KR101045553B1

KR101045553B1 - 목형 가공기

Info

Publication number: KR101045553B1
Application number: KR1020100077991A
Authority: KR
Inventors: 김복인
Original assignee: 김복인
Priority date: 2010-08-12
Filing date: 2010-08-12
Publication date: 2011-06-30

Abstract

본 발명은 작업테이블이 일체로 구비되면서 U자 형상을 갖는 베이스와 상기 베이스의 상측에 지지되어 이동토록 설치되는 겐트리의 조립구조로 이루어지면서 상기 베이스에 겐트리의 이동에 따른 간섭을 방지토록 베이스에 에이티시가 연결되는 구성으로 이루어진 목형 가공기에 관한 것이다.

Description

목형 가공기{a cutter for a patternmake}

본 발명은 작업테이블이 일체로 구비되면서 ㄷ자 형상을 갖는 베이스와 상기 베이스의 상측에 지지되어 이동토록 설치되는 겐트리의 조립구조로 이루어지면서 상기 베이스에 겐트리의 이동에 따른 간섭을 방지하도록 에이티시(Automatic Tool Changer)가 구비되는 구성으로 겐트리에 작용하는 부하를 최소화하도록 하면서 목형 가공기에서 공구를 용이하게 교환할 수 있도록 하는 목형 가공기에 관한 것이다.

일반적으로 수치제어 가공방법은, 하나의 스핀들이 설치된 Z축 슬라이더가 구비되어 있으며, 공작물을 가공할 경우 공구대에 여러 기능의 공구를 절삭 공정순으로 고정하여 두고 한 공정이 끝날 때마다 공구대를 회전시켜 다음에 가공되는 공구를 교환하고, Z축 슬라이더 및 스핀들이 입력된 프로그램에 의하여 자동제어 구동되는 일련의 수치제어작업을 통하여 공작물의 가공작업이 이루어진다.

그리고, 상기와 같은 수치제어 가공방법을 이용한 공작물의 가공은 단 한 종류의 절삭작업으로 완성되는 경우는 드물고 다단계의 작업을 필요로 하는 경우가 많으며, 각각의 작업시마다 공구를 자동 교환하거나 특수한 경우에는 공작기계를 변경하여 사용한다.

이러한 수치제어 방법을 이용하여 X,Y,Z축 방향으로 이송토록 하면서 작업을 수행하는 기술이 공개특허 2010-36833호의 마킹 장치 및 이를 구비한 절단선 표시 장치에 개시되어 있으며 그 구성은 도1에서와 같이, 겐트리부(600)는 주행유닛(610), 수평슬라이드유닛(620), 수직슬라이드유닛(630), 제1 회전유닛(642), 틸트유닛(646) 및 제2 회전유닛(644)을 포함함으로써, 다양한 형태의 곡률을 가지는 부재(10)에 마킹부(550)가 잉크를 토출하여 마킹 작업을 수행 가능하도록, 마킹부(550)를 이송시킬 수 있다.

또한, 주행유닛(610)은 부재(10)의 종 방향으로 배치되는 두 개의 레일(604)을 통하여 부재(10)의 종 방향(X-axis)으로 이동할 수 있도록 설치되고, 상기 주행유닛(610)은 두 개의 수직지지구(614)와, 수직지지구(614)를 수평으로 가로지며 연결시키는 수평지지구(612)를 포함하며, 상기 수직지지구(614)는 레일(604) 상에 슬라이딩 가능하게 결합되어 부재(10)의 종 방향으로 이동할 수 있도록 하고, 상기 부재(10)는 받침대(602) 상에 놓여지는 구성으로 이루어진다.

