KR20040036568A - 인덱스 테이블 - Google Patents

Abstract

사용조건에 제약이 적고, 범용적으로 사용할 수 있는 인덱스 테이블을 제공하는 것이다.

인덱스 테이블(1)의 외형을 구성하는 직방체형상의 프레임(11)에 있어서, 회전 테이블 설치면(4)에 직교하는 4면(5, 6, 7, 8) 중, 회전 테이블(2)을 구동하기 위한 동력원(13)이 돌출하는 D면(8)을 제외하는 ３면(5, 6, 7) 중, 적어도 2면 또는 ３면의 전면을 기준면으로서 사용할 수 있도록 평면형상으로 가공을 실행하는 것으로서, 종래는 회전 테이블(2)에 대한 동력원(13)의 배치가 선대칭형인 2종류의 인덱스 테이블을 필요로 하고 있었을 경우에, 본 발명에서는 1종류를 자세변환하는 것만으로 대응가능해서, 더욱 회전 테이블 설치면(4)에 대향하는 E면(9)도 기준면으로 하면 최대 4면(四面)을 기준면으로서 사용할 수 있고, 범용성이 한층 향상된다.

Description

인덱스 테이블{INDEX TABLE}

본 발명은, 공작기계에 병설되어서 공작물을 보유(保有)함과 동시에, 공작물의 자세변환을 실행하기 위해 사용되는 인덱스 테이블에 관한 것이다.

금속등을 소재로 하는 공작물에, 구멍가공이나 절삭(切削)가공을 실행할 경우는, 머신센터나 밀링머신등으로 불리는 공작기계가 사용된다. 공작기계는엔드밀(end mill)이나 드릴등의 공구를 보유해서 선회시키는 주축이나, 공작물을 고정하는 테이블등으로 구성되어, 자유롭게 가공할 수 있도록 공작물과 공구는 상대적으로 이동가능한 구조로 되었으며, 테이블이 전후 좌우(X축과 Y축)방향 및 상하(Z축)방향의 이동을 떠맞는 구조가 일반적이다. 만약, 직방체형상의 공작물에 대하여 상면과 정면과 저면의 합계 ３면에 동일지름의 구멍가공을 실행할 경우, 공구는 가공의 도중에 교환할 필요는 없지만, 공작물은 각 면(面)의 가공이 끝날 때에 테이블로부터 떼어내어서 자세를 변환하여 다시 가공을 계속 할 필요가 있다. 여전히, 테이블이나 공작물을 보유하는 설비에는, 기준면이라고 불리는 평면형상으로 가공된 면이 있어, 이 기준면은 공작기계의 좌표계에 일치시킬 필요가 있다.

상기한 경우, 각 면의 가공이 끝날 때에 공작물을 테이블로부터 떼어내기 위해서 수고가 들뿐만 아니라 작업시간도 길어지지만, 이 문제는 공작물과 테이블의 사이에 인덱스 테이블을 개재시키는 것으로 해결된다. 인덱스 테이블은 공작물을 고정할 수 있는 원반형상의 회전 테이블을 구비한 장치로서, 회전 테이블은 강성(剛性)이 높은 프레임으로 보유되어 있다. 프레임에는, 공작기계의 테이블등에 밀착할 수 있도록 정밀도 좋게 마무리할 수 있었던 기준면을 구비해 있고, 또한 회전 테이블은, 서보모터등의 동력원에 의해 자유롭게 회전하는 것이 가능하다. 더욱이, 회전 테이블 상면의 회전면이나, 선회의 중심이 되는 회전축은, 기준면에 대하여 평행도(平行度)나 직각도(直角度)가 관리되어, 고(高)정밀도의 가공을 실현하고 있다.

공작기계의 테이블에 인덱스 테이블을 배치할 때는, 쌍방의 기준면을 밀착시키고 나서 정밀도를 확인하면서 볼트등으로서 경고하게 일체화하고, 그 후 회전 테이블에 공작물을 장치해서 작업을 개시(開始)하면, 가공의 진행상황에 따라서 회전 테이블을 선회시켜서, 복수의 면을 연속적으로 처리할 수 있다.

