JPH06134654A - 回転・切り込み装置 - Google Patents
回転・切り込み装置Info
- Publication number
- JPH06134654A JPH06134654A JP4287342A JP28734292A JPH06134654A JP H06134654 A JPH06134654 A JP H06134654A JP 4287342 A JP4287342 A JP 4287342A JP 28734292 A JP28734292 A JP 28734292A JP H06134654 A JPH06134654 A JP H06134654A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotary shaft
- displacement
- electromagnet
- rotating
- rotation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
- F16C32/04—Bearings not otherwise provided for using magnetic or electric supporting means
- F16C32/0406—Magnetic bearings
- F16C32/044—Active magnetic bearings
- F16C32/0444—Details of devices to control the actuation of the electromagnets
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q15/00—Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work
- B23Q15/20—Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work before or after the tool acts upon the workpiece
- B23Q15/22—Control or regulation of position of tool or workpiece
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
- B23Q1/25—Movable or adjustable work or tool supports
- B23Q1/26—Movable or adjustable work or tool supports characterised by constructional features relating to the co-operation of relatively movable members; Means for preventing relative movement of such members
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
- B23Q1/70—Stationary or movable members for carrying working-spindles for attachment of tools or work
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q17/00—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools
- B23Q17/22—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring existing or desired position of tool or work
- B23Q17/2216—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring existing or desired position of tool or work for adjusting the tool into its holder
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q5/00—Driving or feeding mechanisms; Control arrangements therefor
- B23Q5/02—Driving main working members
- B23Q5/04—Driving main working members rotary shafts, e.g. working-spindles
- B23Q5/10—Driving main working members rotary shafts, e.g. working-spindles driven essentially by electrical means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B41/00—Component parts such as frames, beds, carriages, headstocks
