KR101485550B1 - 공작기계용 로터리 테이블의 위치제어용 클램핑 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공작기계용 로터리 테이블의 위치제어용 클램핑 장치에 관한 것으로,
지상에 고정되어 있으면서 상부가 개방되어 내부에 오일을 저장할 수 있는 수용공간이 마련된 원형의 베드와; 베드의 상부를 덮고 수용공간의 오일에 의해 베드의 상측에서 부상하여 회전가능하게 설치된 테이블과; 테이블의 외주면에 형성된 링 기어;를 포함하는 공작기계용 로터리 테이블에 설치되는 것으로, 상기 베드에 일정 간격으로 설치되고 상기 링 기어를 상측과 하측에서 동시에 가압하여 상기 테이블이 회전하지 않도록 하는 복수의 클램핑부로 이루어지며, 상기 클램핑부는, 상기 베드에 고정되며 상기 링 기어의 상측과 하측에 각각 위치되는 클램핑 블록과; 상기 클램핑 블록의 홈에 위치되어 상기 클램핑 블록의 홈 내부로 공급되는 유압에 의해 상기 링 기어 방향으로 이동하여 상기 링 기어를 가압하는 복수개의 클램핑 패드; 및 상기 클램핑 블록의 홈 내에 위치되어 상기 클램핑 패드를 승강 가능하게 지지하는 클램핑 패드 구동부;로 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

공작기계용 로터리 테이블의 위치제어용 클램핑 장치{Clamping device for positioning control of machine tools equipped with rotary table}

본 발명은 공작기계용 로터리 테이블의 위치제어용 클램핑 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 테이블과 베드를 유압을 이용하여 일정 높이를 부상시킨 후 가공 대상물을 별다른 마찰저항 없이 부드럽게 원하는 방향으로 이동하면서 정밀하게 가공하는 공작기계용 로터리 테이블에서 기계가공을 할 때 로터리 테이블이 회전하지 않도록 견고하게 고정할 수 있도록 함으로써 기계가공시 백 래쉬가 방지되고 치수 공차의 관리가 용이하도록 한 공작기계용 로터리 테이블의 위치제어용 클램핑 장치에 관한 것이다.

일반적으로 공작기계용 로터리 테이블은, 지상에 고정되어 있으면서 상부가 개방되어 내부에 오일을 저장할 수 있는 수용공간이 마련된 원형의 베드의 상측에 테이블을 위치시키고, 유압을 이용하여 테이블을 일정 높이로 부상시킨 상태에서 테이블 상측의 가공 대상물을 별다른 마찰저항 없이 원하는 방향으로 부드럽게 이동시키면서 정밀하게 가공하도록 하고 있다.

이러한 통상의 공작기계용 로터리 테이블에 있어서 가공 대상물에 대한 수직 가공이나 가공 대상물의 측면에서 홀 가공을 할 때 주분력이 걸리게 되면, 테이블에 회전력이 작용하여 가공 오차가 발생할 수 있다. 이에 따라 공작기계용 로터리 테이블은 가공 위치가 결정된 후 테이블이 회전하지 않도록 잡아주는 클램핑 장치를 구비하고 있다.

후술하는 특허문헌 1은 회전축의 회전을 지지하는 바디와; 상기 바디의 내부에 회전가능하게 설치되고, 축방향 일단에 로터리 테이블이 접속되는 회전축과; 상기 바디의 내부에서 상기 회전축과 일체로 접속되는 브레이크 디스크와; 상기 브레이크 디스크의 일측에 축방향으로 이동 가능하게 설치되는 유체압 피스톤과; 상기 바디에 고정 설치되고, 일측에 유체압 피스톤을 가압하는 작동유체가 공급되는 유체통로가 마련된 리어커버와; 상기 유체압 피스톤과 리어커버의 사이에 설치되어 유체압 피스톤을 탄성 지지하는 복귀스프링;을 포함하여 구성되며, 낮은 작동압으로 회전축 및 로터리 테이블을 클램핑할 수 있도록 함으로써 소요 부품을 줄일 수 있도록 하고 부품 비용과 유지 비용을 절감할 수 있도록 함은 물론 부품 조립 및 제작을 간편하게 할 수 있도록 하면서도 더욱 안정적인 가압력으로 회전축 및 로터리 테이블을 더욱 확실하게 클램핑할 수 있도록 하는 수치제어 로터리 테이블의 클램핑 장치를 개시하고 있다.

