专利摘要:
Eine Vorrichtung zum elektroerosiven Bearbeiten hat ein Antriebsvermögen mit verbessertem Ansprechverhalten und verbesserter Bearbeitungsgeschwindigkeit. Das Vorderende einer Werkzeugelektrode (1) ist auf ein Werkstück gerichtet, und zwischen der Werkzeugelektrode (1) und dem Werkstück (2) wird eine Spannung angelegt, um eine Entladung zu erzeugen. Eine Antriebswelle (7) ist mit der Werkzeugelektrode (1) verbunden. Eine Elektrodenantriebseinrichtung hat Magnetlager (40, 50, 51), um die Antriebswelle in drei Richtungen, und zwar eine Z-Achsen-Richtung, die eine Axialrichtung der Antriebswelle ist, eine Y-Achsen-Richtung, die die Z-Achsen-Richtung senkrecht dazu kreuzt, und eine X-Achsen-Richtung, die die Y-Achsen-Richtung und die Z-Achsen-Richtung senkrecht kreuzt, zu bewegen durch Zuführen von elektrischem Strom zu elektromagnetischen Bereichen (40b, 50b, 51b), um deren magnetische Anziehungskraft zu steuern. Eine bewegliche Kupplung (100) ist mit einem Ende der Antriebswelle (7) verbunden und in den drei Richtungen beweglich. Mit einem Ende der Kupplung (100) ist ein Elektromotor (20) verbunden, um die Antriebswelle (7) durch die Kupplung (100) zu drehen.
公开号:DE102004005118A1
申请号:DE200410005118
申请日:2004-02-02
公开日:2005-03-03
发明作者:Yoshihito Imai;Hidetaka Miyake;Takayuki Nakagawa
申请人:Mitsubishi Electric Corp;
IPC主号:B23H7-26
专利说明:
[0001] DieErfindung betrifft eine Vorrichtung für die Funkenerosionsbearbeitungbzw. die elektroerosive Bearbeitung, die ein Werkstück mittelseiner elektrischen Entladung bearbeitet, die durch das Zuführen einerSpannung zwischen einer Werkzeugelektrode und dem Werkstück erzeugtwird.
[0002] Esist bereits eine Vorrichtung zum elektroerosiven Bearbeiten bekannt,bei der eine Werkzeugelektrode entlang einer X-Achsen-, einer Y-Achsen- undeiner Z-Achsen-Richtungbewegt wird unter Verwendung einer Elektrodenantriebseinrichtungmit einem Magnetlagermechanismus, der dazu dient, die Werkzeugelektrodezum elektroerosiven Bearbeiten anzutreiben (z. B. die InternationalePublikation WO-Nr. 02/024389A1).
[0003] Beidieser herkömmlichenVorrichtung zum elektroerosiven Bearbeiten ist in die Elektrodenantriebseinrichtungein Elektromotor eingebaut, mit dem die Werkzeugelektrode mit einerDrehbewegung angetrieben wird.
[0004] Beider Vorrichtung zum elektroerosiven Bearbeiten ist jedoch die Werkzeugelektrodean einem Ende einer Antriebswelle befestigt, die die Werkzeugelektrodeantreibt, und die Antriebswelle dient außerdem als Rotor des Elektromotors.Somit ist die Bruttomasse der Antriebswelle groß, und dadurch kann manchmaldie Fähigkeitder Werkzeugelektrode, mit hoher Geschwindigkeit oder raschem Ansprechenangetrieben zu werden, beeinträchtigtwerden, was zu dem Problem führt,daß dieBearbeitungsgeschwindigkeit verringert wird.
[0005] Eskann zwar eine Antriebsfähigkeitder Werkzeugelektrode mit raschem Ansprechen zwar dadurch erhaltenwerden, daß dieAnziehungskraft von elektromagnetischen Bereichen des Magnetlagers,d.h. der Wert der Stromstärke,die den elektromagnetischen Bereichen zugeführt wird, gesteigert wird.Die in den elektromagnetischen Bereichen erzeugte Wärmemengenimmt jedoch entsprechend dem erhöhten zugeführten Strom zu, und infolgedessenkann manchmal in Abhängigkeitvon der so erzeugten Wärmeeine thermische Ausdehnung der Elektrodenantriebseinrichtung verursachtwerden; dies führtzu dem weiteren Problem, daß dieBearbeitungsgenauigkeit abnimmt.
[0006] Dievorliegende Erfindung soll die oben angesprochenen Probleme beseitigen.Aufgabe der Erfindung ist die Angabe einer Vorrichtung zum elektroerosivenBearbeiten, die ein Antriebsvermögenmit verbessertem Ansprechverhalten sowie eine verbesserte Bearbeitungsgeschwindigkeithat.
[0007] EinVorteil der Erfindung ist dabei die Angabe einer Vorrichtung zumelektroerosiven Bearbeiten, bei der verhindert wird, daß eine Elektrodenantriebseinrichtunginfolge der Wärmeerzeugungvon elektromagnetischen Bereichen eine thermische Verformung erfährt, sodaß esmöglichwird, bei den elektromagnetischen Bereichen eine stabile Steuerung derAnziehungskraft durchzuführen.
[0008] ZurLösungder vorstehenden Aufgabe gibt die Erfindung eine Vorrichtung zumelektroerosiven Bearbeiten an, die wie folgt ausgebildet ist. DasVorderende einer Werkzeugelektrode ist auf ein Werkstück gerichtet,währendgleichzeitig zwischen der Werkzeugelektrode und dem Werkstück eineSpannung angelegt wird, um eine Entladung zu erzeugen. Mit der Werkzeugelektrodeist eine Antriebswelle verbunden.
[0009] EineElektrodenantriebseinrichtung hat Magnetlager, um die Antriebswellein drei Richtungen zu bewegen, und zwar eine Z-Achsen-Richtung,die eine Axialrichtung der Antriebswelle ist, eine Y-Achsen-Richtung,die die Z-Achsen-Richtung senkrecht dazu kreuzt, und eine X-Achsen-Richtung,die die Y-Achsen-Richtung und die Z-Achsen-Richtung senkrecht dazu kreuzt; dabeiwird den elektromagnetischen Bereichen elektrischer Strom zugeführt, um ihremagnetischen Anziehungskräftezu steuern. Mit einem Ende der Antriebswelle ist eine bewegliche Kupplungverbunden und in den drei Richtungen bewegbar. Ein Elektromotorist mit einem Ende der Kupplung verbunden und dreht die Antriebswelle durchdie Kupplung.
[0010] Beider Vorrichtung zum elektroerosiven Bearbeiten gemäß der Erfindungist eine Einrichtung zum Drehen der Werkzeugelektrode von der Elektrodenantriebseinrichtunggetrennt, und somit ist das Gewicht der Antriebswelle stark vermindert,so daß einAntriebsvermögender Werkzeugelektrode mit einem schnellen Ansprechverhalten erzieltwerden kann.
