KR20130083718A - 롤러 기어 캠을 이용한 2축 수치제어 테이블 - Google Patents

롤러 기어 캠을 이용한 2축 수치제어 테이블 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따르면, 로터리용 서보 모터에 연결되는 로터리용 구동 기어; 상기 로터리용 구동 기어와 치합되는 로터리용 피구동 기어; 상기 로터리용 피구동 기어와 연결되는 로터리용 롤러 기어 캠; 상기 로터리용 롤러 기어 캠과 결합되는 로터리용 터렛; 상기 로터리용 터렛에 연결되는 로터리 샤프트; 상기 로터리 샤프트의 상부에 설치되는 테이블; 틸팅용 서보 모터에 연결되는 틸팅용 구동 기어; 상기 틸팅용 구동 기어와 치합되는 틸팅용 피구동 기어; 상기 틸팅용 피구동 기어와 연결되는 틸팅용 롤러 기어 캠; 상기 틸팅용 롤러 기어 캠과 결합되는 틸팅용 터렛; 상기 틸팅용 터렛에 연결되는 틸팅용 샤프트; 상기 틸팅용 샤프트에 설치되는 틸팅용 하우징; 및 상기 틸팅용 샤프트를 지지하는 테이블 서포트 하우징;을 포함하는 롤러 기어 캠을 이용한 2축 수치제어 테이블이 제공된다.
이에 의하면, 웜샤프트와 웜휠 대신에 롤러 기어 캠과 터렛을 사용함으로써 상대적으로 고속회전을 할 수 있으며, 기어 치면을 연삭할 수 있도록 하여 정밀도를 높일 수 있으며, 기어 치면의 마모를 줄여서 정밀도 저하를 방지할 수 있는 효과를 갖는다.

Description

롤러 기어 캠을 이용한 2축 수치제어 테이블 {NC table using roller gear cam}
본 발명은 롤러 기어 캠을 이용한 2축 수치제어 테이블에 관한 것이다.
이하, 도면을 참조하여 종래의 2축 수치제어(NC) 테이블에 대해 살펴본다.
도 1은 종래의 2축 수치제어(NC) 테이블의 단면 구성도이고, 도 2는 도 1의 웜샤프트와 웜휠의 결합도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 2축 수치제어(NC) 테이블은 회전동력을 발생시키기 위한 로터리용 서보 모터(1)와, 상기한 로터리용 서보 모터(1)에 조립되어 있는 로터리용 구동 기어(2)와, 상기한 로터리용 구동 기어(2)에 연결되어 있는 로터리용 피구동 기어(3)와, 상기한 로터리용 피구동 기어(3)에 조립되어 있는 로터리용 웜샤프트(4)와, 상기한 로터리용 웜샤프트(4)와 결합되어 있는 로터리용 웜휠(5)과, 상기한 로터리용 웜휠(5)에 연결되어 있는 로터리 샤프트(6)와, 상기한 로터리 샤프트(6)의 위에 설치되어 있는 테이블(7)과, 회전동력을 발생시키기 위한 틸팅용 서보 모터(8)와, 상기한 틸팅용 서보 모터(8)에 조립되어 있는 틸팅용 구동 기어(9)와, 상기한 틸팅용 구동 기어(9)와 결합되어 있는 틸팅용 피구동 기어(10)와, 상기한 틸팅용 피구동 기어(10)와 조립되어 있는 틸팅용 웜샤프트(11)와, 상기한 틸팅용 웜샤프트(11)와 결합되어 있는 틸팅용 웜휠(12)과, 상기한 틸팅용 웜휠(12)에 연결되어 있는 틸팅용 샤프트(13)와, 상기한 틸팅용 샤프트(13)에 설치되어 있는 틸팅용 하우징(14)과, 기계본체에 조립되어 상기 틸팅 샤프트(13)를 지지하는 테이블 서포트 하우징(15)을 포함하여 이루어진다.
상기한 웜휠(5, 12)은 청동, 황동 소재에 치면 가공만 되어 있다.
