KR100472716B1 - 탭핑 유니트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 구동 유니트와 분리하여 프레스 기계 등의 작업기계에 부착하고, 작업기계의 공정중의 공작물에 고속 및 고정밀도의 탭가공을 행할 수 있는 탭핑(tapping) 유니트를 제공하는 것을 목적으로 한다.

구동 유니트의 출력축에 회전전달 케이블(5)을 통하여 연결되는 입력축(12)에 밀폐된 하우징(9) 내부의 구동 베벨기어(15)가 고정되어 있다. 구동 베벨기어(15)에는 스핀들(spindle)(19)이 동축으로 일체로 회전하고, 또한 축방향으로 상대 변위 가능하도록 연결되어 있는 피구동 베벨기어(17)가 맞물려 있다.

스핀들(19)은 수나사부(19A)가 마스터 메탈(20)의 암나사부(20A)에 나사결합되고, 하우징(9) 외부로 돌출한 단부에 탭칼(T)을 지지하는 스핀들 척(21)이 설치되어 있다.

Description

탭핑 유니트{Tapping unit}

본 발명은 프레스 기계나 산업용 로봇, 트랜스퍼 장치 등(이하, 총칭하여 작업기계라 한다.)의 기계 본체나 금형, 핸드, 지그(jig) 등에 부착하여 작업기계의 공정 중에 공작물에 탭가공을 행하기 위한 탭핑 유니트에 관한 것이다.

연속 운전하고 있는 프레스 기계의 공정 중에 탭핑머신으로 공작물에 탭가공을 행하는 경우, 프레스 기계의 1사이클 중에 할당된 탭가공의 시간은 짧고, 탭가공의 타이밍 동조가 곤란하다.

또한, 공작물이 다음 공정으로 보내질 때에, 이송위치와 가공위치와의 사이에서 상하이동과 수평이동을 행하고 있기 때문에, 탭칼을 공작물에 대해 삼차원적으로 정확하게 위치 결정하고, 또한 정확한 이송 피치로 정역(正逆)회전을 완료시키는 것이 곤란하다.

또한, 프레스 금형 안에서의 제한된 스페이스에 탭핑을 행하기 위한 기구를 추가할 필요가 있다.

이러한 문제에 대해 종래부터 여러 가지의 기술이 제안되고 있고, 예를 들면, 일본국 특허 제2562298호에 기재되어 있는 것이 있다. 이것은 도 13에 도시한 바와 같이, 프레스 기계(A1)의 램(ram)측의 가동부(A2)에 연결한 스크류·너트 시스템(A3)으로, 가동부(A2)의 상하운동을 정역 회전운동으로 변환하고, 베드측 금형에 부착한 탭핑머신(A4)의 전동기구를 통해 탭칼을 구동하고, 프레스 기계(A1)상의 공작물(W)에 탭가공하는 구조로 되어 있다.

또한, 일본국 특개평 7-112324호 공보, 일본국 특개평 4-289021호 공보, 일본국 특개평 7-060545호 공보에 기재되어 있는 바와 같이, 프레스 기계의 가동부의 운동을 구동력으로서 이용하지 않고, 모터를 장비하여 금형, 혹은 프레스 헤드상에 부착한 탭핑머신도 제안되고 있다.

또한, 도14에 도시한 바와 같이, 다축 헤드(B1)를 갖는 드릴링 머신(drilling machine)이나 탭핑머신으로부터 회전전달 케이블(B2)을 이용하여 출력축(B3)의 회전방향을 변화시키고, 프레스 기계(B5)측에 부착한 마스터 메탈(B6)에 나사 결합시킨 스핀들(B7)을 회전하는 기술은 종래부터 주지되어 있다.

이 도면에 도시한 것은 탭칼(T)을 지지하는 스핀들(B7)의 나사 스트로크(L)를 회전전달 케이블(B2)의 가요성이 흡수하기 때문에, 스핀들(B7)을 회전시키기 위한 육각 샤프트나 스플라인 등을 갖는 슬리브부를 생략할 수 있고, 통상은 프레스 공정이 종료한 후에 공작물(W)을 여러방향에서 동시에 텝가공을 행하는 수단으로서 널리 이용되고 있다.

상술한 일본국 특허 제2562298호에 기재되어 있는 것에서는 탭핑머신이 고정밀도의 부착가공과 조정이 행해져 금형에 부착된 경우에는 기계적 고장이 없는 한, 거의 완벽하게 프레스 동작과 동조하여 탭핑을 행할 수 있고, 고속운전이 가능하다.

그러나, 가동부의 운동을 기준으로 하여, 스크류·너트 시스템을 통하여 왕복운동을 정역회전 운동으로 변환하는 구조이기 때문에, 탭칼이 부착된 피치 이송기구부와 스핀들부는 금형에 대해 고정되어 있든지, 또는 상하 약간의 양만 부착위치의 이동이 가능하고, 수평방향, 특히 전후방향으로 이동시키는 것이 곤란하다.

부착위치의 조정은 적어도 상하 2군데 필요하고, 금형에 따라 다이높이 조정, 즉 램 높이를 조정할 때마다 부착위치의 조정을 행할 필요가 있다.

또한, 램측 부착부와 베드측 부착부와의 전후방향의 수평거리(d)(도13 참조)가 구조상 정해져 있기 때문에, 절차마다 사양이 다른 금형으로 교체하는 것이 곤란하고, 범용성이 부족하다는 결점이 있다.

한편, 일본국 특개평 7-112324호 공보, 일본국 특개평 4-289021호 공보, 일본국 특개평 7-060545호 공보에 기재되어 있는 것에는 모두 구동원(모터)을 포함한 장치의 대부분을 금형 또는 프레스 헤드에 부착하고 있기 때문에, 소형화에 한계가 있다.

또한, 소형화할 수 있다고 하더라도, 일본국 특개평 7-112324호 공보에 기재되어 있는 바와 같이 정확한 탭칼의 피치 이송 기구를 생략하고 있거나, 반대로 일본국 특개평 4-289021호 공보나 일본국 특개평 7-060545호 공보에 기재되어 있는 바와 같이, 피치 이송을 궁리했을 때에는 소형화할 수 없고, 그의 금형이라든가 기계전용으로 되어 버린다는 문제가 있다.

또한, 도14에 도시한 것으로는 회전전달 케이블의 앞에 연결된 스핀들의 마스터 나사를 금형내에 부착하면, 매우 간편하게 프레스 기계와 일체화 할 수 있는 것은 용이하게 발상할 수 있고, 실제 시도되고 있다.

