KR100225000B1

KR100225000B1 - 위치 설정 기구

Info

Publication number: KR100225000B1
Application number: KR1019960037557A
Authority: KR
Inventors: 데쯔야 오케타니; 가주미 하토리
Original assignee: 노자끼 도따로; 호와고교 가부시키가이샤
Priority date: 1995-08-31
Filing date: 1996-08-31
Publication date: 1999-10-15
Also published as: KR970009976A; CN1157201A; JPH0966439A; MY132479A; TW330877B; CN1071170C; SG86985A1

Abstract

본 발명의 위치 설정 기구는 베이스 블럭상에서 회전되게 지지된 위치 설정축(4)과, 원주면에 각 간격으로 정렬된 위치 설정 돌기(13)가 제공되고, 위치 설정축(4)에 고정되게 장착된 래치 휠(8)을 갖는다. 웜 휠(7)은 위치 설정축(4)상에 고정되게 장착되고, 회전 사프트는 베이스 블럭(2)상에 회전되게 지지되고 위치 설정축(4)의 회전축에 대해 직각 방향으로 뻗어있다. 웜(18)은 웜 휠(7)과 결합한 회전 축(15)상에 고정되게 장착된다. 고정 멈춤쇠(26)는 그 선단이 위치 설정 돌기(13)와 결합하는 작동 위치와 그 선단이 위치 설정 돌기(13)로 부터 해제되는 공전 위치 상태 사이에서 회전하도록 베이스 블럭(2)상에 지지된다. 가역 서브 모터(21)는 회전축(15)과 연결되어 웜(l8)과 웜 휠(7)을 통해 위치 설정축(4)을 회전시킨다. 서보 모터(21)는 위치 설정축(4)을 정방향으로 회전시킬수 있도록 래치 휠(8)의 위치 설정 돌기(13)의 소정의 하나가 고정 멈춤쇠(26)의 선단과 결합하는 소정의 설정 위치를 지나게 회전되고, 위치 설정축(4)을 역방향으로 회전시켜 소정의 위치 설정 돌기가 고정 멈춤쇠(26)의 선단과 결합되게 제어된다.

Description

위치 설정 기구

본 발명은 공작 기계의 회전 테이블 등의 위치를 설정하기 위한 위치 설정 기구에 관한 것이다.

이러한 종류의 개시된 종래의 위치 설정 기구를 예를 들면, 일본 특공평 제4-36823호 공보와 일본 실공평 제6-39864호 공보에서 개시된 바이 같이, 구동 모터의 회전 출력에 정밀한 웜-앤-휠 기구(a precision worm-and-wheel mechanism)를 통해 위치 설정축으로 전달되어 위치 설정축상에 장착된 회전 테이블을 소정의 설정된 위치로 회전시켜서, 회전 테이블이 설정 위치에서 로크 실린더 액튜에이터(a lock cylinder actuator)와 솔레노이드 밸브를 포함하는 제어 기구를 갖는 로크 장치(a locking device)에 의해 로크되게 된다(is locked).

이러한 종래 기술의 위치 설정 기구에는 정밀한 웜-앤-휠 기구를 필요로 하고 설정된 위치에서 회전 테이블을 로크하는(to lock) 로크 장치가 제공되어야 한다. 이런 종래 기술의 위치 설정 기구는 가격면에서 고가이고, 대형이며, 큰 공간을 필요로 하기 때문에 작은 공작 기계에는 적용할 수가 없었다.

따라서, 본 발명은 소형의 단순한 구조를 갖고 정밀한 위치 설정이 가능한 저가의 위치 설정 기구를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 따르는 위치 설정 기구는 베이스 블럭과, 베이스 블럭상에서 회전하도록 지지되는 위치 설정축와, 상기 위치 설정축과 연결된 출력축을 갖는 가역 서보 모터와, 원주면에 각 간격으로 위치 설정 돌기기 제공되고, 위치 설정축에 고정된 래치 휠과, 베이스 블럭상에서 지지되고 래치 휠의 역회전을 방지할수 있도록 래치휠의 돌기에 결합되는 고정 부재를 구비한다.

고정 부재는 베이스 선단괴과 작동 선단을 갖고, 고정 부재는 베이스 선단에서 가동 가능하게 지지되어 작동 선단이 래치 휠의 돌기와 결합하는 작동 위치와 작동 선단이 래치 휠의 돌기로 부터 해제되는 공전 위치 사이를 움직이고, 작동 위치로 편향되어 있다.

