KR20000064921A - 공작기계의 전동척과 그 파지 죠(jaw)개폐 방법 - Google Patents

Abstract

척의 파지죠를 개폐하기위한 특별한 구동수단이 없고, 파지력의 변경이 용이하며 구조가 간단한 공작기계의 전동척이다.

척 고정수단(40)은, 척 몸체(20)를 주축대(1)에 고정하기위한 고정기구이다. 위치결정핀 구동기구(42)는, 위치결정핀(43)을 가지고 있으며, 여기에 피스턴(44)이 형성되어있다. 실린더(46)에 가압공기가 공급되면 위치결정핀(43)의 선단은, 위치결정구멍(41)에 삽입된다. 빌트인 모우터(4)를 구동시키어, 주축(2)의 회전과 함께 스크롤(17)을 회전시키면, 죠(30)가 반경방향으로 구동되어 공작물을 파지하고 풀어준다.

Description

공작기계의 전동척과 그 파지 죠(ｊａｗ)개폐 방법

선반의 주축끝에는 공작물을 잡기 위해 척이 부착되어 있다.

근년, 척의 파지죠의 개폐를 자동화 하기위하여 수동 대신에 동력이 사용되고 있다. 척의 파지죠를 구동하는 동력은 유압 실린더, 전동기 등이 사용되고 있다. 그러나 척의 파지죠의 구동을 위해 동력을 사용하면 척의 파지죠의 구동을 위하여 전용의 유압실린더, 전동기 등의 구동 수단이 필요하게 된다.

공작기계로의 구동수단의 설치대수의 증가는 척기구의 복잡화, 코스트 업(cost up)의 요인으로도 된다.

이 때문에 본 발명자 등은 척의 구동수단을 주축의 구동전동기와 공용하여 척의 구동수단이 필요없는 전동척을 제안 하였다. (일본국 공개특허 특개 평8-150531호공보) 이 전동척은 구동수단은 필요없지만 척 몸체의 외주위치에 배치한 환형상의 치차, 전달방향의 전환을 위한 쉬프트(shift)기구 등의 복잡한 기구가 필요 하다.

본 발명은 상술한 기술배경에 의거하여 이루어진 것이며, 아래 목적을 달성한다.

본 발명의 목적은 피(被)파지물을 파지하는 척전용의 구동수단이 불필요한 공작기계의 전동척과 그 파지죠 개폐방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 기구가 극히 간소한 공작기계의 전동척과 그 파지죠 개폐방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또다른 목적은, 척의 죠 개폐제어가 매우 용이한 공작기계의 전동 척과 그 파지죠 개폐방법을 제공함에 있다

본 발명의 또다른 목적은, 가공내용 거친가공, 끝손질가공, 공작물의 재질 이나 형상 등에 맞추어서, 공작물의 파지력을 자유롭게 조정가능한 공작기계의 전동척과 그 파지죠 개폐방법을 제공함에 있다.

본 발명의 이점은, 척의 죠(jaw)개폐용의 특별한 구동수단을 구비하고 있지 않기 때문에 그 척 구동수단으로 부터의 발열을 고려할 필요가 없다. 또 구조가 간단하다는 이점이 있다. 또한 수동에 의해 키이(key)입력 혹은 NC가공 프로그램으로 지정한 임의의 파지력으로 공작물을 파지 할 수 있는 이점이 있다.

[발명의 개시]

본 발명의 첫째의 공작기계의 전동척은, 추축대에 회전이 자유 자재하게 지지된 주축을 회전시키기 위한 주축 모우터와, 상기 주축에 설치되며, 피 파지물을 파지하는 파지죠를 개폐하기 위한 척과, 상기 척을 상대적으로 고정가능한 공작기계의 기체와 상기 척과의 사이에 설치되어, 상기 주축의 회전을, 상기 파지죠의 개폐동작, 또는 상기 주축 및 상기 척의 일체적인 가공회전 동작으로 전환하기위한 회전 전달경로 전환수단과,

상기 척에 설치되어, 상기 회전전달 경로 전환수단이, 상기 파지죠의 개폐 동작측에 전환된때, 상기 주축의 회전을 상기 파지죠의 개폐동작으로 변환하기위한 운동방향 변환수단으로 이루어 진다.

본 발명에서 말하는 공작기계의 기체는, 공작물을 회전하는 주축(spindle)을 구비하고 있는 주축대(head stock), 공구를 회전하는 주축을 구비하고 있는 주축 헤드(spindle head) 기체의 본체를 구성하는 대(台)인 베드(bed) 등을 포함하는 개념이며, 척을 상대적으로 고정가능한 공작기계를 구성하는 부분이면 된다. 회전 전달경로 전환수단은 척을 회전할 수 없도록 고정하는것에 의해 실현되는 것이다. 구체적으로는 회전전달경로 전환수단은, 척의 본체인 척몸체에 걸어맞춤(係合) 구멍을 형성하여, 이 걸어맞춤구멍에 계합 이탈하는 위치결정핀을 유체압 실린더, 나사구동 등의 구동수단으로 구동하여 삽입하는 것이다. 이 구동수단은, 주축대, 또는 베드 등의 기체부분에 설치 된 기구이다.

운동방향 변환수단은, 주축의 회전운동을 파지죠의 피파지물(공작물)파지를 위한 파지운동으로 변환하는 수단이며, 예를 들면 공작기계의 스크롤 척에 끼워 부착되고 있는 기구이다. 구체적으로는, 이 스크롤 척은, 적어도 주축 축선과 수직인 면위에 나선상으로 형성된 스크롤 홈을 가진 스크롤과, 이 스크롤의 외주에 배치되며, 또한 스크롤에 회전자유 자재하게 지지된 척몸체 및 파지죠에 설치되며, 스크롤 홈과 치합되는 스크롤 잇빨(랙)로 구성된다.

본 발명의 둘째 공작기계의 전동 척은,

주축대에 회전자유 자재하게 지지된 주축을 회전시키기 위한 주축 모우터와, 상기 주축에 설치되며, 피(被)파지물을 파지하는 파지죠를 개폐하기 위한 척과,

상기 척을 상대적으로 고정가능한 공작기계의 기체에 상기 척과 계합(係合)이탈 자유 자재하게 설치되어, 상기 척의 회전을 고정하기 위한 척 고정수단과 상기 척에 설치되어 상기 척 고정수단에 의해 상기 척이 고정되었을 때, 상기 추축의 회전을 상기 파지죠의 개폐동작으로 변환하기 위한 운동방향 변환수단으로 이루어진다.

척 고정수단은, 구체적으로는 상기한 회전전달경로 전환수단과 같은 구조의 것이라도 좋다. 또, 운동방향 변환수단도 상기한 같은 구조의 것을 채용해도 좋다. 상술의 첫째 및 둘째의 공작기계의 전동척의 발명은 가공시에 파지죠의 이완을 방지하기 위하여 운동방향 변환수단의 작동을 잠그(lock)어서 파지죠의 작동을 고정하기 위한 이완방지기구를 배치하면 보다 효과적이다. 이 이완방지기구와 병용 또는 단독으로 증력기구를 척 내에 배치하면 더욱 좋다. 증력기구는 운동방향 변환수단에 설치되어, 주축의 토르크를 증대해서 파지죠에 전달하기 위한 것이다. 중력기구를 배치 함에 의해, 파지죠에 의한 피 파지물의 파지를 보다 강력히 할수 있다.

