KR100445689B1 - 공작기계용구동지지장치 - Google Patents

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KR100445689B1
KR100445689B1 KR10-1998-0709564A KR19980709564A KR100445689B1 KR 100445689 B1 KR100445689 B1 KR 100445689B1 KR 19980709564 A KR19980709564 A KR 19980709564A KR 100445689 B1 KR100445689 B1 KR 100445689B1
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우노바 인더스트리얼 오토메이션 시스템스, 인코포레이티드
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Abstract

본 발명은 공작기계 부품이 기계 가공용 직선 경로를 따라 지지되고 구동될 수 있는 개선된 공작기계용 구동지지장치에 관한 것이다. 구동 지지장치는 자기 궤도를 갖는 직선 안내면을 포함하고 이동 자기장이 하우징에 장착된 전자기 조립체에서 발생될 때 하우징이 자기 궤도를 따라 이동하게 된다. 하우징 이동 방향은 생성된 자기장의 이동 경로에 좌우되고, 하우징과 안내면 사이에서 또는 전자기 조립체와 궤도 또는 이의 조합 사이에서 작동하는 제 1유압 베어링 패드는 전자석과 궤도 사이의 인력에 반작용한다.

Description

공작기계용 구동지지장치{DRIVE AND SUPPORT FOR MACHINE TOOLS}
기계가공 공정은 일반적으로 캠샤프트와 같은 공작물이 공작기계의 베드에 의해 지지된 경로, 슬라이드 또는 궤도를 따라 직선이동에 알맞게 배치된 공작물 왕복대에 의해 각각 지지된 주축대와 심압대 사이에 장착되는 것을 필요로 한다. 공작물은 일반적으로 최소한 공작물의 일부를 지나는 회전축에 대해 회전 운동시키는 주축대 및 심압대에 의해 지지된다. 예컨대 연삭숫돌 바퀴(grinding wheel)일 수 있는 이와같은 기계가공 공정용 작업공구는 공작기계의 베드에 의해 지지된 경로, 슬라이드 또는 궤도를 따라 직선운동하기 위해 배치되는 왕복대에 장착되거나 지지된다. 연삭숫돌 바퀴 작업공구는 회전축을 중심으로 회전하도록 공구 왕복대에 의해 지지된다.
이와같은 왕복대들에 필요한 직선운동은 왕복대들이 적절한 증분량만큼 원위치에서 제 1방향으로 이동되고 그 후 또한 적절한 증분량만큼 원위치로 반대 방향으로 귀환되는 것이 일반적이다. 스크류, 선형모터 또는 동종의 장치와 같은 종래의 메카니즘을 통해 이와같은 직선 왕복대 운동을 달성하는 것이 일반적이다. 몇몇 작업공구 왕복대가 다른 왕복대에 장착되어 작업공구가 공작물에 평행한 방향 뿐만 아니라 공작물에 수직한 방향으로도 이동될 수 있다.
각 왕복대들간에 상대운동과 왕복대를 각각 지지하는 경로, 안내면 또는 궤도 등은 왕복대와 이의 지지 구조물 위에 또는 사이에 베어링들 또는 베어링면들을 필요로 한다. 그러나, 이와같은 베어링 및/또는 베어링면의 결합은 흔한일은 아니지만 왕복대가 공작기계상의 지지 구조물에 대해 수평 및 수직 및 회전 방식으로, 특히 공구가 공작물과 접촉할 때 생긴 힘의 반작용으로 비틀려지고 굽혀질 수 있다. 작업공구에 대해 왕복대에 의해 지지된 왕복대와 공작물의 비틀림 및 굽힘때문에 종종 부적절하게 기계가공되고 만족스럽지 못한 공작물이 생긴다.
왕복대와 왕복대 지지 구조물 사이의 베어링 장치를 보강할수록 기계가공이 더 양호하다. 상대적으로 이동하는 베어링면들 사이에 유압식 베어링을 사용하므로써 상대적으로 이동가능한 공작기계 구성요소의 강성(stiffness)을 증가시키는 것이 제안되었다. 그러나, 유압 베어링 설계는 1차 베어링면들 사이에 최적의 간극을 유지하고 효율적인 유압 베어링 장치를 달성하기 위해서 소정의 베어링면에 평행한 평면에 2차 베어링 면을 만드는 것과 소정 베어링면들 사이의 유체압력 방향에 반대방향으로 유체 압력을 발생시키는 2차 베어링면에 유압유체를 적용하는것을 필요로 한다. 이들 2차 베어링면의 생성과 2차 베어링면에 유압유체를 제공하는 통로 설비는 공작기계 부품의 설계문제 뿐만 아니라 공작기계 부품의 기계가공 비용을 용인할 수 없게 과도하게 증가시킨다.
