KR102171219B1

KR102171219B1 - Guide bush of a machine tool

Info

Publication number: KR102171219B1
Application number: KR1020140161518A
Authority: KR
Inventors: 정지철
Original assignee: 두산공작기계 주식회사
Priority date: 2014-11-19
Filing date: 2014-11-19
Publication date: 2020-10-28
Also published as: KR20160059700A

Abstract

공작 기계의 가이드 부쉬는 벨트 풀리(belt pulley), 스핀들(spindle), 콜렛(collet), 슬리브(sleeve) 및 피스톤 기구를 포함할 수 있다. 벨트 풀리는 공작 기계의 서보 모터로부터 회전력을 전달받을 수 있다. 스핀들은 상기 벨트 풀리의 내주면에 결합될 수 있다. 콜렛은 상기 스핀들의 내주면에 상기 스핀들의 축 방향을 따라 이동 가능하게 결합되어 소재를 척킹(chucking)할 수 있다. 슬리브는 상기 콜렛에 나사 결합될 수 있다. 피스톤 기구는 상기 벨트 풀리로부터 전달된 상기 회전력에 의해서 상기 콜렛이 회전 이동하도록 상기 슬리브를 선택적으로 고정하여, 상기 콜렛의 척킹력을 조정할 수 있다. 따라서, 별도의 치구를 사용하지 않으면서 콜렛이 소재를 척킹한 상태로 콜렛의 척킹력을 조정할 수가 있다. 또한, 회전력은 서보 모터를 통해서 정밀하게 제어할 수가 있으므로, 콜렛의 축 방향 이동 변위를 정밀하게 조정할 수가 있다. 결과적으로, 콜렛의 척킹력을 소재에 따라 정밀하게 조정할 수가 있다.The guide bush of the machine tool may include a belt pulley, a spindle, a collet, a sleeve and a piston mechanism. The belt pulley can receive rotational force from the servo motor of the machine tool. The spindle may be coupled to the inner peripheral surface of the belt pulley. The collet is movably coupled to the inner circumferential surface of the spindle along the axial direction of the spindle to chuck the material. The sleeve may be screwed to the collet. The piston mechanism selectively fixes the sleeve so that the collet rotates by the rotational force transmitted from the belt pulley, so that the chucking force of the collet may be adjusted. Therefore, it is possible to adjust the chucking force of the collet while the collet is chucking the material without using a separate jig. In addition, since the rotational force can be precisely controlled through the servo motor, the displacement of the collet in the axial direction can be precisely adjusted. As a result, it is possible to precisely adjust the chucking force of the collet according to the material.

Description

GUIDE BUSH OF A MACHINE TOOL}

본 발명은 공작 기계의 가이드 부쉬에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 공작 기계로 가공되는 소재를 척킹하는 가이드 부쉬에 관한 것이다.The present invention relates to a guide bush for a machine tool, and more particularly, to a guide bush for chucking a material processed by a machine tool.

소재의 외주면을 가공하기 위한 공작 기계는 메인 스핀들, 가이드 부쉬 및 서브 스핀들을 포함할 수 있다. 메인 스핀들과 서브 스핀들은 소재의 양단을 회전시킬 수 있다. 가이드 부쉬는 메인 스핀들과 서브 스핀들 사이에 배치되어, 소재의 중간부를 척킹할 수 있다. 가이드 부쉬는 소재에 따라 척킹력을 조정하기 위한 기구를 포함할 수 있다.The machine tool for processing the outer peripheral surface of the material may include a main spindle, a guide bush and a sub spindle. The main spindle and sub spindle can rotate both ends of the material. The guide bush is disposed between the main spindle and the sub spindle, and can chuck the middle portion of the material. The guide bush may include a mechanism for adjusting the chucking force according to the material.

관련 기술들에 따르면, 별도의 치구를 이용해서 가이드 부쉬의 척킹력을 조정할 수 있다. 별도의 치구를 이용하는 방식은 소재를 세팅하는데 시간이 많이 소요될 수 있다. 또한, 치구를 이용하는 방식은 척킹력이 고정됨으로, 소재에 따라 높을 정밀도의 척킹을 할 수가 없기 때문에, 소재의 가공 조도를 저하시킬 수 있다.According to related technologies, it is possible to adjust the chucking force of the guide bush by using a separate jig. The method of using a separate jig may take a lot of time to set the material. Further, in the method of using a jig, since the chucking force is fixed, chucking with high precision cannot be performed depending on the material, and thus the roughness of the material may be reduced.