이완방지기구는, 구체적으로는 주축에 설치된 고정 이빨(齒)과 척의 본체인 척몸체에 설치되어, 고정이빨에 계합(係合)이탈 하기위한 삽입이빨(揷入齒)과, 계합 이탈을 위하여 삽입이빨을 구동하기 위한 삽입이빨(齒)구동수단으로 형성된다. 이 기구 이외에도 주축과 척몸체 사이의 상대이동을 방지 하기위하여 온-오프(ON-OFF)가능한 클러치를 배치해도 좋다.

이 클러치는, 환형상(環形狀)의 이동클러치 이빨과, 이에 계합 이탈 하기위한 환형상의 고정클러치 이빨로 구성된 것이 좋다. 이동클러치 이빨의 구동은 유체압으로 구동되는 실린더 구동수단을 사용하면 좋다. 척의 외부로부터 유체압을 공급 하기위하여 유체계수(流體繼手)를 사용하는데, 척 고정수단에 설치된 유체압 공급로를 사용하면 기구가 보다 간소하여 효과적이다.

증력기구는, 유성치차기구, 차동치차기구 등의 감속 치차기구를 채용하면 좋다. 유성치차기구는, 주축에 고정된 태양치차와, 척의 본체인 척몸에 형성된 내치 치차(內齒齒車)와 스크롤(scrol)에 회전자유 자재하게 설치되어, 태양치차 및 내치치차에 동시에 치합(齒合)되는 유성치차로 형성된다.

상술한 주축 모우터는 주축에 로우터를 고정하고, 주축대에 스테이터를 고정한 빌트인 모우터를 채용하면 콤팩트하고 간소한 구조가 된다.

또 주축 모우터는 파지죠의 이동위치를 제어 가능한 제어 모우터이면 좋다.

상술한 첫째 발명의 공작기계의 전동척은, 다음과 같은 단계(step)로 작동시키면 보다 효과적이다. 최초로 회전전달경로 전환수단에 의해 척의 회전을 구속하고, 주축 모우터에 의해 주축을 회전시켜서, 이 주축의 회전을 운동방향 변환수단에 의해 운동방향을 변환해서 파지죠를 개폐방향으로 이동시킨다.

상술한 첫째 발명의 공작기계의 전동척은 다음과 같은 단계로 작동시키면 보다 효과적이다. 최초로 척고정수단에 의해 척 몸체를 기체(機體)에 고정하고, 주축 모우터에 의해 주축을 회전시켜, 이 주축의 회전을 운동방향 변환수단에 의해 운동방향을 변환해서 파지죠를 개폐방향으로 이동시킨다.

상술의 주축의 정지는, NC기능으로서 표준적인 기능인 주축의 방향설정 기능을 이용하여 소정의 각도위치로 위치결정을 하여서 행하면 용이하게 제어할 수 있다. 또한 피 파지물을 파지할 때의 주축 모우터의 출력 토르크는 가공시의 토로크 보다 큰 토로크를 설정하면 좋다.

본 발명은 공작기계의 전동척과 그의 파지(把持) 죠(jaw) 개폐 방법에 관한 것이다.

더욱 상세히는 주축을 구동 하기위하여 전동기의 동력을 이용하여 척(chuck)의 죠 개폐를 행할 수 있는 공작기계의 전동 척과 그 파지죠 개폐방법에 관한 것이다.

도1은 본발명의 실시의 형태1을 나타낸 것이고, NC선반의 주축대의 단면도.

도2는 도1의 우측면도.

도3은 본발명의 실시의 형태2를 표시하는 것이며,NC선반의 주축대의 단면도.

도4(a)는 도3의 부분확대도

도4(b)는 도4(a)의 A-A선에서 절단한 확대 단면도.

도5는 본발명의 실시의 형태3을 표시하는 것이며, 척의 단면도.

도6은 도5의 우측면도.

도7(a)는 본발명의 실시의 형태4를 나타낸 것이며, NC선반의 주축대 단면도.

도7(b)는 도7(a)의 B-B선에서 절단한 단면도.

도8은 주축의 회전을 검출하기위한 주축각도 검출기구를 나타내는 단면도.

도9는 전동척의 제어장치를 나타내는 기능 블록도 이다.

[실시의 형태1]

이하, 본 발명의 가장 좋은 형태를 도면에 따라서 설명한다. 도1은 본 발명의 실시의 형태1을 표시하며 NC선반의 주축대의 단면도이고, 도2(a)는 도1의 우측면도이며, 도2(b)는 도2(a)의 A 사시도이다.

NC 선반의 주축대(1)의 전면의 내공에는 원통상의 베어링 리테이너(1a)가 보울트(도시안됨)로 고정되어 있다.

회전축베어링(3)의 내륜은 너트(9)에 의해 주축(2)에 고정되어 있다.

베어링 리테이너(1a)의 내공에는 축베어링(3)의 외륜이 삽입 지지되며, 이 축베어링(3)에 의해 주축(2)이 회전자유 자재하게 주축대(1)에 지지되어 있다.

베어링 리테이너(1a)의 전면에는, 프런트 커버(1b)가 도시하고 있지 않은 보울트로 고정되어 있다. 주축(2)의 외주에는, 빌트인(built-in)모우터(4)의 로우터(5)가 고정되어 있다. 로우터(5)의 외주위치에는 코일이 감겨져 있는 스테이터(6)가 배치되며, 스테이터(6)는 주축대(1)에 고정되어 있다.

스테이터(6)의 케이스(7)외주에는, 냉각유를 안내하기 위한 냉각로(8)가 형성 되어있다. 냉각로(8)에 냉각유를 안내함으로서, 빌트인 모우터(4)로 부터의 발열을 냉각유가 흡수해서 냉각한다. 빌트인 모우터(4)의 구조와 기능은 공지이며, 그 상세한 설명은 여기서는 생략한다. 주축(2) 및 주축대(1)의 후부에는 후술할 주축(2)의 회전속도(회전수) 및 회전각도 위치를 검출하기 위한 회전 속도·회전각도·위치검출수단 (예를들면, 광학식 엔코더, 자기식 엔코더 등), 주축(2)을 주축방향설정(orientation)위치에 위치결정을 하기 위한 주축방향설정용 센서 등으로 이루어진 주축방향설정기구가 설치 되어있다.

즉, 이 빌트인 모우터(4)는 도시하지 않은 제어장치에 의하여 회전속도·회전위치 검출수단의 속도 피이드 백(feed back)신호로 주축(2)을 소정의 회전속도로 회전시킬 뿐만 아니라 회전속도·회전각도 위치검출수단의 위치 피이드백 신호로 주축의 회전각도위치, 즉 척의 파지죠의 이동위치를 위치결정제어 가능한 제어모우터로 된다.

파지죠, 예를 들면, 파지죠의 이동 스트로우크(stroke)상의 소정위치(예를 들면, 상측 스트로우크 엔드(end), 하측 스트로우크 엔드)를 원점으로 해서 이동·위치결정제어 된다. 또, 제어장치에 주축방향설정 동작지령을 실행시킴에 의해, 주축(2)을 소정의 주축방향설정 각도위치(회전방향)로 위치결정 할 수 있다.

이 주축방향설정기구, 제어모우터는 후술할 것이므로 여기서는 상세한 설명을 생략한다. 주축(2)의 앞끝면(前端面)에는 타의 부분 보다 직경이 큰 주축끝(端)(10)이 일체로 형성되어 있고, 주축 끝(10)은, 면판, 척, 센터 등을 부착하기 위한 부분이다. 주축끝(10)의 앞끝면(11)에는 원형의 면판(12)이 보울트(13)에 의해 고정 되어있다.

