专利名称：分度装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在模具等的超精密加工用的工作i;iM等中^ffl的分度^g， 特别涉及一种育鹏鄉工件的超精密加工瓶高分度精度的分度體。
技术背景一直以来，分度驢如日本特开平6—344244号公报所示那样，大多采用由^^轴承等衮动轴承转动自如地^f〈分度台，由蜗扦涡轮机构等m^式的分度机构使该分度台转动既定角度的方式。地孵由滚动轴湖分度台进行顿，由蜗杆涡轮机构实施既定角度糊 的方式特别是在载置大型工件的分度台的场合下雜问题。也就是在由滚动轴承 对分度台进行支承的场合下，结构上存在台的转动轴的轴刚性差，不能提高分度 精度的缺点。这是因为，在现有分度台中，一 用将用于分度的角度编码器等标尺设置 在分度台中心的结构，分度角度的體使得工件越大，贝拼周部处的4體偏魏 大。针对这点，如果由空气轴承等流懒由自分度台进行，，贝脂嫩将分度台的起动车转巨抑制到较小，从而育^Jt高轴刚性，兽^^高分度精度。然而对于能够将起动转矩抑制到较小的空气轴承来说，尽管不会弓胞台的轴刚性下降，但另 一方面由于是空气轴承，所以轴承刚性低，不能録旭工件那样的重物。而且 具有空气轴承承受偏置负荷的能力差等缺点。因而在现有技术中， 一般瞎况下， 流m由承仅限于应用在ta^s、小型工件的分度，中。 发明内容为了消除现有技术的j^缺点，本发明的目的^f共一种分度^a，不仅配 备了黝多驢^M工件的旭分度台，而且还能获得高精度的分度精度。 用于实现该目的的本发明的分度體，其特征在于，包括分度台，具有载置工件的台本体，ffl51既定角度的转动，对Jl^台本体的l转力角劍ig进行分度;底座，具有产生，分度台的转动动力的伺，艮电动*几、和分别对J^分度台的径向负荷和推力负荷进行支承的流懒由承；轴承间隙传,，用于对，±^分度 台的推力负荷的流体轴承的轴承间隙大小进行检测；压力流影周整机构，为了使 得J^轴承间隙的大小可变，对供给到J^流懒由承的轴承间隙内的压力流体的压力禾n/逾荒量逝fi周整；轴承间隙腔制机构，/Ai^轴承间隙传麟的输出中读 取轴承间隙的检观値，至少^Lbi分度台转动期间X^t测值和预先设定的设定值进行比较，使，压力流量调整机构工作而对轴承间隙进行控制，从而将JlM轴 承间隙大小保持在设定值以上；以及分度台控制机构，对战伺月艮电动丰腿行控 制，对±^分度台的$^力角^￡行分度。而且，也可以设计成，分度台被水平配置，传感器对承^i^分度台的负荷 的上部推力轴承的轴承间隙大小进行检测，此时J^制部最好构成为^tM 力流量调整机构工作，以便itJl^分度台转动期间将mh部推力轴承的轴承间隙大小保持在设定值以上，而^Lm分度台停止时，消除JAi:部推力轴承的轴 承间隙。而且，特征在于，±^$制部除了±^轴承间隙传^^之外，同时还利用至 少包含用于对压力流体的压力或^1:进行检测的传感器的其它种类传 ，以手 动或自动方式，将分度台轴承间隙保持在既定值。进一步，，流m由承虚好是空气轴承。本发明如Ji^那样由流懒由承转动自如i似、:t分度台进行支承，并由传IS^对 轴承间隙的大小进行观懂，对供给到J:M流辦由承的压力流体的压力进fiH周整， 以便至少在，分度台转动时，将轴承间隙保持在既定值以上，因此即使是， 工件那样的重物，舰设置既定大小的轴承间隙，也能 ^力自如地魏，特别是即使^fe动力矩较小的空气轴承的场合下，也能可mtw，工件那样的重物进行支承并能以小转矩使皿动，从而肖,获得提高分度精度的效果。本发明在用于模具等的超精密加工M大型工件进行加工的工作机械中所 使用的分度装置中，发挥很大效果，但是并不局限于此，本发明也可以广泛应用 于小型工件用的虹作tW之外的各种分度體。
