KR20120068196A - Rotary table device for direct drive - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A directly-driven rotary table device is provided to adaptively cope with expansion of a rotary table and a capacity increase of a torque motor because the rotary table and torque motor are easily attached or detached through a structure of a cartridge shape. CONSTITUTION: A directly-driven rotary table device comprises a machine tool body(130) and modularized cartridge(100). The machine tool body comprises a pipe(131) as a cooling line. The modularized cartridge is attached to or detached from the machine tool body. The modularized cartridge comprises a rotary table(109) and torque motor(120). A workpiece is placed on the rotary table. The torque motor is connected to the rotary table and rotates the rotary table. The torque motor is joined to or separated from the rotary table.

Description

직접 구동식 로터리 테이블 장치{Rotary table device for direct drive}Rotary table device for direct drive

본 발명은, 로터리 테이블 장치에 관한 것으로, 특히, 직접 구동 방식이 적용되는 로터리 테이블 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a rotary table apparatus, and more particularly, to a rotary table apparatus to which a direct drive method is applied.

밀링머신이나 연삭기, 혹은 NC 보링머신 등의 공작기계에는 공작물을 회전 분할하여 가공하기 위한 로터리 테이블 장치가 널리 적용되고 있다. 로터리 테이블 장치는 공작물을 회전시키면서 복잡한 공작물을 한번의 세팅으로 가공할 수 있게 하는 장치이다.BACKGROUND OF THE INVENTION A rotary table apparatus for rotating and dividing a workpiece is widely applied to machine tools such as milling machines, grinding machines, or NC boring machines. Rotary table devices are devices that allow complex workpieces to be processed in one setting while rotating the workpiece.

로터리 테이블 장치의 종류는 다양하지만 보통은 회전축과 틸팅축이 적용된 것이 주로 사용되며, 해당 구조물의 회전 또는 틸팅을 위해 그에 맞는 기어 구조가 적용된다.There are various types of rotary table devices, but the rotary shaft and the tilting shaft are usually applied, and a gear structure suitable for the rotation or tilting of the structure is applied.

도 1은 종래 기술에 따른 로터리 테이블 장치의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 로터리 테이블 구동을 위한 기어 구조이다.1 is a perspective view of a rotary table device according to the prior art, Figure 2 is a gear structure for driving the rotary table shown in FIG.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 따른 로터리 테이블 장치(10)는, 제1 바디(11)와, 제1 바디(11)에 대해 틸팅되는 제2 바디(12)를 구비할 수 있다.As shown in these drawings, the rotary table apparatus 10 according to the related art may include a first body 11 and a second body 12 tilted with respect to the first body 11.

제2 바디(12)에는 작업대상의 공구 또는 부품이 로딩되는 로터리 테이블(rotary table, 13)이 마련된다.The second body 12 is provided with a rotary table 13 on which a tool or part of a work object is loaded.

로터리 테이블(13)을 시계 방향(CW) 또는 반시계 방향(CCW)으로 회전 구동시키기 위한 동력원으로서 서보모터(23)가 마련되며, 서보모터(23)의 동력을 로터리 테이블(13)의 회전운동으로 전달하기 위한 기어 구조로서, 상호 작용되는 웜 기어(21,22)가 적용된다.A servo motor 23 is provided as a power source for rotationally driving the rotary table 13 in a clockwise direction CW or counterclockwise direction CCW, and the power of the servomotor 23 is rotated in the rotary table 13. As a gear structure for the transmission to the worm, the interacting worm gears 21 and 22 are applied.

웜 기어(21,22)는 웜휠(21)과 웜(22)의 조합으로 이루어지며, 서보모터(23)의 모터축(23a)과 웜(22)의 웜 샤프트(22a)는 상호간 벨트(24)로 연결된다.The worm gears 21 and 22 are composed of a combination of a worm wheel 21 and a worm 22, and the motor shaft 23a of the servo motor 23 and the worm shaft 22a of the worm 22 are mutually belt 24. ).

이 외에도 로터리 테이블(13)의 회전을 위하여 베어링(bearing) 등과 위치 검출을 위한 위치 검출 수단 등이 더 마련된다.In addition to this, a bearing and a position detection means for position detection are further provided for the rotation of the rotary table 13.

한편, 최근에는 공작기계의 가공 정밀도 및 가공 시간 단축을 위해서 도 1 및 도 2에 도시된 로터리 테이블 장치의 회전 정밀도 및 고속화의 필요성이 대두되고 있다.On the other hand, in recent years, in order to reduce the machining accuracy and the machining time of the machine tool, the need for the rotational accuracy and speed of the rotary table apparatus shown in Figs.

