KR101131817B1 - 문형구조의 소형 탭핑 센터 - Google Patents

문형구조의 소형 탭핑 센터 Download PDF

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이종찬
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주식회사 에스케이이엠
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Abstract

본 발명은 문형구조의 소형 탭핑 센터에 관한 것으로, 베드; 베드의 길이방향인 Y방향으로 이동되도록 베드의 후방 상부에 설치되고 하부 중앙에 전후방 측으로 개방된 공구설치공간이 형성되어 있는 칼럼; 칼럼의 양측 하단부 및 베드의 양측에 설치되어서 칼럼이 베드의 양측면을 따라 Y축 방향으로 왕복 이동되도록 하는 Y축구동부; 칼럼 및 새들 사이에 설치되어서 새들이 X축 방향으로 왕복 이동되도록 하는 X축구동부; 새들에 설치되고 주축헤드에 연결되어서 주축헤드가 Z축 방향으로 왕복 이동되도록 하는 Z축구동부; 베드의 후방 상부에 설치되고 장비의 외형이 축소되도록 칼럼의 공구설치공간에 위치되며 장착된 다수의 툴이 주축에 교환되도록 하는 자동공구교환부; 장비의 외형이 축소되도록 베드의 내부에 내장되고 복수의 공작물이 안착되도록 복수의 팔레트들이 설치되며, 하나의 팔레트에 설치된 공작물이 가공되는 동안 다른 팔레트에 공작물을 세팅시킬 수 있도록 구비된 자동팔레트교환부를 포함하여 이루어진다.
따라서, 전체 크기가 소형화, 경량화되고, 자동공구교환부가 협소한 공간에 설치되어서 구동될 뿐 아니라 공구교환부프레임의 크기 및 무게가 최소화되며, 공작물의 준비시간인 로딩, 언로딩 시간을 단축시킬 수 있다.

Description

문형구조의 소형 탭핑 센터{Small tapping center of door type}
본 발명은 문형구조의 소형 탭핑 센터에 관한 것으로, 더 상세하게는 전체 크기가 소형화, 경량화되고, 자동공구교환부가 협소한 공간에 설치되어서 구동될 뿐 아니라 공구교환부프레임의 크기 및 무게가 최소화되며, 공작물의 준비시간인 로딩, 언로딩 시간을 단축시킨 문형구조의 소형 탭핑 센터에 관한 것이다.
공작기계산업은 모든 상업의 초석이고 산업발달과 공작기계는 밀접한 관계에 있다.
이러한 공작기계의 고속화, 경량화는 기술진보와 산업발달을 위한 중요한 지표이고, 특히 탭핑 센터는 공정특성상 고속화가 가장 중요시되는 공작기계이다. 탭핑 센터는 구멍가공과 나사가공을 주목적으로 개발된 전용 공작기계로서, 자동차산업, 전자산업, IT산업 및 기타 기계산업 등 대량생산품인 동시에 정밀부품의 가공에 사용되는 핵심 공작기계이다.
자동차 한대를 생산하는데 수천 개의 구멍가공이 필요하다. 일반적으로 머시닝센터나 밀링머신을 이용한 탭핑 속도에 비해 탭핑 센터의 경우 그 탭핑 속도가 더 빠르므로 자동차 생산라인과 휴대폰 및 LCD, PDP 생산라인 등 대량 생산라인을 중심으로 탭핑 센터의 수요가 급증하고 있다.
이와 같은 종래의 탭핑 센터는 사이클 타임과 이송거리가 짧고, 준비공정이 상대적으로 긴 특징을 갖는 부품 가공용으로, 주로 임가공 업체가 그 수요처이다. 탭핑 센터를 이용하여 가공하는 IT 제품들의 특징은 다품종 소량생산이 대부분이기 때문에, 가공시간에 비해 공작물 준비시간, 즉 로딩, 언로딩 시간의 비율이 커진다는 문제점이 있다.
현재까지 개발된 탭핑 센터들은 가공시간을 줄이는 것을 목적으로 제작되어 있고 이를 위한 연구개발을 중점적으로 해 왔기 때문에 탭핑 센터를 이용하여 가공 공정시간을 단축시키는 것은 한계가 있다. 가공량이 극히 적은 IT 제품들의 공정시간을 단축시키기 위해서는 공작물의 준비시간인 로딩, 언로딩 시간을 단축시킨 새로운 개념의 탭핑 센터가 필요하다.
또한, 소형제품인 휴대폰 및 IT 산업현장의 제품들을 생산하려면 종래와 같은 중형 탭핑 센터 장비로는 불가능하며, 탭핑 센터를 이루는 모든 구성부품의 소형화 및 고정밀화, 장비의 강성확보가 뒷바침된 소형 탭핑 센터가 개발되어야 한다.
그리고 종래의 탭핑 센터는 장비의 크기가 비교적 클 뿐 아니라, 자동공구교환부가 베드의 상부에 설치되며 테이블이 회전되면서 공구가 교환되는 구조를 갖는다. 그러므로 베드 상부에 설치되어서 구동되는 자동공구교환부에 의해 탭핑 센터의 전체 설치공간이 그만큼 증가되고 자동공구교환부의 작동공간이 충분히 확보되어야 한다.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 전체 크기가 소형화되도록 한 문형구조의 소형 탭핑 센터를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 베드의 내부에 자동팔레트교환부가 내장되도록 한 문형구조의 소형 탭핑 센터를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 비산되는 가공칩 및 절삭유가 배출구멍 측으로 원활히 유도되도록 한 문형구조의 소형 탭핑 센터를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, Z축구동부가 안정적으로 지지되도록 한 문형구조의 소형 탭핑 센터를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 자동공구교환부가 협소한 공간인 베드의 내부 및 칼럼의 하부 중앙에 설치되어서 구동되도록 한 문형구조의 소형 탭핑 센터를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 주축의 X축 이동 및 Y축 이동이 신속하고 정밀하게 이루어지도록 한 문형구조의 소형 탭핑 센터를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 공구교환부프레임의 크기 및 무게가 최소화되도록 한 문형구조의 소형 탭핑 센터를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 하판결합부에 의해 하부핑거들의 설치, 하부핑거들의 전후 이송, 하부이송실린더의 설치가 이루어지도록 한 문형구조의 소형 탭핑 센터를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상부핑거들 및 하부핑거들의 수명이 연장되도록 한 문형구조의 소형 탭핑 센터를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상부핑거들 및 하부핑거들의 오동작이 방지되도록 한 문형구조의 소형 탭핑 센터를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 공작물의 준비시간인 로딩, 언로딩 시간을 단축시키도록 한 문형구조의 소형 탭핑 센터를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 팔레트가 리프트플레이트의 상부면에 정확히 안착되도록 한 문형구조의 소형 탭핑 센터를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 팔레트가 상판에 안정적으로 지지되도록 한 문형구조의 소형 탭핑 센터를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 팔레트가 상판에 파지되기 전에 팔레트의 고정플랜지부에 이물질을 제거하도록 한 문형구조의 소형 탭핑 센터를 제공하는데 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 문형구조의 소형 탭핑 센터는, 베드; 베드의 길이방향인 Y방향으로 이동되도록 베드의 후방 상부에 설치되고 하부 중앙에 전후방 측으로 개방된 공구설치공간이 형성되어 있는 칼럼; 칼럼의 양측 하단부 및 베드의 양측에 설치되어서 칼럼이 베드의 양측면을 따라 Y축 방향으로 왕복 이동되도록 하는 Y축구동부; 칼럼의 이동방향과 직각을 이루는 X축 방향으로 왕복이동되도록 칼럼의 전방에 설치되는 새들; 칼럼 및 새들 사이에 설치되어서 새들이 X축 방향으로 왕복 이동되도록 하는 X축구동부; 상하방향인 Z축 방향으로 승강되도록 새들의 전방에 설치되어 있는 주축헤드; 새들에 설치되고 주축헤드에 연결되어서 주축헤드가 Z축 방향으로 왕복 이동되도록 하는 Z축구동부; 주축헤드에 결합되어서 주축헤드와 함께 Z축 방향으로 승강되고 툴이 착탈되며 장착된 툴을 고속으로 회전시켜서 공작물을 가공하도록 하는 주축; 베드의 후방 상부에 설치되고 장비의 외형이 축소되도록 칼럼의 공구설치공간에 위치되며 장착된 다수의 툴이 주축에 교환되도록 하는 자동공구교환부; 장비의 외형이 축소되도록 베드의 내부에 내장되고 복수의 공작물이 안착되도록 복수의 팔레트들이 설치되며, 하나의 팔레트에 설치된 공작물이 가공되는 동안 다른 팔레트에 공작물을 세팅시킬 수 있도록 구비된 자동팔레트교환부; Y축구동부, X축구동부, Z축구동부, 주축, 자동공구교환부, 자동팔레트교환부에 연결되어서 이들을 제어하는 컨트롤러를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명의 문형구조의 소형 탭핑 센터의 다른 특징은, 베드는, 상측으로 개방된 팔레트설치공간이 형성되어 있고 팔레트설치공간의 상부 양측에는 결합턱이 형성되어 있으며 자동공구교환부에서 떨어지는 오일 및 비산되는 오일이 설치공간 측으로 유도되도록 자동공구교환부의 하부에 설치공간 측으로 하향경사지게 절삭유가이드홈이 형성되어 있는 베드몸체와, 베드몸체의 하부에 구비되는 다리들과, 베드몸체의 하부를 이루고 배출구멍이 형성되며 설치공간 내부로 유도된 절삭칩 및 절삭유를 배출구멍 측으로 유도하여 배출시키도록 배출구멍 측으로 하향 경사지게 형성된 하판과, 베드몸체의 전방에 설치되고 공작물이 설치될 팔레트가 위치되는 작업대로 이루어진다.
본 발명의 문형구조의 소형 탭핑 센터의 또 다른 특징은, 칼럼은, 베드의 양측면 상부에 안착되어서 베드의 길이방향을 따라 Y축 방향으로 이송되도록 설치되는 한쌍의 측면지지부와, 측면지지부의 상부에 수평으로 연결되고 하부공간 및 측면지지부들 사이의 공간에 공구설치공간이 형성되며 전면에 주축이 X축 방향으로 이동되도록 설치되는 수평연결부와, 측면지지부의 외측면에 돌출되어서 측면지지부가 베드에 지지되도록 하고 베드의 길이방향을 따라 이동되는 칼럼을 안내하는 보강부로 이루어진다.
본 발명의 문형구조의 소형 탭핑 센터의 또 다른 특징은, Y축구동부는, 상단부가 보강부의 단부에 고정되고 하단부가 베드의 양측면에 슬라이드 이동되도록 결합되는 고정판과, 베드의 양측면 및 고정판 사이에 설치되어서 고정판 및 베드가 베드의 길이방향인 Y축 방향으로 이동되도록 하는 Y축리니어모터와, 베드의 양측 상단부에 그 길이방향을 따라 고정되어 있는 Y축가이드레일 및 칼럼의 측면지지부 하단에 고정되고 Y축가이드레일에 슬라이드되도록 결합되어서 Y축리니어모터의 구동시 고정판 및 칼럼이 Y축가이드레일을 따라 이동되도록 안내하는 Y축가이드블록으로 이루어진 상부Y축LM가이드와, 베드의 양측면에 그 길이방향을 따라 고정되어 있는 Y축측면가이드레일 및 고정판의 내측면에 고정되고 Y축측면가이드레일에 슬라이드되도록 결합되어서 Y축리니어모터의 구동시 고정판 및 칼럼이 Y축측면가이드레일을 따라 이동되도록 안내하는 Y축측면가이드블록으로 이루어진 측면Y축LM가이드로 이루어져서, 칼럼이 베드의 상부 및 양측면에 이중으로 지지되고 가이드되도록 구비된다.
