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KR101240790B1 - 회전 테이블 장치 - Google Patents

회전 테이블 장치 Download PDF

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KR101240790B1
KR101240790B1 KR1020067012312A KR20067012312A KR101240790B1 KR 101240790 B1 KR101240790 B1 KR 101240790B1 KR 1020067012312 A KR1020067012312 A KR 1020067012312A KR 20067012312 A KR20067012312 A KR 20067012312A KR 101240790 B1 KR101240790 B1 KR 101240790B1
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KR
South Korea
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rolling
rail
guide block
rotary table
load
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KR1020067012312A
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English (en)
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KR20060127866A (ko
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히로까즈 이시까와
?지 마쯔또미
쯔또무 하세가와
미쯔떼루 난바
Original Assignee
티에이치케이 인텍스 가부시키가이샤
티에치케이 가부시끼가이샤
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Abstract

축 방향 및 반경 방향 진동 정밀도, 고분해, 박형으로 중대형화의 요구의 전부를 충분히 만족시키는 회전 테이블 장치를 제공하는 것이다. 안내 장치와 상기 안내 장치에 탑재한 회전 테이블을 구비하는 회전 테이블 장치에 있어서, 안내 장치는 진행 방향에 불연속부가 없는 링형의 일체형 레일(11)과, 상기 레일(11)에 대해 대향면으로부터 조립 부착되는 복수의 가이드 블록(12)을 구비하는 구성이며, 레일(11)의 상기 대향면의 반대측면과 회전 테이블(14) 하면을 접합하고, 레일(11)은 단면이 수직부와 상기 수직부 상단부에 회전 테이블의 반경 방향으로 연장되는 수평부를 갖는 단면 L자 형상이고, 검지 기구(16)의 피검지부(16a)인 테이프식 스케일이 상기 레일(11)의 외주면에 설치되어 있다.
Figure R1020067012312
레일, 검지 기구, 피검지부, 회전 테이블, 가이드 블록

Description

회전 테이블 장치{ROTARY TABLE DEVICE}
본 발명은 X선 검사 장치 등의 고정밀도의 검사를 행하는 검사 장치 등을 탑재하는 데 적합한 고정밀도의 회전 테이블 장치에 관한 것이다.
종래 이러한 종류의 회전 테이블 장치의 예로서는 특허 문헌 1, 2에 개시된 회전 테이블 장치가 있다. 특허 문헌 1에 개시된 회전 테이블 장치는 베이스, 베이스 상에 설치된 소정의 회전 중심을 중심으로 하여 회전되는 회전 테이블, 베이스와 회전 테이블 사이에 설치된 회전 안내부 및 회전 테이블을 회전 안내부에 의해 회전시키는 회전 구동원을 갖는 회전 구동 기구를 구비하여 구성되어 있다. 그리고 회전 안내부는 복수의 궤도 부재로 구성된 링형의 무단 궤도와, 상기 궤도 상을 미끄럼 이동하는 복수의 안내 장치를 구비하는 구성이며, 상기 복수의 안내 장치에 회전 테이블이 탑재되어 있다.
또한, 특허 문헌 2에 개시된 회전 테이블 장치는 링형의 일체형의 무단 궤도 레일에 다수의 구름 이동체를 거쳐서 이동 가능하게 조립 부착되고, 상기 무단 궤도 레일 상을 미끄럼 이동하는 복수의 미끄럼 이동대를 구비한 곡선 안내 장치를 구비하고, 상기 곡선 안내 장치의 복수의 미끄럼 이동대에 테이블을 고정하고, 상기 곡선 안내 장치를 거쳐서 고정 베드에 테이블을 회전 가능하게 지지한 구성이 다.
특허 문헌 1 : 일본 특허 공개 평9-125736호 공보
특허 문헌 2 : 일본 특허 공개 평8-21440호 공보
상기 특허 문헌 1에 기재된 회전 테이블 장치는, 링형(원환형)의 무단 궤도 레일 상을 회전 테이블이 탑재된 복수의 가이드 블록(미끄럼 이동대)이 미끄럼 이동하는 구성이지만, 무단 궤도 레일이 복수의 궤도 부재로 구성되어 있으므로 궤도 부재와 궤도 부재의 접속부가 존재하여 미소한 단차가 발생하는 것을 피할 수 없고, 또한 무단 궤도 레일이 복수의 궤도 부재로 구성되어 있으므로 무단 궤도 레일의 고정밀도의 동축도를 얻을 수 없다. 그로 인해, 축 방향 및 반경 방향 진동이 커 고정밀도의 회전 테이블 장치를 얻을 수 없다고 하는 문제가 있다.