또, 특허문헌 2는, 일측에 형성된 유입구에 연결되어 상하 이동하는 클램핑 피스톤이 구비된 테이블 본체와, 테이블 본체에 볼트에 의하여 고정 설치된 회전 테이블과, 클램핑 피스톤과 연동하도록 테이블 본체에 고정 설치된 클램핑 링을 포함하며, 클램핑 피스톤과 클램핑 링 사이로 클램핑 디스크을 삽입설치하여 클램핑을 이루도록 함으로써, 구조를 간단히 하여 조립성을 향상시키고 부품 수를 적게 하여 원가를 절감할 수 있도록 한, 공작기계의 NC 회전 테이블의 클램핑 장치를 개시하고 있다.

그러나, 상기한 종래의 클램핑 장치들은 로터리 케이블의 위치제어를 위한 클램핑 제어구조가 복잡하고, 피스톤에 의해 가압되는 클램핑 디스크를 이용하여 테이블을 클램핑함에 따라 수평 유지가 쉽지 않은 문제점이 있다.

KR 10-2012-0119505 A KR 20-1998-0027295 U

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 테이블의 외측면에 설치된 링 기어를 상측과 하측에서 동시에 가압하여 테이블이 움직이지 않도록 함으로써 테이블의 정위치 체결을 통한 백 래쉬 방지 및 에버리지 효과 유지가 가능한 공작기계용 로터리 테이블의 위치제어용 클램핑 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 공작기계용 로터리 테이블의 위치제어용 클램핑 장치는, 지상에 고정되어 있으면서 상부가 개방되어 내부에 오일을 저장할 수 있는 수용공간이 마련된 원형의 베드와; 상기 베드의 중앙부에 결합되어 축회전이 가능하도록 하는 회전축과; 상기 회전축을 중앙의 축홈에 내입하는 결합을 이루어 베드의 상부를 덮고, 상기 수용공간의 오일에 의해 베드의 상측에서 부상하여 회전가능하게 설치된 테이블과; 상기 베드의 외측에 설치된 구동모터에 의해 회전되는 구동기어에 치합되도록 상기 테이블의 외주면에 형성된 링 기어;를 포함하는 공작기계용 로터리 테이블에 설치되는 것으로, 상기 베드에 일정 간격으로 설치되어 상기 링 기어를 상측과 하측에서 동시에 가압함으로써 상기 테이블이 회전하지 않도록 하는 복수의 클램핑부로 이루어지며,

상기 클램핑부는, 상기 베드에 고정되며 상기 링 기어의 상측과 하측에 각각 위치되는 클램핑 블록과; 상기 클램핑 블록의 홈에 위치되어 상기 클램핑 블록의 홈 내부로 공급되는 유압에 의해 상기 링 기어 방향으로 이동하여 상기 링 기어를 가압하는 복수개의 클램핑 패드; 및 상기 클램핑 블록의 홈 내에 위치되어 상기 클램핑 패드를 승강 가능하게 지지하는 클램핑 패드 구동부;로 이루어진다.

바람직하게, 상기 클램핑 패드 구동부는, 상기 클램핑 패드와 클램핑 블록 사이에 위치되어 오일 홀을 통해 상기 클램핑 패드의 하부로 유압을 공급하며 고정 볼트에 의해 상기 클램핑 블록에 승강 가능하게 결합되어 상기 클램핑 패드를 지지하는 클램핑 홀더와; 상기 클램핑 홀더의 중앙 부분을 관통하며 하단 부분이 상기 클램핑 블록에 설치된 스페이서에 삽입되어 상기 클램핑 홀더를 지지하는 고정 샤프트와; 상기 클램핑 패드를 관통하여 상기 고정 샤프트의 상단에 체결되어 상기 클램핑 패드 및 클램핑 홀더가 승강하도록 지지하는 고정 볼트와; 일단은 상기 클램핑 블록에 연결되고 타단은 상기 스페이서에 연결되어 유압이 공급되지 않으면 상기 클램핑 홀더를 초기 위치로 복귀시키는 리턴 스프링;을 포함한다.

바람직하게, 상기 클램핑 패드의 외주면에 오-링이 설치된다.

바람직하게, 상기 클램핑부는 상기 테이블의 외주면을 따라 등간격으로 4개소에 설치된다.

바람직하게, 상기 클램핑 패드는 각각의 클램핑 블록에 6개씩 설치된다.

