KR100489703B1

KR100489703B1 - Machining tool head interface and associated polishing and grinding end tools

Info

Publication number: KR100489703B1
Application number: KR10-2001-0073257A
Authority: KR
Inventors: 김석환
Original assignee: 학교법인연세대학교
Priority date: 2001-11-23
Filing date: 2001-11-23
Publication date: 2005-05-16
Also published as: KR20030042560A

Abstract

본 발명은 공작기계 헤드 인터페이스와 그 연마 및 연삭공구에 관한 것으로서 특히, 어떤 주어진 시간에라도 두 직교 속도장(two orthogonal velocity field)을 동시에 형성하는 것이 가능하고, 즉, 공구를 두 직교축 방향으로 독립적으로 제어할 수 있도록 하고, 공구 자체로 작업에 의하여 발생하는 물질을 제거하는 것이 가능하도록 하기 위한 것으로서, 시엔시(CNC) 공작기계 또는 일반 매뉴얼 공작기계에 연결되거나, 혹은 그 자체적으로 작업물을 공작하는 것에 있어서, 직선방향으로 공구를 이송하는 선형이송수단(100)과; 상기 선형이송수단(100)에 연결되며, 상기 직선방향을 축으로 하여 공구를 회전시키는 방위각회전수단(200)과; 상기 방위각회전수단(200)에 연결되며, 상기 방위각회전수단(200)의 축에 직각인 회전축을 중심으로 공구를 회전시키는 라디얼회전수단(300)으로 구성되어, 공구의 이송 및 운동을 위한 제어수단을 보다 단순화 할 수 있고, 보다 적은 수의 운동 자유도를 가지고도 랜덤화된 속도장 및 원하는 다른 속도장을 발생시킬 수 있으며, 별도의 물질 제거를 위한 스트로크를 발생시킬 필요가 없고, 상기 직교 속도장을 발생시키기 위해 큰 운동이 필요하지 않으므로 공간을 효율적으로 사용할 수 있는 것이다.The present invention relates to a machine tool head interface and its grinding and grinding tools, in particular, it is possible to simultaneously form two orthogonal velocity fields at any given time, ie the tool is independent in two orthogonal axes directions. It is designed to be controlled by the machine and to remove material generated by the work by the tool itself, and is connected to a CNC machine tool or a general manual machine tool, or to machine the work by itself. In the, the linear transfer means for transferring the tool in a linear direction (100); An azimuth rotation means (200) connected to the linear transfer means (100) and rotating the tool with the linear direction as an axis; Is connected to the azimuth rotation means 200, consisting of a radial rotation means 300 for rotating the tool about a rotation axis perpendicular to the axis of the azimuth rotation means 200, the control for the transport and movement of the tool The means can be simplified, generate a randomized velocity field and other desired velocity fields with fewer degrees of freedom of movement, no need to generate strokes for the removal of material, and the orthogonal velocity You don't need a lot of movement to generate your bowels, so you can use your space efficiently.

Description

Machine tool head interface and associated polishing and grinding end tools

본 발명은 시엔시(CNC) 공작기계 헤드 인터페이스와 그 연마 및 연삭공구에 관한 것으로서 특히, 어떤 주어진 시간에라도 두 직교 속도장(two orthogonal velocity field)을 동시에 형성하는 것이 가능하고, 즉, 공구를 두 직교축 방향으로 독립적으로 제어할 수 있도록 하고, 공구 자체로 작업에 의하여 발생하는 물질을 제거하는 것이 가능하도록 하기 위한 것으로서, 공구의 이송 및 운동을 위한 제어수단을 보다 단순화 할 수 있고, 보다 적은 수의 운동 자유도를 가지고도 랜덤화된 속도장 및 원하는 다른 속도장을 발생시킬 수 있으며, 별도의 물질 제거를 위한 스트로크를 발생시킬 필요가 없고, 상기 직교 속도장을 발생시키기 위해 큰 운동이 필요하지 않으므로 공간을 효율적으로 사용할 수 있는 공작기계 헤드 인터페이스와 그 연마 및 연삭공구에 관한 것이다.The present invention relates to a CNC machine tool head interface and its grinding and grinding tools, and in particular, it is possible to simultaneously form two orthogonal velocity fields at any given time, i. E. In order to be able to control independently in the direction of the orthogonal axis, and to be able to remove the material generated by the work by the tool itself, it is possible to simplify the control means for the movement and movement of the tool, Even with a degree of freedom of movement, it is possible to generate a randomized velocity field and other desired velocity fields, and does not need to generate a stroke for removing a separate material, and does not require a large motion to generate the orthogonal velocity field. The machine tool head interface and its grinding and grinding tools for efficient use of space All.

