KR0111795Y1 - 유압 실린더를 이용한 카운터 싱크 깊이조절 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 머니싱 센터를 사용하는 카운터 싱크 가공 작업에서 가공물의 면이 불규칙한 판금류 제품에 카운터 싱크 깊이 조정을 위하여 유압 실린더를 이용한 카운터 싱크 조정 장치에 관한 것으로서, 스핀들과 내부의 베이직 호울더, 그리고 콜릿 척과 카운터 싱크 컷터를 구비한 카운터 싱크 장치에 있어서, 상기 카운터 싱크 컷터(25)의 상부에는 콜릿 척(24)과 유압 실린더가 마련되는 것을 특징으로 한다.

Description

유압 실린더를 이용한 카운터 싱크 깊이조절 장치

제 1 도는 종래의 카운터 싱크 장치의 개략적 측면도

제 2 도는 본 고안에 의한 카운터 싱크 깊이 조정장치의 개략적 측면도

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

11,21 : 스핀들 12,22 : 베이직 호울더

13,25 : 콜릿척 14,26 : 카운터 싱크컷터

23 : 로터리 조인트 24 : 유압 실린더

본 고안은 카운터 싱크(COUNTER SINK)깊이 조정장치에 관한 것으로서, 상세하게는 머시닝 센터(MACHINING CENTER)를 사용하는 카운터 싱크 가공 작업에서 가공물의 면이 불규칙한 판금류 제품에 카운터 싱크 깊이 조정을 위하여 유압 실린더를 이용한 카운터 싱크 깊이 조정 장치에 관한 것이다. 머시닝 센터는 최근 수치 제어(NUMERICAL CONTROL) 공작 기계가 발달함에 따라 새로 나온 용어로서, 한가지 공정만으로 한정되는 단능(單能)수치 제어 공작기계에 비하여 다능(多能)적인 공정이 필요할 때, 즉 밀링 작업, 보오링 작업, 구멍뚫기, 나사깍기 등의 다종의 작업을 필요로 하는 가공물을 자동적으로 가공하는 수치 제어 공작기계가 필요할 때, 상기 머시닝 센터는 가공물의 장착, 분리, 운반 등을 절약하기 위하여 생산성을 높인 기계이며, 공구의 교환 기능 및 가공물의 두 개면(二個面) 이상을 자동적으로 가공 위치에 분할하는 기능을 갖춘 것을 말한다. 따라서 여러 가지 작업에 필요한 기계 부품을 한 대의 기계위에 완비하여 거의 자동적으로 완성할 수가 있으며, 공구의 교환 또는 공작물의 분할을 자동적으로 행하지 않더라도 적당한 수단에 의하여 간편하게 그 목적이 달성되는 경우를 머시닝 센터라 한다. 상기 머시닝 센터는 반드시 수치 제어 공작기계이고 자동 공구 교환 장치(AUTOMATIC TOOL CHANGER)를 가지고 있으며, 한 번의 공작물 고정으로 여러면이 한 번에 가공이 되고, 머시인 사이클과 보조 기능의 자동 제어가 된 것 등의 요건을 가지고 있다. 또한 머시닝 센터의 크기는 테이블의 기준 좌표로부터의 3차원 이동량(치수 XYZ의 이동량)을 표시하여야 하며, 비회전체부품(非回轉體 部品)을 가공하는 형식과 회전체 부품을 가공하는 형식의 두 종류로 크게 구분된다. 비회전체 부품을 대상으로 하는 머시닝 센터는 가공하는 수치 제어 밀링 기계 또는 수치 제어 드릴링 기계를 발전 모체로 하여 여러 가지 부분을 개량하였고, 여기에 자동 공구 교환장치, 투울 매거진(TOOL MAGAZINE) 및 자동 가공물 교환장치(AUTOMATIC LOADER)를 조립하여 머시닝 센터를 만든 것이다. 요약하면, 상기 머시닝 센터는 공구와 가공물 사이의 기하학적 위치를 제어하는 기능을 갖고, 자동 공구 교환장치, 자동 가공물 교환장치를 구비하여 전체 작업내용의 자동화와 복합화(複合化)를 갖춘 기계로서 어떤 주어진 오차범위내에서 지령대로 작동하는 자동 가공방법의 종합공작기계를 말하는 것으로서 그 구성요소는 다음과 같다. 첫째, 스핀들(SPINDEL) : 직경이 큰 스핀들은 초정밀, 고강성의 베어링에 조립되어 강력 및 고속 절삭에서도 정밀한 가공이 보장되며, 우수한 정출력속도와 토오크는 넓은 가공범위를 지녀 기계의 효율을 증대시켜 준다. 둘째, 자동 펠리트 교환장치(AUTOMATIC PALLET CHANGER) : 가공물의 부착 및 교환과업(SET-UP) 변화에 따르는 시간의 손실을 줄일 수 있는 자동 펠리트교환장치는 로우터리 셔틀링(ROTARY SHUTTLING)방식으로서 기계가동의 효율과 생산성을 증대시켜 줄 뿐 아니라 작업자가 안전한 영역에서 일할 수 있으며, 표준 부속품으로서 채택된다. 