KR100761197B1 - 역수직 선반에서의 공작물 밀착장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 주축대가 공작물의 상방에 배치된 역수직선반에 있어, 이송영역측에 도달된 공작물을 척킹하기 직전에 척단면측에 공작물을 밀착시켜주기 위한 장치로서, 이송영역측에 컨베어체인을 타고 들어온 공작물을 받이함과 동시에 이 공작물이 주축대에 의해 하방으로 밀릴 경우 스프링탄성력에 의해 척측으로 공작물을 밀어올려서 밀착을 수행한다. 따라서 종래와 같이 유압실린더를 사용함에 따른 제작비용을 줄일 수 있고, 동시에 주축대의 척킹 동작에서 밀착이 동시에 진행되므로 전체적인 가공시간을 줄일 수 있다.

역수직선반, 밀착장치, 공작물

Description

역수직 선반에서의 공작물 밀착장치{Workpiece pushing device of contrary vertical lathe}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 역수직선반에 적용된 체인컨베어의 평면적인 구성도.

도 2는 도 1의 일측면도로서 공작물 밀착장치의 적용상태도.

도 3은 본 발명에 따른 공작물 밀착장치의 정면도.

도 4는 도 1에 나타난 체인컨베어의 가이드장치 구성도.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

22 : 슬라이딩판 60 : 상부프레임

62 : 승강작동판 70 : 하부프레임

80 : 압축스프링 90 : 연결로드

100: 도그고정볼트 106: 감지용 도그

110a, 110b : 감지센서

본 발명은 역수직 선반에서 공작물을 척에 밀착시키기 위한 장치에 관한 것 으로, 특히 척킹위치에 분포 배설된 스프링력에 의해 주축대측 척이 공작물을 클램프하기 위해 하강할 시 일정한 밀착력이 발생하도록 하여 척킹의 안정성을 높이고, 비절삭시간을 최소화 할 수 있도록 한 역수직 선반에서의 공작물 밀착장치에 관한 것이다.

종래, 역수직 선반의 경우 베드의 상방에 주축대가 설치되고, 이 주축대의 주축에 척이 연결되어 있다. 따라서 척이 공작물을 물려줄 때마다 주축이 수직 하강하는 동작을 하게 되어 있다. 즉, 베드의 평탄한 지지면에 공작물을 올려놓게 되면, 가공프로그램의 지령신호에 의해 주축이 수직 하강하고, 척이 작동하여 공작물을 클램핑하게 되어 있다.

이같이 공작물 지지면에 공작물을 올려놓고 척을 하강시켜 공작물을 클램핑하는 장치에서는 척과 공작물 지지면의 평행도에 따라 공작물 척킹정도가 결정되어 진다. 이럴 경우 가공소재의 형상 오차로 인하여 척킹시 가공소재 단면이 척과 밀착되지 않을 경우 소재 가공시 원활한 회전이 이루어지지 않아 적게는 가공정도 및 표면조도의 불량을 일으킬 수 있고, 크게는 공작물이 불규칙하게 회전하여 척으로부터 소재가 이탈하여 가공 자체가 문제를 일으킬 수 있다.

따라서 최근에는 공압실린더를 이용하여 공작물이 놓여진 지지판을 수직 상승시켜 추축대의 척에 밀착시키는 방법이 주로 사용되고 있다.

