KR20210115264A - Dust penetration prevention device of machine tool ball screw - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 공작기계 볼스크류 장치의 나사부에 가공칩이나 분진, 절삭유 등의 이물질이 침투하지 못 하게 하는 볼스크류 보호장치에 관한 것이다.The present invention relates to a ball screw protection device that prevents foreign substances, such as machining chips, dust, and cutting oil, from penetrating into a thread part of a machine tool ball screw device.
대부분의 CNC공작기계는 이송계를 구동 하기 위해 볼스크류 장치를 사용한다. 도 1은 종래기술로서, 공작기계의 볼르크류 장치의 일례를 나타내는 단면도이다. 도 1에 개시한 것처럼, 종래의 볼스크류 장치는 서보모터(10)에 연결된 장축 형태의 나사부(20)와, 나선형태로 삽입되어 상기 나사부(20)와 구름접촉하는 다수의 볼을 내포하는 너트부(40)로 이루어 진다. Most CNC machine tools use a ball screw device to drive the feed system. 1 is a cross-sectional view showing an example of a bolt-type apparatus of a machine tool as a prior art. As shown in FIG. 1, the conventional ball screw device includes a long-
이와 같이 구성된 볼스크류 장치는, 너트부(40) 몸체 일측에 이송계(12)를 장착하고, 서보모터(10)가 나사부(20)를 회전시킴에 따라 너트부(40)가 나사부(20)의 축선 상에서 이송계(12)를 이동시킨다.In the ball screw device configured as described above, the
그러나 볼스크류 장치는 보통 이송계(12)의 내부에 설치되지만, 공작기계의 가공영역으로부터 비산되는 가공칩이나 절삭유의 일부가 볼스크류 장치의 나사부(20) 또는 너트부(40)로 침투할 수 있다. 특히 가공소재가 흑연 등과 같이 분말 형태의 가공칩을 발생시키고, 이러한 분말이 나사부(20)나 너트부(40)에 침입할 경우 볼스크류 장치의 마모를 가속화 시키는 경우가 있다. However, although the ball screw device is usually installed inside the
종래기술로 소개하는 특허문헌 1(대한민국 실용신안 공개공보 1988-0011786호)에서는 볼스크류 장치의 나사부(20)에 가공칩이나 절삭유가 침착되는 것을 방지하기 위해 나사부(20)의 외경을 관으로 애워싸는 구조를 제시하고 있다.In Patent Document 1 (Republic of Korea Utility Model Publication No. 1988-0011786), which is introduced as a prior art, the outer diameter of the threaded
그러나 이러한 구조는 완전한 밀폐구조가 아니므로 분진형태의 가공칩에 대해서는 해결책이 못 된다. However, since this structure is not a completely sealed structure, it is not a solution for dust-type processed chips.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 극복하기 위한 것으로, 볼스크류 장치에 절삭유는 물론 분진 형태의 가공칩이 침입하지 못하는 볼스크류 장치의 보호장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to overcome the problems of the prior art as described above, and an object of the present invention is to provide a protection device for a ball screw device in which cutting oil as well as dust-type machining chips do not penetrate into the ball screw device.