셋째, 자동공구 교환장치(AUTOMATIC TOOL CHANGER) : 컬럼의 측면에 별도로 설치된 공구 매거진(TOOL MAGAZINE)은 45종류(표준)의 공구를 설치할 수 있으며, 절삭가동중에 다음 선택될 공구가 교환위치에 미리 최단 경로로 이동하게 되며, 공구의 설치와 제거가 매우 편리하다. 넷째, Z축 칼럼 이동 : 대칭구조의 칼럼 이송방식이 채택은 Y축 안내면 중심과 추축의 중심 Z축 안내며의 중심, Z축 이송보올 나사의 중심이 동일 평면상에 있게 되어, 보다 높은 기계의 강성을 얻을 수 있고, 절삭조건의 증대로 인한 가공효율을 높일 수 있다. 다섯째, 보울나사와 안내면 : 열처리후 정밀 연삭된 직경이 큰 보울나사는 이송제어의 정밀도가 뛰어나며, 넓은 폭의 안내면은 특히 열처리 정도 및 연삭정밀도가 우수하여 장기간 정밀가공이 보장된다. 또한 각종 이송 및 회전부위에서 윤활유가 자동 급유되어 정밀도와 긴 수명을 유지시켜 준다. 여섯째, 칩 및 절삭유 : 절삭가공실 발생되는 칩(CHIP : 금속을 절삭할 때 생기는 쇠 부스러기로서 절삭 공구에 따라 그 모양이 각각 다름)과 절삭유(금속 재료를 절삭 가공할 때 공구와 재료와의 마찰열을 감소키고 절삭날을 냉각시키기 위해서 사용하는 윤활유를 말하며, 절삭날의 수명을 길게하고 다듬질 면을 미려하게 하는 열할도 함)는 칩 콘베이어(특별부속품)에 의하여 신속하게 배출되는 구조로 되어있으며, 테이블 주위의 침받침대와 안내면의 커버는 칩에서 발생된 열의 전달을 방지한다. 일곱째, 제어 및 전기장치 : 생산에 관한 정보처리, 가공물의 공급지령, 수치 제어 공작기계를 작동시키는 지령의 준비등 수치 제어 공작기계의 가동에 선행하는 분야를 처리하고 그 결과를 보고하는 역할을 하며, 기계와 전자를 일치시켜 주는 제어반은 고속 마이크로 프로세서(MICRO PROCESSOR)로 구성된다. 이상에서와 같은 머시닝 센터는 가공물의 형상이 곡면이라 하더라도 5축을 이용하여 구멍 가공(구멍 가공에는 3축과 5축이 이용되며, 3축은 X, Y, Z 좌표에 의해 작업을할 수 있고, 5축은 X, Y, Z 좌표에 부가하여 Z방향의 회전이 있기 대문에 불규칙한 형상의 가공물 표면에 수직한 구멍 가공이 가능함)이 가능하나, 리벳(RIVET)이나 보울트를 끼우기 위하여 가공하는 카운터 싱크 가공작업은 가공물 곡며의 윤곽 공차(輪廓 公差 : 가공물 곡면이 기준되는 면으로 부터 변할 수 있는 범위임)가 카운터 싱크 깊이의 공차 보다 클 경우에는 상기 카운터 싱크 가공작업은 곤란하게 된다. 즉, 가공면의 윤곽 공차가 크면 가공면의높이가 부위마다 다르기 때문에 여기에 카운터 싱크 가공작업을하게 되면 부위에 따라 카운터 싱크깊이가 모두다 다르게 되는데, 이는 상기 카운터 싱크 깊이를 규제하는 카운터 싱크 공차가 만족이 되지 못하기 때문이다. 이와 같은 경우에 있어서, 상기 머시닝 센터에서의 카운터 싱크 가공작업은, 구멍 가공은 상기 머시닝 센터에서 실시되고, 카운터 싱크 가공은 범용 들릴을 이용해서 하게 된다. 그러나 이와 같이 실시되는 종래의 카운터 싱크 가공작업은 구멍 가공 작업과 카운터 싱크 가공 작업을 분리해서 실시하게 되므로 상기 구멍의 중심과 카운터 싱크의 중심이 벗어나는 카운터 싱크 편심(偏心)의 문제가 발생된다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 고안의 목적은 상기 머시닝 센터에서 가공물 곡면의 윤곽 공차가 카운터 싱크 깊이의 공차보다 클 경우(즉, 불규칙한 곡면을 가진 가공물의 경우)에도 정확한 카운터 싱크 깊이를 조정할 수 있는 유압 실린더를 이용한 카운터 싱크 깊이 조정장치를 제공하는 것이다. 상기의 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 스핀들과 그 내부의 베이직 호울더(BASIC HOLDER), 그리고 콜릿 척(COLLET CHUCK)과 카운터 싱커 컷터를 구비한 카운터 싱크 장치에 있어서, 상기 카운터 싱크 컷터의 상부에는 콜릿 척과 유압 실린더가 마련되는 것을 특징으로 한다. 여기에서 상기 유압 실린더로서는 바람직하게는 로터리 조인트 유압 실린더가 사용되며, 그 내부의 유압은 카운터 싱크 깊이에 따라 표준 유압이 정해져 있게 된다.