그렇지만, 종래 기술의 경우, 도 2를 통해 설명한 바와 같이, 서보모터(23)의 동력을 벨트(24)나 기어(21,22) 등을 통해 로터리 테이블(13)로 전달하여 로터리 테이블(13)을 회전시키는 구조를 적용하여 왔기 때문에, 벨트(24)나 기어(21,22) 등에서의 백래시 문제와 정밀도 향상 문제를 해소하기 어려운 문제점이 있다.However, in the related art, as described with reference to FIG. 2, the power of the servo motor 23 is transmitted to the rotary table 13 through the belt 24, the gears 21, 22, and the like, and thus the rotary table 13 is used. Since the rotating mechanism has been applied, there is a problem that it is difficult to solve the backlash problem and the accuracy improvement problem in the belt 24, the gears 21 and 22, and the like.

뿐만 아니라 종래 기술의 경우에는 마찰 또는 마모에 의해서 시간이 갈수록 정밀도나 수명이 낮아지게 될 뿐만 아니라 마찰에 의한 소음 및 발열로 인한 열변위가 발생하고. 또한 감속 기구를 사용함에 따라 고속화에 제한이 따르게 되는 전반적인 문제점이 야기되고 있으므로 새로운 구조 개선이 요구된다.In addition, in the case of the prior art, not only the precision and the service life decrease with time due to friction or wear, but also the heat displacement due to noise and heat generated by friction. In addition, the use of the deceleration mechanism has caused a general problem that the speed is limited, a new structure improvement is required.

이에, 본 발명은 전술한 바와 같은 문제점들을 해소하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은 종래에 적용되어 왔던 서보모터나 기어, 벨트 등의 동력전달기구 없이 모듈화된 토크 모터를 이용하여 로터리 테이블을 직접 구동시킬 수 있도록 함으로써 백래시 조정 문제, 정밀도 향상 문제, 마찰에 의한 소음 문제, 발열에 의한 열변위 발생 문제, 고속화의 제한 문제 등의 다양한 문제를 효과적으로 극복할 수 있으며, 카트리지 형태의 구조를 가지기 때문에 로터리 테이블과 토크 모터 간의 탈부착이 용이하여 로터리 테이블의 크기를 확장하거나 토크 모터의 용량 증가에도 적응적으로 용이하게 대처할 수 있을 뿐만 아니라 공작기계 바디로의 탈부착이 자유로워 설치 및 유지보수가 용이한 직접 구동식 로터리 테이블 장치를 제공하는 것이다.Accordingly, the present invention has been made to solve the problems described above, the object is to directly drive the rotary table using a modular torque motor without a power transmission mechanism such as a servo motor, gears, belts, etc. that have been conventionally applied By doing so, it is possible to effectively overcome various problems such as backlash adjustment, accuracy improvement, friction noise, heat dissipation caused by heat generation, and limited speed. It is easy to attach and detach between the motor and torque motor, so that it can easily adapt to expand the size of rotary table or increase the capacity of torque motor, and it is easy to install and maintain because it is free to attach and detach to machine tool body. It is to provide a rotary table device.

전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 냉각라인으로서의 배관(131)이 갖춰지는 공작기계 바디(130); 및 상기 공작기계 바디(130)에 탈부착이 가능하게 마련되는 모듈화된 카트리지(100)를 포함하며, 상기 카트리지(100)는, 공작물의 가공을 위해 공작물이 올려지는 로터리 테이블(109); 및 상기 로터리 테이블(109)의 회전 구동을 위해 상기 로터리 테이블(109)과 연결되어 상기 로터리 테이블(109)을 회전시키되 상기 로터리 테이블(109)과 탈부착이 가능한 토크 모터(BLDC, BLUSHLESS DC SERVOMOTOR, permanent magnet synchronous motor, 120)를 포함하는 직접 구동식 로터리 테이블 장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is a machine tool body 130 is provided with a pipe 131 as a cooling line; And a modular cartridge 100 detachably attached to the machine tool body 130, wherein the cartridge 100 includes: a rotary table 109 on which a workpiece is placed for processing a workpiece; And a torque motor (BLDC, BLUSHLESS DC SERVOMOTOR, permanent) connected to the rotary table 109 to rotate the rotary table 109 and detachable from the rotary table 109 for rotational driving of the rotary table 109. It provides a direct drive rotary table device comprising a magnet synchronous motor (120).

