专利名称：加工单元的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种加工单元、尤其涉及通过一台装置(机构)进行工具的旋转和进给的加工单元。
背景技术：
以往，作为为了进行攻丝、切削等而通过一台装置(机构)进行工具的旋转和进给的加工单元，利用了配置于电动机等的驱动轴的旋转这样的加工单元是主流。另外，出于缩短加工时间的目的，已知有:将电动机设为感应电动机并具有对离合器进行切换这种方式的快速进给机构的加工单元、将电动机设为变频电动机的加工单元等。但是，以往的加工单元是工具仅仅旋转的内部构造，因此，需要在外部另行设置进给机构。或者，需要进行使具有螺纹孔等加工部的工件移动等改进。因此，加工所需的装置数量增加。进而存在导致加工空间增大这样的课题。另外，对于将电动机设为感应电动机并搭载有离合器切换方式的快速进给机构的加工单元而言，每次都需要使可动部返回到第一原点，因此，存在白白浪费的加工时间。另夕卜，切削时的转速不能容易地变更。并且，存在构造复杂且难以维护这样的课题。另外，对于将电动机设为变频电动机的加工单元而言，转速的切换花费时间。因此，存在导致总加工时间也受到影响这样的课题。
实用新型内容作为用于解决上述课题的方案，技术方案I记载的加工单元的特征在于，具有:第一轴，其为电动机轴，并设置于电动机；第二轴，其为花键轴，与所述第一轴共有传送带，并将穿过中心杆的内部、 内置于滑块并在前方安装刀具的主轴连结；第三轴，其经由速度调节部与所述第二轴连结；第四轴，其与所述第三轴不同轴地在前方连结滚珠丝杠；以及前进后退支承部，该前进后退支承部的一侧与所述滚珠丝杠的螺母连结并且另一侧与所述中心杆连结，所述电动机是伺服电机并且具有控制所述电动机的控制装置。另外，技术方案2记载的加工单元的特征在于，所述控制装置具有控制所述第一轴的转速及正转反转的第一控制构件。另外，技术方案3记载的加工单元的特征在于，在所述第四轴和所述滚珠丝杠之间具有作为转矩释放部的离合器部。另外，技术方案4记载的加工单元的特征在于，在所述第四轴和所述滚珠丝杠之间具有作为转矩释放部的离合器部，该离合器部由配置在所述滚珠丝杠的后端的离合器主体和配置在所述第四轴的前端并嵌入所述离合器主体的内部的离合器嵌合部构成。另外，技术方案5记载的加工单元的特征在于，在所述第四轴和所述滚珠丝杠之间具有作为转矩释放部的离合器部，该离合器部由配置在所述滚珠丝杠的后端的离合器主体和配置在所述第四轴的前端并嵌入所述离合器主体的内部的离合器嵌合部构成，所述离合器主体或所述离合器嵌合部具有凹部。[0011]另外，技术方案6记载的加工单元的特征在于，在所述第四轴和所述滚珠丝杠之间具有作为转矩释放部的离合器部，该离合器部由配置在所述滚珠丝杠的后端的离合器主体和配置在所述第四轴的前端并嵌入所述离合器主体的内部的离合器嵌合部构成，所述离合器主体或所述离合器嵌合部内置突出部件。另外，技术方案7记载的加工单元的特征在于，具有调节切削加工时的转速的调节箱。另外，技术方案8记载的加工单元的特征在于，所述前进后退支承部的移动范围被限制，所述控制装置具有第二控制构件，只要所述前进后退支承部处于该移动范围内，无论处于哪一位置，所述第二控制构件都从该地点设定加工原点。另外，技术方案9记载的加工单元的特征在于，具有过负载检测构件。另外，技术方案10记载的加工单元的特征在于，在所述滚珠丝杠的前部具有滚珠丝杠前端保持部。实用新型的效果根据如上所述构成的本实用新型，可以通过一台装置(机构)进行工具的旋转和进给，因此，不会导致装置数量增多、加工空间大型化。另外，将电动机设为伺服电机并且具有控制前进后退的控制装置，由此，可以适当地改变转速，并且，对各部位、机构在整体或主要部分对移动进行设定。因此，可以防止装置自身的复杂性加剧、维护性变差。另外，由于具有转矩释放机构，因此可以将加工时自工件接收的转矩释放。因此，可以降低对在加工单元的前部配置的工具、主轴、中心杆等施加的负载，从而可以防止在加工单元内部配置的部件、机构破损。