본 발명은 별도의 치구를 이용하지 않으면서 소재 세팅이 요구되지도 않고 정밀한 척킹력 조정이 가능한 공작 기계의 가이드 부쉬를 제공한다. The present invention provides a guide bush for a machine tool capable of precise chucking force adjustment without requiring a material setting without using a separate jig.

본 발명의 일 견지에 따른 공작 기계의 가이드 부쉬는 벨트 풀리(belt pulley), 스핀들(spindle), 콜렛(collet), 슬리브(sleeve) 및 피스톤 기구를 포함할 수 있다. 벨트 풀리는 공작 기계의 서보 모터로부터 회전력을 전달받을 수 있다. 스핀들은 상기 벨트 풀리의 내주면에 결합될 수 있다. 콜렛은 상기 스핀들의 내주면에 상기 스핀들의 축 방향을 따라 이동 가능하게 결합되어 소재를 척킹(chucking)할 수 있다. 슬리브는 상기 콜렛에 나사 결합될 수 있다. 피스톤 기구는 상기 벨트 풀리로부터 전달된 상기 회전력에 의해서 상기 콜렛이 회전 이동하도록 상기 슬리브를 선택적으로 고정하여, 상기 콜렛의 척킹력을 조정할 수 있다.The guide bush of a machine tool according to an aspect of the present invention may include a belt pulley, a spindle, a collet, a sleeve, and a piston mechanism. The belt pulley can receive rotational force from the servo motor of the machine tool. The spindle may be coupled to the inner peripheral surface of the belt pulley. The collet is movably coupled to the inner circumferential surface of the spindle along the axial direction of the spindle to chuck the material. The sleeve may be screwed to the collet. The piston mechanism selectively fixes the sleeve so that the collet rotates by the rotational force transmitted from the belt pulley, so that the chucking force of the collet may be adjusted.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 피스톤 기구는 상기 슬리브의 외주면에 상기 축 방향을 따라 이동 가능하게 결합된 피스톤, 상기 피스톤을 상기 스핀들을 향해 이동시켜서, 상기 슬리브를 상기 스핀들과 결합시키는 스프링, 및 상기 피스톤에 유체의 압력을 선택적으로 제공하여, 상기 피스톤을 상기 스핀들의 반대 방향으로 이동시켜서 상기 슬리브를 고정하는 엑튜에이터를 포함할 수 있다.In exemplary embodiments, the piston mechanism includes a piston movably coupled to an outer circumferential surface of the sleeve along the axial direction, a spring for moving the piston toward the spindle, and coupling the sleeve with the spindle, and It may include an actuator that selectively provides fluid pressure to the piston, moves the piston in a direction opposite to the spindle, and fixes the sleeve.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 엑튜에이터는 상기 유체의 압력을 발생시키는 유압원, 및 상기 유압원으로부터 발생된 상기 유체의 압력을 상기 피스톤으로 선택적으로 전달하는 밸브를 포함할 수 있다.In example embodiments, the actuator may include a hydraulic source for generating pressure of the fluid, and a valve for selectively transferring the pressure of the fluid generated from the hydraulic source to the piston.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 유압원으로부터 발생된 상기 유체의 압력은 공압, 유압 등을 포함할 수 있다.In example embodiments, the pressure of the fluid generated from the hydraulic source may include pneumatic pressure, hydraulic pressure, and the like.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 밸브는 솔레노이드 밸브를 포함할 수 있다.In example embodiments, the valve may include a solenoid valve.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 피스톤 기구는 상기 피스톤에 베어링을 매개로 고정되고 상기 슬리브에 상기 축 방향을 따라 이동 가능하게 결합된 피스톤 슬리브를 더 포함할 수 있다.In example embodiments, the piston mechanism may further include a piston sleeve fixed to the piston via a bearing and coupled to the sleeve to be movable along the axial direction.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 피스톤 기구는 상기 슬리브에 상기 축 방향을 따라 이동 가능하게 결합되어 상기 베어링을 고정하기 위한 플랜지를 더 포함할 수 있다.In example embodiments, the piston mechanism may further include a flange for fixing the bearing by being movably coupled to the sleeve in the axial direction.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 피스톤 기구는 상기 슬리브에 장착되어 상기 피스톤이 밀착되어 고정되는 스토퍼 심(stopper shim)을 더 포함할 수 있다.In exemplary embodiments, the piston mechanism may further include a stopper shim mounted on the sleeve to which the piston is in close contact and fixed.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 피스톤 기구는 상기 스프링이 설치되고 상기 피스톤이 밀착되어 고정되는 스토퍼 플랜지(stopper flange)를 더 포함할 수 있다.In exemplary embodiments, the piston mechanism may further include a stopper flange to which the spring is installed and the piston is in close contact and fixed.

