KR20160014325A - 볼 스크류의 예압 조절 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 볼 스크류의 수명을 향상시킬 수 있는 볼 스크류의 예압 조절 장치에 관한 것이다.
일례로, 가공물을 원하는 위치로 직선 이동 시키기 위해 공작 테이블과 연결된 볼 스크류; 상기 공작 테이블에 올려지는 가공물의 중량을 측정하는 중량 센서; 상기 중량 센서로부터 가공물의 중량을 전달받아, 상기 가공물의 중량에 따라 상기 볼 스크류에 가해지는 예압을 결정하는 수치 제어부; 및 상기 볼 스크류에 오일을 공급하는 유압 탱크;를 포함하고, 상기 수치 제어부는 결정된 예압에 따라 상기 유압 탱크에서 공급하는 오일의 유압을 조절하여 상기 볼 스크류의 예압을 조절하는 것을 특징으로 하는 볼 스크류의 예압 조절 장치를 개시한다.

Description

볼 스크류의 예압 조절 장치{Pressure adjusting device of ball screw}
본 발명은 볼 스크류의 예압 조절 장치에 관한 것이다.
일반적으로 공작기계에는 가공물을 원하는 위치로 직선 이동을 시키기 위하여 공작 테이블과 연결된 볼 스크류를 포함하고 있다. 상기 볼 스크류는 더블 너트 방식으로, 볼 스크류 샤프트에 제 1 너트와 제 2 너트가 결합되고 상기 제 1 너트와 제 2 너트 사이에는 스페이서를 삽입하거나 스프링을 이용하여 볼 스크류에 예압을 주었다. 그러나, 상기 예압은 가공물이 최대 중량일 때의 예압량으로 항상 고정적인 예압이 들어가고 있다. 즉, 가공물의 중량이 줄어도 불필요하게 높은 예압량이 들어가고 있어 볼 스크류에 부하가 많이 생기게 된다. 따라서, 상기 볼 스크류는 가공물의 중량이 변하더라도 비슷한 수명을 갖게 된다.
한국공개특허공보 10-2013-0124052(2013.11.13)
본 발명은 볼 스크류의 수명을 향상시킬 수 있는 볼 스크류의 예압 조절 장치를 제공한다.
본 발명에 의한 볼 스크류의 예압 조절 장치는 가공물을 원하는 위치로 직선 이동 시키기 위해 공작 테이블과 연결된 볼 스크류; 상기 공작 테이블에 올려지는 가공물의 중량을 측정하는 중량 센서; 상기 중량 센서로부터 가공물의 중량을 전달받아, 상기 가공물의 중량에 따라 상기 볼 스크류에 가해지는 예압을 결정하는 수치 제어부; 및 상기 볼 스크류에 오일을 공급하는 유압 탱크;를 포함하고, 상기 수치 제어부는 결정된 예압에 따라 상기 유압 탱크에서 공급하는 오일의 유압을 조절하여 상기 볼 스크류의 예압을 조절하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 볼 스크류는 축 회전하는 볼 스크류 샤프트; 상기 볼 스크류 샤프트에 결합된 제 1 너트 및 제 2 너트; 상기 제 1 너트 및 제 2 너트를 감싸도록 상기 볼 스크류에 결합된 하우징; 및 상기 제 1,2 너트와 상기 하우징 사이에 형성된 유압 통로를 포함할 수 있다.
또한, 상기 유압 탱크는 상기 유압 통로에 상기 수치 제어부에서 결정된 유압을 갖는 오일을 공급하고, 상기 오일의 유압에 의해 상기 제 1 너트와 제 2 너트가 각각 양 끝으로 밀림으로써 상기 볼 스크류의 예압을 형성할 수 있다.
또한, 상기 하우징에는 상기 유압 탱크에서 공급되는 오일이 주입되는 유압 공급 주입구가 형성될 수 있다.
