KR20180045494A - 볼스크류 이송축 처짐방지 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 볼스크류 이송축 처짐방지 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 구동모터; 상기 구동모터를 고정 및 지지하기 위한 모터 브라켓; 일단이 상기 구동모터의 회전축과 연결되어 상기 구동모터와 함께 회전하는 볼스크류 이송축; 상기 볼스크류 이송축의 타단을 지지하기 위한 지지브라켓; 상기 볼스크류 이송축과 나사결합되어 상기 볼스크류 이송축의 회전 방향에 따라 직선왕복 운동하는 이송체; 및 상기 볼스크류 이송축의 하부에 구비되어 상기 볼스크류의 처짐을 방지하기 위한 한 쌍의 처짐방지수단을 포함하되, 상기 처짐방지수단은 상기 모터 브라켓과 이송체의 사이와 상기 이송체와 지지 브라켓의 사이에 각각 구비되는 것을 특징으로 한다.

Description

볼스크류 이송축 처짐방지 장치{The prevention device from drooping of the ball screw feed shaft}

본 발명은 볼스크류 이송축 처짐방지 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 각종 공작기계에서 사용되는 볼스크류 이송축의 자중에 의한 처짐을 방지하기 위한 볼스크류 이송축 처짐방지 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 공작기계라 함은 각종 절삭 가공방법 또는 비절삭 가공방법으로 금속 또는 비금속의 공작물을 적당한 공구를 이용하여 원하는 형상 및 치수로 가공할 목적으로 사용하는 기계를 말한다.

이러한 공작기계로는 일반적으로 수치제어(CNC: Computerized Numerical Control) 선반이나 머시닝 센터 등이 있으며, 공작물을 가공하기 위해 이송테이블을 X축, Y축 및 Z축으로 이송시키는 볼스크류 이송축이 구비된다.

이때, 볼스크류 이송축의 직경이 작고 길이가 짧은 공작기계에서는 중심부의 처짐이 적으며, 더욱이 볼스크류 이송축의 끝단에 예압(pretention)을 가해 온도 변화에 의한 길이 변화를 보상할 수 있으므로, 자중에 의한 처짐 발생으로 기계 정도에 미치는 영향은 미미하다.

그러나, 볼스크류 이송축의 직경이 크고 길이가 긴 대형 공작기계에서는 기구적으로 볼스크류 이송축의 자중으로 인한 처짐 발생이 일어날 수 있으며, 볼스크류 이송축에 예압을 가해 보상을 하더라도 한계가 따를 수 밖에 없었다.

상술한 볼스크류 이송축의 처짐 발생은 정확한 위치 정도를 요하는 가공 작업이나 자유곡면 등의 금형 가공을 요하는 작업시 위치결정을 부정확하게 선정하게 되어 공작물의 가공에 신뢰성을 기대할 수 없는 문제점이 발생한다.

또한, 볼스크류 이송축의 정렬에 대한 불량 등의 요인으로 인해 구동모터에 과부하를 주어 장비를 장시간 사용할 수 없게 된다.

아울러, 종래 기술의 경우, 볼스크류 이송축의 처짐량과 상관없이 조립되어 있어서 볼스크류 이송축과의 접촉이 이루어지지 않아 볼스크류 이송축과 베어링 사이에 간극이 발생하는 문제점이 있었으며 또한, 종래 처짐방지 장치의 경우 충격완충장치가 구비되지 아니하여 충돌에 의한 충격에 의해 장치가 파손되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 문제점들을 해결하기 위해 창안된 것으로 먼저, 공작기계에 구비되는 볼스크류 이송축의 자중에 의한 처짐을 안정적으로 지지하여 가공정밀도를 향상시킬 수 있는 볼스크류 이송축 처짐방지 장치의 제공을 일 목적으로 한다.

