机床的制作方法

专利名称:机床的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种机床。机床包括供给用于使在机床的工作中产生的热量发散的冷却流体的冷却流体供给部(例如风扇、流路)。冷却流体供给部以能够相对于冷却机床的加工点的冷却作用独立地供给冷却流体的方式进行工作。机床还包括用于清扫冷却流体供给部的清扫部。冷却流体供给部既可以为风扇，也可以为冷却流体的流路。能够防止因异物的附着而使冷却流体供给部对机床的冷却作用降低。进而能够防止因过度的发热而导致的机床故障或作业效率的降低。
【专利说明】
机床
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及一种具有清扫部件的机床。
【背景技术】
[0002]在机床中，公知有一种具有对在加工中附着于主轴或工件的切肩等进行清扫的清扫部件的机床。另外，公知有一种构成为执行存储于控制装置的清扫程序的机床。
[0003]在日本特开平11一033874号公报中，公开了如下这样的机床，该机床能够切换供给为了将工具冷却而自轴供给的切削液和为了清扫工具架而使用的空气。
[0004]在日本实开昭60 — 186154号公报中，公开了如下这样的机床，该机床构成为能够自动地更换清扫用工具和切削工具且能够一边使主轴移动一边清扫工件。
[0005]在日本特开2008 —155324号公报中，公开了如下这样的机床，该机床构成为能够自动地求出适当的清扫路径和能够设定用于执行清扫的条件，以便能够根据加工的种类来适当地执行清扫工序。
[0006]另外，在本
【申请人】申请的未公开的日本特愿2014— 254437号中，公开了如下这样的机床的主轴装置，其通过向清扫通路内供给流体，去除自旋转接头泄漏的冷却介质。
[0007]在本
【申请人】申请的未公开的日本特愿2014 — 209350号中，公开了一种具有在定子、壳体或风扇罩形成的清扫孔的电动机。该电动机构成为，通过经由清扫孔导入压缩流体，去除附着于电动机的通气孔和风扇的异物。
[0008]另外，在加工时产生的切肩或灰尘等有时会附着于为了将机床冷却而使用的冷却部件。另外，近年来，使用水溶性切削液的机床增多，成为雾状的切削液附着于距加工点较远的部位的可能性变大。例如，当异物附着于风扇的叶片或者冷却流体的流路被异物闭塞时，有时不能实现期望的冷却作用。以往，为了对在机床中使用的各种冷却部件进行清扫，需要将风扇罩或电动机的壳体拆下以清扫内部，在清扫工序中花费了较多劳力。因而，要求一种易于对在机床中使用的冷却部件进行清扫的机床。
【实用新型内容】
[0009]根据第I技术方案，提供一种机床，其包括用于供给冷却流体的冷却流体供给部，其特征在于，所述冷却流体供给部以能够相对于冷却所述机床的加工点的冷却作用独立地供给冷却流体的方式进行工作，所述机床还包括用于清扫所述冷却流体供给部的清扫部。
[0010]根据第2技术方案，在第I技术方案的机床的基础上，所述冷却流体供给部包括风
Ho
[0011]根据第3技术方案，在第I技术方案或第2技术方案的机床的基础上，所述冷却流体供给部包括所述冷却流体的流路。
[0012]根据第4技术方案，在第I技术方案或第2技术方案的机床的基础上，所述清扫部构成为对所述冷却流体供给部供给清扫用流体。
[0013]根据第5技术方案，在第4技术方案的机床的基础上，所述清扫用流体经由配管被供给到所述冷却流体供给部，所述冷却流体供给部具有能容纳所述配管的构造。
[0014]根据第6技术方案，在第4技术方案的机床的基础上，所述机床包括设于相互分开的位置的多个冷却流体供给部，自所述清扫部供给的所述清扫用流体经由相互连通的多个配管被供给到所述多个冷却流体供给部。
[0015]根据第7技术方案，在第I技术方案或第2技术方案的机床的基础上，所述机床还包括机器人，所述清扫部安装于所述机器人。
