KR100512582B1 - Backlash removing Apparatus for feeding equipment - Google Patents
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Abstract
본 발명은 공작기계 등의 작업대(Work table)와 같이 상하로 이송이 필요한 장치에 설치되어 이송될 때 발생되는 백래시를 제거할 수 있도록 함으로서 공작물(Work)을 정밀가공 할 수 있도록 하는 이송장치용 백래시 제거장치에 관한 발명이다.The present invention provides a backlash for a transfer device that enables precise processing of a work by removing backlash generated when it is installed and transferred to a device that needs to be moved up and down, such as a work table such as a machine tool. The invention relates to a removal device.
본 발명은 기대(1)에 설비되어 작업대(2)를 상승/하강시키도록 되는 이송장치에 있어서, 기대(1)에 부착 가능하게 되는 기대 부착구(11)의 기대나선(12)에 나사 결합되는 나선축(3)과, 상기 기대 부착구(11)에 설치되는 기대요홈(13)에 형성되는 요홈나선(131)이 상기 기대나선(12)과는 피치(Pitch)가 서로 다르게 되고, 내륜나선(41)은 상기 나선축(3)과 그리고 외륜나선(42)은 상기 요홈나선(131)과 각각 나사 결합되게 형성되는 조정구(4)가 상기 기대요홈(13)에 삽입되어 구성된다.The present invention provides a screwing device to the base 12 of the base fitting 11 that can be attached to the base 1 in the transfer apparatus installed on the base 1 to raise / lower the work table 2. The spiral shaft 3 and the groove spiral 131 formed in the base groove 13 installed in the base attachment hole 11 have a different pitch from the base spiral 12 and the inner ring. The spiral 41 is composed of the spiral shaft 3 and the outer ring spiral 42 is inserted into the base groove 13, the adjustment tool 4 is formed to be screwed to the groove spiral 131, respectively.
따라서, 본 발명은 본 발명은 어떠한 공작기계에도 적용이 되는 범용성과 함께 작업대의 이송시에 발생되는 백래시를 손쉽게 제거함으로서 공작물의 정밀가공을 보장하며, 게다가 이러한 장치가 손쉽고도 간편하게 이루어지도록 하여 편리성과 경제성을 겸비하는 것으로 효과적이고 유용한 발명이다.Therefore, the present invention ensures precise processing of the workpiece by easily removing the backlash generated during the transport of the work table with the versatility that is applicable to any machine tool, and furthermore, such a device is made easy and simple It is an effective and useful invention that combines economics.
Description
본 발명은 공작기계 등의 작업대(Work table)와 같이 상하로 이송이 필요한 장치에 설치되어 이송될 때 발생되는 백래시를 제거할 수 있도록 함으로서 공작물(Work)을 정밀가공 할 수 있도록 하는 이송장치용 백래시 제거장치에 관한 발명이다.The present invention provides a backlash for a transfer device that enables precise processing of a work by removing backlash generated when it is installed and transferred to a device that needs to be moved up and down, such as a work table such as a machine tool. The invention relates to a removal device.
밀링 머시인 그라인더 세이핑 머시인 등과 같은 공작기계에는 작업대가 설치되어 이 작업대에 공작물을 올려놓거나 세팅(Setting)하여 가공을 하는데, 일반적으로는 공구(Tool)가 이송되어 공작물을 입체적으로 가공하는 방식이 채용되지만, 공구를 고정하고 작업대가 이송되도록 하여 가공을 하는 방식도 많이 채용되고 있으며, 이렇게 작업대가 이송되도록 하면 정밀가공이 가능하다는 장점이 있다.Machine tools such as milling machines, grinder shaping machines, etc., are equipped with a workbench, and the work is placed or set on the workbench. Generally, a tool is transferred and a three-dimensional work piece is machined. Although it is adopted, there are also a lot of ways to fix the tool and the worktable is to be transported, and the work is also adopted, there is an advantage that the precision work is possible if the worktable is transported.
