KR100241837B1 - 다수의 스핀들을 구비한 공작 기계 - Google Patents

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Abstract

공작 기계는 부분 슬라이더(7,8)로 구성된 모든 슬라이더를 포함하며, 이는 가이드 캐리어(5,6)를 이용하여 2개의 직선 가이드(3,4)상에 X-방향으로 이동할 수 있으며 2개의 부분 슬라이더(7,8)는 지지 가이드(9,10)를 통해 서로 지지하고 정정 설치와 공급 이동을 실행하기 위해 서로 X-방향으로 이동할 수 있다. 부분 슬라이더 각각은 Z-방향으로 이동할 수 있는 수직 스핀들(15,16)을 갖는다. 수직 스핀들에 다중 터릿(30)이 부가되며, 이는 2개의 공작 스핀들에 연결형 공작 커버(32,33)로 설치된다. 수직 스핀들(15,16) 및 부분 슬라이더(7,8)는 분리된 구동 유니트(36,37)(38,39)로 이루어지며, 이는 상응하는 조정 장치를 통해 조정될 수 있어서, 한편으로는 수직 스핀들(15,16)과 부분 슬라이더(7,8)가 상호 동시적 혹은 비동시적으로, 다른 한편으로는 정정 설치와 공급 이동의 실행을 위해 서로 이동할 수 있다. 반대편의 상관 이동을 통해서 X-방향의 부분 슬라이더 및 Z-방향의 수직 스핀들은 절단 에지의 마모로 인한 허용 오차와 편차를 조정할 수 있어서 동시에 작업된 작업편(28,29)이 공작 절단 에지(34,35)에 관련된 동일한 설치를 갖는다. 또한 상관 이동은 작업편의 분리된 다른 작업을 허용한다.

Description

다수의 스핀들을 구비한 공작 기계

제1도는 공작 기계의 측면도.

제2도는 제1도에 따른 공작 기계의 정면도.

제3도는 공작 기계의 평면도.

제4도는 슬라이더 배치부의 평면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 기계 본체 3,4 : 직선 가이드

5,6 : 가이드 캐리어 7,8 : 부분 슬라이더

9,10 : 지지 가이드 15,16 : 스핀들

본 발명은 다수 작업편의 동시 또는 분리된 여러 작업을 위해 기계의 본체와 다수의 스핀들을 구비한 공작 기계에 관한 것이다.

다수의 구동 가능한 스핀들을 구비한 공작 기계를 완성하는 것이 개시되어 있으며, 스핀들 축이 수평으로 놓이고 각각의 스핀들은 공작 터릿을 구비하며 분리되어 이동 가능한 십자형 슬라이더가 인접한다. 이런 공작 기계의 경우에 스핀들은 단단하게 배열되며 작업시 공급을 위한 모든 이동은 작업편으로부터 공작 터릿을 갖는 십자형 슬라이더를 통해 실행된다. 상기 스핀들의 하중을 위해 다른 적재 시스템이 필요하다. 또한 십자형 슬라이더 상에 공작 터릿의 부가는 각각의 작업 스핀들에 대해 상응하는 공간의 필요성을 제한하여 이런 기계는 다른 많은 단점은 상당히 큰 공간을 요구한다. 다른 단점은 불리한 칩 제거 그리고 가이드 및 여기서 필요한 조정을 하는 십자형 슬라이더의 소모 구조에서 다른 적재 시스템을 위한 필요에서 성립된다. 많은 단점은 모터로 구동되는 수직 스핀들을 구비한 공작 기계의 발전이 되며 이는 픽-업 방법으로 작업되고 그것으로 연결형 적재 시스템없이 이루어진다. 더욱이 칩 제거는 수평으로 놓인 스핀들 경우 보다 더 간단하게 이루어진다. 여기서 수직 스핀들 경우에 구성된 기계로 작업률을 높이려고 한다면, 경우에 따라서는 수평으로 놓인 다수의 스핀들 경우와 똑같이 기계 본체 상에 다수의 유니트를 서로 배열함으로서 도달할 수 있다. 그러나 이것은 수평의 다수 스핀들의 경우와 마찬가지로 십자형 슬라이더 상에 스스로 이동 가능한 다수의 공작 지지대의 배열을 제한함으로써 이것 또한 공간 요구가 매우 커질 것이다.

