KR100437528B1 - 리드스크류의 양측 단부 자동 절삭가공장치 - Google Patents
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Abstract
바닥에 고정 설치되는 하부와, 기계장치의 작동구성요소들이 설치되는 중간부 및 제어반이 설치되는 상부로 구성되는 기계본체와; 상기 기계본체 중간부의 전면 중앙에 전,후방을 향해 한줄로 고정 설치되는 왕복용 레일과; 상기 왕복용 레일상에 왕복이동이 가능하게 설치된 채 반제품 리드스크류의 양단이 돌출된 상태로 붙잡고 왕복이동하는 스크류이송장치와; 상기 본체 중간부의 후방에 설치되어 상기 스크류이송장치를 전,후방향으로 일정거리를 반복해서 왕복이동시키는 이송용 공압실린더와; 상기 왕복용 레일의 전단을 기준하여 본체 중간부 양측에 좌,우방향으로 고정 설치된 양측 이동용 레일 각각에 좌,우로 이동가능하게 설치되는 작동체와, 상기 작동체를 관통한 상태로 결합되는 중공원통체와, 상기 중공원통체의 내측 중공부에 회전가능하게 설치되는 회전스핀들 및 상기 회전스핀들의 자유단에 편심상태로 부착되어 반제품 리드스크류의 단부를 절삭가공하는 바이트가 장착된 구성으로 되어 있는 양측의 절삭가공장치와; 상기 절삭가공장치 각각의 중공원통체 외단측에 수직상으로 고정된 커버체의 상단에 설치되며, 상기 커버체의 하단에 수용된 회전스핀들에 축착된 연동풀리에 회전동력을 전달하는 양측의 구동모터와; 상기 이동용 레일 각각의 외단측에 연결된 상태로 고정 설치되며, 상기 절삭가공장치를 왕복레일을 향해 동시에 전진 및 후진작동시키는 양측 서보모터를 구성하여서 된 것을 특징으로 하는 발명이다.
Description
본 발명은 오디오 및 비디오의 콤팩트 디스크(Compact Disc)에 기록된 음향 및 영상을 재생하는 CD 플레이어(Compact Disc Player)의 광픽업을 안내하는 리드 스크류(LEAD SCREW)의 양측 단부를 동시에 자동으로 절삭가공하는 장치에 관한 것이다.
일반적으로 오디오 및 비디오 전자제품에 있어서 콤팩트 디스크를 재생하는 CD 플레이어의 광픽업은 소형축에 설치되어 왕복이동하도록 구성되어 있으며, 특히 상기의 광픽업을 진동없이 왕복이동시키기 위하여 스크류가 형성된 리드스크류(또는 슬레드 스크류라고도 함)를 사용하고 있다.
종래 기술에서는 자동선반을 이용하여 리드스크류를 제조하여 왔으나, 이는 리드스크류의 본체에 나선상으로 형성되는 스크류에서부터 양단부 모두를 절삭가공해야 하기 때문에 많은 시간과 인력이 소요되어 생산성이 저조할 뿐 아니라 생산단가가 비싸지게 된다는 것이 문제점으로 지적되어 왔다.
상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 발명으로서 국내 특허 제189284호(이하 선행특허라 함)가 제안된 바 있다.
상기한 선행특허는 금속선재를 소재로 하고, 그 소재를 헤더가공공정과 롤링가공공정으로 제조하므로서 종래 기술에 비하여 리드스크류의 생산성을 증대시킬 수 있는 장점을 가지고 있다.
그러나, 상기한 선행특허는 헤더가공공정의 특성상 소재의 양단을 동시에 가공하지 못하고 소재의 일단을 가공한 후에 108°회전 및 이송시켜서 타단을 가공하기 때문에 소재의 일단을 가공한 후 타단을 가공하는데 소요되는 시간만큼 생산량이 저하된다는 것이 단점으로 지적되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술 및 선행특허에서 나타나는 제반 사항을 감안하여 창출한 것으로, 본 발명은 소재를 롤링다이스를 이용한 롤링가공공정으로 원하는 외경 및 피치을 가지는 반제품의 리드스크류를 얻은 다음 그 반제품의 리드스크류 양단부를 동시에 절삭가공하므로서 완성품의 리드스크류의 생산성을 높일 수 있는 장치를 제공함에 목적을 두고 발명한 것이다.
