KR101714054B1

KR101714054B1 - Rotary table device for direct drive

Info

Publication number: KR101714054B1
Application number: KR1020100129704A
Authority: KR
Inventors: 김법민
Original assignee: 두산공작기계 주식회사
Priority date: 2010-12-17
Filing date: 2010-12-17
Publication date: 2017-03-08
Anticipated expiration: 2030-12-17
Also published as: KR20120068196A

Abstract

본 발명은 직접 구동식 로터리 테이블 장치를 개시한다. 상기 직접 구동식 로터리 테이블 장치는, 냉각라인으로서의 배관(131)이 갖춰지는 공작기계 바디(130); 및 상기 공작기계 바디(130)에 탈부착이 가능하게 마련되는 모듈화된 카트리지(100)를 포함하며, 상기 카트리지(100)는, 공작물의 가공을 위해 공작물이 올려지는 로터리 테이블(109); 및 상기 로터리 테이블(109)의 회전 구동을 위해 상기 로터리 테이블(109)과 연결되어 상기 로터리 테이블(109)을 회전시키되 상기 로터리 테이블(109)과 탈부착이 가능한 토크 모터(BLDC, BLUSHLESS DC SERVOMOTOR, permanent magnet synchronous motor, 120)를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명은 종래에 적용되어 왔던 서보모터나 기어, 벨트 등의 동력전달기구 없이 토크 모터를 이용하여 로터리 테이블을 직접 구동시킬 수 있도록 함으로써 백래시 조정 문제, 정밀도 향상 문제, 마찰에 의한 소음 문제, 발열에 의한 열변위 발생 문제, 고속화의 제한 문제 등의 다양한 문제를 효과적으로 극복할 수 있으며, 모듈화된 카트리지 형태의 구조를 가지기 때문에 로터리 테이블과 토크 모터 간의 탈부착이 용이하여 로터리 테이블의 크기를 확장하거나 토크 모터의 용량 증가에도 적응적으로 용이하게 대처할 수 있을 뿐만 아니라 공작기계 바디로의 탈부착이 자유로워 설치 및 유지보수가 용이하다.The present invention discloses a direct-drive rotary table apparatus. The direct drive type rotary table apparatus includes a machine tool body (130) equipped with a pipe (131) as a cooling line; And a modular cartridge (100) detachably mountable to the machine tool body (130), the cartridge (100) comprising: a rotary table (109) on which a workpiece is raised for machining a workpiece; And a torque motor (BLDC, BLUSHLESS DC SERVOMOTOR, permanent) connected to the rotary table (109) for rotating the rotary table (109) to rotate the rotary table (109) magnet synchronous motor (120). The present invention makes it possible to directly drive a rotary table using a torque motor without a power transmission mechanism such as a servomotor, a gear, or a belt, which has been conventionally applied to the present invention, thereby improving the backlash adjustment problem, the precision problem, It is possible to effectively overcome various problems such as the problem of occurrence of heat deformation due to the rotation of the rotary table and the problem of restriction of the speed increase. Since the module has a structure of a cartridge type, detachment between the rotary table and the torque motor is easy, It is adaptable and adaptable to the increase in capacity, and is easy to install and maintain because it is free to attach and detach to and from the machine tool body.

Description

BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a rotary table device,

본 발명은, 로터리 테이블 장치에 관한 것으로, 특히, 직접 구동 방식이 적용되는 로터리 테이블 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a rotary table apparatus, and more particularly to a rotary table apparatus to which a direct drive system is applied.

밀링머신이나 연삭기, 혹은 NC 보링머신 등의 공작기계에는 공작물을 회전 분할하여 가공하기 위한 로터리 테이블 장치가 널리 적용되고 있다. 로터리 테이블 장치는 공작물을 회전시키면서 복잡한 공작물을 한번의 세팅으로 가공할 수 있게 하는 장치이다.BACKGROUND ART A rotary table apparatus for rotating and dividing a workpiece into machine tools such as a milling machine, a grinding machine, or an NC boring machine has been widely applied. A rotary table device is a device that allows a complex workpiece to be machined into a single setting while rotating the workpiece.

로터리 테이블 장치의 종류는 다양하지만 보통은 회전축과 틸팅축이 적용된 것이 주로 사용되며, 해당 구조물의 회전 또는 틸팅을 위해 그에 맞는 기어 구조가 적용된다.The types of rotary table devices vary, but usually rotary shafts and tilting shafts are used, and the corresponding gear structure is applied for the rotation or tilting of the structure.

