KR100998470B1

KR100998470B1 - 컴퓨터수치제어 선반용 가공대상물 자동공급장치

Info

Publication number: KR100998470B1
Application number: KR1020080077787A
Authority: KR
Inventors: 고기택
Original assignee: 고기택
Priority date: 2008-08-08
Filing date: 2008-08-08
Publication date: 2010-12-06
Also published as: KR20100018992A

Abstract

본 발명은 컴퓨터수치제어 선반의 척에 가공대상물이 자동으로 공급되도록 함으로써 가공공정의 자동화를 가능하게 할 뿐만 아니라 가공시간을 단축시켜 작업용이성과 생산성을 향상시킬 수 있도록 한 컴퓨터수치제어 선반용 가공대상물 자동공급장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 컴퓨터수치제어 선반용 가공대상물 자동공급장치는, 주축대의 척에 대해 이동가능하게 설치되는 공구대 상에 일체로 고정되고 그 전면에는 배면측이 폐쇄되는 제 1 수용공간이 수평방향으로 형성되며 그 상측에는 상기 제 1 수용공간으로 돌출되는 가이드핀이 체결되는 블럭본체과, 상기 블럭본체의 제 1 수용공간 내에 장착되는 제 1 탄성스프링과, 그 전면측은 상기 블럭본체의 전면으로 돌출되고 그 배면측은 상기 제 1 탄성스프링에 지지되도록 상기 제 1 수용공간 내에 장착되고 그 상측에는 상기 가이드핀에 결합되는 가이드홈이 형성되어 탄성이동가능하게 지지되며 그 내부에는 제 2 수용공간이 형성되는 홀더하우징과, 상기 홀더하우징의 제 2 수용공간 내에 장착되는 제 2 탄성스프링과, 상기 제 2 수용공간 내에 장착되어 상기 제 2 탄성스프링에 탄성이동가능하게 지지되고 그 전면측에는 상기 홀더하우징의 전면으로 돌출되어 가공대상물을 파지하는 파지부가 구비되는 홀더를 포함하여 이루어진다.

컴퓨터수치제어 선반, 가공대상물, 자동공급장치, 블럭본체, 탄성스프링, 홀더하우징, 홀더

Description

컴퓨터수치제어 선반용 가공대상물 자동공급장치{OBJECT AUTO-LOADING APPARATUS FOR A COMPUTER NUMERICALLY CONTROLLED LATHE}

본 발명은 공작기계 중 하나인 컴퓨터 수치제어(CNC; Computer Numerically Controlled) 선반의 척에 가공대상물을 자동으로 공급하는 컴퓨터수치제어 선반용 가공대상물 자동공급장치에 관한 것이다.

소재를 기계적으로 가공하는 공작기계들 중에서 가장 많이 사용되는 것으로 선반을 들 수 있는데, 이러한 선반은 수동으로 작동되는 범용선반(수동 선반)과, 자동으로 작동되는 수치제어 선반 및 컴퓨터수치제어 선반으로 분류된다.

특히 CNC 선반으로 불려지는 컴퓨터수치제어 선반은 범용선반에 컨트롤러(controller)를 장착한 공작기계로서 프로그램에 의해 제어되어 각종 소재를 자동으로 가공할 수 있다는 장점이 있다.

컴퓨터수치제어 선반은 자동으로 기계를 동작시킬 수 있는 전자장치인 컨트롤러와 기계장치인 기계본체로 구성되는데, 여기서 컨트롤러는 CNC 시스템 프로그 램, PLC 프로그램 등에 의해 기계본체의 작동을 제어하는 역할을 하며, 기계본체는 범용선반의 구조와 유사하게 주축대(head stock), 척(chuck), 공구대(tool post), 심압대(tail stock), 베드(bed), 왕복대, 이송장치, 기타 유압장치 등으로 구성된다. 여기서 선반용 척은 주축 단부에 설치되어 가공대상물을 파지하는 것으로, 보통척, 공압척, 유압척, 콜릿척(collet chuck), 마그네틱척 등으로 형성될 수 있는데, 보통 3개 또는 4개의 죠(jaw)가 각각 또는 연동되어 이동되면서 가공대상물을 파지하는 구조로 형성된다.