본 발명의 목적은 동시에 또는 작업편의 분리된 다른 작업을 위해 변화있게 조정할 수 있는 조정할 수 있는 적합한 공작 기계를 제시하는 것이다. 스핀들 수의 중가와 비례하여 공간 요구가 올라 가지 않아도 이 경우에 작업률은 다수의 작업 스핀들을 통해 상승될 수 있다.

상기 목적은 상술한 방식의 공작 기계에서 시작하여 적어도 그의 회전축을 구동 가능하며, 그의 축 방향으로 이동 가능한 2개의 스핀들이 직접 서로 지지하며, 스핀들의 이동 방향과 수직으로 위치한 방향에 모두 또는 서로 이동 가능하게 슬라이더를 이루는 부분 슬라이더를 수용하며 모든 슬라이더가 가이드 배열을 통해 기계의 본체 상에 놓임으로써 해결된다.

유니트로 집약된 스핀들의 다중 배열의 이동 가능성을 통해, 반대편의 상응 이동 가능성을 통해 많은 장점을 얻는다. 실질적인 장점은 스핀들이 비교적 조밀하게 서로 배열되고 공동으로 또는 독립적으로 서로 공급 이동을 실행하거나 정정 설치를 실행하기 위해 이동될 수 있는데 있다. 더욱이 2개 또는 다수의 스핀들에 다중 터릿으로 형성된 하나의 공작 지지대를 부가시킬 수 있다. 공작 지지대는 스핀들의 2개 축 사용으로 고정되어 배열될 수 있으며 그것에 의해서 다중 배열은 공작 지지대의 2개 축으로 이동 가능한 슬라이더로부터 떨어질 수 있다. 다수 작업편의 모든 작업은 하나의 고정된 공작 회전대를 이용하여 공작 절단 에지와 스핀들 축사이에 스핀들의 상관적 이동을 통한 측정 편차를 서로 수정함으로써 가능하다. 이런 조처는 2개의 스핀들 기계 구조가 가능하며 이는 하나의 스핀들 기계보다 조금 더 많은 공간을 필요로 하며 2개의 집약된 각 기계에 비하면 구조 비용이 실제적으로 감소된다. 1개의 스핀들 기계에 비해 적은 공간 요구인 경우 그리고 적은 구조 비용인 경우에 그런 공작 기계의 작업률은 배가된다. 이는 공작 기계에 관련된 투자 비용 뿐 아니라 필요한 지면 준비와 필요한 구조에 배가된다. 이는 공작 기계에 관련된 투자 비용 뿐 아니라 필요한 지면 준비와 필요한 구조에 대한 투자 비용이 현저하게 낮아진다. 그밖에 각 기계 사이의 수송로와 원료, 준비된 작업편과 저장을 위해 기계밖에 놓인 공구 및 칩 제거를 위해 상응하는 공간부가 감소된다. 이것은 공간 헤드의 작업을 위한 수송 비용과 필요한 시간 소모를 줄인다. 공작 기계에 대한 투자 비용 뿐만 아니라 제작실과 필요한 운송 장치에 대한 투자비용도 낮아진다. 스핀들이 갖는 부분 슬라이더의 상관 이동의 가능성으로 다수 작업편의 동시 작업 및 작업편의 독립 작업이 행해질 수 있다.