도 1은 종래 기술에 따른 로터리 테이블 장치의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 로터리 테이블 구동을 위한 기어 구조이다.FIG. 1 is a perspective view of a conventional rotary table apparatus, and FIG. 2 is a gear structure for driving the rotary table shown in FIG.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 따른 로터리 테이블 장치(10)는, 제1 바디(11)와, 제1 바디(11)에 대해 틸팅되는 제2 바디(12)를 구비할 수 있다.The rotary table apparatus 10 according to the related art may have a first body 11 and a second body 12 which is tilted with respect to the first body 11. [

제2 바디(12)에는 작업대상의 공구 또는 부품이 로딩되는 로터리 테이블(rotary table, 13)이 마련된다.The second body 12 is provided with a rotary table 13 on which tools or parts to be worked are loaded.

로터리 테이블(13)을 시계 방향(CW) 또는 반시계 방향(CCW)으로 회전 구동시키기 위한 동력원으로서 서보모터(23)가 마련되며, 서보모터(23)의 동력을 로터리 테이블(13)의 회전운동으로 전달하기 위한 기어 구조로서, 상호 작용되는 웜 기어(21,22)가 적용된다.A servo motor 23 is provided as a power source for rotationally driving the rotary table 13 in the clockwise direction CW or the counterclockwise direction CCW and the power of the servo motor 23 is transmitted to the rotary table 13 The worm gears 21 and 22 to be operated are applied.

웜 기어(21,22)는 웜휠(21)과 웜(22)의 조합으로 이루어지며, 서보모터(23)의 모터축(23a)과 웜(22)의 웜 샤프트(22a)는 상호간 벨트(24)로 연결된다.The motor shaft 23a of the servomotor 23 and the worm shaft 22a of the worm 22 are made of a combination of the worm wheel 21 and the worm 22, ).

이 외에도 로터리 테이블(13)의 회전을 위하여 베어링(bearing) 등과 위치 검출을 위한 위치 검출 수단 등이 더 마련된다.In addition, a bearing or the like is further provided for rotation of the rotary table 13 and position detecting means for detecting the position.

한편, 최근에는 공작기계의 가공 정밀도 및 가공 시간 단축을 위해서 도 1 및 도 2에 도시된 로터리 테이블 장치의 회전 정밀도 및 고속화의 필요성이 대두되고 있다.On the other hand, in recent years, the rotation precision and the speed of rotation of the rotary table apparatus shown in Figs. 1 and 2 are required for the precision of machining of the machine tool and the reduction of the machining time.

그렇지만, 종래 기술의 경우, 도 2를 통해 설명한 바와 같이, 서보모터(23)의 동력을 벨트(24)나 기어(21,22) 등을 통해 로터리 테이블(13)로 전달하여 로터리 테이블(13)을 회전시키는 구조를 적용하여 왔기 때문에, 벨트(24)나 기어(21,22) 등에서의 백래시 문제와 정밀도 향상 문제를 해소하기 어려운 문제점이 있다.2, the power of the servo motor 23 is transmitted to the rotary table 13 through the belt 24, the gears 21 and 22, and the like, There is a problem that it is difficult to solve the backlash problem and the precision improvement problem in the belt 24, the gears 21 and 22, and the like.

뿐만 아니라 종래 기술의 경우에는 마찰 또는 마모에 의해서 시간이 갈수록 정밀도나 수명이 낮아지게 될 뿐만 아니라 마찰에 의한 소음 및 발열로 인한 열변위가 발생하고. 또한 감속 기구를 사용함에 따라 고속화에 제한이 따르게 되는 전반적인 문제점이 야기되고 있으므로 새로운 구조 개선이 요구된다.In addition, in the case of the prior art, not only accuracy and life are lowered with time due to friction or abrasion, but also thermal deformation due to noise and heat due to friction occurs. Further, the use of the decelerating mechanism causes a general problem that the speeding-up is restricted, and therefore, a new structure improvement is required.

