KR100688378B1 - 이송테이블의 미세조정 장치 - Google Patents

이송테이블의 미세조정 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR100688378B1
KR100688378B1 KR1020050119341A KR20050119341A KR100688378B1 KR 100688378 B1 KR100688378 B1 KR 100688378B1 KR 1020050119341 A KR1020050119341 A KR 1020050119341A KR 20050119341 A KR20050119341 A KR 20050119341A KR 100688378 B1 KR100688378 B1 KR 100688378B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
ball screw
oil
transfer table
bearing
coupling
Prior art date
Application number
KR1020050119341A
Other languages
English (en)
Inventor
조순주
조창래
Original Assignee
주식회사 세스코
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 세스코 filed Critical 주식회사 세스코
Priority to KR1020050119341A priority Critical patent/KR100688378B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100688378B1 publication Critical patent/KR100688378B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q5/00—Driving or feeding mechanisms; Control arrangements therefor
    • B23Q5/22—Feeding members carrying tools or work
    • B23Q5/34—Feeding other members supporting tools or work, e.g. saddles, tool-slides, through mechanical transmission
    • B23Q5/38—Feeding other members supporting tools or work, e.g. saddles, tool-slides, through mechanical transmission feeding continuously
    • B23Q5/40—Feeding other members supporting tools or work, e.g. saddles, tool-slides, through mechanical transmission feeding continuously by feed shaft, e.g. lead screw
    • B23Q5/404—Screw bearings therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
    • B23Q1/25—Movable or adjustable work or tool supports
    • B23Q1/26—Movable or adjustable work or tool supports characterised by constructional features relating to the co-operation of relatively movable members; Means for preventing relative movement of such members
    • B23Q1/34—Relative movement obtained by use of deformable elements, e.g. piezoelectric, magnetostrictive, elastic or thermally-dilatable elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q16/00—Equipment for precise positioning of tool or work into particular locations not otherwise provided for
    • B23Q16/008—Cushioning the abutting movement
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q5/00—Driving or feeding mechanisms; Control arrangements therefor
    • B23Q5/22—Feeding members carrying tools or work
    • B23Q5/34—Feeding other members supporting tools or work, e.g. saddles, tool-slides, through mechanical transmission
    • B23Q5/38—Feeding other members supporting tools or work, e.g. saddles, tool-slides, through mechanical transmission feeding continuously
    • B23Q5/40—Feeding other members supporting tools or work, e.g. saddles, tool-slides, through mechanical transmission feeding continuously by feed shaft, e.g. lead screw
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D3/00—Control of position or direction
    • G05D3/10—Control of position or direction without using feedback
    • G—PHYSICS
    • G12—INSTRUMENT DETAILS
    • G12B—CONSTRUCTIONAL DETAILS OF INSTRUMENTS, OR COMPARABLE DETAILS OF OTHER APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G12B5/00—Adjusting position or attitude, e.g. level, of instruments or other apparatus, or of parts thereof; Compensating for the effects of tilting or acceleration, e.g. for optical apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2240/00—Specified values or numerical ranges of parameters; Relations between them
    • F16C2240/12—Force, load, stress, pressure
    • F16C2240/22—Fluid pressure

Abstract

본 발명은 이송테이블의 미세조정 장치에 관한 것으로서, 베이스와 이송테이블이 직선형 유정압 베어링으로 이송테이블이 부상된 상태에서 볼 스크루와 너트에 의해 이송테이블이 소정 위치까지 이동된 후, 가변모세관기구를 이용하여 회전형 유정압 베어링의 축 방향으로 가해지는 스러스트압력을 조정하여 볼 스크루와 서보모터가 연결된 커플링에서 볼 스크루의 축 방향이동을 허용하므로 수 밀리미크론 정도가 이동되므로 볼 스크루의 축 방향에 대한 미소 이송 조정이 가능하고 이로 인하여 위치결정 정밀도의 향상시킨 정밀제어가 가능하도록 한 것이다.
본 발명은 베이스에 이송테이블이 슬라이딩구조에 의해 좌우로 이동가능하게 설치되되 이 이송테이블은 그 하부의 볼 스크루가 관통 체결된 너트가 설치되고 상기 베이스의 양쪽에 상기 너트를 관통하여 체결된 볼 스크루의 양단을 회전가능하게 베어링으로 지지되며 상기 볼 스크루의 한쪽에는 커플링을 통해 서보모터가 연결되어 있는 이송테이블의 미세조정 장치에 있어서, 상기 커플링은 서보모터의 축과 볼 스크루 끝단에 한 쌍을 이루는 커플링몸체가 장착되고 이 커플링몸체들 사이에 볼 스크루의 축 방향으로 수 미크론의 이송이 가능하도록 다수의 판스프링을 개재시켜 볼트로 체결되며, 상기 커플링 측의 베어링이 볼 스크루의 축 방향으로 스러스트압력을 조정하여 위치결정 정밀도를 높일 수 있는 회전형 유정압 베어링으로 마련되는 것을 특징으로 한다.
이송테이블, 미세이송, 볼 스크루, 유정압 베어링,

