KR100554526B1 - 인덱스 테이블 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기모터의 구동에 의한 캠과 커빅 커플링(curvic coupling)을 이용하여 인덱스테이블(INDEX TABLE)의 생명인 반복분할정도가 유지되는 노 리프트 (No-lift)방식으로 회전테이블에 걸리는 회전토오크를 최대한 극소화시켜 안정적인 분할 회전 동작을 수행할 수 있도록 한 인덱스테이블을 제공하는 것이다.

일반적으로 알려진바 있는 인덱스 테이블(INDEX TABLE)은 부품의 가공, 조립, 이송, 포장, 프레스작업을 비롯하여 용접, 리벳, 권선, 시험기 등 일괄된 연속 작업을 효과적으로 수행할 수 있도록 회전테이블이 정확한 분할 각도로 간헐 회전하도록 된 장치로 유압사용의 경우 환경문제를 야기함으로서 선진국에서는 이러한 환경문제를 발생시키는 유압의 사용에 많은 제한을 가하고 있으며 또 다른 기어사용은 마모 등에 의한 백래시로 인한 부정확한 단점이 있어왔다.

본 발명은 전기모터의 구동에 의한 캠과 커빅 커플링(curvic coupling)을 이용하여 인덱스테이블(INDEX TABLE)의 생명인 반복 분할정도가 유지되는 노 리프트(No-lift)방식으로 회전테이블에 걸리는 회전 토오크를 최대한 극소화시켜 안정적인 분할 회전 동작을 수행할 수 있도록 한 인덱스테이블을 제공하는 것이다.

이러한 본 발명은 전기모터의 구동으로 캠을 연동하고 캠은 다시 커빅커플링을 업 리프트함과 또다른 캠으로 회전운동시켜 테이블의 회전을 이룰 수 있도록 함으로서 진동 및 충격 발생이 없고 내구성의 향상과 소음 발생을 방지함은 물론 회전테이블의 안정적인 회전 이송 동작이 이루어지도록 하여 정확한 분할 회전 위치 정밀도를 높일 수 있는 인덱스 테이블을 제공하는데 있다.

Description

인덱스 테이블{Index table}

도 1은 본 발명의 인덱스 테이블의 내부구성을 보인 평단면도.

도 2는 도 1의 중요부분을 도시한 정단면도.

도 3은 도2의 커빅커플링을 연동하는 상태의 설명도.

도 4는 본 발명의 터렛에 의한 테이블 회전상태를 설명하기 위한 정단면도.

도 5는 본 발명의 터렛에 의한 테이블 회전상태를 설명하기 위한 평단면도.

도 6의 (a)는 본 발명의 승강캠 캠선도이고 (b)는 웜캠 캠선도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10;하우징 11;테이블 회전축 12;연동피니언

20;테이블 30;구동축 40;승강캠

40-1; 승강캠선도 41;제1 요동암 42,42-1,42-2;구름롤

43;연동간 44;제 2요동암 45;3점연동부

46;승강봉 47;승강이송링 48;외측커빅커플링

48-1;내측커빅커플링 48-2착탈커빅커플링 49;치차

50;웜캠 50-1;웜캠선도 51;캠홈

52;터렛 53;구동 피니언 54;터렛구름롤

100;인덱스테이블 101;몸체부

본 발명은 전기모터의 구동에 의한 캠과 커빅 커플링(curvic coupling)을 이용하여 인덱스테이블(INDEX TABLE)의 생명인 반복분할정도가 유지되는 노 리프트 (No-lift)방식으로 회전테이블에 걸리는 회전토오크를 최대한 극소화시켜 안정적인 분할 회전 동작을 수행할 수 있도록 한 인덱스테이블을 제공하는 것이다.

일반적으로 알려진바 있는 인덱스 테이블(INDEX TABLE)은 부품의 가공, 조립, 이송, 포장, 프레스작업을 비롯하여 용접, 리벳, 권선, 시험기 등 일괄된 연속 작업을 효과적으로 수행할 수 있도록 회전테이블이 정확한 분할 각도로 간헐 회전하도록 된 장치이다.

