專利名稱：旋轉(zhuǎn)裝置和機床的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及使工件旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)裝置和機床。
背景技術(shù)：
機床在工作臺上支承工件，利用安裝在主軸上的刀具進行銑削加工、攻絲等各種加工。機床具有:主軸頭，其以能夠使安裝有刀具的主軸旋轉(zhuǎn)的方式支承該主軸；Z軸移動裝置，其用于使主軸頭在鉛垂方向(Z軸方向)上往復(fù)移動；XY軸移動裝置，其用于使主軸頭分別在水平兩個方向(X軸方向及Y軸方向)上往復(fù)移動；以及主軸驅(qū)動裝置，其用于驅(qū)動主軸旋轉(zhuǎn)。用于支承工件的工作臺可以固定在機床的底座上，也可以構(gòu)成為使工件繞平行于Z軸的軸旋轉(zhuǎn)。通過使主軸移動，并且使工件旋轉(zhuǎn)，從而能夠進行復(fù)雜的機械加工(日本公開特許公報2010年第194617號)。日本公開特許公報2007年第125640號所述的旋轉(zhuǎn)裝置具有殼體、旋轉(zhuǎn)軸和旋轉(zhuǎn)臺。殼體以能夠使旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的方式支承該旋轉(zhuǎn)軸。旋轉(zhuǎn)臺固定在旋轉(zhuǎn)軸的一端，覆蓋殼體的端面的軸孔。在殼體的端面上形成有與旋轉(zhuǎn)軸同心的圓環(huán)狀的槽，在槽中插入有例如O型密封圈(O型圈)等密封件。密封件同旋轉(zhuǎn)臺的與殼體的端面相對的相對面接觸，從而防止異物進入到殼體內(nèi)。在以往的旋轉(zhuǎn)裝置中，冷卻液會進入到殼體與旋轉(zhuǎn)臺之間，若放任該狀態(tài)，則O型密封圈會老化而容易破損，冷卻液會進入到殼體內(nèi)。為了消除該問題，會產(chǎn)生操作者不得不多次進行維修作業(yè)這樣的問題。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于，在旋轉(zhuǎn)裝置和機床中，有效地防止異物進入到以能夠使旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的方式支承該旋轉(zhuǎn)軸的殼體內(nèi)。本實用新型的旋轉(zhuǎn)裝置將固定工件的旋轉(zhuǎn)臺連結(jié)在旋轉(zhuǎn)軸的一端，以能夠使上述旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的方式將上述旋轉(zhuǎn)軸支承在有底筒狀的殼體內(nèi)，以覆蓋設(shè)置在上述殼體的上述一端的那一側(cè)的上板部上的軸孔的方式配置上述旋轉(zhuǎn)臺，其中，上述上板部在外表面上具有與上述旋轉(zhuǎn)軸同心的圓環(huán)狀的凸條，上述旋轉(zhuǎn)臺具有供上述凸條嵌合的嵌合槽，由上述凸條和上述嵌合槽形成迷宮式密封。由凸條和嵌合槽構(gòu)成的迷宮式密封會防止比該迷宮式密封的間隙大的異物進入。由于在上板部的外表面上具有凸條，因此旋轉(zhuǎn)裝置利用凸條的高度阻礙異物進入，特別是在朝向上方配置旋轉(zhuǎn)臺的情況下較為有效。在本實用新型的旋轉(zhuǎn)裝置的上述凸條和上述嵌合槽之間的間隙中，該凸條的外周面和上述嵌合槽的與該外周面相對的周面之間的間隙比其他部分的間隙大。因此，會防止冷卻液等異物因毛細管現(xiàn)象而進入到上述凸條和上述嵌合槽之間的間隙中。本實用新型的旋轉(zhuǎn)裝置的上述軸孔呈圓形，由該軸孔的周面及上述旋轉(zhuǎn)臺的與該周面相對設(shè)置的周面形成圓筒狀的空氣注入室，該空氣注入室的一端與上述迷宮式密封的內(nèi)側(cè)相連通，在另一端安裝有用于防止空氣泄漏的密封環(huán)。