机床用的旋转工作台装置的制作方法

专利2026-05-13  12


本发明涉及一种机床用的旋转工作台装置,该机床用的旋转工作台装置具备:在一端侧固定有包含安装工件的工作台的旋转体的旋转轴;以及在收纳孔内经由轴承能够旋转地支撑旋转轴的框架,旋转轴由驱动装置旋转驱动,机床用的旋转工作台装置具备为了使空气从在旋转轴的轴线方向上对置的旋转体的面与框架的面之间的间隙喷出而从形成于框架的供气口供给空气的空气密封机构。


背景技术:

1、例如专利文献1所公开的装置那样,机床用的旋转工作台装置构成为具备:在一端侧固定有安装工件的工作台的旋转轴;以及在收纳孔内经由轴承能够旋转地支撑旋转轴的框架,该旋转轴由以驱动马达为驱动源的驱动装置旋转驱动。并且,该专利文献1所公开的旋转工作台装置具备为了使冷却液等不会侵入该框架内的空间而用于向该空间供给空气的空气清洗机构(空气密封机构)。此外,关于旋转工作台装置中的空气密封机构,为了不产生设置在框架内的密封部件的伸出等不良情况,向该框架内的空间供给的空气的压力一般设为较低的压力(0.01~0.03mpa左右)。

2、而且,在该旋转工作台装置中,伴随从形成于框架的空气的供给流路(供给口)向框架内供给空气,从在旋转轴的轴线方向上对置的工作台的下表面与框架的上表面之间的间隙喷出空气,防止冷却液等异物侵入框架内。

3、此外,在这样的旋转工作台装置中,该空气密封机构中的如上所述地向框架内供给空气的供给装置的控制一般由具备该旋转工作台装置的机床的控制装置进行。因此,若停止机床的运转,则也停止由该空气密封机构向框架内供给空气。

4、并且,在这样的旋转工作台装置中,该框架内的温度在机床的运转中因驱动装置的发热等而成为较高的状态,伴随机床的停止,在该停止中逐渐下降。而且,伴随像这样地温度下降,处于框架内的空间的空气的温度也降低,但通常,空气伴随从温度较高的状态向较低的状态变化,其体积收缩。因此,若在机床停止且如上所述地停止由空气密封机构向框架内供给空气的状态下温度降低,则因该框架内的空气的收缩而产生向框架内吸入外部的空气的状态。其结果,尽管机床停止而未进行加工,有时处于外部的冷却液等异物从上述间隙侵入到框架内。

5、此外,虽然不是机床用,但专利文献2公开了具备相同的空气密封机构的(半导体制造装置用的)旋转工作台装置。而且,该专利文献2的旋转工作台装置构成为,为了在停止了由该空气密封机构向框架内供给空气时使异物不会侵入框架内的空间而具备伴随停止该供给而用于封堵上述间隙的密封用活塞。

6、更详细而言,在该专利文献2的旋转工作台装置中,在形成于框架内的收纳孔内并在与旋转体对置的位置嵌装有密封壳体。此外,该密封壳体具有在旋转体侧开口且与旋转轴同轴地形成的圆形的凹部。并且,在该密封壳体的凹部内,以能够在上述轴线方向上滑动的方式收纳有圆环状的密封用活塞。再有,在该密封用活塞与凹部之间夹装有多个向旋转体侧对密封用活塞进行施力的弹簧部件(弹性部件)。由此,在该旋转工作台装置中,密封用活塞因该弹性部件的作用力向旋转体侧移动而与旋转体抵接,收纳孔的比密封用活塞靠内侧的空间相对于与外部连通的外侧的空间被封堵。

7、在此基础上,该专利文献2的旋转工作台装置具备用于使密封用活塞克服弹性部件的施力而向凹部的底面侧(从旋转体分离的一侧)移动的压力室。其中,在该旋转工作台装置中,该压力室形成为由在上述轴线方向上对置的旋转体的下表面和密封用活塞的上侧面划定。