면판(12)에는 척(15)이 부착 되어있다. 면판(12)의 앞끝면(16)에는 척(15)을 구성하는 부품인 스크롤(17)이 보울트(18)로 고정 되어있다. 스크롤(17)의 앞끝면에는 주축(2)의 중심선을 중심으로 하는 와권형상(渦卷形狀)의 스크롤 홈(19)이 형성 되어있다.

스크롤(17)의 외주에는 척몸체(20)가 배치 되어있다. 척몸체(20)는 앞끝면이 닫혀진 원통형상의 제1부재(21)와 이에 계합(係合)하는 환형상의 제2부재(22)로 구성 되어있다. 제1부재(21)의 개방된 후면에는 보울트(23)로 환형상의 제2부재(22)가 고정 되어있다. 제1부재(21)의 앞끝면에는 등각도 및 반경방향으로 3개(本)의 마스터 죠 안내홈(24)이 형성 되어있다.(도2 참조)

제2부재(22)는 스크롤(17)의 외주에 축베어링(29)에 의해 회전자유 자재하게 지지 되어있다. 결국, 척몸체(20)는 스크롤(17)의 외주에 회전자유 자재하게 지지되어있다. 도2(b)에 나타낸 바와 같이 제1부재)(21)의 마스터죠 안내홈(24)에는, 슬라이딩 운동면(24a, 24b, 24c)이 형성 되어있다. 마스터 죠 안내홈(24)에는 마스터 죠(26)가 슬라이딩이 자유 자재 하게 삽입 되어있다.

마스터 죠(26)에는, 마스터죠 안내홈(24)의 슬라이딩 운동면(24a, 24b, 24c)의 요철에 대응하도록 슬라이딩 운동면(25)이 형성 되어있다

마스터 죠(26)의 후면에는 스크롤 이빨(랙)(28)이 형성 되어있다.

마스터 죠(26)의 앞면에는, 공작물을 직접 붙잡는 죠(30)가 보울트(31)로 고정 되어있다. 즉, 공작물을 파지하기위한 파지 죠는, 마스터 죠(26)와 죠(30)로 구성된다.

마스터 죠(26)의 스크롤 이빨(28)과 스크롤(17)의 앞면의 스크롤 홈(19)과는 치합 되어있다. 이 때문에, 척몸체(20)의 회전을 멈추게 해서 주축(2)을 구동하면 스크롤(17)이 회전하고, 마스터 죠(26)는 반경방향으로 구동되어 죠(30)가 이동하고 공작물을 파지하고 풀어준다. 이 실시의 형태 1에서는 파지죠를 마스터 죠(26)와 죠(30)로 구성한다고 설명하고 있지만, 양자를 일체의 것으로 구성한 파지죠 이여도 좋다.

[척 고정수단 40]

척 고정수단(40)은 척몸체(20)를 회전하지 않도록 주축대(1)에 고정하기위한 고정기구이다. 제2부재(22)의 외주에는 위치결정구멍(41)이 주축(2)의 중심선과 직교하는 방향(반경방향)에 형성 되어있다.

또 주축대(1)의 전면과 척(15)의 외주위치에는 위치결정부재 구동기구(42)가 배치 되어있다. 위치결정부재 구동기구(42)는 위치결정부재(43)를 가지고 있고, 이것에 피스턴(44)을 구비하고 있다.

위치결정부재(43)의 선단에는 삽입부(45)가 있으며, 이 삽입부(45)는 위치 결정구멍(41)에 삽입 된다. 피스턴(44)은 실린더(46)내에 슬라이딩이 자유자재하게 삽입 되어있다. 실리더(46)에는 압축공기, 압축유 등의 압력유체가 압력유체로(47)부터 공급되므로, 피스턴(44)은 실린더(46)의 내부를 슬라이딩 한다. 위치결정부재(43)의 삽입부(45)가 위치결정구멍(41)에 삽입된 위치인가, 또는 이탈한 위치인가는, 예를 들면 근접스위치, 리미트스위치 등의 센서(48)로 검지된다.

[실시의 형태1의 전동 척의 작동]

다음에, 상기 실시의 형태1의 전동 척의 작동을 설명한다.

척(15)에 공작물이 파지되도록 하려면 후술하는 전동척 제어장치(도9 참조)의 제어에 의해 공지의 주축방향설정기구(도시않함)에 지령하여 주축(2)을 미리 정해진 각도위치의 부분에 정지시킨다.

다음에, 압력유체로(47)에 압력유체를 공급하고, 실린더(46)내에 공기를 넣어 피스턴(44)을 구동하여서, 그 삽입부(45)를 척몸체(20)의 위치결정구멍(41)에 삽입시킨다.

이 삽입부(45)의 위치결정구멍(41)으로 삽입함에 의해, 척몸체(20)는 주축대(1)에 고정된다. 즉, 척몸체(20)는 회전이 규제된 상태로 된다. 이 상태에서 빌트인 모우터(4)를 회전 구동하여서, 주축(2)을 소정의 회전속도, 회전수, 토르크로 죠(30)가 소정의 파지지름 위치에 도달하도록 위치제어한다. 이 빌트인 모우터(4)의 회전구동에 의해 주축(2)의 회전과 함께 스크롤(17)도 회전 구동된다.

마스터 죠(26)의 스크롤 이빨(28)과 스크롤(17)의 스크롤 홈(19)과는 치합하고 있기 때문에, 척 몸체(20)의 회전을 정지하고, 주축(2)을 구동하면, 마스터 죠(26)는 제1부재(21)의 마스터 죠 안내홈(24)내를 반경방향 중심부로 향하여 구동되어 이것과 일체의 죠(30)가 이동하여 공작물을 파지한다. 공작물의 파지를 풀어줄 때는, 빌트인(built-in) 모우터(4)를 역방향으로 구동시키면, 마스터 죠(26)는 제1부재(21)의 마스터 죠 안내홈(24)내를 반경방향 외측으로 향해서 구동되며 죠(30)가 이동하여 공작물을 파지 상태에서 풀어준다.

[실시의 형태2]

도3, 도4 (a),(b)는 실시의 형태2를 표시하는 것이며, 도3은 NC선반의 주축대의 단면도이며, 도4(a)는 도3의 부분확대도 이며, 도4(b)는 도4(a)의 A-A선에서 절단한 확대 단면도이다.

실시의 형태2는, 가공중에 척의 스크롤기구와 주축(2)과의 사이에 상대 회전을 시키지 않기 위한 이완방지기구(49)를 구비하고 있다. 상기한 실시의 형태1의 것은, 주축(20)이 정회전하여 공작물을 절삭하는 때는 죠(30)가 공작물을 파지하는 방향으로 절삭 토르크가 작용하여, 스크롤(17)을 회전시키기 때문에 가공중에 공작물의 파지가 이완되는 일은 없다.