그러나 컴퓨터수치제어 선반에서 공작대상물의 가공을 자동화하기 위해서는 척에 가공대상물이 자동으로 공급되어야 하는 것이 첫번째 과제이고 가공완료된 완제품이 척으로부터 자동으로 배출되도록 하는 것이 두번째 과제라 할 수 있으나, 종래의 컴퓨터수치제어 선반의 경우에는 이러한 가공대상물 자동공급장치가 구비되지 않아 척에 가공대상물을 일일이 물려서 가공해야 하는 불편한 문제점이 있었고, 이로 인해 가공시간이 많이 소요되는 문제점도 있었다.

본 발명의 목적은 컴퓨터수치제어 선반의 척에 가공대상물이 자동으로 공급되도록 함으로써 가공공정의 자동화를 가능하게 할 뿐만 아니라 가공시간을 단축시켜 작업용이성과 생산성을 향상시킬 수 있도록 한 컴퓨터수치제어 선반용 가공대상물 자동공급장치를 제공하는 것이다.

전술한 본 발명의 목적은, 컴퓨터수치제어 선반 상에 설치되며 순차적으로 연속공급되는 가공대상물을 파지하여 주축대의 척에 자동으로 공급하는 컴퓨터수치제어 선반용 가공대상물 자동공급장치에 있어서, 상기 주축대의 척에 대해 이동가능하게 설치되는 공구대 상에 일체로 고정되고 그 전면에는 배면측이 폐쇄되는 제 1 수용공간이 수평방향으로 형성되며 그 상측에는 상기 제 1 수용공간으로 돌출되는 가이드핀이 체결되는 블럭본체와, 상기 블럭본체의 제 1 수용공간 내에 장착되는 제 1 탄성스프링과, 그 전면측은 상기 블럭본체의 전면으로 돌출되고 그 배면측은 상기 제 1 탄성스프링에 지지되도록 상기 제 1 수용공간 내에 장착되고 그 상측에는 상기 가이드핀에 결합되는 가이드홈이 형성되어 탄성이동가능하게 지지되며 그 내부에는 제 2 수용공간이 형성되는 홀더하우징과, 상기 홀더하우징의 제 2 수용공간 내에 장착되는 제 2 탄성스프링과, 상기 제 2 수용공간 내에 장착되어 상기 제 2 탄성스프링에 탄성이동가능하게 지지되고 그 전면측에는 상기 홀더하우징의 전면으로 돌출되어 가공대상물을 파지하는 파지부가 구비되는 홀더를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 컴퓨터수치제어 선반용 가공대상물 자동공급장치를 제공함에 의해 달성된다.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 블럭본체의 제 1 수용공간은, 상기 블럭본체에 수평방향으로 관통공을 형성한 후 상기 블럭본체의 배면측에 상기 관통공을 폐쇄하는 배면커버를 결합하여 형성된다.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 홀더하우징은, 그 내부에 제 2 수용공간이 형성되는 하우징본체와, 상기 하우징본체의 전면측에 일체로 결합되어 상기 홀더의 이탈을 방지하는 전면커버를 포함하여 이루어진다.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 홀더는, 파지할 가공대상물의 형상에 따라 그에 상응하는 파지부를 가지는 것으로 교체되어 사용된다.

본 발명의 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 주축대의 척의 일측에는 1개씩 순차적으로 이송되는 상기 가공대상물이 자중에 의해 하강이동되는 가이더가 구비되고, 상기 가이더의 단부 위치에는 상기 가이더에 의해 이동된 가공대상물이 안착지지되는 안착지지대가 설치된다.