각각의 슬라이드, 안내면 또는 궤도에서 공작기계 왕복대를 이동시키는 선형 전자기 식 구동장치(즉, 선형모터)를 사용하는 것이 또한 제안되었다. 그러나, 몇몇 이와같은 선형모터는 코일 조립체와 자기판 사이에 상당한 인력을 발생시키므로서 적절하고 효율적으로 작동시키기 위해서 아주 튼튼한(내구성이 큰) 베어링 장치를 필요로 한다.
발명의 요약
본 발명의 목적은 공작물의 기계가공을 용이하게 하기위해 공작기계의 일부가 직선 경로를 따라 지지되고 구동될 수 있는 기계공구용의 개선된 복합 구동지지장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예 있어서, 상기와 같은 복합 구동지지장치는 이동 자기장이 왕복대에 장착된 전자기 조립체에 의해 발생될 때 발생된 자기장의 이동방향에 따라 왕복대가 한 방향 또는 다른 방향으로 이동하는 자기 궤도(magnetic track)를 갖는 선형 안내면 및 전자기와 자기 궤도 사이의 인력에 의해 작동되고 촉진되는 왕복대와 안내면 사이에서(또는 자기장 조립체와 자기 궤도 또는 기타 이들의 결합 사이에서) 작동하는 제 1유압 베어링 수단을 포함한다.
바람직한 실시예에 있어서, 안내면은 또한 안내면에 의해 한정된 운동 라인에 대해 상대적으로 왕복대의 기우는 경향을 제한하는 베어링 장치의 강성을 증가시키도록, 안내면은 하우징부의 마주보며 이격된 수직면 또는 이의 연장부와 함께 작동하는 이격된 수직면을 제공하며, 안내면 또는 궤도에 평행하게 이동되는 강성의 세장 플랜지 또는 레일을 포함한다. 제 2유압 베어링 수단은 상기 대향 수직면들 사이에 편리하게 제공될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서는 추가 유압 베어링 수단이 제공되어 전자기와 궤도 사이의 인력과 같은 방향으로 작동한다. 이러한 추가 유압 베어링은 안내면이 기계 베드와 같은 부분을 형성하거나 안내면이 부착되는 연장 프레임, 안내면 또는 강성 기계부에 장착된 추가 부분 또는 확장부 상에 또는 내에 형성된 적합한 세장 편평면에 위치된 유압 패드로 구성될 수 있다.
추가 유압 베어링 수단의 유체압력은 안정 효과를 제공하도록 제 1유압 베어링 수단의 압력에 따라 최소한 부분적으로 이루어지는 것이 바람직하다.
다른 방법으로 추가 유압 베어링 수단은 전자기 조립체와 왕복대 사이에 위치될 수 있어서, 사용할 때, 유압 베어링 수단은 왕복대와 유압적으로 분리되고 왕복대 자체는 안내면과 유압적으로 분리된다.
왕복대 조립체(왕복대 조립체에 장착된 공구 또는 공작물 포함)의 무게가 상당히 무겁고 전자기 조립체와 궤도 사이의 인력이 충분히 큰 경우(하우징 등의 무게 성분과 같은 개념으로 작용함), 추가 유압 베어링 수단은 작동하는 동안 기계가공력을 변화시키는 것에 의해 생기는 불안정성을 감소시키기 위해 감쇄력(damping force)을 제공하는 것이 필요하거나 필요치 않을 수 있으며, 이는 전자기 조립체와 궤도 사이에 제공된 에어 간극 때문에 안내면/궤도에 대해 왕복대 조립체의 진동이발생할 수 있기 때문이다.
또 다른 장치에서 구동면에 평행한 상부면과 하부면을 갖는 전자기 조립체가 선택될 수 있고, 각각의 상부면과 하부면은 자기 궤도에 대해 상대적으로 위치된 경우 궤도에 대해 조립체의 직선 이동(선형이동)을 제공하고 전자기 조립체는 안내면 궤도와 동일한(더 짧음) 제 2궤도 사이에 완전히 부상하도록 왕복대에 장착될 수 있고, 제 2궤도는 왕복대내에서 제 1궤도에 평행하게 고정되고 왕복대에 고정된다. 한 편의 안내면과 다른 편의 왕복대 사이의 에어 간극에 의해 허용된 범위로 왕복대의 상대적인 전후 이동이 불가능하나 전후 이동에 수직한 제한된 수직 상대 이동이 가능하도록 왕복대내에 전자기 조립체를 속박하므로써, 왕복대에 작용하는 순수한 전자기력이 전후 방향이 되고, 이에의해 소정의 직선 이동이 실시된다.
바람직하게 전자기 조립체와 왕복대 사이의 힘은 전자기 조립체와 안내면 궤도 사이의 힘과 반대 개념이고, 기계가공 힘 또는 기타 힘 때문에 생긴 진동을 전자기 감쇄시키도록 힘 대 간극의 반비례 특성(inverse magnitude versus gap-size characteristics) 갖는다.