실시의 형태1과 같은 스크롤 척은 스크롤(17)의 스크롤 홈(19)과 마스터 죠(26)의 스크롤 이빨(28)과의 치합에 따른 마찰력에 의하여 치합의 상대이동을 방지 하여서 공작물을 파지하고 있다. 그러나, 주축(2)을 역회전 시키어 절삭할 경우 이 마찰력의 크기 보다도 절삭에 따른 이완토르크가 큰 경우, 주축(2)과 척몸체(20)가 상대 회전운동을 일으키어 죠(30)가 이동하여 공작물의 파지가 이완되는 경우가 있다. 이와 같은 현상은 주축(2)을 정회전 시키어 절삭할 때 죠(30)가 중심으로 부터 반경방향의 외측으로 이동하여 공작물을 내측으로 부터 파지하는 형태의 척에서도 일어난다.

이하, 이 이완방지기구(49)를 도4(a),(b)에 따라 설명한다.

또, 도4(a)(b)에 표시한 부호는 실시의 형태1과 실질적으로 동일한 부재에는 동일부호를 붙이고 있다. 척몸체(20)에 형성된 위치결정구멍(41)의 내주면에는 이 위치결정구멍(41)의 중심선과 직교하는 방향에 제1캠 슬라이딩구멍(50)이 형성되어 있다.

제1캠 슬라이딩구멍(50)에는 핀 형상의 제1캠(51)이 슬라이딩이 자유 자재하게 되는 상태로 삽입 배치 되어있다. 제1캠 슬라이딩구멍(50)의 전방에는 코일스프링(52)이 삽입 배치 되어있다. 제1캠(51)의 후단면에는 제1캠(51)의 축선과 약 45°의 경사를 이루고 있는 캠면(53)이 형성 되어있다.

제1캠(51)의 중간부에는 제1캠(51)의 축선과 약45°의 경사를 이루는 캠면(54)이 형성 되어있다. 제1캠(51)의 캠면(54)은 핀형상의 제2캠(55)의 일단에 형성된 캠면(56)과 계합 되어있다. 제2캠(55)은 핀 형상의 것이며, 제2캠 슬라이딩구멍(57)에 슬라이딩이 자유 자재하게 되는 상태로 삽입 배치 되어있다. 제2캠 슬라이딩구멍(57)의 중심축선은 제1캠(51)의 중심축선과 직교하도록 배치 되어있다.

제2캠(55)의 다른쪽 끝에는 제1캠(51)의 축선과 약45°의 경사를 이루는 캠면(58)이 형성 되어있다. 캠면(58)은 실린더통(60)의 외주에 형성된 캠면(61)에 계합 되어있다. 실린더통(60)은 환형상으로 되어 있으며, 환형상의 실린더통 슬라이딩구멍(62)에 슬라이딩이 자유 자재하도록 삽입 배치 되어있다.

실린더통(60)내에는 120°간격으로 3개의 이완방지핀 슬라이딩구멍(66)이 형성 되어있다. 도3, 도4(a)(b)는 3개의 이완방지핀 슬라이딩구멍(66)의 안쪽에 있는 1개를 도시한 것이다. 이완방지핀 슬라이딩구멍(66)에는 이완방지핀(65)이 슬라이딩이 자유 자재하도록 삽입 배치 되어있다. 이완방지핀(65)의 중간부에는 피스턴(67)이 형성되어, 이 피스턴(67)이 이완방지핀 슬라이딩구멍(66)에 슬라이딩이 자유 자재로 하도록 삽입 되어있다. 피스톤(67)의 전방에는 코일스프링(68)이 척몸체(20)의 사이에 배치되어, 항상 이완방지핀(65)이 후방에 이동할 수 있도록 힘을 가하고 있다.

이완방지핀(65)의 전방의 주위면(周圍面)에는 축선방향으로 절결(切缺)한 안내평면(70)이 형성 되어있다. 안내평면(70)에는 이 평면과 직교하는 방향으로 보울트(71)가 척몸체(20)에 나삽(Screw in) 하여 배치 되어있다. 이 보울트(71)의 선단과 이완방지핀(65)과 안내평면(70)이 근소한 간격으로 배치 되어있다. 따라서 이완방지핀(65)은 이완방지핀 슬라이드구멍(60)안에서 회전하지 않고 슬라이딩이 가능하다.

이완방지핀(65)의 후단에는 삽입 이빨(72)이 형성 되어있다.

한편, 주축(2)에 고정 되어있는 면판(12)의 전면에는 환형상으로 고정이빨(75)이 형성 되어있다. 고정이빨(75)에 삽입이빨(72)이 삽입되면, 면판(12)과 척몸체(20)의 사이에 상대이동이 생기지 않기 때문에 주축(2)이 역회전하여 공작물을 절삭할 때, 죠(30)가 공작물을 풀어주는 방향으로 절삭 토르크가 작용하여도 주축(2)과 척몸체(20)사이에서 상대회전이 발생하지 않는다.

[실시의 형태2의 전동척의 작동]

다음에 상기 실시의 형태2의 작동을 설명한다. 상기 실시의 형태1과 마찬가지로 척(15)에 공작물을 파지시키고저 할 때, 도시하지 않은 제어장치의 제어에 의해 후술하는 주축방향 설정기능으로 주축(2)을 사전에 정해진 각도위치에 정지시켜서, 척고정수단(40)의 삽입부(45)를 척몸체(20)의 위치결정구멍(41)에 삽입한다.

이 삽입부(45)의 위치결정구멍(41)에 삽입함에 의해 척몸체(20)는 주축대(1)에 회전하지 않도록 고정된다. 척 몸체(20)는 회전이 규제된 상태로 된다.

삽입부(45)의 선단에는 제1캠(51)의 캠면(53)과 동일경사의 캠면(도시하지않음)이 형성되어 있으며, 삽입부(45)의 선단 캠면에 제1캠(51)의 캠면(53)에 접하여 있어 제1캠(51)을 코일스프링(52)의 치우치는 힘에 거슬러서 눌러 제1캠 슬라이딩구멍(50)에 따라서 이동시킨다.

제1캠(51)의 이러한 이동에 의해, 제1캠(51)의 캠면(54)이 제2캠(55)의 캠면(56)을 눌러서, 제2캠(55)을 제2캠 슬라이드구멍(57)에 따라 이동시킨다. [도4(a)의 상방향] 후술하게될 실시의 형태4 에 표시한 바와 같이 [도7(a)참조], 삽입부(45)에서 공기압을 공급하여 이 공기압에 의하여 제1캠(51)을 이동시켜도 좋다.

제2캠(55)이 제2캠 슬라이딩구멍(57)에 따라 이동하면, 캠면(58)이 실린더 통(60)의 캠면(61)을 밀어 눌름으로서 실린더통(60)을 코일스프링(68)에 대항하여 전방으로 이동시킨다. 실린더통(60)의 전방으로의 이동에 의해, 실린더통(60)에 피스턴(67)이 계합하여 있기 때문에 3개의 이완방지핀(65)이 전방으로 동시에 이동하여 삽입이빨(72)과 고정이빨(75)과의 치합이 해제된다.

이 상태에서 빌트인 모우터(4)를 회전구동하여, 주축(2)을 소정의 회전속도와 회전수로 회전시켜 죠(30)가 소정의 파지지름위치에 도달하도록 위치 제어한다. 이 빌트인 모우터(4)의 회전구동에 의해 주축(2)의 회전과 함께 스크롤(17)도 회전 된다. 이하 상기 실시의 형태1과 같은 작동으로 죠(30)를 구동한다.

[실시의 형태3]

도5, 도6은 실시의 형태3을 표시하는 것이며, 도5는 척의 단면도이며, 도6은 도5의 우측면도이다. 실시의 형태3은 척의 스크롤기구와 주축(2)과의 사이에 증력기구(80)를 배치한 것이다.