위치 설정축은 베이스 블럭상에서 회전되게 지지되고, 가공물을 지지하는 회전 테이블등은 직접적으로 또는 회전 축을 통해서 위치 설정축의 일단에 고정되어 있다. 베이스 블럭에 장착되어 있는 가역 서보 모터의 구동축은 웜 휠과 결합한 웜 축과 연결되는 것이 바람직하다. 위치 설정 돌기가 원주면에 각 간격으로 제공된 래치 휠에는 위치 설정축에 고정된다. 일반적으로, 위치 설정 돌기는 동일한 각 간격으로 정렬되어 있다. 그러나, 위치 설정 돌기의 수는 선택적이고 동일한 각 간격으로 배치되어질 필요는 없다. 래치 휠의 역회전을 방지하기 위한 고정 부재는 베이스 블럭 사이에 지지되어 래치 휠의 돌기에 결합될 수 있게 되어 있다. 고정 부재는 선회 가능하게 지지되어 작동 위치와 공전 위치 사이에서 회전된다. 고정 부재는 작동 위치틀 향해 편향되는 것이 바람직하다. 고정 부재는, 베이스 블럭상의 일단에서 선회되게 지지되는 고정 맘춤쇠이거나, 작동 위치와 공전 위치 사이에서 이동할 수 있는 고정 멈춤쇠이다. 서보 모터는 위치 설정축을 정방향으로 회전시켜 소정의 설정 위치를 약간 지나게 위치시키고, 이후 위치 설정축을 역방향으로 회전시켜 위치 설정 돌기중의 하나가 고정 부재와 맞물려 위치 설정측의 위치를 설정할 수 있도록 한다. 서보 모터는 위치 설정 돌기가 고정 부재와 계속 접촉할수 있도록 위치 설정측이 소정의 실정 위치로 위치로 설정된 후에도 계속 가동된다.

본 발명의 바람직한 실시예는 첨부한 도면을 참조하여 작성된 하기의 상세한 설명으로부터 이해되어질 수 있을 것이다.

제1도는 본 발명을 따르는 바람직한 실시예의 위치 설정 기구의 종단면도이다.

제2도는 제1도의 A-A 선상에서 취해진 단면도이다.

제3도는 제1도의 왼쪽에서 본 제1도의 위치 설정 기구의 부분적으로 생략된 측면도이다.

제4도는 제2도의 B-B 선상에서 취한 확대 단면도이다.

제1도, 제3도를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예를 따르는 위치 설정 기구(1)는 사각 상자 모양을 갖는 베이스 블럭(2)을 갖는다. 위치 설정축(4)은 베이스 블럭(2)상에 설치된 베어링(5)내에서 수평축을 중심으로 회전하도록 지지되어 있다. 가공물 지지하는 회전 테이블(3)은 위치 설정축(4)의 외측 단부에 이착탈 가능하게 부착되어 있다. 제1도에 도시된 바와 같이, 웜 휠(7)과 래치 휠(8)은 위치 설정축(4)의 내측 단부상에 접촉되게 끼워져 있다. 웜 휠(7), 래치 휠(8) 및 위치 설정축(4)은 위치 핀(11)과 볼트(12)에 의해 결합되어 있다. 이 실시예에서, 래치 휠(8)은 제2도에서 명확하게 도시되어 있는 바와 같이, 래치 휠(8)의 외측에 4개의 위치 설정 돌기(13)가 90。의 동일한 각 간격으로 제공되어 있다. 각각의 돌기(13)는 지름 방향의 작동면(13a)과 접선 방향의 멈춤쇠 위치면(13b)을 갖는다. 멈춤쇠 위치면(13b)을 형성할 때 기계의 정밀도를 향상시킬수 있도록 래치 휠(8)내에는 요부(8a)가 형성되어 있다.

위치 설정축(4) 아래에서 위치 설정축(4)의 중심축에 직각되게 뻗어있는 중심축을 갖는 회전 축(l5)은 베이스 블럭(2)상에 설치된 베어링(16, 17)내에서 회전 가능하게 지지되어 있다.

웜(18)은 회전 축(15)에 고정 장착되고, 웜 휠(7)과는 결합되어 있다. 가역 서보 모터(21)은 베이스 블럭(2)에 장착되어 있다. 회전 축(15)의 일단과 서보모터(21)의 구동축(21a)은 축 커플링(22)과 연결되어 있다. 서보 모터(21)의 구동축(21a)은 서로 반대 빙향 즉, 정역 방향으로 회전 가능하다. 구동축(21a)은 정방향으로 회전하여 웜(18) 및 웜 휠(7)을 통해 위치 설정축(4)을 정방향으로 회전시키고, 역방향으로 회전하여 웜(18) 및 웜 휠(7)을 통해 위치 설정축(4)을 역방향으로 회전시키게 된다.