图1是本发明分度，的简要结构图。 图2是本发明其它实施例的分度装置的简要结构图。
具体实施方式
下文将参考图1对本发明的一种实施例进行介绍。在图1中，10彰示/ffi， 11 ^分度台。分度台11以7K平姿舰置TO^10上。相当于转动轴的突出部11A—体设置在分度台11的本体的中心下部上， 设置M率10内的构成直接驱动(DD)伺服电动机12的转子12A设置在该突 出部11A上。并且，以力A^hi则驢该軒部12A的方式，将圆环状凸起部13 — 体地设置在该分度台11的下部。在本实施例中，分度台ll由下淑孵的流鸺由承絲。圆环状凸起部13的夕卜周面转动自如地嵌合在i體^/ffi10内且例如由静压 型等的流懒由承构成的径向轴承14中，通过位于该径向轴承14的轴承间隙内的 流体，承受径向负荷。而且，该分度台ll的下表面中的、圆环状凸起部13的根 部夕卜侧周围的圆环区域是与静压型推力轴承t间形礎由承间隙的部分，与设置在10战面上的例如由静压型等的流辦由承构成的上部推力轴承15相向。而 且，环状的承接板16与分度台11的本体平份也安装在圆环状凸起部13的下端上， 该承接板16的上表面同样为与设置 座10内部的例如由静压型等的流m由承 构成的推力轴承^间形戯由承间隙的部分，与设置 座10内部的下部推力轴承n相向。在该实施例中，Jd^径向轴承14、上部推力轴承15和下部推力轴承17分 别具有被分割为多个的轴承要素而设置在与分度台11同心的圆周上，而该多M由 承要素WLhM圆环状。M由承14、 15和17中直接作用分度台11的负 荷的上辦由承15的被分割开的節由承要素上，设置有对錯由承要素分别对应 地供给压力流体的压力'流影周整机构18。该压力硫影周整机构18由压力调整阀、 压力控制阀、流量调整阀、流量控制阀等会賊。这些阀即使由手动操作，也育^I多 调舰力、流量。由于ffiil^些压力硫影周整机构18，将加压空气舰力油等压 力流体供给到上部推力轴承15的錯由承要素内，因而，上部推力轴承15以轴 承间隙可变的方式构成。而且，径向轴承14和下部推力轴承17也与上部推力轴 承15同#|皮分割为多个，皿图中省略的压力硫影周整机构，分别供给既定压力 的压力流体，以轴承间隙可变的方式构成。，DD伺服电动机12包括设置在一体形皿分度台11的本体中心下部上 的突出部11A的夕卜周的軒部12A、禾口4 10的内部i體于圆环状凸起部13 内侧的定子12B，借助电动机驱动部19工作而使分度台11转动。将角度编码器20安装在DD伺服电动机12的下端也就是分度台11本体的 突出部llA的下端和/ffilO之间，对分度台ll的$^力角度{體进行检测，将其 输出输超啦制装置21 。控制装置21将来自外部未图示的NC装置的指令与由角 度编码器20反馈的目frf^力角衝體进行比较，向电动机驱动部19发出指令信 号，使分度台11 $#^力既定角度，并且^^f检测的转动角度隨与指4^致的隨， 指令电动机驱动部19停止车恸，保銜亥，。在分度台11的表面上形成了用于对所载置的工件W进行真空吸附的真空吸 附孔，与所述 L相连的真空^l 各22i體在分度台11的内部。该^l 各22舰i體 在分度台11的突出部11A下端中央的$转力接头23与真空装置24相连。该真空 装置24根据来自控制装置21的指令工作，有选^i也将箭il 各22切换为负压^^气 压。10上，与分度台11的下表面相向地，最好沿分度台11的圆周方向 以例如90。的间隔设置非撤虫式传感器25。该传感器25对分度台11下表面&i: 下方向上的^S变化^UM专感器25至分度台11下表面的距离进行检测，并将输 出输超啦制驢21。