[0011] DieErfindung wird nachstehend, auch hinsichtlich weiterer Merkmaleund Vorteile, anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahmeauf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Diese zeigen in:
[0012] 1 eine Konstruktionsansichteiner Vorrichtung zum elektroerosiven Bearbeiten gemäß einerersten Ausführungsformder Erfindung;
[0013] 2 eine Perspektivansichteiner Kupplung gemäß 1;
[0014] 3 eine Konstruktionsansichteiner Vorrichtung zum elektroerosiven Bearbeiten gemäß einerzweiten Ausführungsformder Erfindung;
[0015] 4 eine Konstruktionsansichteiner Vorrichtung zum elektroerosiven Bearbeiten gemäß einerdritten Ausführungsformder Erfindung;
[0016] 5 eine Konstruktionsansichteiner Vorrichtung zum elektroerosiven Bearbeiten gemäß einervierten Ausführungsformder Erfindung;
[0017] 6 eine Konstruktionsansichteiner Vorrichtung zum elektroerosiven Bearbeiten gemäß einerfünftenAusführungsformder Erfindung;
[0018] 7 eine Konstruktionsansichteiner Vorrichtung zum elektroerosiven Bearbeiten gemäß einersechsten Ausführungsformder Erfindung;
[0019] 8 eine Draufsicht auf wesentlicheBereiche der Anordnung in 7;
[0020] 9 eine Ansicht, die eineAnwendungsform einer Drehantriebsleitung gemäß 8 zeigt; und
[0021] 10 eine Konstruktionsansichteiner Vorrichtung zum elektroerosiven Bearbeiten gemäß einersiebten Ausführungsformder Erfindung.
[0022] BevorzugteAusführungsformender Erfindung werden nachstehend im einzelnen unter Bezugnahme aufdie beigefügtenZeichnungen beschrieben, wobei gleiche oder entsprechende Teile oderElemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind.
[0023] 1 ist eine Konstruktionsansichtder ersten Ausführungsformeiner Vorrichtung zum elektroerosiven Bearbeiten gemäß der Erfindung.
[0024] DieseVorrichtung zum elektroerosiven Bearbeiten weist folgendes auf:eine Werkzeugelektrode 1, deren Vorderende auf ein Werkstück 2 gerichtet ist,das am Boden eines Bearbeitungsbehälters 4 angeordnetist, in dem sich eine Arbeitsflüssigkeitin Form eines Öls 3 befindet;eine Antriebswelle 7, die an der Werkzeugelektrode über einenElektrodenmontagebereich 6 fest angeordnet ist, wobei aneinem Zwischenbereich davon eine Isolierplatte 115 angeordnetist; eine Elektrodenantriebseinrichtung 5, die die Werkzeugelektrode 1 durchdie Antriebswelle 7 antreibt; ein Zuleitungssystem 16,das an der Elektrodenantriebseinrichtung 5 durch eine Isolierplatte 15 auseiner Keramikscheibe fest angebracht ist, um der Elektrodenantriebseinrichtung 5 elektrischeEnergie zuzuführen;eine Kupplung 100, die mit der Antriebswelle 7 verbundenund in drei Richtungen bewegbar ist.
[0025] DieseRichtungen sind folgende: eine Z-Achsen-Richtung (eine Richtungvon oben nach unten in bezug auf die Zeichenebene), d.h. eine Axialrichtung derAntriebswelle 7; eine Y-Achsen-Rrichtung (eine Vertikalrichtungin bezug auf die Zeichenebene), die die Z-Achsen-Richtung senkrechtkreuzt; und eine X-Achsen-Richtung (eine Rechts- und Linksrichtung in der Zeichenebene),die die Y-Achsen-Richtung und die Z-Achsen-Richtung senkrecht kreuzt. Ferner istein Elektromotor 20 vorgesehen, der mit einem Ende derKupplung 100 verbunden ist und die Antriebswelle 7 über dieKupplung 100 dreht.
[0026] 2 ist eine Perspektivansichtder Kupplung 100 von 1.
[0027] DieKupplung 100 umfaßtein X-Richtungs-Gleitelement 46, ein Y-Richtungs-Gleitelement 45,das mit dem X-Richtungs-Gleitelement 46 verbunden und inder Y-Richtung bewegbar ist, ein Z-Richtungs-Gleitelement 44,das mit dem Y-Richtungs-Gleitelement 45 verbundenund in der Z-Richtung bewegbar ist, und eine Feder in Form einer Schraubenfeder 21 (in 2 nicht gezeigt), die zwischendem Y-Richtungs-Gleitelement 45 und dem Z-Richtungs-Gleitelement 44 angeordnetist.
[0028] DasX-Richtungs-Gleitelement 46 ist an einem Ende der Antriebswelle 7 festangebracht und hat einen Scheibenbereich 46a mit einemPaar von an dessen oberer Oberflächeso gebildeten Vorsprüngen 46b,daß siesich parallel dazu in der X-Achsen-Richtung erstrecken. Die Vorsprünge 46 befindensich in Gleiteingriff mit entsprechenden Nuten 30a, diean einer unteren Oberflächenseiteeines Zwischenscheibenbereichs 30 gebildet sind.
[0029] DasY-Richtungs-Gleitelement 45 hat ebenfalls ein Paar vonVorsprüngen 45a,die an einer unteren Oberflächedavon so gebildet sind, daß siesich parallel dazu in der Y-Achsen-Richtung erstrecken, wobei dieseVorsprünge 45a inGleiteingriff mit entsprechenden Nuten 30b sind, die aneiner oberen Oberflächenseitedes Zwischenscheibenbereichs 30 gebildet sind.
[0030] DasZ-Richtungs-Gleitelement 44 hat einen ersten vertikal verlaufendenFührungsbereich 44a, deran seinem einen Ende an einer oberen Oberfläche des Y-Richtungs-Gleitelements 45 angebracht ist.Der erste Führungsbereich 44a hatein Paar von Vorsprüngen(nicht gezeigt), die in Gleiteingriff mit jeweiligen Nuten 44c sind,die in einem zweiten vertikal verlaufenden Führungsbereich 44b desZ-Richtungs-Gleitelements 44 gebildet sind. Dieser zweite Führungsbereich 44b istan einem Scheibenbereich 44d des Z-Richtungs-Gleitelements 44 festangebracht.