또한, 특허 문헌 2에 기재된 회전 테이블 장치는 일체형의 무단 궤도 레일을 사용하는 점에서, 특허 문헌 1의 것보다 축 방향 및 반경 방향 진동 정밀도의 점에서는 우수하지만, 무단 궤도 레일에 가이드 블록을 조립할 수 있도록 하기 위해 무단 궤도 레일 및 가이드 블록의 구름 이동체 구름 주행홈이 그 단면에 있어서 좌우 대칭 위치에 마련되어 있지 않은 등, 무단 궤도 레일 및 가이드 블록에 특수한 구조를 채용하고 있으므로 높은 정밀도를 얻는 것이 곤란하다. 또한, 무단 궤도 레일의 횡단면이 대략 직사각형이므로 상기 무단 궤도 레일을 고정 베드(베이스)에 설치하는 경우, 무단 궤도 레일의 표면에 볼트 구멍 등의 마련을 위한 가공을 실시할 필요가 있고, 상기 가공부를 가이드 블록이 통과할 때 그 양단부에 설치한 시일 부재 등이 가공부에 미끄럼 접촉함으로써 발생하는 미소한 토크의 변동이 영향을 미쳐 고정밀도의 회전 테이블 장치가 얻어지지 않는다고 하는 문제가 있다.
또한, 이러한 종류의 회전 테이블 장치로서는 상기 특허 문헌 1 및 2에 기재된 것 이외에, 예를 들어 크로스 롤러 가이드형, 아갸라형, 테이퍼 활차형 등의 회전 테이블 장치가 있지만, 모두 축 방향 및 반경 방향 진동 정밀도, 고분해, 박형으로 중대형화의 요구의 모두를 충분히 만족하는 것은 아니었다. 본 발명은 이 축 방향 및 반경 방향 진동 정밀도, 고분해, 박형으로 중대형화의 요구의 모두를 충분히 만족시킬 수 있는 회전 테이블 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 안내 장치와 상기 안내 장치에 탑재한 회전 테이블을 구비하는 회전 테이블 장치에 있어서, 안내 장치는 진행 방향에 불연속부가 없는 링형의 일체형 레일과, 상기 레일에 대해 대향면으로부터 조립 부착되는 복수개의 가이드 블록을 구비하는 구성이며, 레일의 상기 대향면의 반대측면과 회전 테이블 하면을 접합한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 회전 테이블 장치에 있어서 레일은 단면이 수직부와 상기 수직부 상단부에 회전 테이블의 반경 방향으로 연장되는 수평부를 갖는 대략 L자 형상인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 회전 테이블 장치에 있어서 회전 테이블의 회전량을 검지하는 검지 기구를 구비하고, 상기 검지 기구의 피검지부인 테이프식 스케일이 레일의 외주면에 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 회전 테이블 장치에 있어서 가이드 블록을 고정하는 고정면을 갖는 설치 고정부를 구비하고, 상기 설치 고정부는 레일 및 가이드 블록과는 별개의 부재의 베이스부 상의 동일원 상에 등간격으로 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 회전 테이블 장치에 있어서, 레일에는 상기 레일 진행 방향에 따라 복수의 구름 이동체 구름 주행면이 형성되어 있고, 가이드 블록은 구름 이동체 구름 주행면과 함께 부하 구름 이동체 구름 주행로를 형성하는 부하 구름 이동체 구름 주행면과 상기 부하 구름 이동체에 구름 주행면에 대응하는 구름 이동체 도피 구멍이 형성된 가이드 블록 본체와, 부하 구름 이동체 구름 주행로 및 구름 이동체 도피 구멍과 함께 구름 이동체 순환로를 형성하는 구름 이동체 전환로가 형성되어 상기 가이드 블록 본체의 레일 진행 방향 양단부에 설치한 측면 덮개를 구비하는 구성인 것을 특징으로 한다.
도1은 본 발명에 관한 회전 테이블 장치의 구성을 도시하는 평면도이다.
도2는 본 발명에 관한 회전 테이블 장치의 상부 테이블을 제거한 평면도이다.
도3은 본 발명에 관한 회전 테이블 장치의 단면도(도2의 X-0-X' 단면 화살표)이다.
도4는 본 발명에 관한 회전 테이블 장치의 절반 측면도이다.
도5는 본 발명에 관한 회전 테이블 장치의 레일에 가이드 블록을 조립한 상태를 도시하는 단면도이다.
도6은 가이드 블록을 하방으로부터 본 도면이다.
도7은 가이드 블록의 측면 덮개의 구성예를 도시하는 도면이다.
[부호의 설명]
10 : 회전 테이블
11 : 레일
12 : 가이드 블록
13 : 베이스
14 : 상부 테이블
15 : DD 모터
16 : 검지 기구
17 : 설치 고정부
18 : 모터 케이블
19 : 자기 센서 케이블
20 : 테이프식 스케일
21, 22 : 돌출 스트립
21-1, 21-2, 22-1, 22-2 : 구름 이동체 구름 주행면
23 : 나사
31 : 블록 본체
32, 33 : 스커트부
32-1, 32-2, 33-1, 33-2 : 부하 구름 이동체 구름 주행면
34, 35 : 측면 덮개
34-1, 34-2 : 분할체
36 : 위치 결정용 핀
37 : 위치 결정용 구멍
38-1, 38-2 : 고정용 나사
39 : 오일 구멍
이하, 본 발명의 실시 형태예를 도면을 기초로 하여 설명한다. 도1 내지 도4는 본 발명에 관한 회전 테이블 장치의 구성을 도시하는 도면으로, 도1은 회전 테이블 장치의 평면도, 도2는 회전 테이블 장치의 상부 테이블을 제거한 평면도, 도3의 a는 회전 테이블 장치의 단면(도2의 X-0-X' 단면 화살표도), 도3의 b는 A 부분의 확대도, 도4는 회전 테이블 장치의 절반 측면도이다.