즉, 주축을 공작물 상단의 일정 높이에 정지시킨 상태에서 공작물이 놓여진 지지판과 연결된 공압실린더를 작동시켜 공작물의 단면을 강제적으로 척의 단면측에 밀착시키는 방법을 사용하는 경우이다. 그러나 이는 공압실린더를 추가로 설치 해야 함에 따른 비용문제와 더불어 공정상 주축대 하강 후 다시 공압실린더를 이용하는데 소요되는 시간이 발생하여 리드타임이 길어지고 생산성이 떨어지는 결과를 초래한다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 주축대가 수직 하강하여 공작물에 수직방향으로 압력을 가할 경우 즉시 하방에서 공작물을 받쳐주는 스프링력에 의해 공작물을 척단면에 밀착시켜 줌으로서 전체 공정상의 소요시간을 단축시킬 수 있도록 한 역수직 선반에서의 공작물 밀착장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구체적인 수단은,
역수직 선반의 주축대의 척에 끌개측에 올려진 공작물을 소정의 힘으로 밀어올려 척과 공작물을 밀착시키기 위한 장치에 있어서,
상기 밀착장치는
하강 및 상승작동하는 승강작동판을 구비한 상부프레임과;
상기 상부프레임의 하방에 배치되는 하부프레임과;
상기 하부프레임에 일단부가 삽입되고 타단부가 상기 상부프레임측에 고정되어 상기 상부프레임의 승강작동을 안내하는 복수의 연결로드와;

일단은 상기 상부프레임측에 지지되고 타단은 상기 하부프레임측에 지지되어 상기 상부프레임을 일정한 높이까지 탄성반발력으로 지지하는 탄성복귀수단을 포함한 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따르면, 상기 상부프레임의 하강 작동량이 지정된 거리를 초과할 경우 이상을 감지하기 위해, 상단이 상기 상부프레임에 연결되어 승강 연동하는 도그고정볼트를 구비하고, 상기 도그고정볼트의 하단에 감지용 도그를 설치하고, 상기 하부프레임측에는 상기 감지용 도그의 업/다운 위치를 감지하는 감지센서가 설치된 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따르면, 상기 탄성복귀수단은 상기 상부프레임을 4개소의 지점에서 지지토록 복수의 압축스프링으로 구성하되, 각각의 압축스프링은 상기 복수의 작동로드에 각기 삽입되어 있는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 역수직 선반(10)에서 이송영역측으로 공작물을 이송시키기 위한 체인 컨베어(20)를 평면도로 도시한 것으로, 이송영역의 척킹위치에는 본 발명의 공작물 밀착장치(50)가 설치된다.

도 2는 공작물 밀착장치(50)와 체인컨베어(20)를 역수직선반(10)의 측면에서 본 도면이고, 도 3에 나타난 공작물 밀착장치(50)는 체인컨베어(20)를 타고 들어온 공작물이 도 2와 같이 베드(12)측 이송영역(13)의 척킹위치에서 주축대의 척이 하강할 시 공작물을 탄성반발력으로 척의 단면에 밀착시키는 기능을 한다.

상기 체인컨베어(20)는 도 1과 같이 트랙(track)형태로서 일부 구간이 도 2와 같이 베드(12)의 이송영역(13)을 통과하여 배치된 슬라이딩판(22)을 구비하고, 슬라이딩판(22)의 상면에 올려진 복수개의 끌개(23)가 체인(24)에 의해 이송되도록 되어 있다. 이때 체인(24)에는 도 4와 같이 일정 간격마다 핀(25)이 입설되어 있어, 이 핀(25)에 슬라이딩판(22)에 절개된 가이드구멍(22a)을 통과하여 상기 끌개 (23)의 밑면에 걸릴 수 있도록 되어 있고, 상기 체인(23)은 서보모터(M)의 동력을 전달받아 체인안내판(26)의 안내를 받아 이송하게 되어 있고, 서보모터(M)는 역수직선반의 프로그램 제어지령에 의해 구동된다.

상기 체인컨베어(20)는 본 발명의 공작물 밀착장치(50)에 공작물을 공급시켜 주기 위한 일예를 나타낸 것으로, 이것이 본 발명의 적용범위를 한정하는 것은 아니다.

공작물 밀착장치(50), 도 3에 도시된 바와 같이 상부프레임(60), 하부프레임 (70) 및 탄성복귀수단(80)을 포함한다.