또한 본 발명은 위의 본 발명의 일실시예에 대하여 다음의 구체적인 실시예들을 더 제공한다.In addition, the present invention further provides the following specific embodiments of the above-described embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 카트리지(100)는, 상기 로터리 테이블(109)의 하부에 연결되는 회전체로서의 베어링 샤프트(101); 상기 베어링 샤프트(101)에 이웃되게 배치되는 고정체로서의 플랜지(103); 내륜은 상기 베어링 샤프트(101)에 조립되어 가이드되고 외륜은 상기 플랜지(103)에 조립되는 베어링(102); 상기 토크 모터(120)의 회전부이며, 상기 베어링 샤프트(101)의 아래쪽에 마련되는 영구자석으로서의 로터(110); 상기 로터(110)를 연결 고정시키되 상기 베어링 샤프트(101)의 외경과 동심을 가지도록 가이드되면서 고정되는 모터 샤프트(104); 상기 토크 모터(120)의 고정부이며, 상기 로터(110)의 반경 방향 내측에 배치되는 스테이터(105); 및 상기 플랜지(103)의 위쪽에 마련되며, 상기 토크 모터(120)의 정지 시 상기 베어링 샤프트(101)를 클램핑시키는 클램프(106)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.According to one embodiment of the invention, the cartridge 100, the bearing shaft 101 as a rotating body connected to the lower portion of the rotary table (109); A flange 103 as a fixture disposed adjacent to the bearing shaft 101; An inner ring is guided assembled to the bearing shaft 101 and an outer ring is assembled to the flange 103; A rotor 110 as a rotating part of the torque motor 120 and provided as a permanent magnet provided under the bearing shaft 101; A motor shaft 104 for fixing and connecting the rotor 110 and being guided to be concentric with the outer diameter of the bearing shaft 101; A stator (105) fixed to the torque motor (120) and disposed radially inward of the rotor (110); And a clamp 106 provided above the flange 103 to clamp the bearing shaft 101 when the torque motor 120 stops.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 카트리지(100)는, 상기 클램프(106)의 외부에 마련되며, 절삭유가 상기 로터리 테이블(109)의 내부로 유입되는 것을 방지하는 커버(107); 위치와 속도를 검출을 위한 엔코더(112); 및 상기 엔코더(112)의 고정을 위해 상기 스테이터(105)의 아래쪽에 배치되어 고정되되, 상기 베어링 샤프트(101)와 동심을 가지도록 상기 베어링 샤프트(101)의 아래쪽 벽면에 조립되면서 상기 엔코더(112)의 회전부(112a)와 고정되는 엔코더 서포트(111)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, the cartridge 100 is provided on the outside of the clamp 106, the cover 107 to prevent cutting oil from flowing into the interior of the rotary table (109); An encoder 112 for detecting position and velocity; And disposed below the stator 105 to fix the encoder 112, and assembled to the lower wall surface of the bearing shaft 101 to be concentric with the bearing shaft 101. It characterized in that it further comprises an encoder support 111 that is fixed to the rotating portion (112a) of.

본 발명에 따르면, 종래에 적용되어 왔던 서보모터나 기어, 벨트 등의 동력전달기구 없이 모듈화된 토크 모터를 이용하여 로터리 테이블을 직접 구동시킬 수 있도록 함으로써 백래시 조정 문제, 정밀도 향상 문제, 마찰에 의한 소음 문제, 발열에 의한 열변위 발생 문제, 고속화의 제한 문제 등의 다양한 문제를 효과적으로 극복할 수 있으며, 카트리지 형태의 구조를 가지기 때문에 로터리 테이블과 토크 모터 간의 탈부착이 용이하여 로터리 테이블의 크기를 확장하거나 토크 모터의 용량 증가에도 적응적으로 용이하게 대처할 수 있을 뿐만 아니라 공작기계 바디로의 탈부착이 자유로워 설치 및 유지보수가 용이한 효과가 있다.According to the present invention, it is possible to directly drive a rotary table using a modular torque motor without a power transmission mechanism such as a servo motor, a gear, and a belt, which has been conventionally applied. It can effectively overcome various problems such as problems such as heat generation, heat displacement caused by heat generation, and restriction of speedup.The cartridge-type structure makes it easy to attach / detach between the rotary table and the torque motor to expand the size of the rotary table or torque. Not only can it easily adapt to the increase of the capacity of the motor, but also can be easily attached and detached to the machine tool body, so it is easy to install and maintain.