본 발명의 유리한 형태는 모든 슬라이더를 위한 가이드 배열이 2개의 직선 가이드와 연결형 가이드 캐리어로 이루어지고 부분 슬라이더들이 서로 수직 방향으로 서로 간격을 이루어 배열된 지지 가이드를 통해 지지된다는 것이다. 이런 형태의 경우에 하나의 스핀들을 갖는 슬라이더의 가이드를 위해 유니트가 필요한 것처럼 2개 또는 다수의 스핀들에서 구성된 유니트가 다른 2개의 직선 가이드로 이루어지고, 부분 슬라이더 각각의 상관 이동은 부분 슬라이더 사이에 구비된 지지 가이드를 통해 가능해진다. 모든 슬라이더를 위한 가이드 배열은 다른쪽을 향한 모든 슬라이더의 외측에 연결형 2개의 직선 가이드와 모든 슬라이더에 부가 배열된 가이드 캐리어로 이루어진다.

지지 가이드는 본 발명의 다른 형태에서 2개의 직선 가이드와 상기 연결형 가이드 캐리어로 이루어질 수 있다.

유리한 방법으로 각 부분 슬라이더에 다른 구동 유니트가 부가되며 이는 조정 유니트를 통해 상호 동시에 또는 서로 분리되어 조정할 수 있다.

정정 설치를 위한 부분 슬라이더의 상관 이동은 측정 시스템을 통해 고정된, 스핀들 축과 연결형 공작 절단 에지 사이의 측정 편차에 의존하여 일어난다.

스핀들이 모터 스핀들로 이루어지고 회전자가 직접 스핀들 축상에 그리고 고정자가 스핀들 하우징에 배열되며 스핀들이 그 축방향으로 이동하기 위한 구동으로 이루어질 때 분리된 간단한 건축 방식의 장점은 도달될 수 있다. 또한 양 스핀들의 상호 동시 이동 또는 정정 설치 또는 공급 이동의 실행을 위한 상관 이동이 가능한 조정 장치가 구비된다.

본 발명의 유리한 형태에 따라 스핀들은 수직 스핀들로서 실행된다. 픽-업 방법의 사용시 하중 시스템의 절약에 관하여 그리고 개선된 수송에 관하여 장점은 도움이 된다. 소정의 각 각도 하에 수평 배열로까지 스핀들의 배열은 그 때문에 배제되지 않는다.

필요에 따라 스핀들은 작업편을 수용할 수 있으며 전자의 경우에 소정의 공작지지대 각각이 기계 본체 상에 배열되거나 작업편을 수용하기 위해 쓰이며, 후자의 경우에 소정의 공작 지지대 각각이 기계 본체 상에 배열된다.

본 발명은 서술된 실시예의 도면으로 다음같이 자세히 설명된다.

제1도 내지 제3도에서 보는 것과 같이 여러 조정 부재와 에너지 공급을 수용하는 콘테이너(40)(이는 이후 에너지 콘테이너로 명명함)와, 기계 본체(2)가 기저부(1)상에 놓인다. 이 에너지 콘테이너는 미리 만들어져 소모처와 연장되어 접속된, 완전하게 설치된 스위치 캐비넷으로 이루어진다. 기계 본체(2) 상부에 2개의 직선 가이드(3,4)가 구비되며 가이드 캐리어(5,6)를 이용하여 2개의 슬라이더(7,8)로 구성된 모든 슬라이드가 X-방향으로 이동 가능하게 배열된다. 2개의 슬라이더(7,8)는 지지 가이드(9,10)를 이용하여 서로 지지된다. 지지 가이드로부터 가능한 넓은 수평 그리고 수직 거리를 갖는 4개의 단면이 구비된다. 지지 가이드로 부터 가능한 넓은 수평 그리고 수직 거리를 갖는 4개의 단면이 구비된다. 지지 가이드의 각 단면은 제4도에서 도시된 것처럼 상부에 직선 가이드(11)와 가이드 캐리어(12), 그리고 하부에 직선 가이드(13)와 가이드 캐리어(14)로 이루어지며 슬라이드(7)에 직선 가이드가, 슬라이더(8)에 가이드 캐리어가 구비된다. 슬라이더(7,8) 각각은 수직 스핀들(15,16)을 지지하며, 이는 수직 가이드(19,20)(21,22)를 이용하여 상부에서 스핀들 하우징(17,18)과 함께, 하부에서 유압 가이드(41,42)를 통해 Z-방향으로 이동 가능하게 연장된다. 가이드(19 내지 22)는 종래 서술된 가이드처럼 직선 가이드(23)에 인접한 가이드 캐리어(24)로 이루어진다. 이는 가이드 배치부(19)에 나타난다. 스핀들(15,16)은 모터 스핀들로 형성되며 이는 스핀들 하우징(17,18)에 배열된 고정자와 스핀들 축(43,25)에 배열된 회전자로 이루어진다. 스핀들 축(43,25)은 하단부에서 작업편(28,29)을 잡기 위해 인장척(26,27)을 갖는다. 서로 좁게 배열된 스핀들(45,16) 하부에 공작 터릿(30)이 배열되며,이는 제1도와 제2도에 도시된 것 같이 축(31)에 회전 가능하게 놓이며, 회전 방향으로 구동 가능하며 4쌍의 공구를 구비할 수 있고 제2도에서 서로 상부의 동일한 공구 커버(32,33)를 구비한다. 이 공구들은 서술된 위치에서 작업편(28,29)의 동시에 일어나는 작업을 위해 절단 에지(34,35)로 쓰인다.