본 발명의 다른 목적은 분진 등의 가공 칩으로부터 볼스크류 장치의 내마모성능을 향상시키는 것을 목적으로 한다.Another object of the present invention is to improve the wear resistance of a ball screw device from processing chips such as dust.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 본 발명의 공작기계 볼스크류의 분진 침투 방지장치는 양단이 베어링에 의해 지지되는 나사부와, 상기 나사부 상에서 나사부의 길이 방향으로 왕복 이동가능 하도록 배치되며 내부에는 나선형으로 베어링 볼이 배치된 너트부를 구비한 볼스크류 장치에 있어서,In order to achieve the object of the present invention as described above, the device for preventing dust penetration of a machine tool ball screw of the present invention includes a threaded portion supported by bearings at both ends, and is arranged to be reciprocally movable in the longitudinal direction of the threaded portion on the threaded portion. In the ball screw device having a nut portion on which a bearing ball is disposed,
상기 나사부의 원주방향 외측으로 나사부를 회전지지하는 상기 양단의 베어링과 너트부의 양쪽 측면에 각각 연결되어 신축되며, 나사부를 외부와 차폐하고 기밀을 유지하는 공간이 형성되도록 설치된 벨로즈커버와,A bellows cover installed so as to be connected to both side surfaces of the bearing and the nut at both ends for rotating the screw to the outside in the circumferential direction of the screw, and to shield the screw from the outside and form a space for maintaining airtightness;
상기 양쪽의 벨로즈커버의 내부로 각각 연통되게 설치된 공기흡입구와 공기배출구와,An air inlet and an air outlet installed in communication with the inside of the both sides of the bellows cover,
상기 너트부에 양쪽 벨로즈커버 내부의 공기가 서로 연통할 수 있도록 설치된 공기통로와,an air passage installed in the nut part so that the air inside both bellows covers can communicate with each other;
상기 양쪽 벨로즈커버의 내부로 압축공기를 선택적으로 공급하는 제1추가흡입구와 제2추가흡입구와,A first additional suction port and a second additional suction port for selectively supplying compressed air to the inside of the both bellows covers,
상기 각각의 공기흡입구와 제1추가흡입구와 제2추가흡입구에 배관을 통해 압축공기를 공급하는 공압펌프와,A pneumatic pump for supplying compressed air through a pipe to each of the air inlet, the first additional inlet, and the second additional inlet;
상기 제1추가흡입구와 제2추가흡입구와 연결되는 배관 상에 설치되며 상기 공압펌프로부터 공급되는 압축공기를 제1추가흡입구 또는 제2추가흡입구의 연결 배관에 선택적으로 연결하는 절환위치를 가지는 제2솔레노이드벨브를 포함하여 구성된다.A second installed on the pipe connected to the first additional suction port and the second additional suction port and having a switching position for selectively connecting the compressed air supplied from the pneumatic pump to the connecting pipe of the first additional suction port or the second additional suction port It consists of a solenoid valve.
또한, 상기 공기흡입구는 상기 나사부를 지지하는 양단의 베어링 몸체에서 상기 벨로즈커버 내부로 각각 연통되게 설치한다.In addition, the air intakes are installed to communicate with the inside of the bellows cover from the bearing bodies at both ends supporting the screw portion.
또한, 다른 실시예로 상기 공기흡입구는 상기 너트부의 양측에서 각각 벨로즈커버 내부로 연통되도록 설치 한다.In addition, in another embodiment, the air inlet is installed to communicate with the inside of the bellows cover from both sides of the nut portion, respectively.
또한, 상기 공기배출구는 상기 나사부를 지지하는 양단의 베어링 몸체에 인접한 벨로즈커버에 각각 설치 한다.In addition, the air outlet is respectively installed in the bellows cover adjacent to the bearing body at both ends supporting the screw portion.
또한, 상기 제1추가흡입구와 제2추가흡입구는 상기 너트부에서 벨로즈커버 내부로 연결되도록 상기 너트부의 일측에 각각 설치 한다.In addition, the first additional suction port and the second additional suction port are respectively installed on one side of the nut portion so as to be connected to the inside of the bellows cover from the nut portion.
또한, 다른 실시예로 상기 제1추가흡입구와 제2추가흡입구는 상기 양단의 베어링 몸체에서 벨로즈커버 내부로 연결되도록 설치할 수도 있다.In addition, in another embodiment, the first additional suction port and the second additional suction port may be installed so as to be connected to the inside of the bellows cover from the bearing body at both ends.
또한, 상기 양쪽 벨로즈커버의 공기흡입구와 연결된 배관 상에는 상기 공압펌프로부터 공급되는 공기의 흐름을 개폐하는 제1솔레노이드밸브를 설치 한다.In addition, a first solenoid valve for opening and closing the flow of air supplied from the pneumatic pump is installed on the pipe connected to the air intake port of the both bellows covers.
또한, 상기 제1솔레노이드밸브의 상류측 배관에는 제1솔레노이드밸브로 공급되는 공기의 압력을 일정한 압력으로 감압 유지해주는 레귤레이터가 설치된다.In addition, a regulator for maintaining the reduced pressure of the air supplied to the first solenoid valve at a constant pressure is installed in the upstream pipe of the first solenoid valve.
또한, 다른 실시예로 상기 제1솔레노이드밸브는 공작기계가 작동을 시작하고 너트부의 이동이 있을 때에만 배관을 개방하는 방향으로 절환되는 밸브이다.In addition, in another embodiment, the first solenoid valve is a valve that is switched in the direction of opening the pipe only when the machine tool starts to operate and the nut part moves.