[0016]根据第8技术方案，在第7技术方案的机床的基础上，所述机器人具有更换由所述机床加工的工件的功能。
[0017]根据第9技术方案，在第I技术方案或第2技术方案的机床的基础上，所述机床还包括用于控制所述清扫部的控制装置，所述控制装置构成为对由所述清扫部执行的清扫工序的内容和清扫时间中的至少任意一者进行控制。
[0018]根据第10技术方案，在第9技术方案的机床的基础上，所述清扫部构成为对所述冷却流体供给部供给清扫用流体，所述控制装置构成为控制所述清扫用流体的压力、流量、供给开始时刻以及供给时间。
[0019]根据第11技术方案，在第10技术方案的机床的基础上，所述机床还包括机器人，所述清扫部安装于所述机器人，所述机床和所述机器人中的至少任意一者还包括视觉传感器，所述控制装置构成为根据由所述视觉传感器检测出的信息来决定所述供给开始时刻。
[0020]采用本实用新型的机床，设有对用于供给冷却流体的冷却流体供给部进行清扫的清扫部。因而，能够防止因异物的附着而使冷却流体供给部对机床的冷却作用降低。进而能够防止因过度的发热而导致的机床故障或作业效率的降低。
[0021]对照附图所表示的本实用新型的例示的实施方式的详细的说明，会更清楚理解本实用新型的以上和其他的目的、特征以及优点。
【附图说明】

[0022]图1是表不一实施方式的机床的立体图。
[0023]图2是表不在机床中使用的电动机的侧视图。
[0024]图3A是表示在机床中使用的放大器的立体图。
[0025]图3B是从相反侧观察图3A的放大器而得到的图。
[0026]图4是表不与机床一起使用的机器人的图。
【具体实施方式】
[0027]以下，参照【附图说明】本实用新型的实施方式。为了有助于理解本实用新型，对图示的实施方式的构成要素的尺寸进行适当变更。另外，对于相同构成要素或相对应的构成要素，使用相同的附图标记。
[0028]图1是表示一实施方式的机床I的立体图。机床I包括:主轴装置10;工作台20，其用于载置工件W;放大器40，其用于对主轴装置10和工作台20的驱动部供给电力；清扫用流体供给装置50，其用于供给清扫用流体；以及控制装置60，其用于控制放大器40和清扫用流体供给装置50。
[0029]主轴装置10包括:主轴14，在其顶端设有工具12;以及主轴电动机16，其用于使主轴14绕Z轴旋转。主轴装置10还包括用于使主轴14沿Z轴方向移动的电动机IlZ(以下，也称作“Z轴电动机11Z”。)。主轴14沿着在Z轴方向上延伸的一对引导件18Z移动。在主轴电动机16配置有为了使由主轴电动机16产生的热量发散而使用的风扇31。
[0030]工作台20被电动机11X(以下，也称作“X轴电动机11X”。)沿着在X轴方向上延伸的一对引导件18X驱动。另外，工作台20被电动机11Y (以下，也称作“Y轴电动机11 Y”。)沿着在Y轴方向上延伸的一对引导件18Y驱动。这样，工具12和工件W能够分别在X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向上彼此相对地移动。
[0031]在电动机IlX配置有风扇38，在电动机IlY配置有风扇36，在电动机IlZ配置有风扇34。风扇38、36、34产生气流，用于使由电动机11X、11Y、11Z产生的热量发散。
[0032]主轴14是在内部形成有冷却介质的供给路径的中空轴。机床I通过一边使主轴14旋转一边在X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向上使工具12相对于工件W相对移动来执行切削等期望的加工工序。此时，经由主轴14的内部喷射冷却介质，以对加工点、即工具12与工件W之间的接触点进行冷却。这样的加工点的冷却被称作中心贯穿冷却，其是为了提高工件W的加工精度并延长工具的寿命而采用的。
