專(zhuān)利名稱(chēng)：旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)備。
背景技術(shù)：
加工中心，例如透視

圖13所示的加工中心90，通常用于加工機(jī)械零件。圖示的加工中心90裝備有，例如可以在Z方向水平移動(dòng)的工作臺(tái)91和保持工具91從而使其可以在于X和Y方向上形成的垂直面上移動(dòng)的柱體92。這樣就實(shí)現(xiàn)了互相垂直的三個(gè)方向上的加工自由度。
近幾年來(lái)，為了進(jìn)一步提高加工的自由度，工作臺(tái)91上進(jìn)一步配備有具有可以關(guān)于兩個(gè)軸旋轉(zhuǎn)的放置表面的旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)備95。這樣，加工中心就具有了5個(gè)加工自由度，從而可以進(jìn)行更復(fù)雜的加工處理。
透視圖14示出了旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)備95的一個(gè)例子。該旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)備95具有旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)96、支座97和基座98，旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)96具有圓形的放置表面96a，工件W放在該放置表面上，支座97旋轉(zhuǎn)地支承旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)96，基座98轉(zhuǎn)動(dòng)地支承支座97的兩側(cè)。旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)96和支座97都配備有各自的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(未示出)，這些驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)使支座97轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使放置表面96a傾斜，和/或使旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)96轉(zhuǎn)動(dòng)從而使放置表面96a關(guān)于其中心旋轉(zhuǎn)，這樣就使柱體92上的工具T作用于放置在放置表面96a上的工件W。(例如，參見(jiàn)JP2004-160642A的第8-9頁(yè)和圖1。)如圖所示，這種旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)備95采取對(duì)支座97的兩側(cè)進(jìn)行支承的雙側(cè)支承結(jié)構(gòu)。因此很難減小基座98的尺寸，由于這個(gè)事實(shí)，這種旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)備95僅可以安裝在大型加工中心90上。因此很難提高對(duì)主要由小型加工中心進(jìn)行加工的小型零件加工的自由度。
發(fā)明概述本發(fā)明考慮到前述問(wèn)題，其目的是獲得一種小型且輕便的旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)備，該設(shè)備具有旋轉(zhuǎn)地支承旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)的支座和轉(zhuǎn)動(dòng)支承支座的基座。
為了獲得上述目的，本發(fā)明的一個(gè)方面是一種旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)備，包括用于可旋轉(zhuǎn)地支承旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)的支座；和用于通過(guò)軸元件以懸臂方式可旋轉(zhuǎn)地支承支座的基座，該軸元件插進(jìn)基座上的孔中，突出地形成在支座上。該軸元件在其內(nèi)形成有用于容納至少一部分驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的中空部分，該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)用于轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)。
本發(fā)明除上述以外的特征將通過(guò)參考附圖對(duì)本說(shuō)明書(shū)進(jìn)行的描述而變得更加清楚。
附圖簡(jiǎn)述為了更全面地理解本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)在將參考附圖進(jìn)行以下說(shuō)明，其中圖1是用于說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)備10的透視圖；圖2是旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)備10的平面圖；圖3是旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)備10的正視圖；圖4是沿圖2中IV-IV線獲得的垂直截面圖；圖5是沿圖2中V-V線獲得的垂直截面圖；圖6是沿圖3中VI-VI線獲得的水平截面圖；圖7是十字滾柱軸承80的說(shuō)明圖，放大地示出了圖6的VII部分；圖8示出了圖7中所示的滾柱81附近的滾柱81的環(huán)境；圖9是示出根據(jù)第二實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)備110的水平截面圖；圖10是用于比較及說(shuō)明第二實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)備110的優(yōu)點(diǎn)的圖；
圖11是示出根據(jù)第三實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)備210的水平截面圖；圖12是示出根據(jù)第四實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)備310的水平截面圖；圖13是示出加工中心90的一個(gè)例子的透視圖；及圖14是示出傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)備95的透視圖。
具體實(shí)施例方式
通過(guò)本說(shuō)明書(shū)結(jié)合附圖的說(shuō)明，至少以下的內(nèi)容將變得很清楚。
本發(fā)明的一個(gè)方面是一種旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)備，包括用于可旋轉(zhuǎn)地支承旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)的支座；和用于以懸臂方式通過(guò)軸元件可旋轉(zhuǎn)地支承支座的基座，該軸元件插進(jìn)基座上的孔中，突出地形成在支座上，該軸元件在其內(nèi)形成有用于容納至少一部分驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的中空部分，該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)用于轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)。
采用這種旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)備，由于基座懸臂式地支承用于旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)的支座，所以與雙側(cè)支承型基座相比，可以減小基座的尺寸，該旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)備整體可以做得很小并且很輕便。
進(jìn)一步，往往會(huì)變成死區(qū)的軸元件的內(nèi)部可以有效地用于容納旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的至少一部分。結(jié)果，通常裝在支座內(nèi)部的容納空間可以做得很小，因此可以整體上減小旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)備的尺寸。