공작기계는 고(高)정밀도를 요구하기 때문에, 주요구조는 강성을 확보하기 위해서 대규모로 하는 경향이 있어, 그 결과 테이블 주변의 공간에 여유는 없고, 게다가 냉각제 배관등의 부대 설비가 설치되면, 더욱 여유는 적어진다. 또한, 인덱스 테이블은 공작물을 확실하게 보유할 필요가 있고, 또한 회전 테이블의 위치결정도 정밀도 좋게 실행할 필요가 있어, 강성이 높은 프레임을 사용한 다음, 내부에 감속용 웜기어나 브레이크나 센서등을 장비하고 있다. 그리고, 회전 테이블의 동력원이 되는 서보모터는, 크기나 유지관리의 문제로부터 프레임의 측면에 돌출해서 장치할 수 있어, 이 서보모터가 공작기계쪽의 설비와 간섭할 경우가 있어 설치시의 제약은 피할 수 없다.

종래 인덱스 테이블에 있어서는, 회전 테이블이 설치되어 있는 테이블 설치면과 직교하는 4면(四面)에 대하여 1면(一面)만을 기준면으로 하고 있으므로, 예를 들면, 이 4면 중 저면이 기준면으로서, 회전 테이블이 측면에 장비된 표준적인 형식의 경우, 공작기계의 테이블 주변의 공간에 여유가 없는 것으로, 도 5에 나타내는 바와 같이 회전 테이블에 대한 서보모터의 배치가, 선대칭형인 2종류가 필요하게 된다. 이 2종류는, 구조가 다르기 때문에, 개별(個別)의 형식 이름 (예를 들면 형식 이름의 말미에 -R, -L 를 부가함)을 부여해서 구별하고 있을 경우가 많고, 제작에 즈음해도 프레임등의 형상이 다르기 때문에 개별의 설계도가 필요하다. 이것 때문에 인덱스 테이블을 제작하는 쪽은, 설계도나 부품의 관리가 복잡화하기 때문에 비용의 증가를 피할 수 없고, 또한 발주(發注)시의 오인등으로, 잘못된 형식의 인덱스 테이블이 납입되는 위험도 전무(全無)하지 않다.

본 발명은, 이러한 실상을 기초로 개발된 것으로, 사용 조건에 제약이 적게 범용적으로 사용할 수 있는 인덱스 테이블의 제공을 목적으로 하고 있다.

도 1의 (A), (B)는 본 발명에 의한 인덱스 테이블의 구조를 나타내는 것으로서, (A)는 평면도, (B)는 정면도.

도 2의 (A), (B), (C)는 본 발명에 의한 인덱스 테이블의 구조를 나타내는 것으로서, (A)는 좌측면도, (B)는 우측면도, (C)는 배면도.

도 3의 (A), (B)는 본 발명에 의한 인덱스 테이블에 있어서, 프레임의 B면을 아래로 향해서 공작기계에 고정했을 경우와, 상하를 갈아 넣어서 프레임의 A면을 아래로 향해서 고정했을 경우를 나타내는 도로서, (A)는 정면에서 본 상태도, (B)는 평면도.

도 4의 (A), (B)는 본 발명의 인덱스 테이블에 있어서, 케이싱이 존재하는 면을 기준면으로 하는 경우를 나타내는 것으로서, (A)는 베이스 플레이트의 외형을 나타내는 사시도, (B)는 베이스 플레이트를 개재시켜서 인덱스 테이블을 고정한 상태를 나타내는 도.

도 5는 종래 구조의 인덱스 테이블을 사용했을 경우를 나타내는 사시도로서, 회전 테이블에 대한 서보모터의 배치가 선대칭형인 2종류를, 사용상황에 응해서 가려 쓸 필요가 있다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 인덱스 테이블2 : 회전 테이블

3 : 회전면4 : 회전 테이블 설치면

5 : A면(상면)6 : B면(저면)

7 : C면(좌측면)8 : D면(우측면)

9 : E면(배면)10 : 테이블(공작기계측)