- B24B41/04—Headstocks; Working-spindles; Features relating thereto
- B24B41/044—Grinding spindles with magnetic or electromagnetic bearings; Features related thereto
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/416—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by control of velocity, acceleration or deceleration
- G05B19/4166—Controlling feed or in-feed
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2322/00—Apparatus used in shaping articles
- F16C2322/39—General build up of machine tools, e.g. spindles, slides, actuators
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/49—Nc machine tool, till multiple
- G05B2219/49271—Air bearing slide, hydraulic, electromagnetic bearing
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/49—Nc machine tool, till multiple
- G05B2219/49272—Electromagnetic bearing also used as feed in one axis or positioning in two axis
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Turning (AREA)
- Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
- Automatic Control Of Machine Tools (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 回転・切り込み装置において、回転工具をひ
ずみ等を生せず高精度に切り込むことのできる回転・切
り込み装置を提供する。 【構成】 回転軸7を非接触支持するための電磁石9及
びディスク17、回転軸7の位置を検出するための変位
計、回転軸7を回転駆動するためのモータロータ,モー
タステータ、構成部品を取り付けるハウジングからなる
ことにより、回転軸を電磁石で空中支持し、電磁石個々
の磁気ループの強さを変化させることで、高精度な回転
・切り込み装置を提供できる。
ずみ等を生せず高精度に切り込むことのできる回転・切
り込み装置を提供する。 【構成】 回転軸7を非接触支持するための電磁石9及
びディスク17、回転軸7の位置を検出するための変位
計、回転軸7を回転駆動するためのモータロータ,モー
タステータ、構成部品を取り付けるハウジングからなる
ことにより、回転軸を電磁石で空中支持し、電磁石個々
の磁気ループの強さを変化させることで、高精度な回転
・切り込み装置を提供できる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、切削加工・研削加工に
用いられる回転機構及び送り機構を備えた設備におい
て、電磁石の吸引力により回転軸を完全非接触で空中支
持する磁気軸受スピンドルを用いて、摩擦によるメカニ
カルロス及び送り機構によるバックラッシュのない切り
込みのできる回転機構を備えた回転・切り込み装置に関
するものである。
用いられる回転機構及び送り機構を備えた設備におい
て、電磁石の吸引力により回転軸を完全非接触で空中支
持する磁気軸受スピンドルを用いて、摩擦によるメカニ
カルロス及び送り機構によるバックラッシュのない切り
込みのできる回転機構を備えた回転・切り込み装置に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、切削加工・研削加工などに用いら
れる回転・切り込み装置としては、ベアリング等の回転
支持具により構成された回転機構と、摺動部・駆動部か
らなる切り込み機構が別々に一つのユニットになってお
り、それぞれを締結具を用いて固定することで回転機構
及び切り込み機構が成り立っている。
れる回転・切り込み装置としては、ベアリング等の回転
支持具により構成された回転機構と、摺動部・駆動部か
らなる切り込み機構が別々に一つのユニットになってお
り、それぞれを締結具を用いて固定することで回転機構
及び切り込み機構が成り立っている。
【0003】一般的に使用されている回転・切り込み装
置について説明する。図6は砥石9を工具とした回転・
切り込み機構の模式図である。切り込み機構としてスラ