在上述旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)備中，軸元件可以從支座向側(cè)面突出形成。
由于這種旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)備，支座可以通過(guò)將其設(shè)置在基座的側(cè)面而受到懸臂式支承。然而在懸臂式支承構(gòu)造中，由于側(cè)面切削軸元件插進(jìn)基座上形成的孔內(nèi)，所以就會(huì)對(duì)該孔施加過(guò)大的支承力矩以便支承支座的整個(gè)重量，支座因此容易向下彎曲。這會(huì)損害旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)備整體的定位精度。然而根據(jù)本發(fā)明，由于驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)容納在軸元件的內(nèi)部，所以包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的整個(gè)支座的重心位于該孔的附近，因此可以將支承力矩限制到一個(gè)比較小的值上。結(jié)果，將支座的向下彎曲限制在一個(gè)較小的量上就成為可能，并且因此可以整體提高旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)備的定位精度。進(jìn)一步，在在該孔中提供用于支承軸元件的軸承的情況下，因?yàn)橹С辛厥艿较拗扑钥梢圆捎孟鄬?duì)小的軸承。這進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)備的小型化和重量的減輕。
在上述旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)備中，軸元件可以被安裝在該孔中的軸承繞該軸元件的軸可旋轉(zhuǎn)地支承；同時(shí)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可以被布置成延伸穿過(guò)軸承在軸元件的軸向上的安裝位置。
采用這種旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)備，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)被布置成延伸穿過(guò)軸承在軸元件的軸向上的安裝位置(或者在其任一側(cè))。因此，將支座的重心靠近支承支座的軸承安裝位置設(shè)置成為可能，該支座包括旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，并且因此可以將施加到軸承的支承力矩限制在一個(gè)較小的值上。結(jié)果提高旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)備整體的定位精度變?yōu)榭赡?。進(jìn)一步，由于可以利用相對(duì)小型的軸承，所以可以進(jìn)一步減小旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)備的尺寸和重量。
在上述旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)備中，軸承可以是十字滾柱軸承；同時(shí)十字滾柱軸承的滾柱元件可以在多個(gè)槽中滾動(dòng)，其中，在該多個(gè)槽中，在軸元件側(cè)面上的槽可以直接形成在軸元件上。
在這種旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)備中，十字滾柱軸承作為軸承。通過(guò)提供一個(gè)單獨(dú)的十字滾柱軸承，可以承受軸元件的徑向載荷和軸向載荷。因此，僅需要單獨(dú)一個(gè)軸承而不是象通常情況下那樣需要兩個(gè)軸承來(lái)承受兩種載荷。因此可以縮小軸元件的軸向尺寸從而可以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)備的小型化。
進(jìn)一步，十字滾柱軸承可以有效地抵抗支承力矩，并且因此可以在容易產(chǎn)生大支承力矩的懸臂式支承結(jié)構(gòu)中獲得巨大效果，同時(shí)還由于懸臂式支承構(gòu)造可以有效地限制支座的彎曲。
此外，十字滾柱軸承的槽直接形成在軸元件上。因此可以省去十字滾柱軸承的內(nèi)座圈。這使十字滾柱軸承的徑向尺寸得到縮減，結(jié)果使進(jìn)一步減小旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)備的尺寸和重量變?yōu)榭赡堋?br> 此外，由于槽是直接在軸元件上形成的，所以通過(guò)同時(shí)加工軸元件和槽(即，匹配它們的加工時(shí)間)，相對(duì)于軸元件的轉(zhuǎn)動(dòng)中心對(duì)槽進(jìn)行高精度加工成為可能。結(jié)果可以改善支座相對(duì)于基座的轉(zhuǎn)動(dòng)精度。
在上述旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)備中，旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)可以具有與旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)的中心同心突出地形成的旋轉(zhuǎn)軸；該旋轉(zhuǎn)軸可以容納于在支座中提供的內(nèi)部空間中，該內(nèi)部空間與中空部分相通；利用已經(jīng)提供的動(dòng)力轉(zhuǎn)動(dòng)其驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸的電機(jī)和用于根據(jù)所述驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)所述旋轉(zhuǎn)軸的凸輪機(jī)構(gòu)作為所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)容納在所述內(nèi)部空間和所述中空部分中。
采用這種旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)備，由于中空部分與容納旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)軸的內(nèi)部空間相通，所以利用驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)工作臺(tái)成為可能，該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的至少一部分容納在中空部分中。
進(jìn)一步，由于驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)是由電機(jī)和凸輪機(jī)構(gòu)組成，所以可以以高精度驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)。
在上述旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)備中，可以在內(nèi)部空間和中空部分內(nèi)部容納電機(jī)和凸輪機(jī)構(gòu)，它們沒(méi)有任何部分從內(nèi)部空間和中空部分向外突出。
采用這種旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)備，可以通過(guò)容納在內(nèi)部空間和中空部分中而有效地保護(hù)所有部分，例如屬于通常容易損壞的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的電機(jī)和凸輪機(jī)構(gòu)。因此旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)備不易發(fā)生故障。
