KR101854647B1 - Rotary type vacuum table using air bearing - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a vacuum rotary table with an absorption or contactless floating structure using an air bearing, to prevent a product from being damaged by friction. According to the present invention, vacuum rotary table comprises: a rotary table (10) having a circular horizontal mounting surface (12) to mount an object (2) to be processed or tested, having a plurality of air operation groove parts (14) with a recessed doughnut shape continuously formed at predetermined intervals in an inner direction of an edge of the horizontal mounting surface (12), and having a motor rotor (19) downwardly extended therefrom; a support table (20) abraded to the bottom part of the rotary table (10) and injecting the air supplied through an air pump (82) to the outside of an inner circumferential surface part (72) via an air moving pipe (27); a bearing pad (30) closely adhered to upper and lower edge parts (97, 98) inside the support table (20) and the inner circumferential surface part (72) to perform a function of an air bearing; a fixed table (40) supporting the bottom part of the support table (20) and having a motor stator (42) formed on the upper surface of a bottom to be connected to an external electricity supply unit (86); and an installation plate (50) supporting the bottom part of the fixed table (40) and having a plurality of through-holes (52) formed to be fixed to a worktable.

Description

에어베어링을 이용한 흡착 또는 비접촉 부상 구조를 갖는 진공회전 테이블{Rotary type vacuum table using air bearing}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a vacuum rotary table having a suction or non-contact floating structure using an air bearing,

본 발명은 에어베어링을 이용한 흡착 또는 비접촉 부상 구조를 갖는 진공회전 테이블에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 일정 압력의 에어를 공급하고 에어베어링 표면을 통해 에어가 발산되게 하여 베어링패드 표면과의 얇은 에어 피막을 형성하는 구조로서 회전테이블이 구동되게 함과 아울러, 회전테이블 상에 진공펌프를 연결하여 피가공물을 흡착함으로써 마찰로 인한 제품이 손상이 없도록 하는 에어베어링을 이용한 흡착 또는 비접촉 부상 구조를 갖는 진공회전 테이블에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vacuum rotary table having a suction or non-contact floating structure using an air bearing, and more particularly, to a vacuum rotary table in which air is supplied at a constant pressure and air is radiated through an air bearing surface, A vacuum table having a suction or non-contact floating structure using an air bearing for preventing the product from being damaged by friction by suctioning a workpiece by connecting a vacuum pump on a rotary table, Tables.

회전테이블은 각종 정밀기기, 반도체 부품의 검사나, 회전에 의해 제조되는 제조장치에 사용되는 기계로서, 모터에 풀리나 체인을 이용하여 테이블을 회전시키거나, 공기압, 유압을 이용하여 회전시켜 사용하고 있다.A rotary table is a machine used for various precision instruments, semiconductor parts inspection, and manufacturing equipment manufactured by rotation. The table is rotated using a pulley or a chain, or rotated by using air pressure or hydraulic pressure .

일반적으로 에어베어링 중에서 미끄럼 베어링은 베어링 면과 운동면이 윤활유로 형성된 미끄럼 막을 사이에 두고 접촉하고 있으므로 윤활유의 종류에 따라 다소 차이가 있기는 하지만 마찰, 소음, 열 발생 등 두 면이 마찰함으로써 야기되는 어느 정도의 기계적 손실은 피할 수 없게 된다.Generally, among the air bearings, the sliding bearing is caused by friction between two surfaces such as friction, noise, and heat, though the bearing surface and the moving surface are in contact with each other through the sliding film formed by the lubricating oil. A certain amount of mechanical loss can not be avoided.

이러한 기계적 손실을 배제하여 베어링의 성능을 향상시키기 위해 개발된 것이 공압식 베어링이며, 이 베어링의 대표적인 예로서 에어 베어링을 들 수 있다.A pneumatic bearing developed to improve the performance of the bearing by eliminating such mechanical loss is a pneumatic bearing as a representative example of the bearing.

에어 베어링은 가이드 레일과 슬라이더 사이의 베어링 틈새에 압축공기를 분사시켜 형성되는 공기압에 의해 슬라이더를 부상시켜 하중을 지지하도록 되어 있으며, 슬라이더와 가이드 레일의 형상에 따라 장방형 또는 T자형으로 나눌 수 있다.The air bearing supports the load by lifting the slider by the air pressure formed by injecting the compressed air into the bearing gap between the guide rail and the slider, and can be divided into a rectangular shape or a T shape depending on the shape of the slider and the guide rail.

국내출원번호 제1999-0048582(1999.11.04)호에는 모터의 회전자 일측 연장선상에 형성된 스핀들의 외경면에 소정의 이격공간을 가지며 결합되어 스핀들의 외경면에 에어를 분사하여 스핀들이 에어와 접동회전하는 기술이 알려져 있으며, 국내특허등록공보 등록번호 제10-0556553호는 작업물이 세팅되어 회전가능하게 설치된 회전테이블을 구비하되, 상기 회전테이블의 외주부 하부에 부착되는 경면(鏡面)가공된 하면을 가지는 환상의 유체미끄럼베어링과; 공작기계의 기체(機體; BASE)에 지지되어 상기 유체미끄럼베어링과 윤활유를 수납하여 회전 가능하게 지지하도록 그 내면이 경면(鏡面)가공된 유체수납구;로 이루어지는 회전테이블용 하이브리드 베어링에 있어서, 상기 유체미끄럼베어링의 하면에는 경면가공된 주철면과 타카이드면이 교호로 마련되는 베어링 시스템을 제공된 회전테이블용 하이브리드 베어링에 관한 기술이 공개되어 있다.In Korean Patent Application No. 1999-0048582 (November 11, 1999), a predetermined space is formed on an outer surface of a spindle formed on an extension of one side of a rotor of a motor, and the air is sprayed onto the outer surface of the spindle, And Korean Patent Registration No. 10-0556553 discloses a rotary table having a workpiece set thereon and rotatably mounted on the lower surface of the rotary table, An annular fluid sliding bearing having a first end and a second end; A hybrid bearing for a rotary table, which is supported on a base of a machine tool to receive the fluid sliding bearing and the lubricating oil and has its inner surface mirror-finished so as to be rotatably supported, There is disclosed a technology relating to a hybrid bearing for a rotary table provided with a bearing system in which a mirror-finished cast iron surface and a tactile surface are alternately provided on the lower surface of the sliding bearing.