본 발명은 필요한 경우 유압 감쇄와 전자기 감쇄를 조합하여 사용하고 필요할 때 둘 모두를 사용한다.
본 발명은 위에서 언급한 복합 지지 구동수단에 의해 베이스에 대해 선형적으로 상대 이동할 수 있는 최소한 하나의 슬라이딩가능한 부재(왕복대)와 고정 베이스를 포함하는 공작기계에 위치된다.
첨부 도면에는 공작기계 부품에 알맞은 안내면이 도시되어 있으며, 공작기계부품은 안내면을 따라 이동될 수 있고 인드라맷 게엠베하(Indramat GmbH)에 의해 공급될 수 있는 것과 같은 직선 전자기 장치 및 안내면과 전자기 구동부품 사이의 유압 베어링과 결합되고, 공작기계 부품의 작동은 구성 부품의 분리 및/또는 유도 댐핑 및/또는 강성을 증가시키도록 추가 유압 베어링을 포함하는 다른 변형물과 전자기 구동부품 사이에 생성된 인력에 의해 촉진되고 실시된다. 선형모터는 애노래드 코포레이션(Anorad Corporation) 또는 NSK USA에 의해 공급된 타입이 될 수 있다.
본 발명은 마주보는 1차 베어링 패드가 필요한 종래의 유압 베어링 패드의 필요성이 감쇄 패드(damping pad)에 대한 필요성을 배제하거나 감소시킬 수 있기 때문에, 유압 베어링이 왕복대와 안내면 조립체의 강성을 증가시키는데 필요한 공작기계의 왕복대와 안내면 조립체내에 상술한 선형 모터를 사용하는 장점이 있다.
다음 도면과 관련하여 본 발명의 상기 목적과 다른 목적과 특징이 설명될 것이다.
본 발명은 공작기계에 관한 것으로서, 특히, 사용하는 공구(들)를 공작물에 대해 이송하고 위치시키는 공구 왕복대와 작업이 공작물에 수행될 수 있도록 공구에 대해 공작물을 이송하고 위치시키는 공작물 왕복대에 관한 것으로서, 보다 상세히는 공작기계의 지지 구조물에 이와같은 왕복대들의 장착 및 각각의 지지 구조물에 대해 그리고 사용할 때 서로에 대해 이와같은 왕복대들을 이동시키는 구동장치에 관한 것이다.
도 1은 본 발명과 결합될 수 있는 타입의 공작기계의 개략 측면도.
도 2는 도 1에 개략적으로 도시된 타입의 공작기계와 같은 공작기계의 안내면에 의해 지지되며, 본 발명의 구동 베어링 장치와 결합되는 공구 왕복대의 측면도.
도 3은 본 발명의 구동 베어링 장치를 더 상세하게 도시하기 위해 확대된 도 2의 3-3선에 따른 단면도.
도 4는 도 2 및 도 3의 공구 왕복대의 저면도.
도 5는 공작기계의 공구 왕복대 및/또는 공작물 왕복대에 사용된 타입의 종래의 유압 베어링 장치의 개략 단면도.
도 6은 본 발명에 결합된 타입의 선형 모터의 개략 사시도.
도 1을 참조하면, 도 1은 종래의 구성과 방법으로 베드(12)의 상부면에 제공된 이격된 궤도 가이드 세트 또는 안내면(16)을 따라 X-X 화살표 방향으로 이동하도록 베이스(12)에 의해 지지된 공작물 왕복대(14)를 이송하는 베드 또는 베이스 (12)를 갖는 연삭기(10) 형태의 공작기계를 도시한 것이다. 종래 구성의 주축대(도시하지 않음)와 심압대(18)는 공작물 왕복대(14)에 의해 지지되어 연삭 숫돌 바퀴(30)와 함께 움직이는 공작물(20)을 그 사이에 고정하고 연삭숫돌 바퀴(30)에 의해 연삭되는 동안 공작물(20)을 회전시킨다. 본 발명의 연삭숫돌 바퀴(30)는 기계 베이스(machine base)(12) 상에 배치된 휠 헤드(40)에 의해 회전가능하게 지지되고 휠 헤드(40)에 의해 지지된 모터(44)로부터 동력을 공급받는 벨트(42)에 의해 구동된다. 휠 헤드(40)는 베이스 또는 베드(12)의 다른 상부면에 형성된 가이드, 궤도 또는 안내면(52)을 따라 Y-Y 화살표 방향으로 이동하도록 슬라이딩가능하게 배치된 왕복대(50)를 포함한다. 궤도 또는 안내면(52)은 종래의 구성이고 종래 방법으로 베이스(12) 상부에 배치되어 Y-Y 화살표 방향으로 공구 왕복대(50)와 연삭숫돌 바퀴(30)의 이동을 안내하고 촉진하여 공작물(20) 상의 캠(32) 연삭을 실시하고 촉진한다. 몇몇 공작기계 구성에서 하부 왕복대(56)는 안내면(52)이 장착되어 공작물(20) 쪽으로 그리고 먼 쪽으로 연삭숫돌 바퀴(30)의 이동을 촉진하고 하부 왕복대 자체는 기계 베드(12)에 의해 지지된 동종의 궤도 세트 또는 안내면(56)을 따라 이동하도록 장착되나 그 결과 하부 왕복대(56)는 X-X 화살표 방향으로 이동하도록 배치되어 공작물(20)의 다른 세그먼트와 함께 작동하는 연삭숫돌 바퀴(30)를 위치시킨다.