[0033]冷却介质自未图示的冷却介质箱经由栗(均未图示)供给到主轴14。栗被电动机30(以下，也称作“栗电动机30”。)驱动而对贮存于冷却介质箱的冷却介质加压。在栗电动机30上安装有为了使由栗电动机30产生的热量发散而使用的风扇32。
[0034]清扫用流体供给装置50用于向主轴电动机16、栗电动机30等电动机供给清扫用流体。清扫用流体例如为被加压了的空气。用于供给清扫用流体的配管LI?配管L8自清扫用流体供给装置50延伸至要清扫的对象部位。
[0035]更具体而言，配管LI?配管L8延伸至相对于冷却机床I的加工点的冷却作用独立地供给冷却流体的各种冷却流体供给部。如上所述，利用中心贯穿冷却对机床I的加工点供给冷却介质。由此，在加工时冷却加工点。
[0036]在本说明书中，某一工序或者某一作用“相对于冷却加工点的冷却作用独立”指的是，不实现该工序或者作用就能够冷却加工点。例如，由于用于冷却主轴电动机16的风扇31是为了冷却主轴电动机16而使用的，因此，风扇31能够相对于冷却加工点的冷却作用独立地进行工作。同样地，用于冷却X轴电动机IlX的风扇38、用于冷却Y轴电动机IlY的风扇36、以及用于冷却Z轴电动机IlZ的风扇34均能够相对于冷却加工点的冷却作用独立地进行工作。
[0037]虽然设想为了冷却栗电动机30而使用的风扇32是在供给冷却介质时启动的，但由于该风扇32根据栗电动机30的发热状态进行工作，因此，其也能够“相对于冷却加工点的冷却作用独立”地进行工作。
[0038]另一方面，经由主轴14的通孔供给到加工点的冷却介质的供给路径(主轴14的内部流路和旋转接头的内部流路等)是为了供给用于冷却加工点的冷却介质而必然使用的路径，因此，其不能称作“相对于冷却加工点的冷却作用独立”。
[0039]再次参照图1，控制装置60是用于控制机床I的数字计算机，其对放大器40输出电流指令。在一实施方式中，也可以是，为了向清扫用流体供给装置50输出控制指令而对控制装置60编入程序，以便对清扫用流体的压力、流量、供给开始时刻以及供给时间(供给工序的持续时间)等进行控制。在一实施方式中，也可以是，对控制装置60编入程序而定期地执行清扫工序。
[0040]配管LI与用于冷却主轴电动机16的冷却流体的流路相连接。配管L2与主轴电动机16的风扇31相连接。
[0041 ]配管L3与Z轴电动机IlZ的风扇34相连接。配管L4与栗电动机30的风扇32相连接。配管L5与Y轴电动机IlY的风扇36相连接。配管L6与X轴电动机IlX的风扇38相连接。
[0042]图2示出了在机床I中使用的电动机。在此，以主轴电动机16为例进行说明，但应注意的是，其他电动机、例如X轴电动机IIX、栗电动机30等作为电动机也具有与主轴电动机16同样的结构，因此同样适用于与图2有关的以下说明。
[0043]主轴电动机16具有旋转轴70、定子72、壳体74、风扇31以及风扇罩76。旋转轴70以能够相对于定子72绕旋转轴线O旋转的方式借助未图示的轴承安装于壳体74。定子72由例如沿旋转轴线O的方向层叠的电磁钢板形成，并以包围旋转轴70的方式设置。
[0044]定子72由壳体74支承。壳体74具有配置于输出轴侧的前方壳体74a和配置于相反侧(供风扇31设置的一侧)的后方壳体74b。
[0045]通过使风扇31的具有多个叶片的旋转体旋转，从而在风扇罩76的内部空间SI内产生气流。风扇31容纳在被固定于后方壳体74b的风扇罩76内。
[0046]在定子72和壳体74上形成有用于冷却定子72的空气的流路73。流路73以经由形成于风扇罩76的第I开口 71、形成于后方壳体74b的第2开口 77、形成于前方壳体74a的第3开口75的方式沿着旋转轴线O延伸。第I开口 71与后方壳体74b的内部空间S2相连通。内部空间S2与风扇罩76的内部空间SI相连通。