그리고, 동 공보 등록번호 제 10-0370636호에는 피처리기판이 배치되는 회전 가능한 회전대와, 이 회전대를 회전 구동하는 회전구동체와, 이 회전대와 함께 회전하고, 회전대 위쪽에 있어서 피처리기판 가장자리부를 유지하기 위해 회전대 가장자리부 근방에 회동지지점을 가지고, 이 회동지지점을 중심으로 하여 회전대에 대하여 반지름방향으로 회동이 자유롭고, 피처리기판을 유지하는 유지부 및 피가압부를 각각 가지는 복수의 유지부재와, 유지부재각각의 유지부를 회전대의 중심측에 힘을 가하는 힘을 가하는부재와, 회전대 아래쪽에 배치되고, 힘을 가하는 부재의 힘을 가하는 방향과는 역방향으로 상기 피가압부를 가압하는 가압부재와, 이 가압부재를 상하방향으로 구동하는 구동기구에 의해 구성되는 회전처리장치가 공개되어 있다.In addition, in the Publication No. 10-0370636, there is disclosed a rotatable turntable on which a substrate to be processed is placed, a rotary drive body for rotating the turntable, and a rotary shaft rotatable together with the rotary table, A plurality of holding members each having a pivotal fulcrum in the vicinity of the periphery of the rotating table and capable of rotating in the radial direction with respect to the rotating table about the pivotal fulcrum, A pressing member which is disposed below the rotating table and which presses the to-be-pressed portion in a direction opposite to a direction in which a force of a force applying member is applied; And a driving mechanism for driving the pressing member in the vertical direction is disclosed.

하지만, 상기와 같은 종래의 기술 테이블을 회전시키는 기술구성이 복잡하고, 밸런스가 잡히지 않아 정밀제품 가공시 많은 문제점이 있어 왔다.However, the technical structure of rotating the conventional technology table as described above is complicated, and there is a problem in the precision product processing due to the lack of balance.

또한, 일반적으로 반도체를 제조하는 대부분의 공정에서는 웨이퍼를 공정 챔버 내에 투입할 때 웨이퍼를 움직이지 않도록 하는 고정장치가 사용된다.Further, in most of the processes for manufacturing semiconductors, in general, a fixing device for preventing the wafer from moving when the wafer is put into the process chamber is used.

이러한 고정장치는 대개 웨이퍼의 손상을 최소화하도록 웨이퍼와의 직접적인 접촉에 의한 안착보다 챔버와 고정장치 간의 압력차를 이용하여 웨이퍼에 흡입력을 작용시켜 흡착시킨다.Such anchoring devices typically employ a pressure differential between the chamber and the fixture to effect suction on the wafer by suction rather than by direct contact with the wafer to minimize wafer damage.

상기와 같은 일반적인 로터리 테이블 장치는 웜기어를 사용하는 데 이는 큰 감속비를 만들 수 있고 저소음 구동이 가능한 반면, 마찰계수가 높아 효율이 현저이 낮다. 또한 웜기어는 높은 마찰계수로 인하여 많은 마찰열을 발생시키는데, 이러한 마찰열은 윤활유의 온도를 상승시켜 열변형이 쉽게 발생할 수 있으며 이로 인해 정밀도를 저하시킬 수 있다.A typical rotary table apparatus as described above uses a worm gear, which can produce a large reduction ratio and can be operated with low noise, but has a low friction coefficient and a low efficiency. In addition, the worm gear generates a large amount of frictional heat due to a high coefficient of friction. Such frictional heat raises the temperature of the lubricating oil, which can easily cause thermal deformation, which may degrade precision.

반도체 웨이퍼 가공과 관련된 로터리 테이블에는 구름베어링을 적용한 방식이 주로 사용되고 있기도 하는데, 이러한 구름베어링에 의한 방식도 베어링 면과 운동면이 윤활유로 형성된 미끄럼막을 사이에 두고 접촉하고 있으므로 마찰열에 의한 열변형이 발생하여 정밀도를 저하시킬 수 있는 문제점이 있었다.Rotary tables related to semiconductor wafer processing are mainly applied with rolling bearings. In this type of rolling bearing, thermal deformation due to frictional heat occurs because the bearing surface and the moving surface are in contact with each other through a sliding film formed of lubricating oil There is a problem that accuracy can be lowered.

공개특허 제10-2007-0066686호Published Japanese Patent Application No. 10-2007-0066686 등록번호 제10-0556553호Registration No. 10-0556553

이에 본 발명은 상기한 문제점을 일소하기 위해 창안한 것으로서, 일정 압력의 에어를 공급하고 에어베어링 표면을 통해 에어가 발산되게 하여 베어링패드 표면과의 얇은 에어 피막을 형성하는 구조로서 회전테이블이 구동되게 함과 아울러, 회전테이블 상에 진공펌프를 연결하여 피가공물을 흡착함으로써 마찰로 인한 제품이 손상이 없도록 하는 에어베어링을 이용한 흡착 또는 비접촉 부상 구조를 갖는 진공회전 테이블에 주안점을 두고 그 기술적 과제로서 완성한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a structure in which a thin air layer is formed on a surface of a bearing pad by supplying air at a predetermined pressure, And a vacuum rotary table having an adsorption or non-contact floating structure using an air bearing for preventing a product due to friction by suctioning a workpiece by connecting a vacuum pump on a rotary table, will be.