[0031] DieVorrichtung zum elektroerosiven Bearbeiten weist ferner folgendesauf: eine Energieversorgung 18 zum Zuführen einer Spannung zwischen dieWerkzeugelektrode 1 und das Werkstück 2; eine Bearbeitungszustandsdetektiereinrichtung 19 zum Detektiereneiner Spannung zwischen Anschlußpunkten,die einer relativen Distanz zwischen der Werkzeugelektrode 1 unddem Werkstück 2 entspricht;eine Stromzufüh rungseinrichtung 17 für die Zuführung vonelektrischer Energie zu der Elektrodenantriebseinrichtung 5;eine Motorsteuereinheit 60, die mit dem Elektromotor 20 elektrischverbunden ist und die Umdrehungen pro Minute bzw. die Drehgeschwindigkeitdes Elektromotors 20 steuert; eine Steuereinrichtung 25,die mit der Energieversorgung 18, der Bearbeitungszustandsdetektiereinrichtung 19,der Stromzuführungseinrichtung 17 undder Motorsteuereinheit 60 elektrisch verbunden ist, umden Antriebsvorgang der Werkzeugelektrode 1 zu steuern;und eine Isolierplatte 15, die zwischen der Elektrodenantriebseinrichtung 5 unddem Zuführungssystem 16 angeordnetist, um zu verhindern, daß elektrischerStrom von der Energieversorgung 18 zu der Elektrodenantriebseinrichtung 5 fließt, undum zu verhindern, daß elektrischerStrom von der Stromzuführungseinrichtung 17 zudem Zuleitungssystem 16 fließt.
[0032] DieerwähnteElektrodenantriebseinrichtung 5 weist folgendes auf: einAxialmagnetlager 40, das so angeordnet ist, daß es dieAntriebswelle 7 in einem Gehäuse 200 umgibt; einPaar von Radialmagnetlagern 50, 51, die um dieAntriebswelle 7 herum so angeordnet sind, daß sie dasAxialmagnetlager 30 zwischen sich einschließen; einPaar von Zusatz- oder Führungslagern 13, 14,die zwischen dem Gehäuse 200 undder Antriebswelle 7 angeordnet sind; ein Paar von Radialpositionsdetektierbereichen 32, 33 zumDetektieren der Radialposition der Antriebswelle 7; undein Axialpositionsdetektierteil 12 zum Detektieren derAxialposition der Antriebswelle 7.
[0033] DaserwähnteAxialmagnetlager 40 hat eine scheibenförmige Anziehungsplatte 40a auseinem Magnetmaterial, die fest auf der Antriebswelle 7 angebrachtist, und ein Paar von elektromagnetischen Bereichen 40b,die zu den gegenüberliegendenSeitenflächender Anziehungsplatte 40a jeweils gegenüberliegend angeordnet sind.
[0034] DieerewähntenRadialmagnetlager 50, 51 umfassen jeweils Anziehungsbereiche 50a, 51a aus Magnetmaterial,die fest an der Antriebswelle 7 angebracht sind, sowieelektromagnetische Bereiche 50b, 51b, die so angeordnetsind, daß sieden Außenumfangder Anziehungsbereiche 50a, 51a jeweils mit einemringförmigenSpalt dazwischen umschließen.
[0035] Alsnächsteswird die Betriebsweise der so aufgebauten Vorrichtung zum elektroerosivenBearbeiten beschrieben.
[0036] Zuerstwird auf die Bewegungen der Werkzeugelektrode 1 in Axial-und Radialrichtung Bezug genommen.
[0037] Wennvon der Energieversorgung 18 eine Spannung zwischen derWerkzeugelektrode 1 und dem Werkstück 2 angelegt wird,dann wird von der Bearbeitungszustandsdetektiereinrichtung 19 eine Spannungzwischen Anschlußpunktengemessen, die der relativen Distanz zwischen der Werkzeugelektrode 1 unddem Werkstück 2 entspricht.Die Steuereinrichtung 25 berechnet eine Korrektur für die Positionder Werkzeugelektrode 1, die einer Abweichung zwischender gemessenen Spannung zwischen Anschlußpunkten und einer Sollspannungzwischen Anschlußpunktenentspricht.
[0038] Andererseitswird in der Elektrodenantriebseinrichtung 5 die aktuellePosition der Anziehungsplatte 40a von dem Axialpositionsdetektierteil 12 gemessen.Da die Anziehungsplatte 40a des Axialmagnetlagers 40 aufder Antriebswelle 7 angebracht ist und die Werkzeugelektrode 1 ebenfalls über den Elektrodenmontagebereich 6 ander Antriebswelle 7 angebracht ist, wird die Axialpositionder Werkzeugelektrode 1 durch Steuerung der Position derAnziehungsplatte 40a eingestellt.
[0039] Wennder von dem Axialpositionsdetektierteil 12 gemessene Wertin die Steuereinrichtung 25 eingegeben wird, werden derBetrag der Bewegung der Anziehungsplatte 40a und der Betragder erforderlichen Anziehungskraft zum Positionieren der Anziehungsplatte 40a aneiner vorgegebenen Position von der Steuereinrichtung 25 ausder Abweichung zwischen der Soll-Position und der Ist-Position der Werkzeugelektrode 1 bestimmt,so daß dieden elektromagnetischen Bereichen 40b zuzuführenden Stromwertevon der Steuereinrichtung 25 berechnet werden.
[0040] Danachwerden die Ausgangsstromwerte von der Steuereinrichtung 25 alsBefehl in die Stromversorgungseinrichtung 17 eingegeben,so daß die sovorgegebenen elektrischen Strömevon der Stromversorgungseinrichtung 17 den elektromagnetischenBereichen 40b zugeführtwerden. Infolgedessen wird die zwischen den elektromagneti schenBereichen 40b eingeschlossene Anziehungsplatte 40a zueinem der elektromagnetischen Bereiche 40b angezogen, sodaß dieAntriebswelle 7 derart angetrieben wird, daß sie sichin Axialrichtung bewegt.
[0041] Außerdem werdendie aktuellen Positionen der Radialmagnetlager 50, 51 vonden Radialpositionsdetektierbereichen 32, 33 gemessen.Da die Anziehungsbereiche 50a, 51a der Radialmagnetlager 50, 51 ander Antriebswelle 7 angebracht sind und die Werkzeugelektrode 1 über denElektrodenmontagebereich 6 ebenfalls an der Antriebswelle 7 angebrachtist, wird die Radialposition der Werkzeugelektrode 1 durchSteuerung der radialen Positionen der Magnetlager 50, 51 eingestellt.
[0042] Wenndie Meßwertevon den Radialpositionsdetektierbereichen 32, 33 indie Steuereinrichtung 25 eingegeben werden, dann werdenvon der Steuereinrichtung 25 die Größe der Bewegung der Anziehungsbereiche 50a, 51a undder Betrag der Anziehung, der erforderlich ist, um die Anziehungsbereichean ihren vorgegebenen Positionen magnetisch abzustützen undzu positionieren, aus der Abweichung zwischen der Soll-Position und derIst-Position der Werkzeugelektrode 1 bestimmt, so daß die Werteder den elektromagnetischen Bereichen 50b, 51b zuzuführendenStrömeberechnet werden.
[0043] Danachwerden die Ausgangsstromwerte der Stromversorgungseinrichtung 17 vonder Steuereinrichtung 25 zugeführt, so daß die so vorgegebenen elektrischenStrömevon der Stromversorgungseinrichtung 17 zu den elektromagnetischenBereichen 50b, 51b geliefert werden. Infolgedessenwerden die Anziehungsbereiche 50a, 51a von denelektromagnetischen Bereichen 50b, 51b magnetischangezogen, so daß dieAntriebswelle 7 so angetrieben wird, daß sie sich in der Radialrichtungbewegt.
