KR100757509B1 - 버링 및 태핑 작업의 동시 가공장치 - Google Patents

버링 및 태핑 작업의 동시 가공장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 금속판재에 버링 및 태핑 작업을 동시 가공할 수 있는 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 가압봉과 탭이 연속 형성된 공구가 수직 가압과 회전되면서 1축장치로서 한번 승강되면 금속판재에 버링 및 태핑 작업이 동시에 이루어져 작업의 효율을 최대한 높여줄 수 있도록 한 발명에 관한 것이다.
전술한 본 발명은, 작업대(1)의 상부에 장착된 감속모터(10)의 회전축(11)에는 축볼트(12)가 결합되고, 축볼트(12)의 상,하부에는 내부에 볼(13a)들이 내장된 너트(13)들이 결합되며, 너트(13)들의 외부에는 지지관(14)이 장착되어 승강되고, 지지관(14)의 하부에는 회전봉(20)이 삽입되어 베어링(23a)으로 지지되며, 회전봉(20)의 하부는 지지관(14) 타측에 고정된 지지프레임(22)의 베어링(23b)에 지지되어 지지관(14) 일측에 장착된 모터(24)의 동력을 전달받아 회전되고, 회전봉(20)의 하부 결합공(21)에는 공구(30)의 자루인 섕크(31)가 삽입 고정되며, 섕크(31)의 하부에는 가압봉(33)이 형성되고, 가압봉(33)의 상부에는 탭(32)이 형성되어 금속판재(50)에 뚫려진 구멍(51)에 버링(burring) 및 태핑(tapping) 가공을 연속으로 실시할 수 있으며, 작업대(1)에는 성형공(61)이 뚫려진 금형(60)이 장착된 것을 특징으로 하는 버링 및 태핑 작업의 동시 가공장치에 의하여 달성될 수 있는 것이다.

Description

버링 및 태핑 작업의 동시 가공장치{a same time processing machine of tapping and burring}
도 1은 본 발명의 일실시예를 예시한 일부 단면도,
도 2a와 도 2b는 본 발명의 작동상태를 예시한 단면도,
도 3a∼도 3d는 본 발명의 작동상태를 예시한 일부 확대 단면도,
도 4는 본 발명에 의한 축볼트와 볼 너트의 결합관계를 예시한 일부 단면도,
도 5는 본 발명에 의한 공구 결합용 카트리지를 예시한 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 작업대 10 : 감속모터
11 : 회전축 12 : 축볼트
13 : 너트 13a : 볼
14 : 지지관 20 : 회전봉
20a, 24a : 풀리 21, 43b :결합공
22 : 지지프레임 23a, 23b : 베어링
24 : 모터 25 : 벨트
30 : 공구 31 : 섕크
32 : 탭 33 : 가압봉
40 : 카트리지 41 : 상부 가이드관
42 : 하부 가이드관 43 : 지지봉
43a : 중심축 44 : 부싱
50 : 금속판재 51 : 구멍
52 : 관 53 : 나사산
60 : 금형 61 : 성형공
본 발명은 금속판재에 버링 및 태핑 작업을 동시 가공할 수 있는 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 가압봉과 탭이 연속 형성된 공구가 수직 가압과 회전되면서 1축장치로서 한번 승강되면 금속판재에 버링 및 태핑 작업이 동시에 이루어져 작업의 효율을 최대한 높여줄 수 있도록 한 발명에 관한 것이다.
일반적으로 금속판에는 볼트를 체결할 수 있는 너트공이 형성되어 각종 부품들을 조립할 수 있도록 되어 있고, 주로 금속판에 구멍을 뚫은 후 구멍보다 외경이 조금 큰 가압봉으로 구멍을 펀칭하는 버링(burring) 작업을 실시하고, 탭으로 태핑(tapping) 작업을 실시하여 나사산을 가공할 수 있도록 되어 있다.