위 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은, 피가공물(2) 또는 피검사물이 안착되도록 원형의 수평안착면(12)이 형성되며, 상기 수평안착면(12)의 테두리 내측방향 일정간격으로 도넛 형태로 함몰된 다수의 에어작동홈부(14)가 연속 형성되고, 상기 에어작동홈부(14) 각각의 바닥면(15)에 에어흡착홀(16)이 하부측으로 연통 형성되며, 하부에는 수용홈부(17)가 형성되도록 수평안착면(12) 보다 작은 직경으로 하향연장부(11)가 형성되고, 상기 하향연장부(11)의 하부에는 하향연장부(11) 보다 직경이 크고 수평안착면(12) 보다 직경이 작은 모터회전자(19)가 하향 연장 구비되는 회전테이블(10); 상기 회전테이블(10)의 바닥부에 마찰되며, 외주면부(71)에는 외부에서 작동되는 에어펌프(82)에 연통되고, 내주면부(72)는 상기 하향연장부(11)의 외주면에 마주하여 이격 구비되어지되, 상기 외주면부(71)와 내주면부(72) 사이에 에어펌프(82)에 연통되는 에어이동관(27)이 형성되어 에어펌프(82)를 통해 공급되는 에어가 에어이동관(27)을 경유하여 내주면부(72)의 외측으로 분사되게 하는 지지테이블(20); 상기 지지테이블(20)의 내측 상하테두리부(97,98) 및 내주면부(72)에 밀착 구비되어 에어베어링의 기능을 수행하며, 상기 지지테이블(20)의 내측 상하테두리부(97,98) 및 내주면부(72)의 표면에 연결 형성된 “ㄷ”자 형태의 안착홈부(76)에 밀착고정되도록 상,하수평부(35,36) 및 그 상,하수평부(35,36)의 일측 단부끼리 연결하는 수직연결부(37)로 구성되어 상기 지지테이블(20)의 내측 상하테두리부(97,98) 및 내주면부(72)를 감싸는 “ㄷ”자 형태로 형성되는 베어링패드(30); 상기 지지테이블(20)의 바닥부를 지지하며, 외부 전기공급부(86)에 연결되는 모터고정자(42)가 바닥 상부면에 위치되어 상기 모터회전자(19)의 내측부에 마주하여 이격 구비되는 고정테이블(40); 상기 고정테이블(40)의 바닥부를 지지하며, 작업대에 고정되도록 다수의 관통홀(52)이 형성되는 설치판(50);을 포함하여 이루어지며, 상기 에어이동관(27)은 베어링패드(30)의 수직연결부(37)의 내주면부에 밀착 연통되는 수평에어이동관(27a)과, 상기 수평에어이동관(27a)에 직교방향으로 연통되어 베어링패드(30)의 상수평부(35)의 바닥면 및 하수평부(36)의 상부면에 밀착 연통되는 수직에어이동관(27b)으로 구성하는 것을 특징으로 하는 에어베어링을 이용한 흡착 또는 비접촉 부상 구조를 갖는 진공회전 테이블을 제공한다.According to an aspect of the present invention, a circular horizontal seating surface is formed to receive a workpiece or an object to be inspected, and the horizontal seating surface has a donut-shaped And air suction holes 16 are formed in the bottom surface 15 of each of the air operating grooves 14 so as to communicate with the lower side and a receiving recess 17 Wherein the downwardly extending portion 11 has a diameter smaller than that of the horizontal seating surface 12 and a lower portion of the downwardly extending portion 11 has a larger diameter than the downwardly extending portion 11, A rotary table (10) in which a motor rotor (19) with a smaller diameter is extended downward; The outer peripheral surface portion 71 is communicated with an externally operated air pump 82 and the inner peripheral surface portion 72 is formed to face the outer peripheral surface of the downward extending portion 11 An air flow pipe 27 communicating with the air pump 82 is formed between the outer peripheral surface portion 71 and the inner peripheral surface portion 72 so that the air supplied through the air pump 82 flows through the air flow pipe 27 To the outside of the inner circumferential surface portion (72) via the support table (20); 98 and the inner circumferential surface portion 72 of the support table 20 to function as air bearings and the inner upper and lower rim portions 97, 98 of the support table 20, And the upper and lower horizontal portions 35 and 36 and the upper and lower horizontal portions 35 and 36 so as to be closely fixed to the "C" shaped seating groove portion 76 connected to the surface of the inner peripheral surface portion 72 A bearing pad 30 composed of a vertical connection part 37 connecting the ends of the support table 20 and formed in a " C " shape to enclose the inner upper and lower frame parts 97 and 98 and the inner peripheral surface part 72 of the support table 20; A motor stator 42 which supports a bottom portion of the support table 20 and is connected to an external electric power supply unit 86 is disposed on the upper surface of the floor and is fixed to the inner side of the motor rotor 19, (40); And a mounting plate 50 supporting a bottom portion of the fixing table 40 and having a plurality of through holes 52 formed therein to be fixed to a work table. The air moving pipe 27 includes a bearing pad 30, A horizontal air movement pipe 27a communicating in an orthogonal direction to the horizontal air movement pipe 27a and in contact with the bottom surface of the upper horizontal portion 35 of the bearing pad 30, And a vertical air movement pipe (27b) that is in tight contact with the upper surface of the lower horizontal portion (36). The vacuum rotary table has an adsorption or noncontact floating structure using an air bearing.

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또한, 상기 베어링패드(30)는 탄소패드로 구성되며, 상기 내측 상하테두리부(97,98)를 감싸는 상,하수평부(35,36)의 외측면이 지지테이블(20)의 상하면과 각각 동일선 상에 위치되도록 구성하는 것을 특징으로 한다.The bearing pads 30 are made of carbon pads and the outer surfaces of the upper and lower horizontal portions 35 and 36 surrounding the inner upper and lower frame portions 97 and 98 are connected to the upper and lower surfaces of the support table 20, And are positioned on the same line.

또한, 상기 상,하수평부(35,36) 및 수직연결부(37) 상에 각각 다수의 통공(32)을 형성하고, 상기 통공(32)에 피스(34)를 사용하여 베어링패드(30)를 안착홈부(76)의 표면에 밀착고정 하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.A plurality of through holes 32 are formed on the upper and lower horizontal portions 35 and 36 and the vertical connecting portion 37 and a plurality of through holes 32 are formed in the through holes 32, To the surface of the seat groove portion (76).

