KR20110019599A - 수치제어식 로터리테이블의 클램핑장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 CNC제어를 통한 자동화라인, 고정밀 분할 반복작업을 하는 곳에서 주로 사용되고 있는 수치제어식 로터리테이블에 관한 것으로서, 고정밀도의 위치결정 후 각종 공구에 의한 가압으로 진동에 의한 가공오차를 없애기 위한 수치제어식 로터리테이블의 클램핑장치에 관한 것으로서, 공급되는 유압 또는 공압에 의해 피스톤이 작동되면 볼이 축방향 및 직경 방향으로 이동되면서 클램프 부재가 브레이크 디스크 쪽으로 이동되며, 그에 따라 회전축과 일체로 설치된 브레이크 디스크가 가압되어 회전축 및 회전테이블이 클램핑되는 종래의 공작기계 회전테이블의 클램핑 장치는 브레이크 디스크를 가압하는 볼의 직경방향 작동공간 및 축방향 작동공간을 확보해야 하므로 공간을 많이 차지하게 될 뿐 아니라 볼을 비롯한 부품의 조립이 어렵게 되는 문제가 있었던 바,
회전축의 회전을 지지하는 바디와; 상기 바디의 내부에 회전 가능하게 설치되고, 축방향 일단에 회전테이블이 접속되는 회전축과; 상기 바디의 내부에서 상기 회전축과 일체로 접속되고, 외주에 밀착경사면이 형성된 브레이크 디스크와; 상기 브레이크 디스크의 외부 둘레에 고정 설치되어 유체압 피스톤의 축방향 이동을 지지하는 고정 디스크와; 상기 브레이크 디스크의 일측에 축방향으로 이동 가능하게 설치되고, 브레이크 디스크 측에 마련된 돌출링의 내주에 상기 브레이크 디스크 밀착경사면과 대응되는 가압경사면이 형성된 유,공압 피스톤과; 상기 바디에 고정 설치되어 유,공압 피스톤의 축방향 이동을 지지하고, 내부 일측에 유,공압 피스톤을 가압하는 작동유체가 공급되는 유체통로가 마련된 리어커버와; 상기 유,공압 피스톤과 리어커버의 사이에 설치되어 유,공압 피스톤을 탄성 지지하는 복귀스프링으로 이루어지는 본 발명의 수치제어식 로터리테이블의 클램핑 장치에 의하면 낮은 작동압에서도 견고하고도 확실하게 회전축을 소정 회전 각도로 고정할 수 있게 되고, 적은 수의 부품으로 간편하게 구성할 수 있게 될 뿐 아니라 부품의 조립을 용이하게 할 수 있게 되고, 보다 안정적인 동작을 기대할 수 있게 되는 등의 효과를 얻을 수 있게 된다.
공작기계, 회전테이블, 회전축, 클램핑, 유체압 피스톤, 브레이크 디스크, 고정 디스크, 복귀스프링, 로터리테이블, 로터리테이블의 클램핑장치

Description

수치제어식 로터리테이블의 클램핑장치{a clamping apparatus for numerical control type rotary table}
본 발명은 CNC제어를 통한 자동화라인, 고정밀 분할 반복작업을 하는 곳에서 주로 사용되고 있는 수치제어식 로터리테이블에 관한 것으로서, 고정밀도의 위치결정 후 각종 공구에 의한 가압으로 진동에 의한 가공오차를 없애기 위한 수치제어식 로터리테이블의 클램핑장치에 관한 것이다.
본 발명이 관계하는 수치제어식 로터리테이블은 밀링, 기계가공센터 등의 각종 공작기계내에서 공작물을 일정 각도로 위치 결정하는 것으로, 상기 회전테이블을 일정 각도에서 클램핑할 수 있도록 하는 수치제어식 로터리테이블의 클램핑 장치는 회전테이블을 회전시키는 회전축에 일체적으로 설치된 브레이크 디스크와 이 브레이크 디스크에 접촉 및 분리 가능하게 설치되는 클램프 부재, 그리고 상기 클램프 부재를 브레이크 디스크 쪽으로 이동시켜 클램프 부재가 브레이크 디스크의 회전을 정지시키도록 하는 유압 피스톤을 구비하는 것이 주로 사용되고 있다.