8、现有技术文献

9、专利文献

10、专利文献1:日本特开2017-205860号公报

11、专利文献2:wo2006/004052号公报


技术实现思路

1、发明所要解决的课题

2、然而,在具备空气密封机构的旋转工作台装置中,需要在该旋转工作台装置的运转中使空气从旋转体与框架的间隙喷出。而且,即使在专利文献2所公开的旋转工作台装置中也需要在该旋转工作台装置的运转中使空气从旋转体与框架的间隙喷出,因此需要在运转中使如上所述地设置的密封用活塞从旋转体分离。而且,通过向压力室供给作为工作流体的压缩空气(密封空气)来使该密封用活塞从旋转体分离。

3、但是,若如上所述地压力室由旋转体的下表面和密封用活塞的上侧面划定,则伴随密封用活塞从旋转体分离,该压力室内的空间成为与收纳孔的比密封用活塞靠内侧的空间(框架内的空间)连通的状态。其结果,成为也向框架内的空间供给对压力室供给的压缩空气的状态。

4、因此,为了在机床的停止中防止异物侵入到框架内,在将使用这样的密封用活塞的专利文献2的结构应用于在专利文献1中公开的具备空气密封机构的机床用的旋转工作台装置的情况下,产生在该框架内发生结构上的不良情况的问题。

5、更详细而言,在机床用的旋转工作台装置中,由该空气密封机构向框架内的空间供给的空气的压力设为如上所述地设置在该框架内的密封部件不会产生不良情况的程度的较低的压力。另一方面,由于需要克服上述的多个弹性部件的作用力而使密封用活塞移动,所以用于使密封用活塞从旋转体分离的工作流体的压力设为较高的压力。而且,该工作流体的压力是与由上述的空气密封机构向框架内的空间供给的空气的压力相比格外高的压力。

6、因此,若成为如上所述地向框架内的空间供给伴随密封用活塞从旋转体分离而对压力室供给的作为工作流体的压缩空气的状态,则框架内的空间的空气的压力变高,有设置在该框架内的密封部件产生伸出等结构上的不良情况的问题。

7、鉴于以上的问题,本发明的目的在于提供如下结构,在具备上述的空气密封机构的机床用的旋转工作台装置中,即使机床停止而停止由空气密封机构向框架内供给空气,异物也能够不侵入框架内,并且能够在该框架内不产生上述的结构上的不良情况。

8、用于解决课题的方案

9、本发明以如下机床用的旋转工作台装置为前提,该机床用的旋转工作台装置具备:在一端侧固定有包含安装工件的工作台的旋转体的旋转轴;以及在收纳孔内经由轴承能够旋转支撑地旋转轴的框架,旋转轴由驱动装置旋转驱动,尤其,机床用的旋转工作台装置具备为了使空气从在旋转轴的轴线方向上对置的旋转体的面与框架的面之间的间隙喷出而从形成于框架的供气口供给空气的空气密封机构。

10、在此基础上,本发明的特征在于,旋转工作台装置具备:圆环状的收纳槽,其在上述间隙开口且与旋转轴同轴地形成于框架;密封用活塞,其在收纳槽内能够在上述轴线方向上滑动地被收纳;弹性部件,其向旋转体侧对密封用活塞进行施力;突出部分,其以从收纳孔的周缘向收纳槽的中心侧在旋转轴的半径方向上突出从而遍及整周地覆盖收纳槽的开口的一部分的形式设置于框架;压力室,其在上述轴线方向上由突出部分和密封用活塞划定;以及供给装置,其供给使密封用活塞克服弹性部件的施力而向收纳槽的底面侧位移的程度的压力的工作流体。

11、发明的效果如下。

12、根据本发明,在上述的前提的机床用的旋转工作台装置中,该旋转工作台装置具备:在形成于框架(收纳孔)内的收纳槽内能够在主轴的轴线方向上滑动地被收纳的密封用活塞;以及向旋转体侧对该密封用活塞进行施力的弹性部件。并且,该收纳槽为了在旋转体的面与框架的面之间的间隙开口而形成为在上述轴线方向上开口。由此,该密封用活塞因弹性体的作用力向旋转体侧位移而与旋转体抵接,从而封堵上述间隙。