图1是本实用新型的加工单元的局部剖开的主视图；图2是该加工单元的俯视图；图3是该加工单元的右视图；图4是关于本实用新型的离合器部的侧视图；图5是该离合器部的右视图；图6是本实用新型的前进后退支承部附近的立体图；图7是与本实用新型的控制装置相关的框图。附图标记说明I 电动机2 第一轴(电动机轴)3 传送带4 中心杆5 滑块6 工具7 主轴8 第二轴(花键轴)[0036]9 速度调节部10第三轴(轴)11滚珠丝杠12第四轴(轴)13螺母14前进后退支承部15控制装置16离合器部(转矩释放部)17离合器主体18离合器嵌合部19突出部件(铁球、钢球等)20凹部21导向杆22滚珠丝杠前端保持部23第一控制构件26调节箱27调节部28第二控制构件29前进后退调节部30过负载检测构件100装置主体
具体实施方式
以下，参照附图说明本实用新型的加工单元的优选实施方式。对本实用新型的实施方式进行说明。图1是本实用新型的加工单元的主视图、图2是该加工单元的俯视图、图3是该加工单元的右视图。本实用新型的加工单元具有:设置于电动机I的第一轴(电动机轴)2 ；与第一轴2共有传送带3的第二轴(花键轴)8，该第二轴(花键轴)8将穿过中心杆4的内部、内置于滑块5并在前方安装工具6的主轴7连结；经由速度调节部9与第二轴8连结的第三轴(轴)10 ;与第三轴10不同轴地在前方连结滚珠丝杠11的第四轴(轴)12 ;一侧与滚珠丝杠11的螺母13连结并且另一侧与中心杆4连结的前进后退支承部14 ;以及控制电动机I的控制装置15。电动机I是伺服电机，只要能够进行独立控制即可，可以使用市面上出售的伺服电机。作为工具6，可以根据螺纹孔形成、螺纹嵌入、切削、研磨等加工种类的变动进行变更。速度调节部9是用于根据齿数、槽深度等改变转速的部件，也可以根据工件所需的转速适当变更或更换。图4是关于本实用新型的离合器部的侧视图、图5是该离合器部的右视图。可以在第四轴12上，在前进后退支承部14的后方设置作为转矩释放部的离合器部16，从而形成将过度的转矩释放的结构。离合器部16由配置在滚珠丝杠11后端的离合器主体17和配置在第四轴12的前端并嵌入离合器主体17内部的离合器嵌合部18构成。作为嵌合方法的例子，可以假设配置在离合器嵌合部18内部的突出部件19嵌入形成于离合器主体17内周面的凹部20这种形态。另外，突出部件19相比离合器嵌合部18的表面向外侧突出的状态是基本状态。突出部件19优选自形成于离合器嵌合部18侧面的I 6个部位的孔部突出I 6个，特别优选配置在2个部位或4个部位。并且，在离合器主体17的内周面形成凹部20。凹部20优选形成I 6个，特别优选配置在3个部位、4个部位或5个部位。并且，突出部件19及凹部20也可以在轴向上形成I列、2列或3列。另外，对于突出部件19的种类而言，作为材质，可以采用铁、钢、塑料等，作为形状，可以采用球、多边形等，并不仅限于一种。另外，作为其他实施方式，突出部件19优选在离合器主体17的内周面自I 6个部位的孔部突出I 6个，特别优选配置在2个部位或4个部位。并且，在离合器嵌合部18的侧面形成凹部20。凹部20优选形成I 6个，特别优选配置在3个部位、4个部位或5个部位。并且，突出部件19及凹部20也可以在轴向上形成I列、2列或3列。图6是本实用新型的前进后退支承部附近的立体图。