KR101926656B1

KR101926656B1 - Electrically Driven Chucking System Containing Automatic Clutch System

Info

Publication number: KR101926656B1
Application number: KR1020160050311A
Authority: KR
Inventors: 윤용선; 장정환
Original assignee: 칸워크홀딩 주식회사
Priority date: 2016-04-25
Filing date: 2016-04-25
Publication date: 2018-12-11
Also published as: KR20170121605A

Abstract

본 발명은 공작물을 가공하는 선반에서 스핀들을 구동하는 모터의 동력을 클러치 기구를 이용하여 척을 구동하기 위한 드로우바와 스핀들에 선택적으로 전달할 수 있도록 한 자동클러치 시스템을 포함한 전기구동 척킹시스템에 관한 것으로, 본 발명의 한 형태에 따른 전기 구동 척킹 시스템은, 공작기계의 본체에 고정되게 설치되는 하우징과; 하우징 내부에 하우징에 대해 회전 가능하게 설치된 중공관 형태의 스핀들과; 스핀들의 후방부 외측에 스핀들에 대해 상대 회전 가능하게 설치되는 구동부재와; 구동부재를 회전시키는 스핀들 모터와; 상기 구동부재와 상기 하우징의 일단부 사이에서 상기 스핀들의 외면에 축방향으로 선형 이동 가능하게 설치되며, 이동 방향에 따라 상기 구동부재와 결합되거나 상기 하우징과 결합되면서 스핀들을 구동부재와 하우징 중 어느 하나에 선택적으로 연결하는 클러치부재와; 상기 클러치부재를 작동시키는 클러치구동부와; 스핀들의 내측에 스핀들에 대해 축방향으로의 직선 운동은 가능하지만 상대 회전 운동은 불가능하게 설치되어, 스핀들의 구속조건에 따라 스핀들에 대해 축방향으로 직선 운동하거나 스핀들과 함께 회전하는 드로우바와; 상기 스핀들의 회전량을 측정하는 엔코더와; 상기 클러치부재 및 엔코더와 연결되어 클러치부재가 스핀들과 함께 회전할 때 클러치부재의 회전력을 엔코더에 전달하는 엔코더회전수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다. The present invention relates to an electric drive chucking system including an automatic clutch system that allows the power of a motor driving a spindle to be selectively transmitted to a drawbar and a spindle for driving a chuck using a clutch mechanism in a lathe for machining a workpiece, According to an aspect of the present invention, there is provided an electric drive chucking system including: a housing fixedly installed on a main body of a machine tool; A spindle in the form of a hollow tube provided rotatably with respect to the housing inside the housing; A driving member disposed outside the rear portion of the spindle so as to be rotatable relative to the spindle; A spindle motor for rotating the driving member; The spindle is installed on the outer surface of the spindle so as to be linearly movable in the axial direction between the driving member and the housing and is coupled to the driving member along with the moving direction, A clutch member selectively connected to the clutch member; A clutch driving unit for operating the clutch member; A draw bar which is linearly moved axially with respect to the spindle or rotates together with the spindle in accordance with a constraint condition of the spindle, wherein a linear motion in the axial direction with respect to the spindle is possible inside the spindle, An encoder for measuring a rotation amount of the spindle; And encoder rotating means connected to the clutch member and the encoder for transmitting the rotational force of the clutch member to the encoder when the clutch member rotates together with the spindle.

Description

자동클러치 시스템을 포함한 전기구동 척킹시스템{Electrically Driven Chucking System Containing Automatic Clutch System}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to an electric driving chucking system including an automatic clutch system,

본 발명은 공작 기계에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공작물을 가공하는 선반에서 스핀들을 구동하는 모터의 동력을 클러치 기구를 이용하여 척을 구동하기 위한 드로우바와 스핀들을 포함하는 회전시스템에 선택적으로 전달할 수 있도록 한 자동클러치 시스템을 포함한 전기구동 척킹시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a machine tool, and more particularly, to a machine tool that can selectively transmit the power of a motor that drives a spindle in a lathe for machining a workpiece to a rotating system including a drawbar and a spindle for driving a chuck using a clutch mechanism To an electric drive chucking system including an automatic clutch system.

일반적으로 공작기계는 피가공물과 가공툴로 구성되어 둘 중 하나가 고정될 때, 다른 하나는 회전함으로써 피가공물의 형상을 가공하게 되는데, 회전부에 따라 선반과 밀링으로 구분할 수 있다.Generally, a machine tool is composed of a workpiece and a machining tool, and when one of them is fixed, the other machine rotates the shape of the workpiece, which can be divided into a lathe and a milling machine according to the rotating part.

상기 선반은 가공 툴은 정지된 상태에서 피가공물이 회전하는 방식으로 구성되는데, 통상적으로 피가공물을 고정되게 하는 척과 상기 척을 구동하기 위한 드로우바, 그리고 드로우바와 척, 피가공물을 회전시키는 스핀들로 구성되어 있다.The lathe is configured in such a manner that the workpiece is rotated while the processing tool is in a stopped state. The lathe includes a chuck for fixing the workpiece, a drawbar for driving the chuck, a drawbar and a chuck, a spindle for rotating the workpiece Consists of.

종래의 선반은 드로우바와 스핀들을 구동하기 위해 각각의 독립된 구동 시스템을 필요로 하는데, 주로 드로우바는 유압 시스템이, 스핀들은 전기시스템이 적용되어 왔다. 유압식으로 작동되는 종래의 드로우바는 구동부가 복잡하고, 척이 피가공물을 잡는 힘을 제어할 수 없을 뿐만 아니라 효율이 낮은 문제점이 있다. 이를 해결하기 위해 유압시스템을 전기 시스템으로 대체하기 위한 노력들이 지속되고 있다(미국 등록특허 US 4,573,379 등). Conventional lathes require separate independent drive systems to drive the drawbars and spindles, primarily drawbars being hydraulic systems and spindles being electrical systems. The conventional drawbar which is operated hydraulically has a problem that the driving part is complicated, the chuck can not control the force for holding the workpiece, and the efficiency is low. Efforts have been made to replace hydraulic systems with electrical systems to address them (US Patent 4,573,379, etc.).

그럼에도 불구하고 드로우바와 스핀들의 구동을 위해서는 여전히 독립된 각각의 전기 구동 시스템을 필요로 하기 때문에 전체 선반 시스템의 구조가 복잡하고, 전기 시스템의 구동원인 모터가 각각 설치되어야 하므로 사이즈 및 비용이 증가하는 문제점이 있다.Nevertheless, since the independent electric driving system is still required for driving the draw bar and the spindle, the entire shelf system is complicated and the size and cost of the electric motor must be increased. have.

미국 등록특허 US 4,573,379(1986년 3월 4일 등록)US registered patent US 4,573,379 (registered March 4, 1986) 대한민국 등록특허공보 제10-0732596호(2007년 06월 20일 등록)Korean Registered Patent No. 10-0732596 (registered on June 20, 2007) 대한민국 등록실용신안공보 제20-0243368호(2001년 8월 7일 등록)Korean Utility Model Registration No. 20-0243368 (registered on August 7, 2001)

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 클러치 기구를 이용하여 모터의 동력을 척을 구동하기 위한 드로우바와 스핀들에 선택적으로 전달함으로써 하나의 전기 구동부를 이용하여 선반 작업이 가능한 자동클러치 시스템을 포함한 전기구동 척킹시스템을 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a chuck mechanism that selectively uses a clutch mechanism to selectively transmit power of a motor to a drawbar and a spindle for driving a chuck, And an electric drive chucking system including an automatic clutch system as far as possible.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 한 형태에 따른 전기 구동 척킹 시스템은, 공작기계의 본체에 고정되게 설치되는 하우징과; 상기 하우징 내부에 하우징에 대해 회전 가능하게 설치된 중공관 형태의 스핀들과; 상기 스핀들의 후방부 외측에 스핀들에 대해 상대 회전 가능하게 설치되는 구동부재와; 상기 구동부재를 회전시키는 스핀들 모터와; 상기 구동부재와 상기 하우징의 일단부 사이에서 상기 스핀들의 외면에 축방향으로 선형 이동 가능하게 설치되며, 이동 방향에 따라 상기 구동부재와 결합되거나 상기 하우징과 결합되면서 스핀들을 구동부재와 하우징 중 어느 하나에 선택적으로 연결하는 클러치부재와; 상기 클러치부재를 작동시키는 클러치구동부와; 상기 스핀들의 내측에 스핀들에 대해 축방향으로의 직선 운동은 가능하지만 상대 회전 운동은 불가능하게 설치되어, 상기 클러치부재에 의한 스핀들의 구속조건에 따라 스핀들에 대해 축방향으로 직선 운동하거나 스핀들과 함께 회전하는 드로우바와; 상기 스핀들의 회전량을 측정하는 엔코더와; 상기 클러치부재 및 엔코더와 연결되어 클러치부재가 스핀들과 함께 회전할 때 클러치부재의 회전력을 엔코더에 전달하는 엔코더회전수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다. According to an aspect of the present invention, there is provided an electric drive chucking system including: a housing fixedly installed on a main body of a machine tool; A spindle in the form of a hollow tube provided inside the housing so as to be rotatable with respect to the housing; A driving member disposed outside the rear portion of the spindle so as to be rotatable relative to the spindle; A spindle motor for rotating the driving member; The spindle is installed on the outer surface of the spindle so as to be linearly movable in the axial direction between the driving member and the housing and is coupled to the driving member along with the moving direction, A clutch member selectively connected to the clutch member; A clutch driving unit for operating the clutch member; Wherein the spindle is linearly moved in the axial direction with respect to the spindle in accordance with a constraining condition of the spindle by the clutch member, A draw bar; An encoder for measuring a rotation amount of the spindle; And encoder rotating means connected to the clutch member and the encoder for transmitting the rotational force of the clutch member to the encoder when the clutch member rotates together with the spindle.