Description

이송테이블의 미세조정 장치{fine adjustment equipment of feed table}
도 1은 종래 이송테이블의 이송 구조를 나타내는 단면도,
도 2는 도 1의 A-A선에 대한 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 이송테이블의 미세조정 장치를 나타낸 단면도,
도 4는 도 3의 B-B선에 대한 단면도,
도 5는 본 발명에 따른 이송테이블의 미세조정 장치에서 유정압 베어링 부분을 발췌하여 나타낸 분해사시도,
도 6은 본 발명에 따른 이송테이블의 미세조정 장치에서 유정압 베어링과 연결된 유압회로를 나타낸 구성도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10: 베이스 11: 직선레일 홈
20: 이송테이블 21: 직선레일
22: 커버 23,423,424,429: 오일포켓
30: 볼 스크루 31,61: 축
32: 칼라 36 : 너트
41,42a: 베어링 50a: 커플링
51,52: 커플링몸체 53: 판스프링
54: 볼트 60: 서보모터
70: 오일펌프 71: 오일탱크
72: 가변모세관기구 72a: 실린더
72b: 모세관 72c: 압전소자유닛
421,422: 포켓몸체 425: 베어링하우징
426: 베어링설치 공간 427: 커플링설치 공간
428,430: 오일공급유로 431: 드레인유로
432: 플랜지
본 발명은 이송테이블의 미세조정 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 베이스의 레일위에서 볼 스크루에 의해 이송테이블이 소정 위치까지 이동된 후, 이송테이블에 설치된 볼 스크루와 이를 지지하고 있는 유정압 스러스트 베어링에서 축 방향의 스러스트압력을 조정하여 이송테이블의 미소 이송을 가능하게 하는 이송테이블의 미세조정 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 연삭기 등과 같은 공작기계에서 공작물이 고정되는 이송테이블은 대부분이 긴 행정(stroke)으로 이송되어져야 하며, 특히 공작기계용 이송테이블은 연삭부하, 즉 가공부하를 견딜 수 있는 강성이 요구된다. 이러한 긴 행정의 이 송을 위한 공작기계용 이송테이블의 구조로는 볼 스크루와 엘엠 가이드[LM(linear motion) Guide]를 이용하고 있으나, 위의 구조에서 엘엠 가이드는 구조적인 특성상 3면 접촉이 이뤄지므로 마찰이 커서 미크론 이하의 위치제어가 곤란하며 그 구조는 도 1에 나타내었다.
이와 같이 공작기계용 이송테이블의 이송 구조는, 베이스(10)에 이송테이블(20)이 서로 상응하여 결합된 직선레일(21)과 직선레일 홈(11)에 의해 안내되어 좌우로 이동가능하게 설치되되, 이 이송테이블(20)은 그 하부의 볼 스크루(30)가 관통 체결된 너트(36)가 설치되어 있고 상기 베이스(10)의 양쪽에는 상기 너트(36)를 관통하여 체결된 볼 스크루(30)의 양단을 회전가능하게 베어링(41,42)으로 지지되어 있으며, 상기 볼 스크루(30)의 한쪽에는 커플링(50)을 통해 서보모터(60)가 연결되어 있다.
상기와 같이 구성된 이송테이블 미세이송장치는 서보모터(60)의 회전수를 제어하여 볼 스크루(30)의 회전수를 제어하므로 상기 볼 스크루(30)에 체결된 너트(36)가 볼 스크루(30)의 축 방향으로 이동하게 된다.
그러나 상기와 같은 종래 이송테이블의 미세조정 장치에 있어서는, 베이스(10)에서 좌우로 이송가능하게 이송테이블(20)이 설치되고 이 이송테이블(10)의 이송은 직선 이송시키는 볼 스크루(30)와 너트(36)가 조립된 하나의 유닛이나 볼 스크루(30)와 너트(36) 사이에 개재된 다수의 볼들이 갖는 공차 내지 오차, 비선형 오차 등으로 인하여 수 미크론(micron: μ) 정도의 제어가 가능할 뿐 그 이상의 위치결정 정밀도의 제어에 한계가 있으며, 1미크론 이하의 위치결정 정밀도 제어를 위해서는 볼 스크루(30)와 너트(36) 등의 가공정도를 더욱 향상시켜야 했으며, 이러한 가공정도를 향상시킴에 따른 비용이 증대되어 고가이므로 실용적이지 못한 것임은 물론 초정밀의 위치결정을 구현하기 어려운 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해 