이러한 인덱스 테이블은 구동방식에 따라 여러가지가 있으나, 최근들어 가공 작업시 정밀도와 성능에서 우수한 기능을 발휘할 수 있는 것으로서 공압 구동에 의한 랙크 피니언 방식으로 동작되는 인덱스 테이블이 널리 사용되고 있다.

이러한 종래의 공압 구동형 랙크 피니언 방식의 인덱스 테이블은 개략적으로 볼 때 공압실린더의 직선 운동을 실린더로드 선단에 구비된 래크기어에 연결된 피니언기어를 회전운동으로 전환시키고, 회전되는 피니언기어의 축상에는 한쌍의 래칫기어가 연동되게 구비되어 그 외면 전체에 정확한 각도로 분할 형성된 걸림턱에 걸리는 각각의 래칫에 의해 회전테이블이 소정 각도로 간헐 회전할 수 있도록 구성 되어 회전테이블 위에 설치되는 각각의 작업포지션이 정확한 각도로 분할 회전되어 소정의 분할 작업이 이루어지도록 된 것이다.

이러한 구성의 인덱스 테이블은 공압실린더에 의해 직선 왕복 운동을 하는 래크기어가 하우징의 내벽에 형성되는 단순한 구성의 스토퍼에 의해 그 직선 왕복 행정이 한정되도록 되어 짐으로서 래크기어가 스토퍼에 반복적으로 부딪히면서 소음과 진동 및 충격이 지속적으로 발생하게 된다.

이와 같이 반복적인 진동과 충격이 구성부품의 조립 상태를 이완시켜 내구성이 떨어지게 함으로써 정상적인 동작이 이루어지지 않는 단점 및 작동에 무리를 주게 됨으로써 부품이 쉽게 마모되거나 파손될 우려가 매우 높게 된다.

또한, 회전테이블은 피니언기어의 회전시 함께 회전되기 때문에 피니언기어를 회전시켜 주는 래크기어가 회전테이블의 회전 동작이 완료되는 위치에서 갑작스럽게 스토퍼에 부딪히게 됨으로서 안정적인 회전 이송 동작이 이루어지지 못하여 정확한 분할 회전 위치의 정밀도가 떨어지는 문제가 발생되고 있고 이에 의한 제품의 고품질화에 악영향을 미치게 되어 사용자로 하여금 제품 품질을 오인케 하는 요인이 되었다.

특히 유압의 사용은 환경문제를 야기함으로서 선진국에서는 이러한 환경문제를 발생시키는 유압의 사용에 많은 제한을 가하고 있다.

이와 함께 또다른 방식으로 대한민국 실용신안공보 1998년 제061162호에서는 하우징 내부로 위치되는 공압실린더의 실린더로드에 연결된 래크기어의 한정된 직선 왕복 운동을 피니언기어를 통해 회전 운동으로 전환하고, 상기 피니언 축에 연 동 회전되게 결합된 한쌍의 래칫기어에 맞물리는 래칫에 의해 회전테이블을 한쪽 방향으로 소정 각도로 간헐 회전토록 하여 소정의 분할 작업을 수행하도록 된 인덱스 테이블에 있어서, 상기 래크기어의 선단부에는 실린더형 케이스 내부에 유체가 충진되어 있고, 상기 하우징 내측벽에 구비된 스토퍼에 접촉되는 피스톤로드가 상기 케이스 외부로 돌출 형성된 유압식 댐퍼가 구비되며,

상기 래크기어의 선단부에는 원통형의 케이스 내부에 스프링이 내장되어 있고 상기 하우징의 내측벽에 구비된 스토퍼에 접촉되는 피스톤로드가 상기 케이스 외부로 돌출 형성된 스프링식 댐퍼가 구비되는 인덱스 테이블을 제공한바 있다.

이러한 신규의 인덱스테이블에서도 전술한 유압을 사용함으로서 야기되는 문제 및 래크기어에 의한 문제점들을 개선하고 있지 못함으로서 종래의 단점을 개선하고 있지 못하다.