본 발명의 문형구조의 소형 탭핑 센터의 또 다른 특징은, 새들은, 칼럼에 X축 방향을 따라 이동되도록 설치되어 있고 전면에 주축이 Z축 방향으로 이동되도록 설치되는 새들몸체와, 새들몸체의 상단부에 형성되어 있고 Z축구동부의 상부가 설치되는 모터결합부와, 새들몸체의 전면하부에 형성되어 있고 Z축구동부의 하부를 지지하도록 관통구멍이 형성되어 있는 볼스크류지지부로 이루어진다.
본 발명의 문형구조의 소형 탭핑 센터의 또 다른 특징은, X축구동부는, 칼럼 및 새들 사이에 설치되어서 새들이 칼럼의 이동방향과 직각을 이루는 X축 방향으로 이동되도록 하는 X축리니어모터와, 칼럼의 전면에 수평방향으로 한쌍이 고정되는 X축가이드레일 및 새들에 고정되고 X축가이드레일에 슬라이드되도록 결합되어서 X축리니어모터의 구동시 새들 및 주축이 X축가이드레일을 따라 이동되도록 안내하는 X축가이드블록으로 이루어진 X축LM가이드로 이루어진다.
본 발명의 문형구조의 소형 탭핑 센터의 또 다른 특징은, Z축구동부는, 새들의 모터결합부에 결합되어서 주축이 설치된 주축헤드에 연결되어서 주축헤드 및 주축을 Z축 방향으로 승강시키는 서보모터와, 상단이 서보모터에 연결되어서 서보모터의 구동시 회전되고 수직으로 배치되며 하단부가 볼스크류지지부의 관통구멍에 관통된 후 회전되도록 지지되는 볼스크류와, 주축헤드에 고정되어 있고 볼스크류에 치합되어 있으며 볼스크류의 회전시 볼스크류를 따라 승강되면서 주축헤드 및 주축을 Z축 방향으로 승강시키는 너트와, 새들의 전면에 수직방향을 따라 고정되어 있는 Z축가이드레일 및 주축헤드에 고정되어 있고 Z축가이드레일에 Z축 방향으로 승강되도록 결합되어 있는 Z축가이드블록으로 이루어진 Z축LM가이드로 이루어진다.
본 발명 문형구조의 소형 탭핑 센터의 또 다른 특징은, 자동공구교환부는, 베드의 상부에 설치되는 공구교환부프레임과, 공구교환부프레임의 상부에 위치되고 공구교환부프레임의 전후방 측으로 전후이송되도록 구비되는 상부플레이트와, 상부플레이트의 상단부 전방에 복수개 설치되고 툴이 착탈되는 상부핑거들과, 공구교환부프레임의 상부에 설치되고 상부플레이트에 연결되어서 상부플레이트 및 상부핑거들을 공구교환부프레임의 전후방 측으로 전후진시키는 상부툴전후이송부와, 공구교환부프레임의 상단부에 설치되고 상부플레이트의 전진 및 후진을 감지하여서 상부플레이트가 세팅된 전후진 위치를 벗어나서 이송될 시 상부툴전후이송부의 구동을 정지시키는 상부전진감지센서 및 상부후진감지센서와, 공구교환부프레임의 내부에 위치되고 공구교환부프레임의 전후방 측으로 전후이송되도록 구비되는 하부플레이트와, 하부플레이트의 상단부 전방에 복수개 설치되고 툴이 착탈되는 하부핑거들과, 공구교환부프레임의 내부공간에 설치되고 하부플레이트에 연결되어서 하부플레이트 및 하부핑거들을 공구교환부프레임의 전후방 측으로 전후진시키는 하부툴전후이송부와, 공구교환부프레임의 하단부에 설치되고 하부플레이트의 전진 및 후진을 감지하여서 하부플레이트가 세팅된 전후진 위치를 벗어나서 이송될 시 하부툴전후이송부의 구동을 정지시키는 하부전진감지센서 및 하부후진감지센서로 이루어진다.
본 발명 문형구조의 소형 탭핑 센터의 또 다른 특징은, 공구교환부프레임은, 하단부가 베드에 고정되고 공구교환부프레임의 양측을 이루며 내부투시구멍이 형성되어 있는 지지프레임들과, 양단부가 지지프레임들의 내측면 상부에 고정되어서 지지프레임의 상부를 지지하는 수평지지바와, 양단부가 지지프레임들의 후방 상부에 고정되어서 지지프레임의 상부를 보강하는 후방보강프레임으로 이루어지고; 공구교환부프레임의 내부공간은 상부 및 전방, 후방 측으로 개방되어 있으며; 상부이송실린더의 일부, 하부이송실린더, 하부플레이트, 하부핑거들이 공구교환부프레임의 내부공간 내에 위치된 상태에서 공구교환부프레임의 전방 측으로 전후진되면서 작동되도록 구비된다.
본 발명 문형구조의 소형 탭핑 센터의 또 다른 특징은, 하부툴전후이송부는, 일단이 베드에 고정되고 타단의 실린더로드가 하부플레이트에 고정되어서 실린더로드의 전후진시 하부플레이트를 전후진시키며 공구교환부프레임의 내부공간에 위치되는 하부이송실린더와, 하단이 베드에 고정되고 상단이 하부이송실린더의 일단에 결합되어서 하부이송실린더를 지지하는 고정블록과, 하단이 하부이송실린더의 실린더로드 단부에 결합되고 상단이 하부플레이트의 하부에 결합되어서 실린더로드의 전후진시 하부플레이트를 전후진시키는 하부결합편과, 하부가 베드의 상부에 슬라이드되도록 결합되어 있고 상부가 하부플레이트의 저면에 고정되어 있는 하판결합부와, 하부가 베드에 고정되어 있는 하부가이드레일 및 하부가이드레일에 결합되어서 하부가이드레일을 따라 슬라이드 이동되고 상부가 하판결합부의 하부에 고정되어서 하부이송실린더의 작동시 하판결합부 및 하부플레이트가 하부가이드레일을 따라 이송되도록 안내하는 하부가이드블록으로 이루어진 하부LM가이드로 이루어지며; 하판결합부는, 하부플레이트의 저면에 고정되는 고정판과, 하부가이드블록의 상부에 고정되어서 하부가이드레일을 따라 이송되는 이송판과, 상단 및 하단이 고정판 및 이송판에 고정되는 한쌍의 간격유지판으로 이루어지며, 고정판, 이송판, 간격유지판 사이에 하부이송실린더가 위치되어서 작동되도록 전후방향으로 개방된 실린더내장공간이 형성된다.
본 발명 문형구조의 소형 탭핑 센터의 또 다른 특징은, 툴의 외부면에 접촉되는 상부핑거 및 하부핑거에는, 산화크롬(Cr2O3) 96~98% 및 이산화티타늄(TiO2) 2~4%가 혼합되어 이루어진 세라믹 분말, 산화크롬(Cr2O3) 분말, 산화알루미늄(Al2O3) 분말, 이산화티타늄(TiO2) 분말, 산화이트륨(Y2O3) 분말, 지르코니아(ZrO2) 분말, 크롬니켈(Cr3C2 25 NiCr) 분말(chromium carbide 75%, nickel 20%, chromium 5%) 중, 어느 한 종류의 분말이 10~44㎛의 분말입도를 갖도록 구비되며, 상기의 분말입도를 갖는 분말이 상부핑거 및 하부핑거의 내측면에 용사되어 코팅층이 이루어진다.
본 발명 문형구조의 소형 탭핑 센터의 또 다른 특징은, 자동팔레트교환부는, 베드의 내부에 내장되는 팔레트교환부프레임과, 팔레트교환부프레임의 상부에 전후방향인 Y축 방향으로 슬라이드되도록 설치되는 제1전후이송판과, 팔레트교환부프레임의 상부 및 제1전후이송판의 하부에 설치되어서 제2전후이송판이 Y축 방향으로 이동되도록 안내하는 제1LM가이드와, 제1전후이송판의 상부에 전후방향인 Y축 방향으로 슬라이드되도록 설치되는 제2전후이송판과, 제1전후이송판의 상부 및 제2전후이송판의 하부에 설치되어서 제2전후이송판이 Y축 방향으로 이동되도록 안내하는 제2LM가이드와, 팔레트교환부프레임의 상부에 고정되고 제3실린더로드의 단부가 제1전후이송판에 고정되어서 제1전후이송판이 제1LM가이드를 따라 이송되도록 하는 제3실린더와, 제1전후이송판의 상부에 전후방향인 Y축 방향으로 이동되도록 설치되고 제2실린더로드의 단부가 제1전후이송판에 고정되어서 제1전후이송판과 함께 Y축 방향으로 이동되며 제2실린더로드의 작동시 제1전후이송판이 제1LM가이드를 따라 이송되도록 하는 제2실린더와, 팔레트교환부프레임과 제2실린더에 설치되어서 제2실린더가 Y축 방향으로 이동되도록 안내하는 제3LM가이드와, 제1전후이송판의 상부에 위치되어 있고 제2실린더에 고정되어서 제2실린더, 제1전후이송판과 함께 Y축 방향을 따라 이동되고 제1실린더로드의 단부가 제2전후이송판에 고정되어서 제1실린더로드의 작동시 제2전후이송판이 제2LM가이드를 따라 이동되도록 하는 제1실린더와, 제2전후이송판의 상부에 Z축 방향으로 승강되도록 설치되어 있고 제2전후이송판과 함께 Y축 방향으로 이동되는 리프트플레이트와, 제2전후이송판에 수직으로 설치되어 있는 승강실린더로드의 상단부가 리프트플레이트에 고정되어 있어서 리프트플레이트를 승강시키는 승강실린더와, 제2전후이송판에 수직으로 설치되어 있고 상단부가 리프트플레이트에 연결되어서 승강실린더의 작동시 제2전후이송판의 승강을 안내하는 승강가이드와, 리프트플레이트의 상부에 안착되어서 리프트플레이트와 함께 승강되고 공작물이 세팅되거나 가공될 때에는 팔레트교환부프레임의 상부에 장착되는 팔레트와, 팔레트교환부프레임의 상부에 설치되고 팔레트가 상승되어서 팔레트교환부프레임의 상부면에 위치되면 작동되어서 팔레트가 팔레트교환부프레임에 고정되도록 하는 클램핑부와, 팔레트교환부프레임의 상부에 설치되고 팔레트교환부프레임에 클램핑되는 팔레트의 양측에 에어를 분사하여 칩 등의 이물질을 제거하며 팔레트가 팔레트교환부프레임의 정위치에 세팅되도록 안내하는 에어블로어로 이루어진다.
본 발명 문형구조의 소형 탭핑 센터의 또 다른 특징은, 팔레트교환부프레임은, 베드에 내장되고 제3실린더가 고정되며 제2실린더 및 제1전후이송판이 전후방향인 Y축 방향으로 이동되도록 설치되는 하부프레임과, 하부프레임의 상부에 설치되고 상부면에 팔레트들이 세팅되도록 상판이 구비되며 상판에는 공작물 가공용 팔레트들이 위치되도록 제1세팅공간, 제2세팅공간, 제3세팅공간이 나란히 형성되어 있고 제1세팅공간의 일측에는 공작물 세팅용 팔레트가 위치되도록 제4세팅공간이 형성되어 있는 상판이 구비되는 상부프레임과, 하부프레임 및 상부프레임의 양측에 등간격으로 고정되어서 상부프레임을 지지하는 폴들로 이루어진다.