적절한 종래의 제어부(62), 바람직하게 CNC 제어부는 왕복대(14, 40, 56) 뿐만 아니라 모터(44)의 이동, 공작물(20)의 회전 및 공작기계(10)의 다른 기능을 제어하도록 제공된다.
도 2-4에 도시되고 본 발명과 결합되는 워크헤드(workhead)(140)에는 공작물 (도시하지 않음)과 함께 움직이는 연삭숫돌 바퀴(130)가 회전가능하게 장착되고 공작물 자체는 공작물(20) 위에서 설명한 주축대 및 심압대와 같은 방법으로 공작물 왕복대에 의해 주축대와 심압대 사이에 회전가능하게 장착된다. 워크헤드(140)의 공작물 왕복대(150)는 도 2에 도시된 기계 베드(162)에 의해 적절하게 지지된 도 2 및 도 3에 도시된 공작물 왕복대 안내면(16)의 도 2에 도시된 이격된 한 쌍의 레일 (152) 위에 위치되고 함께 작동하여 X-X 화살표 방향으로 공작물 왕복대(150)의 이동을 촉진한다. 도 2 및 도 3에 도시된 1차 또는 전자기 코일 조립체(170)는 레일 (150)에 의해 지지되고 안내면(160)의 상부에 배치된 2차 또는 영구 자석판 또는 영구자석판 세트(172)에서 이격되지만 마주보도록 공작물 왕복대(150)에 의해 지지되고 안내면(160)의 길이로 연장된다. 영구자석판(172)은 자기 궤도를 형성하고 자기 궤도는 유도 궤도이거나 또는 1차 코일 조립체(170)와 함께 작동하도록 적절하게 충전된 전자기로 형성될 수 있다. 1차 코일 조립체(170)과 2차 코일 조립체 (172)는 휠 헤드(140) 및 휠 또는 공구 왕복대(150)용 선형 모터(174)를 형성하고 제공한다. 동종의 선형 모터들은 하나가 공구 왕복대(150)용으로 그리고 다른 하나가 공작물 왕복대용으로 제공되는 경우 하부 왕복대에 제공될 수 있다. 달리 선형 모터는 종래의 구성일 수 있고, 공구 왕복대, 하부 왕복대 및/또는 공작물 왕복대에 소정의 이동을 제공하도록 동력을 공급받고 제어된다.
종래의 선형 모터가 도 6에 개략적으로 도시되어 있으며, 1차 코일 조립체 (180)는 안내면(188)의 이격된 레일(186) 사이에 배치된 2차 코일 조립체(184)와 마주보며 함께 작동하도록 왕복대(182) 내에 내장된다.
공구 왕복대, 하부 왕복대 및 공작물 왕복대 등은 왕복대(150)와 같은 왕복대와 안내면(160)과 같은 안내면 사이에 베어링 장치를 필요로 한다. 비교적 강성의 베어링은 레일(152)의 표면과 왕복대(150)의 표면(202) 사이에 유압 베어링 (200)을 형성시키므로써 왕복대(150)와 안내면(160) 사이에 제공된다. 도 3 및 도 4에 도시된 다수의 유압 패드(210)는 각 코너에 근접한 왕복대(150)의 표면(202)에 형성된다. 유압 패드(210)는 도 4에 더 분명하게 도시된 바와같이 가늘고 길며, 유압을 위해 적절하고 상대적으로 얕은 깊이이다. 유압 패드(210a)가 다른 패드 (210) 보다 더 세장이어서 워크헤드(140)의 적절한 위치에서 연삭숫돌 바퀴(130)를 지지하도록 잉여유체가 제공된다.
개구부 또는 포트(230)는 각각의 유압 패드(210, 210a)로 개방되고 각각의 패드에서 도 3에 도시된 유체통로(232, 234)로 연장되고, 유체통로는 각각 유체도관(238)을 수용하는 크기와 구조의 커플링(236)에서 끝나고 유체통로의 타단은 종래 구성과 작동의 매니폴드, 펌프 또는 탱크(reservoir)(도시하지 않음)와 같은 유압유체의 공급원에 연결된다. 상대적으로 단단한 유압 베어링에 적절한 유압을 발생시키고 유지하도록 적절하고 편리한 제어가 제공된다.