일반적인 공작기계는 절삭깊이에 따라 움직이는 공구 이송축을 회전축으로 하여, 이 축을 중심으로 회전하는 회전 공구를 갖는다. 상기 회전 공구는 그 회전축과 그로부터의 반경에 따라서 다른 속도를 갖는 일종의 벡터장(vector field)을 만드는데, 이를 회전 속도장(velocity field)라고 한다.A general machine tool has a rotary tool which rotates about this axis by making the tool feed shaft which moves according to a cutting depth into a rotating shaft. The rotary tool creates a kind of vector field with a different speed depending on its axis of rotation and its radius, which is called the velocity field.

대부분의 경우, 표면을 공작하기 위해서는 상기와 같은 회전 공구를 이용하는 것으로도 충분하나, 연마(polishing)나 연삭(grinding)과 같은 작업에 있어서, 매끄럽고 윤이 나는 정밀한 표면을 얻기 위해서는 상기 속도장을 랜덤화(randomization) 하는 것이 보다 효율적이다.In most cases, it is sufficient to use a rotary tool as described above to machine the surface, but in operations such as polishing or grinding, the velocity field is randomized to obtain a smooth and shiny precision surface. Randomization is more efficient.

즉, 공구의 이송축과, 회전축을 독립적으로 제어함으로써, 작업 시간에 대하여 랜덤하게 작업 영역을 조절할 수 있도록 하는 것이다.That is, by independently controlling the feed axis and the rotation axis of the tool, it is possible to adjust the work area at random with respect to the working time.

따라서, 다른 이송 공구를 포함하지 않는 일반적인 연마 기계는, 상기 축적된 속도장이 작동시간동안에 축적되어 랜덤화 될 수 있도록 고안된다.Thus, a general polishing machine that does not include other transfer tools is designed such that the accumulated velocity field can be accumulated and randomized during the operation time.

상기와 같은 개념에 근거하여 많은 연마 방법이 개발되어 왔으나, 그들 중 많은 수는 사내 사용을 위하여 개발되었고, 따라서 기밀로 유지되어 왔고, 이에 대하여, 어떠한 심층적인 기술적 세부사항도 대중에 이용할 수 있을 정도로 공지된 것은 거의 없었다.Many polishing methods have been developed based on the above concepts, but many of them have been developed for in-house use and have therefore been kept confidential, whereby any in-depth technical details are available to the public. Little is known.

최근에 속도장을 랜덤화시키는 새로운 방법이 Zeeko Ltd.(출원시 출원인은 Optical Generics Ltd.)에서 개발되어왔다. 이는 국제특허(PCT) 국제공개번호 WO 00/32353(2000. 6. 8)에 나타난 것으로, 타측단의 공구회전축이 고정된 동안에 일측단의 공구회전축을 회전하는 세차운동(precession)하는 공구에 관한 것으로서, 즉, 공구 스핀회전에 더하여 공구회전축의 회전이 가능한 것이다.Recently a new method of randomizing the velocity field has been developed by Zeeko Ltd. (Applicant at Optical Generics Ltd.). This is shown in PCT International Publication No. WO 00/32353 (June 8, 2000), which relates to a tool for precession of rotating a tool rotating shaft at one end while the tool rotating shaft at the other end is fixed. In other words, in addition to the tool spin rotation, the rotation of the tool axis of rotation is possible.

상기와 같은 공구 스핀회전축의 회전은, 도 1 내지 도 3에서 도시하는 바와 같이, 부가적인 팁 앤 틸트(tip-and-tilt) 방향의 공전 운동요소를 사용함으로써 달성된다.Rotation of the tool spin axis as described above is achieved by using an additional tip-and-tilt revolving motion element, as shown in FIGS.

상기 도 1 내지 도 3에서는, 회전축(1)을 중심으로 회전하는 공구(2)의 회전과 그로 인해 발생하는 속도장을 나타내는데, 하측 원에 도시하는 화살표는 작업물과 접촉한 접촉면(a)에서의 속도장을 나타내는 것이다.1 to 3 show the rotation of the tool 2 rotating about the axis of rotation 1 and the resulting velocity field, the arrow shown in the lower circle of the contact surface a being in contact with the workpiece. It represents the velocity field of.

