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하우징(10);상기 하우징(10)에 전후 방향으로 연장되며, 하우징(10)에 대해 회전 가능하게 설치되는 중공관 형태의 스핀들(20);상기 하우징(10) 내부에 고정되는 고정자(31)와, 상기 스핀들(20)의 외면에 고정되는 회전자(32)로 구성되어 외부에서 인가되는 전원에 의해 고정자(31)와 회전자(32) 사이에 토크를 발생시켜 회전자(32)의 회전 운동을 발생시키는 빌트인 모터;상기 스핀들(20)의 전단부에 설치되며, 피가공물을 파지하는 조오(51)를 구비한 척(50);상기 스핀들(20)의 내측에 전후방향으로 직선 운동은 가능하게 설치되며, 전단부가 상기 조오(51)와 연결되는 드로우바(40);상기 드로우바(40)를 상기 척(50)에 직선 운동은 가능하지만 회전 운동은 불가능하게 연결하는 드로우바 키(43) 및 드로우바 키홈(42);상기 하우징(10)에 대해 상기 척(50)의 회전 운동을 구속하거나 해제하는 척 록킹유닛;상기 스핀들(20)의 전방부와 척(50)의 후방부 사이에 전후진 가능하게 설치되어, 스핀들(20)을 척(50)에 대해 구속하거나 척(50)에 대해 상대 회전 가능하게 분리하는 클러치유닛;외면에 나사산이 나선형으로 형성되어 있고, 상기 드로우바(40)에 고정되게 형성되는 리드스크류(41);상기 스핀들(20)의 외면에 고정되어 스핀들(20)과 함께 회전하는 구동유닛; 및,상기 구동유닛에 결합되어 구동유닛과 함께 회전하며, 내주면에 상기 리드스크류(41)의 나사산과 나선 결합되는 나사산(95a)이 형성되어 있는 암나사커버(95);를 포함하고,상기 클러치유닛은, 상기 척(50)의 후방면에 고정되는 고정부재(71);상기 스핀들(20)의 전단부에 고정되며, 상기 고정부재(71)에 회전 가능하게 연결되는 회전부재(72);상기 고정부재(71)의 후방에 고정되고, 원주방향을 따라 톱니 형상의 제1세레이션(81a)이 형성되어 있는 고정클러치(81);상기 회전부재(72)의 전방에 전후방향으로 이동 가능하게 설치되며 상기 제1세레이션(81a)과 맞물리면서 고정부재(71)에 대한 회전부재(72)의 상대 회전을 구속하는 톱니 형상의 제2세레이션(82a)이 원주방향을 따라 형성되어 있는 가동클러치(82); 및,상기 가동클러치(82)를 후방으로 이동시키는 클러치작동부재; 를 포함하는 공작기계의 빌트인 타입 전기 구동 시스템
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제1항에 있어서, 상기 클러치작동부재는,상기 고정부재(71)에 형성된 피스톤수용홈(71c) 내측에 설치되어 피스톤수용홈(71c) 내측으로 인가되는 공압에 의해 후방으로 이동하면서 가동클러치(82)를 후방으로 밀어내는 피스톤(83)과, 상기 가동클러치(82)에 전방으로 탄성력을 가하는 클러치스프링(85) 및, 상기 가동클러치(82)와 피스톤(83) 사이에 배치되어 피스톤(83)에 대해 가동클러치(82)를 회전 가능하게 지지하는 피스톤베어링(84)을 포함하는 공작기계의 빌트인 타입 전기 구동 시스템
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제3항에 있어서, 상기 척 록킹유닛은,상기 하우징(10)의 전방에 척(50) 쪽으로 직선 왕복 운동하도록 설치되며, 선단부가 상기 고정부재(71) 또는 척(50)의 외주면에 형성되는 록킹홈(71b) 내측으로 삽입되는 고정핀(61); 및,상기 고정핀(61)을 직선 왕복 운동시키는 공압액추에이터(62);를 포함하는 공작기계의 빌트인 타입 전기 구동 시스템
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제4항에 있어서, 상기 고정부재(71)에는 피스톤수용홈(71c)에서부터 상기 록킹홈(71b)으로 연장되는 공압유로가 형성되고, 상기 고정핀(61)에는 상기 고정핀(61)이 록킹홈(71b) 내측으로 삽입되었을 때 상기 공압유로와 연통되는 공기공급유로(61a)가 형성되며, 상기 공기공급유로(61a)는 외부의 공기공급수단과 연결되어 공압유로로 공기를 공급하는 공작기계의 빌트인 타입 전기 구동 시스템
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제4항에 있어서, 상기 고정부재(71)에는 윤활유유로(71d)가 상기 록킹홈(71b)으로 연통되게 형성되고, 상기 고정핀(61)에는 상기 고정핀(61)이 록킹홈(71b) 내측으로 삽입되었을 때 상기 윤활유유로(71d)와 연통되는 윤활유공급유로(61b)가 형성되며, 상기 윤활유공급유로(61b)는 외부의 윤활유 공급수단과 연결되어 윤활유유로(71d)로 윤활유를 공급하는 공작기계의 빌트인 타입 전기 구동 시스템