예시적인 실시예들에 있어서, 가이드 부쉬는 상기 스핀들의 외주면에 결합되고 상기 슬리브를 매개로 상기 피스톤 기구와 접촉하는 로크 너트(lock nut)를 더 포함할 수 있다.In exemplary embodiments, the guide bush may further include a lock nut coupled to an outer circumferential surface of the spindle and contacting the piston mechanism via the sleeve.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 벨트 풀리는 상기 서보 모터에 직접적으로 연결될 수 있다.In example embodiments, the belt pulley may be directly connected to the servo motor.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 벨트 풀리는 상기 서보 모터에 상기 공작 기계의 메인 스핀들을 경유해서 간접적으로 연결될 수 있다.In example embodiments, the belt pulley may be indirectly connected to the servo motor via a main spindle of the machine tool.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 스핀들은 상기 스핀들의 내주면에 형성된 테이퍼부를 가질 수 있다. 상기 콜렛은 상기 테이퍼부와 접촉하여 상기 소재를 척킹하는 척킹부를 가질 수 있다.In example embodiments, the spindle may have a tapered portion formed on the inner peripheral surface of the spindle. The collet may have a chucking part for chucking the material by contacting the tapered part.

상기된 본 발명에 따르면, 피스톤 기구가 슬리브를 고정하면, 벨트 풀리로부터 전달된 회전력에 의해서 콜렛만이 축 방향을 따라 회전 이동할 수가 있다. 따라서, 별도의 치구를 사용하지 않으면서 콜렛이 소재를 척킹한 상태로 콜렛의 척킹력을 조정할 수가 있다. 또한, 회전력은 서보 모터를 통해서 정밀하게 제어할 수가 있으므로, 콜렛의 축 방향 이동 변위를 정밀하게 조정할 수가 있다. 결과적으로, 콜렛의 척킹력을 소재에 따라 정밀하게 조정할 수가 있다.According to the present invention described above, when the piston mechanism fixes the sleeve, only the collet can be rotated along the axial direction by the rotational force transmitted from the belt pulley. Therefore, it is possible to adjust the chucking force of the collet while the collet is chucking the material without using a separate jig. In addition, since the rotational force can be precisely controlled through the servo motor, the displacement of the collet in the axial direction can be precisely adjusted. As a result, it is possible to precisely adjust the chucking force of the collet according to the material.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공작 기계의 가이드 부쉬를 나타낸 단면도들로서, 도 1은 소재 가공 상태의 가이드 부쉬를 나타낸 단면도이고, 도 2는 척킹력 조정 중의 가이드 부쉬를 나타낸 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 가이드 부쉬에 전달되는 동력 전달 구조를 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따라 도 1에 도시된 가이드 부쉬에 전달되는 동력 전달 구조를 나타낸 사시도이다.1 and 2 are cross-sectional views showing a guide bushing of a machine tool according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1 is a cross-sectional view showing a guide bush in a state of processing a material, and FIG. 2 is a cross-sectional view showing a guide bush during adjustment of a chucking force to be.
3 is a perspective view showing a power transmission structure transmitted to the guide bush shown in FIG. 1.
4 is a perspective view showing a power transmission structure transmitted to the guide bush shown in FIG. 1 according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.In the present invention, various modifications may be made and various forms may be applied, and specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to a specific form disclosed, it should be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing each drawing, similar reference numerals have been used for similar elements.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.Terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. These terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another component. For example, without departing from the scope of the present invention, a first element may be referred to as a second element, and similarly, a second element may be referred to as a first element.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present application, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but one or more other features. It is to be understood that the presence or addition of elements or numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof, does not preclude in advance the possibility of being added.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms as defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related technology, and should not be interpreted as an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in this application. Does not.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공작 기계의 가이드 부쉬를 나타낸 단면도들로서, 도 1은 소재 가공 상태의 가이드 부쉬를 나타낸 단면도이고, 도 2는 척킹력 조정 중의 가이드 부쉬를 나타낸 단면도이며, 도 3은 도 1에 도시된 가이드 부쉬에 전달되는 동력 전달 구조를 나타낸 사시도이다.1 and 2 are cross-sectional views showing a guide bushing of a machine tool according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1 is a cross-sectional view showing a guide bush in a state of processing a material, and FIG. 2 is a cross-sectional view showing a guide bush during adjustment of a chucking force. 3 is a perspective view showing a power transmission structure transmitted to the guide bush shown in FIG.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 공작 기계의 가이드 부쉬(100)는 공작 기계의 메인 스핀들과 서브 스핀들 사이에 배치될 수 있다. 가이드 부쉬(110)는 메인 스핀들과 서브 스핀들에 의해 회전하는 소재(M)의 중간 부위를 척킹할 수 있다. 가이드 부쉬(100)는 벨트 풀리(140), 스핀들(120), 콜렛(110), 슬리브(150) 및 피스톤 기구(170)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the guide bush 100 of the machine tool according to the present embodiment may be disposed between the main spindle and the sub spindle of the machine tool. The guide bush 110 may chuck an intermediate portion of the material M rotated by the main spindle and the sub spindle. The guide bush 100 may include a belt pulley 140, a spindle 120, a collet 110, a sleeve 150, and a piston mechanism 170.