イドの固定面1に取り付けられた切り込みモータ2の回
転をボールネジ等の駆動装置3を介することにより前後
方向の変位に変換し摺動面4を前・後進する方法があ
る。また、回転機構としてハウジング5に主軸ベアリン
グ6を挿入し、回転軸7を支持する。回転軸7を主軸モ
ータ8で駆動することで砥石9を回転する方法がある。
置について説明する。図6は砥石9を工具とした回転・
切り込み機構の模式図である。切り込み機構としてスラ
イドの固定面1に取り付けられた切り込みモータ2の回
転をボールネジ等の駆動装置3を介することにより前後
方向の変位に変換し摺動面4を前・後進する方法があ
る。また、回転機構としてハウジング5に主軸ベアリン
グ6を挿入し、回転軸7を支持する。回転軸7を主軸モ
ータ8で駆動することで砥石9を回転する方法がある。
【0004】また、図7に示すように、スライドの重量
による駆動装置のねじれ・たわみを少なくする方法とし
て、移動部10を弾性ヒンジ18により支持し移動部1
0の後部をピエゾドライバ11に電圧を加えることで伸
縮させ切り込みを行う方法が発表されている。
による駆動装置のねじれ・たわみを少なくする方法とし
て、移動部10を弾性ヒンジ18により支持し移動部1
0の後部をピエゾドライバ11に電圧を加えることで伸
縮させ切り込みを行う方法が発表されている。
【0005】しかし、スライドを用いた方法では、駆動
装置の接合部のクリアランス及び各部の駆動抵抗による
ねじれ等により切り込み量に誤差を生じると共に高速で
の応答に問題がある。
装置の接合部のクリアランス及び各部の駆動抵抗による
ねじれ等により切り込み量に誤差を生じると共に高速で
の応答に問題がある。
【0006】また、弾性ヒンジを用いた方法では、可動
部分の重量が増大すると共にヒンジの変位荷重を大きく
させることが必要となり、比較的小型の駆動部にしか用
いられていない。
部分の重量が増大すると共にヒンジの変位荷重を大きく
させることが必要となり、比較的小型の駆動部にしか用
いられていない。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上述の方法は、回転支
持機構と切り込み機構がそれぞれ独立した構造であり、
切り込みを行う際の可動部の重量が増大することで各部
のねじれなどを生じる。また、弾性ヒンジを用いた方法
においても、可動部分の重量が増大すると共にヒンジの
変位荷重を大きくさせることが必要となり、回転支持機
構を有する切り込み機構への適応が困難であった。
持機構と切り込み機構がそれぞれ独立した構造であり、
切り込みを行う際の可動部の重量が増大することで各部
のねじれなどを生じる。また、弾性ヒンジを用いた方法
においても、可動部分の重量が増大すると共にヒンジの
変位荷重を大きくさせることが必要となり、回転支持機
構を有する切り込み機構への適応が困難であった。
【0008】本発明は、従来の回転・切り込み機構にお
ける上述の問題を解決し、回転支持機構を有する切り込
み機構において高精度な切り込みを可能にする回転・切
り込み機構を提供することである。
ける上述の問題を解決し、回転支持機構を有する切り込
み機構において高精度な切り込みを可能にする回転・切
り込み機構を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明の回転・切り込み装置は、前述のベアリング
等の軸受機構に替えて、電磁石の吸引力によって回転軸
を支持する磁気軸受を設け、回転軸を完全非接触で支持
すると共に、電磁石の吸引力を変化させることで回転軸
を移動させる機構を備えたものである。
めに本発明の回転・切り込み装置は、前述のベアリング
等の軸受機構に替えて、電磁石の吸引力によって回転軸
を支持する磁気軸受を設け、回転軸を完全非接触で支持
すると共に、電磁石の吸引力を変化させることで回転軸
を移動させる機構を備えたものである。
【0010】
【作用】本発明は、変化させたい量に等しい電磁石の吸
引力の差分を磁気軸受に指令し、回転軸の移動量を変位
計により計測し、指令値と移動量の差を確認し合致させ
ることで高精度な位置決めが可能となる。
引力の差分を磁気軸受に指令し、回転軸の移動量を変位
計により計測し、指令値と移動量の差を確認し合致させ
ることで高精度な位置決めが可能となる。
【0011】
【実施例】以下、本発明の一実施例の回転・切り込み装
置について図面を参照しながら説明する。
置について図面を参照しながら説明する。
【0012】図1は本発明の一実施例における磁気軸受
スピンドル機構の構成を示すもので、回転軸7の砥石9
側と後部の2ヵ所に回転支持するための電磁石M1〜M
8を設け、前後方向の位置決めを行う電磁石M9,M1
0を設け回転軸7を空中支持する。また、回転軸7のラ
ジアル方向の位置を検出するために変位計d1〜d8
を、ラジアル電磁石の作用部分に一ヵ所ずつ設けると共
に、変位計d9をスラスト電磁石に対し設ける。
スピンドル機構の構成を示すもので、回転軸7の砥石9
側と後部の2ヵ所に回転支持するための電磁石M1〜M
8を設け、前後方向の位置決めを行う電磁石M9,M1
0を設け回転軸7を空中支持する。また、回転軸7のラ
ジアル方向の位置を検出するために変位計d1〜d8
を、ラジアル電磁石の作用部分に一ヵ所ずつ設けると共