브래킷(23)은 베이스 블럭(2)의 상부 벽에 형성된 홀(2a) 내부에 끼워지고 볼트(8)로 상부 벽에 고정되어 있다. 피봇 축(25)은 브래킷(23)의 내측 돌출부(23a)에 지지되어 있다. 고정 멈춤쇠(26) 즉, 고정 부재는 제4도에 도시된 바와 같이 그 베이스 선단이 피봇 축(25)에 지지되어, 고정 멈춤쇠(26)가 위치 설정 돌기(13)에 결합하는 작동 위치와 고정 멈춤쇠(26)가 위치 설정 돌기(13)로부터 해제되는 공전 위치 사이에서 동작되게 되어 있다. 고정 멈춤쇠(26)은, 제2도에서 도시된 바와 같이, 브래킷(23)상에 고정된 스프링(27)에 의해 볼(28)을 경유하여 시계 방향인 작동 위치를 향해 편향되어 있다.

고정 멈춤쇠(26)의 베이스 선단상에 형성된 돌출부(26a)는 브래킷(23)과 접촉되어, 고정 멈춤쇠(26)가 작동 위치틀 지나 회전하는 것을 제한하고, 작동 위치내에서 고정 멈춤쇠(26)를 고정한다. 고정 멈춤쇠(26)가 작동 위치에 있을때, 고정 멈춤쇠(26)의 선단은 위치 설정 돌기(13)의 지름 방향 작동면(13a)과 결합하여, 제2도에 도시된 바와 같이, 래치 휠(8)이 반시계 방향으로 회전하여 역회전하는 것을 방지한다. 위치 설정축(4)이 정방향으로 회전될 때, 래치 휠(8)의 외주부는 고정 멈춤쇠(26)를 위치 설정 돌기(13)의 경로 밖으로 밀어내어 공전 위치가 되게한다. 두께를 선택적으로 설정할 수 있는 심(30)은 베이스 블럭(2)과 브래킷(23) 사이에 이착탈 가능하게 설치되어 고정 멈춤쇠(26)가 위치 설정 돌기(13)과 결합하는 위치 설정 돌기(13)의 각위치 즉, 즉 위치 설정축(4)의 정지 위치를 미세하게 조정 가능하게 한다.

서보 모터(21)는 제2도에 도시된 바와 같은 컨트롤러(32)에 의해 제어되어 위치 설정을 할 수 있도록 회전 테이블(3) 회전시킨다. 회전 테이블(3)의 위치를 설정할때, 서보 모터(21)의 구동축(21a)은 인접한 위치 설정 돌기(13) 사이에서의 90。의 간격보다 약간 큰 각으로 한단계씩 정방향으로 회전한후, 역방향으로 회전하여 래치 휠(8)의 위치 설정 돌기(13)가 고정 멈춤쇠(26)의 선단과 결합되게 한다. 이 상태에서, 전류가 서보 모터(21)에 계속적으로 인가되어 고정 멈춤쇠(26)와 결합한 위치 설정 돌기(13)를 고정시킨다.

위치 설정 기구(1)의 동작은 아래에서 설명되어진다. 위치 실정 기구는 시작 상태로 세팅된다. 위치 설정 명령을 나타내는 위치 설정 신호가 머신 센터(amachining center)와 같은 NC 공작 기계(도시되지 않음) 공구의 컨트롤러에 의해 위치 설정 기구(1)의 컨트톨러(32)에 주어질 때, 서보 모터(21)의 구동축(21a)은 위치 설정 신호에 의해 정방향으로 소정각을 회전하여 회전 축(15)를 회전시킨다. 결과적으로, 위치 설정축(4)은 웜(18) 및 웜 휠(7)을 통해 정방향으로 90。보다 약간 큰 각으로 회전하여, 위치 설정 돌기(13)가 고정 멈춤쇠(13)의 선단과 결합하는 위치 설정 위치를 약간 지나는 위치로 위치 설정 돌기(13)가 회전된다. 따라서, 위치 설정축(4)이 정방향으로 회전될 때, 래치 휠(8)의 외주부는 고정 멈춤쇠(26)의 측면과 접촉을 하게 되어, 고정 멈춤쇠(26)의 선단은 위치 설정 돌기(13)의 경로 밖으로 일시적으로 이동한다.

