机床以及可分离/可连接的马达的制作方法

专利名称：机床以及可分离/可连接的马达的制作方法
技术领域：
本发明涉及机床以及可分离/可连接的马达。
背景技术：
(1)一些利用加工中心等在加工区域中加工工件的机床在加工区域中具有可旋转地保持工件的回转工作台装置(参见JP 2003-311565A的第4页和第5页)。这种车床以如下方式加工工件。
首先，未加工的工件被载入加工区域并且这个工件被回转工作台装置所保持。然后工件在被加工中心的刀具加工的同时以适当的方式连续地或间歇地旋转。加工之后，已加工的工件从回转工作台装置上移除并且被载出加工区域。
然而，当回转工作台装置有故障时，不能进行加工，直到回转工作台装置被修好，这样会降低机床的作业率。
如图19所示，具有多个能被载入加工区域A1并且从中载出的回转工作台装置321的结构是一种能解决上述问题的机床的能想象到的参考实例。如果每个回转工作台装置321保持一个工件W并且在加工区域A1之外的工作区域备用，那么当在加工区域A1中进行加工的回转工作台装置321出现故障时，一个备用的回转工作台装置321能被载入加工区域A1以使得能快速地恢复加工，因而防止了机床301作业率的下降。
然而，回转工作台装置321的驱动源通常是马达361，动力通过相关的电缆362供应至该马达。因此，有可能在将多个回转工作台装置321移动入和移出加工区域A1的过程中，电缆362缠结在一起。
(2)偶尔，电动机2461(下文中称之为“马达”)用作连接至从动转轴并且向其施加旋转力的驱动装置。马达2461是将电能转换成动力的装置。
图32是用于描述马达2461的一个示例性结构的中心横截面视图。
如图所示，马达2461具有柱形定子2464和转子2463，转子2463容纳在定子2464内的空间中并且在其两端被一对设在定子2464内的轴承2468可旋转地支撑。永磁体2467设在转子2463的外圆周表面上，而多个线圈2466在圆周方向上以预定的角度间隔布置在定子2464的内圆周表面上。通过经由线圈2466输送交流电同时保持对应于这个预定角度的相位差，永磁体2467在圆周方向上顺序地被磁力拉向线圈2466，导致转子2463旋转(例如参见JP 8-163844A中第2至4页以及图1)。
当利用诸如马达2461的马达旋转由预定的支撑元件2427所轴向支撑的从动转轴2441时，马达2461的转子2463通过诸如联轴器的中间元件2451连接至从动转轴2441。一旦被连接，就假定马达在除了维修或维护之外不被断开地使用。
然而，在一些情况下，优选地采用马达2461能连接至从动转轴2441并且与其分离的结构(也就是以上所述的“连接”和“断开”)。一种这样的情况是一单个马达2461共同地用于多个从动转轴2441。如果这样的连接/分离是可能的，那么可以想象到马达2461的结构和上述结构相比能更简单并且更紧凑。然而，目前市场上并没有这样的马达2461可用。

发明内容
本发明正是考虑到这些通常的问题而作出的。本发明的一个目标是实现一种机床，即使在保持工件的回转工作台装置有问题的情况下也能防止机床的作业率下降，并且能防止用于将动力供应至回转工作台装置的驱动源的动力传递路径元件(比如电缆)发生缠结。本发明的另一个目标是实现一种可分离/可连接马达，通过可分离地将转子连接至从动旋转轴而将旋转力施加至从动旋转轴，能使得其结构紧凑并且由于只具有几个结构元件而会简单便宜。
本发明的一个方面是一种机床，其包括回转工作台装置，其具有保持工件的工作台并且基于已经输入的驱动力旋转该工作台；用于加工工件的加工区域，该回转工作台装置被载入和载出加工区域；和用于在连接至回转工作台装置时输入驱动力的驱动源，该驱动源设在加工区域中以使得驱动源能与回转工作台装置断开。
本发明的另一个方面是一种可分离/可连接马达，其包括转子，其被构造为可以轴向且可分离地连接至从动旋转轴，该从动旋转轴通过轴承支撑在支撑元件上以使得从动旋转轴可绕着其轴线旋转，该从动旋转轴具有形成于其一个端部上的凸起，转子在连接至从动旋转轴时将旋转力施加至从动旋转轴；和凹陷，其直接形成于转子轴向上的一个端部中，该凹陷与形成于从动旋转轴的端部上的凸起相啮合并且用于将旋转力传递至从动旋转轴。
本发明的另一个方面是一种可分离/可连接马达，其包括转子，其被构造为可以轴向且可分离地连接至从动旋转轴，该从动旋转轴通过轴承支撑在支撑元件上以使得从动旋转轴可绕着其轴线旋转，转子在连接至从动旋转轴时将旋转力施加至从动旋转轴，其中，在断开状态，转子在一端被设在马达的定子内的单个轴承所支撑，和其中，在连接状态，转子在两点处被该单个轴承以及穿过从动旋转轴的支撑元件的一个轴承所支撑。
通过阅读本说明书中结合附图的描述，本发明除了上述以外的特点和目标将会很清楚。


为了便于进一步理解本发明及其优点，现在参看以下结合附图的描述。
图1是根据第一实施例的机床1的透视图。
图2是平板架85的驱动结构的示例的俯视图。
图3是沿着图2中III-III线在箭头方向上所截取的横截面。
图4是当马达61已经连接时回转工作台装置21的透视图。
图5是同样装置的中心纵截面视图。
图6是沿着图5中VI-VI线在箭头方向上所截取的横截面。
图7是当马达61已经断开时回转工作台装置21的中心纵截面视图。
图8是图7中截面VIII的放大视图。
图9是示出怎样通过马达连接-分离装置71连接回转工作台装置21和马达61的透视图。
图10是示出根据第二实施例的连接结构的外观的侧视图。
图11是同样连接结构的中心纵截面视图。
图12是示出连接过程的中心纵截面视图。
图13是根据第三实施例的连接结构的中心纵截面视图。
图14是示出连接过程的中心纵截面视图。
图15是根据第三实施例的另一连接结构的中心纵截面视图。
图16是示出连接过程的中心纵截面视图。
图17是根据第四实施例的连接结构的中心纵截面视图。
图18是示出连接过程的中心纵截面视图。
图19是示出参考示例的机床的透视图。
图20是描绘第一实施例的可分离/可连接马达2061的纵截面视图，并且示出了可分离/可连接马达2061的转子2063已经与从动转轴2041断开时的状态。
图21是同样马达的纵截面视图，并且示出了转子2063已经与从动转轴2041相连接时的状态。
图22是描绘根据第二实施例的可分离/可连接马达的纵截面视图。
图23是描绘根据第三实施例的可分离/可连接马达的纵截面视图。
图24是应用了根据第一实施例的可分离/可连接马达2061的机床2001的透视图。
图25是示出从加工区域A1至分支点P1的机床2001的俯视图。
图26是示出机床2301的一个参考示例的透视图。
图27是当可分离/可连接马达2061已经连接时回转工作台装置2021的透视图。
图28是同样装置的中心纵截面视图。
图29是沿着图28中X-X在箭头方向上所截取的横截面。
图30是当马达2061已经断开时回转工作台装置2021的中心纵截面视图。
图31是示出怎样通过马达连接-分离装置71连接回转工作台装置2021和马达2061的透视图。
图32是描绘常规马达的结构的视图。
具体实施例方式
通过本说明书的解释以及附图的描绘，至少以下问题将会很清楚。
(1)本发明的主要方面是机床，其包括回转工作台装置，其具有用于保持工件的工作台并且基于已经输入的驱动力旋转该工作台；用于加工工件的加工区域，回转工作台装置被载入该加工区域和从中载出；以及当连接至回转工作台装置时输入驱动力的驱动源，该驱动源设在加工区域中以使得驱动源能从回转工作台装置断开。
根据上述机床，置于加工区域的驱动源能从回转工作台装置断开。因而，当在加工过程中加工区域内的回转工作台装置有故障时，可以迅速地恢复加工作业而不会长期中断。换言之，坏掉的回转工作台装置与驱动源断开并且被载出加工区域，并且在其位置上一个保持工件的正常回转工作台装置被载入加工区域并且连接至驱动源，从而使得能迅速地恢复加工作业。
因此，加工作业基本上能连续地进行而无需等待修理坏掉的回转工作台，这使得能将机床的作业率和生产率保持为很高。
当回转工作台装置被载入和载出加工区域时驱动源可以与其断开。因此，可以有效地防止用于将动力(比如电能)供应至驱动源的动力供应路径元件(比如电缆)的缠结。
而且，一个单独的驱动源可以共同地用于多个回转工作台装置，并且因而能降低机床总的制造和维护成本。
在前述机床中，优选地当回转工作台装置从加工区域载出时驱动源与回转工作台装置断开；并且当回转工作台装置被载入加工区域时驱动源连接至回转工作台装置。
这样，能可靠地实现前述动作。
在前述机床中，还优选地，将回转工作台装置载入和载出加工区域是在工件被保持在工作台上的状态下进行的。
这样，可以为使回转工作台装置保持工件的工作区域适当地选择一个比加工区域更适当的位置。也就是说，对于保持作业区域的选择来说有很大程度的自由度。
在前述机床中，还优选地，驱动源具有传动轴，其通过被支撑在驱动源的壳体上而被驱动为旋转以使得传动轴能绕着其轴线旋转；回转工作台装置具有壳体，其支撑工作台以使得该工作台可绕着其轴线旋转、输入轴，其被支撑在壳体上以使得输入轴可绕着其轴线旋转、形成于输入轴内的凸轮以及设在工作台的外圆周表面且与凸轮相啮合的凸轮从动件；通过第一连接结构，传动轴和输入轴可分离地相连接同时限制其相对于轴线的旋转；并且通过第二连接结构，处于连接状态的外壳不可旋转地连接至壳体。
这样，驱动源的外壳和回转工作台装置的壳体被第二连接结构不可旋转地相连接。因而，即使驱动源的传动轴的旋转反力作用在外壳上，外壳也能有效地对抗旋转反力而没有任何移动。因此，传动轴能可靠且稳定将预期的驱动力传递至输入轴。
而且，回转工作台装置利用凸轮和凸轮从动件来旋转工作台。因而，当工作台被高速旋转时有着非常好的安静度。
在前述机床中，还优选地，凸轮是球形凸轮。
具有前述机床，球形凸轮用作凸轮。因而，球形凸轮的凸缘的两个侧面被至少两个凸轮从动件夹在中间，并且这样形成了凸轮从动件和凸缘之间无论如何都没有间隙的结构。而且，凸轮曲线由球形凸轮的凸缘所表示。因此，由凸轮曲线所表示的计划旋转能通过凸轮从动件给予工作台。
这个夹层状结构允许即使工作台的旋转负荷很高工作台也能高精度地旋转。因此，回转工作台装置能用作车床的转轴，其承受很大的旋转负荷。