본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로서,
바닥에 고정 설치되는 하부와, 기계장치의 작동구성요소들이 설치되는 중간부 및 제어반이 설치되는 상부로 구성되는 기계본체와;
상기 기계본체 중간부의 전면 중앙에 전,후방을 향해 한줄로 고정 설치되는 왕복용 레일과;
상기 왕복용 레일상에 왕복이동이 가능하게 설치된 채 반제품 리드스크류의 양단이 돌출된 상태로 붙잡고 왕복이동하는 스크류이송장치와;
상기 본체 중간부의 후방에 설치되어 상기 스크류이송장치를 전,후방향으로 일정거리를 반복해서 왕복이동시키는 이송용 공압실린더와;
상기 왕복용 레일의 전단을 기준하여 본체 중간부 양측에 좌,우방향으로 고정 설치된 양측 이동용 레일 각각에 좌,우로 이동가능하게 설치되는 작동체와, 상기 작동체를 관통한 상태로 결합되는 중공원통체와, 상기 중공원통체의 내측 중공부에 회전가능하게 설치되는 회전스핀들 및 상기 회전스핀들의 자유단에 편심상태로 부착되어 반제품 리드스크류의 단부를 절삭가공하는 바이트가 장착된 구성으로 되어 있는 양측의 절삭가공장치와;
상기 절삭가공장치 각각의 중공원통체 외단측에 수직상으로 고정된 커버체의 상단에 설치되며, 상기 커버체의 하단에 수용된 회전스핀들에 축착된 연동풀리에 회전동력을 전달하는 양측의 구동모터와;
상기 이동용 레일 각각의 외단측에 연결된 상태로 고정 설치되며, 상기 절삭가공장치를 왕복레일을 향해 동시에 전진 및 후진작동시키는 양측 서보모터;
를 구성하여서 된 것을 특징으로 하는 것이며,
또한 상기 왕복용 레일의 후단을 기준하여 스크류이송장치의 일측에는 저장 및 공급통에 저장된 반제품 리드스크류를 하나씩 상기 스크류이송장치에 공급하는 공급용 공압실린더를 설치하며, 상기 스크류이송장치의 타측에는 공급용 공압실린더의 공급작동에 의하여 스크류이송장치에서 배출되는 완성품 리드스크류를 받아서저장부로 이송시키는 콘베이어를 설치한 것을 특징으로 하는 것이며,
또한 상기 절삭가공장치는 회전스핀들 자유단에 편심상태로 부착된 바이트를 회전시켜서 반제품 리드스크류의 단부를 절삭가공토록 하며, 또한 상기 바이트의 절삭날은 반제품 리드스크류 단부의 외경 및 단면을 동시에 절삭가공할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 것이다.
도 1 및 도 2는 본 발명을 설명하기 위하여 정면에서 본 작동상태도.
도 3 내지 도 7은 본 발명을 설명하기 위하여 평면에서 본 작동상태도로서,
도 3은 스크류이송장치가 리드스크류를 이송하기 전 상태이며,
도 4는 스크류이송장치가 리드스크류를 절삭가공장치측으로 이송시킨
상태이고,
도 5는 절삭가공장치가 리드스크류 양단부를 절삭가공하는 상태이며,
도 6은 절삭가공장치의 절삭가공 완료 후 스크류이송장치가 원위치로 복
귀한 상태이고,
도 7은 공급용 공압실린더가 리드스크류를 스크류이송장치에 공급하는
상태 및 스크류이송장치에서 양단부 절삭가공이 완료된 리드스크
류가 배출되는 상태이다.
도 8은 본 발명의 절삭가공장치가 리드스크류의 양단부를 절삭가공하는 상태
를 나타낸 단면도.
도 9는 본 발명의 공급용 공압실린더의 저장 및 공급통에서 리드스크류를 하
나씩 배출시키는 상태를 나타낸 단면도.
도 10은 본 발명의 리드스크류의 양단부를 절삭가공하는 바이트의 일실시예
를 나타낸 사시도.
도 11은 본 발명이 절삭가공하고자 하는 리드스크류로서, 그 양단부가 절삭
가공되지 아니한 반제품 리드스크류의 정면도.
