KR100258846B1 - 공작기계용 작업물 송급장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공작기계용 작업물 송급장치에 관한 것으로, 관형의 바디(11)와, 공작물을 파지하도록 바디의 전단부에 회동가능하게 등각도로 이격되어 장착된 복수개의 집게발(13), 바디의 후방에 장착되어 바디(11)를 지지하며 공구 고정용 터렛에 고정되는 지지부재(17), 상기 바디(11)의 내측면과 지지부재(17)의 외측면 사이의 공간에서 조정구(18)의 전면에 지지되고 작동핀(22)통해 집게발의 파지작용을 위한 탄성력을 제공하는 적어도 하나의 환형의 스프링부재(20), 상기 바디에 대하여 지지부재의 돌기(19)의 위치를 조정하여 작업물 직경에 따른 집게발의 벌어지는 정도를 조정하고 바디에 대한 조정구의 위치조정에 의해 집게발에 작용되는 탄성력이 증감되어 집게발의 파지력을 조정하도록 바디(11)의 후측부 내측면과 지지부재의 전측부 외측면 사이에 제공되는 환형의 조정구(18)를 포함한 구성으로, 공작물을 향하여 전진하여 집게발(13)들 사이로 작업물이 인입됨에 따라 스프링부재(20)의 탄성력에 의해 집게발들에 의해 공작물을 파지하도록 구성되어 별도의 송급장치를 구비할 필요가 없어 공작기계의 설치 면적의 감소효과와, 고가의 장비구입에 따른 사용자 부담을 크게 경감시키며 보다 짧은 봉재를 사용하게 되므로 척에 물려 회전함에 따른 동력의 절감효과등이 있다.

Description

공작기계용 작업물 송급장치

본 발명은 자동선반 또는 컴퓨터 수치제어 선반과 같은 공작기계의 작업물 송급장치에 관한 것으로, 특히 예를들어, 공구 터렛에 장착하여 주축의 척에 물린 봉상의 작업물을 소정길이 만큼 송급하도록 소형화된 송급장치에 관한 것이다.

일반적으로, 자동선반등에서는 긴 봉상의 재료로 부터 미리 프로그램된 바에 따라 예를들어, 외경 또는 내경 절삭가공, 드릴링 및 나사가공 등의 가공작업을 하고 소정길이로 절단하여 기계부품을 자동으로 대량 생산하게 된다. 이러한 자동선반은 도 1에 개략적으로 도시된 바와같이 봉상의 작업물(1)을 주축에 설치된 척()에서 물고 회전하면서 예를들어 터렛(2)에 미리 장착된, 가공작업에 필요한 여러 가지 공구(3)들로 위와같이 부품형성에 필요한 가공을 컴퓨터제어하에 수행하게 된다. 이때, 척(4)에 물린 봉상의 작업물(1)는 보통 4m 정도의 것을 한 부품 가공완료시마다 송급되며, 이와같이 길다란 봉재의 경우 그 자체가 정확히 일직선으로 되어 있지 못하고 후방측의 자유단부측이 자체 무게로 인하여 휘게 되어 가공작업시 척에 물려 회전하게 되면 진폭이 커져서 공작기계 자체에 무리가 가고 사고의 위험도 있으며, 부품의 정확한 치수가공이 어렵게 된다.

따라서, 이러한 길다란 봉재 가공의 경우에는 통상적으로 후방측을 회전가능하게 지지하는 방진구의 기능을 가지며 가공되는 부품 길이만큼 일정 시간간격으로 송급하는 송급장치(5)가 필수적으로 제공되어야 한다.

그러나, 이러한 송급장치(5)는 예를들어 길다란 봉재로 부터 부품을 가공하는 자동선반(6)에서는 기본적으로 설치되어야 하며 부품가공에 연동하여 봉재를 송급해야 하므로 자동선반에 제공된 (도시되지 않은) 컴퓨터에 의해 제어되도록 구성됨에 따라 수천만원에 달하는 고가로서 사용자에게 큰 부담이 되고, 부피가 커서 설치시 점유면적이 큰 문제가 있었다.