그러나, 상기와 같은 마킹장치는, 레일(604)에 지지되어 이송되는 겐트리(600)가 주행유닛(610), 수평슬라이드유닛(620), 수직슬라이드유닛(630), 제1 회전유닛(642), 틸트유닛(646) 및 제2 회전유닛(644)을 포함하는 구성으로 이루어져 이동에 따른 부하가 증가되고, 수평지지구(612)를 지지하기 위한 수직지지구(614)의 강도를 구현하여야 하여 작업성이 저하되는 단점이 있는 것이다.

상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 겐트리에 작용하는 부하를 최소화하도록 하면서 목형 가공기에서 공구를 용이하게 교환할 수 있도록 하며, 겐트리의 이동에 따른 부하를 최소화하여 동력손실을 줄일 수 있도록 하고, 겐트리의 변형을 최소화하여 겐트리의 변형에 의한 이송불량을 최소화할 수 있도록 하는 목형 가공기를 제공하는 데 있다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 작업테이블이 일체로 구비되면서 ㄷ자 형상을 갖는 베이스와 상기 베이스의 상측에 지지되어 이동토록 설치되는 겐트리의 조립구조로 이루어지면서 상기 베이스에 겐트리의 이동에 따른 간섭을 방지토록 베이스에 에이티시(Automatic Tool Changer)가 연결되는 구성으로 이루어진 목형 가공기를 제공한다.

그리고, 본 발명의 에이티시는, 베이스의 측면에 장착공간을 형성하여 회전방식의 툴이 장착되는 회전형툴유니트가 장착되는 목형 가공기를 제공한다.

또한, 본 발명의 에이티시는, 베이스의 측면에 장착공간을 형성하여 나열방식으로 툴이 장착되는 직선형툴유니트가 장착되는 목형 가공기를 제공한다.

더하여, 본 발명의 에이티시는, 베이스에 연결되는 가이드플레이트를 중심으로 이동되는 가변툴유니트가 설치되는 목형 가공기를 제공한다.

계속하여, 본 발명은, 겐트리의 저면에 지지블럭의 상단을 감싸면서 겐트리와의 접촉면적을 증가시키도록 일측면에 돌출되는 지지판을 갖는 커버부재가 더 구비되고, 상기 지지블럭은 하부를 향하여 그 표면적이 증가되는 사다리형상으로 형성되는 목형 가공기를 제공한다.

그리고, 본 발명은 스핀들헤드가 부착되는 Z축이 고정블럭의 내측에서 2면 이상에서 지지되어 승하강토록 설치되고, 상기 고정블럭은 양측면이 복수의 겐트리에 의해 지지되어 수직방향의 변형이 방지토록 되며, 상기 겐트리는 내측면의 적어도 일측에 이송스크류가 구비되어 고정블럭을 이송시키도록 설치되고, 상기 고정블럭은 겐트리의 내측에 각각 돌출되는 가이드레일에 상면 또는 측면 중 어느 한면 이상에서 지지토록 하는 목형 가공기를 제공한다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 겐트리에 작용하는 부하를 최소화하면서 목형 가공기에서 공구를 용이하게 교환하며, 겐트리의 이동에 따른 부하를 최소화 하고, 겐트리의 변형을 최소화하며, 겐트리의 변형에 의한 이송불량을 최소화하고, 사용시의 하중에 의한 변형을 최소화하는 효과가 있는 것이다.

도1은 종래의 수치제어 방법이 적용된 마킹장치를 도시한 사시도이다.
도2는 본 발명에 따른 목형 가공기를 도시한 사시도이다.
도3a,b는 각각 본 발명의 일실시예에 따른 에이티시가 장착된 목형가공기를 도시한 측면도이다.
도4a,b는 각각 본 발명의 일실시예에 따른 에이티시가 장착된 목형가공기를 도시한 측면확대도이다.
도5a,b는 각각 본 발명의 다른 일실시예에 따른 에이티시가 장착된 목형가공기를 도시한 측면도이다.
도6a,b는 각각 본 발명의 다른 일실시예에 따른 에이티시가 장착된 목형가공기를 도시한 측면확대도이다.
도7a,b는 각각 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 에이티시가 장착된 목형가공기를 도시한 측면도이다.
도8a,b는 각각 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 에이티시가 장착된 목형가공기를 도시한 측면확대도이다.
도9는 본 발명에 따른 목형가공기의 겐트리 연결부를 도시한 사시도이다.