본 발명에 따르면, 하나의 모터로 드로우바(50)의 축방향 이동과 스핀들(20)의 회전 운동을 선택적으로 발생시켜 피가공물을 가공할 수 있으므로 구동장치의 구성이 단순화되고, 장치의 전체 크기를 축소할 수 있는 이점이 있다. According to the present invention, it is possible to process the workpiece by selectively generating the axial movement of the drawbar (50) and the rotational movement of the spindle (20) with a single motor, so that the structure of the drive device is simplified, Can be reduced.

도 1은 본 발명의 첫번째 실시예에 따른 전기 구동 척킹 시스템의 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 전기 구동 척킹 시스템의 주요 구성부를 분해하여 나타낸 분해 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 전기 구동 척킹 시스템의 클러치부재를 나타낸 사시도이다.
도 4 및 도 5는 도 1에 도시된 전기 구동 척킹 시스템의 주요 부분(클러치부재와 클러치구동부 및 엔코더회전수단 등)의 확대도로서, 도 4는 클러치 온(on) 상태이고, 도 5는 클러치 오프(off) 상태를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기 구동 척킹 시스템의 주요부분의 단면도이다.
도 7은 도 6의 전기 구동 척킹 시스템의 분해 사시도이다.1 is a cross-sectional view of an electrically actuated chucking system according to a first embodiment of the present invention.
Fig. 2 is an exploded perspective view of the main part of the electric drive chucking system shown in Fig. 1 in an exploded view.
3 is a perspective view showing the clutch member of the electric drive chucking system shown in Fig.
Figs. 4 and 5 are enlarged views of main parts of the electric drive chucking system shown in Fig. 1 (such as the clutch member, the clutch drive unit, and the encoder rotation means). Fig. 4 is a clutch- Off state.
6 is a cross-sectional view of a major portion of an electrically actuated chucking system according to another embodiment of the present invention.
7 is an exploded perspective view of the electrically actuated chucking system of Fig.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동클러치 시스템을 포함한 전기구동 척킹시스템을 상세히 설명한다. Hereinafter, an electric drive chucking system including an automatic clutch system according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 첫번째 실시예에 따른 전기 구동 척킹 시스템은, 하우징(10)과, 상기 하우징(10) 내부에 하우징에 대해 회전 가능하게 설치된 중공관 형태의 스핀들(20)과, 상기 스핀들(20)의 후방부 외측에 스핀들(20)에 대해 상대 회전 가능하게 설치되는 구동부재(30)와, 상기 구동부재(30)를 회전시키는 스핀들 모터(미도시)와, 전방면(도면 상 오른쪽 면)이 상기 구동부재(30)에 고정되는 암나사커버(40)와, 상기 암나사커버(40)의 중앙부에 나선 결합된 원통관 형태의 운동변환어댑터(55)와, 상기 운동변환어댑터(55)와 고정되게 결합되어 상기 스핀들(20)의 내측에서 스핀들(20)에 대해 축방향으로 직선 운동하도록 설치된 드로우바(50)와, 상기 구동부재(30)와 상기 하우징(10)의 일단부 사이에서 상기 스핀들(20)의 외면에 스핀들(20)에 대해 축방향으로 선형 이동 가능하게 설치되어 상기 구동부재(30)와 결합되거나 상기 하우징(10)과 결합되면서 스핀들(20)을 구동부재(30)와 하우징(10) 중 어느 하나에 선택적으로 연결하는 클러치부재와, 상기 클러치부재를 작동시키는 클러치구동부와, 상기 스핀들의 회전량을 측정하는 엔코더(280) 및, 상기 클러치부재 및 엔코더(280)와 연결되어 클러치부재가 스핀들(20)과 함께 회전할 때 클러치부재의 회전력을 엔코더에 전달하는 엔코더회전수단을 포함한다.1 to 5, an electric drive chucking system according to a first embodiment of the present invention includes a housing 10, a spindle 20 in the form of a hollow tube provided inside the housing 10 so as to be rotatable with respect to the housing A driving member 30 installed outside the rear portion of the spindle 20 to be rotatable relative to the spindle 20; a spindle motor (not shown) for rotating the driving member 30; A female screw cover 40 fixed to the driving member 30 on the side of the female screw cover 40 on the right side in the drawing, a motion converting adapter 55 in the form of a circular tube coupled with the center of the female screw cover 40, A drawbar 50 fixedly coupled to the conversion adapter 55 and installed to linearly move axially with respect to the spindle 20 from the inside of the spindle 20; The spindle 20 is moved in the X-axis direction to the outer surface of the spindle 20, And a coupling member for selectively connecting the spindle 20 to either the driving member 30 or the housing 10 while being coupled with the driving member 30 or coupled with the housing 10, An encoder 280 for measuring the amount of rotation of the spindle; and a clutch member 280 connected to the clutch member and the encoder 280 to rotate the clutch member with the spindle 20, And an encoder rotating means for transmitting the rotational force of the member to the encoder.

이 실시예에서 상기 엔코더회전수단은, 상기 클러치부재에 결합되어 클러치부재와 함께 회전하는 스핀들엔코더풀리(281)와, 상기 엔코더(280)의 축에 연결되는 엔코더풀리(282)와, 상기 스핀들엔코더풀리(281)의 외면과 엔코더풀리(282)의 외면에 감겨져 스핀들엔코더풀리(281)의 회전력을 엔코더풀리(282)에 전달하는 벨트(283)를 포함한다.In this embodiment, the encoder rotating means includes a spindle encoder pulley 281 coupled to the clutch member and rotating with the clutch member, an encoder pulley 282 connected to the shaft of the encoder 280, And a belt 283 wound around the outer surface of the pulley 281 and the outer surface of the encoder pulley 282 to transmit the rotational force of the spindle encoder pulley 281 to the encoder pulley 282.

그리고 상기 클러치부재는, 상기 스핀들엔코더풀리(281)의 전방에서 상기 캐리어(270)의 내측에 회전 운동 및 축방향 이동이 가능하게 설치되어, 클러치구동부를 구성하고 있는 캐리어(270)가 전방으로 이동함에 따라 전방면이 상기 하우징(10)의 후단부에 밀착되는 클램핑클러치(261)와, 상기 스핀들엔코더풀리(281)의 후방(도면 상 왼쪽)에서 상기 클램핑클러치(261)에 연결되어 캐리어(270)가 후방으로 이동함에 따라 후방면이 상기 구동부재(30)의 전방면에 밀착되는 스핀들회전클러치(262)를 포함한다. The clutch member is rotatably and axially movably provided inside the carrier 270 in front of the spindle encoder pulley 281 so that the carrier 270 constituting the clutch driving portion is moved forward A clamping clutch 261 whose front face is brought into close contact with the rear end of the housing 10 and which is connected to the clamping clutch 261 at the rear of the spindle encoder pulley 281 The rear surface of which is in close contact with the front surface of the driving member 30 as the rear surface of the driving member 30 moves rearward.

상기 하우징(10)은 내부가 빈 원통형으로 이루어져 공작기계의 본체에 고정되게 설치된다. 이 실시예에서 상기 하우징(10)은 전방면과 후방면이 개방되게 형성된 통형상의 하우징본체(11)와, 상기 하우징본체(11)의 후방면에 결합되며 중앙부에 상기 스핀들(20)의 후방부가 통과하는 개구부가 형성된 링 형태를 갖는 후면커버(13)를 포함한다. 상기 후면커버(13)의 외주면에는 상기 캐리어(270)의 나사산(271)과 나선 결합되는 나사산(13a)이 형성되어 있다. The housing (10) has an internal hollow shape and is fixed to the main body of the machine tool. In this embodiment, the housing 10 has a tubular housing main body 11 formed with a front side and a rear side so as to be opened, a housing main body 11 coupled to the rear side of the housing main body 11, And a rear cover (13) having a ring shape with an opening through which an additional passage is formed. A thread 13a is formed on the outer circumference of the rear cover 13 so as to be spirally engaged with the thread 271 of the carrier 270.