이에, 본 발명은 전술한 바와 같은 문제점들을 해소하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은 종래에 적용되어 왔던 서보모터나 기어, 벨트 등의 동력전달기구 없이 모듈화된 토크 모터를 이용하여 로터리 테이블을 직접 구동시킬 수 있도록 함으로써 백래시 조정 문제, 정밀도 향상 문제, 마찰에 의한 소음 문제, 발열에 의한 열변위 발생 문제, 고속화의 제한 문제 등의 다양한 문제를 효과적으로 극복할 수 있으며, 카트리지 형태의 구조를 가지기 때문에 로터리 테이블과 토크 모터 간의 탈부착이 용이하여 로터리 테이블의 크기를 확장하거나 토크 모터의 용량 증가에도 적응적으로 용이하게 대처할 수 있을 뿐만 아니라 공작기계 바디로의 탈부착이 자유로워 설치 및 유지보수가 용이한 직접 구동식 로터리 테이블 장치를 제공하는 것이다.Accordingly, the present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a torque converter that directly drives a rotary table using a modular torque motor without a power transmitting mechanism such as a servo motor, gear, It is possible to effectively overcome various problems such as backlash adjustment problem, precision improvement problem, noise problem caused by friction, heat generation problem due to heat generation, restriction problem of speeding up, and the like, And the torque motor can be easily attached and detached. Thus, it is possible to easily cope with the increase of the size of the rotary table and the increase of the capacity of the torque motor, and to easily attach and detach to and from the machine tool body. Thereby providing a rotary table apparatus.

전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 냉각라인으로서의 배관(131)이 갖춰지는 공작기계 바디(130); 및 상기 공작기계 바디(130)에 탈부착이 가능하게 마련되는 모듈화된 카트리지(100)를 포함하며, 상기 카트리지(100)는, 공작물의 가공을 위해 공작물이 올려지는 로터리 테이블(109); 및 상기 로터리 테이블(109)의 회전 구동을 위해 상기 로터리 테이블(109)과 연결되어 상기 로터리 테이블(109)을 회전시키되 상기 로터리 테이블(109)과 탈부착이 가능한 토크 모터(BLDC, BLUSHLESS DC SERVOMOTOR, permanent magnet synchronous motor, 120)를 포함하는 직접 구동식 로터리 테이블 장치를 제공한다.In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a machine tool comprising: a machine tool body (130) equipped with a piping (131) as a cooling line; And a modular cartridge (100) detachably mountable to the machine tool body (130), the cartridge (100) comprising: a rotary table (109) on which a workpiece is raised for machining a workpiece; And a torque motor (BLDC, BLUSHLESS DC SERVOMOTOR, permanent) connected to the rotary table (109) for rotating the rotary table (109) to rotate the rotary table (109) magnet synchronous motor (120).

또한 본 발명은 위의 본 발명의 일실시예에 대하여 다음의 구체적인 실시예들을 더 제공한다.The present invention further provides the following specific embodiments with respect to the above embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 카트리지(100)는, 상기 로터리 테이블(109)의 하부에 연결되는 회전체로서의 베어링 샤프트(101); 상기 베어링 샤프트(101)에 이웃되게 배치되는 고정체로서의 플랜지(103); 내륜은 상기 베어링 샤프트(101)에 조립되어 가이드되고 외륜은 상기 플랜지(103)에 조립되는 베어링(102); 상기 토크 모터(120)의 회전부이며, 상기 베어링 샤프트(101)의 아래쪽에 마련되는 영구자석으로서의 로터(110); 상기 로터(110)를 연결 고정시키되 상기 베어링 샤프트(101)의 외경과 동심을 가지도록 가이드되면서 고정되는 모터 샤프트(104); 상기 토크 모터(120)의 고정부이며, 상기 로터(110)의 반경 방향 내측에 배치되는 스테이터(105); 및 상기 플랜지(103)의 위쪽에 마련되며, 상기 토크 모터(120)의 정지 시 상기 베어링 샤프트(101)를 클램핑시키는 클램프(106)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, the cartridge 100 includes a bearing shaft 101 as a rotating body connected to a lower portion of the rotary table 109; A flange 103 as a fixture disposed adjacent to the bearing shaft 101; A bearing 102 whose inner ring is assembled and guided to the bearing shaft 101 and whose outer ring is assembled to the flange 103; A rotor 110 as a rotating part of the torque motor 120 and serving as a permanent magnet provided below the bearing shaft 101; A motor shaft 104 fixedly connected to the rotor 110 so as to be concentric with the outer diameter of the bearing shaft 101; A stator 105 which is a fixed portion of the torque motor 120 and is disposed radially inward of the rotor 110; And a clamp (106) provided above the flange (103) and clamping the bearing shaft (101) when the torque motor (120) is stopped.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 카트리지(100)는, 상기 클램프(106)의 외부에 마련되며, 절삭유가 상기 로터리 테이블(109)의 내부로 유입되는 것을 방지하는 커버(107); 위치와 속도를 검출을 위한 엔코더(112); 및 상기 엔코더(112)의 고정을 위해 상기 스테이터(105)의 아래쪽에 배치되어 고정되되, 상기 베어링 샤프트(101)와 동심을 가지도록 상기 베어링 샤프트(101)의 아래쪽 벽면에 조립되면서 상기 엔코더(112)의 회전부(112a)와 고정되는 엔코더 서포트(111)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, the cartridge 100 is provided outside the clamp 106 and includes a cover 107 for preventing the cutting oil from flowing into the inside of the rotary table 109; An encoder 112 for detecting position and velocity; And an encoder 112 installed on a lower wall of the bearing shaft 101 so as to be concentric with the bearing shaft 101. The encoder 112 is fixed to the lower side of the stator 105 for fixing the encoder 112, And an encoder support 111 fixed to the rotation part 112a of the rotary encoder 112a.