이하 예시된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 제 2도에서는 본 고안에 의한 유압 실린더를 이용한 카운터 싱크 깊이 조정장치가 도시되어 있는바, 이는 카운터 싱크 컷터(26)의 상부에는 콜릿 척(25)과 로터리 조인트(23) 및 유압 실린더(24)로 구성이 된다. 이와같이 구성된 본 고안에 의한 유압실린더를 이용한 카운터 싱크 깊이 조정장치의 동작을 설명하면 다음과 같다. 먼저 상기 스핀들(21)내의 베이직 호울더(22)에 로터리조인트(23) 및 유압 실린더(24)를 장착하고, 상기 유압 실린더(24)에 콜릿 척(25)과 카운터 싱크 컷터(26)를 장착하게 된다. 이어서 상기 카운터 싱크(26)가 가공물의 불규칙한 가공면에 닿게 되어 카운터 싱크 가공이 시작되면, 상기 카운터 싱크 컷터(26)가 압축력을 받게 되어 상기 로터리 조인트의 유압 실린더(24)내 피스톤이 뒤로 밀리게 된다. 이에 따라 뒤로 밀리는 상기 피스톤의 압축력을 보상하기 위하여 상기 로터리 조이트의 유압 실린더(24) 내부의 유압이 상승하게 되며, 이때 카운터 싱크 깊이에 따른 표준 유압이 정해져 있으므로 상기 로터리 조인트의 유압 실린더(24)는 일정한 카운터 싱크 깊이에 해당하는 일정한 유압하에서, 원하는 카운터 싱크 깊이를 정확히 가공하게 된다. 이와 같이 원하는 카운터 싱크 깊이에 도달되면 상기 로터리 조인트(23)내의 작동유는 드레인(DRAIN)되게 되고 상기 불균일 가공면에서의 카운터 싱크 깊이 가공작업은 완료되게 된다. 이상에서와 같이 본 고안에 의한 유압 실린더를 이용한 카운터 싱크 깊이 조정장치는 머시닝 센터에서 가공물 곡면의 윤곽 공차가 카운터 싱크 깊이의 공차보다 클 경우에도 상기 유압 실린더 내의 일정한 유압에 의해 정확한 카운터 싱크 깊이를 조정할 수 있게 한다.

Claims (3)

1. 스핀들과 그 내부의 베이직 호울더, 그리고 콜릿과 카운터 싱크 컷터를 구비한 카운터 싱크 장치에 있어서, 상기 카운터 싱크 컷터(26)의 상부에는 콜릿 척(25)과 유압 실린더(24)가 마련되는 것을 특징으로 하는 유압 실린더를 이용한 카운터 싱크 깊이 조정장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 유압 실린더(24)로서는 로터리 조인트(23)의 유압 실린더(24)가 사용되는 것을 특징으로 하는 유압 실린더를 이용한 카운터 싱크 깊이 조정장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기유압 실린더(24) 내부의 유압은 카운터 싱크 깊이에 따라 그 표준 유압이 정해져 있는것을 특징으로 하는 유압 실린더를 이용한 카운터 싱크 깊이 조정장치