KR100321960B1 - 주축이 이송되는 공작물의 양측가공용 수직 다두선반 - Google Patents

Abstract

본 발명은 단일의 공작기계를 통해 공작물의 양측을 순차적으로 가공함에 있어서, 공작물 양측의 위치 변경시 제 1,2주축대를 서로 마주보게 회전시킨후 공작물을 주축이 직접 교체함으로서, 공작물의 교체시간을 단축함은 물론, 공작물의 교체를 가공영역의 외부에서 이루어 지게 함에 따라 가공시 발생되는 칩으로 인해 발생되는 고장을 방지할 수 있고, 공작물을 공급하거나 배출할 경우에 주축이 직접 공작물을 컨베이어 상에서 수취하거나 컨베이어로 올려놓을 수 있도록 하는 주축이 이송되는 공작물의 양측가공용 수직 다두선반에 관한 것으로, 그 구성을 설명하면 다음과 같다.

후방의 중간에는 수평의 베드가 형성되어 있는 프레임과, 상기 베드에 장착되어 공작물을 가지고 X축을 따라 각각 이동되며 서로 반대방향으로 90도 회전이 가능한 주축을 보유하고 있는 제 1,2주축대와, 상기 제 1,2주축대의 측 하부에 위치되며 전방으로 90도가 회전되는 터릿을 보유하고 있는 제 1,2공구대와, 상기 프레임의 전방 양측에 장착되어 상기 터릿에 공구를 공급하며 다종의 공구가 취합되어 있는 공구교환장치와, 상기 프레임 양측의 중간에 위치되어 공작물을 공급,배출시키는 공급,배출 컨베이어로 이루어짐을 특징으로 하는 것이다.

Description

주축이 이송되는 공작물의 양측가공용 수직 다두선반{The vertical multi-spindle lathe cutting bilateral}

본 발명은 공작물의 양측 가공용 수직 다두선반에 관한 것으로서, 좀더 상세히 설명하면, 단일의 공작기계를 통해 공작물의 양측을 가공함에 있어서, 공작물을 가공측으로 위치를 변경할 경우에 제 1,2주축대를 서로 마주보게 회전시킨후 공작물을 주축이 직접 교체함으로서, 중앙에 위치된 공작물의 연결장치를 삭제하여 구조를 간단히 하고, 공작물의 교체를 가공영역의 외부에서 이루어 지게 함으로서 가공시 발생되는 칩으로 인해 발생되는 고장을 방지할 수 있는 동시에, 공작물의 제 1,2주축을 통해 공급/배출을 직접적으로 수행 할 수 있게 하는 공작물의 양측가공용 수직 다두선반에 관한 것이다.

일반적으로 CNC 선반은, 베드의 일측에 위치되어 공작물의 일단이 고정되는 주축대와, 베드에 장착되어 여러 공구가 장착되어 있는 터릿을 보유하고 이동하는 공구대와, 베드에 타측에 장착되어 있는 심압대로 이루어진 것이다.

따라서, 상기와 같이 구성된 선반을 통해 공작물을 가공할 경우에는 먼저 상기 주축대에 공작물의 일측을 고정한후, 상기 공구대에 장착된 터릿을 회전시켜 적정한 공구를 선택한다. 다음 공구대를 X,Z축으로 이동시켜 공작물의 타측을 가공하는 것이다.

그후 반대로, 가공이 않된 공작물의 일측을 가공할 경우에는 별도의 오터체인져를 이용하여 공작물을 척에서 분리시킨후, 공작물을 180도 회전시켜 다시 척에 고정한 다음 가공을 진행하는 것이 일반적이 었다.

그러나 상기와 같은 동작을 통해 공작물을 가공할 경우에는, 공작물의 위치를 변경할 경우 시간이 과다함에 따라서, 제품의 생산성이 떨어지는 문제점을 가지고 있었다.

이에 최근에는 상기와 같은 문제점을 해결하고자, 단일의 공작기계에서 공작물의 양측을 동시에 가공하는 다두 수직선반이 알려져 있는데, 먼저 그 구성을 설명하면 다음과 같다.

도 4에 도시된 바와같이, 후방의 중간에는 베드(101)가 형성되어 있는 프레임(100)과, 상기 베드(101)에 장착되어 X축을 따라 각각이 별도로 이동되는 제 1주축대(102)및 그 하부에 고정되어 있는 제 2주축대(103)와, 상기 제 1주축대(102)의 하부 외측에 고정되며 터릿을 보유하는 제 1공구대(105)와, 상기 제 2주축대(103)의 상부 일측에 위치되며 터릿을 보유하고 X,Y축으로 이동되는 제 2공구대(106) 및, 제 2공구대(106)의 하부에 고정되어 완 가공된 공작물을 외부로 유출시키는 공작물 홀더(104)로 이루어진 것이다.