본 발명에 따르면, 종래에 적용되어 왔던 서보모터나 기어, 벨트 등의 동력전달기구 없이 모듈화된 토크 모터를 이용하여 로터리 테이블을 직접 구동시킬 수 있도록 함으로써 백래시 조정 문제, 정밀도 향상 문제, 마찰에 의한 소음 문제, 발열에 의한 열변위 발생 문제, 고속화의 제한 문제 등의 다양한 문제를 효과적으로 극복할 수 있으며, 카트리지 형태의 구조를 가지기 때문에 로터리 테이블과 토크 모터 간의 탈부착이 용이하여 로터리 테이블의 크기를 확장하거나 토크 모터의 용량 증가에도 적응적으로 용이하게 대처할 수 있을 뿐만 아니라 공작기계 바디로의 탈부착이 자유로워 설치 및 유지보수가 용이한 효과가 있다.According to the present invention, it is possible to directly drive the rotary table by using a modular torque motor without a power transmitting mechanism such as a servomotor, a gear, and a belt, which have been conventionally applied to solve the backlash adjustment problem, the precision improvement problem, Problems such as a problem of heat generation due to heat generation, a limitation problem of high-speed operation and the like can be effectively overcome. Since the structure of the cartridge has a structure, it is easy to attach and detach between the rotary table and the torque motor, It is possible to adaptively cope with the increase in the capacity of the motor as well as to easily attach and detach to and from the machine tool body, thereby facilitating installation and maintenance.

도 1은 종래 기술에 따른 로터리 테이블 장치의 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 로터리 테이블 구동을 위한 기어 구조.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 직접 구동식 로터리 테이블 장치의 단면 구조도.1 is a perspective view of a conventional rotary table apparatus.
2 is a gear structure for driving the rotary table shown in Fig.
3 is a cross-sectional structural view of a direct drive type rotary table apparatus according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명에 따른 직접 구동식 로터리 테이블 장치의 실시예를 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment of the direct drive type rotary table apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 직접 구동식 로터리 테이블 장치의 단면 구조도이다.3 is a cross-sectional structural view of a direct drive type rotary table apparatus according to an embodiment of the present invention.

이 도면을 참조하면, 본 실시예의 직접 구동식 로터리 테이블 장치는 공작기계 바디(130)와, 공작기계 바디(130)에 탈부착이 가능하게 마련되는 모듈화된 카트리지(100)를 포함한다.Referring to this figure, the direct drive type rotary table apparatus of this embodiment includes a machine tool body 130 and a modular cartridge 100 that is detachably attached to the machine tool body 130.

공작기계 바디(130)는 아래에서 설명될 로터리 테이블(109)이 마련되어 로터리 테이블(109) 상에 공작물을 올려두고 공작물을 회전시키면서 복잡한 공작물을 한번의 세팅으로 가공할 수 있게 하는 다양한 장치 중에 하나일 수 있다.The machine tool body 130 is one of a variety of devices that are provided with a rotary table 109 to be described below to allow a workpiece to be placed on a rotary table 109 and to rotate a complex workpiece into a single setting .

다시 말해, 공작기계 바디(130)는 밀링머신이나 연삭기, 혹은 NC 보링머신 등의 외관을 형성하는 바디(body)일 수 있는데, 이하에서는 이들을 구별하지 않고 공작기계 바디(130)라 하여 설명하도록 한다. 도 3에는 공작기계 바디(130)가 개략적으로 도시되어 있다. 공작기계 바디(130)에는 냉각라인으로서의 다수의 배관(131)이 마련된다.In other words, the machine tool body 130 may be a body forming an outer appearance of a milling machine, a grinding machine, or an NC boring machine. Hereinafter, the machine tool body 130 will be referred to as a machine tool body 130 . 3, the machine tool body 130 is schematically illustrated. The machine tool body 130 is provided with a plurality of pipes 131 as cooling lines.