이와 달리 서보모터를 이용한 웜 및 기어방식이 종전의 기술로 알려진바 있으나 이러한 기어방식은 기어산의 마모 등에 따른 백래시의 문제점이 개선되지 않는 한 항상 정밀성에 대한 문제점을 야기하고 있는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 특히 본 발명은 전기모터의 구동에 의한 캠과 커빅 커플링(curvic coupling)을 이용하여 인덱스테이블(INDEX TABLE)의 생명인 반복 분할정도가 유지되는 노 리프트(No-lift)방식으로 회전테이블에 걸리는 회전 토오크를 최대한 극소화시켜 안정적인 분할 회전 동작을 수행할 수 있도록 한 인덱스테이블을 제공하는 것이다.

이러한 본 발명은 전기모터의 구동으로 캠을 연동하고 캠은 다시 커빅커플링를 업 리프트함과 또다른 캠으로 회전운동시켜 테이블의 회전을 이룰 수 있도록 함으로서 진동 및 충격 발생이 없고 내구성의 향상과 소음 발생을 방지함은 물론 회전테이블의 안정적인 회전 이송 동작이 이루어지도록 하여 정확한 분할 회전 위치 정밀도를 높일 수 있는 인덱스 테이블을 제공하는데 있다.

이와같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 쿠션장치가 구비된 인덱스 테이블은 하우징 내부로 위치되는 공압실린더의 실린더로드에 연결된 래크기어의 한정된 직선 왕복 운동을 피니언기어를 통해 회전 운동으로 전환하고, 상기 피니언기어 축에 연동 회전되게 결합된 한쌍의 래칫기어에 맞물리는 래칫에 의해 회전테이블을 한쪽 방향으로 소정 각도로 간헐 회전토록 하여 소정의 분할 작업을 수행하도록 된 인덱스 테이블에 있어서, 상기 래크기어의 선단부에는 실린더형 케이스 내부에 유체가 충진되어 있고, 상기 하우징 내측벽에 구비된 스토퍼에 접촉되는 피스톤로드가 상기 케이스 외부로 돌출 형성된 유압식 댐퍼가 구비되어 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면 상기 래크기어의 선단부에는 원통형의 케이스 내부에 스프링이 내장되어 있고 상기 하우징의 내측벽에 구비된 스토퍼에 접촉되는 피스톤로드가 상기 케이스 외부로 돌출 형성된 스프링식 댐퍼가 구비되어 구성된다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성 및 그 실시예를 첨부 도면을 참 조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 인덱스 테이블의 내부구성을 보인 평단면도이며 도 2는 도 1의 중요부분을 도시한 정단면도 및 도 3은 도2의 커빅커플링을 연동하는 상태의 설명도이며 도 4는 본 발명의 터렛에 의한 테이블 회전상태를 설명하기 위한 정단면도, 도 5는 본 발명의 터렛에 의한 테이블 회전상태를 설명하기 위한 평단면도, 그리고 도 6은 본 발명의 승강캠과 웜캠의 캠선도를 도시한 것이다.

상기 도면에 도시된 바와 같이 인덱스테이블(100)은 상부가 개방되어 다수의 몸체부(101)로 분할 구성되는 하우징(10)과, 이 하우징(10)의 상부를 폐쇄하고 하우징(10)에 힌지된 테이블 회전축(11)에 체결되는 테이블(20)을 구비하여 테이블 회전축(11)을 연동시켜 테이블(20)이 회전되도록 하는 인덱스테이블(100)로 구성된다.

상기 하우징(10)은 미도시된 전동모터와 감속기를 거처 동력을 실현하는 구동축(30)이 하우징(10)의 일측으로 형성되며 이 구동축(30)에는 전후로 한쌍의 승강캠(40)과 중앙으로 웜캠(50)을 체결하여 구성된다.