도 1은 종래 기술에 따른 로터리 테이블 장치의 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 로터리 테이블 구동을 위한 기어 구조.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 직접 구동식 로터리 테이블 장치의 단면 구조도.1 is a perspective view of a rotary table device according to the prior art.
2 is a gear structure for driving the rotary table shown in FIG.
Figure 3 is a cross-sectional structural view of a direct drive rotary table device according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명에 따른 직접 구동식 로터리 테이블 장치의 실시예를 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment of a direct drive rotary table device according to the present invention will be described with reference to FIG.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 직접 구동식 로터리 테이블 장치의 단면 구조도이다.3 is a cross-sectional structural view of a direct drive rotary table device according to an embodiment of the present invention.

이 도면을 참조하면, 본 실시예의 직접 구동식 로터리 테이블 장치는 공작기계 바디(130)와, 공작기계 바디(130)에 탈부착이 가능하게 마련되는 모듈화된 카트리지(100)를 포함한다.Referring to this figure, the direct drive rotary table apparatus of the present embodiment includes a machine tool body 130 and a modular cartridge 100 detachably provided to the machine tool body 130.

공작기계 바디(130)는 아래에서 설명될 로터리 테이블(109)이 마련되어 로터리 테이블(109) 상에 공작물을 올려두고 공작물을 회전시키면서 복잡한 공작물을 한번의 세팅으로 가공할 수 있게 하는 다양한 장치 중에 하나일 수 있다.Machine tool body 130 is one of a variety of devices that are provided with a rotary table 109 to be described below to allow the machining of complex workpieces in one setting while placing the workpiece on the rotary table 109 and rotating the workpiece. Can be.

다시 말해, 공작기계 바디(130)는 밀링머신이나 연삭기, 혹은 NC 보링머신 등의 외관을 형성하는 바디(body)일 수 있는데, 이하에서는 이들을 구별하지 않고 공작기계 바디(130)라 하여 설명하도록 한다. 도 3에는 공작기계 바디(130)가 개략적으로 도시되어 있다. 공작기계 바디(130)에는 냉각라인으로서의 다수의 배관(131)이 마련된다.In other words, the machine tool body 130 may be a body forming an appearance of a milling machine, a grinding machine, or an NC boring machine. Hereinafter, the machine tool body 130 will be described as a machine tool body 130 without distinguishing them. . 3 schematically shows a machine tool body 130. The machine tool body 130 is provided with a plurality of pipes 131 as cooling lines.

카트리지(100)는 도 3에 빗금으로 해칭된 부분처럼 하나의 모듈화된 구조를 갖는다. 즉 카트리지(100)는 다수의 부품들이 상호 조립되어 마치 하나의 몸체처럼 된 모듈화된 구조를 갖는다. 때문에, 공작기계 바디(130)로의 설치 및 유지보수가 매우 자유롭고 용이해지는 이점을 제공한다.The cartridge 100 has one modular structure, such as the hatched portion in FIG. 3. In other words, the cartridge 100 has a modular structure in which a plurality of components are assembled together to form a single body. This provides the advantage that the installation and maintenance to the machine tool body 130 is very free and easy.

이러한 카트리지(100)는 공작물의 가공을 위해 공작물이 올려지는 로터리 테이블(109)과, 로터리 테이블(109)의 회전을 위해 로터리 테이블(109)과 연결되어 로터리 테이블(109)을 회전시키되 로터리 테이블(109)과 탈부착이 가능한 토크 모터(BLDC, BLUSHLESS DC SERVOMOTOR, permanent magnet synchronous motor, 120)를 구비한다.The cartridge 100 is connected to the rotary table 109 on which the workpiece is placed for processing the workpiece, and the rotary table 109 for the rotation of the rotary table 109 to rotate the rotary table 109. 109) and a detachable torque motor (BLDC, BLUSHLESS DC SERVOMOTOR, permanent magnet synchronous motor, 120).

공작물이 올려지는 로터리 테이블(109)과 이를 회전시키는 토크 모터(120) 역시 상호간 탈부착이 용이하기 때문에, 로터리 테이블(109)의 크기(size)를 확장하거나 아니면 토크 모터(120)의 용량을 늘이거나 줄이는 데에 별다른 어려움 없이 적응적으로 용이하게 대처할 수 있다. 특히, 다양한 여러 기종에 활용이 가능하다는 매우 우수한 장점을 제공한다.Since the rotary table 109 on which the workpiece is mounted and the torque motor 120 for rotating the workpiece are also easily detachable from each other, the size of the rotary table 109 may be extended or the capacity of the torque motor 120 may be increased. It can be easily and adaptively handled without any difficulty in reducing. In particular, it provides a very good advantage that can be used in a variety of different models.

