KR101302288B1 - Table unit using non-contact bearing - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 에어 베어링 및 자기 베어링을 동시에 이용하여 베이스 및 테이블이 이격된 상태를 유지할 수 있는 비접촉식 베어링을 이용한 테이블 유닛에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 베이스 및 테이블 간의 마찰, 소음, 발열, 마모 등과 같은 기계적 손실을 최소화할 수 있고, 사용 수명이 연장될 수 있는 이점이 있다.The present invention relates to a table unit using a non-contact bearing capable of maintaining a spaced state of a base and a table by simultaneously using an air bearing and a magnetic bearing. According to the present invention, mechanical losses such as friction, noise, heat generation, and abrasion between the base and the table can be minimized, and the service life can be extended.

Description

비접촉식 베어링을 이용한 테이블 유닛{Table unit using non-contact bearing}Table unit using non-contact bearing}

본 발명은 비접촉식 베어링을 이용하여 테이블이 베이스에 대하여 이격된 상태로 회전될 수 있는 공작기계용 테이블 유닛에 관한 것이다.The present invention relates to a table unit for a machine tool which can be rotated with the table spaced apart from the base using a non-contact bearing.

일반적으로, 테이블 유닛은 작업 대상인 공작물을 적정 각도로 회전시켜, 상기 공작물의 가공, 조립, 이송 등의 연속 작업을 효과적으로 수행할 수 있도록 하는 장치이다. 상기 테이블 유닛은, 바닥에 안착되는 베이스와, 상기 베이스의 상방에 회전 가능하게 구비되는 테이블을 포함할 수 있다. In general, the table unit is a device that rotates the workpiece to be worked at an appropriate angle, it is possible to effectively perform the continuous operation such as machining, assembly, transfer of the workpiece. The table unit may include a base seated on a floor, and a table rotatably provided above the base.

그런데, 종래의 테이블 유닛은, 예를 들면, 미끄럼 베어링, 구름 베어링 등과 같은 접촉식 베어링을 이용하여, 상기 베이스 및 테이블 간의 회전이 이루어진다. 여기서, 상기 베이스, 테이블 및 베어링은 윤활유로 형성된 윤활막을 사이에 두고 서로 접촉하므로, 마찰, 소음, 발열 등과 같은 다양한 기계적 손실이 발생하게 된다. By the way, the conventional table unit rotates between the said base and a table using contact bearings, such as a slide bearing and a rolling bearing, for example. Here, since the base, the table and the bearing contact each other with a lubricating film formed of lubricating oil therebetween, various mechanical losses such as friction, noise, and heat generation occur.

따라서, 종래의 테이블 유닛에 의하면, 고속 및 저소음 구동이 실현되기 어려우며, 마모 등으로 인하여 내구적 수명이 짧아진다는 한계를 가지고 있다. 또한, 종래의 테이블 유닛에 적용되는 접촉식 베어링은, 자체 구조가 복잡하고, 윤활을 위한 윤활유 공급라인 등을 구비해야 하기 때문에, 상기 테이블 유닛의 전체적인 구조가 복잡해진다는 단점이 있다. Therefore, according to the conventional table unit, it is difficult to realize high-speed and low-noise driving, and has a limit of shortening the endurance life due to wear and the like. In addition, the contact bearing applied to the conventional table unit has a disadvantage that the overall structure of the table unit becomes complicated because its own structure is complicated and a lubricant supply line for lubrication must be provided.

본 발명은 마찰, 소음, 발열 등과 같은 기계적 손실을 최소화할 수 있는 비접촉식 베어링을 이용한 테이블 유닛을 제공하기 위한 것이다.The present invention is to provide a table unit using a non-contact bearing that can minimize mechanical losses such as friction, noise, heat generation.

그리고, 본 발명은 내구성을 향상시킬 수 있는 비접촉식 베어링을 이용한 테이블 유닛을 제공하기 위한 것이다.In addition, the present invention is to provide a table unit using a non-contact bearing that can improve the durability.

또한, 본 발명은 구조가 단순해질 수 있는 비접촉식 베어링을 이용한 테이블 유닛을 제공하기 위한 것이다.It is also an object of the present invention to provide a table unit using a contactless bearing in which the structure can be simplified.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are not intended to limit the invention to the precise forms disclosed. Other objects, which will be apparent to those skilled in the art, It will be possible.