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제1항에 있어서, 상기 구동유닛은, 상기 스핀들(20)의 외면에 고정되는 링 형태의 구동부재(92);상기 구동부재(92)에 반경방향 내측으로 돌출되게 형성된 구동핀(93);상기 구동부재(92)와 상기 암나사커버(95) 사이에 설치되며, 외주면에 상기 구동핀(93)의 선단부가 삽입되는 백래쉬홈(94a)이 형성되어 있고, 내주면에 상기 암나사커버(95)의 외주면이 결합되어 암나사커버(95)와 함께 회전하는 구동캐리어(94);를 포함하는 공작기계의 빌트인 타입 전기 구동 시스템
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제7항에 있어서, 상기 백래쉬홈(94a)은 스핀들(20)의 원주방향으로 연장된 장공형으로 이루어져, 구동핀(93)과 백래쉬홈(94a)의 양측 단부 사이에 구동핀(93)의 상대 이동을 허용하는 공간이 형성된 공작기계의 빌트인 타입 전기 구동 시스템
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제7항에 있어서, 상기 암나사커버(95)의 외주면과 구동캐리어(94)의 내주면 사이에 암나사커버(95)를 구동캐리어(94)에 대해 전후방향으로 슬라이딩 가능하게 연결하고 원주방향으로는 상대 회전하지 않도록 구속하는 커버 키홈(94b) 및 커버 키(95b)가 마련된 공작기계의 빌트인 타입 전기 구동 시스템
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제9항에 있어서, 상기 구동유닛은, 상기 구동부재(92)의 후단부에 착탈 가능하게 설치되는 커버유닛을 더 포함하여, 드로우바(40) 또는 암나사커버(95)를 교체할 경우 커버유닛을 구동부재(92)에서 분리하여 교체 작업을 수행하는 공작기계의 빌트인 타입 전기 구동 시스템
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제1항에 있어서, 상기 스핀들(20)의 회전량과 회전 위치를 검출하는 엔코더유닛을 더 포함하는 공작기계의 빌트인 타입 전기 구동 시스템
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제1항 및 제3항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 공작기계의 빌트인 타입 전기 구동 시스템을 작동하는 방법으로서, (S1) 척 록킹유닛을 작동하여 하우징(10)에 대해 척(50)을 고정하는 단계;(S2) 클러치유닛을 작동하여 스핀들(20)을 척(50)에 대해 분리하여 스핀들(20)이 척(50)에 대해 상대 회전 가능하게 분리하는 단계;(S3) 빌트인 모터에 전원을 인가하여 스핀들(20)을 일방향으로 일정량 회전시키는 단계;(S4) 스핀들(20)과 결합된 구동유닛의 회전을 통해 암나사커버(95)를 회전시켜 리드스크류(41) 및 드로우바(40)를 일정 거리 후진시키고, 피가공물을 클램핑하는 단계;(S5) 클러치유닛을 상기 (S2) 단계와 반대로 작동하여 스핀들(20)을 척(50)에 대해 구속하는 단계; (S6) 척 록킹유닛을 상기 (S1) 단계와 반대로 작동하여 척(50)의 고정 상태를 해제하는 단계; 및, (S7) 빌트인 모터에 전원을 인가하여 스핀들(20)을 일방향으로 정해진 회전 속도로 회전시키면서 피가공물을 가공하는 단계;를 포함하는 공작기계의 빌트인 타입 전기 구동 시스템
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제12항에 있어서, 상기 (S4)와 (S5) 사이에 엔코더유닛으로부터 위치 신호를 받아 빌트인 모터가 (S3) 단계에서와는 반대방향으로 작동하여 클러치유닛의 고정클러치(81)에 형성된 제1세레이션(81a)과 가동클러치(82)에 형성된 제2세레이션(82a)의 치형이 정확하게 맞물릴 수 있도록 스핀들(20)을 일정 각도로 회전시켜 클러치유닛의 가동클러치(82)의 위치를 조정하는 단계를 수행하는 공작기계의 빌트인 타입 전기 구동 시스템
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