연구 개발한 것으로서, 그 목적은 베이스와 이송테이블이 직선형 유정압 베어링으로 이송테이블이 부상된 상태에서 볼 스크루와 너트에 의해 이송테이블이 소정 위치까지 이동된 후, 가변모세관기구를 이용하여 회전형 유정압 베어링의 축 방향으로 가해지는 스러스트압력을 조정하여 볼 스크루의 축 방향에 대한 미소 이송 조정이 가능하고 이로 인하여 위치결정 정밀도의 향상시킨 정밀제어가 가능하도록 한 이송테이블의 미세조정 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 베어링하우징 한쪽의 커플링설치 공간에 커플링을 설치함으로써 회전되는 커플링으로 인해 발생되는 안전사고를 방지할 수 있고 장치의 외관이 단순하면서 미려한 장치를 얻을 수 있도록 한 이송테이블의 미세조정 장치를 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 베이스에 이송테이블이 슬라이딩구조에 의해 좌우로 이동가능하게 설치되되 이 이송테이블은 그 하부의 볼 스크루가 관통 체결된 너트가 설치되고 상기 베이스의 양쪽에 상기 너트를 관통하여 체결된 볼 스크루의 양단을 회전가능하게 베어링으로 지지되며 상기 볼 스크루의 한쪽에는 커플링을 통해 서보모터가 연결되어 있는 이송테이블의 미세조정 장치에 있어서,
상기 커플링은 서보모터의 축과 볼 스크루 끝단의 축에 한 쌍을 이루는 커플링몸체가 장착되고 이 커플링몸체들 사이에 볼 스크루의 축방향으로 수 밀리미크론의 이송이 가능하도록 다수의 판스프링을 개재시켜 볼트로 체결되며, 상기 커플링 측의 베어링이 볼 스크루의 축방향으로 스러스트압력을 조정하여 위치결정 정밀도를 높일 수 있는 유정압 베어링으로 형성되고,
상기 유정압 베어링은 볼 스크루 한쪽끝단부분의 축에 마련되는 피스톤인 칼라와, 상기 볼 스크루의 칼라 양쪽에 설치되며 복수의 오일포켓이 형성된 포켓몸체와, 상기 볼 스크루의 끝단부분이 관통되고 볼 스크루의 칼라 및 포켓몸체를 기밀이 유지되게 수용하는 베어링설치공간이 형성되고 이 베어링설치공간에 설치된 각 포켓몸체의 오일포켓으로 오일을 공급할 수 있도록 오일공급유로가 마련되고 볼 스크루의 칼라 외면에 위치된 오일포켓으로 오일을 공급할 수 있도록 오일공급유로가 마련됨은 물론 상기 칼라와 포켓몸체 사이에서 오일포켓을 통해 흐르는 오일을 모아 오일탱크로 귀환시키기 위한 드레인유로가 마련되어 있는 베어링하우징 및 상기 베어링설치공간에 설치된 각 포켓몸체를 누르면서 지지하도록 베어링하우징에 고정되는 플랜지로 구성된 것을 특징으로 한다.
삭제
상기 볼 스크루의 칼라는 용이한 조립을 고려하여 볼 스크루와 별도로 마련되되, 볼 스크루의 축에 끼워지는 2개의 부싱 사이에 개재되어 체결너트로 견고하 게 고정됨이 바람직하다.
상기 베이스와 이송테이블의 슬라이딩구조는 이송테이블의 양쪽에 마련된 직선레일과, 이 직선레일의 표면에 씌워져 직선레일을 감싸는 디귿자형의 커버와, 상기 이송테이블의 직선레일과 이에 씌워진 커버를 수용하도록 베이스에 마련된 직선레일 홈에 설치되어 있다. 상기 직선레일의 3면(상, 하면 및 측면)에는 오일포켓이 형성되어 있는데 이 오일포켓에는 상기 오일펌프에 의해 지속적으로 오일이 공급되고 있어 상기 오일공급압력으로 인해 베이스의 직선레일 홈 내에 설치된 커버에서 이송테이블의 직선레일이 전체적으로 부상된 상태로 유지되게 된다.
상기 베어링하우징의 한쪽에 회전되는 커플링으로 인해 발생되는 안전사고를 방지하고 장치의 외관이 단순하면서 미려하도록 커플링이 설치되는 커플링설치 공간을 마련할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 이송테이블의 미세조정 장치를 첨부 도면에 의거하여 상세하게 설명하고자 한다.
도 3은 본 발명에 따른 이송테이블의 미세조정 장치를 나타낸 단면도이고, 도 4는 도 3의 B-B선에 대한 단면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 이송테이블의 미세조정 장치에서 유정압 베어링 부분을 발췌하여 나타낸 분해사시도이고, 도 6은 본 발명의 유정압 베어링과 연결된 유압회로를 나타낸 구성도이다.