在前述机床中，还优选地是第一连接结构在传动轴和输入轴的任何一个中具有一个形成为其旋转中心与该轴的轴线成一直线的装配凹陷，并且在另一轴中具有一个形成为其旋转中心与该另一轴的轴线成一直线并且装配入装配凹陷的装配凸起；并且第二连接结构具有一个形成于外壳和壳体的任何一个中的啮合凹陷，以及一个形成于外壳和壳体中的另一个中并且与啮合凹陷相啮合的啮合凸起。
这样，传动轴和输入轴通过装配凸起装配入装配凹陷而相连接。因而，简单地通过在轴向上(也就是装配方向)相对彼此移动传动轴和回转工作台装置，它们就能被连接和断开，并且这给连接和断开操作带来了极好的稳定性。
在前述机床中，还优选地，装配凹陷和装配凸起中的任何一个形成于一个在限制相对旋转的同时被保持在传动轴和输入轴中的任何一个上的联轴器中；并且根据作用在装配方向上的外力在装配方向上可移动地引导该联轴器。
这样，即使当连接传动轴和输入轴时装配凹陷和装配突起之间存在旋转角度等偏差并且这两者不能很好地装配在一起，联轴器也能被旋转同时由于联轴器在装配方向上的移动从而允许装配凸起被推入装配凹陷。因此，可以将两者的旋转角度等对准，并且因而装配凸起能被快速地装配入装配凹陷。
在前述机床中，还优选地，第一连接结构和第二连接结构的任何一个具有一个分离止动结构，当分离装配凸起和装配凹陷时其防止装配凸起分离，除非在与装配方向相反的方向上施加预定强度的力。
这样，驱动源就不能与回转工作台装置断开，除非施加一个至少和预定力一样大的力。因此，回转工作台装置和驱动源之间的连接状态就会很稳定。
在前述机床中，还优选地，分离止动结构具有形成于驱动源侧和回转工作台装置侧的任何一个上的一部分中的啮合槽、设在另一个侧的一部分中并且在已连接状态下面对啮合槽的啮合元件、和将啮合元件推向啮合槽的推压元件。
这样，分离止动结构能被一个包括啮合槽、啮合元件和推压元件的简单结构所构成。
在前述机床中，还优选地，加工区域中布置有驱动源连接-分离装置，其具有在装配方向以及其相反方向上可移动地被导向的夹紧部件；并且通过在装配方向以及其相反方向上移动已经夹紧驱动源的夹紧部件，连接和断开驱动源和回转工作台装置。
这样，能通过在装配方向以及其相反方向上移动夹紧部件的简单操作连接和断开驱动源和旋转工作台装置。因而，连接和断开操作具有极好的稳定性。
在前述机床中，还优选地，被机床保持的刀具置于加工区域中；并且已经被载入加工区域的回转工作台装置被导向为相对于刀具可移动。
这样，工件能在被相对于机床的刀具移动的同时被加工，从而提供了加工中极大程度的自由度。
在前述机床中，还优选地，多个回转工作台装置在加工区域外备用，每个回转工作台装置保持一个工件。
这样，一旦加工区域空出，保持工件的回转工作台就被载入加工区域，并且这样使得能将加工区域的作业率保持为很高。
在前述机床中，还优选地，机床具有一个承载轨道，回转工作台装置在其上被可移动地导向；并且在承载轨道上设置有一个通向加工区域的分支点，并且通过分支点实现载入和载出加工区域。
这样，回转工作台装置能通过承载轨道上通向加工区域的分支点被轻易的载入和载出加工区域。
在前述机床中，还优选地，承载轨道具有环形轨道；并且环形轨道是工作区域，其中进行使回转工作台装置保持工件的作业。
这样，环形轨道能用作工作区域。
在前述机床中，还优选地，环形轨道中的回转工作台装置在工件面对环形轨道内侧的情况下被移动；在分支点，回转工作台装置在工件面对环形轨道内侧的情况下被载入加工区域；加工区域位于环形轨道外面；并且驱动源和驱动源连接-分离装置布置在加工区域中与工件相对的一侧上的位置处。
这样，环形轨道上的工件一直面朝着环形轨道的内侧。因此，环形轨道内的开放空间能被有效地用作使回转工作台装置保持工件的工作区域。
而且，回转工作台装置被载入加工区域，其位于环形轨道的外面，在分支点处它们的工件面朝内，并且驱动源和驱动源连接-分离装置置于加工区域中与工件相对的侧面上的位置处。因而，回转工作台装置、驱动源和驱动源连接-分离装置都比工件更朝着加工区域的端部，并且因此无论如何它们不会干扰加工作业。
在前述机床中，还优选地，驱动源是伺服马达。
这样，能高精度地控制工作台的旋转角。因此，当工件在回转工作台的旋转方向上具有多个加工表面时，那么通过高精度地标识和旋转工作台，可以对每个加工表面进行加工，从而提供了加工中极大程度的自由度。
在前述机床中，还优选地，通过被供应诸如电能的动力，驱动源产生驱动力；并且用于供应动力的动力供应路径元件，比如电缆，连接至驱动源。
这样，普通的动力供应路径元件，比如电缆，能用作将动力供应至驱动源的装置，而没有采用特殊的方法，比如无线连接。因此，机床在多功能性上很好。
(2)本发明的另一个主要方面是一种可分离/可连接马达，其包括转子，其被构造为以共轴和可分离的方式连接至从动旋转轴，该从动旋转轴通过轴承支撑在支撑元件上以使得从动旋转轴可绕着其轴线旋转，该从动旋转轴具有形成于其一个端部上的凸起，该转子在连接至从动旋转轴时将旋转力施加至从动旋转轴；和凹陷，其直接形成于转子轴向上的一个端部中，该凹陷与形成于从动旋转轴的端部上的凸起相啮合并且用于将旋转力传递至从动旋转轴。
对于这种可分离/可连接马达，形成于转子的端部中的是凹陷而不是凸起。因此，能缩短可分离/可连接马达轴向上的总长度，并且因此能使可分离/可连接马达整体上更紧凑。
而且，凹陷直接地形成于转子的端部中，并且因而无需提供用于连接至从动旋转轴的凸起的中间元件，比如联轴器。因而，不仅能简化马达的结构，而且还能减少其制造成本。而且，能消除例如由于中间元件引起的扭矩冲击，并且对于将旋转力传递至从动旋转轴来说给可分离/可连接马达带来极好程度的精度。
在前述可分离/可连接马达中，优选地凸起和凹陷之间的啮合是花键接头，其允许凸起和凹陷之间在轴向上的相对移动同时限定绕着轴线的相对旋转。
对于这种可分离/可连接马达，只需通过相对地在轴向上移动凸起和凹陷，它们就能啮合或脱离。因而，能容易且可靠地连接和断开转子和从动旋转轴。
而且，当啮合时，花键接头可靠地限制两者绕着其轴线的相对旋转，并且因而转子的旋转力能被可靠地传递至从动旋转轴。
在前述可分离/可连接马达中，优选地，第一磁性元件设在其中形成有凹陷的端部的外圆周部分上，并且用于与第一磁性元件相配合产生旋转力的第二磁性元件设在与第一磁性元件相对的定子的一部分上。
对于这种可分离/可连接马达，凹陷形成于被第一磁性元件包围的端部的内部中。因而，被第一磁性元件包围的内部能被有效地用作连接元件，并且这样使得对于轴向尺寸而言能使可分离/可连接马达制造得更紧凑。
在前述可分离/可连接马达中，优选地，定子在轴向上具有用于容纳转子的孔；第二磁性元件置于该孔的内圆周表面上；并且转子的两个端部都布置在靠近该孔的端部的位置处，它们在所述位置处不从该孔中突出。
对于这种可分离/可连接马达，转子的端部布置在它们不会从该孔突出的孔的端部附近的位置处。因此，能在轴向上保证第一磁性元件和第二磁性元件彼此相对的足够宽范围，并且因而可以获得用紧凑的尺寸输出很大旋转力的马达。
本发明的又一个主要方面是一种可分离/可连接马达，其包括转子，其被构造为以共轴和可分离的方式连接至从动旋转轴，该从动旋转轴通过轴承支撑在支撑元件上以使得从动旋转轴可绕着其轴线旋转，该转子在连接至从动旋转轴时将旋转力施加至从动旋转轴，其中，在断开状态，转子在一端被设在马达的定子内的单个轴承所支撑，以及其中，在连接状态，转子在两点处被所述单个轴承以及穿过从动旋转轴的支撑元件的一个轴承所支撑。
对于这种可分离/可连接马达，转子在已连接状态下也被支撑元件的穿过从动旋转轴的轴承所支撑。因此，马达自身所带有的轴承数目能减少一个，但是在已连接状态转子仍然能在两个点处被支撑，并且这使得转子能以稳定的方式旋转地驱动。
换言之，可分离/可连接马达所具有的轴承的数目减少一个同时不会损害转子在旋转期间的稳定性，并且这样能使马达具有简单的结构并且减少制造成本。
在前述可分离/可连接马达中，优选地是，对于转子的两个端部，单个轴承支撑一个端部，该端部位于与一个构造为可连接至从动旋转轴的端部相对的侧面上。
对于这种可分离/可连接马达，转子位于两个实现两点支撑状态的轴承之间并且在两端处被完全支撑，并且因而能进一步稳定转子的旋转。
在前述可分离/可连接马达中，优选地，该单个轴承是球轴承。
对于这种可分离/可连接马达，单个轴承是昂贵的球轴承，并且因而能将可分离/可连接马达的制造成本保持得更低。
而且，由于轴承是球轴承，转子的端部在断开状态下在一端被支撑时能绕着球轴承摆动。因而，即使在凸起和凹陷相啮合时两者偏位时，端部能滑动以使得凹陷遵循凸起，并且因而能将凸起和凹陷不能啮合的可能性保持得很低。
在前述可分离/可连接马达中，优选地，定子在轴向上具有用于容纳转子的孔；第二磁性元件置于该孔的内圆周表面上，该第二磁性元件用于与一个设在转子外圆周表面上的第一磁性元件相配合产生旋转力；以及转子的端部都布置在靠近该孔的端部的位置处，它们在所述位置处不从该孔中突出。
对于这种可分离/可连接马达，转子的端部布置在它们不从该孔突出的孔的端部附近的位置处。因此，能在轴向上保证第一磁性元件和第二磁性元件彼此相对的足够宽范围，并且因而可以获得用紧凑的尺寸输出很大转矩的马达。
在前述可分离/可连接马达中，优选地，用于检测转子旋转的传感器在轴向上设置在该单个轴承和第二磁性元件之间。
对于这种可分离/可连接马达，传感器设在转子的轴承和第二磁性元件之间，并且靠近轴承布置。因此，能稳定地检测转子的旋转。
在前述可分离/可连接马达中，优选地，第一磁性元件和第二磁性元件之一是有电流流过的永磁体或线圈，并且另一个是有电流流过的线圈。
对于这种可分离/可连接马达，当电流被输送至用作另一磁性元件的线圈时，那么由于电磁力在一个磁性元件中产生旋转力，并且因此转子被旋转。因此，能通过供应电流而旋转从动旋转轴。
在前述可分离/可连接马达中，优选地，啮合凸起和啮合凹陷形成于定子和支撑元件中，该啮合凸起和该啮合凹陷被构造为当转子和从动旋转轴相连接时彼此啮合并且限制定子和支撑元件之间的相对旋转。
对于这种可分离/可连接马达，在已连接状态，马达的定子通过啮合凸起和啮合凹陷之间的啮合不旋转地连接至支撑元件。因而，即使由于转子的旋转而导致的旋转反力作用在定子上，定子也能有效的对抗旋转反力而不被移动。因此转子能可靠且稳定地将预期的旋转力传递至从动旋转轴。
在前述可分离/可连接马达中，优选地，转子和从动旋转轴通过夹紧马达的夹紧臂相连接和断开，该夹紧臂被构造为在设置于轴向中的备用位置和连接位置之间前后移动；用于与夹紧臂一起夹紧的槽段在与轴向相交的方向上设在定子的一对外表面上。