在上述旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)備中，容納在中空部分中的電機(jī)可以由支座支承；容納在內(nèi)部空間的凸輪機(jī)構(gòu)可以具有沿旋轉(zhuǎn)軸的周向等間距設(shè)置在該旋轉(zhuǎn)軸的外圓周面上的凸輪隨動(dòng)件，和可旋轉(zhuǎn)地支承在支座上且其軸與旋轉(zhuǎn)軸垂直的凸輪；所述旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)由于所述電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)所述凸輪，以及所述凸輪隨動(dòng)件相繼與形成在所述凸輪的外圓周面上的凸輪表面相嚙合而轉(zhuǎn)動(dòng)。
采用這種旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)備，由于電機(jī)容納在中空部分中所以可以將支座的重心靠近孔設(shè)置。因此將施加到孔上的支承力矩限制在一個(gè)比較小的值上就成為可能。
在上述旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)備中，電機(jī)的驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸可以平行于凸輪的軸設(shè)置；用于將驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞給凸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞元件可以設(shè)置在驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸和凸輪之間。
采用這種旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)備，由于轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞元件將電機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞給凸輪，所以可以提高設(shè)置驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸和凸輪的自由度。
進(jìn)一步，由于驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸和凸輪設(shè)置成它們的軸互相平行，所以可以利用具有相對(duì)簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞元件。
在上述旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)備中，電機(jī)的驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸可以設(shè)置成與軸元件的軸對(duì)齊排列。
采用這種旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)備，當(dāng)將電機(jī)放置在軸元件的中空部分中時(shí)，可以以最小的死區(qū)容納電機(jī)。結(jié)果，與其小尺寸相比，安裝大型電機(jī)以及構(gòu)造高輸出的旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)備就成為可能。
在上述旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)備中，轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞元件可以是多個(gè)齒輪。
采用這種旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)備，當(dāng)通過(guò)設(shè)置齒輪的齒數(shù)比而改變電機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)數(shù)時(shí)(例如，當(dāng)降低旋轉(zhuǎn)速度時(shí))，將力傳遞給凸輪就成為可能。因此可以提高選擇電機(jī)的旋轉(zhuǎn)額定數(shù)的自由度，可以獲得期望的旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)的轉(zhuǎn)數(shù)。
在上述旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)備中，轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞元件可以是聯(lián)軸節(jié)；所述驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸和所述凸輪可以通過(guò)所述聯(lián)軸節(jié)并排相連，它們的旋轉(zhuǎn)中心相互一致。
采用這種旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)備，不僅可以消除齒間隙，當(dāng)采用多個(gè)齒輪作為轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞元件時(shí)該齒間隙就成為問(wèn)題，還可以消除關(guān)于摩擦損失的問(wèn)題，當(dāng)作為轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞元件、由滑輪和環(huán)帶組成的環(huán)繞型傳遞裝置時(shí)就會(huì)發(fā)生這種摩擦損失。結(jié)果從電機(jī)到旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)的驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)力的傳遞精度變得非常高。
在上述旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)備中，旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)的旋轉(zhuǎn)軸和支座軸元件的軸互相垂直。
采用這種旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)備，支座可以繞垂直于旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)軸的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。
在上述旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)備中，旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)的旋轉(zhuǎn)軸可以通過(guò)十字滾柱軸承支承在支座上；十字滾柱軸承的滾柱元件在多個(gè)槽中滾動(dòng)，其中在該多個(gè)槽中，在旋轉(zhuǎn)軸側(cè)面上的槽可以直接形成在旋轉(zhuǎn)軸上。
在這種旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)備中，十字滾柱軸承作為軸承。通過(guò)提供一個(gè)單獨(dú)的十字滾柱軸承，同時(shí)承受施加到旋轉(zhuǎn)軸上的徑向載荷和軸向載荷成為可能。因此僅需要一個(gè)單獨(dú)的軸承而不需要如通常情況的兩個(gè)軸承來(lái)承受兩種載荷。因此可以減小旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)軸方向的尺寸，從而可以實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)備的小型化。
進(jìn)一步，十字滾柱軸承可以有效地抵抗支承力矩，并且因此可以在懸臂式支承結(jié)構(gòu)中獲得巨大效果，在該懸臂式支承結(jié)構(gòu)中，容易產(chǎn)生巨大的支承力矩并且由于懸臂式支承結(jié)構(gòu)，該支承力矩可以有效地限制支座彎曲。
此外，十字滾柱軸承的槽可以直接在旋轉(zhuǎn)軸上形成。因此可以省去十字滾柱軸承的內(nèi)座圈。這可以縮小十字滾柱軸承徑向上的尺寸，結(jié)果使進(jìn)一步減小旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)備的尺寸和重量成為可能。