그러나, 전술한 바와 같이 금속판재를 펀칭(punching)하여 구멍을 뚫고, 버링(burring) 및 태핑(tapping) 작업을 각각 실시하는 경우에는 너트공을 형성하는 데 너무 많은 공정이 소요되어 작업의 효율이 현저하게 저하되었으므로 결국 생산성(生産性)을 높여줄 수 없었다.
더욱이, 버링(burring) 작업을 실시한 후 태핑 작업을 할 때 버링된 구멍과 탭이 정확하게 일치되지 않으면 나사산을 정확하게 가공할 수 없었으므로 불량률이 높아지는 등의 문제점이 발생되었을 뿐 아니라 숙련된 작업자가 필요하여 상당한 인건비가 지출되는 등의 폐단이 발생되었다.
본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 창안한 것으로서, 그 목적은 가압봉과 탭이 연속 형성된 공구가 수직 가압과 회전되면서 1축장치로서 한번 승강되면 금속판재에 버링 및 태핑 작업이 동시에 이루어져 작업의 효율을 최대한 높여줄 수 있는 버링 및 태핑 작업의 동시 가공장치를 제공함에 있는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 작업대(1)의 상부에 장착된 감속모터(10)의 회전축(11)에는 축볼트(12)가 결합되고, 축볼트(12)의 상,하부에는 내부에 볼(13a)들이 내장된 너트(13)들이 결합되며, 너트(13)들의 외부에는 지지관(14)이 장착되어 승강되고, 지지관(14)의 하부에는 회전봉(20)이 삽입되어 베어링(23a)으로 지지되며, 회전봉(20)의 하부는 지지관(14) 타측에 고정된 지지프레임(22)의 베어링(23b)에 지지되어 지지관(14) 일측에 장착된 모터(24)의 동력을 전달받아 회전되고, 회전봉(20)의 하부 결합공(21)에는 공구(30)의 자루인 섕크(31)가 삽입 고정되며, 섕크(31)의 하부에는 탭(32)이 형성되고, 탭(32)의 하부에는 가압봉(33)이 형성되어 금속판재(50)에 뚫려진 구멍(51)에 버링(burring) 및 태핑(tapping) 가공을 연속으로 실시할 수 있으며, 작업대(1)에는 성형공(61)이 뚫려진 금형(60)이 장착된 것을 특징으로 하는 버링 및 태핑 작업의 동시 가공장치에 의하여 달성될 수 있는 것이다.
이하, 상기한 목적을 달성하기 위한 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1 내지는 도 5에서 도시한 바와 같이, 작업대(1)의 상부에는 감속모터(10)가 장착되어 있고, 감속모터(10)의 회전축(11)에는 축볼트(12)가 수직으로 결합되어 있다.
상기 축볼트(12)의 상,하부에는 너트(13)가 나사 결합되어 있고, 너트(13)의 내부에 볼(13a)들이 내장되어 축볼트(12)와 너트(13)는 정밀제어가 가능한 볼스크류의 결합으로 구성되어 있다.
상기 너트(13)들의 외부에는 지지관(14)이 장착되어 있고, 지지관(14)은 축볼트(12)가 정회전 및 역회전되면 너트(13)들과 함께 승강된다.
상기 지지관(14)의 하부에는 회전봉(20)이 삽입되어 있고, 회전봉(20)의 상부는 지지관(14)의 하부에 장착된 베어링(23a)으로 지지되어 있다.
상기 지지관(14)의 타측에는 지지프레임(22)이 장착되어 있고, 지지프레임(22)의 하부에 장착된 베어링(23b)에는 회전봉(20)의 하부가 결합되어 안정적으로 회전될 수 있도록 구성되어 있다.
상기 지지관(14)의 일측에는 모터(24)가 장착되어 있고, 회전봉(20)은 모터(24)와 풀리(20a)(24a) 및 벨트(25)로 연결되어 동력을 전달받아 회전된다.
상기 회전봉(20)의 하부에 뚫려진 결합공(21)에는 공구(30)의 자루 부분인 섕크(shank)가 결합되어 있고, 섕크(31)의 최 하부에는 가압봉(33)이 형성되어 있으며, 섕크(31)와 가압봉(33)의 사이에는 탭(32)이 형성되어 있다.