に、変位計d9をスラスト電磁石に対し設ける。
【0013】一方、2ヵ所のラジアル電磁石の間に回転
軸7を回転駆動するためのモータロータ12,モータス
テータ13を取付、ハウジング5に組み込んである。
軸7を回転駆動するためのモータロータ12,モータス
テータ13を取付、ハウジング5に組み込んである。
【0014】本実施例においては、回転軸7を回転させ
る駆動機構を同一ユニットに組み込んでいるが別体構造
とすることも可能である。
る駆動機構を同一ユニットに組み込んでいるが別体構造
とすることも可能である。
【0015】図2は図1のラジアル軸受の構成を示した
ものである。ラジアル軸受は、ラジアル電磁石と吸引さ
れる回転軸内のターゲットよりなる。ラジアル電磁石
は、八本の磁極歯を持つ積層鋼板14に浮上コイル1
5,制御コイル16を巻いたもので、N極S極を一組と
して四組の磁気ループが直交して配されている。1つの
磁気ループを1つの電磁石として、対向する2つの磁気
ループを用いて以下の説明を進める。
ものである。ラジアル軸受は、ラジアル電磁石と吸引さ
れる回転軸内のターゲットよりなる。ラジアル電磁石
は、八本の磁極歯を持つ積層鋼板14に浮上コイル1
5,制御コイル16を巻いたもので、N極S極を一組と
して四組の磁気ループが直交して配されている。1つの
磁気ループを1つの電磁石として、対向する2つの磁気
ループを用いて以下の説明を進める。
【0016】浮上コイル15に一定電流Inを流すこと
で、回転軸7を空中支持する。浮上した回転軸7の位置
を変位計d1,d3により読み取り、X軸上での読み取
り値の差分を計算し、制御コイル16に電流Icを通す
ことで回転軸7を移動させ、変位計d1,d3の読み取
り値が同一になるように制御している。Y軸においても
同様のことを行うことで、回転軸の位置を変位計に対し
て均等な距離に保っている。
で、回転軸7を空中支持する。浮上した回転軸7の位置
を変位計d1,d3により読み取り、X軸上での読み取
り値の差分を計算し、制御コイル16に電流Icを通す
ことで回転軸7を移動させ、変位計d1,d3の読み取
り値が同一になるように制御している。Y軸においても
同様のことを行うことで、回転軸の位置を変位計に対し
て均等な距離に保っている。
【0017】図3は図1のスラスト軸受の構成を示した
ものである。スラスト軸受は、回転軸7上に設けられた
ディスク17及びその両側に対向させた浮上コイル1
5,制御コイル16,変位計d9よりなる。
ものである。スラスト軸受は、回転軸7上に設けられた
ディスク17及びその両側に対向させた浮上コイル1
5,制御コイル16,変位計d9よりなる。
【0018】その動作は、浮上コイル15に一定電流I
nを流し、ディスク17を一定位置に支持する。
nを流し、ディスク17を一定位置に支持する。
【0019】これ以降、請求項の項目毎に毎に説明を行
う。 (実施例1)モーターによって回転軸7を駆動させた状
態で回転軸7をラジアル方向に切り込む方法について説
明する。
う。 (実施例1)モーターによって回転軸7を駆動させた状
態で回転軸7をラジアル方向に切り込む方法について説
明する。
【0020】図4はラジアル制御機構X断面を模式的に
示したものである。回転軸7の位置は前述の制御により
変位計d1,d3及びd5,d7より当距離にある。こ
の回転軸7を電磁石M3,M7側に切り込み量Δd切り
込む場合について説明する。図2に示すように回転軸前
部の制御コイル16に電流Icを通すことで、M1の磁
気ループを弱くすると共にM3の磁気ループを強くな
る。これにより回転軸7はM3側に移動する。この時の
変位計d1,d3の読み取り値D1,D3が電流Icに
相当するだけ変化する。制御コイル16の電流Icを変
化させ、(1)式になるようにする。
示したものである。回転軸7の位置は前述の制御により
変位計d1,d3及びd5,d7より当距離にある。こ
の回転軸7を電磁石M3,M7側に切り込み量Δd切り
込む場合について説明する。図2に示すように回転軸前
部の制御コイル16に電流Icを通すことで、M1の磁
気ループを弱くすると共にM3の磁気ループを強くな
る。これにより回転軸7はM3側に移動する。この時の
変位計d1,d3の読み取り値D1,D3が電流Icに
相当するだけ変化する。制御コイル16の電流Icを変
化させ、(1)式になるようにする。
【0021】D1−D3=2×Δd………(1) これにより、回転軸7は変位計d1,d3の軸線上でΔ
dだけ電磁石M3側に切り込む。
dだけ電磁石M3側に切り込む。
【0022】回転軸後部において電磁石M5,M7及び
変位計d5,d7により同様のことを行うので、回転軸
7の位置はX断面上でM3,M7方向にΔd切り込むこ
ととなる。
変位計d5,d7により同様のことを行うので、回転軸
7の位置はX断面上でM3,M7方向にΔd切り込むこ
ととなる。
【0023】Y軸方向においても、M2,M4,M6,
M8を用いて回転軸7を切り込むことが可能であり、
X,Y軸の2方向を同時に制御することで、回転軸7に
対して直角な任意の方向に切り込みができる。
M8を用いて回転軸7を切り込むことが可能であり、
X,Y軸の2方向を同時に制御することで、回転軸7に
対して直角な任意の方向に切り込みができる。