즉, 작업물을 연마 및 연삭하기 위해서는 도시하는 바의 속도장 외에도 다양한 형태의 속도장을 필요로 하는데, 상기와 같은 Zeeko의 방법은, 상기와 같은 속도장을 만들기 위하여, 우선, 상기 회전축(1) 자체가 소정의 방향으로 공전하여야 하고(tip 방향), 이어서 회전축(1)이 또다시 그에 수직인 방향으로(tilt 방향) 공전한다.That is, in order to grind and grind the workpiece, in addition to the speed field shown in the drawing, various types of speed fields are required. The method of Zeeko described above, in order to make the speed field as described above, ) Itself must orbit in a predetermined direction (tip direction), and then the axis of rotation 1 again orbits in a direction perpendicular to it (tilt direction).

그러나 상기와 같은 운동요소는 회전축 자체가 공전하여야 하므로 적어도 상기 회전축이 공전할 수 있는 공간 이상의 공간과, 상기 회전축을 공전시키는 거대한 장치들을 필요로 하고, 작업물을 공간의 세 방향으로 이송시켜야 하므로 연마공구의 베이스의 크기를 크게 증가시키며, 그 제어 시스템을 복잡하게 하는 단점이 있었다.However, such a moving element requires at least a space beyond which the rotation axis can revolve, and a huge device for revolving the rotation axis, and the workpiece must be transported in three directions of space because the rotation axis itself must revolve. There has been a drawback of greatly increasing the size of the base of the tool and complicating its control system.

본 발명은 상기의 결점을 해소하기 위한 것으로, 공구의 이송 및 운동을 위한 제어수단을 보다 단순화 할 수 있고, 보다 적은 수의 운동 자유도를 가지고도 동일한 속도장을 발생시킬 수 있으며, 별도의 물질 제거를 위한 스트로크를 발생시킬 필요가 없고, 상기 직교 속도장을 발생시키기 위해 큰 운동이 필요하지 않으므로 공간을 효율적으로 사용할 수 있는 공작기계 헤드 인터페이스와 그 연마 및 연삭공구를 제공하고자 한다.The present invention is to solve the above drawbacks, it is possible to simplify the control means for the transfer and movement of the tool, to generate the same velocity field even with fewer degrees of freedom of movement, separate material removal It is to provide a machine tool head interface and its polishing and grinding tools that can use space efficiently because there is no need to generate a stroke for the motor and no large motion is required to generate the orthogonal velocity field.

이러한 본 발명은, 시엔시(CNC) 공작기계 또는 일반 매뉴얼 공작기계에 연결되거나, 그 자체적으로 작업물을 연삭 및 연마하는 것에 있어서, 직선방향으로 공구를 이송하는 선형이송수단과; 상기 선형이송수단에 연결되며, 상기 직선방향을 축으로 하여 공구를 회전시키는 방위각회전수단과; 상기 방위각회전수단에 연결되며, 상기 방위각회전수단의 축에 직각인 회전축을 중심으로 공구를 회전시키는 라디얼회전수단으로 구성함으로써 달성된다. The present invention is connected to a CNC (CNC) machine tool or a general manual machine tool, or in the grinding and polishing of the work itself, the linear transfer means for transferring the tool in a straight direction; An azimuth rotation means connected to the linear transfer means and rotating the tool with the linear direction as an axis; And a radial rotating means connected to the azimuth rotating means and rotating the tool about a rotation axis perpendicular to the axis of the azimuth rotating means.

본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참고하여 상세히 설명하면 다음과 같다.An embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 4는 본 발명의 공작기계 헤드 인터페이스를 나타내는 사시도로서, 본 발명은, 시엔시(CNC) 공작기계 또는 일반 매뉴얼 공작기계에 연결되거나, 혹은 그 자체적으로 작업물을 공작하는 것에 있어서, 직선방향으로 공구를 이송하는 선형이송수단(100)과; 상기 선형이송수단(100)에 연결되며, 상기 직선방향을 축으로 하여 공구를 회전시키는 방위각회전수단(200)과; 상기 방위각회전수단(200)에 연결되며, 상기 방위각회전수단(200)의 축에 직각인 회전축을 중심으로 공구를 회전시키는 라디얼회전수단(300)으로 구성되는 것을 그 기술상의 특징으로 한다.4 is a perspective view showing the machine tool head interface of the present invention, the present invention is connected to a CNC (CNC) machine tool or a general manual machine tool, or in a straight line in working the workpiece itself Linear transfer means (100) for transferring a tool; An azimuth rotation means (200) connected to the linear transfer means (100) and rotating the tool with the linear direction as an axis; It is connected to the azimuth rotation means 200, characterized in that consisting of a radial rotation means 300 for rotating the tool about a rotation axis perpendicular to the axis of the azimuth rotation means 200.

