KR101021529B1 - Multi-purpose one spindle complex micro machine - Google Patents

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Abstract

본 발명은 하나의 스핀들에 공작물 및 툴 중 어느 하나를 고정시킬 수 있어 공작물을 회전시켜 선삭하는 선반의 기능과, 툴을 회전시켜 공작물을 가공하는 밀링의 기능을 겸비한 다기능 원스핀들 복합 마이크로 머신에 관한 것으로, 이를 위해 스핀들이 장착된 주축과, 베이스의 상부에 X/Y/Z축으로 이송가능하게 결합되는 스테이션으로 구성되되, 상기 스테이션의 최상부에는 공작물을 고정하는 제 1바이스와, 툴을 고정하는 제 2바이스가 장착되고, 상기 주축의 스핀들에는 공작물홀더 및 툴홀더 중 어느 하나가 장착되는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a multi-function one-spindle compound micro machine that combines the function of a lathe for turning a workpiece to rotate by turning the workpiece and the milling of the workpiece by rotating the tool. To this end, it consists of a spindle with a spindle mounted, the station is coupled to be transported in the X / Y / Z axis on top of the base, the top of the station is a first vice for fixing the workpiece, and for fixing the tool The second vise is mounted, and one of the workpiece holder and the tool holder is mounted on the spindle of the main shaft.

원스핀들, 스테이션, 툴홀더, 공작물홀더, 리니어모터, 복합. 마이크로머신 One spindle, station, tool holder, workpiece holder, linear motor, combination. Micromachine

Description

다기능 원스핀들 복합 마이크로 머신{Multi-purpose one spindle complex micro machine}Multi-purpose one spindle complex micro machine

본 발명은 하나의 스핀들에 공작물 및 툴 중 어느 하나를 고정시킬 수 있어 공작물을 회전시켜 선삭하는 선반의 기능과, 툴을 회전시켜 공작물을 가공하는 밀링의 기능을 겸비한 다기능 원스핀들 복합 마이크로 머신에 관한 것이다.The present invention relates to a multi-function one-spindle compound micro machine that combines the function of a lathe for turning a workpiece to rotate by turning the workpiece and a milling for rotating the tool by rotating the workpiece. will be.

일반적으로 마이크로 머신은 정밀가공을 위해 공작기계를 축소시킨 구조이다.In general, micro-machines are miniature machine tools for precision machining.

하지만 마이크로 머신은 대형 공작기계와 달리 초정밀을 요함으로 리니어모터를 통해 각 축을 이동시켜 공작물을 가공한다.Unlike large machine tools, however, micromachines require ultra-precision, moving each axis through a linear motor to machine the workpiece.

때문에 이러한 마이크로 머신을 고가이면서도, 실내와 같은 한정된 공간에 사용된다.As a result, these micromachines are expensive and used in limited spaces such as indoors.

종래의 마이크로 머신은 공작기계와 같이 크게 2가지 타입으로 구성되는데, 이는 공작물을 회전시켜 가공하는 선반 마이크로 머신과, 툴을 회전시켜 공작물을 가공하는 밀링 마이크로 머신으로 구성된다.Conventional micromachines are composed of two types, such as machine tools, which are lathe micromachines for rotating a workpiece and milling micromachines for rotating a tool.

하지만 하나의 공작물에 2가지 타입의 공작물을 가공하거나, 선반작업이나 밀링작업을 할 때에는 2가지 타입의 마이크로 머신이 각각 필요하게 된다.However, when machining two types of workpieces on a single workpiece, or turning or milling, two types of micro machines are required.

때문에 고가의 머신의 구입 문제와, 머신의 유지보수 비용이 많이 드는 문제와, 2가지 타입의 머신 설치에 따른 설치공간에 많은 제약이 따르는 문제점이 있었다.Therefore, there are problems of purchasing expensive machines, expensive maintenance costs of the machines, and many limitations in the installation space due to the installation of two types of machines.

