KR100522554B1 - 버어링 겸용 탭핑장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하나의 장치로서 버어링작업과 탭핑작업을 동시에 수행할 수 있도록 함으로써, 버어링작업에서 탭핑작업을 하는데까지 소요되는 공정을 크게 단축시키는 동시에 생산성을 극대화할 수 있을 뿐만 아니라, 버어링작업에서 탭핑작업까지 하나의 장치에서 수행됨으로써 숙련도에 관계없이 균일한 작업을 수행할 수 있도록 한 버어링 겸용 탭핑장치에 관한 것으로서,

특히, 본 발명은 그 일측에 다수위의 작동버턴이 마련된 전기적 컨트롤수단이 구성되고, 그 전방 중간으로 소정 높이의 작업대가 구성되며, 상기 작업대의 직상부에 실린더 지지부가 구비되어진 본체와; 상기 본체의 내부에 구동모터와 연결된 메인샤프트가 수직으로 설치되고, 상기 메인샤프트 상단에 이의 외주연을 따라 승강과 동시에 회전되는 스플라인축이 설치되며, 상기 스플라인축의 외측에 이를 승강시키는 승강샤프트가 설치되는 한편, 상기 메인샤프트에 기어비가 각기 다른 구동기어가 다수 설치되고, 상기 구동기어들의 일측에 솔레노이드에 의해 이들과 선택적으로 결합하여 볼스크류가 승강샤프트를 소정 높이 승강시키는 클러치 기어부가 설치되며, 상기 스플라인축의 상단에 탭이 장착되는 탭축이 설치되고, 상기 작업대에 탭축의 탭 및 버어링핀이 출입되게 탭공을 가진 탭다이가 설치되어진 탭핑수단과; 상기 본체의 지지부에 유압펌프를 구비한 유압유니트에 의해 승강되는 피스턴 로드가 설치되며, 상기 피스턴 로드의 하단에 탭다이와 대응하여 버어링 및 탭핑대상 소재판을 안정되게 지지하여주는 클램프가 탄설되고, 상기 피스턴 로드의 하단에 소재판에 버어링을 수행하기 위한 버어링핀이 설치되어진 버어링수단; 등으로 구성된 것을 특징으로 한 것이다.

Description

버어링 겸용 탭핑장치{tapping machine with burring}

본 발명은 버어링 겸용 탭핑장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 버어링(burring) 작업과 동시에 탭핑(tapping) 작업을 수행할 수 있는 버어링 겸용 탭핑장치에 관한 것이다.

일반적으로, 종래의 탭핑홀 가공순서는 제1도에 도시한 바와 같이 판재(40)를 하형의 다이(43)에 공급하면 프레스의 램에 의해 하강하는 상형의 스트리퍼(44)가 판재(40)를 누르면서 펀치(45)가 하강하여 펀치의 하강력으로 다이(43)의 통공으로 판재(40)를 뚫고 들어가 버어링(41)을 가공하였고, 상형이 복귀한 판재(40)의 버어링(41)에 작업자가 핸드탭(46)을 삽입하면서 회전시켜 인위적인 가공으로 탭핑(42)을 완성하였다.