상기 선형이송수단(100)은, 선형 액츄에이터(110)와; 상기 액츄에이터(110)의 하측에 위치하며, 작업물에 가해지는 힘을 모니터하기 위한 로드 셀 또는 압전 동력계로 이루어지는 힘 센서(120)와; 상기 힘 센서(120)와 상기 방위각회전수단(200)을 연결하는 인터페이스 플레이트(130)로 구성된다.The linear transfer means 100, the linear actuator 110; A force sensor (120) positioned below the actuator (110) and composed of a load cell or piezoelectric dynamometer for monitoring the force applied to the workpiece; It consists of an interface plate 130 for connecting the force sensor 120 and the azimuth rotation means 200.

또한, 상기 방위각회전수단(200)은, 상기 인터페이스 플레이트(130)의 하측에 부착되며, 상기 인터페이스 플레이트(130)에 대해 수직방향을 축으로 하여, 지면 또는 작업물이 위치한 작업면에 대하여 방위각 방향으로 회전시키는 방위각모터(210)와; 상기 방위각모터(210)의 회전축(211)의 하측에 축연결부(220)에 의하여 연결되며, 하측에 연결다리(231)를 갖는 인터페이스 테이블(230)로 구성된다.In addition, the azimuth rotation means 200 is attached to the lower side of the interface plate 130, with the axis perpendicular to the interface plate 130, the azimuth direction with respect to the work surface on which the ground or the workpiece is located Azimuth motor 210 to rotate to; It is connected to the lower side of the rotation shaft 211 of the azimuth motor 210 by the shaft connecting portion 220, the lower side is composed of an interface table 230 having a connecting leg 231.

상기 방위각회전수단(200)의 주위에는 상기 라디얼회전수단(300)에 전원을 공급하기 위한 전원 연결수단(400)이 추가 구성되어, 전원이 공급될 수 있도록 하나, 경우에 따라서는 상기 전원 연결수단(400) 대신에 별도의 배터리(미도시)로 상기 라디얼회전수단(300)에 전원을 공급할 수도 있다.The power connection means 400 for supplying power to the radial rotation means 300 is further configured around the azimuth rotation means 200 so that power can be supplied, in some cases the power connection. Instead of the means 400, a separate battery (not shown) may be used to supply power to the radial rotating means 300.

상기 전원 연결수단(400)은, 도 5에서 도시하는 바와 같이, 상기 인터페이스 플레이트(130)에 부착되며, 이중 원통각으로 형성된 상측캔(410)과; 상단이 상기 상측캔(410)의 하단과 고전도성의 슬립연결수단(430: 도 6 내지 도 8 참고)으로 연결되며, 하단이 상기 인터페이스 테이블(230)과 연결되고 이중 원통각으로 형성된 하측캔(420)으로 구성되어, 상기 상측캔(410)은 인터페이스 플레이트(130)와 함께 고정되어 회전하지 않으나, 상기 하측캔(420)은 상기 인터페이스 테이블(230)에 연결되어, 슬립연결수단(430)으로 연결된 상태에서 회전하게 된다.The power connection means 400, as shown in Figure 5, attached to the interface plate 130, the upper can 410 formed in a double cylindrical angle; An upper end is connected to a lower end of the upper can 410 and a highly conductive slip connection means 430 (see FIGS. 6 to 8), and a lower can is connected to the interface table 230 and formed in a double cylindrical angle ( 420 is formed, the upper can 410 is fixed together with the interface plate 130 does not rotate, but the lower can 420 is connected to the interface table 230, the slip connection means 430 It will rotate while connected.