도면에 나타낸 바와 같이, 베이스(10)에 이송테이블(20)이 슬라이딩구조에 의해 좌우로 이동가능하게 설치되되, 상기 이송테이블(20)은 그 하부의 볼 스크루(30)가 관통 체결된 너트(36)가 설치되고 상기 베이스(10)의 양쪽에 상기 너트(36) 를 관통하여 체결된 볼 스크루(30)의 양쪽이 회전가능하게 베어링(41,42a)으로 지지되어 있으며, 상기 볼 스크루(30)의 한쪽에는 커플링(50a)을 통해 서보모터(60)가 연결되어 있다.
상기 베이스(10)와 이송테이블(20)의 슬라이딩구조는 직선형 유정압 베어링의 일종이다. 상기 슬라이딩구조는 이송테이블(20)의 양쪽에 직선레일(21)이 마련되고, 이 직선레일(21)의 표면에는 상기 직선레일(21)을 감싸는 커버(22)가 씌워지며, 상기 베이스(10)에는 상기 이송테이블(20)의 직선레일(21)과 이에 씌워진 커버(22)를 수용하는 직선레일 홈(11)에 설치되어 있다.
상기 직선레일(21)과 커버(22)는 대략 20미크론 정도의 간극을 갖고 있으며, 상기 직선레일(21)의 3면(상, 하면 및 측면)에는 오일포켓(23)이 형성되어 있는데 이 오일포켓(23)에는 오일펌프(70)에 의해 지속적으로 오일이 공급되고 있어 상기 오일공급압력으로 인해 베이스(10)의 직선레일 홈(11) 내에 설치된 커버(22)에서 이송테이블(20)의 직선레일(21)이 전체적으로 부상된 상태로 유지되게 된다.
상기 커플링(50a)은 서보모터(60)의 축(61)과 볼 스크루(30) 끝단의 축(31)에 한 쌍을 이루는 커플링몸체(51,52)가 장착되고, 이 커플링몸체(51,52)들 사이에 볼 스크루(30)의 축 방향으로 수 미크론의 이송이 가능하도록 다수의 판스프링(53)을 개재시켜 볼트(54)로 체결되어 있다.
상기 서보모터(60)의 축(61) 외면과 커플링몸체(52) 사이에는 가압 링(55)이 끼워지고 이 가압 링(55)은 플랜지(56)에 의해 가압된 상태로 고정되어 있으며, 상기 볼 스크루(30)의 축(31) 외면과 커플링몸체(51) 사이에도 가압 링(55)이 끼워지 고 이 가압 링(55)은 플랜지(56)에 의해 가압된 상태로 고정되어 있다. 상기 가압 링(55)이 플랜지(56)에 의해 가압되면 내면직경은 작아지고 외면직경은 확장되므로 볼 스크루(30)의 축(31) 및 서보모터(60)의 축(61) 외면에 가압 밀착됨과 아울러 커플링몸체(51,52)의 링삽입내면 또한 가압 밀착되어 견고하게 고정된다.
상기 베어링(41,42a)중 커플링(50a) 측의 베어링(42a)은 볼 스크루(30)의 축 방향으로 스러스트압력을 조정하여 위치결정 정밀도를 높일 수 있는 유정압 베어링으로 마련된다. 이러한 유정압 베어링을 구성하기 위해서는 먼저, 볼 스크루(30) 한쪽끝단부분의 축(31)에 피스톤인 칼라(32)를 마련하고 이 칼라(32)의 양쪽에 포켓몸체(421,422)를 마련하되 이 포켓몸체(421,422)에서 가해지는 오일의 스러스트압력에 의해 상기 칼라(32)가 수 밀리미크론의 미세 이송이 가능하게 마련되어야 한다.
상기 볼 스크루(30)의 칼라(32)는 용이한 조립을 고려하여 볼 스크루(30)의 축(31)에서 분리되어 별도로 마련되며, 상기 볼 스크루(30)의 축(31)에 끼워지는 2개의 부싱(33,34) 사이에 개재되어 체결너트(35)로 견고하게 고정된다.
상기 유정압 베어링은 볼 스크루(30) 한쪽끝단부분의 칼라(32)와, 이 칼라(32) 양쪽에 설치되며 복수의 오일포켓(423,424)이 형성된 포켓몸체(421,422)와, 상기 볼 스크루(30)의 끝단부분이 관통되고 볼 스크루(30)의 칼라(32) 및 포켓몸체(421,422)를 기밀이 유지되게 수용하는 베어링설치 공간(426)이 형성되고 이 베어링설치 공간(426)의 한쪽에 커플링설치 공간(427)이 마련되며 상기 베어링설치 공간(426)에 설치된 각 포켓몸체(421,422)의 오일포켓(423,424)으로 오일을 공급할 수 있도록 오일공급유로(428)가 마련되고 볼 스크루(30)의 칼라(32) 외면에 위치된 오일포켓(429)으로 오일을 공급할 수 있도록 오일공급유로(430)가 마련됨은 물론 상기 칼라(32)와 포켓몸체(421,422) 사이에서 오일포켓(423,424)을 통해 흐르는 오일을 모아 오일탱크(71)로 귀환시키기 위한 드레인유로(431)가 마련되어 있는 베어링하우징(425) 및 상기 베어링설치 공간(426)에 설치된 각 포켓몸체(421,422)를 누르면서 지지하도록 베어링하우징(425)에 고정되는 플랜지(432)로 구성된다.