또한, 다른 실시예로 상기 제1솔레노이드밸브는 어느 한쪽의 상기 공기흡입구로 압축공기를 공급할 때, 반대측 공기흡입구는 벨로즈커버 내부의 압축공기를 외부로 배출하는 벤트홀로 연결되는 선택적 절환위치를 구비한 밸브이다.In addition, in another embodiment, when the first solenoid valve supplies compressed air to one of the air intake ports, the air intake port on the opposite side has a selective switching position connected to a vent hole for discharging the compressed air inside the bellows cover to the outside. one valve.
또한, 상기 제2솔레노이드밸브는 벨로즈커버 내부가 미리 정해진 일정 압력 이상의 고압상태 또는 부압상태가 되기 전에 절환되어 부압상태의 벨로즈커버 내부로는 추가로 고압공기를 공급하고, 고압상태의 벨로즈커버 내부의 고압공기는 벤트홀을 통해 외부로 배출하는 절환위치를 구비한 밸브이다.In addition, the second solenoid valve is switched before the inside of the bellows cover becomes a high pressure state or a negative pressure state of a predetermined pressure or more, and additionally supplies high-pressure air to the inside of the bellows cover in a negative pressure state, and the high-pressure bellows The high-pressure air inside the cover is a valve having a switching position to discharge to the outside through a vent hole.
또한, 다른 실시예로 상기 제2솔레노이드밸브는 나사부를 구동하는 서보모터의 미리 정해진 지령된 속도 값에 따라 절환되는 밸브이다.In addition, in another embodiment, the second solenoid valve is a valve that is switched according to a predetermined speed value of the servomotor driving the screw portion.
또한, 다른 실시예로 상기 제2솔레노이드밸브는 상기 각각의 공기흡입구로 공급되는 압축공기보다 높은 압력의 압축공기를 통과시키는 것을 특징으로 하는 밸브이다.In addition, in another embodiment, the second solenoid valve is a valve characterized in that the compressed air of a higher pressure than the compressed air supplied to the respective air intakes passes.
본 발명은 볼스크류 장치 내부에 가공 시에 발생하는 분진이나, 칩, 절삭유 등의 이물질이 침입하지 못하게 하는 효과가 있다.The present invention has an effect of preventing foreign substances such as dust, chips, and cutting oil from entering the ball screw device during processing.
또한, 볼스크류 장치의 내부에 이물질의 침입을 방지함으로써, 볼스크류 장치의 내마모 성능을 향상켜 볼스크류 장치의 수명을 연장하고, 나아가 이송계의 정밀도를 유지시켜 궁극적으로 공작물의 정밀도를 향상시킨다.In addition, by preventing foreign substances from entering the inside of the ball screw device, the wear resistance of the ball screw device is improved to extend the life of the ball screw device, and furthermore, the precision of the feed system is maintained, ultimately improving the precision of the workpiece. .
도 1은 종래기술로서, 공작기계의 볼르크류 장치의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예로서, 볼스크류 장치의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예로서, 볼스크류 장치의 공압회로도이다.
도 4은 본 발명의 또 다른 일 실시예로서, 볼스크류 장치의 공압회로도이다.1 is a cross-sectional view showing an example of a bolt-type apparatus of a machine tool as a prior art.
2 is a cross-sectional view of a ball screw device according to an embodiment of the present invention.
3 is a pneumatic circuit diagram of a ball screw device according to an embodiment of the present invention.
4 is a pneumatic circuit diagram of a ball screw device as another embodiment of the present invention.
이하 본 발명에 따른 주축 고정장치의 바람직한 실시예에 대해 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the main shaft fixing device according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 일 실시예로서, 볼스크류 장치의 단면도이다. 2 is a cross-sectional view of a ball screw device according to an embodiment of the present invention.