상기한 바와 같이 제안되는 본 발명에 의한 비접촉식 베어링을 이용한 테이블 유닛은, 베이스; 상기 베이스에 회전 가능하게 결합되고, 상면에 작업 대상 공작물이 안착되는 테이블; 상기 베이스 및 테이블을 비접촉 상태에서 상대적으로 회전 운동 가능하게 결합시키는 비접촉식 베어링부;를 포함하고, 상기 비접촉식 베어링부는, 상기 베이스 및 테이블 사이에 공기층을 형성하는 에어 베어링과, 자기력을 이용하여 상기 베이스 및 테이블이 이격되도록 하는 자기 베어링을 모두 포함하는 것을 특징으로 한다.The table unit using the non-contact bearing according to the present invention proposed as described above, the base; A table rotatably coupled to the base and having a workpiece to be mounted on an upper surface thereof; And a non-contact bearing unit for rotatably coupling the base and the table in a non-contact state, wherein the non-contact bearing unit includes an air bearing forming an air layer between the base and the table, and the base and It characterized in that it comprises all of the magnetic bearings to allow the table to be spaced apart.

상기한 바와 같이 본 발명에 의한 비접촉식 베어링을 이용한 테이블 유닛에 의하면, 마찰, 소음, 발열 등과 같은 기계적 손실이 최소화될 수 있는 이점이 있다.As described above, according to the table unit using the non-contact bearing according to the present invention, mechanical loss such as friction, noise, and heat generation may be minimized.

그리고, 내구성이 향상되어, 사용 수명이 연장될 수 있는 이점이 있다.In addition, the durability is improved, there is an advantage that the service life can be extended.

또한, 윤활을 위한 윤활유 공급 유로 등과 같은 부분이 제거될 수 있으므로, 상기 테이블 유닛의 전체적인 구조가 더욱 단순해질 수 있는 이점이 있다.In addition, since parts such as a lubricating oil supply passage for lubrication can be removed, there is an advantage that the overall structure of the table unit can be further simplified.

도 1은 본 발명에 의한 비접촉식 베어링을 이용한 테이블 유닛의 실시예를 보인 사시도.
도 2는 본 발명에 의한 비접촉식 베어링을 이용한 테이블 유닛의 실시예를 보인 단면도.1 is a perspective view showing an embodiment of a table unit using a non-contact bearing according to the present invention.
Figure 2 is a cross-sectional view showing an embodiment of a table unit using a non-contact bearing according to the present invention.

이하에서는 본 발명에 의한 비접촉식 베어링을 이용한 테이블 유닛의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings an embodiment of a table unit using a non-contact bearing according to the present invention will be described in more detail.

도 1은 본 발명에 의한 비접촉식 베어링을 이용한 테이블 유닛의 실시예를 보인 사시도이고, 도 2는 본 발명에 의한 비접촉식 베어링을 이용한 테이블 유닛의 실시예를 보인 단면도이다.1 is a perspective view showing an embodiment of a table unit using a non-contact bearing according to the present invention, Figure 2 is a cross-sectional view showing an embodiment of a table unit using a non-contact bearing according to the present invention.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 의한 비접촉식 베어링을 이용한 테이블 유닛(10)은, 바닥에 안착되는 베이스(30)와, 상기 베이스(30)에 회전 가능하게 결합되고 상면에 작업 대상 공작물이 안착되는 테이블(20)과, 상기 베이스(30) 및 테이블(20)을 비접촉 상태에서 상대적으로 회전 운동 가능하게 결합시키는 비접촉식 베어링부를 포함한다.1 and 2, the table unit 10 using the non-contact bearing according to the present invention includes a base 30 seated on a floor and a workpiece to be rotatably coupled to the base 30 and to a work target on an upper surface thereof. The seated table 20, and the base 30 and the non-contact bearing portion for coupling the table 20 in a non-contact state in a relatively rotatable manner.

상세히, 상기 베이스(30)는 바닥에 안착된 상태에서 상기 테이블(20)을 지지하는 역할을 한다. 상기 베이스(30)는, 내부에 상기 테이블(20)의 적어도 일부가 수용되어 결합되기 위한 공간이 형성되는 원통 형상이다. 다만, 상기 베이스(30)는 상기 테이블(20)을 회전 가능하게 지지할 수 있는 범위 내에서 다양한 형상이 될 수 있다.In detail, the base 30 serves to support the table 20 in a state seated on the floor. The base 30 has a cylindrical shape in which a space for accommodating and coupling at least a portion of the table 20 is formed therein. However, the base 30 may have various shapes within a range capable of rotatably supporting the table 20.