본 발명은 상술한 종래의 자동선반과 같은 공작기계의 작업물 송급장치에 따른 문제를 해소하기 위하여 소형화하여 공구터렛에 간편하게 장착하도록 되어 척에 물린 봉재의 작업물을 파지수단에 의해 파지하여 터렛의 이동에 의해 작업물을 송급하는 공작기계용 작업물 송급장치의 제공을 목적으로 한다.

도 1은 종래 송급장치를 구비한 자동선반의 개략적인 측면도.

도 2는 본 발명의 송급장치의 사시도.

도 3은 도 2의 선 A-A에 의한 송급장치의 단면도.

도 4는 도 3의 스프링판부재들의 분해사시도.

도 5는 본 발명에 따른 송급장치의 사용상태도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 송급장치 11 : 바디 13 : 집게발

16 : 핀 17 : 지지부재 18 : 조정구

20 : 스프링부재 22 : 작동핀

본 발명에 따른 공작기계용 공작물 송급장치는 관형의 바디와, 공작물을 파지하도록 바디의 전단부에 회동가능하게 등각도로 이격되어 장착된 복수개의 집게발, 바디의 후방에 고정되어 바디를 지지하며 공구홀더에 고정되는 지지부재, 상기 집게발의 내측으로의 회동각도를 제한하도록 지지부재의 위치를 조정함과 아울러 집게발의 탄성적인 파지력을 조정하도록 바디의 내측면과 지지부재 외측면 사이에 제공되는 환형의 조정구, 집게발에 탄성적인 파지력을 제공하도록 상기 바디의 내측면과 지지부재의 외측면 사이의 공간에서 조정구의 전면에 지지되어 제공되는 적어도 하나의 환형의 스프링부재, 전단부가 상기 집게발의 저면과 접촉하도록 바디의 전면벽에 관통하여 제공되어 집게발을 바디의 중심축방향으로 회동시키는 방향으로 상기 스프링부재의 탄성력을 각각의 집게발에 전달하는 복수개의 작동핀부재를 포함하여 공작물을 향하여 전진하여 집게발들 사이로 공작물이 인입됨에 따라 스프링부재의 탄성력에 의해 집게발들에 의해 공작물을 파지하도록 구성된다.

이하에서는 본 발명의 공작기계용 공작물 송급장치의 실시예를 도시한 도면을 참고하여 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 2와 도 3에 있어서, 본 발명에 따른 송급장치(10)는 후측부가 관형으로 형성된 바디(11)와, 바디의 전면벽에 형성된 요홈(12)들에서 각각 바디의 중심축을 중심으로 하여 방사상으로 배치되어 반경방향으로 회동가능하게 장착되는 L자형의 3개의 집게발(13)을 포함한다. 각각의 집게발(13)은 그 기부(14)가 바디(11)의 전면벽(15)에 형성된 요홈에서 핀(16)에 의해 회동가능하게 장착되며, 상기 핀(16)은 그 자유단부에 나사가 형성되어 바디(11)에 나사결합되어 고정된다. 상기 집게발(13)의 선단부는 전면이 경사져 있어서 추후 상세히 설명되겠지만 바디와 함께 집게발의 전진에 따라 가공할 작업물이 집게발들을 반경방향 외측으로 밀면서 인입될 수 있도록 한다.

상기 바디(11)에는 그 후측의 관형부의 빈 공간에 지지부재(17)가 장착되어 바디(11)를 지지하며, 송급장치를 터렛에 장착할 때 바디의 관형부로 부터 돌출되는 부분이 터렛에 삽입고정된다. 상기 지지부재(17)에 대한 바디(11)의 길이방향 위치를 조정하도록 바디의 내측면과 지지부재 외측면 사이에 제공되는 환형의 조정구(18)가 제공되며, 바디와 조정구 및 지지부재의 대응면들에는 나사가 형성되어 결합되는 위치에 따라 지지부재(17)에 대한 바디(11)의 위치가 조정된다.

상기 지지부재(17)의 전단부에는 돌기(19)가 형성되어 있으며, 돌기는 바디의 중심축상에서 상기 집게발(13)들의 기부(14)들의 단부들을 지지하여 가공할 작업물이 집게발들의 선단부 사이의 공간으로 인입될 수 있도록 벌림상태를 유지한다. 이에 대한 조정은 조정구(18)를 회전하여 지지부재(17)에 대하여 바디(11)의 위치를 조정함으로써 이루어진다.