对于这种可分离/可连接马达，在与轴向相交的方向中切出槽段。因此当夹紧臂已经夹住马达并且在轴向上前后移动时其能有效地与槽啮合，并且因而用于连接和断开的外力能可靠地作用至可分离/可连接马达。因此，能增大连接和断开操作的可靠性。
<<<关于机床>>>
＝＝＝机床的第一实施例＝＝＝<机床概述>
图1是根据第一实施例的机床1的透视图。应当说明的是，为了描述的原因，如图1右上方所示，对于三个彼此正交的方向，X方向是左右水平方向，Y方向是上下垂直方向，Z方向是前后水平方向。
机床1具有用于利用刀具T加工工件W的加工区域A1，以及沿着预定的承载轨道Tr承载多个回转工作台装置21的回转工作台承载机构81，每个回转工作台装置保持一个工件W。这里，保持有一个未加工工件W的回转工作台装置21经由分支点P1被载入加工区域A1，该分支点设在承载轨道Tr中并且通向加工区域A1，并且一旦加工区域A1内的加工操作完成，回转工作台装置21经由分支点P1被载出承载轨道Tr，并且仍然保持已加工的工件W。
<加工区域A1>
如图1所示，水平的加工中心11邻近加工区域A1布置，位于Z方向上向后。水平的加工中心11具有能在Z方向上前后移动的柱12以及设在柱12之上并且能在Y方向上上下移动的主轴头13。刀具T被保持在主轴头13的水平主轴14上。通过相对于已经被载入加工区域A1并且能在X方向上左右移动的回转工作台装置21在Z方向和Y方向上移动刀具T，可以相对于被回转工作台装置21所保持的工件W进行各种类型的加工。应当说明的是，回转工作台装置21在加工区域A1内的X方向移动是通过一个在X方向上置于加工区域A1的基底17的顶面上的滑动导向器18而实现的。
存储有多种不同类型的刀具T的刀具库15邻近水平的加工中心11布置在X方向的左边，并且自动刀具更换装置(ATC)16置于刀具库15和水平的加工中心11之间。ATC16用已经从刀具库15取出的将被使用的下一个刀具(未示出)来更换主轴14的不能用的刀具。
应当说明的是，用作回转工作台装置21的驱动源的马达61和马达连接-分离装置71在加工区域A1内置于X方向上的左端，并且以后将对它们进行描述。
<回转工作台承载机构81>
回转工作台承载机构81邻近加工区域A1地置于X方向上的右边，并且具有一个在X方向上很长并且用作承载轨道Tr的环形循环轨道Tr。循环轨道Tr由环形地铺在地面F的基底82上的导轨83以及多个移动地导向和支撑于导轨83上的移动平台84所构成。在每个移动平台84上放置有平板架85，其上装备有回转工作台装置21，并且通过沿着导轨83移动这个移动平台84，回转工作台装置21与它们的平板架85一起被传送。
应当说明的是X方向上的滑动导向器86被紧固至移动平台84的上表面，并且一个以允许滑动的方式与滑动导向器86相啮合的滑块(未示出)被紧固至平板架85，并且因而，平板架85以允许X方向上移动的方式被导向和支撑在移动平台84上。而且，分支点P1设在循环轨道Tr的左端，并且当移动平台84停止在这个分支点P1时，对于它们在高度方向(Y方向)和Z方向上的位置而言，那个移动平台84的滑动导向器86与加工区域A1基底17的上表面上的滑动导向器18相对准。因此，位于分支点P1处的平板架85能被传送至加工区域A1的滑动导向器18，并且因而，循环轨道Tr上的回转工作台装置21能被载入加工区域A1。当然，处于加工区域A1的平板架85能被传送至停止在分支点P1处的移动平板架84的滑动导向器86，并且因而加工区域A1的回转工作台装置21能被载出循环轨道Tr。
驱动这个移动平台84的驱动结构的一个例子是一种具有被马达(未示出)旋转地驱动的轮(未示出)并且使平台84沿着具有这些轮的导轨83自前进的结构，但是也能使用除此之外的其它结构。
还可以也对平板架85采用自前进驱动结构。图2是机床1的俯视图，用于描述这种驱动结构的一个例子，并且示出了从加工区域A1直到分支点P1的局部视图。图3是沿着图2中III-III线在箭头方向所截取的截面图。
这种驱动结构具有凸轮从动件排111a以及圆柱凸轮121，该凸轮从动件排111a由在X方向上以适当的节距布置在移动平台84的上表面以及加工区域A1的基底17的上表面上的凸轮从动件111所组成，该圆柱凸轮121的轴可旋转地支撑在每个平板架85上且其转轴123a在X方向上并且在其外圆周表面上具有与凸轮从动件排111a的凸轮从动件111相啮合且沿着它们旋转地移动的轧槽123。对于这种驱动结构，通过用被固定至该平板架85上的马达(未示出)旋转地驱动圆柱凸轮121，使平板架85在X方向上直接向前地前进，以使得轧槽123旋转地顺序地移动凸轮从动件111并且因而沿转轴方向移过凸轮从动件111。
偶然地，循环轨道Tr内的回转工作台装置21被承载为它们的工件W如图1所示面朝着循环轨道Tr的内侧。因此，由循环轨道Tr所包围的内侧空间可以用作，例如使回转工作台装置21保持工件W的工作区域A2。
在分支点P1，回转工作台装置21被载入位于循环轨道Tr左边的加工区域A1且工件W向内朝向，也就是朝向右边，并且马达61和马达连接-分离装置71位于加工区域A1的左端。因此，回转工作台装置21、马达61和马达连接-分离装置71比工件W更朝着加工区域A1的左端，并且因而这些装置21、61和71无论如何不会干扰由加工中心11在工件W右边进行的加工作业。
<回转工作台装置21>
图4至7是回转工作台装置21的解释图。图4是当马达61已经连接时回转工作台装置21的透视图，图5是通过回转工作台装置21的中心纵截面视图，图6是沿着图5中VI-VI线在箭头方向上所截取的横截面。图7是当马达61已经断开时回转工作台装置21的中心纵截面视图。应当注意的是，在图5和图7中，传动轴63示出为侧视图，输入轴41等被局部地示出为侧视图。
回转工作台装置21具有一个在保持工件W的同时能旋转的大致柱形工作台23、一个输入有用来旋转工作台23的旋转驱动力的输入轴41以及旋转地支撑工作台23和输入轴41的壳体27。当加工区域A1的马达61被连接至输入轴41并且输入旋转驱动力时，工作台23绕着其轴线C23旋转。
更具体地，如图6所示，工作台23由交叉的滚柱轴承29支撑在壳体27上并且其轴线C23处于水平方向上。多个凸轮从动件31以圆周方向上固定的间隔设在工作台23的外圆周表面上。用于夹持工件W的夹盘33设在工作台23的表面23a上。
另一方面，如图5所示，输入轴41通过一对上和下球轴承43旋转地支撑在壳体27上而其轴线C41布置在垂直方向上。马达61的传动轴63通过随后将讨论的第一连接结构连接至输入轴41的上端部分。
与凸轮从动件31相啮合的球形凸轮45形成于输入轴41的外圆周表面中。也就是说，凸缘45a螺旋地形成于输入轴41的外圆周表面上，并且凸轮从动件31与这个凸缘45a相啮合。形成凸缘45a的位置在轴向上沿着输入轴41的圆周方向垂直地移动，并且因而与球形凸轮45的旋转一起使得当输入轴41被马达61旋转地驱动时，与凸缘45a相啮合的凸轮从动件31在工作台23的圆周方向上顺序地移动，从而使工作台23绕着其水平中心轴线C23旋转。
应当说明的是，在这种啮合状态，凸缘45a的侧面45b被夹在凸轮从动件31和相邻或下一相邻的凸轮从动件之间。这样导致了一种不允许凸轮从动件31和凸缘45a之间存在间隙的结构，并且因此通过凸轮从动件31，能使工作台23进行如凸缘45a所表示的计划旋转。
而且，这种夹层结构允许即使工作台23的旋转负荷很大时工作台23的高精度旋转，并且因而回转工作台装置21也能用作车床的主轴，其中存在着大的旋转负荷。
<连接至回转工作台装置21的马达61和马达连接-分离装置71>
马达61置于图1所示的加工区域A1中。如图1和图5所示，马达61用作驱动源，其连接至已被载入加工区域A1的回转工作台装置21，并且当完成工件W的加工并且将要把回转工作台装置21载出加工区域A1时如图7所示其与回转工作台装置21断开。因此，如图1所示，当回转工作台装置21处于加工区域A1之外的其它位置时其并没有设有马达，并且这使得能消除在载入回转工作台装置21时与马达61相连的电缆62缠结在一起的问题。
如图7所示，马达61具有外壳64和传动轴63，外壳是定子侧上的部件，传动轴是转子侧上以可旋转的方式轴向支撑在外壳64上的部件。当从相关的电缆62供应动力时，传动轴63绕着轴线C63旋转。
传动轴63的轴线C63处于垂直方向并且因此传动轴63的下端部分通过第一连接结构连接至回转工作台装置21的输入轴41的上端部分并且它们的转轴成一直线。
图8示出了图7中VIII部分的放大图。第一连接结构是所谓的花键接头，并且在附图所示的例子中，装配凸起63a形成于马达61的传动轴63上同时其旋转中心与轴线C63成一直线，而且装配凹陷41a形成于回转工作台装置21的输入轴41中同时其旋转中心与轴线C41成一直线。在相对于位于马达61之下的回转工作台装置21降低马达61并且将其置于壳体27的上表面的过程中，传动轴63的装配凸起63a装配入输入轴41的装配凹陷41a，从而将两者连接起来。
应当注意的是，装配凸起63a和装配凹陷41a的水平横截面形状都是矩形的，并且因而在处于连接状态时，绕着轴线C41的相对旋转受到限制并且因此马达61的旋转驱动力能被输入到回转工作台装置21。
装配凸起63a的周边部分63b被斜切以使得在装配时允许两者之间关于它们的轴线位置和它们的旋转角的轻微偏移，这就允许装配凸起63a被快速地导入装配凹陷41a中。
当马达61的传动轴63旋转地驱动时，马达61的外壳64承受与旋转方向相反的方向上的旋转反力。当外壳64不能承受这个旋转反力并且因而移动时，传动轴63的旋转运行精度就很低。这里，用于对抗这个旋转反力的反力的例子包括有由于马达61的重量而作用在外壳64和壳体27之间相邻表面上的摩擦阻力。然而，如果旋转反力大于这个摩擦阻力，那么摩擦阻力将不足以作为反力。因此，在第一实施例中，已经提供了用于非旋转地连接外壳64和壳体27的第二连接结构。如图8所示，第二连接结构具有多个从外壳64的下端表面突出的旋转止动销(啮合凸起)64a，以及相应于旋转止动销64a形成于壳体27的上端表面内的销孔(啮合凹陷)27a。当它们彼此相啮合时，外壳64被保持在壳体27上，并且因而可以有效地对抗旋转反力。