그러나, 출력축의 회전을 방향을 변환하여 전달하는 수단으로서 회전전달 케이블을 사용하고 있기 때문에, 모든 방향에서 마스터 메탈과 스핀들을 공작물의 바로 앞에 배치할 수 있는 반면, 회전전달 케이블의 구조상, 그 허용 굽힘 반경(r)이 예를 들면, 회전전달 케이블내의 내부 샤프트가 지름 6㎜인 것에서는 150㎜정도로 크고, 또한 회전전달 케이블 단부에 직선부를 필요로 하고 있기 때문에, 스핀들의 축방향으로 끌려 나오는 치수가 길어지는 문제가 있다.

또한, 스핀들은 그 축방향에 이송 스트로크가 있기 때문에, 하형의 높이(H1)내에 수용되지 않고, 어떻게 해서든지 회전전달 케이블의 허용 굽힘 반경내에서 부착할 수 있다고 하여도 회전전달 케이블이 긴 만큼, 그 중량을 항상 마스터 메탈이 부담하게 된다.

그리고, 마스터 나사가 형성된 스핀들과 회전전달 케이블의 연결 부분에 굽힘 각도가 생기고, 굽힘 하중이 충격 하중이 되어 회전전달 케이블의 중량에 의한 부하와 맞춰지고, 마스터 나사와 마스터 메탈의 사이에서 작용하기 때문에, 양자의 사이의 접촉면 압력이 커지고, 윤활유 막 끊김 등의 윤활불량을 야기하기 쉽고, 더구나 마스터 나사와 마스터 메탈은 먼지에 대한 방호수단을 갖지 않기 때문에 마스터 나사와 마스터 메탈이 조기에 마모되어 버리는 문제가 있다.

그리고, 길고 중량이 있는 회전전달 케이블을 다수 부착한 다축 헤드는 각각의 출력축의 관성 모멘트나 마찰에 의한 회전저항이 증가하고, 이에 따른 동력 손실도 커지기 때문에, 본래 단독으로 운전되는 탭핑머신의 동력성능으로는 프레스 기계의 연속운전에 동기시키는 것이 곤란하다.

또한, 통상의 탭핑머신은 구동원에 삼상 유도 모터가 이용되고, 이에 더해 전자 브레이크가 부가되는 경우도 있고, 탭칼을 지지하는 스핀들의 스트로크 마다 정회전, 정지, 역회전, 정지 식으로 2회의 모터 기동을 하여 스핀들의 진퇴 스트로크가 반복되면, 회전방향을 전환할 때에 모터에 대전류가 흘러 코일의 손상이나 릴레이 회로의 고장을 일으키거나, 조기에 브레이크 마모를 발생시키는 부적합한 경우가 있다.

한편, 상기 부적합한 경우를 회피하는 것으로서, 크랭크와 구동나사, 혹은 원형 캠과 랙 피니온 기어의 조합으로 스핀들의 정역회전의 전환 동작을 기계적으로 행하고, 모터는 항상 한쪽 방향으로만 회전하도록 하는 것이 제안되고 있다(예, 일본국 특허 제2120082호).

그러나, 이러한 연구에 의해서도 모터의 기동회수의 제한과 릴레이 접점의 능력을 넘을 수는 없다.

또한, 삼상 유도 모터는 기동 당초의 회전가속 중에는 탭가공에 필요한 토크가 얻어지지 않기 때문에, 공작물에 형성되어 있는 하부구멍에 탭칼이 접촉한 위치에서 시동하여 바로 탭가공을 행할 수 없고, 가공시간의 타임 래그(time lag)가 커짐과 아울러 정지 정밀도도 낮기 때문에 가공된 나삿니의 정밀도에 있어서 신뢰성에도 문제가 있다.

그래서, 본 발명은 상술한 바와 같이 종래 기술의 문제를 해결하고, 구동 유니트와 분리하여 프레스 기계 등의 작업기계에 부착하고, 작업기계의 공정 중의 공작물에 고속 그리고 고정밀도의 탭가공을 행할 수 있는 탭핑 유니트를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 탭핑 유니트는 프레스 기계 등의 작업기계의 공작물과 함께 변위하는 가동부재에 자유자재로 착탈되도록 고정되어 있는 내부가 밀폐된 하우징과, 상기 하우징 내부에서 자유자재로 회전하도록 베어링 지지되고 한쪽의 단부가 하우징 외부로 돌출하여 상기 단부가 회전전달 케이블을 통해 구동 유니트의 출력축에 연결되는 입력축과, 하우징 내부에서 입력축의 다른 쪽의 단부에 고정된 구동 베벨기어와, 상기 구동 베벨기어와 맞물려 하우징 내부의 정위치에서 자유자재로 회전하도록 베어링 지지된 피구동 베벨기어와, 상기 피구동 베벨기어에 대해 동축으로 일체로 회전하고, 또한 축방향으로 상대 변위가능하도록 연결되어 있음과 아울러 하우징 외부로 돌출한 한쪽의 단부에 탭칼을 지지하는 스핀들 척이 설치되고, 하우징 내부에 항상 위치하는 부분의 외주면에 수나사부가 형성된 스핀들과, 하우징 내부에 고정되어 스핀들의 수나사부와 나사결합하는 암나사부가 형성된 마스터 메탈을 구비한 것이다.

본 발명의 탭핑 유니트에 있어서는 마스터 메탈의 암나사부에 나사 홈과 교차하는 방향으로 뻗는 적어도 하나의 오일 저장홈이 형성되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 탭핑 유니트는 구동 유니트가 갖는 구동원에 축 각도의 계산을 펄스로 제어하는 펄스 모터를 이용하고, 작업기계의 가동부재가 공작물을 지지하고 있는 짧은 시간내에 탭칼의 정역회전 동작이 행해지도록 고속회전, 고 토크 기동, 급정지를 미리 설정하여 사용하는 것이 바람직하다. 이 때, 탭 공정중의 탭칼의 정역회전 동작의 구동의 타이밍은 상기 작업기계의 타이밍 신호에 근거하여 제어된다.

또한, 펄스 모터에 입력되는 상대측 작업기계로부터의 구동 펄스신호에 의해 펄스 모터의 축각도가 시시각각 절대값으로 제어됨으로써 작업기계의 움직임에 대응한 탭칼의 회전각도와 축방향위치가 제어되는 것도 바람직하다.

본 발명의 탭핑 유니트는 프레스 기계나 산업용 로봇, 트랜스퍼 장치 등 작업기계의 작업본체와 금형, 핸드 등의 공작물과 함께 이동하는 가동부재에 자유자재로 착탈하도록 고정되어 이용된다.