그리고, 상기 테이블(20)은, 상기 작업 대상 공작물이 안착되는 공작물 안착부(21)와, 상기 공작물 안착부(21)를 회전시키기 위한 동력을 발생시키고 상기 베이스(30)에 수용되어 상기 테이블(20)을 지지하는 지지부(22)와, 상기 지지부(22)에서 발생되는 동력을 상기 공작물 안착부(21)로 전달하고 상기 공작물 안착부(21) 및 지지부(22)를 연결하는 연결부(23)를 포함한다. In addition, the table 20 generates a work mounting portion 21 on which the work target workpiece is mounted, and generates power to rotate the work mounting portion 21 and is accommodated in the base 30 to receive the table ( 20 and a connection part 23 for transmitting power generated from the support part 22 to the workpiece seating part 21 and connecting the workpiece seating part 21 and the support part 22. It includes.

상기 공작물 안착부(21) 및 지지부(22)는 수평 방향으로 넓고 편평한 원통 형상이고, 상기 연결부(23)는 상기 공작물 안착부(21) 및 지지부(22)를 연결할 수 있도록 수직 방향으로 긴 원통 막대 형상이다. 따라서, 상기 테이블(20)은 전체적으로 양단에 원판이 붙은 아령 형상이 될 수 있다. The workpiece seat 21 and the support 22 are wide and flat cylindrical in the horizontal direction, the connecting portion 23 is a cylindrical rod long in the vertical direction so as to connect the workpiece seat 21 and the support 22 Shape. Therefore, the table 20 may have a dumbbell shape having discs attached to both ends as a whole.

즉, 상기 지지부(22)의 수평 방향 단면적은 상기 연결부(23)의 수평 방향 단면적보다 크게 형성된다. 따라서, 후술할 자기 베어링(50)에 의한 상기 베이스(30) 및 지지부(22)의 척력이 더욱 증가될 수 있다.In other words, the horizontal cross-sectional area of the support part 22 is larger than the horizontal cross-sectional area of the connection part 23. Therefore, the repulsive force of the base 30 and the support 22 by the magnetic bearing 50 to be described later may be further increased.

그리고, 상기 베이스(30)에는 상기 지지부(22) 및 연결부(23)가 수용될 수 있는 공간이 형성된다. 즉, 상기 베이스(30)에는, 상기 지지부(22)가 수용되기 위한 지지부 수용공간(301)과, 상기 연결부(23)가 수용되기 위한 연결부 수용공간(302)이 형성된다. 따라서, 상기 베이스(30) 및 테이블(20)이 결합된 상태에서, 상기 지지부(22) 및 연결부(23)는 상기 베이스(30)에 수용되고, 상기 공작물 안착부(21)만 상기 베이스(30)의 외부로 노출되게 된다. In addition, a space in which the support part 22 and the connection part 23 are accommodated is formed in the base 30. That is, the base 30 is formed with a support part accommodating space 301 for accommodating the support part 22 and a connection part accommodating space 302 for accommodating the connection part 23. Accordingly, in the state in which the base 30 and the table 20 are coupled, the support 22 and the connection 23 are accommodated in the base 30, and only the workpiece seat 21 is the base 30. Will be exposed to the outside.

이때, 상기 베이스(30) 및 테이블(20)이 결합된 상태에서, 상기 베이스(30) 및 테이블(20)은 실질적으로 이격된 상태로 놓일 수 있도록, 상기 베이스(30)의 내부 공간은 상기 테이블(20)의 외형 크기보다 크게 형성된다. 보다 상세히, 상기 지지부(22)가 상기 지지부 수용공간(301)에 수용된 상태에서 상기 지지부(22)는 상기 베이스(30)와 이격된 상태로 놓일 수 있도록, 상기 지지부 수용공간(301)은 상기 지지부(22)의 외형 크기보다 크게 형성된다. 그리고, 상기 연결부(23)가 상기 연결부 수용공간(302)에 수용된 상태에서 상기 연결부(23)는 상기 베이스(30)와 이격된 상태로 놓일 수 있도록, 상기 연결부 수용공간(302)은 상기 연결부(23)의 외형 크기보다 크게 형성된다. 또한, 상기 지지부(22) 및 연결부(23)가 상기 베이스(30)에 수용된 상태에서, 상기 공작물 안착부(21)의 저면이 상기 베이스(30)의 상면과 이격된 상태로 놓일 수 있도록, 상기 지지부(22)의 상면과 마주보는 상기 베이스(30)의 제 1 면(303)으로부터 상기 베이스(30)의 상면까지의 길이는, 상기 지지부(22)의 상면으로부터 상기 공작물 안착부(21)의 저면까지의 길이보다 짧게 형성된다.At this time, the base 30 and the table 20 in a combined state, so that the base 30 and the table 20 can be placed in a substantially spaced apart state, the internal space of the base 30 is the table It is formed larger than the outline size of 20. In more detail, the support part accommodating space 301 is the support part so that the support part 22 may be spaced apart from the base 30 while the support part 22 is accommodated in the support part accommodating space 301. It is formed larger than the outline size of 22. The connection part accommodating space 302 may be spaced apart from the base 30 while the connection part 23 is accommodated in the connection part accommodating space 302. 23) is formed larger than the outline size. In addition, in a state in which the support part 22 and the connection part 23 are accommodated in the base 30, the bottom surface of the workpiece mounting part 21 may be placed to be spaced apart from the upper surface of the base 30. The length from the first surface 303 of the base 30 facing the upper surface of the support 22 to the upper surface of the base 30 is the length of the workpiece seat 21 from the upper surface of the support 22. It is formed shorter than the length to the bottom.