그러나 이러한 종래의 탭핑 가공은 금형에서 버어링(Burring)만 가공하고 탭핑(Tapping)은 작업자가 직접 가공하는 관계로 공정이 많고 작업시간이 오래걸려 생산성이 저하되었으며, 작업을 수행함에 있어서는 작업자의 기능 숙달 상태에 따라 형성되는 나사산의 균일함과 정확성이 결여되었던 것이고, 특히 작업자의 부주의 및 자세의 불량으로 핸드탭이 부러지는 결점이 있었던 것이다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 연구개발한 것으로서, 하나의 장치로서 버어링작업과 탭핑작업을 동시에 수행할 수 있도록 함으로써, 버어링작업에서 탭핑작업을 하는데까지 소요되는 시간을 크게 단축시키는 동시에 생산성을 극대화할 수 있을 뿐만 아니라, 버어링작업에서 탭핑작업까지 하나의 장치에서 수행됨으로써 숙련도에 관계없이 균일한 작업을 수행할 수 있도록 한 버어링 겸용 탭핑장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 그 일측에 다수위의 작동버턴이 마련된 전기적 컨트롤수단이 구성되고, 그 전방 중간으로 소정 높이의 작업대가 구성되며, 상기 작업대의 직상부에 실린더 지지부가 구비되어진 본체와; 상기 본체의 내부에 구동모터와 연결된 메인샤프트가 수직으로 설치되고, 상기 메인샤프트 상단에 이의 외주연을 따라 승강과 동시에 회전되는 스플라인축이 설치되며, 상기 스플라인축의 외측에 이를 승강시키는 승강샤프트가 설치되는 한편, 상기 메인샤프트에 기어비가 각기 다른 구동기어가 다수 설치되고, 상기 구동기어들의 일측에 솔레노이드에 의해 이들과 선택적으로 결합하여 볼스크류가 승강샤프트를 소정 높이 승강시키는 클러치 기어부가 설치되며, 상기 스플라인축의 상단에 탭이 장착되는 탭축이 설치되고, 상기 작업대에 탭축의 탭 및 버어링핀이 출입되게 탭공을 가진 탭다이가 설치되어진 탭핑수단과; 상기 본체의 지지부에 유압펌프를 구비한 유압유니트에 의해 승강되는 피스턴 로드가 설치되며, 상기 피스턴 로드의 하단에 탭다이와 대응하여 버어링 및 탭핑대상 소재판을 안정되게 지지하여주는 클램프가 탄설되고, 상기 피스턴 로드의 하단에 소재판에 버어링을 수행하기 위한 버어링핀이 설치되어진 버어링수단; 등으로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 탭축과 스플라인축 사이에 스프링을 설치한 다음, 상기 탭축과 스플라인축을 고정핀으로 상호 연결하여 탭축 상단에 설치되는 탭에 가해지는 힘을 흡수할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

본 발명은 또, 상기 버어링수단의 피스턴 로드를 안내하는 지지대에 피스턴 로드의 승강위치를 감지하여 이를 제어하는 위치센서가 소정의 높이를 두고 설치된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 탭핑수단의 볼스크류 일측에 승강샤프트의 높이를 감지하여 구동모터의 동작을 제어하는 위치센서를 소정의 높이를 두고 설치한 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 버어링 겸용 탭핑장치의 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 버어링 겸용 탭핑장치의 측단면도이다.

먼저, 본체(100)는 일측에 다수위의 작동버턴이 마련된 전기적 컨트롤수단(110)이 구성되고, 그 전방 중간으로 소정 높이의 작업대(120)가 구성되며, 상기 작업대(120)의 직상부에 실린더 지지부(130)가 구비되어진다. 이때, 상기 본체(100)의 일측에 각종 탭이나 버어링핀을 보관할 수 있는 보관함(140)이 설치된다.

상기 본체(100)에 설치되는 탭핑수단(200)은 도 4에 도시된 바와 같이 본체(100)의 내부에 구동모터(210)와 벨트(211)로서 연결된 메인샤프트(220)가 수직으로 설치되고, 상기 메인샤프트(220)에는 기어비가 각기 다른 구동기어(221)(222)(223)가 다수 설치되고, 상기 메인샤프트(220) 상단에는 이의 외주연을 따라 승강과 동시에 회전되는 스플라인축(230)이 설치되며, 상기 스플라인축(230)의 외측에 이를 승강시키기 위한 승강샤프트(240)가 볼부쉬(241)와 함께 설치된다.

그리고, 상기 메인샤프트(220)의 일측에는 클러치축(250)이 설치되고, 상기 클러치축(250)에는 메인샤프트(220)의 구동기어(221)(222)(223)와 각각 대응되는 클러치 기어부(251)(252)(253)가 결합되는데, 상기 클러치 기어부(251)(252)(253)는 그 하부의 솔레노이드(251a)(252a)(253a)에 의해 클러치축(250)을 따라 승강하므로서 구동기어(221)(222)(223)와 결합 또는 분리된다.

또한, 상기 클러치축(250)의 상단에는 도 4 및 도 5와 같이 클러치축 기어(254)가 설치되고, 상기 클러치축 기어(254)의 일측에 감속을 위한 아이들기어(255)가 설치되며, 상기 아이들기어(255)의 일측에는 볼스크류축(256a)을 구비한 볼스크류축 기어(256)가 설치되는데, 상기 볼스크류축(256a)에는 아암(256b)을 가진 고정부(257)가 설치되어 볼스크류축(256a)을 따라 승강되며, 상기 고정부(257)의 일단은 승강샤프트(240)의 하단에 고정 결합되어 고정부(257)의 승강에 따라 승강샤프트(240) 및 그 내부에 설치되어진 스플라인축(230)도 함께 승강하게 된다.