따라서 설치비용을 줄이고, 한정된 공간에서 설치가 가능하도록 선반과 밀링의 기능을 겸비한 마이크로 머신이 요구되고 있는 실정이다. Therefore, there is a demand for a micro machine that combines the functions of lathe and milling to reduce installation costs and allow installation in a limited space.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 하나의 스핀들에 공작물 및 툴 중 어느 하나를 고정시킬 수 있어 공작물을 회전시켜 선삭하는 선반의 기능과, 툴을 회전시켜 공작물을 가공하는 밀링의 기능을 겸비한 다기능 원스핀들 복합 마이크로 머신를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to be able to fix one of a workpiece and a tool to one spindle, and to rotate the workpiece to rotate the tool and to rotate the tool. To provide a multifunctional one-spindle combination micro machine with the function of milling a workpiece.

더 나아가 본 발명의 목적은, 스핀들이 장착된 주축과, 베이스의 상부에 X/Y/Z축으로 이송가능하게 결합되는 스테이션으로 구성되되, 상기 스테이션의 최상부에는 공작물을 고정하는 제 1바이스와, 툴을 고정하는 제 2바이스가 장착되고, 상기 주축의 스핀들에는 공작물홀더 및 툴홀더 중 어느 하나가 장착되는 것을 특징으로 하는 다기능 원스핀들 복합 마이크로 머신을 제공하는데 있다.Furthermore, an object of the present invention comprises a spindle equipped with a spindle, and a station which is coupled to be transported in an X / Y / Z axis on the upper part of the base, the first vise for fixing a workpiece on the top of the station, A second vice for fixing a tool is mounted, and the spindle of the main shaft is provided with a multifunctional one-spindle compound micro machine, characterized in that any one of a workpiece holder and a tool holder is mounted.

본 발명에 따른 윈스핀들 복합 마이크로 머신에 따르면, 하나의 스핀들에 하나의 스핀들에 공작물 및 툴 중 어느 하나를 고정시킬 수 있어 공작물을 회전시켜 선삭하는 선반의 기능과, 툴을 회전시켜 공작물을 가공하는 밀링의 기능을 겸비하여 효율이 매우 좋은 특징이 있다.According to the winspindle composite micro machine according to the present invention, one of the workpiece and the tool can be fixed to one spindle on one spindle, and thus the function of the lathe turning and turning the workpiece and the tool to rotate the workpiece It combines the function of milling and has very good efficiency.

따라서 고가의 머신의 구입 문제와, 머신의 유지보수 비용이 들지 않으며, 설치공간의 낭비를 줄일 수 있는 장점이 있다.Therefore, there is a problem of purchasing expensive machine, no maintenance cost of the machine, and waste of installation space.

이하에서는 윈스핀들 복합 마이크로 머신에 관하여 첨부되어진 도면과 함께 더불어 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the winspindle composite micro machine will be described in detail together with the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 다기능 원스핀들 복합 마이크로 머신의 제 1구성도이고, 도 2는 도 1에서 발췌된 스테이션의 측면도이다.1 is a first configuration diagram of a multifunctional one-spindle composite micro machine according to the present invention, and FIG. 2 is a side view of the station taken from FIG. 1.

본 발명은 하나의 스핀들에 공작물 및 툴 중 어느 하나를 고정시킬 수 있어 공작물을 회전시켜 선삭하는 선반의 기능과, 툴을 회전시켜 공작물을 가공하는 밀링의 기능을 겸비한 다기능 원스핀들 복합 마이크로 머신(100)에 관한 것이다.The present invention can be fixed to any one of the workpiece and the tool in one spindle multi-function one-spindle complex micro-machine (100) that combines the function of the lathe for turning the workpiece to turn, and the function of milling the workpiece by rotating the tool ).

다기능 원스핀들 복합 마이크로 머신(100)은, 크게 2부분으로 구성되는데, 이는 주축(10)과, 스테이션(30)으로 구성된다.The multifunction one-spindle compound micro machine 100 is composed of two parts, which are composed of a main shaft 10 and a station 30.

여기서 주축(10)은 리니어모터(20)의 고정자(21)에 결합되어 이송되는 발진자(22)에 연결되어 X축으로 이송 가능하게 설치되며, 스핀들(11)이 장착된 구성이다.Here, the main shaft 10 is connected to the oscillator 22 which is coupled to the stator 21 of the linear motor 20 and is installed to be transported to the X axis, and the spindle 11 is mounted.