위치 설정축(4)이 90。 보다 약간 큰 각을 계속 회전한 후에, 고정 멈춤쇠(26)는 스프링(27)에 의해 작동 위치로 돌아오게 된다. 이후, 서보 모터(21)의 구동축(21a)은 컨트롤러(32)의 신호에 의해 역방향으로 회전하여, 회전 축(15)를 역방향으로 회전시킨다. 결과적으로, 래치 휠(8)의 위치 설정 돌기(13)의 지름 방향의 작동면(13a)은 고정 멈춤쇠(26)의 선단과 접촉하게 되므로서, 위치 설정축(4)의 역회전은 정지된다. 이런 상태에서, 고정 멈춤쇠(26)의 선단은 위치 설정 돌기(13)의 접선 방향 멈춤쇠 위치면(13b)에 놓여져서, 고정 멈춤쇠(26)는 작동 위치에서 매우 정확하게 위치된다. 서보 모터(21)는 위치 설정 돌기(13)가 고정 멈춤쇠(26)에 접촉된 후에도 구동축(21a)을 역회전시키도록 통전 상태가 계속되어, 위치 설정 돌기(13)을 고정 멈춤쇠(26)에 대해 압착시킨 상태를 유지하고, 위치 설정축(4)은 소정의 설정 위치에 고정된다.

위치 설정축(4)의 위치 설정이 완료되면, 회전 테이블(3)위에 장착된 가공물은 머신 센터등에 의해 가공된다. 위치 설정축(4)의 회전이 서보 모터(21)에 의해 방지되므로, 회전 테이블(3)은 가공력이 회전 테이블(3)에 가해지더라도 고정 유지된다. 기계 가공 사이클이 완료후 다음의 위치 설정 명령이 제공될때, 위치 설정축(4)은 90。보다 약간 큰 각으로 또다시 회전하고 다음의 위치 설정된 위치에서 위치 설정된다. 따라서, 위치 설정 기구(1)는 서보 모터(21)의 구동축(21a)의 회전을 제어함으로 90。각 간격으로 이격된 4개의 각 위치에서 위치 설정축(4)을 연속적으로 위치 설정할 수 있게 되고 상술한 모드(mode)로 위치 설정축(4)을 회전시키게 된다. 위치 설정축(4)은 서보 모터(21)의 구동축(21a) 회전를 적절히 제어함으로서 하나의 위치 설정 사이클이 180。 또는 270。로 회전될 수 있다.

본 발명은 본 명세서에 설명된 바람직한 특정한 실시예에서만 한정되는 것이 아니라, 다양한 형태로 구체화 될수도 있다. 예를 들어, 위치 설정 기구는 수직 축에 대해 회전하는 위치 설정축을 갖는 수직 형태일 수도 있고, 위치 설정 기구에 90。가 아닌 30。, 45。, 60。, 또는 120。와 같은 동일한 각으르 정렬된 복수개의 위치 설정 돌기를 갖는 래치 휠이 제공될 수도 있어서, 위치 설정축을 4개의 설정 위치가 아닌 다른 복수개의 설정 위치에 위치 설정할수도 있고, 위치 설정 돌기가 래치 휠 원주의 단면상에서 동일 각의 간격으로 형성될 수도 있다.

본 발명의 위치 설정 기구는 머신 센터외외의 공작 기계상에 있는 가공물을 위치 설정하는데 적용하고, 기계 가공의 목적외의 다른 목적을 갖는 물체의 위치 실정을 하는데 적용가능하다.

여기서 본 발명의 바람직한 실시예가 도시되고 기술되었지만, 이러한 개시는 첨부된 청구 범위에 설명된 바와 같이 본 발명의 정신을 벗어나지 않고도 다양한 변화 및 수정이 가능할 수도 있다는 예시 목적으로 이해되어져야 할 것이다.

위치 설정축이 서보 모터에 의해 정방향으로 회전되어, 설정된 위치를 지나 위치하고, 이후 역방향으로 회전하여 래치 휠의 위치 설정 돌기를 위치를 설정하기 위한 고정 부재와 접촉시켜, 서보 모터의 구동축의 회전을 위치 설정축으로 전달하기 위한 회전 전송 기구가 매우 부정확하더라도 위치 설정축은 정확하게 위치 설정되고, 따라서 기계 가공과 어셈블링이 쉽게 이루어진다. 서보 모터가 계속 작동되어 위치 설정축을 설정된 위치에 계속 고정하므로, 위치 설정 기구에는 위치 설정축을 제위치에 로크하기 위한 로크 실린더 액튜에이터와 같은 어떠한 로크 기구도 제공될 필요가 없어서, 저가로 제조될수 있으며, 단순한 소형 구조를 갖는다. 작동 위치로 편향되어 있는 고정 부재는 구조상 매우 단순하고 소형이며, 위치 설정 돌기를 정확하게 위치 설정시키는 것이 가능하여, 정밀한 위치 설정이 달성될 수 있다.