도 2에 개시한 것처럼, 본 발명의 볼스크류 장치는, 양단이 베어링(11)에 의해 지지되는 나사부(20)와, 상기 나사부(20) 상에는 내부에 나선형으로 베어링 볼이 배치된 너트부(40)가 상기 나사부(20)의 길이 방향으로 왕복 이동가능 하도록 배치된다. As shown in FIG. 2, the ball screw device of the present invention includes a
상기 나사부(20)의 원주방향 외측으로 나사부(20)를 회전지지하는 양쪽 베어링(11)과 너트부(40)의 양쪽 측면에 각각 연결되어 신축되며, 나사부(20)를 외부와 차폐하고 기밀을 유지하는 공간이 형성되도록 벨로즈커버(30)가 설치된다.It is respectively connected to both sides of the
즉, 벨로즈커버(30)는 나사부(20) 상에서 이동하는 너트부(40)를 기준으로 양쪽으로 나누어 신축가능하게 설치되며, 양쪽의 벨로즈커버(30)의 일측에는 각각 공기흡입구(31)와 공기배출구(32)가 설치된다. That is, the
공기흡입구(31)는 공기를 공급하는 배관(53)을 용이하게 고정하기 위해 양쪽 베어링(11)부와 몸체에서 벨로즈커버(30) 내부로 연통되게 설치한다. 또한, 공기배출구(32)는 양쪽 벨로즈커버(30)의 임의의 위치에 설치하여 공기의 배출이 일정한 위치에서 일어나게 한다. The
다른 실시예로서, 공기흡입구(31)를 너트부(40)의 양측에서 각각 벨로즈커버(30) 내부로 연통되게 설치할 수도 있다. 또한 공기배출구(32)도 너트부(40)와 접한 벨로즈커버(30)에 각각 설치할 수 있다. 이와 같이 공기흡입구(31)를 너트부(40)에 설치하는 경우에는 공기 배관(53)을 유연하게 설치하여 이동하는 너트부(40)에 공기 배관(53)이 간섭되지 않도록 설치한다.As another embodiment, the
한편, 너트부(40)에는 양쪽 벨로즈커버(30) 내부의 공기가 서로 연통할 수 있도록 공기통로(41)를 설치한다.On the other hand, the
또한, 너트부(40)에는 양쪽 벨로즈커버(30) 내부로 압축공기를 공급하는 제1추가흡입구(42)와 제2추가흡입구(43)를 각각 설치한다.In addition, a first
또한, 다른 실시예로, 상기 제1추가흡입구(42)와 제2추가흡입구(43)를 상기 양단의 베어링(11) 몸체에서 벨로즈커버(30) 내부로 연결되도록 설치할 수도 있다.Also, in another embodiment, the first
도 3은 본 발명의 일 실시예로서, 볼스크류 장치의 공압회로도이다. 도 3에 개시한 것처럼, 각각의 공기흡입구(31)와 제1추가흡입구(42)와 제2추가흡입구(43)는 압축공기를 공급하는 공압펌프(50)와 배관(53)을 통해 연결된다.3 is a pneumatic circuit diagram of a ball screw device according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3 , each of the
양쪽 벨로즈커버(30)의 공기흡입구(31)와 연결된 배관(53) 상에는 공압펌프(50)로부터 공급되는 공기의 흐름을 개폐하는 제1솔레노이드밸브(51)를 설치하고, 제1솔레노이드밸브(51)의 출구는 분기된 배관(53)을 통해 양쪽 벨로즈커버(30)의 공기흡입구(31)와 각각의 연결된다.A
한편, 상기 제1솔레노이드밸브(51)의 상류측 배관(53)에는 제1솔레노이드밸브(51)로 공급되는 공기의 압력을 일정하게 유지해주는 레귤레이터(54)가 설치된다.On the other hand, a
한편, 제1추가흡입구(42)와 제2추가흡입구(43)와 연결되는 배관(53) 상에는 공압펌프(50)로부터 공급되는 압축공기를 제1추가흡입구(42) 또는 제2추가흡입구(43)의 연결 배관(53)과 선택적으로 연결되도록 절환위치를 가지는 제2솔레노이드벨브를 설치한다.On the other hand, on the
이하에서는 상기와 같이 구성된 본 발명의 공작기계 볼스크류의 분진 침투 방지장치의 작동에 대해 설명한다.Hereinafter, the operation of the dust penetration prevention device of the machine tool ball screw of the present invention configured as described above will be described.