注入到空氣注入室的空氣從迷宮式密封的內(nèi)側(cè)流向外側(cè)，從而防止異物進入。本實用新型的旋轉(zhuǎn)裝置具有:制動板，其固定在上述旋轉(zhuǎn)軸的一端，與上述上板部內(nèi)表面相對配置；以及推壓活塞，其向上述內(nèi)表面推壓上述制動板，在上述上板部中插入上述推壓活塞。上板部具有形成迷宮式密封的凸條。并且，在上板部中插入推壓活塞，上板部的內(nèi)表面為制動板的推壓面。旋轉(zhuǎn)裝置的上板部具有多個功能，因此，裝置整體小型化。本實用新型的旋轉(zhuǎn)裝置還具有:角度檢測器，其用于檢測上述旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角度，具有與上述旋轉(zhuǎn)軸一起旋轉(zhuǎn)的被檢測體及用于檢測該被檢測體的檢測元件；基板，其連結(jié)在上述旋轉(zhuǎn)軸的另一端，用于配置上述被檢測體；底部，其固定上述檢測元件且配置在上述殼體的另一端側(cè)；以及密封部，其用于密封上述基板和上述底部之間的間隙。密封部會防止配置在殼體內(nèi)的軸承的潤滑劑進入到角度檢測器中。本實用新型的機床具有上述旋轉(zhuǎn)裝置和用于加工固定在該旋轉(zhuǎn)裝置上的工件的主軸裝置。主軸裝置對旋轉(zhuǎn)裝置所支承的工件進行切削加工等。本實用新型的機床能夠利用上述旋轉(zhuǎn)裝置使工件旋轉(zhuǎn)，該機床能夠?qū)ぜM行車削加工。旋轉(zhuǎn)裝置使工件旋轉(zhuǎn)，主軸裝置對旋轉(zhuǎn)的工件進行車削加工。

圖1是機床的立體圖。圖2是機床的主視圖。圖3是機床的右視圖。圖4是省略了覆蓋軌道的防護罩等的機床的立體圖。圖5是工件支承裝置的正面?zhèn)鹊牧Ⅲw圖。圖6是工件支承裝置的背面?zhèn)鹊牧Ⅲw圖。圖7是旋轉(zhuǎn)臺和C軸驅(qū)動部的主視縱剖視圖。圖8是放大了迷宮式密封和空氣注入室部分的剖視圖。圖9是放大了活塞及其周邊部分的剖視圖。
具體實施方式
基于表示實施方式的機床的附圖說明本實用新型。在以下的說明中，使用在圖中用箭頭表示的上下左右前后。操作者在前方操作機床100，裝拆工件。機床100具有底座10、γ方向移動裝置20、Χ方向移動裝置21、立柱22、Ζ方向移動裝置23、主軸頭(主軸裝置)25和工件支承裝置30等。工件支承裝置30用于支承工件。機床100利用主軸頭25上所安裝的刀具26加工工件。刀具26以能夠裝卸的方式安裝在主軸頭25的下端部，換刀裝置(省略圖示)將主軸頭上所安裝的刀具26與其它刀具26進行交換。主軸頭25能夠沿X方向、Y方向和Z方向移動，工件能夠繞兩個軸旋轉(zhuǎn)。主軸頭25相當(dāng)于技術(shù)方案所述的主軸
>j-U ρ α裝直。通常，在使工件繞使主軸頭25移動的軸旋轉(zhuǎn)，即繞X軸、Z軸的各軸旋轉(zhuǎn)時，工件的旋轉(zhuǎn)軸與X軸、Z軸對應(yīng)地稱為A軸、C軸。工件支承裝置30通過后述的擺動體40的擺動使工件繞A軸旋轉(zhuǎn)。固定于擺動體40的C軸驅(qū)動部60 (旋轉(zhuǎn)裝置，參照圖5)能夠使工件繞C軸旋轉(zhuǎn)。C軸驅(qū)動部相當(dāng)于技術(shù)方案所述的旋轉(zhuǎn)裝置。底座10具有架臺11、主軸基座13和工件基座14、14等。架臺11為在前后方向上較長的大致長方體狀的結(jié)構(gòu)體。在架臺11的下部四角上設(shè)置有四根高度可調(diào)的腿部12、...。架臺11具有底板11a、側(cè)板lib、上板Ilc和支承板IldUld等。底板Ila在俯視狀態(tài)下呈矩形。側(cè)板Ilb與底板Ila的四邊相連，圍繞底板Ila的前后左右。上板Ilc呈俯視狀態(tài)下為矩形的深皿狀，其四邊固定在側(cè)板Ilb的上端部分的內(nèi)周面上。上板Ilc在工件支承裝置30的下方的位置上具有通孔lie。