또한, 작업대 등에 조립하여 간편한 탭 지그로서도 이용할 수 있다.

본 발명의 탭핑 유니트는 그 내부가 밀폐된 하우징을 갖고 있고, 외부의 먼지 등이 하우징 내부로 침입하는 것이 방지됨과 아울러, 내부의 윤활유 등이 외부로 흘러나와 주위를 오염시키지 않는 구조로 되어 있다.

구체적으로는 하우징에 발생하는 극간을 O링 등의 시일부재를 이용하여 밀폐함으로써 하우징 내부를 외부로부터 완전히 밀폐하고 있다.

또한, 하우징은 작업기계의 가동부재에 고정하여 이용하기 때문에 경량화하는 것이 바람직하고, 알루미늄이나 알루미늄계의 경합금으로 제작하는 것이 바람직하다.

또한, 탭핑 유니트는 회전전달 케이블을 통하여 구동 유니트로 회전 구동되는 입력축을 갖고 있고, 상기 입력축의 회전은 하우징 내부에 설치되어 있는 구동 베벨기어에 전달되고, 또한 이것과 맞물려 있는 피구동 베벨기어를 통하여 하우징 외부에서 탭칼을 스핀들 척에 지지하고 있는 스핀들에 전달되도록 되어 있다.

스핀들은 하우징내에 고정된 마스터 메탈의 암나사부와 스핀들의 수나사부와의 나사결합에 의해 회전과 함께 축방향으로 진퇴하고, 스핀들이 정회전하면 전진하여 스핀들 척에 지지되어 있는 탭칼이 공작물에 미리 형성되어 있는 하부구멍에 파고 들어 나사 구멍을 형성한다. 또한, 스핀들이 역회전하면 스핀들은 후퇴하고, 탭칼을 공작물에 형성된 나사구멍으로부터 물러 나온다.

이 때, 피구동 베벨기어는 하우징 내부에서 자유자재로 회전하도록 베어링 지지되어 있고, 또한 스핀들은 피구동 베벨기어에 대해 동축으로 일체로 회전하고, 또한 축방향으로 상대변위 가능하게 연결되어 있기 때문에, 스핀들의 축방향 변위는 입력축측에 전달되지 않고, 따라서 회전전달 케이블에 트러스트(thrust) 하중이 가해지지 않는다. 또한, 스핀들과 피구동 베벨기어와의 사이의 연결수단은 스프라인이나 키이를 이용하여 용이하게 실현할 수 있다.

본 발명의 탭핑 유니트에서는 입력축과 스핀들과의 사이에서 구동 베벨기어와 피구동 베벨기어에 의해 회전의 전달을 행하고 있기 때문에, 탭칼의 방향을 입력축과 직각 내지 그 전후의 각도로 할 수 있고, 공작물에 대해 여러 방향으로부터 탭가공이 가능하게 되어 있다.

또한, 마스터 메탈의 암나사부에 나사홈과 교차하는 방향으로 뻗는 오일 저장홈이 형성되어 있는 경우에는 윤활유가 오일 저장홈에 저장되고, 여기에서 스핀들의 회전에 의해 상기 암나사부와 스핀들의 수나사부와의 극간에 윤활유가 공급되어 항상 양호한 윤활상태가 유지된다.

오일 저장홈은 암나사부 전체 길이에 걸쳐서 형성하지 않고도 효과를 얻을 수 있지만, 윤활유를 탭핑 유니트의 하우징내에 봉입하는 경우에는 전체 길이를 관통시킴으로써 스핀들의 스트로크마다 윤활유의 오일면이 승강하기 때문에 보다 효과적이다.

또한, 마스터 메탈을 끼워 양측에 윤활유의 출입구를 설치할 때는 적하식의 경우는 암나사부의 축방향으로 관통시키지 않고, 또한 오일 펌프로 강제 순환시키는 경우에는 관통시킴으로써 윤활효과와 더불어 냉각효과를 높일 수 있다.

상기 오일 저장홈은 횡단면 반원 또는 삼각형 등의 다각형 단면으로 하고, 하나 또는 복수, 마스터 메탈의 중심축선에 평행하든지, 약간 나선형으로 완곡하게 형성할 수 있다.

또한, 탭핑 유니트를 구동하는 구동 유니트가 갖는 구동원에 펄스 모터를 이용하는 경우에는 탭칼을 지지하는 스핀들을 미리 설정한 후퇴위치와 전진위치에 전자 브레이크 등에 의하지 않고서 정밀도 좋게 정지시킬 수 있고, 또한 짧은 시간간격으로 반복되는 정역회전 구동 및 급격한 정지동작에 견딜 수 있다.

또한, 구동원을 펄스 모터로 한 경우에는 펄스 모터에 가해지는 부하 토크와 탭 가공에 필요한 시간까지 산출하면, 탭가공시의 부하시에 있어서의 스핀들의 정역회전과 정지의 모든 동작이 펄스 모터의 정격 부하의 범위내에서 행해질 수 있기 때문에, 장기간에 걸친 연속사용에 견딜 수 있다.

또한, 구동 유니트가 갖는 구동원에 펄스 모터를 이용하고 있는 경우에는 탭공정중의 탭칼의 정역회전 동작이 상기 가동부재가 공작물을 지지하고 있는 짧은 시간내에 행해지도록 펄스 모터의 회전과 정지의 타이밍을 작업기계의 가동부재 위치를 로터링 캠 스위치 등의 타이밍 출력 스위치 또는 펄스 엔코더의 출력신호에 근거하여 제어할 수 있다.

이 경우, 펄스 모터는 이하의 3개의 방법으로 제어할 수 있다. 즉, 제1 방법은 최초로 작업기계측의 정지나 운전조건이 성립한 신호를 기다리고, 펄스 모터가 정회전, 역회전, 정지의 1사이클의 동작을 행하고, 다음으로 그 완료신호를 작업기계측으로 되돌림으로써 작업기계의 운전조건을 성립시키는 연속적인 방법이다.

또한, 제2 방법은 작업기계측의 연속운전 중, 탭가공이 허가된 시간을 신호입력하여 그 허가된 시간내에 펄스 모터가 정회전, 역회전, 정지의 1사이클의 동작을 신속히 행하고, 탭가공을 완료하는 방법이다.

단, 이 방법에서는 허가되어 있는 시간내에 탭가공이 완료했는지의 여부를 판단하고, 작업기계측에 인터 로크신호를 출력할 필요가 있다.