즉, 조정구를 회전하여 지지부재(17)에 대하여 바디(11)가 후방으로 이동하게 되면 지지부재 선단의 돌기(19)가 집게발(13)들의 기부의 단부들을 밀어 집게발들이 반경방향 외측으로 벌어지게 회동하게 되어 집게발들 사이의 공간이 확대됨으로써 집게발의 초기 벌어진 상태가 커서 더 큰 직경의 공작물의 인입을 허용하여 송급할 수 있게 한다. 반대로, 조정구(18)에 의해 바디(11)가 지지부재(17)로 부터 빠져나오게 되면 집게발들의 기부 단부들을 지지하는 돌기가 후퇴하여 후술하는 스프링부재의 탄성력에 의해 집게발들의 초기 벌어진 상태가 좁아지게 되어 상대적으로 직경이 작은 봉재의 작업을 파지하여 송급할 수 있게 된다.

상기 바디(11)의 내측면과 지지부재(17)의 외측면 사이의 공간에서 조정구(18)의 전면에 지지되어 적어도 하나의, 본 실시예에서는 측면이 사다리꼴이고 환형의 판상으로 된 3개의 스프링부재(20)가 도 4에서 분해도로 도시된 바와같이 서로 반대측으로 맞대어져 제공되며, 그 앞에는 환형의 평판(21)이 제공된다. 또한, 상기 환형 평판(21)에 일단이 접촉되고 타단은 집게발(13)의 기부 저면에 접촉하도록 바디의 전면벽(15)을 관통하여 각각의 집게발에 대응하여 작동핀(22)이 제공되어 스프링부재(20)들로 부터의 탄성력을 집게발에 전달하여 집게발(13)들이 바디의 중심축을 향해 회동하도록 작용한다. 조정구(18)의 바디(11)에 대한 위치조정에 의해 집게발(12)에 작용하는 스프링부재(20)의 탄성력이 조정된다. 조정구(18)가 바디속으로 더 전진하면 스프링부재의 탄성력이 증대되어 집게발을 내측으로 회동시키는 힘이 커져서 집게발의 파지력이 커지고 반대로, 조정구가 바디로 부터 후퇴되면 스프링부재의 압축이 완화됨에 따라 집게발에 작용하는 힘이 감소되어 집게발의 파지력이 감소된다.

이상과 같은 송급장치의 구성에 따른 작용효과를 도 5의 사용상태도를 참고하여 상세히 설명하기로 한다.

예를들어 자동선반으로 봉상의 작업물로 부품을 가공하고자 할 때 도면에 도시된 바와같이 자체적인 무게 및 절삭력에 의한 변형이 심각한 정도로 발생하지 않을 정도의 길이로, 예를들어 1 - 1.2m로 절단한 봉재를 척(23)에 물려 회전시키면서 가공할 부품의 형상 가공작업에 필요한 공구들을 모두 구비한 터렛(24)에 본 발명에 따른 송급장치(10)를 장착고정한다. 본 발명의 송급장치는 예를들어 직경이 10 - 45 mm의 봉재로 부품을 가공하는 경우에 특히 적합하다. 가공한 봉재를 소정길이로 송급한 상태에서 공지된 방법으로 터렛을 작업위치로 이동시켜 그에 장착된 공구로 부품을 가공하여 절단한 다음에, 터렛(24)을 테이블에서 이동시켜 척(23)에 물린 봉재의 중심축선상에 송급장치(10)를 배치시키고, 이어서 터렛을 봉재를 향하여 보다 전진시킴에 따라 집게발(13)들의 선단에 봉재(25)의 단부가 닿게 될 때 경사면(26)에 터렛의 이송에 의한 봉재의 삽입력이 집게발의 파지력에 대항하여 작용하게 되어 각각의 집게발들이 핀(16)을 중심으로 반경방향 외측으로 회동하여 벌어지면서 봉재의 단부가 인입된다. 이때, 집게발(13)들 각각이 회동됨에 따라 그 기부(14)의 저면에 접촉된 작동핀(22)들이 후퇴되면서 스프링부재(20)가 압축되어 그 탄성력에 의해 집게발들에 초기위치로의 복원력이 작용하게 함으로써 집게발들이 봉재의 외면에 맞물려 견고하게 파지하게 된다. 이러한 상태에서 봉재를 물고 있는 척(23)이 물림해제 되고 터렛(24)과 함께 송급장치가 소정거리 만큼 후퇴함으로써 봉재는 가공할 부품 길이만큼 송급되며, 그런다음 다시 척(23)이 봉재를 견고하게 물도록 하고 터렛과 함께 송급장치(10)가 더 후퇴하면 집게발(13)들의 선단들은 봉재의 표면에서 슬라이드되어 봉재 단부로 부터 벗어나게 되고, 터렛이 회전하여 부품생산에 가장 먼저 수행해야할 가공작업에 필요한 공구를 정위치시킨 다음 가공작업을 수행한다.