따라서, 상기와 같이 구성된 선반을 이용하여 공작물을 가공할 경우에는. 먼저, 제 1주축대(102)를 일측으로 이동시켜 외부에 적재된 공작물(W)의 일측부(W1)를 수취한후 원위치로 복귀시킨 다음, 상기 제 1공구대(105)를 작동시켜 공작물(W)의 타단부(W2)를 가공하고, 다시 제 1주축대(102)를 타측으로 이동시켜 상기 제 2주축대(103)의 상측으로 타측부(W2)가 가공된 공작물(W)을 올려놓고 제 1주축대(102)를 원위치로 복귀시킨다.

그후, 상기 제 2공구대(106)를 작동시켜 공작물(W)의 일단부(W1)를 가공하고, 공작물 홀더(104)로 공작물을 집어올린후 제 2공구대(106)를 타측으로 이동시켜 가공된 공작물(W)을 집어올려 외부로 배출시키는 과정을 통해 공작물의 가공을 완료하는 것이다.

그러나, 상기와 같이 구성된 종래의 다두 수직선반에 있어서, 공작물(W)의양측 위치를 변경할 경우에는 제 1주축대(102)와 제 2공구대(106)가 모두 X축을 따라 긴 행정으로 이동됨에 따라서, 공작물의 교체시간의 많이 걸리고, 구조적으로 불안정해지는 문제점을 가지고 있었다.

또한, 상기 제 2공구대(106)의 하부에 별도의 공작물 홀더(104)를 장착해야 함으로서, 장치의 단가가 올라가는 문제점도 가지고 있었다.

또, 제 2주축대(103)가 하부의 베드에 고정되어 있어 칩의 제거와 절삭유 공급에 따른 문제점과, 상기 공작물 홀더(104)가 선반의 가공영역 내에 장착됨에 따라 가공시 발생되는 칩이 상기 공작물 홀더(104)에 투입됨으로서, 자동 운전시 장치의 정지 원인이 되는 문제점도 가지고 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 발명된 것으로, 공작물의 양측을 단일의 공작기계로 가공함에 있어서, 공작물 양측의 위치를 변경할 경우에는 제 1,2주축대를 상부에 배치하여 X,Z축으로 이동시키고 서로 마주보게 회전시켜 공작물을 교체함으로서, 주축에서 공작물의 공급/배출을 직접적으로 실행할 수 있도록 하는 주축이 이동되는 공작물의 양측 가공용 수직 다두 선반을 제공함에 목적이 있는 것이다.

또한, 공작물의 교체를 가공영역의 외부에서 이루어지게 함으로서, 가공시 발생되는 칩으로 인한 고장을 방지하는 목적도 가지는 것이다.

또, 제 1,2주축대 사이의 하측에 별도의 에어공급부를 장착함으로서, 가공중 발생되는 칩으로 인해 공작물의 가공 정밀도가 떨어지는 것을 방지할 수 있는 목적도 가지는 것이다.

또, 각 주축대의 측부에 장착되어 있는 공구대에서 보유하는 터릿을 전방으로 회전 가능한 터릿을 보유하고, 그 양측에는 다수의 공구가 장착되어 있는 공구교환장치를 장착함으로서, 자동으로 공구를 교환할 수 있는 목적도 가지는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 후방의 중간에는 수평의 베드가 형성되어 있는 프레임과, 상기 베드에 장착되어 X축을 따라 각각 이동되며 서로 반대 방향으로 90도 회전되는 주축을 보유하고 있는 제 1,2주축대와, 상기 제 1,2주축대의 측 하부에 위치되며 전방으로 90도가 회전되는 터릿을 보유하고 있는 제 1,2공구대와, 상기 프레임의 전방 양측에 장착되어 상기 터릿에 공구를 공급하며 다종의 공구가 회전되는 공구 교환장치와, 상기 프레임 양측의 중간에 위치되어 공작물을 공급,배출시키는 공급,배출 컨베이어로 이루어짐을 특징으로 하는 것이다.

도 1은 본 발명의 선반을 나타낸 정면도.

도 2는 본 발명의 선반을 나타낸 평면도,

도 3은 본 발명의 선반을 나타낸 측면도.