控制驢21除了包括± 卩样的对分度台11的转动角衝體进行控制而实 现分度功能的分度控制部之外，还體有以下那样地舰力'涼Ai周整机构18工作 而对上部推力轴承15的轴承间隙3S行控制的轴承间隙腔制部。该轴承间隙控制^t据M^(专感器25的输出，计算上部推力轴承15的被分 害岍的錯由承要素的轴承间隙大小，分别向设置在聰由承要素上的压力箭遣 调整机构18发送指令。也就是说，轴承间隙腔制部构成为，向压力疏影周整机构 18 m指令，以倒每具有下述压力的加压空气,力油等压力流体向上部推力轴 承15的^ll承要素供应，mE力肯^刻每上部推力轴承15的被分割开的M 轴承要素的轴承间隙大小保持在预先设定的值以上。财卜，在该控制，21中， 分度控制部和轴承间隙腔制部相互关f^虹作。也就是说，当分度台ll停止时， 分别使各压力硫4i周整机构18工作，以便陶氐J^ffi力流体的压力，消除錯由 承要素的轴承间隙。财卜，当将使分度台11进行分度附旨令^i^i份度控制部时， 轴承间隙控制部分别使各压力硫影周整机构18工作，以便^±^轴承间隙的大小 达到既定值以上，之后，当该轴承间隙大小变为既定值以上时，该分度控制部使 分度台ll转动。下文将对本实施例的分度驢的作用进行介绍。如Jl^卩样，在分度台11的停止期间，压力硫影周整机构18陶氐向上部推力轴承15供给的压力流体的压力。因而，上部推力轴承15由于分度台11的自重而处于轴承间斷消除的状态，因而，分度台ll不ffiil位于轴承间隙内的流体而是由上部推力轴承15直接，。从而，分度台11不会产生伴随着轴承间隙的变化弓l起的倾斜等，而是以当初预定的姿势可靠而正确地保持在停止状态。藉此，由分度台11吸附保持的工^牛w的上下方向，不会产生误差。而且，SLh^分度台11停止期间，也向径向轴承14和下部推力轴承17供 给既定压力的压力流体。此时的径向轴承14正确地保持分度台11的转动中'lM^ 置。而对于下部推力轴承17， ilil增大轴承间隙，将分度台11向下压，倉,使 上部推力轴承15的轴承间隙进一步完全消失。藉此，分度台11固^i也保持^h口 然后，itM停止状态下，如果从NC装置给出分度台ll的转动指令，则 控制體21的分度控制部首先4舰力硫影周整机构18工作，以便传麟25的输 出超U予腕的既定值以上，也就处部推力轴承15的分割的錯由承要素的轴承 间隙尺寸分别超嘅定值以上。当传麟25检测至啲轴承间隙小时，纟娥高压力 的指^f超阪力硫影周整机构18，增大供给到上部推力轴承15的錯由承要 素的压力流体的压力。这样，如果轴承间隙尺寸增大，贝脂,从轴承传麟25的输出中检测发现 轴承间隙大小BS概定值以上。接收到该结果后，控制装置21的分度控制部向 电动机驱动部19发出起动指令，使DD伺服电动机12工作，使分度台ll车转力。 分度台ll的转动角度，由角度编码器20检测，^t测信号被反馈。一旦该检 测信号与指令的既定值一致，则控葡，21的分度控制部向电动机驱动部19发 出停止指令，使分度台ll停止车转力。在分度台11进行分度动作期间，径向轴承14和下部推力轴承17当然处于 保持直接作用负荷的上部推力轴承15的轴承间隙大小在预定的适当值以上的状态。当传麟25检测至啲轴承间隙大小变小时，^!娥高压力的指4tr超U压力-流影周整机构18，轴承间隙大小立刻恢复。如此，对分度台11的负荷进行^^〈的 上部推力轴承15当然处于径向轴承14和下部推力轴承17離多发挥作为流体静压 轴承的功能的最佳状态，进行分度台11的转动。因而育滩将分度台11的起动力矩和转动力矩抑制到极小。该分度台ll的粘着tP力繊P脇动等穀柳制，育餱 止在正确的分度JM上。