본 발명 문형구조의 소형 탭핑 센터의 또 다른 특징은, 제3실린더의 제3실린더로드 및 제1실린더의 제1실린더로드가 작동되어서 인출되면 제1실린더, 제2실린더, 제1전후이송판, 제2전후이송판, 리프트플레이트가 제3실린더로드와 함께 이송되면서 리프트플레이트에 안착된 팔레트가 공작물 세팅 위치인 제4세팅공간의 수직 하부에 위치되고, 팔레트가 제4세팅공간의 수직 하부에 위치된 상태에서 제3실린더로드만 작동되어서 제3실린더의 내부로 인입되면 제1실린더, 제2실린더, 제1전후이송판, 제2전후이송판, 리프트플레이트가 제3실린더로드와 함께 이송되면서 팔레트가 제1세팅공간의 수직 하부에 위치되며, 팔레트가 제1세팅공간의 수직 하부에 위치된 상태에서 제1실린더로드가 제1실린더의 내부로 인입되면 제2전후이송판, 리프트플레이트가 제1실린더로드와 함께 이송되면서 팔레트가 제2세팅공간의 수직 하부에 위치되고, 팔레트가 제2세팅공간의 수직 하부에 위치된 상태에서 제2실린더의 제2실린더로드가 인출되면 제3실린더의 제3실린더로드 및 제1전후이송판은 고정되어 있기 때문에 제2실린더, 제3실린더, 제2전후이송판이 밀리면서 팔레트가 제3세팅공간의 수직 하부에 위치된다.
본 발명 문형구조의 소형 탭핑 센터의 또 다른 특징은, 클램핑부는, 팔레트교환부프레임의 상부에 설치되어 있고 내부에 작동공간이 형성되어 있으며 작동공간의 하부에 연결된 언클램핑유로가 형성되어 있는 실린더튜브와, 실린더튜브의 상단에 결합되어서 작동공간 상부를 마감하고 작동공간의 상부에 연결된 클램핑유로가 형성되어 있는 캡과, 상단부가 실린더튜브의 작동공간 내부에 위치되고 하단부가 실린더튜브의 하단측으로 인출되어 있으며 클램핑유로에 공압이 공급되면 하강되고 언클램핑유로에 공압이 공급되면 상승되는 피스톤과, 상단이 실린더튜브의 하부에 고정핀으로 고정되어 있는 링크와, 일단이 피스톤의 하단에 제1힌지핀으로 힌지결합되어 있고 중앙부분이 링크의 하단에 제2힌지핀으로 힌지결합되어 있으며 피스톤이 승강되면 제2힌지핀을 중심으로 회동되는 클램핑암과, 클램핑암의 타단에 있고 피스톤이 하강되면 상측으로 회동되면서 팔레트의 측면 하부를 팔레트교환부프레임에 눌러 지지시키는 클램핑패드로 이루어진다.
본 발명 문형구조의 소형 탭핑 센터의 또 다른 특징은, 에어블로어는, 팔레트교환부프레임의 상부에 설치되고 에어공급유로가 형성된 에어공급블록과, 팔레트교환부프레임에 설치되고 에어공급유로에서 공급되는 에어를 팔레트의 양측으로 분사하도록 에어공급유로에 연결되는 분사구가 형성되어 있으며 팔레트가 상승되면 팔레트교환부프레임의 상부에 세팅될시 그 팔레트의 위치를 보정하여 세팅위치에 맞추는 로케이팅핀으로 이루어진다.
본 발명 문형구조의 소형 탭핑 센터의 또 다른 특징은, 리프트플레이트에는, 상부에 리프트가이드핀이 결합되어 있고, 팔레트에는, 하부에 리프트가이드핀이 삽입되도록 하부세팅구멍이 형성된 하부가이드부시가 결합되어 있으며, 상부 양측의 고정플랜지부에 로케이팅핀이 삽입되도록 상부세팅구멍이 형성된 상부가이드부시가 결합되어 있다.
이상에서와 같은 본 발명은, 베드에 팔레트설치공간이 형성되어 있고 베드의 후방 상부에 공구설치공간이 형성된 문형구조의 칼럼이 설치된다. 그리고 베드의 팔레트설치공간에 자동팔레트교환부가 내장되고, 베드의 팔레트설치공간 및 칼럼의 공구설치공간 내에 자동공구교환부가 설치된다. 따라서 탭핑 센터의 전체 크기를 소형화시킬 수 있으며, 이에 따라 공간활용율을 극대화시킬 수 있다.
본 발명의 베드에는 팔레트설치공간이 형성되어 있고, 이 팔레트설치공간에는 자동팔레트교환부가 설치되어 있으며, 이 팔레트설치공간 내에서 팔레트의 교환 및 이송이 이루어진다. 따라서 자동팔레트교환부가 베드의 팔레트설치공간 내부에 내장되고 팔레트설치공간 내에서 작동이 이루어지므로 자동팔레트교환부 및 그 구동이 주축의 설치, 이동, 구동을 방해하지 않는다.
본 발명의 베드에는 비산되는 가공칩 및 절삭유가 배출구멍 측으로 유도되도록 배출구멍 측으로 하향 경사진 하판이 구비되고, 자동공구교환부의 하부에는 낙하되는 절삭유가 배출구멍 측으로 유도되도록 절삭유가이드홈이 형성되어 있다. 따라서, 비산되는 가공칩 및 절삭유가 하판 및 절삭유가이드홈에 의해 배출구멍 측으로 원활히 유도되므로 가공칩 및 절삭유가 원활히 배출된다.
본 발명의 새들은, 새들몸체의 상단부에 형성되어 있고 Z축구동부의 상부가 설치되는 모터결합부와, 새들몸체의 전면하부에 형성되어 있고 Z축구동부의 하부를 지지하도록 관통구멍이 형성되어 있는 볼스크류지지부로 이루어진다. 따라서, 새들에 의해 Z축구동부인 서보모터, 볼스크류가 안정적으로 지지되므로 주축의 Z축 이동을 안정적으로 지지하며, 이에 따라 가공 상태의 정밀도를 더욱 향상시킬 수 있다.
본 발명의 자동공구교환부는, 베드 내부의 팔레트설치공간 및 칼럼 하부 중앙의 공구설치공간 내에 위치되고, 이러한 자동공구교환부는 상부플레이트 및 하부플레이트에 다수의 상부핑거들 및 하부핑거들이 2단으로 배열되어 있으며, 상부핑거들 및 하부핑거들이 Y축 방향으로 전후진되도록 설치되어 있다. 따라서 자동공구교환부가 베드 및 칼럼 사이의 공간 내에 설치되고 베드의 팔레트설치공간을 따라 전후진되므로 자동공구교환부의 설치 및 구동이 베드 및 칼럼의 외부를 크게 벗어나지 않으며 이에 따라 문형구조의 소형 탭핑 센터를 소형화시킬 수 있다.
본 발명의 주축은 X축구동부의 X축리니어모터 및 Y축구동부의 Y축리니어모터에 의해 X축 방향 및 Y축 방향으로 구동된다. 따라서 X축리니어모터 및 Y축리니어모터가 칼럼의 수평연결부 전면 및 베드의 베드몸체 양측면에 판형태로 구비되므로 별도의 많은 공간을 차지하지 않으므로 탭핑 센터의 소형화를 꾀할 수 있고, 별도의 기계적인 변환장치 없이 직선형의 구동력을 직접 발생시키므로 구조가 복잡하지 않으며, 에너지 손실이나 소음을 발생하지 않는 것은 물론, 운전 속도도 매우 빨라서 작업 속도를 증가시킬 수 있다.
본 발명의 공구교환부프레임은, 하단부가 베드에 고정되고 공구교환부프레임의 양측을 이루며 내부투시구멍이 형성되어 있는 지지프레임들과, 양단부가 지지프레임들의 내측면 상부에 고정되어서 지지프레임의 상부를 지지하는 수평지지바와, 양단부가 지지프레임들의 후방 상부에 고정되어서 지지프레임의 상부를 보강하는 후방보강프레임으로 이루어지고; 공구교환부프레임의 내부공간은 상부 및 전방, 후방 측으로 개방되어 있다. 이러한 공구교환부프레임은, 직육면체의 틀을 유지하는 가운데 내부공간이 확보되고 상부 및 전방, 후방측으로 개방되어서 상부이송실린더의 일부, 하부이송실린더, 하부플레이트, 하부핑거들이 공구교환부프레임의 내부공간 내에 위치된 상태에서 공구교환부프레임의 전방 측으로 전후진되면서 작동되도록 지지한다. 따라서 공구교환부프레임이 최소의 자재를 이용하여 크기 및 무게를 최소화시키면서도 안정적인 구조를 유지하므로 탭핑 센터의 소형화 경량화를 꾀할 수 있다.
본 발명의 하판결합부는, 하부플레이트의 저면에 고정되는 고정판과, 하부가이드블록의 상부에 고정되어서 하부가이드레일을 따라 이송되는 이송판과, 상단 및 하단이 고정판 및 이송판에 고정되는 한쌍의 간격유지판으로 이루어지며, 고정판, 이송판, 간격유지판 사이에 하부이송실린더가 위치되어서 작동되도록 전후방향으로 개방된 실린더내장공간이 형성된다. 따라서, 하판결합부가 최소의 공간을 차지하고 안정적으로 지지된 가운데 이 하판결합부에 의해 하부핑거들의 설치, 하부핑거들의 전후 이송, 하부이송실린더의 설치가 모두 이루어지므로 탭핑 센터의 소형화, 경량화를 추구할 수 있다.
본 발명의 상부핑거들 및 하부핑거들에는 산화크롬(Cr2O3) 96~98% 및 이산화티타늄(TiO2) 2~4%가 혼합되어 이루어진 세라믹 분말, 산화크롬(Cr2O3) 분말, 산화알루미늄(Al2O3) 분말, 이산화티타늄(TiO2) 분말, 산화이트륨(Y2O3) 분말, 지르코니아(ZrO2) 분말, 크롬니켈(Cr3C2 25 NiCr) 분말(chromium carbide 75%, nickel 20%, chromium 5%) 중, 어느 한 종류의 분말이 용사되어서 코팅층이 이루어진다. 따라서, 상부핑거들 및 하부핑거들의 강도, 내마모성, 내충격성이 향상되며, 이에 따라 툴과 지속적으로 접촉되는 상부핑거들 및 하부핑거들의 수명을 연장시킬 수 있다.
본 발명의 공구교환부프레임의 상부 전후방에는 상부플레이트가 Y축 방향으로 이동되는 것을 감지하도록 상부전진감지센서 및 상부후진감지센서가 설치되어 있으며, 공구교환부프레임의 하부 전후방에는 하부플레이트가 Y축 방향으로 이동되는 것을 감지하도록 하부전진감지센서 및 하부후진감지센서가 설치되어 있다. 따라서 상부플레이트 또는 하부플레이트가 세팅 범위를 초과하여 작동될 경우 상부전진감지센서, 상부후진감지센서 또는 하부전진감지센서, 하부후진감지센서가 이를 감지하여서 상부이송실린더 또는 하부이송실린더의 동작을 제어하므로 안전사고를 방지시킨다.
본 발명의 자동팔레트교환부는, 제3실린더의 제3실린더로드 및 제1실린더의 제1실린더로드가 작동되어서 인출되면 리프트플레이트에 안착된 팔레트가 공작물 세팅 위치인 제4세팅공간의 수직 하부에 위치되어서 공작물을 세팅시킬 수 있게 되고, 팔레트가 제4세팅공간의 수직 하부에 위치된 상태에서 제3실린더로드만 작동되어서 제3실린더의 내부로 인입되면 팔레트가 제3실린더로드와 함께 이송되면서 제1세팅공간의 수직 하부에 위치되며, 팔레트가 제1세팅공간의 수직 하부에 위치된 상태에서 제1실린더로드가 제1실린더의 내부로 인입되면 팔레트가 제2세팅공간의 수직 하부에 위치되고, 팔레트가 제2세팅공간의 수직 하부에 위치된 상태에서 제2실린더의 제2실린더로드가 인출되면 팔레트가 제3세팅공간의 수직 하부에 위치되도록 구비된다. 따라서, 제1세팅공간, 제2세팅공간, 제3세팅공간 내의 팔레트들 중 어느 한 팔레트 상부의 공작물이 가공되고 있는 동안 다른 하나의 팔레트는 제4세팅공간으로 이송되어서 공작물이 세팅된다. 그러므로 주축의 구동, 공작물의 가공이 이루어지는 가운데 공작물을 세팅시킬 수 있으므로 공작물의 준비시간인 로딩, 언로딩 시간을 단축시킬 수 있으며, 이에 따라 제품의 생산성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 팔레트교환부프레임은, 베드에 내장되고 제3실린더가 고정되는 하부프레임과, 하부프레임의 상부에 설치되고 베드에 내장되며 팔레트들이 위치되도록 제1세팅공간, 제2세팅공간, 제3세팅공간, 제4세팅공간이 형성되어 있는 상판이 구비되는 상부프레임과, 하부프레임 및 상부프레임의 양측에 등간격으로 고정되어서 상부프레임을 지지하는 폴들로 이루어진다. 이러한 팔레트교환부프레임은, 베드에 내장되고 직육면체의 틀을 유지하는 가운데 내부공간이 확보되며 이 내부공간 내에 제1실린더, 제2실린더, 제3실린더, 제1전후이송판, 제2전후이송판 등 다수의 부품들이 내장되고 작동되므로 팔레트교환부프레임이 최소의 자재를 이용하여 크기 및 무게를 최소화시키면서도 안정적인 구조를 유지하므로 탭핑 센터의 소형화 경량화를 꾀할 수 있다.
