールホルダ５８を取り付け
た例について説明したが、一方のスライドヘッド５５に
ツールホルダ５８を、他方のスライドヘッド５５にバラ
ンスウエイトを取り付けて、バランスを取るようにして
もよい。また、図４に示すように、スライド装置５にス
ライドヘッド５５の移動位置を検出するリニアスケール
９０を取り付け、刃具５９の位置をサーボモータコント
ローラ４にフィードバックして加工寸法をコントロール
するようにしてもよい。なお、上記実施例ではスライド
ヘッドを２個設けた例について説明したが、２個以上の
スライドヘッドを主軸の中心から同じ長さだけ移動する
ようにしてもよい。また、複数のスライドヘッドを独立
して複数のサーボモータによって駆動するようにしても
よい。
【００１２】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、固
定部と主軸との間に無接触給電装置を設けて、主軸に設
けたサーボモータおよびそのコントローラに固定部から
無接触で電力および制御信号を伝送し、主軸に取り付け
たチャックやツールホルダを駆動するようにしてあるの
で、主軸が回転中でも、高速回転によるチャックの把持
力の低下やツールホルダの位置の補正をすることがで
き、高速切削が可能でアンバランスを防ぐ工作機械の主
軸を提供できる効果がある。
定部と主軸との間に無接触給電装置を設けて、主軸に設
けたサーボモータおよびそのコントローラに固定部から
無接触で電力および制御信号を伝送し、主軸に取り付け
たチャックやツールホルダを駆動するようにしてあるの
で、主軸が回転中でも、高速回転によるチャックの把持
力の低下やツールホルダの位置の補正をすることがで
き、高速切削が可能でアンバランスを防ぐ工作機械の主
軸を提供できる効果がある。
【図１】 本発明の第１の実施例を示す側断面図であ
る。
る。
【図２】 本発明の第１の実施例のチャックを示す平面
図である。
図である。
【図３】 本発明の第２の実施例を示す側断面図であ
る。
る。
【図４】 本発明の第２の実施例を示す要部側断面図で
ある。
ある。
１ 主軸、１１ 軸受、１２ テーパ部、２ 固定部、
２１ 取付板、３ 取付ベース、３１ 空洞部、４ サ
ーボモータコントローラ、５ スライド装置、５１ 空
洞部、５２ ボールねじ、５３ 傘歯車、５４ ナット
部、５５ スライドヘッド、５６ スライドベース、５
７ チャック爪、５８ ツールホルダ、５９ 刃具、６
サーボモータ、６１ 回転軸、６２ 傘歯車、６３回
転検出器、７ 無接触給電装置コントローラ、７１、７
４ 無接触給電部、７２、７５、７７ ケーブル、７
３、７６ 無接触受電部、８１、８４ 無接触信号送信
部、８２、８５、８７ ケーブル、８３、８６ 無接触
信号受信部、９ 力センサ、９０ リニアスケール、９
１ ケーブル
２１ 取付板、３ 取付ベース、３１ 空洞部、４ サ
ーボモータコントローラ、５ スライド装置、５１ 空
洞部、５２ ボールねじ、５３ 傘歯車、５４ ナット
部、５５ スライドヘッド、５６ スライドベース、５
７ チャック爪、５８ ツールホルダ、５９ 刃具、６
サーボモータ、６１ 回転軸、６２ 傘歯車、６３回
転検出器、７ 無接触給電装置コントローラ、７１、７
４ 無接触給電部、７２、７５、７７ ケーブル、７
３、７６ 無接触受電部、８１、８４ 無接触信号送信
部、８２、８５、８７ ケーブル、８３、８６ 無接触
信号受信部、９ 力センサ、９０ リニアスケール、９
１ ケーブル
Claims (5)
- 【請求項１】 固定部に軸受を介して支持した主軸と、
前記主軸の一端に一方端を固定した取り付けベースと、
前記取付ベースの他方端に一方端を固定したスライド装
置と、前記スライド装置の他方端に主軸と直交方向に伸
びるスライドベースと、前記スライドベースに摺動自在
に設けたスライドヘッドと、前記スライドヘッドを駆動
するサーボモータと、前記サーボモータを制御し、かつ
前記取付ベースに設けたサーボモータコントローラと、
前記固定部と前記主軸との間に電力および制御信号を伝
送する無接触給電装置とを備えた工作機械の主軸ヘッド
において、前記スライドベースおよびスライドヘッドを
複数とし、前記スライドヘッドの各々を前記主軸の中心
からの距離が同じになるように摺動するスライド装置を
備えたことを特徴とする工作機械の主軸ヘッド。 - 【請求項２】 前記スライド装置は前記スライドヘッド
の位置を検出する位置検出器を備え、前記位置検出器の
検出出力を前記サーボモータコントローラに入力するよ
うにした請求項１記載の工作機械の主軸ヘッド。 - 【請求項３】 前記スライドヘッドはチャック爪であ
り、ワークを把持する把持力を検出する力センサを前記
チャック爪に取り付け、前記力センサの検出出力を前記
サーボモータコントローラに入力するようにした請求項
１または２記載の工作機械の主軸ヘッド。 - 【請求項４】 前記スライドヘッドにツールホルダを固
定した請求項２記載の工作機械の主軸ヘッド。 - 【請求項５】 前記スライド装置は前記サーボモータ
と、前記サーボモータの回転軸に固定した傘歯車と、円
周方向に等間隔に設け、かつそれぞれ長手方向を径方向
に配置した複数のボールねじと、前記ボールねじの端部