본 발명에 따른 컴퓨터수치제어 선반용 가공대상물 자동공급장치에 의하면, 컴퓨터수치제어 선반의 척의 일측에 구비되는 안착지지대 상으로 1개씩 자동공급되는 가공대상물을 파지하여 컴퓨터수치제어 선반의 척에 자동으로 공급함에 따라 가 공공정의 자동화를 가능하게 할 뿐만 아니라 가공시간을 단축시켜 작업용이성과 생산성을 대폭적으로 향상시킬 수 있는 탁월한 효과가 있다.

이하에는, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.

도 1에는 본 발명에 따른 컴퓨터수치제어 선반용 가공대상물 자동공급장치의 사시도가 도시되고, 도 2에는 본 발명에 따른 컴퓨터수치제어 선반용 가공대상물 자동공급장치의 분해사시도가 도시되며, 도 3에는 본 발명에 따른 컴퓨터수치제어 선반용 가공대상물 자동공급장치의 단면구조도가 도시되고, 도 4에는 본 발명에 따른 컴퓨터수치제어 선반용 가공대상물 자동공급장치의 작동도가 도시된다.

본 발명에 따른 컴퓨터수치제어 선반용 가공대상물 자동공급장치(1)는, 컴퓨터수치제어 선반(전체적으로 도시되지는 않음) 상에 설치되며 순차적으로 연속공급되는 가공대상물(100)을 파지하여 주축대(2)의 척(3)에 자동으로 공급함으로써 가공공정의 자동화를 가능하게 할 뿐만 아니라 가공시간을 단축시켜 작업용이성과 생산성을 향상시킬 수 있도록 하기 위한 것으로, 도 1 내지 도 4 에 도시되는 바와 같이, 주축대(2)의 척(3)에 대해 이동가능하게 설치되는 공구대(4) 상에 일체로 고정되고 그 전면에는 배면측이 폐쇄되는 제 1 수용공간(13)이 수평방향으로 형성되며 그 상측에는 제 1 수용공간(13)으로 돌출되는 가이드핀(17)이 체결되는 블럭본체(10)와, 블럭본체(10)의 제 1 수용공간(13) 내에 장착되는 제 1 탄성스프링(20)과, 그 전면측은 블럭본체(10)의 전면으로 돌출되고 그 배면측은 제 1 탄성스프링(20)에 지지되도록 제 1 수용공간(13) 내에 장착되고 그 상측에는 가이드핀(17)에 결합되는 가이드홈(33)이 형성되어 탄성이동가능하게 지지되며 그 내부에는 제 2 수용공간(35)이 형성되는 홀더하우징(30)과, 홀더하우징(30)의 제 2 수용공간(35) 내에 장착되는 제 2 탄성스프링(40)과, 제 2 수용공간(35) 내에 장착되어 제 2 탄성스프링(40)에 탄성이동가능하게 지지되고 그 전면측에는 홀더하우징(30)의 전면으로 돌출되어 가공대상물(100)을 파지하는 파지부(53, 53')가 구비되는 홀더(50)를 포함하여 이루어진다.

여기서, 블럭본체(10)는 본 발명에 따른 컴퓨터수치제어 선반용 가공대상물 자동공급장치(1)의 몸체를 형성하고 홀더(50)가 장착된 홀더하우징(30)을 전후방향으로 탄성이동가능하게 수용하는 것으로, 주축대(2)에 고정설치된 척(3)에 대해 이동가능하게 설치되는 공구대(4) 상에 일체로 고정될 수 있도록, 그 상측으로부터 블럭본체(10)를 관통하여 그 하단부가 공구대(4)에 체결되는 체결핀(11)에 의해 공구대(4)에 일체로 결합된다.

공구대(4)는 이송장치(도시되지 않음)에 결합되어 주축대(2)의 척(3)에 대해 여러 방향으로 이동가능하게 설치됨에 따라 척(3)이나 차후에 설명될 안착지지대(6)에 대한 본 발명에 따른 컴퓨터수치제어 선반용 가공대상물 자동공급장치(1) 의 이동을 가능하게 한다.