한편, 상기 공작물 안착부(21)의 상면에는, 상기 작업 대상 공작물이 고정될 수 있는 적어도 하나의 홈(210)이 형성된다. 상기 홈(210)에 상기 작업 대상 공작물의 돌기가 삽입되는 방식으로, 상기 작업 대상 공작물이 상기 공작물 안착부(21)에 고정될 수 있다. 따라서, 상기 테이블(20)에 상기 작업 대상 공작물이 안착된 상태에서, 상기 테이블(20)이 회전하더라도 상기 작업 대상 공작물이 상기 테이블(20)로부터 이탈하거나 틀어지는 것이 방지될 수 있다.On the other hand, on the upper surface of the workpiece mounting portion 21, at least one groove 210 to which the work object is to be fixed is formed. In the manner in which the projection of the workpiece to be inserted into the groove 210, the workpiece to be worked may be fixed to the workpiece mounting portion 21. Therefore, in the state where the work object is seated on the table 20, even if the table 20 rotates, the work object can be prevented from being dislodged or twisted from the table 20.

그리고, 상기 연결부(23)의 일단은 상기 공작물 안착부(21)의 저면 중심에 연결된다. 또한, 상기 연결부(23)의 타단은 상기 지지부(22)의 상면 중심에 연결된다. 따라서, 상기 테이블(20)의 회전시 상기 연결부(23)는 상기 테이블(20) 전체의 회전 중심축에 해당할 수 있다. Then, one end of the connecting portion 23 is connected to the center of the bottom surface of the workpiece mounting portion 21. In addition, the other end of the connecting portion 23 is connected to the center of the upper surface of the support portion 22. Therefore, when the table 20 is rotated, the connecting portion 23 may correspond to the central axis of rotation of the entire table 20.

한편, 상기 테이블 유닛(10)은, 상기 베이스(30) 및 테이블(20)을 비접촉 상태에서 상대적으로 회전 운동 가능하게 결합시키는 비접촉식 베어링부를 포함한다. 상세히, 상기 비접촉식 베어링부는, 상기 베이스(30) 및 테이블(20) 사이에 공기층을 형성하는 에어 베어링(40)과, 자기력을 이용하여 상기 베이스(30) 및 테이블(20)이 이격되도록 하는 자기 베어링(50)을 모두 포함한다. 즉, 상기 에어 베어링(40)은 상기 베이스(30) 및 연결부(23)에 공기층을 형성시켜 상기 베이스(30) 및 연결부(23)를 이격시키는 역할을 하고, 상기 자기 베어링(50)은 상기 베이스(30) 및 지지부(22)에 설치되어 상기 베이스(30) 및 지지부(22)를 이격시키는 역할을 한다.On the other hand, the table unit 10 includes a non-contact bearing portion for coupling the base 30 and the table 20 to be relatively rotatable in a non-contact state. In detail, the non-contact bearing portion, the air bearing 40 to form an air layer between the base 30 and the table 20, and the magnetic bearing to space the base 30 and the table 20 by using a magnetic force Include all 50. That is, the air bearing 40 serves to separate the base 30 and the connecting portion 23 by forming an air layer on the base 30 and the connecting portion 23, and the magnetic bearing 50 is the base. It is installed on the 30 and the support 22 serves to space the base 30 and the support 22.

