KR100966936B1

KR100966936B1 - 인덱싱 장치

Info

Publication number: KR100966936B1
Application number: KR1020070136323A
Authority: KR
Inventors: 쇼오조오 스즈끼; 다까노부 아끼야마; 히로시 우찌무라
Original assignee: 도시바 기카이 가부시키가이샤
Priority date: 2006-12-26
Filing date: 2007-12-24
Publication date: 2010-06-30
Also published as: TWI349594B; KR20100035697A; CN101219520B; JP2008155337A; TW200909119A; CN101219520A; KR100987564B1; KR20080060166A

Abstract

유체 베어링으로 이루어지는 래디얼 베어링(14), 상부 스러스트 베어링(15) 및 하부 스러스트 베어링(17)에 의해 인덱싱 테이블(11)을 베이스(10)에 회전 가능하게 지지한다. 상부 스러스트 베어링(15)의 베어링 간극의 크기를 센서에 의해 검출하고, 상부 스러스트 베어링(15)에 공급하는 압력 유체의 압력을 압력ㆍ유량 조정 수단(18)에 의해 조정하여 적어도 인덱싱 테이블(11)의 회전시에는 상기 베어링 간극의 크기를 소정치 이상으로 유지함으로써 인덱싱 테이블의 기동 토크 및 회전 토크를 작게 억제하여 인덱싱 정밀도를 높인다.

스러스트 베어링, 래디얼 베어링, 인덱싱 테이블, 원환 형상 보스, 다이렉트 드라이브 서보 모터

Description

인덱싱 장치{Indexing Apparatus}

본 발명은, 금형 등의 초정밀 가공용 공작 기계 등에 이용되는 인덱싱 장치에 관한 것으로, 특히, 대형 워크의 초정밀 가공에의 대응과, 인덱싱 정밀도의 향상을 도모한 인덱싱 장치에 관한 것이다.

종래, 인덱싱 장치는, 일본 특허 공개 평6-344244호 공보에 개시되어 있는 바와 같이, 볼 베어링 등의 구름 베어링에 의해 인덱싱 테이블을 회전 가능하게 지지하고, 이 인덱싱 테이블을 웜ㆍ웜휠 기구 등의 기계적인 인덱싱 기구에 의해 소정 각도 회전시키는 방식의 것이 많이 채용되어 있다.

상기한 바와 같이 인덱싱 테이블을 구름 베어링으로 지지하고, 웜ㆍ웜휠 기구에 의해 소정 각도의 회전을 부여하는 방식은, 특히 대형의 워크를 적재하는 인덱싱 테이블의 경우에 문제가 있다. 즉, 인덱싱 테이블을 구름 베어링으로 지지하는 경우, 구조상, 테이블의 회전축의 축 강성이 낮아지고, 인덱싱 정밀도를 높일 수 없는 결점이 있다.

이것은, 종래 인덱싱 테이블에서는, 인덱싱을 위한 각도 인코더 등의 스케일을 인덱싱 테이블 중심에 두는 구조가 일반적으로 채용되어 있어, 인덱싱 각도의 오차는 워크가 커질수록, 외주부에서의 위치의 어긋남이 커지기 때문이다.

이에 대해, 인덱싱 테이블을 공기 베어링 등의 유체 베어링에 의해 지지하면, 인덱싱 테이블의 기동 토크를 작게 억제할 수 있고, 결과적으로 축 강성을 높이게 되어, 인덱싱 정밀도를 높일 수 있다. 그러나, 특히 기동 토크를 보다 작게 억제할 수 있는 공기 베어링의 경우, 테이블의 축 강성의 저하는 초래하지 않는 반면, 공기 베어링에서는 베어링 강성이 낮아져, 대형 워크와 같은 중량물을 지지할 수 없다. 게다가, 공기 베어링에의 편하중에 약한 등의 결점이 있다. 이로 인해, 종래는, 유체 베어링은 경량, 소형의 워크를 적재하는 인덱싱 장치에 한정하여 이용되는 것이 일반적이었다.