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또한, 상기 모터회전자(19)는 하향연장부(11)의 하단부에 착탈 가능한 구조로 구비되며, 상기 모터회전자(19)의 두께를 필요에 따라 선택 조절함으로써 모터고정자(42) 와의 간격을 조절할 수 있도록 구성하는 것을 특징으로 한다.The motor rotor 19 is detachably attached to the lower end of the downwardly extending portion 11 and the gap between the motor rotor 19 and the motor stator 42 is adjusted by adjusting the thickness of the motor rotor 19 So that it can be adjusted.

그리고, 상기 수평에어이동관(27a)은 에어가 분사 이동되는 방향으로 하향 경사지게 형성함으로써 에어분사로 인한 베어링패드(30)의 성능을 증대하도록 구성하는 것을 특징으로 한다.The horizontal air moving pipe 27a is formed so as to be inclined downward in a direction in which air is injected and moved, thereby enhancing the performance of the bearing pad 30 due to air injection.

상기한 본 발명에 의하면 일정 압력의 에어를 공급하고 에어베어링 표면을 통해 에어가 발산되게 하여 베어링패드 표면과의 얇은 에어 피막을 형성하는 구조로서 회전테이블이 구동되게 함과 아울러, 회전테이블 상에 진공펌프를 연결하여 피가공물을 흡착함으로써 마찰로 인한 제품이 손상이 없도록 할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, the rotary table is driven by supplying a constant-pressure air and allowing the air to be radiated through the surface of the air bearing to form a thin air film on the surface of the bearing pad. In addition, There is an effect that a product due to friction can be prevented from being damaged by sucking a workpiece by connecting a pump.

도 1은 본 발명에 의한 에어베어링을 이용한 흡착 또는 비접촉 부상 구조를 갖는 진공회전 테이블의 사시 예시도
도 2는 본 발명에 의한 진공회전 테이블의 단면 예시도
도 3은 도 2의 분해 단면 예시도
도 4는 본 발명에 의한 베어링 패드의 분해 예시도1 is a perspective view of a vacuum rotary table having a suction or non-contact floating structure using an air bearing according to the present invention
2 is a cross-sectional view of a vacuum rotary table according to the present invention.
3 is an exploded cross-sectional view of Fig. 2
Figure 4 is an exploded view of a bearing pad according to the present invention;

이하 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 일정 압력의 에어를 공급하고 에어베어링 표면을 통해 에어가 발산되게 하여 베어링패드 표면과의 얇은 에어 피막을 형성하는 구조로서 회전테이블이 구동되게 함과 아울러, 회전테이블 상에 진공펌프를 연결하여 피가공물을 흡착함으로써 마찰로 인한 제품이 손상이 없도록 하는 에어베어링을 이용한 흡착 또는 비접촉 부상 구조를 갖는 진공회전 테이블에 관한 것으로서 도 1 내지 도 4를 참고하여 보면 회전테이블(10), 지지테이블(20), 베어링패드(30), 고정테이블(40) 및 설치판(50)을 포함하여 이루어진다.The present invention relates to a structure for supplying a constant pressure air and causing air to be radiated through a surface of an air bearing to form a thin air film with the surface of a bearing pad so as to drive the rotary table and to connect a vacuum pump 1 to 4, the rotary table 10, the support table (not shown), and the vacuum table (not shown) 20, a bearing pad 30, a fixed table 40, and a mounting plate 50.

상기 회전테이블(10)은 피가공물(2) 또는 피검사물의 표면 평탄도를 검사하거나 절단 등의 가공을 하기 위해 피가공물(2) 또는 피검사물을 고정하기 위한 수단으로서, 도 1 및 도 2에서와 같이 상기 피가공물(2) 또는 피검사물이 안착되도록 원형의 수평안착면(12)이 형성되며, 상기 수평안착면(12)의 테두리 내측방향 일정간격으로 도넛 형태로 함몰된 다수의 에어작동홈부(14)가 연속 형성되도록 구성한다. 이때, 상기 피가공물(2) 또는 피검사물은 주로 반도체용 웨이퍼, 칩 등이며, 그 외에도 일반 가공품일 수 있다.The rotary table 10 is a means for fixing the workpiece 2 or the inspected object in order to check the surface flatness of the workpiece 2 or an object to be inspected, A circular horizontal seating surface 12 is formed in such a manner that the workpiece 2 or the inspected object is seated thereon as shown in FIG. 1, and a plurality of air operating grooves 12, (14) are continuously formed. At this time, the workpiece (2) or the inspected object is mainly a semiconductor wafer, a chip, or the like and may be a general workpiece.

이때, 상기 에어작동홈부(14) 각각의 바닥면(15)에 에어흡착홀(16)이 하부측으로 연통 형성되도록 하며, 상기 에어흡착홀(16)은 도 2에서와 같이 진공회전 테이블의 중심축 하부에 연통된 진공흡착수단(92)에 연결됨으로써 에어흡착홀(16)을 통해 피가공물(2) 또는 피검사물을 수평안착면(12)의 표면에 흡착 고정시키는 작동을 하게 된다. 또한, 회전테이블(10)의 하단부에는 도 3 및 도 4에서와 같이 수용홈부(17)가 형성되도록 수평안착면(12) 보다 작은 직경으로 하향연장부(11)가 형성되고, 상기 하향연장부(11)의 하부에는 하향연장부(11) 보다 직경이 크고 수평안착면(12) 보다 직경이 작은 모터회전자(19)가 하향 연장 구비되게 한다.At this time, the air suction holes 16 are communicated with the bottom side of the bottom surface 15 of each of the air operating grooves 14, and the air suction holes 16 are communicated with the center axis And is connected to the vacuum suction means 92 communicated with the lower portion to perform an operation of sucking and fixing the workpiece 2 or the inspected object to the surface of the horizontal seating surface 12 through the air suction hole 16. The lower end of the rotary table 10 is formed with a downward extending portion 11 having a smaller diameter than the horizontal seating surface 12 so that the receiving groove 17 is formed as shown in FIGS. 3 and 4, A motor rotor 19 having a larger diameter than the downward extending portion 11 and a smaller diameter than the horizontal seating surface 12 is provided at a lower portion of the lower mounting portion 11 to extend downward.