보다 상세히, 상기 에어 베어링(40)은 상기 베이스(30) 및 연결부(23)의 사이 공간으로 공기를 주입시키는 공기토출부(401)와, 상기 공기토출부(401)로 공기를 안내하는 공기공급부(402)를 포함한다. 상기 공기토출부(401)는 상기 연결부(23)와 마주보는 상기 베이스(30)의 내면에 설치될 수 있다. 또한, 상기 공기공급부(402)는, 공기를 상기 공기토출부(401)로 안내할 수 있도록 상기 베이스(30)의 내부에 형성되는 공기 유로가 될 수 있다. 상기 공기 유로의 일단은 예를 들면, 에어펌프 또는 에어탱크 등과 같이 공기를 제공해주는 장치에 연결될 수 있고, 상기 공기 유로의 타단은 제공받은 공기를 상기 공기토출부(401)로 안내할 수 있도록 상기 공기토출부(401)에 연결될 수 있다.In more detail, the air bearing 40 includes an air discharge part 401 for injecting air into the space between the base 30 and the connection part 23, and an air supply part for guiding air to the air discharge part 401. 402. The air discharge part 401 may be installed on an inner surface of the base 30 facing the connection part 23. In addition, the air supply unit 402 may be an air flow path formed inside the base 30 to guide air to the air discharge unit 401. One end of the air flow path may be connected to a device for providing air, for example, an air pump or an air tank, and the other end of the air flow path may guide the received air to the air discharge unit 401. It may be connected to the air discharge unit 401.

그리고, 상기 자기 베어링(50)은, 상기 지지부(22)의 상면에 설치되는 제 1 자기부재(501)와, 상기 지지부(22)의 저면에 설치되는 제 2 자기부재(502)와, 상기 지지부(22)의 상면과 마주보는 상기 베이스(30)의 제 1 면(303)에 설치되는 제 3 자기부재(503)와, 상기 지지부(22)의 저면과 마주보는 상기 베이스(30)의 제 2 면(304)에 설치되는 제 4 자기부재(504)를 포함한다. 이때, 상기 제 1 자기부재(501)와 제 3 자기부재(503)는 서로 척력을 작용하도록 설치되고, 상기 제 2 자기부재(502)와 제 4 자기부재(504)도 서로 척력을 작용하도록 설치된다. The magnetic bearing 50 includes a first magnetic member 501 provided on an upper surface of the support part 22, a second magnetic member 502 provided on a bottom surface of the support part 22, and the support part. A third magnetic member 503 installed on the first surface 303 of the base 30 facing the upper surface of the 22 and the second of the base 30 facing the bottom of the support 22. And a fourth magnetic member 504 installed on the surface 304. At this time, the first magnetic member 501 and the third magnetic member 503 are installed to exert a repulsive force, and the second magnetic member 502 and the fourth magnetic member 504 are also installed to exert a repulsive force on each other. do.

또한, 상기 자기부재들 간의 척력을 극대화하기 위하여, 상기 제 1 자기부재(501) 및 제 2 자기부재(502)는 상기 지지부(22)의 상면 및 저면 전체에 걸쳐 구비될 수 있고, 상기 제 3 자기부재(503) 및 제 4 자기부재(504)는 베이스(30)의 제 1 면(303) 및 제 2 면(304) 전체에 걸쳐 구비될 수 있다. 여기서, 상기 자기부재들 간에 작용하는 척력은, 상기 테이블(20) 및 상기 테이블(20)의 상면에 고정되는 작업 대상 공작물의 하중을 지탱하여 상기 베이스(30) 및 테이블(20) 간의 이격된 상태를 유지하기에 충분한 범위 내에서, 적절히 설계될 수 있다.In addition, in order to maximize the repulsive force between the magnetic members, the first magnetic member 501 and the second magnetic member 502 may be provided over the entire upper and lower surfaces of the support 22, the third The magnetic member 503 and the fourth magnetic member 504 may be provided over the first surface 303 and the second surface 304 of the base 30. In this case, the repulsive force acting between the magnetic members supports the load of the workpiece to be fixed to the table 20 and the upper surface of the table 20 so as to be spaced apart from the base 30 and the table 20. It may be appropriately designed within a range sufficient to maintain the.