前进后退支承部14的一侧与滚珠丝杠11的螺母13连结并且另一侧与中心杆4连结。S卩，滚珠丝杠11的螺母13与中心杆4不同轴地形成。另外，为了进一步提高加工精度，可以在滚珠丝杠11和中心杆4之间配置导向杆21。导向杆21随着滚珠丝杠11的前进后退经由中心杆4使主轴7及工具6前进后退时，能够抑制特别是上下方向的摇晃和旋转方向的扭曲。另外，也可以在滚珠丝杠11的前方配置滚珠丝杠前端保持部22。由于包括滚珠丝杠前端保持部22在内可以限定滚珠丝杠11的前端及后端，所以可以设定进给的长度。图7是与本实用新型的控制装置相关的框图。本实用新型的加工单元具有:设置于电动机I的第一轴(电动机轴)2 ;与第一轴2共有传送带3的第二轴(花键轴)8,该第二轴(花键轴)8将穿过中心杆4的内部、内置于滑块5并在前方安装工具6的主轴7连结；经由速度调节部9与第二轴8连结的第三轴(轴)10 ;与第三轴10不同轴地在前方连结滚珠丝杠11的第四轴(轴)12 ;一侧与滚珠丝杠11的螺母13连结并且另一侧与中心杆4连结的前进后退支承部14 ;控制电动机的控制装置15。需要说明的是，上述结构与图1 图3相同。除上述结构之外，还具有控制第一轴2的转速及正转反转的第一控制构件23。另外，在装置主体100的外部配置与控制装置15连结的调节箱26。调节箱26通过对配置于调节箱26的调节部27 (按钮式、转动抓手这种方式等)进行按压或转动，从而也可以对转速进行调节。另外，控制装置15控制电动机，也可以配置在该前进后退停止了的情况下能够从该地点再次设定加工原点并进行加工的第二控制构件28。对使用了本实用新型的加工单元的作业顺序进行说明。起动装置主体100。此时，电动机I起动，第一轴2旋转,并且由于第一轴2与第二轴8共有传送带3,因此,第一轴2和第二轴8连动地旋转。通过该旋转运动，配置在中心杆4下部的主轴7也旋转，从而最终可以使刀具6旋转。需要说明的是，第一轴2和第二轴8的旋转可以通过配置在装置主体100前部的速度调节部9来进行微调节。第三轴10是用于将速度调节部9和传送带3连接的部位(轴)。[0071]并且，经由第一轴2、第二轴8、第三轴10的旋转运动，也向第四轴12传送旋转。因此，配置在第四轴12前方的滚珠丝杠11也旋转，并且，由于在滚珠丝杠11上螺纹嵌合有前进后退支承部14，前进后退支承部14与中心杆4被固定，所以，可以使配置在中心杆4前方的主轴7、工具6前进。并且，前进后退支承部14的能够前进后退的范围存在限度，可以经由控制装置15对前进后退进行控制。另外，也可以配置对前进后退的前端及后端进行检测的前进后退调节部29，可以采用例如市面上出售的限位开关、非接触式开关等对移动范围进行限制及检测。也可以假设基于检测到的数值来改善工作方法。另外，在加工材质硬的工件、或加工层压材料等硬部位和柔软部位层叠排列的工件的情况下等，若因加工时自工件接收的转矩而过度地受到影响，则存在滚珠丝杠11、前进后退支承部14、速度调节部9等破损的可能性，因此，优选在第四轴12上，在前进后退支承部14的上部配置离合器部16。另外，也可以在控制装置15内设置在转矩过度地受到了影响的情况下检测过负载的过负载检测构件30。过负载检测构件30根据电动机I的转矩负载可以假设各种形态，例如配置在装置主体100外部的形态、与第一控制构件23连动的形态、与离合器部16连动的形态等。通过组合上述旋转运动及前进后退的移动，可以对具有螺纹孔等加工部的工件，经由工具6保持丝锥地进行螺纹加工。另外，控制装置15是用于控制电动机I的转速及前进后退支承部14的前进后退的装置，但可以通过第一控制构件23对第一轴2的转速及正转反转进行控制。并且，通过第二控制构件28，在前进后退支承部14停止了前进后退的情况下，可以从该地点再次设定加工原点并进行加工。并且，通过过负载检测构件30，与根据电动机I的转矩负载与第一控制构件23连动的形态、与离合器部16连动的形态等装置的规格相应地，将检测结果相对于装置的旋转及进给进行反馈，以防止在前进后退支承部14停止了前进后退的情况下、特别是过度的转矩经由工具6及主轴7传送到包括电动机I的装置整体的各部分而导致产生损伤。另外，本实用新型能够应用于上述控制或加工方法，也能够适当地改变规格，例如将编入了各种控制方法的构件增加到装置结构中等。