13、并且,在该旋转工作台装置中,具备以从收纳槽的周缘向收纳槽的中心侧在旋转轴的半径方向上突出从而遍及整周地覆盖收纳槽的开口的一部分的形式设置于框架的突出部分。而且,用于为了进行空气密封而使密封用活塞向从旋转体分离的方向位移的压力室由该突出部分和(在收纳槽内滑动的)密封用活塞划定。更详细而言,该压力室在上述轴线方向上由突出部分的朝向收纳槽内的内侧面(突部内侧面)以及与该突部内侧面对置的密封用活塞的面(突部对置面)划定。并且,该压力室在上述半径方向上由收纳槽的内周面(槽内周面)以及与该槽内周面对置的密封用活塞的面(槽对置面)划定。其中,该突部内侧面以及槽内周面是固定地存在的面。

14、而且,在机床的运转中,为了敞开上述间隙来进行空气密封,向压力室供给工作流体,使密封用活塞克服弹性体的施力而向从旋转体分离的方向位移。在该情况下,若密封用活塞像这样位移,则密封用活塞中的槽对置面在与自身所对置的槽内周面的间隔(对置方向的距离)不变化的位置沿收纳槽开口的方向即上述轴线方向滑动。因此,即使槽对置面像这样滑动,在上述半径方向上的压力室的区域也不会变化。另一方面,密封用活塞中的突部对置面在相对于自身所对置的突部内侧面(在对置方向上)分离的方向上位移。但是,该位移只不过在收纳槽内进行。

15、此外,突出部分覆盖收纳槽的开口的一部分地设置。换言之,收纳槽的开口在未被突出部分覆盖的部分在上述轴线方向上敞开,成为存在有相对于突出部分的敞开部分的状态。而且,压力室成为在上述半径方向上收纳槽内的突出部分侧的空间由密封用活塞的槽对置面封堵的形式。因此,密封用活塞构成为,包含该槽对置面的部分位于上述敞开部分。由此,该槽对置面能够在上述轴线方向上,不被突出部分限制地设定其大小。

16、因此,使该槽对置面的大小比密封用活塞通过上述位移而离旋转体最远时的压力室的在上述轴线方向上的大小(突部内侧面与突部对置面的间隔)大,即使密封用活塞位移,也会维持半径方向上的上述封堵。而且,根据本发明的结构,能够像这样构成密封用活塞。因此,根据本发明的旋转工作台装置,即使在机床的停止中密封用活塞封堵上述间隙,并且在机床的运转中,即使为了敞开上述间隙而使密封用活塞位移,由于能够不向框架内的空间供给为了进行该位移而供给的工作流体,所以也能够在框架内不产生上述的结构上的不良情况。


技术特征:

1.一种机床用的旋转工作台装置,具备:在一端侧固定有包含安装工件的工作台的旋转体的旋转轴;以及在收纳孔内经由轴承能够旋转地支撑上述旋转轴的框架,上述旋转轴由驱动装置旋转驱动,上述机床用的旋转工作台装置具备为了使气体从在上述旋转轴的轴线方向上对置的上述旋转体的面与上述框架的面之间的间隙喷出而从形成于上述框架的供气口供给空气的空气密封机构,上述机床用的旋转工作台装置的特征在于,具备:


技术总结
本发明涉及机床用的旋转工作台装置,其具备空气密封机构,即使机床停止而停止由空气密封机构向框架内供给空气,异物也不会侵入到框架内,并且在该框架内不会产生结构上的不良情况。具备:在旋转轴的轴线方向对置的旋转体的面与框架的面的间隙开口且与旋转轴同轴地形成于框架的圆环状的收纳槽;在收纳槽内能够在轴线方向上滑动地被收纳的密封用活塞;向旋转体侧对密封用活塞进行施力的弹性部件;以从收纳槽的周缘向收纳槽的中心侧在旋转轴的半径方向上突出从而遍及整周地覆盖收纳槽的开口的一部分的形式设置于框架的突出部分;在轴线方向上由突出部分和密封用活塞划定的压力室;以及供给使密封用活塞向收纳槽的底面侧位移的工作流体的供给装置。

技术研发人员:柴原壮登
受保护的技术使用者:津田驹工业株式会社
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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