다시 말해, 로터리 테이블(109)과 토크 모터(120)는 카트리지(100) 상태에서 쉽게 분해가 가능하다.In other words, the rotary table 109 and the torque motor 120 can be easily disassembled in the cartridge 100 state.

예컨대, 로터리 테이블(109)의 확장 또는 토크 모터(120)의 용량 증가를 위해 엔코더 샤프트(115) 하나의 설계 변경으로 사양 증가가 용이해진다.For example, a design change of one encoder shaft 115 facilitates the specification increase for the expansion of the rotary table 109 or the increase in the capacity of the torque motor 120.

도 3을 참조하여 카트리지(100)의 구조에 대해 자세히 살펴보면 다음과 같다.Looking at the structure of the cartridge 100 in detail with reference to Figure 3 as follows.

로터리 테이블(109)의 회전을 위하여 로터리 테이블(109)의 하부에 회전체인 베어링 샤프트(101)가 연결된다. 베어링 샤프트(101)의 주변에는 베어링 샤프트(101)에 이웃되게 고정체로서의 플랜지(103)가 마련된다.In order to rotate the rotary table 109, a bearing shaft 101, which is a rotating body, is connected to a lower portion of the rotary table 109. Around the bearing shaft 101, a flange 103 as a fixture is provided adjacent to the bearing shaft 101.

베어링 샤프트(101)의 주변에는 원활한 회전을 유도하는 베어링(102)이 배치된다. 이때, 베어링(102)의 내륜은 베어링 샤프트(101)에 조립되어 가이드되고, 베어링(102)의 외륜은 고정체인 플랜지(103)에 조립된다. 따라서 베어링(102)의 내륜은 베어링 샤프트(101)와 고정되어 함께 회전될 수 있다.At the periphery of the bearing shaft 101, a bearing 102 for inducing a smooth rotation is arranged. At this time, the inner ring of the bearing 102 is assembled and guided to the bearing shaft 101, and the outer ring of the bearing 102 is assembled to the flange 103 which is a fixed body. Therefore, the inner ring of the bearing 102 may be fixed to the bearing shaft 101 and rotate together.

베어링(102)의 아래쪽에는 제1 실(seal, 114)이 조립된다. 제1 실(114)의 립(미도시)이 플랜지(103)의 벽면에 접촉되게 조립됨으로써 베어링(102)의 윤활유가 토크 모터(120)로 흐르는 것이 방지된다.Under the bearing 102, a first seal 114 is assembled. The lip (not shown) of the first seal 114 is assembled in contact with the wall surface of the flange 103 to prevent the lubricant oil of the bearing 102 from flowing to the torque motor 120.

토크 모터(120)는, 베어링 샤프트(101)의 아래쪽에 마련되는 영구자석으로서의 로터(110)와, 로터(110)를 연결 고정시키되 베어링 샤프트(101)의 외경과 동심을 가지도록 가이드되면서 고정되는 모터 샤프트(104)와, 로터(110)의 반경 방향 내측에 배치되는 스테이터(105)를 포함할 수 있다.Torque motor 120, the rotor 110 as a permanent magnet provided below the bearing shaft 101, and the rotor 110 is connected and fixed while being guided to be concentric with the outer diameter of the bearing shaft 101 It may include a motor shaft 104 and a stator 105 disposed radially inward of the rotor 110.

토크 모터(120)의 회전부인 로터(110)는 모터 샤프트(104)와 동심을 가지면서 회전하도록 모터 샤프트(104)의 외벽면에 가이드되어 모터 샤프트(104)에 고정된다. 다시 말해, 로터(110)를 연결 고정시키기 위한 모터 샤프트(104)가 베어링 샤프트(101)의 외경과 동심을 가지도록 가이드되면서 고정된다.The rotor 110, which is a rotating part of the torque motor 120, is guided to the outer wall surface of the motor shaft 104 and fixed to the motor shaft 104 so as to rotate concentrically with the motor shaft 104. In other words, the motor shaft 104 for connecting and fixing the rotor 110 is fixed while being guided to be concentric with the outer diameter of the bearing shaft 101.