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

도2는 본 발명에 따른 목형 가공기를 도시한 사시도이고, 도3a,b는 각각 본 발명의 일실시예에 따른 에이티시가 장착된 목형가공기를 도시한 측면도이며, 도4a,b는 각각 본 발명의 일실시예에 따른 에이티시가 장착된 목형가공기를 도시한 측면확대도이고, 도5a,b는 각각 본 발명의 다른 일실시예에 따른 에이티시가 장착된 목형가공기를 도시한 측면도이며, 도6a,b는 각각 본 발명의 다른 일실시예에 따른 에이티시가 장착된 목형가공기를 도시한 측면확대도이고, 도7a,b는 각각 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 에이티시가 장착된 목형가공기를 도시한 측면도이며, 도8a,b는 각각 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 에이티시가 장착된 목형가공기를 도시한 측면확대도이고, 도9는 본 발명에 따른 목형가공기의 겐트리 연결부를 도시한 사시도이다.

본 발명은, 작업테이블(113)이 장착되는 수평플레이트(110)와 그 양단에 수직방향으로 연결되는 수직블럭(130)의 연결구조로서

자 형상을 갖는 베이스(100)와 상기 베이스(100)의 상측에 지지되어 제1이동수단(210)으로 이동토록 설치되는 겐트리(300)의 조립구조로 이루어지고, 상기 베이스(100)의 일측으로 겐트리의 이동에 따른 간섭을 방지토록 에이티시(Automatic Tool Changer)(400)가 연결된다.

그리고, 상기 에이티시(400)는, 베이스의 수직블럭(130) 내측면 일측에 형성되는 장착공간(135)에 설치된다.

이때, 상기 에이티시(400)는, 회전방식으로 다수의 툴(401)이 장착되는 회전형툴유니트(410)가 장착된다.

그리고, 상기 회전형툴유니트(410)는, 원주방향에 복수의 제1탄성블럭(413)이 구비되는 제1회전판(411)과 상기 제1회전판을 회전시키는 제1구동유니트(417)로서 이루어지고, 상기 제1회전판은 제1구동유니트를 중심으로 수직블럭으로 내측 즉 수직블럭에서 작업테이블 방향으로 이동토록 설치되어도 좋다.

계속하여, 상기 탄성블럭은, 상기 제1회전판(411)에 각각 연결되면서 분리가능토록 설치된다.

더하여, 상기 회전형툴유니트(410)는, 제1개방부(412)를 갖는 제1케이싱(414)의 내측에 장착되고, 상기 제1개방부(412)는 실린더에 연결되는 개폐가능토록 되는 제1커버부재(418)가 더 연결된다.

또한, 상기 에이티시(400)는, 베이스의 측면에 장착공간을 형성하여 툴의 나열방식으로 툴이 장착되는 직선형툴유니트(430)가 장착된다.

이때, 상기 직선형툴유니트(430)는, 고정판(431)의 일측에 복수의 제2탄성블럭(433)이 일정간격 이격되어 설치되고, 상기 고정판(431) 역시 수직블럭(130)의 일측에서 작업테이블 방향으로 이송토록 설치되어도 좋다.

더하여, 상기 고정판(431)은, 제2이동수단(250)을 통하여 제2케이싱(434)의 내측에서 노출토록 설치되고, 상기 제2개방부(432)는 실린더에 연결되는 구성으로 개폐가능토록 되는 제2커버부재(438)가 더 연결된다.

한편, 상기 에이티시(400)는, 베이스(100)에 연결되는 가이드플레이트(451)를 중심으로 제3이동수단(270)을 통하여 이동되는 가변툴유니트(450)가 설치된다.