[0044] Aufdiese Weise wird ein sehr schnelles Ansprechen und Antreiben derWerkzeugelektrode 1 in der Axial- und der Radialrichtungerzielt, indem die Werte von Strömengesteuert werden, die den elektromagnetischen Bereichen 40b desAxialmagnetlagers 40 und den elektromagnetischen Bereichen 50b, 51b derRadialmagnetlager 50, 51 zugeführt werden, um deren magnetischeAnziehungskraft zu ändern.
[0045] Eswird nunmehr der Rotationsbetrieb der Werkzeugelektrode 1 beschrieben;ein Drehbefehl von der Steuereinrichtung 25 wird der Motorsteuereinheit 60 zugeführt, diedann die Anzahl Umdrehungen pro Minute bzw. die Drehgeschwindigkeitdes Elektromotors 20 steuert. Danach wird das Drehmomentdes Elektromotors 20 auf die Antriebswelle 7 durchdie Kupplung 100 übertragen,so daß die Werkzeugelektrode 1 durchden Elektrodenmontagebereich 6 mit einer Drehbewegung angetriebenwird.
[0046] Sowird also bei der Vorrichtung zum elektroerosiven Bearbeiten, diewie beschrieben ausgebildet ist, die Werkzeugelektrode 1 einerseitsso angetrieben, daß siedurch das Drehmoment von dem Elektromotor 20 gedreht wird,und andererseits so angetrieben, daß sie durch die Magnetkräfte der elektromagnetischenBereiche 50b, 51b der Radialmagnetlager in Radialrichtungbewegt wird.
[0047] Außerdem wirddie Werkzeugelektrode 1 auch so angetrieben, daß sie sichunter der Wirkung der Magnetkräfteder elektromagnetischen Bereiche 40b des Axialmagnetlagers 40 inAxialrichtung bewegt, und dadurch ist es möglich, die Werkzeugelektrode 1 mithohen Geschwindigkeiten, reaktionsschnell auf die Gegebenheitenansprechend, in allen Richtungen einschließlich der X-Achsen-, der Y-Achsen-und der Z-Achsen-Richtunganzutreiben.
[0048] Dabeiist zu beachten, daß auchdann, wenn die Drehbewegung des Elektromotors 20 durchein Signal von der Motorsteuereinheit 60 angehalten wird,die Werkzeugelektrode 1 so angetrieben werden kann, daß sie sichreaktionsschnell mit hoher Geschwindigkeit in Richtung der X-Achse,der Y-Achse und der Z-Achse bewegt.
[0049] Daferner der Mechanismus zum Drehen der Werkzeugelektrode 1 vonder Elektrodenantriebseinrichtung 5 getrennt ist, ist dasGewicht der Antriebswelle 7 stark herabgesetzt, und dadurchist die reaktionsschnelle Antriebsfähigkeit der Werkzeugelektrode 1 erheblichverbessert im Gegensatz zum Stand der Technik, bei dem eine Antriebswelleals Rotor eines Elektromotors dient.
[0050] Fernerist zwar der Elektromotor 20 an der oberen Oberfläche einesGehäuses 300 festangebracht, aber das X-Richtungs-Gleitelement 46, das Y-Richtungs-Gleitelement 45 undder Zwischenscheibenbereich 30 werden sämtlich durch die Federkraft derSchraubenfeder 21 in einer Richtung zum Elektromotor 20 hingedrängt,und die Vorspannungs- oder Federkraft der Schraubenfeder 21 istim wesentlichen gleich der Kraft, die die Gesamtlast des X-Richtungs-Gleitelements 46,des Y-Richtungs-Gleitelements 45 und des Zwischenscheibenbereichs 30 ausgleicht.Infolgedessen kann der Einfluß derAxialbelastung der Antriebswelle 7 durch das Eigengewichtdes X-Richtungs-Gleitelements 46, des Y-Richtungs-Gleitelements 45 unddes Zwischenscheibenbereichs 30 auf einen niedrigen Wert unterdrückt werden.
[0051] Beider vorstehenden Ausführungsform weistdie Kupplung 100 das X-Richtungs-Gleitelement 46,den Zwischenscheibenbereich 30, das Y-Richtungs-Gleitelement 45 unddas Z-Richtungs-Gleitelement 44 auf; diese können sichjedoch auch an einer anderen Art von Kupplung befinden, beispielsweiseeinem Universalgelenk, wie etwa einem Drehmomentrohr, einer Biegewelleoder dergleichen.
[0052] Fernerkann die Anordnung des X-Richtungs-Gleitelements 46 unddes Y-Richtungs-Gleitelements 45 zuder Kupplung 100 entgegengesetzt oder umgekehrt sein.
[0053] 3 ist eine Konstruktionsansichteiner zweiten Ausführungsformder Vorrichtung zum elektroerosiven Bearbeiten gemäß der Erfindung.
[0054] Diesezweite Ausführungsformgleicht im Aufbau der ersten Ausführungsform mit den folgendenAusnahmen: Die Ausbildung einer Kupplung 150 unterscheidetsich von der Kupplung 100 der ersten Ausführungsform,und die Feder 21 der ersten Ausführungsform entfällt.
[0055] Beidieser zweiten Ausführungsformist die Kupplung 150 wie folgt ausgebildet. Das Z-Richtungs-Gleitelement 44 istan einem oberen Endbereich der Antriebswelle 7 angebracht,und das Y-Richtungs-Gleitelement 45 ist an dem Z-Richtungs-Gleitelement 44 angebracht,und das X-Richtungs-Gleitelement 46 ist an dem Y-Richtungs-Gleit element 45 durchden Zwischenscheibenbereich 30 angebracht. Die Drehwelledes Elektromotors 20 ist mit dem X-Richtungs-Gleitelement 46 verbunden.
[0056] DieKupplung 150 ist so ausgebildet, daß die Anordnung des Z-Richtungs-Gleitelements 44 und desX-Richtungs-Gleitelements 46 gegenüber der ersten Ausführungsformumgekehrt ist.
[0057] Beidieser Kupplung 150 wird die Gesamtlast des X-Richtungs-Gleitelements 46,des Y-Richtungs-Gleitelements 45 und des Zwischenscheibenbereichs 30 vondem Elektromotor 20 abgestützt, der an dem Gehäuse 300 festangebracht ist, so daß die Lastnicht auf die Antriebswelle 7 wirkt. Somit ist die Feder 21 derersten Ausführungsformnicht mehr notwendig, die den Einfluß der Axialbelastung der Antriebswelle 7 infolgedes Eigengewichts des X-Richtungs-Gleitelements 46, desY-Richtungs-Gleitelements 45 und des Zwischenscheibenbereichs 30 auf einenniedrigen Wert unterdrückt.
[0058] 4 ist eine Konstruktionsansichteiner dritten Ausführungsformder Vorrichtung zum elektroerosiven Bearbeiten gemäß der Erfindung.