상기한 구성에 의한 종래의 2축 수치제어(NC) 테이블의 작용은 다음과 같다.
로터리용 서보 모터(1)가 회전하면 로터리용 구동 기어(2)가 회전하고, 로터리용 피구동 기어(3)와 로터리용 웜샤프트(4)와 로터리용 웜휠(5)과 로터리 샤프트(6)와 테이블(7)을 구동시켜서 회전하는 로터리축을 구성한다.
또한, 틸팅용 서보 모터(8)가 회전하면 틸팅용 구동 기어(9)가 회전하고, 틸팅용 피구동 기어(10)와 틸팅용 웜샤프트(11)와 틸팅용 웜휠(12)과 틸팅용 샤프트(13)와 틸팅용 하우징(14)을 구동시켜서 회전하는 틸팅축을 구성한다.
그러나, 상기한 종래의 2축 수치제어(NC) 테이블은, 로터리용 웜샤프트(4)와 로터리용 웜휠(5)과 틸팅용 웜샤프트(11)와 틸팅용 웜휠(12)이 기어 치면의 연삭이 불가하고 접촉면이 미끄럼 접촉하기 때문에 고속회전에 부적합하며, 기어 치면의 마모가 가속화되어 정밀도가 저하되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 고속회전을 할 수 있으며, 기어 치면의 마모를 줄여서 정밀도 저하를 방지할 수 있는 롤러 기어 캠을 이용한 2축 수치제어 테이블을 제공하는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따른 롤러 기어 캠을 이용한 2축 수치제어 테이블은, 로터리용 서보 모터에 연결되는 로터리용 구동 기어; 상기 로터리용 구동 기어와 치합되는 로터리용 피구동 기어; 상기 로터리용 피구동 기어와 연결되는 로터리용 롤러 기어 캠; 상기 로터리용 롤러 기어 캠과 결합되는 로터리용 터렛; 상기 로터리용 터렛에 연결되는 로터리 샤프트; 상기 로터리 샤프트의 상부에 설치되는 테이블; 틸팅용 서보 모터에 연결되는 틸팅용 구동 기어; 상기 틸팅용 구동 기어와 치합되는 틸팅용 피구동 기어; 상기 틸팅용 피구동 기어와 연결되는 틸팅용 롤러 기어 캠; 상기 틸팅용 롤러 기어 캠과 결합되는 틸팅용 터렛; 상기 틸팅용 터렛에 연결되는 틸팅용 샤프트; 상기 틸팅용 샤프트에 설치되는 틸팅용 하우징; 및 상기 틸팅용 샤프트를 지지하는 테이블 서포트 하우징;을 포함하여 구성된다.
상기 로터리용 롤러 기어 캠과 상기 틸팅용 롤러 기어 캠은, 소입후 치면이 각각 연삭되는 것을 특징으로 한다.
상기 로터리용 롤러 기어 캠과 상기 로터리용 터렛은, 접촉면이 구름 접촉하는 것을 특징으로 한다.
상기 틸팅용 롤러 기어 캠과 상기 틸팅용 터렛은, 접촉면이 구름 접촉하는 것을 특징으로 한다.
상기 로터리용 터렛과 상기 틸팅용 터렛의 원주면에는, 상기 로터리용 롤러 기어 캠 및 틸팅용 롤러 기어 캠과 각각 대응하는 캠 팔로우가 설치되는 것을 특징으로 한다.