이때, 상기 가변툴유니트(450)는, 원주방향에 복수의 제3탄성블럭(453)이 구비되는 제2회전판(451)과 상기 제2회전판을 회전시키는 제2구동유니트(457)로서 이루어지고, 상기 제3탄성블럭은, 상기 제2회전판(451)에 각각 연결되면서 분리가능토록 설치된다.

상기 베이스와 겐트리 또는 에이티시 등에 각각 구비되는 이동수단은, 가이드레일과 구동모터가 연결되는 스크류바 및 이에 치합되는 이송너트의 조합이나, 랙피니언등의 기어조합 중에서 선택되는 어느 하나로서 이루어진다.

계속하여, 상기 겐트리(300)는 저면이 수직블럭의 상단을 감싸도록 하여 겐트리와의 접촉면적을 증가시키도록 수직블럭의 적어도 한면 이상에서 이동수단을 통하여 연결된다.

그리고, 상기 겐트리(300)는, 스핀들헤드가 부착되는 Z축(310)이 고정블럭(330)의 내측에서 2면 이상에서 지지되어 승하강토록 설치된다.

또한, 상기 고정블럭(330)은 양측면이 복수의 겐트리(300)에 의해 지지되어 수직방향의 변형이 방지토록 되며, 상기 겐트리(300)는 내측면의 적어도 일측에 이송스크류(350)가 구비되어 고정블럭(330)을 이송시키도록 설치된다.

더하여, 상기 고정블럭(330)은 겐트리의 내측에 각각 돌출되는 가이드레일(303)에 상면 또는 측면 중 어느 한면 이상에서 지지되어 왕복 이송하도록 설치된다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 동작을 설명한다.

도2 내지 도9에서 도시한 바와 같이 본 발명은, 베이스(100)가 조절볼트(115)를 통하여 수평이 조절되면서 공작물이 장착되는 작업테이블(113)이 상측에 올려지는 수평플레이트(110)와 그 양단에 수직방향으로 구비되는 수직블럭(130)의 연결구조로서

자 형상을 갖도록 되어 그 상단에 제1이동수단(210)을 통하여 겐트리(300)가 연결될 때 원블럭으로 이루어진 겐트리(300)만이 이동토록 되어 이동에 따른 동력소모를 최소화한다.

또한, 상기 베이스(100)가

자 형상으로 주변과 작업공간을 차단시키도록 하여 안전사고의 위험을 최소화하게 한다.

더하여, 상기 베이스(100)가 수평플레이트(110)을 양단을 따라 수직블럭(130)이 연결되는 구성으로 그 결합이 견고하여 변형이 최소화됨으로써 내구성을 높이게 된다.

이때, 상기 수직블럭(130)은, 다단의 적층 구조로 이루어져 원하는 높이만큼 수직블럭(130)을 연결하는 구성으로 원하는 높이의 작업공간을 구현할 수 있게 된다.

그리고, 상기 베이스(100)의 수직블럭(130)에는 장착공간(135)을 통하여 최소의 돌출정도를 갖도록 하는 케이싱이 구비되어 그 내측에 에이티시(400)가 장착됨으로써 겐트리(300)의 이동시 Z축(310)에 의한 간섭을 최소화한다.

이때, 상기 케이싱은 그 일측에 공압실린더로서 동작되는 커버부재의 일단이 연결되어 에이티시의 미 사용시에는 개방부를 커버부재가 폐쇄하여 툴의 손상을 방지하게 된다.

상기와 같은 에이티시는 본 발명에서 회전형툴유니트(410)와 직선형툴유니트(430) 및 가변툴유니트(450)가 각각 적용된다.