종래의 베어링 장치에 비해 본 발명을 더 잘 이해하도록 제공되는 도 5의 종래 유압 베어링 장치 중 A부분의 패드(30)에 패드(210, 210a)가 대응한다. 유체통로(312)는 패드(310)에서 다른 유체통로(314)로 연장되고 다른 유체통로(314)는 입구(316)의 유압유체를 적절한 압력과 제어하에서 그리고 정압 베어링 용도에 적절하게 유체 공급원으로부터 받아들인다. 패드(310)에서 나오는 유체는 A부분의 마주보는 표면(320)과 B부분의 표면(322) 사이에 유압 베어링을 형성하여 A부분이 B부분에 대해 X-X 화살표 방향(즉 도면의 안쪽과 바깥쪽)으로 이동될 수 있다. 유체압력이 클수록 유압 베어링이 더 단단해진다.
유압 베어링 패드(310)는 시스템이 록킹되는 것을 방지하도록 종래의 분리장치에 의해 유체통로(312, 314)가 분리될 수 있다.
그러나, 유압 베어링은 마주보는 베어링면들 사이에 적절하게 이격되는 간극을 유지하도록 예비하중을 받아야 한다. 간극이 너무 협소하면 유체가 적절하게 작용하지 못하고 간극이 너무 크면 유체가 쉽게 유출되고 베어링이 강성을 잃어버린다. 종래의 유압 베어링에서 "예비하중"은 예비하중면(330)에 형성된 유체 패드 (334)를 가진 "예비하중" 면 세트(330, 332)를 마찰하므로서 제공된다. 유체통로 (336, 338)는 유압유체가 "예비하중"패드(334)로 향한다. 패드(310)에 의해 제공된 유체압력은 B부분의 표면(322)에 대해 작용하고 이에 의해 발생된 반력은 각각 A와 B부분에 작용하지만, B부분이 고정적으로 배치된 후 반력이 B부분에서 먼쪽으로 A부분을 이동시킬 경우, A부분의 무게에 의해 약간 변형된다. 한편 B부분의 표면(332)에 대해 작용하는 유체 압력에 의해 생성된 "예비하중"력은 B부분을 향해 A부분을 당기는 경향이 있는 표면(330, 332) 사이에 반력을 발생시킨다. 제어된 "예비하중"은 유압 베어링의 베어링면들 사이에 이격된 간극에 효율적인 제어를 제공한다.
따라서 종래의 유압 베어링의 사용은 이동부분이 "예비하중" 표면, 유압유체 패드 및 통로에 제공되도록 설계되는 것 뿐만 아니라 이들 기계가공 표면, 패드 및 통로를 이동 패드내로 확장하는 것을 필요로 한다.
도 6에 도시된 것과 같은 종래의 선형 모터와 본 발명의 선형 모터(174)는 1차 코일 조립체와 2차 코일 조립체 사이에 강한 인력을 발생시킬 수 있다. 따라서 1차 코일 조립체와 2차 코일 조립체 사이에 강한 인력을 발생시킬 수 있는 적절한 선형모터를 선택하므로서, 본 발명은 유압 베어링에 알맞은 "예비하중"을 제공하고 "예비하중" 면, 유압패드, 통로 및 "예비하중" 패드와 통로에 알맞은 유체에 대한 필요조건을 배제한다.
본 발명의 선형모터(174)는 공구 왕복대(150)에 의해 지지된 1차 코일 조립체(170)와 안내면(160)에 의해 고정적으로 지지된 2차 코일 조립체(172) 사이에 인력을 제공하도록 선택되었고, 워크헤드(140)의 무게로 인력이 증가할 때 유압 베어링(200)에 적절한 "예비하중"을 제공한다. 1차 코일 조립체와 2차 코일 조립체 사이에 더 크거나 작은 인력을 발생시키는 선형 모터가 유압 베어링(들)에 필요한 강성에 따라 사용될 수 있다. 더 큰 인력은 유압 베어링에 더 큰 유체압력을 제공하고 따라서 유압 베어링이 더 단단해진다.
도 3에 도시된 추가 유압 베어링(300)은 공구 왕복대(150)의 수직면(302)과 안내면(160)의 수직면(304) 사이에 제공된다. 같은 원형 형상이지 않지만 패드 (210)와 같은 유압 패드(310)는 왕복대(150)의 각 단부에서 어느 한 수직면(302)에 형성되거나 또는 왕복대의 단부와 단부 사이에 균일하게 분포되도록 형성된다. 적절한 유압유체는 적절한 종래의 유압유체 펌프와 제어기로부터의 제어하에서 유압유체의 적절한 공급구에서 포트와 통로(320)를 통해 패드(310)로 공급된다. 베어링(200, 300)에서 배출되는 유압유체는 안내면(162)에 제공된 공동(cavity)(350)으로 배수되고 그 후 공동에서 도관(352)을 통해 탱크(360)로 배수되고, 리저버(360)에는 유압 베어링(200, 300)에 알맞은 소정의 압력을 유지하도록 적절한 순환 펌프와 제어기가 설치될 수 있다. 베어링(200)에 알맞은 위에서 설명한 타입의 소정 인력이 유압 베어링(300) 하나에 또는 둘 모두에 제공되는 경우 이들 유압 베어링에 "예비하중"을 가한다.