一旦分度台11完全停止，则控制装置21的轴承间隙控制部^E力硫量调整 机构18工作，以便消除上部推力轴承15的轴承间隙，象iJ^辭可彰iM斜粉 度台ll。这样，由于分度台11象JMWffi流体静压轴承離多发挥功能的最佳状态 下起动，因而起动,极小，结果与提高轴刚性相同，育,格夕喂高分度精度。 特别是在鄉分度台的场合下，分度精度的提高1杠#^卜周部分处的體下降的效果增大。而且，在分度动作期间，fflil将上部推力轴承15和径向轴承14的轴承间隙保持恒定，在载置了有驢的工件的分度台的场合下，还不会受针对於轴承要素的负荷偏置的影响，而是能正确地分度。it^卜，扯部推力轴承15处， 当分度结束后，轴承间隙消失，直接顿负荷，将工件定位在正确的j體上，因 此能将分度台11鄉化而使其驢大龍的工件，进行精密加工。进而，由于分 别分割地构成径向轴承14、上部推力轴承15和下部推力轴承17，因而即使分度 台11，化，也育,轻易地使静压轴承与该，化相M。fch^实施例中，虽然显示了将分度台11 zK平设置的示例，但是本发明并 不局限于此，即倒^^度台11的输已冰平设置方式的分度驢，也能获得相同的 效果。而且，可以〗顿各种流辦瞎〈，其中特别是在静腿的4顿空气躬体的流 4辆由承的场合下，可以禾佣工厂予跌准备好的空气配管，而且空气比较容易处理，所以优选。此外，^L^实施例中，作为用于测量轴承间隙的传感器，虽然以与分度台 11的下表面相向糊^撤虫式传麟25为例进行了介绍，但是本发明并不局限于 此，也可以4顿育,组装在轴承内的静电电翻的传繊等各种传繊，離多进 行各种娜。Itl^卜，^M实施例中，虽然以j顿用于测量轴承间隙大小的传麟25为 例，但是本发明并不局限于此，作为其它实施方式的示例，也可以采用将监视台 位置等的位置传感器、压力传自、流量传^1等其它,的传 —并使用的 方式。特别地，如图2所示，也可以将标 tt也配备于压力流体的调节机构即压力-流影周整机构18的压力传#^和设置在流#^路内的流量传感器30等的检测 输入控制驢21内，并一起鹏这M^。此时，控制體21也可以禾,/Aff述轴承间隙传繊之外的其它传麟30 等得到的压力、流M^f言息。在4糊这多个传麟的场合下，一ii^概由承间隙、 一边检测流体压力或流量，育^I多对轴承间隙邀行控制。也就是會詢多由显示器32监 视预先设定的流体压力或流量值、和设置在轴承部或流#^￡各等上的其它传 30等的检测数据，以手动或自动方^t压力^ai周整机构18进行控制。由于工 件重量和轴承间隙的关系在既定的加工条件下，应于状态而变化，因而肖,一 鹏见—鹏制，从而保赚佳状态。而且，作为其它传感器，也可以4顿位置传繊，例如采用这种实驗式， 即对台上表面的位置等进行测fi^，禾IJ用计算推定轴承间隙，以手动或自动方式 对压力硫体调节机构进行控制，将轴承间隙腔制胜最希望的{體上。在这样的场 合下，结构将变得比l^0
权利要求
1、一种分度装置，其特征在于，包括分度台，具有载置工件的台本体，通过既定角度的转动对上述台本体的转动角度位置进行分度；底座，具有产生上述分度台的转动动力的伺服电动机、和分别对上述分度台的径向负荷和推力负荷进行支承的流体轴承；轴承间隙传感器，用于对支承上述分度台的推力负荷的流体轴承的轴承间隙大小进行检测；压力流量调整机构，为了使得上述轴承间隙的大小可变，对供给到上述流体轴承的轴承间隙内的压力流体的压力和/或流量进行调整；轴承间隙控制机构，从上述轴承间隙传感器的输出中读取轴承间隙的检测值，至少在上述分度台转动期间对检测值和预先设定的设定值进行比较，使上述压力流量调整机构工作而对轴承间隙进行控制，以便将上述轴承间隙大小保持在设定值以上；以及分度台控制机构，对上述伺服电动机进行控制，对上述分度台的转动角度进行分度。