이러한 구성의 유정압 베어링부분에 대한 조립 과정을 참고적으로 설명하면, 먼저 플랜지(432)를 가조립한 후 볼 스크루(30)의 축(31)에 부싱(33)과 함께 포켓몸체(421)를 조립하고, 이후에 칼라(32)를 조립하고 부싱(34)와 포켓몸체(422)를 조립을 한 다음 축(31)끝단의 나사부에 체결너트(35)를 조이면 2개의 부싱(33,34)에 의해 칼라(32)만이 견고하게 고정된다. 이러한 상태에서 베어링하우징(425)의 베어링설치 공간(426)에 포켓몸체(421,422) 및 칼라(32)가 위치되게 삽입한 후, 플랜지(432)를 베어링하우징(425)에 체결하면 된다. 이때, 상기 베어링설치 공간(426) 내에 기밀이 유지된 상태로 포켓몸체(421,422)가 설치되고 이 포켓몸체(421,422) 사이에 설치된 칼라(32)는 회전 가능한 상태로 유지되어야 한다.
상기 직선형 및 회전형 유정압 베어링은 비접촉식 베어링으로서, 윤활 오일 등의 유체를 그 내부로 안내하고 상기 유체의 배출을 제한함으로써 지지력을 보유하는 것이며, 오일포켓(23,423,424)으로부터 분사되는 고압 상태의 얇은 유막에 의해 상기 오일포켓(23,423,424)과 대항하는 안내면과 소정 간격을 유지한다. 상기 오일포켓(23,423,424)으로의 유체의 유입은 상기 이송테이블(20)에 인가되는 하중 에 따라 각기 적절한 압력으로 상기 안내면에 인가할 수 있도록 조절 된다.
상기 유정압 베어링은 대면하는 물체와의 사이에 형성되는 유막의 평균화 효과(averaging effect)에 의해 볼 스크루(30)를 따라 전달되는 저주파의 오차 성분을 감소시키고 볼 스크루(30)의 회전에 작용하는 접촉 마찰을 제거하여 회전 운동에서 발생하는 오차를 최소화할 수 있다.
상기 유정압 베어링의 베어링하우징(425)에는 커플링설치 공간(427)이 일체로 마련되어 있어 회전되는 커플링(50a)으로 인해 발생되는 안전사고를 방지하고 장치의 외관이 단순하면서 미려하게 된다.
또 상기 유정압 베어링의 유압회로는 도 6에 나타낸 바와 같이, 오일탱크(71)를 갖는 오일펌프(70)가 설치되고 이 오일펌프(70)로부터 공급되는 오일은 볼 스크루(30)의 칼라(32) 양쪽에 설치되는 포켓몸체(421,422)중 한쪽에 선택적으로 스러스트압력을 조정할 수 있도록 2개의 가변모세관기구(72)가 연결 설치되며, 상기 포켓몸체(421,422)와 칼라(32) 사이에서 토출되는 오일은 드레인유로(431)를 거쳐 오일탱크(71)로 회수되어 진다.
상기 가변모세관기구(72)는 오일입구와 오일출구를 갖는 실린더(72a)가 마련되고 이 실린더(72a) 내에 오일출구와의 미세간극, 즉 모세관(72b)을 조절할 수 있도록 압전소자유닛(72c)이 설치되며, 상기 모세관(72b)의 간극은 수십 미크론 정도의 크기이다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 이송테이블의 미세조정 장치를 이용하여 소정위치, 즉 위치결정 정밀도가 요구되는 수 밀리미크론 위치로 이송하는 과정을 설명하고자 한다.
먼저, 오일펌프(70)를 구동시켜 오일탱크(71)의 오일이 가변모세관기구(72)를 통해 베어링하우징(425)내의 베어링설치 공간(426)에 설치된 볼 스크루(30)의 칼라(32) 양쪽에 위치된 포켓몸체(421,422)의 오일포켓(423,424)에 동일압력으로 공급되며, 상기 포켓몸체(421,422)의 오일포켓(423,424)내에 공급된 오일은 포켓몸체(421,422)와 칼라(32) 사이의 미세간극을 통해 빠져나온 후 드레인유로(431)를 거쳐 오일탱크(71)로 귀환되는 과정이 지속적으로 이루어진다.
또한 베이스(10)와 이송테이블(20)의 슬라이딩구조는 직선형 유정압 베어링에 의해 이루어지며, 이는 이송테이블(20) 양쪽의 직선레일(21)과, 이 직선레일(21)의 표면을 감싸고 있는 커버(22) 사이가 대략 20미크론 정도의 간극을 갖고 있는데, 상기 직선레일(21)의 3면(상, 하면 및 측면)에 형성된 오일포켓(23)으로 상기 오일펌프(70)에 의해 지속적으로 오일이 공급되고 있어 상기 오일공급압력으로 인해 베이스(10)의 직선레일 홈(11) 내에 설치된 커버(22)에서 이송테이블(20)의 직선레일(21)이 전체적으로 부상된 상태로 유지되게 된다.