[0059] Beidieser dritten Ausführungsformist eine Drehpositionsskala 151 an dem Z-Richtungs-Gleitelement 44 aneiner Stelle zwischen dem Z-Richtungs-Gleitelement 44 unddem Elektromotor 20 angebracht, deren Mittelachse mit derDrehachse des Elektromotors 20 übereinstimmt, und ein Drehpositionsskalenleser 152 istan dem Elektromotor 20 angebracht. Dabei ist zu beachten,daß dieDrehpositionsskala 151 und der Drehpositionsskalenleser 152 gemeinsameine Drehdetektiereinheit zum Detektieren von Drehinformation derAntriebswelle 7 bilden.
[0060] Diesonstige Ausbildung dieser dritten Ausführungsform entspricht derjenigender ersten Ausführungsformder Vorrichtung zum elektroerosiven Bearbeiten.
[0061] Beidieser dritten Ausführungsformliest der Drehpositionsskalenleser 152 den aktuellen Winkel oderdie Winkelgeschwindigkeit der Mittelachse der Antriebswelle 7 von derDrehpositionsskala 151 ab und erzeugt ein entsprechendesDetektiersignal, das der Steuereinrichtung 25 zugeführt wird.
[0062] Danachwird von der Steuereinrichtung 25 ein Drehwinkelbefehlfür dieAntriebswelle 7 erzeugt und an die Motorsteuereinheit 60 ausgegeben,so daß dieAnzahl der Umdrehungen pro Minute bzw. die Drehgeschwindigkeit desElektromotors 20 von der Motorsteuereinheit 60 gesteuertwird.
[0063] Infolgedessenwird das Drehmoment des Elektromotors 20 auf die Werkzeugelektrode 1 durch dieKupplung 100, die Antriebswelle 7 und den Elektrodenmontagebereich 6 übertragen,so daß die Werkzeugelektrode 1 miteiner Drehbewegung angetrieben wird.
[0064] Dabei dieser dritten Ausführungsformder Vorrichtung zum elektroerosiven Bearbeiten die Rotation derAntriebswelle 7 entsprechend der von der Drehdetektiereinheitdetektierten Drehinformation der Antriebswelle 7 gesteuertwird, kann die Drehgenauigkeit der Werkzeugelektrode 1 verbessert werden.
[0065] 5 ist eine Konstruktionsansichteiner vierten Ausführungsformder Vorrichtung zum elektroerosiven Bearbeiten der Erfindung.
[0066] DerAntriebs- oder Bewegungsbereich der Werkzeugelektrode 1 beträgt ungefähr einigehundert Mikrometer in der Elektrodenantriebseinrichtung 5 derersten bis dritten Ausführungsformder Vorrichtung zum elektroerosiven Bearbeiten, aber in Fällen, indenen die X-, Y- und Z-Richtungs-Gleitelemente so verwendet werden,wie sie sind, wenn der Antriebsbereich 1 mm oder mehr beträgt, istdie Konstruktion der Kupplung sehr groß, was ein reaktionsschnelles Antreibender Antriebswelle 7 erschwert.
[0067] ImFall einer solchen Vorrichtung zum elektroerosiven Bearbeiten miteinem großenAntriebsbereich ist jedoch die Amplitude oder der lokale Bewegungshubder Antriebswelle 7 ungefähr einige hundert Mikrometerentsprechend einer zu steuernden Distanz zwischen Anschlußpunktenfür dieelektroerosive Bearbeitung, und somit ist ein reaktionsschnellesAntreiben in dem gesamten Antriebsbereich der Antriebswelle 7 nichterforderlich.
[0068] Stattdessen reicht es aus, daß dieAntriebswelle 7 ein Hochgeschwindigkeits- oder schnelles Ansprechverhalteninnerhalb einer solchen begrenzten Amplitude von einigen hundertMikrometer über dengesamten Antriebsbereich hat. Die Geschwindigkeit, mit der die Antriebswelle 7 dengesamten Antriebsbereich durchläuft,beträgtungefähr30 mm/min, und daher braucht der Elektromotor 20 nur imstandezu sein, dieser Geschwindigkeit zu folgen.
[0069] Beider vierten Ausführungsformist an dem Gehäuse 300 einZ-Richtungstisch 70 angebracht, der in der Z-Richtung bewegbarist. Der Elektromotor 20 ist an dem Z-Richtungstisch 70 angebracht.Außerdemist ein Y-Richtungstisch 71 an dem Z-Richtungstisch 70 angebracht,und ein X-Richtungstisch 72 ist an dem Y-Richtungstisch 71 angebracht.Dabei ist zu beachten, daß dieLagebeziehung zwischen dem X-Richtungstisch 72 und demY-Richtungstisch 71 auch entgegengesetzt oder umgekehrtsein kann.
[0070] DerX-Richtungstisch 72, der Y-Richtungstisch 71 undder Z-Richtungstisch 70 sind mit einer XYZ-Richtungstisch-Steuereinrichtung 75 verbunden,die ihrerseits mit der Steuereinrichtung 25 verbunden ist.Dabei ist zu beachten, daß derX-Richtungstisch 72, der Y-Richtungstisch 71 undder Z-Richtungstisch 70 gemeinsam eine Transporteinheitbilden, um den Elektromotor 20 in der X-, der Y- bzw. derZ-Achsen-Richtung zu transportieren oder zu bewegen.
[0071] Beidieser Ausführungsformwird die zentrale Position der Antriebswelle 7 durch dieRadialpositionsdetektierbereiche 32, 33 und denAxialpositionsdetektierteil 12 detektiert. Wenn eine Abweichung zwischender detektierten Position der Mittelachse der Antriebswelle 7 undder Position der Mittelachse der Drehwelle des Elektromotors 20 gleicheinem oder größer alsein vorgegebener Wert wird, gibt die Steuereinrichtung 25 einenBefehl an die XYZ-Richtungstisch-Steuereinrichtung 75 zumTreiben des X-Richtungstischs 72, des Y-Richtungstischs 71 und desZ-Richtungstischs 70 ab, um die Abweichung zu korrigieren.Bei Empfang dieses Befehls treibt die XYZ-Richtungstisch-Steuereinrichtung 75 den X-Richtungstisch 72,den Y-Richtungstisch 71 und den Z-Richtungstisch 70 an,um sie in ihre vorgegebenen Positionen zu bewegen.
[0072] Selbstwenn bei dieser Vorrichtung zum elektroerosiven Bearbeiten der Antriebsbereichder Werkzeugelektrode 1 groß ist, können die Kupplung 100,die den Elektromotor 20 und die Antriebswelle 7 miteinanderverbindet, die Drehpositionsskala 151 und der Drehpositionsskalenleser 152 gleichdenjenigen sein, die bei der obigen dritten Ausführungsform verwendet werden,und die reaktionsschnelle Antriebsfähigkeit der Werkzeugelektrode 1 wirdnicht verringert, so daß esmöglichwird, den Drehbetrieb und einen großen Vorschubbereich der Werkzeugelektrode 1 zuverwirklichen.