상기 회전테이블의 클램핑 장치는 유압 피스톤으로 클램프 부재를 가압하게 되면 클램프 부재가 브레이크 디스크를 눌러 회전축 및 회전테이블을 소정의 회전 각도로 유지시키게 된다.
한편 상기 회전테이블에 설치되는 공작물은 밀링, 기계가공센터 등 각종 공작기계에 의한 절삭 또는 연삭 작업에 제공되기 위해 공구로부터의 가압 또는 진동 등에 견딜 수 있도록 회전테이블 면을 견고하게 고정하여야 하며, 회전축 및 회전테이블의 회전 각도를 유지시킬 수 있도록 하는 클램프 장치는 상기 작업 때의 가압 혹은 진동에 대해서 확실하게 소정의 회전 각도를 유지시킬 수 있을 정도의 클램핑력이 요구된다.
이 때문에 클램프 부재를 가압하기 위한 피스톤으로서는 통상 유압 피스톤을 사용 해 높은 작동압(유압)으로 작동시키고 있는 실정이다.
그러나 상기와 같이 높은 작동압의 유압 피스톤을 구비한 종래의 수치제어식 로터리테이블의 클램핑 장치에서는 오일누출 대책 때문에 고압용의 기밀유지 기구 및 기밀유지 부재가 필요하게 되어 제작이 번거롭고 부품 비용이 많이 들게 되며, 사후 유지관리가 어렵게 되는 문제와 함께 반드시 유압 유니트가 필요한 단점이 발생했다.
한편 일본 공개특허공보 제2002-18679호에는 구동기구에 의해 회전되는 회전축의 축방향 일단에 회전테이블이 마련되고, 회전축에 일체적으로 설치된 브레이크 디스크와; 상기 브레이크 디스크를 누르는 클램프 부재와; 상기 클램프 부재를 축방향에 가압하는 유체압 피스톤과; 상기 유체압 피스톤과 클램프 부재의 사이에 축 방향 및 직경 방향으로 이동 가능하게 설치되는 볼이 구비되는 공작기계 회전테이블의 클램핑 장치가 기재되어 있다.
상기 종래의 공작기계 회전테이블의 클램핑 장치는 유체압 피스톤이 작동되면 볼이 축방향 및 직경 방향으로 이동되면서 클램프 부재가 브레이크 디스크 쪽으로 이동되며, 그에 따라 회전축과 일체로 설치된 브레이크 디스크가 가압되어 회전축 및 회전테이블이 클램핑되는 것으로, 축방향 및 직경방향으로 이동되는 볼과 캠면으로 이루어지는 증력 메커니즘을 통해 낮은 작동압에서도 견고하고도 확실하게 회전축을 소정 회전 각도로 고정할 수 있게 되므로 고압용 씰링 기구 및 씰링 부재가 필요 없게 되어 부품 비용을 절감할 수 있게 되고 유지 관리를 용이하게 할 수 있게 되는 것이지만 브레이크 디스크를 가압하는 볼의 직경방향 작동공간 및 축방향 작동공간을 확보해야 하므로 공간을 많이 차지하게 될 뿐 아니라 볼을 비롯한 부품의 조립이 어렵게 되는 문제가 있었다.