본 발명은, 상기 종래 기술의 결점을 해소하여, 대형이고 중량이 있는 워크를 적재할 수 있는 대형의 인덱싱 테이블을 구비하고 있으면서, 고정밀도의 인덱싱 정밀도를 얻을 수 있는 인덱싱 장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 인덱싱 장치는, 워크를 적재하는 테이블 본체를 갖고, 소정 각도의 회전에 의해 상기 테이블 본체의 회전 각도 위치를 인덱싱하는 인덱싱 테이블과, 상기 인덱싱 테이블의 회전 동력을 발생하는 서보 모터와, 상기 인덱싱 테이블의 래디얼 하중, 스러스트 하중을 각각 지지하는 유체 베어링을 갖는 베이스와, 상기 인덱싱 테이블의 스러스트 하중을 지지하는 유체 베어링에 있어서의 베어링 간극의 크기를 검출하기 위한 베어링 간극 센서와, 상기 베어링 간극의 크기를 가변으로 하기 위해 상기 유체 베어링의 베어링 간극에 공급하는 압력 유체의 압력 및/또는 유량을 조정하는 압력 유량 조정 수단과, 상기 베어링 간극 센서의 출력으로부터 베어링 간극의 검출치를 취입하고, 적어도 상기 인덱싱 테이블이 회전하는 동안에는 검출치와, 미리 정해진 설정치를 비교하여, 상기 베어링 간극의 크기가 설정치 이상을 유지하도록 상기 압력 유량 조정 수단을 작동시켜 베어링 간극을 제어하는 베어링 간극 제어 수단과, 상기 서보 모터를 제어하고 인덱싱 테이블의 회전 각도를 인덱싱하는 인덱싱 테이블 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 하고 있다.

또, 인덱싱 테이블은 수평으로 배치되고, 센서는 상기 인덱싱 테이블의 하중이 작용하는 상부 스러스트 베어링의 베어링 간극의 크기를 측정하도록 구성되어 있는 것으로 좋고, 이 경우, 상기 제어부는, 상기 인덱싱 테이블의 회전시에는 상기 상부 스러스트 베어링의 베어링 간극의 크기를 소정치 이상으로 유지하는 동시 에, 상기 인덱싱 테이블의 정지시에는 상기 상부 스러스트 베어링의 베어링 간극을 없애도록 상기 압력ㆍ유량 조정 수단을 작동시키도록 구성되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제어부는, 상기 베어링 간극 센서 외에, 또한 적어도 압력 유체의 압력 또는 유량을 검출하기 위한 센서를 포함하는 다른 종류의 센서와 함께 사용하여, 인덱싱 테이블 베어링 간극을 수동 또는 자동으로 소정의 값으로 유지하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 유체 베어링은 공기 베어링인 것이 바람직하다.

본 발명은, 상기한 바와 같이 인덱싱 테이블을 유체 베어링에 의해 회전 가능하게 지지하는 동시에, 센서에 의해 베어링 간극의 크기를 측정하고, 적어도 상기 인덱싱 테이블의 회전시에는 베어링 간극의 크기를 소정치 이상으로 유지하도록 상기 유체 베어링에 공급하는 압력 유체의 압력을 조정하도록 하였으므로, 대형 워크와 같은 중량물이라도 소정 크기의 베어링 간극을 마련하여 회전 가능하게 지지할 수 있고, 특히 기동 토크가 보다 작은 공기 베어링의 경우에도, 대형 워크와 같은 중량물을 정확하게 지지하여 작은 토크로 회전시킬 수 있고, 이에 의해 인덱싱 정밀도를 높일 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

본 발명은, 금형 등의 초정밀 가공용이며, 또한 대형 워크를 가공하는 공작 기계에 이용되는 인덱싱 장치에 있어서 큰 효과를 발휘하거나, 이에 한정하지 않고, 소형 워크용이나 공작 기계 이외의 다양한 인덱싱 장치에 널리 적용 가능하다.

이하, 도1에 의해 본 발명의 일 실시 형태예에 대해 설명한다.