도 12의 (A)(B)(C)는 본 발명으로 반제품 리드스크류의 양단부가 절삭가공
완료된 완제품 리드스크류의 일부를 단면한 정면도들.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 기계본체 2 : 절삭가공장치
3 : 왕복용 레일 4 : 스크류이송장치
5 : 저장 및 공급통 6 : 콘베이어
7 : 구동모터 8 : 서보모터
14 : 이동레일 21 : 작동체
22 : 중공원통체 23 : 회전스핀들
24 : 바이트 25 : 부착구
26 : 커버체 27 : 연동풀리
41 : 이송용 공압실린더 51 : 저장공간
52 : 경사부 53 : 대기통로
54 : 배출통로 55 : 공압실린더
56 : 배출금구 57 : 공급용 공압실린더
61 : 저장부 62 : 저속모터
63 : 안내구 71 : 구동풀리
72 : 벨트 81 : 지지구
82 : 스크류축 83 : 냉각유 공급장치
L1: 반제품 리드스크류 L : 완제품 리드스크류
본 발명의 실시예를 첨부한 도면에 따라서 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1 및 도 2는 본 발명을 설명하기 위하여 정면에서 본 작동상태도이며, 도 3 내지 도 7은 본 발명을 설명하기 위하여 각 장치의 작동상태를 평면도로 나타낸 것이고, 도 8은 본 발명의 절삭가공장치가 리드스크류의 양단부를 절삭가공하는 상태를 나타낸 단면도이며, 도 9는 본 발명의 공급용 공압실린더의 저장 및 공급통에서 리드스크류를 하나씩 배출시키는 상태를 나타낸 단면도이고, 도 10은 본 발명의 리드스크류의 양단부를 절삭가공하는 바이트의 일실시예를 나타낸 사시도이며, 도 11은 본 발명이 절삭가공하고자 하는 리드스크류로서, 그 양단부가 절삭가공되지 아니한 반제품 리드스크류의 정면도이고, 도 12의 (A)(B)(C)는 본 발명으로 반제품 리드스크류의 양단부가 절삭가공 완료된 완제품 리드스크류의 일부를 단면한 정면도들을 도시한 것으로,
도면부호 1은 기계본체를 나타내는 것으로, 상기한 기계본체(1)는 바닥에 고정 설치되는 하부(11)와 기계의 주요 구성요소가 설치되는 중간부(12) 및 주요 구성요소들을 제어하는 제어반이 설치된 상부(13)로 구분되어 있으며, 상기중간부(12)는 그 내부에 설치된 주요 구성요소의 작동상태를 외부에서 육안으로 투시할 수 있도록 투명한 재질 즉, 투명한 아크릴이나 유리로 구성하는데, 절삭가공하조자 하는 반제품 리드스크류(L1)의 투입 및 절삭가공이 완료된 완제품 리드스크류(L)의 인출이 용이함과 동시 상기 중간부(12) 내부에 장착된 구성요소들의 고장수리 및 보수점검이 편리하도록 전면부분과 후면부분은 도어식으로 구성되어 있다.
상기 기계본체(1)의 중간부(12) 전면 좌,우 양측에는 반제품 리드스크류(L1)의 양단부를 절삭가공하는 양측 절삭가공장치(2)가 서로 대칭상으로 마주하도록 설치되어 있으며, 상기 중간부(12)의 전면 중앙측 즉, 상기한 양측의 절삭가공장치(2)의 중앙에는 전,후 방향을 향해 수평상으로 왕복용 레일(3)이 고정 설치되어 있다.
상기 왕복용 레일(3)상에는 반제품 리드스크류(L1)를 이송시키는 스크류이송장치(4)가 전,후방향으로 이동가능하게 설치되어 있다.
상기 스크류이송장치(4)는 왕복용 레일(3)의 후단측에서 반제품 리드스크류(L1)를 공급받은 다음 왕복용 레일(3)의 전단측으로 이동하여 그 반제품 리드스크류가 상기한 양측의 절삭가공장치(2) 사이의 중앙에 위치로 이송시키는 작동을 담당하는데, 상기 스크류이송장치(4)에 의하여 이송되는 반제품 리드스크류(L1)는 그 양측 단부가 스크류이송장치(4)의 양측으로 노출된 상태로 돌출되게 하므로서 양측의 절삭가공장치(2)가 반제품 리드스크류의 양측 단부를 절삭가공할 수 있게 된다.
상기 왕복용 레일(3) 후단의 좌,우 양측에는 반제품 리드스크류(L1)를 저장함과 동시 하나씩 공급하기 위한 저장 및 공급통(5)과 완제품 리드스크류(L)를 저장부(61)로 이송시키는 콘베이어(6)가 설치되어 있다.
상기 왕복용 레일(3)의 후단 일측(도면상 좌측)에 설치된 저장 및 공급통(5) 내부에는 다수의 반제품 리드스크류(L1)를 저장할 수 있는 저장공간(51)과 일측으로 경사진 경사부(52) 및 반제품 리드스크류(L1)를 상,하 일렬로 적층되게 하는 대기통로(53)가 형성되어 있으며, 또한 저장 및 공급통(5)의 저부 내측에는 대기통로(53)에서 반제품 리드스크류(L1)를 배출통로(54)로 하나씩 배출시키기 위한 공압실린더(55)가 설치되는데, 상기 공압실린더(55)의 피스톤로드 선단에는 대기통로(53)의 최하단에 위치한 반제품 리드스크류(L1) 하나만을 배출통로(54)로 밀어내는 배출금구(56)가 부착되어 있다.