증력기구(80)는 죠(30)가 공작물을 파지하는 때의 파지력을 증대시키기 위한 치차기구이다.

상기한 바와 같이 실시의 형태1의 것은, 주축(2)을 역회전시키어 절삭할 때, 스크롤 홈(19)과 스크롤 이빨(28)과의 사이의 마찰력 보다 절삭에 의한 이완토르크가 커지는 경우, 주축(2)과 척몸체(20)가 상대 회전운동을 일으키어서 죠(30)가 이동해서 공작물의 파지가 이완되는 경우가 있다.

증력기중(80)은, 이러한 이완을 방지 하기 위하여 스크롤기구의 척킹 토르크(chucking torque)를 통상의 절삭시의 토르크 보다 증대 시키는 토르크 증대기구 이다. 이하 상기 증력기구(80)를 도5에 따라서 설명한다. 또한 도5에 있어서의 실시의 형태1과 실질적으로 동일한 부재는 동일한 부호로 표시되어 있다.

주축단(10)에 고정된 면판(12)의 전면(81)에는 구동치차 고정판(82)이 보울트(83)에 의해 고정 되어있다. 구동치차 고정판(82)의 중심공에는 암나사(84)가 형성 되어있다. 암나사(84)에는 원통형상의 구동치차 본체(85)의 후단이 나삽(Screw in) 고정 되어있다. 구동치차 본체(85)의 외주에는 구동치차(86)가 형성되어있다. 결국, 주축(2)에 구동치차 본체(85)의 일단이 고정되게 된다.

구동치차 본체(85)의 전방의 외주에는, 니들베어링인 전동체(87)를 통하여 원통형상의 스크롤 지지통(90) [제1부재(21)와 일체로 후방으로 뻗어있는 작은 지름의 원통부]이 회전이 자유 자재한 상태로 지지 배치 되어있다.

스크롤 지지통(90)의 후방의 내주면에는 암나사가 형성되어 있고, 이 암나사에 환형상의 지지링(91)이 나삽(Screw in)되어있다. 지지링(91)의 내공(92)은, 구동치차본체(85)의 외주면에 접하여 있으며, 스크롤 지지통(90)의 후단을 구동치차 본체(85)로 회전 자유 자재하게 지지하고 있다.

스크롤 지지통(90)의 전방 외주에는, 축베어링(95)를 통해서 스크롤(96)이 회전자유 자재하게 지지 배치 되어있다. 스크롤(96)의 전단면에는, 주축(2)의 중심선을 중심으로 하는 와권(渦卷)형상의 스크롤 홈(19)이 형성되어 있다. 이 스크롤 홈(19)에 마스터 죠(26)의 후면에 형성된 스크롤 이빨(랙)(28)이 치합하고 있다.

스크롤(96)의 후단 내주면에는, 내치 치차(97)가 형성 되어있다.

상술한 구동치차(86)와 내치치차(97)에는, 동시에 3개의 중간치차(100)가 치합하여 있다. 중간치차(100)의 축(101)은 척몸체(20)의 제2부재(22)에 니이들 베어링인 전동체(102)를 통해서 회전 자유 자재하게 지지 되어있다.

결국, 구동치차(86), 중간치차(100) 및 내치치차(97)는 치차기구를 구성하여 일종의 감속기구의 역할을 하고 있다.

[실시의 형태3의 전동척의 작동]

다음에 상기 실시의 형태3의 작동을 설명한다. 상기 실시의 형태1과 같이 척(15)에 공작물을 파지시키도록 하기 위하여는, 도시하고 있지않은 제어장치의 제어에 의해 후술하는 주축방향 설정기구에 주축(2)을 미리 정하여진 각도위치에 정지시켜서, 척 고정수단(40)에 의해 척몸체(20)를 주축대에 고정한다.

주축(2)을 구동하여 회전시키면, 이와 일체의 구동치차(86)가 회전구동된다.

구동치차(86)의 회전에 의해, 중간치차(100)가 자전(自轉)하고, 이것과 치합 하고 있는 내치치차(97)가 감속하여서 회전 구동된다. 이 감속에 의해 주축(2)의 토르크는 절삭가공 토르크 보다 증대된다. 내치치차(97)가 회전 되면, 이것과 일체의 스크롤(96)도 척몸체(20)와의 사이에서 상대 회전된다.

따라서, 상술의 실시의 형태1과 같은 원리로 마스터 죠(26)가 주축 축선을 중심으로 하는 반경방향으로 이동하여 죠(30)를 이동시킨다.

실시의 형태3의 것은, 실시의 형태1의 것에 비해서 치차기구로 이루어지는 증력기구(80)를 구비하고 있기 때문에 척의 체결력이 강하다 라는 특징이 있다.

특히, 실시의 형태3의 것은, 스페이스가 제한되기 때문에 큰 토르크를 내는 모우터를 설치하기가 어려운 빌트인 모우터로 절삭에 필요한 충분한 척킹력을 척(15)에 가하는 것이 가능하게 된다.

[실시의 형태4]

도7(a)는 실시의 형태4를 표시하는 것이며, 척의 단면도이다.

도7(b)는 도7(a)의 B-B선에서 절단한 확대 단면도이다. 상기 실시의 형태3은 감속치차기구에 의해 주축(2)의 회전을 감속하여서 스크롤(96)에 전동하는 것이 었다.

실시의 형태4는, 감속치차기구를 유성치차기구로 한 것이다. 또, 이완방지기구의 구동에 공기압을 사용한 점에 특징이 있다.

주축단(10)의 전방에는, 면판(12)이 보울트로 고정되어 있다. 주축단(10)에 고정된 면판(12)의 전면(81)에는 구동치차고정판(82)이 보울트(83)에 의해 고정되어 있다. 구동치차 고정판(82)의 중심공에는 니이들 베어링인 전동체(87)에 의해 원통형상의 스크롤 지지통(90)이 회전 자유 자재하게 지지하여 배치 되어있다. 스크롤 지지통(90)은 그 전방으로 뻗어있는 제1부재(21)와 일체이다.

구동치차 본체(85)의 외주에는 구동치차(86)가 형성되어 있다. 결국,주축(2)에 구동치차 본체(85)가 고정되어 있는 것으로 된다. 스크롤 지지통(90)의 전방 외주에는, 축베어링(95)를 통해서 스크롤(96)이 회전 자유 자재하게 지지되어 배치 되어있다. 스크롤(96)의 전단면에는 주축(2)의 중심선을 중심으로 하는 와권형상의 스크롤 홈(19)이 형성 되어있다. 이 스크롤 홈(19)에 마스터 죠(26)의 후면에 형성된 스크를 이빨(랙)(28)이 치합 되어있다.

스크롤 지지통(90)과 일체의 제1부재(21)의 내주면에는 내치치차(97)가 형성되어있다. 상술한 구동치차(86)와 내치치차(97)의 사이에는, 3개의 중간치차(100)가 등각도 위치로 배치되며, 양자에 치합되어 있다.

중간치차(100)의 축(101)은, 스크롤(96)에 니이들 베어링인 전동체(102)에 의해서 회전 자유 자재하게 지지되어 배치되고 있다.

결국, 구동치차(86),중간치차(100) 및 내치치차(97)는 유성치차기구를 구성하고, 일종의 감속기구의 역할을 한다. 즉, 상기 유성치차기구는 구동치차(86)가 회전구동하는 태양치차, 중간치차(100)가 자전과 공전을 하는 치차, 내치치차(97)가 고정되는 애뉼러 치차(annular gear)스크롤(96)이 회전 구동되는 아암(arm)이 되어 치차기구를 구성한다.