이외에, 상기 볼 스크루(30)의 칼라(32) 외면에 위치된 상기 베어링하우징(425)의 오일포켓(429)으로도 오일공급유로(430)를 통해 오일펌프(70)로부터 오일을 공급하여야 한다.
위와 같이 준비된 상태에서 이송테이블(20)의 긴 스트로크의 이송은, 서보모터(60)를 구동시키면 그 서보모터(60)의 축(61)과 볼 스크루(30)의 축(31)이 커플 링(50a)을 통해 연결되어 있어 볼 스크루(30)가 연동 회전되게 되고, 이 볼 스크루(30)가 연동 회전되면 이 나사 결합된 너트(36)가 볼 스크루(30)의 축방향으로 이송되므로 이 너트(36)와 일체로 된 이송테이블(20)이 이송되게 된다.
다시 말해서, 상기 볼 스크루(30)의 1회전당 리드(lead)를 감안하여 이동시키고자 하는 거리에 해당하는 만큼 서보모터(60)의 축(61)을 회전시키면 볼 스크루(30) 또한 서보모터(60)와 동일한 회전수로 회전되므로 볼 스크루(30)의 위치결정 정밀도를 가지고 이동시키고자 하는 위치에 정지되게 된다. 이때, 볼 스크루(30)의 위치결정 정밀도는 수 미크론이다.
이와 같이 이송테이블(20)이 이송된 후, 미세이송을 조정하기 위해서는 오일펌프(70)에 의해 공급되어 오일이 흐르고 있는 가변모세관기구(72)를 조작하여 볼 스크루(30)의 칼라(32) 양쪽의 포켓몸체(421,422)중 한쪽의 오일공급유로(428)로 오일의 공급유량을 조정한다.
그 유량조정은 상기 가변모세관기구(72)의 압전소자유닛(72c)에 전원을 인가하되 상기 가변모세관기구(72)중 한쪽의 압전소자유닛(72c)에 인가하는 전압이 커지면 상기 압전소자유닛(72c)의 압전소자가 팽창되어 실린더(72a)의 오일출구와 압전소자유닛(72c)간의 미세간극인 모세관(72b)이 작아짐으로써 오일포켓(423이나 424)으로 공급되는 유량이 줄어들고, 이와 반대로 압전소자유닛(72c)에 인가하는 전압이 작아지면 상기 압전소자유닛(72c)의 압전소자가 수축되어 실린더(72a)의 오일출구와 압전소자유닛(72c)간의 모세관(72b)이 커짐으로써 오일포켓(423이나 424)으로 공급되는 유량이 많아지게 된다.
이와 같이 오일의 공급유량이 조정되면 오일이 증가된 포켓몸체(421이나 422)의 오일포켓(423이나 424)의 압력이 높아지므로 오일압력이 낮은 포켓몸체(421이나 422)측으로 볼 스크루(30)의 칼라(32)가 이동하게 되며, 동시에 볼 스크루(30)와 너트(36) 그리고 이와 연결된 이송테이블(20)까지 미소 이동을 하게 된다.
이때, 볼 스크루(30)가 서보모터(60)와 연결되어 있음에도 이동될 수 있는 이유는, 볼 스크루(30)와 서보모터(60)를 연결하는 커플링(50a)이 다수의 판스프링(53)을 통해 연결되어있어 볼 스크루(30)의 축방향으로 미크론 이하의 변형량을 허용할 수 있기 때문이다.
따라서 베어링하우징(425)의 포켓몸체(421,422)에 형성된 오일포켓(423,424)으로 오일압력을 조정하여 수 밀리미크론 범위까지 위치결정 정밀도를 높일 수 있는 것이다.
이상에서 상세하게 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 이송테이블의 미세조정 장치에 의하면, 베이스와 이송테이블이 직선형 유정압 베어링으로 이송테이블이 부상된 상태에서 볼 스크루와 너트에 의해 이송테이블이 소정 위치까지 이동된 후, 가변모세관기구를 이용하여 제2 유정압 베어링의 축 방향으로 가해지는 스러스트압력을 조정하여 볼 스크루와 서보모터가 연결된 커플링에서 볼 스크루의 축 방향이동을 허용하므로 수 밀리미크론 정도가 이동되므로 볼 스크루의 축 방향에 대한 미소 이송 조정이 가능하고 이로 인하여 위치결정 정밀도의 향상시킨 정밀제어가 가 능한 유용한 발명이다.
또한 베어링하우징의 한쪽에 커플링설치 공간을 마련함으로써 회전되는 커플링으로 인해 발생되는 안전사고를 방지할 수 있고 장치의 외관이 단순하면서 미려한 장치를 얻을 수 있는 발명이다.

