KR940000809B1 - 회전테이블의 선회위치를 결정하기 위한 분할장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

회전테이블의 선회위치를 결정하기 위한 불할장치

제1도는 주요부를 단면으로하여 도시하는 분할장치의 평면도.

제2도는 랙·피니언기구와 슬라이더의 관계를 도시하는 단면도.

제3도는 제1도의 화살표 III에서 본 도면.

제4도는 이송나사축의 회전속도선도.

제5도는 분할장치의 상이한 실시예의 주요부를 단면으로하여 도시하는 평면도.

제6도는 제5도에 있어서의 VI-VI선 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 회전테이블 3 : 베이스

5 : 스토퍼 6a, 6b : 위치결정부재

9 : 랙·피니언기구 11 : 슬라이더

14 : 이송나사축 15 : 브레이크부착전동모터

21 : 이송너트 28a, 28b : 접시스프링

본 발명은 공작물이나 치구를 얹어놓은 회전체이블의 선회위치를 결정하는 분할장치에 관한 것이다.

종래 베이스에 회전이 자유롭게 지지된 회전테이블과 동일축에 일체로 피니언을 부착하고, 이 피니언과 맞물리는 랙을 유압(혹은 공압) 실린더의 피스톤로드에 형성하여, 랙의 진퇴, 즉 실린더의 동작에 의해 회전테이블을 선회시키고, 베이스에 설치한 선회분할끝의 위치결정부쟁 회전테이블에 고정부착한 스토퍼를 선회방향에 맞닿게하여 선회불할끝의 위치결정을 행하고, 별도로 설치한 크램프장치로 회전테이블을 고정하는 방법이 알려져 있다.

상기와 같은 유체압구동의 불할장치는, 유체압동작기구를 수반하지 않는 공작기(예컨대 공구교환 주축회전, 주축위치에저등이 모두 전동모터를 구동원으로하고 있는것)에는 적합하지 않다고 하는 것은 플랙시블 가공 라인에 있어서, 개개의 상기 공작기에 유압 유니트를 탑재할 필요가 발생하기 때문이다.

또 공기압작동의 경우, 다수의 분할장치를 확실하게 동작시키기 위해서는 다량의 공기를 필요로하고, 공기 공급량이 부족하면 분할동작이 요구대로 행해지지 않기 때문이다.

따라서 전동모터를 사용한 것이 일본국 특개소 59-201749호에 개시되어 있다. 이 공보개시의 기술에 의하면, 전동모터에 의해 이송나사가 회전되어 너트가 축방향으로 이동하고, 이 이동에 의해 링크를 통하여 회전아암이 회전하여 테이블이 선회되도록 되어 있다.

전동모터와 별도의 솔레노이드 작용으로 회전 아암선단의 구동판이 테이블의 핀구멍과 걸리거나 벗겨지고, 또한 분할핀(위치 결정핀)이 테이블구멍과 걸리거나 벗겨지도록 되어있어, 그 기구가 극히 복잡하였다.

본 발명은 랙의 진퇴에 의해 피니언과 일체의 회전테이블을 선회 위치결정하는 형식의 불할장치에 있어서, 단지 1개의 전동모터에 의해 회전테이블의 선회, 위치결정유지를 행하도록한 분할장치를 제공하는 것으로 베이스에는 랙의 진퇴방향으로 뻗는 이송나사축을 회전이동이 자유롭게 별설하고, 이 이송나사축의 한쪽 끝에 브레이크부착 전동모터를 접속시키는 한편, 이송나사축에 이송너트를 나사맞춤하고, 이송너트와 랙을 어느한쪽이 다른쪽을 랙의 진퇴방향에 있어서 양쪽에 간격을 둔 상태로 사이에 끼우도록 위치시켜, 그들의 양쪽의 간격에 랙진퇴방향에 있어서 탄성변형하는 스프링을 개재시킨 것을 특징으로 한다.

상기 설명에 의하면, 브레이크부탁전동모터의 회전에 의해 발생되는 이송너트의 축방향 이동이 스프링을 통하여 랙에 전달되고, 랙·피니언기구를 통하여 회전테이블이 회전된다. 회전테이블의 스토퍼가 베이스에 설치된 위치결정부재에 맞닿아서 회전테이블이 정지되거나, 이때의 충돌의 충격은 스프링으로 흡수된다.

회전테이블정지후, 모터를 계속회전시켜 이송너트가 스프링을 압축시켜 정지, 브레이크 작동시킨다. 이것에 의해 스토퍼가 위치결정부재에 스프링의 스프링력으로 가압된 상태로 위치결정 유지된다.