11 : 프레임12 : 고정홈

13 : 동력원(서보모터)14 : 케이싱

15 : 베이스 플레이트16 : 공동부

17 : 볼트구멍18 : 도피홈

19 : 볼트20 : 회전축

21 : 공작물22 : 클램퍼(clamper)

23 : 오일게이지24 : 급유(給油)마개

25 : 배출기름마개

상기한 과제는 청구항 1에 기재한 발명과 같이, 회전 테이블을 가지는 직방체형상의 프레임으로서, 프레임의 회전 테이블 설치면에 직교하는 4면(四面) 중, 회전 테이블을 구동하기 위한 동력원이 돌출하는 1면을 제외하는 ３면의 적어도 2면이 기준면으로서 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 인덱스 테이블을 사용하는 것으로 해결할 수 있다. 인덱스 테이블은 강성을 확보하기 위해서 직방체형상의 중후(重厚)한 프레임을 구비하고 있어, 이 프레임의 어느쪽인가 1면에 회전 테이블이 설치되어 있다. 또한, 공작기계의 테이블에 밀착하기 위해서 프레임에는 기준면도 필요하지만, 회전 테이블이 설치되어 있는 면에 직교하여 인접하고 있는 4면에서, 회전 테이블을 구동하기 위한 서보모터등의 동력원이 장치되어 있는 면을 제외한 나머지 ３면 중 2면을 고(高)정밀도의 절삭 또는 연마가공을 실행하는 것에 의해, 인덱스 테이블을 공작기계의 테이블등에 장치하기 위한 기준면으로서 사용할 수 있다.

종래 인덱스 테이블의 프레임은 회전 테이블 설치면에 직접 주고 받아서 인접하는 4면 중 1면만이 기준면으로서 이용되어 왔지만, 본 발명에서는 복수의 면이 기준면으로서 사용할 수 있기 때문에, 프레임 외부에 돌출하고 있는 동력원의 위치의 자유도가 향상된다. 예를 들면, 프레임이 대향하는 2면을 기준면으로 한 다음에 테이블을 수평면인 공작기계에 설치할 경우, 한쪽의 기준면을 아래로 향해서 회전 테이블에 대하여 서보모터가 우측에 위치하고 있는 상태로부터 인덱스 테이블을 상하 반전(反轉)시켜서, 다른 방면의 기준면을 아래로 향해서 회전 테이블에 대하여 서보모터가 좌측에 위치하고 있는 상태로 변화시킬 수 있다.

청구항 1에 기재한 발명을 발전시켜서 더 한층 편리성을 높이기 위해서는, 청구항 2에 기재한 발명과 같이, 회전 테이블 설치면에 직교하는 프레임의 4면 중, 동력원이 돌출하고 있지 않는 ３면 모두를 기준면으로서 이용하는 것도 가능하고, 또한 청구항 3에 기재한 발명과 같이, 회전 테이블 설치면에 대향하는 면도 기준면으로 하는 것이 가능하다. 이렇게 청구항 1로부터 3까지의 발명을 받아 들여, 프레임 외측의 전 6면 중, 회전 테이블 설치면과 동력원이 돌출하는 면을 제외하는 4면을 기준면으로서 사용하는 것이 가능하게 된다. 그 결과, 회전 테이블에 대하여 서보모터를 상측, 우측, 좌측에 위치시키는 것이 가능하게 된다.

인덱스 테이블을 선회시키기 위한 동력원인 서보모터는 회전축에 웜기어가 직결되어 있어, 회전 테이블을 미속(微速)으로 강력하게 이동시키고 있지만, 이 웜기어등 구동계(驅動系)의 기기는 프레임 내부에 수용되어 있다. 웜기어는 일단이 서보모터에서 지지되고, 타단은 프레임에서 지지되어 있지만, 웜기어를 지지하는 베어링등의 부품은 강도상의 관점에서 소형화는 곤란해서, 이것을 프레임 내부에매몰시키면 프레임의 치수가 과대(過大)해지기 위해서 베어링을 수용하는 케이싱만을 프레임 외부에 돌출할 경우가 있다.