상기 하우징(10)의 전방부 외측에는 피가공물의 가공을 위한 척(C)이 구비되고, 상기 척(C)에는 피가공물을 파지하기 위한 조오(jaw)(J)가 반경 방향으로 이동 가능하게 설치된다. 상기 조오(J)는 상기 드로우바(50)의 전단부와 링크부재(미도시)를 통해 연결되어 드로우바(50)의 전후진 선형 운동에 의해 반경 방향으로 이동하면서 피공작물을 파지하거나 해제한다. A chuck C for machining a workpiece is provided outside the front portion of the housing 10 and a jaw J for holding a workpiece is movably movable in the radial direction Respectively. The jaw J is connected to the front end portion of the draw bar 50 through a link member (not shown) and moves in the radial direction by the forward and backward linear motion of the draw bar 50 to grasp or release the workpiece .

상기 스핀들(20)은 기다란 원통관 형태로 되어, 상기 하우징(10)의 내측 공간에 회전 가능하게 설치된다. 상기 스핀들(20)의 외면과 하우징(10)의 내면 사이에는 하우징(10)에 대해 스핀들(20)을 회전 가능하게 지지하는 복수개의 스핀들베어링(25)이 설치된다. The spindle 20 has an elongated cylindrical shape and is rotatably installed in an inner space of the housing 10. A plurality of spindle bearings 25 are provided between the outer surface of the spindle 20 and the inner surface of the housing 10 to rotatably support the spindle 20 with respect to the housing 10.

상기 스핀들(20)의 후방부 외주면에는 상기 클램핑클러치(261)의 축방향 이동은 허용하고 상대 회전은 허용하지 않게 하기 위한 스플라인 키홈(21)이 원주방향을 따라 일정 간격으로 배열되어 있다. 그리고, 상기 스핀들(20)의 후단부 내주면에는 상기 운동변환어댑터(55)의 축방향 이동은 가능하고 상대 회전 운동은 방지하기 위한 복수의 스플라인홈(22)이 축방향으로 연장되게 형성되어 있다. 상기 스플라인홈(22)은 스핀들(20)의 후단부 내주면에 원주방향을 따라 일정 간격으로 배열된다. Spline keyways 21 are arranged on the outer circumferential surface of the rear portion of the spindle 20 to allow axial movement of the clamping clutch 261 and disallow relative rotation of the spindle 20 at regular intervals along the circumferential direction. A plurality of spline grooves 22 are formed on the inner circumferential surface of the rear end portion of the spindle 20 so as to extend in the axial direction so that the motion converting adapter 55 can move in the axial direction and prevent relative rotation. The spline grooves 22 are arranged at regular intervals along the circumferential direction on the inner circumferential surface of the rear end of the spindle 20.

상기 구동부재(30)는 상기 스핀들(20)의 후단부에 스핀들(20)의 외면을 따라 회전 가능하게 설치된다. 이 실시예에서 상기 구동부재(30)는 벨트(미도시) 또는 기어 등의 동력전달부재를 매개로 상기 스핀들 모터(미도시)에 연결되는 풀리(pulley)에 의해 스핀들 모터로부터 동력을 전달받아 회전한다. 상기 구동부재(30)의 내면과 스핀들(20)의 외면 사이에는 스핀들(20)에 대해 구동부재(30)를 회전 가능하게 지지하는 풀리베어링(35)이 설치된다. The driving member 30 is rotatably installed along the outer surface of the spindle 20 at the rear end of the spindle 20. [ In this embodiment, the driving member 30 receives power from a spindle motor by a pulley connected to the spindle motor (not shown) through a power transmitting member such as a belt (not shown) do. A pulley bearing 35 for rotatably supporting the driving member 30 with respect to the spindle 20 is provided between the inner surface of the driving member 30 and the outer surface of the spindle 20. [

상기 암나사커버(40)는 중앙부에 상기 운동변환어댑터(55)가 통과하면서 결합되는 구멍이 형성되어 있는 원반형으로 이루어지며, 전방면이 구동부재(30)에 고정되게 결합되어 구동부재(30)와 함께 회전한다. 상기 암나사커버(40)의 중앙에 형성된 구멍의 내주면에는 암나사산(41)이 나선형으로 형성되어 있다. The female screw cover 40 is formed in a disc shape having a central hole formed with a hole to be coupled therethrough while the motion converting adapter 55 is passed through the center of the female screw cover 40. The front face of the female screw cover 40 is fixedly coupled to the driving member 30, Rotate together. A female screw thread 41 is formed on the inner circumferential surface of the hole formed at the center of the female screw cover 40 in a spiral shape.

상기 운동변환어댑터(55)는 외주면에 상기 암나사산(41)에 나선 결합되는 수나사산(56)이 형성되어 있는 원통관 형태로 되어, 상기 암나사커버(40)의 중앙부에 전후방향으로 직선 운동 가능하게 결합된다. 상기 운동변환어댑터(55)의 외주면 전방부에는 상기 스핀들(20)의 내주면에 형성되어 있는 스플라인홈(22)을 따라 슬라이딩하는 스플라인요철(57)이 형성되어, 스핀들(20)에 대해 회전 운동은 하지 못하고 축방향으로만 이동할 수 있다. 따라서 구동부재(30)의 회전에 의해 암나사커버(40)가 회전하게 되면, 암나사산(41)과 수나사산(56)의 작용에 의해 운동변환어댑터(55)가 암나사커버(40) 및 스핀들(20)에 대해 전후방향으로 직선 운동하게 된다. The motion converting adapter 55 is formed in the shape of a circular tube having an outer circumferential surface formed with a male thread 56 spirally engaged with the female thread 41 so as to be linearly movable in the front and rear direction at the center of the female screw cover 40 Lt; / RTI > Spline protrusions 57 sliding along the spline grooves 22 formed on the inner circumferential surface of the spindle 20 are formed in the front portion of the outer circumferential surface of the motion converting adapter 55, But can only move in the axial direction. Therefore, when the female screw cover 40 is rotated by the rotation of the driving member 30, the motion converting adapter 55 is rotated by the operation of the female screw 41 and the male screw thread 56 to rotate the female screw cover 40 and the spindle 20 in the forward and backward direction.

상기 드로우바(50)는 후단부가 상기 운동변환어댑터(55)의 전단부에 끼워져 고정되어 운동변환어댑터(55)와 함께 스핀들(20)의 내측에서 전후 방향으로 직선 운동한다. 상기 드로우바(50)와 운동변환어댑터(55)는 개별체로 만들어진 후 상호 결합되어 사용되지만, 이와 다르게 드로우바(50)와 운동변환어댑터(55)가 일체형으로 만들어질 수도 있을 것이다. The rear end of the drawbar 50 is fitted and fixed to the front end of the motion converting adapter 55 and linearly moves in the back and forth direction inside the spindle 20 together with the motion converting adapter 55. The drawbar 50 and the motion converting adapter 55 may be formed as an individual body and then coupled to each other. Alternatively, the drawbar 50 and the motion converting adapter 55 may be integrally formed.

상기 클러치구동부는 상기 하우징(10)에 고정되는 클러치구동모터(291)와, 상기 클러치구동모터(291)의 동력을 감속하여 전달하는 감속기(292)와, 상기 감속기(292)의 출력축에 결합되어 회전하는 피니언기어(293)와, 상기 피니언기어(293)로부터 클러치구동모터(291)의 동력을 전달받아 회전하여 스핀들(20)의 축방향으로 일정 거리 왕복 이동하면서 상기 클램핑클러치(261)를 스핀들(20)의 축방향으로 이동시키는 캐리어(270)를 포함한다. The clutch driving unit includes a clutch driving motor 291 fixed to the housing 10, a speed reducer 292 for reducing the power of the clutch driving motor 291 and transmitting the reduced power to the output shaft of the speed reducer 292, The pinion gear 293 rotates and receives the power from the clutch drive motor 291 and rotates to reciprocate a predetermined distance in the axial direction of the spindle 20 to rotate the clamping clutch 261 in the axial direction of the spindle 20, And a carrier 270 which moves in the axial direction of the carrier 20.

상기 캐리어(270)는 링 형태를 가지며, 상기 캐리어(270)의 외주면에는 상기 피니언기어(293)와 치합되어 회전력을 전달받는 종동기어부(272)가 원주방향을 따라 형성되고, 내주면에는 상기 하우징(10)의 후단부에 고정된 후면커버(13)의 나사산(13a)과 나선 결합되는 나사산(271)이 형성되어 있다. The carrier 270 has a ring shape. On the outer circumferential surface of the carrier 270, a follower portion 272 is formed in the circumferential direction. The follower portion 272 is engaged with the pinion gear 293 to receive a rotational force. A screw thread 271 is formed which is helically engaged with the thread 13a of the rear cover 13 fixed to the rear end of the body 10.