다른 유압 패드(도시하지 않음)는 베어링(200)에 대해 감쇄 목적으로 패드 (210, 210a)에 제공될 수 있지만 "예비하중"에 사용되는 것처럼 배치되고 위치된다. 적절한 유압유체는 적절하게 제공된 통로를 통해 이와같은 댐핑 패드로 공급된다. 더욱이 선형모터(174)의 인력에 힘을 더하는 것이 필요한 경우, 다른 유압 패드는 "예비하중"을 가하기 위해서 뿐만 아니라 또는 대신에 감쇄시키기 위해 사용될 수 있다.
본 발명은 바람직한 실시예만을 설명하였지만, 다른 모방, 변형 및 변경이 위에서 설명한 설명에 비추어 이 기술분야에 기술을 사람에 의해 제안될 수 있을 것이다. 그러므로 이와같은 모든 모방, 변형, 변경이 첨부한 청구의 범위에 한정된 본 발명의 범위내에 속하게 된다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (51)

  1. 왕복대가 제 1안내면 위치와 제 2안내면 위치 사이의 안내면과 여러 안내면 위치 사이의 안내면을 따라 이동하도록 안내면에 의해 지지되는 왕복대와 안내면용 왕복대 구동지지장치에 있어서,
    (a) 하나가 상기 왕복대에 의해 지지되고 다른 것이 상기 안내면에 의해 지지되는 1차 구동 수단과 2차 구동 수단을 포함하는 선형모터 구동수단,
    (b) 제 1유압 베어링면을 포함하는 상기 왕복대와 제 2유압 베어링면을 포함하는 상기 안내면,
    (c) 상기 제 1유압 베어링면과 상기 제 2유압 베어링면에 알맞은 유압유체를 제공하는 유압유체수단,
    (d) 상기 안내면과 상기 왕복대 사이에 상기 왕복대의 이동을 촉진하는 유압 베어링 수단을 제공하도록 함께 작동하는 상기 제 1유압 베어링면과 상기 제 2유압 베어링면과 상기 유압유체, 및
    (e) 미리 결정된 크기와 미리 결정된 방향의 미리 결정된 인력을 제공하도록 함께 작동하며 상기 유압 베어링 수단의 기능을 촉진하는 상기 선형 모터 구동 수단의 1차 구동 수단과 2차 구동 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 왕복대와 안내면용 왕복대 구동지지장치 .
  2. 제 1항에 있어서, 상기 1차 구동 수단은 상기 왕복대에 의해 지지되고 상기2차 구동 수단은 상기 안내면에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 왕복대와 안내면용 왕복대 구동지지장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 2차 구동 수단은 상기 제 1안내면 위치에서 상기 제 2안내면 위치로 연장되는 것을 특징으로 하는 왕복대와 안내면용 왕복대 구동지지장치.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 2차 구동 수단은 다수의 영구 자석판을 포함하고 상기 1차 구동 수단은 전자석을 포함하는 것을 특징으로 하는 왕복대와 안내면용 왕복대 구동지지장치.
  5. 제 2항에 있어서, 상기 1차 유압 베어링면은 다수의 유압유체 패드를 포함하는 것을 특징으로 하는 왕복대와 안내면용 왕복대 구동지지장치.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 다수의 유압유체 패드 중 한 쌍은 상기 유압 베어링면의 각 단부에 근접하게 위치되는 것을 특징으로 하는 왕복대와 안내면용 왕복대 구동지지장치.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 제 1유압 베어링면은 상기 안내면에 제공된 대응하는 한 쌍의 이격된 동일 평면 표면과 함께 작동하는 상기 왕복대에 제공된 한 쌍의 이격된 동일 평면 표면을 포함하는 것을 특징으로 하는 왕복대와 안내면용 왕복대 구동지지장치.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 왕복대와 상기 안내면의 상기 동일 평면 표면은 수직하게 배치되는 것을 특징으로 하는 왕복대와 안내면용 왕복대 구동지지장치.
  9. 제 2항에 있어서, 상기 미리 결정된 인력의 상기 미리 결정된 방향은 상기 유압 베어링 수단의 미리 결정된 유압력 방향에 반대인 것을 특징으로 하는 왕복대와 안내면용 왕복대 구동지지장치.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 미리 결정된 인력은 상기 유압 베어링 수단용 예비하중력을 포함하는 것을 특징으로 하는 왕복대와 안내면용 왕복대 구동지지장치.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 제 1유압 베어링 수단에 수직한 방향으로 작동하는 제 2유압 베어링 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 왕복대와 안내면용 왕복대 구동지지장치.
