機床的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種機床。該機床在旋轉部具有密封構造部，并具備氣體供給量控制單元，該機床進行如下控制，使通過旋轉狀態判別單元判斷為旋轉部處于減速狀態時的氣封用氣體的供給量，大于判斷為非減速狀態時的氣封用氣體的供給量。根據本發明，能夠防止從變化前的恒定轉速到變化后的包含0的恒定轉速的減速狀態即過渡狀態時的切削液或含有切削液飛沫的氣體介質浸入密封構造部。
【專利說明】機床
【技術領域】
[0001]本發明涉及在旋轉部具備密封構造部的機床。
【背景技術】
[0002]在機床的主軸等的旋轉部上，為了防止切削液或含有切削液飛沫的氣體介質等浸入而采用密封構造。密封構造存在油封和迷宮密封等的方式。
[0003]日本實開昭58-149655號公報所公開的旋轉體密封裝置，通過組合迷宮密封和氣封構成密封構造來防止切削液等的浸入。
[0004]日本實開昭62-185450號公報所公開的主軸馬達，通過將構成迷宮密封的形狀復雜化來強化密封構造。
[0005]日本實開平4-90700號公報所公開的氣封構造，通過組合迷宮密封和氣封，還設置多級異物侵入防止單元來強化密封構造。
[0006]圖2是現有技術的進給軸的旋轉部周圍的剖視圖。軸I通過軸承2和殼3被支撐。將迷宮密封4和氣封7并用作密封構造。迷宮密封4由軸I和板狀的遮蔽部件8形成。通過電動機等的動力源使軸I旋轉。
[0007]在旋轉部為恒定轉速旋轉中通過迷宮密封4來防止切削液或含有切削液飛沫的氣體介質浸入密封構造部。停止中通過氣封7來防止切削液或含有切削液飛沫的氣體介質浸入密封構造部。
[0008]但是，若旋轉部處于從某一恒定轉速至其他恒定轉速的減速狀態即過渡狀態，則迷宮密封4會吸引密封周圍的氣體。此時，首先作為氣封7而供給的清潔的氣體介質被迷宮密封4吸引。
[0009]因此，以往在減速狀態即過渡狀態下，因為沒有意識到迷宮密封4吸引周圍的氣體，所以存在清潔的氣體介質的供給量比迷宮密封吸引的氣體的量還少的情況。結果，由于清潔的氣體介質的供給量不足，所以導致氣封用的清潔的氣體和切削液或包含切削液飛沫的氣體介質一起被迷宮密封4吸收。這樣一來，切削液或切削液的飛沫浸入電動機等動力源的內部。
[0010]圖3是現有技術，是并用油封5和氣封7作為密封構造的進給軸的旋轉部周圍的剖視圖。軸I通過軸承2和殼3被支撐。在油封5中，若轉速變高則旋轉部和油封分離使得密封效果變薄。此時，氣封7補足油封5的密封效果。但是在處于從旋轉部與油封5分離的狀態至恒定轉速為其他的恒定轉速的過渡狀態時的情況下，分離的旋轉部和油封5復原時氣封7所需的清潔的氣體介質的供給量不足，存在吸引切削液或含有切削液飛沫的氣體介質的隱患。
[0011]在機床中，為了防止切削液或含有切削液飛沫的氣體介質的浸入，一般在旋轉部上設置密封構造部。但是，這些密封構造是著眼于旋轉中或停止中的動作的密封構造，并未考慮從旋轉到停止為止的過渡狀態以及從停止到旋轉為止的過渡狀態。
[0012]實際上，在從旋轉部的旋轉狀態至停止狀態的旋轉減速狀態即過渡狀態中存在切削液或含有切削液飛沫的氣體介質向密封構造部吸引并浸入。浸入的切削液造成軸承潤滑不良等惡劣影響，導致機床的可靠性下降。僅通過著眼于旋轉中或停止中的動作的密封構造不能防止切削液或切削液飛沫向密封構造部的浸入。
【發明內容】
[0013]鑒于這種狀況，本發明的目的在于提供一種機床，其具備如下的構造:在旋轉部的恒定轉速變化時，防止從變化前的恒定轉速到變化后的包含O的恒定轉速的過渡狀態時的切削液或含有切削液飛沫的氣體介質浸入密封構造部。