본 회전 테이블(10)은 진행 방향에 불연속부가 없는 단면 약 L자형의 링형(원환형)의 일체형 레일(11)과, 상기 일체형 레일(11)에 조립 부착된 가이드 블록(12)을 구비하고, 상기 가이드 블록(12)은 베이스(13) 상면의 동일 원주상에 복수개(도면에서는 6개) 등간격으로 배치되어 있는 설치 고정부(17)의 고정면에 설치되어 있다. 가이드 블록(12)은 이후에 상세하게 서술하는 바와 같이 레일(11)에 대향하는 수평부 대향면으로부터 조립 부착된다. 레일(11)의 가이드 블록(12)에 대향하는 반대측면(상면)에는 상부 테이블(회전 테이블)(14)의 하면이 설치되어 있다. 부호 15는 상부 테이블(14)에 회전력을 부여하는 DD 모터(다이렉트 드라이브 모터)로, 상부 테이블(14) 하면과 베이스(13) 상면 사이에 배치되어 있다. DD 모 터(15)는 고정자 코어(15-1a)를 구비하는 고정자(15-1)와, 외주에 마그넷(15-2a)을 배치한 회전자(15-2)를 구비하는 구성이며, 고정자 코어(15-1a)에 구동 전력을 공급함으로써 회전자(15-2)가 회전되고, 상기 회전자(15-2)에 결합된 상부 테이블(14)이 회전하도록 되어 있다.
부호 16은 검지 기구이며, 상기 검지 기구(16)는 베이스(13)의 소정의 위치에 그 검지부(후방 인코더)(16a)가 레일(11)의 외주면에 대향하도록 설치되어 있다. 또한, 후방 인코더의 피검지부인 테이프식 스케일(20)이 레일(11)의 외주면에 설치되어 있다(도5 참조). 또한, 부호 18은 DD 모터(15)에 구동 전력을 공급하는 모터 케이블, 19는 자극 센서 케이블이다. 이 모터 케이블(18)과 자극 센서 케이블(19)은 베이스(13) 상면의 가이드 블록(12)과 가이드 블록(12) 사이의 간극을 통해 배치되어 있으므로, 상부 테이블(14)의 회전 운동이나 레일(11)의 이동에 지장을 주는 일이 없다. 이에 대해, 예를 들어 특허 문헌 2에 나타내는 회전 테이블 장치에서는 무단의 궤도 레일 상을 가이드 블록이 이동하는 구성이므로 모터 케이블 등을 배치하는 경우 베이스에 가공을 실시하여 가이드 블록의 이동에 모터 케이블 등이 지장을 주지 않도록 배치할 필요가 있다.
도5는 본 회전 테이블의 레일(11)에 가이드 블록(12)을 조립 부착한 부분의 구성을 도시하는 도면이고, 도6은 가이드 블록(12)을 하방으로부터 본 도면이다. 도시한 바와 같이, 레일(11)은 그 반경 방향 단면이 L자 형상이 된다. 즉, 선단부가 가이드 블록(12)의 개구부에 삽입되는 수직부(11a)와 상기 수직부(11a) 상단부에서 상부 테이블(14)의 반경 방향으로 연장되는 수평부(11b)로 이루어지는 L자 형 상이다. 또한, 레일(11)의 수평부(11b)의 외주면에는 상기 후방 인코더의 피검지부가 되는 테이프식 스케일(20)을 설치하고 있다.
레일(11)의 수직부(11a)의 가이드 블록(12)의 개구부에 삽입되는 부분의 좌우에는 돌출 스트립(21, 22)이 좌우 대칭으로 형성되어 있다. 돌출 스트립(21)의 상하 코너부에 구름 이동체 구름 주행면(여기서는 구름 이동체 구름 주행홈)(21-1, 21-2)이 형성되고, 돌출 스트립(22)의 상하 코너부에 구름 이동체 구름 주행면(여기서는 구름 이동체 구름 주행홈)(22-1, 22-2)이 형성되어 있다. 여기서, 구름 이동체 구름 주행면(21-1, 21-2)과 구름 이동체 구름 주행면(22-1, 22-2)은 레일(11)의 횡단면에 있어서 좌우 대칭 위치에 설치된 복수의 구름 이동체 구름 주행면이 된다.