由加工產(chǎn)生的切屑、冷卻液等穿過通孔lie而落到下方。配置在底板Ila的下方的回收裝置(省略圖示)回收切屑、冷卻液等。支承板IlcUIld分別從底板Ila朝向上方豎立設(shè)置，與側(cè)板Ilb平行且彼此隔有間隔地配置。支承板IldUld的上端與上板Ilc的底面相抵接，支承上板11c。主軸基座13呈在前后方向上較長的大致長方體狀，配置在上板Ilc上的后方部。主軸基座13在上部具有兩條在前后方向上較長的、彼此平行的支承臺13a、13a，支承臺13a、13a支承后述的軌道20a、20a。工件基座14、14配置在上板Ilc的前方部的左右。工件基座14、14分別具有前方側(cè)的支承臺14a和后方側(cè)的支承臺14b。各支承臺14a、14b呈柱狀，在它們的上表面上固定工件支承裝置30。Y方向移動裝置20具有一對彼此平行的軌道20a、20a、多個滑塊20b、...、Y方向移動臺20c和Y方向驅(qū)動馬達(省略圖示)。軌道20a、20a在主軸基座13的支承臺13a、13a的上表面上沿前后方向延伸?；瑝K20b、…以能夠沿前后方向移動的方式與各軌道20a、20a相嵌合。Y方向移動臺20c固定在滑塊20b、…上。通過Y方向驅(qū)動馬達的驅(qū)動，Y方向移動臺20c沿前后方向移動。X方向移動裝置21具有一對彼此平行的軌道21a、21a、多個滑塊21b、…、立柱臺21c和X方向驅(qū)動馬達(省略 圖示)。軌道21a、21a在前后方向上隔開適當(dāng)間隔地在Y方向移動臺20c的上表面上沿左右方向延伸?；瑝K21b、…以能夠沿左右方向移動的方式與各軌道21a、21a相嵌合。立柱臺21c固定在滑塊21b、…上。通過X方向驅(qū)動馬達的驅(qū)動，立柱臺21c沿左右方向移動。立柱22呈柱狀，固定在立柱臺21c上。立柱22和立柱臺21c—體地形成。立柱22利用Y方向移動裝置20、X方向移動裝置21沿前后方向、左右方向移動。Z方向移動裝置23具有一對彼此平行的軌道23a、23a、多個滑塊23b、…、主軸頭臺23c和Z方向驅(qū)動馬達(省略圖示)。軌道23a、23a在左右方向上隔開適當(dāng)間隔地在立柱22的前表面上沿上下方向延伸?；瑝K23b、…以能夠沿上下方向移動的方式與各軌道23a、23a相嵌合。主軸頭臺23c固定在滑塊23b、…的前表面?zhèn)?。通過Z方向驅(qū)動馬達的驅(qū)動，王軸頭臺23c沿上下方向移動。王軸頭25固定在王軸頭臺23c上。通過驅(qū)動控制X方向驅(qū)動馬達、Y方向驅(qū)動馬達、Z方向驅(qū)動馬達，主軸頭25向前后、左右、上下移動。主軸頭25以能夠使沿上下方向延伸的主軸(省略圖示)旋轉(zhuǎn)的方式將該主軸保持在主軸頭25的前方側(cè)的內(nèi)部。主軸以能夠裝卸刀具26的方式將該刀具26保持在主軸的下端部。主軸與設(shè)置在主軸頭25上端的主軸馬達25b相連接。主軸馬達25b使主軸繞軸心旋轉(zhuǎn)，從而使安裝在主軸的下端的刀具26旋轉(zhuǎn)。刀具26對固定在工件支承裝置30上的工件進行切削加工。[0037]使用圖5 圖7說明工件支承裝置30。工件支承裝置30具有齒輪箱31、軸承箱34、A軸馬達36、擺動體40、旋轉(zhuǎn)臺50和C軸驅(qū)動部60等。齒輪箱31收容后述的擺動體40的右側(cè)的軸部41，以能夠使軸部41繞X軸旋轉(zhuǎn)的方式支承該軸部41。在以下的說明中，將軸部41的中心軸記作A軸。A軸是與X軸平行的軸，指的是工件支承裝置30的擺動軸。A軸馬達36安裝在齒輪箱31的前側(cè)，A軸馬達36的旋轉(zhuǎn)軸(省略圖示)的端部位于齒輪箱31的內(nèi)部且與齒輪(省略圖示)相連結(jié)。A軸馬達36的旋轉(zhuǎn)軸繞Y軸旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動齒輪。