따라서, 상기 클러치구동모터(291)에 전원이 인가되어 클러치구동모터(291)가 시계방향 또는 반시계방향으로 작동하게 되면, 감속기(292)를 통해 피니언기어(293)에 큰 토오크로 클러치구동모터(291)의 회전력이 전달되어 피니언기어(293)가 회전하게 되며, 이에 따라 캐리어(270)가 후면커버(13)에 대해 회전하면서 후면커버(13)의 나사산(13a)과 캐리어(270)의 나사산(271) 간의 작용에 의해 캐리어(270)가 회전하면서 전후방향으로 직선 이동하게 된다. Therefore, when the clutch drive motor 291 is energized and the clutch drive motor 291 is operated in the clockwise or counterclockwise direction, the clutch drive motor 291 is driven with a large torque to the pinion gear 293 through the reducer 292, The rotation of the pinion gear 293 is transmitted to the pinion gear 293 so that the pinion gear 293 rotates so that the pinion gear 293 rotates relative to the rear cover 13, The carrier 270 is linearly moved in the forward and backward direction by the action of the screw thread 271.

한편, 상기 클러치부재를 구성하는 클램핑클러치(261) 및 스핀들회전클러치(262)는 상기 구동부재(30)의 전방부와 하우징(10)의 후방부 사이에서 상기 스핀들엔코더풀리(281)의 전방부와 후방부 각각에 배치되어 상기 스핀들(20)에 대해 축방향으로 슬라이딩하도록 설치되어, 이동 방향에 따라 상기 스핀들회전클러치(262)가 상기 구동부재(30)의 전방면과 결합되거나 상기 클램핑클러치(261)가 상기 하우징(10) 후단부의 후면커버(13)의 후방면과 결합되면서 스핀들(20)을 구동부재(30)와 하우징(10) 중 어느 하나에 선택적으로 연결하는 기능을 수행한다. The clamping clutch 261 and the spindle rotary clutch 262 constituting the clutch member are disposed between the front portion of the drive member 30 and the rear portion of the housing 10 in such a manner that the front portion of the spindle encoder pulley 281 The spindle rotary clutch 262 is engaged with the front surface of the driving member 30 in accordance with the moving direction of the spindle 20, 261 are coupled to the rear surface of the rear cover 13 at the rear end of the housing 10 to selectively connect the spindle 20 to one of the driving member 30 and the housing 10.

이 실시예에서 상기 클램핑클러치(261)는 중앙부에 상기 스핀들(20)이 통과하는 원형의 구멍이 형성되어 있는 링 형태로 이루어지며, 상기 스핀들엔코더풀리(281)에 형성되어 있는 복수의 관통공(281a)을 통해 상기 스핀들회전클러치(262)에 결합되는 복수의 결합돌기(261a)가 후방으로 돌출되게 형성된 구조를 갖는다. 상기 결합돌기(261a)는 곡면판 형태를 가지며, 복수개가 원주방향을 따라 일정 간격으로 배열된다. 상기 결합돌기(261a)는 나사(265)와 같은 체결수단에 의해 상기 스핀들회전클러치(262)에 결합된다. In this embodiment, the clamping clutch 261 is formed in the shape of a ring having a circular hole through which the spindle 20 passes, at a central portion thereof. A plurality of through holes (not shown) formed in the spindle encoder pulley 281 And a plurality of coupling protrusions 261a coupled to the spindle rotary clutch 262 through protrusions 281a protruding rearward. The coupling protrusions 261a have a curved plate shape, and a plurality of coupling protrusions 261a are arranged at regular intervals along the circumferential direction. The engaging projection 261a is engaged with the spindle rotary clutch 262 by a fastening means such as a screw 265. [

상기 클램핑클러치(261)의 전방면에는 상기 후면커버(13)의 후방면에 밀착되면서 마찰력을 제공하는 복수의 제1마찰패드(263)가 설치된다. A plurality of first friction pads 263 are provided on the front surface of the clamping clutch 261 to provide frictional force while being in close contact with the rear surface of the rear cover 13.

상기 스핀들회전클러치(262)는 중앙에 스핀들(20)이 통과하는 개구부가 형성된 링 형태를 갖는다. 상기 스핀들회전클러치(262)의 후방면에는 상기 구동부재(30)의 전방면에 밀착되면서 마찰력을 제공하는 복수의 제2마찰패드(264)가 설치된다. 상기 스핀들회전클러치(262)의 개구부의 내주면은 상기 스핀들엔코더풀리(281)와 함께 상기 스핀들(20)의 스플라인 키홈(21)에 연결된 스플라인키(266)에 결합되어 클램핑클러치(261)와 함께 스핀들(20)에 대해 축방향으로 이동한다. The spindle rotary clutch 262 has a ring shape having an opening through which the spindle 20 passes in the center. A plurality of second friction pads 264 are provided on the rear surface of the spindle rotary clutch 262 to provide frictional force while being in close contact with the front surface of the driving member 30. [ The inner peripheral surface of the opening of the spindle rotary clutch 262 is coupled to the spline key 266 connected to the spline keyway 21 of the spindle 20 together with the spindle encoder pulley 281, (20).

상기 스핀들회전클러치(262)와 스핀들엔코더풀리(281) 사이에는 스핀들엔코더풀리(281)에 대해 스핀들회전클러치(262)에 후방으로 탄성력을 가하는 압축스프링(273)이 설치된다. 상기 압축스프링(273)은 스핀들엔코더풀리(281)에 형성되어 있는 복수의 스프링삽입공(281b)의 내측에 설치된다. Between the spindle rotary clutch 262 and the spindle encoder pulley 281 is provided a compression spring 273 for applying a resilient force to the spindle rotary clutch 262 against the spindle encoder pulley 281. The compression spring 273 is provided inside a plurality of spring insertion holes 281b formed in the spindle encoder pulley 281. [

상기 클램핑클러치(261)와 스핀들회전클러치(262)는 캐리어(270)와, 상기 스핀들회전클러치(262) 및 스핀들엔코더풀리(281) 사이에 설치되는 압축스프링(273)에 의해 스핀들(20)의 축방향으로 이동하게 된다. 좀 더 구체적으로 캐리어(270)가 클러치구동모터(291)로부터 동력을 전달받아 회전하면서 전방으로 이동하게 되면, 클램핑클러치(261)가 전방으로 끌려오게 되어 클램핑클러치(261)의 전방면이 후면커버(13)의 후방면에 밀착되고, 캐리어(270)가 후방으로 이동하게 되면 상기 압축스프링(273)의 탄성력에 의해 스핀들회전클러치(262)가 후방으로 가압되어 구동부재(30)의 전방면에 밀착된다. The clamping clutch 261 and the spindle rotary clutch 262 are connected to the carrier 270 by a compression spring 273 installed between the spindle rotary clutch 262 and the spindle encoder pulley 281, Axis direction. More specifically, when the carrier 270 receives the power from the clutch drive motor 291 and moves forward while rotating, the clamping clutch 261 is pulled forward so that the front face of the clamping clutch 261 contacts the rear cover The spindle rotary clutch 262 is urged rearward by the elastic force of the compression spring 273 to be urged toward the rear side of the driving member 30 when the carrier 270 moves backward, .

상기 엔코더(280)는 스핀들(20)의 회전량을 측정하여 스핀들(20)의 위치를 검출하기 위한 구성요소로서, 엔코더(280)의 축에 연결된 엔코더풀리(282)가 벨트(283)를 통해 상기 스핀들엔코더풀리(281)와 연결되어 스핀들(20)의 회전력을 상기 스핀들엔코더풀리(281) 및 벨트(283)를 통해 기계적으로 전달받아 스핀들(20)의 회전량을 정확하게 검출한다. 이 실시예에서 상기 엔코더(280)는 상기 클러치구동부의 일측에 설치된다. The encoder 280 is a component for detecting the position of the spindle 20 by measuring the amount of rotation of the spindle 20 so that the encoder pulley 282 connected to the axis of the encoder 280 is rotated by the belt 283 And is connected to the spindle encoder pulley 281 to mechanically receive the rotational force of the spindle 20 through the spindle encoder pulley 281 and the belt 283 to accurately detect the amount of rotation of the spindle 20. [ In this embodiment, the encoder 280 is installed on one side of the clutch driving portion.

