KR101452101B1 - 고속 고정도 인덱스 테이블 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 산업용 기계 장치에서 다수 개의 공구가 설치된 중심축 상에 공작물이 테이블에 놓여져 여러 가지 가공 공정을 하기 위하여 1차 가공 공정 후에 2차 가공 공정할 위치로 신속하게 위치를 이동시키는 고속 고정도 인덱스 테이블 장치에 관한 것으로, 외부에 오일 게이지가 구비된 바디와 상기 바디 상부측 중앙에 가이드 샤프트가 형성되고, 상기 가이드 샤프트 상단에 회전샤프트가 고정되며 회전 샤프트로 회전하게 설치된 테이블과 상기 가이드 샤프트를 감싸고 있는 하우징 상부 클러치와 하부 클러치가 구비되고, 상기 하부 클러치에 상기 테이블의 완충 작용을 하는 회전구동링크가 구비된 회전부와 상기 바디 내부에 위치하며 상기 회전구동링크와 연결되는 유니버셜 피스톤과 상기 바디의 일측면에 상기 테이블의 회전 위치를 결정하는 핀 장치가 구비되고 상기 바디에 다수개의 클램핑 실린더가 구비되며 상기 테이블 상에서 공작물 작업시 테이블의 흔들림 방지용으로 상기 클램핑 실린더 측면에 다수개의 보조 클램프가 되어 인덱스 테이블 장치의 부피를 감소시켜 소형화를 이루고, 테이블의 회전 방향과 회전속도에 제약을 받지 않으며 백래시를 최소화하고, 보조 클램프가 구비되어 하부에서 상부로 작업시 테이블을 흔들리지 않게 견고하게 잡아주고, 테이블 링이 구비되어 있어 외부 불순물 유입을 방지한다.

Description

고속 고정도 인덱스 테이블 장치{THE FAST AND ACCURATE INDEX TABLE MACHINE}

본 발명은 산업용 기계 장치에서 다수 개의 공구가 설치된 중심축 상에 공작물이 테이블에 놓여져 여러 가지 가공 공정을 하기 위하여 1차 가공 공정 후에 2차 가공 공정할 위치로 신속하게 위치를 이동시키는 고속 고정도 인덱스 테이블 장치에 관한 것이다.

일반적으로 산업용 기계 장치에 공작물의 회전을 목적으로 사용되어 온 인덱스 테이블은, 테이블을 회전시키기 위하여 모우터를 이용한 장치나 랙기어(RACK GEAR)방식을 사용하여 왔었다. 예를 들어, 랙기어 방식은, 기어의 회전비를 이용하여 테이블을 회전시키는 것으로 고속용보다는 저속용으로 널리 사용된 것으로, 랙기어 방식에 사용되는 기어의 회전비를 높이기 위해서 테이블을 원활하게 회전하도록 윤활장치를 구비하여 회전력을 높여 왔었다. 상기의 랙기어 방식의 인덱스 테이블은, 1차 가공공정이 끝난 후, 2차 가공공정의 작업 후 테이블의 회전시, 한계 속도 이상이 되면 테이블의 회전시 중력 가속도에 의해 지나치게 힘이 부과되어 회전력을 주어진 수치 만큼보다 크게 작동하여 오차를 발생시키고, 기어 방식으로 인해 접촉면적이 커지므로 마찰 하중이 증가하여 기계의 수명이 단축되고 뿐만 아니라, 테이블의 회전 방향, 회전속도, 집중 절삭 하중 및 적재 중량의 제약 등이 따른다. 또한, 랙기어 방식에 사용되는 테이블의 슬라이딩 면에 형성된 윤활장치를 구동시키기 위해서는 윤활펌프를 별도로 장착하여야 하므로 주변장치가 증가 되어 인덱스 테이블의 부피가 커지는 것을 방지할 수가 없었고, 상기 랙기어 방식의 인덱스 테이블은 주변장치의 잦은 고장으로 인하여 작업 능률의 저하를 초래할 뿐만 아니라, 수입에만 의존하는 고가의 장치이기 때문에 비용이 증가 되는 문제점이 있었다. 또한, 대한민국 등록특허공보 제10-1996-0055667호(1996.11.20)에 공지된 고회전용 인덱스 테이블 장치의 경우 정밀도가 낮고, 외부에서 불순물이 들어오며 외부에서 유량을 확인하기 어렵고, 압입 구조의 정확도가 낮으며 조립시 복잡한 문제점이 있다.