가이드 블록(12)의 본체인 블록 본체(31)는 단면 역ㄷ자 형상이고, 그 개구부를 사이에 두고 좌우 양측에 스커트부(32, 33)가 형성된 형상이다. 개구부의 폭 치수[스커트부(32)의 내측면과 스커트부(33)의 내측면의 간격](L1)는 레일(11)의 양 돌출 스트립(21, 22)의 선단부 사이의 폭 치수(L2)보다 크게(L1 > L2) 되어 있다. 즉, 레일(11)의 수직부(11a)의 선단부는 가이드 블록(12)의 블록 본체(31)에 개구부[레일(11)에 대한 대향면] 상부 방향으로부터 조립될 수 있도록 되어 있다.
또한, 가이드 블록(12)의 스커트부(32)의 내측면에는 레일(11)의 구름 이동체 구름 주행면(21-1, 21-2)에 대응하여 부하 구름 이동체 구름 주행면(여기서는 구름 주행홈)(32-1, 32-2)이 레일 진행 방향에 마련되고, 스커트부(33)의 내측면에는 레일(11)의 구름 이동체 구름 주행면(22-1, 22-2)에 대응하여 부하 구름 이동체 구름 주행면(여기서는 구름 주행홈)(33-1, 33-2)이 레일(11)의 진행 방향에 마련되어 있다. 여기서 부하 구름 이동체 구름 주행면(32-1, 32-2)과 부하 구름 이동체 구름 주행면(33-1, 33-2)은 가이드 블록(12)의 레일 진행 방향에 직교하는 단면에 있어서 좌우 대칭 위치에 설치된 복수의 부하 구름 이동체 구름 주행면이 된다. 또한, 스커트부(32)에는 부하 구름 이동체 구름 주행면(32-1, 32-2)에 대응하여 구름 이동체 도피 구멍(32-3, 32-4)이 마련되고, 스커트부(33)에는 부하 구름 이동체 구름 주행면(33-1, 33-2)에 대응하여 구름 이동체 도피 구멍(33-3, 33-4)이 마련되어 있다.
레일(11)의 구름 이동체 구름 주행면(21-1, 21-2)과 가이드 블록 본체(31)의 부하 구름 이동체 구름 주행면(32-1, 32-2)으로 각각 부하 구름 이동체 구름 주행로(R1, R2)가 형성되고, 레일(11)의 구름 이동체 구름 주행면(22-1, 22-2)과 가이드 블록 본체(31)의 부하 구름 이동체 구름 주행면(33-1, 33-2)으로 각각 부하 구름 이동체 구름 주행로(R3, R4)가 형성된다. 가이드 블록 본체(31)의 레일(11) 이동 방향(축 방향) 양단부에 측면 덮개(34, 35)가 설치되고, 상기 측면 덮개(34, 35)에는 각각 부하 구름 이동체 구름 주행로(R1, R2)의 구름 이동체[볼(B)]를 구름 이동체 도피 구멍(33-3, 33-4) 또는 그 반대로 이동시키기 위한 방향 전환로(R5, R6), 부하 구름 이동체 구름 주행로(R3, R4)의 구름 이동체[볼(B)]를 구름 이동체 도피 구멍(32-3, 32-4) 또는 그 반대로 이동시키기 위한 방향 전환로(R7, R8)가 마련되어 있다.
즉, 레일(11)의 이동에 수반하여 다수의 구름 이동체[볼(B)]는 부하 구름 이 동체 구름 주행로(R1, R2, R3, R4), 구름 이동체 도피 구멍(32-3, 32-4, 33-3, 33-4) 및 방향 전환로(R5, R6, R7, R8)로 구성되는 구름 이동체 순환로(도면에서는 4개의 구름 이동체 순환로를 구성하고 있음)를 전주 순환한다. 또한, 여기서 구름 이동체로서 상기 예에서는 볼(B)을 이용하는 예를 나타냈지만 구름 이동체로서는 롤러를 이용하는 경우도 있다.
상기한 바와 같이, 가이드 블록 본체(31)는 개구부 치수(L1)는 레일(11)의 양 돌출 스트립(21, 22)의 선단부의 폭 치수(L2)보다 커지므로(L1 > L2), 무단의 일체의 링형 레일(11)을 가이드 블록 본체(31)의 개구부의 상방으로부터 조립할 수 있다. 그리고, 측면 덮개(34, 35)는 각각 2분할하여 레일(11)의 측방으로부터 조립 부착할 수 있도록 한다.