도1에 있어서, 10은 베이스, 11은 인덱싱 테이블이다. 인덱싱 테이블(11)은 수평인 자세로 베이스(10) 상에 배치되어 있다. 인덱싱 테이블(11) 본체의 중심 하부에는, 회전축에 상당하는 돌출부(11A)가 일체적으로 설치되고, 이 돌출부(11A)에는 베이스(10) 내에 내장되어 있는 다이렉트 드라이브(DD) 서보 모터(12)를 구성하는 로터(12A)가 설치되어 있다. 그리고, 인덱싱 테이블(11)의 하부에는, 이 로터(12A)를 외측으로부터 둘러싸도록 원환 형상 보스(13)가 일체적으로 설치되어 있다.

본 실시예에서는, 인덱싱 테이블(11)은 다음과 같은 유체 베어링에 의해 지지되어 있다.

원환 형상 보스(13)의 외주면은, 베이스(10) 내에 설치된 예를 들어 정압형 등의 유체 베어링으로 이루어지는 래디얼 베어링(14)에 회전 가능하게 끼워 맞춤하고, 이 래디얼 베어링(14)의 베어링 간극에 있는 유체를 통해 래디얼 하중이 지지되고 있다. 또한, 인덱싱 테이블(11)의 하면 중, 원환 형상 보스(13)의 밑둥부 외측 주위의 원환 영역은 정압형의 스러스트 베어링과의 사이에서 베어링 간극이 형성되는 부분으로, 베이스(10)의 상면에 설치된 예를 들어 정압형 등의 유체 베어링으로 이루어지는 상부 스러스트 베어링(15)에 대향하고 있다. 또한, 원환 형상 보스(13)의 하단부에는, 링 형상의 받침판(16)이 인덱싱 테이블(11)의 본체와 평행하게 설치되고, 이 받침판(16)의 상면은 상기 베이스(10)의 내부에 설치된 예를 들어 정압형 등의 유체 베어링으로 이루어지는 스러스트 베어링과의 사이가 베어링 간극이 형성되는 부분으로, 베이스(10)의 내부에 설치된 하부 스러스트 베어링(17)에 대향하고 있다.

본 실시 형태에서는, 상기 래디얼 베어링(14), 상부 스러스트 베어링(15) 및 하부 스러스트 베어링(17)은, 전체적으로 원환 형상의 것이 각각 인덱싱 테이블(11)과 동심의 원주 상에서 복수로 분할된 베어링 요소를 갖고 배치되어 있다. 상기 3개의 스러스트 베어링(14, 15, 17) 중 인덱싱 테이블(11)의 하중이 직접 작용하는 상부 스러스트 베어링(15)의 분할된 각 베어링 요소에는, 각 베어링 요소에 각각 대응시켜 공급하는 압력 유체의 압력ㆍ유량 조정 수단(18)이 마련되어 있다. 이 압력ㆍ유량 조정 수단(18)은 압력 조정 밸브, 압력 제어 밸브, 유량 조정 밸브, 유량 제어 밸브 등으로 구성된다. 이들 밸브는 수동 조작에 의해서도, 압력, 유량을 조정할 수 있도록 되어 있다. 이들 압력ㆍ유량 조정 수단(18)을 통해 가압 공기나 압유 등의 압력 유체가 상부 스러스트 베어링(15)의 각 베어링 요소에 공급되므로, 상부 스러스트 베어링(15)은 베어링 간극이 가변으로 구성되어 있다. 또, 래디얼 베어링(14) 및 하부 스러스트 베어링(17)도 상부 스러스트 베어링(15)과 마찬가지로 복수로 분할되고, 도시를 생략한 압력ㆍ유량 조정 수단을 통해 소정 압력의 압력 유체가 각각 공급되어, 베어링 간극이 가변으로 구성되어 있다.

상기 DD 서보 모터(12)는 인덱싱 테이블(11)의 본체 중심 하부에 일체적으로 형성된 돌출부(11A)의 외주에 설치된 로터(12A)와, 베이스(10)의 내부에서 원환 형상 보스(13)의 내측에 배치된 스테이터(12B)로 이루어지고, 모터 구동부(19)에 의 해 작동되어 인덱싱 테이블(11)을 회전시킨다.