본 발명의 리프트플레이트의 상부면에는 리프트가이드핀이 설치되어 있고, 팔레트의 하부면에는 하부세팅구멍이 형성된 하부가이드부시가 설치되어 있다. 따라서 리프트플레이트가 상승되어서 팔레트의 하부에 밀착되면 리프트가이드핀이 하부가이드부시의 하부세팅구멍에 결합되면서 팔레트가 리프트플레이트에 안착되면서 세팅된다. 따라서 리프트가이드핀 및 하부가이드부시에 의해 팔레트가 리프트플레이트의 상부면에 정확히 안착되므로 공작물의 가공이 정확하게 이루어진다.
또한, 팔레트가 리프트플레이트에 안착된 상태에서 상승되어서 상판의 제1세팅공간 내지 제4세팅공간 중 어느 한 세팅공간에 안착되면 팔레트의 고정플랜지부 상부면에 설치된 상부가이드부시의 상부세팅구멍이 에어블로어의 로케이팅핀에 삽입된다. 따라서, 팔레트가 제1세팅공간 내지 제4세팅공간 중 어느 한 세팅공간에 정확하게 세팅되므로 가공상태의 정밀도가 향상된다.
본 발명의 팔레트가 리프트플레이트와 함께 상승되면 에어블로어의 분사구에서 에어가 분사되어서 팔레트의 고정플랜지부에 에어를 분사하므로 고정플랜지부에서 절삭칩 등의 이물질을 제거한다. 따라서 팔레트의 고정플랜지부가 깨끗하게 청소된 상태에서 상판 및 클램핑부의 클램핑패드에 클램핑되므로 팔레트의 수평도가 유지되고 안정적으로 클램핑된다.
도 1은 본 발명의 문형구조의 소형 탭핑 센터의 외관을 보인 개략적 사시도
도 2는 베드, 칼럼, 자동공구교환부, 자동팔레트교환부를 보인 개략적 사시도
도 3은 본 발명의 문형구조의 소형 탭핑 센터를 보인 개략적 정면도
도 4는 도 3의 개략적 측면도
도 5는 도 4의 개략적 부분 평면도
도 6은 베드의 개략적 사시도, 정면도, 평면도
도 7은 칼럼의 개략적 사시도, 정면도, 측면도
도 8은 새들의 정면도 및 측면도
도 9는 Y축구동부를 보인 개략적 부분 정면도
도 10은 X축구동부를 보인 개략적 부분 정면도
도 11은 Z축구동부를 보인 개략적 부분 평면도
도 12는 자동공구교환부를 보인 개략적 사시도
도 13는 자동공구교환부를 보인 개략적 정면도
도 14는 도 13의 측면도
도 15는 도 13의 평면도
도 16은 자동팔레트교환부를 보인 개략적 정면도
도 17은 자동팔레트교환부를 보인 개략적 측면도
도 18은 도 16의 개략적 평면도
도 19는 팔레트교환부프레임의 하부프레임을 보인 정면도, 측면도, 평면도
도 20은 팔레트가 제4세팅공간의 하부로 이송된 상태를 보이는 개략적 부분 절개 사시도
도 21은 팔레트가 제1세팅공간의 하부로 이송된 상태를 보이는 개략적 부분 절개 사시도
도 22는 팔레트가 제2세팅공간의 하부로 이송된 상태를 보이는 개략적 부분 절개 사시도
도 23은 팔레트가 제3세팅공간의 하부로 이송된 상태를 보이는 개략적 부분 절개 사시도
도 24는 제1실린더 내지 제3실린더의 작동에 따른 팔레트의 위치를 보인 개략도
도 25는 제3실린더, 제1전후이송판의 구성 및 제3실린더의 작동 상태를 보인 개략적 정면도 및 그 측면도
도 26은 제2실린더, 제1실린더, 제2전후이송판의 결합 구조를 보인 개략적 정면도, 측면도 및 평면도
도 27은 상판에 클램핑부 및 에어블로어가 설치된 상태를 보인 개략적 부분 정면도 및 평면도
도 28은 클램핑부의 정면도 및 측면도
도 29는 에어블로어의 부분 정단면도
도 30은 팔레트의 부분 정단면도 및 그 평면도
본 발명의 구체적인 특징 및 이점은 첨부된 도면을 참조한 이하의 설명으로 더욱 명확해 질 것이다.
도 1은 본 발명의 문형구조의 소형 탭핑 센터의 외관을 보인 개략적 사시도이고, 도 2는 베드, 칼럼, 자동공구교환부, 자동팔레트교환부를 보인 개략적 사시도이며, 도 3은 본 발명의 문형구조의 소형 탭핑 센터를 보인 개략적 정면도이다. 도 4는 도 3의 개략적 측면도이고, 도 5는 도 4의 개략적 부분 평면도이며, 도 6은 베드의 개략적 사시도, 정면도, 평면도이다. 도 7은 칼럼의 개략적 사시도, 정면도, 측면도이고, 도 8은 새들의 정면도 및 측면도이며, 도 9는 Y축구동부를 보인 개략적 부분 정면도이다. 도 10은 X축구동부를 보인 개략적 부분 정면도이고, 도 11은 Z축구동부를 보인 개략적 부분 평면도이며, 도 12는 자동공구교환부를 보인 개략적 사시도이다. 도 13는 자동공구교환부를 보인 개략적 정면도이고, 도 14는 도 13의 측면도이며, 도 15는 도 13의 평면도이다. 도 16은 자동팔레트교환부를 보인 개략적 정면도이고, 도 17은 자동팔레트교환부를 보인 개략적 측면도이며, 도 18은 도 16의 개략적 평면도이다. 도 19는 팔레트교환부프레임의 하부프레임을 보인 정면도, 측면도, 평면도이고, 도 20은 팔레트가 제4세팅공간의 하부로 이송된 상태를 보이는 개략적 부분 절개 사시도이며, 도 21은 팔레트가 제1세팅공간의 하부로 이송된 상태를 보이는 개략적 부분 절개 사시도이다. 도 22는 팔레트가 제2세팅공간의 하부로 이송된 상태를 보이는 개략적 부분 절개 사시도이고, 도 23은 팔레트가 제3세팅공간의 하부로 이송된 상태를 보이는 개략적 부분 절개 사시도이며, 도 24는 제1실린더 내지 제3실린더의 작동에 따른 팔레트의 위치를 보인 개략도이다. 도 25는 제3실린더, 제1전후이송판의 구성 및 제3실린더의 작동 상태를 보인 개략적 정면도 및 그 측면도이고, 도 26은 제2실린더, 제1실린더, 제2전후이송판의 결합 구조를 보인 개략적 정면도, 측면도 및 평면도이며, 도 27은 상판에 클램핑부 및 에어블로어가 설치된 상태를 보인 개략적 부분 정면도 및 평면도이다. 도 28은 클램핑부의 정면도 및 측면도이고, 도 29는 에어블로어의 부분 정단면도이며, 도 30은 팔레트의 부분 정단면도 및 그 평면도이다.
이러한 본 발명의 문형구조의 소형 탭핑 센터는, 베드(20), 칼럼(30), Y축구동부(40), 새들(50), X축구동부(60), 주축헤드(70), Z축구동부(80), 주축(90), 자동공구교환부(100), 자동팔레트교환부(200), 컨트롤러(370)로 이루어진다.
베드(20)는, 베드몸체(21), 다리(25)들, 하판(26), 작업대(28)로 이루어진다.
베드몸체(21)는, 상측으로 개방된 팔레트설치공간(22)이 형성되어 있고 팔레트설치공간(22)의 상부 양측에는 결합턱(23)이 형성되어 있으며 자동공구교환부(100)에서 떨어지는 오일 및 비산되는 오일이 팔레트설치공간(22) 측으로 유도되도록 자동공구교환부(100)의 하부에 팔레트설치공간(22) 측으로 하향경사지게 절삭유가이드홈(24)이 형성되어 있다.
다리(25)들은, 베드몸체(21)의 하부에 구비되어 베드몸체(21)를 지지한다.
하판(26)은, 베드몸체(21)의 하부를 이루고 배출구멍(27)이 형성되며 팔레트설치공간(22) 내부로 유도된 절삭칩 및 절삭유를 배출구멍(27) 측으로 유도하여 배출시키도록 배출구멍(27) 측으로 하향 경사지게 형성된다.
작업대(28)는, 베드몸체(21)의 전방에 설치되고 공작물(12)이 설치될 팔레트(330)가 위치된다.
칼럼(30)은, 베드(20)의 길이방향인 Y방향으로 이동되도록 베드(20)의 후방 상부에 설치되고 하부 중앙에 전후방 측으로 개방된 공구설치공간(34)이 형성되어 있다.
이러한 칼럼(30)은, 측면지지부(31), 수평연결부(32), 보강부(33)로 이루어진다
측면지지부(31)는, 베드(20)의 양측면 상부에 안착되어서 베드(20)의 길이방향을 따라 Y축 방향으로 이송되도록 한쌍이 설치된다.
수평연결부(32)는, 측면지지부(31)의 상부에 수평으로 연결되고 하부공간 및 측면지지부(31)들 사이의 공간에 공구설치공간(34)이 형성되며 전면에 주축(90)이 X축 방향으로 이동되도록 설치된다.
보강부(33)는, 측면지지부(31)의 외측면에 돌출되어서 측면지지부(31)가 베드(20)에 지지되도록 하고 베드(20)의 길이방향을 따라 이동되는 칼럼(30)을 안내한다.
Y축구동부(40)는, 칼럼(30)의 양측 하단부 및 베드(20)의 양측에 설치되어서 칼럼(30)이 베드(20)의 양측면을 따라 Y축 방향으로 왕복 이동되도록 한다.
이러한 Y축구동부(40)는, 고정판(41), Y축리니어모터(42), 상부Y축LM가이드(43), 측면Y축LM가이드(46)로 이루어진다.
고정판(41)은, 상단부가 보강부(33)의 단부에 고정되고 하단부가 베드(20)의 양측면에 슬라이드 이동되도록 결합된다.
Y축리니어모터(42)는, 베드(20)의 양측면 및 고정판(41) 사이에 설치되어서 고정판(41) 및 베드(20)가 베드(20)의 길이방향인 Y축 방향으로 이동되도록 한다.
상부Y축LM가이드(43)는, 베드(20)의 양측 상단부에 그 길이방향을 따라 고정되어 있는 Y축가이드레일(44) 및 칼럼(30)의 측면지지부(31) 하단에 고정되고 Y축가이드레일(44)에 슬라이드되도록 결합되어서 Y축리니어모터(42)의 구동시 고정판(41) 및 칼럼(30)이 Y축가이드레일(44)을 따라 이동되도록 안내하는 Y축가이드블록(45)으로 이루어진다.