[0014]本發明的機床，在旋轉部具有密封構造部，上述機床具有:向上述旋轉部周圍供給氣封用氣體的氣體供給單元；判別上述旋轉部的旋轉速度是否處于減速狀態的旋轉狀態判別單元；以及氣體供給量控制單元，該氣體供給量控制單元使上述旋轉狀態判別單元判斷為處于減速狀態時的氣封用氣體的供給量多于該旋轉狀態判別單元判斷為非減速狀態時的氣封用氣體的供給量。
[0015]上述旋轉狀態判別單元也可以是能夠計算出在每個規定時間轉速的變化率，并在該計算出的轉速的變化率超過預先所設定的基準值時，判斷為減速狀態的旋轉狀態判別單
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[0016]本發明通過具備以上的構成，能夠提供一種機床，其具備如下的構造:在旋轉部的恒定轉速變化時，防止從變化前的恒定轉速到變化后的包含O的恒定轉速的減速狀態即過渡狀態時的切削液或含有切削液的飛沫的氣體介質浸入密封構造部。
[0017]即，考慮到旋轉部的恒定轉速產生變化的減速狀態時旋轉部所具備的密封構造部吸引旋轉部周圍的氣體介質，判斷處于從變化前的恒定轉速到變化后的恒定轉速的減速狀態，并增加向旋轉部供給的氣封用氣體的供給量。旋轉部所具備的密封構造部處于專門吸引氣封用氣體的狀態，在密封構造部不吸引切削液或含有切削液飛沫的氣體介質。由此能夠防止軸承的潤滑不良等惡劣影響，從而提供可靠性較高的機床。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]通過參照附圖對以下的實施例進行說明將會使本發明的上述以及其他的目的以及特征更明確，圖中:
[0019]圖1是說明本發明的進給軸的密封構造的圖。
[0020]圖2是說明現有技術的進給軸的迷宮密封以及氣封的密封構造的圖。
[0021]圖3是說明現有技術的進給軸的油封以及氣封的密封構造的圖。
【具體實施方式】
[0022]在進行工件的加工的機床中具備多個電動機等的動力源，該動力源產生用于使載置工件的工作臺或裝配有工具的主軸移動的旋轉驅動力。通過實驗來確認在動力源的旋轉部或是從動力源傳遞旋轉驅動力的連結部等的旋轉部的每單位時間內的轉速變化的減速狀態即過渡狀態時，旋轉部周圍的氣體介質被旋轉部所具備的密封構造部所吸引。
[0023]即使向旋轉部周圍供給氣封用的清潔氣體介質，對于著眼于旋轉部以某一恒定轉速的恒定速度旋轉中(包含停止)而決定的清潔的氣體的供給量，也存在作為被旋轉部所具備的密封構造部所吸引的量不充分的情況，此時，切削液或含有切削液飛沫的氣體介質與氣封用的清潔的氣體一起被旋轉部所具備的密封構造部所吸引。
[0024]因此，判斷某恒定轉速是否處于向別的低速的恒定轉速變化的減速狀態即過渡狀態時，在判斷為處于減速狀態即過渡狀態的情況下，通過增加供給旋轉部周圍的清潔的氣體的供給量，從而供給足夠量的清潔的氣體作為被旋轉部所具備的密封構造所吸引的氣體介質的量。通過供給足夠量的清潔的氣體作為被旋轉部所具備的密封構造所吸引的量，從而防止切削液或含有切削液的飛沫的氣體介質向旋轉部所具備的密封構造部浸入。
[0025]在旋轉部的轉速從高速變化至低速時，對從變化前的恒定轉速到變化后的恒定轉速的減速狀態即過渡狀態時進行判斷，在判斷為減速狀態即過渡狀態的情況下，增加向旋轉部周圍氣封用清潔的氣體的供給量，使得切削液或含有切削液飛沫的氣體介質不被密封構造所吸引。據此，由于能夠防止切削液的飛沫的浸入，因此能夠實現可以極大地抑制軸承的潤滑不良等惡劣影響的機床。
[0026]以下，以進給軸為例與附圖一起對本發明的一實施方式進行說明。對與現有技術相同的構成使用同樣的符號進行說明。軸I通過軸承2和殼3被支撐。作為密封構造采用迷宮密封4，并且具備用于向旋轉部周圍供給氣封用清潔氣體的氣體供給口 6。迷宮密封4由軸I和板狀的遮蔽部件8形成。