도 4는 종래의 선반을 나타낸 정면도.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 프레임

11 : 베드

2 : 제 1주축대

21 : 주축

211 : 척

22 : 주축 회전모터

3 : 제 2주축대

31 : 주축

211 : 척

32 : 주축 회전모터

4 : 제 1공구대

41 : 기대

411 : 터릿 회전모터

42 : 터릿 고정브라켓

43 : 터릿

5 : 제 2공구대

51 : 기대

511 : 터릿 회전모터

52 : 터릿 고정브라켓

53 : 터릿

6 : 공급 컨베이어

7 ; 배출 컨베이어

8 : 에어공급부

81 : 취합박스

9 : 공구 교환장치

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 선반을 나타낸 정면도이고, 도 2는 본 발명의 선반을 나타낸 평면도이며, 도 3은 본 발명의 선반을 나타낸 측면도로서, 그 구성을 설명하면 다음과 같다.

후방의 중간에는 수평의 베드(11)가 형성되어 있는 프레임(1)과,

상기 베드(11)에 장착되어 X축을 따라 각각 이동되며 서로 반대 방향으로 90도 회전이 가능한 주축(21,31)을 보유하고 있는 제 1,2주축대(2,3)와,

상기 제 1,2주축대(2,3)의 측 하부에 위치되며 전방으로 90도 회전이 가능한 터릿(43,53)을 보유하고 있는 제 1,2공구대(4,5)와,

상기 프레임(1) 양측의 중간에 위치되어 공작물(W)을 공급,배출하는 공급,배출 컨베이어(6,7)로 이루어짐을 특징으로 하는 것이다.

특히, 상기 프레임(1)의 중간 하측에는 제 1 또는 제 2 주축대(2or3)에 고정된 공작물(W)의 가공시 또는 가공후에 칩을 불어내기 위한 에어공급부(8)가 형성되어 있는 것이다.

그리고, 상기 프레임(1)의 전방 양측에는 상기 전방으로 90도 회전되는 터릿(43,53)에서 공구를 용이하게 수취할 수 있도록 다종의 공구를 보유한 공구 교환장치(9)가 장착되어 있는 것이다,

이를 좀더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

상기 제 1,2주축대(2,3)의 중간에는 주축 회전모터(22,32)가 장착되고, 이 주축 회전모터(22,32)의 회전축은 주축(21,31)의 중간에 고정되어 있고, 주축(21,31)의 하단에 장착되어 공작물(W)을 고정하는 척(211,311)은 제어부(도시않됨)를 통해 필요에 따라 착탈 기능을 갖는 것이다.

상기 제 1,2공구대(4,5)는, 하부에 위치되어 프레임에 고정되어 있으며 내부에는 터릿 회전모터(411,511)가 장착되어 있는 기대(41,51)와, 상기 터릿 회전모터(411,511)의 회전축과 고정되어 전방으로 90도 회전되는 터릿 고정브라켓(42,52) 및, 다수의 공구가 장착되어 있는 터릿(43,53)으로 이루어진 것이다,

특히 상기 제 1,2 공구대(4,5)의 외측에 고정되어 다수의 준비된 공구를 가지고 있으며, 피요시 터릿(43,53)의 공구와 교환을 행하는 공구 교환장치(9)가 장착되어 있는 것이다.

또한, 상기 에어공급부(8)는 별도의 에어 컴퓨레셔(도시않됨)와 연결되어 가공중에 계속적으로 에어를 공작물(W)의 표면에 불어주어 칩 및 절삭유를 제거하는 역할을 하는 것이며, 이 에어공급부(8)의 하측에는 가공시 발생되는 칩을 후면 또는 측면으로 배출하기 위하여 취합박스(81)가 장착되어 있는 것이다.

이하 상기와 같이 구성된 본 발명의 작동관계를 설명하면 다음과 같다.

도 1내지 도 3에 도시된 바와같이, 먼저, 제 1주축대(2)를 일측으로 이동시켜 공급 컨베이어(6)로 공급된 공작물(W)의 일측부(W1)를 수취한후, 제 1주축대(2)를 원위치로 복귀시킨 다음, 상기 제 1공구대(4)를 작동시켜 공작물(W)의 타단부(W2)를 가공한다.

다음 제 1주축대(2)의 중앙에 장착되어 있는 주축 회전모터(22)와 제 2주축대(3)의 중앙에 장착되어 있는 주축 회전모터(32)를 서로 반대방향으로 90도씩 회전시켜 주축(21,31)의 하측에 장착되어 있는 척(211,311)을 서로 마주보게 한다.

