工具保持架的非接触供电装置制造方法及图纸

非接触供电装置(10)具有：送电线圈单元(56)，其安装于主轴壳体(20)；以及受电线圈单元(58)，其配设于工具保持架(26)的外周面，该非接触供电装置(10)以非接触的方式向内置于构成所述工具保持架(26)的主体部(32)的致动器(36)提供能量。器(36)提供能量。器(36)提供能量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】工具保持架的非接触供电装置


[0001]本专利技术涉及用于以非接触的方式向内置于与主轴连结而旋转的更换自如的工具保持架的致动器提供能量的非接触供电装置。

技术介绍

[0002]通常，使用经由安装于工具保持架的道具，例如加工工具对工件实施加工处理的各种机床。此时，机床通常组装于具有与所述机床的动作联动地进行作业的功能和机构的作业机械。
[0003]通常，在加工中心中，有时具有通过ATC(自动工具更换装置)来更换的工具保持架，并且所述工具保持架内置有马达和电子电路等致动器。例如，在钻孔加工中，采用能够随着钻孔工具的刀尖磨损的进展，沿径向以微米单位对所述钻孔工具的刀尖的位置进行校正的致动器。
[0004]在该情况下，已知有为了向致动器提供动力能量(电能)而在工具保持架内搭载电池的结构。然而，电池的容量是有限的，需要进行使用后的所述电池的更换作业或充电作业，因此存在无法实现加工作业整体的效率化的问题。
[0005]因此，为了以非接触的方式对致动器提供电力，使用电磁感应方式。在该电磁感应方式中，送电线圈(供电线圈)固定于主轴侧的固定部，而受电线圈设置于工具保持架侧。而且，在工具保持架和受电线圈旋转时，从送电线圈向所述受电线圈以非接触的方式提供电力。作为这种技术，例如在专利文献1中有记载。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1：日本特许第3252996号公报