아울러, 볼스크류 이송축과 접촉하는 베어링의 높이를 조절하기 위한 높이조절수단을 구비하여 상기 볼스크류 이송축과 베어링을 간극 없이 밀착시켜 지지할 수 있으며, 별도의 충격 저감용 버퍼를 구비하여 장치의 가공정밀도 및 내구성을 향상시킬 수 있는 볼스크류 이송축 처짐방지 장치의 제공을 다른 목적으로 한다.

한편, 본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일실시 예에 따른 볼스크류 이송축 처짐방지 장치는 상술한 목적들을 달성하기 위하여 구동모터, 상기 구동모터를 고정 및 지지하기 위한 모터 브라켓, 일단이 상기 구동모터의 회전축과 연결되어 상기 구동모터와 함께 회전하는 볼스크류 이송축, 상기 볼스크류 이송축의 타단을 지지하기 위한 지지브라켓, 상기 볼스크류 이송축과 나사결합되어 상기 볼스크류 이송축의 회전 방향에 따라 직선왕복 운동하는 이송체 및 상기 볼스크류 이송축의 하부에 구비되어 상기 볼스크류의 처짐을 방지하기 위한 한 쌍의 처짐방지수단을 포함할 수 있다.

바람직하게는 상기 처짐방지수단은 상기 모터 브라켓과 이송체의 사이와 상기 이송체와 지지 브라켓의 사이에 각각 구비될 수 있다.

바람직하게는 상기 처짐방지수단은 상기 볼스크류 이송축의 하부에 고정 또는 상기 볼스크류 이송축의 길이방향으로 직선 왕복운동하는 몸체, 상기 몸체의 상부에 장착되어 상기 볼스크류 이송축을 지지하면서 회전하는 베어링 및 상기 몸체의 일 측면 또는 양 측면에 적어도 하나 이상 구비되는 충격 저감용 버퍼를 포함할 수 있다.

바람직하게는 상기 몸체에는 상기 베어링을 승하강시켜 상기 볼스크류 이송축과 베어링을 간극 없이 밀착시키기 위한 높이조절수단이 구비될 수 있다.

본 발명은 다음과 같은 우수한 효과가 있다.

먼저, 공작기계에 구비되는 볼스크류 이송축의 자중에 의한 처짐을 안정적으로 지지하여 가공정밀도를 향상시키고 제품의 품질을 향상시킬 수 있다.

아울러, 볼스크류 이송축과 접촉하는 베어링의 높이를 조절하기 위한 높이조절수단을 구비하여 상기 볼스크류 이송축과 베어링을 간극 없이 밀착시켜 지지할 수 있으며, 별도의 충격 저감용 버퍼를 구비하여 장치의 가공정밀도 및 내구성을 향상시킬 수 있는 우수한 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 볼스크류 이송축 처짐방지 장치의 개념도다.
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 볼스크류 이송축 처짐방지 장치의 평면도, 도 3은 측면도이며, 도 4는 도 3에 도시된 E-E 방향의 절단측면도다.

본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있는데 이 경우에는 단순한 용어의 명칭이 아닌 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에 기재되거나 사용된 의미를 고려하여 그 의미가 파악되어야 할 것이다.

이하, 첨부한 도면에 도시된 바람직한 실시 예들을 참조하여 본 발명의 기술적 구성을 상세하게 설명한다.

이와 관련하여 먼저, 도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 볼스크류 이송축 처짐방지 장치의 개념도, 도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 볼스크류 이송축 처짐방지 장치의 평면도, 도 3은 측면도이며, 도 4는 도 3에 도시된 E-E 방향의 절단측면도다.

상기 도 1 내지 4를 참조하면, 본 발명의 일실시 예에 따른 볼스크류 이송축 처짐방지 장치(100)는 구동모터(110), 상기 구동모터(110)를 고정 및 지지하기 위한 모터 브라켓(120) 및 일단이 상기 구동모터(110)의 회전축과 연결되어 상기 구동모터(110)와 함께 회전하는 볼스크류 이송축(130)을 포함한다.