블럭본체(10)의 전면에는 제 1 수용공간(13)이 수평방향으로 형성되는데, 이 제 1 수용공간(13)은 차후에 설명될 제 1 탄성스프링(20)과 홀더하우징(30)의 설치공간을 형성하는 것으로, 그 배면측이 폐쇄될 수 있도록 블럭본체(10)에 수평방향으로 관통공을 형성한 후 블럭본체(10)의 배면측에 관통공을 폐쇄하는 배면커버(15)를 결합함으로써 형성될 수 있다.

블럭본체(10)의 상측에는 체결핀(11) 외에도 가이드핀(17)이 체결되는데, 이 체결핀(17)은 그 하단부가 제 1 수용공간(13) 내로 돌출됨에 따라 차후에 설명될 홀더하우징(30)의 가이드홈(33)과의 조합을 통해 제 1 수용공간(13) 내에서의 홀더하우징(30)의 전후방향의 이동을 가이드하는 역할을 한다.

전술한 블럭본체(10)의 제 1 수용공간(13) 내에는 홀더하우징(30)의 장착 전에 제 1 탄성스프링(20)이 먼저 장착되는데, 이 제 1 탄성스프링(20)은 그 후단은 예를 들어 배면커버(15) 등에 의해 폐쇄된 제 1 수용공간(13)의 배면에 의해 탄성적으로 지지되고 그 선단은 홀더하우징(30)의 배면에 탄성적으로 지지됨에 따라, 홀더(50)에 의해 파지된 가공대상물(100)을 척(3)에 공급할 경우에 가공대상물(100)이 척(3)에 정확히 안착될 수 있도록 홀더하우징(30)을 전방으로 탄성적으로 밀어주는 역할을 한다.

전술한 제 1 탄성스프링(20)이 장착된 제 1 수용공간(13) 내에는 홀더하우징(30)이 전후방향으로 탄성이동가능하게 장착되는데, 이 홀더하우징(30)은 그 자체가 제 1 탄성스프링(20)에 의해 전후방향으로 탄성이동가능하게 지지됨과 동시에 차후에 설명될 홀더(50)의 일부를 수용하여 탄성적으로 지지하는 것으로, 그 전면측은 블럭본체(10)의 전면으로 돌출되고 그 배면측은 제 1 탄성스프링(20)에 지지되도록 제 1 수용공간(13) 내에 장착된다.

홀더하우징(30)은, 그 상측에는 가이드핀(17)에 결합되는 가이드홈(33)이 길이방향으로 연장형성되고 그 내부에 차후에 설명될 제 2 탄성스프링(40)과 홀더(50)가 장착되는 제 2 수용공간(35)이 형성되는 하우징본체(31)와, 하우징본체(31)의 전면측에 일체로 결합되어 홀더(50)의 이탈을 방지하며 홀더(50)의 파지부(53, 53')의 돌출을 위한 관통공(39)이 형성되는 전면커버(37)를 포함하여 이루어진다.

홀더하우징(30)의 가이드홈(33)은 홀더하우징(30)의 측면을 길이방향으로 완전절개한 후 그 하단에 내부를 폐쇄하는 고무커버를 결합하여 형성할 수 있고, 전면커버(37)는 홀더하우징(30)의 전면 개방측에 용접고정될 수도 있고 나사결합될 수도 있다.

전술한 홀더하우징(30)의 제 2 수용공간(35) 내에는 제 2 탄성스프링(40)이 장착되는데 , 이 제 2 탄성스프링(40)은 그 후단은 폐쇄된 제 2 수용공간(35)의 배면에 의해 탄성적으로 지지되고 그 선단은 홀더(50)의 배면에 탄성적으로 지지됨에 따라, 홀더(50)에 의해 파지된 가공대상물(100)을 척(3)에 공급할 경우에 충격을 완화시킴에 따라 가공대상물(100)이 척(3)에 손상없이 안착될 수 있도록 홀더(50)를 전방으로 탄성적으로 밀어주는 역할을 한다.