상기 저장 및 공급통(5)의 배출통로(54) 끝단 양측은 개방되어 있으며, 그 개방된 끝단의 일측(도 3 내지 도 7의 도면상 좌측)에는 반제품 리드스크류(L1)를 반대측 즉, 스크류이송장치(4)쪽으로 밀어내는 공급용 공압실린더(57)이 설치되어 있으며, 그 타측에 설치된 스크류이송장치(4)는 상기 공급용 공압실린더(57)의 피스톤로드에 의하여 배출통로(54)의 끝단에서 배출되는 반제품 리드스크류(L1)를 공급받게 되는데, 상기 스크류이송장치(4)의 좌,우 양측에는 공급용 공압실린더(57)에 의하여 배출되는 반제품 리드스크류(L1)가 삽입 및 통과하는 소재삽입통로(4a)가 뚫어져 있으며, 또 그 내부에는 반제품 리드스크류(L1)를 붙잡아주는 스토퍼장치(도시 없음)가 내장되어 있다.
또한 공급용 공압실린더(57)의 피스톤로드(부호 생략)는 그 출현작동(전진작동)으로 배출통로(54) 끝단에 있는 반제품 리드스크류(L1)를 스크류이송장치(4)의 관통구멍에 삽입되게 함과 동시 반제품 리드스크류(L1)의 양단이 설계에 맞추어 스크류이송장치(4) 양쪽으로 돌출시킬 수 있도록 구성되어 있으며, 또한 상기 공급용 공압실린더가 몰입작동(후진작동)을 하였을 때에는 그 피스톤로드가 원위치로 복귀하여 배출금구(56)가 반제품 리드스크류(L1)를 배출통로(54)의 끝단으로 밀어내는 것을 허용할 수 있도록 구성되어 있다.
상기에서 공급용 공압실린더(57)의 피스톤로드 출현(전진)작동에 의하여 배출통로(54) 끝단에서 배출되는 반제품 리드스크류(L1)를 잡아주는 상기 스크류이송장치(4)의 소재삽입통로(4a) 내부에는 도시하지 않은 스토퍼장치가 내장되어 있어 반제품 리드스크류의 양측 단부가 설계에서 정한 길이만큼만 양측으로 돌출시킬 수 있도록 구성되어 있다.
한편, 상기 스크류이송장치(4)의 후면에는 그 후방측에 고정설치된 이송용 공압실린더(41)의 피스톤로드 선단이 연결되어 있으며, 상기 이송용 공압실린더(41)는 스크류이송장치(4)를 왕복용 레일(3)에서 왕복이동시키는 작동을담당한다. 즉, 상기 이송용 공압실린더(41)의 피스톤로드가 출현(전진)작동하였을 때에는 상기 스크류이송장치(4)가 왕복용 레일(3)의 전단측으로 이동하여 반제품 리드스크류(L1)의 양측 단부가 양측의 절삭가공장치(2)에 의하여 가공될 수 있도록 구성하였으며, 또 상기 이송용 공압실린더(41)의 피스톤로드가 몰입(후진)작동하였을 때에는 상기 스크류이송장치(4)가 왕복용 레일(3)의 후단측으로 원위치 복위하여 앞에서 설명한 바와 같이 공급용 공압실린더(57)에 의하여 저장 및 공급통(5)의 배출통로(54) 끝단에서 배출되는 반제품 리드스크류(L1)가 스크류이송장치(4)의 측면에 좌,우방향으로 관통되게 형성된 소재삽입통로(4a) 속으로 정확하게 삽입될 수 있도록 구성하였다.
상기 콘베이어(6)는 스크류이송장치(4)를 기준하여 저장 및 공급통(5)의 반대측에 설치된 것으로, 상기 콘베이어(6)는 저속모터(62)에 의하여 회전작동하면서 스크류이송장치(4)에서 배출되는 완제품 리드스크류(L)를 안내하는 안내구(63)의 안내통로(631)로부터 배출되는 완제품 리드스크류(L)를 저장부(61)로 이송시키도록 구성되어 있다.
본 발명의 특징 중 하나는 스크류이송장치(4)에 의하여 왕복용 레일(3)의 전단측으로 이송된 반제품 리드스크류(L1)는 회전하지 않고 고정되어 있는데 반해 양측의 절삭가공장치(2)가 회전작동하여 반제품 리드스크류의 양측 단부를 동시에 절삭가공하여 완제품 리드스크류(L)의 생산성을 향상시키는 데 있다.