DD 서보 모터(12)의 하단부, 즉 인덱싱 테이블(11) 본체의 돌출부(11A)의 하단부와 베이스(10) 사이에는 각도 인코더(20)가 설치되고, 인덱싱 테이블(11)의 회전 각도 위치를 검출하고, 그 출력은 제어 장치(21)로 보내진다. 제어 장치(21)는 외부의 도시하지 않은 NC 장치로부터 부여된 지령과, 각도 인코더(20)로부터 피드백된 현재의 회전 각도 위치를 비교하면서, 모터 구동부(19)에 지령 신호를 부여하여 인덱싱 테이블(11)을 소정 각도 회전시키는 동시에, 검출한 회전 각도 위치가 지령에 일치한 시점에서, 모터 구동부(19)에 정지를 지령하고, 이 위치를 유지시킨다.

인덱싱 테이블(11)의 표면에는, 적재되어 있는 워크(W)를 진공 흡착시키는 진공화 구멍이 개방되어 있고, 이들 구멍에 연결되는 진공 유로(22)가 인덱싱 테이블(11)의 내부에 설치되어 있다. 이 유로(22)는 인덱싱 테이블(11)의 돌출부(11A)의 하단부 중앙에 설치된 회전 커플링(23)을 통해 진공 장치(24)에 접속되어 있다. 이 진공 장치(24)는 제어 장치(21)로부터의 지령에 의해 작동되고, 유로(22)를 부압(負壓)과 대기압으로 선택적으로 절환한다.

베이스(10)에는, 인덱싱 테이블(11)의 하면에 대향하도록, 바람직하게는 비접촉식의 센서(25)가 인덱싱 테이블(11)의 원주 방향으로 예를 들어 9O°의 간격 등으로 복수개 배치되어 있다. 이 센서(25)는 인덱싱 테이블(11)의 하면의 상하 방향 위치의 변화 또는 센서(25)로부터 인덱싱 테이블(11)의 하면까지의 거리를 검출하고, 그 출력을 제어 장치(21)로 보내도록 되어 있다.

제어 장치(21)는 이상과 같은 인덱싱 테이블(11)의 회전 각도 위치를 제어하고, 인덱싱 기능을 실현하는 인덱싱 제어부에 더하여, 이하와 같이 압력ㆍ유량 조정 수단(18)을 작동시켜 상부 스러스트 베어링(15)의 베어링 간극을 제어하는 베어링 간극 제어부가 설치되어 있다.

이 베어링 간극 제어부는, 각 센서(25)의 출력을 기초로 하여 상부 스러스트 베어링(15)의 분할된 각 베어링 요소의 베어링 간극의 크기를 산출하고, 각 베어링 요소마다 마련되어 있는 압력ㆍ유량 조정 수단(18)에 각각 지령을 보낸다. 즉, 베어링 간극 제어부는, 상부 스러스트 베어링(15)의 각 베어링 요소의 베어링 간극의 크기를 미리 설정된 값 이상으로 유지할 수 있는 압력을 갖는 가압 공기나 압유 등의 압력 유체가 상부 스러스트 베어링(15)의 각 베어링 요소에 공급되도록 압력ㆍ유량 조정 수단(18)에 지령하도록 구성되어 있다. 또한, 이 제어 장치(21)에서는, 인덱싱 제어부와 베어링 간극 제어부가 연계하여 동작한다. 즉, 인덱싱 테이블(11)이 정지되어 있을 때에는, 상기 압력 유체의 압력을 내리도록 압력ㆍ유량 조정 수단(18)을 각각 작동시켜, 각 베어링 요소의 베어링 간극을 없애도록 구성되어 있다. 또한, 인덱싱 테이블(11)을 인덱싱하는 지령이 인덱싱 제어부에 부여되었을 때에는, 베어링 간극 제어부는 상기 베어링 간극의 크기를 상기 소정치 이상으로 하기 위해 압력ㆍ유량 조정 수단(18)을 각각 작동시키고, 그러한 후, 인덱싱 제어부는 상기 베어링 간극의 크기가 소정치 이상이 된 시점에서 인덱싱 테이블(11)을 회전시키도록 구성되어 있다.

계속해서, 본 실시 형태에 의한 인덱싱 장치의 작용에 대해 설명한다.