상기 모터회전자(19)는 후술되는 모터고정자(42)의 테두리에 일정간격 이격 위치되어 모터고정자(42)의 자력(磁力)에 의해 그 테두리 주변을 회전하게 되고, 이러한 구조로 인해 에어베어링 구조를 구현할 수 있게 된다.The motor rotor 19 is spaced apart from the outer periphery of the motor stator 42 by a predetermined distance and is rotated around its periphery by the magnetic force of the motor stator 42. Due to this structure, . ≪ / RTI >

이전까지의 진공흡착용 회전테이블은 모터에 풀리나 체인을 이용하여 테이블을 회전시키거나 공기압, 유압 등을 이용하여 왔으나, 본 발명에서는 에어베어링 구조로 진공회전 테이블을 구동시키도록 한 것이다.Conventionally, the rotary table for vacuum adsorption has been rotated by using a pulley or a chain in a motor, or by using air pressure or hydraulic pressure. In the present invention, the vacuum rotary table is driven by an air bearing structure.

상기 회전테이블(10)의 하부측에 구비되는 지지테이블(20)은 도 2에서와 같이 상기 회전테이블(10)의 바닥부에 마찰되며, 외주면부(71)에는 외부에서 작동되는 에어펌프(82)에 연통되고, 내주면부(72)는 상기 하향연장부(11)의 외주면에 마주하여 이격 구비되어지되, 상기 외주면부(71)와 내주면부(72) 사이에 에어펌프(82)에 연통되는 에어이동관(27)이 형성되어 에어펌프(82)를 통해 공급되는 에어가 에어이동관(27)을 경유하여 내주면부(72)의 외측으로 분사되도록 구성한다.2, the support table 20 provided on the lower side of the rotary table 10 rubs against the bottom of the rotary table 10 and the outer peripheral portion 71 is provided with an air pump 82 The inner circumferential surface portion 72 is communicated with the air pump 82 between the outer circumferential surface portion 71 and the inner circumferential surface portion 72 while being spaced apart from the outer circumferential surface of the downward extending portion 11 The air moving tube 27 is formed and the air supplied through the air pump 82 is injected to the outside of the inner circumferential surface portion 72 via the air moving tube 27.

이때, 상기 에어이동관(27)은 도 3 및 도 4에서와 같이 베어링패드(30)의 수직연결부(37)의 내주면부에 밀착 연통되는 수평에어이동관(27a)과, 상기 수평에어이동관(27a)에 직교방향으로 연통되어 베어링패드(30)의 상수평부(35)의 바닥면 및 하수평부(36)의 상부면에 밀착 연통되는 수직에어이동관(27b)으로 구성되도록 한다.3 and 4, a horizontal air moving pipe 27a is in close contact with the inner circumferential surface of the vertical connecting portion 37 of the bearing pad 30, and the horizontal air moving pipe 27a, And a vertical air moving pipe 27b communicating with the upper surface of the upper horizontal portion 35 of the bearing pad 30 and the upper surface of the lower horizontal portion 36 in a direction orthogonal to the vertical direction.

또한, 도 4에서와 같이 상기 회전테이블(10)의 모터회전자(19)가 위치되는 내측수용부(24)가 형성되며, 이때 상기 내측수용부(24)는 후술되는 고정테이블(40)의 내측부에 형성되도록 함이 바람직하다.4, an inner accommodating portion 24 in which the motor rotor 19 of the rotary table 10 is located is formed, and the inner accommodating portion 24 is formed on the inner surface of the fixed table 40 So that it is formed on the inner side.

상기 회전테이블(10)과 지지테이블(20)은 상호간에 마찰되어 지지테이블(20) 상에서 회전테이블(10)이 에어베어링 구성으로 인해 회전하게 되는데, 이러한 에어베어링 구성을 구현하기 위해, 도 3 및 도 4에서와 같이 상기 회전테이블(10)과 지지테이블(20)의 마찰면에 구비되어 에어베어링의 기능을 수행하는 베어링패드(30)가 구비된다.The rotary table 10 and the support table 20 are rubbed against each other so that the rotary table 10 rotates on the support table 20 due to the air bearing configuration. As shown in FIG. 4, a bearing pad 30 is provided on the friction surface of the rotary table 10 and the support table 20 to perform an air bearing function.

상기 베어링패드(30)는 에어베어링의 기능을 구현하기 위해 구비되는 것으로서 지지테이블(20) 상에서 회전테이블(10)이 진동 없이 상호 무마찰 공압부상 되도록 하기 위해 구비되는 것이다.The bearing pad 30 is provided for realizing the function of an air bearing and is provided for causing the rotary table 10 to float on the support table 20 without vibration.

이때, 상기 베어링패드(30)는 마찰력을 최소화 하기 위해 탄소패드로 구성되도록 함이 바람직하며, 도 4에서와 같이 상기 지지테이블(20)의 내측 상하테두리부(97,98) 및 내주면부(72)에 밀착 구비되어 에어베어링의 기능을 수행하며, 상기 지지테이블(20)의 내측 상하테두리부(97,98) 및 내주면부(72)의 표면에 연결 형성된 “ㄷ”자 형태의 안착홈부(76)에 밀착고정되도록 상,하수평부(35,36) 및 그 상,하수평부(35,36)의 일측 단부끼리 연결하는 수직연결부(37)로 구성되어 상기 지지테이블(20)의 내측 상하테두리부(97,98) 및 내주면부(72)를 감싸는 “ㄷ”자 형태로 형성되도록 함이 바람직하며, 또한 이때, 상기 내측 상하테두리부(97,98)를 감싸는 상,하수평부(35,36)의 외측면이 지지테이블(20)의 상하면과 각각 동일선 상에 위치되도록 구성함이 바람직하다.4, the inner and outer rims 97 and 98 of the support table 20 and the inner peripheral surface 72 of the support table 20, respectively, are formed of carbon pads to minimize frictional force. Shaped seating groove portion 76 which is closely attached to the supporting table 20 and which is connected to the inner upper and lower frame portions 97 and 98 and the inner peripheral surface portion 72 of the support table 20, And upper and lower horizontal portions 35 and 36 and vertical connecting portions 37 connecting one ends of the upper and lower horizontal portions 35 and 36 so as to be tightly fixed to the upper and lower portions of the support table 20, The upper and lower horizontal portions 35 and 35 surrounding the inner upper and lower frame portions 97 and 98 may be formed in a shape of a " C " shape surrounding the rim portions 97 and 98 and the inner peripheral surface portion 72, And 36 are positioned on the same line as the upper and lower surfaces of the support table 20, respectively.