벨트 풀리(140)는 공작 기계의 서보 모터로부터 회전력을 전달받을 수 있다. 도 3을 참조하면, 벨트 풀리(140)는 타이밍 벨트(210)를 매개로 서보 모터(200)에 직접적으로 연결될 수 있다. 서보 모터(200)는 가이드 부쉬(100)만을 구동시키기 위한 전용일 수 있다. 즉, 가이드 부쉬(100)는 전용 서보 모터(200)로부터 전달된 회전력으로 소재(M)를 척킹하면서 회전시킬 수 있다.The belt pulley 140 may receive rotational force from a servo motor of a machine tool. Referring to FIG. 3, the belt pulley 140 may be directly connected to the servo motor 200 via the timing belt 210. The servo motor 200 may be dedicated to driving only the guide bush 100. That is, the guide bush 100 may rotate while chucking the material M with the rotational force transmitted from the dedicated servo motor 200.

다시 도 1을 참조하면, 스핀들(120)은 벨트 풀리(140)의 내주면에 결합될 수 있다. 따라서, 스핀들(120)은 벨트 풀리(140)와 함께 회전될 수 있다. 스핀들(120)은 테이퍼부(122)를 가질 수 있다. 테이퍼부(122)는 스핀들(120)의 단부 내주면에 형성될 수 있다.Referring back to FIG. 1, the spindle 120 may be coupled to the inner peripheral surface of the belt pulley 140. Accordingly, the spindle 120 may be rotated together with the belt pulley 140. The spindle 120 may have a tapered portion 122. The tapered portion 122 may be formed on the inner peripheral surface of the end of the spindle 120.

콜렛(110)은 스핀들(120)의 내주면에 결합될 수 있다. 또한, 콜렛(110)은 스핀들(120)의 외주면에 스핀들(120)의 축 방향을 따라 이동 가능하게 연결될 수 있다. 소재(M)를 수용하는 척킹홀이 콜렛(110)에 축 방향을 따라 형성될 수 있다. 콜렛(110)은 소재(M)를 척킹하기 위한 척킹부(112)를 포함할 수 있다. 척킹부(112)는 스핀들(120)의 테이퍼부(122)와 대응하는 테이퍼진 형상을 가질 수 있다. 척킹부(112)는 콜렛(110)의 일측 단부에 형성될 수 있다. 콜렛(110)이 스핀들(120)의 외주면 상에서 축 방향을 따라 이동하게 되면, 척킹부(112)가 테이퍼부(122)와 접촉하는 위치에 따라 콜렛(110)의 척킹홀 직경이 변경되는 것에 의해서, 콜렛(110)의 척킹력이 조정될 수 있다. 또한, 나사부(114)가 콜렛(110)의 타측 단부에 형성될 수 있다.The collet 110 may be coupled to the inner circumferential surface of the spindle 120. In addition, the collet 110 may be connected to the outer peripheral surface of the spindle 120 to be movable along the axial direction of the spindle 120. A chucking hole for accommodating the material M may be formed in the collet 110 along the axial direction. The collet 110 may include a chucking part 112 for chucking the material M. The chucking part 112 may have a tapered shape corresponding to the tapered part 122 of the spindle 120. The chucking part 112 may be formed at one end of the collet 110. When the collet 110 moves along the axial direction on the outer circumferential surface of the spindle 120, the chucking hole diameter of the collet 110 is changed according to the position where the chucking portion 112 contacts the tapered portion 122. , The chucking force of the collet 110 may be adjusted. Also, the threaded portion 114 may be formed at the other end of the collet 110.

핀 키(pin key)(130)는 스핀들(120)에 축 방향과 실질적으로 직교하는 방향인 반지름 방향을 따라 체결될 수 있다. 핀 키(130)는 스핀들(120)의 외주면 상에서 이동하는 콜렛(110)의 직선 운동을 가이드할 수 있다.The pin key 130 may be fastened to the spindle 120 along a radial direction substantially perpendicular to the axial direction. The pin key 130 may guide a linear motion of the collet 110 moving on the outer circumferential surface of the spindle 120.