权利要求1.一种加工单元，其特征在于，具有: 第一轴，其为电动机轴，并设置于电动机； 第二轴，其为花键轴，与所述第一轴共有传送带，并将穿过中心杆的内部、内置于滑块并在前方安装刀具的主轴连结； 第三轴，其经由速度调节部与所述第二轴连结； 第四轴，其与所述第三轴不同轴地在前方连结滚珠丝杠；以及前进后退支承部，该前进后退支承部的一侧与所述滚珠丝杠的螺母连结并且另一侧与所述中心杆连结， 所述电动机是伺服电机并且具有控制所述电动机的控制装置。
2.如权利要求1所述的加工单元，其特征在于， 所述控制装置具有控制所述第一轴的转速及正转反转的第一控制构件。
3.如权利要求1或2所述的加工单元，其特征在于， 在所述第四轴和所述滚珠丝杠之间具有作为转矩释放部的离合器部。
4.如权利要求1或2所述的加工单元，其特征在于， 在所述第四轴和所述滚珠丝杠之间具有作为转矩释放部的离合器部，该离合器部由配置在所述滚珠丝杠的后端的离合器主体和配置在所述第四轴的前端并嵌入所述离合器主体的内部的离合器嵌合部构成。
5.如权利要求1或2所述的加工单元，其特征在于， 在所述第四轴和所述滚珠丝杠之间具有作为转矩释放部的离合器部，该离合器部由配置在所述滚珠丝杠的后端的离合器主体和配置在所述第四轴的前端并嵌入所述离合器主体的内部的离合器嵌合部构成， 所述离合器主体或所述离合器嵌合部具有凹部。
6.如权利要求1或2所述的加工单元，其特征在于， 在所述第四轴和所述滚珠丝杠之间具有作为转矩释放部的离合器部， 该离合器部由配置在所述滚珠丝杠的后端的离合器主体和配置在所述第四轴的前端并嵌入所述离合器主体的内部的离合器嵌合部构成， 所述离合器主体或所述离合器嵌合部内置突出部件。
7.如权利要求1或2所述的加工单元，其特征在于， 具有调节切削加工时的转速的调节箱。
8.如权利要求2所述的加工单元，其特征在于， 所述前进后退支承部的移动范围被限制，所述控制装置具有第二控制构件，只要所述前进后退支承部处于该移动范围内，无论处于哪一位置，所述第二控制构件都从该地点设定加工原点。
9.如权利要求1或2所述的加工单元，其特征在于， 具有过负载检测构件。
10.如权利要求1或2所述的加工单元，其特征在于， 在所述滚珠丝杠的前部具有滚珠丝杠前端保持部。
专利摘要本实用新型提供一种加工单元。在以往的加工单元中，由于其为工具仅仅旋转的内部构造，因此，在外部另行设置有进给机构，并且，在搭载了离合器切换方式的快速进给机构的情况下，每次都需要使可动部返回到第一原点，因此，存在白白浪费的加工时间，并存在切削时的转速不能容易地变更这样的课题。在本实用新型的加工单元中，通过控制前进后退，对各部位、机构在整体或主要部分对转速和进给量进行设定，因此，可以防止装置自身的复杂性加剧、防止维护性变差。另外，由于具有转矩释放机构，因此，可以降低施加于工具、主轴等的负载，从而可以防止单元破损。
文档编号B23Q5/10GK203062372SQ20122060858
公开日2013年7月17日 申请日期2012年11月16日 优先权日2012年11月16日
发明者铃木哲哉, 桥本将成 申请人:速技能机械制造(常熟)有限公司