将马达61连接至回转工作台装置21或者与其分离(也就是上述“连接”和“断开”动作)是由置于加工区域A1内的马达连接-分离装置71进行的。图9示出了回转工作台装置21和马达61被马达连接-分离装置71连接时的状态。
马达连接-分离装置71具有一个固定至加工区域A1的主单元72以及一个夹紧部件74，所述夹紧部件74通过线性导向器73以如此的方式被引导和支撑在主单元72上以使得其能在装配方向上升高和降低。能打开和闭合的U形臂74a设在夹紧部件74的X方向上的前端，并且通过臂74a在马达61置于其中时的打开和闭合，臂74a夹住和释放马达61。
应当说明的是，带有马达76的丝杠机构，例如，可用作升高和降低夹紧部件74的驱动机构。也就是说，其轴线与上下方向对准的外螺纹77设在马达连接-分离装置71的主单元72上以使得由此其轴被旋转地支撑，并且内螺纹(未示出)固定在夹紧部件74上并且与外螺纹77相配合。因而，当外螺纹77由于马达76的旋转而旋转时，与外螺纹77相配合的内螺纹在上下方向(也就是轴向)上移动，并且因而夹紧部件74能被升高和降低。
对于这个马达连接-分离装置71，马达61以如下方式连接和分离。
首先，如图2所示，已经被载入加工区域A1的回转工作台装置21被它的自前进平板架85移动至设在X方向左端处的马达连接-分离位置S1。然后，置于马达连接-分离位置S1处的马达连接-分离装置71将已经夹住有马达61的夹紧部件74从一个上部备用位置降低以便将马达61置于如图9所示回转工作台装置21的壳体27的上表面上，并且在马达置于其上时停止。应当说明的是，在这个降低过程中，如图5所示，马达61的传动轴63的装配凸起63a被装配入回转工作台装置21的输入轴41的装配凹陷41a，并且马达61的外壳64的旋转止动销64a被插入回转工作台装置21的壳体27的销孔27a。发生这个装配的位置关系是通过适当地调节马达连接-分离装置71布置在水平面上的位置而实现的。
然后，维持图9所示的状态，夹紧部件74的臂74a被打开以释放马达61并且随后夹紧部件74被返回到上部备用位置，这样就完成了将马达61连接至回转工作台装置21的操作。
然后，如图2所示，已经安装有马达61的回转工作台装置21在X方向上被移动至右侧的加工位置S2，在该处定位有加工中心11的刀具T，并且开始用加工中心11加工工件W的作业。应当说明的是，此时，如图4所示，回转工作台装置21承受来自马达61的旋转驱动力并且旋转工作台23。如果此时工作台23被连续地旋转，那么可以像车床那样加工工件W，如果工作台23被间歇地旋转，那么可以像铣床那样铣削工件W的多个加工表面。应当说明的是，设置是用于连续地旋转还是间歇地旋转是由球形凸轮的凸缘形状的设计决定的。
一旦已经完成这个加工作业，那么，如图2所示，回转工作台装置21又被移动至X方向左端的马达连接-分离位置S1。然后马达连接-分离装置71将处于备用位置的夹紧部件74降低至如图9所示的上述停止位置并且闭合夹紧部件74的臂74a来夹住马达61。然后夹紧部件74在那种状态下被升高至备用位置。应当说明的是，在这个向上升高过程中，如图8所示，装配凸起63a从装配凹陷41a中退出并且旋转止动销64a从销孔27a中退出，从而将马达61与回转工作台装置21断开，这样就完成了马达61与回转工作台装置21的断开。已经与马达61断开的回转工作台装置21随后被移动至X方向的右侧并且被传送至移动平台84，该移动平台84在图2所示分支点P1处等待它，并且因而将回转工作台装置21从加工区域A1载出，到达循环轨道Tr。
＝＝＝机床的第二实施例＝＝＝对于第一实施例的连接结构，如果在向上方向上大于马达61重量的外力作用在马达61上，那么马达61将存在着与回转工作台装置21分离的可能性。这个第二实施例的连接结构与第一实施例的连接结构的不同之处主要在于其具有防止发生如此分离的分离止动结构。
图10至12是根据第二实施例的连接结构的解释图。图10是示出连接结构的外观的侧视图，图11是同样连接结构的中心纵截面视图。而且，图12是示出连接过程的中心纵截面视图；其左半边示出了紧邻地在连接过程之前的状态，其右半边示出了已连接状态。应当说明的是，在图11和图12中，传动轴63示出为侧视图，而输入轴41等局部地示出为侧视图。与根据第一实施例的连接结构中相同的结构元件以相同的附图标记示出并且省略其描述。
如图10和11所示，根据第二实施例的马达61的外壳64具有从其下端表面64b突出且与传动轴63同轴的柱形段(下文中称之为“小直径柱形段”)65，并且能在其内容纳小直径柱形段65的柱形段(下文中称之为“大直径柱形段”)28固定至回转工作台装置21的壳体27的上端表面27b。当马达61和回转工作台装置21已经连接时，小直径柱形段65被插入大直径柱形段28。这里应当说明的是，大直径柱形段28和小直径柱形段65用作当传动轴63的装配凸起63a被装配入输入轴41的装配凹陷41a时纠正传动轴63和输入轴41的轴向位置偏差的导向元件。
多个圆孔65a以圆周方向上的适当节距形成于小直径柱形段65上，并且每个圆孔65a中以如此的方式埋有一个球(啮合元件)66以使得其能在小直径柱形段65的径向上移动。螺旋弹簧(推压元件)67以径向的方式置于径向上比球66更向内的部分并且它们伸展和压缩的方向与径向一致，并且径向向外地在压下方向上的弹力作用至球66。因而，如图11中以长短点划线示出的球66相应于径向向内地作用在其上的外力而被埋在圆孔65a中，并且如果没有外力，那么球66的一部分就从圆孔65a中突出。应当说明的是，圆孔65a在小直径柱形段65的外圆周表面上具有比球66小的直径，并且因而阻止了球66离开圆孔65a。
另一方面，环形啮合槽28a在圆周方向上形成于大直径柱形段28的内圆周表面上。在图12右半边所示的连接状态中，球66和啮合槽28a处于彼此相对的位置并且球66被螺旋弹簧67推动为与啮合槽28a相啮合。这种啮合防止了连接至回转工作台装置21的马达61轻易地分离，并且因而能使得连接状态更稳定。
也就是说，即使马达61在连接状态下被一个等于其自重的外力所升高，啮合也不会被中断，并且因而马达61不能被从回转工作台装置21上脱离，并且这就稳定了连接状态。然而，马达61能通过用一个能逆着螺旋弹簧67的弹力将球66推入小直径柱形段65的外力提升马达而被移除。
从图10中还能理解到的是，在第二实施例中，没有提供在第一实施例中装备的旋转止动销64a和销孔27a，并且为了代替旋转止动销64a等，一个旋转止动元件与小直径柱形段65和大直径柱形段28整体地形成。旋转止动元件由一个与小直径柱形段65的外圆周表面成整体地提供的凸起65b以及一个通过相应于凸起65b而切割大直径柱形段28的凹陷28b所构成。在图12所示的连接状态，凸起65b和凹陷28b彼此装配在一起，因而限定马达61的外壳64和回转工作台装置21的壳体27之间的相对旋转。
＝＝＝机床的第三实施例＝＝＝对于根据第二实施例的连接结构，分离止动结构的螺旋弹簧67被布置为使得如图1所示它们伸展和压缩的方向与小直径柱形段65的径向一致。在这种情况下，如果螺旋弹簧67将被容纳在小直径柱形段65内，那么小直径柱形段65的壁必须保持为很厚，并且这样会导致径向尺寸变大。
根据这个第三实施例的连接结构提供了一种改进，也就是，螺旋弹簧67被布置为使得它们伸展和压缩的方向与小直径柱形段65的轴向平行(参见图13)。因此，能实现径向上更紧凑的小直径柱形段65。
图13和图14是根据这个第三实施例的连接结构的解释图。图13是连接结构的中心垂直截面视图。图14是示出连接过程的中心垂直截面视图；在其左半边示出了紧邻地在连接之前的状态，其右半边示出了已连接状态。应当说明的是，在图13和图14中，传动轴63被示出为侧视图，输入轴41等被部分地示出为侧视图。与根据第二实施例的连接结构中相同的部件以相同的附图标记示出并且省略其描述。
如图13和14所示，根据第三实施例的马达61的小直径柱形段65`具有双柱形形状，也就是说，其具有内柱形段165以及覆盖内柱形段165的外圆周表面的外柱形段166。用于将螺旋弹簧67的弹力方向从轴向改变为径向向外方向并且将这个弹力传递至球66的柱形弹力传递元件167插在内柱形段165和外柱形段166之间的间隙中。在这个插入位置，还存在预定量的间隙，并且因而传递元件167能在轴向上上下移动。其直径向下逐渐变细的锥形段167a形成于传递元件167的外圆周表面上。
球66提供为埋在外柱形段166的圆孔166a中，并且类似于上述第二实施例，球能向外移动直至其一部分从外柱形段166的外圆周表面上突出。传递元件167被布置为使得其锥形段167a紧靠着球66，并且一个向下的弹力从置于其上方的螺旋弹簧67作用在传递元件167的上端表面上。因此，当传递元件167由于这个弹力而被向下压并且移动时，锥形段167a向外推压球66并且因而将螺旋弹簧67的弹力方向从轴向改变为径向向外方向。
应当说明的是，将向下力施加至传递元件167的元件并不限于比如螺旋弹簧67的固体元件。例如，如图15和16所示，也可以通过使油压系统或气压系统与放置有螺旋弹簧67的间隙SP相通，通过液体或气体(比如油和空气)施加的压力将向下力作用至传递元件167。应当说明的是，在所示例子中，用于连接作为上述系统的软管元件的单触式接头169设在空间SP内。用于使传递元件167返回至其初始位置的螺旋弹簧170置于传递元件167的下端，当压力移除时，其在传递元件167之上。
＝＝＝机床的第四实施例＝＝＝在根据第一实施例的连接结构中，传动轴63的装配凸起63a的周边部分被斜切以使得在装配入输入轴41的装配凹陷41a时，能允许两者之间轴向位置或旋转角度的轻微偏差并且装配凸起63a能被快速地导入装配凹陷41a。第四实施例的改进在于进一步增大了这个偏差的允许误差。
图17和图18是根据第四实施例的连接结构的解释图。图17是连接结构的中心纵截面视图。图18是示出连接过程的中心纵截面视图；在其左半边示出了紧邻地在连接之前的状态，其右半边示出了已连接状态。应当说明的是，在图17和图18中，传动轴63被示出为侧视图并且输入轴41等被部分地示出为侧视图。与根据第一实施例的连接结构中相同的部件以相同的附图标记示出并且省略其描述。
