KR101086610B1 - 자동공구교환장치를 갖는 ｃｎｃ 조각기용 스핀들 모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 조각기용 공구에 강한 구속의 텃치력을 좋게한 자동공구교환장치를 갖는 CNC 조각기용 스핀들 모듈에 관한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 구체적인 수단으로 본 발명은 중공형 스핀들 축의 상부에 공압 실린더를 부착 설치하고, 상기 공압 실린더의 하향되는 로드단과 조각구의 상부가 접촉하게 함으로써 달성된다.

즉, 저면 일측의 하우징에 외통을 고정한 기어박스와;

상기 하우징 중심 축 선상으로 관통되어 축 결합되는 원통형의 스핀들 축;

상기 스핀들 축의 상부를 커버하는 커버 베이스에 관통 고정되어 상기 스핀들 축 내부를 관통하되 스프링을 관통 설치한 로드를 가지는 공압 실린더;

상기 공압 실린더의 일측의 상기 기어박스 상부에 결합고정되는 구동 모터; 및 상기 구동 모터의 구동기어와 치합되게 상기 스핀들 축 외경에 키 결합되는 종동기어로 구성된 것에 의해 달성된다.

한편 상기 스프링을 관통한 공압 실린더의 로드는 상하부 각각에 스프링 탄지대를 구비한 것에 의해 달성된다.

조각기, 스핀들, CNC

Description

자동공구교환장치를 갖는 ＣＮＣ 조각기용 스핀들 모듈{Spindle module For CNC Carving Machine having a automatic tool changer}

본 발명은 콜릿척 등과 같은 자동공구교환장치를 갖는 스핀들 모듈에 관한 것으로, 특히 조각기용 공구에 강한 구속의 텃치력을 좋게한 자동공구교환장치를 갖는 CNC 조각기용 스핀들 모듈에 관한 것이다.

종래의 일반적인 CNC 조각기(100)는 도 1에 도시된 바와 같이, 장치물이 설치되기 위한 본체(110)와, 상기 본체(110)의 내부공간(111)에 설치되고 피가공부재를 고정시키는 바이스, 척 등으로 총칭되는 피가공부재 고정장치가 설치되며 Y축 방향을 따라 이동하는 테이블(120)과, 상기 본체에 고정되며 테이블(120) 상부에서 X축 방향을 따라 이동하는 슬라이더(141)와 상기 슬라이더에 승강가능하게 설치되어 구동수단에 의해 Z축 방향을 따라 승강하면서 피가공부재를 절삭 가공하는 공구 스핀들 모듈(130)이 설치되는 겐트리(140)와, 상기 스핀들 모듈(130) 및 테이블 (120)을 구동시키기 위한 콘트롤패널로 구성되는 하드웨어와, 상기 하드웨어를 운용하기 위한 컴퓨터 제어시스템과, 상기 컴퓨터 제어시스템에 의해 자동조각을 수행하기 위한 하드웨어의 작동에 관련되는 자동조각 프로그램과 같은 소프트웨어 등 으로 구성되어 있다.

이러한 조각기의 스핀들 모듈은 조각도구 등의 공구를 물어 고정하여 착탈 자유롭게 하는 척모듈을 가지는 스핀들 축에 결합된 종동풀리(도시안됨)를 구동모터(131)의 구동풀리(도시안됨)와를 벨트(도시안됨)로 연동시키는 구성으로 된다.

그러나 이러한 조각기에 있어서 피가공물의 재료의 강도가 비교적 큰 경우에 소요하는 압력으로 조각을 하기 좋지 않은 문제가 있다.

물론 Y축 방향을 따라 이동하는 테이블(120)에 장착되는 피가공물을 Y축으로 피치 조정을 해줄 수 있으나 이는 공작물 즉 피가공물의 재료 두께에 따른 좌표 설정일 뿐인 것이다.