  12. 제 2항에 있어서, 상기 왕복대와 상기 왕복대 구동수단은 공작기계의 공구 왕복대용인 것을 특징으로 하는 왕복대와 안내면용 왕복대 구동지지장치.
  13. 제 12항에 있어서, 상기 공작기계는 연삭기인 것을 특징으로 하는 왕복대와 안내면용 왕복대 구동지지장치.
  14. 제 2항에 있어서, 상기 왕복대와 상기 왕복대 구동수단은 공작기계의 공작물 왕복대용인 것을 특징으로 하는 왕복대와 안내면용 왕복대 구동지지장치.
  15. 제 14항에 있어서, 상기 공작기계는 연삭기인 것을 특징으로 하는 왕복대와 안내면용 왕복대 구동지지장치.
  16. 제 2항에 있어서, 상기 왕복대와 왕복대 구동수단은 공작기계의 공구 왕복대를 지지하는 것을 특징으로 하는 왕복대와 안내면용 왕복대 구동지지장치.
  17. 제 16항에 있어서, 상기 공작기계는 연삭기인 것을 특징으로 하는 왕복대와 안내면용 왕복대 구동지지장치.
  18. 제 1안내면 위치와 제 2안내면 위치사이의 안내면과 이들 사이의 여러 안내면 위치 사이의 안내면을 따라 이동하도록 상기 안내면에 의해 지지된 왕복대와 안내면을 포함하는 공작기계에 있어서,
    (a) 하나가 상기 왕복대에 의해 지지되고 다른 것이 상기 안내면에 의해 지지되는 1차 구동장치와 2차 구동장치를 포함하는 선형모터 구동장치,
    (b) 제 1유압 베어링면을 포함하는 상기 왕복대와 제 2유압 베어링면을 포함하는 상기 안내면,
    (c) 상기 제 1유압 베어링면과 상기 제 2유압 베어링면에 제공된 유압유체,
    (d) 상기 안내면과 상기 왕복대 사이에 상기 왕복대의 이동을 촉진하는 유압 베어링을 제공하도록 함께 작동하는 상기 제 1유압 베어링면과 상기 제 2유압 베어링면과 상기 유압유체, 및
    (e) 미리 결정된 크기와 미리 결정된 방향의 미리 결정된 인력을 제공하도록 함께 작동하며 상기 유압 베어링 수단의 기능을 촉진하는 상기 선형 모터 구동 수단의 1차 구동장치와 2차 구동장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계.
  19. 제 18항에 있어서, 상기 1차 구동장치는 상기 왕복대에 의해 지지되고 상기 2차 구동장치는 상기 안내면에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 공작기계.
  20. 제 19항에 있어서, 상기 2차 구동장치는 상기 제 1안내면 위치에서 상기 제 2안내면 위치로 연장되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 공작기계.
  21. 제 20항에 있어서, 상기 2차 구동장치는 다수의 영구 자석판을 포함하고 상기 1차 구동장치는 전자석을 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계.
  22. 제 19항에 있어서, 상기 1차 유압 베어링면은 다수의 유압유체 패드를 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계.
  23. 제 22항에 있어서, 상기 다수의 유압유체 패드 중 한 쌍은 상기 유압 베어링면의 각 단부에 근접하게 위치되는 것을 특징으로 하는 공작기계.
  24. 제 23항에 있어서, 상기 제 1유압 베어링면은 상기 안내면에 제공된 대응하는 한 쌍의 이격 동일 평면 표면과 함께 작동하는 상기 왕복대에 제공된 한 쌍의 이격 동일 평면 표면을 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계.
  25. 제 24항에 있어서, 상기 왕복대와 상기 안내면의 상기 동일 평면 표면은 수직하게 배치되는 것을 특징으로 하는 공작기계.
  26. 제 19항에 있어서, 상기 미리 결정된 인력의 상기 미리 결정된 방향은 상기 유압 베어링의 미리 결정된 유압력 방향에 반대인 것을 특징으로 하는 공작기계.
  27. 제 26항에 있어서, 상기 미리 결정된 인력은 상기 유압 베어링용 예비하중력을 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계.
  28. 제 27항에 있어서, 상기 제 1유압 베어링에 수직한 방향으로 작동하는 제 2유압 베어링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계.
  29. 제 19항에 있어서, 상기 왕복대와 상기 왕복대 구동장치는 공작기계의 공구 왕복대용인 것을 특징으로 하는 공작기계.
  30. 제 29항에 있어서, 상기 공작기계는 연삭기인 것을 특징으로 하는 공작기계.
  31. 제 19항에 있어서, 상기 왕복대와 상기 왕복대 구동장치는 공작기계의 공작물 왕복대용인 것을 특징으로 하는 공작기계.