케이싱이 존재하는 면도 기준면으로서 사용하기 위해서는, 청구항 4에 기재한 발명과 같이, 동력원이 돌출하는 면에 대향하는 면의 일부에는 케이싱이 돌출해 있고, 그 케이싱이 돌출하는 면에는 케이싱의 주위를 평면형상으로 가공을 행하여 기준면을 형성한다. 이렇게 케이싱이 존재하는 면도, 케이싱 이외의 개소를 평면형상으로 가공해서 기준면으로서 기능시키지만, 이 면을 직접 공작기계의 테이블에 접촉시키면, 당연하면서 케이싱이 공작기계와 간섭하기 위해서, 통상의 형태에서는 설치 불가능하다. 이 문제는 공작기계와 인덱스 테이블 사이에 베이스 플레이트나 블록등의 개재물을 사용하는 것으로 해결할 수 있고, 베이스 플레이트는 양면이 기준면과 마찬가지로 평면형상의 가공이 설비되어, 또한 케이싱을 수용하기 위한 공동부(空洞部)를 구비하고 있다. 이 공동부를 가지는 1면을 인덱스 테이블에 접촉시켜, 다른면을 공작기계의 테이블에 접촉시키면, 케이싱이 존재하는 면도 기준면으로서 사용할 수 있다.

인덱스 테이블의 프레임 외면을 고(高)정밀도로 가공을 행하여 형성되는 기준면은, 반드시 면(面) 전체를 가공할 필요는 없고, 면에 미리 요철(凹凸)을 설치하고, 복수의 가장 돌출한 개소에만 가공을 행하고, 순수한 기준면은 섬(島)형상으로 배치할 경우가 일반적이다.

인덱스 테이블은 공작물을 고정밀도로 선회시키기 위해서, 회전 테이블을 구동하는 동력원으로서 서보모터가 사용되어, 웜기어로 감속해서 회전 테이블을 선회시키고 있다. 이 구동계는 무거운 하중(荷重)을 취급하기 위해서, 페이스트형상의 그리스(grease)에서는 윤활에 문제가 있어, 점도의 낮은 윤활유를 프레임 내부에 저류(貯留)시키고 있다. 이것 때문에 윤활유의 양(量)이나 상태를 감시하기 위한 오일 게이지나, 윤활유의 보급이나 배출 때문에 급유마개나 배출기름마개가 필요하게 된다. 본 발명에서는 인덱스 테이블이 다양한 자세로 사용되기 위해, 청구항 5에 기재한 발명과 같이, 프레임 각 면 중 적어도 2면에는 오일 게이지, 급유마개 및 배출기름마개 중 적어도 하나가 구비해져 있으면 편리성이 높다. 또, 오일 게이지나 급유마개나 배출기름마개를 기준면에 장비할 경우, 공작기계와의 간섭을 방지하기 위해서 기준면에서 돌출하게 해서는 안되고, 기준면과 동일면 또는 기준면에서 후퇴한 위치에 설치한다.

[발명의 실시형태]

도 1 및 도 2는 본 발명의 인덱스 테이블의 구조를 나타내고 있고, 도 1의 (A)는 평면도, (B)는 정면도이다. 또, 도 2의 (A)는 좌측면도, (B)는 우측면도, (C)는 배면도이다. 여기에서는, 공작기계의 테이블(10)이 상향의 수평면인 것을 상정(想定)하고, 또한, 테이블(10) 상면은 평면도(平面度)의 이외 좌표계에 대해서 직각도(直角度)나 평행도도 엄밀하게 관리되고 있어, 공작기계측의 기준면이다. 인덱스 테이블(1)은 직방체형상의 프레임(11)과 원반형상의 회전 테이블(2)과 서보모터를 사용한 동력원(13)등으로 구성되고, 회전축(20)을 중심으로 회전 테이블(2)은 정면도에 기재된 화살표방향에 선회하는 것이 가능하다. 또한, 프레임(11)의 내부에는 회전 테이블(2)을 높은 강성으로 지지하는 베어링 외에, 구동용으로 웜기어나웜휠기어등이 조립되고, 회전 테이블(2)의 위치정보를 검출하는 센서등 (모두 도시하지 않음)도 조립되어 있다.