카트리지(100)는 도 3에 빗금으로 해칭된 부분처럼 하나의 모듈화된 구조를 갖는다. 즉 카트리지(100)는 다수의 부품들이 상호 조립되어 마치 하나의 몸체처럼 된 모듈화된 구조를 갖는다. 때문에, 공작기계 바디(130)로의 설치 및 유지보수가 매우 자유롭고 용이해지는 이점을 제공한다.The cartridge 100 has one modular structure, like the hatched hatched portion in FIG. That is, the cartridge 100 has a modular structure in which a plurality of parts are assembled together as if they are a single body. This provides an advantage that installation and maintenance on the machine tool body 130 is very easy and easy.

이러한 카트리지(100)는 공작물의 가공을 위해 공작물이 올려지는 로터리 테이블(109)과, 로터리 테이블(109)의 회전을 위해 로터리 테이블(109)과 연결되어 로터리 테이블(109)을 회전시키되 로터리 테이블(109)과 탈부착이 가능한 토크 모터(BLDC, BLUSHLESS DC SERVOMOTOR, permanent magnet synchronous motor, 120)를 구비한다.The cartridge 100 includes a rotary table 109 on which a workpiece is lifted for machining a workpiece and a rotary table 109 connected to the rotary table 109 for rotating the rotary table 109 to rotate the rotary table 109, 109, and a permanent magnet synchronous motor (BLDC) 120 capable of being detachably attached thereto.

공작물이 올려지는 로터리 테이블(109)과 이를 회전시키는 토크 모터(120) 역시 상호간 탈부착이 용이하기 때문에, 로터리 테이블(109)의 크기(size)를 확장하거나 아니면 토크 모터(120)의 용량을 늘이거나 줄이는 데에 별다른 어려움 없이 적응적으로 용이하게 대처할 수 있다. 특히, 다양한 여러 기종에 활용이 가능하다는 매우 우수한 장점을 제공한다.The rotary table 109 on which the workpiece is mounted and the torque motor 120 for rotating the rotary table 109 are also easily detachable from each other so that the size of the rotary table 109 is increased or the capacity of the torque motor 120 is increased It is possible to adaptively and easily cope with the reduction without any difficulty. In particular, it offers a very good advantage that it can be applied to various models.

다시 말해, 로터리 테이블(109)과 토크 모터(120)는 카트리지(100) 상태에서 쉽게 분해가 가능하다.In other words, the rotary table 109 and the torque motor 120 are easily disassembled in the state of the cartridge 100.

예컨대, 로터리 테이블(109)의 확장 또는 토크 모터(120)의 용량 증가를 위해 엔코더 샤프트(115) 하나의 설계 변경으로 사양 증가가 용이해진다.For example, a specification change of the encoder shaft 115 for easy expansion of the rotary table 109 or increase of the capacity of the torque motor 120 is facilitated.

도 3을 참조하여 카트리지(100)의 구조에 대해 자세히 살펴보면 다음과 같다.The structure of the cartridge 100 will be described in detail with reference to FIG.

로터리 테이블(109)의 회전을 위하여 로터리 테이블(109)의 하부에 회전체인 베어링 샤프트(101)가 연결된다. 베어링 샤프트(101)의 주변에는 베어링 샤프트(101)에 이웃되게 고정체로서의 플랜지(103)가 마련된다.A bearing shaft 101, which is a rotating body, is connected to the lower portion of the rotary table 109 for rotating the rotary table 109. A flange 103 as a fixing body is provided adjacent to the bearing shaft 101 at the periphery of the bearing shaft 101.

베어링 샤프트(101)의 주변에는 원활한 회전을 유도하는 베어링(102)이 배치된다. 이때, 베어링(102)의 내륜은 베어링 샤프트(101)에 조립되어 가이드되고, 베어링(102)의 외륜은 고정체인 플랜지(103)에 조립된다. 따라서 베어링(102)의 내륜은 베어링 샤프트(101)와 고정되어 함께 회전될 수 있다.A bearing (102) for inducing smooth rotation is disposed around the bearing shaft (101). At this time, the inner ring of the bearing 102 is assembled and guided to the bearing shaft 101, and the outer ring of the bearing 102 is assembled to the fixed flange 103. The inner ring of the bearing 102 can be fixed with the bearing shaft 101 and rotated together.