상기 스핀들엔코더풀리(281)는 상기 클램핑클러치(261)와 스핀들회전클러치(262) 사이에 설치되며, 그 내주면이 상기 스핀들회전클러치(262)가 결합되어 있는 스플라인키(266)에 결합되어 스핀들회전클러치(262)와 함께 회전 운동한다. 상기 스핀들엔코더풀리(281)는 상기 클램핑클러치(261)의 결합돌기(261a)와 대응하는 형태로 이루어져 상기 결합돌기(261a)가 통과하는 복수의 관통공(281a)이 원주방향을 따라 일정 간격으로 배열되고, 상기 압축스프링(273)이 삽입되어 설치되는 복수의 스프링삽입공(281b)이 형성된 링 형태로 되어 있다. 상기 스핀들엔코더풀리(281)는 전방면이 상기 하우징(10)의 후방부에 설치된 베어링로크너트(36)의 후방면에 연접하여 지지된다. 상기 베어링로크너트(36)는 스핀들베어링(25)에 예압을 주기 위해 사용되고 스핀들(20)과 스핀들베어링(25)과 베어링로크너트(36)는 스핀들(20)의 회전 시 함께 회전한다. 상기 스핀들(20)과 베어링로크너트(36)는 나사 등의 체결수단에 의해 체결된다. The spindle encoder pulley 281 is installed between the clamping clutch 261 and the spindle rotary clutch 262. The inner peripheral surface of the spindle encoder pulley 281 is coupled to the spline key 266 to which the spindle rotary clutch 262 is coupled, And rotates together with the clutch 262. The spindle encoder pulley 281 has a shape corresponding to the coupling protrusion 261a of the clamping clutch 261 and has a plurality of through holes 281a through which the coupling protrusion 261a passes, And a plurality of spring insertion holes 281b in which the compression spring 273 is inserted and installed. The spindle encoder pulley 281 has a front side supported by a rear side of a bearing lock nut 36 provided at a rear portion of the housing 10. The bearing locknut 36 is used to apply a preload to the spindle bearing 25 and the spindle 20 and the spindle bearing 25 and the bearing locknut 36 rotate together when the spindle 20 rotates. The spindle 20 and the bearing lock nut 36 are fastened by fastening means such as screws.

도 1에서 미설명부호 15는 상기 암나사커버(40)의 후방에 결합되는 로터리샤프트이고, 미설명부호 18 및 19는 각각 상기 하우징(10)에 고정핀(16) 및 회전방지브라켓(17)에 의해 고정되는 로터리하우징 및 로터리하우징커버이다. 1, reference numeral 15 denotes a rotary shaft which is coupled to the rear of the female screw cover 40. Reference numerals 18 and 19 denote a rotary shaft to which the fixing pin 16 and the anti-rotation bracket 17 are fixed A rotary housing and a rotary housing cover.

다음으로 상기한 실시예에 따른 전기 구동 척킹 시스템의 구동 방법을 상세히 설명한다.Next, a driving method of the electric driving chucking system according to the above embodiment will be described in detail.

먼저 도 4를 참조하면, 클러치구동부의 클러치구동모터(291)에 전원이 인가되어 클러치 온(on) 상태가 되면 캐리어(270)가 후면커버(13)에 대해 회전하면서 전방으로 일정 거리만큼 이동하게 된다. 이에 따라 클램핑클러치(261) 및 이에 결합된 스핀들회전클러치(262)가 전방으로 일정 거리만큼 이동하여 클램핑클러치(261)의 전방면이 후면커버(13)의 후방면에 밀착되면서 스핀들(20)이 하우징(10)에 결속되어 회전이 제한된다. 이 때 스핀들회전클러치(262)의 후방면은 구동부재(30)와 일정 거리 이격된다. 4, when power is applied to the clutch driving motor 291 of the clutch driving unit to turn on the clutch 270, the carrier 270 rotates about the rear cover 13 and moves forward by a predetermined distance do. The clamping clutch 261 and the spindle rotary clutch 262 coupled thereto are moved forward by a predetermined distance so that the front face of the clamping clutch 261 is brought into close contact with the rear face of the rear cover 13 so that the spindle 20 So that the rotation is restricted by the housing 10. At this time, the rear surface of the spindle rotary clutch 262 is spaced apart from the driving member 30 by a certain distance.

이 상태에서 스핀들 모터(미도시)가 작동하면 구동부재(30)가 모터로부터 동력을 전달받아 회전하게 되고, 구동부재(30)와 함께 암나사커버(40)가 회전하게 된다. 이 때, 운동변환어댑터(55)의 수나사산(56)이 암나사커버(40)와 나선 결합되어 있고, 운동변환어댑터(55)가 스플라인요철(57) 및 스플라인홈(22) 간의 작용에 의해 스핀들(20)에 대해 회전이 불가능하게 구속되어 있으므로 운동변환어댑터(55) 및 이에 고정된 드로우바(50)가 축방향으로 후진(도면상 좌측방향으로 선형 이동)하게 된다. In this state, when the spindle motor (not shown) is operated, the driving member 30 receives the power from the motor and rotates, and the female screw cover 40 rotates together with the driving member 30. At this time, the male thread 56 of the motion converting adapter 55 is helically engaged with the female screw cover 40, and the motion converting adapter 55 is rotated by the action of the spline concave / convex 57 and the spline groove 22, The motion converting adapter 55 and the drawbar 50 fixed thereto are moved backward in the axial direction (linear movement in the left direction in the figure).

상기 드로우바(50)가 스핀들(20)에 대해 후방으로 선형 이동함에 따라 척(C)에 구비된 조오(J)가 오므려지면서 피가공물을 단단히 파지하게 된다. 물론 피가공물의 가공이 완료된 후에는 스핀들 모터(미도시)에 의해 구동부재(30)가 반대 방향으로 회전하여 운동변환어댑터(55) 및 드로우바(50)를 축방향으로 전진시켜 조오(J)가 파지하고 있던 피가공물을 놓게 한다. As the draw bar 50 linearly moves rearward with respect to the spindle 20, the jaw J provided on the chuck C is tightened and the workpiece is firmly gripped. The driving member 30 is rotated in the opposite direction by the spindle motor (not shown) to advance the motion converting adapter 55 and the draw bar 50 in the axial direction, To release the workpiece that it has gripped.

한편, 상기와 같이 드로우바(50)가 후진하여 조오(J)가 피가공물을 단단히 파지한 상태에서, 클러치구동모터(291)에 전원이 인가되어 클러치 오프(off) 상태가 되면, 도 5에 도시한 것과 같이 캐리어(270)가 후면커버(13)에 대해 회전하면서 후방으로 일정 거리만큼 이동하게 된다. 이에 따라 클램핑클러치(261)를 전방으로 이동시키는 힘이 제거된다. 이 때 스핀들회전클러치(262)가 스핀들엔코더풀리(281) 내측에 설치된 압축스프링(273)에 의해 후방으로 강한 탄성력을 받기 때문에 스핀들회전클러치(262) 및 클램핑클러치(261)가 후방으로 일정 거리만큼 이동하여 클램핑클러치(261)가 후면커버(13)에서 분리됨과 동시에 스핀들회전클러치(262)의 후방면이 구동부재(30)의 전방면에 강하게 밀착된다. 5, when the power is applied to the clutch drive motor 291 and the clutch is turned off in a state where the draw bar 50 is retracted and the jaw J grips the workpiece firmly, The carrier 270 is moved rearward by a certain distance while rotating about the rear cover 13 as shown in the figure. The force for moving the clamping clutch 261 forward is eliminated. At this time, since the spindle rotary clutch 262 receives strong elastic force backward by the compression spring 273 provided inside the spindle encoder pulley 281, the spindle rotary clutch 262 and the clamping clutch 261 are moved backward by a certain distance The rear surface of the spindle rotary clutch 262 is firmly brought into close contact with the front surface of the driving member 30 while the clamping clutch 261 is disengaged from the rear cover 13. [

이 상태에서 스핀들 모터(미도시)의 동력이 구동부재(30)로 전달되어 구동부재(30)가 고속으로 회전하게 되면, 스핀들회전클러치(262)와 클램핑클러치(261)가 고속으로 회전하게 되고, 스핀들회전클러치(262)와 결합되어 있는 스핀들(20)이 드로우바(50)와 함께 고속으로 회전하면서 피가공물의 가공이 이루어지게 된다. 이 때 스핀들회전클러치(262)와 함께 스핀들엔코더풀리(281)가 회전하게 되어 엔코더풀리(282)가 회전하게 되므로, 스핀들(20)의 회전량이 엔코더(280)에 실시간으로 측정될 수 있게 된다. In this state, when the power of the spindle motor (not shown) is transmitted to the driving member 30 and the driving member 30 rotates at a high speed, the spindle rotating clutch 262 and the clamping clutch 261 rotate at high speed , The spindle 20 coupled with the spindle rotary clutch 262 rotates together with the drawbar 50 at a high speed to process the workpiece. At this time, the spindle encoder pulley 281 is rotated together with the spindle rotary clutch 262 to rotate the encoder pulley 282, so that the rotation amount of the spindle 20 can be measured in real time in the encoder 280.

이와 같이 본 발명에 따르면, 하나의 스핀들 모터로 드로우바(50)의 축방향 이동과 스핀들(20)의 회전 운동을 선택적으로 발생시켜 피가공물을 가공할 수 있으므로 구동장치의 구성이 단순화되고, 장치의 전체 크기를 축소할 수 있는 이점이 있다. As described above, according to the present invention, it is possible to process the workpiece by selectively generating the axial movement of the drawbar 50 and the rotational movement of the spindle 20 with a single spindle motor, There is an advantage in that the overall size of the display can be reduced.