이를 위해 상기 양측의 절삭가공장치(2)는 기계본체(1)의 중간부(12) 전면양측에 대칭상으로 서로 마주한 채 왕복용 레일(3)의 전단을 기준하여 서로 가까워지도록 동시에 전진작동을 하거나 또는 서로 멀어지도록 동시에 후진작동을 하도록 설치되어 있다.
상기 양측의 절삭가공장치(2)는, 왕복용 레일(3)의 전단을 기준하여 좌,우측 방향을 향해 평행하게 설치된 이동용 레일(14)을 타고 좌,우 방향으로 왕복이동하는 작동체(21)와 상기 작동체(21)를 관통하는 중공원통체(22) 및 상기 중공원통체의 중공부(221) 내부에 회전이 자유롭게 설치되는 회전스핀들(23)로 구성되어 있으며, 상기 회전스핀들(23)의 자유단(가공하고자 하는 반제품 리드스크류를 향한 끝단을 말함)에는 편심된 위치에 바이트(24)가 부착되어 있으며, 상기 바이트는 부착구(25)에 의하여 교체가능하도록 구성되어 있다.
상기 바이트(24)는 도 10에 도시된 바와 같이 제조하고자 하는 완제품 리드스크류(L)의 양측 단부의 외경과 그 끝단을 동시에 가공할 수 있도록 구성된 절삭날(24a)(24b)이 양쪽에 대칭상으로 형성되어 있어 일측 절삭날(24a)이 무디어졌을 때에는 바이트(24)의 부착위치를 바꾸어 타측 절삭날(24b)로 절삭가공할 수 있도록 하므로서 바이트(24)의 사용수명을 연장시킬 수 있도록 구성하였으며, 또한 완제품 리드스크류(L)의 양측 단부의 외경을 동일한 직경으로 절삭가공하는 한편 그 끝단은 볼록한 곡면이나 평탄한 단면 또는 오목한 요홈이 형성되게 절삭가공할 수 있도록 구성되어 있다.(도 12 참조)
상기 양측의 절삭가공장치(2) 각각의 중공원통체(22) 외측단에는 커버체(26)의 하단이 고정 부착되어 있으며, 상기 커버체(26)의 상단에는 구동모터(7)가 부착되어 있다.
또한 상기 커버체(26)는 중공원통체(22)의 중공부(221)에 회전이 자유롭게 설치된 회전스핀들(23)의 외측단을 회전가능하게 수용하고 있을 뿐 아니라 그 외단측에 설치되어 있는 연동풀리(27)도 회전가능하게 수용하도록 구성되어 있다.
그리고 상기 구동모터(7)의 구동풀리(71) 역시 커버체(26) 내측 상부에 회전가능하게 수용되어 있으며, 상기한 연동풀리(27)와 구동풀리(71)는 벨트(72)로 연결하므로서 상기 구동모터(7)의 회전동력을 회전스핀들(23)에 전달시킬 수 있도록 구성되어 있다.
상기 양측의 절삭가공장치(2) 각각은 이동레일(14)의 외단측에 고정 설치된 서보모터(8)에 의하여 왕복이동하는 구조로 되어 있다.
상기 양측의 서보모터(8) 각각은 이동레일(14)의 외단측에 고정 부착된 지지구(81)에 고정 부착되어 있으며, 상기한 서보모터(8)의 출력축에 연결된 스크류축(82)는 양측 절삭가공장치(2) 각각의 작동체(21)의 하부에 나사조립된 상태로서 상기한 작동체(21)를 왕복이동시키는 구조로 되어 있다.
예를 들어, 양측의 서보모터(8)가 정해진 회전수로 정회전 작동을 하게 되면 상기한 양측의 작동체(21)는 왕복용 레일(3)의 전단을 향해 서로 가까워지는 방향으로 전진작동을 하고, 그와 반대로 양측의 서보모터(8)가 정해진 회전수로 역회전 작동을 하게 되면 양측의 작동체(21)는 왕복용 레일(3)의 전단에서 서로 멀어지는 방향으로 후진작동을 하도록 구성되어 있다.