상기 테이블 유닛(10)은, 상기 테이블(20)의 회전을 위한 동력을 발생시키기 위하여, 상기 지지부(22)가 로터 역할을 하도록 하는 로터측 자기부재(601)와, 상기 베이스(30)가 스테이터 역할을 하도록 하는 스테이터측 자기부재(602)를 더 포함할 수 있다. 상기 로터측 자기부재(601)는 상기 지지부(22)의 테두리를 따라 설치되고, 상기 스테이터측 자기부재(602)는 상기 지지부(22)의 테두리와 마주보는 상기 베이스(30)의 제 3 면(305)에 설치될 수 있다. 상기 로터측 자기부재(601) 및 스테이터측 자기부재(602) 중 적어도 하나는, 예를 들면 전자석과 같이 주기적으로 극성을 가변할 수 있는 가변형 자기부재로 구비된다. 상기 가변형 자기부재의 극성이 주기적으로 가변됨으로써, 상기 로터측 자기부재(601) 및 스테이터측 자기부재(602) 간의 자기력이 가변됨에 따라, 상기 지지부(22)가 회전하는 방식으로 상기 테이블(20)의 회전을 위한 동력이 발생되는 것이다. The table unit 10 includes a rotor-side magnetic member 601 for causing the support 22 to serve as a rotor to generate power for the rotation of the table 20, and the base 30 is a stator. It may further include a stator side magnetic member 602 to serve. The rotor side magnetic member 601 is installed along the edge of the support 22, and the stator side magnetic member 602 is formed on the third surface of the base 30 facing the edge of the support 22. 305). At least one of the rotor-side magnetic member 601 and the stator-side magnetic member 602 is provided with a variable magnetic member that can periodically change polarity, such as, for example, an electromagnet. By periodically changing the polarity of the variable magnetic member, as the magnetic force between the rotor-side magnetic member 601 and the stator-side magnetic member 602 is variable, the table 22 in a manner that the support 22 is rotated Power is generated for the rotation of.

이하에서는, 본 발명에 의한 비접촉식 베어링을 이용한 테이블 유닛의 작동방법에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, a method of operating a table unit using a non-contact bearing according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 테이블(20)의 상면 즉, 상기 공작물 안착부(21)에 작업 대상 공작물이 고정된다. 이때, 상기 작업 대상 공작물의 돌기를 상기 공작물 안착부(21)의 홈(210)에 삽입시킴으로써, 상기 작업 대상 공작물이 상기 테이블(20)에 고정될 수 있다. 1 and 2, the workpiece to be worked is fixed to the upper surface of the table 20, that is, the workpiece mounting portion 21. At this time, by inserting the projection of the workpiece to be inserted into the groove 210 of the workpiece seating portion 21, the workpiece can be fixed to the table 20.

그리고, 상기 공기토출부(401)를 통하여 공기가 주입됨으로써, 상기 베이스(30) 및 연결부(23)의 사이 공간에 공기층이 형성된다. 상기 베이스(30) 및 연결부(23)의 사이 공간으로 주입된 공기는, 상기 베이스(30) 및 연결부(23)의 사이 공간뿐만 아니라 상기 베이스(30) 및 지지부(22)의 사이 공간과, 상기 베이스(30) 및 공작물 안착부(21)의 사이 공간에도 공기층을 형성하는 역할을 한다. 즉, 상기 베이스(30) 및 테이블(20)의 사이 공간 전체에, 상기 공기 주입에 의한 공기압이 가해져, 상기 베이스(30) 및 테이블(20)이 이격된 상태를 유지하도록 할 수 있다. 상기 베이스(30) 및 연결부(23)의 사이 공간으로 주입된 공기는, 상기 베이스(30) 및 공작물 안착부(21)의 사이 공간을 통하여 외부로 배출될 수 있다.Then, the air is injected through the air discharge portion 401, an air layer is formed in the space between the base 30 and the connecting portion 23. The air injected into the space between the base 30 and the connection part 23 is not only a space between the base 30 and the connection part 23, but also a space between the base 30 and the support part 22, and It also serves to form an air layer in the space between the base 30 and the workpiece seat 21. That is, the air pressure due to the air injection is applied to the entire space between the base 30 and the table 20 so that the base 30 and the table 20 may be kept spaced apart from each other. The air injected into the space between the base 30 and the connecting portion 23 may be discharged to the outside through the space between the base 30 and the workpiece seat 21.

또한, 상기 제 1 자기부재(501) 및 제 3 자기부재(503), 제 2 자기부재(502) 및 제 4 자기부재(504) 간에 작용하는 척력에 의하여, 상기 테이블(20) 및 상기 작업 대상 공작물의 하중이 지탱됨과 동시에 상기 지지부(22)는 상기 베이스(30)와 이격된 상태를 유지할 수 있다. In addition, the table 20 and the work target are caused by the repulsive force acting between the first magnetic member 501 and the third magnetic member 503, the second magnetic member 502, and the fourth magnetic member 504. At the same time the load of the workpiece is supported, the support 22 may maintain a state spaced apart from the base 30.