이런 동시에 일어나는 작업을 실행하기 위해 제어된 작업편을 구비한 스핀들이 Z-방향 및 X-방향으로 정확하게 공작물 절단 에지(34,35)상에 놓이는 것이 필요하다. 이를 위해 모터 스핀들(15,16) 각각은 Z-방향으로 이동하기 위해 볼 스핀들(44,45)과 너트(46,47)를 구비한 구동부(36,37)로 이루어진다. 구동부(36,37) 및 구동부(38,39)는 원래 알려진, 그것으로 인해 서술되지 않은, 갱트리(GANTRY) 기능을 갖는 조정 장치를 통해 조정할 수 있어서 구동부(36,37)의 경우에 수직 스핀들을 동시에 또는 정정 설치를 실행하기 위해 Z-방향으로 서로 이동시킬 수 있다. 구동(38,39)의 경우에 조정 장치는 2개의 슬라이더(7,8)가 동시에 또는 정정 설치를 실행하기 위해 서로 X-방향으로 이동될 수 있다. 이런 정정 설치의 가능성으로 현존의 측정 허용 오차 및 공작물 절단 에지의 다른 마모에도 불구하고 스핀들을 X-방향으로 설치할 수 있어서 작업편(28,29)이 공작물 절단 에지(34,35)에 관해서 동일한 설치로 이루어져 2개의 작업편(28,29)이 완전히 동시에 작업될 수 있다.

갱트리 기능은 2개 또는 다수의 축에 의해 거리 평행 이동 그리고/또는 각도 평행 이동을 보장한다. 평행한 축 사이에서 오프 세트 즉 거리-그리고/또는 각도 보증을 통해 공작물 정정이 고려된다. 새로운 공작물의 선회시 공작물에 속한 정정값이 X와 Z에서 오프 세트로서 슬라이더 각각을 인접시켜야 하며 슬라이더는 동시에 작업되어야 한다. 도면에 도시되지 않은 전달 장치의 회전 장치의 이용으로 스핀들에 유지되어 측면에서 작업되는 작업편이 인접한 스핀들로 보내져 이전에 제어된 작업편의 측면 작업이 행해질 수 있다. 이런 식의 다른 작업인 경우에 각각의 스핀들은 필요한 여러 작업 과정을 실행하기 위해 X-와 Z-방향으로 비동시적으로 이동된다. 물론 인접한 스핀들에서 인수하지 않고 원래 분리된 작업에 의해 실행될 수 있다.