한편, 상기 슬립연결수단(430)은, 상기 상측캔(410)과 하측캔(420) 사이에 마찰이 거의 발생하지 않도록 하면서 전원이 서로 연결되도록 하는 것으로서, 도 6에서 도시하는 바와 같이, 상기 상측캔(410)의 하단 테두리와 하측캔(420)의 상단 테두리를 따라 설치되는 단면이 반원인 레일(431)과, 이 레일 사이에 구성되는 다수개의 볼(432)을 구성할 수도 있고, 도 7에서와 같이, 단면이 직사각형인 레일(433)과, 이 레일(433) 사이에 구성되는 롤러(434)로 구성하여, 볼(432)이나 롤러(434)가 함께 구르면서 회전되도록 하여, 전원이 연결되도록 할 수도 있고, 경우에 따라서는 도 8에서 도시하는 바와 같이, 레일(435)에 삽입되어 위치하는 브러시(436)로 구성하여도 동일한 효과를 나타낼 수 있다.On the other hand, the slip connection means 430, so that the friction between the upper can 410 and the lower can 420 so that the power is connected to each other, as shown in Figure 6, the upper side A rail 431 having a semicircular cross section installed along a lower edge of the can 410 and an upper edge of the lower can 420 may be configured, and a plurality of balls 432 formed between the rails may be configured. As shown in FIG. 4, the rail 433 and the roller 434 constituted between the rail 433 and the rail 433 are rotated while rolling together. In some cases, as shown in FIG. 8, the same effect may be achieved even when the brush 436 is inserted into the rail 435.

또한, 상기한 바와 같이, 상기 상측캔(410)과 하측캔(420)은 이중 원통각으로 형성되어, 그 외측과 내측은 상기 도 6 내지 도 8에서 도시하는 바와 같이, 다른 전극을 띠도록 한다.In addition, as described above, the upper can 410 and the lower can 420 are formed in a double cylindrical angle, so that the outer and the inner side has a different electrode, as shown in Figs. .

상기 라디얼회전수단(300)은, 상기 인터페이스 테이블(230)의 연결다리(231)에 연결되고, 일측에 개구부(311)가 형성되는 플랫폼(310)과; 상기 플랫폼(310)에 설치되는 라디얼모터(320)와; 공구 설치용 날(331: 도 9 내지 도 14 참고)이 설치되며 상기 라디얼모터(320)의 축(321)과 평행하게 설치되는 공구축(330)을 지지하며, 상기 플랫폼(310)의 양측단에 하측으로 연결되는 인터페이스 브릿지(340)와; 상기 인터페이스 브릿지(340)와 공구축(330) 사이에 설치되는 정밀 베어링(350)과; 상기 플랫폼(310)의 개구부(311)를 통하여 상기 라디얼모터(320)의 축(321)과 상기 공구축(330)을 연결하여 회전시키는 동력연결부(360)로 구성된다.The radial rotating means 300, the platform 310 is connected to the connecting leg 231 of the interface table 230, the opening 310 is formed on one side; A radial motor 320 installed on the platform 310; Tool installation blades 331 (see FIGS. 9 to 14) are installed to support the tool shaft 330 which is installed in parallel with the shaft 321 of the radial motor 320, and both side ends of the platform 310. An interface bridge 340 connected to the lower side; A precision bearing (350) installed between the interface bridge (340) and the tool shaft (330); It is composed of a power connection portion 360 for connecting and rotating the shaft 321 of the radial motor 320 and the tool shaft 330 through the opening 311 of the platform 310.

상기 동력연결부(360)는, 상기 라디얼모터(320)의 축(321)과 공구축(330)에 각각 설치되는 풀리(361)와, 상기 풀리(361)를 연결하는 벨트(362) 또는 톱니벨트(미도시), 또는 상기 라디얼모터(320)와 공구축(330)에 각각 설치되어 맞물리는 기어(미도시)로 구성되어, 벨트연결이나 기어방식으로 상기 라디얼모터(320)의 회전력이 공구축(330)에 전달되도록 한다.The power connection part 360 may include a pulley 361 installed on the shaft 321 and the tool shaft 330 of the radial motor 320, and a belt 362 or teeth connecting the pulley 361. A belt (not shown) or gears (not shown) installed and engaged with each of the radial motor 320 and the tool shaft 330, respectively, the rotational force of the radial motor 320 in a belt connection or gear method This is transmitted to the tool axis 330.