齒輪例如由公知的蝸桿凸輪(roller gearcam)軸(省略圖示)和凸輪從動件(cam follower)(省略圖示)構(gòu)成,將繞Y軸的旋轉(zhuǎn)變換為繞與Y軸正交的A軸的旋轉(zhuǎn)。蝸桿凸輪軸與A軸馬達36的旋轉(zhuǎn)軸相連結(jié)。凸輪從動件配置在軸部41的端部的外周上，與蝸桿凸輪軸的凸輪相嚙合。蝸桿凸輪的凸輪采用弧面凸輪(globoidal cam),該弧面凸輪不僅在停止過程中不會產(chǎn)生側(cè)隙(back lash),在旋轉(zhuǎn)過程中也不會產(chǎn)生側(cè)隙。齒輪箱31在下部的四角上具有安裝座31a，安裝座31a具有螺紋孔(省略圖示)。齒輪箱31用螺絲固定在右側(cè)的工件基座14上。軸承箱34收容后述的擺動體40的左側(cè)的軸部41且以能夠使軸部41繞A軸旋轉(zhuǎn)的方式支承該軸部41。軸承箱34的下部在前后具有安裝座34a，安裝座34a具有螺紋孔(省略圖示)。軸承箱34用螺絲固定在左側(cè)的工件基座14上。擺動體40具有用于將C軸驅(qū)動部60固定在軸部41、41之間的基板部分42?；宀糠?2配置為與軸部41、41的軸線平行。軸部41、41配置為相互同軸。在擺動體40的基板部分42的上方配置有旋轉(zhuǎn)臺50，在擺動體40的基板部分42的下方配置有C軸驅(qū)動部60。C軸驅(qū)動部60具有殼體61、馬達79、旋轉(zhuǎn)軸80和編碼器81等。殼體61呈有底圓筒狀，具有主體部62、底板63 (另一端側(cè)的底部)、軸承支承件64和上板65 (上板部)等。主體部62呈圓筒狀。主體部62的外周具有散熱片，在主體部62的內(nèi)周固定有定子79a。在主體部62的下表面上固定有底板63，在主體部62的上表面上經(jīng)由軸承支承件64固定有上板65。底板63呈圓環(huán)狀，在中央具有軸孔。軸承76插入到底板63的內(nèi)周面中，底板63的外周緣部固定在主體部62上。底板63相當(dāng)于技術(shù)方案所述的另一端側(cè)的底部，上板65相當(dāng)于技術(shù)方案所述的上板部。軸承支承件64為空心的圓筒，在其下端部具有圓環(huán)狀的凸緣部。軸承75插入到軸承支承件64的內(nèi)周面中。在軸承75、76的內(nèi)周側(cè)插入有旋轉(zhuǎn)軸80，軸承75、76以能夠使旋轉(zhuǎn)軸80繞C軸旋轉(zhuǎn)的方式支承旋轉(zhuǎn)軸80。C軸是指旋轉(zhuǎn)軸80的軸線方向。通常C軸是指與Z軸平行的軸，但在本實用新型中，由于擺動體40擺動，因此將C軸方向定義為會因擺動而發(fā)生變化的方向。旋轉(zhuǎn)臺50固定在旋轉(zhuǎn)軸80的上端面上，與旋轉(zhuǎn)軸80 —起繞C軸旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子79b固定在旋轉(zhuǎn)軸80的在軸承75和軸承76之間的外周面上。定子79a、轉(zhuǎn)子79b構(gòu)成馬達79。若向供電線82供給電力，則轉(zhuǎn)子79b、旋轉(zhuǎn)軸80旋轉(zhuǎn)。上板65呈大致圓環(huán)狀，在中央具有供旋轉(zhuǎn)軸80穿過的軸孔65g。上板65的形狀將在后述進行說明。旋轉(zhuǎn)臺50以覆蓋軸孔65g的方式配置且將工件固定在其上表面的配置面50a上。上板65在外表面65a上具有與旋轉(zhuǎn)軸80同心的圓環(huán)狀的凸條66a。凸條66a位于軸孔65g的邊緣。旋轉(zhuǎn)臺50在與上板65的外表面65a相對的表面上具有與旋轉(zhuǎn)軸80同心的圓環(huán)狀的嵌合槽66b。凸條66a在以具有微小的間隙的方式與嵌合槽66b相嵌合。凸條66a、嵌合槽66b形成迷宮式密封66。