또한, 상기 제 1,2 너트와 상기 유압 통로 사이에는 커버가 더 형성되어, 상기 오일이 상기 볼 스크류 샤프트로 흐르는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 볼 스크류의 예압 조절 장치는 가공물의 중량에 따라 유압 통로에 흐르는 오일의 유압을 조절함으로써, 볼 스크류의 예압을 조절할 수 있다. 이에 따라, 본 발명은 볼 스크류의 수명을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 볼 스크류의 예압 조절 장치의 구성을 도시한 도면이다.
본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.
또한, 이하의 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는" 는 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및 /또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 볼 스크류의 예압 조절 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 볼 스크류의 예압 조절 장치(100)는 볼 스크류(110), 중량 센서(120), 수치 제어부(130) 및 유압 탱크(140)를 포함한다.
상기 볼 스크류(110)는 공작기계에서 가공물을 원하는 위치로 직선 이동을 시키기 위하여 공작테이블(10)과 연결된 장치로, 볼 스크류 샤프트(111), 제 1 너트(112), 제 2 너트(113), 볼(114), 하우징(115) 및 유압 통로(116)를 포함한다.
상기 볼 스크류 샤프트(111)는 본 발명에 따른 볼 스크류(110)가 회전하는 축으로, 상기 볼 스크류 샤프트(111)에는 제 1 너트(112) 및 제 2 너트(113)가 결합된다. 또한, 상기 볼 스크류 샤프트(111)와 제 1,2 너트(112, 113) 사이에는 볼(114)이 삽입되어 있다. 따라서, 상기 볼 스크류 샤프트(111)의 외주면과 상기 제 1,2 너트(112,113)의 내주면에는 나선형의 홈이 형성되어, 상기 볼(114)을 수용하게 된다. 상기 볼 스크류 샤프트(111)는 구동수단(미도시)으로부터 회전 구동력을 전달받아 축 회전하게 된다. 상기 볼 스크류 샤프트(111)의 회전에 따라 상기 제 1,2 너트(112, 113)는 수평방향으로 이동하게 된다.
상기 볼(114)은 상기 볼 스크류 샤프트(111)와 상기 제 1,2 너트(112, 113) 사이에 복수개가 회전 가능하게 삽입되어 있다. 상기 볼(114)은 상기 볼 스크류 샤프트(111)의 회전 구동력을 전달받아 상기 제 1,2 너트(112, 113)가 상기 볼 스크류 샤프트(111) 상에서 수평방향으로 이동할 수 있게 한다.
상기 하우징(115)은 상기 제 1 너트(112) 및 제 2 너트(113)를 감싸도록 상기 볼 스크류 샤프트(111)에 결합된다. 따라서, 상기 하우징(115)은 제 1 너트(112)와 제 2 너트(113)가 상기 볼 스크류 샤프트(111) 상에서 서로 이격되는 것을 방지한다. 또한, 상기 하우징(115)에는 공작테이블(10)이 연결되어, 상기 제 1,2 너트(112, 113)의 이동에 따라 상기 공작테이블(10)도 함께 이동할 수 있다.
상기 유압 통로(116)는 상기 제 1,2 너트(112, 113)와 상기 하우징(115) 사이에 형성된다. 상기 유압 통로(116)에는 상기 유압 탱크(140)로부터 공급된 오일이 흐른다. 여기서, 상기 하우징(115)에는 유압 공급 주입구(116a)가 형성되어, 상기 유압 탱크(140)에서 공급된 오일이 상기 유압 공급 주입구(116a)를 통해 상기 유압 통로(116)로 흐르게 된다. 더불어, 상기 오일이 볼 스크류 샤프트(111)로 흐르는 것을 방지하기 위해, 상기 제 1,2 너트(112, 113)와 상기 유압 통로(116) 사이에는 커버(117)가 더 형성될 수 있다. 상기 커버(117)의 양측에는 오링(O-Ring)(117a)을 형성하여, 상기 오일이 볼 스크류 샤프트(117)로 흐르는 것을 방지할 수 있다.
상기 중량 센서(120)는 공작기계의 공작테이블(10)에 설치되어, 상기 공작테이블(10)의 중량을 측정한다. 구체적으로, 상기 중량 센서(120)는 상기 공작테이블(10)에 올려지는 가공물의 중량을 측정하고, 그 정보를 수치 제어부(130)에 전달한다.