상술한 바와 같은 본 발명은, 테이블의 위치가 결정된 후 유압을 이용하여 링 기어를 상측과 하측에서 동시에 가압하여 클램핑함으로써 수직 가공이나 측면 홀 가공시 테이블이 주분력에 의해 회전하지 않도록 하여 가공 제품에 대한 백 래쉬가 방지된다.

또, 복수의 클램핑 패드가 구비된 클램핑부가 서로 대칭하게 배치되어 테이블의 틈새가 약간 상이하더라도 평균 효과가 유지되어 치수 공차의 관리가 용이하고 가공의 정밀도가 향상된다.

또한, 하나의 클램핑 블록에 다수의 클램핑 패드가 구비되어 링 기어와의 접촉 면적이 커지게 되고 클램핑 패드와 링 기어의 면접촉을 이용하여 링 기어를 클램핑함으로써 테이블이 회전하지 않도록 견고하게 클램핑 할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 클램핑 장치가 구비된 공작기계용 로터리 테이블이 도시된 구성도.
도 2는 도 1에 도시된 공작기계용 로터리 테이블의 평면도.
도 3은 본 발명에 의한 공작기계용 로터리 테이블의 클램핑 장치가 도시된 구성도.
도 4는 본 발명의 요부 구성인 클램핑 패드 구동부가 도시된 상세도.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 지상에 고정되어 있으면서 상부가 개방되어 내부에 오일을 저장할 수 있는 수용공간이 마련된 원형의 베드와; 상기 베드의 중앙부에 결합되어 축회전이 가능하도록 하는 회전축과; 상기 회전축을 중앙의 축홈에 내입하는 결합을 이루어 베드의 상부를 덮고, 상기 수용공간의 오일에 의해 베드의 상측에서 부상하여 회전가능하게 설치된 테이블과; 상기 베드의 외측에 설치된 구동모터에 의해 회전되는 구동기어에 치합되도록 상기 테이블의 외주면에 형성된 링 기어;를 포함하는 공작기계용 로터리 테이블에 설치되는 것으로,

상기 베드에 일정 간격으로 설치되고 상기 링 기어를 상측과 하측에서 동시에 가압하여 상기 테이블이 회전하지 않도록 하는 복수의 클램핑부로 이루어지며,

상기 클램핑부는,

상기 베드에 고정되며 상기 링 기어의 상측과 하측에 각각 위치되는 클램핑 블록과;

상기 클램핑 블록의 홈에 위치되어 상기 클램핑 블록의 홈 내부로 공급되는 유압에 의해 상기 링 기어 방향으로 이동하여 상기 링 기어를 가압하는 복수개의 클램핑 패드; 및

상기 클램핑 블록의 홈 내에 위치되어 상기 클램핑 패드를 승강 가능하게 지지하는 클램핑 패드 구동부;로 이루어진 것을 특징으로 하는 공작기계용 로터리 테이블의 위치제어용 클램핑 장치를 제공함으로써 달성하였다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 의하여 상세하게 설명한다.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

본 발명에 따른 공작기계용 로터리 테이블의 위치제어용 클램핑 장치는, 도 1과 2에 도시된 바와 같이, 지상에 고정되어 있으면서 상부가 개방되어 내부에 오일을 저장할 수 있는 수용공간(140)이 마련된 원형의 베드(110)와; 상기 베드(110)의 중앙부에 결합되어 축회전이 가능하도록 하는 회전축(120)과; 상기 회전축(120)을 중앙의 축홈에 내입하는 결합을 이루어 베드(110)의 상부를 덮고, 상기 수용공간(140)의 오일에 의해 베드(110)의 상측에서 부상하여 회전가능하게 설치된 테이블(130)과; 상기 베드(110)의 외측에 설치된 구동모터(M)에 의해 회전되는 구동기어(160)에 치합되도록 상기 테이블(130)의 외주면에 형성된 링 기어(150);를 포함하는 공작기계용 로터리 테이블(T)에 설치되는 것으로, 상기 베드(110)에 일정 간격으로 설치되어 상기 링 기어(150)를 상측과 하측에서 동시에 가압함으로써 상기 테이블(130)이 회전하지 않도록 하는 복수의 클램핑부(200)로 이루어진다.

상기한 공작기계용 로터리 테이블(T)은 테이블(130)과 베드(110)를 오일을 이용하여 일정 높이를 부상시킨 후 가공 대상물을 별다른 마찰저항 없이 부드럽게 원하는 방향으로 이동하면서 정밀하게 가공하는 공작 기계 장치로서, 구동모터(M)에 의해 회전되는 구동기어(160)에 치합된 링 기어(150)을 이용하여 테이블(130)을 회전시키는 구체적인 구성과 작동 원리는 본 발명의 기술 분야에 있어 공지이므로 본 발명의 핵심인 클램핑부(200)를 제외한 나머지에 대한 설명을 생략한다.