제1부재(21)와 일체로 고정된 제2부재(22)에는, 위치결정구멍(41)이 형성되어있다. 위치결정구멍(41)에는 상술한 실시의 형태 2의 위치결정부재(43)(도1 참조)와 같은 구조를 한 것이 삽입된다. 이 실시의 형태4 에서는 위치결정부재(43)의 중심에는 가압공기를 공급하기 위한 공급구(도시 않함)를 구비하고 있다. 위치결정구멍(41)에 위치결정부재(43)가 삽입되면 제어 밸브를 열게하여 가압공기가 공급된다.

제2부재(22)에는 환형상의 실린더통(111)이 배치 고정되어 있다. 제2부재(22)와 실린더통(111)과의 사이에 환형상의 공간인 실린더실(110)이 구획되어 있어, 이 실린더실(110)은 단면이 직사각형(rectangular)을 한 것이다. 실린더실(110)에는 환형상의 피스턴(112)이 삽입 되어있다.

실리더실(110)과 피스턴(112)은 공기압으로 작동하는 실린더기구를 구성 한다.

공기압은, 제2부재(22)와 실린더통(111)에 형성된 공기공급로(101)에 의해 공급되며, 피스턴(112)을 구동한다. 한편, 피스턴(112)의 단면의 돌기에 접촉하도록 그 후방에는 클러치판(113)이 배치되어 있다. 한편, 구동치차 고정판(82)의 전방에는, 3개(本)의 안내핀(114)이 등각도 위치로 배치 고정되어 있다. 안내핀(114)에는 환형상의 클러치 판(113)이 전후 움직임이 자유 자재 하도록 배치되어 있다.

클러치 판(113)의 후방에는, 등각도 위치에 코일스프링(115)이 배치 되어 있다.

코일스프링(115)은, 언제나 피스턴(112)을 전방으로 구동하는 것이다. 클러치 판(113)의 전방의 단면에는 클러치 이빨(116)이 형성되어 있다.

클러치 이빨(116)과 대향하는 위치의 제2부재(22)의 후방에는 클러치 이빨(117)이 형성되어 있다. 클러치 이빨(116)과 클러치 이빨(117)이 치합되면 제2부재(22)와 주축(2)은 상대 이동하지 않도록 고정되어 있다.

[실시의 형태4의 전동 척의 작동]

다음에, 상기 실시의 형태4의 작동을 설명한다. 상기 실시의 형태1과 같이 척(15)에 공작물을 파지하고져 할 때는, 도시하지 않은 제어장치의 제어에 의해 후술하는 주축 방향설정 기구에 의해 주축(2)을 미리 정한 각도위치에 정지시켜서, 척 고정수단(40)에 의해 척몸체(20)를 주축대에 고정한다.

위치결정부재(43)의 중심을 통과하여 위치결정구멍(41)에 공급된 가압공기는 제2부재(22)와 실린더통(111)에 형성된 공기공급로(101)에 공급되며, 피스턴(112)을 구동한다. 피스턴(112)의 구동에 의해 클러치판(113)이 코일스프링(115)을 압축하여 후방으로 이동된다. 상기 이동에 의해 클러치 이빨(116)과 클러치 이빨(117)과의 치합이 해제된다. 상기 해제에 의해 척몸체(20)의 제2부재(22)와 주축(2)은 상대회전이 가능하게 된다.

상기 실시는 형태2에서 설명한 바와 같이, 삽입부(45)가 위치결정구멍(41)에 삽입되었을 때, 기구적으로 피스턴(112)을 이동시켜도 좋다. 척몸체(20)가 고정되어있기 때문에, 내치치차(97)도 고정 되어있다.

이러한 상태에서 주축(2)을 구동하여 회전시키면, 이와 일체의 구동치차(86)가 회전구동된다. 구동치차(86)의 회전에 의해, 중간치차(100)가 자전과 공전을 하고, 스크롤(96)이 감속하여 회전 구동된다. 이 스크롤(96)의 감속회전에 의해 주축(2)의 토르크는 증대 된다.

[주축각도 검출기구 110]

도8은, 주축의 회전을 검출하기 위한 엔코더의 부착상태를 표시하는 단면도이다.

주축(2)을 척고정수단(40)에 의해 소정각도 위치에 고정하기 위하여는, 주축(2)을 소망의 각도위치로 정지제어 하지 않으면 안된다. 이를 위해서는, 주축(2)의 회전각도를 항상 검출하여 그 검출결과에 의해, 주축(2)을 구동하는 빌트인 모우터(4)의 회전을 제어하지 않으면 안된다.

주축(2)의 후단외주에는 키이에 의해서 검출링 고정통(111)이 회전불능하도록 지지되며, 또한 고정너트(112)에 의해 축선방향으로 이동하지 않도록 고정되어 있다.

검출링 고정통(111)의 외주에는 2개의 환상의 검출링(113)이 고정 되어있다. 검출링(113)의 외주에는 정한 각도 피치로 요철이 형성되어 있다. 한편, 주축대(1)의 최후단면에는 검출센서 고정환(固定環)(115)이 보울트에 의해 고정되어 있다.

검출센서 고정환(115)의 후단면과 검출링(113)의 외주위치에는, 펄스 제네레이터(pulse generator)(114)가 배치 고정되어있다. 주축(2)이 회전하면, 검출링(113)의 외주면의 요철을 펄스 제네레이터(114)가 펄스로서 검출하여서 주축의 회전을 검출한다. 이들의 원리는 공지이며, 여기에서는 상세한 설명은 생략한다.

[전동척 제어장치 120]

도9는, NC장치내의 전동척 제어장치(120)의 기능 블록도이다.

전동척 제어장치(120)는 NC장치에 설치되어 있는 제어장치이다. NC장치는 CPU(121)를 가지고 있고, CPU(121)에 의해 여러 가지의 데이터처리를 행한다.

CPU(121)에는 버스(bus)(122)를 통해서, ROM, RAM등이 접속되어 있다.

(도시하지 않음) CPU(121)는 ROM에 기억 되어있는 시스템프로그램 및 데이터와 RAM에 로드되는 프로그램 및 데이터에 따라 동작한다.

또, 버스(bus)(122)에는 인터페이스회로(interface circuit)를 통해서, 표시수단(123), 입력수단(124)이 접속되어 있고, 이들에 의해 오퍼레이터와의 정보의 입출력을 행할 수 있다. 표시수단(123)은 CRT나 액정표시기 등으로 구성되어 있다. 입력수단(124)은 키보드나 회전식의 다이얼등으로 구성 되어있다. RAM중의 메모리 영역에는 NC가공프로그램(136)이 기억되어 있고, 이 NC가공그프로그램(136)에 따라서, 인터페이스회로(125), 공구고정대(tool post)의 X축의 위치결정장치(127), 공구고정대의 Z축의 위치결정장치(131)에 각각 지령 펄스를 보낸다.