[0047]在风扇罩76上形成有与内部空间SI相连通的风扇孔78。在风扇孔78上固定有自清扫用流体供给装置50延伸过来的配管L2的末端。自配管L2供给的清扫用流体如图2的箭头所示那样经由风扇孔78被朝向风扇31导入。
[0048]经由风扇孔78朝向风扇31进入的清扫用流体去除附着于风扇31的异物，经由风扇罩76的内部空间S1、后方壳体74b的内部空间S2，再经由流路73被排出到主轴电动机16的外部。因而，为了清扫风扇31而供给的清扫用流体还具有去除附着于流路73的异物的效果。
[0049]在与流路73相连通的第I开口71固定有自清扫用流体供给装置50延伸过来的配管LI的末端。自配管LI供给的清扫用流体如图2的箭头所示那样经由第I开口 71被朝向第2开口 77导入。因而，自第I开口 71导入的清扫用流体能够去除附着于流路73的异物。
[0050]再次参照图1，配管L7和配管L8以能对用于冷却放大器40的风扇42和散热片44供给清扫用流体的方式安装于放大器40。
[0051 ]图3A是从正面侧观察在机床I中使用的放大器40而得到的立体图。图3B是表示自与图3A相反的一侧观察放大器40时的立体图。风扇42产生如箭头A1、A2所示那样在散热片44内的流路中通过的气流。
[0052]同时参照图3A和图3B，配管L7以能够对用于冷却放大器40的风扇42供给清扫用流体的方式安装。
[0053]配管L8安装于散热片44的罩46，以便对同样用于冷却放大器40的散热片44供给清扫用流体。在图3B中，为了能看到散热片44而去除了罩46的一部分。
[0054]经由配管L7供给的清扫用流体被朝向风扇42导入。经由配管L8供给的清扫用流体被朝向散热片44导入。
[0055]根据本实施方式的机床I，构成为对能够相对于冷却加工点的冷却作用独立地进行工作的冷却流体供给部供给清扫用流体。由此，能够强制地去除附着于各个冷却流体供给部等的冷却介质、切肩、灰尘等异物。因而，能够防止因附着于冷却流体供给部的异物而使冷却机床I的冷却作用降低。其结果，能够防止因过度的发热而导致机床I产生故障或使机床I的效率降低。
[0056]并且，根据本实施方式，通过经由配管LI?配管L8供给清扫用流体来清扫各个冷却流体供给部，因此，即使不将风扇罩76、散热片的罩46以及壳体74等零件拆下，也能够执行需要的清扫工序。因而，能提高清扫工序的效率。
[0057]另外，根据本实施方式，利用控制装置60来对清扫时间和清扫用流体的供给压力等进行控制。因而，能够定期地自动执行清扫工序。另外，能够优先或重点地清扫容易附着异物的部位。例如，也可以是，将对位于工具12的附近的主轴电动机16的风扇31进行清扫的清扫时间设定得较长。
[0058]在另一实施方式中，构成为自安装于机器人的臂顶端的喷嘴供给清扫用流体。图4示出了在机床I中使用的机器人80。在一实施方式中，机器人80也可以是为了根据需要更换机床I的工具12而使用的机器人。
[0059]机器人80包括:基部82，其固定于设置面;主体部84，其能够相对于基部82旋转;上臂88，其以能够绕第I旋转轴86旋转的方式安装于主体部84;以及前臂92，其以能够绕第2旋转轴90旋转的方式安装于上臂88。
[0060]在前臂92的臂顶端安装有用于供给清扫用流体的喷嘴94。喷嘴94与未图示的流体箱和栗相连接，能够经由喷嘴94供给清扫用流体。
[0061]在机器人80的前臂92上安装有视觉传感器96。视觉传感器96用于对机床I的冷却流体供给部进行摄像而检测冷却流体供给部的污染状态。此外，视觉传感器96也可以直接安装于机床I的冷却流体供给部。利用内置于控制装置60的图像处理装置对由视觉传感器96取得的图像信息进行处理。或者，机床I也可以包括相对于控制装置60独立设置的图像处理装置。
[0062]也可以对控制装置60编入程序，以便根据由视觉传感器96取得的机床I的冷却流体供给部的污染状态来改变清扫时间、清扫用流体的压力。由此，能够根据实际的污染状态而灵活地执行清扫工序。