상기 수치 제어부(130)는 상기 중량 센서(120)로부터 가공물의 중량 정보를 전달받아, 가공물의 중량에 따른 예압을 결정한다. 또한, 상기 수치 제어부(130)는 결정된 예압에 따라 상기 유압 탱크(140)에서 공급되는 오일의 유압을 조절한다.
상기 유압 탱크(140)는 상기 수치 제어부(130)로부터 결정된 유압에 따라 상기 유압 통로(116)에 오일을 공급한다. 상기 오일은 상기 유압 통로(116)를 통해 흐르고, 상기 오일의 유압에 의해 제 1 너트(112)와 제 2 너트(113)를 각각 양 끝으로 밀어줌으로써, 볼 스크류(110)의 예압을 형성하게 된다.
이처럼, 상기 수치 제어부(130)는 가공물의 중량에 따라 상기 유압 탱크(140)에서 공급되는 오일의 유압을 조절함으로써, 볼 스크류(110)의 예압을 조절할 수 있게 된다. 여기서, 가공물의 중량이 크면 클수록 요구되는 예압이 커지고, 가공물의 중량이 작으면 작을수록 요구되는 예압이 작아진다. 즉, 상기 수치 제어부(130)는 가공물의 중량에 따라 예압을 가변시킴으로써, 볼 스크류(110)의 수명을 향상시킬 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 볼 스크류의 예압 조절 장치(100)는 가공물의 중량에 따라 유압 통로(116)에 흐르는 오일의 유압을 조절함으로써, 볼 스크류(110)의 예압을 조절할 수 있다. 이에 따라, 본 발명은 볼 스크류의 수명을 향상시킬 수 있다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 의한 볼 스크류의 예압 조절 장치를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
100: 볼 스크류 예압 조절 장치 110: 볼 스크류
111: 볼 스크류 샤프트 112: 제 1 너트
113: 제 2 너트 114: 볼
115: 하우징 116: 유압 통로
117: 커버 120: 중량 센서
130: 수치 제어부 140: 유압 탱크

Claims (5)

  1. 가공물을 원하는 위치로 직선 이동 시키기 위해 공작 테이블과 연결된 볼 스크류;
    상기 공작 테이블에 올려지는 가공물의 중량을 측정하는 중량 센서;
    상기 중량 센서로부터 가공물의 중량을 전달받아, 상기 가공물의 중량에 따라 상기 볼 스크류에 가해지는 예압을 결정하는 수치 제어부; 및
    상기 볼 스크류에 오일을 공급하는 유압 탱크;를 포함하고,
    상기 수치 제어부는 결정된 예압에 따라 상기 유압 탱크에서 공급하는 오일의 유압을 조절하여 상기 볼 스크류의 예압을 조절하는 것을 특징으로 하는 볼 스크류의 예압 조절 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 볼 스크류는
    축 회전하는 볼 스크류 샤프트;
    상기 볼 스크류 샤프트에 결합된 제 1 너트 및 제 2 너트;
    상기 제 1 너트 및 제 2 너트를 감싸도록 상기 볼 스크류에 결합된 하우징; 및
    상기 제 1,2 너트와 상기 하우징 사이에 형성된 유압 통로를 포함하는 것을 특징으로 하는 볼 스크류의 예압 조절 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 유압 탱크는 상기 유압 통로에 상기 수치 제어부에서 결정된 유압을 갖는 오일을 공급하고,
    상기 오일의 유압에 의해 상기 제 1 너트와 제 2 너트가 각각 양 끝으로 밀림으로써 상기 볼 스크류의 예압을 형성하는 것을 특징으로 하는 볼 스크류의 예압 조절 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 하우징에는 상기 유압 탱크에서 공급되는 오일이 주입되는 유압 공급 주입구가 형성된 것을 특징으로 하는 볼 스크류의 예압 조절 장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1,2 너트와 상기 유압 통로 사이에는 커버가 더 형성되어, 상기 오일이 상기 볼 스크류 샤프트로 흐르는 것을 방지함을 특징으로 하는 볼 스크류의 예압 조절 장치.
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