그런데, 작업대의 이송은 평면상(X축 및 Y축)으로는 헬리컬 기어나 랙 피니언(Rack & pinion)을 이용함으로서 정밀한 이송이 가능하여 정밀가공에 큰 역할을 하고 있지만, 상하(Z축)방향으로는 손쉬운 방식으로는 스쿠류 볼트를 이용하여 이송되도록 하는 것으로, 이는 1회전에 1피치씩 상승 또는 하강이 됨으로 미세한 나사산을 가지도록 가공할 수록 미세한 이송이 가능하나, 아무리 정밀가공을 하여도 공차가 생길 수 밖에 없어서 나사산과 산간의 간극은 이송시 백래시를 가지게 되어 ㎛단위의 정밀 이송을 어렵게 한다는 문제점이 있다.By the way, the movement of the workbench is possible by the helical gear or rack pinion (Rack & pinion) in the plane (X-axis and Y-axis), which plays a big role in the precision processing, but the vertical direction (Z-axis) direction In this way, it is easy to transfer by using the screw bolt, which is raised or lowered by 1 pitch per rotation, so the finer the finer the thread is, the more fine machining is possible. Since the gap between the thread and the mountain has a backlash during the transfer, it is difficult to precisely transfer the micrometer unit.
이러한 백래시를 제거하면서 이송을 하는 장치로는 대한민국 실용신안등록 제 20- 0320197호인 '공작기계용 이송테이블의 백래쉬 제거장치'의 발명이 있는데, 이는 도 4에 도시된 바와 같이, 제1베이스 플레이트(10)와; 가공물이 안착되는 제2베이스 플레이트(20)와; 상기 제2베이스 플레이트(20)의 하부면에 고정된 취부부재(46)와, 상기 취부부재(46)의 하부면에 취부되어 있되 중심 부분에 나사홈이 형성된 복수 개의 록킹핀(42)(44)을 갖는 록킹수단(40)과; 상기 록킹핀(42)(44)의 관통하여 치합되어 있되 양 단부가 지지수단(80)(82)에 의해 베어링지지되어 있으며, 구동수단(70)과 연결된 이송 스크류(30)와; 상기 이송 스크류(30)와 치합된 상기 록킹수단(40)과 상기 이송 스크류(30)의 각 단부 사이에 개재된 복수 개의 지지부재(62)(64)와; 상기 지지부재(62)(64)와 각기 대응된 상기 록킹핀(42)(44) 사이에 개재된 백래쉬 제거용 스프링(50)을 포함하여 구성됨으로써, 이송 스크류의 공차나 마모 등의 이유로 원천적인 백래쉬가 발생되더라도 이를 자동적으로 제거하여 이송 신뢰성을 개선할 수 있는 특징이 있다.As a device for transferring while removing such a backlash there is the invention of the Republic of Korea Utility Model Registration No. 20-0320197 'backlash removal device of the transfer table for machine tools', as shown in Figure 4, the first base plate ( 10); A second base plate 20 on which the workpiece is mounted; Mounting members 46 fixed to the lower surface of the second base plate 20 and a plurality of locking pins 42 and 44 mounted on the lower surface of the mounting member 46 with screw grooves formed in the central portion thereof. Locking means (40) having; A feed screw 30 which is engaged with the locking pins 42 and 44 but is supported at both ends by bearing means 80 and 82 and connected to the driving means 70; A plurality of support members (62) (64) interposed between the locking means (40) engaged with the feed screw (30) and each end of the feed screw (30); The backlash removal spring 50 is interposed between the support members 62 and 64 and the locking pins 42 and 44 corresponding to the support members 62 and 64, thereby providing a source for tolerance or wear of the feed screw. Even if a backlash occurs, it can be automatically removed to improve the transfer reliability.