이러한 스핀들(11)에는 공작물(112)이 장착된 공작물홀더(112) 및 툴이 장착된 툴홀더 중 어느 하나가 장착되어 구성되데, 도 1에서는 툴(111)이 장착된 툴홀더(111)가 장착되어 구성된다.The spindle 11 is configured by mounting any one of the workpiece holder 112 and the tool holder on which the workpiece 112 is mounted. In FIG. 1, the tool holder 111 on which the tool 111 is mounted is provided. It is configured to be mounted.

그리고 스테이션(30)은 베이스(31)의 상부에 X/Y/Z축으로 이송가능하게 결합되는 구성이다.And the station 30 is configured to be transported to the X / Y / Z axis on the upper portion of the base 31.

여기서 스테이션(30)은 Y축이동판(32)과, X축이동판(33)과, Z축으로 승강되는 테이블(34)이 순차적으로 적층 결합되어 구성된다.In this case, the station 30 is configured by sequentially stacking the Y-axis moving plate 32, the X-axis moving plate 33, and the table 34 which is elevated on the Z axis.

Y축이동판(32)은 베이스(31)의 상부면에 결합된 리니어모터(20)에 결합되어 Y축으로 이송가능하게 결합되는데, 이는 리니어모터(20)의 고정자(21)가 베이스(31)의 상부면에 고정되고, 고정자(21)에 결합된 발진자(22)가 Y축이동판(32)의 저면에 결합되어 가능하다.The Y-axis moving plate 32 is coupled to the linear motor 20 coupled to the upper surface of the base 31 so as to be transported to the Y-axis, which is the stator 21 of the linear motor 20 to the base 31. The oscillator 22 fixed to the upper surface of the () and coupled to the stator 21 is coupled to the bottom surface of the Y-axis moving plate 32.

그리고 X축이동판(33) 역시 Y축이동판(32)의 상부면에 결합된 리니어모터(20)를 통해 X축으로 이송가능하게 결합된다. The X-axis moving plate 33 is also coupled to the X-axis through the linear motor 20 coupled to the upper surface of the Y-axis moving plate (32).

아울러 테이블은 X축이동판(33)의 중앙에 삽입되는 리니어모터(20)의 발진자(22)에 결합되어 승강되는 구조이다. In addition, the table has a structure that is coupled to the oscillator 22 of the linear motor 20 is inserted into the center of the X-axis moving plate 33 to be elevated.

그리고 테이블(34)의 상부에는 공작물을 고정하기 위한 제 1바이스(40)가 고정된다.And the first vise 40 for fixing the workpiece is fixed to the upper portion of the table 34.

이러한 구성을 통해 하나의 회전 스핀들(11)을 통해 툴(111)을 회전시켜 ㄱ공작물(112)을 가공할 수 있는 구조가 마련된다.Through this configuration, the tool 111 is rotated through one rotating spindle 11 to provide a structure capable of processing the a workpiece 112.

도 3는 본 발명에 따른 다기능 원스핀들 복합 마이크로 머신의 제 2구성도이고, 도 4는 도 3에서 발췌된 스테이션의 측면도이다.3 is a second configuration diagram of the multifunction one-spindle composite micro machine according to the present invention, and FIG. 4 is a side view of the station taken from FIG. 3.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 스핀들(11)에는 공작물이 장착된 공작물홀더 및 툴(111)이 장착된 툴홀더(111) 중 어느 하나가 장착되어 구성되는데, 도 3에서는 공작물(112)이 장착된 공작물홀더(112)가 장착되어 공작물이 회전하는 구조이다.As shown in FIGS. 3 and 4, the spindle 11 is configured with one of a workpiece holder on which a workpiece is mounted and a tool holder 111 on which a tool 111 is mounted. In FIG. ) Is mounted to the workpiece holder 112 is a structure in which the workpiece is rotated.

이 때 상기 테이블(34)의 상부에 장착된 제 1바이스(40)의 양측 외측면에는 툴(111)을 고정하기 위한 2개의 제 2바이스(50)가 각각 고정되는 구조이다.At this time, two second vises 50 for fixing the tool 111 are fixed to both side surfaces of the first vise 40 mounted on the upper part of the table 34.

여기서 제 1바이스(40)에는 하부중앙으로부터 상부로 제 2바이스(50)를 장착하기 위한 수직절개홈(41)이 더 형성되는 구조이다.Here, the first vise 40 has a structure in which a vertical cutout groove 41 for mounting the second vise 50 from the lower center to the top is further formed.