따라서 본 발명은 조각기용 스핀들모듈이 가공할 피가공물의 강도에 따라서 적절한 압력을 주어 피가공물의 재료와 관계없이 적당한 압력을 가할 수 있는 조각기용 스핀들 모듈을 제공함에 그 목적을 둔 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 구체적인 수단으로 본 발명은 중공형 스핀들 축의 상부에 공압 실린더를 부착 설치하고, 상기 공압 실린더의 하향되는 로드단과 조각구의 상부가 접촉하게 함으로써 달성된다.

즉, 저면 일측의 하우징에 외통을 고정한 기어박스와;

상기 하우징 중심 축 선상으로 관통되어 축 결합되는 원통형의 스핀들 축;

상기 스핀들 축의 상부를 커버하는 커버 베이스에 관통 고정되어 상기 스핀들 축 내부를 관통하되 스프링을 관통 설치한 로드를 가지는 공압 실린더;

상기 공압 실린더의 일측의 상기 기어박스 상부에 결합고정되는 구동 모터; 및

상기 구동 모터의 구동기어와 치합되게 상기 스핀들 축 외경에 키 결합되는 종동기어로 구성된 것에 의해 달성된다.

한편 상기 스프링을 관통한 공압 실린더의 로드는 상하부 각각에 스프링 탄지대를 구비한 것에 의해 달성된다.

상기 스핀들 축에는 구동모터의 구동기어와 치합되는 종동기어가 키결합되는 것에 의해 달성된다.

본 발명에서 조각구의 척킹 구조는 주지의 구성으로 자세히 설명하지 않기로 한다.

본 발명은 종래의 조각기에서 재료의 강도에 따른 조각구, 드릴 및 밀링 등에 적절한 압을 가하는 수단이 없음으로 인한 조각 기법에 단순함 등 제반 문제를 해소하는 효과가 있다.

이하에서 본 발명을 바람직한 실시 예의 첨부도면에 의해 상세히 설명한다.

도 2에서와 같이 저면 일측의 하우징(11)에 외통을 고정한 기어박스(10)와;

상기 기어박스(10)의 하우징(11) 중심 축 선상의 상면에 형성되는 구멍(12)으로 관통되어 하부 하우징(11)으로 축 결합되는 하부에 척모듈(21)을 가지는 원통형의 스핀들 축(20);

상기 스핀들 축(20)의 상부를 커버하는 중앙에 축 구멍(31)을 가지는 커버 베이스(30);

상기 커버 베이스(30)에 고정되고, 상기 축 구멍(31)으로 관통되어 상기 스핀들 축(20) 내부를 관통하되 스프링(40)을 관통 설치한 로드(51)를 가지는 공압 실린더(50);

상기 공압 실린더(50)의 일측의 상기 기어박스(10) 상부에 결합고정되는 구 동 모터(60); 및

상기 구동 모터(60)의 축(61)에 결합되어 상기 기어박스(10)의 내부에 설치되는 구동기어(62) 및 상기 구동기어(62)와 치합되게 상기 스핀들 축(20) 외경에 키(23) 결합되는 종동기어(22)로 구성된 것을 특징으로 한다.

한편 상기 스프링(40)을 관통한 공압 실린더(50)의 로드(61)는 상하부 각각에 스프링 탄지대(41,42)를 구비한다.

이상과 같이 구성된 본 발명의 작동을 살펴보면 다음과 같다.

먼저 도 2는 본 발명의 작동전 상태를 보인 단면도이고, 도 3은 본 발명의 작동 상태를 보인 단면도이다.

먼저 도 2는 본 발명의 작동 전 상태 단면도로써, 조각구가 척에 물린 상태로써 공압 실린더(50)의 로드(51)은 언 로딩 상태이다.

따라서 로드(51)의 단부가 조각구(70)에 접촉되지 않고 상부로 올라가 있는 상태로써, 이때 조각구를 끼우거나 끼워진 상태에서 가공 준비 상태가 된다.