베어링(102)의 아래쪽에는 제1 실(seal, 114)이 조립된다. 제1 실(114)의 립(미도시)이 플랜지(103)의 벽면에 접촉되게 조립됨으로써 베어링(102)의 윤활유가 토크 모터(120)로 흐르는 것이 방지된다.Below the bearing 102, a first seal 114 is assembled. The lubricant of the bearing 102 is prevented from flowing to the torque motor 120 by being assembled so that the lip of the first chamber 114 (not shown) contacts the wall surface of the flange 103.

토크 모터(120)는, 베어링 샤프트(101)의 아래쪽에 마련되는 영구자석으로서의 로터(110)와, 로터(110)를 연결 고정시키되 베어링 샤프트(101)의 외경과 동심을 가지도록 가이드되면서 고정되는 모터 샤프트(104)와, 로터(110)의 반경 방향 내측에 배치되는 스테이터(105)를 포함할 수 있다.The torque motor 120 includes a rotor 110 as a permanent magnet provided under the bearing shaft 101 and a rotor 110. The torque motor 120 is fixed while being guided so as to be concentric with the outer diameter of the bearing shaft 101 A motor shaft 104 and a stator 105 disposed radially inward of the rotor 110. [

토크 모터(120)의 회전부인 로터(110)는 모터 샤프트(104)와 동심을 가지면서 회전하도록 모터 샤프트(104)의 외벽면에 가이드되어 모터 샤프트(104)에 고정된다. 다시 말해, 로터(110)를 연결 고정시키기 위한 모터 샤프트(104)가 베어링 샤프트(101)의 외경과 동심을 가지도록 가이드되면서 고정된다.The rotor 110 which is the rotating part of the torque motor 120 is guided on the outer wall surface of the motor shaft 104 so as to be rotated with concentricity with the motor shaft 104 and is fixed to the motor shaft 104. In other words, the motor shaft 104 for connecting and fixing the rotor 110 is fixed while being guided so as to be concentric with the outer diameter of the bearing shaft 101.

토크 모터(120)의 고정부인 스테이터(105)는 전류가 흐를 때 발생하는 열을 냉각시키기 위하여 금속 재질의 재킷(113)으로 고정되며, 재킷(113)은 플랜지(103)의 아래쪽 벽면에 고정된다. 재킷(113)은 공작기계 바디(130)의 배관(131)과 연결된다. 참고로, 스테이터(105)의 외경이 플랜지(103)의 사이즈에 대응되기 때문에 공작기계 바디(130)의 형상 변경 없이도 적용이 가능해진다.The stator 105 which is a fixed portion of the torque motor 120 is fixed by a metallic jacket 113 to cool the heat generated when a current flows and the jacket 113 is fixed to the lower wall surface of the flange 103 . The jacket 113 is connected to the pipe 131 of the machine tool body 130. For reference, since the outer diameter of the stator 105 corresponds to the size of the flange 103, the present invention can be applied without changing the shape of the machine tool body 130.

위치와 속도를 검출을 위한 엔코더(112)를 고정하기 위해 엔코더 서포트(111)가 스테이터(105)의 아래쪽에 배치되어 고정된다.An encoder support 111 is disposed and fixed below the stator 105 to fix the encoder 112 for detecting the position and the speed.

엔코더 샤프트(115)는 베어링 샤프트(101)와 동심을 가지도록 베어링 샤프트(101)의 아래쪽 벽면에 조립되면서 엔코더(112)의 회전부(112a)와 고정됨으로써 엔코더 샤프트(115)가 회전될 때 위치와 속도가 검출될 수 있도록 한다.The encoder shaft 115 is fixed to the rotating portion 112a of the encoder 112 while being assembled to the lower wall surface of the bearing shaft 101 so as to be concentric with the bearing shaft 101 so that the position of the encoder shaft 115 when the encoder shaft 115 is rotated So that the speed can be detected.

플랜지(103)의 위쪽에는 토크 모터(120)의 정지 시 베어링 샤프트(101)를 강력하게 클램핑시키기 위한 클램프(106)가 조립된다.Above the flange 103 is assembled a clamp 106 for strongly clamping the bearing shaft 101 when the torque motor 120 stops.

클램프(106)는 공압이 가해졌을 때 베어링 샤프트(101)의 외벽을 클램핑시키면서 고정시키는 역할을 한다.The clamp 106 serves to clamp and fix the outer wall of the bearing shaft 101 when air pressure is applied.