또한 본 발명의 전기 구동 척킹 시스템은 드로우바(50)와 스핀들(20) 간에 상대속도가 발생하지 않기 때문에 스핀들(20)의 회전 중 원심력에 의해 드로우바(50)가 전진할 수 없으므로 클램핑력이 약화되는 현상은 발생하지 않는다. 다시 말해서, 스핀들(20)과 드로우바(50)가 고속으로 회전하면서 피가공물을 가공할 때 척에서 발생하는 원심력은 척의 조오(J)를 벌어지게 하여 클램핑력을 줄이게 되는데, 본 발명의 전기 구동 척킹시스템은 상기 조오(J)와 연결된 드로우바(50)가 스핀들(20)과 스플라인 구조로 연결되어 있고, 운동변환어댑터(55)의 수나사산(56)이 암나사커버(40)의 암나사산(41)에 나선 결합되어 동일한 속도로 회전하게 되므로 드로우바(50)가 원심력에 의해 도면상 우측으로(전방으로) 밀릴 수 없도록 구조적으로 잠금된(locked) 상태이다. 따라서, 드로우바(50)가 구조적으로 잠금되어 고속 회전에도 조오(J)가 벌어지지 않고 안정된 클램핑력을 제공할 수 있게 된다. Since the electric drive chucking system of the present invention does not generate a relative speed between the draw bar 50 and the spindle 20, the draw bar 50 can not advance due to the centrifugal force during the rotation of the spindle 20, The weakening phenomenon does not occur. In other words, when the workpiece is machined while rotating the spindle 20 and the drawbar 50 at a high speed, the centrifugal force generated in the chuck causes the jaw J of the chuck to spread to reduce the clamping force. The chucking system is constructed such that the drawbar 50 connected to the jaw J is connected to the spindle 20 in a splined structure and the male thread 56 of the motion converting adapter 55 is connected to the female thread of the female screw cover 40 41 so that the drawbar 50 is structurally locked so that it can not be pushed rightward (forward) in the drawing by centrifugal force. Therefore, the drawbar 50 is structurally locked, so that it is possible to provide a stable clamping force without jogging even at high speed rotation.

전술한 실시예에서 클램핑클러치(261)와 후면커버(13)와 스핀들회전클러치(262)가 구동부재(30)에 각각 밀착되면서 면접촉하여 마찰력에 의해 동력이 전달될 수 있는 것으로 설명하였으나, 상기 클램핑클러치(261)의 전방면과 후면커버(13)의 후방면에 기어이 형태의 요철을 구성하여 클램핑클러치(261)와 후면커버(13)가 요철 결합 구조로 맞물리면서 상호 결합되어 동력을 전달할 수도 있을 것이다. The clutch cover 261, the rear cover 13, and the spindle rotary clutch 262 are in contact with each other while being in close contact with the driving member 30 so that the power can be transmitted by frictional force. However, And the clamping clutch 261 and the rear cover 13 may be engaged with each other by a concave-convex coupling structure and may be coupled to each other to transmit the power will be.

또한 전술한 실시예에서 드로우바(50)의 선형이동을 위한 드로우바(50)의 후단에 수나사산(56)을 갖는 운동변환어댑터(55)가 구성되고, 암나사커버(40)에 상기 수나사산(56)과 나선 결합되는 암나사산(41)이 구성되어, 암나사산(41)과 수나사산(56)의 작용에 의해 운동변환어댑터(55) 및 드로우바(50)가 스핀들(20)에 대해 전후방향으로 직선 운동하게 되어 있지만, 이와 다르게 마찰저항을 최대한 적게 하여 드로우바(50)의 추력을 증가시킬 수 있도록 볼스크류(ball screw) 또는 롤러스크류(roller screw) 등을 이용하여 드로우바(50)를 스핀들(20)에 대해 직선 이동시킬 수도 있을 것이다. In the embodiment described above, a motion converting adapter 55 having a male thread 56 is formed at the rear end of the drawbar 50 for linear movement of the draw bar 50, The motion converting adapter 55 and the drawbar 50 are moved relative to the spindle 20 by the action of the female thread 41 and the male thread 56, The draw bar 50 is rotated by a ball screw or a roller screw so as to increase the thrust of the draw bar 50 by minimizing frictional resistance as much as possible. May be moved linearly with respect to the spindle 20.

도 6 및 도 7은 전술한 실시예의 변형례로서, 이 실시예의 전기 구동 척킹 시스템은 클러치부재 및 엔코더회전수단의 구성에 있어서 전술한 첫번째 실시예와 차이가 있다. 좀 더 구체적으로, 이 실시예의 클러치부재는, 캐리어(270)(도 1 및 도 2 참조)의 내측에 회전 운동 및 축방향 이동이 가능하게 설치되어, 캐리어(270)가 전방으로 이동함에 따라 전방면이 상기 하우징(10)의 후단부에 밀착되는 클램핑클러치(261)와, 상기 클램핑클러치(261)의 전방에 결합되어 클램핑클러치(261)와 함께 이동하면서 상기 구동부재(30)의 전방면에 밀착되는 스핀들회전클러치(262)와, 상기 클램핑클러치(261)의 내측에 배치되며 전단부가 하우징(10)의 후방부에 설치되는 베어링로크너트(36)(도 1 및 도 2참조)의 후단부에 연접하여 지지되는 스프링하우징(10)과, 상기 스프링하우징(10)에 대해 스핀들회전클러치(262)에 후방으로 탄성력을 가하는 압축스프링(273)을 포함한다. Figs. 6 and 7 are modifications of the above-described embodiment. The electric drive chucking system of this embodiment is different from the first embodiment described above in the configuration of the clutch member and the encoder rotating means. More specifically, the clutch member of this embodiment is rotatably and axially movably mounted inside the carrier 270 (see FIGS. 1 and 2) so that as the carrier 270 moves forward, A clamping clutch 261 which is attached to the front of the clamping clutch 261 and moves together with the clamping clutch 261 so as to be in contact with the front surface of the driving member 30 And a bearing lock nut 36 (see Figs. 1 and 2), which is disposed on the inner side of the clamping clutch 261 and whose front end is provided on the rear portion of the housing 10, And a compression spring 273 for applying an elastic force to the spindle rotary clutch 262 against the spring housing 10 in the backward direction.

그리고, 엔코더(280)에 스핀들(20)의 회전력을 전달하기 위한 엔코더회전수단이 상기 엔코더(280)의 축에 연결되는 엔코더풀리(282)와, 상기 스핀들회전클러치(262)의 외면과 엔코더풀리(282)의 외면에 감겨져 스핀들회전클러치(262)의 회전력을 엔코더풀리(282)에 전달하는 벨트(283)를 포함한 구성으로 이루어진다. An encoder pulley 282 in which an encoder rotating means for transmitting the rotational force of the spindle 20 to the encoder 280 is connected to the shaft of the encoder 280; And a belt 283 wound on the outer surface of the spindle rotary gear 262 and transmitting the rotational force of the spindle rotary clutch 262 to the encoder pulley 282.

즉, 이 실시예의 전기 구동 척킹 시스템은 별도의 스핀들엔코더풀리(281)(도 2참조)가 구성되지 않고 엔코더(280)와 연결된 벨트(283)가 스핀들회전클러치(262)의 외면에 직접 연결된 구조를 갖는다. That is, the electric drive chucking system of this embodiment has a structure in which a separate spindle encoder pulley 281 (see FIG. 2) is not configured and a belt 283 connected to the encoder 280 is directly connected to the outer surface of the spindle rotary clutch 262 .

이상에서 본 발명은 실시예를 참조하여 상세히 설명되었으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기에서 설명된 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 부가 및 변형이 가능할 것임은 당연하며, 이와 같은 변형된 실시 형태들 역시 아래에 첨부한 특허청구범위에 의하여 정하여지는 본 발명의 보호 범위에 속하는 것으로 이해되어야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the appended claims. And it is to be understood that such modified embodiments belong to the scope of protection of the present invention defined by the appended claims.