상기 승강캠(40)은 하우징 몸체부(101)에 힌지된 전,후의 3점 연동형 제1 요동암(41)의 1점부에 구성된 구름롤(42)과 밀착되고 타측 2점부에는 연동간(43)을 힌지하여 하우징(10)의 타측부로 형성되는 제 2요동암(44)을 연동하도록 구성되며 제 1요동암(41)의 3점연동부(45)와 제 2요동암(44)의 연동부에는 승강봉(46)에 체결된 승강이송링(47)에 끼워저 승강봉(46)을 승하강시키도록 구성된다.

상기 승강이송링(47)에는 각각의 요동암에 힌지된 구름롤(42-1)(42-2)이 구성되어 승강이송링(47)의 승하강의 안정된 이송을 하도록 한다.

그리고 상기 승강봉(46)은 하우징(10)상단면에 구성되는 외측커빅커플링(48)과 내측커빅커플링(48-1) 및 이들을 결합하도록 상단에 구비되는 착탈커빅커플링 (48-2)중 상단의 착탈커빅커플링(48-2)에 체결되어 착탈커빅커플링(48-2)을 내,외커빅커플링(48-1)(48)의 치차(49)와 결합하도록 함으로서 외측커빅커플링(48)에 체결된 회전테이블(20)을 고정 및 회전됨을 제어가능하도록 하였다.

이때의 승강캠(40)은 도 6(a)에서 도시된 승강캠선도(40-1)에 따라 회전운동 및 제 1요동암(41)을 연동하도록 한다.

상기 구동축(30)에 구성된 웜캠(50)은 복수의 캠홈(51)을 형성하여 도 6(b)에서 도시된 웜캠선도(50-1)에 따라 터렛(turret)(52)을 연동한다.

상기 터렛(52)은 도 4와 5에서 도시된 바와 같이 하우징(10)에 수직으로 힌지되고 상단에 구동 피니언(53)이 형성되며 사방으로 웜캠(50)의 캠홈(51)에 의해 이동되는 복수의 터렛구름롤(54)이 형성되어 웜캠(50)의 캠홈(51)에 의해 터렛(50)을 회전하게 된다.

상기 터렛(50)의 회전은 이 터렛(50)상단에 체결된 구동피니언(53)을 회전시키고 이 구동피니언(53)과 결합된 회전축(11)에 일체로 형성된 연동피니언(12)을 회전하므로서 회전축(11)이 회전함과 함께 이 회전축(11)에 고정된 회전테이블(20)를 회전하도록 하는 구성이다.

이상과 같이 구성되는 본 발명의 일 실시예의 작용효과를 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

상기와 같이 구성되는 본 발명은 CNC선반, 머시닝센터 등에서의 인덱스테이블 생명인 반복 분할정도가 유지되는 노 리프트방식으로 회전테이블의 승강과 회전에서 안정적인 분할 회전 동작을 수행할 수 있도록 한 인덱스테이블을 제공하기 위한 것으로 공지의 CNC선반 및 머시닝센터 등에 적용된다.

즉, 도 1은 본 발명의 인덱스 테이블의 내부구성을 보인 평단면도이고 도 2는 도 1의 중요부분을 도시한 정단면도로 이에서 도시된 바와 같이 인덱스테이블 (100)은 상부가 개방되어 다수의 몸체부(101)로 분할 구성되는 하우징(10)과, 이 하우징(10)의 상부를 폐쇄하고 하우징(10)에 힌지된 테이블 회전축(11)에 체결되는 테이블(20)을 구비하여 테이블 회전축(11)을 연동시켜 테이블(20)이 회전되도록 하는 인덱스테이블(100)로 구성되는 것이다.

이에 의한 본 발명은 하우징(10)의 일측면에 구성되는 미도시된 전동모터와 감속기를 거처 동력을 실현하는 구동축(30)이 하우징(10)의 일측으로 형성되며 이 구동축(30)으로 동력을 실현하게 된다.

이에 따라 CNC선반, 또는 머시닝센터 등에서 작업을 할 때 콘트롤에 의한 명령으로 전원이 인가된 전동모터가 회전되고 이 회전량을 감속하여 하우징(10)이 구동축(30)을 회전하게 된다.