슬리브(150)가 콜렛(110)의 나사부(114)에 나사 결합될 수 있다. 따라서, 슬리브(150)가 고정되어 있지 않으면, 슬리브(150)는 콜렛(110)과 함께 회전할 수 있다. 반면에, 슬리브(150)가 고정되어 있으면, 슬리브(150)에 나사 결합된 콜렛(110)만이 회전하면서 축 방향을 따라 이동될 수 있다. 콜렛(110)의 이동 방향은 벨트 풀리(140)의 회전 방향에 따라 결정될 수 있다. 슬리브(150)는 지지 플랜지(152)를 가질 수 있다. 지지 플랜지(152)는 슬리브(150)의 외주면에 반지름 방향을 따라 형성될 수 있다.The sleeve 150 may be screwed to the threaded portion 114 of the collet 110. Therefore, if the sleeve 150 is not fixed, the sleeve 150 may rotate together with the collet 110. On the other hand, when the sleeve 150 is fixed, only the collet 110 screwed to the sleeve 150 may be rotated and moved along the axial direction. The moving direction of the collet 110 may be determined according to the rotation direction of the belt pulley 140. Sleeve 150 may have a support flange 152. The support flange 152 may be formed along the radial direction on the outer peripheral surface of the sleeve 150.

로크 너트(160)는 스핀들(120)의 외주면에 결합될 수 있다. 로크 너트(160)는 슬리브(150)의 지지 플랜지(152)에 밀착될 수 있다. The lock nut 160 may be coupled to the outer peripheral surface of the spindle 120. The lock nut 160 may be in close contact with the support flange 152 of the sleeve 150.

피스톤 기구(170)는 슬리브(150)를 선택적으로 고정할 수 있다. 피스톤 기구(170)는 유체의 압력을 이용해서 슬리브(150)를 고정시킬 수 있다. 유체의 압력은 공압 또는 유압일 수 있다. 피스톤 기구(170)는 피스톤(172), 스프링(174), 피스톤 슬리브(176), 플랜지(178), 스토퍼 심(180), 스토퍼 플랜지(182) 및 엑튜에이터(186)를 포함할 수 있다.The piston mechanism 170 may selectively fix the sleeve 150. The piston mechanism 170 may fix the sleeve 150 using the pressure of the fluid. The pressure of the fluid can be pneumatic or hydraulic. The piston mechanism 170 may include a piston 172, a spring 174, a piston sleeve 176, a flange 178, a stopper shim 180, a stopper flange 182 and an actuator 186.

피스톤(172)은 슬리브(150)의 외주면에 축 방향을 따라 이동 가능하게 배치될 수 있다. 피스톤(172)은 슬리브(150)의 지지 플랜지(152)를 매개로 로크 너트(160)에 밀착될 수 있다. The piston 172 may be disposed on the outer peripheral surface of the sleeve 150 to be movable along the axial direction. The piston 172 may be in close contact with the lock nut 160 via the support flange 152 of the sleeve 150.

스프링(174)은 피스톤(172)을 로크 너트(160) 방향으로 탄력 지지할 수 있다. 따라서, 스프링(174)은 압축 스프링을 포함할 수 있다. 스프링(174)은 스토퍼 심(182)에 축 방향을 따라 설치되어 피스톤(172)에 연결될 수 있다. The spring 174 may elastically support the piston 172 in the direction of the lock nut 160. Thus, spring 174 may comprise a compression spring. The spring 174 may be installed in the stopper shim 182 along the axial direction and connected to the piston 172.

스토퍼 심(182)은 슬리브(150)의 외주면에 결합될 수 있다. 피스톤(172)은 스토퍼 심(182)에 밀착될 수 있다.The stopper shim 182 may be coupled to the outer peripheral surface of the sleeve 150. The piston 172 may be in close contact with the stopper shim 182.

피스톤 슬리브(176)는 피스톤(172)과 슬리브(150) 사이에 배치될 수 있다. 피스톤 슬리브(176)는 베어링(184)을 매개로 피스톤(172)의 내주면에 고정될 수 있다. 피스톤 슬리브(176)는 슬리브(150)의 외주면에 축 방향을 따라 이동 가능하게 결합될 수 있다. 따라서, 스프링(174)의 탄성력에 의해서 피스톤(172)과 피스톤 슬리브(176)가 축 방향을 따라 로크 너트(160)를 향해서 이동될 수 있다.The piston sleeve 176 may be disposed between the piston 172 and the sleeve 150. The piston sleeve 176 may be fixed to the inner circumferential surface of the piston 172 via the bearing 184. The piston sleeve 176 may be coupled to the outer peripheral surface of the sleeve 150 to be movable along the axial direction. Accordingly, the piston 172 and the piston sleeve 176 may be moved toward the lock nut 160 along the axial direction by the elastic force of the spring 174.