본 발명은 상기 종래의 실정을 감안하여 안출한 것으로, 그 목적이 공기압과 같은 낮은 작동압으로 보다 안정적으로 회전축 및 회전테이블을 클램핑할 수 있도록 함으로써 소요 부품을 줄일 수 있도록 하고 부품 비용과 유지 비용을 절감할 수 있도록 하면서도 부품 조립 및 제작을 간편하게 할 수 있도록 하는 수치제어식 로터리테이블의 클램핑 장치를 제공하는 데에 있는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 수치제어식 로터리테이블의 클램핑 장치는 회전축에 일체로 접속되는 브레이크 디스크에 밀착경사면을 마련하고, 축방향으로 이동 가능하게 설치되는 유체압 피스톤에 가압경사면을 마련하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 수치제어식 로터리테이블의 클램핑 장치는 회전축의 회전을 지지하는 바디와; 상기 바디의 내부에 회전 가능하게 설치되고, 축방향 일단에 회전테이블이 접속되는 회전축과; 상기 바디의 내부에서 상기 회전축과 일체로 접속되고, 외주에 밀착경사면이 형성된 브레이크 디스크와; 상기 브레이크 디스크의 외부 둘레에 고정 설치되어 유체압 피스톤의 축방향 이동을 지지하는 고정 디스크와; 상기 브레이크 디스크의 일측에 축방향으로 이동 가능하게 설치되고, 브레이크 디스크 측에 마련된 돌출링의 내주에 상기 브레이크 디스크 밀착경사면과 대응되는 가압경사면이 형성된 유체압 피스톤과; 상기 바디에 고정 설치되어 유체압 피스톤의 축방향 이동을 지지하고, 내부 일측에 유체압 피스톤을 가압하는 작동유체가 공급되는 유체통로가 마련된 리어커버와; 상기 유체압 피스톤과 리어커버의 사이에 설치되어 유체압 피스톤을 탄성 지지하는 복귀스프링으로 이루어진다.
본 발명의 수치제어식 로터리테이블의 클램핑 장치에 있어서 브레이크 디스크의 밀착경사면은 회전축 접속 측의 직경이 작고 유체압 피스톤 측의 직경이 큰 형태로 구성되고, 유체압 피스톤의 가압경사면은 브레이크 디스크 측의 직경이 크고 리어커버 측 직경이 작은 형태로 구성된다.
본 발명의 공작기계 회전테이블의 클램핑 장치에 의하면 낮은 작동압에서도 견고하고도 확실하게 회전축을 소정 회전 각도로 고정할 수 있게 되므로 고압용의 기밀유지 기구 및 기밀유지 부재가 필요하게 되어 부품 비용을 절감할 수 있게 됨은 물론 제작을 간편하게 할 수 있게 되고, 사후 유지관리를 쉽게 할 수 있게 된다.
또한 본 발명의 공작기계 회전테이블의 클램핑 장치에 의하면 적은 수의 부품으로 간편하게 구성할 수 있게 될 뿐 아니라 부품의 조립을 용이하게 할 수 있게 되고, 보다 안정적인 동작을 기대할 수 있게 되는 등의 효과를 얻을 수 있게 된다.
이하 본 발명의 구체적인 기술내용을 첨부도면에 의거하여 더욱 자세히 설명하면 다음과 같다.
도 1에는 본 발명의 한 실시예의 종단면도가 도시되어 있고, 도 2에는 동 실시예의 요부 종단면도가 도시되어 있다.
도 1 및 도 2와 같이 본 발명의 공작기계 회전테이블의 클램핑 장치는 회전축(20)의 회전을 지지하는 바디(10)와; 상기 바디(10)의 내부에 회전 가능하게 설치되고, 축방향 일단에 회전테이블(30)이 접속되는 회전축(20)과; 상기 바디(10)의 내부에서 상기 회전축(20)과 일체로 접속되고, 외주에 밀착경사면(41)이 형성된 브레이크 디스크(40)와; 상기 브레이크 디스크(40)의 외부 둘레에 고정 설치되어 유 체압 피스톤(60)의 축방향 이동을 지지하는 고정 디스크(50)와; 상기 브레이크 디스크(40)의 일측에 축방향으로 이동 가능하게 설치되고, 유체압 피스톤 측에 마련된 돌출링(62)의 내주에 상기 브레이크 디스크 밀착경사면(41)과 대응되는 가압경사면(61)이 형성된 유체압 피스톤(60)과; 상기 바디(10)에 고정 설치되어 유체압 피스톤(60)의 축방향 이동을 지지하고, 내부 일측에 유체압 피스톤(60)을 가압하는 작동유체가 공급되는 유체통로(71)가 마련된 리어커버(70)와; 상기 유체압 피스톤(60)과 리어커버(70)의 사이에 설치되어 유체압 피스톤(60)을 탄성 지지하는 복귀스프링(80);으로 이루어진다.