한편, 상기 공구축(330)에 설치되어 작업물 연마 공작하는 연마공구(500)에 있어서는, 도 9에서 도시하는 바와 같이, 중앙측에 상기 공구축(330)의 설치용 날(331)에 결합되는 결합부(511)를 가지고, 외측 단면이 곡선으로 형성되는 연마디스크(510)와; 상기 외측면을 따라 형성되는 홈(512)과; 상기 홈(512)을 따라 설치되는 오링(520)과; 상기 오링(520)을 덮으며 상기 외측면에 부착되는 연마 직물(530)로 구성되어, 상기 공구축(330)과 함께 회전되어 작업물을 연마하도록 한다.On the other hand, in the polishing tool 500 installed on the tool shaft 330 to polish the workpiece, as shown in FIG. 9, the tool tool 330 is coupled to the installation blade 331 of the tool shaft 330 at the center side. An abrasive disc 510 having an engaging portion 511 and having an outer cross section formed in a curved line; A groove 512 formed along the outer surface; An o-ring 520 installed along the groove 512; It consists of an abrasive fabric 530 covering the O-ring 520 and attached to the outer surface, to rotate with the tool shaft 330 to polish the workpiece.

또한, 도 10 내지 도 12에서 도시하는 바와 같이, 중앙측에 상기 공구축(330)의 설치용 날(331)에 결합되는 결합부(541)를 가지고, 외측 단면이 곡선, 직선, 또는 원형으로 형성되는 회전체(540)와; 상기 회전체(540)의 외측면에 부착되는 연질 패딩(550)과; 상기 연질 패딩(550)의 외측에 부착되는 연마 직물(530)로 구성되는 연마공구(500)를 사용할 수도 있다.In addition, as shown in Figures 10 to 12, having a coupling portion 541 coupled to the installation blade 331 of the tool shaft 330 on the center side, the outer cross section is formed in a curved, straight, or circular A rotating body 540; A soft padding 550 attached to an outer surface of the rotating body 540; An abrasive tool 500 composed of an abrasive fabric 530 attached to the outside of the soft padding 550 may be used.

또한, 상기 공구축에 상기 공구축에 설치되어 작업물 공작하는 연삭공구(600)에 있어서는, 도 13 내지 도 15에서 도시하는 바와 같이, 중앙측에 상기 공구축의 설치용 날(331)에 결합되는 결합부(611)를 가지고, 외측 단면이 곡선, 직선, 또는 원형으로 형성되는 회전체(610)와; 상기 회전체(610)의 외측면에 부착되는 것으로, 다이아몬드를 흡수한 연삭 패드와 같은 연삭 패드(620)로 구성되어, 연삭 작업을 수행할 수 있도록 한다.In addition, in the grinding tool 600 installed on the tool shaft and working on the tool shaft, as shown in FIGS. 13 to 15, the tool shaft is coupled to the installation blade 331 of the tool shaft at the center side. A rotating body 610 having a coupling part 611 and having an outer cross section formed in a curved line, a straight line, or a circle; Attached to the outer surface of the rotating body 610, it is composed of a grinding pad 620, such as a grinding pad absorbed diamond, so that the grinding operation can be performed.

이하, 상기 도 4 내지 도 15를 참고하여 본 발명의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operation and effects of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 to 15.

상기한 바와 같이, 본 발명의 공작기계 헤드 인터페이스는 크게, 선형이송수단(100)과, 방위각회전수단(200), 및 라디얼회전수단(300)으로 구성되어, 상기 선형이송수단(100)은 힘 센서(120)를 이용하여 작업물에 가해지는 압력을 조절하여 작업공구(500, 600)를 작업물의 상하 방향으로 선형이동시키게 되고, 상기 방위각회전수단(200)과 라디얼회전수단(300)은 각각 직교(orthogonal)방향으로 독립적인 축으로 회전함으로써, 주어진 순간에 작업에 필요한 어떤 형태의 속도장이라도 만들 수 있다.As described above, the machine tool head interface of the present invention is largely composed of a linear conveying means 100, an azimuth rotating means 200, and a radial rotating means 300, wherein the linear conveying means 100 is By adjusting the pressure applied to the workpiece by using the force sensor 120 to linearly move the work tool (500, 600) in the vertical direction of the workpiece, the azimuth rotation means 200 and the radial rotation means 300 By rotating on an independent axis in each orthogonal direction, one can create any form of velocity field required for the task at any given moment.