또한, 제3 방법은 작업기계측의 가동부의 위치를 펄스 엔코더에 의해 검출하고, 그 펄스 신호와 펄스 모터의 회전각도와의 관계를 미리 프로그램하여 두고, 시시각각 입력되는 상기로부터의 펄스신호에 펄스 모터의 회전각을 대응시켜 펄스의 절대값으로 제어를 행하는 방법이다. 본 명세서에서는 이것을 절대값 제어라 한다.

펄스 모터를 제어하는 제어수단은 상술한 복수의 제어방법 중의 하나를 선택적으로 실행 가능하게 구성하여도 좋고, 하나의 제어방법만을 실행하도록 구성하여도 좋다.

또한, 작업기계와 연동시키지 않고서 탭핑 유니트를 부착한 공작물 지지 지그를 구동 유니트의 상부 등에 장착하고, 공작물 검출 센서의 검출신호가 수동입력으로 펄스 모터를 운전가능하게 함으로써, 단독 운전도 가능한 용도가 넓은 탭핑머신으로서 사용하는 것도 가능하다.

<실시예>

도1은 본 발명의 탭핑 유니트의 일 실시예를 나타낸 것으로, 탭핑 유니트(1)는 프레스 기계(2)의 하형(2A)에 자유자재로 착탈하도록 부착되고, 하형(2A)상에 고정된 공작물(W)에 나사 구멍을 형성한 것이다.

이 실시예에서는 탭핑 유니트(1)는 하형(2A)이 다른 위치에 2대 부착되어 있고, 다축 탭핑머신으로서의 기능을 갖는 것이며, 이것들의 탭핑 유니트(1)의 하나는 하형(2A)의 하면에 고정되고, 또 하나는 하형(2A)에 비스듬한 상방에 고정되어 사용된다.

이들 탭핑 유니트(1)에는 공작물(W)에 탭가공을 행하는 탭칼(T)이 부착되어 있고, 프레스 기계(2) 근방의 바닥면(F)에 캐스터 차바퀴를 갖고 이동가능하게 설치되어 있는 구동 유니트(3)의 출력축(4)이 회전구동되면, 이것에 연결된 회전전달 케이블(5)을 통해 탭핑 유니트(1)의 탭칼(T)이 구동되도록 되어 있다.

구동 유니트(3)는 구동원으로서의 펄스 모터(6)와 이 펄스 모터(6)의 회전을 복수의 출력축(4)에 전달하기 위한 기어열(7)이 내장된 기어 박스(8) 및 상기 펄스 모터(6)의 구동제어를 행하는 도시하지 않은 제어 시스템을 내장하고 있다.

여기서 이용하고 있는 기어 박스(8)에 있어서는 펄스 모터(6)와 각 출력축(4) 간의 기어의 단수는 일단이고, 펄스 모터(6)의 최고 회전수를 사용하여도 부족한 만큼 최소한 증속 변화시켜 출력축(4)에 전달하도록 하고, 기어열(7) 부분에서의 관성 모멘트의 증가를 극력 억제하도록 하고 있다.

또한, 회전전달 케이블(5)은 임의의 출력축(4)에 자유자재로 착탈하도록 연결할 수 있는 구조로 되어 있다.

다음으로 도2는 탭핑 유니트(1)의 평면도, 도3은 도2의 선 A-A에 의한 단면을 나타낸 단면도로서, 탭핑 유니트(1)는 대략 L자형의 하우징(9)을 갖고 있다.

상기 하우징(9)은 내부가 중공(中空)상태로 형성된 상자형의 하우징 본체(9A)와, 그 한쪽의 단부에 고정되어 있는 부착 플렌지부(9B)와, 하우징 본체(9A)의 다른쪽의 단부개구를 덮도록 끼워 맞춰져 고정되어 있는 단부 커버(9C)로 구성되고, 각각의 결합부의 대향면 사이는 시일 부재(10, 11)에 의해 시일되어 있다.

또한, 본 실시예에서는 시일부재(10, 11)로 O링이 이용되고 있다.

또한, 이들 하우징 본체(9A), 부착 플렌지부(9B) 및 단부 커버(9C)에는 중량을 경감하기 위한 알루미늄재가 이용되고 있다.

단부 커버(9C)의 중심부에는 축구멍(H)이 형성되어 있고, 상기 축구멍(H)에는 입력축(12)이 자유자재로 회전하도록 관통하고 있다. 상기 입력축(12)의 단부커버(9C)의 외측에 돌출되어 있는 부분은 자유 접속구(13)를 통해 회전전달 케이블(5)의 내부에 자유자재로 회전하도록 형성되어 있는 가요성 샤프트에 자유자재로 착탈하도록 연결되어 있다.

또한, 상기 축구멍(H)과 입력축(12)과의 사이는 시일 부재로서의 회전 시일(M1)에 의해 밀봉되어 있다.

입력축(12)은 하우징 본체(9A)의 내부에 나란히 형성된 한쌍의 베어링(14)에 의해 정위치에서 자유자재로 회전하도록 지지되고, 또한 입력축(12)의 하우징 본체(9A) 안쪽의 단부에는 구동 베벨기어(15)가 고정되어 있다.

상기 구동 베벨기어(15)에는 하우징 본체(9A)내에서 한쌍이 베어링(16)에 의해 정위치에서 자유자재로 회전하도록 지지된 피구동 베벨기어(17)가 서로의 회전축선의 교차각 대략 90도로 맞물려 있다.

상기 피구동 베벨기어(17)는 축방향으로 긴 보스부(17A)를 갖고 있고, 그 외주면이 상기 한쌍의 베어링(16)의 내주면에 끼워 맞춰져 지지되어 있다.

또한, 보스부(17A)에는 스프라인 구멍이 형성된 중심구멍이 형성되어 있고, 상기 중심구멍에는 상기 스프라인 구멍에 자유자재로 슬라이드 되도록 끼워 맞춰진 스프라인 슬리브(18)가 끼워져 있다.

상기 스프라인 슬리브(18)에는 스핀들(19)의 한쪽의 단부가 고정핀(P)에 의해 일체로 고정되어 있다.

스핀들(19)의 중간부에는 수나사부(19A)가 형성되어 있다. 상기 수나사부(19A)는 하우징(9)내부에 형성되어 있는 후술하는 마스터 메탈(20)의 중심부를 관통하여 형성되어 있는 암나사부(20A)와 나사결합하고 있다.

마스터 메탈(20)은 부착 플렌지부(9B)의 중심부를 축방향으로 관통하여 형성되어 있는 스핀들 삽통구멍(h)에 일부가 끼워져 고정되어 있다.