이러한 클램프(106)는 공압으로 작동될 수 있는데, 클램프(106)로의 공압 공급을 위하여 마련되는 공압 라인이 도면에는 자세히 도시되어 있지는 않지만 플랜지(103)를 통하여 오링(O-Ring)으로 될 수 있다. 이러한 구조가 적용되면 공간의 최소화시킬 수 있게 될 뿐만 아니라 로터리 테이블(109)과 거리가 가까워서 로터리 테이블(109)을 견고하게 고정할 수 있다.This clamp 106 can be operated with pneumatic pressure, and a pneumatic line provided for supplying pneumatic pressure to the clamp 106 is not shown in detail in the drawings, but can be an O-ring through the flange 103 . When such a structure is applied, not only the space can be minimized, but the rotary table 109 can be firmly fixed to the rotary table 109 because the distance is short.

클램프(106)의 외부에는 절삭유가 로터리 테이블(109)의 내부로 유입되는 것을 방지하는 커버(107)가 마련된다.A cover 107 is provided outside the clamp 106 to prevent the cutting oil from flowing into the rotary table 109.

커버(107)는 클램프(106)와 미리 결정된 거리만큼의 간격을 가지면서 클램프(106)의 상부벽에 고정된다. 그리고 로터리 테이블(109)은 커버(107)와 간격을 가지면서 베어링 샤프트(101)의 벽면에 최종적으로 조립된다.The cover 107 is secured to the top wall of the clamp 106 with a predetermined distance from the clamp 106. The rotary table 109 is finally assembled to the wall surface of the bearing shaft 101 at a distance from the cover 107.

커버(107)와 로터리 테이블(109) 사이에는 제2 실(seal, 108)이 조립되어 절삭유나 오염물질이 내부로 유입되는 것을 방지한다. 로터리 테이블(109)에는 공작물을 고정할 수 있는 T홈이나 나사가 형성될 수 있다.A seal (108) is assembled between the cover (107) and the rotary table (109) to prevent cutting oil or contaminants from flowing into the inside. The rotary table 109 may be provided with a T-groove or a screw capable of fixing the workpiece.

로터리 테이블(109)까지 조립되면 고정 부위는 플랜지(103)와 모두 연결된 구조를 가지고, 회전 부위는 베어링 샤프트(101)와 모두 연결된 구조를 갖는 심플한 형태의 카트리지(100)가 완성된다.When the rotary table 109 is assembled, the fixed portion is connected to the flange 103, and the rotating portion is connected to the bearing shaft 101, thus completing the simple type cartridge 100.

이와 같은 구성으로 조립되는 카트리지(100)를 공작기계 바디(130)에 도 3처럼 고정함으로써 로터리 테이블 장치가 완성될 수 있다.The rotary table apparatus can be completed by fixing the cartridge 100 assembled with such a structure to the machine tool body 130 as shown in FIG.

이러한 조립 상태에서 토크 모터(120)에서 동력이 발생되면 회전부는 로터(110)와 하나의 몸체처럼 일체된 형태로 회전하여 토크 모터(120)의 회전력을 로터리 테이블(109)에 직접적으로 전달할 수 있게 된다. 이로써, 별도의 동력 손실 없이 로터리 테이블(109)이 회전할 수 있게 된다.When the power is generated in the torque motor 120 in this assembled state, the rotating part rotates integrally with the rotor 110 like a single body so that the torque of the torque motor 120 can be directly transmitted to the rotary table 109 do. Thereby, the rotary table 109 can be rotated without any additional power loss.

한편, 토크 모터(120)의 냉각을 위해, 공작기계 바디(130)의 배관(131)을 통해 재킷(113)으로 냉각유체, 예컨대 공기나 액체를 공급함으로써 토크 모터(120)를 냉각시킬 수 있게 된다.On the other hand, in order to cool the torque motor 120, a cooling fluid such as air or liquid is supplied to the jacket 113 through the pipe 131 of the machine tool body 130 to cool the torque motor 120 do.