제2도에 도시한 바와같이 회전테이블(1)의 아래쪽에 돌출한 지지축(2)이 베이스(3)에 설치된 크로스로울러 베어링(4)에 의해 지지되고, 회전테이블(1)의 선회가 자유롭게 되어 있다. 회전테이블(1)의 아랫면에는 제3도에 도시한 것처럼 테이퍼축부(5a)를 끼워맞춘 스토퍼(5)가 고정 부착되어있고, 선회끝에 대응하여 베이스(3)에 설치된 위치결정부재(6a, 6b)에 맞닿도록 되어 있다.

지지축(2)의 아래쪽 축부(2a)에는 피니언(7)이 일체로 고정 부착되어있다. 이 피니언(7)과 맞물려 랙·피니언기구(9)를 구성하는 랙(8)이 슬라이더(11)의 윗면에 일체로 고정 부착되어 있다.

베이스(3)의 좌우벽(3a, 3b)사이에는 제1도에 도시한 것처럼 상기 피니언(7)의 옆쪽 아랫부분에 한쌍의 안내축(볼 가이드축)(12a, 12b)이 옆으로 걸쳐병설되어있다.

상기 슬라이더(11)내에 배열설치된 슬라이더축받이(볼가이드)(13a, 13b)에 상기 안내축(12a, 12b)이 끼워지고, 슬라이더(11)가 제1도에 도시하는 랙(8)의 진퇴방향(화살표시)으로 이동이 자유롭게 안내되도록 되어있다.

안내축(12a, 12b)의 사이에는 랙(8)의 진퇴방향으로 뻗는 이송나사축(볼나사)(14)이 안내축(12a, 12b)에 병설되어 있다. 이송나사축(14)의 한쪽끝은 베이스(3)의 우측벽(3b)에 고정부착되고, 인버터 제어장치(18)에 의해 회전속도가 가변되는 브레이크부착모터(이하, 모터)(15)의 회동축(15a)에 이음매(16)를 통하여 연결되어 있다.

이 인버터 제어장치(18)를 더욱 구체적으로 설명하면 상해분야에서 공지된 바와같이 사용전원(교류)을 사용해서 일반적인 교류모터의 회전속도를 가변하기 위해서 시판되고 있는 장치이며, 상용전원을 일단 직류로 변화시킴과 동시에 이 직류에 포함되는 맥동분(脈動分)을 미끄럼이동시키는 컨버터부 및 직류를 가변주파수의 교류로 변화시키는 인버터부로써 구성되는 주회로와, 이들의 컨버터부와 인버터부를 제어하는 제어회로로써 구성되어 있다. 그리고 교류모터의 회전속도(N)는 다음과 같은 식으로 표현된다.

상기식에서, S는 미끄럼을 나타내며, 이것은 모터에 부하가 걸려있을때의 동기속도에서 어긋남(속도저하) 정도를 표시하고 있다. 또한, 미끄럼을 다음과 같은 식으로 표시된다.

상기 제어회로는 상기식에 의거하여, 주파수(f)를 변화시켜서 회전속도를 변경하는 것인데, 그 종류에는 주회로방식이나 제어방식에 전압형과 전류형이 있다. 인버터 제어장치는 제품으로서 시판되어 있어 잘 공지되어 있다.

이송나사축(14)의 다른끝은 베이스(3)의 좌측벽(3a)에 축받이(17)을 통하여 회전이동이 자유롭게 지지되어있다. 이송나사축(14)의 중간부에는 이송너트(21)가 나사맞춤되어 있다. 이 이송너트(21)는 슬라이더(11)내의 미끄럼이동구멍(22)에 축방향 미끄럼이동이 가능하게 끼워 장착되어 있다. 이송너트(21)의 아래부분에는 제2도와 같이 도그(23)가 일체로 매설되고, 슬라이더(11)의 아래부분에 뚫어 설치된 축방향긴구멍(24)과, 그 아래쪽에서 슬라이더(11)의 아래면에 고정부착된 지지부재(29)의 축방향 긴구멍(29a)을 통하여 아래쪽으로 돌출되어 있다. 이 도그(23)와 긴구멍의 걸어맞춤에 의해 이송너트(21)의 회전고정이 행해진다.

슬라이더(11)의 상기 미끄럼 이동구멍(22)의 축방향은 이송너트(21)의 그것과 일치되어 있다. 미끄럼이동구멍(22)의 축방향 양쪽에는 미끄럼이동구멍(22)보다도 대구경의 스프링 장착구멍(25a, 25b)이 형성되고, 각 장착구멍(25a, 25b)내에는 와셔(26a, 26b)가 이동 자유롭게 끼워 넣어져 있다.