측면Y축LM가이드(46)는, 베드(20)의 양측면에 그 길이방향을 따라 고정되어 있는 Y축측면가이드레일(47) 및 고정판(41)의 내측면에 고정되고 Y축측면가이드레일(47)에 슬라이드되도록 결합되어서 Y축리니어모터(42)의 구동시 고정판(41) 및 칼럼(30)이 Y축측면가이드레일(47)을 따라 이동되도록 안내하는 Y축측면가이드블록(48)으로 이루어진다.
이러한 Y축구동부(40)는, 칼럼(30)이 베드(20)의 상부 및 양측면에 이중으로 지지되고 가이드되도록 구비된다.
새들(50)은, 칼럼(30)의 이동방향과 직각을 이루는 X축 방향으로 왕복이동되도록 칼럼(30)의 전방에 설치된다.
이러한 새들(50)은, 새들몸체(51), 모터결합부(52), 볼스크류지지부(53)로 이루어진다.
새들몸체(51)는, 칼럼(30)에 X축 방향을 따라 이동되도록 설치되어 있고 전면에 주축(90)이 Z축 방향으로 이동되도록 설치된다.
모터결합부(52)는, 새들몸체(51)의 상단부에 형성되어 있고 Z축구동부(80)의 상부가 설치된다.
볼스크류지지부(53)는, 새들몸체(51)의 전면 하부에 형성되어 있고 Z축구동부(80)의 하부를 지지하도록 관통구멍(54)이 형성되어 있다.
X축구동부(60)는, 칼럼(30) 및 새들(50) 사이에 설치되어서 새들(50)이 X축 방향으로 왕복 이동되도록 한다.
이러한 X축구동부(60)는, X축리니어모터(61), X축LM가이드(62)로 이루어진다.
X축리니어모터(61)는, 칼럼(30) 및 새들(50) 사이에 설치되어서 새들(50)이 칼럼(30)의 이동방향과 직각을 이루는 X축 방향으로 이동되도록 한다.
X축LM가이드(62)는, 칼럼(30)의 전면에 수평방향으로 한쌍이 고정되는 X축가이드레일(63) 및 새들(50)에 고정되고 X축가이드레일(63)에 슬라이드되도록 결합되어서 X축리니어모터(61)의 구동시 새들(50) 및 주축(90)이 X축가이드레일(63)을 따라 이동되도록 안내하는 X축가이드블록(64)으로 이루어진다.
상술한 바와 같이 Y축리니어모터(42) 및 X축리니어모터(61)는 리니어모터(Linear motor)를 사용한다. Y축 구동 및 X축 구동에 리니어모터를 응용하는 경우는 직선형의 구동력을 직접 발생시키므로 기계적인 변환장치가 전혀 필요치 않기 때문에 구조가 복잡하지 않으며, 에너지 손실이나 소음을 발생하지 않는 것은 물론이고 운전 속도에도 제한을 받지 않는 등의 특유의 이점이 있다.
이러한 리니어모터는 계통의 효율적인 운전과 기능에 있어서 회전형에 비하여 절대적으로 유리하다. 리니어모터는 이동 방향에 직접 추력을 발생하는 힘으로 이동하기 때문에 기존의 회전형모터를 사용한 설계에 필요했던 볼스크류, 감속기, 커플링 등을 불필요하게 하여 모터 동력의 효율을 높이고, 고속화에 적합하다.
또한 고정도화에 있어서는 모터와 검출기 사이의 중간 기구가 없어지기 때문에 휨과 백래쉬가 없어져서 강성이 향상되며, 고속 응답이 가능하게 되어 고속 가공 시 정도가 향상된다. 리니어모터는 고속 시에 발생하는 고유진동수를 회피할 수 있기 때문에 강성이 상승하는 장점이 있다.
이와 같은 리니어모터는 직선운동을 한다. 이러한 리니어모터를 공작기계의 이송장치로 적용할 경우에 서보모터의 회전운동을 직선운동으로 변환시키는 기구, 예를 들면 볼스크류 또는 랙피니언 기구가 생략되어 고속, 고가속운동이 가능하고, 높은 위치제어 정밀도를 가진다.
주축헤드(70)는, 상하방향인 Z축 방향으로 승강되도록 새들(50)의 전방에 설치되어 있다.
이러한 주축헤드(70)는, 주축결합부(71), 스크류결합부(72)로 이루어진다.
주축결합부(71)에는 고속으로 회전되는 주축(90)이 설치되며, 스크류결합부(72)에는 볼스크류(82)의 단부가 관통되어서 지지되도록 결합구멍(73)이 형성되어 있다.
Z축구동부(80)는, 새들(50)에 설치되고 주축헤드(70)에 연결되어서 주축헤드(70)가 Z축 방향으로 왕복 이동되도록 한다.
이러한 Z축구동부(80)는, 서보모터(81), 볼스크류(82), 너트(83), Z축LM가이드(84)로 이루어진다.
서보모터(81)는, 새들(50)의 모터결합부(52)에 결합되어서 주축(90)이 설치된 주축헤드(70)에 연결되어서 주축헤드(70) 및 주축(90)을 Z축 방향으로 승강시킨다.
볼스크류(82)는, 상단이 서보모터(81)에 연결되어서 서보모터(81)의 구동시 회전되고 수직으로 배치되며 하단부가 볼스크류지지부(53)의 관통구멍(54)에 관통된 후 회전되도록 지지된다.
너트(83)는, 주축헤드(70)에 고정되어 있고 볼스크류(82)에 치합되어 있으며 볼스크류(82)의 회전시 볼스크류(82)를 따라 승강되면서 주축헤드(70) 및 주축(90)을 Z축 방향으로 승강시킨다.
Z축LM가이드(84)는, 새들(50)의 전면에 수직방향을 따라 고정되어 있는 Z축가이드레일(85) 및 주축헤드(70)에 고정되어 있고 Z축가이드레일(85)에 Z축 방향으로 승강되도록 결합되어 있는 Z축가이드블록(86)으로 이루어진다.
주축(90)은, 주축헤드(70)에 결합되어서 주축헤드(70)와 함께 Z축 방향으로 승강되고 툴(13)이 착탈되며 장착된 툴(13)을 고속으로 회전시켜서 공작물(12)을 가공하도록 한다.
자동공구교환부(100)는, 베드(20)의 후방 상부에 설치되고 장비의 외형이 축소되도록 칼럼(30)의 공구설치공간(34)에 위치되며 장착된 다수의 툴(13)이 주축(90)에 교환되도록 한다.
이러한 자동공구교환부(100)는, 공구교환부프레임(110), 상부플레이트(120), 상부핑거(130), 상부툴전후이송부(140), 상부전진감지센서(150) 및 상부후진감지센서(151), 하부플레이트(160), 하부핑거(170), 하부툴전후이송부(180), 하부전진감지센서(190) 및 하부후진감지센서(191)로 이루어진다.
공구교환부프레임(110)은, 베드(20)의 상부에 설치된다.
이러한 공구교환부프레임(110)은, 하단부가 베드(20)에 고정되고 공구교환부프레임(110)의 양측을 이루며 내부투시구멍(112)이 형성되어 있는 지지프레임(111)들과, 양단부가 지지프레임(111)들의 내측면 상부에 고정되어서 지지프레임(111)의 상부를 지지하는 수평지지바(113)와, 양단부가 지지프레임(111)들의 후방 상부에 고정되어서 지지프레임(111)의 상부를 보강하는 후방보강프레임(114)으로 이루어진다.
이 공구교환부프레임(110)의 내부공간(115)은 상부 및 전방, 후방 측으로 개방되어 있다. 따라서, 상부이송실린더(143)의 일부, 하부이송실린더(181), 하부플레이트(160), 하부핑거(170)들이 공구교환부프레임(110)의 내부공간(115) 내에 위치된 상태에서 공구교환부프레임(110)의 전방 측으로 전후진되면서 작동되도록 구비된다.
상부플레이트(120)는, 공구교환부프레임(110)의 상부에 위치되고 공구교환부프레임(110)의 전후방 측으로 전후이송되도록 구비되며, 무게경감구멍(121)이 형성되어 있다.
상부핑거(130)들은, 상부플레이트(120)의 상단부 전방에 복수개 설치되고 툴(13)이 착탈된다.
상부툴전후이송부(140)는, 공구교환부프레임(110)의 상부에 설치되고 상부플레이트(120)에 연결되어서 상부플레이트(120) 및 상부핑거(130)들을 공구교환부프레임(110)의 전후방 측으로 전후진시킨다.
이러한 상부툴전후이송부(140)는, 공구교환부프레임(110)의 상부에 설치되어 있는 상부이송실린더(141)과, 상부이송실린더(141)의 실린더로드(142) 단부와 상부플레이트(120)에 고정되어서 실린더로드(142)의 작동시 상부플레이트(120)를 전후진시키는 상부결합편(143)과, 공구교환부프레임(110)에 고정된 상부가이드레일(145) 및 상부플레이트(120)에 고정되고 상부가이드레일(145)에 슬라이드되도록 결합되어서 상부플레이트(145)의 이동을 안내하는 상부LM가이드(144)로 이루어진다.
상부전진감지센서(150) 및 상부후진감지센서(151)는, 공구교환부프레임(110)의 상단부에 설치되고 상부플레이트(120)의 전진 및 후진을 감지하여서 상부플레이트(120)가 세팅된 전후진 위치를 벗어나서 이송될 시 상부툴전후이송부(140)의 구동을 정지시킨다.
하부플레이트(160)는, 공구교환부프레임(110)의 내부에 위치되고 공구교환부프레임(110)의 전후방 측으로 전후이송되도록 구비되며, 무게경감구멍(161)이 형성되어 있다.
하부핑거(170)들은, 하부플레이트(160)의 상단부 전방에 복수개 설치되고 툴(13)이 착탈된다.
툴(13)의 외부면에 접촉되는 상부핑거(130) 및 하부핑거(170)에는, 산화크롬(Cr2O3) 96~98% 및 이산화티타늄(TiO2) 2~4%가 혼합되어 이루어진 세라믹 분말, 산화크롬(Cr2O3) 분말, 산화알루미늄(Al2O3) 분말, 이산화티타늄(TiO2) 분말, 산화이트륨(Y2O3) 분말, 지르코니아(ZrO2) 분말, 크롬니켈(Cr3C2 25 NiCr) 분말(chromium carbide 75%, nickel 20%, chromium 5%) 중, 어느 한 종류의 분말이 10~44㎛의 분말입도를 갖도록 구비되며, 상기의 분말입도를 갖는 분말이 상부핑거(130) 및 하부핑거(170)의 내측면에 용사되어 코팅층(131)이 이루어진다.
이러한 코팅층(131)은 상부핑거(130) 및 하부핑거(170)의 내주면에 50~600㎛의 두께로 이루어지고, 경도는 900~1000HV를 유지하도록 플라즈마 코팅된다.
이 코팅층(131)은, 상기의 분말가루들 중 선택된 한 종류의 분말가루와 1400℃의 가스를 마하 2정도의 속도로 상부핑거(130) 및 하부핑거(170)의 내주면에 제트분사하여서 이루어지며, 가열된 상부핑거(130) 및 하부핑거(170)의 변형이 방지되도록 상부핑거(130) 및 하부핑거(170)가 냉각장치로 냉각되어서 150~200℃의 온도를 유지하도록 된다.
산화크롬(Cr2O3)은, 금속 내부로 침입하는 산소를 차단시키는 부동태피막(Passivity Layer)의 역할을 함으로써 녹이 잘 슬지 않도록 하는 역할을 한다.
이산화티타늄(TiO2)은, 물리화학적으로 매우 안정적이고 은폐력이 높아서 백색안료로 많이 된다. 또한 굴절율이 높아서 고굴절율의 세라믹스에도 많이 이용되고 있다. 그리고 광촉매적 특성과 초친수성의 특성을 갖는다. 이산화티타늄(TiO2)은, 공기정화 작용, 항균작용, 유해물질 분해작용, 오염방지 기능, 변색 방지기능의 역할을 수행한다. 이러한 이산화티타늄(TiO2)은, 코팅층(131)이 상부핑거(130) 및 하부핑거(170)의 내주면 둘레에 확실하게 피복되도록 하며, 상부핑거(130) 및 하부핑거(170)에 부착된 이물질을 분해, 제거하여 상부핑거(130) 및 하부핑거(170)의 손상을 방지시킨다.