상기한 바와 같이 인덱싱 테이블(11)의 정지 중에는, 압력ㆍ유량 조정 수단(18)은 상부 스러스트 베어링(15)에 공급하는 압력 유체의 압력을 내린다. 이 결과, 상부 스러스트 베어링(15)은 인덱싱 테이블(11)의 자중으로 베어링 간극이 없어진 상태에 있으므로, 인덱싱 테이블(11)은 상부 스러스트 베어링(15)에 의해 베어링 간극에 있는 유체를 통하지 않고 직접적으로 지지된다. 이에 의해 인덱싱 테이블(11)은, 베어링 간극의 변화에 수반하는 기울기 등을 발생하지 않고, 확실하게 당초부터 예정된 자세로 정지 상태를 정확하게 유지한다. 이에 의해, 인덱싱 테이블(11)에 흡착 유지되어 있는 워크(W)의 상하 방향의 위치에는 오차가 생기지 않는다.

또, 래디얼 베어링(14) 및 하부 스러스트 베어링(17)은, 상기 인덱싱 테이블(11)의 정지 중에도 소정 압력의 압력 유체가 공급된다. 이 때 래디얼 베어링(14)은 인덱싱 테이블(11)의 회전 중심 위치를 정확하게 유지한다. 하부 스러스트 베어링(17)에서는, 베어링 간극을 크게 함으로써, 인덱싱 테이블(11)이 하방으로 밀어 내려져, 상부 스러스트 베어링(15)의 베어링 간극을 보다 완전하게 없앨 수 있다. 이에 의해, 인덱싱 테이블(11)은 상부 스러스트 베어링(15)에 고정적으로 유지된다.

다음에, 상기 정지 상태에 있어서, 인덱싱 테이블(11)의 회전 지령이 NC 장치로부터 부여되면, 제어 장치(21)의 인덱싱 제어부는, 우선, 센서(25)의 출력이 미리 결정된 소정의 값 이상, 즉 상부 스러스트 베어링(15)의 분할된 각 베어링 요소의 베어링 간극의 크기가 각각 소정의 값 이상이 되도록 압력ㆍ유량 조정 수 단(18)을 작동시킨다. 센서(25)에서 검출한 베어링 간극의 크기가 작은 경우에는, 압력ㆍ유량 조정 수단(18)에 압력을 높이는 지령이 보내져, 상부 스러스트 베어링(15)의 각 베어링 요소에 공급하는 압력 유체의 압력을 높일 수 있다.

이렇게 하여, 베어링 간극의 크기가 증대하면, 베어링 센서(25)의 출력으로부터 베어링 간극의 크기가 소정치 이상에 도달한 것을 검지할 수 있다. 이 결과를 받아, 제어 장치(21)의 인덱싱 제어부는 모터 구동부(19)에 기동 지령을 내려 DD 서보 모터(12)를 작동시키고, 인덱싱 테이블(11)을 회전시킨다. 인덱싱 테이블(11)의 회전 각도 위치는 각도 인코더(20)에 검출되고, 그 검출 신호는 피드백된다. 이것이 지령한 소정의 값에 일치하면, 제어 장치(21)의 인덱싱 제어부는, 모터 구동부(19)에 정지 지령을 내려 인덱싱 테이블(11)의 회전을 정지시킨다.

이 인덱싱 테이블(11)의 인덱싱 동작이 행해지고 있는 동안에는, 래디얼 베어링(14) 및 하부 스러스트 베어링(17)은 물론 하중이 직접 작용하는 상부 스러스트 베어링(15)의 베어링 간극의 크기가 미리 설정된 적절한 값 이상으로 유지된 상태에 있다. 만일 센서(25)에서 검출한 베어링 간극의 크기가 작아진 경우에는, 압력ㆍ유량 조정 수단(18)에 압력을 높이도록 지령이 보내져, 바로 베어링 간극의 크기가 회복된다. 이와 같이 하여, 인덱싱 테이블(11)의 하중을 지지하는 상부 스러스트 베어링(15)은 물론 래디얼 베어링(14) 및 하부 스러스트 베어링(17)은 유체 정압 베어링으로서의 기능을 발휘할 수 있는 최적의 상태에 있어서, 인덱싱 테이블(11)의 회전이 행해진다. 이로 인해, 인덱싱 테이블(11)의 기동 토크 및 회전 토크가 매우 작게 억제된다. 이로 인해 인덱싱 테이블(11)은, 스틱슬립이나 오버 런 등을 억제할 수 있어, 정확한 인덱싱 위치에 정지된다.