슬라이더(11)에는 상기 스프링 장착구멍(25a, 25b)의 끝부분을 막는 폐쇄부재(27a, 27b)가 일체로 장착되어 있고, 이송너트(21)의 이동방향(축방향) 양쪽의 스프링 장착구멍(25a, 25b)내에는 상기 와셔(26a, 26b)와 폐쇄부재(27a, 27b) 사이에 스프링력이 동일한 접시스프링(28a, 28b)이 각각 끼워져있고, 그결과 와셔(26a, 26b)가 미끄럼이동구멍(22)와 스프링 장착구멍(25a, 25b)과의 단차부(29a, 29b)에 맞닿게하여 이송너트(21)를 슬라이더(11)에 위치결정하고 있다.

베이스(3)의 측판(3c)에는 회전테이블(1)이 시계방향 또는 반시계방향의 선회분할중도에서 슬라이더(11)를 검출하고, 모터(15)에 감속지령을 출력하는 감속개시타이머를 작동시키기 위한 타이머작동신호를 출력하는 타이머용 근접스위치(30a, 30b)가 설치되어 있다.

타이머용 근접스위치(30a)가 반시계방향 선회불할시에 사용되고, 타이머용 근접스위치(30b)가 시계방향의 선회분할시에 사용된다. 또 이 측판(3c)아래부분에는 상기 이송너트(21)아래부분의 도그(23)를 검출하고 모터(15)에 정지, 브레이크작동지령을 출력하는 정지용 근접스위치(31a, 31b)가 부착되어 있다.

정지용근접스위치(31a)가 반시계방향분할정지시에 사용되고, 정지용 근접스위치(31b)가 시계방향분할정지시에 사용된다. 각 정지용근접스위치(31a, 31b)는 회전테이블(1)의 스토퍼(5)가 베이스(3)의 위치결정부재(6a)(6b)와 맞닿아 슬라이더 (1)가 정지된후, 이송나사축(14)을 다시 그때까지의 회전방향과 동일방향으로 소정량 회전시켜서, 이송너트(21)가 접시스프링(28a, 28b)을 소정량 휘게한 위치에 있을때에 상기 도그(23)와 대향하도록 부착되어 있다.

제1도에 도시하는 반시계방향선회끝에서 위치결정유지되어 있는 상태로부터 시계방향 선회끝으로 향하여 180도 선회 분할하는 경우에 대하여 설명한다.

반시계방향선회끝에서는 이송너트(21)가 접시스프링(28a)을 제1도 우측으로 밀고있기 때문에 그 스프링력으로 스토퍼(5)가 위치결정부재(6a)에 가압되고, 그 상태에서 모터(15)의 브레이크가 작동하여 위치결정 상태가 유지되어 있다.

분할신호에 의해 브레이크가 해제되고, 이송나사축(14)이 인버터제어되는 모터(15)에 의해 서서히 가속회전된다. 이송너트(21)가 미끄럼이동구멍(22)내를 좌측으로 이동하고, 와셔(26b)와 맞닿으면 접시스프링(8b)을 통하여 스라이더(11)가 좌측이동을 개시한다(제4도 점a).

슬라이더(11)의 좌측이동으로 랙(8)이 피니언(7)을 선회시키고, 회전테이블 (1)을 시계방향으로 선회 분할한다. 분할중도에서 슬라이더(11)를 타이머용 근접스위치(20b)가 검출하면(제4도 점b), 이 검출신호에 의해 도시하지 않은 감속개시 타이머가 작동한다. 타이머설정시간(T)경과후, 인버터제어에 의해 모터(15)는 감속을 개시한다(제4도 점c). 감속정도는 스토퍼(5)가 시계방향의 위치결정부재(6b)에 맞닿는 바로앞(제4도 점d)에서, 인버터 제어가능한 최저회전속도에 도달하도록 되어있고, 그 최저속도는 스토퍼(5)가 위치결정부재(6b)에 밀어붙여진다(제4도 점e).

스토퍼(5)가 위치결정부재(6b)에 맞닿을때에 충격이 있어도 진행방향반대쪽의 접시스프링(28a)에 의해 흡수되고, 랙·피니언기구(9)에 의한 선회동작이 정지되어 슬라이더(11)의 이동도 정지된다. 이때 이송너트(21)의 도그(23)는 미끄럼이동구멍(22)의 축방향 중간위치에 위치하고 있으므로 정지용 근접스위치(31b)로 검출되지 않는다.