다음 제 1,2주축대(2,3)를 중앙으로 이동시킴과 동시에 제 2주축대(3)에 장착된 척(31)을 통해 가공된 공작물(W)의 타측부(W2)를 수취함과 동시에, 제 1주축대(2)에 장착된 척(21)을 해제 함으로서, 공구의 양측 위치를 변경하는 것이다.

다음 상기 제 1,2주축대(2,3)의 주축을 90도 회전시켜 수직으로 세움과 동시에 베드(11)에서 이동시켜 원위치로 복귀시킨 다음, 상기 제 2주축대(3)에 고정된 공작물(W)의 일측부(W1)를 제 2공구대(5)로 가공한후, 제 2주축대(3)를 타측으로 이동시켜 가공된 공작물(W)을 배출 컨베이어(7)상에 올려 놓음으로서 공작물 가공의 1행정을 마감하는 것이다. 따라서, 상기와 같은 공정은 계속적으로 반복 진행되는 것이다.

상술한 바와 같은 본 발명은, 공작물 양측의 위치 변경시 제 1,2주축대를 서로 마주보게 회전시켜 주축을 통해 직접적으로 교체함에 별도의 공작물의 교체장치를 필요없게 하는 효과가 있는 것이다.

또한, 공작물의 교체를 가공영역의 외부에서 이루어 지게 하고 종래의 공작물 홀더를 삭제하여, 가공시 발생되는 칩으로 인한 고장을 방지하는 효과도 있는 것이다.

또, 제 1,2주축대의 중간 하측에 별도의 에어공급부를 장착함으로서, 가공중 발생되는 칩으로 인한 공작물의 가공정도가 떨어지는 것을 방지하는 효과도 있는 것이다.

또, 각 주축대의 측부에 장착되어 있는 공구대에서 보유하는 터릿을 전방으로 회전 가능하게 하고 전방 양측에 공구 회전부를 장착함으로서, 자동으로 공구의 교환을 가능케 하는 효과도 있는 것이다.

본 발명은 도면에 도시된 일실시예를 참고로 설명 되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에 통상의 지식을 지닌자라면 이로부터 다양한 변형및 균등한 타실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

Claims (5)

1. 후방의 중간에는 수평의 베드(11)가 형성되어 있는 프레임(1)과,

   상기 베드(11)에 장착되어 X축을 따라 각각 이동되며 서로 반대 방향으로 90도 회전되는 주축(21,31)을 보유하고 있는 제 1,2주축대(2,3)와,

   상기 제 1,2주축대(2,3)의 측 하부에 위치되며 전방으로 90도가 회전되는 터릿(43,53)을 보유하고 있는 제 1,2공구대(4,5)와,

   상기 프레임(1)의 전방 양측에 장착되어 상기 터릿(43,53)에 공구를 공급하며 다종의 공구가 회전되는 공구 교환장치(9)와,

   상기 프레임(1) 양측의 중간에 위치되어 공작물(W)을 공급,배출시키는 공급,배출 컨베이어(6,7)로 이루어짐을 특징으로 하는 주축이 이송되는 공작물의 양측가공용 수직 다두선반.
2. 제 1항에 있어서, 상기 제 1,2주축대(2,3)의 중간에는 주축 회전모터(22,32)가 장착되고, 이 주축 회전모터(22,32)의 회전축은 주축(21,31)의 중간에 고정되며, 좌우로 90도 회전하는 주축(21,31)의 하단에 장착된 척(211,311)은 제어부를 통해 필요에 따라 공작물의 공급과 배출 및 착탈이 가능함을 특징으로 하는 주축이 이송되는 공작물의 양측가공용 수직 다두선반.
3. 제 1항에 있어서, 상기 제 1,2공구대(4,5)는, 하부에 위치되어 프레임에 고정되어 있으며 내부에는 터릿 회전모터(411,511)가 장착되어 있는 기대(41,51)와, 상기 터릿 회전모터(411,511)의 회전축과 고정되어 전방으로 90도 회전되는 터릿 고정브라켓(42,52) 및, 다수의 공구가 장착되어 있는 터릿(43,53)으로 구성됨을 특징으로 하는 주축이 이송되는 공작물의 양측가공용 수직 다두선반.
4. 삭제
5. 제 1항에 있어서, 상기 프레임(1)의 중간 하측에는 제 1,2주축대(2,3)에 고정된 공작물(W)의 가공시 칩을 불어내기 위한 에어 공급부(8)가 장착되며, 이 에어공급부(8)의 하측에는 가공시 발생되는 칩을 좌우측으로 배출하는 취합박스(81)가 장착됨을 특징으로 하는 주축이 이송되는 공작물의 양측가공용 수직 다두선반.