Claims (16)

  1. 다수 작업편의 동시 또는 분리된 다른 작업을 위해 기계 본체와 다수의 스핀들을 구비한 공작 기계에 있어서, 적어도 그의 회전 축을 따라 구동할 수 있고 축 방향으로 이동할 수 있는 2개의 스핀들(15,16)은 서로의 이동 방향에 수직으로 서로 지지되어 선 방향으로 모든 슬라이더를 상호 또는 서로 이동할 수 있도록 형성된 부분 슬라이더(7,8)에서 수용되며 결합된 슬라이더가 가이드 배열에 의해 기계 본체(2) 상에 안내되는 것을 특징으로 하는 공작 기계.
  2. 제1항에 있어서, 결합된 슬라이더를 위한 가이드 배열은 2개의 직선 가이드(3,4)와 연결형 가이드 캐리어(5,6)로 이루어지며 부분 슬라이더(7,8)가 수직 방향으로 간격을 두어 서로 배열된 지지 가이드(9,10)에 의해 서로 지지되는 것을 특징으로 하는 공작 기계.
  3. 제1항에 있어서, 결합된 슬라이드(7,8)를 위한 가이드 배열은 결합된 슬라이더의 외측부에 연결형 2개의 직선 가이드(3,4)와 모든 슬라이더에 배열되고 연결형 가이드 캐리어(5,6)로 구성되는 것을 특징으로 하는 공작 기계.
  4. 제2항에 있어서, 결합된 슬라이드(7,8)를 위한 가이드 배열은 결합된 슬라이더의 외측부에 연결형 2개의 직선 가이드(3,4)와 모든 슬라이더에 배열되고 연결형 가이드 캐리어(5,6)로 구성되는 것을 특징으로 하는 공작 기계.
  5. 제2항에 있어서, 지지 가이드는 2개의 직선 가이드(11,13)와 연결형 가이드 캐리어(12,14)를 구비하는 것을 특징으로 하는 공작 기계.
  6. 제3항에 있어서, 지지 가이드 2개의 직선 가이드(11,13)와 연결형 가이드 캐리어(12,14)를 구비하는 것을 특징으로 하는 공작 기계.
  7. 제4항에 있어서, 지지 가이드는 2개의 직선 가이드(11,13)와 연결형 가이드 캐리어(12,14)를 구비하는 것을 특징으로 하는 공작 기계.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 분리된 구동 유니트(38,39)는 부분 슬라이드(7,8) 각각에 부가되고, 조정 유니트를 통해 상호 그리고 동시에 또는 서로 독립되어 조정될 수 있는 것을 특징으로 하는 공작 기계.
  9. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 측정 시스템을 통해 결정된, 스핀들 축과 연결형 공작 절단 에지(34,35) 사이의 측정 편차에 의하여 정정 설치를 위한 부분 슬라이드(7,8)의 상관 이동이 수행되는 것을 특징으로 하는 공작 기계.
  10. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에서 있어서, 스핀들(15,16)은 모터 스핀들로 형성되고 회전자가 스핀들 축(24,25)상에, 그리고 고정자가 스핀들 하우징(17,18)에 배열되며 스핀들(15,16)이 그의 축 방향으로 이동하기 위한 구동부(36,37)로 이루어지며 양 스핀들의 상호, 동시 이동 또는 정정 설치 또는 공급 이동의 실행을 위한 서로의 상관 이동이 가능한 조정 장치가 구비되는 것을 특징으로 하는 공작 기계.
  11. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에서 있어서, 스핀들(15,16)은 수직 스핀들로 이루어지는 것을 특징으로 하는 공작 기계.
  12. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 스핀들(15,16)은 작업편을 수용하는 것을 특징으로 하는 공작 기계.
  13. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 스핀들(15,16)은 공구들을 수용하는 것을 특징으로 하는 공작 기계.
  14. 제12항에 있어서, 적어도 하나의 공작 지지대(30)가 기계 본체(2) 상에 배열되는 것을 특징으로 하는 공작 기계.
  15. 제14항에 있어서, 다중 터릿(30)으로 양호하게 설계된 공작 지지대는 모든 스핀들(15,16)과 연결되는 것을 특징으로 하는 공작 기계.
  16. 제13항에 있어서, 적어도 하나의 공작 지지대가 기계 본체(2) 상에 배열되는 것을 특징으로 하는 공작 기계.
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