상기 상부프레임(60)은 상기 이송영역의 척킹위치에 배치되는 것으로 슬라이딩 판(22)과 동일 평면상에서 배치되어 상,하로 작동하는 승강작동판(62)을 포함한다. 상기 승강작동판(62)에는 상기 슬라이딩판(22)에 형성된 가이드구멍(22a)과 연속적으로 연결될 수 있도록 승강작동판 가이드구멍(62a)이 구비되어 있고, 이 가이드구멍(62a)에는 상기 체인 핀(25)이 안내받아 지나갈 수 있도록 되어 있다.

따라서 상기 승각작동판(62)의 상면에는 해당하는 끌개(12)가 위치될 수 있도록 되어 있다. 그리고 상기 상부프레임(60)은 체인(23)의 이송 공간을 마련해 주기 위해 승강작동판(62)이 상부프레임(60)의 지지부(64)와 일정 간격을 두고 배치되어 있다.

그리고 상부프레임(60)에는 해당 공작물의 위치를 감지하기 위해 대각선 방향으로 마주하는 한쌍의 공작물 감지센서(67a, 67b)가 배치되어 있다.

따라서 해당 끌개(12)가 척킹 위치에 도달한 후 주축대(5)의 척(chuck)이 끌개(12)상에 올려진 공작물을 클램프하기 위해 하강하면 승강작동판(62)을 일정한 힘으로 지지하기 위해 상부프레임(60)의 하방에는 작동로드(90)를 통해 하부프레임 (70)이 배치되고, 이 하부프레임(70)과 상부프레임(60)의 사이에는 탄성복귀수단으로 압축스프링(80)이 설치되어 있다.

본 실시예에서는 작동로드(90)의 단면이 원형으로서 4개소에 설치되며, 작동로드(90)의 일단이 상기 상부프레임(60)의 지지부(64) 저면에 볼트(69)로 고정되고 타단이 하부프레임(70)의 평탄부(72)에 슬라이딩 삽통가능하게 설치되어 있다. 상기 작동로드(90)는 주축대(6)가 이송영역(13)의 척킹위치에 도달했을 경우 주축대 (6)를 중심으로 하는 같은 반경상에 일정간격으로 배치됨이 바람직하다.

상기 평탄부(72)에는 작동로드(90)의 슬라이딩 마찰을 최소화하기 위해 베어링(94)에 삽입되어 있고, 이 베어링(94)은 평탄부(72)에 장착된 베어링 하우징(95)내에 삽입되어 있다.

따라서 상기 상부프레임(60)은 척이 공작물을 클램프하기 위해 하방으로 이동하면 공작물이 척에 닿는 순간부터 4개소의 압축스프링(80)을 동시에 압축하면서 하강하고, 동시에 그 탄반력에 의해 상부프레임(60)이 상방으로 밀쳐올라가는 힘을 부여받게 되어 있다.

한편, 본 발명은 상기 상부프레임(60)의 하강 작동량이 설정된 거리를 초과할 경우 이상 유무를 감지하기 위해, 상기 상부프레임(60)에 일단이 연결되어 승강 연동하는 도그고정볼트(100)가 구비되어 있고, 상기 도그고정볼트(100)의 하단에 감지용 도그(106)가 설치되어 있고, 상기 하부프레임(70)측에는 상기 감지용 도그(106)의 업(up)/다운(down) 위치를 감지하는 감지센서(110a, 110b)가 설치되어 있다.

이와 같이 구성된 본 실시예의 작동상태를 설명한다.

프로그램 지령에 의해 체인컨베어(20)의 체인(24)을 구동시키는 서보모터(M)에 의해 체인 핀(25)을 매개로 복수의 끌개(23)가 슬라이딩판(22)의 상면에 미끄럼운동을 통해 끌개(23)에 올려진 공작물(1)이 베드(12)측 이송영역(13)내로 운반된다.

이송영역(13)내로 이송된 공작물(1)은 공작물 밀착장치(50)의 상부프레임 (60)측 승강작동판(62)상의 척킹위치에 놓여지게 되면, 주축대(5)가 가공영역(14)에서 이송영역(13)으로 위치 이동하고, 다시 공작물(1)을 향해 수직 하강한다.