【0024】この切り込み機構は、前述の通り砥石の回
転機構と一体になっており、砥石の回転中に切り込みを
行える。
転機構と一体になっており、砥石の回転中に切り込みを
行える。
【0025】以上のように本実施例によれば、回転軸が
空中支持された状態で研削加工等に必要な切り込みを確
保できる。これにより、可動部の重量の増大による各部
のねじれを解消すると共に、支持剛性を確保することで
高精度な回転・切り込みが可能となる。
空中支持された状態で研削加工等に必要な切り込みを確
保できる。これにより、可動部の重量の増大による各部
のねじれを解消すると共に、支持剛性を確保することで
高精度な回転・切り込みが可能となる。
【0026】(実施例2)次に、回転軸7を駆動させた
状態で回転軸7をスラスト方向に切り込む方法について
説明する。
状態で回転軸7をスラスト方向に切り込む方法について
説明する。
【0027】図5はスラスト制御機構を模式的に示した
ものである。回転軸7の位置は、回転軸7に設けたディ
スク17をその両側に対向させた浮上コイル15に一定
電流Inを流し、一定の距離に固定する。この時の軸端
と変位計の距離をD9とする。この回転軸7を変位計d
9側に切り込み量Δd切り込む場合について説明する。
図3に示すようにスラスト用制御コイル16に電流Ic
を通すことで、M9の磁気ループを弱くすると共にM1
0の磁気ループを強くなる。これにより回転軸7はM9
側に移動する。この時の変位計d9の読み取り値Dが電
流Icに相当するだけで変化する。制御コイル16の電
流Icを変化させ、(2)式になるようにする。
ものである。回転軸7の位置は、回転軸7に設けたディ
スク17をその両側に対向させた浮上コイル15に一定
電流Inを流し、一定の距離に固定する。この時の軸端
と変位計の距離をD9とする。この回転軸7を変位計d
9側に切り込み量Δd切り込む場合について説明する。
図3に示すようにスラスト用制御コイル16に電流Ic
を通すことで、M9の磁気ループを弱くすると共にM1
0の磁気ループを強くなる。これにより回転軸7はM9
側に移動する。この時の変位計d9の読み取り値Dが電
流Icに相当するだけで変化する。制御コイル16の電
流Icを変化させ、(2)式になるようにする。
【0028】D=D9−Δd………(2) これにより、回転軸7は回転軸軸線上でΔdだけ電磁石
M9側に切り込む。
M9側に切り込む。
【0029】以上のように本実施例によれば、回転軸7
が空中支持された状態で回転軸方向に切り込むことが可
能となる。
が空中支持された状態で回転軸方向に切り込むことが可
能となる。
【0030】(実施例3)モーターによって回転軸7を
駆動させた状態で回転軸7をハウジング5に対して傾斜
させる方法について説明する。
駆動させた状態で回転軸7をハウジング5に対して傾斜
させる方法について説明する。
【0031】図4はラジアル制御機構X断面を模式的に
示したものである。回転軸7の位置は前述の制御により
変位計d1,d3及びd5,d7より等距離にある。こ
の回転軸7を傾斜中心Gを支点とし電磁石M3,M7側
に式3にあたる傾斜量Δd3,Δd5移動する場合につ
いて説明する。
示したものである。回転軸7の位置は前述の制御により
変位計d1,d3及びd5,d7より等距離にある。こ
の回転軸7を傾斜中心Gを支点とし電磁石M3,M7側
に式3にあたる傾斜量Δd3,Δd5移動する場合につ
いて説明する。
【0032】Δd3/1f=Δd5/1r………(3) 図2に示すように回転軸前部の制御コイル16に電流I
cを通すことで、M1の磁気ループを弱くすると共にM
3の磁気ループを強くなる。これにより回転軸7はM3
側に移動する。この時の変位計d1,d3の読み取り値
D1,D3が電流Icに相当するだけ変化する。制御コ
イル16の電流Icを変化させ、(4)式になるように
する。
cを通すことで、M1の磁気ループを弱くすると共にM
3の磁気ループを強くなる。これにより回転軸7はM3
側に移動する。この時の変位計d1,d3の読み取り値
D1,D3が電流Icに相当するだけ変化する。制御コ
イル16の電流Icを変化させ、(4)式になるように
する。
【0033】D1−D3=2×Δd3………(4) 回転軸7は変位計d1,d3の軸線上でΔd3だけ電磁
石M3側に移動することとなる。
石M3側に移動することとなる。
【0034】回転軸後部において磁気ループが電磁石M
5側で弱く、M7側で強くなるように制御コイル16を
変化させ、(5)式になるようにする。
5側で弱く、M7側で強くなるように制御コイル16を
変化させ、(5)式になるようにする。
【0035】D5−D3=2×Δd5………(5) 及び変位計d5,d7により同様のことを行うことで、
回転軸7の位置はX断面これにより、回転軸7はハウジ
ング5に対して式3に相当する角度分傾斜することとな
る。
回転軸7の位置はX断面これにより、回転軸7はハウジ
ング5に対して式3に相当する角度分傾斜することとな
る。
【0036】Y軸方向においても、M2,M4,M6,
M8を用いて回転軸7を傾斜させることが可能であり、
X,Y軸の2方向を同時に制御することで、回転軸7を
任意の方向に傾斜させることができる。
M8を用いて回転軸7を傾斜させることが可能であり、
X,Y軸の2方向を同時に制御することで、回転軸7を