상기 구동축(30)은 전후로 구성된 한쌍의 승강캠(40)과 중앙으로 웜캠(50)을 체결하여 구성되며 이들은 도 6의 캠선도에 따라 연동된다.

즉, 구동축(30)의 회전으로 승강캠(40)이 함께 회전하면서 이 승강캠(40)에 밀착된 전, 후의 3점 연동형 제1 요동암(41)의 구름롤(42)이 승강캠(40)의 캠산에 의해 승, 하강 연동된다.

따라서 축을 기점으로 연동되는 제 1요동암(41)의 타측부 2점부가 연동하면서 이에 체결된 연동간(43)을 이송시키게 된다.

그리고 이와 함께 제 1요동암(41)의 2점부에 힌지된 구름롤(42-1)이 승강됨과 함께 상기 연동간(43)은 하우징(10)의 타측부로 형성되는 제 2요동암(44)을 연동하면서 그 축을 기점으로 타측부에 형성된 이송롤(42-2)을 승강시키게 되는 것이다.

이상에 의해 승강되는 상기 이송롤(42-1)(42-2)은 승강봉(46)에 체결된 승강이송링(47)을 승강함에 따라 승강이송링(47)과 일체로 고정된 승강봉(46)을 승강시키게 되며 이 승강봉(46)은 승강봉(46)에 체결된 착탈커빅커플링(48-2)을 외측 및 내측의 커빅커플링(48)(48-1)과 치차(49)를 이격시키게 된다.

이와 같이 커빅커플링이 이완된 상태에서 상기 전동모터에 의해 계속회전되는 구동축(30)의 회전에 따라 회전되는 웜캠(50)이 회전되고 이러한 회전으로 웜캠(50)의 캠홈(51)에 의해 연동되는 터렛(52)의 터렛구름롤(54)이 캠홈(51)의 이동에 의한 회전으로 터렛(52)을 회전시키게 된다.

상기 터렛(52)은 이 터렛(52)에 체결된 구동피니언(53)을 회전함에 따라 이와 교합된 테이블 회전축(11)에 일체로 구비된 연동피니언(12)를 회전하면서 일체 의 테이블 회전축(11)을 회전함으로서 상기 테이블 회전축(11)에 체결된 회전테이블(20)를 회전시키게 되는 것이다.

이러한 회전은 소정구간 즉, 45°, 90°, 180°,360°로 웜캠에 의해 소정각도를 지정하게 된다.

또한 상기에 의해 소정 각으로 회전됨과 함께 구동축(30)의 회전으로 승강캠(40)이 연동되어 이에 의한 승강봉(46)은 도 3에서 도2의 도시와 같이 착탈커빅커플링(48-2)이 하강하고 하강된 착탈커빅커플링(48-2)은 외측, 내측의 커빅커플링(48)(48-1)의 치차(49)와 결합됨으로 외측커빅커플링(48)의 회전을 제어함으로서 이에 체결된 회전테이블(20)이 임의로 회전되는 것을 제어하여 정위치에서 테이블이 지지되고 이와 같이 정위치에서 고정된 테이블에서 작업을 할 수 있게 되는 것이다.

본 발명의 실시예 설명에서의 베어링, 체결볼트 등에 대한 상세한 구성은 관용된 기술이므로 그 설명을 생략함과 함께 그리고 승강캠(40)과 웜캠(50)의 작동은 공지된 바와 같이 캠선도에 의해 극히 용이하게 이해되는 것으로 상기 설명에서의 승하강의 용어는 본 발명의 설명을 위한 것이고 그 연동 및 이송범위는 도면의 선도에 의해 표기 및 이해될 것이다.