그러나 이러한 구조는 그 적용에 한계가 있으며, 그 구조도 복잡하여 모든 공작기계의 이송장치에 적용하기 어렵다는 점과 경제성에서도 떨어진다는 문제점이 있었다.However, such a structure has a limitation in its application, and its structure is also complicated, so it is difficult to apply to the conveying device of all machine tools, and there is a problem in that it is also inferior in economic efficiency.
본 발명은 상기한 문제점을 장기간에 걸쳐 예의주시하고, 이를 개선하고자 노력한 결과 완성된 발명으로, 어떠한 공작기계에도 적용이 되는 범용성과 함께 작업대의 이송시에 발생되는 백래시를 손쉽게 제거함으로서 공작물의 정밀가공을 보장하며, 게다가 이러한 장치가 손쉽고도 간편하게 이루어지도록 하여 편리성과 경제성을 겸비하는 것이다.The present invention has been completed as a result of careful attention to the above problems over a long period of time, and efforts to improve it, the precision processing of the workpiece by easily removing the backlash generated during transport of the work table with the versatility applied to any machine tool In addition, it is convenient and economical to make such a device easy and convenient.
이를 위해 본 발명은 기대로부터 작업대를 이송시키는 나선축의 외주에서 나선축과 기대간에 견고한 지지를 이루면서 백래시를 제거하는 조정구를 추가하여 이루어지도록 구성하는 것인데, 이하에 도면을 참고로 보다 상세히 설명하도록 한다.To this end, the present invention is configured to be made by adding a control to remove the backlash while making a solid support between the spiral shaft and the expectation in the outer periphery of the spiral shaft for transporting the work table from the expectation, it will be described in detail below with reference to the drawings.
상기한 과제를 해결하고자 제공되는 본 발명은 다음과 같은 구조로 이루어진다.The present invention provided to solve the above problems consists of the following structure.
도 1은 본 발명의 구성상태도이고, 도 2는 본 발명의 요부를 알 수 있도록 도 1의 A-A선에서 절단하여 도시하는 단면도이다.1 is a configuration diagram of the present invention, Figure 2 is a cross-sectional view taken along the line A-A of Fig. 1 so as to know the main part of the present invention.
본 발명은, 기대(1)에 설비되어 작업대(2)를 상승/하강시키도록 되는 이송장치에 있어서, 기대(1)에 부착 가능하게 되는 기대 부착구(11)의 기대나선(12)에 나사 결합되는 나선축(3)과, 상기 기대 부착구(11)에 설치되는 기대요홈(13)에 형성되는 요홈나선(131)이 상기 기대나선(12)과는 피치(Pitch)가 서로 다르게 되고, 내륜나선(41)은 상기 나선축(3)과 그리고 외륜나선(42)은 상기 요홈나선(131)과 각각 나사 결합되게 형성되는 조정구(4)가 상기 기대요홈(13)에 삽입되어 구성된다.The present invention is a screw provided in the base line 12 of the base attachment port 11 that can be attached to the base 1 in the transfer device which is installed on the base 1 to raise / lower the work table 2. The spiral shaft 3 to be coupled to the groove spiral 131 formed in the base groove 13 installed in the base attachment hole 11 has a different pitch from the base spiral 12. The inner ring spiral 41 is composed of the spiral shaft 3, and the outer ring spiral 42 is inserted into the base groove 13, the adjustment tool 4 is formed to be screwed to the groove spiral 131, respectively.
상기한 구성에 있어서, 상기 기대나선(12)과 요홈나선(131)의 피치 차가 10%이내인 것임을 특징으로 하면 바람직하다.In the above configuration, it is preferable that the pitch difference between the expectation spiral 12 and the concave spiral 131 is within 10%.
상기한 구성에 있어서, 상기 조정구(4)의 머리부분이 확장된 직경의 조정머리(43)로 되는 것임을 특징으로 하면 보다 바람직하다.In the above configuration, it is more preferable that the head of the adjusting tool 4 is an adjusting head 43 of an expanded diameter.