도7은 측면 덮개(34)의 구성예를 도시하는 도면으로, 도7의 a는 분해 평면도, 도7의 b는 분해 정면도, 도7의 c는 측면도이다. 도시한 바와 같이, 측면 덮개(34)는 정면 형상이 대략 역ㄷ자 형상이며 그 개구부에서 폭 방향으로 좌우로 분할한 분할체(34-1, 34-2)로 되어 있다. 측면 덮개(34)의 한쪽 분할체(34-1)의 분할면(a)으로 돌출하는 위치 결정용 핀(36)을 설치하는 동시에, 다른 쪽 분할체(34-2)의 분할면(b)에 상기 위치 결정용 핀(36)이 끼움 삽입되는 위치 결정용 구멍(37)을 마련하고, 또한 각각의 분할체(34-1, 34-2)에 고정용 나사 구멍(38-1, 38-2)을 마련하고 있다. 2개의 분할체(34-1, 34-2)를 레일(11)의 양측으로부터 그 분할면(a, b)을 서로 접근시켜 위치 결정용 핀(36)을 위치 결정용 구멍(37)에 끼움 삽입하고 또한 분할면(a)과 분할면(b)을 일치시켜 측면 덮개 조립체로 한다. 다음에 상기 측면 덮개 조립체를 각 분할체(34-1, 34-2)의 고정용 나사 구멍(38-1, 38-2)에 고정용 나사를 통해 이동 블록 본체(31)의 단부에 설치 고정한다. 또한, 부호 39는 오일 구멍이다.
상기한 바와 같이, 측면 덮개(34)를 구성하는 분할체(34-1, 34-2)를 레일(11)의 양측으로부터 서로 접근시켜 위치 결정용 핀(36)을 위치 결정용 구멍(37)에 끼움 삽입하고 또한 분할면(a)과 분할면(b)을 일치시켜 측면 덮개 조립체로 하므로, 분할체(34-1)와 분할체(34-2)는 서로 고정밀도로 위치 결정되고, 또한 이 측면 덮개 조립체를 고정용 나사 구멍(38-1, 38-2)에 고정용 나사를 통해 가이드 블록 본체(31)의 단부에 설치 고정하므로 분할체(34-1, 34-2)로 구성되기 때문에 고정밀도로 위치 결정하여 고정할 수 있고, 또한 사용 중에 위치 어긋남이 발생하는 일도 없다. 또한, 측면 덮개(35)도 측면 덮개(34)와 마찬가지로 구성함으로써 레일(11)의 양측으로부터 서로 접근시켜 이동 블록 본체(31)의 단부에 설치할 수 있다. 또한, 측면 덮개(34, 35)의 구성은 상기 구성에 한정되는 것은 아니며, 분할체를 레일(11)의 양측으로부터 접근시켜 조립할 수 있는 것, 측면 덮개를 탄성을 갖는 재료로 구성하고, 상기 탄성을 이용하여 개구부의 폭을 넓혀 레일(11)의 하면 하방으로부터 조립할 수 있는 것 등이 있다.
상기 구성의 회전 테이블에 있어서, DD 모터(15)에 의해 상부 테이블(14)을 회전시키면 상기 상부 테이블(14)과 연동하여 레일(11)이 복수개(본 실시예에서는 6개)의 가이드 블록(12)으로 안내되어 레일(11)이 이동한다. 이 레일(11)의 이동은 검지 기구(16)의 검지부(16a)에서 검출된다. 이 때 상기한 바와 같이 L자형의 레일(11)의 최대 외경부인 수평부(11b)의 외주면에 테이프식 스케일(20)을 설치하고, 검지부(16a)인 후방 인코더에서 검지하는 구성을 채용함으로써, 예를 들어 도3의 c의 DD 모터(15)의 회전자(15-2)의 회전 위치를 자기 센서로 검지하는 방법과 비교하여, 상부 테이블(14)의 회전량을 고분해능으로 검지할 수 있다. 따라서, 상부 테이블(14)의 미동 회전 제어가 가능해진다.
또한, 가이드 블록(12)을 베이스(13)의 설치 고정부(17)의 고정면(상면)에 고정하는 경우에는, 도3에 도시한 바와 같이 가이드 블록(12)의 양측에 플랜지(12a)를 나사(23)가 관통하는 구멍을 마련하고, 상기 구멍에 나사(13)를 통해 고정면에 설치한다. 이에 의해, 정밀도 좋게 가공된 설치 고정부(17)의 고정면에 가이드 블록(12)을 고정하므로, 정밀도가 좋은 회전 테이블 장치를 실현할 수 있다. 또한, 레일(11)을 상기 구성의 복수개의 가이드 블록(12)으로 안내하는 구성이므로, 덜걱거림을 방지하기 위해 레일(11)의 구름 이동체 구름 주행면과 가이드 블록 본체(31)의 구름 이동체 구름 주행면 사이에 있는 구름 이동체에 예압을 부여해도, 예를 들어 레일(11)의 전체 둘레에 다수의 구름 이동체를 배치하고, 상기 다수의 구름 이동체에 예압을 부여하는 경우와 비교하여 저토크로 상부 테이블(14)을 회전할 수 있는 회전 테이블 장치를 실현할 수 있다.