인덱싱 테이블(11)이 완전히 정지하면, 제어 장치(21)의 베어링 간극 제어부는 상부 스러스트 베어링(15)의 베어링 간극을 없애도록 압력ㆍ유량 조정 수단(18)을 작동시키고, 인덱싱 테이블(11)을 상기한 바와 같이 확실하게 유지한다.

이와 같이, 유체 정압 베어링이 기능을 발휘할 수 있는 최적의 상태에 있어서 인덱싱 테이블(11)이 기동되므로, 그 기동 토크는 매우 작아져, 결과적으로 축 강성을 높인 것과 같아지고, 인덱싱 정밀도를 매우 높일 수 있다. 특히, 인덱싱 테이블이 대형인 경우에는, 인덱싱 정밀도의 향상이 워크의 외주 부분에서의 오차를 저하시키는 효과가 크다. 또한, 인덱싱 동작의 과정에서는, 상부 스러스트 베어링(15), 래디얼 베어링(14)의 베어링 간극을 일정하게 유지함으로써, 중량이 있는 워크가 적재된 인덱싱 테이블의 경우에 각각 베어링 요소에 대한 편하중에도 영향을 받지 않고 정확한 인덱싱을 실현할 수 있다. 또한, 상부 스러스트 베어링(15)에서는, 인덱싱 종료 후에는, 베어링 간극을 없애고 하중을 직접 지지하여 정확하게 워크를 위치 결정하므로, 인덱싱 테이블(11)을 대형화하여 큰 중량이 있는 워크를 적재하여 정밀한 가공을 가능하게 한다. 게다가 또한, 래디얼 베어링(14), 상부 스러스트 베어링(15), 하부 스러스트 베어링(17)은 각각 분할 구성되어 있으므로, 인덱싱 테이블(11)을 대형으로 해도 정압 베어링을 그 대형화에 대응시키는 것이 용이하다.

전술한 실시 형태예에서는, 인덱싱 테이블(11)을 수평으로 배치한 예를 나타내었지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 인덱싱 테이블(11)의 축심을 수 평으로 배치하는 방식의 인덱싱 장치라도 같은 작용 효과를 얻을 수 있다.

또한, 유체 베어링으로서는, 다양한 것을 이용할 수 있고, 그 중에서도 특히 정압형의 공기 등의 기체를 이용하는 유체 베어링의 경우, 공장에 준비되어 있는 에어 배관을 이용할 수 있고, 또한 공기이며 취급이 비교적 용이한 것 등으로부터 바람직하다.

게다가 또한, 전술한 실시 형태예에서는, 베어링 간극의 크기를 측정하기 위한 센서로서, 인덱싱 테이블(11)의 하면에 대향시킨 비접촉식 센서(25)를 이용한 예를 나타냈지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 베어링 내에 조립 가능한 정전 용량형의 센서 등 다양한 센서를 이용할 수 있는 등, 다양한 변형이 실시 가능하다.

또한, 전술한 실시 형태예에서는, 베어링 간극의 크기를 측정하기 위한 센서(25)를 사용한 예를 나타냈지만, 본 발명은 이 예에 한정되지 않고, 다른 실시 형태의 예로서는, 테이블의 위치를 감시하는 등의 위치의 센서, 압력 센서, 유량 센서 등의 다른 성질의 센서와 병용하여 사용하는 형태로 해도 좋다.

특히, 도2에 도시한 바와 같이, 압력 유체의 조절 수단인 압력ㆍ유체 조절 수단(18)에 표준적으로 구비되어 있는 압력 센서나, 유체의 유로에 설치된 유량 센서(30) 등의 검출 데이터를 제어 장치(21)에 입력하여 그것들을 함께 이용하면 형편이 좋다.