图17所示的传动轴63具有能在轴C63的方向上上下移动的联轴器268。也就是说，联轴器268具有一个矩形通孔268a，其具有与传动轴63的端部63a相同的水平横截面形状，并且传动轴63的端部63a被插入这个通孔268a。给联轴器268的向下运动设置一个下限的柱形元件269被固定至外壳64的下端表面64b，覆盖联轴器268的外圆周。联轴器268的下限位置由凸缘区段268b限定，该凸缘区段从联轴器268的外圆周表面突出，与一个从柱形元件269的下端表面269a附近的内圆周表面突出的环形凸起269b相啮合。
应当说明的是，置于联轴器268和其上方的外壳64的下端表面64b之间的螺旋弹簧267将向下的弹力施加在联轴器268上，并且因此，联轴器268相应于向上的外力而向上移动，并且当没有应用这个外力时，联轴器268位于下限位置。
另一方面，一个装配凸起241a形成于回转工作台装置21的输入轴41的上端部分上并且其旋转中心与输入轴41的轴线C41成一直线，并且这个装配凸起241a的水平横截面形状具有与通孔268a相同的矩形形状以使得其能被装配入联轴器268的通孔268a。
当马达61降低并且装配凸起241a被装配入联轴器268的通孔268a，如果它们的轴向位置和它们的旋转角度之间有着重大偏差时，那么装配凸起241a与通孔268a的周边部分相接触并且没有被导入通孔268a。然而，因为联轴器268被从装配凸起241a施加的向上抵靠力而向上移动，在这个移动过程中，给予联轴器268用于将通孔268a的轴线位置和旋转角与装配凸起241a对准的活动余地。因此，允许偏差的量增大一个相应于这个活动余地的量，并且因而偏差的允许误差比第一实施例大。
<关于机床的其它事项>
以上描述了本发明的实施例，但是本发明并不限于这些实施例，并且如下所示能在不偏离其要旨的范围内进行修改。
(a)对于上述实施例的回转工作台装置21，工作台23的轴线C23处于水平方向，但是轴线C23决不是限于这样，其也能处于垂直方向或者相对于水平和垂直方向倾斜。
(b)上述实施例中的加工中心11是广义的加工中心，其中旋转主轴14是水平的，但是这决不是限制，并且例如其也能是所谓的垂直类型的加工中心，其中垂直主轴14旋转地设在主轴头13上。
(c)在上述实施例中回转工作台装置21的动力源是马达61，其通过被供应作为动力的电能而驱动，但是只要马达与用于供应动力的有线动力供应路径元件相连，那么对于马达61就没有限制。例如，也可以采用所谓的气压马达或油压马达，其通过例如相连的软管或管道供应高压空气或油作为动力而被驱动。
然而，优选地，其是伺服马达，因为对于伺服马达可以高精度地控制工作台23的旋转角。因此，如果工件W在工作台23的旋转方向上具有多个加工表面，那么通过高精度地指示和旋转工作台23，可以对每个加工表面进行加工并且可以获得极好的加工自由度。
<关于可分离/可连接马达>
＝＝＝可分离/可连接马达的第一实施例＝＝＝图20和图21是用于描述根据本发明第一实施例的可分离/可连接马达2061的垂直截面视图。图20示出了可分离/可连接马达2061的转子2063已经与从动旋转轴2041断开时的状态，图21示出了已连接时的状态。应当说明的是，转子2063的一部分和从动旋转轴2041被示出为侧视图。
通过将可分离/可连接马达2061的转子2063共轴地且可分离地连接至以允许绕着其轴线C2041旋转的方式支撑的适当从动旋转轴2041，可分离/可连接马达2061用于将旋转力施加至从动旋转轴2041。
也就是说，一个与形成于从动旋转轴2041的端部上的凸起2041a相啮合并且将旋转力传递至从动旋转轴2041的凹陷2063a形成于转子2063的轴线C2063方向的端部上。如果从动旋转轴2041将被旋转，转子2063的凹陷2063a与从动旋转轴2041的凸起2041a相啮合以将转子2063连接至从动旋转轴2041，而如果并不要旋转从动旋转轴2041，那么释放凸起2041a和凹陷2063a之间的啮合以将转子2063与从动旋转轴2041断开。
<从动旋转轴2041>
图20所示的从动旋转轴2041通过球状轴承2043以如此的状态绕着其轴线C2041旋转地支撑在用作支撑元件的壳体2027上，以使得其轴线C2041方向为上下的垂直方向。应当说明的是，一对球状轴线2043设在壳体2027的上部和下部以支撑从动旋转轴2041的两个端部(例如参见图28)。而且，随后将描述的凸起2041a形成于如图20所示的从动旋转轴2041的上端部分上。
<可分离/可连接马达2061>
这个第一实施例的可分离/可连接马达2061是所谓的交流(AC)伺服马达，其具有用作定子的外壳2064、容纳在通孔2064a内的转子2063以及旋转编码器2065，该外壳2064在垂直方向上具有通孔2064a，该转子2063的轴线C2063与通孔2064a其成一直线且以能绕着其轴线C2063旋转的方式被支撑，该旋转编码器2065用作无接触地检测例如转子2063的旋转角的传感器。
也就是说，多个线圈2066(以预定次数缠绕的导线)在圆周方向上以预定角度的间隔设在外壳2064的通孔2064a的内圆周表面上，并且N极和S极永磁体2067以相对于轴线C2063线性对称的方式设置于转子2063的外圆周部分上。通过用相连的电缆2062将交流电输送至线圈2066同时维持相应于预定角度的相位差，永磁体2067依次被磁性地吸引至线圈2066和被线圈2066推开，使得转子2063以固定的方向旋转。
(1)外壳2064外壳2064具有大致矩形的形状。球轴承2068设在通孔2064a的上端部分，并且由此，转子2063以允许其绕着轴线C2063旋转的方式被支撑。旋转编码器2065紧邻地设在球轴承2068之下，并且线圈2066置于从旋转编码器2065以下基本上直至通孔2064a的下边缘。
应当说明的是旋转编码器2065的结构是现有技术中公知的结构。也就是说，其由一个固定至转子2063侧的盘状元件(未示出)以及固定至外壳2064侧并且将盘状元件垂直地夹在其间的光发射元件(未示出)和光接收元件(未示出)所构成，并且通过光接收元件检测通过多个形成于盘状元件圆周方向上的狭缝的光，可以检测到转子2063的旋转角和旋转速度。这里，旋转编码器2065紧邻的置于球轴承2068之下，以便稳定地检测旋转角等。
而且，一个槽部件2064c在水平方向上设在外壳2064的一对相对的外表面上。如以后将描述的，槽部件2064c提供用于通过以下将描述的马达连接-分离装置2071将可分离/可连接马达2061连接至从动旋转轴2041和与其分离。
(2)转子2063转子2063具有大致柱形形状，其上和下端部分分别位于通孔2064a的上和下边缘附近，在该处它们不会从边缘处突出。因此，可以将置于转子2063的外圆周部分上的永磁体2067布置为相对于线圈2066直至线圈2066处于其中的通孔2064a的下边缘。于是，能在轴线C2063上保证线圈2066和永磁体2067相对的足够宽范围，并且因而可分离/可连接马达2061能输出较大的旋转力，尽管其外尺寸很紧凑。
转子2063的下端部分以如此的方式连接至从动旋转轴2041的上端部分以使得它们的旋转中心成一直线。这两者通过所谓的花键接头结构而连接，其中凹陷2063直接形成于转子2063中且其旋转中心与转子2063的轴线C2063成一直线，并且凸起2041a形成在从动旋转轴2041上且其旋转中心与从动旋转轴2041的轴线C2041成一直线。在将可分离/可连接马达2061朝着位于其下的从动旋转轴2041降低并且将其布置在壳体2027的上表面上的过程中，转子2063的凹陷2063a被装配到从动旋转轴2041的凸起2041a上，从而将两者连接起来。
应当说明的是，对于根据这个第一实施例的结构，凹陷2063a能快速地装配到凸起2041a上，即使两者之间的连接存在着一定的位置偏移。这是因为转子2063的上端部分被球轴承2068支撑，并且因而其下端部分能轻微的绕着球轴承2068摆动。也就是说，在连接时，转子2063的下端部分滑动以使得凹陷2063a遵循凸起2041a。
在图21所示的已连接状态，这个花键接头可靠地限制了转子2063和从动旋转轴2041绕着轴线的相对旋转，并且因而转子2063的旋转力能被可靠地传递至从动旋转轴2041。这里应当注意的是，在这个第一实施例中所采用的花键接头类型是所谓的角形花键接头(cornerspline fitting)，其中凹陷2063a和凸起2041a的水平横截面形状都是矩形。
当可分离/可连接马达2061的转子2063在已连接状态旋转地驱动时，可分离/可连接马达2061的外壳2064承受一个与旋转方向反向的旋转反力。如果外壳2064不能承受这个旋转反力并且被移动，那么转子2063的旋转运行精度将会很差。为此，在这个第一实施例中，外壳2064和壳体2027在已连接状态时被非选装地连接。如图20所示，这个连接结构是由多个布置为从外壳2064的下端表面突出的旋转止动销(啮合凸起)2064b以及相应于旋转止动销2064b形成于壳体2027的上端表面中的销孔(啮合凹陷)2027b组成。当它们已经啮合时，连接至壳体2027的外壳2064能有效地对抗旋转反力。
在这个第一实施例中，为什么是凹陷2063a而不是凸起直接地形成于转子2063的下端部分中的原因如下。如前所述，永磁体2067设在这个下端部分的外圆周部分，但是该下端部分的内部是空的。因此，在这个内部直接形成凹陷2063a允许这个内部被有效地用作连接元件，并且减小可分离/可连接马达2061在轴线C2063方向上的尺寸。应当说明的是，凹陷2063a直接形成于下端部分，并且因而无需提供中间元件，比如用于连接至从动旋转轴2041的凸起2041a的联轴器，并且这还具有简化结构和减少制造成本的额外作用。而且，可以消除由于中间元件而引起的例如扭转冲击，并且这允许旋转力能在良好精度的情况下被传递至从动旋转轴2041。
而且，支撑转子2063的球轴承2068通常设在通孔2064a的上和下端部分，但是在这个第一实施例中，其只是设在通孔2064a的上端部分，而下端部分没有。