상기 가압봉(33)의 외경은 금속판재(50)에 뚫려진 구멍(51)보다 조금 크게 형성된다.
상기 가압봉(33)과 탭(32)에 의하여 금속판재(50)에 뚫려진 구멍(51)에 버링(burring) 및 태핑(tapping) 가공을 연속으로 실시할 수 있도록 구성되어 있다.
상기 작업대(1)에는 금형(60)이 장착되어 있고, 금형(60)에는 금속판재(50)에 뚫려진 구멍(51)보다 내경이 큰 성형공(61)이 뚫려져 있다.
이하, 본 발명에 의한 가공장치의 작동과정을 설명하면 다음과 같다. 즉, 도 2a 및 도 3a에서 도시한 바와 같이 공구(30)가 상승된 상태에서 금형(60)에 뚫려진 성형공(61)과 금속판재(50)에 뚫려진 구멍(51)의 위치가 일치되도록 올려놓고, 컨트롤패널(도시하지 않았음)의 작동 버튼을 온(on)시키면 감속모터(10)가 정회전되어 축볼트(12)가 회전되면서 너트(13)와 함께 지지관(14)이 하강된다.
이어서, 도 2b 및 도 3b에서 도시한 바와 같이, 공구(30)의 하부 가압봉(33) 이 하강되면서 금속판재(50)에 뚫려진 구멍(51)의 주연부를 가압시키면 금속판재(50)가 갖는 연성(延性)과 가압봉(33)의 외경 및 성형공(61)의 내경이 갖는 공차(公差)에 의하여 구멍(51)의 주연부가 벤딩(bending)되어 관(52)과 같이 성형되는 버링(burring) 작업이 완료됨과 동시에 도 3c에서 도시한 바와 같이, 회전봉(20)이 모터(24)의 동력에 의하여 정회전됨에 따라 공구(30)가 계속 하강되면서 회전되어 가압봉(33)의 상부 탭(32)이 관(52)의 내주면에 나사산(53)을 가공하여 태핑(tapping) 작업이 완료된다.
이어서, 나사산(53)의 가공이 완료되면 커트롤부에 미리 입력된 프로그램에 의하여 감속모터(10)와 모터(24)가 역회전되고, 공구(30)가 상승되면서 역회전되어 나사산(53)이 손상되지 않은 상태에서 공구(30)가 최초의 위치로 상승되어 버링(burring) 및 태핑(tapping) 작업이 완료된다.
상기 금속판재(50)의 두께와 구멍(51)의 크기에 따라 감속모터(10)와 모터(24)의 회전속도는 컨트롤부에 구비된 인버터에 의하여 조절할 수 있도록 구성되어 있고, 공구(30)의 승강되는 거리도 조절할 수 있도록 구성되어 있다.
전술한 구성으로 이루어진 본 발명은, 컨트롤부의 버튼을 작동시키기만 하면 컨트롤부에 미리 입력된 프로그램에 의하여 감속모터(10)가 작동되면서 공구(30)가 하강된 후 회전되고, 상승되는 한번의 작동에 의하여 금속판재(50)에 버링(burring) 및 태핑(tapping) 작업이 동시에 이루어지는 것이므로 작업의 효율이 극대화되어 생산성을 최대한 높여줄 수 있는 것으로서 금속판재 가공장치의 대외 경쟁력을 최대한 높여줄 수 있는 등의 이점이 있는 것이다.
또한, 버링(burring) 및 태핑(tapping) 작업이 1개의 장치에서 구현되는 것이므로 장소의 차지가 최소화되어 여유공간을 효율적으로 활용할 수 있을 뿐 아니라 축볼트(12)와 볼(13a)이 내장된 너트(13)를 사용하는 볼스크류 장치를 사용하여 지지관(14)을 승강시킴에 따라 별도의 유압장치가 필요 없는 것이므로 소음의 발생이 거의 없어 작업장의 환경을 쾌적하게 유지할 수 있는 것이다.