도4(a)(b)에 도시한 바와 같이, 마스터 메탈(20)에는 상기 스핀들 삽통구멍(h)내에 배치된 통부(20B)의 외주에 플렌지부(20C)가 일체로 형성되어 있고, 상기 플렌지부(20C)에는 부착 플렌지부(9B)의 하우징 본체(9A) 측을 향하고 있는 단면에 마스터 메탈(20)을 나사 고정하기 위한 관통 구멍(N)이 형성되어 있다.

또한, 암나사부(20A)에는 그 나사산이 교차하도록 축방향 전체길이에 걸쳐 뻗는 단면이 대략 반원형인 오일 저장홈(20D)이 형성되어 있다.

상기 오일 저장홈(20D)은 도5에 도시한 바와 같이, 스핀들(19)의 수나사부(19A)와 마스터 메탈(20)의 암나사부(20A) 사이에 공급하는 윤활유(L)를 저장하여 두는 역할을 하고 있고, 수나사부(19A)의 암나사부(20A)에 대한 회전에 의해 오일 저장홈(20D)내의 윤활유가 수나사부(19A)에 끌려 수나사부(19A)와 암나사부(20A) 사이에 공급되어 양호한 윤활상태를 유지할 수 있다.

한편, 도3에 도시한 바와 같이, 스핀들(19)은 부착 플렌지부(9B)의 부착면(S)으로부터 일부가 돌출하여 있고, 그 돌출부 선단측에는 탭칼(T)을 자유자재로 착탈하도록 파지하는 스핀들 척(21)이 형성되어 있다.

또한, 스핀들(19)의 스핀들 척(21)과 수나사부(19A)와의 사이에는 부착 플렌지부(9B)의 스핀들 삽통구멍(h)에 적합한 지름의 원통상 외주면을 갖는 척 지지부(19B)가 형성되어 있다.

또한, 스핀들 삽통구멍(h)의 부착면(S) 근방에는 척 지지부(19B)의 외주면과의 극간을 밀봉하는 시일부재로서의 회전 시일(M2)이 개장되어 있다.

도6은 프레스 기계(2)의 하형(2A) 하부에 부착되어 있는 탭핑 유니트(1)의 부착상태를 나타낸 것으로, 하형(2A)에는 탭칼(T)이 상방으로 진퇴하기 위한 개구부(B)가 형성되어 있다.

탭핑 유니트(1)는 높이 조정과 필요에 따라 위치결정 미세조정의 의미에서 우레탄 고무제의 칼라(22)를 관통하는 부착 볼트(23)에 의해 하형(2A)에 대해 때때로 약간 유동할 수 있도록 현수(suspension) 지지되어 있다.

이 구성에 의해 도1에 도시한 공작물(W)에 탭가공을 행할 때, 공작물(W)에 미리 형성되어 있는 하부구멍에 대해 탭칼이 진입하여 파고들 때에, 하부구멍 중심과 탭칼의 축심과의 어긋남이 탭핑 유니트(1)의 하형(2A)에 대한 유동위치에 따라 흡수된다.

또한, 하부구멍 중심과 탭칼의 축심과의 어긋남이 발생할 염려가 없는 경우에는 칼라(22)는 금속제이어도 좋다.

또한, 하형(2A)에 형성되어 있는 개구부(B)내에는 탭가공 오일을 탭칼(T)에 공급하기 위한 탭가공 오일 노즐(24)이 배치되어 있다.

탭가공 오일 노즐(24)은 탭핑 유니트(1)와 하형(2A) 중 어느쪽에 부착하여도 좋고, 탭가공 오일 노즐(24)로의 가공 오일의 공급은 도시하지 않은 급유 펌프에 의해 행해진다. 또한, 탭가공 오일 노즐(24)은 경우에 따라서는 생략하여도 좋다.

또한, 도1에 있어서, 하형(2A)의 상방에 부착되어 있는 탭핑 유니트(1)에 대해서는 상세한 부착구조를 도시하지 않지만, 도6에 도시한 것과 마찬가지로, 유동가능한 상태에서 하형(2A)에 부착되어 있고, 또한 마찬가지로 탭칼(T) 근방에 탭가공 오일 노즐이 설치되어 있다.

이어서, 탭핑 유니트(1)와 구동 유니트(3)와의 연결형태에 대해 설명한다. 도7에 도시한 바와 같이, 회전전달 케이블(5)은 출력축(4)이 상방으로 돌출한 구동 유니트(3)로부터 큰 곡률 반경으로 굴곡시켜 탭핑 유니트(1)에 대략 수평방향에서 연결하고, 회전전달 케이블(5)의 굴곡부와 프레스 기계(2)로의 침입부분과의 사이에 휨변형 가능한 여유 길이(a)를 갖고, 하형(2A)이 상하 운동할 때에 굴곡부에 작용하는 굽힘 하중이 커지지 않도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 도8에 이용되고 있는 구동 유니트(3')는 출력축(4)을 수평으로 돌출하고 있는 형태이고, 도1 및 도7에 도시한 구조의 기어 박스(8)와 펄스 모터(6)를 가로 방향으로 하여 구성되어 있다.

이 경우에도 회전전달 케이블(5)은 하형(2A)의 상하 동시에 발생하는 굽힘 응력을 경감하기 위해 길이에 충분한 여유를 갖도록 하는 것이 필요하다. 그러나, 회전전달 케이블(5)에 불필요한 굽힘 응력을 발생시키지 않고, 원활한 회전력의 전달을 행하기 위해서는 도7과 같은 연결형태를 취하는 것이 바람직하다.

다음으로 도9는 도1 및 도7에 도시한 구동 유니트(3)의 위에 공작물(W)을 싣는 공작물 지지 지그(3A)를 자유자재로 착탈하도록 장착하고, 여기에 복수의 탭핑 유니트(1)를 여러 가지 방향으로 탭칼(T)을 향하여 부착하고, 가공 자유도가 높은 다축 탭핑머신으로서 사용할 수 있도록 한 것이다.

이 도면에서는 구동 유니트(3)의 복수의 출력축(4)의 하나는 종래의 다축 탭핑머신과 마찬가지로 자재 접수(J)를 통해 마스터 메탈(M)에 나사결합된 스핀들(K)에 연결되고, 상기 스핀들(K) 선단의 스핀들 척(C)에 지지된 탭칼(T)을 회전시키는 구조로 하고 있다.