또한, 상기 상,하수평부(35,36) 및 수직연결부(37) 상에 각각 다수의 통공(32)을 형성하고, 상기 통공(32)에 피스(34)를 사용하여 베어링패드(30)를 안착홈부(76)의 표면에 밀착고정 하도록 구성함이 바람직하다.A plurality of through holes 32 are formed on the upper and lower horizontal portions 35 and 36 and the vertical connecting portion 37 and a plurality of through holes 32 are formed in the through holes 32, Is fixedly attached to the surface of the seating groove portion (76).

상기 베어링패드(30)를 구성하는 탄소패드의 실시예로서, 미세 크기의 탄소미립자 분말과 고무 원액을 배합하여 금형내에서 사출성형 또는 압축성형 등의 기법으로 성형되게 할 수 있고, 상기 회전테이블(10)과 지지테이블(20) 사이에서 마찰이 없는 원활한 회전을 유지하기 위해 윤활유를 공급할 수 있다. 이러한 베어링패드(30)를 사용하게 되면 에어펌프(82)에서부터 공급 이동되는 에어가 탄소패드인 베어링패드(30)의 미세틈 사이를 통과하여 회전테이블(10)의 바닥면 및 하향연장부(11)의 외주면을 포함한 마찰면에 분사됨으로써 에어베어링 기능을 달성하게 되고, 또한 탄소의 재질 특성에 의해 베어링패드(30)와 회전테이블(10)의 회전테이블(10)의 바닥면 및 하향연장부(11)의 외주면을 포함한 마찰면 사이에 원활한 미끄럼 동작이 구현된다.As an example of the carbon pad constituting the bearing pad 30, it is possible to form the carbon microparticle powder of fine size and the rubber stock solution by a technique such as injection molding or compression molding in the mold, 10 and the support table 20 to maintain smooth rotation without friction. When the bearing pad 30 is used, the air supplied from the air pump 82 passes through the fine gaps of the bearing pad 30, which is a carbon pad, and flows through the bottom surface of the rotary table 10 and the downward extending portion 11 The bearing surface of the bearing pad 30 and the bottom surface of the rotary table 10 of the rotary table 10 and the downwardly extended portion of the rotary table 10 are fixed to each other by the material properties of carbon. A smooth sliding motion is realized between the friction surfaces including the outer circumferential surface of the outer ring 11.

한편, 상기 지지테이블(20)의 바닥부를 지지하도록 고정테이블(40)이 구비되는데, 상기 고정테이블(40)은 도 1 및 도 4에서와 같이 외부 전기공급부(86)에 연결되는 모터고정자(42)가 바닥 상부면에 위치되어 상기 모터회전자(19)의 내측부에 마주하여 이격 구비된다.1 and 4, the stationary table 40 includes a motor stator 42 connected to the external electric power supply unit 86, Is located on the upper surface of the floor and is spaced apart from the inner side of the motor rotor (19).

상기 모터고정자(42)는 회전테이블(10)의 하단부에 구비되는 모터회전자(19)를 자력(磁力)으로 회전시키기 위해 구비되는 것으로서, 외부 전기공급부(86)에 연결되어 전기를 공급 받아 구동된다. 이때 모터회전자(19)는 하향연장부(11)의 하단부에 착탈 가능한 구조로 구비되도록 하는 것이 바람직하며, 도 3에서와 같이 연결부재(61)를 사이에 두고 피스 또는 볼팅 구조에 의해 결합되도록 함이 바람직하다. 이러한 구조로 인해 작동불량시 교체가 용이하며, 모터고정자(42)와 모터회전자(19)의 간격 조절이 필요시, 모터회전자(19)의 두께를 필요에 따라 선택 조절함으로써 이를 해결할 수 있게 된다.The motor stator 42 is provided to rotate the motor rotor 19 provided at the lower end of the rotary table 10 by magnetic force and is connected to the external electric power supply unit 86, do. In this case, it is preferable that the motor rotor 19 is detachable from the lower end of the downwardly extending portion 11, and it is preferable that the motor rotor 19 is coupled with the connecting member 61 by a piece or a bolting structure . This structure facilitates the replacement of the motor rotor 19 when the motor rotor 19 is malfunctioning. If the gap between the motor stator 42 and the motor rotor 19 needs to be adjusted, the thickness of the motor rotor 19 can be adjusted do.

삭제delete

그리고, 상기 고정테이블(40)의 바닥부를 지지하며, 작업대에 고정되도록 다수의 관통홀(52)이 형성되는 설치판(50)을 구비한다.And a mounting plate 50 supporting the bottom of the fixing table 40 and having a plurality of through holes 52 formed therein to be fixed to the work table.

상기 제시된 회전테이블(10), 지지테이블(20), 고정테이블(40) 및 설치판(50)은 도 3 및 도 4와 같이 부상 구조로 상호간에 결합 작동되는 구조를 채택할 수 있다.3 and 4, the rotation table 10, the support table 20, the fixed table 40, and the installation plate 50 described above may adopt a structure in which they are coupled and operated with each other in a floating structure.

상기와 같은 본 발명의 에어베어링을 이용한 흡착 또는 비접촉 부상 구조를 갖는 진공회전 테이블 작동 설명은 하기와 같다.Operation of the vacuum rotary table having the suction or non-contact floating structure using the air bearing of the present invention as described above will be described below.