상기 클램핑부(200)는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 베드(110)에 고정되며 상기 링 기어(150)의 상측과 하측에 각각 위치되는 클램핑 블록(210)과; 상기 클램핑 블록(210)의 홈에 위치되어 상기 클램핑 블록(210)의 홈 내부로 공급되는 유압에 의해 상기 링 기어(150) 방향으로 이동하여 상기 링 기어(150)를 가압하는 복수개의 클램핑 패드(260); 및 상기 클램핑 블록(210)의 홈 내에 위치되어 상기 클램핑 패드(260)를 승강 가능하게 지지하는 클램핑 패드 구동부;로 이루어진다.

또, 상기 클램핑 패드 구동부는 도 4와 같이, 상기 클램핑 패드(260)와 클램핑 블록(210) 사이에 위치되어 오일 홀을 통해 상기 클램핑 패드(260)의 하부로 유압을 공급하며 고정 볼트(250)에 의해 상기 클램핑 블록(210)에 승강 가능하게 결합되어 상기 클램핑 패드(260)를 지지하는 클램핑 홀더(240)와; 상기 클램핑 홀더(240)의 중앙 부분을 관통하며 하단 부분이 상기 클램핑 블록(210)에 설치된 스페이서(225)에 삽입되어 상기 클램핑 홀더(240)를 지지하는 고정 샤프트(220)와; 상기 클램핑 패드(260)를 관통하여 상기 고정 샤프트(220)의 상단에 체결되며 상기 클램핑 홀더(240)가 승강하도록 지지하는 고정 볼트(270)와; 일단은 상기 클램핑 블록(210)에 연결되고 타단은 상기 스페이서(225)에 연결되어 유압이 공급되지 않으면 상기 클램핑 홀더(240)를 초기 위치로 복귀시키는 리턴 스프링(230)과; 상기 클램핑 패드(260)의 외주면에 설치되는 오-링(280)을 포함한다.

한편, 상기 클램핑부(200)는 상기 테이블(130)의 외주면을 따라 등간격으로 4개소에 설치되는 것이 바람직하다. 이에 따라 상기 클램핑부(200)를 서로 대칭하게 배치할 수 있게 되어 상기 테이블(130)과 가공 대상물 사이의 틈새가 상이하더라도 평균(Average) 효과가 유지되어 원활한 기계 가공이 가능하게 된다.

그리고, 상기 클램핑 패드(260)는 각각의 클램핑 블록(210)에 6개씩 설치되는 것이 바람직하다. 이에 따라 하나의 클램핑 패드를 이용하여 링 기어(150)를 가압하는 것에 비해 더욱 안정적이고 균형적인 가압이 가능하게 된다.

상기와 같이 구성된 클램핑부는 클램핑 블록의 홈으로 유입되는 유압을 이용하여 링 기어를 상측과 하측에서 동시에 가압함으로써 테이블을 클램핑하게 된다.

테이블(130)의 상측에 가공 대상물이 위치된 후 테이블(130)의 위치가 결정되면 링 기어(150)의 상측과 하측에 위치한 클램핑 블록(210)의 홈으로 오일이 공급되고, 그로 인해 클램핑 홀더(240)에 유압이 작용하게 된다. 이와 동시에 상기 클램핑 홀더(240)의 오일 홀을 통해 클램핑 패드(260)의 저면으로 오일이 공급되어 상기 클램핑 패드(260)에 유압이 인가되고, 이로 인해 상기 클램핑 패드(260)가 링 기어(150) 방향으로 이동하여 상기 링 기어(150)를 가압하게 된다. 이때, 상기 클램핑 패드(260)의 중심 부분에 설치된 고정 볼트(270)로 인해 상기 링 기어(150)와 클램핑 패드(260) 사이의 틈새가 균일하지 않더라도 평균 효과가 유지되어 상기 클램핑 패드(260)는 링 기어(150)를 균일한 압력으로 가압하게 된다.

이와 같이 테이블(130)의 원주면을 따라 등간격으로 설치된 클램핑부(200)의 클램핑 패드(260)들이 링 기어(150)를 상측과 하측에서 동시에 가압하게 되면, 상기 링 기어(150)가 설치된 테이블(130)이 견고하게 체결되어 가공 대상물에 대한 가공이 이루어지는 동안 테이블(130)이 움직이지 않게 된다.