대한민국 등록특허공보 제1996-0055667호

본 발명은 상기한 문제점을 해결토록 창출한 것으로서 발명의 목적은 주변 장치의 부피를 감소시켜 소형화를 이루고, 테이블의 회전 시 중력 가속도에 의해 과중되는 회전력의 발생을 방지함과 동시에 테이블의 마찰 하중을 감소시켜 고 회전을 얻을 수 있는 고속 고정도 인덱스 테이블 장치를 제공함에 있다.

외부에 오일 게이지(11)가 구비된 바디와; 상기 바디 상부측 중앙에 가이드 샤프트가 형성되고, 상기 가이드 샤프트 상단에 회전샤프트가 고정되며 회전 샤프트로 회전하게 설치된 테이블과 상기 가이드 샤프트를 감싸고 있는 하우징 상부 클러치와 하부 클러치가 구비되고, 상기 하부 클러치에 상기 테이블의 완충 작용을 하는 회전구동링크가 구비된 회전부와; 상기 바디 내부에 위치하며 상기 회전구동링크와 연결되는 유니버셜 피스톤과; 상기 바디의 일측면에 상기 테이블의 회전 위치를 결정하는 핀 장치가 구비되고; 상기 바디에 다수개의 클램핑 실린더;가 구비되며 상기 테이블 상에서 공작물 작업시 테이블의 흔들림 방지용으로 상기 클램핑 실린더 측면에 다수개의 보조 클램프;를 구비하여 작업하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 특징으로는, 상기 유니버셜 피스톤은 상기 회전구동링크 양 측단에 형성되며 유압으로 상기 테이블을 회전시키는 유니버셜 피스톤 로드가 구비되며 상기 유니버셜 피스톤과 유니버셜 피스톤 로드 사이에 레이디얼 구면 베어링과 스러스트 구면 베어링을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 특징으로는, 상기 핀 장치는 센서를 고정하는 제 1센서 브라켓과 핀, 핀 실린더와 핀 실린더 헤드 및 핀 피스톤이 일체형으로 결합 되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 특징으로는, 상기 클램핑 실린더는 센서를 고정하는 제 2센서 브라켓과 클램핑 피스톤과 클램핑 실린더하우징 및 클램핑 커버로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기한 바와 같이, 본 발명은 유압을 사용하여 인덱스 테이블 장치의 부피를 감소시켜 소형화를 이루고, 테이블의 회전 방향과 회전속도에 제약을 받지 않으며 백래시를 최소화 한다.

또한, 보조 클램프가 구비되어 하부에서 상부로 작업시 테이블을 흔들리지 않게 견고하게 잡아주고, 테이블 링이 구비되어 있어 외부 불순물 유입을 방지한다.

도 1은 본 발명에 따른 고속 고정도 인덱스 테이블 장치의 정단면도.
도 2는 본 발명에 따른 고속 고정도 인덱스 테이블 장치의 평단면도.
도 3은 본 발명에 따른 고속 고정도 인덱스 테이블 장치의 핀 장치 상세도.
도 4는 본 발명에 따른 고속 고정도 인덱스 테이블 장치의 클램핑 실린더의 상세도.
도 5는 본 발명에 따른 고속 고정도 인덱스 테이블 장치의 매니폴드 블록 조립체의 구성도.

도 1은 본 발명에 따른 고속 고정도 인덱스 테이블 장치의 정단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 고속 고정도 인덱스 테이블 장치의 평단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 고속 고정도 인덱스 테이블 장치의 핀 장치 상세도이고, 도 4는 본 발명에 따른 고속 고정도 인덱스 테이블 장치의 클램핑 실린더의 상세도이고, 도 5는 본 발명에 따른 고속 고정도 인덱스 테이블 장치의 매니폴드 블록 조립체의 구성도이다.

이하, 도면을 참고로 본 발명에 따른 구성요소를 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 2에서 도시하는 바와 같이, 외부에 오일 게이지(11)가 구비된 바디(10)와 상기 바디(10) 상부측 중앙에 가이드 샤프트(21)가 형성되고, 상기 가이드 샤프트 상단에 회전 샤프트(22)가 고정되며 회전 샤프트(22)로 회전하게 설치된 테이블(23)과 상기 가이드 샤프트(21)를 감싸고 있는 하우징 상부 클러치(24)와 하부 클러치(25)가 구비되고, 상기 하부 클러치(25)에 상기 테이블(23)의 완충 작용을 하는 회전구동링크(26)가 구비된 회전부(20)와 상기 바디(10) 내부에 위치하며 상기 회전구동링크(26)와 연결되는 유니버셜 피스톤(30)과 상기 바디(10)의 일측면에 상기 테이블(23)의 회전 위치를 결정하는 핀 장치(40)가 구비되고, 상기 바디(10)에 다수개의 클램핑 실린더(50);가 구비되며 상기 테이블(23) 상에서 공작물 작업시 테이블(23)의 흔들림 방지용으로 상기 클램핑 실린더(50) 측면에 다수개의 보조 클램프(60)가 구비된다.