此外，由于槽直接形成在旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)的旋轉(zhuǎn)軸上，所以通過(guò)同時(shí)加工旋轉(zhuǎn)軸和槽(即，匹配它們的加工時(shí)間)，相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)中心對(duì)槽進(jìn)行高精度地加工就成為可能。因此可以提高相對(duì)于支座的旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)的旋轉(zhuǎn)精度。
在上述旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)備中，所述旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)備可以進(jìn)一步包括用于使所述支座繞所述軸元件的軸轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；其中，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)具有沿所述軸元件的圓周方向等間距設(shè)置在所述軸元件的外圓周面上的凸輪隨動(dòng)件；可旋轉(zhuǎn)地支承在所述基座上并且其軸與垂直于所述軸元件的方向?qū)R的凸輪；以及用于轉(zhuǎn)動(dòng)所述凸輪的電機(jī)；所述支座由于所述電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)所述凸輪，以及所述凸輪隨動(dòng)件相繼與形成在所述凸輪的外圓周面上的凸輪表面相嚙合而相對(duì)于所述基座轉(zhuǎn)動(dòng)。
由于這種旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)備具有多個(gè)設(shè)置在軸元件上的凸輪隨動(dòng)件和與這些凸輪隨動(dòng)件嚙合的一個(gè)凸輪，所以可以高精度地轉(zhuǎn)動(dòng)軸元件，因此高精度地將支座轉(zhuǎn)換角度(或傾斜)到預(yù)定傾角成為可能。
----第一實(shí)施例----圖1到圖6是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)備的圖。圖1是透視圖，圖2是平面圖，圖3是正視圖，圖4是沿圖2中IV-IV線獲得的垂直截面圖，圖5是沿圖2中V-V線獲得的垂直截面圖，圖6是沿圖3中VI-VI線獲得的水平截面圖。應(yīng)該注意的是圖4到圖6中所示的旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)備10的某些部分被描述成平面圖或側(cè)視圖。
本第一實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)備10可以用于，例如圖13所示的加工中心90，該加工中心具有3個(gè)加工自由度，并且可以將加工自由度提高到5個(gè)自由度。如上所述，加工中心90配備有可以在Z向水平移動(dòng)的工作臺(tái)91、保持工具T從而使其可以在形成于X和Y方向上的垂直面內(nèi)移動(dòng)的柱體92。通過(guò)將具有放置表面21a的旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)備90放在工作臺(tái)91上，該放置表面如圖1所示可以關(guān)于兩個(gè)軸旋轉(zhuǎn)，加工中心90的自由度可以提高到5個(gè)自由度。
如圖1到圖3所示，旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)備10具有其上放置并保持工件(未示出)的旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)20、用于關(guān)于預(yù)定旋轉(zhuǎn)軸20a旋轉(zhuǎn)地支承旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)20的基本為長(zhǎng)方體的支座30、和用于以懸臂方式關(guān)于預(yù)定水平轉(zhuǎn)動(dòng)軸30a轉(zhuǎn)動(dòng)地支承支座30的基本為長(zhǎng)方體的基座40。該設(shè)備10構(gòu)造成使支座30在一個(gè)例如從水平狀態(tài)±30°的傾角范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)(或象杠桿一樣傾斜)作為驅(qū)動(dòng)源，即主要在基座40內(nèi)部容納的第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)50，旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)20在例如360°的范圍內(nèi)連續(xù)或者間歇轉(zhuǎn)動(dòng)作為驅(qū)動(dòng)源，即主要在支座30內(nèi)部容納的第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)60。應(yīng)該注意的是為了實(shí)現(xiàn)用于支承支座30的基座40的小型化而以懸臂方式支承支座30。
如圖5所示，旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)20具有其上表面配置用于工件的放置表面21a的盤(pán)式工作臺(tái)部分21，以及從關(guān)于旋轉(zhuǎn)軸20a與放置表面21a同心的工作臺(tái)部分21的下表面垂下的圓柱形轉(zhuǎn)臺(tái)部分22(例如“旋轉(zhuǎn)軸”)。該轉(zhuǎn)臺(tái)部分22通過(guò)形成在支座30上表面上的圓形槽31容納在支座30的內(nèi)部空間S30中，僅僅工作臺(tái)部分21的放置表面21a向上從圓形槽31暴露出來(lái)。十字滾柱軸承70插在圓形槽31和轉(zhuǎn)臺(tái)部分22之間，這樣，旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)20就關(guān)于旋轉(zhuǎn)軸20a被旋轉(zhuǎn)支承，該旋轉(zhuǎn)軸是放置表面21a的中心。注意十字滾柱軸承70將在下面詳細(xì)描述。
另一方面，如圖6所示，用作轉(zhuǎn)動(dòng)軸30a的水平圓柱形軸元件32從支座30的一個(gè)側(cè)面從旁邊突出形成。該圓柱形軸元件32水平插入圓形孔41中，該孔穿過(guò)基座40的一個(gè)側(cè)面形成。這樣，支座30由基座40以懸臂的方式支承。應(yīng)該注意的是，十字滾柱軸承80插入孔41和圓柱形軸元件32之間，這樣支座30就由圓柱形軸元件32轉(zhuǎn)動(dòng)地支承。
第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)50除了用于使支座30轉(zhuǎn)動(dòng)的電機(jī)51(下面稱(chēng)為“第一電機(jī)”)之外的機(jī)構(gòu)都容納在如圖4所示的與孔41相通形成的基座40的內(nèi)部空間S40中。也就是說(shuō)，內(nèi)部空間S40容納了作為凸輪機(jī)構(gòu)(下面稱(chēng)為“第一凸輪機(jī)構(gòu)”)的多個(gè)設(shè)置在圓柱形軸元件32的外圓周面上的凸輪隨動(dòng)件52和通過(guò)一對(duì)設(shè)置在凸輪54頂部和底部的軸承53支承在基座40上的球面凸輪54。另一方面，用于轉(zhuǎn)動(dòng)球面凸輪54的第一電機(jī)51設(shè)置在外部，靠近內(nèi)部空間S40。
尤其是，多個(gè)凸輪隨動(dòng)件52沿著圓柱形軸元件32的周向等間距設(shè)置，球面凸輪54設(shè)置成使其軸C54與垂直于圓柱形軸元件32的軸C32的垂直方向?qū)R。進(jìn)一步，在球面凸輪54的外圓周面上沿周向形成凸輪表面54a，其位置設(shè)置在垂直方向上，該方向?yàn)槠漭S向。凸輪隨動(dòng)件52與凸輪表面54a相嚙合。因此當(dāng)球面凸輪54被第一電機(jī)51轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，凸輪隨動(dòng)件52依次在垂直方向上被凸輪表面54a移動(dòng)，該方向?yàn)槠漭S向，結(jié)果支座30就與圓柱形軸元件32一起轉(zhuǎn)動(dòng)。