다음으로 도10은 상술한 구동 유니트(3, 3')가 갖고 있는 제어 시스템을 나타낸 도면으로서, 제어 시스템(25)은 수동 펄스 발생기(26), 외부 카운터(27), 표시기(28), 컨트롤부(29), 모터 앰프(30) 등으로 구성되어 있다.

구동 유니트(3)에 구동원으로서 탑재되어 있는 펄스 모터(6)는 모터 앰프(30)으로부터 출력되는 구동 펄스 신호에 의해 구동되고, 그 회전각은 펄스 엔코더(로터리 엔코더)(31)에 의해 검출되도록 되어 있다.

또한, 펄스 모터(6)에는 본 실시예와 같이 기어 박스(8)에서의 기어비가 1전후인 경우에는 최고 회전수 2000rpm 이상인 것이 통상 이용된다.

최초로 외부 카운터(27)에 입력, 기억된 총회전각도에 상당하는 펄스수는 모터 앰프(30)에 주어지고, 기동 신호로 펄스 모터(6)가 움직이기 시작한다.

펄스 모터(6)의 회전각도와 도3에 도시한 스핀들(19)의 회전각도와는 본 실시예의 기어비가 1인 경우에서는 정확하게 대응하고 있고, 상기 펄스 엔코더(31)의 검출신호에 의해 표시기(28)에 스핀들(19)의 기준위치로부터 카운트한 펄스수, 상기 펄스수를 스핀들의 회전각도로 환산한 총 각도가 표시된다.

또한, 표시기(28)에는 스핀들의 진퇴 스트로크에 대응하는 기준 위치로부터의 피치수 및 상기 피치수에 실제의 피치 길이를 곱한 이송 길이가 표시된다.

여기서, 펄스 모터(6)의 1회전이 1000펄스이고, 기어 박스(8)에서의 기어비가 1인 경우에는 1펄스에서 스핀들은 0.36° 즉, 21'31″의 각도회전하고, 이것이 회전각의 최소단위인 제어값이 된다.

한편, 스핀들의 회전각도에 대응하고 있는 펄스값은 이송길이의 제어값이기도 하고, 예를 들면 M3 나사의 표준 피치인 P=0.5㎜에 들어 맞는 경우, 0.5㎜÷1000=0.0005㎜가 되어, 이송 길이로서 충분한 제어단위가 얻어진다.

도10에 도시한 표시기(28)는 외부 카운터(27)에 10500펄스를 입력하고, 스핀들이 전진단부까지 이동한 상태를 나타내고 있다. 스핀들의 회전의 총각도는 3780도가 되고, 후진단부에서의 정지각으로부터 180도의 상위차가 있다.

이 때, 이송 피치는 10.5가 되고, 이송길이는 5.25㎜이다.

상기 총회전 각도에 상당하는 펄스수는 외부 카운터(27)에 직접 입력하는 것 외에, 수동 펄스 발생기(26)로부터 수동으로 펄스를 발생시키고, 펄스 모터를 인칭(inching) 동작하여 스핀들의 위치를 눈으로 확인한 후에 카운터에 기억시킬 수도 있다.

수동 펄스 발생기(26)는 스핀들 혹은 탭칼(T)의 후진단부와 전진단부의 설정을 하고, 카운터 혹은 메모리에 티칭(teaching) 입력하기 위해 사용하는 것 외에, 수동으로 펄스 모터(6)에 펄스를 부여하고, 눈으로 확인을 하면서 탭가공을 행하기 위해 이용할 수 있다.

본 실시예에서는 펄스수를 기억시키는 카운터 또는 메모리는 외부 카운터(27)가 그 기능을 구비하고 있지만, 컨트롤부(29) 또는 모터 앰프(30)에 내장할 수도 있다.

컨트롤부(29)는 모터 앰프(30)로 펄스 모터(6)의 회전을 제어하기 위한 신호를 출력한다. 또한, 컨트롤부(29)는 프레스 기계(2)측의 주축(32)에 의해 회전되는 펄스 엔코더(로터리 엔코더)(33) 및 로터리 캠과 접점으로 구성되는 프레스 기계측 로터리 캠 스위치(34)로부터의 신호를 받아 들이고, 프레스 기계측 제어부(35)와의 사이에서 인터 로크 신호 등의 상호 교환을 행한다.

다음으로, 펄스 모터(6)의 제어동작에 대해 설명한다. 프레스 기계(2)는 주축(32)의 회전에 따라 도시하지 않은 크랭크가 상하 운동하고, 이 크랭크의 운동에 연동하여 공작물(W)의 하형(2A)으로의 반출입과 프레스 가공이 행해진다.

주축(32)이 회전하고, 이 회전위치를 검출하는 프레스 기계측 로터리 캠 스위치(34)로부터 컨트롤부(29)에 공작물(W)의 이송 완료신호가 입력되면, 컨트롤부(29)는 모터 앰프(30)에 회전 지령신호를 송출한다.

그렇게 하면, 모터 앰프(30)는 미리 탭핑 유니트(1)의 스핀들의 후진단부 위치에 대응하는 각도위치에서 정지하고 있는 펄스 모터(6)를 정회전 구동하면서, 모터축의 회전각을 펄스 엔코더(31)로 카운트한다.

그리고, 외부 카운터(27)에 미리 기억된 펄스수가 펄스 엔코더(31)로 카운트한 펄스수와 같아진 시점에서 펄스 모터(6)를 역회전 구동한다.

펄스 모터(6)는 정회전에서 역회전으로 이행하는데에 실질적으로 정지시간을 필요로 하지 않기 때문에, 스핀들은 전진단부에서 순간적으로 정지하는 것만으로 바로 후진하고, 정회전시와 동일 펄스수로 돌아오는 위치에서 정지한다.

이 때, 스핀들의 후진단부에서는 펄스 모터(6)는 그 펄스 위치를 지지하도록 여자(勵磁)된 상태이기 때문에, 전자 브레이크 등을 이용하지 않고, 정지 위치의 축각도가 지지된다.

또한, 본 실시예에서는 스핀들이 후진단부로 돌아와 정지하면, 컨트롤부(29)로부터 프레스 기계 제어부(35)로 확인신호가 출력되도록 하고 있다.

다음으로, 도11은 본 발명의 탭핑 유니트의 구동원으로서 이용되는 펄스 모터와, 종래의 탭핑머신의 구동원에 이용되고 있는 삼상 유도 모터의 발생 토크와 회전속도의 관계를 도시한 그래프이다.