또한, 레일(11)에 형성된 구름 이동체 구름 주행면(21-1, 21-2)과 구름 이동체 구름 주행면(22-1, 22-2)은 레일(11)의 횡단면에 있어서 좌우 대칭 위치에 각각 설치된 복수의 구름 이동체 구름 주행면이고, 가이드 블록(12)에 형성된 부하 구름 이동체 구름 주행면(32-1, 32-2)과 부하 구름 이동체 구름 주행면(33-1, 33-2)은 레일 진행 방향에 직교하는 단면에 있어서 좌우 대칭 위치에 각각 설치된 복수의 부하 구름 이동체 구름 주행면이므로, 예를 들어 특허 문헌 2에 기재된 회전 테이블 장치와 같이 레일 및 가이드 블록에 좌우 비대칭으로 구름 이동체 구름 주행면, 부하 구름 이동체 구름 주행면을 설치한 경우와 비교하여 레일의 좌우(내주측 외주측)를 밸런스 좋게 지지할 수 있어, 상부 테이블(14)의 반경 방향 및 축 방향의 진동을 작게 할 수 있다.
일체형의 레일(11)은 상기한 바와 같이 수직부(11a)와 수평부(11b)를 구비하는 단면 대략 L자 형상이므로, 상부 테이블(14)의 하면과 레일(11)의 상면을 접합할 때, 수평부(11b)의 하면으로부터 상부 테이블(14)에 이르는 나사 구멍을 마련하여, 상기 나사 구멍에 나사(25)를 비틀어 넣어 접합할 수 있다. 이로 인해, 가이드 블록(12)이 미끄럼 이동하는 레일(11)의 수직부(11a)에는 상부 테이블(14)을 설치하기 위한 가공을 실시하는 일 없이 레일(11)의 가이드 블록의 미끄럼 이동면은 레일 가공 완료시의 고정밀도를 유지한 상태의 평활면이 되므로, 가이드 블록(12)의 양단부에 설치된 밀봉 부재가 항상 일정한 마찰력으로 레일(11)의 면에 접하게 되어 토크 변동 등이 발생하는 일 없이 고정밀도의 회전 테이블 장치를 실현할 수 있다. 또한, 레일(11)을 대략 단면 L자 형상으로 실현함으로써 단면 2차 모멘트가 증대하므로, 레일(11)을 고정밀도로 연삭 가공하고, 그 후의 켄칭 처리 등의 처리를 행해도 이 고정밀도를 유지할 수 있어, 레일(11)의 동축도가 변화되거나, 또한 시간의 흐름에 따른 변화에 의해 발생하는 왜곡 등이 매우 작아, 이 점으로부터도 축 방향 및 반경 방향 진동이 작은 고정밀도의 정밀도의 회전 테이블 장치를 실현 할 수 있다.
또한, 상부 테이블(14)의 전체 둘레를 일체형 레일(11)의 수평부(11b)로 지지하고, 상기 레일(11)의 이동을 베이스(13) 표면의 원주 상에 등간격으로 배치한 복수의 가이드 블록(12)으로 안내하는 구성으로 함으로써, 복수의 분할한 부재로 링형의 레일을 형성하는 경우와 달리 이음매가 없고 이 이음매에 의한 덜걱거림이 발생하지 않으므로, 이 점에서도 축 방향 및 반경 방향의 진동이 작아져 정밀도가 대폭 향상한다. 또한, 상기 예에서는 레일(11)을 그 단면이 수직부와 수평부로 이루어지는 단면 대략 L자형의 구성으로 하였지만, 레일은 이에 한정되는 것은 아니며 단면 대략 직사각형이라도 좋다. 이 경우에는 레일(11)의 가이드 블록 미끄럼 이동면에 상부 테이블을 설치하기 위한 가공을 실시하므로 가이드 블록(12)의 양단부에 설치한 시일 등이 통과하는 경우의 토크 변동만큼 정밀도가 저하한다.
회전 테이블 장치를 상기한 구성으로 함으로써, 축 방향 및 반경 방향 진동 정밀도, 고분해능, 박형화, 대형화의 모든 점에서, 예를 들어 크로스 롤러 가이드형, 아갸라형, 테이퍼 활차형 등의 종래의 회전 테이블 장치에 비해 우수한 것이 된다.
회전 테이블 장치를 상기한 바와 같이 구성하여, 상기 검지 기구(16)의 검지부(16a)에 후방 인코더를 이용하여 피검지부에 테이프식 스케일을 레일(11)의 외주면에 설치하여 이용한 경우, 예를 들어 하기와 같은 고정밀도의 회전 테이블 장치를 실현하는 것이 가능해진다.
·상부 테이블(14)의 치수 650 ø,
·한계 스트로크 300°
·절대 위치 결정 정밀도 ±10초(기대치 ±5 내지 2초)
·반복 위치 결정 정밀도 ±1초(기대치 1초 이하)
·반경 방향 진동(평면도 포함하지 않음) 5 ㎛(기대치 3 ㎛ 이하)
·정격 토크(모터 단일 부재) 67 Nm
·최대 토크(모터 단일 부재) 134 Nm
·정격 회전수 15 rpm
·정격 출력 800 W
·정격 전류 6.3 A
·검출 분해능 0.5초
·사용 전원 3상 200 V
토크 목표로서 ø 650 × 38의 철기둥(100 kg)을 하기의 패턴으로 동작시키는 것이 가능해진다.