任意の方向に傾斜させることができる。
【0037】以上のように本実施例によれば、回転軸が
空中支持された状態で研削加工等で砥石作用面の高精度
な位置調整が可能となる。
空中支持された状態で研削加工等で砥石作用面の高精度
な位置調整が可能となる。
【0038】
【発明の効果】従来の回転・切り込み装置における上述
の問題を解決し、回転工具をひずみ等を生せず高精度に
切り込むことのできる回転・切り込み装置を提供するこ
とである。
の問題を解決し、回転工具をひずみ等を生せず高精度に
切り込むことのできる回転・切り込み装置を提供するこ
とである。
【図1】本発明の一実施例における磁気軸受スピンドル
機構の構成図
機構の構成図
【図2】本発明の一実施例におけるラジアル軸受構成図
【図3】本発明の一実施例におけるスラスト軸受構成図
【図4】ラジアル軸受のX断面の模式図
【図5】スラスト軸受の模式図
【図6】従来の回転・切り込み装置の概略説明図
【図7】従来の回転・切り込み装置の概略説明図
7 回転軸 9 砥石 16 制御コイル 17 ディスク
Claims (3)
- 【請求項1】 切削加工・研削加工等を行う際に必要と
される被加工物を保持しておくためのワークスピンドル
や加工工具を取り付けるためのツールスピンドルにおい
て、回転軸を支持し円滑に回転させるための軸受として
電磁石の吸引力により回転軸を完全非接触で空中支持す
る磁気軸受スピンドルを用いて、ラジアル用電磁石の吸
引力を変位指令により変化させ、その変位量を軸受のラ
ジアル方向に設けた変位センサーにより測定し、指令値
に対して合致するような制御機構を備えた事を特徴とす
る回転・切り込み装置。 - 【請求項2】 請求項1において示した磁気軸受スピン
ドルのスラスト方向に変位センサーを設けることで、ス
ラスト用電磁石の吸引力を変位指令により変化させ、そ
の変位量を測定し、指令値に対して合致するような制御
機構を備えた事を特徴とする回転・切り込み装置。 - 【請求項3】 請求項1において示した磁気軸受スピン
ドルの回転軸の前後2ヵ所に変位センサーを設け、傾斜
変位指令により回転軸の前後でラジアル用電磁石の吸引
力を逆方向に変化させ、回転軸を傾斜させた変位量を測
定し、指令値に対して合致するような制御機構を備えた
事を特徴とする回転・切り込み装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4287342A JPH06134654A (ja) | 1992-10-26 | 1992-10-26 | 回転・切り込み装置 |
KR1019930021756A KR940008813A (ko) | 1992-10-26 | 1993-10-20 | 회전전후 이송장치 |
US08/141,219 US5573443A (en) | 1992-10-26 | 1993-10-26 | Spindle and method for driving the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4287342A JPH06134654A (ja) | 1992-10-26 | 1992-10-26 | 回転・切り込み装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06134654A true JPH06134654A (ja) | 1994-05-17 |
Family
ID=17716135
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4287342A Pending JPH06134654A (ja) | 1992-10-26 | 1992-10-26 | 回転・切り込み装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5573443A (ja) |
JP (1) | JPH06134654A (ja) |
KR (1) | KR940008813A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009195993A (ja) * | 2008-02-19 | 2009-09-03 | Okamoto Machine Tool Works Ltd | 基板用の平面研削ヘッドシステム |
JP2009541069A (ja) * | 2006-06-19 | 2009-11-26 | チロン ヴェルケ ゲーエムベーハー ウント コー カーゲー | 運転中に位置合わせ可能なスピンドルを有するスピンドルユニット |
KR101221781B1 (ko) * | 2010-12-09 | 2013-01-11 | 창원대학교 산학협력단 | 자기베어링 예압 조절장치 |
Families Citing this family (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19531506C1 (de) * | 1995-08-26 | 1997-02-06 | Naxos Union Schleifmittel | Schleifmaschine, insbesondere Rundschleifmaschine |