[0073] 6 ist eine Konstruktionsansichteiner fünftenAusführungsformder Vorrichtung zum elektroerosiven Bearbeiten der Erfindung.
[0074] Beidieser fünftenAusführungsformist der Antrieb der Werkzeugelektrode 1 in der Radialrichtungdurch die Zusatz- oder Führungslager 13, 14 begrenzt.
[0075] Außerdem istzwischen einem Ende einer Drehwelle 20a des Elektromotors 20 undder Antriebswelle 7 ein Drehübertragungsmechanismus 121 angeordnet,um die Drehbewegung der Drehwelle 20a auf die Antriebswelle 7 zu übertragen.Der Drehübertragungsmechanismus 121 weistfolgendes auf: eine Riemenscheibe 121a, die an der Drehwelle 20a desElektromotors 20 fest angebracht ist, einen Wickelbereich 121b,der an einem Endbereich der Antriebswelle 7 fest angebrachtist, und einen Steuerriemen 121c, der zwischen der Riemenscheibe 121a unddem Wickelbereich 121b geführt wird.
[0076] DieSpannung des Steuerriemens 121c kann auf solche Weise richtigeingestellt werden, daß der Drehübertragungsmechanismus 121 demreaktionsschnellen Antrieb der Antriebswelle 7 in der Axialrichtungkeinen Widerstand entgegensetzt, und das Drehmoment der Drehwelle 20a kannauf die Antriebswelle 7 übertragen werden.
[0077] Dabeiist zu beachten, daß alsDrehübertragungsmechanismus 121 einZahnradgetriebe verwendet werden kann, und in diesem Fall wird bevorzugt,daß einSpiel von beispielsweise ungefähr300 μm zwischenden miteinander kämmendenZahnrädernvorgesehen wird. Ferner kann ein Drehmomentrohr oder eine Biegewelleals Drehübertragungsmechanismus 121 verwendetwerden.
[0078] Außerdem istein Z-Richtungstisch 41 mit seinem einen Ende fest an demGehäuse 300 und mitseinem anderen Ende an dem Elektromotor 20 angebracht.Mit dem Z-Richtungstisch 41 ist eine Z-Richtungstisch-Steuereinrichtung 76 verbunden, dieihrerseits mit der Steuereinrichtung 25 verbunden ist.Der Elektromotor 20 wird durch eine Führung 400 so geführt, daß er sichin Z-Richtung bewegt.
[0079] Wennbei dieser fünftenAusführungsform derVorrichtung zum elektroerosiven Bearbeiten der Antriebsbereich inder Z-Achsen-Richtung der Antriebswelle 7 gleich oder größer alsbeispielsweise 1 mm ist und wenn eine Abweichung zwischen der Positionder Riemenscheibe 121a des Drehübertragungsmechanismus 121,der auf der Drehwelle 20a des Elektromotors 20 angebrachtist, und der Axialposition der Antriebswelle 7 oder derPosition des Wickelbereichs 121b, die von dem Axialpositionsdetektierteil 12 detektiertwird, gleich einem oder größer als einvorgegebener Wert ist, gibt die Steuereinrichtung 25 andie Z-Richtungstisch-Steuereinrichtung 76 einen Befehlzum Treiben des Z-Richtungstischs 41 ab, um dadurch dieAbweichung zu korrigieren.
[0080] BeiEmpfang des Befehls treibt die Z-Richtungstisch-Steuereinrichtung 76 denZ-Richtungstisch 41 in eine vorgegebene Position an, undin Übereinstimmungdamit wird der Elektromotor 20 unter der Führung durchdie Führung 400 ebenfallsveranlaßt,sich in Z-Richtung zu bewegen.
[0081] Fernerwird der Ist-Winkel oder die Winkelgeschwindigkeit der Mitte derAntriebswelle 7 von der Drehpositionsskala 151 durchden Drehpositionsskalenleser 152 detektiert und der Steuereinrichtung 25 zugeführt. Dannerzeugt die Steuereinrichtung 25 einen Drehbefehl für die Antriebswelle 7 undgibt ihn an die Motorsteuereinheit 60 ab, so daß die AnzahlUmdrehungen pro Minute bzw. die Drehgeschwindigkeit des Elektromotors 20 vonder Motorsteuereinheit 60 gesteuert wird.
[0082] Infolgedessenwird das Drehmoment des Elektromotors 20 durch den Drehübertragungsmechanismus 121 aufdie Antriebswelle 7 übertragen, sodaß dieAntriebswelle 7 mit einer vorgegebenen Winkelgeschwindigkeitoder Drehgeschwindigkeit gedreht wird.
[0083] Selbstwenn bei dieser fünftenAusführungsformder Vorrichtung zum elektroerosiven Bearbeiten der Antriebsbereichin der Z-Achsen-Richtung der Werkzeugelektrode 1 groß ist, soist das Gewicht der Antriebswelle 7 wie bei der erstenbis vierten Ausführungsformverringert, und somit ist es möglich,einen Drehbetrieb und einen Betrieb mit großem Vorschubbereich der Werkzeugelektrode 1 zurealisieren.
[0084] Fig.ist eine Konstruktionsansicht einer sechsten Ausführungsformder Vorrichtung zum elektroerosiven Bearbeiten der Erfindung, und 8 ist eine Draufsicht aufwesentliche Bereiche der Anordnung gemäß 7.
[0085] DieseVorrichtung zum elektroerosiven Bearbeiten weist folgendes auf:ein Fluidzuführungsteil 101:ein Durchflußsteuerventil 107,das mit dem Fluidzuführungsteil 101 verbundenist, um die Durchflußratedes davon zugeführtenFluids zu steuern; eine Vielzahl von Flügeln 106, die an derAntriebswelle 7 fest angebracht sind und sich davon radialerstrecken; eine Drehantriebsleitung 103, deren Vorderendeauf die Flügel 106 gerichtetund von einem Drehrichtungsänderungsteil 105 verformbarist; eine Kühlleitung 104,deren Vorderende auf die elektromagnetischen Bereiche 40b, 50b, 51b gerichtetist, um diese zu kühlen;und ein Durchflußsteuerteil 102, desseneines Ende mit dem Durchflußsteuerventil 107 unddessen anderes Ende mit der Steuereinrichtung 25 verbundenist.
[0086] Dabeiist zu beachten, daß beieinem Durchmesser der Antriebswelle 7 von beispielsweise20 mm zwölfFlügel 106 ander Antriebswelle 7 angebracht sind, die jeweils eine Plattemit einer Höhevon ungefähr15 mm, einer Breite von ungefähr15 mm und einer Dicke von ungefähr1 mm aufweisen.
[0087] Beider so ausgebildeten Vorrichtung zum elektroerosiven Bearbeitenwird ein Befehlswert für dieFluiddurchflußratevon der Steuereinrichtung 25 zu dem Fluidsteuerteil 102 übertragen,das dann das Durchflußsteuerventil 107 aufsolche Weise steuert, daß dieDurchflußratedes von dem Fluidzuführungsteil 101 derDrehantriebsleitung 103 und der Kühlleitung 104 zugeführten Fluidsrichtig eingestellt wird.