공작기계가 작동을 시작하면 제1솔레노이드밸브(51)는 배관(53)을 개방하는 방향으로 절환되어 레귤레이터(54)를 통해 일정 압력으로 감압되어 공급되는 공압을 벨로즈커버(30)의 양쪽 공기흡입구(31)를 통해 벨로즈커버(30) 내부로 공급한다. 이와 같이 양쪽의 벨로즈커버(30) 내부에 압축공기가 공급되면, 압축공기는 양쪽 벨로즈커버(30) 내부를 채우고 나서 공기배출구(32)를 통해 외부로 배출된다. 이와 같은 상태에서는 양쪽 벨로즈커버(30) 내부에 일정 압력의 공압이 공급 및 배출됨으로 가공영역의 칩이나 분진 등의 이물질이 침투하지 못한다.When the machine tool starts to operate, the
한편, 서보모터(10)가 회전하고 이에 직결된 나사부(20)가 회전하면, 나사부(20)의 회전에 따라 너트부(40)가 어느 한쪽으로 이동하고, 이동하는 방향의 벨로즈커버(30) 내부는 공기배출구(32)를 통해 내부 공기가 외부로 배출되더라도, 배출되는 공기량에 비해 그 체적이 줄어드는 정도가 빠르고, 공기흡입구(31)를 통해 계속해서 압축공기가 공급되므로 내부 압력이 높아진다. On the other hand, when the
한편, 반대쪽 벨로즈커버(30) 내부는 공기흡입구(31)를 통해 계속해서 압축공기가 공급되지만, 그 체적이 공기 공급량에 비해 더 빠르게 늘어남에 따라 내부 압력이 낮아져 부압상태가 된다.On the other hand, the inside of the bellows cover 30 on the opposite side is continuously supplied with compressed air through the
이와 같이 밀폐된 양쪽 벨로즈커버(30) 내부에 압력 불균형이 발생하면, 압력이 높은 쪽 벨로즈커버(30) 내부의 압축공기가 너트부(40)에 형성된 공기통로(41)를 통해 압력이 낮은 쪽 벨로즈커버(30) 내부로 이동한다. When the pressure imbalance occurs inside both the sealed bellows covers 30 as described above, the compressed air inside the bellows cover 30 with the higher pressure flows through the
그러나 이와 같은 벨로즈커버(30) 내부의 압력불균형은 너트부(40)의 이동이 더 빨라지면 너트부(40)에 형성된 공기통로(41)를 통한 공기의 유동에도 불구하고, 한쪽은 고압상태가 되고 반대쪽은 부압상태가 심해질 수 있다.However, the pressure imbalance inside the bellows cover 30 as described above, when the movement of the
이와 같이 고압상태 또는 부압상태는 너트부(40)의 이동속도에 따라 공기흡입구(31), 공기배출구(32) 및 공기통로(41)의 직경과 공급 또는 배출되는 공기 량의 한계로 인해 해소되지 않을 수 있다. As such, the high pressure state or the negative pressure state is not resolved due to the limit of the diameter of the
만일, 벨로즈커버(30) 내부의 고압상태와 부압상태가 해소되지 않으면 고압상태 쪽 벨로즈커버(30)는 그 압력으로 인해 파손될 수 있고, 부압상태 쪽 벨로즈커버(30)는 공기배출구(32)를 통하여 가공 분진이 내부로 흡입될 수도 있다. 또한, 벨로즈커버(30) 내부의 고압상태와 부압상태는 너트부(40)를 이동시키는 서보모터(10)에 부하로 작용하여 이송계(12)의 이동속도를 느리게 하는 부작용을 초래할 수도 있다.If the high pressure and negative pressure inside the bellows cover 30 are not resolved, the high pressure side bellows cover 30 may be damaged due to the pressure, and the negative pressure side bellows cover 30 has an air outlet ( 32), processing dust may be sucked into the interior. In addition, the high-pressure state and the negative-pressure state inside the bellows cover 30 may act as a load on the
그러나 이와 같이 벨로즈커버(30) 내부가 미리 정해진 일정 압력 이상의 고압상태 또는 부압상태가 되기 전에 제2솔레노이드밸브(52)가 절환되어 부압상태의 벨로즈커버(30) 내부로는 제2솔레노이드밸브(52)를 통해 추가로 고압공기를 공급하여 부압상태를 해소하고, 고압상태의 벨로즈커버(30) 내부의 고압공기는 공기배출구(32)와 제2솔레노이드밸브(52)의 벤트홀(55)을 통해 외부로 배출된다. However, before the inside of the bellows cover 30 becomes a high pressure state or a negative pressure state of a predetermined pressure or more, the