그리고, 상기 회전형툴유니트(410)는, 원주방향에 복수의 제1탄성블럭(413)이 구비되는 제1회전판(411)과 상기 제1회전판을 회전시키는 제1구동유니트(417)로서 이루어져 상기 제1구동유니트(417)의 동작시 회전되는 제1회전판(411)을 통하여 다양한 툴을 Z축(310)의 스핀들에 장착할 수 있게 된다.

이때, 상기 회전형툴유니트(410)는, 제1개방부(412)가 실린더에 연결되는 제1커버부재(418)로서 개폐토록 설치되어 미 사용시에는 케이싱을 덮어 툴의 손상을 방지하게 된다.

또한, 상기 직선형툴유니트(430)는, 직사각형 형상의 고정판(431)의 일측에 설치되는 복수의 제2탄성블럭(433)에 각각 툴이 장착될 때 상기 고정판(431)이 제2이동수단(250)을 통하여 제2케이싱(434)의 내측에서 노출토록 설치되어 다양한 툴을 Z축(310)의 스핀들에 장착할 수 있게 된다.

이때, 상기 제2개방부(432)는 공압실린더에 일단이 연결되는 제2커버부재(438)로서 개폐토록 설치되어 미 사용시에는 케이싱을 덮어 툴의 손상을 방지하게 된다.

한편, 상기 가변툴유니트(450)는, 원주방향에 복수의 제3탄성블럭(453)이 구비되는 제2회전판(451)과 상기 제3회전판을 회전시키는 제2구동유니트(457)로서 이루어 져 다수의 툴이 장착되는 제2회전판(451)이 이동수단을 통하여 베이스측으로 이동할 때 다양한 툴을 Z축(310)의 스핀들에 장착할 수 있게 된다.

계속하여, 상기 겐트리(300)는 저면이 수직블럭의 상단을 적어도 한면 이상에서 감싸도록 하여 겐트리와의 접촉면적을 증가시키함으로써 그 연결이 견고하게 된다.

그리고, 상기 겐트리(300)는, 스핀들헤드가 부착되는 Z축(310)이 고정블럭(330)의 내측에서 2면 이상에서 지지되어 승하강토록 설치되어 수직방향의 승하강에 따른 변형을 최소화한다.

또한, 상기 고정블럭(330)은 양측면이 복수의 겐트리(300)에 의해 지지되어 수직방향의 변형이 방지토록 되며, 상기 겐트리(300)는 내측면의 적어도 일측에 이송스크류(350)가 구비되어 가이드레일(303)을 중심으로 고정블럭(330)이 수평방향으로 용이하게 이송토록 된다.

이때, 상기 고정블럭(330)은 겐트리의 내측에 각각 돌출되는 가이드레일(303)에 상면 또는 측면 중 어느 한면 이상에서 지지토록 설치되어 견고한 지지가 가능토록 되는 것이다.