토크 모터(120)의 고정부인 스테이터(105)는 전류가 흐를 때 발생하는 열을 냉각시키기 위하여 금속 재질의 재킷(113)으로 고정되며, 재킷(113)은 플랜지(103)의 아래쪽 벽면에 고정된다. 재킷(113)은 공작기계 바디(130)의 배관(131)과 연결된다. 참고로, 스테이터(105)의 외경이 플랜지(103)의 사이즈에 대응되기 때문에 공작기계 바디(130)의 형상 변경 없이도 적용이 가능해진다.The stator 105, which is a fixed part of the torque motor 120, is fixed with a metal jacket 113 to cool the heat generated when current flows, and the jacket 113 is fixed to the lower wall surface of the flange 103. . The jacket 113 is connected to the pipe 131 of the machine tool body 130. For reference, since the outer diameter of the stator 105 corresponds to the size of the flange 103, it is possible to apply without changing the shape of the machine tool body 130.

위치와 속도를 검출을 위한 엔코더(112)를 고정하기 위해 엔코더 서포트(111)가 스테이터(105)의 아래쪽에 배치되어 고정된다.In order to fix the encoder 112 for detecting position and speed, the encoder support 111 is disposed and fixed below the stator 105.

엔코더 샤프트(115)는 베어링 샤프트(101)와 동심을 가지도록 베어링 샤프트(101)의 아래쪽 벽면에 조립되면서 엔코더(112)의 회전부(112a)와 고정됨으로써 엔코더 샤프트(115)가 회전될 때 위치와 속도가 검출될 수 있도록 한다.The encoder shaft 115 is assembled to the lower wall of the bearing shaft 101 so as to be concentric with the bearing shaft 101 and is fixed to the rotating portion 112a of the encoder 112 so that the encoder shaft 115 is rotated when the encoder shaft 115 is rotated. Allow speed to be detected.

플랜지(103)의 위쪽에는 토크 모터(120)의 정지 시 베어링 샤프트(101)를 강력하게 클램핑시키기 위한 클램프(106)가 조립된다.Above the flange 103 is assembled a clamp 106 for strongly clamping the bearing shaft 101 at the stop of the torque motor 120.

클램프(106)는 공압이 가해졌을 때 베어링 샤프트(101)의 외벽을 클램핑시키면서 고정시키는 역할을 한다.The clamp 106 serves to clamp and clamp the outer wall of the bearing shaft 101 when pneumatic pressure is applied.

이러한 클램프(106)는 공압으로 작동될 수 있는데, 클램프(106)로의 공압 공급을 위하여 마련되는 공압 라인이 도면에는 자세히 도시되어 있지는 않지만 플랜지(103)를 통하여 오링(O-Ring)으로 될 수 있다. 이러한 구조가 적용되면 공간의 최소화시킬 수 있게 될 뿐만 아니라 로터리 테이블(109)과 거리가 가까워서 로터리 테이블(109)을 견고하게 고정할 수 있다.This clamp 106 may be pneumatically operated, and a pneumatic line provided for pneumatic supply to clamp 106 may be an O-ring through flange 103 although not shown in detail in the drawings. . When the structure is applied, not only the space can be minimized, but also the distance to the rotary table 109 is close, so that the rotary table 109 can be firmly fixed.

클램프(106)의 외부에는 절삭유가 로터리 테이블(109)의 내부로 유입되는 것을 방지하는 커버(107)가 마련된다.The cover 107 is provided outside the clamp 106 to prevent cutting oil from flowing into the rotary table 109.

커버(107)는 클램프(106)와 미리 결정된 거리만큼의 간격을 가지면서 클램프(106)의 상부벽에 고정된다. 그리고 로터리 테이블(109)은 커버(107)와 간격을 가지면서 베어링 샤프트(101)의 벽면에 최종적으로 조립된다.The cover 107 is fixed to the top wall of the clamp 106 with a distance of a predetermined distance from the clamp 106. The rotary table 109 is finally assembled to the wall surface of the bearing shaft 101 while being spaced apart from the cover 107.

커버(107)와 로터리 테이블(109) 사이에는 제2 실(seal, 108)이 조립되어 절삭유나 오염물질이 내부로 유입되는 것을 방지한다. 로터리 테이블(109)에는 공작물을 고정할 수 있는 T홈이나 나사가 형성될 수 있다.A second seal 108 is assembled between the cover 107 and the rotary table 109 to prevent cutting oil or contaminants from entering. The rotary table 109 may be formed with a T-slot or a screw for fixing the workpiece.