그리고, 상기 유니버셜 피스톤(30)은 상기 회전구동링크(26) 양 측단에 형성되며 유압으로 상기 테이블(23)을 회전시키는 유니버셜 피스톤 로드(31)가 구비되며 상기 유니버셜 피스톤(30)과 유니버셜 피스톤 로드(31) 사이에 레이디얼 구면 베어링(32)과 스퍼스트 구면 베어링(33)을 포함하여 구성되어 있다.

그리고, 도 3에서 도시하는 바와 같이, 상기 핀 장치(40)는 센서를 고정하는 제 1센서 브라켓(41)과 핀(42), 핀 실린더(43)와 핀 실린더 헤드(44) 및 핀 피스톤(45)이 일체형으로 결합 된다.

또한, 도 4에서 도시하는 바와 같이, 상기 클램핑 실린더(50)는 센서를 고정하는 제 2센서 브라켓(51)과 클램핑 피스톤(52)과 클램핑 실린더하우징(53) 및 클램핑 커버(54)로 이루어진다.

또한, 상기 바디(10)의 측면 부분에 유량이 부족하면 손쉽게 주입할 수 있는 매니폴드 블록 조립체(27)가 구비되며 매니폴드 블록 조립체(27)에 오일포트(28)가 구비된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 작동방법을 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 5에서 도시하는 바와 같이, 상기 바디(10)의 측면에 특수 제작된 상기 매니폴드 블록 조립체(27)에 주관로인 오일포트(28)를 통하여 유압유를 공급하게 되면 유압유는 동시에 각 부품의 오일포트 및 윤활유룸으로 공급된다.

그리고, 각 부품에 공급된 유압유는 상기 바디(10)에서 테이블(23)을 회전시키기 위하여 상기 핀 장치(40)를 하강시키고, 상기 바디(10)와 테이블(23)의 중심축을 이루는 상기 가이드 샤프트(21)를 감싸고 있는 상기 하부 클러치(25)를 상승시켜 상기 하우징 상부 클러치(25)와 맞물림 되어 상기 회전샤프트(22)를 상승시키므로 상기 테이블(23)을 동시에 밀치는 힘이 발생되어 슬라이딩 면의 접촉 하중을 감소시킨다.

또한, 상기 가이드 샤프트(21)는 세라믹 코팅으로 되어 있어 회전력을 향상 시킨다.

그리고, 테이블 링이 구비되어 있어 외부 불순물 유입을 방지한다.

그리고, 상기 테이블(23)을 고정하고 있는 클램핑 실린더(50)를 상승시켜 클램프 상태를 해제하여 테이블(23)이 자유롭게 회전할 수 있도록 풀림 상태로 한다.

상기의 작동으로 클램프 상태가 해제되어 상기 테이블(23)이 자유롭게 회전이 가능하면 상기 유니버셜 피스톤(30)이 작동하여 원호 운동을 하므로 상기 테이블(23)을 1스텝으로 지정 각도까지 회전된다.

상기 유니버셜 피스톤(30)에는 작동시에 연결된 기구들의 가공 오차를 줄이기 위해 상기 레이디얼 구면 베어링(32)) 스러스트 구면 베어링(33)을 설치하여 유피스톤의 마찰을 억제하여 부드럽게 이동된다.

상기와 같이 상기 테이블(23)이 1스텝으로 지정 각도까지 회전된 후에는 유압유를 공급하여 작동시키고 있던 방향전환 밸브는 중립 위치를 유지하도록 하고, 상기 바디(10)의 측면 부분에 장착되어 있는 매니폴드 블록 조립체(27)에 설치되어 있는 오일포트(28)를 통하여 유압이 공급되는 각 부품의 오일포트로 유압유를 공급하면 상기 핀 장치(40)를 상승시켜 테이블(23)의 지정 각도마다 설치된 테이블(23)의 회전 위치를 정확하게 결정한다.