주축대(5)가 수직 하강하면 일정 구간에서부터 공작물(1)과 척(6)이 단면 접촉을 하고 상부프레임(64)의 하강 작동구간 동안 즉, 감지용 도그(106)가 하부감지센서(110b)의 위치까지 도달하는 동안 압축스프링(80)이 압축된다. 압축스프링 (80)이 압축되면 그 탄성반발력에 의해 일정한 밀착력이 발생하여 해당 공작물(1)이 척의 단면에 밀착된다.

상부프레임(64)이 하강하는 동안에는 작동로드(90)가 연동하여 하부프레임 (70)의 베어링(94)의 지지를 받으면서 하강한다.

이때 압축스프링(80)은 4지점에 설치되어 공작물이 척단면과 평행하게 밀착되지 않아도 압축스프링(80)의 균형된 탄반력에 의해 그 편차가 보정되어 밀착된다.

이같이 하여 주축대의 척이 공작물을 클램프하기 위해 하강 완료하면 척킹이 이루어진다. 동시에 하방 감지센서(11b)가 다운 위치를 감지하여 이상유무를 판단하게 된다.

따라서, 공작물이 가공 프로그램상의 공작물과 길이가 다를 경우나 프로그램의 오류로 지나치게 척이 하강할 경우에는 가공을 중지시켜 안전사고를 예방할 수 있다.

이와 같이 본 발명은 이송영역에 도달된 공작물을 척킹하기 위해 척킹위치로 이동한 주축대에서 척이 하강하면 일정한 탄성력으로 균등하게 공작물을 밀어올려 척단면에 밀착시키도록 함으로서 공작물과 척과의 단면이 서로 평행하게 밀착시킬 수 있다.

또, 종래와 같이 실린더를 사용하지 않으므로서 경제성과 더불어 안정된 작동신뢰를 얻을 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 역수직 선반에서의 공작물 밀착장치에 따르면, 균등하게 배치된 스프링력을 통해 공작물의 형상오차에 따른 척킹시의 불량을 대폭 줄일 수 있어 작업 안정성의 확보와 가공성능이 향상되어 제품의 불량률을 줄일 수 있다.

또한 주축대의 수직운동만으로 척킹과 단면 밀착이 동시에 이루어지는 구조이므로 비절삭시간을 단축시킬 수 있어서 생산성의 향상을 꾀할 수 있다.

Claims (3)

1. 역수직 선반의 주축대의 척에 끌개측에 올려진 공작물을 소정의 힘으로 밀어올려 척과 공작물을 밀착시키기 위한 장치에 있어서,

   상기 밀착장치는

   하강 및 상승작동하는 승강작동판(62)을 구비한 상부프레임(60)과;

   상기 상부프레임(60)의 하방에 배치되는 하부프레임(70)과;

   상기 하부프레임(70)에 일단부가 삽입되고 타단부가 상기 상부프레임(60)측에 고정되어 상기 상부프레임(60)의 승강작동을 안내하는 복수의 연결로드(90)와;

   일단은 상기 상부프레임(60)측에 지지되고 타단은 상기 하부프레임(70)측에 지지되어 상기 상부프레임(60)을 일정한 높이까지 탄성반발력으로 지지하는 탄성복귀수단을 포함한 것을 특징으로 하는 역수직 선반에서의 공작물 밀착장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 상부프레임(60)의 하강 작동량이 지정된 거리를 초과할 경우 이상을 감지하기 위해, 상기 상부프레임(60)의 하단에 감지용 도그(106)를 설치하고, 상기 하부프레임(70)측에는 상기 감지용 도그(106)의 업/다운 위치를 감지하는 감지센서 (110a, 110b)가 설치된 것을 특징으로 하는 역수직 선반에서의 공작물 밀착장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 탄성복귀수단은 상기 복수의 작동로드(90)에 각기 삽입되어 상기 상부프레임(60)을 지지토록 복수의 압축스프링(80)으로 구성된 것을 특징으로 하는 역수직 선반에서의 공작물 밀착장치.

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