이와 같이 2솔레노이드밸브의 작동에 따라 벨로즈커버(30) 내부의 고압상태와 부압상태를 해소시킴으로서, 부압에 의한 벨로즈커버(30) 내부로 분진이 흡입되는 것을 방지하고, 또한 이송계(12)를 이동시키는 서보모터(10)에서 벨로즈커버(30)로 인한 부하는 발생하지 않게 된다. In this way, by resolving the high pressure and negative pressure inside the bellows cover 30 according to the operation of the 2 solenoid valve, it prevents dust from being sucked into the bellows cover 30 due to the negative pressure, and also the transfer system 12 ), the load due to the bellows cover 30 does not occur in the
즉, 너트부(40)의 이동속도에 상관없이 벨로즈커버(30) 내부의 압력은 서모보터의 부하에 영향을 주지 않을 정도로 항상 일정 압력을 유지함으로 부압으로 인한 분진 등의 이물질 유입을 막는다.That is, regardless of the moving speed of the
한편, 상기에서 벨로즈커버(30) 내부가 미리 정해진 일정 압력 이상의 고압상태 또는 부압상태인지는 나사부(20)를 회전시키는 서보모터(10)의 회전 지령속도를 기준으로 제어부에 미리 정해 놓고, 지령된 속도 값에 따라 2솔레노이드밸브를 제어하면 된다.On the other hand, whether the inside of the bellows cover 30 is in a high pressure state or a negative pressure state above a predetermined pressure is predetermined in the control unit based on the rotation command speed of the
한편, 제2솔레노이드밸브(52)의 절환동작은 너트부(40)의 이동 방향에 따라 제어부(미도시)의 지령에 따라 구동한다.On the other hand, the switching operation of the
한편, 본 발명의 다른 실시예로서, 제1솔레노이드밸브(51)는 공작기계가 작동되더라도 이송계(12)를 이동시키기 위해 서보모터(10)가 작동하지 않으면 배관(53)을 폐쇄하는 방향으로 절환상태를 유지하고, 공작기계가 작동되고 나서 이송계(12)를 이동시키기 위해 서보모터(10)가 작동되었을 때에 만 배관(53)을 개방하는 방향으로 절환되도록 하여 너트부(40)가 이동하지 않을 때는 벨로즈커버(30) 내부로 고압 공기를 공급하지 않으므로서, 불필요하게 고압 공기를 공급하여 나사부(20)와 너트부(40)에 도포된 윤활유를 건조시키는 부작용을 방지할 수 있다. On the other hand, as another embodiment of the present invention, the
한편, 또 다른 실시예로서, 도 4와 같이, 벨로즈커버(30)의 공기흡입구(31)로 연결된 배관(53) 상에 설치되는 제1솔레노이드밸브(51)를 제2솔레노이드밸브(52)와 같이 어느 한쪽의 공기흡입구(31)로 압축공기를 공급할 때, 반대측 공기흡입구(31)는 벨로즈커버(30) 내부의 압축공기를 외부로 배출하는 벤트홀(55)로 연결되는 선택적 절환위치를 가지는 밸브로 구성하고, 공작기계가 작동을 시작하고 너트부(40)의 이동이 시작되면 제어부의 신호에 따라, 제1솔레노이드밸브(51)는 절환되어 공압펌프(50)로부터 공급되는 압축공기 배관(53)은 벨로즈커버(30) 내부의 체적이 증가하는 쪽 공기흡입구(31)로 연결되어 압축 공기를 벨로즈커버(30) 내부로 공급하고, 반대로 벨로즈커버(30) 내부의 체적이 감소하는 쪽 공기흡입구(31)의 배관(53)은 제1솔레노이드밸브(51)의 벤트홀(55)로 연결되어 벨로즈커버(30) 내부의 압축 공기를 외부로 배출한다.Meanwhile, as another embodiment, as shown in FIG. 4 , the
이와 같이 어느 한 쪽의 고압상태의 벨로즈커버(30) 내부의 압축공기를 너트부(40)의 공기통로(41)와 공기배출구(32)뿐만 아니라, 제1솔레노이드밸브(51)의 벤트홀(55)을 통해서도 외부로 배출함으로서 벨로즈커버(30) 내부의 고압상태를 더욱 신속하게 해소하여, 벨로즈커버(30)의 파손이나 나사부(20)를 구동하는 서보모터(10)의 부하를 더욱 줄일 수 있다.In this way, the compressed air inside the bellows cover 30 in a high pressure state on either side is supplied not only to the