도 3은 본 발명의 설치상태 모식도로서, 이를 참고로 이하에 상기한 본 발명의 작용을 살펴본다.Figure 3 is a schematic diagram of the installation state of the present invention, looks at the operation of the present invention described below with reference to this.
본 발명의 일 구성에 의하면, 본 발명은 기대(1)에 설비되어 작업대(2)를 상승/하강시키도록 되는 이송장치에 설치되는 것으로, 일반적으로 작업대(2)를 상하방향으로 이송(Feeding)시킬 수 있는 장치라면 어떠한 형태의 장치에라도 설치 및 적용이 가능하며, 나선축(3)의 선단이 직접 작업대(2)의 하단에 접촉되어 들어올리는 구조라도 무방하나, 도면에서는 작업대 부착구(21)를 별도로 도시하여 이 작업대 부착구(21)의 중앙 홀내에 나선축(3)이 삽입되어 헛돌 수 있도록 하여 작업대(2)와의 결합이 손쉽도록 하였다.According to one configuration of the present invention, the present invention is installed in the conveying apparatus which is installed on the base 1 to raise / lower the worktable 2, and generally feeds the worktable 2 up and down. As long as the device can be installed and applied to any type of device, it may be a structure in which the tip of the spiral shaft (3) is directly in contact with the lower end of the work table (2) to lift, but the work table attachment port (21) As shown separately, the spiral shaft 3 is inserted into the central hole of the worktable attachment port 21 so that the workmanship 2 can be easily combined.
그리고, 기대(1)에 부착 가능하게 되는 기대 부착구(11)의 기대나선(12)에 나사 결합되는 나선축(3)과, 상기 기대 부착구(11)에 설치되는 기대요홈(13)에 형성되는 요홈나선(131)이 상기 기대나선(12)과는 피치(Pitch)가 서로 다르게 되고, 내륜나선(41)은 상기 나선축(3)과 그리고 외륜나선(42)은 상기 요홈나선(131)과 각각 나사 결합되게 형성되는 조정구(4)가 상기 기대요홈(13)에 삽입되어 구성되는 것임으로, 나선축(3)의 손잡이(31)를 회전시켜서 기대(1)로부터 작업대(2)를 상승/하강시키는 이송을 하며, 이때 발생되는 백래시는 기대요홈(13)에 삽입되는 조정구(4)를 회전시켜서 제거하게 되는데, 조정구(4)의 내외륜나선(41, 42)은 서로 다른 피치를 가짐으로 조정구(4)를 소정의 방향으로 회전시키면, 내외륜나선(41, 42)과 각각 나사 결합되는 나선축(3)의 나선과 요홈나선(131)과의 상대적 이송거리가 달라지는데, 결국 이들 이송거리의 차(피치 차)만큼의 백래시가 제거되는 결과가 이루어지며, 이때 회전방향에 따라 또는 피치 차에 따라 기대나선(12)과 나선축(3)간에는 하부나선간에 밀착이 되면 외륜나선(42)과 요홈나선(131)간에는 상부나선간에 밀착이 되는 관계로 되고, 또는 그 역으로 되기도 하여 나선부들의 상부 및 하부 2개소에서 동시에 밀착 결합됨으로서 견고한 지지를 하면서 백래시를 제거하게 되는 것이다.The spiral shaft 3 screwed into the base screw 12 of the base fitting opening 11 that can be attached to the base 1, and the base groove 13 provided in the base mounting hole 11. The groove spiral 131 is formed to have a different pitch from the expected spiral 12, the inner ring spiral 41 is the spiral shaft 3, and the outer ring spiral 42 is the groove spiral 131. And the adjusting tool 4 which is formed to be screwed to each other is inserted into the base recess 13, and rotates the handle 31 of the spiral shaft 3 to lift the work table 2 from the base 1. The backlash generated at this time is removed by rotating the adjusting tool 4 inserted into the base recess 13, and the inner and outer ring spirals 41 and 42 of the adjusting tool 4 have different pitches. When the adjusting tool 4 is rotated in a predetermined direction, the spirals and grooves of the spiral shaft 3 screwed to the inner and outer ring spirals 41 and 42, respectively, Relative travel distance with (131) is different, which results in the removal of backlash as much as the difference (pitch difference) of these transport distances, in which case the helix 12 and the helix axis in accordance with the rotation direction or the pitch difference (3) If the contact between the lower helix between the outer ring helix 42 and the groove spiral 131 is in close contact between the upper helix, or vice versa, at the same time in close contact with the two upper and lower parts of the spiral portion By doing so, you get rid of backlash while making solid support.