한편, 상기한 작동체(21)는 중공원통체(22)와 일체적으로 결합된 상태이고,또 회전스핀들(23)은 중공원통체(22)의 중공부(221)에 베어링 등으로 회전가능하게 설치되어 있으므로 상기와 같이 양측의 서보모터(8)의 정·역회전 작동에 의하여 정·역방향으로 회전하는 스크류축(82)이 끼워져 있는 양측의 작동체(21)가 왕복용 레일(3)의 전단을 기준하여 전진 및 후진작동을 하게 되면 중공원통체(22)와 회전스핀들(23)들도 함께 전,후진 작동을 하게 된다. 따라서 상기 양측의 서보모터(8)가 정·역회전을 하게 되면 양측의 절삭가공장치(2)가 전,후진 작동을 하게 되는 것이다.
또한 양측의 절삭가공장치(2)가 전,후진 작동을 하게 되면 중공원통체(22) 외단측에 고정 부착된 커버체(26) 및 커버체(26) 상단에 부착된 구동모터(7)도 함께 전,후진 작동을 하게 된다.
그리고 도면에 도시하지 않았지만 기계본체(1)의 하부(11)에는 냉각유를 펌핑하는 냉각용 펌프가 장착되어 있으며, 상기한 냉각유 펌프에서 펌핑된 냉각유는 지지구(81) 위에 설치된 냉각유 공급장치(83)을 통해 회전스핀들(23)의 냉각유 통로(231)로 공급되며, 상기 냉각유 통로(231)로 펌핑공급된 냉각유는 바이트(24)가 반제품 리드스크류(L1)의 양측 단부를 절삭가공할 때 그 절삭가공 부위로 분사되도록 구성하므로서 바이트(24) 및 절삭가공되는 반제품 리드스크류(L1)의 양측 단부를 냉각시키게 되는 것이다.
이상과 같은 구성된 본 발명에서 반제품 리드스크류(L1)를 공급하는 저장 및 공급통(5), 스크류이송장치(4), 양측의 절삭가공장치(2) 등등의 구성요소 각각에는반제품 리드스크류(L1)의 공급과 이송상태 및 각 장치의 이송상태를 감지하는 다수의 센서(도시 없음)가 장착되어 있으며, 각 센서는 그 감지된 신호를 상부(13)에 설치된 제어반(도시 생략)에 보내어 각 장치들이 설계에 맞추어 순차적으로 작동하도록 구성되어 있다.
이하 본 발명으로 반제품 리드스크류(L1)의 양측 단부를 절삭가공하는 작용에 대하여 설명한다.
먼저, 저장 및 공급통(5)의 저장공간(51)에는 절삭가공하고자 하는 다수의 반제품 리드스크류(L1)가 투입 저장한 상태에서 절삭가공작동을 진행하게 된다.
도 3의 도시는 공급용 공압실린더(57)의 피스톤로드가 전진작동하여 저장 및 공급통(5)의 배출통로(54)에 있던 반제품 리드스크류(L1)를 스크류이송장치(4)의 소재삽입통로(4a)로 공급한 상태이며, 또 상기 스크류이송장치(4)에 공급된 반제품 리드스크류(L1)는 그 양측 단부가 소재삽입통로(4a)의 좌,우 양측으로 정해진 길이만큼만 돌출된 상태에서 스크류이송장치(4) 내부에 장착된 스토퍼장치(도시 없음)에 의하여 고정된 상태가 된다.
상기와 같이 반제품 리드스크류(L1)가 스크류이송장치(4)의 소재삽입통로(4a)로의 공급작동이 완료되면 이송용 공압실린더(41)의 피스톤로드가 전진작동하여 스크류이송장치(4)를 왕복용 레일(3) 전단까지 이송시키게 되며(도 4 참조), 이와 같이 스크류이송장치(4)의 이송작동이 완료되면 양측의 서보모터(8)가정회전작동을 개시하여 스크류축(82)을 정회전시키게 되면 양측의 절삭가공장치(2)가 스크류이송장치(4)를 향해 동시에 전진이동하게 되며, 이와 동시에 구동모터(7)도 구동하게 되므로서 상기 양측의 절삭가공장치(2)가 전진작동할 때 회전스핀들(23)도 함께 회전하면서 스크류이송장치(4)의 소재삽입통로(4a)에 고정되어 있는 반제품 리드스크류(L1)의 양측 단부를 향해 전진이동하게 된다.