2、 根据权利要求1所述的分度驢，其特征在于 J^分度台具有台本体，配备了对工件进伊及附的机构；圆环浙凸起部，同轴地形j^EJ^台本体上,并在内侧组^id^伺月艮电动机;以及突出部，与战台本体同轴且形^m圆环状凸起部的内侧，安装着 Jl^伺服电动机的 好，战台本体以水平姿势隨^^ 上。
3、 根据权利要求1或2所述的分度驢，期寺征在于 i^t推力负荷进行，的流懒由承包括设置在± 座的上表面上并与±^分度台的台本体下表面之间形礎由承间隙的静raih部推力轴承；以及与设置在和，台本体为一体的圆环状凸起部的下端部上的环^^接板的下表面之间形礎由承间隙的静ra下部推力轴承。
4、 根据权利要求3所述的分度驢，期寺征在于mi:部推力轴斜吓部推力轴承被分割为排列在分度台的同心圆周上的多W由承要素，各轴承要素的 轴承间隙可变。
5、 根据权利要求1所述的分度驢，期寺征在于对战径向负荷进行支 承的流僻由承由在与台本体成一体的圆环状凸起部的外周面之间形礎由承间隙的 静鹏径向轴承构成。
6、 根据权利要求5所述的分度，，其特征在于，径向轴承被分割为 排列^Jl^圆环状凸起部的周向上的多,由承要素，各轴承要素的轴承间隙可变。
7、 根据权利要求3所述的分度驢，^f寺征在于战轴承间隙传S^对mi:部推力轴承的轴承间隙的大小进行测量，并且在分度台的圆周方向上等间 隔地设置了多个。
8、 根据丰又利要求i戶;M的分度，，其特征在于具有包括角度编码器和分度控制部的分度控制机构，该角度编码器对J^分度台的转动角度进行检测， 该分度控制部将由上述角度编码器所反馈的转动角度的检测值和分度角度附旨令 值进行比较，对，伺服电动机的电动机驱动部进行控制，使得分度台的转动角 度与指令值一致。
9、 根据权利要求1所述的分度，，其特征在于，轴承间隙浪制机构与战分度台的工作相关膨也^i^力流影周整机构工作，^ELbi分度台转动 时将mi:部推力轴承的轴承间隙大小保持在既定值以上，并且&i^分度台停止时，将mi:部推力轴承的轴承间隙消除。
10、 根据权利要求9所述的分度驢，其特征在于J^轴承间隙腔鹏几构itM分度台停止时，^i^下部推力轴承的轴承间隙增大。
11、 根据权利要求1所述的分度體，欺寺征在于，除了i^轴承间隙传感 器之外，还至少设置有包含对J^il力流体的压力或流Sa行检测的传^E内 的其它种类的传感器，并且还具有禾,这些传,的输出信号对运行中的轴承间 隙状态进行监视的机构。
12、 根据权利要求9所述的分度驢，欺寺征在于mE力流影周整机构 能够自动i舰压力、流量謝fi周整，并且可以ilil手云鹏作对压力、^fi謝1H周 整。
13、 根据权利要求3 6中任一项所述的分度驢，^!T征在于J^流体轴承是空,由承。
14、 根据权利要求1 3中任一项所述的分度驢，欺寺征在于±^分度 台是设置i4MI密加工t肚并驢鄉工件的分度台。
15、 根据权利要求14所述的分度驢，其特征在于战分度台具有对工 件进行吸附的真空吸附机构。
全文摘要
本发明的分度装置利用由流体轴承构成的径向轴承(14)、上部推力轴承(15)和下部推力轴承(17)，将分度台(11)转动自如地支承在底座(10)上。由传感器检测上部推力轴承(15)的轴承间隙大小，由压力·流量调整机构(18)调整供给到上部推力轴承(15)的压力流体的压力，至少在分度台(11)转动时，通过各上述轴承间隙大小保持在既定值以上，能够使各分度台的起动转矩和转动转矩抑制到较小，提高分度精度。
文档编号B23Q16/02GK101219520SQ20071014418
公开日2008年7月16日 申请日期2007年12月26日 优先权日2006年12月26日
发明者内村浩, 秋山贵信, 铃木照三 申请人:东芝机械株式会社