US5951368A (en) | 1996-05-29 | 1999-09-14 | Ebara Corporation | Polishing apparatus |
JP3421904B2 (ja) * | 1996-08-07 | 2003-06-30 | 光洋精工株式会社 | 工作機械用磁気軸受スピンドル装置 |
KR100235249B1 (ko) | 1997-05-27 | 1999-12-15 | 이형찬 | 캐릭터 제네레이터를 이용한 화상변화 검출장치및 방법 |
GB9725203D0 (en) * | 1997-11-29 | 1998-01-28 | Unova Uk Ltd | Improvements in and relating to grinding machines |
JP3725323B2 (ja) * | 1998-02-23 | 2005-12-07 | 日創電機株式会社 | 駆動モータ及び成形機用駆動装置 |
US6257957B1 (en) | 1999-12-01 | 2001-07-10 | Gerber Coburn Optical Inc. | Tactile feedback system |
DE10016981C2 (de) * | 2000-04-06 | 2002-05-08 | Thielenhaus Ernst Gmbh & Co Kg | Vorrichtung zur spanenden Bearbeitung von Werkstücken |
DE10316142A1 (de) * | 2003-04-09 | 2004-11-04 | Berstorff Gmbh | Antriebseinheit für einen Granulator und Granulator mit einer solchen Antriebseinheit |
JP2008221433A (ja) * | 2007-03-15 | 2008-09-25 | Jtekt Corp | 研削装置 |
JP2008254114A (ja) * | 2007-04-04 | 2008-10-23 | Jtekt Corp | 工作機械用磁気軸受スピンドル装置 |
DE102007021294B4 (de) * | 2007-05-07 | 2009-10-01 | P & L Gmbh & Co. Kg | Dynamisch optimierte Werkzeugmaschine mit überlagerten Antriebssystemen |
US10556318B2 (en) * | 2016-08-25 | 2020-02-11 | Okamoto Machine Tool Works, Ltd. | Automatic grinding apparatus |
DE102017102094B4 (de) * | 2017-02-02 | 2019-07-11 | Steffen Nitschke | Werkzeugmodul zur Feinbearbeitung |
CN110542555A (zh) * | 2019-07-18 | 2019-12-06 | 庆安集团有限公司 | 一种磁悬浮轴承工作异常的判别方法 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6260492A (ja) * | 1985-09-06 | 1987-03-17 | Sasaki Denki Seisakusho:Kk | 交流リニアモ−タの駆動方式 |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4180946A (en) * | 1975-10-02 | 1980-01-01 | Maurice Brunet | Tool holding spindle assembly particularly for a grinding machine |
JPS6130353A (ja) * | 1984-07-23 | 1986-02-12 | Victor Co Of Japan Ltd | 工作機械 |
JP2516382B2 (ja) * | 1987-11-06 | 1996-07-24 | セイコー精機株式会社 | 磁気軸受を主軸にもつ加工装置 |
JP2869729B2 (ja) * | 1988-03-14 | 1999-03-10 | セイコー精機株式会社 | 加工機械 |
JP2821498B2 (ja) * | 1988-03-14 | 1998-11-05 | セイコー精機株式会社 | 加工方法 |
JP2657815B2 (ja) * | 1988-03-17 | 1997-09-30 | セイコー精機株式会社 | 研削盤 |
JP2852747B2 (ja) * | 1988-03-18 | 1999-02-03 | セイコー精機株式会社 | 内面研削盤 |
US5133158A (en) * | 1988-10-04 | 1992-07-28 | Seiko Seiki Kabushiki Kaisha | Control system of grinding machine |