상기와 같이 양측의 절삭가공장치(2)와 함께 이동하면서 회전하는 회전스핀들(23) 각각의 자유단에 편심상태로 부착된 바이트(24)는 정해진 반경(완제품 리드스크류의 양측 단부 반경)으로 회전하는 상태이므로 양측의 절삭가공장치(2)가 전진작동하여 회전스핀들(23)의 자유단에 부착된 채 정해진 반경으로 회전하는 바이트(24)의 절삭날(24a 또는 24b)이 반제품 리드스크류(L1)의 단부 주위를 회전하면서 절삭가공하게 되는 것이며(도 2 및 도 5 참조), 이와 같이 반제품 리드스크류(L1)의 단부를 절삭가공하는 바이트(24)는 그 절삭날(24a 및 24b)이 반제품 리드스크류(L1)의 외경을 절삭하기 시작하여 끝단의 절삭가공이 완료되는 시점에 도달하게 되면 양측의 서보모터(8)가 정회전작동을 정지하고 곧바로 역회전작동을 하게 되므로서 이에 따라 양측의 절삭가공장치(2)는 바이트(24)가 반제품 리드스크류(L1)의 양측 단부의 외경 및 그 끝단의 절삭가공을 완료하는 시점이 이르게 되면 전진작동을 정지하고 후진작동을 하게 되므로서 반제품 리드스크류(L1)의 양측 단부를 설계대로 정확하게 절삭가공하여 완제품 리드스크류(L)를 제조할 수 있게 되는 것이다.
또한, 상기와 같이 바이트(24)가 반제품 리드스크류(L1)의 양측 단부를 절삭가공할 때부터 절삭가공을 완료할 때까지 회전스핀들(23)의 냉각유 통로(231)에서는 냉각유가 분사되는 상태이며, 분사되는 냉각유는 바이트(24)가 절삭가공하는 부위로 분사하여 바이트 및 반제품 리드스크류의 양측 단부를 냉각시키게 된다.(도 8 참조)
상기와 같이 양측의 절삭가공장치(2) 각각의 바이트(24)가 반제품 리드스크류(L1)의 양측 단부 각각을 설계대로 절삭가공을 완료한 상태가 되면 양측의 서보모터(8)는 정회전작동을 멈추고 곧바로 역회전작동을 개시하게 되며, 이에 따라 양측의 절삭가공장치(2)도 절삭가공작동을 멈추고 후진작동을 개시하여 스크류이송장치(4)의 좌,우 양측으로 멀어지게 되며(도 1 참조), 이와 같이 양측의 절삭가공장치(2)가 후진작동을 개시할 때부터 후진작동을 정지할 때까지는 구동모터(7)는 구동을 멈추고 정지한 상태를 유지한다.
상기와 같이 양측의 절삭가공장치(2)가 반제품 리드스크류(L1) 양측 단부의 절삭가공을 완료한 후 후진작동을 개시하여 절삭가공이 완료된 채 스크류이송장치(4)의 소재삽입통로(4a)에 붙잡혀 있는 완제품 리드스크류(L)의 양측 단부에서 중공원통체(22)의 중공부(221)가 완전히 벗어난 상태가 되면 이송용 공압실린더(41)의 피스톤로드가 후진작동을 개시하여 스크류이송장치(4)를 왕복용 레일(3)의 후단으로 원위치 복귀시키게 되며(도 6 참조), 이와 같이 스크류이송장치(6)가 원위치 복귀작동이 완료되는 순간에는 상기 스크류이송장치(6) 내부에 장착되어 있는 스토퍼장치(도시 없음)가 완제품 리드스크류(L)를 붙잡고 있는 작동을 해지하게 된다.
상기와 같이 스크류이송장치(4)가 원위치 복귀작동을 완료하게 되면 곧바로 공급용 공압실린더(57)의 피스톤로드가 전진작동을 하여 저장 및 공급통(5)의 배출통로(54) 끝단으로 대기하고 있는 반제품 리드스크류(L1)를 스크류이송장치(4)의 소재삽입통로(4a) 쪽으로 밀어내게 되는 것이며, 이에 따라 배출통로(54)에서 배출되는 반제품 리드스크류(L1)는 스크류이송장치(4)의 소재삽입통로(4a)에 삽입되어 있던 완제품 리드스크류(L)를 밀어내면서 그 자신(반제품 리드스크류)이 스크류이송장치(4)의 소재삽입통로(4a) 속으로 삽입되는 것이며(도 7 참조), 새로 공급된 반제품 리드스크류(L1)가 스크류이송장치(4)의 소재삽입구멍(4a)에 삽입되면 그 내부에 장착된 스토퍼장치(도시 없음)가 작동하여 반제품 리드스크류를 고정시키게 되는 것을 신호로 하여 전술한 절삭가공작동을 재차 반복 되풀이하여 반제품 리드스크류의 양측 단부를 절삭가공하게 되는 것이다.