상기 제 2바이스(50)는 제 1바이스(40)에 형성된 수직절개홈(41)의 하부에 고정되는 하부블록(52)과, 수직절개홈(41)의 상부에 고정되는 상부블록(51)으로 구성되고, 상기 하부블록(52)과 상부블록(51)의 사이에 툴(바이트)(111)가 삽입되며, 상기 툴(111)은 상기 상부블록(51)의 상부면에 나사결합된 볼트(511)에 의해 고정되는 구조이다.The second vise 50 has a lower block 52 fixed to the lower portion of the vertical incision groove 41 formed in the first vise 40, and an upper block 51 fixed to the upper portion of the vertical incision groove 41. Consists of a tool (byte) 111 is inserted between the lower block 52 and the upper block 51, the tool 111 is bolted to the upper surface of the upper block 51 It is a structure fixed by 511.

이하에서는 제 2바이스에 툴을 장착 과정을 간단히 설명하기로 한다.Hereinafter, the process of mounting the tool on the second vise will be described briefly.

먼제 툴(바이트)(111)을 2개의 제 2바이스(50)를 통해 고정할 수 있도록 테이블(34)에 고정된 제 1바이스(40) 중첩시킨다.The first tool 40 fixed to the table 34 is superimposed so that the first tool (byte) 111 can be fixed through the two second vices 50.

그리고 전방에 있는 제 2바이스(50)의 상부블록(51)과 하부블록(52)의 사이에 툴(바이트)를 삽입시킨다.And a tool (byte) is inserted between the upper block 51 and the lower block 52 of the second vise 50 in front.

이 때 툴(바이트)의 삽입 후방 역시 제 2바이스(50)에 의해 고정되도록 테이블(34)에 고정된 제 1바이스(40) 최대한 중첩시키는 것이 선행되어야 한다. At this time, the insertion of the tool (byte) rearward should be preceded by the maximum overlap of the first vise 40 fixed to the table 34 so that it is also fixed by the second vise 50.

그리고 상기 각 상부블록(51)에 나사 결합된 볼트(511)를 통해 툴(바이트)(111)를 단단히 고정시킨다.And the tool (byte) 111 is firmly fixed through the bolts 511 screwed to each of the upper blocks (51).

그리고 스테이션(30)을 통해 툴(바이트)(111)를 스핀들(11)을 통해 회전하는 공작물(112)까지 이송시켜 공작물을 가공할 수 있는 것이다.And the tool (byte) 111 through the station 30 to the workpiece 112 to be rotated through the spindle 11 to be able to process the workpiece.

비록 본 발명이 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지 만, 본 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 첨부된 청구의 범위는 본 발명의 진정한 범위내에 속하는 그러한 수정 및 변형을 포함할 것이라고 여겨진다.Although the invention has been described in connection with the preferred embodiments mentioned above, other various modifications and variations may be made without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, it is intended that the appended claims cover such modifications and variations as fall within the true scope of the invention.

도 1은 본 발명에 따른 다기능 원스핀들 복합 마이크로 머신의 제 1구성도,1 is a first configuration of a multifunction one-spindle composite micro machine according to the present invention,

도 2는 도 1에서 발췌된 스테이션의 측면도에 따른 작동도,2 is an operation view according to the side view of the station extracted in FIG.

도 3는 본 발명에 따른 다기능 원스핀들 복합 마이크로 머신의 제 2구성도,3 is a second configuration of a multifunction one-spindle composite micro machine according to the present invention;

도 4는 도 3에서 발췌된 스테이션의 측면에 따른 작동도.4 is an operation along the side of the station taken from FIG. 3;

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10: 주축 11: 스핀들10: spindle 11: spindle

111: 툴홀더, 툴 112, 공작물홀더, 공작물111: toolholder, tool 112, workpiece holder, workpiece

20: 리니어모터 21: 고정자20: linear motor 21: stator

22: 발진자22: oscillator

30: 스테이션 31: 베이스30: station 31: base

32: Y축이동판 33: X축이동판32: Y-axis moving plate 33: X-axis moving plate

34: 테이블34: table

40: 제 1바이스 41: 수직절개홈40: first vice 41: vertical incision groove

50: 제 2바이스 51: 상부블록50: second vise 51: upper block

511: 볼트 52: 하부블록511: bolt 52: lower block

100: 다기능 원스핀들 복합 마이크로 머신100: Multifunctional one-spindle combination micro machine