인터페이스회로(125)는 주축회전 지령신호를 받아서 앰프(amplifier)(126)에 보내 증폭하여 빌트인 모우터(4)에 필요한 동작을 지령한다. 빌트인 모우터(4)의 회전은 펄스 제너레이터(114)에 의해 검출되며, 최종적으로 CPU(121)에 피이드 백(feed back)되며, 주축(2)의 각도와 속도가 검지된다. 즉 빌트인 모우터(4)는 Z축의 주위의 회전인 C축 제어가 가능한 모우터이다. 위치결정장치(127)는 CPU(121)로 부터의 지령펄스를 받아 앰프(128)를 통해 X축 구동모우터(129)를 구동한다.

X축 구동모우터(129)의 회전은 펄스 제네레이터(130)에 의해 검출되며 위치 결정장치(127)에 피이드백 되어 위치제어된다. 위치결정장치(131)는 CPU(121)로 부터의 지령펄스를 받아 앰프(132)를 통해 Z축 구동모우터(133)를 구동한다. Z축 구동모우터(133)의 회전은 펄스제네레이터(134)에 의해 검출되며 위치결정장치(131)에 피이드백 되어 위치 제어된다.

이들의 처리는 CPU(121)가 NC처리프로그램에 따라서 동작하는 것에 의해 실현된다. NC처리프로그램의 기능은 공지이며, 그 상세한 기능에 대해서는 설명을 생략한다. NC장치로 부터의 지령펄스에 의해, 상술의 빌트인 모우터(4)의 회전속도, 회전수, 토르크의 크기, 정회전, 역회전, 정지를 지정하기도 하고 C, X, Z축의 각 축 구동모우터(4)(129)(133)를 제어하여서 각 축의 위치결정이나 이동제어를 행한다.

푸트 스위치(Foot Switch)(135)는 오퍼레이터의 발로, 상술한 척(15)의 개폐를 조작하기 위한 스위치이다. 척 제어 프로그램(137)은 후술할 내용과 같이 빌트인 모우터(4)의 기동·정지, 척 고정수단(40)의 동작 등을 미리 프로그램된 순서로 제어하고, 척의 파지와 풀어짐을 제어하기 위한 프로그램이다. 상술한 바와 같이 빌트인 모우터(4)의 토르크와 죠(30)에 의한 공작물의 파지력은 상관 관계가 있다.

주축토르크 설정메모리(138)는 이 빌트인 모우터(4)의 토르크를 설정하고 척의 파지력을 설정하기 위한 메모리 이다.

즉, T = K·α (단 T: 빌트인 모우터의 회전 토르크, α: 척의 파지력, K: 정수)의 관계이다. 따라서, 주축(2)의 빌트인 모우터(4)의 토르크를 변경하는 것에 의해 척의 파지력을 변화시킬 수 있다.

[전동척 제어장치 120의 작동]

이하, 상술의 전동척 제어장치(120)를 중심으로 한 작동의 설명을 실시의 형태1 의 NC선반에 의한 가공을 예로서 설명한다.

(1) NC가공 프로그램에 의한 소정의 가공을 완료하면, 주축(2)에 정지지령을 CPU(121)가 발한다.

(2) 이 정지지령에 의하여, 빌트인 모우터(4)를 감속하여 소정각도위치에 정지시키고, 다음에 척 고정수단(40)이 작동하여 척몸체(20)를 주축대(1)에 고정 한다.

(3) 오퍼레이터는 NC조작반(도시하지 않음)의 「전환스위치」 (도시하지않음)를 척 개방측으로 바꾸고, 척(15)에 파지되어 있는 가공이 끝난 공작물을 손으로 잡은후, 푸트스위치(135)를 밟는다.

(4) 빌트인모우터(4) (이하 주축 모우터라 한다)가 저속으로 절삭 방향과는 역방향(역회전)으로 회전한다.

(5) 소정회전을 하면 주축 모우터의 회전이 정지되고, 척(15)은 공작물을 풀어준다. 오퍼레이터는 가공이 끝난 공작물을 척(15)으로 부터 떼어 낸다.

(6) 오퍼레이터는 푸트 스위치(135)로 부터 발을 뗀다.

(7) 입력수단(124)으로 부터 상술의 주축 토르크 설정메모리(138)에 소요되는 파지력(Kgｆ)을 입력하고, 주축 모우터의 토르크 값으로서 메모리에 설정한다. 전회의 설정값과 같은 파지력을 사용할 경우에는 이러한 설정이 필요하지 않다.

(8) 오퍼레이터는, NC조작반의 「전환스위치」를 척을 닫는쪽(closing side)으로 바꾸고, 미가공의 공작물을 손으로 잡고, 죠(30)의 중심위치에 삽입한후, 푸트 스위치(135)을 밟는다.

(9) 주축모우터가 저속으로 정회전 한다.

(10) 주축모우터를 제어하는 주축 토르크 설정메모리(138)로 설정한 파지력으로 조이고, 공작물의 파지를 완료한다. 통상 공작물 파지를 위한 주축 모우터의 토르크는 절삭시의 토르크 보다 크게 설정되어 있다.

(11) 오퍼레이터는, 푸트 스위치(135)로 부터 발을 뗀다.

(12) 오퍼레이터는, NC조작반의 「가공개시버튼」을 누른다.

(13) 척 고정수단(40)이 작동하여 척 몸체(20)를 주축대(1)의 고정으로 부터 풀려나게 한다.

(14) NC장치의 제어에 의하여, 소정의 가공을 행한다.

상술한 전동척의 제어는, 오퍼레이터가 수동으로 척의 개폐와 파지력의 설정을 행하는 방식이지만, NC가공프로그램으로 부터의 지령(M코드,G코드)에 의하여 척의 개폐와 파지력의 설정을 행하여도 좋다.

[기타의 실시 형태]

상기 실시의 형태는 주축(2)의 구동에 빌트인 모우터(4)를 사용하였으나, 상기 설명으로부터 이해되는 바와 같이, 주축(2)의 구동은 빌트인 모우터(4)가 아니더라도 치차열, 플리ㆍ벨트기구를 통해서 주축을 회전 구동하는 주축 모우터라도 좋다. 또한, 상기 실시의 형태에서는, 주축(2)의 회전각도위치(C축)를 제어하기 위하여 빌트인 모우터를 겸용하고 있으나, C축 전용의 모우터를 별도로 배치한 형태라도 좋다.

또, 상기 실시의 형태는, 스크롤 척이었으나, 스크롤 척이 아니라도, 주축의 구동모우터의 회전력을 이용하여 나사로 드로바(draw-bar)의 주축 축선방향으로 이동하도록 변환하여, 이 드로바의 이동을 레버기구 또는 웨지(Wedge)기구로 공작물 파지죠의 반경방향 이동으로 변환하는 것이어도 좋다.

이와같은 척은 공지된 것이며 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 공작물의 파지죠도 콜렛 척 형태이어도 좋다. 이것들은 척 기구로서 공지된 것이며, 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 척 고정수단은 주축대에 설치되어 있으나 주축대를 탑재하고 있는 베이스(Base)부에 설치하여도 좋다. 또한, 척 고정수단은, 주축대 이동형의 공작기계인 경우에는, 주축대에 설치하여도 좋고, 주축대의 이동 경로상의 공작기계의 기체의 소정장소에 설치하여 이 소정장소에서 척 고정수단을 작동하여 파지죠의 개폐를 행하여도 좋다.

[산업상의 이용 가능성]

이상 상술한 바와같이 본 발명의 공작기계의 전동척은 머시닝센터, 원통연삭반 등의 공작물 척, 공구 척 등에도 적용할 수 있다.