로터리 테이블(109)까지 조립되면 고정 부위는 플랜지(103)와 모두 연결된 구조를 가지고, 회전 부위는 베어링 샤프트(101)와 모두 연결된 구조를 갖는 심플한 형태의 카트리지(100)가 완성된다.When assembled to the rotary table 109, the fixing portion has a structure connected to all the flange 103, the rotating portion is a cartridge 100 of a simple form having a structure connected to all of the bearing shaft 101 is completed.

이와 같은 구성으로 조립되는 카트리지(100)를 공작기계 바디(130)에 도 3처럼 고정함으로써 로터리 테이블 장치가 완성될 수 있다.The rotary table device may be completed by fixing the cartridge 100 assembled in such a configuration to the machine tool body 130 as shown in FIG. 3.

이러한 조립 상태에서 토크 모터(120)에서 동력이 발생되면 회전부는 로터(110)와 하나의 몸체처럼 일체된 형태로 회전하여 토크 모터(120)의 회전력을 로터리 테이블(109)에 직접적으로 전달할 수 있게 된다. 이로써, 별도의 동력 손실 없이 로터리 테이블(109)이 회전할 수 있게 된다.When power is generated in the torque motor 120 in such an assembled state, the rotating part rotates in an integral form like the rotor 110 and one body to directly transmit the rotational force of the torque motor 120 to the rotary table 109. do. As a result, the rotary table 109 can be rotated without a separate power loss.

한편, 토크 모터(120)의 냉각을 위해, 공작기계 바디(130)의 배관(131)을 통해 재킷(113)으로 냉각유체, 예컨대 공기나 액체를 공급함으로써 토크 모터(120)를 냉각시킬 수 있게 된다.Meanwhile, in order to cool the torque motor 120, the torque motor 120 may be cooled by supplying a cooling fluid, for example, air or liquid, to the jacket 113 through the pipe 131 of the machine tool body 130. do.

이와 같은 구조와 동작을 갖는 본 실시예에 따르면, 종래에 적용되어 왔던 서보모터나 기어, 벨트 등의 동력전달기구(도 1 및 도 2 참조) 없이 토크 모터(120)를 이용하여 로터리 테이블(109)을 직접 구동시킬 수 있도록 함으로써 백래시 조정 문제, 정밀도 향상 문제, 마찰에 의한 소음 문제, 발열에 의한 열변위 발생 문제, 고속화의 제한 문제 등의 다양한 문제를 효과적으로 극복할 수 있다. 즉 본 실시예의 로터리 테이블 장치는 기존의 단점을 극복한 고속, 고정밀, 고신뢰성 로터리 테이블(109)의 동작을 구현시킬 수 있다.According to the present embodiment having such a structure and operation, the rotary table 109 using the torque motor 120 without a power transmission mechanism (see FIGS. 1 and 2) such as a servo motor, a gear, a belt, and the like, which has been conventionally applied. By directly driving), various problems such as backlash adjustment problem, accuracy improvement problem, noise caused by friction, heat displacement caused by heat generation, and speed limit problem can be effectively overcome. That is, the rotary table device of the present embodiment can implement the operation of the high speed, high precision, high reliability rotary table 109 overcoming the existing disadvantages.

또한 모듈화된 카트리지(100) 형태의 구조를 가지기 때문에 로터리 테이블(109)과 토크 모터(120) 간의 탈부착이 용이하여 로터리 테이블(109)의 크기를 확장하거나 토크 모터(120)의 용량 증가에도 적응적으로 용이하게 대처할 수 있다.In addition, since the modular cartridge 100 has a structure in which the rotary table 109 and the torque motor 120 are easily attached and detached, the size of the rotary table 109 can be extended or the capacity of the torque motor 120 can be increased. It can be easily coped with.

뿐만 아니라 공작기계 바디(130)로의 탈부착이 자유로워 설치 및 유지보수가 용이하게 된다.In addition, the detachable to the machine tool body 130 is free to facilitate installation and maintenance.

이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Accordingly, such modifications or variations are intended to fall within the scope of the appended claims.