應(yīng)該注意的是，從第一電機(jī)51到球面凸輪54驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)力的傳遞是通過(guò)適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)動(dòng)傳遞元件實(shí)現(xiàn)的，在本第一實(shí)施例中采用圖4所示的一種環(huán)繞型運(yùn)動(dòng)傳遞裝置55。更準(zhǔn)確地說(shuō)，第一電機(jī)51的驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸51a和球面凸輪54的端部54b分別配備有滑輪55a和55b，環(huán)帶55c圍繞這些滑輪55a和55b環(huán)繞。然而，轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞元件并不局限于此，例如可以采用由多個(gè)彼此嚙合的正齒輪組成的正齒輪型運(yùn)動(dòng)傳遞裝置。
另一方面，用于轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)20的第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)60如圖6所示容納在支座30的內(nèi)部空間S30和圓柱形軸元件32的內(nèi)圓周空間S32(下面稱(chēng)為“中空部分”)內(nèi)部。也就是說(shuō)，內(nèi)部空間S30和中空部分S32彼此相通，第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)60容納在其內(nèi)，延伸穿過(guò)這兩個(gè)空間S30和S32。通常容納在支座30的內(nèi)部空間S30內(nèi)的第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)60的一部分(即，稍后描述的第二電機(jī)61)不是容納在中空部分S32的內(nèi)部。因此實(shí)現(xiàn)支座30的外部尺寸的小型化就成為可能。
然而如圖6所示，由于支座30通過(guò)圓柱形軸元件32的十字滾柱軸承80被以懸臂式支承，所以大的支承力矩施加到十字滾柱軸承80上以支承支座30的重量。結(jié)果支座30容易向下彎曲(圖6中穿過(guò)紙面的方向)，因此就可能整體損壞旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)備10的定位精度。
鑒于上述情況，在本第一實(shí)施例中，第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)60的重心盡可能靠近十字滾柱軸承80設(shè)置，從而將支承力矩限制到一個(gè)小的值上。更準(zhǔn)確地說(shuō)，第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)60的凸輪機(jī)構(gòu)(下面稱(chēng)為“第二凸輪機(jī)構(gòu)”)在內(nèi)部空間S30內(nèi)部被容納，而第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)60的電機(jī)61(下面稱(chēng)為“第二電機(jī)61”)在中空部分S32內(nèi)部被容納，該電機(jī)的大部分都穿過(guò)十字滾柱軸承80設(shè)置在內(nèi)部空間S30的另一側(cè)，從而平衡十字滾柱軸承80兩側(cè)的重量。這樣可以將支承力矩限制到一個(gè)小值上，同時(shí)解決定位精度損壞的問(wèn)題，在某些情況下，可以利用具有較小額定載荷的小型十字滾柱軸承80。
參照?qǐng)D6更詳細(xì)地描述第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)60的布置。容納在支座30的內(nèi)部空間S30內(nèi)部的第二凸輪機(jī)構(gòu)配備有多個(gè)設(shè)置在旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)20的轉(zhuǎn)臺(tái)部分22的外圓周面上的凸輪隨動(dòng)件62、和兩端都由設(shè)置在支座30上的軸承63支承的球面凸輪64。球面凸輪64設(shè)置成使其外圓周面垂直面對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)部分22的外圓周面，從而使球面凸輪64的軸C64位于平行于圓柱形軸元件32的軸C32的水平方向。進(jìn)一步，在球面凸輪64的外圓周面上沿其圓周方向形成凸輪表面64a，其位置設(shè)置在軸向上。轉(zhuǎn)臺(tái)部分22的凸輪隨動(dòng)件62與凸輪表面64a相嚙合。
另一方面，在第二電機(jī)61的驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸61a面向支座30并與圓柱形軸元件32的軸C32對(duì)齊的情況下，容納在圓柱形軸元件32的中空部分S32內(nèi)部的第二電機(jī)61用螺栓固定在支座30面對(duì)中空部分S32的側(cè)面30b上。球面凸輪64的一端64b設(shè)置在驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸61a的側(cè)面，該端64b和驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸61a彼此平行設(shè)置。因此這兩個(gè)元件通過(guò)三個(gè)正齒輪65a、65b和65c相連，這三個(gè)正齒輪作為轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞元件。更準(zhǔn)確地說(shuō)，正齒輪65b和正齒輪65a分別固定在驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸61a的端部64b上，中間支承在支座30上的正齒輪65c設(shè)置在這兩個(gè)齒輪之間。驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)力通過(guò)中間正齒輪65c從第二電機(jī)61傳遞到球面凸輪64。
當(dāng)?shù)诙姍C(jī)61的驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)力通過(guò)正齒輪65a、65b和65c傳遞到球面凸輪64并且球面凸輪64轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，凸輪隨動(dòng)件62相繼被球面凸輪64軸C64向上的凸輪表面64a移動(dòng)，結(jié)果轉(zhuǎn)臺(tái)部分22轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)20也轉(zhuǎn)動(dòng)。
應(yīng)該注意的是，通過(guò)采用多個(gè)齒輪65a、65b和65c作為轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞元件，當(dāng)通過(guò)設(shè)定這些齒輪65a、65b和65c的齒數(shù)比而改變第二電機(jī)61的驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸61a的轉(zhuǎn)數(shù)時(shí)(例如，當(dāng)減小轉(zhuǎn)速時(shí))，將力傳遞給球面凸輪64成為可能。因此，可以提高選擇第二電機(jī)61額定轉(zhuǎn)數(shù)的自由度，可以獲得旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)20的期望轉(zhuǎn)數(shù)。
進(jìn)一步，當(dāng)如上所述(參見(jiàn)圖4)將第二電機(jī)61放入圓柱形軸元件32的中空部分S32中時(shí)，通過(guò)將第二電機(jī)61的驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸61a與圓柱形軸元件32的軸C32對(duì)齊，可以容納第二電機(jī)61，同時(shí)有效地限制死區(qū)出現(xiàn)。結(jié)果，與其小的總體尺寸相比，安裝相對(duì)大的電機(jī)并實(shí)現(xiàn)高輸出的旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)備10成為可能。
接下來(lái)描述十字滾柱軸承70和80。圖5和圖6所示的十字滾柱軸承70和80是一種軸承，用于將軸元件，例如圓柱形軸元件32(或轉(zhuǎn)臺(tái)部分22)旋轉(zhuǎn)地支承在支承元件，例如基座40(或支座30)上。這些十字滾柱軸承70和80具有同時(shí)支承施加到軸元件的軸向載荷和徑向載荷的功能。利用十字滾柱軸承，可以不提供對(duì)于各個(gè)載荷的單獨(dú)的軸承。因此，這達(dá)到了軸元件軸向尺寸小型化的效果。于是可以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)備10的小型化。