계속하여 모터(15)가 이송나사축(14)을 저속회전시켜 이송너트(21)가 슬라이더(11)의 미끄럼이동구멍(22)내를 접시스프링(28b)을 휘게하면서 더욱 좌측에 이동시키고, 접시스프링(28b)이 소정량 휘여서 이송너트(21) 아래부분의 도그(23)를 정지용 근접스위치(31b)가 검출하면 모터(15)를 정지시켜 브레이크를 작동시킨다(제4도 점f).

이와같이하여 회전테이블(1)의 스토퍼(5)는 베이스(3)의 위치결정부재(6b)에 접시스프링(28b)의 소정 스프링력으로 가압되어 위치결정되고, 모터(15)의 브레이크력으로 그 상태가 유지된다. 반시계방향의 180도 선회분할도 동일하게 행하여지게 된다.

이 실시예에서는 모터(15)를 인버터제어장치(18)로 분할개시와 분할종료시에 가속, 감속하도록하고, 분할 종료직전에 있어서 인버터 제어할수있는 최저회전속도까지 감속하므로, 스토퍼와 위치결정부재의 가압시의 충격이 작고, 매끄러운 분할회전이 얻어진다.

제5, 제6도는 본출원과 상이한 실시예를 도시하는 것으로, 이송나사축(14A)에 나사 맞춤되어있는 이송너트(21A)는 안내축(12aA, 12bA)에 미끄럼이동이 자유롭게 부착된 슬라이더(11A)에 일체적으로 고정 부착되고, 랙(8A)은 슬라이더(11A)에 랙진퇴방향에 미끄럼이동이 자유롭게 부착되어있다.

이 랙(8A)에 자체에 설치된 안내홈(82A)을 슬라이더(11A)와 이것에 고정부착된 안내부재(11bA)와의 안내돌출선(11Ae)에 끼워 맞춤하여 부착되어 있다. 랙(8A)에는 배면에 조작부(8Ae)를 돌출설치하고, 이 조작부(8Ae)를 슬라이더(11A)에 랙 진퇴방향과 평행으로 형성된 수납구멍(50)의 중가부에 임하게하고 있다.

수납구멍(50)은 중앙부의 조작구멍(50a)과 양쪽부분의 스프랑장착구멍(25aA, 25bA)으로 형성되고, 그 스프링장착구멍(25aA, 25bA)의 구멍 구경을 조작구멍(50a)의 구멍구경보다 크게하고 있다.

조작구멍(50a)의 축방향 혹은 상기 조작부(8Ae)의 두께와 동일치수로하고 이 조작구멍(50a)에 조작부(Ae)가 슬라이더본체(11aA)의 결정창(51)을 통하여 랙진퇴방향에 이동가능하게 삽입되어 있다.

상기 양쪽의 스프링장착구멍(25aA, 25bA)은 각각 슬라이더본체(11aA)에 고정부착된 폐쇄부재(27aA, 27bA)에 의해 폐쇄되어 있다. 수납구멍(50)에는 양단부를 페쇄부재(27aA, 27bA)에 고정부착한 지지레버(52)가 끼워지고, 이 지지레버(52)가 조작부(8Ae)에 설치한 구멍(53)을 관통하고 있다.

각각 스프링 장착구멍(25aA, 25bA)에는 조작부(8Ae)와 폐쇄부재(27aA, 27bA)간의 간격에 와셔(26aA, 27bA)과 접시스프링(28aA, 28bA)이 각각 수납되고, 접시스프링(28aA, 28bA)의 스프링력에 의해 와셔(26aA, 26bA)를 단차부(29aA, 29bA)에 맞닿게하여 이것에 의해 조작부(8Ae)를 슬라이더(11A)에 고정하고 있다.

이상의 구성에 있어서는 슬라이더(11A)가 이송너트(21A)에 의해 제5도에 있어서 우측에 이동되고, 회전테이블(1)의 회전이 스토퍼(5)가 위치결정부재(6a)에 맞닿음으로써 정지되면, 랙(8A)의 우측방향에의 이동이 저지되므로 그후의 이송너트(21A)의 이동에 의해 스라이더본체(11aA)가 우측에 이동하면, 좌측의 폐쇄부재(27bA)가 접시스프링(28bA)을 압축시키는 동시에 와셔(26bA)가 조작부(8Ae)를 우측에 가압하고, 그후 제1실시예와 동일하게 모터(15A)의 회전이 정지되는 동시에 브레이크가 걸려진 상태로 유지된다.

그 결과 스토퍼(5)가 위치결정부재(6a)에 접시스프링(28bA)의 스프링력에 의해 압접된 상태가 유지되고, 제1실시예와 동일한 작용효과를 얻을 수 있다. 슬라이더(11a)가 제5도에 있어서 좌측으로 이동되는 경우도, 상기와 동일하게 말할 수 있다.