한편, 상기 공구(30)는 별도의 카트리지(40)에 결합되고, 카트리지(40)는 상,하부 가이드관(41)(42)들이 나사 결합되고, 상부 가이드관(41)에 나사 결합된 지지봉(43)의 상부 중심축(43a)이 회전봉(20)의 하부 결합공(21)에 삽입 고정되며, 섕크(31)는 상,하부 가이드관(41)(42)들을 관통하여 지지봉(43)의 하부 결합공(43b)에 삽입 고정되고, 섕크(31)의 몸체는 상,하부 가이드관(41)(42)들에 장착된 부싱(44)들에 의하여 안정적으로 지지될 수 있도록 구성되어 있다.
따라서, 상기 카트리지(40)만 간편하게 결합시키면 공구(30)의 장착이 완료되고, 섕크(31)의 몸체는 상,하부 가이드관(41)(42)들에 장착된 부싱(44)들에 의하여 안정적으로 지지되어 공구(30)가 회전될 때 떨림 현상 등이 방지되는 것이므로 정밀 가공을 할 수 있는 등의 이점이 있는 것이다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.
이상에서 상술한 바와 같은 본 발명은, 컨트롤부의 버튼을 작동시키기만 하면 컨트롤부에 미리 입력된 프로그램에 의하여 감속모터(10)가 작동되면서 공구(30)가 하강된 후 회전되고, 상승되는 한번의 작동에 의하여 금속판재(50)에 버링(burring) 및 태핑(tapping) 작업이 동시에 이루어지는 것이므로 작업의 효율이 극대화되어 생산성을 최대한 높여줄 수 있을 뿐 아니라 가공작업이 자동으로 이루어져 숙련공이 아니더라도 기계의 조작이 용이하게 이루어지는 것이므로 상당한 인건비를 절감시킬 수 있는 등의 이점이 있는 것으로서 금속판재 가공장치의 대외 경쟁력을 최대한 높여줄 수 있는 것이다.

Claims (2)

  1. 작업대(1)의 상부에 장착된 감속모터(10)의 회전축(11)에는 축볼트(12)가 결합되고, 축볼트(12)의 상,하부에는 내부에 볼(13a)들이 주입된 너트(13)들이 결합되며, 너트(13)들의 외부에는 지지관(14)이 장착되어 승강되고, 지지관(14)의 하부에는 회전봉(20)이 삽입되어 베어링(23a)으로 지지되며, 회전봉(20)의 하부는 지지관(14) 타측에 고정된 지지프레임(22)의 베어링(23b)에 지지되어 지지관(14) 일측에 장착된 모터(24)의 동력을 전달받아 회전되고, 회전봉(20)의 하부 결합공(21)에는 공구(30)의 자루인 섕크(31)가 결합 고정되며, 섕크(31)의 하부에는 탭(32)이 형성되고, 탭(32)의 하부에는 가압봉(33)이 형성되어 금속판재(50)에 뚫려진 구멍(51)에 버링(burring) 및 태핑(tapping) 가공을 연속으로 실시할 수 있으며, 작업대(1)에는 성형공(61)이 뚫려진 금형(60)이 장착된 것을 특징으로 하는 버링 및 태핑 작업의 동시 가공장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 공구(30)는 별도의 카트리지(40)에 결합되고, 카트리지(40)는 상,하부 가이드관(41)(42)들이 나사 결합되고, 상부 가이드관(41)에 나사 결합된 지지봉(43)의 상부 중심축(43a)이 회전봉(20)의 하부 결합공(21)에 삽입 고정되며, 섕크(31)는 상,하부 가이드관(41)(42)들을 관통하여 지지봉(43)의 하부 결합공(43b) 에 삽입 고정되고, 섕크(31)의 몸체는 상,하부 가이드관(41)(42)들에 장착된 부싱(44)들에 의하여 안정적으로 지지될 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 버링 및 태핑 작업의 동시 가공장치.
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