제 2 탄성스프링(40)이 장착된 홀더하우징(30)의 제 2 수용공간(35) 내에는 홀더(50)가 장착되는데, 이 홀더(50)는 가공대상물(100)을 파지하여 척(3)에 장착되도록 하는 것으로, 제 2 수용공간(35) 내에 장착되고 그 배면이 제 2 탄성스프링(40)에 의해 탄성이동가능하게 지지되는 홀더본체(51)와, 홀더본체(51)에 일체로 형성되고 홀더하우징(30)의 전면측으로 돌출되어 가공대상물(100)을 파지하는 파지부(53, 53')를 포함하여 이루어진다.

홀더(50)는 파지할 가공대상물(100)의 형상에 따라 예를 들어 바늘 형상, 그립 형상 등과 같이 그에 상응하는 형상을 가지는 파지부(53, 53')를 가지는 것으로 교체되어 사용되는 것이 바람직한데, 실시예에 따라서는 바늘 형상을 가지는 파지부(53)에 다른 형상을 가지는 부가적인 파지부(53')를 일체로 결합하여 사용할 수도 있다.

전술한 구성을 가지는 본 발명에 따른 컴퓨터수치제어 선반용 가공대상물 자동공급장치(1)에 의해 가공대상물(100)이 척(3)으로 자동공급되기 위해서는 도 4에 도시되는 바와 같이, 주축대(2)의 척(3)의 일측에는 예를 들어 컨베이어이송수단(도시되지 않음)에 의해 1개씩 순차적으로 이송되는 가공대상물(100)이 자중에 의해 하강이동되는 가이더(5)가 구비되고, 가이더(5)의 단부 위치에는 가이더(5)에 의해 이동된 가공대상물(100)이 안착되어 본 발명에 따른 컴퓨터수치제어 선반용 가공대상물 자동공급장치(1)의 홀더(50)에 의해 파지될 수 있도록 지지되는 안착지지대(6)가 설치된다.

이하, 본 발명에 따른 컴퓨터수치제어 선반용 가공대상물 자동공급장치(1)의 전체작동을 상세히 설명하면 다음과 같다:

컨베이어이송수단(도시되지 않음)에 의해 1개씩 순차적으로 이송되는 가공대상물(100)이 가이더(5)로 진입하면 자중에 의해 가이더(5)를 타고 하강되면서 그 단부에 위치된 안착지지대(6)에 안착지지된다.

이 상태에서 공구대(4)의 이동에 의해 홀더(50)의 파지부(53)가 안착지지대(6)에 정렬되고 공구대(4)의 주축대(2)로의 이동에 의해 안착지지대(6)에 안착된 가공대상물(100)이 파지된다.

그 다음에는 공구대(4)의 이동에 의해 홀더(50)의 파지부(53)가 척(3)에 정렬되고 공구대(4)의 주축대(2)로의 전후이동에 의해 파지부(53)에 파지된 가동대상물(100)은 척(3)에 장착된다.

이 때 홀더하우징(30)이 제 1 탄성스프링(20)에 의해 전방으로 탄성지지됨에 따라 가공대상물(100)이 척(3)에 정확히 안착될 수 있게 되고, 홀더(50)는 제 2 탄성스프링(40)에 의해 전방으로 탄성지지됨에 따라 충격이 완화되고 그 결과 가공대상물(100)이 척(3)에 손상없이 안착될 수 있게 된다.

이 상태에서 척(3)이 회전되고 공구대(4)의 이동에 의해 공구대(4) 상의 절삭툴이 척(3)으로 이동되어 정해진 가공을 행하게 되고, 척(3)이 해제되면 가공대상물(100)이 척(3)으로부터 분리된다. 그 다음에는 전술한 동작을 반복하게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 컴퓨터수치제어 선반용 가공대상물 자동공급장치의 사시도.