凸條66a具有垂直截面為長方形的環(huán)狀部分和設(shè)置在該環(huán)狀部分的內(nèi)周側(cè)上部且垂直截面為三角形形狀的部分。嵌合槽66b的與凸條66a的環(huán)狀部分的外周側(cè)壁面66c相對的部分具有與圓錐臺的外周部分相同的形狀的周面66d。側(cè)壁面66c和周面66d之間的間隙比其它部分大且間隙的寬度朝向下方去而變大?？諝庾⑷胧?7形成在迷宮式密封66的內(nèi)側(cè)(殼體61的內(nèi)部側(cè))。空氣注入室67形成在軸孔65g的周面即外周壁面67a和旋轉(zhuǎn)臺50的與外周壁面67a相對的內(nèi)周壁面67b之間。空氣注入室67呈與旋轉(zhuǎn)軸80同心的圓筒狀。空氣注入室67是通過使軸孔65g的周面向外凹陷而形成的。壁面67c覆蓋空氣注入室的上端部?？諝庾⑷胧?7與迷宮式密封66的內(nèi)側(cè)相連通?？諝庾⑷胧?7的下端部配置有油封68，從而防止空氣向下方泄漏。上板65具有從外周朝向空氣注入室67的外周壁面67a地水平貫通的流通路69。空氣源(壓縮機C)的空氣經(jīng)由能夠開閉的閥Vl (參照圖7)流動到流通路69、空氣注入室67和迷宮式密封件66。制動機構(gòu)設(shè)置在上板65的下表面?zhèn)?。上?5從形成外表面65a的圓盤狀的壁部的外緣朝向下方形成有圓筒部。圓筒部的下端形成向外凸出的凸緣部。上板65從該凸緣部的外緣朝向下方形成圓筒部。上板65具有兩個直徑不同的圓筒部。旋轉(zhuǎn)軸80在旋轉(zhuǎn)臺50側(cè)端部的外周面上具有凸緣80a，制動板70用螺絲等固定在凸緣80a上。制動板70呈具有供旋轉(zhuǎn)軸80穿過的孔的圓盤狀?；钊?1配置在軸承支承件64的供插入軸承75的圓筒部分的外周面上。制動板70與上板65的內(nèi)表面65b相對地配置。活塞71具有圓筒部分和在該圓筒部分下端向外凸出的圓環(huán)狀的凸緣部?；钊?1的圓筒部分的內(nèi)周面71a與軸承支承件64的外周面64a相對，外周面71c與上板65的圓筒部(直徑較小的一方)的內(nèi)周面65c相對。上板65的內(nèi)周面65c是供插入活塞71的缸體。活塞71的圓筒部分的上端面71b與制動板70的下表面相對。活塞71的凸緣部的外周面71d與上板65的圓筒部(直徑較大的一方)的內(nèi)周面65d相對。活塞71的下端面71e與軸承支承件64的凸緣部的上表面64e相對，在下端面71e和上表面64e之間形成有制動加壓室?；钊?1的凸緣部的上表面71f與上板65的凸緣部的下表面65f相對，在上表面71f和下表面65f之間形成有制動解除加壓室。D形密封圈74分別安裝在活塞71的內(nèi)周面71a和軸承支承件64的外周面64a之間、活塞71的外周面71c和上板65的內(nèi)周面65c之間以及活塞71的外周面71d和上板65的內(nèi)周面65d之間，而使制動加壓室、制動解除加壓室分別形成為密閉構(gòu)造。從外周側(cè)貫通上板65的流通路72與制動解除加壓室相連通，從外周側(cè)貫通軸承支承件64的流通路73與制動加壓室相連通。在打開閥V2 (參照圖7)時，壓縮機C所供給的空氣經(jīng)由流通路72流向制動解除加壓室。在打開閥V3時，壓縮機C所供給的空氣經(jīng)由流通路73流向制動加壓室。流動到制動解除加壓室的空氣下壓活塞71，進行制動解除動作。流動到制動加壓室的空氣上推活塞71，進行制動動作。說明殼體61的下端部的結(jié)構(gòu)。大致圓環(huán)狀的基板77固定在旋轉(zhuǎn)軸80的下端部?；?7以覆蓋底板63的軸孔的方式配置，具有與底板63的外表面相對的相對面。密封部78具有迷宮式密封78a、78b，密封底板63的外表面和基板77的相對面之間的間隙。迷宮式密封78a由設(shè)置在基板77的相對面上的圓環(huán)狀的凸條和設(shè)置在底板63的外表面上且與該凸條相嵌合的圓環(huán)狀的嵌合槽構(gòu)成。