여기서, 산화크롬(Cr2O3)과 이산화티타늄(TiO2)을 혼합하여서 사용할 경우, 이들의 혼합 비율은, 산화크롬(Cr2O3) 96~98%에 이산화티타늄(TiO2) 2~4%가 혼합되는 것이 바람직하다.
산화크롬(Cr2O3)의 혼합비율이 96~98%보다 적을 경우, 고온 등의 환경에서 산화크롬(Cr2O3)의 피복이 파괴되는 경우가 종종 발생되었으며, 이에 따라 상부핑거(130) 및 하부핑거(170)의 녹방지 효과가 급격이 저하되었다.
이산화티타늄(TiO2)의 혼합비율이 2~4%보다 적을 경우, 이를 산화크롬(Cr2O3)에 혼합하는 목적이 퇴색될 정도로 이산화티타늄(TiO2)의 효과가 미미하였다. 즉, 이산화티타늄(TiO2)은 상부핑거(130) 및 하부핑거(170)의 내주면 둘레에 부착되는 이물질을 분해, 제거하여서 상부핑거(130) 및 하부핑거(170)가 부식되거나 손상되는 것을 방지시키는데, 그 혼합비율이 2~4%보다 작을 경우, 부착된 이물질을 분해하는데 많은 시간이 소요되는 문제점이 있다.
산화알루미늄(Al2O3)은, 상부핑거(130) 및 하부핑거(170)의 내주면 둘레에 코팅층(131)으로 형성될 경우, 그 피막이 고르고 빈틈이 없어 상부핑거(130) 및 하부핑거(170)의 내주면 둘레를 확실하게 보호한다. 이러한 산화알루미늄(Al2O3)의 녹는점은 2050℃로 매우 높아서 고온에서 상부핑거(130) 및 하부핑거(170)를 보호하며, 산화방지에 큰 효과가 있다. 따라서 상부핑거(130) 및 하부핑거(170)에 코팅된 산화알루미늄(Al2O3)은, 해수나 공기가 상부핑거(130) 및 하부핑거(170)의 둘레에 접촉되는 것을 차단하여서 상부핑거(130) 및 하부핑거(170)가 산화되지 않도록 방지한다.
산화이트륨(Y2O3)은, 내열성이나 내고온 산화성, 내식성이 우수하며 플라즈마 에칭 분위기 속에 있더라도 내플라즈마 부식성을 발휘하는 점에서 용사 코팅에 적합하다.
지르코니아(ZrO2)는, 높은 용융온도(약 2,700℃)를 갖는 내열성 재료로서 이외에도 낮은 열전도도, 산성에서 알카리성 영역까지의 넓은 내화학안정성을 가지며 낮은 열팽창성, 고강도 및 고경도(7.0 이상의 모오스 경도)의 내마찰성 등 우수한 재료적 특성을 가지고 있다.
크롬니켈(Cr3C2 25 NiCr) 분말은, 크롬 카바이드(chromium carbide) 75%, 니켈(nickel) 20%, 크롬(chromium) 5%가 혼합되어서 이루어진다.
이러한 재료들 중 선택된 하나의 종류로 이루어진 코팅층(131)은, 상부핑거(130) 및 하부핑거(170)의 둘레에 50~600㎛의 두께로 이루어지고, 경도는 900~1000HV를 유지하도록 플라즈마 코팅된다.
이러한 코팅층(131)은, 상기의 분말가루들 중 선택된 한 종류의 분말가루와 1400℃의 가스를 마하 2정도의 속도로 상부핑거(130) 및 하부핑거(170)의 둘레에 제트분사하여서 이루어진다.
코팅층(131)의 두께가 50㎛ 미만일 경우, 상술한 코팅층(131)에 의한 효과가 보장되지 못하게 되며, 코팅층(131)의 두께가 600㎛을 초과할 경우, 상술한 효과의 증대는 미미한 반면 과다한 세라믹코팅에 의해 작업시간 및 재료비가 낭비되는 문제점이 있다.
상부핑거(130) 및 하부핑거(170)에 코팅층(131)이 코팅되는 동안 상부핑거(130) 및 하부핑거(170)의 온도는 상승되는데, 가열된 상부핑거(130) 및 하부핑거(170)의 변형이 방지되도록 상부핑거(130) 및 하부핑거(170)가 냉각장치(미도시)로 냉각되어서 150~200℃의 온도를 유지하도록 된다.
상부핑거(130) 및 하부핑거(170)의 둘레에 코팅층(131)을 형성시키기 위한 용사법은 금속, 세라믹스 및 이들의 혼합물을 고온의 가스 불꽃(gas-flame) 또는 플라즈마(plasma) 내에 투입하여 용융 또는 반용융 상태로 고속으로 분사시켜서 모재의 표면에 피막을 형성시켜 나가는 표면 처리 기술이다.
이러한 본 발명은 상부핑거(130) 및 하부핑거(170)의 내주면 둘레에 내마모성, 내산화성이 뛰어난 코팅층(131)이 형성되므로 상부핑거(130) 및 하부핑거(170)이 마모 및 산화되는 것이 방지되고, 상부핑거(130) 및 하부핑거(170)의 마모 및 산화 방지에 의해 제품의 정밀도가 향상된다.
하부툴전후이송부(180)는, 공구교환부프레임(110)의 내부공간(115)에 설치되고 하부플레이트(160)에 연결되어서 하부플레이트(160) 및 하부핑거(170)들을 공구교환부프레임(110)의 전후방 측으로 전후진시킨다.
이러한 하부툴전후이송부(180)는, 하부이송실린더(181), 고정블록(183), 하부결합편(184), 하부LM가이드(185), 하판결합부(186)로 이루어진다.
하부이송실린더(181)는, 일단이 베드(20)에 고정되고 타단의 실린더로드(182)가 하부플레이트(160)에 고정되어서 실린더로드(182)의 전후진시 하부플레이트(160)를 전후진시키며 공구교환부프레임(110)의 내부공간(115)에 위치된다.
고정블록(183)은, 하단이 베드(20)에 고정되고 상단이 하부이송실린더(181)의 일단에 결합되어서 하부이송실린더(181)를 지지한다.
하부결합편(184)은, 하단이 하부이송실린더(181)의 실린더로드(182) 단부에 결합되고 상단이 하부플레이트(160)의 하부에 결합되어서 실린더로드(182)의 전후진시 하부플레이트(160)를 전후진시킨다.
하판결합부(186)는, 하부가 베드(20)의 상부에 슬라이드되도록 결합되어 있고 상부가 하부플레이트(160)의 저면에 고정되어 있다.
하부LM가이드(185)는, 하부가 베드(20)에 고정되어 있는 하부가이드레일(185a) 및 하부가이드레일(185a)에 결합되어서 하부가이드레일(185a)을 따라 슬라이드 이동되고 상부가 하판결합부(186)의 하부에 고정되어서 하부이송실린더(181)의 작동시 하판결합부(186) 및 하부플레이트(160)가 하부가이드레일(185a)을 따라 이송되도록 안내하는 하부가이드블록(185b)으로 이루어진다.
이러한 하부툴전후이송부(180)의 하판결합부(186)는, 하부플레이트(160)의 저면에 고정되는 고정판(187)과, 하부가이드블록(185b)의 상부에 고정되어서 하부가이드레일(185a)을 따라 이송되는 이송판(188)과, 상단 및 하단이 고정판(187) 및 이송판(188)에 고정되는 한쌍의 간격유지판(189)으로 이루어진다. 이 하판결합부(186)의 고정판(187), 이송판(188), 간격유지판(189) 사이에는 하부이송실린더(181)가 위치되어서 작동되도록 전후방향으로 개방된 실린더내장공간(180a)이 형성된다.
하부전진감지센서(190) 및 하부후진감지센서(191)는, 공구교환부프레임(110)의 하단부에 설치되고 하부플레이트(160)의 전진 및 후진을 감지하여서 하부플레이트(160)가 세팅된 전후진 위치를 벗어나서 이송될 시 하부툴전후이송부(180)의 구동을 정지시킨다.
자동팔레트교환부(200)는, 장비의 외형이 축소되도록 베드(20)의 내부에 내장되고 복수의 공작물(12)이 안착되도록 복수의 팔레트(330)들이 설치되며, 하나의 팔레트(330)에 설치된 공작물(12)이 가공되는 동안 다른 팔레트(330)에 공작물(12)을 세팅시킬 수 있도록 구비된다.
이러한 자동팔레트교환부(200)는, 팔레트교환부프레임(210), 제1전후이송판(220), 제1LM가이드(230), 제3실린더(260), 제2실린더(270), 제3LM가이드(280), 제1실린더(290), 리프트플레이트(300), 승강실린더(310), 승강가이드(320), 팔레트(330), 클램핑부(340), 에어블로어(360)로 이루어진다.
팔레트교환부프레임(210)은, 베드(20)의 내부에 내장된다.
이러한 팔레트교환부프레임(210)은, 하부프레임(211), 상부프레임(212), 폴(218)들로 이루어진다.
하부프레임(211)은, 베드(20)에 내장되고 제3실린더(260)가 고정되며 제2실린더(270) 및 제1전후이송판(220)이 전후방향인 Y축 방향으로 이동되도록 설치된다.
상부프레임(212)은, 하부프레임(211)의 상부에 설치되고 상부면에 팔레트(330)들이 세팅되도록 상판(213)이 구비되며 상판(213)에는 공작물(12) 가공용 팔레트(330)들이 위치되도록 제1세팅공간(214), 제2세팅공간(215), 제3세팅공간(216)이 나란히 형성되어 있고 제1세팅공간(214)의 일측에는 공작물(12) 세팅용 팔레트(330)가 위치되도록 제4세팅공간(217)이 형성되어 있는 상판(213)이 구비된다.
폴(218)들은, 하부프레임(211) 및 상부프레임(212)의 양측에 등간격으로 고정되어서 상부프레임(212)을 지지한다.
제1전후이송판(220)은, 팔레트교환부프레임(210)의 상부에 전후방향인 Y축 방향으로 슬라이드되도록 설치된다.
제1LM가이드(230)는, 팔레트교환부프레임(210)의 상부 및 제1전후이송판(220)의 하부에 설치되어서 제2전후이송판(240)이 Y축 방향으로 이동되도록 안내한다.
이러한 제1LM가이드(230)는, 하부프레임(211)의 상부에 설치되어 있는 제1가이드레일(231) 및 제1전후이송판(220)의 하부에 설치되어 있고 제1가이드레일(231)에 슬라이드 결합되어 있는 제1가이드블록(232)으로 이루어진다.
제2전후이송판(240)은, 제1전후이송판(220)의 상부에 전후방향인 Y축 방향으로 슬라이드되도록 설치된다.
제2LM가이드(250)는, 제1전후이송판(220)의 상부 및 제2전후이송판(240)의 하부에 설치되어서 제2전후이송판(240)이 Y축 방향으로 이동되도록 안내한다.
이러한 제2LM가이드(250)는, 제1전후이송판(220)의 상부면에 고정되어 있는 제2가이드레일(251) 및 제2전후이송판(240)의 하부면에 고정되어 있고 제2가이드레일(251)에 슬라이드되도록 결합되어 있는 제2가이드블록(252)으로 이루어진다.
제3실린더(260)는, 팔레트교환부프레임(210)의 상부에 고정되고 제3실린더로드(261)의 단부가 제1전후이송판(220)에 제3고정블록(262)으로 고정되어서 제1전후이송판(220)이 제1LM가이드(230)를 따라 이송되도록 한다.