为此，如图20所示处于非连接状态的可分离/可连接马达2061中的转子2063只是在一端被支撑并且因而不能稳定地旋转。然而，当如图21所示连接至从动旋转轴2041时，转子2063额外地被支撑从动旋转轴2041上端部分的球轴承2043所支撑，并且因而转子2063在两点处被支撑并且能稳定地旋转。不同地，在这个第一实施例中，从动旋转轴2041的球轴承2043用于在已连接状态时支撑转子2063，并且这减少了和转子2063一起提供的一个球轴承2068。于是，可分离/可连接马达2061所装备的球轴承2068的数目减少一个同时无论如何不会损害已连接状态下转子2063旋转的稳定性，并且因而能简化马达的结构并且减少制造成本。
为什么球轴承2068设在通孔2064a的上端部分而不是下端部分的原因是，在已连接状态，从动旋转轴2041的球轴承2043在转子2063之下，并且因而转子2063在两端处完全被球轴承2043和球轴承2068所支撑。以如此的方式支撑转子2063的两端能进一步稳定转子2063的旋转状态。
＝＝＝可分离/可连接马达的第二实施例＝＝＝第一实施例的可分离/可连接马达2061是所谓的同步式(SM式)AC伺服马达，其中转子2063带有永磁体2067。根据这个第二实施例的可分离/可连接马达2161与其不同之处是，实际上它是所谓的感应式(IM式)AC伺服马达，其中转子2063带有线圈。
图22示出了根据这个第二实施例的可分离/可连接马达2161的垂直截面视图。应当说明的是，在这个附图中，从动旋转轴2041和转子2063的一部分被示出为侧视图。与根据第一实施例的可分离/可连接马达2061相同的部件被标识为相同的附图标记并且省略其描述。
在这个第二实施例中，多个线圈2167在圆周方向上置于转子2063的外圆周部分上。应当说明的是，每个线圈2167都是闭合线圈，其中已经盘绕预定次数的导线的两端以无端的方式连接。类似于第一实施例，当交流电被输送至用作定子的外壳2064的线圈2066同时保持预定的相位差时，由于这个交流电而产生的电磁感应，感应电流流动至转子2063的线圈2167。由这个感应电流产生的磁场导致转子2063的线圈2167被外壳2064的每个线圈2066依次磁性地吸引和排斥，这使得转子2063以固定的方向旋转。
＝＝＝可分离/可连接马达的第三实施例＝＝＝根据第一实施例的可分离/可连接马达2061是用交流电驱动的AC马达，但是这个第三实施例的可分离/可连接马达2261是用直流电驱动的直流(DC)马达。
图23示出了根据这个第三实施例的可分离/可连接马达2261的垂直截面视图。应当说明的是，在这个附图中，从动旋转轴2041和转子2063的一部分被示出为侧视图。与根据第一实施例的可分离/可连接马达2061相同的部件被标识为相同的附图标记并且省略其描述。
取代线圈2066，N极和S极永磁体2266以相对于轴线C2063线性对称的方式置于在第三实施例中用作定子的外壳2064的内圆周表面2064a上。
另一方面，通过以预定次数缠绕导线而制成的线圈2267设在外圆周部分上，不包括转子2063的凹陷2063a，并且这个导线的两端连接至整流器2269a。整流器2269a以及与其相接触的电刷2269b将从电缆2062供应至电刷2269b的直流电转变成交流电并且将这个交流电输送至线圈2267，并且整流器2269a布置在线圈2267和旋转编码器2265之间。当交流电流入线圈2267时，由这个交流电所产生的交流电磁场导致转子2063的线圈2267依次被N极和S极永磁体2266磁性地吸引和排斥，并且因此转子2063以固定的方向旋转。
＝＝＝机床2001中采用可分离/可连接马达的应用实例＝＝＝<机床2001的概述>
图24是机床2001的透视图，其中采用了第一实施例的可分离/可连接马达2061。图25是示出机床2001从加工区域A1至分支点P1的俯视图。图26是根据一个参考实例的机床2301的透视图。应当说明的是，为了描述的缘故，如图20的右上方所示，对于三个彼此正交的方向，X方向是左右的水平方向，Y方向是上下的垂直方向，Z方向是前后的水平方向。
如图24所示，机床2001具有一个利用刀具T加工工件W的加工区域A1，以及一个沿着预定的承载轨道Tr承载多个回转工作台装置2021的回转工作台承载机构2081，每个回转工作台装置保持一个工件W。这里，保持一个未加工工件W的回转工作台装置2021经由设在承载轨道Tr上且通向加工区域A1的分支点P1被载入加工区域A1，并且一旦加工区域A1中的加工结束，回转工作台装置2021经由分支点P1被载出到承载轨道Tr，并且仍然保持已加工的工件W。
尽管在后面会更详细地描述，每个回转工作台装置2021具有旋转地保持工件W的工作台2023，并且通过旋转工作台2023，在加工区域A1内的加工期间或者加工之间适当地旋转工件W。上述可分离/可连接马达2061已经用作旋转工作台2023的驱动源。
也就是说，可分离/可连接马达2061以如此的方式置于加工区域A1中以使得其能与回转工作台装置2021连接或分离，并且当回转工作台装置2021被从加工区域A1载出时与可分离/可连接马达2061分离，当被载入加工区域A1时与其相连接。
应当说明的是，为什么在此采用可分离/可连接马达2061的原因如下。当如同作为参考实例在图26中示出的机床2301中那样为每个回转工作台装置2321提供马达2361时，在承载回转工作台装置2321期间马达2361的电缆2362就会缠结。相反，如果采用如图24所示的可分离/可连接马达2061，那么当回转工作台装置2021已经被载入加工区域A1时可分离/可连接马达2061就能被吸引至回转工作台装置2021，并且当回转工作台装置2021被载出加工区域A1时其能分离。因而，回转工作台装置2021以马达2061已经分离的状态被承载，因此，这就排除了电缆2062缠结的问题。
以下详细描述机床2001的结构元件。
<加工区域A1>
如图24所示，水平的加工中心2011邻近加工区域A1地布置在Z方向的后面。水平的加工中心2011具有能在Z方向上向前和向后移动的柱2012以及设在柱2012上且能在Y方向上上下移动的主轴头2013。刀具T被保持在主轴头2013的水平主轴2014上。通过相对于已经被载入加工区域A1且能在X方向上左右移动的回转工作台装置2021在Z方向和Y方向上移动刀具T，可以对被回转工作台装置2021所保持的工件W进行各种类型的加工。应当说明的是，回转工作台装置2021在加工区域A1内的X方向移动是通过在X方向上置于加工区域A1的基底2017的上表面上的滑动导向器2018实现的。
存储多种不同类型刀具T的刀具库2015邻近水平的加工中心2011置于X方向的左边，并且自动刀具更换装置(ATC)2016置于刀具库2015和水平的加工中心2011之间。ATC2016用已经从刀具库2015取出的将被使用的下一个刀具(未示出)来更换主轴14的不能用的刀具。
而且，上述可分离/可连接马达2061和马达连接-分离装置2071在加工区域A1内置于X方向上的左端。
<回转工作台承载机构2081>
回转工作台承载机构2081邻近加工区域A1地置于X方向上的右边，并且具有一个在X方向上很长并且用作承载轨道Tr的环形循环轨道Tr。循环轨道Tr由环形地铺在地面F的基底2082上的导轨2083以及多个移动地导向和支撑于导轨2083上的移动平台2084所构成。在每个移动平台2084上放置有平板架2085，其上装备有回转工作台装置2021，并且通过沿着导轨2083移动这个移动平台2084，回转工作台装置2021沿着它们的平板架2085而被传送。
应当说明的是，在处于分支点P1时变得处于X方向上的滑动导向器2086被紧固至移动平台2084的上表面，并且一个以允许滑动的方式与滑动导向器2086相啮合的滑块(未示出)被紧固至平板架2085，并且因而，平板架2085以在分支点P1处允许X方向上移动的方式被导向和支撑在移动平台2084上。而且，分支点P1设在循环轨道Tr的左端，并且当移动平台2084停止在这个分支点P1时，对于它们在高度方向(Y方向)和Z方向上的位置而言，那个移动平台2084的滑动导向器2086与加工区域A1基底2017的上表面上的滑动导向器2018相对准。因此，位于分支点P1处的平板架2085能被传送至加工区域A1的滑动导向器2018，并且因而，循环轨道Tr上的回转工作台装置2021能被载入加工区域A1。当然，处于加工区域A1的平板架2085能被传送至停止在分支点P1处的移动平板架2084的滑动导向器2086，并且因而加工区域A1的回转工作台装置2021能被载出循环轨道Tr。
偶然地，循环轨道Tr内的回转工作台装置2021被承载为它们的工件W如图24所示面朝着循环轨道Tr的内侧。因此，由循环轨道Tr所包围的内侧空间可以用作，例如使回转工作台装置2021保持工件W的工作区域A2。
如图25所示，在分支点P1，回转工作台装置2021被载入位于循环轨道Tr左边的加工区域A1且工件W朝向内，也就是朝向右边，并且可分离/可连接马达2061和马达连接-分离装置2071位于加工区域A1的左端。因此，回转工作台装置2021、马达2061和马达连接-分离装置2071比工件W更朝着加工区域A1的左端，并且因而这些装置2021、2061和2071无论如何不会干扰由加工中心2011在工件W右边进行的加工作业。
<回转工作台装置2021>
图27至30是回转工作台装置2021的解释图。图27是当可分离/可连接马达2061已经连接时回转工作台装置2021的透视图，图28是通过回转工作台装置2021的中心纵截面视图，图29是沿着图28中X-X线在箭头方向上所截取的横截面。图30是当可分离/可连接马达2061已经断开时回转工作台装置2021的中心纵截面视图。应当说明的是，在图28和图30中，输入轴2041等以及转子2063的一部分被示出为侧视图。
回转工作台装置2021具有一个在保持工件W的同时能旋转的大致柱形工作台2023、一个输入有用于旋转工作台2023的旋转驱动力的输入轴2041以及旋转地支撑工作台2023和输入轴2041的壳体2027。当加工区域A1的可分离/可连接马达2061被连接至输入轴2041并且输入旋转驱动力时，工作台2023绕着其轴线C2023旋转。此处应当说明的是，输入轴2041相当于从动旋转轴，并且壳体2027相当于支承元件。
更具体地，如图29所示，工作台2023由交叉的滚柱轴承2029支撑在壳体2027上并且其轴线C2023处于水平方向上。多个凸轮从动件2031以圆周方向上固定的间隔设在工作台2023的外圆周表面上。用于夹持工件W的夹盘2033设在工作台2023的表面2023a上。