이때, 상기 구동모터(110), 볼스크류 이송축(130)의 직경 및 길이는 공작기계의 제품사양에 따라 다양한 범위에서 선택 가능하므로 이에 대한 특별한 한정은 두지 아니한다.

한편, 상기 모터 브라켓(120)은 상술한 바와 같이 상기 구동모터(110)를 고정 및 지지하기 위한 구성으로, 다양한 형상 및 소재로 이루어질 수 있음은 물론 이다.

한편, 본 발명의 일실시 예에 따른 볼스크류 이송축 처짐방지 장치(100)는 상기 볼스크류 이송축(130)의 타단을 지지하기 위한 지지브라켓(140)을 포함한다.

이때, 상기 지지브라켓(140)은 상술한 모터 브라켓(120)과 함께 상기 볼스크류 이송축(130)의 양끝단을 지지하는 역할을 수행한다.

한편, 본 발명의 일실시 예에 따른 볼스크류 이송축 처짐방지 장치(100)는 상기 볼스크류 이송축(130)과 나사결합되어 상기 볼스크류 이송축(130)의 회전 방향에 따라 직선왕복 운동하는 이송체(150)를 포함한다.

이때, 상기 이송체(150)에는 공작기계의 종류에 따라 다양한 이송부품일 수 있으므로 이에 대한 특별한 한정은 두지 아니한다.

아울러, 본 발명의 일실시 예에 따른 볼스크류 이송축 처짐방지 장치(100)는 상기 볼스크류 이송축(130)의 하부에 구비되어 상기 볼스크류 이송축(130)의 처짐을 방지하기 위한 한 쌍의 처짐방지수단(160)을 포함한다.

이때, 상기 처짐방지수단(160)은 수평방향으로 일정 길이를 갖는 상기 볼스크류 이송축(130)의 자중에 의한 처짐을 방지하기 위한 구성으로, 한 쌍으로 구비되는데 보가 구체적으로, 상기 처짐방지수단(160)은 상기 모터 브라켓(120)과 이송체(150)의 사이와 상기 이송체(150)와 지지 브라켓(140)의 사이에 각각 구비된다

이하에서는 도 2 내지 4를 참조하여 상기 처짐방지수단(160)에 대해 보다 상세하게 설명한다.

먼저, 본 발명의 일실시 예에 따른 상기 처짐방지수단(160)은 상기 볼스크류 이송축(130)의 하부에 고정 또는 상기 볼스크류 이송축(130)의 길이방향으로 직선 왕복운동하는 몸체(161), 상기 몸체(161)의 상부에 장착되어 상기 볼스크류 이송축(130)을 지지하면서 회전하는 베어링(162)을 포함한다.

이때, 상기 몸체(161)는 다양한 소재로 이루어질 수 있으나, 본 발명의 실시 예들에 있어서는 상기 처짐방지수단(160)의 걍량화를 위하여 알루미늄, 알루미늄 합금 또는 강화플라스틱과 같은 소재로 이루어질 수 있다.

아울러, 상기 베어링(162)은 도 2 및 3에 도시된 바와 같이 상기 볼스크류 이송축(130)이 안정적으로 안착되어 회전될 수 있도록 총 2개의 베어링(162)으로 이루어지며, 상기 볼스크류 이송축(130)을 지지함과 동시에 상기 볼스크류 이송축(130)의 회전과 함께 회전한다.

이때, 상기 베어링(162)은 복렬 자동 조심형 베어링, 단식 스러스트 베어링, 니들 베어링, 원통 베어링, 원뿔 베어링, 구면 롤러 베어링 등 다양한 방식의 베어링을 이용할 수 있다.

한편, 상기 처짐방지수단(160)은 상기 몸체(161)의 일 측면 또는 양 측면에 적어도 하나 이상 구비되는 충격 저감용 버퍼(buffer)(163)를 포함한다.