Claims

베이스 블럭(2)과, 상기 베이스 블럭(2)상에서 회전되게 지지되는 위치 설정축(4)과, 원주면에 각 간격(at angulal intervals)으로 정렬된 복수개의 위치 설정 돌기(13)가 제공되고, 상기 위치 설정축(4)에 고정되게 동축으로 장착된 래치 휠(8)과, 상기 위치 설정축(4)에 연결된 전송 기어 기구(7, 15, 18)를 구비한 위치 설정 기구에 있어서, 선단이 상기 래치 휠(8)의 위치 설정 돌기(13)와 결합되는 작동 위치와 상기 선단이 상기 래치 휠(8)의 위치 설정 돌기(13)로 부터 해제되는 공전 위치 사이에서 이동하도록 상기 베이스 블럭(2)상에서 지지되는 고정 부재(26)와, 상기 전송 기어 기구(7, 15, 18)와 연결되어 상기 위치 설정축(4)과 상기 래치 휠(8)을 회전시키는 가역 서보 모터(21)와, 상기 위치 설정축(4)을 정방향으로 회전시켜 상기 래치 휠(8)의 위치 설정 돌기(13)중 소정의 하나가 상기 고정 부재(26)의 선단과 결합하는 소정의 설정 위치를 지나 회전되고, 이후 상기 위치 설정축(4)을 역방향으로 회전시켜 상기 소정의 위치 설정 돌기(13)를 위치 설정할수 있도록 상기 고정 부재(26)의 선단과 결합시키는 상기 가역 서보 모터(21)를 제어하는 컨트롤러(32)를 구비한 것을 특징으로 하는 위치 설정 기구.
제1항에 있어서, 상기 고정 부재(26)를 작동 위치로 편향시키는 수단(27)을 더 구비한 것을 특징으로 하는 위치 설정 기구.
제2항에 있어서, 상기 편향 수단이 스프링(27)인 것을 특징으로 하는 위치 설정 기구.
제1항에 있어서, 상기 래치 휠(8)의 상기 위치 설정 돌기(13) 각각은 상기 고정 부재(26)를 정확히 작동 위치에 위치시키는 고정 부재 위치면(13b)을 갖는 것을 특징으로 하는 위치 설정 기구.
제4항에 있어서, 상기 고정 부재 위치면(13b)은 상기 위치 설정 돌기(13) 각각과 인접되게 제공되는 것을 특징으로 하는 위치 설정 기구.
제5항에 있어서, 상기 고정 부재 위치면(13b)은 상기 래치 휠(8)에 대해 접선 방향으로 뻗은 것을 특징으로 하는 위치 설정 기구.
제4항에 있어서, 상기 고정 부재는 상기 작동 위치와 상기 공전 위치 사이에서 회전 이동하도록 선회 가능하게 장착된 고정 멈춤쇠(26)인 것을 특징으로 하는 위치 설정 기구.
제1항에 있어서, 상기 작동 위치에서 상기 고정 부재(26) 각각의 선단은 상기 래치 휠(8)에 대해 거의 지름 방향으로 뻗은 면을 포함하고, 상기 위치 설정 돌기(13) 각각은 또한 상기 래치 휠(8)에 대해 거의 지름 방향으로 뻗어 있는 면을 포함하는 것을 특징으로 하는 위치 설정 기구.
제1항에 있어서, 상기 위치 설정축(4)상에 고정 장착된 웜 휠(7)과, 상기 웜 휠(7)과 맞물리고 상기 가역 서보 모터(21)에 연결된 웜(18)을 더 구비하여, 상기 웜 휠 및 웜이 상기 전송 기어 기구를 구성하는 것을 특징으로 하는 위치 설정 기구.
제1항에 있어서, 상기 컨트롤러(32)는 소정의 위치 설정 돌기(13)가 상기 고정 부재(26)의 선단과 결합된 후, 역방향으로 작동하는 상기 서보 모터(21)를 유지하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 위치 설정 기구.
제1항에 있어서, 상기 베이스 블럭(2)과의 사이에 개재되는 교환 가능한 심(30)에 의해 상기 베이스 블럭(2)에 조정 가능하게 고정되고, 상기 작동 위치와 상기 공전 위치 사이에서 이동하는 상기 고정 부재를 지지하는 브래킷(23)을 더 구비하여, 상기 고정 부재가 심의 교환에 의해 위치 조정되는 것을 특징으로 하는 위치 설정 기구.