[0027]旋轉狀態判別單元9接受檢測出軸I即旋轉部的轉速的來自未圖示的旋轉測出器的旋轉測出信號。旋轉狀態判別單元9判別旋轉部的轉速是否處于向別的低速旋轉的恒定轉速變化的減速狀態即過渡狀態。旋轉狀態判別單元9將軸I即旋轉部的旋轉狀態的判別結果輸送至氣體供給量控制單元10。氣體供給量控制單元10對氣體供給單元11發出指令，能夠調節通過配管12向氣體供給口 6供給的氣封用清潔的空氣的供給量。
[0028]若通過旋轉狀態判別單元9判別為旋轉部的旋轉處于減速狀態，則旋轉狀態判別單元9通知氣體供給量控制單元10旋轉部的旋轉處于減速狀態。氣體供給量控制單元10根據旋轉狀態判別單元9的判別結果，控制氣體供給單元以增加單位時間內氣封用空氣的供給。由此，能夠增加單位時間內氣封用清潔的氣體的供給量。
[0029]通過電動機等動力源使軸I旋轉。在旋轉部恒定旋轉或是增速旋轉期間通過迷宮密封4來防止切削液或含有切削液飛沫的氣體介質向動力源內部浸入。在旋轉部停止期間通過從氣體供給口 6供給氣封用清潔的氣體來防止切削液或含有切削液飛沫的氣體介質的浸入。
[0030]在旋轉部的每單位時間內的轉速變化時，判別是否處于變化前的恒定轉速到變化后的恒定轉速的減速狀態即過渡狀態，使從氣體供給口 6供給的氣封用清潔的氣體的供給量，與以變化前的恒定轉速旋轉中的清潔的氣體的供給量(可以為O)或以變化后的恒定轉速旋轉中的清潔的氣體的供給量(可以為O)無關地，使減速狀態即過渡狀態的氣封用清潔的氣體的供給量多于以變化前的恒定轉速旋轉中的氣體的供給量。通過使減速狀態即過渡狀態下氣封用清潔的氣體的供給量多于以變化后的恒定轉速旋轉中的氣封用清潔的氣體的供給量，從而供給足夠量的氣封用清潔的空氣作為迷宮密封4的密封構造部所吸引的氣體介質的量。
[0031]在減速狀態即過渡狀態下使清潔的氣體的供給量增加很重要，由此充分地發揮效果。減速狀態即過渡狀態下清潔的氣體的供給量，若多于減速狀態即過渡狀態下密封構造部吸引的氣體介質的量，則更有效果。其結果，能夠防止切削液或含有切削液飛沫的氣體介質的浸入。
[0032]此外，雖然轉速變化，但在例如從lOOOOmin—1向9999111^1的變化等其變化較小的情況下，旋轉狀態判別單元9也可以判斷為不是減速狀態即過渡狀態，而是判斷為恒定轉速旋轉狀態。即，例如也可以對轉速的變化量(上述的例子中為ImirT1)或轉速變化率(上述例子中為0.1% )設定判斷為減速狀態即過渡狀態的基準值，當轉速的變化量或轉速的變化率超過基準值則判斷為減速狀態即過渡狀態。
[0033]另外，雖然為了說明作為旋轉部所具備的密封構造例示了迷宮密封4，但是并不限定于迷宮密封4。再有，作為供給的氣體，能夠供給空氣或氮氣等。
[0034]此外，雖然本發明的適用范圍能夠適用于在旋轉部具有密封構造的機床，但還能夠適用于轉速處于減速狀態下吸引氣封用的空氣的形態的設備。具有常識的本領域技術人員通過實驗能夠容易地確認在減速狀態下是否吸引氣封用的空氣。
【權利要求】
1.一種機床，在旋轉部具有密封構造部，上述機床的特征在于，具有: 向上述旋轉部周圍供給氣封用氣體的氣體供給單元； 判別上述旋轉部的旋轉速度是否處于減速狀態的旋轉狀態判別單元；以及氣體供給量控制單元，該氣體供給量控制單元使上述旋轉狀態判別單元判斷為處于減速狀態時的氣封用氣體的供給量多于該旋轉狀態判別單元判斷為非減速狀態時的氣封用氣體的供給量。
2.根據權利要求1所述的機床，其特征在于， 上述旋轉狀態判別單元是能夠計算出在每個規定時間轉速的變化率，并在該計算出的轉速的變化率超過預先所設定的基準值時，判斷為減速狀態的旋轉狀態判別單元。
【文檔編號】F16J15/40GK104279339SQ201410331357
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年7月11日 優先權日:2013年7月11日
【發明者】室田真弘 申請人:發那科株式會社