[0063]根据图1所示的实施方式，以使主轴装置10和工作台20相对移动地对工件W进行加工的加工装置为例说明了本实用新型，但本实用新型并不限定于特定的类型的机床。只要具有风扇、散热片或其他冷却流体供给部，就能够将本实用新型应用于任意类型的机床。
[0064]如与图示的实施方式相关地说明那样，在本说明书中使用的用语“冷却流体供给部”应当被解释为如下意思，即，其不仅包含风扇等强制冷却部件，还包含能形成冷却流体的流路的流路或散热片等。
[0065]本实用新型并不限定于产生气流而冷却机床的情况，也可以用于清扫液冷式的冷却部件。
[0066]在一实施方式中，也可以是，配管LI?配管L8中的至少两个以上配管从自清扫用流体供给装置50延伸的共用的配管分支。在该情况下，能够同时执行针对多处进行清扫的清扫工序，因此清扫工序的效率提高。
[0067]说明了供给清扫用流体而去除异物的实施方式，但也可以是，例如，在机器人上安装刷子等清扫用具，使清扫用具直接接触于要清扫的部分而去除异物。
[0068]实用新型的效果
[0069]采用本实用新型的机床，设有对用于供给冷却流体的冷却流体供给部进行清扫的清扫部。因而，能够防止因异物的附着而使冷却流体供给部对机床的冷却作用降低。进而能够防止因过度的发热而导致的机床故障或作业效率的降低。
[0070]以上，说明了本实用新型的各种实施方式，但只要是本领域的技术人员，就会认识到其他实施方式也能够实现本实用新型所意图的作用效果。尤其是，能够在不脱离本实用新型的技术范围的前提下削除或替换所述实施方式的构成要素，也能够进一步附加公知的部件。另外，对本领域的技术人员不言自明的是，通过将在本说明书中明示或暗示地公开的多个实施方式的特征任意地组合，也能够实施本实用新型。
【主权项】
1.一种机床，其包括用于供给冷却流体的冷却流体供给部，其特征在于， 所述冷却流体供给部以能够相对于冷却所述机床的加工点的冷却作用独立地供给冷却流体的方式进行工作， 所述机床还包括用于清扫所述冷却流体供给部的清扫部。2.根据权利要求1所述的机床，其特征在于， 所述冷却流体供给部包括风扇。3.根据权利要求1或2所述的机床，其特征在于， 所述冷却流体供给部包括所述冷却流体的流路。4.根据权利要求1或2所述的机床，其特征在于， 所述清扫部构成为对所述冷却流体供给部供给清扫用流体。5.根据权利要求4所述的机床，其特征在于， 所述清扫用流体经由配管被供给到所述冷却流体供给部，所述冷却流体供给部具有能容纳所述配管的构造。6.根据权利要求4所述的机床，其特征在于， 所述机床包括设于相互分开的位置的多个冷却流体供给部，自所述清扫部供给的所述清扫用流体经由相互连通的多个配管被供给到所述多个冷却流体供给部。7.根据权利要求1或2所述的机床，其特征在于， 所述机床还包括机器人，所述清扫部安装于所述机器人。8.根据权利要求7所述的机床，其特征在于， 所述机器人具有更换由所述机床加工的工件的功能。9.根据权利要求1或2所述的机床，其特征在于， 所述机床还包括用于控制所述清扫部的控制装置，所述控制装置构成为对由所述清扫部执行的清扫工序的内容和清扫时间中的至少任意一者进行控制。10.根据权利要求9所述的机床，其特征在于， 所述清扫部构成为对所述冷却流体供给部供给清扫用流体，所述控制装置构成为控制所述清扫用流体的压力、流量、供给开始时刻以及供给时间。11.根据权利要求10所述的机床，其特征在于， 所述机床还包括机器人，所述清扫部安装于所述机器人， 所述机床和所述机器人中的至少任意一者还包括视觉传感器，所述控制装置构成为根据由所述视觉传感器检测出的信息来决定所述供给开始时刻。
【文档编号】B23Q11/10GK205703496SQ201620354717
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年4月25日
【发明人】中泽康之
【申请人】发那科株式会社