제2실린더(270)는, 제1전후이송판(220)의 상부에 전후방향인 Y축 방향으로 이동되도록 설치되고 제2실린더로드(271)의 단부가 제1전후이송판(220)에 제2고정블록(272)으로 고정되어서 제1전후이송판(220)과 함께 Y축 방향으로 이동되며 제2실린더로드(271)의 작동시 제1전후이송판(220)이 제1LM가이드(230)를 따라 이송되도록 한다.
제3LM가이드(280)는, 팔레트교환부프레임(210)과 제2실린더(270)에 설치되어서 제2실린더(270)가 Y축 방향으로 이동되도록 안내한다.
이러한 제3LM가이드(280)는, 하부프레임에 고정되어 있는 제3가이드레일(281) 및 제2실린더(270)에 고정되어 있고, 제3가이드레일(281)에 슬라이드되도록 결합되어 있는 제3가이드블록(282)으로 이루어진다.
제1실린더(290)는, 제1전후이송판(220)의 상부에 위치되어 있고 제2실린더(270)에 고정되어서 제2실린더(270), 제1전후이송판(220)과 함께 Y축 방향을 따라 이동되며, 제1실린더로드(291)의 단부가 제1고정블록(292)으로 제2전후이송판(240)에 고정되어서 제1실린더로드(291)의 작동시 제2전후이송판(240)이 제2LM가이드(250)를 따라 이동되도록 하고, 제2실린더(270)에 고정판(293)으로 고정되어 있다.
이러한 본 발명은, 제3실린더(260)의 제3실린더로드(261) 및 제1실린더(290)의 제1실린더로드(291)가 작동되어서 인출되면 제1실린더(290), 제2실린더(270), 제1전후이송판(220), 제2전후이송판(240), 리프트플레이트(300)가 제3실린더로드(261)와 함께 이송되면서 리프트플레이트(300)에 안착된 팔레트(330)가 공작물(12) 세팅 위치인 제4세팅공간(217)의 수직 하부에 위치된다.
팔레트(330)가 제4세팅공간(217)의 수직 하부에 위치된 상태에서 제3실린더로드(261)만 작동되어서 제3실린더(260)의 내부로 인입되면 제1실린더(290), 제2실린더(270), 제1전후이송판(220), 제2전후이송판(240), 리프트플레이트가 제3실린더로드(261)와 함께 이송되면서 팔레트(330)가 제1세팅공간(214)의 수직 하부에 위치된다.
팔레트(330)가 제1세팅공간(214)의 수직 하부에 위치된 상태에서 제1실린더로드(291)가 제1실린더(290)의 내부로 인입되면 제2전후이송판(240), 리프트플레이트(300)가 제1실린더로드(291)와 함께 이송되면서 팔레트(330)가 제2세팅공간(215)의 수직 하부에 위치된다.
팔레트(330)가 제2세팅공간(215)의 수직 하부에 위치된 상태에서 제2실린더(270)의 제2실린더로드(271)가 인출되면 제3실린더(260)의 제3실린더로드(261) 및 제1전후이송판(220)은 고정되어 있기 때문에 제2실린더(270), 제3실린더(260), 제2전후이송판(240)이 밀리면서 팔레트(330)가 제3세팅공간(216)의 수직 하부에 위치된다.
리프트플레이트(300)는, 제2전후이송판(240)의 상부에 Z축 방향으로 승강되도록 설치되어 있고 제2전후이송판(240)과 함께 Y축 방향으로 이동되며, 이 리프트플레이트(300)의 상부에는 리프트가이드핀(301)이 결합되어 있다.
승강실린더(310)는, 제2전후이송판(240)에 수직으로 설치되어 있는 승강실린더로드(311)의 상단부가 리프트플레이트(300)에 고정되어 있어서 리프트플레이트(300)를 승강시킨다.
승강가이드(320)는, 제2전후이송판(240)에 수직으로 설치되어 있고 상단부가 리프트플레이트(300)에 연결되어서 승강실린더(310)의 작동시 제2전후이송판(240)의 승강을 안내한다.
이 승강가이드(320)는, 제2전후이송판에 수직으로 결합되어 있는 가이드보스(322)와, 가이드보스(322)에 상하방향으로 승강되도록 결합되고 상단이 리프트플레이트(300)에 고정되어 있는 가이드축(321)으로 이루어진다.
팔레트(330)는, 리프트플레이트(300)의 상부에 안착되어서 리프트플레이트(300)와 함께 승강되고 공작물(12)이 세팅되거나 가공될 때에는 팔레트교환부프레임(210)의 상부에 장착된다.
이 팔레트(330)에는, 하부에 리프트가이드핀(301)이 삽입되도록 하부세팅구멍(333)이 형성된 하부가이드부시(332)가 결합되어 있으며, 상부 양측의 고정플랜지부(331)에 로케이팅핀(361)이 삽입되도록 상부세팅구멍(335)이 형성된 상부가이드부시(334)가 결합되어 있다.
클램핑부(340)는, 팔레트교환부프레임(210)의 상부에 설치되고 팔레트(330)가 상승되어서 팔레트교환부프레임(210)의 상부면에 위치되면 작동되어서 팔레트(330)가 팔레트교환부프레임(210)에 고정되도록 한다.
이러한 클램핑부(340)는, 실린더튜브(341), 캡(344), 피스톤(346), 링크(349), 클램핑암(347), 클램핑패드(352)로 이루어진다.
실린더튜브(341)는, 팔레트교환부프레임(210)의 상부에 설치되어 있고 내부에 작동공간(342)이 형성되어 있으며 작동공간(342)의 하부에 연결된 언클램핑유로(343)가 형성되어 있다.
캡(344)은, 실린더튜브(341)의 상단에 결합되어서 작동공간(342) 상부를 마감하고 작동공간(342)의 상부에 연결된 클램핑유로(345)가 형성되어 있다.
피스톤(346)은, 상단부가 실린더튜브(341)의 작동공간(342) 내부에 위치되고 하단부가 실린더튜브(341)의 하단측으로 인출되어 있으며 클램핑유로(345)에 공압이 공급되면 하강되고 언클램핑유로(343)에 공압이 공급되면 상승된다.
링크(349)는, 상단이 실린더튜브(341)의 하부에 고정핀(350)으로 고정되어 있다.
클램핑암(347)은, 일단이 피스톤(346)의 하단에 제1힌지핀(348)으로 힌지결합되어 있고 중앙부분이 링크(349)의 하단에 제2힌지핀(351)으로 힌지결합되어 있으며 피스톤(346)이 승강되면 제2힌지핀(351)을 중심으로 회동된다.
클램핑패드(352)는, 클램핑암(347)의 타단에 있고 피스톤(346)이 하강되면 상측으로 회동되면서 팔레트(330)의 측면 하부를 팔레트교환부프레임(210)에 눌러 지지시킨다.
에어블로어(360)는, 팔레트교환부프레임(210)의 상부에 설치되고 팔레트교환부프레임(210)에 클램핑되는 팔레트(330)의 양측에 에어를 분사하여 칩 등의 이물질을 제거하며 팔레트(330)가 팔레트교환부프레임(210)의 정위치에 세팅되도록 안내한다.
이러한 에어블로어(360)는, 에어공급블록(363), 로케이팅핀(361)으로 이루어진다.
에어공급블록(363)은, 팔레트교환부프레임(210)의 상부에 설치되고 에어공급유로(364)가 형성된다.
로케이팅핀(361)은, 팔레트교환부프레임(210)에 설치되고 에어공급유로(364)에서 공급되는 에어를 팔레트(330)의 양측으로 분사하도록 에어공급유로(364)에 연결되는 분사구(362)가 형성되어 있으며 팔레트(330)가 상승되면 팔레트교환부프레임(210)의 상부에 세팅될시 그 팔레트(330)의 위치를 보정하여 세팅위치에 맞춘다.
컨트롤러(370)는, Y축구동부(40), X축구동부(60), Z축구동부(80), 주축(90), 자동공구교환부(100), 자동팔레트교환부(200)에 연결되어서 이들을 제어한다.
미설명부호 10은 본 발명의 문형구조의 소형 탭핑 센터의 외부를 감싸는 케이스이고, 11은 본 발명의 탭핑 센터 중 작업대(28) 부분을 외부에 노출시키기 위한 도어이며, 도어(11)를 오픈한 후 작업자가 외부에서 작업대(28) 상부의 제4세팅공간(217)에 위치한 팔레트(330)에 공작물(12)을 세팅할 수 있다.
이러한 구성의 문형구조의 소형 탭핑 센터는, 제3실린더(260)의 제3실린더로드(261) 및 제1실린더(290)의 제1실린더로드(291)가 작동되어서 인출되면 제1실린더(290), 제2실린더(270), 제1전후이송판(220), 제2전후이송판(240), 리프트플레이트(300)가 제3실린더로드(261)와 함께 이송되면서 리프트플레이트(300)에 안착된 팔레트(330)가 공작물(12) 세팅 위치인 제4세팅공간(217)의 수직 하부에 위치된다.
팔레트(330)가 제4세팅공간(217)의 하부로 이송된 상태에서, 승강실린더(310)의 승강실린더(310)가 상승되면 리프트플레이트(300) 및 팔레트(330)가 상승되고, 팔레트(330)의 고정플랜지부(331)가 에어블로어(360)의 로케이팅핀(361)에 근접되면 로케이팅핀(361)의 분사구(362)에서 에어가 분사되어서 팔레트(330)의 양측 고정플랜지부(331)를 청소한다. 팔레트(330)가 계속 상승되면 팔레트(330)의 상부가이드부시(334)의 상부세팅구멍(335)이 로케이팅핀(361)에 삽입되면서 팔레트(330)가 제4세팅공간(217)에 안착된다.
팔레트(330)가 상판(213)의 제4세팅공간(217)에 안착되면 클램핑부(340)가 작동된다. 클램핑부(340)의 클램핑유로(345)에 에어가 공급되면 피스톤(346)이 하강되고 이에 따라 클램핑암(347)이 제2힌지핀(351)을 중심으로 회동되면서 클램핑패드(352)가 상측으로 회전되며 팔레트(330)의 고정플랜지부(331) 하부를 상측으로 가압하여서 팔레트(330)를 상판(213)에 지지시킨다.
팔레트(330)가 제4세팅공간(217)에 위치되면 작업자가 팔레트(330)의 상부에 공작물(12)을 세팅한다.
공작물(12)의 세팅이 완료되면 클램핑부(340)의 언클램핑유로(343)에 에어가 공급되어서 피스톤(346)을 상승시키고 이에 따라 클램핑암(347)이 제2힌지핀(351)을 중심으로 회동되면서 클램핑패드(352)를 하강시키므로 팔레트(330)를 상판(213)으로부터 언클램핑시킨다.
팔레트(330)가 언클램핑되면 승강실린더(310)의 승강실린더로드(311)가 하강되고 이에 따라 리프트플레이트(300) 및 팔레트(330), 공작물(12)이 하강된다.
팔레트(330)가 제4세팅공간(217)의 수직 하부에 위치된 상태에서 제3실린더로드(261)만 작동되어서 제3실린더(260)의 내부로 인입되면 제1실린더(290), 제2실린더(270), 제1전후이송판(220), 제2전후이송판(240), 리프트플레이트가 제3실린더로드(261)와 함께 이송되면서 팔레트(330)가 제1세팅공간(214)의 수직 하부에 위치된다.
이와 같은 상태에서 상술한 바와 같이 승강실린더(310), 에어블로어(360), 클램핑부(340)가 작동되어서 공작물(12)이 세팅된 팔레트(330)를 제1세팅공간(214)이 형성된 상판(213)에 고정시키고, 승강실린더(310)의 승강실린더로드(311)는 하강하여서 리프트플레이트(300)를 제1세팅공간(214)의 수직 하부에 위치시킨다.