に設け、かつ前記サーボモータの回転軸に固定した傘歯
車に噛み合う傘歯車と、前記ボールねじに噛み合うナッ
ト部と、前記ナット部に固定したスライドヘッドとを備
えた請求項１から４までのいずれか１項に記載の工作機
械の主軸ヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18297594A JPH0825105A (ja) | 1994-07-11 | 1994-07-11 | 工作機械の主軸ヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18297594A JPH0825105A (ja) | 1994-07-11 | 1994-07-11 | 工作機械の主軸ヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0825105A true JPH0825105A (ja) | 1996-01-30 |
Family
ID=16127585
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18297594A Pending JPH0825105A (ja) | 1994-07-11 | 1994-07-11 | 工作機械の主軸ヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0825105A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004276158A (ja) * | 2003-03-14 | 2004-10-07 | Nomura Seisakusho:Kk | チャックの駆動装置及び駆動方法 |
| JP2014507292A (ja) * | 2011-01-29 | 2014-03-27 | エスエムエス メーア ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 管端部加工機械 |
| JP2014091173A (ja) * | 2012-10-31 | 2014-05-19 | Nsk Ltd | 主軸装置および工作機械 |
| JP2015036190A (ja) * | 2013-08-16 | 2015-02-23 | エスエムヴェー アウトブローク シュパンジステーメ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 旋盤またはフライス盤またはマシニングセンタに使用するチャックユニット |
| KR20160067784A (ko) * | 2014-12-04 | 2016-06-14 | 에스엠더블유-오토블록 스펜시스테메 게엠베하 | 에너지 및/또는 신호 전송용 전송 시스템 |
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| WO2017198600A1 (de) * | 2016-05-18 | 2017-11-23 | Smw-Autoblok Spannsysteme Gmbh | Antriebsvorrichtung, insbesondere für ein spannfutter |
| CN108747450A (zh) * | 2016-12-06 | 2018-11-06 | 陈华祥 | 带有夹持检测器的机床夹具 |
| JP2018192618A (ja) * | 2018-08-02 | 2018-12-06 | ファナック株式会社 | 工作機械およびワークを着脱するロボットを備える加工システム |
| CN110802423A (zh) * | 2019-11-08 | 2020-02-18 | 深圳市特力威科技有限公司 | 超声波刀把总成 |
| CN112589783A (zh) * | 2019-10-01 | 2021-04-02 | Smw-奥托布洛克紧固系统有限责任公司 | 用于夹持和/或保持物体的机器人 |
-
1994
- 1994-07-11 JP JP18297594A patent/JPH0825105A/ja active Pending
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| EP3800015A1 (de) * | 2019-10-01 | 2021-04-07 | SMW-AUTOBLOK Spannsysteme GmbH | Roboter zum greifen und/oder halten von gegenständen |
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| CN110802423A (zh) * | 2019-11-08 | 2020-02-18 | 深圳市特力威科技有限公司 | 超声波刀把总成 |
| CN110802423B (zh) * | 2019-11-08 | 2021-07-20 | 深圳市特力威科技有限公司 | 超声波刀把总成 |
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