따라서, 상기 에어 베어링(40) 및 자기 베어링(50)에 의하여, 상기 베이스(30) 및 테이블(20)은 이격된 상태 즉, 비접촉 상태를 유지할 수 있다.Therefore, by the air bearing 40 and the magnetic bearing 50, the base 30 and the table 20 can maintain a spaced state, that is, a non-contact state.

한편, 상기 로터측 자기부재(601) 및 스테이터측 자기부재(602) 중 적어도 하나의 극성이 가변됨으로써, 상기 지지부(22)는 회전력을 얻게 된다. 그리고, 상기 지지부(22)의 회전력은 상기 연결부(23)를 통하여 상기 공작물 안착부(21)에도 전달되어, 상기 테이블(20)은 전체적으로 회전하게 된다. 즉, 상기 로터측 자기부재(601) 및 스테이터측 자기부재(602) 중 적어도 하나의 자기 극성이 가변됨에 따라, 상기 테이블(20)의 회전을 위한 동력이 발생되는 것이다.On the other hand, since the polarity of at least one of the rotor-side magnetic member 601 and the stator-side magnetic member 602 is variable, the support portion 22 obtains a rotational force. In addition, the rotational force of the support 22 is transmitted to the workpiece seat 21 through the connecting portion 23, so that the table 20 is rotated as a whole. That is, as the magnetic polarity of at least one of the rotor-side magnetic member 601 and the stator-side magnetic member 602 is changed, power for the rotation of the table 20 is generated.

본 실시예에 의하면, 상기 베이스(30) 및 테이블(20)이 비접촉된 상태에서 상기 테이블(20)이 회전할 수 있으므로, 상기 테이블(20)의 회전에 따른 마찰, 소음, 발열 등과 같은 기계적 손실이 최소화될 수 있는 이점이 있다.According to the present exemplary embodiment, since the table 20 may rotate while the base 30 and the table 20 are in non-contact state, mechanical losses such as friction, noise, and heat generation due to the rotation of the table 20 are caused. There is an advantage that can be minimized.

또한, 상기 베이스(30) 및 테이블(20)의 마찰에 의한 마모를 최소화할 수 있으므로, 상기 테이블 유닛(10)의 내구성이 향상되어 사용 수명이 연장될 수 있는 이점이 있다.In addition, since the wear caused by the friction between the base 30 and the table 20 can be minimized, the durability of the table unit 10 is improved, and thus the service life can be extended.

그리고, 윤활을 위한 윤활유 공급 유로 등과 같은 부분이 제거될 수 있으므로, 상기 테이블 유닛(10)의 구조가 더욱 단순해질 수 있는 이점이 있다.In addition, since a portion such as a lubricating oil supply passage for lubrication can be removed, there is an advantage that the structure of the table unit 10 can be further simplified.

이와 같이 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이고, 본 발명의 권리범위는 첨부한 특허청구범위에 기초하여 해석되어야 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that many other modifications and variations are possible in light of the above teachings and the scope of the present invention should be construed on the basis of the appended claims will be.

10 : 테이블 유닛 20 : 테이블
21 : 공작물 안착부 22 : 지지부
23 : 연결부 30 : 베이스
40 : 에어 베어링 50 : 자기 베어링
301 : 지지부 수용공간 302 : 연결부 수용공간
401 : 공기토출부 402 : 공기공급부
501 : 제 1 자기부재 502 : 제 2 자기부재
503 : 제 3 자기부재 504 : 제 4 자기부재 10: table unit 20: table
21: workpiece seating part 22: support part
23: connecting portion 30: base
40: air bearing 50: magnetic bearing
301: support portion receiving space 302: connection portion receiving space
401: air discharge unit 402: air supply unit
501: first magnetic member 502: second magnetic member
503: third magnetic member 504: fourth magnetic member

Claims (6)