另一方面，如图28所示，输入轴2041通过一对上和下球轴承2043旋转地支撑在壳体2027上而其轴线C2041布置在垂直方向上。可分离/可连接马达2061的转子2063连接至输入轴2041的上端部分。
与凸轮从动件2031相啮合的球形凸轮2045形成于输入轴2041的外圆周表面中。也就是说，凸缘2045a螺旋地形成于输入轴2041的外圆周表面上，并且凸轮从动件2031与这个凸缘2045a相啮合。形成凸缘2045a的位置在轴向上沿着输入轴2041的圆周方向垂直地移动，并且因而与球形凸轮2045的旋转一起使得当输入轴2041被马达2061旋转地驱动时，与凸缘2045a相啮合的凸轮从动件2031在工作台2023的圆周方向上顺序地移动，从而使工作台2023绕着其水平中心轴线C2023旋转。
<可分离/可连接马达2061和马达连接-分离装置2071>
可分离/可连接马达2061置于图24所示的加工区域A1中。如图24和图28所示，可分离/可连接马达2061用作驱动源，其连接至已被载入加工区域A1的回转工作台装置2021，并且当完成工件W的加工并且将要把回转工作台装置2021载出加工区域A1时如图30所示其与回转工作台装置2021断开。因此，如图24所示，当回转工作台装置2021处于加工区域A1之外的其它位置时其并没有设有马达，并且这使得能消除在载入回转工作台装置2021时与马达2061相连的电缆2062缠结在一起的问题。
如图30所示，可分离/可连接马达2061具有与上述第一实施例相同的结构，并且具有作为定子的外壳2064，以及其轴被外壳2064所旋转支撑的转子2063。当交流电从相连的电缆2062供应时转子2063绕着轴线C2063旋转。
转子2063的轴线C2063布置在垂直方向并且因此转子2063的下端部分连接至回转工作台装置2021的输入轴2041的上端部分并且它们的转轴成一直线。
这个连接结构是上述的花键接头，其中凹陷2063a形成于可分离/可连接马达2061的转子2063中同时其旋转中心与轴线C2063成一直线，并且凸起2041a形成于回转工作台装置2021的输入轴2041上同时其旋转中心与轴线C2041成一直线。在相对于位于可分离/可连接马达2061之下的回转工作台装置2021降低可分离/可连接马达2061并且将其置于壳体2027的上表面上的过程中，转子2063的凹陷2063a装配过输入轴2041的凸起2041a，从而将两者连接起来。应当说明的是，凸起2041a的周边部分2041b被斜切以使得在装配时允许两者之间关于它们的轴线位置和它们的旋转角的轻微偏移，这就允许凸起2041a被快速地导入凹陷2063a中。
在进行这个连接时，外壳2064下端表面中的旋转止动销2064a与壳体2027上端表面中的销孔2027a相啮合。因而，外壳2064被不可旋转地连接至壳体2027，并且因此能有效地对抗当可分离/可连接马达2061的转子2063被旋转地驱动时作用在外壳2064上的旋转反力。
将可分离/可连接马达2061连接至回转工作台装置2021或者与其分离是由置于加工区域A1内的马达连接-分离装置2071进行的。图31示出了回转工作台装置2021和可分离/可连接马达2061被马达连接-分离装置2071连接时的状态。
马达连接-分离装置2071具有一个固定至加工区域A1的主单元2072以及一个夹紧部件2074，其通过线性导向器2073以如此的方式被导向和支撑在主单元2072上以使得其能在装配方向上升高和降低。能打开和闭合的U形臂2074a设在夹紧部件2074的X方向上的前端，并且通过臂2074a在可分离/可连接马达2061置于其中时的打开和闭合，臂2074a夹住和释放可分离/可连接马达2061。
应当说明的是，用于臂2074a的槽段2064c在与上下方向相交的水平方向上形成于外壳2064的一对相对外表面上。其设计是使得当臂2074a已经夹住可分离/可连接马达2061时，其与槽段2064c相啮合。因而，当处于这种夹紧状态的臂2074a被上下地升高或降低时，用于连接和断开可分离/可连接马达2061的外力能被可靠地传递至可分离/可连接马达2061并且可分离/可连接马达2061不会从臂2074a掉下，并且因而能可靠地进行连接和断开操作。
应当说明的是，带有马达2076的丝杠机构，例如，可用作升高和降低夹紧部件2074的驱动机构。也就是说，其轴线与上下方向对准的外螺纹2077设在马达连接-分离装置2071的主单元2072上以使得由此其轴被旋转地支撑，并且内螺纹(未示出)固定在夹紧部件2074上并且与外螺纹2077相配合。因而，当外螺纹2077由于马达2076的旋转而旋转时，与外螺纹2077相配合的内螺纹在上下方向(也就是轴向)上移动，并且因而夹紧部件2074能被升高和降低。
对于这个马达连接-分离装置2071，马达2061以如下方式连接和分离。
首先，如图25所示，已经被载入加工区域A1的回转工作台装置2021被它的自前进平板架2085移动至设在X方向左端处的马达连接-分离位置S1。然后，置于马达连接-分离位置S1处的马达连接-分离装置2071将已经夹住有马达2061的夹紧部件2074从一个上部备用位置降低以便将马达2061置于如图31所示回转工作台装置2021的壳体2027的上表面上，并且在马达置于其上时停止。应当说明的是，在这个降低过程中，如图28所示，回转工作台装置2021的输入轴2041的装配凸起2041a被装配入马达2061的转子2063的装配凹陷2063a，并且马达2061的外壳2064的旋转止动销2064a被插入回转工作台装置2021的壳体2027的销孔2027a。发生这个装配的位置关系是通过适当地调节马达连接-分离装置2071布置在水平面上的位置而实现的。
然后，维持图31所示的状态，夹紧部件2074的臂2074a被打开以释放马达2061并且随后夹紧部件2074被返回到上部备用位置，这样就完成了将马达2061连接至回转工作台装置2021的操作。
然后，如图25所示，已经安装有马达2061的回转工作台装置2021在X方向上被移动至右侧的加工位置S2，在该处定位有加工中心2011的刀具T，并且开始用加工中心2011加工工件W的作业。应当说明的是，此时，如图27所示，回转工作台装置2021承受来自马达2061的旋转驱动力并且适当地旋转工作台2023。
一旦已经完成这个加工作业，那么，如图25所示，回转工作台装置2021又被移动至X方向左端的马达连接-分离位置S1。然后马达连接-分离装置2071将处于备用位置的夹紧部件2074降低至如图31所示的上述停止位置(这相当于权利要求中的“连接位置”)并且闭合夹紧部件2074的臂2074a来夹住马达2061。然后夹紧部件2074在那种状态下被升高至备用位置。应当说明的是，如图30所示，在这个向上升高过程中，装配凸起2041a从装配凹陷2063a中退出并且旋转止动销2064a从销孔2027a中退出，从而将马达2061与回转工作台装置2021断开，这样就完成了马达2061与回转工作台装置2021的断开。已经与马达2061断开的回转工作台装置2021随后被移动至X方向的右侧并且被传送至移动平台2084，该移动平台2084在图25所示分支点P1处等待它，并且因而将回转工作台装置2021从加工区域A1载出，到达循环轨道Tr。
＝＝＝关于可分离/可连接马达的其它事项>
以上描述了本发明的实施例，但是本发明并不限于这些实施例，并且如下所示能在不偏离其要旨的范围内进行修改。
(a)根据前述实施例的从动旋转轴2041的轴线C2041位于垂直方向，但是轴线C2041的方向决不是限于这样，其还能处于水平方向或者相对于水平和垂直方向倾斜。
(b)前述实施例的可分离/可连接马达2061、2161和2261具有位于它们外壳2064下端表面中的旋转止动销2064b，但是也能替代地提供销孔。在这种情况下很显然，旋转止动销从从动旋转轴2041的壳体2027的上端表面突出。通过这种构造，可以获得在轴线C2063方向上更紧凑的可分离/可连接马达2061、2161和2261。
(c)根据前述实施例的可分离/可连接马达2061的从动旋转轴2041和转子2063被球轴承支撑，但是对于轴承类型并没有限制，并且例如其也可以使用滚柱轴承。
(d)在前述应用实例的回转工作台装置2021中，工作台2023的轴线C2023的方向处于水平方向，但是轴线C2023的方向决不限于这样，其还能处于垂直方向或者相对于水平和垂直方向倾斜。
(e)前述应用实例中的加工中心2011是水平的加工中心，其中旋转主轴2014水平地布置，但是这决不是限制，例如其也可以采用所谓的垂直加工中心，其中垂直主轴2014旋转地设在主轴头2013上。
(f)前述应用实例中的马达连接-分离装置2071具有其中U形臂2074a被打开和闭合的结构，但是也可以是其中U形臂没有被打开和闭合的结构。在这种情况下，如下进行马达2061与回转工作台装置2021的连接和分离。
首先，如图25所示，已经被载入加工区域A1的回转工作台装置2021由于其平板架2085的自移动而移动直至设在X方向左端处的马达连接-分离位置S1。处于马达连接-分离位置S1处的马达连接-分离装置2071使得U形臂2074a的内侧部分与马达2061的槽段2064c相啮合，从而支撑马达2061。臂2074a随后从上部备用位置降低并且停止在如图31所示马达2061已经布置在回转工作台装置2021的壳体2027的上表面上的放置位置。应当说明的是，在这个放置位置，马达2061被连接至回转工作台装置2021。
然后，如图31所示当臂2074a停止在放置位置时，回转工作台装置2021在X方向向上移动直至右侧上的加工位置S2，并且在这个时候，槽段2064c和臂2074a脱离并且马达2061从马达连接-分离装置2071被传递至回转工作台装置2021。
其次，用加工中心2011加工工件W的作业是在加工位置S2进行的，并且当这个加工作业完成时，回转工作台装置2021又移动至如图25所示在X方向上的左端处的马达连接-分离位置S1。然而，在此之前，马达连接-分离装置2071在放置位置将其臂2074a置于备用状态，并且因此仅仅通过回转工作台装置2021朝着马达连接-分离位置S1移动就使马达2061的槽段2064c与U形臂2074a的内部相啮合，并且因而臂2074a被带入能支撑马达2061的状态。