먼저, 도 1 및 도 2에서와 같이 회전테이블(10), 지지테이블(20), 베어링패드(30), 고정테이블(40) 및 설치판(50)을 포함하여 구성된 진공회전 테이블의 회전테이블(10) 상에 피가공물(2)을 얹게 되면, 진공흡착수단(92)을 경유하여 에어흡착홀(16)을 통해 에어를 흡입함으로 인해 회전테이블(10)의 수평안착면(12) 상에 놓여진 피가공물(2)을 흡착 고정하게 된다.First, as shown in Figs. 1 and 2, a rotary table (not shown) of a vacuum rotary table composed of a rotary table 10, a support table 20, a bearing pad 30, a stationary table 40 and a mounting plate 50 10 placed on the horizontal seating surface 12 of the rotary table 10 by sucking air through the air suction holes 16 via the vacuum suction means 92, So that the workpiece 2 is attracted and fixed.

이러한 상태에서 외부 전기공급부(86)를 통해 전기를 공급하여 고정테이블(40) 상에 설치된 모터고정자(42)의 자력(磁力)에 의해 모터고정자(42)의 테두리 외측에 이격 구비된 모터회전자(19)를 회전시키게 되면, 상기 모터회전자(19)가 장착된 회전테이블(10)이 회전운동하면서 가공 또는 검사의 기능을 수행할 수 있게 된다.In this state, the motor rotor 42, which is provided outside the rim of the motor stator 42 by the magnetic force of the motor stator 42 provided on the fixed table 40 by supplying electricity through the external electric power supply unit 86, The rotary table 10 on which the motor rotor 19 is mounted can be rotated and can perform a function of machining or inspection.

이러한 구조로 회전테이블(10)이 회전작동하게 되면 고정테이블(20)과의 마찰 및 진동이 발생하지 않기 때문에 정밀도가 향상됨으로, 소형 로터리 테이블 구조로도 사용이 가능하다.When the rotary table 10 is rotated by such a structure, friction and vibration with the stationary table 20 are not generated. Therefore, precision can be improved and the rotary table 10 can be used as a small rotary table structure.

한편, 본 발명의 다른 실시예로서 미도시되었으나, 상기 수평에어이동관(27a)은 에어가 분사 이동되는 방향으로 하향 경사지게 형성하게 되면 에어의 속도가 증대하게 되므로 에어분사로 인한 베어링패드(30)의 성능을 증대할 수 있게 된다.In the meantime, although not shown as another embodiment of the present invention, if the horizontal air moving pipe 27a is inclined downward in the direction in which the air is injected and moved, the speed of the air increases, The performance can be increased.

상기와 같은 회전테이블(10), 지지테이블(20), 베어링패드(30), 고정테이블(40) 및 설치판(50)을 포함하여 이루어지는 본 발명의 에어베어링을 이용한 흡착 또는 비접촉 부상 구조를 갖는 진공회전 테이블에 의하면, 일정 압력의 에어를 공급하고 에어베어링 표면을 통해 에어가 발산되게 하여 베어링패드 표면과의 얇은 에어 피막을 형성하는 구조로서 회전테이블이 구동되게 함과 아울러, 회전테이블 상에 진공펌프를 연결하여 피가공물을 흡착함으로써 마찰로 인한 제품이 손상이 없도록 할 수 있게 된다.And has a suction or non-contact floating structure using the air bearing of the present invention including the rotary table 10, the support table 20, the bearing pad 30, the fixed table 40, According to the vacuum rotary table, the rotating table is driven by supplying a constant-pressure air and causing air to be radiated through the surface of the air bearing to form a thin air film with the surface of the bearing pad, The pump can be connected to suction the workpiece, thereby preventing damage to the product due to friction.

이상에서 설명한 본 발명은, 도면에 도시된 일실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 명확히 하여야 할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, Should be clarified. Therefore, it is intended that the present invention cover the modifications and variations of this invention provided they come within the scope of the appended claims and their equivalents.

2 : 피가공물 10 : 회전테이블
12 : 수평안착면 14 : 에어작동홈부
16 : 에어흡착홀 17 : 수용홈부
19 : 모터회전자 20 : 지지테이블
30 : 베어링패드 40 : 고정테이블
42 : 모터고정자 50 : 설치판2: Workpiece 10: Rotary table
12: Horizontal seating surface 14: Air operating groove
16: air suction hole 17: receiving groove
19: motor rotor 20: support table
30: Bearing pad 40: Fixing table
42: motor stator 50: mounting plate

Claims (7)