도 2는 본 발명에 따른 컴퓨터수치제어 선반용 가공대상물 자동공급장치의 분해사시도.

도 3은 본 발명에 따른 컴퓨터수치제어 선반용 가공대상물 자동공급장치의 단면구조도.

도 4는 본 발명에 따른 컴퓨터수치제어 선반용 가공대상물 자동공급장치의 작동도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 본 발명에 따른 컴퓨터수치제어 선반용 가공대상물 자동공급장치

2 : 주축대 3 : 척

4 : 공구대 5 : 가이더

6 : 안착지지대 10 : 블럭본체

11 : 체결핀 13 : 제 1 수용공간

15 : 배면커버 17 : 가이드핀

20 : 제 1 탄성스프링 30 : 홀더하우징

31 : 하우징본체 33 : 가이드홈

35 : 제 2 수용공간 37 : 전면커버

40 : 제 2 탄성스프링 50 : 홀더

Claims

컴퓨터수치제어 선반 상에 설치되며 순차적으로 연속공급되는 가공대상물을 파지하여 주축대의 척에 자동으로 공급하는 컴퓨터수치제어 선반용 가공대상물 자동공급장치에 있어서,

상기 주축대의 척에 대해 이동가능하게 설치되는 공구대 상에 일체로 고정되고 그 전면에는 배면측이 폐쇄되는 제 1 수용공간이 수평방향으로 형성되며 그 상측에는 상기 제 1 수용공간으로 돌출되는 가이드핀이 체결되는 블럭본체;

상기 블럭본체의 제 1 수용공간 내에 장착되는 제 1 탄성스프링;

그 전면측은 상기 블럭본체의 전면으로 돌출되고 그 배면측은 상기 제 1 탄성스프링에 지지되도록 상기 제 1 수용공간 내에 장착되고 그 상측에는 상기 가이드핀에 결합되는 가이드홈이 형성되어 탄성이동가능하게 지지되며 그 내부에는 제 2 수용공간이 형성되는 홀더하우징;

상기 홀더하우징의 제 2 수용공간 내에 장착되는 제 2 탄성스프링; 및

상기 제 2 수용공간 내에 장착되어 상기 제 2 탄성스프링에 탄성이동가능하게 지지되고 그 전면측에는 상기 홀더하우징의 전면으로 돌출되어 가공대상물을 파지하는 파지부가 구비되는 홀더;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 컴퓨터수치제어 선반용 가공대상물 자동공급장치.
청구항 1에 있어서,

상기 블럭본체의 제 1 수용공간은, 상기 블럭본체에 수평방향으로 관통공을 형성한 후 상기 블럭본체의 배면측에 상기 관통공을 폐쇄하는 배면커버를 결합하여 형성되는 것을 특징으로 하는 컴퓨터수치제어 선반용 가공대상물 자동공급장치.
청구항 1에 있어서,

상기 홀더하우징은, 그 내부에 제 2 수용공간이 형성되는 하우징본체와, 상기 하우징본체의 전면측에 일체로 결합되어 상기 홀더의 이탈을 방지하는 전면커버를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 컴퓨터수치제어 선반용 가공대상물 자동공급장치.
청구항 1에 있어서,

상기 홀더는, 파지할 가공대상물의 형상에 따라 그에 상응하는 파지부를 가지는 것으로 교체되어 사용되는 것을 특징으로 하는 컴퓨터수치제어 선반용 가공대상물 자동공급장치.
청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 하나의 항에 있어서,

상기 주축대의 척의 일측에는 1개씩 순차적으로 이송되는 상기 가공대상물이 자중에 의해 하강이동되는 가이더가 구비되고, 상기 가이더의 단부 위치에는 상기 가이더에 의해 이동된 가공대상물이 안착지지되는 안착지지대가 설치되는 것을 특징으로 하는 컴퓨터수치제어 선반용 가공대상물 자동공급장치.