이와 같은 구조와 동작을 갖는 본 실시예에 따르면, 종래에 적용되어 왔던 서보모터나 기어, 벨트 등의 동력전달기구(도 1 및 도 2 참조) 없이 토크 모터(120)를 이용하여 로터리 테이블(109)을 직접 구동시킬 수 있도록 함으로써 백래시 조정 문제, 정밀도 향상 문제, 마찰에 의한 소음 문제, 발열에 의한 열변위 발생 문제, 고속화의 제한 문제 등의 다양한 문제를 효과적으로 극복할 수 있다. 즉 본 실시예의 로터리 테이블 장치는 기존의 단점을 극복한 고속, 고정밀, 고신뢰성 로터리 테이블(109)의 동작을 구현시킬 수 있다.According to the present embodiment having such a structure and operation, the rotary table 109 (Fig. 1) can be rotated by using the torque motor 120 without the conventional power transmission mechanism (see Figs. 1 and 2) It is possible to effectively overcome various problems such as backlash adjustment problem, precision improvement problem, noise problem due to friction, heat generation problem due to heat generation, restriction problem of high speed, and the like. In other words, the rotary table apparatus of the present embodiment can realize the operation of the high-speed, high-precision and high-reliability rotary table 109 which overcomes the existing disadvantages.

또한 모듈화된 카트리지(100) 형태의 구조를 가지기 때문에 로터리 테이블(109)과 토크 모터(120) 간의 탈부착이 용이하여 로터리 테이블(109)의 크기를 확장하거나 토크 모터(120)의 용량 증가에도 적응적으로 용이하게 대처할 수 있다.Further, since the rotary table 109 and the torque motor 120 are easily detachable and attachable due to the structure of the modular cartridge 100, it is possible to expand the size of the rotary table 109 or adapt to the capacity increase of the torque motor 120 As shown in FIG.

뿐만 아니라 공작기계 바디(130)로의 탈부착이 자유로워 설치 및 유지보수가 용이하게 된다.In addition, detachment and attachment to the machine tool body 130 is facilitated, which facilitates installation and maintenance.

이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Accordingly, such modifications or variations are intended to fall within the scope of the appended claims.

100 : 카트리지 101 : 베어링 샤프트
102 : 베어링 103 : 플랜지
104 : 모터 샤프트 105 : 스테이터
106 : 클램프 107 : 커버
108 : 제2 실 109 : 로터리 테이블
110 : 로터 111 : 엔코더 서포트
112 : 엔코더 113 : 재킷
제1 114 : 실 115 : 엔코더 샤프트
120 : 토크 모터 130 : 공작기계 바디
131 : 배관100: Cartridge 101: Bearing shaft
102: Bearing 103: Flange
104: motor shaft 105: stator
106: Clamp 107: Cover
108: second chamber 109: rotary table
110: Rotor 111: Encoder support
112: Encoder 113: Jacket
1st 114: Thread 115: Encoder shaft
120: torque motor 130: machine tool body
131: Piping

Claims

A machine tool body (130) equipped with a piping (131) as a cooling line; And
And a modular cartridge (100) detachably attached to the machine tool body (130)
The cartridge (100)
A rotary table (109) on which a workpiece is lifted for machining a workpiece;
A bearing shaft 101 connected to a lower portion of the rotary table 109; a flange 103 disposed adjacent to the bearing shaft 101 and fixed to the body 130; A bearing portion including a bearing (102) disposed between the flanges (103); And
A torque motor (BLDC, BLUSHLESS DC SERVOMOTOR, permanent magnet) is connected to the rotary table (109) for rotating the rotary table (109) to rotate the rotary table (109) synchronous motor (120).

The method according to claim 1,
The torque motor (120)
A rotor 110 as a rotating part of the torque motor 120 and serving as a permanent magnet provided below the bearing shaft 101;
A motor shaft 104 fixedly connected to the rotor 110 so as to be concentric with the outer diameter of the bearing shaft 101; And
And a stator (105) fixed to the torque motor (120) and disposed radially inward of the rotor (110).

3. The method of claim 2,
The cartridge (100)
An encoder 112 for detecting position and velocity; And
The encoder 112 is installed on the lower wall of the bearing shaft 101 so as to be concentric with the bearing shaft 101 and is fixed to the lower portion of the stator 105 for fixing the encoder 112. [ Further comprising an encoder support (111) fixed to the rotation portion (112a) of the rotary table (112).

3. The method of claim 2,
And a clamp (106) provided above the flange (103) and clamping the bearing shaft (101) when the torque motor (120) is stopped.

5. The method of claim 4,
A cover 107 provided on the outside of the clamp 106 to prevent the cutting oil from flowing into the rotary table 109;
A first chamber (114) disposed under the bearing (102) to be in contact with a wall surface of the flange (103); And
And a second chamber (108) disposed between the cover (107) and the rotary table (109).

3. The method of claim 2,
And the outer diameter of the stator (105) is formed to correspond to the size of the flange (103).