종래기술에서 표현한 바 있는 Zeeko의 방법으로는 원하는 랜덤화된 속도장을 만들기 위하여, 회전축을 공간상으로 이송 또는 회전시켜야만 하나, 본 발명의 경우에는 전체 장치가 움직일 필요 없이 원하는 속도장을 만들 수 있는 것이다.Zeeko's method, as expressed in the prior art, requires that the axis of rotation be transported or rotated in space in order to create a desired randomized velocity field. will be.

즉, 본 발명을 이용하여, 상기 도 1과 같은 속도장을 만들기 위하여는 상기 방위각회전수단(200)을 매우 느리게 작동키는 상태에서 상기 라디얼회전수단(300) 을 이용하여 작업공구(500, 600)를 회전시킴으로써 가능하며, 도 2 및 도 3과 같은 속도장을 만들려면, 상기 방위각회전수단(200)과 라디얼회전수단(300)을 동시에 독자적으로 제어하여 회전시킴으로써 주어진 순간에 원하는 속도장을 만들 수가 있는 것이다. 더욱이 순간적인 랜덤화 속도장을 발생하기 위해서는 상기 방위각회전수단(200)과 라디얼회전수단(300)을 동시에 빠른 속도로 조절함으로써 가능하다.That is, using the present invention, in order to make the speed field as shown in Figure 1 by using the radial rotation means 300 in the state of operating the azimuth rotation means 200 very slowly work tool 500, It is possible by rotating the 600, in order to create a speed field as shown in Figs. 2 and 3, by independently controlling the azimuth rotation means 200 and the radial rotation means 300 at the same time by the desired speed field at a given moment You can make Furthermore, in order to generate a momentary randomized velocity field, it is possible to adjust the azimuth rotation means 200 and the radial rotation means 300 at the same time at a high speed.

따라서, 회전축을 회전시키기 위한 별도의 거대한 이송 및 회전장치를 필요로 하지 않고, 좁은 공간에서도 작업이 가능하여 공간을 절약할 수 있다.Therefore, it does not require a separate huge feed and rotating device for rotating the rotary shaft, it is possible to work in a narrow space can save space.

한편, 본 발명의 공작기계 헤드 인터페이스는 물론 독립적으로 작동 및 작업이 가능하나, 본 발명의 라디얼회전수단(300)은 일반적인 시엔시 공작기계에 부착함으로써, 그 일부가 되어 작업하는 것도 가능하다.On the other hand, the machine tool head interface of the present invention can be operated and operated independently, of course, the radial rotating means 300 of the present invention, by attaching to a general city machine tool, it is also possible to work as a part thereof.

이상과 같은 본 발명은, 공구의 이송 및 운동을 위한 제어수단을 보다 단순화 할 수 있고, 보다 적은 수의 운동 자유도를 가지고도 랜덤화된 속도장 및 원하는 다른 속도장을 발생시킬 수 있으며, 별도의 물질 제거를 위한 스트로크를 발생시킬 필요가 없고, 상기 직교 속도장을 발생시키기 위해 큰 운동이 필요하지 않으므로 공간을 효율적으로 사용할 수 있는 효과가 있는 발명인 것이다.The present invention as described above, the control means for the movement and movement of the tool can be more simplified, and can generate a randomized speed field and other desired speed field with a smaller number of freedom of movement, There is no need to generate a stroke for removing the material, and a large motion is not required to generate the orthogonal velocity field, so the invention can effectively use space.

도 1 내지 도 3은 종래의 연마공구와 그 속도장을 나타내는 개략도,1 to 3 is a schematic view showing a conventional abrasive tool and its speed field,

도 4는 본 발명의 공작기계 헤드 인터페이스를 나타내는 사시도,4 is a perspective view showing a machine tool head interface of the present invention;

도 5는 본 발명의 공작기계 헤드 인터페이스의 전원 연결수단을 나타내는 Figure 5 shows the power connection means of the machine tool head interface of the present invention

사시도, Perspective,

도 6 내지 도 8은 본 발명의 공작기계 헤드 인터페이스의 슬립연결수단을 6 to 8 shows the slip connection means of the machine tool head interface of the present invention

나타내는 사시도, Indicating perspective,

도 9 내지 도 12는 본 발명의 공작기계 헤드 인터페이스에 연결되어 9 to 12 are connected to the machine tool head interface of the present invention

사용되는 연마공구를 나타내는 단면도, Cross section showing the abrasive tool used,

도 13 내지 도 15는 본 발명의 공작기계 헤드 인터페이스에 연결되어 13 to 15 are connected to the machine tool head interface of the present invention