  32. 제 31항에 있어서, 상기 공작기계는 연삭기인 것을 특징으로 하는 공작기계.
  33. 제 19항에 있어서, 상기 왕복대와 왕복대 구동장치는 공작기계의 공구 왕복대를 지지하는 것을 특징으로 하는 공작기계.
  34. 제 33항에 있어서, 상기 공작기계는 연삭기인 것을 특징으로 하는 공작기계.
  35. 왕복대가 제 1안내면 위치와 제 2안내면 위치사이의 안내면과 이들 사이의 여러 안내면 위치 사이의 안내면을 따라 이동하도록 안내면에 의해 지지되는 안내면에 왕복대를 장착하고 구동하는 방법에 있어서,
    (a) 1차 구동수단과 2차 구동 수단을 갖고 상기 왕복대와 상기 안내면 사이에서 작동하도록 상기 1차 구동수단과 2차 구동 사이에 인력을 갖는 선형 모터수단을 제공하는 단계,
    (b) 상기 왕복대와 상기 안내면 사이에 유압 베어링 수단을 제공하는 단계,
    (c) 상기 유압 베어링 수단 예비하중을 가하도록 상기 선형 모터의 1차 구동수단과 2차 구동수단 사이의 상기 인력을 이용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 안내면에 왕복대를 장착하고 구동하는 방법.
  36. 제 35항에 있어서, 상기 왕복대가 상기 1차 구동수단을 지지하고 상기 안내면이 상기 2차 구동수단을 지지하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안내면에 왕복대를 장착하고 구동하는 방법.
  37. 제 35항에 있어서, 상기 제 1안내면 위치에서 상기 제 2안내면 위치까지 연장되는 상기 2차 구동수단을 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안내면에 왕복대를 장착하고 구동하는 방법.
  38. 제 37항에 있어서, 상기 1차 구동수단으로 다수의 영구자석판을 제공하고 상기 제 2구동수단으로 전자석을 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안내면에 왕복대를 장착하고 구동하는 방법.
  39. 제 37항에 있어서, 상기 제 1유압 베어링면에 다수의 유압 베어링 패드를 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안내면에 왕복대를 장착하고 구동하는 방법.
  40. 제 39항에 있어서, 상기 유압 베어링면의 각 단부에 인접하게 상기 다수의 유압유체 패드 중 한 쌍을 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안내면에 왕복대를 장착하고 구동하는 방법.
  41. 제 40항에 있어서, 상기 왕복대에 한 쌍의 이격된 동일 평면 표면을 가진 상기 제 1유압 베어링면을 제공하는 단계, 및
    상기 왕복대에 상기 한 쌍의 이격된 동일 평면 표면과 함께 작동하는 대응하는 한 쌍의 이격된 동일 평면 표면을 가진 상기 안내면을 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안내면에 왕복대를 장착하고 구동하는 방법.
  42. 제 41항에 있어서, 상기 왕복대의 상기 동일평면 표면과 상기 안내면을 수직하게 배치하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안내면에 왕복대를 장착하고 구동하는 방법.
  43. 제 36항에 있어서, 상기 유압 베어링 수단의 미리 결정된 유압력 방향에 반대되도록 상기 미리 결정된 인력의 상기 미리 결정된 방향을 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안내면에 왕복대를 장착하고 구동하는 방법.
  44. 제 43항에 있어서, 상기 유압 베어링 수단용 예비하중력을 포함하는 상기 미리 결정된 인력을 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안내면에 왕복대를 장착하고 구동하는 방법.
  45. 제 44항에 있어서, 상기 제 1유압 베어링 수단에 수직한 방향으로 작동하는 제 2유압 베어링 수단을 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안내면에 왕복대를 장착하고 구동하는 방법.
  46. 제 36항에 있어서, 공작기계의 공구 왕복대에 알맞은 상기 왕복대와 상기 왕복대 구동수단을 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안내면에 왕복대를 장착하고 구동하는 방법.
  47. 제 46항에 있어서, 상기 공작기계는 연삭기인 것을 특징으로 하는 안내면에 왕복대를 장착하고 구동하는 방법.
  48. 제 36항에 있어서, 상기 왕복대와 왕복대 구동수단을 가진 공작기계의 공구 왕복대를 지지하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안내면에 왕복대를 장착하고 구동하는 방법.
  49. 제 48항에 있어서, 상기 공작기계는 연삭기인 것을 특징으로 하는 안내면에 왕복대를 장착하고 구동하는 방법.
  50. 제 36항에 있어서, 상기 왕복대와 왕복대 구동수단을 가진 공작기계의 공구 왕복대를 지지하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안내면에 왕복대를 장착하고 구동하는 방법.
  51. 제 50항에 있어서, 상기 공작기계는 연삭기인 것을 특징으로 하는 안내면에 왕복대를 장착하고 구동하는 방법.
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