본 발명의 다른 구성에 의하면 상기한 구성과 더불어, 상기 기대나선(12)과 요홈나선(131)의 피치 차가 10%이내인 것인데, 기대나선(12)과 요홈나선(131) 간의 피치 차가 크면 클수록 큰 백래시를 제거할 수 있으나, 정밀가공으로 제작되는 공작기계에서는 허용오차가 미세함으로 큰 백래시가 생기는 구조가 아니며, 오히려 미소한 백래시를 정밀하게 제거할 수 있도록 하는 것이 바람직함으로 그들 나선(12, 131)간의 피치 차를 세밀화함으로서 정밀하게 백래시를 제거할 수 있도록 하는 것이며, 피치 차가 10%라면 조정구(4)를 1회전 시킬때마다 피치의 1/10의 백래시가 제거됨으로 보다 정밀하게 조정이 가능하게 된다.According to another configuration of the present invention, in addition to the configuration described above, the pitch difference between the expectation spiral 12 and the concave spiral 131 is less than 10%, and the larger the difference in pitch between the expectation spiral 12 and the concave spiral 131 is greater. Large backlash can be eliminated, but in machine tools manufactured by precision machining, the tolerances are fine and the structure is not large backlash. Rather, it is desirable to precisely remove minute backlash. Backlash can be removed precisely by minimizing the pitch difference between), and if the pitch difference is 10%, the backlash of 1 / 10th of the pitch is removed every time the adjusting tool 4 is rotated, so that the adjustment can be made more precisely. do.
본 발명의 또 다른 구성에 의하면 상기한 구성과 더불어, 상기 조정구(4)의 머리부분이 확장된 직경의 조정머리(43)로 되는 것인데, 조정머리(43)는 별개의 동력원에 연결하여 자동으로 정역회전시키면서 일정 토크(Torque)에서 회전이 멈추도록 하는 등의 추가 구성으로 자동화도 가능하지만, 간편한 장치에서는 손으로 회전시켜서 조정을 하는 것임으로 적은 힘으로도 조정이 손쉽도록 조정머리(43)의 직경을 크게하여 작힘이 커지도록 하는 것이며, 이에는 널링(Knurling)과 같이 손으로 잡고 회전시키기 편리한 준비를 하는 것도 일책이 되고, 또한 등분된 눈금을 새겨두면 보다 정밀한 조정을 할 수 있어서 바람직하며, 이러한 추가 구성이 있는 것이라 할지라도 본 발명을 이용하는 한 본 발명의 기술적 범위를 벗어나지 않음은 명백하다. According to another configuration of the present invention, in addition to the configuration described above, the head of the adjusting tool 4 is an adjusting head 43 of the expanded diameter, the adjusting head 43 is automatically connected to a separate power source Although it is possible to automate with the additional configuration such that the rotation stops at a constant torque while rotating forward and reverse, in the simple device, the adjustment is performed by rotating by hand, so that the adjustment is easy with little force. In order to increase the diameter and increase the compactness, it is also a good idea to prepare a convenient hand to rotate by hand such as knurling, and it is preferable to make a more precise adjustment by engraving an equal scale. It is obvious that such additional arrangements do not depart from the technical scope of the present invention as long as the present invention is used.