下面，舉例描述圖6所示設(shè)置在基座40和圓柱形軸元件32之間的十字滾柱軸承80。不用說(shuō)，設(shè)置在支座30和轉(zhuǎn)臺(tái)部分22之間的十字滾柱軸承70的結(jié)構(gòu)是相同的。
圖7放大地示出了圖6中的VII部分。圖8以同樣形式示出了圖7所示的滾柱81附近的滾柱81的環(huán)境。如圖6所示，例如，十字滾柱軸承80采用每個(gè)都為圓柱形的多個(gè)滾柱81作為滾動(dòng)元件。這些滾柱81設(shè)置在形成于圓柱形軸元件32和基座40之間的環(huán)形間隙中，沿環(huán)形間隙的周向等間距地設(shè)置，上述圓柱形軸元件為軸元件，基座為支座。滾柱81在V形槽R32和V形槽R82之間滾動(dòng)，該V形槽R32設(shè)置在附連于圓柱形軸元件32內(nèi)側(cè)的內(nèi)座圈元件上(圖7的例子示出省去了內(nèi)座圈元件的構(gòu)造)，上述V形槽R82設(shè)置在附連于基座40外側(cè)的一對(duì)外座圈元件82a和82b上。應(yīng)該注意的是，滾柱81設(shè)置成其滾動(dòng)軸C81向圓柱形軸元件32的轉(zhuǎn)動(dòng)中心(軸C32)傾斜，并布置成使相鄰滾柱81的滾動(dòng)軸C81的傾斜方向如圖7和圖8所示彼此相反。這樣，同時(shí)支承施加到圓柱形軸元件32的軸向載荷和徑向載荷成為可能。應(yīng)該注意的是，在內(nèi)座圈元件和外座圈元件82a和82b之間提供有保持裝置83用于保持在此之間滾動(dòng)的滾柱81。
在第一實(shí)施例中，為了省去內(nèi)座圈元件，V形槽R32直接形成在圓柱形軸元件32中。由于這種構(gòu)造，通過(guò)同時(shí)加工圓柱形軸元件32和V形槽R32(即，匹配它們的加工時(shí)間)，關(guān)于圓柱形軸元件32的轉(zhuǎn)動(dòng)中心(軸C32)對(duì)V形槽R32進(jìn)行高精度加工成為可能。結(jié)果可以提高支座30相對(duì)于基座40的轉(zhuǎn)動(dòng)精度。
進(jìn)一步，由于省去了內(nèi)座圈元件，所以十字滾柱軸承80徑向的尺寸可以縮小，因此可以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)備10的小型化。
此外，由于十字滾柱軸承80也可以有效地抵抗支承力矩，所以其在懸臂式支承結(jié)構(gòu)中實(shí)現(xiàn)了重大效果，在上述懸臂式支承結(jié)構(gòu)中容易產(chǎn)生大支承力矩，因此可以有效地限制由于懸臂式支承構(gòu)造產(chǎn)生的支座30的向下彎曲。
----第二實(shí)施例----圖9是示出根據(jù)第二實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)備110的水平截面圖，其采用與圖6相同的形式進(jìn)行顯示。
在第一實(shí)施例中，與第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)60相關(guān)的第二電機(jī)61的驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸61a和球面凸輪64如圖6所示通過(guò)由多個(gè)正齒輪65a、65b和65c組成的轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞元件相連。相反，根據(jù)本第二實(shí)施例的轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞元件是如圖9所示的聯(lián)軸節(jié)165。也就是說(shuō)，驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸61a和球面凸輪64的端部64b通過(guò)聯(lián)軸節(jié)165并排相連，它們的旋轉(zhuǎn)中心相互一致。
由于具有這種結(jié)構(gòu)，不僅可以消除當(dāng)采用正齒輪作為轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞元件時(shí)會(huì)成為問(wèn)題的齒間隙，還可以消除關(guān)于當(dāng)利用由滑輪和環(huán)帶組成的環(huán)繞型傳遞裝置作為轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞元件時(shí)發(fā)生的摩擦損失的問(wèn)題。結(jié)果，從第二電機(jī)61到旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)20的驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)力的傳遞精度變得非常高。
然而在利用聯(lián)軸節(jié)165實(shí)現(xiàn)連接的情況中，配置方面具有局限性，必須讓球面凸輪64的外圓周面垂直面對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)部分22的外圓周面。由于對(duì)于第二電機(jī)61來(lái)說(shuō)必須在這種限制下容納于中空部分32的近似中心，所以第二電機(jī)61的驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸61a和球面凸輪64的軸C64如圖9所示以從圓柱形軸元件32的軸C32傾斜的預(yù)定角度θ1而設(shè)置。
應(yīng)該注意的是，通過(guò)采用圖10唆使的配置，中空部分S32可以容納第二電機(jī)61，同時(shí)保持第二電機(jī)61的驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸61a和球面凸輪64的軸C64平行于圓柱形軸元件32的軸C32向。然而在這種情況下，設(shè)置第二電機(jī)61的位置向著側(cè)面大大地偏離中空部分S32的中心。這需要大型的圓柱形軸元件32來(lái)容納如此設(shè)置的第二電機(jī)61。出于這個(gè)原因，這種配置從旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)備110′小型化的角度考慮不是優(yōu)選的。
聯(lián)軸節(jié)165的例子包括圖9切面所示的套筒聯(lián)軸節(jié)(其中驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸61a和球面凸輪64的端部64b并排設(shè)置在套筒元件165的內(nèi)部并裝有楔子(未示出))和凸緣聯(lián)軸節(jié)(其中的一對(duì)凸緣元件裝有楔子，每個(gè)凸緣元件都分別安裝在驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸61a和球面凸輪64的端部64b上，這些凸緣元件的凸緣表面固定螺栓和螺母)，但也可以使用其它類(lèi)型的聯(lián)軸節(jié)。
----第三實(shí)施例----圖11是示出根據(jù)第三實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)備210的水平截面圖，其采用與圖6相同的方式顯示。
在第一和第二實(shí)施例中，球面凸輪64的軸C64和第二電機(jī)61的驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸61a與第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)60相關(guān)，例如，它們?nèi)鐖D6所示互相平行。然而在本第三實(shí)施例中，其方向如圖11所示并不平行。由于配置不受平行配置的限制，所以設(shè)置球面凸輪64和第二電機(jī)61的自由度極高。