C : 척 J : 조우(jaw)
10 : 하우징 13 : 후면커버
13a : 나사산 20 : 스핀들
21 : 스플라인 키홈 22 : 스플라인홈
25 : 스핀들베어링 30 : 구동부재
32 : 제1록킹요철 40 : 암나사커버
41 : 암나사산 50 : 드로우바
55 : 운동변환어댑터 56 : 수나사산
57 : 스플라인요철 261 : 클램핑클러치
261a : 결합돌기 262 : 스핀들회전클러치
263 : 제1마찰패드 264 : 제2마찰패드
266 : 스플라인키 270 : 캐리어
271 : 나사산 272 : 종동기어부
273 : 압축스프링 281 : 스핀들엔코더풀리
282 : 엔코더풀리 283 : 벨트
291 : 클러치구동모터 292 : 감속기
293 : 피니언기어C: Chuck J: Jaw
10: Housing 13: Rear cover
13a: thread 20: spindle
21: spline key groove 22: spline groove
25: spindle bearing 30: drive member
32: First locking unevenness 40: Female thread cover
41: female thread 50: drawbar
55: motion converting adapter 56: male threads
57: spline protrusion 261: clamping clutch
261a: engaging projection 262: spindle rotating clutch
263: first friction pad 264: second friction pad
266: Spline key 270: Carrier
271: thread 272:
273: Compression spring 281: Spindle encoder pulley
282: Encoder pulley 283: Belt
291: clutch drive motor 292: speed reducer
293: Pinion gear

Claims

공작기계의 본체에 고정되게 설치되는 하우징(10)과;
상기 하우징(10) 내부에 하우징에 대해 회전 가능하게 설치된 중공관 형태의 스핀들(20)과;
상기 스핀들(20)의 후방부 외측에 스핀들(20)에 대해 상대 회전 가능하게 설치되는 구동부재(30)와;
상기 구동부재(30)를 회전시키는 스핀들 모터와;
상기 구동부재(30)와 상기 하우징(10)의 일단부 사이에서 상기 스핀들(20)의 외면에 축방향으로 선형 이동 가능하게 설치되며, 이동 방향에 따라 상기 구동부재(30)와 결합되거나 상기 하우징(10)과 결합되면서 스핀들(20)을 구동부재(30)와 하우징(10) 중 어느 하나에 선택적으로 연결하는 클러치부재와;
상기 클러치부재를 작동시키는 클러치구동부와;
상기 스핀들(20)의 내측에 스핀들에 대해 축방향으로의 직선 운동은 가능하지만 상대 회전 운동은 불가능하게 설치되어, 상기 클러치부재에 의한 스핀들의 구속조건에 따라 스핀들에 대해 축방향으로 직선 운동하거나 스핀들과 함께 회전하는 드로우바(50)와;
상기 스핀들의 회전량을 측정하는 엔코더(280)와;
상기 클러치부재 및 엔코더(280)와 연결되어 클러치부재가 스핀들(20)과 함께 회전할 때 클러치부재의 회전력을 엔코더에 전달하는 엔코더회전수단;
을 포함하고,
상기 엔코더회전수단은, 상기 클러치부재에 결합되어 클러치부재와 함께 회전하는 스핀들엔코더풀리(281)와, 상기 엔코더(280)의 축에 연결되는 엔코더풀리(282)와, 상기 스핀들엔코더풀리(281)의 외면과 엔코더풀리(282)의 외면에 감겨져 스핀들엔코더풀리(281)의 회전력을 엔코더풀리(282)에 전달하는 벨트(283)를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동클러치 시스템을 포함한 전기구동 척킹시스템.A housing (10) fixedly mounted on a main body of the machine tool;
A spindle 20 in the form of a hollow tube provided inside the housing 10 so as to be rotatable with respect to the housing;
A driving member (30) installed outside the rear portion of the spindle (20) so as to be rotatable relative to the spindle (20);
A spindle motor for rotating the driving member (30);
The spindle (10) according to any one of claims 1 to 3, further comprising: a spindle (20) which is installed between the driving member (30) and one end of the housing (10) and selectively connecting the spindle (20) to either the driving member (30) or the housing (10);
A clutch driving unit for operating the clutch member;
The spindle (20) has a spindle (20) which is linearly movable in the axial direction with respect to the spindle but can not be relatively rotated with respect to the spindle (20) A drawbar 50 rotating together with the drawbar 50;
An encoder 280 for measuring a rotation amount of the spindle;
An encoder rotating means coupled to the clutch member and the encoder 280 for transmitting the rotational force of the clutch member to the encoder as the clutch member rotates with the spindle 20;
/ RTI >
The encoder rotating means includes a spindle encoder pulley 281 coupled to the clutch member and rotating with the clutch member, an encoder pulley 282 connected to the shaft of the encoder 280, a spindle encoder pulley 281, And a belt (283) wound on the outer surface of the encoder pulley (282) and transmitting the rotational force of the spindle encoder pulley (281) to the encoder pulley (282).

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제1항에 있어서, 상기 클러치부재는,
상기 스핀들엔코더풀리(281)의 전방에서 스핀들의 축방향을 중심으로 회전 운동 및 축방향 이동이 가능하게 설치되어, 상기 클러치구동부가 전방으로 이동함에 따라 전방으로 직선 이동하여 상기 하우징(10)의 후단부에 밀착되는 클램핑클러치(261)와;
상기 스핀들엔코더풀리(281)의 후방에서 상기 클램핑클러치(261)에 연결되어 클러치구동부에 의해 클램핑클러치(261)가 후방으로 이동함에 따라 함께 후방으로 이동하여 상기 구동부재(30)의 전방면에 밀착되는 스핀들회전클러치(262);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동클러치 시스템을 포함한 전기구동 척킹시스템.The clutch device according to claim 1,
And is rotatably and axially movable about the axial direction of the spindle in front of the spindle encoder pulley 281. The clutch driving unit is linearly moved forward as the clutch driving unit moves forward, A clamping clutch (261) brought into close contact with the end portion;
Is connected to the clamping clutch 261 at the rear of the spindle encoder pulley 281 and moves backward together with the clamping clutch 261 moved backward by the clutch driving unit to come in close contact with the front surface of the driving member 30 A spindle rotary clutch 262;
And an electric drive chucking system including an automatic clutch system.

제3항에 있어서, 상기 클러치구동부는,
상기 하우징(10)에 고정되는 클러치구동모터(291)와;
상기 클러치구동모터(291)로부터 동력을 전달받아 회전하는 피니언기어(293)와;
외주면에 상기 피니언기어(293)와 치합되어 회전력을 전달받는 종동기어부(272)가 원주방향을 따라 형성되고, 내주면에 상기 하우징(10)에 형성된 나사산과 나선 결합되는 나사산(271)이 형성되어, 상기 피니언기어(293)로부터 클러치구동모터(291)의 동력을 전달받아 회전하여 스핀들(20)의 축방향으로 일정 거리 왕복 이동하면서 상기 클램핑클러치(261)를 스핀들(20)의 축방향으로 이동시키는 캐리어(270)를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동클러치 시스템을 포함한 전기구동 척킹시스템.4. The electric power steering apparatus according to claim 3,
A clutch drive motor 291 fixed to the housing 10;
A pinion gear 293 rotated by receiving power from the clutch drive motor 291;
A pinion gear 293 and a pinion gear 293 are fixed to the pinion gear 293 and a pinion gear 293 is fixed to the pinion gear 293, And receives the power of the clutch drive motor 291 from the pinion gear 293 and rotates to reciprocate a predetermined distance in the axial direction of the spindle 20 to move the clamping clutch 261 in the axial direction of the spindle 20 And a carrier (270) for directing the carrier (270).

제4항에 있어서, 상기 클러치구동부는, 상기 클러치구동모터(291)와 피니언기어(293) 사이에 설치되어 상기 클러치구동모터(291)의 동력을 감속하여 피니언기어(293)로 전달하는 감속기(292)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동클러치 시스템을 포함한 전기구동 척킹시스템.The planetary gear set according to claim 4, wherein the clutch driving unit includes a reduction gear unit (293) provided between the clutch drive motor (291) and the pinion gear (293) to reduce the power of the clutch drive motor 292). &Lt; RTI ID = 0.0 > 29. < / RTI >

제3항에 있어서, 상기 클램핑클러치(261)의 전방면에는 상기 하우징(10)의 후단부에 밀착되면서 마찰력을 제공하는 제1마찰패드(263)가 설치된 것을 특징으로 하는 자동클러치 시스템을 포함한 전기구동 척킹시스템.4. The automatic transmission according to claim 3, wherein a front side of the clamping clutch (261) is provided with a first friction pad (263) which is in close contact with the rear end of the housing (10) Drive chucking system.

제3항에 있어서, 상기 스핀들회전클러치(262)의 후방면에는 상기 구동부재(30)의 전방면에 밀착되면서 마찰력을 제공하는 제2마찰패드(264)가 설치된 것을 특징으로 하는 자동클러치 시스템을 포함한 전기구동 척킹시스템.4. The automatic clutch system according to claim 3, wherein a second friction pad (264) is provided on the rear surface of the spindle rotary clutch (262) to provide frictional force while being in close contact with the front surface of the drive member (30) Electric drive chucking system including.

제3항에 있어서, 상기 스핀들엔코더풀리(281)에는 복수의 관통공(281a)이 형성되고, 상기 클램핑클러치(261)에는 상기 관통공(281a)을 통과하여 상기 스핀들회전클러치(262)에 결합되는 복수개의 결합돌기(261a)가 형성된 것을 특징으로 하는 자동클러치 시스템을 포함한 전기구동 척킹시스템.The spindle motor according to claim 3, wherein a plurality of through holes (281a) are formed in the spindle encoder pulley (281), and the clamping clutch (261) is coupled to the spindle rotary clutch (262) through the through hole And a plurality of engaging protrusions (261a) are formed on both sides of the engaging projection (261a).