·이동 거리 = 180°
·사이클 타임 = 6초
·가감속 시간 = 1초
·이동 시간 = 3초
이상 본 발명의 실시 형태를 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 특허청구의 범위 및 명세서와 도면에 기재된 기술적 사상의 범위 내에서 여러 가지 변형이 가능하다.
이상, 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면 안내 장치를 진행 방향에 불연속부가 없는 링형의 일체형 레일과, 상기 레일에 대해 대향면으로부터 조립 부착되는 복수개의 가이드 블록을 구비하는 구성으로 하고, 상기 레일의 상기 대향면의 반대측면과 회전 테이블 하면을 접합하고, 레일을 회전 테이블과 함께 회전시키는 구성으로 함으로써, 예를 들어 분할형의 레일과 비교하여 이음매가 없고, 또한 고정밀도의 동축도를 가지므로 축 방향 및 반경 방향 진동 정밀도에 있어서 우수한 것이 된다. 또한, 레일을 회전 테이블에 접합하는 구성으로 하므로, 특허 문헌 2에 나타낸 복수개의 가이드 블록에 회전 테이블이 지지되는 구성과는 달리, 회전 테이블의 전체 둘레가 단면 대략 L자 형상의 레일로 지지되게 되어 회전 테이블의 강성이 증대되고, 그 점에서도 정밀도가 향상된다.
또한, 레일에 그 단면이 수직부와 상기 수직부 상단부에 회전 테이블의 반경 방향으로 연장되는 수평부를 갖는 대략 단면 L자 형상의 레일을 이용하여, 레일과 회전 테이블을 접합하는 데 레일의 수평부와 회전 테이블을 접합할 수 있어, 가이드 블록이 미끄럼 이동하는 수직부면에 설치 볼트 등의 설치용 구멍 등의 가공을 실시할 필요가 없고, 가이드 블록이 미끄럼 이동하는 레일면은 평활한 상태(무단 궤도 레일이 고정밀도로 제작되었을 때의 상태)로 유지된다. 이에 의해 가이드 블록의 양단부에 설치한 시일 부재 등이 레일의 설치 가공부를 통과할 때 발생하는 토크 변동이 없어 고정밀도의 회전 테이블 장치를 실현할 수 있다. 또한, 레일을 대략 단면 L자 형상으로 함으로써 단면 2차 모멘트 및 단면적이 커지므로, 레일을 고정밀도로 연삭 가공하고, 그 후의 켄칭 처리 등의 처리를 행해도 이 고정밀도를 유지할 수 있고 또한 시간의 흐름에 따른 변화에 의한 왜곡도 작다. 이에 의해 축 방향 및 반경 방향 진동이 작은 고정밀도의 정밀도의 회전 테이블 장치를 실현할 수 있다.
또한, 검지 기구의 피검지부인 테이프식 스케일이 레일의 외주면에 설치되어 있으므로, 회전 테이블의 회전(회전 위치)을 높은 분해능으로 검지하는 것이 가능해져, 미동 회전 제어가 가능한 회전 테이블 장치를 실현할 수 있다.
또한, 설치 고정부가 레일 및 가이드 블록과는 별개의 부재의 베이스부 상의 동일 원주상에 등간격으로 설치되어 있으므로, 균등화 효과에 의해 정밀도가 향상되는 동시에 극박형의 회전 테이블을 실현할 수 있다.
또한, 가이드 블록은 레일에 형성된 복수의 구름 이동체 구름 주행면과 함께 부하 구름 이동체 구름 주행로를 형성하는 부하 구름 이동체 구름 주행면과, 상기 부하 구름 이동체 구름 주행면에 대응하는 구름 이동체 도피 구멍이 형성된 가이드 블록 본체와, 부하 구름 이동체 구름 주행로 및 구름 이동체 도피 구멍과 함께 구름 이동체 순환로를 형성하는 구름 이동체 전환로가 형성되어 상기 가이드 블록 본체의 레일 진행 방향 양단부에 설치한 측면 덮개를 구비하는 구성으로 하므로, 상기 가이드 블록의 특성을 살려 축 방향 및 반경 방향의 진동이 작아 매우 낮은 토크로 회전할 수 있는 회전 테이블 장치를 제공할 수 있다.