그리고, 상기 하부 클러치(25)에 공급된 유압은 상기 하부 클러치(25)를 하강 시키고, 유압 압력이 상승하면서 클램핑 실린더(50)가 하강 되어 상기 테이블(23)을 견고하게 고정시키므로 테이블(23)의 외주 측에 설치된 절삭 공구(도시 않음)에 의해 가공시 발생되는 절삭 하중에 의해 테이블(23)이 흔들리거나 이동점이 없다.

상기와 같이 클램핑 실린더(50)와 핀 장치(40)에 의해 고정되어 있는 테이블(23)을 계속해서 회전시키기 위해 다음 동작으로 전환밸브를 이용하여 유압을 공급하므로 상기 유니버셜 피스톤(30)과 연동 설치되어 있는 회전구동링크(26)의 좌우측에 설치되어 있는 상기 유니버셜 피스톤(30)의 반대측 유니버셜 피스톤(30)을 작동시키므로 하부 클러치(25) 등이 작동 전의 상황으로 전개되어 1사이클을 이룬다.

또한, 상기 핀 장치(40)가 설치된 축선상에 테이블(23)의 상면에 공작물 설치용 기준홈(46)을 형성하여 공작물을 테이블(23) 상에 고정시키므로 공작물의 작업 위치 선정을 정밀도 높게 할 수 있다.

또한 다수개의 상기 보조 클램프(60)를 통하여 작업 공정이 하부에서 상부로 작업하는 공정이면 테이블(23)이 흔들리게 되어 불안정한 상태가 되지만 상기 보조 클램프(60)를 통하여 테이블(23)을 견고하게 잡아주고, 작업시 안정적으로 작업을 할 수 있게 한다.

본 발명은 특정의 실시 예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 첨부된 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

10 : 바디 11 : 오일 게이지
20 : 회전부 21 : 가이드 샤프트
22 : 회전 샤프트 23 : 테이블
24 : 하우징 상부 클러치 25 : 하부 클러치
26 : 회전구동링크 27 : 매니폴드 블록 조립체
28 : 오일포트 30 : 유니버셜 피스톤
31 : 유니버셜 피스톤 로드
32 : 레이디얼 구면 베어링
33 : 스러스트 구면 베어링
40 : 핀 장치 41 : 제 1센서 브라켓
42 : 핀 43 : 핀 실린더
44 : 핀 실린더 헤드 45 : 핀 피스톤
46 : 기준홈 50 : 클램핑 실린더
51 : 제 2센서 브라켓 52 : 클램핑 피스톤
53 : 실린더 하우징 54 : 클램핑 커버
60 : 보조 클램프

Claims (4)

1. 산업용 기계 장치의 인덱스 테이블에 있어서,
   외부에 오일 게이지(11)가 구비된 바디(10)와;
   상기 바디(10) 상부측 중앙에 가이드 샤프트(21)가 형성되고, 상기 가이드 샤프트 상단에 회전샤프트(22)가 고정되며 회전 샤프트(22)로 회전하게 설치된 테이블(23)과 상기 가이드 샤프트(21)를 감싸고 있는 하우징 상부 클러치(24)와 하부 클러치(25)가 구비되고, 상기 하부 클러치(25)에 상기 테이블(23)의 완충 작용을 하는 회전구동링크(26)가 구비된 회전부(20)와;
   상기 바디(10) 내부에 위치하며 회전구동링크(26) 양 측단에 연결되며 상기 테이블(23)을 회전시키는 유니버셜 피스톤 로드(31)와 레이디얼 구면 베어링(32)과 스러스트 구면 베어링(33)으로 구성되는 유니버셜 피스톤(30)과;
   상기 바디(10)의 일측면에 상기 테이블(23)의 회전 위치를 결정하며 센서를 고정하는 제 1센서 브라켓(41)과 핀(42), 핀 실린더(43)와 핀 실린더 헤드(44) 및 핀 피스톤(45)이 일체형으로 구성되는 핀 장치(40);와
   상기 바디(10)에 센서를 고정하는 제 2센서 브라켓(51)과 클램핑 피스톤(52)과 클램핑 실린더하우징(53) 및 클램핑 커버(54)로 구성되는 다수개의 클램핑 실린더(50); 및
   상기 테이블(23) 상에서 공작물 작업시 테이블(23)의 흔들림 방지용으로 상기 클램핑 실린더(50)측면에 다수개의 보조 클램프(60);로 구성되는 것을 특징으로 하는 고속 고정도 인덱스 테이블 장치.
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