[0088] DasFluid aus der Drehantriebsleitung 103 wird auf die Flügel 106 derAntriebswelle 7 gespritzt/geblasen, um dadurch die Flügel 106 zubeaufschlagen und zu drehen, so daß die Antriebswelle 7 gemeinsammit der Drehung der Flügel 106 gedreht wird.Somit wird die Anzahl der Umdrehungen pro Minute oder die Drehgeschwindigkeitder Antriebswelle durch Einstellen der Fluiddurchflußrate mitHilfe des Durchflußsteuerventils 107 gesteuert.
[0089] Wenndabei die Drehrichtung der Antriebswelle 7 in die Gegenrichtunggeändertwerden soll, wird das Drehrichtungsänderungsteil 105 aktiviert, umdie Position des Vorderendes der Kühlleitung 104 zu ändern, wie 9 zeigt.
[0090] Außerdem wirddas Fluid aus der Kühlleitung 104 aufdie elektromagnetischen Bereiche 40b, 50b, 51b gesprüht, so daß diesedadurch gekühltwerden. Das aus der Drehantriebsleitung 103 und der Kühlleitung 104 zugeführte Fluidwird aus Auslaßöffnungen (nichtgezeigt), die das Gehäuse 300 durchsetzen, nachaußenabgeleitet.
[0091] DieAuslaßöffnungensind an Stellen in dem Gehäuse 300 diagonalzu denjenigen Bereichen desselben angeordnet, an denen sich dieLeitungen 103, 104 durch das Gehäuse 300 erstrecken,so daß das Fluidim Gehäuse 300 ungehindertströmenkann.
[0092] Beidieser sechsten Ausführungsformwird Luft beispielsweise mit ungefähr 5 at als Fluid verwendet,um die Antriebswelle 7 anzutreiben und auch die elektromagnetischenBereiche 40b, 50b, 51b zu kühlen. Dabeiwird es bevorzugt, daß dasder Kühlleitung 104 gelieferteFluid einmal durch ein Kühlsystem(nicht gezeigt) auf eine niedrige Temperatur gekühlt und dann den elektromagnetischenBereichen 40b, 50b, 51b zugeführt wird,um dadurch die Kühlwirkungnoch zu verbessern.
[0093] Beidieser sechsten Ausführungsformder Vorrichtung zum elektroerosiven Bearbeiten weist der Mechanismuszum Drehantreiben der Antriebswelle 7 einen Drehantriebsmechanismusauf, der den Fluiddruck nutzt, und der Mechanismus zum Drehen derWerkzeugelektrode 1 ist von der Elektrodenantriebseinrichtung 5 getrennt.
[0094] Beidieser Konstruktion kann das Gewicht der Antriebswelle 7 erheblichverringert werden gegenübereiner herkömmlichenVorrichtung zum elektroerosiven Bearbeiten, die eine Antriebswellehat, die als Rotor eines Elektromotors wirkt. Infolgedessen kannein reaktionsschnelles Antriebsvermögen der Werkzeugelektrode 1 realisiertwerden.
[0095] Außerdem wirddas Fluid auch zum Kühlen derelektromagnetischen Bereiche 40b, 50b, 51b genutzt,so daß einethermische Formänderungder elektromagnetischen Bereiche 40b, 50b, 51b verhindertwird; dadurch kann eine stabile Steuerung der magnetischen Anziehungskraftauf die elektromagnetischen Bereiche 40b, 50b, 51b erfolgen,so daß dieBearbeitungsgenauigkeit verbessert wird.
[0096] Auchbei einer Vorrichtung zum elektroerosiven Bearbeiten, bei der derAntrieb einer Werkzeugelektrode in Radialrichtung durch Zusatz-oder Führungslagerbegrenzt ist, währendgleichzeitig die Werkzeugelektrode nur in Z-Achsen-Richtung bewegenkann, wie das bei der obigen fünftenAusführungsformder Fall ist, kann die Ausbildung derart sein, daß eine Antriebswelledurch Aufspritzen von Fluid auf eine Vielzahl an der Antriebswelleangebrachten Flügelnmit einer Drehbewegung angetrieben wird.
[0097] 10 ist eine Konstruktionsansichteiner siebten Ausführungsformder Vorrichtung zum elektroerosiven Bearbeiten der Erfindung.
[0098] ImVergleich mit der obigen sechsten Ausführungsform besteht bei dersiebten Ausführungsformder Hauptunterschied darin, daß dieFlügel 106 aneinem unteren Endbereich der Antriebswelle 7 fest angebrachtsind.
[0099] Dabeiist bei dieser Vorrichtung zum elektroerosiven Bearbeiten eine Flügelabdeckung 109 an demZuführungssystem 16 angebracht,und die Flügel 106 sindan dem unteren Endbereich der Antriebswelle 7 im Innerender Flügelabdeckung 109 befestigt.Die Flügelabdeckung 109 istmit dem Fluidzuführungsteil 101 durchdie Drehantriebsleitung 103 verbunden. Das Fluidzuführungsteil 101 istdurch das Durchflußsteuerventil 107 mitdem Durchflußsteuerteil 102 verbunden,das seinerseits mit der Steuereinrichtung 25 verbundenist.
[0100] Beidieser siebten Ausführungsformder Vorrichtung zum elektroerosiven Bearbeiten steuert das Durchflußsteuerteil 102 dasDurchflußsteuerventil 107 nachMaßgabeeines Drehbefehls fürdie Antriebswelle 7 von der Steuereinrichtung 25,so daß dieFluidmenge, die von dem Fluidzuführungsteil 101 zugeführt wird,richtig eingestellt wird. Das von dem Fluidzuführungsteil 101 zugeführte Fluidwird in die Flügelabdeckung 109 durchdie Drehantriebsleitung 103 eingeleitet, um die Flügel 106 zudrehen, so daß dieAntriebswelle 7 drehangetrieben wird. Das verbrauchte Fluid,das zum Drehen der Flügel 106 genutztworden ist, wird aus der Flügelabdeckung 109 durcheine Fluidauslaßöffnung 108 nachaußenabgeleitet.
[0101] Dabeiist zu beachten, daß dieAnzahl der Umdrehungen pro Minute bzw. die Drehgeschwindigkeit derAntriebswelle 7 durch Einstellen der Fluiddurchflußrate mitHilfe des Durchflußsteuerventils 107 gesteuertwird.
[0102] Mitdieser siebten Ausführungsformder Vorrichtung zum elektroerosiven Bearbeiten können die gleichen vorteilhaftenWirkungen wie bei der vorhergehenden sechsten Ausführungsformerreicht werden. Da ferner die Flügel 106 in der Nähe der Werkzeugelektrode 1 angeordnetsind, könnenQuer- oder Horizontalabweichungen der Drehachse der Werkzeugelektrode 1 sehrgering gehalten werden.