회전 테이블(2)의 표면을 본 명세서에서는 회전면(3)으로 부르고, 이 회전면(3)은 평면형상으로 마무리할 수 있어 선회에 따르는 진동도 발생하지 않고, 또한, 공작물(21)을 회전면(3)에 고정하는 클램퍼(22)를 장착할 수 있도록 회전면(3)에 암나사를 가공할 경우도 있다. 도 1, 2에서는 프레임(11)의 B면(6)이 저면으로 되어 있지만, 이 면은 회전면(3)에 대하여 직각으로서 기준면으로 하여 이용할 수 있도록 고(高)정밀도로 절삭가공을 행하고 있다. 여전히 인덱스 테이블(1)을 공작기계의 테이블(10)에 설치할 경우에는, 도 1의 (B)에 파선으로 나타내는 바와 같이, 프레임(11) 측면에 기준면에 대하여 평행으로 형성된 고정홈(12)에 누름판을 걸리게 하여, 테이블(10)과 누름판을 볼트로서 체결하고 있다.

저면이 되는 B면(6) 이외에 상면으로 되는 A면(5)과, 배면으로 되는 E면(9)도, 기준면으로서 이용할 수 있도록 고(高)정밀도로 가공되고, E면(배면)(9)은 회전면(3)에 평행으로 회전축(20)에 직교해 있고, 또 A면(상면)(5)은 B면(저면)(6)에 대하여 평행하다. 따라서, E면(배면)(9)이 아래를 향하도록 횡전(橫轉)했을 경우에는, 공작기계의 테이블(10)과 E면(9)이 면접촉하여, 회전 테이블(2)을 상향으로 하여 사용할 수 있고, 또한, 상하(上下)를 바꾸어서 A면(상면)(5)을 테이블(10)에 면접촉시켜서 사용할 수도 있다. 이외에 회전 테이블 설치면(정면)(4)과 상면인 A면(5)에는 각각 오일 게이지(23)와 급유마개(24)와 배출기름마개(25)가 장비되어,회전 테이블 설치면(4)쪽은 상하를 바꾸어서 사용하는 것을 고려하여 오일 게이지(23)를 2개 장치할 수 있고, 또한 E면(9)을 하향으로 설치했을 경우에 구비하고, 도시하지 않지만 B면(6)에도 오일 게이지(23)등이 장비되어 있다. 또한, A면(5)과 B면(6)의 2개의 기준면에 장비되는 급유마개(24)등은 공작기계등과의 간섭을 방지하기 위해서, 기준면에서 후퇴한 위치에 장치되어 있다.

도 3은 종래 선대칭형의 2종류의 인덱스 테이블을 필요로 하고 있었던 상황에서, 본 발명에 의한 인덱스 테이블(1)을 사용한 상황이며, 도 3의 (A)에 있어서, 공작기계의 테이블(10)을 향해서 우측에는 B면(6)을 아래로 향한 상태에서 인덱스 테이블(1)이 설치되고, 또한, 왼쪽에는 A면(5)을 아래로 향한 상태에서 설치되어 있다. 이 경우, 테이블(10)의 상면에서 회전축(20)까지의 거리가 쌍방으로 다르지만, 이 점은 공작기계쪽에서 조정 가능해서 실질적으로는 지장이 없다. 또한, 도 3의 (B)는 (A)에 나타내는 상황을 위에서 본 평면도로서, 어느쪽에 두는 경우에도 동력원(13)을 동일방향으로 돌출시키고 있다.

본 발명의 인덱스 테이블(1)은, 지금까지의 기재와 같이 프레임(11)의 ３면을 기준면으로서 사용할 수 있지만, 다른 1면도 기준면으로서 이용하는 것으로, 더욱 편리성이 향상된다. 프레임(11)은, 회전 테이블 설치면(4)과 동력원(13)에 있는 D면(8)은 기준면으로서 사용하는 것이 어렵지만, 동력원(13)에 대향하는 C면(7)은 기준면으로서 이용가능하다. 단, 이 C면(7)은 회전 테이블(2)을 선회시키는 웜기어의 일단을 지지하고 있는 베어링을 피복하는 케이싱(14)이 돌출되어 있어, 어떠한 대책이 필요하게 된다.