100...베이스 113...작업테이블
110...수평플레이트 300...겐트리
400...에이티시

Claims

작업테이블(113)이 구비되는 수평플레이트(110)와 그 양단의 수직방향 상측에 구비되는 수직블럭(130)으로 이루어지면서
자 형상을 갖는 베이스(100)와
상기 베이스(100)의 상측에 지지되어 제1이동수단(210)으로 이동토록 설치되는 겐트리(300)의 조립구조로 이루어지고,
상기 베이스(100)의 일측으로 겐트리의 이동에 따른 간섭을 방지토록 에이티시(400)가 연결되며,
상기 에이티시(400)는, 베이스의 수직블럭(130) 내측면 일측에 형성되는 장착공간(135)에 설치되면서 회전방식으로 다수의 툴(401)이 장착되는 회전형툴유니트(410)로서 이루어지며,
상기 회전형툴유니트(410)는, 원주방향에 분리가능한 복수의 제1탄성블럭(413)이 구비되는 제1회전판(411)과 상기 제1회전판을 회전시키는 제1구동유니트(417)로서 이루어지면서 회전 및 이동토록 설치되고,
상기 회전형툴유니트(410)는, 제1개방부(412)를 갖는 제1케이싱(414)의 내측에 장착되고, 상기 제1개방부(412)는 실린더에 연결되는 개폐가능토록 되는 제1커버부재(418)가 더 연결되는 구성으로 이루어진 목형 가공기
제1항에 있어서, 상기 수직블럭(130)은, 수평플레이트의 양단에 연결되는 구성으로 적어도 하나 이상이 적층되어 연결되는 것을 특징으로 하는 목형 가공기
삭제
작업테이블(113)이 구비되는 수평플레이트(110)와 그 양단의 수직방향 상측에 구비되는 수직블럭(130)으로 이루어지면서
자 형상을 갖는 베이스(100)와
상기 베이스(100)의 상측에 지지되어 제1이동수단(210)으로 이동토록 설치되는 겐트리(300)의 조립구조로 이루어지고,
상기 베이스(100)의 일측으로 겐트리의 이동에 따른 간섭을 방지토록 에이티시(400)가 연결되며,
상기 에이티시(400)는, 베이스의 수직블럭(130) 내측면 일측에 형성되는 장착공간(135)에 설치되면서 회전방식으로 다수의 툴(401)이 장착되는 직선형툴유니트(430)로서 이루어지며,
상기 직선형툴유니트(430)는, 이동토록 설치되는 고정판(431)의 일측에 복수의 제2탄성블럭(433)이 일정간격 이격되어 설치되고,
상기 고정판(431)은, 제2이동수단(250)을 통하여 제2케이싱(434)의 내측에서 제2케이싱의 외부에 노출토록 설치되고, 상기 제2케이싱(434)의 내측으로 실린더에 연결되는 제2개방부(432)가 구비되어 제2케이싱(434)의 일측을 개폐토록 설치되는 제2커버부재(438)가 연결되는 것을 특징으로 하는 목형 가공기
작업테이블(113)이 구비되는 수평플레이트(110)와 그 양단의 수직방향 상측에 구비되는 수직블럭(130)으로 이루어지면서
자 형상을 갖는 베이스(100)와
상기 베이스(100)의 상측에 지지되어 제1이동수단(210)으로 이동토록 설치되는 겐트리(300)의 조립구조로 이루어지고,
상기 베이스(100)의 일측으로 겐트리의 이동에 따른 간섭을 방지토록 에이티시(400)가 연결되며,
상기 에이티시(400)는, 상기 베이스(100)의 일측에 설치되는 가이드플레이트(451)를 중심으로 하여 이동되는 가변툴유니트(450)로서 이루어지고,
상기 가변툴유니트(450)는, 원주방향에 복수의 제3탄성블럭(453)이 구비되는 제2회전판(451)과 상기 제2회전판(451)을 회전시키는 제2구동유니트(457)로서 이루어 지고, 상기 제3탄성블럭은, 상기 제2회전판(451)에 각각 연결되면서 분리가능토록 설치되는 것을 특징으로 하는 목형 가공기
제1항에 있어서, 상기 겐트리(300)는, 저면이 수직블럭의 상단을 감싸도록 하여 겐트리와의 접촉면적을 증가시키도록 수직블럭의 적어도 한면 이상에서 이동수단을 통하여 연결되며,
스핀들헤드가 부착되는 Z축(310)이 고정블럭(330)의 내측에서 2면 이상에서 지지되어 승하강토록 설치되는 것을 특징으로 하는 목형 가공기
제6항에 있어서, 상기 겐트리(300)는, 내측면의 적어도 일측에 이송스크류(350)가 구비되어 고정블럭(330)을 이송시키도록 설치되고,
상기 고정블럭(330)은, 양측면이 복수의 겐트리(300)에 의해 지지되어 수직방향의 변형이 방지토록 설치되며, 겐트리의 내측에 각각 돌출되는 가이드레일(303)에 상면 또는 측면 중 어느 한 면 이상에서 지지토록 설치되는 목형 가공기