[0103] Außerdem gibtes auch einen Raum um einen oberen Bereich der Antriebswelle 7 herumzur Anbringung der Flügel 106,und wenn man auf die Antriebswelle 7 an zwei von einandergetrennten Stellen eine Drehkraft aufbringt, kann die Antriebswelle 7 ineiner noch stabileren Weise gedreht werden.
权利要求:
Claims (9)
[1] Vorrichtung zum elektroerosiven Bearbeiten, gekennzeichnetdurch: – eineWerkzeugelektrode (1), deren Vorderende auf ein Werkstück (2)gerichtet ist, wobei zwischen der Werkzeugelektrode (1)und dem Werkstück(2) eine Spannung angelegt wird, um eine Entladung zu erzeugen; – eine mitder Werkzeugelektrode (1) verbundene Antriebswelle (7); – eine Elektrodenantriebseinrichtung,die Magnetlager (40, 50, 51) hat, umdie Antriebswelle (7) in drei Richtungen, umfassend eineZ-Achsen-Richtung,die eine Axialrichtung der Antriebswelle (7) ist, eine Y-Achsen-Richtung, die dieZ-Achsen-Richtung senkrecht dazu kreuzt, und eine X-Achsen-Richtung, diedie Y-Achsen-Richtung und die Z-Achsen-Richtung senkrecht dazu kreuzt,zu bewegen durch Zuführenvon elektrischem Strom zu elektromagnetischen Bereichen (40b, 50b, 51b)der Magnetlager (40, 50, 51), um derenmagnetische Anziehungskraft zu steuern; – eine bewegbare Kupplung (100, 150),die mit einem Ende der Antriebswelle (7) verbunden undin den drei Richtungen bewegbar ist; und – einen Elektromotor (20),der mit einem Ende der Kupplung (100, 150) verbundenist, um die Antriebswelle (7) durch die Kupplung (100, 150)mit einer Drehbewegung anzutreiben.
[2] Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß dieKupplung (100, 150) folgendes aufweist: ein Z-Richtungs-Gleitelement(44), das mit dem überder Antriebswelle (7) angeordneten Elektromotor (20)verbunden und in der Z-Achsen-Richtung bewegbar ist; ein Y-Richtungs-Gleitelement(45), das in der Y-Achsen-Richtung bewegbar ist; ein X-Richtungs-Gleitelement(46), das in der X-Achsen-Richtung bewegbar ist; und eineFeder (21), die zwischen dem Z-Richtungs-Gleitelement (44)und dem X-Richtungs-Gleitelement (46) oder zwischen demZ-Richtungs-Gleitelement(44) und dem Y-Richtungs-Gleitelement (45) angeordnetist, um das X-Richtungs-Gleitelement (46) und das Y-Richtungs-Gleitelement(45) zu dem Elektromotor (20) hin zu drängen.
[3] Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß dieKupplung (100, 150) ein Universalgelenk aufweist.
[4] Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner gekennzeichnetdurch eine Transporteinheit, die an dem Elektromotor (20)angebracht ist, um diesen in den drei Richtungen zu bewegen.
[5] Vorrichtung zum elektroerosiven Bearbeiten, gekennzeichnetdurch: – eineWerkzeugelektrode (1), deren Vorderende zu einem Werkstück (2)hin gerichtet ist, wobei zwischen der Werkzeugelektrode (1)und dem Werkstück(2) eine Spannung angelegt wird, um eine Entladung zu erzeugen; – eine mitder Werkzeugelektrode (1) verbundene Antriebswelle (7); – eine Elektrodenantriebseinrichtung(5), die Magnetlager (40, 50, 51)hat, um die Antriebswelle (7) von drei Richtungen, umfassendeine Z-Achsen-Richtung, die eine Axialrichtung der Antriebswelle(7) ist, eine Y-Achsen-Richtung, die die Z-Achsen-Richtung senkrechtdazu kreuzt, und eine X-Achsen-Richtung, die die Y-Achsen-Richtungund die Z-Achsen-Richtung senkrecht dazu kreuzt, zumindest in einer Z-Achsen-Richtung zu bewegendurch Zuführenvon elektrischem Strom zu elektromagnetischen Bereichen (40b, 50b, 51b)der Magnetlager (40, 50, 51), um derenmagnetische Anziehungskraft zu steuern; und – einenElektromotor (20) zum Drehantreiben der Antriebswelle (7)durch einen Drehübertragungsmechanismus(121), der mit der Antriebswelle (7) verbundenist.
[6] Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, ferner gekennzeichnetdurch eine Drehdetektiereinheit, die an dem Elektromotor (20)angebracht ist, um Drehinformation der Antriebswelle (7)zu detektieren, wobei die Drehung der Antriebswelle (7)durch ein Signal von der Drehdetektiereinheit gesteuert wird.
[7] Vorrichtung zum elektroerosiven Bearbeiten, gekennzeichnetdurch: – eineWerkzeugelektrode (1), deren Vorderende zu einem Werkstück (2)hin gerichtet ist, wobei zwischen der Werkzeugelektrode (1)und dem Werkstück(2) eine Spannung angelegt wird, um eine Entladung zu erzeugen; – eine mitder Werkzeugelektrode (1) verbundene Antriebswelle (7); – eine Elektrodenantriebseinrichtung(5), die Magnetlager (40, 50, 51)hat, um die Antriebswelle (7) von drei Richtungen, umfassendeine Z-Achsen-Richtung, die eine Axialrichtung der Antriebswelle(7) ist, eine Y-Achsen-Richtung, die die Z-Achsen-Richtung senkrechtdazu kreuzt, und eine X-Achsen-Richtung, die die Y-Achsen-Richtungund die Z-Achsen-Richtung senkrecht dazu kreuzt, zumindest in einer Z-Achsen-Richtung zu bewegendurch Zuführenvon elektrischem Strom zu elektromagnetischen Bereichen (40b, 50b, 51b)der Magnetlager (40, 50, 51), um derenmagnetische Anziehungskraft zu steuern; – eine Vielzahl von Flügeln (106),die an der Antriebswelle (7) fest ange ordnet sind; und – eine Drehantriebsleitung(103), deren Vorderende auf die Flügel (106) gerichtetist, um Fluid in die Nähe derFlügel(106) zu leiten und dadurch das Fluid auf die Flügel (106)zu spritzen, so daß dieAntriebswelle (7) gedreht wird.
[8] Vorrichtung nach Anspruch 7, ferner gekennzeichnetdurch eine Kühlleitung(104), die an den elektromagnetischen Bereichen (40b, 50b, 51b)angebracht ist und deren Vorderende auf die elektromagnetischenBereiche (40b, 50b, 51b) gerichtet ist,um das Fluid so zu leiten, daß dieelektromagnetischen Bereiche (40b, 50b, 51b)gekühltwerden.
[9] Vorrichtung nach Anspruch 8, ferner gekennzeichnetdurch ein Fluidkühlsystemzum Kühlendes Fluids.
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引用文献:
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