피가공물(2) 또는 피검사물이 안착되도록 원형의 수평안착면(12)이 형성되며, 상기 수평안착면(12)의 테두리 내측방향 일정간격으로 도넛 형태로 함몰된 다수의 에어작동홈부(14)가 연속 형성되고, 상기 에어작동홈부(14) 각각의 바닥면(15)에 에어흡착홀(16)이 하부측으로 연통 형성되며, 하부에는 수용홈부(17)가 형성되도록 수평안착면(12) 보다 작은 직경으로 하향연장부(11)가 형성되고, 상기 하향연장부(11)의 하부에는 하향연장부(11) 보다 직경이 크고 수평안착면(12) 보다 직경이 작은 모터회전자(19)가 하향 연장 구비되는 회전테이블(10);
상기 회전테이블(10)의 바닥부에 마찰되며, 외주면부(71)에는 외부에서 작동되는 에어펌프(82)에 연통되고, 내주면부(72)는 상기 하향연장부(11)의 외주면에 마주하여 이격 구비되어지되, 상기 외주면부(71)와 내주면부(72) 사이에 에어펌프(82)에 연통되는 에어이동관(27)이 형성되어 에어펌프(82)를 통해 공급되는 에어가 에어이동관(27)을 경유하여 내주면부(72)의 외측으로 분사되게 하는 지지테이블(20);
상기 지지테이블(20)의 내측 상하테두리부(97,98) 및 내주면부(72)에 밀착 구비되어 에어베어링의 기능을 수행하며, 상기 지지테이블(20)의 내측 상하테두리부(97,98) 및 내주면부(72)의 표면에 연결 형성된 “ㄷ”자 형태의 안착홈부(76)에 밀착고정되도록 상,하수평부(35,36) 및 그 상,하수평부(35,36)의 일측 단부끼리 연결하는 수직연결부(37)로 구성되어 상기 지지테이블(20)의 내측 상하테두리부(97,98) 및 내주면부(72)를 감싸는 “ㄷ”자 형태로 형성되는 베어링패드(30);
상기 지지테이블(20)의 바닥부를 지지하며, 외부 전기공급부(86)에 연결되는 모터고정자(42)가 바닥 상부면에 위치되어 상기 모터회전자(19)의 내측부에 마주하여 이격 구비되는 고정테이블(40);
상기 고정테이블(40)의 바닥부를 지지하며, 작업대에 고정되도록 다수의 관통홀(52)이 형성되는 설치판(50);을 포함하여 이루어지며,
상기 에어이동관(27)은 베어링패드(30)의 수직연결부(37)의 내주면부에 밀착 연통되는 수평에어이동관(27a)과, 상기 수평에어이동관(27a)에 직교방향으로 연통되어 베어링패드(30)의 상수평부(35)의 바닥면 및 하수평부(36)의 상부면에 밀착 연통되는 수직에어이동관(27b)으로 구성하는 것을 특징으로 하는 에어베어링을 이용한 흡착 또는 비접촉 부상 구조를 갖는 진공회전 테이블.
A circular horizontal seating surface 12 is formed to seat the workpiece 2 or the inspected object and a plurality of air operating grooves 14 recessed in a donut shape at regular intervals in the rim of the horizontal seating surface 12, An air suction hole 16 is formed on the bottom surface 15 of each air operation groove 14 so as to communicate with the lower side and a receiving recess 17 is formed on the lower side of the air suction groove 14, A downwardly extending portion 11 is formed with a small diameter and a motor rotor 19 having a diameter larger than the downwardly extending portion 11 and smaller in diameter than the horizontal seating surface 12 is formed in the lower portion of the downwardly extending portion 11 A rotary table (10) provided with a downwardly extending portion;
The outer peripheral surface portion 71 is communicated with an externally operated air pump 82 and the inner peripheral surface portion 72 is formed to face the outer peripheral surface of the downward extending portion 11 An air flow pipe 27 communicating with the air pump 82 is formed between the outer peripheral surface portion 71 and the inner peripheral surface portion 72 so that the air supplied through the air pump 82 flows through the air flow pipe 27 To the outside of the inner circumferential surface portion (72) via the support table (20);
98 and the inner circumferential surface portion 72 of the support table 20 to function as air bearings and the inner upper and lower rim portions 97, 98 of the support table 20, And the upper and lower horizontal portions 35 and 36 and the upper and lower horizontal portions 35 and 36 so as to be closely fixed to the "C" shaped seating groove portion 76 connected to the surface of the inner peripheral surface portion 72 A bearing pad 30 composed of a vertical connection part 37 connecting the ends of the support table 20 and formed in a " C " shape to enclose the inner upper and lower frame parts 97 and 98 and the inner peripheral surface part 72 of the support table 20;
A motor stator 42 which supports a bottom portion of the support table 20 and is connected to an external electric power supply unit 86 is disposed on the upper surface of the floor and is fixed to the inner side of the motor rotor 19, (40);
And a mounting plate (50) supporting the bottom of the stationary table (40) and having a plurality of through holes (52) formed therein to be fixed to a work table,
The air moving pipe 27 is provided with a horizontal air moving pipe 27a which is in intimate contact with the inner circumferential surface of the vertical connecting portion 37 of the bearing pad 30 and a bearing padding 30 And a vertical air moving pipe (27b) which is in tight contact with the bottom surface of the upper horizontal portion (35) and the upper surface of the lower horizontal portion (36) Rotating table.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 베어링패드(30)는 탄소패드로 구성되며, 상기 내측 상하테두리부(97,98)를 감싸는 상,하수평부(35,36)의 외측면이 지지테이블(20)의 상하면과 각각 동일선 상에 위치되도록 구성하는 것을 특징으로 하는 에어베어링을 이용한 흡착 또는 비접촉 부상 구조를 갖는 진공회전 테이블.
The method according to claim 1,
The bearing pads 30 are formed of carbon pads and the outer surfaces of the upper and lower horizontal portions 35 and 36 surrounding the inner upper and lower frame portions 97 and 98 are formed to be in line with the upper and lower surfaces of the support table 20, And a vacuum swing table having an adsorption or non-contact floating structure using an air bearing.
제3항에 있어서,
상기 상,하수평부(35,36) 및 수직연결부(37) 상에 각각 다수의 통공(32)을 형성하고, 상기 통공(32)에 피스(34)를 사용하여 베어링패드(30)를 안착홈부(76)의 표면에 밀착고정 하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 에어베어링을 이용한 흡착 또는 비접촉 부상 구조를 갖는 진공회전 테이블.
The method of claim 3,
A plurality of through holes 32 are formed on the upper and lower horizontal portions 35 and 36 and the vertical connecting portion 37 and the bearing pads 30 are seated by using the pieces 34 in the through holes 32 And is tightly fixed to the surface of the groove portion (76).
삭제delete 제4항에 있어서,
상기 모터회전자(19)는 하향연장부(11)의 하단부에 착탈 가능한 구조로 구비되며, 상기 모터회전자(19)의 두께를 필요에 따라 선택 조절함으로써 모터고정자(42) 와의 간격을 조절할 수 있도록 구성하는 것을 특징으로 하는 에어베어링을 이용한 흡착 또는 비접촉 부상 구조를 갖는 진공회전 테이블.
5. The method of claim 4,
The motor rotor 19 is detachably attached to the lower end of the downwardly extended portion 11 and the distance between the motor rotor 19 and the motor stator 42 can be adjusted by adjusting the thickness of the motor rotor 19 as required And a vacuum swing table having an adsorption or non-contact floating structure using an air bearing.
제3항 또는 제4항에 있어서,
상기 수평에어이동관(27a)은 에어가 분사 이동되는 방향으로 하향 경사지게 형성함으로써 에어분사로 인한 베어링패드(30)의 성능을 증대하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 에어베어링을 이용한 흡착 또는 비접촉 부상 구조를 갖는 진공회전 테이블.The method according to claim 3 or 4,
Wherein the horizontal air moving pipe (27a) is formed so as to be inclined downward in a direction in which air is injected and moved, thereby enhancing the performance of the bearing pad (30) due to air jet. Vacuum rotary tables.
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