Claims (4)

  1. 삭제
  2. 베이스에 이송테이블이 슬라이딩구조에 의해 좌우로 이동가능하게 설치되되 이 이송테이블은 그 하부의 볼 스크루가 관통 체결된 너트가 설치되고 상기 베이스의 양쪽에 상기 너트를 관통하여 체결된 볼 스크루의 양단을 회전가능하게 베어링으로 지지되며 상기 볼 스크루의 한쪽에는 커플링을 통해 서보모터가 연결되어 있는 이송테이블의 미세조정 장치에 있어서,
    상기 커플링은 서보모터의 축과 볼 스크루 끝단의 축에 한 쌍을 이루는 커플링몸체가 장착되고 이 커플링몸체들 사이에 볼 스크루의 축방향으로 수 밀리미크론의 이송이 가능하도록 다수의 판스프링을 개재시켜 볼트로 체결되며, 상기 커플링 측의 베어링이 볼 스크루의 축방향으로 스러스트압력을 조정하여 위치결정 정밀도를 높일 수 있는 유정압 베어링으로 형성되고,
    상기 유정압 베어링은 볼 스크루 한쪽끝단부분의 축에 마련되는 피스톤인 칼라와, 상기 볼 스크루의 칼라 양쪽에 설치되며 복수의 오일포켓이 형성된 포켓몸체와, 상기 볼 스크루의 끝단부분이 관통되고 볼 스크루의 칼라 및 포켓몸체를 기밀이 유지되게 수용하는 베어링설치공간이 형성되고 이 베어링설치공간에 설치된 각 포켓몸체의 오일포켓으로 오일을 공급할 수 있도록 오일공급유로가 마련되고 볼 스크루의 칼라 외면에 위치된 오일포켓으로 오일을 공급할 수 있도록 오일공급유로가 마련됨은 물론 상기 칼라와 포켓몸체 사이에서 오일포켓을 통해 흐르는 오일을 모아 오일탱크로 귀환시키기 위한 드레인유로가 마련되어 있는 베어링하우징 및 상기 베어링설치공간에 설치된 각 포켓몸체를 누르면서 지지하도록 베어링하우징에 고정되는 플랜지로 구성된 것을 특징으로 하는 이송테이블의 미세조정 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 베이스와 이송테이블의 슬라이딩구조는 이송테이블의 양쪽에 마련된 직선레일과, 이 직선레일의 표면에 씌워져 직선레일을 감싸는 디귿자형의 커버와, 상기 이송테이블의 직선레일과 이에 씌워진 커버를 수용하도록 베이스에 마련된 직선레일 홈으로 구성되며, 상기 직선레일의 3면(상, 하면 및 측면)에 형성되는 오일포켓으로 오일펌프에 의해 지속적으로 오일이 공급되는 것을 특징으로 하는 이송테이블의 미세조정 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 베어링하우징의 한쪽에 회전되는 커플링으로 인해 발생되는 안전사고를 방지하고 장치의 외관이 단순하면서 미려하도록 커플링이 설치되는 커플링설치 공간을 마련되는 것을 특징으로 하는 이송테이블의 미세조정 장치.
KR1020050119341A 2005-12-08 2005-12-08 이송테이블의 미세조정 장치 KR100688378B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050119341A KR100688378B1 (ko) 2005-12-08 2005-12-08 이송테이블의 미세조정 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050119341A KR100688378B1 (ko) 2005-12-08 2005-12-08 이송테이블의 미세조정 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100688378B1 true KR100688378B1 (ko) 2007-03-02