플랜지(178)는 피스톤(172)과 피스톤 슬리브(176)와 결합되어 베어링(184)을 지지할 수 있다. 플랜지(178)도 슬리브(150)의 외주면에 축 방향을 따라 이동 가능하게 결합될 수 있다. 따라서, 스프링(174)의 탄성력에 의해서 피스톤(172), 피스톤 슬리브(176) 및 플랜지(178)가 축 방향을 따라 로크 너트(160)를 향해서 이동될 수 있다.The flange 178 may be coupled to the piston 172 and the piston sleeve 176 to support the bearing 184. The flange 178 may also be coupled to the outer peripheral surface of the sleeve 150 so as to be movable along the axial direction. Accordingly, the piston 172, the piston sleeve 176, and the flange 178 may be moved toward the lock nut 160 along the axial direction by the elastic force of the spring 174.

스토퍼 플랜지(180)는 슬리브(150)의 외주면에 고정될 수 있다. 플랜지(178)가 스토퍼 플랜지(180)에 밀착될 수 있다.The stopper flange 180 may be fixed to the outer peripheral surface of the sleeve 150. The flange 178 may be in close contact with the stopper flange 180.

엑튜에이터(186)는 피스톤(172)으로 유체의 압력을 제공하여, 피스톤(172)을 스토퍼 심(184)을 향해 이동시킬 수 있다. 엑튜에이터(186)가 스프링(174)의 스프링력보다 강한 유체의 압력을 피스톤(172)으로 제공하면, 피스톤(172)은 스토퍼 심(184)에 밀착되고 플랜지(178)는 스토퍼 플랜지(180)에 밀착될 수 있다. 슬리브(150)에 연결된 스토퍼 심(184)과 스토퍼 플랜지(180)가 고정되므로, 슬리브(150)는 회전되지 않을 수 있다. 따라서, 슬리브(150)에 나사 결합된 콜렛(110)만이 회전하면서 축 방향을 따라 이동될 수 있다.The actuator 186 may provide a fluid pressure to the piston 172 to move the piston 172 toward the stopper shim 184. When the actuator 186 provides a fluid pressure stronger than the spring force of the spring 174 to the piston 172, the piston 172 is in close contact with the stopper shim 184 and the flange 178 is the stopper flange 180. Can adhere to. Since the stopper shim 184 and the stopper flange 180 connected to the sleeve 150 are fixed, the sleeve 150 may not be rotated. Accordingly, only the collet 110 screwed to the sleeve 150 can be moved along the axial direction while rotating.

엑튜에이터(186)는 유압원(187) 및 밸브(188)를 포함할 수 있다. 유압원(187)은 피스톤(172)으로 인가되는 유체의 압력을 발생시킬 수 있다. 유체의 압력이 공압일 경우, 유압원(187)은 공압 펌프를 포함할 수 있다. 유체의 압력이 유압일 경우, 유압원(187)은 유압 펌프를 포함할 수 있다. 밸브(188)는 유압원(187)과 피스톤(172) 사이에 배치되어, 피스톤(172)으로 인가되는 유체의 압력을 선택적으로 조정할 수 있다. 밸브(188)는 전자 제어가 가능한 솔레노이드 밸브를 포함할 수 있다.The actuator 186 may include a hydraulic source 187 and a valve 188. The hydraulic source 187 may generate a pressure of a fluid applied to the piston 172. When the pressure of the fluid is pneumatic, the hydraulic source 187 may include a pneumatic pump. When the pressure of the fluid is hydraulic, the hydraulic source 187 may include a hydraulic pump. The valve 188 is disposed between the hydraulic source 187 and the piston 172 to selectively adjust the pressure of the fluid applied to the piston 172. The valve 188 may include a solenoid valve capable of electronic control.