Claims (5)

공작물홀더(112) 및 툴홀더(111) 중 어느 하나가 장착되는 스핀들(11)이 장착된 주축(10)과; 베이스(31)의 상부에 X/Y/Z축으로 이송가능하게 결합되고, 최상부에는 공작물을 고정하는 제 1바이스(40)와, 툴(111)을 고정하는 제 2바이스(50)가 장착되는 스테이션(30)으로 구성되되, A spindle 10 on which the spindle 11 on which one of the workpiece holder 112 and the tool holder 111 is mounted is mounted; It is coupled to the upper part of the base 31 so as to be transported in the X / Y / Z axis, the top is equipped with a first vice 40 for fixing the workpiece and the second vice 50 for fixing the tool 111 is mounted Consisting of stations (30), 상기 스테이션(30)은, The station 30, 상기 베이스(31)의 상부면에 리니어모터(20)를 통해 Y축으로 이송가능하게 결합되는 Y축이동판(32)과, 상기 Y축이동판(32)의 상부면에 리니어모터(20)를 통해 X축으로 이송가능하게 결합되는 X축이동판(33)과, 상기 X축이동판(33)의 중앙에 삽입되는 리니어모터(20)의 발진자(22)에 결합되어 승강되는 테이블(34)로 구성되고;Y-axis moving plate 32 is coupled to the upper surface of the base 31 to be transferred to the Y-axis through the linear motor 20, and the linear motor 20 on the upper surface of the Y-axis moving plate 32 A table 34 coupled to and lifted by the X-axis moving plate 33 coupled to the X-axis moving plate 33 and the oscillator 22 of the linear motor 20 inserted into the center of the X-axis moving plate 33 through the X-axis moving plate 33. ); 상기 테이블(34)의 상부에는 공작물(112)을 고정하기 위한 제 1바이스(40)가 고정되고, 상기 제 1바이스(40)의 양측 외측면에는 툴(111)을 고정하기 위한 2개의 제 2바이스(50)가 고정되는 것을 특징으로 하는 다기능 원스핀들 복합 마이크로 머신.The first vise 40 for fixing the work 112 is fixed to the upper part of the table 34, and the two second two sides for fixing the tool 111 to both outer surfaces of the first vise 40. Multifunctional one-spindle composite micro machine, characterized in that the vise (50) is fixed. 삭제delete 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 1바이스(40)에는 하부중앙으로부터 상부로 수직절개홈(41)을 형성하여 제2바이스(50)의 일측이 내입되도록 한 것을 특징으로 하는 윈스핀들 복합 마이크로 머신. Winspindle composite micro-machine, characterized in that the first vise (40) to form a vertical cutting groove (41) from the lower center to the upper side so that one side of the second vise (50). 제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 제 2바이스(50)는 수직절개홈(41)의 하부에 고정되는 하부블록(52)과, 수직절개홈(41)의 상부에 고정되는 상부블록(51)으로 구성되고,The second vise 50 is composed of a lower block 52 fixed to the lower portion of the vertical incision groove 41, and an upper block 51 fixed to the upper portion of the vertical incision groove 41, 상기 하부블록(52)과 상부블록(51)의 사이에 툴(111)이 삽입되며, 상기 툴(111)은 상기 상부블록(51)의 상부면에 나사결합된 볼트(511)에 의해 고정되는 것을 특징으로 하는 다기능 원스핀들 복합 마이크로 머신.The tool 111 is inserted between the lower block 52 and the upper block 51, and the tool 111 is fixed by a bolt 511 screwed to the upper surface of the upper block 51. Multifunctional one-spindle composite micro machine, characterized in that. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 주축(10)은 리니어모터(20)를 통해 X축으로 이송 가능하게 설치되는 것 을 특징으로 하는 다기능 원스핀들 복합 마이크로 머신.Multi-function one-spindle composite micro-machine, characterized in that the main shaft 10 is installed to be transported to the X-axis through the linear motor (20).
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