물론 공압 실린더(50)의 로드(51)가 조각구를 가압하지 않은 상태에서도 조각기는 그 임무를 수행 할 수 있을 것이다. 이는 종래와 다를 바 없는 대동 소이한 작용을 이룬다.

그러나 피가공물(도시되지 않음)의 재료 강도에 따라 또는 조각하는 깊이에 따라 조각구(70)를 강하게 눌러 주면서 작동시킬 필요가 있을 때, 공압 실린더(50)가 조각기의 컴퓨터 지령에 의해 로드(51)가 로딩한다.

그러면 도 3에서와 같이 로드(51)의 선단이 조각구의 상부와 접촉되어 가압 하게 된다. 물론 이 가압력은 조각구의 선단과 피가공물 사이의 마찰 압력을 크게 하는 것이다.

즉 조각구(70)가 피 가공물(도시 안됨)에 공압 실린더(50)가 가압하는 만큼의 가압력이 작용되어 소요하는 조각 압력을 가질 수 있게 하는 것이다.

한편 도시되지는 않았지만 상기한 공압 실린더에 의한 적정 가압력은 피가공물의 재료에 따라 컴퓨터에 미리 지정된 압력을 가할 수 있게 할 수도 있을 것이다.

물론 공압 실린더에서 가하는 가압력에 대한 반력을 측정하는 측정소자를 로드 또는 실린더에 설치하여서 그 가압력에 대한 제어정보를 활용할 수 도 있는 것으로, 본 발명은 비록 한정된 실시 예의 도면에 의해 설명되었으나, 상기 실시 예에만 한정되지 아니하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

도 1은 종래의 조각기를 보인 전체 사시도,

도 2는 본 발명의 작동전 상태를 보인 단면도,

도 3은 본 발명의 작동 상태를 보인 단면도.

[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]

10: 기어박스 11: 하우징

20: 스핀들 축 30: 커버 베이스

31: 구멍 40: 스프링

41, 42: 스프링 탄지대 50: 공압 실린더

51: 로드 60: 구동 모터

62: 구동기어 22: 종동기어

23: 키

Claims (3)

1. 자동공구교환장치를 갖는 CNC 조각기에 있어서,

   저면 일측의 하우징(11)에 외통을 고정한 기어박스(10)와;

   상기 기어박스(10)의 하우징(11) 중심 축 선상의 상면에 형성되는 구멍(12)으로 관통되어 하부 하우징(11)으로 축 결합되는 하부에 척모듈(21)을 가지는 원통형의 스핀들 축(20);

   상기 스핀들 축(20)의 상부를 커버하는 중앙에 축 구멍(31)을 가지는 커버 베이스(30);

   상기 커버 베이스(30)에 고정되고, 상기 축 구멍(31)으로 관통되어 상기 스핀들 축(20) 내부를 관통하되 스프링(40)을 관통 설치한 로드(51)를 가지는 공압 실린더(50);

   상기 공압 실린더(50)의 일측의 상기 기어박스(10) 상부에 결합고정되는 구동 모터(60); 및

   상기 구동 모터(60)의 축(61)에 결합되어 상기 기어박스(10)의 내부에 설치되는 구동기어(62) 및 상기 구동기어(62)와 치합되게 상기 스핀들 축(20) 외경에 키(23) 결합되는 종동기어(22)로 구성된 것을 특징으로 한 자동공구교환장치를 갖는 CNC 조각기용 스핀들 모듈.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 스프링(40)을 관통한 공압 실린더(50)의 로드(61)의 상하 부에는 각각 스프링 탄지대(41,42)를 구비한 것을 특징으로 한 자동공구교환장치를 갖는 CNC 조각기용 스핀들 모듈.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 공압 실린더(50)의 가압력은 피가공물의 재료에 따라 조각기에 설치된 컴퓨터에 미리 그 가압력이 설정되어 있는 것을 특징으로 한 자동공구교환장치를 갖는 CNC 조각기용 스핀들 모듈.

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