迷宮式密封件78b由設(shè)置在底板63的外表面上的圓環(huán)狀的凸條和設(shè)置在基板77的相對面上且與該凸條相嵌合的圓環(huán)狀的嵌合槽構(gòu)成。編碼器81是光學(xué)式或磁式等角度檢測器。編碼器81具有被檢測體81a和檢測元件81b。被檢測體81a固定在基板77的外周面上，檢測元件81b固定在底板63的外表面上。編碼器81通過利用檢測元件81b檢測被檢測體81a來檢測旋轉(zhuǎn)過的角度。密封部78防止從軸承76泄漏的潤滑劑進入到編碼器81內(nèi)。若工件支承裝置30的控制裝置(省略圖示)向A軸馬達36輸出控制信號，則A軸馬達36的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，軸部41借助于收容在齒輪箱31內(nèi)的齒輪繞A軸旋轉(zhuǎn)。因此，擺動體40和旋轉(zhuǎn)臺50所支承的工件通過軸部41的旋轉(zhuǎn)而擺動。若將旋轉(zhuǎn)臺50的配置面50a的法線方向朝向上方的狀態(tài)(例如圖5所示的狀態(tài))設(shè)為O度，則軸部41會以A軸為中心在+90度 -90度的范圍內(nèi)以任意的角度進行旋轉(zhuǎn)并停止。機床100能夠?qū)φ龑χ毒?6的工件的表面進行切削加工。若工件支承裝置30的控制裝置(省略圖示)向C軸驅(qū)動部60輸出控制信號，則旋轉(zhuǎn)軸80旋轉(zhuǎn)，因此，與旋轉(zhuǎn)軸80相連結(jié)的旋轉(zhuǎn)臺50和旋轉(zhuǎn)臺50所支承的工件繞C軸旋轉(zhuǎn)。通過將C軸的旋轉(zhuǎn)和擺動體40的擺動配合起來，機床100能夠?qū)⒁耘渲妹?0a的法線方向為天頂?shù)陌肭蛏系娜我夥较蜃鳛榉ň€方向的工件的表面進行切削加工。并且，通過C軸驅(qū)動部60使工件以高速旋轉(zhuǎn)，并且將刀具26推壓在工件上地移動刀具26，機床100能夠進行車削加工。在加工工件時，機床100通過向工件和刀具26注入冷卻液來抑制發(fā)熱。冷卻液和切屑會飛濺到擺動體40的上方。冷卻液、切屑等異物的一部分會落到上板65的外表面65a上，因此，異物有可能會從外表面65a和旋轉(zhuǎn)臺50之間的間隙進入到殼體61內(nèi)。但是，由于迷宮式密封66在凸條66a和槽66b之間設(shè)置了微小的間隙(例如為0.5mm左右)地將它們嵌合起來，因此迷宮式密封66會防止比該間隙大的異物進入。側(cè)壁面66c和周面66d之間的間隙比其他部分大且間隙的寬度朝向下方去而變大，因此，迷宮式密封66會防止冷卻液因毛細管現(xiàn)象而進入到該間隙中。特別是在旋轉(zhuǎn)臺50的配置面50a朝向上方時，冷卻液有可能積存在上板65的外表面65a上。由于凸條66a從外表面65a向上方豎立，因此，只要冷卻液沒有積存到凸條66a的高度以上，冷卻液就難以通過迷宮式密封66。平時，若經(jīng)由閥Vl從壓縮機C向流通路69供給恒定壓力的空氣，則空氣向空氣注入室67流入，從空氣注入室67的上端部從迷宮式密封件的間隙的內(nèi)側(cè)流向外側(cè)。在迷宮式密封66的間隙中產(chǎn)生的自內(nèi)側(cè)向外側(cè)的空氣流會防止異物進入到該間隙中。在C軸驅(qū)動部60使工件旋轉(zhuǎn)時，機床100關(guān)閉閥V3，打開閥V2。壓縮機C的空氣經(jīng)由流通路72流動到制動解除加壓室(上板65的凸緣部的下表面65f和活塞71的凸緣部的上表面71f之間的空間)。該空氣下壓活塞71，因此，制動板70離開上板65的內(nèi)表面65b，旋轉(zhuǎn)軸80變得能夠旋轉(zhuǎn)。上述動作為制動解除動作。在工件以不繞C軸旋轉(zhuǎn)的方式固定時，機床100關(guān)閉閥V2，打開閥V3。