이 경우, 제어 장치(21)는 이들 베어링 간극 센서 이외의 다른 센서(30) 등으로부터 얻어지는 압력, 유량 등의 정보도 이용할 수 있다. 이와 같은 복수의 센 서를 사용한 경우에는, 베어링 간극을 감시하면서, 유체의 압력이나 유량에 대해서도 검지하면서 베어링 간극을 제어 가능하게 된다. 즉 미리 설정한 유체의 압력이나 유량의 값을 베어링부나 유체의 유로 등에 설치된 이들 다른 센서(30) 등의 검출 데이터를 표시기(32)로 감시하면서, 압력ㆍ유체 조정 수단(18)을 수동에 의해 혹은 자동 제어할 수 있다. 워크 중량과 베어링 간극과의 관계는, 소정의 가공 조건에서, 혹은 상황에 따라서 변화해 가므로, 최적의 상황으로 유지하도록 감시하면서 제어할 수 있다.

또 다른 센서로서 위치의 센서를 사용하여, 예를 들어 테이블의 상면의 위치 등을 측정하는 등 하여, 베어링 간극을 계산으로부터 추정하고, 압력ㆍ유량 조절 수단을 수동 혹은 자동으로 제어하여, 베어링 간극을 최적의 원하는 위치에 제어하는 구성의 실시 형태를 취하는 것도 가능하다. 이와 같은 경우에는 구성이 보다 더욱 복잡해진다.

도1은 본 발명에 의한 인덱싱 장치의 개요 구성도.

도2는 본 발명의 다른 실시예에 의한 인덱싱 장치의 개요 구성도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 베이스

11 : 인덱싱 테이블

12 : 다이렉트 드라이브 서보 모터

13 : 원환 형상 보스

14 : 래디얼 베어링

16 : 받침판

18 : 압력ㆍ유량 조정 수단

21 : 제어 장치

Claims

삭제
워크를 적재하는 테이블 본체를 갖고, 소정 각도의 회전에 의해 상기 테이블 본체의 회전 각도 위치를 인덱싱하는 인덱싱 테이블과,

상기 인덱싱 테이블의 회전 동력을 발생하는 서보 모터와, 상기 인덱싱 테이블의 래디얼 하중을 지지하는 유체 래디얼 배어링과, 스러스트 하중을 지지하는 유체 스러스트 베어링을 갖는 베이스와,

상기 인덱싱 테이블의 스러스트 하중을 지지하는 유체 베어링에 있어서의 베어링 간극의 크기를 검출하기 위한 베어링 간극 센서와,

상기 유체 스러스트 베어링과 상기 유체 래디얼 베어링의 각각의 베어링 간극의 크기를 가변으로 하기 위해 상기 유체 베어링의 베어링 간극에 공급하는 압력 유체의 압력 및/또는 유량을 조정하는 압력 유량 조정 수단과,

상기 베어링 간극 센서의 출력으로부터 베어링 간극의 검출치 및 상기 압력 유량 조정 수단을 취입하고, 상기 인덱싱 테이블이 정지하고 있는 동안 및 회전하는 동안에는 상기 베어링 간극의 변화를 감시하고, 상기 유체 스러스트 베어링 및 유체 래디얼 베어링의 베어링 간극의 크기가 설정치 이상을 유지하도록 상기 압력 유량 조정 수단을 작동시켜 베어링 간극을 제어하는 베어링 간극 제어 수단과,

상기 유체 스러스트 베어링과 상기 유체 래디얼 베어링의 각각의 베어링 간극의 크기가 소정의 값 이상이 된 후 상기 서보 모터를 기동하여 인덱싱 테이블의 회전 각도를 인덱싱하는 인덱싱 테이블 제어 수단을 구비하고,

상기 인덱싱 테이블은 워크를 진공화함으로써 흡착하는 진공 흡착 수단을 구비한 테이블 본체와,

상기 테이블 본체에 동축에 형성되고, 내측에 상기 서보 모터가 조립된 원환 형상 보스부와,

상기 테이블 본체와 동축에 또한 상기 원환 보스부의 내측에 형성되고, 상기 서보 모터의 로터가 설치되는 동시에, 상기 진공 흡착 수단의 진공 유로가 내부에 형성된 돌출부를 갖고,