이때, 상기 버퍼(163)는 고무와 같은 탄성을 갖는 재료로 이루어질 수 있으며, 도 1에 도시된 바와 상기 처짐방지수단(160)이 모터 브라켓(120) 및 지지브라켓(140)과의 충돌시 충격을 완화하는 역할을 수행한다.

아울러, 상기 버퍼(163)가 상기 몸체(161)의 양 측면에 구비되는 경우에는 상기 처짐방지수단(160)이 상기 이송체(150) 또는 처짐방지수단(160)들 끼리의 충돌시에도 충격을 저감하는 역할을 수행한다.

한편, 본 발명의 일실시 예에 따른 볼스크류 이송축 처짐방지 장치(100)는 상기 몸체(161)에 상기 베어링(162)을 승하강시켜 상기 볼스크류 이송축(130)과 베어링(162)을 간극 없이 밀착시키기 위한 높이조절수단(164)이 구비된다.

이때, 상기 높이조절수단(164)은 도 4에 도시된 바와 같이 볼트 바로 구비되어 상기 볼트 바의 회전에 의해 상기 베어링(162)을 승하강시켜 상기 베어링(162)과 볼스크류 이송축(130)을 밀착시키는 역할을 수행한다.

결과적으로 본 발명의 실시 예에 따른 볼스크류 이송축 처짐방지 장치는 상술한 기술적 구성들을 통해 공작기계에 구비되는 볼스크류 이송축의 자중에 의한 처짐을 안정적으로 지지하여 가공정밀도를 향상시키고 제품의 품질을 향상시킬 수 있다.

아울러, 볼스크류 이송축과 접촉하는 베어링의 높이를 조절하기 위한 높이조절수단을 구비하여 상기 볼스크류 이송축과 베어링을 간극 없이 밀착시켜 지지할 수 있으며, 별도의 충격 저감용 버퍼를 구비하여 장치의 가공정밀도 및 내구성을 향상시킬 수 있는 우수한 효과가 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 바람직한 실시 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능하다 할 것이다.

100 : 본 발명의 일실시 예에 따른 볼스크류 이송축 처짐방지 장치
110 : 구동모터
120 : 모터 브라켓
130 : 볼스크류 이송축
140 : 지지브라켓
150 : 이송체
160 : 처짐방지수단
161 : 몸체
162 : 베어링
163 : 버퍼
164 : 높이조절수단

Claims (3)

1. 구동모터;
   상기 구동모터를 고정 및 지지하기 위한 모터 브라켓;
   일단이 상기 구동모터의 회전축과 연결되어 상기 구동모터와 함께 회전하는 볼스크류 이송축;
   상기 볼스크류 이송축의 타단을 지지하기 위한 지지브라켓;
   상기 볼스크류 이송축과 나사결합되어 상기 볼스크류 이송축의 회전 방향에 따라 직선왕복 운동하는 이송체; 및
   상기 볼스크류 이송축의 하부에 구비되어 상기 볼스크류의 처짐을 방지하기 위한 한 쌍의 처짐방지수단을 포함하되,
   상기 처짐방지수단은 상기 모터 브라켓과 이송체의 사이와 상기 이송체와 지지 브라켓의 사이에 각각 구비되는 것을 특징으로 하는 볼스크류 이송축 처짐방지 장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 처짐방지수단:은
   상기 볼스크류 이송축의 하부에 고정 또는 상기 볼스크류 이송축의 길이방향으로 직선 왕복운동하는 몸체;
   상기 몸체의 상부에 장착되어 상기 볼스크류 이송축을 지지하면서 회전하는 베어링; 및
   상기 몸체의 일 측면 또는 양 측면에 적어도 하나 이상 구비되는 충격 저감용 버퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 볼스크류 이송축 처짐방지 장치.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 몸체에는 상기 베어링을 승하강시켜 상기 볼스크류 이송축과 베어링을 간극 없이 밀착시키기 위한 높이조절수단이 구비되는 것을 특징으로 하는 볼스크류 이송축 처짐방지 장치.
   

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