본 발명의 수치제어식 로터리테이블의 클램핑 장치에 있어서 브레이크 디스크(40)의 밀착경사면(41)은 회전축 접속 측의 직경이 크고 유체압 피스톤 측의 직경이 작은 형태로 구성되고, 유체압 피스톤(60)의 가압경사면(61)은 브레이크 디스크 측의 직경이 크고 리어커버 측 직경이 작은 형태로 구성된다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 수치제어식 로터리테이블의 클램핑 장치에 있어서 유체압 피스톤(60)에 유체압이 작용하지 않을 때에는 복귀스프링(60)의 탄성력을 통해 유체압 피스톤(60)이 리어커버 측으로 이동되며, 그에 따라 유체압 피스톤(60)의 돌출링(62)의 내주에 마련된 가압경사면(61)이 브레이크 디스크(40)의 밀착경사면(41)과 분리된 상태를 유지하게 되므로 브레이크 디스크(40) 및 회전축(20), 회전테이블(30)의 회전이 자유롭게 된다.
CNC제어에 의해 회전축(20) 및 회전테이블(30)을 원하는 회전 각도만큼 회전시킨 후 리어커버(70)의 유체통로(71)를 통해 유체압 피스톤(60)에 공압 또는 유압 의 유체압을 공급하게 되면 유체압 피스톤(60)이 브레이크 디스크(40) 쪽으로 이동하게 되며, 이 때에는 유체압 피스톤(60)의 가압경사면(61)이 브레이크 디스크(40)의 밀착경사면(41)을 가압하게 되므로 브레이크 디스크(40) 및 회전축(20), 회전테이블(30)이 견고하게 클램핑되어 회전테이블(30)이 설정된 회전 각도를 유지할 수 있게 된다.
본 발명의 공작기계 회전테이블의 클램핑 장치에 있어서 회전테이블(30)을 언클램핑하고자 할 때에는 유체압 피스톤(60)에 대한 유체압을 제거하게 되면 복귀스프링(80)의 탄성력을 통해 유체압 피스톤(60)이 리어커버 측으로 이동되고, 유체압 피스톤(60)의 가압경사면(61)이 브레이크 디스크(40)의 밀착경사면(41)에서 분리되어 브레이크 디스크(40) 및 회전축(20), 회전테이블(30)의 회전이 자유롭게 된다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
도 1은 본 발명의 한 실시예의 종단면도
도 2는 동 실시예의 요부 종단면도
< 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 >
10 : 바디 20 : 회전축
30 : 회전테이블 40 : 브레이크 디스크
41 : 밀착경사면 50 : 고정 디스크
60 : 유체압 피스톤 61 : 가압 경사면
62 : 돌출링 70 : 리어커버
71 : 유체통로 80 : 복귀스프링

Claims (2)

  1. 회전축의 회전을 지지하는 바디와; 상기 바디의 내부에 회전 가능하게 설치되고, 축방향 일단에 회전테이블이 접속되는 회전축과; 상기 바디의 내부에서 상기 회전축과 일체로 접속되고, 외주에 밀착경사면이 형성된 브레이크 디스크와; 상기 브레이크 디스크의 외부 둘레에 고정 설치되어 유체압 피스톤의 축방향 이동을 지지하는 고정 디스크와; 상기 브레이크 디스크의 일측에 축방향으로 이동 가능하게 설치되고, 브레이크 디스크 측에 마련된 돌출링의 내주에 상기 브레이크 디스크 밀착경사면과 대응되는 가압경사면이 형성된 유체압 피스톤과; 상기 바디에 고정 설치되어 유체압 피스톤의 축방향 이동을 지지하고, 내부 일측에 유체압 피스톤을 가압하는 작동유체가 공급되는 유체통로가 마련된 리어커버와; 상기 유체압 피스톤과 리어커버의 사이에 설치되어 유체압 피스톤을 탄성 지지하는 복귀스프링을 구비하는 것을 특징으로 하는 수치제어식 로터리테이블의 클램핑 장치.
  2. 제1항에 있어서, 브레이크 디스크의 밀착경사면은 회전축 접속 측의 직경이 크고 유체압 피스톤 측의 직경이 작은 형태로 구성되고, 유체압 피스톤의 가압경사면은 브레이크 디스크 측의 직경이 크고 리어커버 측 직경이 작은 형태로 구성된 것을 특징으로 하는 수치제어식 로터리테이블의 클램핑 장치.
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