Family

ID=38102137

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050119341A KR100688378B1 (ko) 2005-12-08 2005-12-08 이송테이블의 미세조정 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100688378B1 (ko)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101057104B1 (ko) 2007-06-27 2011-08-16 가부시키가이샤 알박 비정밀/정밀 이동 장치 및 이를 포함하는 액체 공급 장치
KR101325937B1 (ko) * 2012-01-19 2013-11-07 에이테크솔루션(주) 강성 보강용 슬라이딩 구조 장치를 지닌 미세패턴 가공장비
CN104858701A (zh) * 2015-06-08 2015-08-26 沈机集团昆明机床股份有限公司 一种用于数控机床的直线进给装置
CN109108142A (zh) * 2018-11-06 2019-01-01 重庆隆成电子设备有限公司 液压切割机用推送装置
CN109290819A (zh) * 2018-11-15 2019-02-01 宝鸡忠诚机床股份有限公司 一种轴类加工数控托架
CN115533591A (zh) * 2022-09-29 2022-12-30 江苏贵钰航空工业有限公司 一种高精度工业母机用进给装置及其控制方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR930013309A (ko) * 1991-12-17 1993-07-21 라인하드 스토이케 프란크 뤼첼 광물 부직포의 연속적 제조 방법 및 장치
KR940005902Y1 (ko) * 1991-12-31 1994-08-29 대우중공업 주식회사 정밀기계용 유정압 슬라이드
JPH1058267A (ja) * 1996-08-23 1998-03-03 Sigma Tec Kk 位置決め装置
KR19980053810U (ko) 1996-12-31 1998-10-07 추호석 고강성 유정압 슬라이드를 이용한 테이블 이송장치
KR19980059389A (ko) 1996-12-31 1998-10-07 추호석 초정밀 가공기의 이송테이블과 볼 스크류의 유정압 커플링을 이용한 동력전달구조

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR930013309A (ko) * 1991-12-17 1993-07-21 라인하드 스토이케 프란크 뤼첼 광물 부직포의 연속적 제조 방법 및 장치
KR940005902Y1 (ko) * 1991-12-31 1994-08-29 대우중공업 주식회사 정밀기계용 유정압 슬라이드
JPH1058267A (ja) * 1996-08-23 1998-03-03 Sigma Tec Kk 位置決め装置
KR19980053810U (ko) 1996-12-31 1998-10-07 추호석 고강성 유정압 슬라이드를 이용한 테이블 이송장치
KR19980059389A (ko) 1996-12-31 1998-10-07 추호석 초정밀 가공기의 이송테이블과 볼 스크류의 유정압 커플링을 이용한 동력전달구조

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
2019930013309 *

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101057104B1 (ko) 2007-06-27 2011-08-16 가부시키가이샤 알박 비정밀/정밀 이동 장치 및 이를 포함하는 액체 공급 장치
KR101325937B1 (ko) * 2012-01-19 2013-11-07 에이테크솔루션(주) 강성 보강용 슬라이딩 구조 장치를 지닌 미세패턴 가공장비
CN104858701A (zh) * 2015-06-08 2015-08-26 沈机集团昆明机床股份有限公司 一种用于数控机床的直线进给装置
CN109108142A (zh) * 2018-11-06 2019-01-01 重庆隆成电子设备有限公司 液压切割机用推送装置
CN109108142B (zh) * 2018-11-06 2024-02-13 重庆隆成电子设备有限公司 液压切割机用推送装置
CN109290819A (zh) * 2018-11-15 2019-02-01 宝鸡忠诚机床股份有限公司 一种轴类加工数控托架
CN109290819B (zh) * 2018-11-15 2024-03-19 宝鸡忠诚机床股份有限公司 一种轴类加工数控托架
CN115533591A (zh) * 2022-09-29 2022-12-30 江苏贵钰航空工业有限公司 一种高精度工业母机用进给装置及其控制方法
CN115533591B (zh) * 2022-09-29 2023-11-10 江苏贵钰航空工业有限公司 一种高精度工业母机用进给装置及其控制方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100688378B1 (ko) 이송테이블의 미세조정 장치
US3772961A (en) Hydrostatic rotary table
EP1260309B1 (en) Table system with angular position controls
US5010794A (en) Hydrostatic spindle device
US6134996A (en) Tool head for use in machine tools
CN108561384B (zh) 一种锁紧装置
CN108778615B (zh) 旋转台装置和设置有该旋转台装置的机床
CN115351561B (zh) 应用于机床的液体静压导轨组件及机床
CN108462310B (zh) 余度机电作动器
CN102411372B (zh) 组合驱动微位移调节装置
JPS63139640A (ja) 回転割出しテ−ブル装置
JP2002504652A (ja) 静圧予圧ピストン
CN1467384A (zh) 阀行程传感器
WO1983000302A1 (en) Apparatus for positioning x and y slide tables
US2840045A (en) Control for hydrodynamic machines
CN108723984B (zh) 应用于ca6140车床的球面研磨夹具
CN113000726B (zh) 一种可实现定向变径的数控卷簧机
US20140366663A1 (en) Aerostatic air bearing, assembling method thereof, and aerostatic lead screw actuator using the same
CN218283598U (zh) 一种定向变径装置
CN115156972B (zh) 一种静压支撑宏微双驱动进给系统
KR102578212B1 (ko) 콤팩트한 구조의 고정밀도 회전 스테이지
US2985988A (en) Universal grinding machine
JP2019214087A (ja) 工作機械のガイド機構および工作機械
Mizumoto et al. Active aerostatic bearings for ultraprecision applications
JPH01135960A (ja) テーブル駆動装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121226

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131213

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141201

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151228

Year of fee payment: 10

LAPS Lapse due to unpaid annual fee