한편, 도 4의 (a)와 같이 상기 탭핑수단(200)의 볼스크류축(256a) 일측에 위치조정볼트(259)를 설치한 다음, 상기 위치조정볼트(259)의 상하부에 승강샤프트(240)의 높이를 감지하여 구동모터(210)의 동작을 제어하는 위치센서(258a)(258b)를 설치함이 바람직하다.

그리고, 상기 스플라인축(230)의 상단에는 탭(261)이 설치되는 탭축(260)이 설치되는데, 상기 스플라인축(230)과 탭축(260)은 도 4의 확대도면과 같이 스프링(262)과 함께 고정핀(263)이 설치되어 탭축(260)이 안내공(266)의 높이만큼 탄력을 유지함으로써, 탭축(260)이 상승하면서 발생할 수 있는 충격에 의해 그 상단의 탭(261)이 손상되는 것을 방지하는 동시에 상기 탭(261)이 버어링 및 탭핑대상 소재판(500)과 접촉하였을 시 탭핑작업이 일차 실패하더라도 그 탄성력에 의해 탭(261)이 재차 상승하여 태핑작업을 수행할 수 있도록 한 것이다.

상기 작업대(120)의 상면에는 탭(261)을 보호할 수 있는 탭 다이(264)가 설치되는데, 상기 탭 다이(264)의 상부에는 지지공(264a)이 형성되어 탭공(264b)을 가진 탭안내부(264c)가 착탈가능하게 설치되며, 이때 탭안내부(264c)는 탭(261)의 직경에 따라 그에 맞는 탭공(264b)이 구비된 것을 사용하게 된다.

또한, 상기 탭 다이(264)의 일측에는 탭(261)에 의해 절삭된 절삭칩이 배출되는 배출구(264d)가 형성된다.

도 6과 같이, 상기 본체(100)의 지지부(130)에 설치되는 버어링수단(300)은 본체(100) 내부에 유압펌프(310)를 구비한 유압유니트(320)가 설치되고, 상기 지지부(130)에는 유압유니트(320)와 연결된 피스턴 로드(330)가 튜브(340)의 안내를 받아 승강가능하게 설치되며, 상기 피스턴 로드(330)의 일측에는 이와 함께 승강되는 가이드(350)가 설치되는데, 상기 가이드(350)는 그 일측에 고정 설치되어진 볼트축(360)의 브라켓(361)(362)에 상하로 장착된 위치센서(370a)(370b) 사이에서 승강된다.

그리고, 상기 피스턴 로드(330)의 하단에는 탭 다이(264)와 대응하여 버어링 및 탭핑대상 소재판(500)을 안정되게 지지하여 주는 클램프(380)가 스프링(381)과 함께 탄설되고, 상기 피스턴 로드(330)의 하단에 소재판(500)에 버어링을 수행하기 위한 버어링핀(390)이 장착되어진다.

상기의 실시예들은 본 발명을 예시하기 위한 것으로, 본 발명이 이 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 다양한 수정 및 변형은 본 발명의 범위와 취지에 벗어남이 없이 당업자에게 명백히 인식될 것이며, 이러한 수정 및 변형은 첨부된 특허청구범위에 의해 정해진 본 발명의 사상 및 영역에 속한다 할 것이다.

상기와 같이 구성된 버어링 겸용 탭핑장치의 작용 효과를 설명하면 다음과 같다.

상기 버어링 겸용 탭핑장치의 공정순서를 차례로 설명하면, 도 7의 (a)와 같이 탭 다이(264)의 탭안내부(264c)에 형성되어진 탭공(264b)으로 돌출된 탭(261)에 버어링 및 탭핑대상 소재판(500)의 포인트부를 일치시킨다. 이때 상기 버어링 및 탭핑대상 소재판(500)의 버어의 직경과 탭공의 직경에 따라 그에 적합한 탭(261) 및 버어링핀(390)을 장착한다.

그런 다음, 버어링 겸용 탭핑장치의 전기적 컨트롤수단(110)에 구비된 작동버턴을 작동시키게 되는데, 이때 도 7의 (b)와 같이 본체(100) 내부의 유압펌프(310)가 동작하여 유압유니트(320)를 통해 운용시킴으로써 지지부(130) 상단의 피스턴 로드(330)가 일차 하강하게 된다.

그리고, 상기 피스턴 로드(330)가 하강하게 되면, 그 하단의 클램프(380) 하단이 버어링 및 탭핑대상 소재판(500)의 상면에 가압됨과 동시에 상승하여 있던 탭(261)은 탭 다이(264) 내부로 하강하게 되며, 이때 클램프(380) 내부의 버어링핀(390)은 버어링 및 탭핑대상 소재판(500)과 접촉되지 않은 상태로 그 직상부에 위치하게 된다.