본 실시예의 가이드 부쉬(100)의 동작을 도 1 및 도 2를 참조로 설명한다.The operation of the guide bush 100 of this embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

소재 가공 상태에서는, 도 1을 참조하면, 피스톤 기구(170)가 슬리브(150)를 고정하지 않을 수 있다. 엑튜에이터(186)는 작동하지 않아서, 피스톤(172)이 스프링(174)에 의해서 지지 플랜지(152)를 매개로 로크 너트(160)에 밀착될 수 있다. 따라서, 벨트 풀리(140)로 전달된 회전력에 의해서, 스핀들(120), 콜렛(110) 및 슬리브(150)가 같이 회전될 수 있다. 콜렛(110)과 슬리브(150)가 같이 회전하게 되므로, 콜렛(110)은 축 방향을 따라 이동될 수는 없다.In the material processing state, referring to FIG. 1, the piston mechanism 170 may not fix the sleeve 150. The actuator 186 does not operate, so the piston 172 can be brought into close contact with the lock nut 160 via the support flange 152 by the spring 174. Accordingly, by the rotational force transmitted to the belt pulley 140, the spindle 120, the collet 110, and the sleeve 150 may be rotated together. Since the collet 110 and the sleeve 150 rotate together, the collet 110 cannot be moved along the axial direction.

콜렛(110)의 척킹력을 조정하기 위해서, 도 2를 참조하면, 엑튜에이터(186)가 스프링(174)의 스프링력보다 강한 유체의 압력을 피스톤(172)에 인가할 수 있다. 피스톤(172)은 스프링(174)을 압축시키면서 스토퍼 플랜지(182)에 밀착될 수 있다. 또한, 피스톤(172)과 같이 이동하는 플랜지(178)도 스토퍼 심(180)에 밀착될 수 있다. 따라서, 스토퍼 플랜지(182)와 스토퍼 심(180)은 더 이상 회전될 수 없다. 결과적으로, 스토퍼 플랜지(182)와 스토퍼 심(180)에 연결된 슬리브(150)도 회전될 수 없다. In order to adjust the chucking force of the collet 110, referring to FIG. 2, the actuator 186 may apply a pressure of a fluid stronger than the spring force of the spring 174 to the piston 172. The piston 172 may be in close contact with the stopper flange 182 while compressing the spring 174. In addition, the flange 178 moving like the piston 172 may also be in close contact with the stopper shim 180. Therefore, the stopper flange 182 and the stopper shim 180 can no longer be rotated. As a result, the stopper flange 182 and the sleeve 150 connected to the stopper shim 180 cannot be rotated either.

벨트 풀리(140)의 회전력이 스핀들(120)을 통해서 콜렛(110)으로 계속 전달되고 있으므로, 슬리브(150)에 나사 결합된 콜렛(110)이 축 방향을 따라 회전 이동될 수 있다. 따라서, 콜렛(110)의 척킹부(112)가 스핀들(120)의 테이퍼부(122)와 접촉하는 부위가 변경됨에 의해서, 콜렛(110)의 척킹력이 조정될 수 있다.Since the rotational force of the belt pulley 140 is continuously transmitted to the collet 110 through the spindle 120, the collet 110 screwed to the sleeve 150 may be rotated along the axial direction. Accordingly, the chucking force of the collet 110 may be adjusted by changing a portion where the chucking portion 112 of the collet 110 contacts the tapered portion 122 of the spindle 120.

콜렛(110)의 축 방향 이동 변위는 벨트 풀리(140)로 회전력을 전달하는 서보 모터(200)에 의해 정밀하게 제어될 수 있다. 서보 모터(200)의 회전력과 회전 방향은 정밀 제어가 가능하므로, 서보 모터(200)의 정밀 제어에 의해서 콜렛(110)의 축 방향 이동 변위를 정밀하게 제어할 수가 있다. 결과적으로, 콜렛(110)의 척킹력도 정밀하게 제어할 수 있다. 특히, 콜렛(110)이 소재(M)를 척킹하고 있는 상태에서 별도의 치구를 사용하지 않고 서보 모터(200)의 제어를 통해서 콜렛(110)의 척킹력을 조정할 수가 있다. The displacement of the collet 110 in the axial direction may be precisely controlled by the servo motor 200 that transmits rotational force to the belt pulley 140. Since the rotational force and rotational direction of the servo motor 200 can be precisely controlled, the displacement of the collet 110 in the axial direction can be precisely controlled by the precise control of the servo motor 200. As a result, it is possible to precisely control the chucking force of the collet 110. In particular, while the collet 110 is chucking the material M, the chucking force of the collet 110 can be adjusted through the control of the servo motor 200 without using a separate jig.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따라 도 1에 도시된 가이드 부쉬에 전달되는 동력 전달 구조를 나타낸 사시도이다.4 is a perspective view showing a power transmission structure transmitted to the guide bush shown in FIG. 1 according to another embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 가이드 부쉬(100)는 공작 기계의 메인 스핀들(220)에 스플라인(230)을 매개로 연결될 수 있다. 메인 스핀들(220)은 서보 모터에 의해서 구동되므로, 가이드 부쉬(100)는 메인 스핀들(220)용 서보 모터에 간접적으로 연결될 수 있다. 콜렛(110)의 척킹력은 메인 스핀들(220)용 서보 모터를 제어하는 것에 의해서 조정될 수 있다.Referring to FIG. 4, the guide bush 100 may be connected to the main spindle 220 of the machine tool via a spline 230. Since the main spindle 220 is driven by a servo motor, the guide bush 100 may be indirectly connected to the servo motor for the main spindle 220. The chucking force of the collet 110 may be adjusted by controlling the servo motor for the main spindle 220.