전술한 바와 같이 본 발명에 따른 롤러 기어 캠을 이용한 2축 수치제어 테이블에 의하면, 웜샤프트와 웜휠 대신에 롤러 기어 캠과 터렛을 사용함으로써 상대적으로 고속회전을 할 수 있으며, 기어 치면을 연삭할 수 있도록 하여 정밀도를 높일 수 있으며, 기어 치면의 마모를 줄여서 정밀도 저하를 방지할 수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 종래의 2축 수치제어(NC) 테이블의 단면 구성도,
도 2는 도 1의 웜샤프트와 웜휠의 결합도,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 롤러 기어 캠을 이용한 2축 수치제어 테이블의 단면 구성도 및
도 4는 도 3의 롤러 기어 캠과 터렛의 결합도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 일 실시예에 따른 롤러 기어 캠을 이용한 2축 수치제어 테이블에 대해 상세하게 살펴본다.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 롤러 기어 캠을 이용한 2축 수치제어 테이블의 단면 구성도이고, 도 4는 도 3의 롤러 기어 캠과 터렛의 결합도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 롤러 기어 캠을 이용한 2축 수치제어 테이블은 회전동력을 발생시키기 위한 로터리용 서보 모터(1)와, 상기한 로터리용 서보 모터(1)에 조립되어 있는 로터리용 구동 기어(2)와, 상기한 로터리용 구동 기어(2)에 연결되어 있는 로터리용 피구동 기어(3)와, 상기한 로터리용 피구동 기어(3)에 조립되어 있는 로터리용 롤러 기어 캠(24)과, 상기한 로터리용 롤러 기어 캠(24)과 결합되어 구름 접촉하는 로터리용 터렛(25)과, 상기한 로터리용 터렛(25)에 연결되어 있는 로터리 샤프트(6)와, 상기한 로터리 샤프트(6)의 위에 설치되어 있는 테이블(7)과, 회전동력을 발생시키기 위한 틸팅용 서보 모터(8)와, 상기한 틸팅용 서보 모터(8)에 조립되어 있는 틸팅용 구동 기어(9)와, 상기한 틸팅용 구동 기어(9)와 결합되어 있는 틸팅용 피구동 기어(10)와, 상기한 틸팅용 피구동 기어(10)와 조립되어 있는 틸팅용 롤러 기어 캠(26)과, 상기한 틸팅용 롤러 기어 캠(26)과 결합되어 구름 접촉하는 틸팅용 터렛(27)과, 상기한 틸팅용 터렛(27)에 연결되어 있는 틸팅용 샤프트(13)와, 상기한 틸팅용 샤프트(13)에 설치되어 있는 틸팅용 하우징(14)과, 기계본체에 조립되어 상기 틸팅용 샤프트(13)를 지지하는 테이블 서포트 하우징(15)을 포함하여 이루어진다.
상기 로터리용 터렛(25)과 상기 틸팅용 터렛(27)의 원주면에는 도 4에 도시된 바와 같이, 로터리용 롤러 기어 캠(24) 및 틸팅용 롤러 기어 캠(26)과 대응하는 캠 팔로우(25a, 27a)가 각각 설치된다.
또한, 상기 로터리용 구동 기어(2)는 상기 로터리용 서보 모터(1)로부터 구동력을 전달받도록 구성되어 상기 로터리용 피구동 기어(3)로 동력을 전달하며, 상기 로터리용 롤러 기어 캠(24)은 상기 로터리용 피구동 기어(3)의 동력을 전달받아 상기 로터리용 터렛(25)을 회전시키는 구조이다.
이때, 상기 로터리용 롤러 기어 캠(24)과 상기 틸팅용 롤러 기어 캠(26)은 소입후, 접촉면이 연삭되어 있는 구조로 이루어진다.
또한, 상기 틸팅용 구동 기어(9)는 상기 틸팅용 서보 모터(8)로부터 구동력을 전달받도록 구성되어 상기 틸팅용 피구동 기어(10)로 동력을 전달하며, 상기 틸팅용 롤러 기어 캠(26)은 상기 틸팅용 피구동 기어(10)의 동력을 전달받아 상기 틸팅용 터렛(27)을 회전시키는 구조이다.
상기 테이블 서포트 하우징(15)은 상기 틸팅 샤프트(13)를 지지하여 경사지게 설치되며, 기계 본체 상에서 2축으로 작동하여 최대 동시 5축의 복잡한 가공을 한다.
이하, 본 발명의 일실시예에 따른 롤러 기어 캠을 이용한 2축 수치제어 테이블의 작용은 다음과 같다.