尤其是，第二電機(jī)61設(shè)置在中空部分S32的中心，其驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸61a匹配圓柱形軸元件32的軸C32，如第一實(shí)施例一樣。相反，如第二實(shí)施例一樣，球面凸輪64設(shè)置成使其軸C64從圓柱形軸元件32的軸C32傾斜預(yù)定角度θ1。通過(guò)采用正齒輪265a和傘齒輪265b結(jié)合起來(lái)作為轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞元件可以獲得這個(gè)傾斜配置。更準(zhǔn)確地說(shuō)，正齒輪265a設(shè)置在第三實(shí)施例的第二電機(jī)61的驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸61a上，傘齒輪265b設(shè)置在球面凸輪64的端部64b。因此，驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸61a關(guān)于圓柱形軸元件32的軸C32轉(zhuǎn)動(dòng)，其旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的方向變?yōu)閷膱A柱形軸元件32的軸C32傾斜預(yù)定角度θ1的方向作為其中心的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，然后將該旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳遞到球面凸輪64。
由于具有這種配置，球面凸輪64的軸C64和第二電機(jī)61的驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸61a不必互相平行排列，因此放寬一個(gè)對(duì)配置的限制成為可能。
----第四實(shí)施例----圖12是示出根據(jù)第四實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)備310的水平截面圖，其采用與圖6相同的方式顯示。
在第一到第三實(shí)施例中，與第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)60相關(guān)的球面凸輪64容納在支座30的內(nèi)部空間S30的內(nèi)部，例如如圖6所示。然而在本第四實(shí)施例中，如圖12所示球面凸輪64與第二電機(jī)61一起容納在圓柱形軸元件32的中空部分S32的內(nèi)部。結(jié)果，僅僅轉(zhuǎn)臺(tái)部分22的凸輪隨動(dòng)件62容納在支座30的內(nèi)部空間S30的內(nèi)部，因此可以進(jìn)一步減小支座30的支承力矩。進(jìn)一步，由于不必在支座30內(nèi)部容納球面凸輪64，所以可以緝拿感支座30的外部形狀(在平面圖中)從矩形變?yōu)榘雸A形，這個(gè)形狀與轉(zhuǎn)臺(tái)部分22的外部形狀相匹配(在平面圖中)。這樣，旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)備310可以制做得甚至更小。
在中空部分S32內(nèi)部容納球面凸輪64，由于必須將球面凸輪64設(shè)置成使其外圓周面垂直面對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)部分22的外圓周面，所以球面凸輪64容納在中空部分S32接近支座30的部分內(nèi)，球面凸輪64的軸C64從圓柱形軸元件32的軸C32向傾斜90°。應(yīng)該注意的是，托架366從支座30突出進(jìn)入中空部分S32而形成，球面凸輪64的兩端由一對(duì)設(shè)置在托架366上的軸承63、63支承。
進(jìn)一步，第二電機(jī)61設(shè)置在中空部分S32比球面凸輪64更遠(yuǎn)離支座30的部分內(nèi)部設(shè)置，并用螺栓固定在托架366上。在這種配置的情況下，第二電機(jī)61的驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸61a設(shè)置在球面凸輪64的端部64b的側(cè)面，并且平行于球面凸輪64的軸C64設(shè)置。因此由滑輪和環(huán)帶組成的環(huán)繞型運(yùn)動(dòng)傳遞裝置55用作轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞元件，其用于將驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)力從第二電機(jī)61傳遞給球面凸輪64。不用說(shuō)，也可以利用由多個(gè)正齒輪組成的齒輪型運(yùn)動(dòng)傳遞裝置。
----其它實(shí)施例----上面描述了本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例，但本發(fā)明并不局限于這些實(shí)施例，例如可以作如下修改(a)在上述實(shí)施例中，第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)60的所有部分都容納在支座30的內(nèi)部空間S30和圓柱形軸元件32的中空部分S32內(nèi)部，但并不局限于此。例如，第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)60的一部分可以向內(nèi)部空間S30或中空部分S32外部突出。然而在這種情況下，設(shè)備的外圍物品會(huì)意外碰到突出部分并受到損壞。因此，優(yōu)選第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)60容納在內(nèi)部空間S30和中空部分S32內(nèi)部，而其沒(méi)有任何部分向外突出，如上述
(b)在上述實(shí)施例中，第一和第二電機(jī)51和61的類(lèi)型雖然沒(méi)有特別描述，但只要電機(jī)配備有受到已經(jīng)提供的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸51a、61a那么任何類(lèi)型的電機(jī)都可以使用。例如，可以是其驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸51a、61a受電氣驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)，或者可以是其驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸51a、61a受到作為工作流體的空氣或油驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的風(fēng)動(dòng)馬達(dá)或液壓馬達(dá)。
(c)在上述實(shí)施例中，球面凸輪54和64用作第一和第二凸輪機(jī)構(gòu)的凸輪，但不局限于此。例如，還可以使用外圓周面上具有與凸輪隨動(dòng)件52、62相嚙合的螺旋槽的圓柱形凸輪。
(d)在上述實(shí)施例中，圓柱形軸元件32在水平方向上突出形成，是一個(gè)“側(cè)面”的例子，這個(gè)水平圓柱形軸元件32是支座30的轉(zhuǎn)動(dòng)軸30a，但不局限于此。例如，圓柱形軸元件32可以在從水平方向傾斜預(yù)定角度的方向上突出形成，這個(gè)傾斜的圓柱形軸元件32可以起轉(zhuǎn)動(dòng)支承支座30的旋轉(zhuǎn)軸的作用。取而代之，圓柱形軸元件32可以在垂直方向上而不是從側(cè)面突出形成，這個(gè)垂直的圓柱形軸元件32可以起轉(zhuǎn)動(dòng)地支承支座30的旋轉(zhuǎn)軸的作用。
權(quán)利要求
1.一種旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)備，包括用于可旋轉(zhuǎn)地支承旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)的支座；及用于通過(guò)軸元件以懸臂方式可旋轉(zhuǎn)地支承所述支座的基座，該軸元件突出地形成在所述支座上，所述支座插在設(shè)置于所述基座中的孔內(nèi)，所述軸元件在其內(nèi)形成有用于容納至少一部分驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的中空部分，該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)用于轉(zhuǎn)動(dòng)所述旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)備，其中，所述軸元件從所述支座的側(cè)面突出形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)備，其中，所述軸元件被安裝在所述孔上的軸承繞該軸元件的軸可旋轉(zhuǎn)地支承；及所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)在所述軸元件的所述軸的方向上穿過(guò)所述軸承的安裝位置延伸設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)備，其中，所述軸承是十字滾柱軸承；及所述十字滾柱軸承的滾動(dòng)元件在多個(gè)槽中滾動(dòng)，在該多個(gè)槽中，在所述軸元件側(cè)面上的槽直接形成在所述軸元件上。