한편, 고압상태의 벨로즈커버(30) 내부 공기가 상기와 같이, 공기통로(41)와 공기배출구(32), 제1솔레노이드밸브(51)의 벤트홀(55)을 통해서 배출될 때, 부압상태가 유발될 수 있는 반대 쪽 벨로즈커버(30) 내부에는 제1솔레노이드밸브(51)뿐만 아니라, 제2솔레노이드밸브(52)의 절환으로 고압의 압축공기가 제1추가흡입구(42) 또는 제2추가흡입구(43)를 통해 추가로 공급되므로 부압상태가 되지 않고 일정한 압력상태를 유지하게 된다. On the other hand, when the air inside the bellows cover 30 in a high pressure state is discharged through the
이와 같이 양쪽 벨로즈커버(30) 내부는 공압상태나 부압상태가 아닌 일정한 압력상태를 유지하므로 가공영역의 칩이나 분진 등의 이물질이 침투하지 못할 뿐만 아니라, 나사부(20)를 구동하는 서보모터(10)에도 부하를 발생시키지 않게 된다.As such, both bellows covers 30 inside maintain a constant pressure state, not in a pneumatic state or a negative pressure state, so that foreign substances such as chips or dust in the processing area do not penetrate, as well as a servomotor ( 10) does not generate any load.
한편, 앞서 설명한 실시예들에서 제1솔레노이드밸브(51)로 공급되는 압축공기는 제1솔레노이드밸브(51) 상류에 설치된 레귤레이터(54)를 통해 감압된 공압이 공급되는 반면, 제2솔레노이드밸브(52)로 공급되는 압축공기는 감압용 레귤레이터(54)를 거치지 않으므로 제1솔레노이드밸브(51)를 통과한 공기 압력보다 높은 압력의 압축공기이다.On the other hand, in the above-described embodiments, the compressed air supplied to the
따라서 제2솔레노이드밸브(52)를 통해 제1추가흡입구(42) 또는 제2추가흡입구(43)로 공급되는 고압의 압축공기는 너트부(40)가 빠르게 이송하더라도 벨로즈커버(30) 내부에 부압을 발생시키지 않고 항상 일정한 입력을 유지하도록 한다Therefore, the high-pressure compressed air supplied to the first
상기 실시예들에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 볼스크류 장치의 나사부(20)에 외부와 차단되는 벨로즈커버(30)를 설치하고, 벨로즈커버(30) 내부에 일정한 압력을 유지시키므로 가공 중에 발생하는 칩이나 가공분진, 절삭유 등의 이물질이 볼스크류 장치 내부로 침투하지 못하게 한다. 또한, 이송계(12)를 이송하는 너트부(40)의 급속한 이동에 따라 벨로즈커버(30)의 내부에 고압상태나 부압상태가 발생하는 것을 방지하여 볼스크류를 구동하는 서보모터(10)의 부하를 증가시키는 것도 방지한다.As described in the above embodiments, the present invention installs the bellows cover 30 that is blocked from the outside in the threaded
상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 볼스크류 장치의 내부에 이물질의 침입을 방지함으로써, 볼스크류 장치의 내마모 성능을 향상키고, 나아가 볼스크류 장치의 정밀도를 유지시켜 궁극적으로 공작물의 정밀도를 향상시킨다.As described above, the present invention improves the wear resistance of the ball screw device by preventing the intrusion of foreign substances into the ball screw device, and furthermore, maintains the precision of the ball screw device to ultimately improve the precision of the workpiece. .
특히 본 발명은, 흑연 소재의 가공 시 미세한 흑연 분진이 볼스류 장치에 점착되어 볼스크류의 마모를 가속시키는 정밀공작기계에서 볼스크류 장치의 보호에 탁월한 효과가 있다.In particular, the present invention has an excellent effect in protecting the ball screw device in a precision machine tool where fine graphite dust adheres to the ball screw device during processing of the graphite material and accelerates the wear of the ball screw.