이와 함께, 도 7의 (c)와 같이 상기 피스턴 로드(330)가 재차 하강하게 되는데, 이때 그 하단부의 버어링핀(390)이 버어링 및 탭핑대상 소재판(500)을 관통하여 탭 다이(264)의 탭공(264b) 내부로 진입함으로써 버어링 및 탭핑대상 소재판(500)에 소망하는 버어가 형성된다.

그리고, 상기 피스턴 로드(330)의 일측에는 이와 함께 승강되는 가이드(350)가 설치되는데, 상기 가이드(350)의 일측에 위치센서(370a)(370b)가 설치되어 피스턴 로드(330)의 승강위치를 정확하게 인지한 다음, 유압유니트(320)를 제어하게 된다.

한편, 상기 버어링 및 탭핑대상 소재판(500)에 버어가 형성됨과 동시에 피스턴 로드(330)가 상승하여 그 하단부의 버어링핀(390)을 버어링 및 탭핑대상 소재판(500) 상부로 상승시키게 되는데, 이때 도 7의 (d)와 같이 그 하단의 클램프(380)는 버어링 및 탭핑대상 소재판(500)의 상면을 계속 가압하고 있어야 한다.

이와 동시에, 본체(100)의 내부에 구동모터(210)가 메인샤프트(220)를 고속으로 회전시키게 되는데, 이때 도 4와 같이 버어링 및 탭핑대상 소재판(500)의 탭핑높이에 따라 이미 지정된 클러치 기어부(252)는 그 하부의 솔레노이드(252a)에 의해 클러치축(250)을 따라 승강하여 구동기어(222)와 결합된다.

그리고, 클러치 기어부(252)는 클러치축(250)을 회전시키게 되고, 상기 클러치축(250)은 그 일측의 아이들기어(255)로 연결된 볼스크류축 기어(256)를 회전시키게 되는데, 이때 상기 볼스크류축(256a)에는 아암(256b)을 가진 고정부(257)가 설치되어 볼스크류축(256a)을 따라 승강되며, 상기 고정부(257)의 일단은 승강샤프트(240)의 하단에 고정 결합되어 고정부(257)의 승강에 따라 승강샤프트(240) 및 그 내부에 설치되어진 스플라인축(230)을 함께 승강하게 된다.

상기 스플라인축(230)이 상승하게 되면, 상기 스플라인축(230)은 그 상단의 탭(261)이 설치된 탭축(260)을 함께 상승시키게 되는데, 이때 상기 탭축(260)은 도 4의 확대도면과 같이 스플라인축(230)에 스프링(262)과 함께 고정핀(263)으로 결합되어 있어 탭축(260)이 스플라인축(230)의 안내공(266)의 높이만큼 탄력을 유지함으로써, 탭축(260)이 상승하면서 발생할 수 있는 충격에 의해 그 상단의 탭(261)이 손상되는 것을 방지하는 동시에 상기 탭(261)이 버어링 및 탭핑대상 소재판(500)과 접촉하였을 시 탭핑작업이 일차 실패하더라도 그 탄성력에 의해 탭(261)이 재차 상승하여 태핑작업을 수행할 수 있도록 한 것이다.

따라서, 도 7의 (e)와 같이 상기 탭(261)이 상승하여 버어링 및 탭핑대상 소재판(500)의 버어에 나사를 형성하게 된다.

한편, 도 4의 (a)와 같이 상기 탭핑수단(200)의 볼스크류축(256a) 일측에 설치되어진 위치조정볼트(259)에 이 설치되어 위치센서(258a)(258b)가 설치되어 있으므로 상기 고정부(257)가 위치센서(258a)(258b)를 벗어나게 되면 구동모터(210)의 동작을 준비시키게 된다.

상기 버어링 및 탭핑대상 소재판(500)의 버어에 나사가 형성되면, 도 7의 (e)와 같이 탭(261)이 버어링 및 탭핑대상 소재판(500)의 버어 하방으로 하강함과 동시에 버어링 및 탭핑대상 소재판(500)의 상면을 압압하고 있던 클램프(380)가 피스턴 로드(330)의 상승으로 인하여 함께 상승함으로써 버어링 및 탭핑의 제조공겅이 완료된다.