Claims (16)

1. 주축대에 회전자유자재로 지지된 주축을 회전시키기 위한 주축 모우터와,

   상기 주축에 설치되고, 피 파지물을 파지하는 파지죠를 개폐하기위한 척과, 상기척을 상대적으로 고정가능한 공작기계의 기체와 상기 척과의 사이에 설치되고,

   상기 주축의 회전을, 상기 파지죠의 개폐동작, 또는 상기 주축 및 상기 척의 일체적 가공 회전동작으로 전환하기 위한 회전전달경로 전환수단과,

   상기 척에 설치되고, 상기 회전 전달경로 전환수단이 상기 파지죠의 개폐 동작측으로 전환되었을 때, 상기 주축의 회전을 상기 파지죠의 개폐동작으로 변환하기 위한 운동방향 변환수단으로 형성된 공작기계의 전동척.
2. 주축대에 회전 자유 자재하게 지지된 주축을 회전하기 위한 주축 모우터와,

   상기 주축에 설치되고, 피 파지물을 파지하는 파지죠를 개폐하기 위한 척과,

   상기 척을 상대적으로 고정가능한 공작기계의 기체에 상기 척과 계합이탈 자유 자재하게 설치되어, 상기 척의 회전을 고정하기 위한 척 고정수단과,

   상기 척에 설치되어, 상기 척 고정수단에 의하여 상기 주축이 고정되었을 때 상기 주축의 회전을 상기 파지죠의 개폐동작으로 변환하기 위한 운동방향 변환수단으로 형성된 공작기계의 전동척.
3. 제1항 또는 제2항에 기재된 공작기계의 전동척에 있어서, 상기 운동방향 변환수단의 작동을 잠가서 상기 파지죠의 이동을 고정하기 위한 이완방지기구를 구비한 것을 특징으로 하는 공작기계의 전동척.
4. 제1항 또는 제2항에 기재된 공작기계의 전동척에 있어서, 상기 운동방향 변환수단에 설치되고, 상기 주축의 토르크를 증대하여 상기 파지죠에 전달하기 위한 증력기구를 구비한 것을 특징으로 하는 공작기계의 전동척.
5. 제1항, 제2항, 제3항, 제4항 중에서 선택된 어느 한 항에 기재된 공작기계의 전동척에 있어서, 상기 주축 모우터는, 상기 주축에 로우터를 고정하고, 상기 주축대에 스테이터를 고정한 빌트인 모우터임을 특징으로 하는 공작기계의 전동척.
6. 제1항, 제2항, 제3항, 제4항으로 부터 선택되는 어느 한 항에 기재된 공작기계의 전동척에 있어서, 상기 운동방향 변환수단은,

   상기 주축에 설치되어, 나선형상의 스크롤 홈이 형성된 스크롤과,

   상기 스크롤의 외주에 배치되어, 또한 상기 스크롤에 회전 자유자재하게 지지된 척 몸체와,

   상기 파지죠에 설치되어, 상기 스크롤 홈과 치합되는 스크롤 이빨로 형성되는 것을 특징으로 하는 공작기계의 전동척.
7. 제2항에 기재된 공작기계의 전동척에 있어서, 상기 척 고정수단은, 상기 척의 본체인 척 몸체에 형성된 계합구멍과,

   상기 계합구멍에 계합 이탈하는 위치결정핀을 구동하기위한 위치결정된 구동수단으로 형성되는 것을 특징으로 하는 공작기계의 전동척.
8. 제3항에 기재된 공작기계의 전동척에 있어서, 상기 이완방지기구는, 상기 주축에 설치된 고정이빨과,

   상기 척의 본체인 척 몸체에 설치되고, 상기 고정이빨에 계합 이탈하기위한 삽입 이빨과,

   상기 척 고정수단이 상기 척의 회전을 고정하였을때에, 상기 삽입이빨을 상기 고정이빨로 부터 이탈 시키기위한 삽입이빨 구동수단으로 형성되는 것을 특징으로 하는 공작기계의 전동척.
9. 제3항에 기재된 공작기계의 전동척에 있어서, 상기 이완방지기구는, 상기 주축에 설치된 이동클러치 이빨과,

   상기 척의 본체인 척 몸체에 설치되어, 상기 이동클러치 이빨에 계합 이탈하기위한 고정클러치 이빨과,

   상기 척 고정수단이 상기 척의 회전을 고정하였을 때, 상기 이동클러치 이빨을, 상기 고정이빨로 부터 이탈시키기 위한 이동클러치 이빨 구동수단으로, 형성되는 것을 특징으로 하는 공작기계의 전동척.
10. 제4항에 기재된 공작기계의 전동척에 있어서, 상기 증력기구는, 상기 주축에 고정된 구동치차와,

    상기 척의 본체인 척 몸체에 형성된 내치치차와,

    상기 척 몸체에 회전 자유자재하게 설치되어 상기 구동치차 및 상기 내치치차에 동시에 치합하는 중간치차로, 형성되는 것을 특징으로 하는 공작기계의 전동척.
11. 제4항에 기재된 공작기계의 전동척에 있어서, 상기 증력기구는, 상기 주축에 고정된 태양치차와 상기 척의 본체인 척 몸체에 형성된 내치치차와,

    상기 척 몸체에 회전 자유자재하게 지지되어, 나선형상의 스크롤 홈이 형성된 스크롤과,

    상기 파지죠에 설치되어, 상기 스크롤 홈과 치합하는 스크롤 이빨과, 상기 스크롤에 회전 자유자재하게 설치되어, 상기 태양치차 및 상기 내치치차에 동시에 치합하는 유성치차로, 형성되는 것을 특징으로 하는 공작기계의 전동척.
12. 제1항 내지 제9항에서 선택되는 어느 한 항에 기재된 공작기계의 전동척에 있어서, 상기 주축 모우터는 상기 파지죠의 이동 위치를 제어 가능한 제어 모우터인 것을 특징으로 하는 공작기계의 전동척.
13. 제1항에 기재된 공작기계의 전동척의 파지죠를 개폐하는 방법으로서, 상기 파지죠의 개폐동작은,

    상기 회전 전달경로 전환수단에 의하여 상기 주축을 정지 시키고,

    상기 주축 모우터에 의하여 상기 주축을 회전시키어,

    상기 운동방향 변환수단에 의하여 상기 파지죠를 개폐방향으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 공작기계의 전동척의 파지죠 개폐방법.
14. 제2항에 기재된 공작기계의 전동척의 파지죠를 개폐하는 방법으로서, 상기 파지죠의 개폐동작은,

    상기 척 고정수단에 의하여 상기 척을 상기 주축대 또는 기체에 고정하고, 상기 주축 모우터에 의하여 상기 주축을 회전시키어,

    상기 운동방향 변환수단에 의하여 상기 파지죠를 개폐방향으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 공작기계의 전동척의 파지죠 개폐방법.
15. 제13항 또는 제14항에 기재된 공작기계의 전동척의 파지죠 개폐방법에 있어서, 상기 주축의 정지는,

    상기 주축을 방향설정 동작을 하게 하여, 소정의 각도 위치에 위치결정을 하여 행하는 것을 특징으로 하는 공작기계의 전동척의 파지죠 개폐방법.
16. 제13항 또는 제14항에 기재된 공작기계의 전동척의 파지죠 개폐방법에 있어서, 상기 피파지물을 파지할때의 상기 주축 모우터의 토르크는 가동시의 토르크 보다 크게 설정하는 것을 특징으로 하는 공작기계의 전동척의 파지죠 개폐방법.