5.根據(jù)權(quán)利要求2的旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)備，其中，所述旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)具有與所述旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)的旋轉(zhuǎn)中心同心突出地形成的旋轉(zhuǎn)軸；所述旋轉(zhuǎn)軸容納在形成于所述支座中的內(nèi)部空間中；所述內(nèi)部空間與所述中空部分相通；及利用已經(jīng)提供的動(dòng)力轉(zhuǎn)動(dòng)其驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸的電機(jī)和用于根據(jù)所述驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)所述旋轉(zhuǎn)軸的凸輪機(jī)構(gòu)作為所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)容納在所述內(nèi)部空間和所述中空部分中。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)備，其中，所述電機(jī)和所述凸輪機(jī)構(gòu)容納在所述內(nèi)部空間和所述中空部分內(nèi)，它們沒(méi)有任何部分從所述內(nèi)部空間和所述中空部分突出到外部。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)備，其中，容納在所述中空部分中的所述電機(jī)由所述支座支承；容納在所述內(nèi)部空間中的所述凸輪機(jī)構(gòu)具有沿所述旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向等間距設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)軸的外圓周面上的凸輪隨動(dòng)件，及可旋轉(zhuǎn)地支承在所述支座上并且其軸與垂直于所述旋轉(zhuǎn)軸的方向?qū)R的凸輪；所述旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)由于所述電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)所述凸輪，以及所述凸輪隨動(dòng)件相繼與形成在所述凸輪的外圓周面上的凸輪表面相嚙合而轉(zhuǎn)動(dòng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)備，其中，所述電機(jī)的所述驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸平行于所述凸輪的軸設(shè)置；及用于將所述驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞給所述凸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞元件設(shè)置在所述驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸和所述凸輪之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)備，其中，所述電機(jī)的所述驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸與所述軸元件的軸對(duì)齊設(shè)置。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)備，其中，所述轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞元件是多個(gè)齒輪。
11.根據(jù)權(quán)利要求8的旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)備，其中，所述轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞元件是聯(lián)軸節(jié)；及所述驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸和所述凸輪通過(guò)所述聯(lián)軸節(jié)并排相連，它們的旋轉(zhuǎn)中心相互一致。
12.根據(jù)權(quán)利要求5的旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)備，其中，所述旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)的所述旋轉(zhuǎn)軸和所述支座的所述軸元件的軸互相垂直。
13.根據(jù)權(quán)利要求1的旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)備，其中，所述旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)的所述旋轉(zhuǎn)軸通過(guò)十字滾柱軸承支承在所述支座上；及所述十字滾柱軸承的滾動(dòng)元件在多個(gè)槽中滾動(dòng)，在該多個(gè)槽中，在所述旋轉(zhuǎn)軸側(cè)面上的槽直接形成在所述旋轉(zhuǎn)軸上。
14.根據(jù)權(quán)利要求1的旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)備，其中，所述旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)備進(jìn)一步包括用于使所述支座繞所述軸元件的軸轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；其中，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)具有沿所述軸元件的圓周方向等間距設(shè)置在所述軸元件的外圓周面上的凸輪隨動(dòng)件，可旋轉(zhuǎn)地支承在所述基座上并且其軸與垂直于所述軸元件的方向?qū)R的凸輪，及用于轉(zhuǎn)動(dòng)所述凸輪的電機(jī)；所述支座由于所述電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)所述凸輪，以及所述凸輪隨動(dòng)件相繼與形成在所述凸輪的外圓周面上的凸輪表面相嚙合而相對(duì)于所述基座轉(zhuǎn)動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種小型、輕便的旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)備。該旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)備具有用于旋轉(zhuǎn)地支承旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)的支座；和用于以懸臂方式通過(guò)軸元件轉(zhuǎn)動(dòng)地支承支座的基座，該軸元件從支座上突出形成，插進(jìn)基座上的孔中。該軸元件在其內(nèi)形成有用于容納至少一部分驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的中空部分，該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)用于轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)。
文檔編號(hào)B23Q1/54GK1759983SQ200510113669
公開(kāi)日2006年4月19日 申請(qǐng)日期2005年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月15日
發(fā)明者加藤平三郎, 堀正明, 飯?zhí)飫僦?申請(qǐng)人:株式會(huì)社三共制作所