이 도면에 도시한 각 그래프로부터 명확히 알수 있는 바와 같이, 펄스 모터는 실용되는 회전속도의 범위에서는 출력 토크는 회전속도에 의존하지 않고 일정하고, 매우 안정된 토크 성능을 갖고 있다.

이에 대해, 삼상 유도 모터에서는 기동하고나서 출력 토크가 부하와 균형을 이루는 부하 회전속도에 달할 때까지 최소 승진 토크(TPU)가 되는 회전속도(S1)가 존재한다.

공작물(W)에 탭가공을 행하는 경우, 탭칼(T) 선단이 공작물(W)의 저면과 대략 일치하는 위치(a)를 후진단부로 하고, 여기에서부터 탭칼(T)을 전진시켜 위치(b)에서 탭칼(T)이 공작물(W)에 형성되어 있는 하부구멍에 파고드는 것이 탭가공 공정의 헛된 시간을 생략한다는 의미에서 이상적이다.

그런데, 탭칼(T)의 선단이 위치 a로부터 구동되어 전진하고, 위치 b에서 공작물(W)의 하부구멍으로 파고들어 탭가공이 개시되는 경우의 모터에 가해지는 부하 토크는 곡선 X와 같이 되고, 삼상 유도 모터에 있어서는 위치 b의 근방에서 회전속도가 S1으로 되어 출력 토크가 TPU로 떨어지기 때문에 탭가공시의 부하 토크를 밑돌아 모터가 정지하는 일이 있다.

이것을 해결하기 위해서는 탭칼(T)의 후진단부를 다시 후퇴시킨 위치(a')로부터 스타트시킨다. 이 경우에는 부하 토크는 곡선 Y와 같이 되고, b위치에 달할 때까지 출력 토크가 부하 토크를 상회하게 된다.

그러나, 탭칼(T)의 후진단부를 a'위치까지 후퇴시키기 위해 가공시간을 잃게 되고, 또한 탭가공 중에 모터가 정지하게 되면, 특히 전조(轉造) 탭을 이용하는 경우에는 파고든 양이 크기 때문에 재기동시의 부하 토크도 커지고, TPU를 상회하기 때문에 탭칼을 공작물(W)로부터 탈출시킬 수 없게 된다.

이 점, 펄스 모터에서는 실용상의 회전수의 범위에서는 출력 토크가 항상 부하 토크를 상회하기 때문에 이러한 문제는 발생하지 않는다.

또한, 탭칼(T)을 필요 최소한의 공작물(W)로부터 떨어뜨린 후진한도 위치로부터 구동하여 탭가공을 행할 수 있기 때문에, 가공 시간의 손실이 없게 됨과 아울러, 삼상 유도 모터에서는 도저히 불가능한 미속도 회전에 의한 탭가공도 가능하게 된다.

도12는 전술한 프레스 기계(2)와 펄스 모터(6)의 동작 타이밍을 나타낸 타이밍 챠트로서, 이 도면 중의 그래프(A)는 프레스 기계(2)의 크랭크의 상하운동의 타이밍을 나타내고 있다.

또한, 그래프(B)는 컨트롤부(29)가 프레스 기계측 로터리 캠 스위치(34)로부터 프레스 기계(2)의 공작물(W)의 이송의 완료신호(S0)를 받아 들인 시점에서 펄스 모터(6)가 정회전, 역회전, 정지의 1사이클의 동작을 행하는 경우의 펄스 모터(6)의 회전의 타이밍과 속도를 나타내고 있다.

이 경우, 펄스 모터(6)의 1사이클의 동작에 필요한 시간은 공작물(W)의 정지시간(T0)보다 짧게 설정되어 있다.

탭동작은 프레스 기계(2)의 공작물(W)의 이송동작이 시작할 때까지 완료할 필요가 있기 때문에 동기 확인되어 있고, 상기 1사이클의 동작이 공작물(W)의 이송이 시작할 때까지 완료하지 않았을 때에는 동기 오류로서 프레스 기계측 제어부(35)로 인터 로크 신호가 출력된다.

또한, 그래프(B)에 나타낸 제어를 행하는 경우에는 프레스 기계측(2)의 펄스 엔코더(33)는 이용하지 않는다.

또한, 그래프(C)는 프레스 기계(2)의 주축(32)의 회전각도를 로터리 캠식의 로터리 캠 스위치(34) 대신에 펄스 엔코더(33)로 연속적으로 검출하고, 그 펄스 신호와 펄스 모터(6)의 회전각도와의 관계를 미리 프로그램 해 두고, 펄스 모터(6)의 회전각도를 절대값 제어하는 경우의 펄스 모터(6)의 회전의 타이밍과 속도를 나타내고 있다.

상술한 바와 같이, 청구항1에 기재된 발명에 의하면, 구동 유니트와 회전전달 케이블로 연결하여 소형 경량화한 탭핑 유니트를 프레스 기계, 로봇, 트랜스퍼 장치 등의 작업기계에 부착하였기 때문에, 이들 작업기계의 공정중에 탭가공을 행할 수 있음과 아울러, 작업기계에 대한 구동 유니트의 설치 위치를 높은 자유도로 선택할 수 있다.

더구나, 회전전달 케이블이 연결된 입력축에 대해 탭칼이 부착된 스핀들이 대략 직각방향을 향하고 있기 때문에 프레스 기계, 로봇, 트렌스퍼 장치 등의 작업기계의 기계본체, 금형, 핸드 등에 여러 방향으로 탭핑 유니트를 부착할 수 있고, 다축 탭핑머신과 마찬가지로 자유도가 높은 탭가공을 작업기계의 공정중에 행할 수 있다.

또한, 회전 전달 케이블이 연결되어 있는 입력축에는 탭가공시의 부하 토크만이 작용하고, 스핀들에 발생하는 진퇴운동이 회전전달 케이블측에는 전달되지 않는 구조이기 때문에, 회전전달 케이블에 필요 이상의 부하가 가해지지 않고, 탭핑 유니트로부터 떨어진 위치에 배치한 구동원으로부터 스핀들에 효율적으로 구동력을 전달할 수 있다.

또한, 하우징 내부가 밀폐되고, 스핀들의 수나사부가 하우징 외부로 노출되지 않기 때문에, 하우징 내부에 먼지 등이 침입하거나, 하우징 내부의 윤활유가 외부로 끌려 나와 주위를 오염시킬 염려가 없다.

청구항2에 기재된 발명에 의하면, 스핀들의 수나사부와 마스터 메탈의 암나사부 사이를 윤활하는 윤활유가 오일 저장홈에 저장되고, 스핀들의 회전에 의해 양방의 나사부의 극간에 공급되기 때문에 항상 양호한 윤활상태가 유지되어 동력 손실을 적게 할 수 있고, 또한 오일막 끊김에 의한 도금 등의 트러블을 회피할 수 있다.