10 서보모터
11 베어링
12 이송계
20 나사부
30 벨로즈커버
31 공기흡입구
32 공기배출구
40 너트부
41 공기통로
42 제1추가흡입구
43 제2추가흡입구
50 공압펌프
51 제1솔레노이드밸브
52 제2솔레노이드밸브
53 배관
54 레귤레이터
55 벤트홀 10 servo motor
11 bearing
12 feed system
20 thread
30 Bellows Cover
31 air intake
32 air outlet
40 nut part
41 air passage
42 1st additional suction port
43 Second additional inlet
50 pneumatic pump
51 1st solenoid valve
52 2nd solenoid valve
53 plumbing
54 regulator
55 vent hole
Claims (13)
상기 나사부의 원주방향 외측으로 나사부를 회전지지하는 상기 양단의 베어링과 너트부의 양쪽 측면에 각각 연결되어 신축되며, 나사부를 외부와 차폐하고 기밀을 유지하는 공간이 형성되도록 설치된 벨로즈커버;
상기 양쪽의 벨로즈커버의 내부로 각각 연통되게 설치된 공기흡입구와 공기배출구;
상기 너트부에 양쪽 벨로즈커버 내부의 공기가 서로 연통할 수 있도록 설치된 공기통로;
상기 양쪽 벨로즈커버의 내부로 압축공기를 선택적으로 공급하는 제1추가흡입구와 제2추가흡입구;
상기 각각의 공기흡입구와 제1추가흡입구와 제2추가흡입구에 배관을 통해 압축공기를 공급하는 공압펌프;
상기 제1추가흡입구와 제2추가흡입구와 연결되는 배관 상에 설치되며 상기 공압펌프로부터 공급되는 압축공기를 제1추가흡입구 또는 제2추가흡입구의 연결 배관에 선택적으로 연결하는 절환위치를 가지는 제2솔레노이드벨브;를 포함하는 공작기계 볼스크류의 분진 침투 방지장치.A ball screw device having a screw portion supported by bearings at both ends, and a nut portion disposed on the screw portion to be reciprocally movable in the longitudinal direction of the screw portion and having a bearing ball helically disposed therein,
a bellows cover which is connected to both sides of the bearing and the nut at both ends for supporting the rotation of the threaded part in the circumferential direction of the threaded part, respectively, and is expanded and contracted, and is installed so as to form a space for shielding the threaded part from the outside and maintaining airtightness;
an air inlet and an air outlet installed in communication with the inside of the both sides of the bellows cover, respectively;
an air passage installed in the nut portion so that the air inside both bellows covers can communicate with each other;
a first additional suction port and a second additional suction port for selectively supplying compressed air to the inside of the both bellows covers;
a pneumatic pump for supplying compressed air through a pipe to each of the air inlet, the first additional inlet, and the second additional inlet;
A second installed on the pipe connected to the first additional suction port and the second additional suction port and having a switching position for selectively connecting the compressed air supplied from the pneumatic pump to the connecting pipe of the first additional suction port or the second additional suction port A device for preventing dust penetration of a machine tool ball screw including a solenoid valve.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020200030774A KR20210115264A (en) | 2020-03-12 | 2020-03-12 | Dust penetration prevention device of machine tool ball screw |
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KR1020200030774A KR20210115264A (en) | 2020-03-12 | 2020-03-12 | Dust penetration prevention device of machine tool ball screw |
Publications (1)
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KR20210115264A true KR20210115264A (en) | 2021-09-27 |
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ID=77925345
Family Applications (1)
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KR1020200030774A KR20210115264A (en) | 2020-03-12 | 2020-03-12 | Dust penetration prevention device of machine tool ball screw |
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KR (1) | KR20210115264A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN117366181A (en) * | 2023-12-06 | 2024-01-09 | 苏州触点机器人科技有限公司 | Dustproof linear module |
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2020
- 2020-03-12 KR KR1020200030774A patent/KR20210115264A/en unknown
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN117366181A (en) * | 2023-12-06 | 2024-01-09 | 苏州触点机器人科技有限公司 | Dustproof linear module |
CN117366181B (en) * | 2023-12-06 | 2024-03-08 | 苏州触点机器人科技有限公司 | Dustproof linear module |
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