제3항에 있어서, 상기 스핀들엔코더풀리(281)는 전방면이 상기 하우징(10)의 후방부에 설치된 베어링로크너트(36)의 후방면에 연접하여 지지되며, 상기 스핀들엔코더풀리(281)에 복수의 스프링삽입공(281b)이 설치되고, 상기 스프링삽입공(281b)의 내측에 상기 스핀들회전클러치(262)에 후방으로 탄성력을 부여하는 압축스프링(273)이 설치되어, 상기 클러치구동부가 후방으로 이동하게 되면 상기 압축스프링(273)에 의해 스핀들회전클러치(262)가 후방으로 이동하여 구동부재(30)의 전방면에 밀착되는 것을 특징으로 하는 자동클러치 시스템을 포함한 전기구동 척킹시스템.The spindle motor according to claim 3, wherein the spindle encoder pulley (281) is supported on a rear surface of a bearing lock nut (36) provided on a rear portion of the housing (10) A plurality of spring insertion holes 281b are provided and compression springs 273 for applying an elastic force to the spindle rotary clutch 262 to the rear are provided inside the spring insertion holes 281b, , The spindle rotary clutch (262) is moved backward by the compression spring (273) and brought into close contact with the front surface of the driving member (30).

제3항에 있어서, 상기 스핀들회전클러치(262)는 스핀들(20)의 외주면에 축방향을 따라 형성된 스플라인 키홈(21)을 따라 슬라이딩하는 스플라인키(266)에 결합되어 스핀들(20)에 대해 축방향으로 슬라이딩하는 것을 특징으로 하는 자동클러치 시스템을 포함한 전기구동 척킹시스템.The spindle device according to claim 3, wherein the spindle rotary clutch (262) is coupled to a spline key (266) sliding along a spline key groove (21) formed along the axial direction on the outer peripheral surface of the spindle (20) Wherein the slider is slid in a direction perpendicular to the first direction.

제3항에 있어서, 상기 하우징(10)의 후단부에 상기 클램핑클러치(261)의 후방면과 밀착되며, 외주면에 클러치구동부와 나선 결합되는 나사산이 형성되어 있는 후면커버(13)가 설치된 것을 특징으로 하는 자동클러치 시스템을 포함한 전기구동 척킹시스템.4. The engine according to claim 3, characterized in that a rear cover (13) is provided at the rear end of the housing (10) and is in tight contact with the rear surface of the clamping clutch (261) Wherein the chucking system comprises an electrically driven chucking system.

공작기계의 본체에 고정되게 설치되는 하우징(10)과;
상기 하우징(10) 내부에 하우징에 대해 회전 가능하게 설치된 중공관 형태의 스핀들(20)과;
상기 스핀들(20)의 후방부 외측에 스핀들(20)에 대해 상대 회전 가능하게 설치되는 구동부재(30)와;
상기 구동부재(30)를 회전시키는 스핀들 모터와;
상기 구동부재(30)와 상기 하우징(10)의 일단부 사이에서 상기 스핀들(20)의 외면에 축방향으로 선형 이동 가능하게 설치되며, 이동 방향에 따라 상기 구동부재(30)와 결합되거나 상기 하우징(10)과 결합되면서 스핀들(20)을 구동부재(30)와 하우징(10) 중 어느 하나에 선택적으로 연결하는 클러치부재와;
상기 클러치부재를 작동시키는 클러치구동부와;
상기 스핀들(20)의 내측에 스핀들에 대해 축방향으로의 직선 운동은 가능하지만 상대 회전 운동은 불가능하게 설치되어, 상기 클러치부재에 의한 스핀들의 구속조건에 따라 스핀들에 대해 축방향으로 직선 운동하거나 스핀들과 함께 회전하는 드로우바(50)와;
상기 스핀들의 회전량을 측정하는 엔코더(280)와;
상기 클러치부재 및 엔코더(280)와 연결되어 클러치부재가 스핀들(20)과 함께 회전할 때 클러치부재의 회전력을 엔코더에 전달하는 엔코더회전수단;
을 포함하고,
상기 클러치부재는,
상기 클러치구동부의 내측에 회전 운동 및 축방향 이동이 가능하게 설치되어, 클러치구동부가 전방으로 이동함에 따라 전방면이 상기 하우징(10)의 후단부에 밀착되는 클램핑클러치(261)와;
상기 클램핑클러치(261)의 전방에 결합되어 클램핑클러치(261)와 함께 이동하면서 상기 구동부재(30)의 전방면에 밀착되는 스핀들회전클러치(262)와;
상기 클램핑클러치(261)의 내측에 배치되며, 전단부가 하우징(10)의 후방부에 설치되는 베어링로크너트(36)의 후단부에 연접하여 지지되는 스프링하우징(10)과;
상기 스프링하우징(10)에 대해 스핀들회전클러치(262)에 후방으로 탄성력을 가하는 압축스프링(273)을 포함하며,
상기 엔코더회전수단은, 상기 엔코더(280)의 축에 연결되는 엔코더풀리(282)와, 상기 스핀들회전클러치(262)의 외면과 엔코더풀리(282)의 외면에 감겨져 스핀들회전클러치(262)의 회전력을 엔코더풀리(282)에 전달하는 벨트(283)를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동클러치 시스템을 포함한 전기구동 척킹시스템.A housing (10) fixedly mounted on a main body of the machine tool;
A spindle 20 in the form of a hollow tube provided inside the housing 10 so as to be rotatable with respect to the housing;
A driving member (30) installed outside the rear portion of the spindle (20) so as to be rotatable relative to the spindle (20);
A spindle motor for rotating the driving member (30);
The spindle (10) according to any one of claims 1 to 3, further comprising: a spindle (20) which is installed between the driving member (30) and one end of the housing (10) and selectively connecting the spindle (20) to either the driving member (30) or the housing (10);
A clutch driving unit for operating the clutch member;
The spindle (20) has a spindle (20) which is linearly movable in the axial direction with respect to the spindle but can not be relatively rotated with respect to the spindle (20) A drawbar 50 rotating together with the drawbar 50;
An encoder 280 for measuring a rotation amount of the spindle;
An encoder rotating means coupled to the clutch member and the encoder 280 for transmitting the rotational force of the clutch member to the encoder as the clutch member rotates with the spindle 20;
/ RTI >
Wherein the clutch member comprises:
A clamping clutch (261) installed inside the clutch driving part so as to be capable of rotating and axially moving, and having a front face brought into close contact with a rear end of the housing (10) as the clutch driving part moves forward;
A spindle rotary clutch 262 coupled to the front side of the clamping clutch 261 and cooperating with the clamping clutch 261 to come into close contact with the front side of the driving member 30;
A spring housing 10 disposed inside the clamping clutch 261 and connected to a rear end of a bearing lock nut 36 provided at a rear end of the housing 10 at a front end thereof;
And a compression spring (273) for applying a resilient force to the spindle rotary clutch (262) against the spring housing (10)
The encoder rotating means includes an encoder pulley 282 connected to the shaft of the encoder 280 and a rotating shaft 262 wound around the outer surface of the spindle rotating clutch 262 and the outer surface of the encoder pulley 282, And a belt (283) for transferring the drive pulley to an encoder pulley (282).

제1항에 있어서, 일측이 상기 구동부재(30)에 고정되며, 중앙부에 암나사산(41)이 형성되어 있는 원통형의 암나사커버(40)를 더 포함하며,
상기 드로우바(50)의 후단부에는 상기 암나사산(41)과 나선 결합되게 형성되어 있는 수나사산(56)이 형성된 것을 특징으로 하는 자동클러치 시스템을 포함한 전기구동 척킹시스템.2. The connector according to claim 1, further comprising a cylindrical female screw cover (40) having one side fixed to the driving member (30) and a female thread (41)
Wherein the drawbar (50) is provided at its rear end with a male thread (56) formed to be spirally engaged with the female thread (41).

제13항에 있어서, 상기 드로우바(50)의 후단부에는 외주면 후방부에 상기 수나사산(56)이 형성되어 있고 외주면 전방부에는 상기 스핀들(20)의 내주면에 축방향으로 형성되어 있는 스플라인홈(22)을 따라 슬라이딩하는 스플라인요철(57)이 형성되어 있는 원통관 형태의 운동변환어댑터(55)가 결합된 것을 특징으로 하는 자동클러치 시스템을 포함한 전기구동 척킹시스템.
The spindle (20) according to claim 13, wherein the drawbar (50) is provided with a male thread (56) at the rear end of its outer circumferential surface and a spline groove (55) in the form of a circular tube in which spline protrusions (57) sliding along the circumferential wall (22) are formed.