실시예Example
요홈나선(131)을 1㎜ 피치로 하고,The groove helix 131 is 1mm pitch,
기대나선(12)을 0.9㎜ 피치로 하고,The expectation spiral 12 is 0.9 mm pitch,
조정구(4)를 반 시계방향으로 1회전시키면,When the adjusting knob 4 is rotated 1 counterclockwise,
기대(1)에 대하여 조정구(4)는 1㎜를 상승하나, 조정구(4)의 내륜나선(41)과 나선축(3)간에는 0.9㎜만 상승하게 되며, 따라서 나선축(3) : 기대 부착구(11), 기대요홈(13) : 조정구(4)의 외륜나선(42) 및 조정구(4)의 외륜나선(42) : 나선축(3)이라는 3개의 접촉점에서 0.1㎜거리만큼이 밀리거나 당겨지게 된다. 즉, 0.1㎜만큼의 백래시가 제거되게 된다.The adjuster 4 rises 1 mm with respect to the base 1, but only 0.9 mm rises between the inner ring spiral 41 and the spiral shaft 3 of the adjuster 4. Sphere 11, expectation groove 13: Outer ring helix 42 of adjuster 4 and outer ring helix 42 of adjuster 4: Spiral shaft 3 is pushed by a distance of 0.1 mm Will be pulled. That is, backlash by 0.1 mm is eliminated.
게다가, 조정머리(43)를 100등분하여 1등분만큼만 회전시키면, 1㎛만큼만 백래시를 제거할 수 있게도 할 수 있어서 미세한 백래시를 정밀하게 제거하는 장치를 손쉽게 구현할 수 있게 된다.In addition, if the adjustment head 43 is divided into 100 equal parts and rotated only by one part, the backlash can be removed by only 1 µm, thereby making it possible to easily implement a device for precisely removing fine backlash.
상기와 같이 본 발명은 어떠한 공작기계에도 적용이 되는 범용성과 함께 작업대의 이송시에 발생되는 백래시를 손쉽게 제거함으로서 공작물의 정밀가공을 보장하며, 게다가 이러한 장치가 손쉽고도 간편하게 이루어지도록 하여 편리성과 경제성을 겸비하는 것으로 효과적이고 유용한 발명이다.As described above, the present invention ensures precise processing of the workpiece by easily removing backlash generated during the conveyance of the work table with the generality that is applied to any machine tool, and furthermore, the device is made easy and simple, thereby making it convenient and economical. It is an effective and useful invention.
도 1은 본 발명의 구성상태도,1 is a configuration diagram of the present invention,
도 2는 도 1의 A-A선 단면도,2 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.
도 3은 본 발명의 설치상태 모식도,Figure 3 is a schematic diagram of the installation state of the present invention,
도 4는 종래 발명의 구성상태 단면도이다.4 is a cross-sectional view of a configuration state of the related art.
*도면의 주요부 부호의 설명* Explanation of code of the main parts in the drawing
1. 기대(機臺; Base)1. Base
11. 기대 부착구 12. 기대나선 11. Expected Attachment 12. Expected Spiral
13. 기대요홈 131. 요홈나선13. Expecting groove 131. Groove spiral
2. 작업대(Work table) 21. 작업대 부착구2. Work table 21. Work table attachment
3. 나선축 31. 손잡이(Knob)3. Spiral shaft 31. Knob
4. 조정구 41. 내륜나선 4. Adjuster 41. Inner ring spiral
42. 외륜나선 43. 조정머리42. Paddle Spiral 43. Adjusting Head
10. 제1베이스 플레이트 20. 제2베이스 플레이트 10. First base plate 20. Second base plate
30. 이송 스크류 40. 록킹수단 30. Feed screw 40. Locking means
42,44. 록킹핀 46. 취부부재42,44. Locking pin 46. Mounting member
50. 백래시 제거용 스프링 62,64. 지지부재 50. Backlash Removal Springs 62,64. Support member
70. 구동수단 80,82. 지지수단70. Driving means 80,82. Support means
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