로터리용 서보 모터(1)의 동력에 의해 로터리용 구동 기어(2)가 회전하면 로터리용 피구동 기어(3)와 로터리용 롤러 기어 캠(24)과 로터리용 터렛(25)이 회전하여 로터리 샤프트(6)와 테이블(7)을 회전시키는 로터리축을 구성하게 된다.
또한, 틸팅용 서보 모터(8)의 동력은 틸팅용 구동 기어(9)를 회전시키고, 틸팅용 피구동 기어(10)와 틸팅용 롤러 기어 캠(26)과 틸팅용 터렛(27)을 회전시켜서 틸팅용 샤프트(13)와 틸팅용 하우징(14)을 구동시키는 틸팅축을 구성하게 된다.
이와 같이 로터리용 롤러 기어 캠(24)과 로터리용 터렛(25) 및 틸팅용 롤러 기어 캠(26)과 틸팅용 터렛(27)을 사용하게 되면 접촉면의 구름 접촉을 통해 최고회전수가 40 내지 50rpm의 고속회전이 가능하게 됨으로써 종래의 웜샤프트와 웜휠을 사용하는 것보다 5 내지 10배 정도의 고속화가 가능하다.
또한, 웜샤프트와 웜휠을 사용하면 치면 연삭이 불가하지만 롤러 기어 캠은 치면 열처리 후 연삭도 가능하기 때문에 내구성을 대폭적으로 향상시킬 수 있다. 그리고, 한번의 공작물 척킹으로 다면의 밀링 가공, 보링 가공 등을 할 수 있어서 공정 집약이 가능하다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나 이에 한정되지 않으며, 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.

Claims (5)

  1. 로터리용 서보 모터에 연결되는 로터리용 구동 기어;
    상기 로터리용 구동 기어와 치합되는 로터리용 피구동 기어;
    상기 로터리용 피구동 기어와 연결되는 로터리용 롤러 기어 캠;
    상기 로터리용 롤러 기어 캠과 결합되는 로터리용 터렛;
    상기 로터리용 터렛에 연결되는 로터리 샤프트;
    상기 로터리 샤프트의 상부에 설치되는 테이블;
    틸팅용 서보 모터에 연결되는 틸팅용 구동 기어;
    상기 틸팅용 구동 기어와 치합되는 틸팅용 피구동 기어;
    상기 틸팅용 피구동 기어와 연결되는 틸팅용 롤러 기어 캠;
    상기 틸팅용 롤러 기어 캠과 결합되는 틸팅용 터렛;
    상기 틸팅용 터렛에 연결되는 틸팅용 샤프트;
    상기 틸팅용 샤프트에 설치되는 틸팅용 하우징; 및
    상기 틸팅용 샤프트를 지지하는 테이블 서포트 하우징;
    을 포함하는 롤러 기어 캠을 이용한 2축 수치제어 테이블.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 로터리용 롤러 기어 캠과 상기 틸팅용 롤러 기어 캠은, 소입후 치면이 각각 연삭되는 것을 특징으로 하는 롤러 기어 캠을 이용한 2축 수치제어 테이블.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 로터리용 롤러 기어 캠과 상기 로터리용 터렛은,
    접촉면이 구름 접촉하는 것을 특징으로 하는 롤러 기어 캠을 이용한 2축 수치제어 테이블.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 틸팅용 롤러 기어 캠과 상기 틸팅용 터렛은,
    접촉면이 구름 접촉하는 것을 특징으로 하는 롤러 기어 캠을 이용한 2축 수치제어 테이블.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 로터리용 터렛과 상기 틸팅용 터렛의 원주면에는,
    상기 로터리용 롤러 기어 캠 및 틸팅용 롤러 기어 캠과 각각 대응하는 캠 팔로우가 설치되는 롤러 기어 캠을 이용한 2축 수치제어 테이블.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111531379A (zh) * 2020-07-13 2020-08-14 山东工商学院 一种数控机床用工件夹持装置
KR20210095364A (ko) * 2020-01-23 2021-08-02 동재공업주식회사 2축 포지셔너 장치

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