상술한 바와 같이 본 실시예에 따르면, 피스톤 기구가 슬리브를 고정하면, 벨트 풀리로부터 전달된 회전력에 의해서 콜렛만이 축 방향을 따라 회전 이동할 수가 있다. 따라서, 별도의 치구를 사용하지 않으면서 콜렛이 소재를 척킹한 상태로 콜렛의 척킹력을 조정할 수가 있다. 또한, 회전력은 서보 모터를 통해서 정밀하게 제어할 수가 있으므로, 콜렛의 축 방향 이동 변위를 정밀하게 조정할 수가 있다. 결과적으로, 콜렛의 척킹력을 소재에 따라 정밀하게 조정할 수가 있다.As described above, according to this embodiment, when the piston mechanism fixes the sleeve, only the collet can rotate in the axial direction by the rotational force transmitted from the belt pulley. Therefore, it is possible to adjust the chucking force of the collet while the collet is chucking the material without using a separate jig. In addition, since the rotational force can be precisely controlled through the servo motor, the displacement of the collet in the axial direction can be precisely adjusted. As a result, it is possible to precisely adjust the chucking force of the collet according to the material.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.As described above, although the description has been made with reference to the preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art can variously modify the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention described in the following claims. And it will be appreciated that it can be changed.

110 ; 콜렛 112 ; 척킹부
120 ; 스핀들 122 ; 테이퍼부
130 ; 핀 키 140 ; 벨트 풀리
150 ; 슬리브 152 ; 지지 플랜지
160 ; 로크 너트 170 ; 피스톤 기구
172 ; 피스톤 174 ; 스프링
176 ; 피스톤 슬리브 178 ; 플랜지
180 ; 스토퍼 심 182 ; 스토퍼 플랜지
186 ; 엑튜에이터 187 ; 유압원
188 ; 밸브 200 ; 서보 모터
210 ; 타이밍 벨트 220 ; 메인 스핀들
230 ; 스플라인110; Collet 112; Chucking part
120; Spindle 122; Taper
130; Pin key 140; Belt pulley
150; Sleeve 152; Support flange
160; Lock nut 170; Piston mechanism
172; Piston 174; spring
176; Piston sleeve 178; flange
180; Stopper shim 182; Stopper flange
186; Actuator 187; Hydraulic source
188; Valve 200; Servo motor
210; Timing belt 220; Main spindle
230; Spline

Claims

A belt pulley that receives rotational force from a servo motor of a machine tool;
A spindle coupled to the inner peripheral surface of the belt pulley;
A collet for chucking a material by being movably coupled to the inner circumferential surface of the spindle in the axial direction of the spindle;
A sleeve screwed to the collet; And
And a piston mechanism for selectively fixing the sleeve so that the collet rotates by the rotational force transmitted from the belt pulley, and adjusts the chucking force of the collet,
The piston mechanism
A piston coupled to the outer peripheral surface of the sleeve to be movable along the axial direction;
A spring for moving the piston toward the spindle to engage the sleeve with the spindle; And
A guide bush of a machine tool including an actuator that selectively provides a fluid pressure to the piston and moves the piston in a direction opposite to the spindle to fix the sleeve.

delete

The method of claim 1, wherein the actuator is
A hydraulic pressure source generating pressure of the fluid; And
Guide bush of a machine tool comprising a valve for selectively transmitting the pressure of the fluid generated from the hydraulic source to the piston.

The guide bush of claim 1, wherein the piston mechanism further comprises a piston sleeve fixed to the piston via a bearing and movably coupled to the sleeve in the axial direction.

The guide bush of claim 4, wherein the piston mechanism further includes a flange for fixing the bearing by being movably coupled to the sleeve in the axial direction.

The guide bush of claim 1, wherein the piston mechanism further comprises a stopper flange to which the spring is installed and the piston is in close contact and fixed.

The guide bush of claim 1, wherein the spindle has a tapered portion formed on an inner circumferential surface of the spindle, and the collet has a chucking portion for chucking the material by contacting the tapered portion.