도 4는 상기한 점에 배려해서 공작기계의 테이블(10)과 C면(7) 사이에 베이스 플레이트(15)를 개재시킨 형태로서, 베이스 플레이트(15)는 도 4의 (A)와 같이 상하 양면이 평행으로 절삭되고, 또한, 중앙부에는 케이싱(14)을 수용하기 위한 공동부(16)가 확보되어 있다. 그 밖에, 베이스 플레이트(15)와 인덱스 테이블(1)을 체결할 때에 사용되는 볼트구멍(17)이 복수 설치되고, 더욱이 볼트(19) 두부를 매설(埋設)시키기 위한 도피홈(18)도 가공되어 있다. 그 밖에, 프레임(11)의 C면(7)과 케이싱(14) 이외의 면은 기준면이 되도록 평면형상으로 가공이 시행되어 있다. 베이스 플레이트(15)를 사용할 때는 도 4의 (B)와 같이, 베이스 플레이트(15) 상면과 인덱스 테이블(1)의 C면(7)을 접촉시켜, 도피홈(18)으로부터 볼트(19)를 통해서 쌍방을 일체화한 후, 베이스 플레이트(15)를 테이블(10)에 접촉시켜서 위치결정을 행하면서 고정한다.

청구항 1, 2, 3에 기재한 발명에 의해, 인덱스 테이블을 구성하는 직방체형상의 프레임의 최대 사면을 기준면으로서 사용할 수 있기 때문에, 설치시의 자세에 자유도가 늘어나고, 종래는 회전 테이블에 대한 서보모터의 배치가 선대칭형인 2종류의 인덱스 테이블을 필요로 하고 있었을 경우에, 본 발명에서는 1종류를 자세변환하는 것만으로 대응 가능해서, 인덱스 테이블의 제작에 즈음해서 부품점수를 삭감한 다음에 동일형상의 것을 양산할 수 있기 때문에, 가격의 인하나 납기의 단축등이 실현된다.

청구항 4에 기재한 발명에 의해, 프레임 외면에 케이싱등의 돌출물이 존재하는 면도 기준면으로서 사용할 수 있기 때문에, 회전 테이블 설치면 및 동력원의 설치면 이외의 전면(全面)을 기준면으로서 사용할 수 있어 범용성이 한층 향상된다.

청구항 5에 기재한 발명에 의해, 오일 게이지나 급유마개나 배출기름마개를 프레임의 복수면에 설치하는 것으로, 인덱스 테이블이 어떠한 자세로 설치되었을 경우에도 윤활유의 보급이나 교환이나 감시를 할 수 있고, 보수 점검(點檢)을 행하기 쉽기 때문에 윤활 불량등의 문제를 미연에 방지할 수 있는 신뢰성을 높일 수 있다.

Claims (5)

1. 회전 테이블(2)을 가지는 직방체형상의 프레임(11)으로서, 프레임(11)의 회전 테이블 설치면(4)에 직교하는 4면(四面)(5, 6, 7, 8) 중, 회전 테이블(2)을 구동하기 위한 동력원(13)이 돌출하는 면(8)을 제외하는 ３면(5, 6, 7)의 적어도 2면이 기준면으로서 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 인덱스 테이블.
2. 제1항에 있어서, 상기３면(5, 6, 7)의 모두가 기준면으로서 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 인덱스 테이블.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 더욱 회전 테이블 설치면(4)에 대향하는 면(9)이 기준면으로서 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 인덱스 테이블.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 동력원(13)이 돌출하는 면(8)에 대향하는 면(7)의 일부에는 케이싱(14)이 돌출되어 있고, 그 케이싱(14)이 돌출하는 면(7)에는 케이싱(14)의 주위를 평면형상으로 가공을 행하여 기준면으로서 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 인덱스 테이블.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 프레임(11)의 각 면(4, 5, 6, 7, 8, 9) 중 적어도 2면에는, 오일 게이지(23), 급유마개(24) 및 배출기름마개(25) 중 적어도 하나를 구비할 수 있고, 이것들이 기준면에 장비될 경우는 기준면과 동일면 또는 기준면에서 후퇴한 위치에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 인덱스 테이블.