100 : 카트리지 101 : 베어링 샤프트
102 : 베어링 103 : 플랜지
104 : 모터 샤프트 105 : 스테이터
106 : 클램프 107 : 커버
108 : 제2 실 109 : 로터리 테이블
110 : 로터 111 : 엔코더 서포트
112 : 엔코더 113 : 재킷
제1 114 : 실 115 : 엔코더 샤프트
120 : 토크 모터 130 : 공작기계 바디
131 : 배관100: cartridge 101: bearing shaft
102: bearing 103: flange
104: motor shaft 105: stator
106: clamp 107: cover
108: second room 109: rotary table
110: rotor 111: encoder support
112: encoder 113: jacket
No. 1 114: Thread 115: Encoder Shaft
120: torque motor 130: machine tool body
131: piping

Claims (3)

냉각라인으로서의 배관(131)이 갖춰지는 공작기계 바디(130); 및
상기 공작기계 바디(130)에 탈부착이 가능하게 마련되는 모듈화된 카트리지(100)를 포함하며,
상기 카트리지(100)는,
공작물의 가공을 위해 공작물이 올려지는 로터리 테이블(109); 및
상기 로터리 테이블(109)의 회전 구동을 위해 상기 로터리 테이블(109)과 연결되어 상기 로터리 테이블(109)을 회전시키되 상기 로터리 테이블(109)과 탈부착이 가능한 토크 모터(BLDC, BLUSHLESS DC SERVOMOTOR, permanent magnet synchronous motor, 120)를 포함하는 직접 구동식 로터리 테이블 장치.A machine tool body 130 equipped with a piping 131 as a cooling line; And
It includes a modular cartridge 100 is detachably provided to the machine tool body 130,
The cartridge 100,
A rotary table 109 on which the work is placed for processing the work; And
A torque motor (BLDC, BLUSHLESS DC SERVOMOTOR, permanent magnet connected to the rotary table 109 to rotate the rotary table 109 and detachable from the rotary table 109 for rotational driving of the rotary table 109). Directly driven rotary table device comprising a synchronous motor (120). 제1항에 있어서,
상기 카트리지(100)는,
상기 로터리 테이블(109)의 하부에 연결되는 회전체로서의 베어링 샤프트(101);
상기 베어링 샤프트(101)에 이웃되게 배치되는 고정체로서의 플랜지(103);
내륜은 상기 베어링 샤프트(101)에 조립되어 가이드되고 외륜은 상기 플랜지(103)에 조립되는 베어링(102);
상기 토크 모터(120)의 회전부이며, 상기 베어링 샤프트(101)의 아래쪽에 마련되는 영구자석으로서의 로터(110);
상기 로터(110)를 연결 고정시키되 상기 베어링 샤프트(101)의 외경과 동심을 가지도록 가이드되면서 고정되는 모터 샤프트(104);
상기 토크 모터(120)의 고정부이며, 상기 로터(110)의 반경 방향 내측에 배치되는 스테이터(105); 및
상기 플랜지(103)의 위쪽에 마련되며, 상기 토크 모터(120)의 정지 시 상기 베어링 샤프트(101)를 클램핑시키는 클램프(106)를 더 포함하는 직접 구동식 로터리 테이블 장치.The method of claim 1,
The cartridge 100,
A bearing shaft 101 as a rotating body connected to a lower portion of the rotary table 109;
A flange 103 as a fixture disposed adjacent to the bearing shaft 101;
An inner ring is guided assembled to the bearing shaft 101 and an outer ring is assembled to the flange 103;
A rotor 110 as a rotating part of the torque motor 120 and provided as a permanent magnet provided under the bearing shaft 101;
A motor shaft 104 for fixing and connecting the rotor 110 and being guided to be concentric with the outer diameter of the bearing shaft 101;
A stator (105) fixed to the torque motor (120) and disposed radially inward of the rotor (110); And
And a clamp (106) provided above the flange (103) to clamp the bearing shaft (101) when the torque motor (120) is stopped. 제2항에 있어서,
상기 카트리지(100)는,
상기 클램프(106)의 외부에 마련되며, 절삭유가 상기 로터리 테이블(109)의 내부로 유입되는 것을 방지하는 커버(107);
위치와 속도를 검출을 위한 엔코더(112); 및
상기 엔코더(112)의 고정을 위해 상기 스테이터(105)의 아래쪽에 배치되어 고정되되, 상기 베어링 샤프트(101)와 동심을 가지도록 상기 베어링 샤프트(101)의 아래쪽 벽면에 조립되면서 상기 엔코더(112)의 회전부(112a)와 고정되는 엔코더 서포트(111)를 더 포함하는 직접 구동식 로터리 테이블 장치.The method of claim 2,
The cartridge 100,
A cover 107 provided outside the clamp 106 to prevent cutting oil from flowing into the rotary table 109;
An encoder 112 for detecting position and velocity; And
The encoder 112 is assembled and fixed to the lower wall of the bearing shaft 101 so as to be concentric with the bearing shaft 101 to be fixed below the stator 105 for fixing the encoder 112. Direct drive rotary table device further comprises an encoder support 111 is fixed to the rotating portion (112a).
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