DE68908327T2 (de) * | 1988-10-04 | 1993-12-09 | Seiko Seiki Kk | Vorrichtung zum Gebrauch auf einer Schleif- oder Abrichtmaschine. |
JPH04107319A (ja) * | 1990-08-28 | 1992-04-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 回転装置 |
-
1992
- 1992-10-26 JP JP4287342A patent/JPH06134654A/ja active Pending
-
1993
- 1993-10-20 KR KR1019930021756A patent/KR940008813A/ko not_active Application Discontinuation
- 1993-10-26 US US08/141,219 patent/US5573443A/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6260492A (ja) * | 1985-09-06 | 1987-03-17 | Sasaki Denki Seisakusho:Kk | 交流リニアモ−タの駆動方式 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009541069A (ja) * | 2006-06-19 | 2009-11-26 | チロン ヴェルケ ゲーエムベーハー ウント コー カーゲー | 運転中に位置合わせ可能なスピンドルを有するスピンドルユニット |
JP2009195993A (ja) * | 2008-02-19 | 2009-09-03 | Okamoto Machine Tool Works Ltd | 基板用の平面研削ヘッドシステム |
KR101221781B1 (ko) * | 2010-12-09 | 2013-01-11 | 창원대학교 산학협력단 | 자기베어링 예압 조절장치 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR940008813A (ko) | 1994-05-16 |
US5573443A (en) | 1996-11-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPH06134654A (ja) | 回転・切り込み装置 | |
US7052370B2 (en) | High-precision machining system | |
JP2005513979A (ja) | 反作用を釣合わせた回転駆動機構 | |
US20060011002A1 (en) | Machine tool with dimensional change compensation | |
US6633143B2 (en) | Reactionless rotary drive mechanism | |
Pritschow et al. | Ferraris sensor–the key for advanced dynamic drives | |
US6989646B2 (en) | Multi-axis air/electrical control system | |
US20050103135A1 (en) | Device for compensating a torque produced by a gyrostatic effect | |
EP0867628A2 (en) | A bearing arrangement for a rotatable shaft | |
JPH07112671B2 (ja) | 磁気軸受をスピンドルにもつ加工装置 | |
TW474845B (en) | Hidden automatic adjusting method for dynamic balance in a spindle | |
JP2001277059A (ja) | 回転テーブル | |
JPH01234162A (ja) | 加工方法 | |
JP4806236B2 (ja) | ステージ駆動装置 | |
US7071583B2 (en) | Uniaxial drive unit | |
JP2000042867A (ja) | 回転型位置決め装置 | |
JPH08300240A (ja) | 軸付きロータ加工装置 | |
JPH0899254A (ja) | スピンドル装置 | |
JPH10217062A (ja) | 軸受装置およびその機上バランス修正方法 | |
JP2001259953A (ja) | Nc工作機械用の駆動装置 | |
JP3004601B2 (ja) | 回転型位置決め装置及び作業装置 | |
KR101184310B1 (ko) | 능동 보정형 스핀들과 이를 이용한 회전 정밀도 보정 방법, 및 이를 구비하는 가공장치 | |
JPS61260973A (ja) | ロボツト用ハンド | |
JPH01252337A (ja) | 工作機械のピックフィード装置 | |
JPH05301138A (ja) | 主軸駆動装置 |