如果在那种状态下臂2074a被升高至备用位置，那么马达2061与回转工作台装置2021断开并且被传递至马达连接-分离装置2071。
权利要求
1.一种机床，包括回转工作台装置，其具有保持工件的工作台并且基于已经输入的驱动力旋转所述工作台；用于加工所述工件的加工区域，所述回转工作台装置被载入和载出所述加工区域；和用于在连接至所述回转工作台装置时输入所述驱动力的驱动源，所述驱动源设在所述加工区域中以使得所述驱动源能与所述回转工作台装置断开。
2.根据权利要求1的机床，其特征在于当所述回转工作台装置被从所述加工区域载出时所述驱动源与所述回转工作台装置断开；和当所述回转工作台装置被载入所述加工区域时所述驱动源被连接至所述回转工作台装置。
3.根据权利要求1的机床，其特征在于将所述回转工作台装置载入和载出所述加工区域是在所述工件被保持在所述工作台上的状态下进行的。
4.根据权利要求1的机床，其特征在于所述驱动源具有传动轴，该传动轴通过被支撑在所述驱动源的外壳上而被驱动旋转，其支撑方式为使得所述传动轴可绕着其轴线旋转；所述回转工作台装置具有支撑所述工作台以使得所述工作台可绕着其轴线旋转的壳体、被支撑在所述壳体上以使得能绕着其轴线旋转的输入轴、形成于所述输入轴内的凸轮、以及设在所述工作台的外圆周表面上且与所述凸轮相啮合的凸轮从动件；通过第一连接结构，所述传动轴和所述输入轴可分离地相连接同时限制它们绕着轴线的相对旋转；和其中，通过第二连接结构，所述外壳在已连接状态下不可旋转地连接至所述壳体。
5.根据权利要求4的机床，其中所述凸轮是球形凸轮。
6.根据权利要求4的机床，其特征在于所述第一连接结构具有，在所述传动轴和所述输入轴的任何一个中的装配凹陷，其形成为其旋转中心与该轴的轴线成一直线，和在另一个轴中的装配凸起，其形成为其旋转中心与所述另一轴的轴线成一直线并且装配入所述装配凹陷；和所述第二连接结构具有形成于所述外壳和所述壳体的任何一个中的啮合凹陷，和形成于所述外壳和所述壳体的另一个中并且与所述啮合凹陷相啮合的啮合凸起。
7.根据权利要求6的机床，其特征在于所述装配凹陷和所述装配凸起中的任何一个形成于一个联轴器中，该联轴器在被限制了相对旋转的同时被保持在所述传动轴和所述输入轴的任何一个上；和所述联轴器根据作用在所述装配方向上的外力在装配方向上可移动地被导向。
8.根据权利要求6的机床，其特征在于所述第一连接结构和所述第二连接结构中的任何一个具有分离止动结构，其在使所述装配凸起与所述装配凹陷分离时防止所述装配凸起分离，除非预定强度的力作用在与装配方向相反的方向上。
9.根据权利要求8的机床，其特征在于所述分离止动结构具有啮合槽，其形成于所述驱动源侧和所述回转工作台装置侧的任何一个上的一部分中，啮合元件，其设在另一个侧上的一部分中并且在已连接状态下面对所述啮合槽，和推压元件，其将所述啮合元件推向所述啮合槽。
10.根据权利要求6的机床，其特征在于所述加工区域中布置有驱动源连接-分离装置，其具有在装配方向以及其相反方向上可移动地被导向的夹紧部件；和通过在所述装配方向以及其相反方向上移动已经夹紧所述驱动源的所述夹紧部件，连接和断开所述驱动源和所述回转工作台装置。
11.根据权利要求1的机床，其特征在于被所述机床保持的刀具置于所述加工区域中；和已经被载入所述加工区域的所述回转工作台装置被引导为相对于所述刀具可移动。
12.根据权利要求1的机床，其特征在于多个回转工作台装置在所述加工区域外备用，每个所述回转工作台装置保持一个所述工件。
13.根据权利要求1的机床，其特征在于所述机床具有一个承载轨道，所述回转工作台装置在其上被可移动地引导；和在所述承载轨道上设置有一个通向所述加工区域的分支点，并且通过所述分支点实现载入和载出所述加工区域。
14.根据权利要求13的机床，其特征在于所述承载轨道具有环形轨道；和所述环形轨道是工作区域，在所述工作区域中进行使所述回转工作台装置保持所述工件的作业。
15.根据权利要求14的机床，其特征在于所述环形轨道中的所述回转工作台装置在所述工件面对所述环形轨道内侧的情况下被移动；在所述分支点，所述回转工作台装置在所述工件面对所述环形轨道内侧的情况下被载入所述加工区域；所述加工区域位于所述环形轨道外面；和所述驱动源和驱动源连接-分离装置布置在所述加工区域中与所述工件相对的一侧上的位置处。
16.根据权利要求1的机床，其特征在于所述驱动源是伺服马达。
17.根据权利要求1的机床，其特征在于通过被供以诸如电能的动力，所述驱动源产生所述驱动力；和用于供应所述动力的动力供应路径元件，比如电缆，连接至所述驱动源。
18.一种应用于根据权利要求1的机床中的可分离/可连接马达，包括转子，其被构造为以共轴且可分离的方式连接至从动旋转轴，所述从动旋转轴通过轴承支撑在支撑元件上以使得所述从动旋转轴可绕着其轴线旋转，所述从动旋转轴具有形成于其一个端部上的凸起，所述转子在连接至所述从动旋转轴时将旋转力施加至所述从动旋转轴；和凹陷，其直接形成于所述转子轴向上的一个端部中，所述凹陷与形成于所述从动旋转轴的所述端部上的所述凸起相啮合并且用于将所述旋转力传递至所述从动旋转轴。
19.一种应用于根据权利要求1的机床中的可分离/可连接马达，包括转子，其被构造为以共轴且可分离的方式连接至从动旋转轴，所述从动旋转轴通过轴承支撑在支撑元件上以使得所述从动旋转轴可绕着其轴线旋转，所述转子在连接至所述从动旋转轴时将旋转力施加至所述从动旋转轴，其中，在断开状态，所述转子在一端被设在所述马达的定子内的单个轴承所支撑，和其中，在连接状态，所述转子在两点处被所述单个轴承以及穿过所述从动旋转轴的所述支撑元件的一个轴承所支撑。
20.一种可分离/可连接马达，包括转子，其被构造为以共轴且可分离的方式连接至从动旋转轴，所述从动旋转轴通过轴承支撑在支撑元件上以使得所述从动旋转轴可绕着其轴线旋转，所述从动旋转轴具有形成于其一个端部上的凸起，所述转子在连接至所述从动旋转轴时将旋转力施加至所述从动旋转轴；和凹陷，其直接形成于所述转子轴向上的一个端部中，所述凹陷与形成于所述从动旋转轴的所述端部上的所述凸起相啮合并且用于将所述旋转力传递至所述从动旋转轴。
21.根据权利要求20的可分离/可连接马达，其特征在于所述凸起和所述凹陷之间的啮合是花键接头，其允许所述凸起和所述凹陷之间在所述轴向上的相对移动同时限制绕着所述轴线的相对旋转。
22.根据权利要求20的可分离/可连接马达，其特征在于第一磁性元件设在所述凹陷形成于其中的所述端部的外圆周部分上，并且用于与所述第一磁性元件相配合产生所述旋转力的第二磁性元件设在与所述第一磁性元件相对的定子的一部分上。
23.根据权利要求22的可分离/可连接马达，其特征在于所述定子在所述轴向上具有用于容纳所述转子的孔；所述第二磁性元件置于所述孔的内圆周表面上；和所述转子的两个端部都布置在靠近所述孔的端部的位置处，在此处它们不从所述孔中突出。
24.根据权利要求22的可分离/可连接马达，其特征在于所述第一磁性元件和所述第二磁性元件之一是有电流流过的永磁体或线圈，并且另一个是有电流流过的线圈。
25.根据权利要求22的可分离/可连接马达，其特征在于啮合凸起和啮合凹陷形成于所述定子和所述支撑元件中，所述啮合凸起和所述啮合凹陷被构造为当所述转子和所述从动旋转轴相连接时彼此啮合并且限制所述定子和所述支撑元件之间的相对旋转。
26.根据权利要求20的可分离/可连接马达，其特征在于所述转子和所述从动旋转轴通过夹紧所述马达的夹紧臂相连接和断开，所述夹紧臂被构造为在设置于所述轴向中的备用位置和连接位置之间前后移动；和用于与所述夹紧臂一起夹紧的槽段在与所述轴向相交的一个方向上设在所述马达的定子的一对外表面上。
27.一种可分离/可连接马达，包括转子，其被构造为以共轴且可分离的方式连接至从动旋转轴，所述从动旋转轴通过轴承支撑在支撑元件上以使得所述从动旋转轴可绕着其轴线旋转，所述转子在连接至所述从动旋转轴时将旋转力施加至所述从动旋转轴，其中，在断开状态，所述转子在一端被设在所述马达的定子内的单个轴承所支撑，和其中，在连接状态，所述转子在两点处被所述单个轴承以及穿过所述从动旋转轴的所述支撑元件的一个轴承所支撑。
28.根据权利要求27的可分离/可连接马达，其特征在于，在所述转子的两个端部中，所述单个轴承支撑一个端部，该端部位于与构造为可连接至所述从动旋转轴的一个端部相对的侧面上。
29.根据权利要求27的可分离/可连接马达，其特征在于所述单个轴承是球轴承。
30.根据权利要求27的可分离/可连接马达，其特征在于所述定子在所述轴向上具有用于容纳所述转子的孔；一个第二磁性元件置于所述孔的内圆周表面上，该第二磁性元件用于与一个设在所述转子外圆周表面上的第一磁性元件相配合产生所述旋转力；和所述转子的端部都布置在靠近所述孔的端部的位置处，在所述位置处它们不从所述孔中突出。
31.根据权利要求30的可分离/可连接马达，其特征在于用于检测所述转子的旋转的一个传感器在所述轴向上设置在所述单个轴承和所述第二磁性元件之间。
32.根据权利要求30的可分离/可连接马达，其特征在于所述第一磁性元件和所述第二磁性元件之一是有电流流过的永磁体或线圈，并且另一个是有电流流过的线圈。
33.根据权利要求27的可分离/可连接马达，其特征在于啮合凸起和啮合凹陷形成于所述定子和所述支撑元件中，所述啮合凸起和所述啮合凹陷被构造为当所述转子和所述从动旋转轴相连接时彼此啮合并且限制所述定子和所述支撑元件之间的相对旋转。
34.根据权利要求27的可分离/可连接马达，其特征在于所述转子和所述从动旋转轴通过夹紧所述马达的一个夹紧臂而相连接和断开，所述夹紧臂被构造为在设置于所述轴向中的一个备用位置和一个连接位置之间前后移动；和用于与所述夹紧臂一起夹紧的槽段在与所述轴向相交的一个方向上设在所述定子的一对外表面上。
全文摘要
一种机床具有回转工作台装置，其具有保持工件的工作台并且基于已经输入的驱动力旋转该工作台；用于加工该工件的加工区域，该回转工作台装置被载入和载出该加工区域；和用于在连接至该回转工作台装置时输入该驱动力的驱动源，该驱动源设在该加工区域中以使得该驱动源能与该回转工作台装置断开。
文档编号F16H1/04GK1689753SQ20051006850
公开日2005年11月2日 申请日期2005年4月28日 优先权日2004年4月28日
发明者加藤平三郎 申请人:株式会社三共制作所