상기한 척의 개방 및 물림작동과 터렛의 이동에 필요한 모든 순차적인 작동은 종래 자동선반등에서 사용되는 바와같이 제어프로그램에 미리 프로그램된 바에 순차적으로 자동으로 제어되어 이루어진다. 또한, 가공할 봉재의 직경에 따라 조정구(18)를 조작하여 돌기(19)가 집게발의 기부에 작용하는 지지부재(17)의 위치를 조정함으로써 집게발(13)들의 초기의 벌어진 상태를 조정함과 아울러 조정구의 위치조정으로 스프링부재의 압축정도가 조정됨에 따라 스프링부재의 압축에 의한 탄성력으로 집게발의 파지력이 조정되어 집게발에 의해 봉재가 견고하게 파지된다.

이상과 같이 본 발명에 따른 송급장치를 자동선반과 같은 공작기계의 공구들이 장착되는 터렛에 함께 장착하여 공작기계에 이미 내장된 프로그램에 따라 자동제어하에 작업물을 파지송급하여 봉재와 같은 작업물을 연속적으로 자동으로 가공하도록 함으로써, 종래와 같은 별도의 송급장치를 구비할 필요가 없어 공작기계의 설치 면적의 감소효과와, 고가의 장비구입에 따른 사용자 부담을 크게 경감시키며 보다 짧은 봉재를 사용하게 되므로 척에 물려 회전함에 따른 동력의 절감효과등이 있다.

Claims (4)

1. 관형의 바디(11)와, 작업물을 파지하도록 바디의 전단부에 회동가능하게 등각도로 이격되어 장착된 복수개의 집게발(13), 바디의 후방에 장착되어 바디(11)를 지지하며 공구 고정용 터렛에 고정되는 지지부재(17), 상기 지지부재에 대하여 바디의 길이방향 위치를 조정하여 가공할 작업물의 크기에 따른 집게발의 초기 벌림정도를 조정하도록 하고 바디(11)의 후측부 내측면과 지지부재의 전측부 외측면 사이에 제공되는 환형의 조정구(18), 상기 바디(11)의 내측면과 지지부재(17)의 외측면 사이의 공간에서 조정구(18)의 전면에 지지되도록 제공되며 조정구의 위치조정에 의해 집게발에 작용하는 탄성력이 조정되는 적어도 하나의 환형의 스프링부재(20), 전단부가 상기 집게발의 저면과 접촉하도록 바디의 전면벽(15)에 관통하여 제공되어 집게발(13)을 바디의 중심축방향으로 회동시키는 방향으로 상기 스프링부재의 탄성력을 각각의 집게발에 전달하는 복수개의 작동핀(22)을 포함하여 공작물을 향하여 전진하여 집게발(13)들 사이로 작업물이 인입됨에 따라 스프링부재(20)의 탄성력에 의해 집게발들에 의해 공작물을 파지하도록 구성된 공작기계용 작업물 송급장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 스프링부재(20)는 측면이 사다리꼴형상의 3개의 환형판들이 서로 대향되게 접촉배치된 것을 특징으로 하는 공작기계용 작업물 송급장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 집게발(13) 각각은 L자형상으로 하측의 기부(13)가 핀(16)에서 스프링부재의 탄성력에 대항하여 회동하도록 된 것을 특징으로 하는 공작기계용 작업물 송급장치.
4. 제 1항에 있어서, 상기 지지부재(17)는 집게발들의 회동각을 제한하도록 집게발(13)들의 기부들과 접촉하는 돌기(19)가 선단에 제공된 것을 특징으로 하는 공작기계용 작업물 송급장치.