Claims (9)

  1. 안내 장치와 상기 안내 장치에 탑재한 회전 테이블을 구비하는 회전 테이블 장치에 있어서,
    상기 안내 장치는 진행 방향에 불연속부가 없는 링형의 일체형 레일과, 상기 레일에 대해 대향면으로부터 조립 부착되는 복수개의 가이드 블록을 구비하는 구성이며,
    상기 레일의 상기 대향면의 반대측면과 상기 회전 테이블 하면을 접합하고,
    상기 가이드 블록의 가이드 블록 본체는 단면 역ㄷ자 형상이고, 상기 레일이 삽입되는 개구부가 형성되어 있고,
    상기 개구부의 최소 폭 치수는 상기 레일의 상기 개구부에 삽입되는 삽입 부분의 최대 폭 치수보다 크게 형성되고, 상기 회전 테이블 하면에 접합된 레일의 상기 삽입 부분을 상기 개구부에 대향시켜서 삽입 조립할 수 있는 구성인 것을 특징으로 하는 회전 테이블 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 레일은 횡단면이 수직부와 상기 수직부 상단부에 상기 회전 테이블의 반경 방향으로 연장되는 수평부를 갖는 대략 L자 형상인 것을 특징으로 하는 회전 테이블 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 회전 테이블의 회전량을 검지하는 검지 기구를 구비하고, 상기 검지 기구의 피검지부인 테이프식 스케일이 상기 레일의 외주면에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 회전 테이블 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 가이드 블록을 고정하는 고정면을 갖는 설치 고정부를 구비하고, 상기 설치 고정부는 상기 레일 및 가이드 블록과는 별개의 부재인 베이스부 상의 동일 원주 상에 등간격으로 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 회전 테이블 장치.
  5. 제3항에 있어서, 상기 가이드 블록을 고정하는 고정면을 갖는 설치 고정부를 구비하고, 상기 설치 고정부는 상기 레일 및 가이드 블록과는 별개의 부재인 베이스부 상의 동일 원주 상에 등간격으로 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 회전 테이블 장치.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 레일에는 상기 레일 진행 방향에 따라 복수의 구름 이동체 구름 주행면이 형성되어 있고,
    상기 가이드 블록은 상기 구름 이동체 구름 주행면과 함께 부하 구름 이동체 구름 주행로를 형성하는 부하 구름 이동체 구름 주행면과, 상기 부하 구름 이동체 구름 주행면에 대응하는 구름 이동체 도피 구멍이 형성된 가이드 블록 본체와, 상기 부하 구름 이동체 구름 주행로 및 구름 이동체 도피 구멍과 함께 구름 이동체 순환로를 형성하는 구름 이동체 전환로가 형성되어 상기 가이드 블록 본체의 상기 레일 진행 방향 양단부에 설치한 측면 덮개를 구비하는 구성인 것을 특징으로 하는 회전 테이블 장치.
  7. 제3항에 있어서, 상기 레일에는 상기 레일 진행 방향에 따라 복수의 구름 이동체 구름 주행면이 형성되어 있고,
    상기 가이드 블록은 상기 구름 이동체 구름 주행면과 함께 부하 구름 이동체 구름 주행로를 형성하는 부하 구름 이동체 구름 주행면과, 상기 부하 구름 이동체 구름 주행면에 대응하는 구름 이동체 도피 구멍이 형성된 가이드 블록 본체와, 상기 부하 구름 이동체 구름 주행로 및 구름 이동체 도피 구멍과 함께 구름 이동체 순환로를 형성하는 구름 이동체 전환로가 형성되어 상기 가이드 블록 본체의 상기 레일 진행 방향 양단부에 설치한 측면 덮개를 구비하는 구성인 것을 특징으로 하는 회전 테이블 장치.
  8. 제4항에 있어서, 상기 레일에는 상기 레일 진행 방향에 따라 복수의 구름 이동체 구름 주행면이 형성되어 있고,
    상기 가이드 블록은 상기 구름 이동체 구름 주행면과 함께 부하 구름 이동체 구름 주행로를 형성하는 부하 구름 이동체 구름 주행면과, 상기 부하 구름 이동체 구름 주행면에 대응하는 구름 이동체 도피 구멍이 형성된 가이드 블록 본체와, 상기 부하 구름 이동체 구름 주행로 및 구름 이동체 도피 구멍과 함께 구름 이동체 순환로를 형성하는 구름 이동체 전환로가 형성되어 상기 가이드 블록 본체의 상기 레일 진행 방향 양단부에 설치한 측면 덮개를 구비하는 구성인 것을 특징으로 하는 회전 테이블 장치.
  9. 제5항에 있어서, 상기 레일에는 상기 레일 진행 방향에 따라 복수의 구름 이동체 구름 주행면이 형성되어 있고,
    상기 가이드 블록은 상기 구름 이동체 구름 주행면과 함께 부하 구름 이동체 구름 주행로를 형성하는 부하 구름 이동체 구름 주행면과, 상기 부하 구름 이동체 구름 주행면에 대응하는 구름 이동체 도피 구멍이 형성된 가이드 블록 본체와, 상기 부하 구름 이동체 구름 주행로 및 구름 이동체 도피 구멍과 함께 구름 이동체 순환로를 형성하는 구름 이동체 전환로가 형성되어 상기 가이드 블록 본체의 상기 레일 진행 방향 양단부에 설치한 측면 덮개를 구비하는 구성인 것을 특징으로 하는 회전 테이블 장치.
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