이상같이 본 발명은 그 구동력을 전기모터의 구동에 의함으로서 종래의 유압사용에 따른 환경오염원을 방지하는 효과와 또는 기어구동에 의한 백래시로 인한 부정확성을 방지하여 보다 정밀한 작업을 이룰 수 있고 그 구성이 캠으로 구성되어 구조가 간단하여 제조가 용이하며 또한 고장이 없는 특징이 발휘되어 종래와 같이 진동이나 소음이 전혀 발생하지 않게 되며, 이러한 작용은 회전테이블의 분할, 회전, 동작의 작용에 보다 정확성을 기할 수 있어 안정적인 정밀 정교한 작업을 할 수 있는 것이다.

이상에서와 같이 본 발명은 전기모터의 구동에 의한 캠과 커빅 커플링 (curvic coupling)을 이용하여 인덱스테이블(INDEX TABLE)의 생명인 반복분할정도가 유지되는 노 리프트(No-lift)방식을 제안하여

종래의 유압사용에 따른 환경오염원을 방지하는 효과와 또는 기어구동에 의한 백래시로 인한 부정확성을 방지하여 보다 정밀한 작업을 이룰 수 있고 캠구성에 따른 구성이 간단하여 제조가 용이하며 또한 고장이 없는 특징 및 백래시발생이 방지되어 오랜기간 안정적인 사용을 유도하고 이러한 구성에 의한 진동이나 소음 발생이 없는 특징 및 회전테이블의 분할, 회전, 동작의 정밀 정확성을 높여 보다 정밀기계의 가공에 보다 안정적이고 정밀한 작업을 할 수 있는 유용한 발명이다.

Claims (3)

1. 상부가 개방과 분할 구성되는 하우징(10)과, 하우징(10)의 상부를 폐쇄하고 하우징(10)에 힌지된 회전축으로 회전되는 테이블(20)을 구비하여 테이블(20)이 회전되도록 하는 인덱스테이블에 있어서,

   상기 하우징(10)은 전동모터와 감속기를 거처 동력을 실현하는 구동축(30)을 일측으로 형성하고 구동축(30)에 한쌍의 승강캠(40)과 웜캠(50)을 체결하는 구동부를 구비한 하우징과,

   상기 승강캠(40)은 하우징 몸체부(101)에 힌지된 전,후의 3점 연동형 제1 요동암(41)의 1점부에 구성된 구름롤(42)과 밀착되고 타측 2점부에는 연동간(43)을 힌지하여 하우징(10)의 타측부로 형성되는 제 2요동암(44)을 연동하도록 구성함과 함께, 제 1요동암(41)의 3점연동부(45)와 제 2요동암(44)의 연동부에는 승강봉(46)에 체결된 승강이송링(47)에 끼워져 승강봉(46)을 승하강시키도록 구성하며,

   상기 승강봉(46)은 하우징(10) 상단면에 구성되는 외측커빅커플링(48)과 내측커빅커플링(48-1) 및 이들을 결합하도록 상단에 구비되는 착탈커빅커플링(48-2)중 상단의 착탈커빅커플링(48-2)에 체결되어 착탈커빅커플링(48-2)을 내,외커빅커플링(48-1)(48)의 치차(49)와 착탈되도록 하여 회전테이블(20)을 제어가능하도록 함과,

   상기 구동축(30)의 웜캠(50)은 복수의 캠홈(51)을 형성하여 터렛(52)을 연동하되 터렛(52)은 하우징(10)에 수직으로 힌지되고 상단에 구동 피니언(53)이 형성 되며 사방으로 캠홈(51)에 끼워지는 터렛구름롤(54)이 형성시켜 캠홈(51)에 의해 터렛(50)을 회전함과,

   상기 터렛(50)은 상단에 체결된 구동피니언(53)을 회전시키고 이 구동피니언 (53)과 결합된 회전축(11)에 일체로 형성된 연동피니언(12)을 회전시켜 회전축(11)에 고정된 회전테이블(20)을 회전하도록 하는 구성함을 특징으로 하는 인덱스 테이블.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 승강캠(40)은 승강캠선도(40-1)에 따라 제 1요동암(41)을 연동하도록 함을 특징으로 하는 인덱스 테이블.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 웜캠(50)은 웜캠선도(50-1)에 따라 터렛(52)을 연동함을 특징으로 하는 인덱스 테이블.

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