상기 테이블 본체가 상기 베이스 상에 수평한 자세로 배치된 것을 특징으로 하는 인덱싱 장치.
제2항에 있어서, 상기 스러스트 하중을 지지하는 유체 스러스트 베어링은,

상기 베이스의 상면에 설치되고 상기 인덱싱 테이블의 테이블 본체의 하면과의 사이에 베어링 간극을 형성하는 정압형의 상부 스러스트 베어링과,

상기 테이블 본체와 일체의 원환 형상 보스부의 하단부에 설치된 링 형상의 받침판의 하면과의 사이에 베어링 간극을 형성하는 정압형의 하부 스러스트 베어링으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 인덱싱 장치.
제3항에 있어서, 상기 상부 스러스트 베어링 및 하부 스러스트 베어링은, 인덱싱 테이블의 동심 원주 상에 배열되는 복수개의 베어링 요소로 분할되고, 각각 베어링 요소의 베어링 간극이 가변인 것을 특징으로 하는 인덱싱 장치.
제2항에 있어서, 상기 래디얼 하중을 지지하는 유체 래디얼 베어링은, 테이블 본체와 일체의 원환 형상 보스부의 외주면과의 사이에 베어링 간극을 형성하는 정압형의 래디얼 베어링으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 인덱싱 장치.
제5항에 있어서, 상기 래디얼 베어링은, 상기 원환 형상 보스부의 주위 방향으로 배열되는 복수개의 베어링 요소로 분할되고, 각각 분할 요소의 베어링 간극이 가변인 것을 특징으로 하는 인덱싱 장치.
제3항에 있어서, 상기 베어링 간극 센서는 상기 상부 스러스트 베어링의 베어링 간극의 크기를 측정하고, 인덱싱 테이블의 원주 방향으로 복수개 등간격으로 배치되는 것을 특징으로 하는 인덱싱 장치.
제2항에 있어서, 상기 인덱싱 테이블의 회전 각도를 검출하는 각도 인코더와,

상기 각도 인코더에 의해 피드백된 회전 각도의 검출치와, 인덱싱 각도의 지령치를 비교하여, 인덱싱 테이블의 회전 각도가 지령치에 일치하도록 상기 서보 모터의 모터 구동부를 제어하는 인덱싱 제어부로 이루어지는 인덱싱 제어 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 인덱싱 장치.
제3항에 있어서, 상기 베어링 간극 제어 수단은, 상기 인덱싱 테이블의 작동과 연계하여, 상기 인덱싱 테이블의 회전시에는 상기 상부 스러스트 베어링의 베어링 간극의 크기를 소정치 이상으로 유지하는 동시에, 상기 인덱싱 테이블의 정지시에는 상기 상부 스러스트 베어링의 베어링 간극을 없애도록 상기 압력 유량 조정 수단을 작동시키는 것을 특징으로 하는 인덱싱 장치.
제9항에 있어서, 상기 베어링 간극 제어 수단은, 상기 인덱싱 테이블의 정지 시에는, 상기 하부 스러스트 베어링의 베어링 간극을 증가시키는 것을 특징으로 하는 인덱싱 장치.
제2항에 있어서, 상기 베어링 간극 센서 외에, 적어도 상기 압력 유체의 압력 또는 유량을 검출하기 위한 센서를 포함하는 다른 종류의 센서를 설치하고, 이들 센서의 출력 신호에 의해 운전 중인 베어링 간극의 상태를 감시하는 수단을 더 갖는 것을 특징으로 하는 인덱싱 장치.
제9항에 있어서, 상기 압력 유량 조정 수단은 자동으로 압력, 유량을 조정 가능한 동시에, 수동 조작에 의해 압력, 유량을 조정 가능한 것을 특징으로 하는 인덱싱 장치.
제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유체 스러스트 베어링 및 유체 래디얼 베어링은 공기 베어링인 것을 특징으로 하는 인덱싱 장치.
제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 인덱싱 테이블은 초정밀 가공기에 설치되고, 대형의 워크를 적재하는 인덱싱 테이블인 것을 특징으로 하는 인덱싱 장치.
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