技术实现思路

[0009]专利技术要解决的课题
[0010]在上述专利文献1中，作为伺服马达的动力和控制信号的传送方式，在主轴的前端附近设置有第1传送部，并且在钻孔加工装置的把持部设置有第2传送部32。然而，仅记载了第1传送部和第2传送部能够由非接触方式的短路器构成，而具体的结构并不清楚。
[0011]而且，在加工中心中，在通过ATC更换工具保持架时，尤其是主轴侧的送电线圈(第1传送部)可能会与ATC臂发生干涉。然而，在上述专利文献1中，无法避免与ATC臂的干涉，从而存在不实用的问题。
[0012]本专利技术解决了这种问题，其目的在于，尤其是在加工中心等中，提供能够以非接触的方式有效地提供能量，并且容易实现小型化的工具保持架的非接触供电装置。
[0013]用于解决课题的手段
[0014]本专利技术的工具保持架的非接触供电装置在机床中以非接触的方式向致动器提供能量，该机床具有与主轴连结而旋转并且内置有所述致动器的更换自如的工具保持架和将
所述主轴支承为旋转自如的固定部。非接触供电装置具有：送电线圈单元，其安装于固定部；以及受电线圈单元，其配设于工具保持架的外周面，与所述工具保持架一体地旋转。
[0015]送电线圈单元设置有一次线圈，该一次线圈具有圆弧状并且与工具保持架的外周面对置地配置。受电线圈单元设置有被分割为2个以上的多个二次线圈，该多个二次线圈整体上环绕工具保持架的外周面，并且配置在与一次线圈同心的圆上。一次线圈的内周面侧和二次线圈的外周面侧以与主轴的旋转轴线平行且相互对置的方式进行非接触供电。
[0016]专利技术效果
[0017]在本专利技术的非接触供电装置中，一次线圈具有圆弧状，例如能够阻止所述一次线圈对利用ATC的工具保持架的更换作业进行干涉。而且，与圆弧状的一次线圈对置的二次线圈被分割为2个以上，整体上环绕工具保持架的外周面。
[0018]在这里，例如，在使用具有圆周形状的单个的二次线圈的情况下，在所述二次线圈中，因在未与一次线圈结合(对置)的非结合部位整体中流动的电流而产生电力损耗。因此，在非结合部位整体中产生电力的放电作用，从而电力传送效率可能会降低。与此相对，在本申请专利技术中，二次线圈被分割为2个以上，有效地减少供电流流动的非结合部位，从而能够有效地提供能量。
[0019]并且，在本申请专利技术中，一次线圈的内周面侧和二次线圈的外周面侧与主轴的旋转轴线平行且相互对置。由此，构成要素不会在工具保持架的径向上扩大，从而能够容易地实现所述工具保持架整体的小型化。
附图说明
[0020]图1是应用了本专利技术的实施方式的非接触供电装置的立式加工中心的概略立体说明图。
[0021]图2是构成所述加工中心的工具保持架的主要部分剖视说明图。
[0022]图3是构成所述非接触供电装置的送电线圈单元的主要部分立体图。
[0023]图4是ATC臂的作业区域的说明图。
[0024]图5是所述送电线圈单元和受电线圈单元的结构说明图。
[0025]图6是示出所述送电线圈单元的内部结构的立体说明图。
[0026]图7是比较说明用的非接触供电装置的概略结构图。
[0027]图8是使用分割为2份的二次线圈时的效率的说明图。
[0028]图9是使用分割为3份的二次线圈时的效率的说明图。
[0029]图10是使用分割为4份的二次线圈时的效率的说明图。
[0030]图11是作为比较例的立式加工中心的说明图。
具体实施方式
[0031]如图1所示，本专利技术的实施方式的非接触供电装置10应用于立式加工中心(机床)12。另外，本申请专利技术的非接触供电装置10除了立式加工中心12之外，也能够在传送机(transfer machine)等各种机床中采用，并且这些机床组装于未图示的作业机械。
[0032]立式加工中心12具有载置有加工用工件(未图示)的加工台14，所述加工台14能够沿X轴方向和Y轴方向移动。在构成立式加工中心12的立柱16上以沿Z轴方向进退(升降)自
如的方式设置有主轴滑动件18，在所述主轴滑动件18上配设有主轴壳体(固定部)20。
[0033]如图2所示，与未图示的驱动源连结的主轴22经由前后两组轴承24而以能够旋转的方式安装于主轴壳体20内。工具保持架26经由未图示的ATC而以能够脱离的方式安装于主轴22的前端部(下端部)。
[0034]工具保持架26具有嵌装于主轴22的前端部的柄部28，在所述柄部28的前端部侧同轴地设置有圆筒部30和主体部32。在圆筒部30内安装有圆形状的电子基板34，冷却液管35嵌合于所述电子基板34的中央。电子基板34具有从后述的非接触供电装置10稳定地取出电力(电能)的整流电路、稳压电路以及安全机构，并且具有控制向致动器36提供的电力功率的控制回路。
[0035]致动器36内置于主体部32，该致动器36具有马达38。在马达38的旋转轴38a轴安装有滑轮40，在所述滑轮40和滑轮42一体地架设有同步带44。滑轮42轴安装于滚珠丝杠46的一端，并且所述滚珠丝杠46在主体部32内被支承为旋转自如。
[0036]滚珠丝杠46与滑动台48的端部螺合，所述滑动台48能够在所述滚珠丝杠46的旋转作用下，在与主轴22的旋转轴线方向(箭头L方向)交叉的加工径向(箭头S方向)上进行位置校正。在滑动台48的前端部固定有镗杆50，并且在所述镗杆50的前端设置有刀尖52。
[0037]在主体部32的外周安本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种工具保持架的非接触供电装置，该非接触供电装置在机床中以非接触的方式向致动器提供能量，该机床具有与主轴连结而旋转并且内置有所述致动器的更换自如的工具保持架和将所述主轴支承为旋转自如的固定部，其特征在于，该工具保持架的非接触供电装置具有：送电线圈单元，其安装于所述固定部；以及受电线圈单元，其配设于所述工具保持架的外周面，与所述工具保持架一体地旋转，所述送电线圈单元设置有一次线圈，该一次线圈具有圆弧状并且与所述工具保持架的所述外周面对置地配置，所述受电线圈单元设置有被分割为2个以上的多个二次线圈，该多个二次线圈整体上环绕所述工具保持架的所述外周面，并且配置在与所述一次线圈同心的圆上，所述一次线圈的内周面侧和所述二次线圈的外周面侧以与所述主轴的旋转轴线平行且相互对置的方式进行非接触供电。2.根据权利要求1所述的工具保持架的非接触供电装置，其特征在于，所述二次线圈按照每180度的方式被分割为2个。3.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：藤原吏志，
申请(专利权)人：日本NT工程技术株式会社，
类型：发明
国别省市：