壓縮機C的空氣經(jīng)由流通路73流動到制動加壓室(活塞71的下端面71e和軸承支承件64的凸緣部的上表面64e之間的空間)。該空氣上推活塞71，因此，活塞71的上端面71b將制動板70推壓于上板65的內(nèi)表面65b。因此，機床100限制旋轉(zhuǎn)軸80的旋轉(zhuǎn)。上述動作為制動動作。采用以上本實施方式，固定工件的旋轉(zhuǎn)臺50與旋轉(zhuǎn)軸80的一端相連結(jié)。旋轉(zhuǎn)軸80借助于軸承75、76以能夠旋轉(zhuǎn)的方式支承在呈有底筒狀的殼體61內(nèi)。旋轉(zhuǎn)臺50以覆蓋設(shè)置于殼體61的一端側(cè)的上板65的軸孔65g的方式配置。上板65在上表面65a上具有與旋轉(zhuǎn)軸80同心的圓環(huán)狀的凸條66a。旋轉(zhuǎn)臺50在與上表面65a相對的面上具有供凸條66a嵌合的嵌合槽66b。由凸條66a、嵌合槽66b構(gòu)成的迷宮式密封66會防止比凸條66a和嵌合66b之間的間隙大的異物進入。由于在上板65的上表面65a上具有凸條66a,因此凸條66a會防止異物進入。采用本實施方式，凸條66a的外周面66c和嵌合槽66b的與外周面66c相對的周面66d之間的間隙比其它部分的間隙大且朝向下方去而變大。因此，會防止冷卻液等異物因毛細管現(xiàn)象而進入到迷宮式密封66內(nèi)。采用本實施方式，開設(shè)在上板65上的軸孔65g呈圓形，由軸孔65g的外周壁面67a和旋轉(zhuǎn)臺50的與外周壁面67a相對設(shè)置的內(nèi)周壁面67b形成有圓筒狀的空氣注入室67。空氣注入室67的一端與迷宮式密封66的內(nèi)側(cè)相連通，在另一端安裝有用于防止空氣泄漏的油封68。注入到空氣注入室67的空氣從迷宮式密封66的內(nèi)側(cè)流向外側(cè)，從而防止異物進入。油封68相當(dāng)于技術(shù)方案所述的密封環(huán)。本實施方式的制動板70固定在旋轉(zhuǎn)軸80的一端，與上板65的內(nèi)表面65b相對。活塞71向內(nèi)表面65b推壓制動板70。活塞71插入到上板65的內(nèi)周面65c上。上板65在上表面65a上具有形成迷宮式密封66的凸條66a?；钊?1插入到上板65中，內(nèi)表面65b成為制動板70的推壓面。上板65實現(xiàn)多個功能。活塞71相當(dāng)于技術(shù)方案所述的推壓活塞。角度檢測器81通過利用檢測元件81b檢測被檢測體81a來檢測角度。在與旋轉(zhuǎn)軸80的另一端相連結(jié)的基板77上配置被檢測體81a,在殼體61的另一端側(cè)的底板63上配置檢測元件81b。由迷宮式密封78a、78b構(gòu)成的密封部78密封基板77和底板63之間的間隙。配置在殼體61內(nèi)的軸承76的潤滑劑不會進入到角度檢測器81中。
權(quán)利要求1.一種旋轉(zhuǎn)裝置，其將固定工件的旋轉(zhuǎn)臺(50)連結(jié)在旋轉(zhuǎn)軸(80)的一端，以能夠使上述旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的方式將上述旋轉(zhuǎn)軸支承在有底筒狀的殼體(61)內(nèi)，以覆蓋設(shè)置在上述殼體的上述一端的那一側(cè)的上板部(65)的軸孔(65g)的方式配置上述旋轉(zhuǎn)臺，其特征在于， 上述上板部在外表面具有與上述旋轉(zhuǎn)軸同心的圓環(huán)狀的凸條(66a)， 上述旋轉(zhuǎn)臺具有供上述凸條嵌合的嵌合槽(66b)， 由上述凸條和上述嵌合槽形成迷宮式密封(66)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)裝置，其特征在于， 在上述凸條和上述嵌合槽之間的間隙中，該凸條的外周面(66c)和上述嵌合槽的與該外周面相對的周面(66d)之間的間隙比其它部分的間隙大。