이후, 가공 대상물에 대한 가공이 완료되어 유압을 해제하면, 리턴 스프링(230)에 의하여 클램핑 홀더(240)가 상기 링 기어(150)로부터 멀어지는 방향으로 이동하게 되고, 그로 인해 클램핑 패드(260) 역시 링 기어(150)로부터 이탈되어 상기 링 기어(150)에 대한 클램핑 작동이 종료되고 테이블(130)은 회전할 수 있게 된다.

이상에서는 테이블에 설치된 링 기어를 상측과 하측에서 동시에 클램핑하기 위하여 유압으로 제어하는 것에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니라 공압으로 제어하거나 전자석을 이용하여 링 기어를 상하에서 클램핑하도록 할 수도 있다.

이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 몇 가지 실시 예들과 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니며, 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 간주되어야 할 것이다.

110: 베드 120: 회전축
130:테이블 140: 수용공간
150: 링 기어 160: 구동기어
200: 클램핑부 210: 클램핑 블록
220: 고정 샤프트 225: 스페이서
230: 리턴 스프링 240: 클램핑 홀더
250: 고정볼트 260: 클램핑 패드
270: 고정볼트 280: 오-링

Claims (5)

1. 상부가 개방되어 내부에 오일을 저장할 수 있는 수용공간이 마련된 원형의 베드와; 상기 베드의 중앙부에 결합되어 축회전이 가능하도록 하는 회전축과; 상기 회전축을 중앙의 축홈에 내입하는 결합을 이루어 베드의 상부를 덮고, 상기 수용공간의 오일에 의해 베드의 상측에서 부상하여 회전가능하게 설치된 테이블과; 상기 베드의 외측에 설치된 구동모터에 의해 회전되는 구동기어에 치합되도록 상기 테이블의 외주면에 형성된 링 기어; 및 상기 베드에 일정 간격으로 설치되고 상기 링 기어를 상측과 하측에서 동시에 가압하여 상기 테이블이 회전하지 않도록 하기 위해 상기 베드에 고정되며 상기 링 기어의 상측과 하측에 각각 위치되는 클램핑 블록과; 상기 클램핑 블록의 홈에 위치되어 상기 클램핑 블록의 홈 내부로 공급되는 유압에 의해 상기 링 기어 방향으로 이동하여 상기 링 기어를 가압하고, 외주면에 오-링이 설치된 복수개의 클램핑 패드; 및 상기 클램핑 블록의 홈 내에 위치되어 상기 클램핑 패드를 승강 가능하게 지지하는 클램핑 패드 구동부;로 이루어지는 복수의 클램핑부를 포함하는 공작기계용 로터리 테이블의 위치제어용 클램핑 장치에 있어서,
   상기 클램핑 패드 구동부는,
   상기 클램핑 패드와 클램핑 블록 사이에 위치되어 오일 홀을 통해 상기 클램핑 패드의 하부로 유압을 공급하며 고정 볼트에 의해 상기 클램핑 블록에 승강 가능하게 결합되어 상기 클램핑 패드를 지지하는 클램핑 홀더와;
   상기 클램핑 홀더의 중앙 부분을 관통하며 하단 부분이 상기 클램핑 블록에 설치된 스페이서에 삽입되어 상기 클램핑 홀더를 지지하여 상기 링 기어와 클램핑 패드 사이의 틈새가 균일하지 않더라도 상기 클램핑 패드가 링 기어를 균일한 압력으로 가압하도록 하는 고정 샤프트와;
   상기 클램핑 패드를 관통하여 상기 고정 샤프트의 상단에 체결되어 상기 클램핑 패드 및 클램핑 홀더가 승강하도록 지지하는 고정 볼트와;
   일단은 상기 클램핑 블록에 연결되고 타단은 상기 스페이서에 연결되어 유압이 공급되지 않으면 상기 클램핑 홀더를 초기 위치로 복귀시키는 리턴 스프링;
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계용 로터리 테이블의 위치제어용 클램핑 장치.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 클램핑부는 상기 테이블의 외주면을 따라 등간격으로 4개소에 설치되는 것을 특징으로 하는 공작기계용 로터리 테이블의 위치제어용 클램핑 장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 클램핑 패드는 각각의 클램핑 블록에 6개씩 설치되는 것을 특징으로 하는 공작기계용 로터리 테이블의 위치제어용 클램핑 장치.
   

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