[发明专利]加工装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种使设置有工具的工具侧相对于主体侧旋转的加工装置，特别是涉及一种在工具侧具备超声波振子、在工具的旋转中叠加超声波振子的振动的加工装置。

背景技术

以往，例如日本特开2002-28808号公报(专利文献1)、日本特表2008-504138号公报(专利文献2)等所记载的那样，在进行切削、研磨等的加工装置中，在能够相对于主体侧旋转的工具侧设置超声波振子，通过将旋转运动和超声波振子的振动叠加于工具来提高加工精度。在这样的加工装置中，为了对相对于主体侧旋转的超声波振子供给驱动电力，而在主体侧和工具侧的旋转部分相对置地配置初级侧电力用线圈和次级侧电力用线圈，通过利用这些电力用线圈的相互感应作用来从主体侧向工具侧供给电力。

另外，已知超声波振子被认为等效于具有谐振频率的电气回路，为了有效地驱动超声波振子而供给谐振频率或其附近频率的驱动电力。但是，在加工装置中，根据超声波振子周围的温度变化、超声波振子自身的温度变化、施加于工具的负荷的变化等而超声波振子的谐振频率发生变化。因此，存在仅以固定的频率供给驱动电力无法高效地驱动超声波振子的情况，有可能使加工精度降低。

因此，考虑在工具侧设置检测超声波振子的振动状态的检测单元，并且在主体侧和工具侧设置信号用线圈，利用这些信号用线圈的相互感应作用来将检测单元的检测信号以电信号方式从工具侧传送到主体侧，根据从检测信号获得的超声波振子的振动状态来调节供给电力。

可是，在对工具侧进行相对于主体侧的旋转驱动的加工装置中，在主体侧与工具侧的旋转部分配设信号用线圈的情况下，为了维持主体侧的信号用线圈和工具侧的信号用线圈的相对置状态，需要与电力用线圈一起将信号用线圈也配设在与工具侧的旋转中心轴相同的轴上。但是，当将电力用线圈和信号用线圈配设在相同的轴上时，特别是在信号用线圈中，由电力用线圈产生的磁通贯穿信号用线圈而在信号用线圈中产生噪声电动势，有可能噪声混入到传送的电信号中。

为了应对这样的问题，在日本特开平11-354348号公报(专利文献3)、日本特开平11-313491号公报(专利文献4)中，提出了通过使形成线圈的磁路的芯构件大型化来避免磁路的相互干扰、或者通过使非磁性材料介于线圈之间来避免磁路的相互干扰的结构。但是，在专利文献3、专利文献4所记载的结构中，芯构件大型化特别地会导致工具侧大型化。工具侧高速地进行旋转，因此如果工具侧大型化，则有可能很难稳定地实现旋转驱动。

专利文献1：日本特开2002-28808号公报

专利文献2：日本特表2008-504138号公报

专利文献3：日本特开平11-354348号公报

专利文献4：日本特开平11-313491号公报

发明内容

发明要解决的问题

本发明是以上述的情形为背景完成的，其解决课题在于提供如下一种新结构的加工装置：在使工具侧相对于主体侧旋转的加工装置中，通过更简单且更小型的结构，能够以优质的传送品质从工具侧向主体侧传送电信号，并且能够更有效地驱动设置在工具侧的超声波振子。

用于解决问题的方案

下面记载为了解决这样的问题而完成的本发明的方式。此外，下面记载的各方式中所采用的结构要素能够以可能的任意组合来采用。

本发明的第一方式是一种加工装置，在具备输出交流电压的供电装置的主体侧与能够相对于该主体侧旋转且具备连接工具的超声波振子的工具侧之间，成对的初级侧电力用线圈和次级侧电力用线圈设置在上述工具侧的旋转中心轴的同心轴上，通过这些电力用线圈从上述主体侧的上述供电装置向上述工具侧的上述超声波振子供给驱动电力，该加工装置的特征在于，在上述主体侧和上述工具侧之间，成对的信号用线圈在上述主体侧和上述工具侧分别以与上述电力用线圈在同心轴上且在轴方向上叠加的方式配设，另一方面，在上述工具侧设置有检测上述超声波振子的振动状态的检测单元，能够利用上述信号用线圈将该检测单元的检测信号从上述工具侧发送到上述主体侧，并且在上述主体侧设置有根据上述检测单元的检测信号来控制向上述初级侧电力用线圈的供电频率的供电控制单元，另一方面，上述主体侧和上述工具侧中的至少一方的上述信号用线圈以产生相互反向的电动势的线圈绕组路径形成来抵消由于上述电力用线圈所产生的磁通的影响而使该信号用线圈产生的电动势。