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)裝置，其特征在于， 上述軸孔呈圓形， 由該軸孔的周面(67a)及上述旋轉(zhuǎn)臺的與該周面相對設(shè)置的周面(67b)形成圓筒狀的空氣注入室(67)， 該空氣注入室的一端與上述迷宮式密封的內(nèi)側(cè)相連通，在另一端安裝有用于防止空氣泄漏的密封件(68)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任意一項所述旋轉(zhuǎn)裝置，其特征在于，具有: 制動板(70)，其固定在上述旋轉(zhuǎn)軸上，與上述上板部的內(nèi)表面(65b)相對配置；以及 推壓活塞(71)，其向上述內(nèi)表面推壓該制動板， 在上述上板部中插入上述推壓活塞。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任意一項所述旋轉(zhuǎn)裝置，其特征在于，還具有: 角度檢測器(81)，其用于檢測上述旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角度，具有與上述旋轉(zhuǎn)軸一起旋轉(zhuǎn)的被檢測體(81a)和用于檢測該被檢測體的檢測元件(81b)； 基板(77 )，其連結(jié)在上述旋轉(zhuǎn)軸的另一端，用于配置上述被檢測體； 底部(63)，其固定上述檢測元件且配置在上述殼體的另一端側(cè)；以及 密封部(78 )，其用于密封上述基板和上述底部之間的間隙。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的旋轉(zhuǎn)裝置，其特征在于，還具有: 角度檢測器(81)，其用于檢測上述旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角度，具有與上述旋轉(zhuǎn)軸一起旋轉(zhuǎn)的被檢測體(81a)和用于檢測該被檢測體的檢測元件(81b)； 基板(77 )，其連結(jié)在上述旋轉(zhuǎn)軸的另一端，用于配置上述被檢測體； 底部(63)，其固定上述檢測元件且配置在上述殼體的另一端側(cè)；以及 密封部(78 )，其用于密封上述基板和上述底部之間的間隙。
7.一種機床，其特征在于， 具有權(quán)利要求1 6中任意一項所述的旋轉(zhuǎn)裝置和用于加工固定在該旋轉(zhuǎn)裝置上的工件的主軸裝置(25)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的機床，其特征在于， 能夠利用上述旋轉(zhuǎn)裝置使工件旋轉(zhuǎn)，該機床能夠?qū)ぜM行車削加工。
專利摘要本實用新型提供一種旋轉(zhuǎn)裝置和機床。本實用新型的旋轉(zhuǎn)裝置將固定工件的旋轉(zhuǎn)臺連結(jié)在旋轉(zhuǎn)軸的一端，以能夠使旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的方式將該旋轉(zhuǎn)軸支承在有底筒狀的殼體內(nèi)。旋轉(zhuǎn)臺以覆蓋設(shè)置在殼體的一端側(cè)的上板的軸孔的方式配置。上板在上表面上具有與旋轉(zhuǎn)軸同心的圓環(huán)狀的凸條。旋轉(zhuǎn)臺具有供凸條嵌合的嵌合槽。凸條和嵌合槽形成迷宮式密封，從而抑制異物進入到殼體內(nèi)。
文檔編號B23Q1/25GK203045314SQ20122044390
公開日2013年7月10日 申請日期2012年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月12日
發(fā)明者石橋伸晃, 蟹江祥司 申請人:兄弟工業(yè)株式會社