베이스;
상기 베이스에 회전 가능하게 결합되고, 상면에 작업 대상 공작물이 안착되는 테이블;
상기 베이스 및 테이블을 비접촉 상태에서 상대적으로 회전 운동 가능하게 결합시키는 비접촉식 베어링부;를 포함하고,
상기 비접촉식 베어링부는, 상기 베이스 및 테이블 사이에 공기층을 형성하는 에어 베어링과, 자기력을 이용하여 상기 베이스 및 테이블이 이격되도록 하는 자기 베어링을 모두 포함하며,
상기 테이블은,
상기 작업 대상 공작물이 안착되는 공작물 안착부;
상기 공작물 안착부를 회전시키기 위한 동력을 발생시키고, 상기 베이스에 수용되어 상기 테이블을 지지하는 지지부;
상기 지지부에서 발생되는 동력을 상기 공작물 안착부로 전달하고, 상기 공작물 안착부 및 지지부를 연결하는 연결부;를 포함하고
상기 자기 베어링은,
상기 지지부의 상면에 설치되는 제 1 자기부재;
상기 지지부의 저면에 설치되는 제 2 자기부재;
상기 지지부의 상면과 마주보는 상기 베이스의 일면에 설치되는 제 3 자기부재; 및
상기 지지부의 저면과 마주보는 상기 베이스의 타면에 설치되는 제 4 자기부재;를 포함하며,
상기 제 1 자기부재와 제 3 자기부재, 상기 제 2 자기부재와 제 4 자기부재는 각각 서로 척력을 작용하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 비접촉식 베어링을 이용한 테이블 유닛.Base;
A table rotatably coupled to the base and having a workpiece to be mounted on an upper surface thereof;
And a non-contact bearing unit coupling the base and the table so as to be relatively rotatable in a non-contact state.
The non-contact bearing unit includes both an air bearing forming an air layer between the base and the table, and a magnetic bearing to separate the base and the table by using a magnetic force.
The table is,
A workpiece mounting part on which the work target workpiece is mounted;
A support for generating power for rotating the workpiece seat and being received in the base to support the table;
And a connection part configured to transfer the power generated from the support part to the work mounting part and to connect the work mounting part and the support part.
The magnetic bearing,
A first magnetic member installed on an upper surface of the support part;
A second magnetic member installed on the bottom of the support;
A third magnetic member installed on one surface of the base facing the upper surface of the support part; And
And a fourth magnetic member installed on the other surface of the base facing the bottom surface of the support portion.
And the first magnetic member and the third magnetic member, and the second magnetic member and the fourth magnetic member are installed to repulse each other. 제 1 항에 있어서,
상기 에어 베어링은 상기 베이스 및 연결부의 사이에 공기층을 형성시켜 상기 베이스 및 연결부를 이격시키고, 상기 자기 베어링은 상기 베이스 및 지지부에 설치되어 상기 베이스 및 지지부를 이격시키는 것을 특징으로 하는 비접촉식 베어링을 이용한 테이블 유닛.The method of claim 1,
The air bearings form an air layer between the base and the connecting portion to separate the base and the connecting portion, and the magnetic bearing is installed on the base and the supporting portion to space the base and the supporting portion. unit. 제 2 항에 있어서,
상기 자기 베어링에 의한 척력이 증가될 수 있도록, 상기 지지부의 수평 방향 단면적은 상기 연결부의 수평 방향 단면적보다 큰 것을 특징으로 하는 비접촉식 베어링을 이용한 테이블 유닛.3. The method of claim 2,
And the horizontal cross-sectional area of the support portion is larger than the horizontal cross-sectional area of the connecting portion so that the repulsive force by the magnetic bearing can be increased. 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 지지부의 테두리를 따라 설치되는 로터측 자기부재; 및
상기 지지부의 테두리와 마주보는 상기 베이스에 설치되는 스테이터측 자기부재;를 더 포함하고,
상기 로터측 자기부재 및 스테이터측 자기부재 간의 작용력으로 상기 테이블을 회전시키기 위한 동력이 발생되는 것을 특징으로 하는 비접촉식 베어링을 이용한 테이블 유닛.The method of claim 1,
A rotor side magnetic member installed along an edge of the support part; And
And a stator side magnetic member installed on the base facing the edge of the support portion.
A table unit using a non-contact bearing, characterized in that power for rotating the table is generated by an action force between the rotor side magnetic member and the stator side magnetic member. 제 2 항에 있어서,
상기 에어 베어링은,
상기 베이스 및 연결부의 사이 공간으로 공기를 주입시키는 공기토출부; 및
상기 공기토출부로 공기를 안내하는 공기공급부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 베접촉식 베어링을 이용한 테이블 유닛.
3. The method of claim 2,
The air bearing,
An air discharge unit for injecting air into the space between the base and the connection unit; And
The air supply unit for guiding air to the air discharge portion; Table unit using a contact-type bearing comprising a.
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