또한 상기 제1실시예와 동일구성부분에는 대응하는 부재의 부호와 동일한 부호를 붙여 중복설명을 생략한다.

이상과같이 본 발명의 분할장치에 의하면 랙·피니언 기구를 사용한 분할장치에 있어서 랙의 진퇴이동을 브레이크 부착 전동모터구동의 이송나사축의 회전으로 행하도록 하였으므로, 유체압작동지구를 수반하지 않은 공작기계에 사용하는 경우에 가장 적절하며, 유체압력유니트의 설치가 불필요하게 된다.

더구나 이송나사축에 나사맞춤한 이송너트의 축방향이동을 스프링을 통하여 랙과 일체의 슬라이더에 전하도록 했기때문에 회전테이블의 스토퍼와 베이스의 위치결정부재가 충돌하는 분할정지시의 충격을 작게할수 있다.

또 스토퍼와 위치결정부재가 당접한 후도, 이송너트를 그 진행방향의 스프링을 소정량 휘는 위치까지 이동시킴으로써 스토퍼의 위치결정부재에 대한 일정한 가압력을 발생시킬 수 있고, 이 가압력이 발생된 시점에서 브레이크 부착전동 모터의 브레이크를 작동시키면 이송나사축의 역회전이 방지되고, 별도로 크램프장치를 설치함 없이 회전테이블의 분할 위치결정상태가 유지된다.

Claims (6)

1. 베이스에 회전이동이 자유롭게 지지된 회전테이블을 랙·피니언기구에 의해 선회시키고, 베이스에 설치한 위치결정부재에 회전테이블에 설치한 스토퍼를 맞닿게하여 선회끝의 위치결정을 행하는 분할장치에 있어서, 베이스에는 랙진퇴방향으로 뻗는 이송나사축을 회전이동이 자유롭게 병설하고, 이 이송나사축의 한쪽 끝에 브레이크 부착전동모터를 접속하는 한편, 이송나사축에 이송너트를 나사맞춤하고, 이송너트와 랙을 어느한쪽의 다른쪽을 랙의 진퇴방향에 있어서 양쪽에 간격을 연 상태로 끼우게 위치시키고 그들의 양쪽간격에 랙진퇴방향에 있어서 탄성변형하는 스프링을 개재시킨 것을 특징으로 하는 회전테이블의 선회위치를 결정하기 위한 분할장치.
2. 제1항에 있어서, 베이스에 랙진퇴방향에 이동이 자유롭게 설치한 슬라이더에 랙을 일체적으로 설치하고, 그 슬라이더에 랙진퇴방향과 평행으로 미끄럼 이동구멍을 설치하여, 그 미끄럼이동구멍으로 이송너트를 미끄럼이동이 자유롭게 끼워맞춤시켜, 그 이송너트를 랙 진퇴방향으로 간격을 두고 끼우는 한쌍의 폐쇄부재를 슬라이더에 고정하여 각각의 폐쇄부재와 이송너트간의 간격에 스프링을 개재시켜서 형성된 것을 특징으로 하는 분할장치.
3. 제2항에 있어서, 미끄럼이동구멍의 랙진퇴방향폭을 이송너트의 랙진퇴 방향폭에 일치시키고, 그 미끄럼이동구멍의 양쪽에 미끄럼이동구멍구경보다 대구경의 스프링장착구멍을 동일축선상에 설치하고, 스프링장착구멍내에 미끄럼이동구멍과의 단차부에 맞닿는 와셔와, 그 와셔와 폐쇄부재를 서로 반발시키는 스프링을 개재시켜서 형성되는 것을 특징으로 하는 분할장치.
4. 제1항에 있어서, 베이스에 랙진퇴방향에 이동이 자유롭게 설치한 슬라이더에 이송너트를 일체적으로 설치하고, 그 슬라이더에 랙을 랙진퇴방향으로 미끄럼이동이 자유롭게 설치하고, 그 랙에 설치한 조작부를 슬라이더의 랙진퇴방향에 간격을 두고 설치한 한쌍의 폐쇄부재간에 위치시켜, 그 조작부와 폐쇄부재와의 간격에 각각 스프링을 개재시켜서 형성되는 것을 특징으로 하는 분할장치.
5. 제1항에 있어서, 스프링은 접시스프링인 것을 특징으로 하는 분할장치.
6. 제1항에 있어서, 전동모터에 자체회전축의 회전속도를 제어하는 인버터제어장치를 접속하여 형성되는 것을 특징으로 하는 분할장치.

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