청구항3에 기재된 발명에 의하면, 구동 유니트가 갖는 구동원에 펄스 모터를 이용함으로써, 정지제어를 위해 대용량의 스위칭을 하거나, 전자 브레이크를 동작시킬 필요가 없어지고, 브레이크, 접점 등의 발열, 마모로부터 해방됨과 아울러, 탭핑 유니트를 구동하는 구동 유니트를 간략화할 수 있다.

또한, 안정된 토크로 탭칼을 정역의 양방향으로 고속회전할 수 있고, 공정시간을 단축할 수 있음과 아울러, 수동 펄스 발생기를 이용한 수동조작으로 펄스 모터를 미속 회전시킬 수 있기 때문에, 탭칼의 전진단부와 후진단부를 최적의 위치에 티칭 설정하거나, 미속도 가공을 행할 수 있다.

또한, 높은 정지 정밀도를 얻을 수 있기 때문에, 관통하지 않는 하부구멍에 탭가공할 경우에도 탭칼로 구멍 바닥을 매회 부딪혀서 구멍 밑바닥과 칼이 손상될 염려도 없고, 숙련을 요하지 않고서 고정밀도의 탭가공을 행할 수 있다.

청구항4에 기재된 발명에 의하면, 프레스 기계 등의 동작에 기계적으로 연동시켜 탭칼을 동작시키는 경우와 비교하여 용이하게 동기를 얻을 수 있고, 탭핑 가공의 타이밍을 프레스 기계 등의 작업기계의 고속의 동작을 확실히 추종시킬 수 있다.

도1은 본 발명의 탭핑 유니트를 프레스 기계에 이용한 실시예를 도시한 개략도,

도2는 본 발명의 탭핑 유니트의 평면도,

도3은 도2의 선 A-A에 의한 단면도,

도4는 탭핑 유니트에 이용되고 있는 마스터 메탈을 도시한 도면이고, (a)는 평면도, (b)는 선 B-B에 의한 단면도,

도5는 마스터 메탈과 스핀들 사이의 윤활상태를 도시한 모식도,

도6은 탭핑 유니트의 프레스 기계 하형(下型)에 대한 부착구조를 도시한 부분도,

도7은 회전전달 케이블에 의한 구동 유니트와 탭핑 유니트의 연결형태의 일예를 도시한 도면,

도8은 회전전달 케이블에 의한 구동 유니트와 탭핑 유니트의 연결형태의 다른 예를 도시한 도면,

도9는 탭핑 유니트를 구동 유니트측에 부착하여 구성한 다축 탭핑머신을 도시한 도면,

도10은 구동 유니트의 제어 시스템을 도시한 도면,

도11은 펄스 모터와 삼상(三相) 유도 모터에서의 발생 토크와 회전속도와의 관계를 도시한 그래프,

도12는 프레스 기계와 펄스 모터의 동작 타이밍을 도시한 타이밍 챠트,

도13은 종래의 탭핑 장치의 일예를 도시한 도면,

도14는 종래의 탭핑 장치의 다른 예를 도시한 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: 탭핑 유니트 2: 프레스 기계

2A: 하형 3, 3': 구동 유니트

4: 출력축 5: 회전전달 케이블

6: 펄스 모터 7: 기어열

8: 기어 박스 9: 하우징

9A: 하우징 본체 9B: 부착 플렌지부

9C: 단부 커버 10, 11: 시일 부재

12: 입력축 13: 자유 접속구

14: 베어링 15: 구동 베벨기어

16: 베어링 17: 피구동 베벨기어

17A: 보스부 18: 스플라인 슬리브

19: 스핀들 19A: 수나사부

19B: 척 지지부 20: 마스터 메탈

20A: 암나사부 20B: 통부

20C: 플렌지부 20D: 오일 저장홈

21: 스핀들 척 22: 칼라

23: 부착 볼트 24: 탭 가공 오일 노즐

25: 제어 시스템 26: 수동 펄스 발생기

27: 외부 카운터 28: 표시기

29: 컨트롤부 30: 모터 앰프

31: 펄스 엔코더 32: 주축

33: 펄스 엔코더 34: 프레스 기계측 로터리 캠 스위치

35: 프레스 기계측 제어부

Claims (4)

1. 프레스 기계 등의 작업기계의 공작물과 함께 변위하는 가동부재에 자유자재로 착탈하도록 고정되는, 내부가 밀폐된 하우징과,

   상기 하우징 내부에서 자유자재로 회전하도록 베어링 지지되고, 한쪽의 단부가 하우징 외부로 돌출하여 상기 단부가 회전전달 케이블을 통해 구동 유니트의 출력축에 연결되는 입력축과,

   하우징 내부에서 입력축의 다른쪽의 단부에 고정된 구동 베벨기어와,

   상기 구동 베벨기어와 맞물려 하우징 내부의 정위치에서 자유자재로 회전하도록 베어링 지지된 피구동 베벨기어와,

   상기 피구동 베벨기어에 대해 동축으로 일체로 회전하고, 또한, 축방향으로 상대변위 가능하게 연결되어 있음과 아울러, 하우징 외부로 돌출한 한쪽의 단부에 탭칼을 지지하는 스핀들 척이 설치되고, 하우징 내부에 항상 위치하는 부분의 외주면에 수나사부가 형성된 스핀들과,

   하우징 내부에 고정되고, 스핀들의 수나사부와 나사결합하는 암나사부가 형성된 마스터 메탈을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 탭핑 유니트.
2. 제1항에 있어서,

   마스터 메탈의 암나사부에 나사홈과 교차하는 방향으로 뻗는 적어도 하나의 오일 저장홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 탭핑 유니트.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   탭공정 중의 탭칼의 정역회전 동작이 작업기계의 가동부재가 공작물을 지지하고 있는 짧은 시간내에 행해지도록 구동 유니트가 갖는 구동원에 펄스 모터가 이용되고, 정역회전과 정지의 타이밍이 상기 가동부재의 위치에 대응하여 출력되는 작업기계측의 타이밍 신호에 근거하여 제어되는 것을 특징으로 하는 탭핑 유니트.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   탭칼의 회전각도와 축방향 위치가 펄스 모터에 입력되는 상대측 작업기계로부터의 구동 펄스 신호에 의해 절대값 제어되는 것을 특징으로 하는 탭핑 유니트.