사용되는 연삭공구를 나타내는 단면도. Cross section showing the grinding tool used.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

100 : 선형이송수단 110 : 액츄에이터100: linear transfer means 110: actuator

120 : 힘 센서 130 : 인터페이스 플레이트120: force sensor 130: interface plate

200 : 방위각회전수단 210 : 방위각모터200: azimuth rotation means 210: azimuth motor

220 : 축연결부 230 : 인터페이스 테이블220: shaft connection 230: interface table

300 : 라디얼연결수단 310 : 플랫폼300: radial connection means 310: platform

320 : 라디얼모터 330 : 공구축320: radial motor 330: tool axis

340 : 인터페이스 브릿지 350 : 정밀 베어링340: Interface Bridge 350: Precision Bearing

360 : 동력연결부 400 : 전원 연결수단360: power connection 400: power connection means

410 : 상측캔 420 : 하측캔410: upper can 420: lower can

430 : 슬립연결수단 500 : 연마공구430: slip connection means 500: grinding tool

600 : 연삭공구600: grinding tool

Claims

In connecting to a Xienshi machine tool or a general manual machine tool, or to machine a workpiece by itself,

Linear transport means including an actuator for transporting the tool in a straight direction perpendicular to the workpiece;

An azimuth rotation means connected to the linear transfer means, the azimuth rotation means including an azimuth motor rotating the tool around the linear direction;

A radial rotation means connected to the azimuth rotation means and including a radial motor for rotating a tool about a rotation axis perpendicular to the axis of the azimuth rotation means;

Installed around the azimuth rotation means, the machine tool head interface, characterized in that it comprises a power connection means for supplying power to the radial rotation means.

The method of claim 1, wherein the linear transfer means,

A linear actuator;

A force sensor positioned below the actuator, the force sensor comprising a load cell or piezoelectric dynamometer for monitoring the force applied to the workpiece;

Machine tool head interface, characterized in that consisting of an interface plate for connecting the force sensor and the azimuth rotation means.

According to claim 1, The azimuth rotation means,

An azimuth motor attached to a lower side of the linear transfer means and rotating in an azimuth direction with respect to a work surface on which a ground or a work is located, with an axis perpendicular to the linear transfer means;

Machine tool head interface, characterized in that consisting of an interface table connected to the lower side of the rotation axis of the azimuth motor, the interface table having a connecting leg on the lower side.

delete

The method of claim 1, wherein the power connection means,

An upper can attached to a lower side of the linear transfer means and formed in a double cylindrical angle;

The upper end is connected to the lower end of the upper can and the highly conductive slip connection means, the machine tool head interface, characterized in that consisting of a lower can formed in a double cylindrical angle.

The method of claim 5, wherein the slip connection means,

Machine tool head interface, characterized in that consisting of a plurality of balls or cylindrical rollers, or brushes located on the rail is installed along the lower edge of the upper can and the upper edge of the lower can.

According to claim 3, The radial rotating means,

A platform connected to a connection leg of the interface table and having an opening formed at one side thereof;

A radial motor installed on the platform;

An interface bridge having a tool installation blade installed thereon, which supports a tool shaft installed in parallel with the axis of the radial motor, and which is connected to both sides of the platform downward;

A precision bearing installed between the interface bridge and the tool shaft;

Machine tool head interface, characterized in that consisting of a power connection for connecting and rotating the axis of the radial motor and the tool shaft through the opening of the platform.

The method of claim 7, wherein the power connection portion,

A machine tool comprising a pulley respectively installed on the shaft and the tool shaft of the radial motor, a belt or a toothed belt connecting the pulley, or gears respectively installed on and engaged with the radial motor and the tool shaft. Head interface.

The tool according to claim 7, wherein the tool is mounted on the tool axis to work the workpiece.

A polishing disk having a coupling portion coupled to an installation blade of the tool shaft at a central side thereof, the outer disk having a curved outer cross section;

A groove formed along the outer surface;

An o-ring installed along the groove;

And an abrasive fabric covering the o-ring and attached to the outer surface.

A rotating body having a coupling portion coupled to the installation blade of the tool shaft at a central side thereof, the outer body having a curved, straight or circular shape;

Soft padding attached to an outer surface of the rotating body;

And an abrasive fabric attached to the outside of the soft padding.

Grinding tool of the machine tool, characterized in that consisting of a grinding pad attached to the outer surface of the rotating body.