한편, 상기와 같이 공급용 공압실린더(57) 피스톤로드의 전진작동에 의해 배출통로(54)에서 배출되는 반제품 리드스크류(L1)에 의하여 스크류이송장치(4)의 소재삽입통로(4a)에서 빠져나오는 완제품 리드스크류(L)는 안내구(63)의 안내통로(631)에 앞서 삽입되어 있던 완제품 리드스크류를 밀어내면서 그 자신이 안내통로(631)에 삽입되는 것이며, 또한 안내통로(631)에서 배출된 완제품 리드스크류는 콘베이어(6)에 떨어진 후 저장부(61)로 이송되어 저장되는 것이다.
상기와 같은 본 발명에 의하면 롤링다이스를 이용한 롤링가공으로 스크류부분만 정밀하게 가공된 반제품 리드스크류(도 11 참조)를 기계본체의 중간부에 설치된 저장 및 공급통(5)에 투입한 다음 반제품 리드스크류를 자동으로 이송시킴과 동시 그 양측 단부를 동시에 자동으로 절삭가공하므로서 완제품 리드스크류의 생산성 향상을 기대할 수 있는 효과가 있으며, 또한 양측의 절삭가공장치의 회전스핀들 자유단에 부착되는 바이트는 교체가 가능하므로 바이트의 절삭날이 도 12의 (A)(B)(C)에 도시된 완제품 리드스크류의 양측 단부와 같이 절삭가공할 수 있는 바이트를 선택하여 설치할 수 있으므로 완제품 리드스크류의 양측 단부를 원하는 구조로서 절삭가공할 수 있는 이점을 제공하는 유용한 발명이다.
Claims (3)
- 바닥에 고정 설치되는 하부(11)와, 기계장치의 작동구성요소들이 설치되는 중간부(12) 및 제어반이 설치되는 상부(13)로 구성되는 기계본체(1)와;상기 기계본체(1) 중간부(12)의 전면 중앙에 전,후방을 향해 한줄로 고정 설치되는 왕복용 레일(3)과;상기 왕복용 레일(3)상에 왕복이동이 가능하게 설치된 채 반제품 리드스크류의 양단이 돌출된 상태로 붙잡고 왕복이동하는 스크류이송장치(4)와;상기 본체 중간부의 후방에 설치되어 상기 스크류이송장치(4)를 전,후방향으로 일정거리를 반복해서 왕복이동시키는 이송용 공압실린더(41)와;상기 왕복용 레일(3)의 전단을 기준하여 본체(1) 중간부 양측에 좌,우방향으로 고정 설치된 양측 이동용 레일(14) 각각에 좌,우로 이동가능하게 설치되는 작동체(21)와, 상기 작동체를 관통한 상태로 결합되는 중공원통체(22)와, 상기 중공원통체의 내측 중공부에 회전가능하게 설치되는 회전스핀들(23) 및 상기 회전스핀들의 자유단에 편심상태로 부착되어 반제품 리드스크류(L1)의 단부를 절삭가공하는 바이트(24)가 장착된 구성으로 되어 있는 양측의 절삭가공장치(2)와;상기 절삭가공장치(2) 각각의 중공원통체 외단측에 수직상으로 고정된 커버체(26)의 상단에 설치되며, 상기 커버체의 하단에 수용된 회전스핀들(23)에 축착된 연동풀리(27)에 회전동력을 전달하는 양측의 구동모터(7)와;상기 이동용 레일(14) 각각의 외단측에 연결된 상태로 고정 설치되며, 상기 절삭가공장치(2)를 왕복용 레일(3)을 향해 동시에 전진 및 후진작동시키는 양측 서보모터(8);를 구성하여서 된 것을 특징으로 하는 리드스크류의 양측 단부 자동 절삭가공장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 왕복용 레일(3)의 후단을 기준하여 스크류이송장치(4)의 일측에는 저장 및 공급통(5)에 저장된 반제품 리드스크류를 하나씩 상기 스크류이송장치에 공급하는 공급용 공압실린더(57)를 설치하며, 상기 스크류이송장치의 타측에는 공급용 공압실린더의 공급작동에 의하여 스크류이송장치에서 배출되는 완제품 리드스크류(L)를 받아서 저장부(61)로 이송시키는 콘베이어(6)를 설치한 것을 특징으로 하는 리드스크류의 양측 단부 자동 절삭가공장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 절삭가공장치(2)는 회전스핀들(23) 자유단에 편심상태로 부착된 바이트(24)를 회전시켜서 반제품 리드스크류(L1)의 단부를 절삭가공토록 하며, 또한 상기 바이트의 절삭날(24a)(24b)은 반제품 리드스크류 단부의 외경 및 단면을 동시에 절삭가공할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 리드스크류의 양측 단부 자동 절삭가공장치.
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