따라서, 본 발명은 하나의 장치로서 버어링작업과 탭핑작업을 동시에 수행할 수 있도록 함으로써, 버어링작업에서 탭핑작업을 하는데까지 소요되는 공정을 크게 단축시키는 동시에 생산성을 극대화할 수 있을 뿐만 아니라, 버어링작업에서 탭핑작업까지 하나의 장치에서 수행됨으로써 숙련도에 관계없이 균일한 작업을 수행할 수 있도록 한 매우 유용한 효과가 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 버어링과 탭핑작업의 공정 순서를 보인 개요도,

도 2는 본 발명에 따른 버어링 겸용 탭핑장치의 사시도,

도 3은 본 발명에 따른 버어링 겸용 탭핑장치의 측단면도,

도 4의 (a)와 (b)는 본 발명에 따른 버어링 겸용 탭핑장치의 탭핑수단을 발췌도시한 요부 단면도,

도 5는 도 4 (a)의 A-A선 단면도,

도 6은 본 발명에 따른 버어링 겸용 탭핑장치의 버어링수단을 발췌도시한 요부 단면도,

도 7의 (a),(b),(c),(d),(e)는 본 발명에 따른 버어링 겸용 탭핑장치의 작동순서를 순차적으로 도시한 요부 측단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100;본체 110:전기적 컨트롤수단

120:작업대 200:탭핑수단

210:구동모터 220:메인샤프트

221,222,223:구동기어 230:스플라인축

240:승강샤프트 241:볼부쉬

250:클러치축 251,252,253:클러치 기어부

251a,252a,253a:솔레노이드 254:클러치축 기어

255:아이들기어 256:볼스크류축 기어

256a:볼스크류축 256b:아암

257:고정부 258a,258b:위치센서

259:위치조정볼트 260:탭축

261:탭 262:스프링

263:고정핀 264:탭 다이

264a:지지공 264b:택공

264c:탭안내부 264d:배출공

266:안내공 300:버어링수단

310:유압펌프 320:유압유니트

330:피스턴 로드 340:튜브

350:가이드 360:볼트축

361,362:브라켓 370a,370b:위치센서

380:클램프 381:스프링

390:버어링핀 500:버어링 및 탭핑대상 소재판

Claims (4)

1. 다수위의 작동버턴이 마련된 전기적 컨트롤수단이 구성되고, 그 전방 중간으로 소정 높이의 작업대가 구성되며, 상기 작업대의 직상부에 실린더 지지부가 구비되어진 본체와;

   상기 본체의 내부에 구동모터와 연결된 메인샤프트가 수직으로 설치되고, 상기 메인샤프트 상단에 이의 외주연을 따라 승강과 동시에 회전되는 스플라인축이 설치되며, 상기 스플라인축의 외측에 이를 승강시키는 승강샤프트가 설치되는 한편, 상기 메인샤프트에 기어비가 각기 다른 구동기어가 다수 설치되고, 상기 구동기어들의 일측에 솔레노이드에 의해 이들과 선택적으로 결합하여 볼스크류가 승강샤프트를 소정 높이 승강시키는 클러치 기어부가 설치되며, 상기 스플라인축의 상단에 탭이 장착되는 탭축이 설치되고, 상기 작업대에 탭축의 탭 및 버어링핀이 출입되게 탭공을 가진 탭다이가 설치되어진 탭핑수단과;

   상기 본체의 지지부에 유압펌프를 구비한 유압유니트에 의해 승강되는 피스턴 로드가 설치되며, 상기 피스턴 로드의 하단에 탭다이와 대응하여 버어링 및 탭핑대상 소재판을 안정되게 지지하여주는 클램프가 탄설되고, 상기 피스턴 로드의 하단에 소재판에 버어링을 수행하기 위한 버어링핀이 설치되어진 버어링수단; 등으로 구성된 것을 특징으로 한 버어링 겸용 탭핑장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   탭축과 스플라인축 사이에 스프링을 설치한 다음, 상기 탭축과 스플라인축을 고정핀으로 상호 연결하여 탭축 상단에 설치되는 탭에 가해지는 충격량을 흡수할 수 있도록 한 것을 특징으로 한 버어링 겸용 탭핑장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 버어링수단의 피스턴 로드를 안내하는 지지대에 피스턴 로드의 승강위치를 감지하여 이를 제어하는 위치센서가 소정의 높이를 두고 설치된 것을 특징으로 한 버어링 겸용 탭핑장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   탭핑수단의 볼스크류 일측에 승강샤프트의 높이를 감지하여 구동모터의 동작을 제어하는 위치센서를 소정의 높이를 두고 설치한 것을 특징으로 한 버어링 겸용 탭핑장치.