상판(213)의 제1세팅공간(214)에 공작물(12)이 세팅되면 주축(90)의 X축구동부(60), Z축구동부(80)가 작동되어서 주축(90)을 X축 및 Y축으로 이동시켜서 자동공구교환부(100)에서 원하는 툴(13)이 파지되도록 한다.
자동공구교환부(100)는 상부이송실린더(143) 또는 하부이송실린더(181)가 작동되어서 상부플레이트(120) 또는 하부플레이트(160)를 전진시켜서 주축(90)이 상부핑거(130)들의 툴(13) 또는 하부핑거(170)들의 툴(13)을 파지하도록 한다.
주축(90)이 X축 방향 및 Y축 방향으로 이송되고 자동공구교환부(100)의 상부핑거(130) 또는 하부핑거(170)가 전진되어서 주축(90)이 해당 툴(13)을 파지하면 자동공구교환부(100)의 상부이송실린더(143) 또는 하부이송실린더(181)가 작동되어서 상부플레이트(120) 또는 하부플레이트(160)를 후진시켜서 상부핑거(130)들 또는 하부핑거(170)들을 후진시킨다.
이와 같은 상태에서 주축(90)이 X축구동부, Y축구동부(40)에 의해 공작물(12)이 세팅된 제1세팅공간(214) 상부로 이송되며, Z축구동부(80)가 작동되어서 공작물(12)을 가공한다.
이와 같이 주축(90) 및 자동공구교환부(100)가 작동되고 공작물(12)이 가공되는 동안, 리프트플레이트(300)는 제2세팅공간(215)의 수직 하부로 이송된다. 즉, 리프트플레이트(300)가 제1세팅공간(214)의 수직 하부에 위치된 상태에서 제1실린더로드(291)가 제1실린더(290)의 내부로 인입되면 제2전후이송판(240), 리프트플레이트(300)가 제1실린더로드(291)와 함께 이송되면서 리프트플레이트(300)가 제2세팅공간(215)의 수직 하부에 위치된다.
리프트플레이트(300)가 제2세팅공간(215)의 수직 하부에 위치되면 상술한 바와 같이 승강실린더(310)가 작동되어서 제2세팅공간(215)에 안착된 팔레트(330)를 리프트플레이트(300)에 안착시키고, 승강실린더(310)의 승강실린더로드(311)는 하강하여서 리프트플레이트(300), 팔레트(330)를 제2세팅공간(215)의 수직 하부에 위치시킨다.
그리고 상술한 바와 같이 팔레트(330)를 제4세팅공간(217)의 수직 하부로 승강실린더(310)를 작동시켜서 상승시키고, 에어블로어(360), 클램핑부(340)를 작동시켜서 빈 팔레트(330)를 상판(213)의 제4세팅공간(217)에 고정시키며, 빈 팔레트(330)에 공작물(12)을 세팅시킨다. 빈 팔레트(330)에 공작물(12)이 세팅되면 제2세팅공간(215)의 하부로 이송시키고 하판(26)의 제2세팅공간(215)에 고정시킨다.
한편, 제2세팅공간 내의 빈 팔레트(330)가 제4세팅공간(217)으로 이송되어서 공작물(12)이 세팅된 후 다시 제2세팅공간(215)에 고정되는 동안, 제1세팅공간(214)에 세팅된 공작물(12)의 가공은 끝나게 되며, 주축(90)은 제2세팅공간(215)의 상부측으로 이동된 후 제2세팅공간(215)에 장착된 다른 공작물(12)을 가공한다.
제2세팅공간(215)의 공작물(12)이 가공되는 동안, 제3세팅공간(216) 내의 빈 팔레트(330)는 제4세팅공간(217) 측으로 이동되어서 세로운 공작물(12)이 세팅되며 공작물(12)이 세팅된 제4세팅공간의 팔레트(330)는 다시 제3세팅공간(216)으로 이송된 후 고정된다.
제3세팅공간(216)에 새로 가공할 공작물(12)이 세팅되는 동안 제2세팅공간(215)에 세팅된 공작물(12)의 가공은 완성되며 주축(90)은 제3세팅공간(216) 측으로 이송되어서 새로운 공작물(12)을 가공한다.
제3세팅공간(216)에 세팅된 공작물(12)이 가공되는 동안 제1세팅공간(214)에 세팅되어서 가공된 공작물(12)은 제4세팅공간(217) 측으로 이동되고 팔레트(330)로부터 분리되며 새로 가공할 공작물(12)이 세팅된다.
이와 같은 동작이 반복되면서 제1세팅공간(214), 제2세팅공간(215), 제3세팅공간(216)에 장착된 공작물(12)들이 순차적으로 가공되고 가공된 공작물(12)들은 제4세팅공간(217)에서 팔레트(330)로부터 분리되며 새로 가공될 공작물(12)이 장착된다. 이러한 공작물의 가공, 이송, 분리, 세팅 작업이 단절되지 않고 연속적으로 이루어진다.
이와 같은 본 발명의 문형구조의 소형 탭핑 센터는 다음과 같은 장점이 있다.
첫째, 본 발명은 베드(20)에 팔레트설치공간(22)이 형성되어 있고 베드(20)의 후방 상부에 공구설치공간(34)이 형성된 문형구조의 칼럼(30)이 설치된다. 그리고 베드(20)의 팔레트설치공간(22)에 자동팔레트교환부(200)가 내장되고, 베드(20)의 팔레트설치공간(22) 및 칼럼(30)의 공구설치공간(34) 내에 자동공구교환부(100)가 설치된다.
따라서 탭핑 센터의 전체 크기를 소형화시킬 수 있으며, 이에 따라 공간활용율을 극대화시킬 수 있다.
둘째, 본 발명의 베드(20)에는 팔레트설치공간(22)이 형성되어 있고, 이 팔레트설치공간(22)에는 자동팔레트교환부(200)가 설치되어 있으며, 이 팔레트설치공간(22) 내에서 팔레트(330)의 교환 및 이송이 이루어진다.
따라서 자동팔레트교환부(200)가 베드(20)의 팔레트설치공간(22) 내부에 내장되고 팔레트설치공간(22) 내에서 작동이 이루어지므로 자동팔레트교환부(200) 및 그 구동이 주축(90)의 설치, 이동, 구동을 방해하지 않는다.
셋째, 본 발명의 베드(20)에는 비산되는 가공칩 및 절삭유가 배출구멍(27) 측으로 유도되도록 배출구멍(27) 측으로 하향 경사진 하판(26)이 구비되고, 자동공구교환부(100)의 하부에는 낙하되는 절삭유가 배출구멍(27) 측으로 유도되도록 절삭유가이드홈(24)이 형성되어 있다.
따라서, 비산되는 가공칩 및 절삭유가 하판(26) 및 절삭유가이드홈(24)에 의해 배출구멍(27) 측으로 원활히 유도되므로 가공칩 및 절삭유가 원활히 배출된다.
넷째, 본 발명의 새들(50)은 새들몸체(51)의 상단부에 형성되어 있고 Z축구동부(80)의 상부가 설치되는 모터결합부(52)와, 새들몸체(51)의 전면 하부에 형성되어 있고 Z축구동부(80)의 하부를 지지하도록 관통구멍(54)이 형성되어 있는 볼스크류지지부(53)로 이루어진다.
따라서, 새들(50)에 의해 Z축구동부(80)인 서보모터(81), 볼스크류(82)가 안정적으로 지지되므로 주축(90)의 Z축 이동을 안정적으로 지지하며, 이에 따라 가공 상태의 정밀도를 더욱 향상시킬 수 있다.
다섯째, 본 발명의 자동공구교환부(100)는 베드(20) 내부의 팔레트설치공간(22) 및 칼럼(30) 하부 중앙의 공구설치공간(34) 내에 위치되고, 이러한 자동공구교환부(100)는 상부플레이트(120) 및 하부플레이트(160)에 다수의 상부핑거(130)들 및 하부핑거(170)들이 2단으로 배열되어 있으며, 상부핑거(130)들 및 하부핑거(170)들이 Y축 방향으로 전후진되도록 설치되어 있다.
따라서 자동공구교환부(100)가 베드(20) 및 칼럼(30) 사이의 공간 내에 설치되고 베드(20)의 팔레트설치공간(22)을 따라 전후진되므로 자동공구교환부(100)의 설치 및 구동이 베드(20) 및 칼럼(30)의 외부를 크게 벗어나지 않으며 이에 따라 문형구조의 소형 탭핑 센터를 소형화시킬 수 있다.
여섯째, 본 발명의 주축(90)은 X축구동부(60)의 X축리니어모터(61) 및 Y축구동부(40)의 Y축리니어모터(42)에 의해 X축 방향 및 Y축 방향으로 구동된다.
따라서 X축리니어모터(61) 및 Y축리니어모터(42)가 칼럼(30)의 수평연결부(32) 전면 및 베드(20)의 베드몸체(21) 양측면에 판형태로 구비되므로 별도의 많은 공간을 차지하지 않으며, 탭핑 센터의 소형화를 꾀할 수 있다.
이러한 구조의 X축리니어모터(61) 및 Y축리니어모터(42)는, 별도의 기계적인 변환장치 없이 직선형의 구동력을 직접 발생시키므로 구조가 복잡하지 않으며, 에너지 손실이나 소음을 발생하지 않는 것은 물론, 운전 속도도 매우 빨라서 작업 속도를 증가시킬 수 있다.
일곱째, 본 발명의 공구교환부프레임(110)은 하단부가 베드(20)에 고정되고 공구교환부프레임(110)의 양측을 이루며 내부투시구멍(112)이 형성되어 있는 지지프레임(111)들과, 양단부가 지지프레임(111)들의 내측면 상부에 고정되어서 지지프레임(111)의 상부를 지지하는 수평지지바(113)와, 양단부가 지지프레임(111)들의 후방 상부에 고정되어서 지지프레임(111)의 상부를 보강하는 후방보강프레임(114)으로 이루어진다. 또한, 공구교환부프레임(110)의 내부공간(115)은 상부 및 전방, 후방 측으로 개방되어 있다.
이러한 공구교환부프레임(110)은, 직육면체의 틀을 유지하는 가운데 내부공간(115)이 확보되고 상부 및 전방, 후방측으로 개방되어서 상부이송실린더(143)의 일부, 하부이송실린더(181), 하부플레이트(160), 하부핑거(170)들이 공구교환부프레임(110)의 내부공간(115) 내에 위치된 상태에서 공구교환부프레임(110)의 전방 측으로 전후진되면서 작동되도록 지지한다.
따라서 공구교환부프레임(110)이 최소의 자재를 이용하여 크기 및 무게를 최소화시키면서도 안정적인 구조를 유지하므로 탭핑 센터의 소형화 경량화를 꾀할 수 있다.
여덟째, 본 발명의 하판결합부(186)는 하부플레이트(160)의 저면에 고정되는 고정판(187)과, 하부가이드블록(185b)의 상부에 고정되어서 하부가이드레일(185a)을 따라 이송되는 이송판(188)과, 상단 및 하단이 고정판(187) 및 이송판(188)에 고정되는 한쌍의 간격유지판(189)으로 이루어지며, 고정판(187), 이송판(188), 간격유지판(189) 사이에 하부이송실린더(181)가 위치되어서 작동되도록 전후방향으로 개방된 실린더내장공간(180a)이 형성된다.
따라서, 하판결합부(186)가 최소의 공간을 차지하고 안정적으로 지지된 가운데 이 하판결합부(186)에 의해 하부핑거(170)들의 설치, 하부핑거(170)들의 전후 이송, 하부이송실린더(181)의 설치가 모두 이루어지므로 탭핑 센터의 소형화, 경량화를 추구할 수 있다.
아홉째, 본 발명의 상부핑거(130)들 및 하부핑거(170)들에는 산화크롬(Cr2O3) 96~98% 및 이산화티타늄(TiO2) 2~4%가 혼합되어 이루어진 세라믹 분말, 산화크롬(Cr2O3) 분말, 산화알루미늄(Al2O3) 분말, 이산화티타늄(TiO2) 분말, 산화이트륨(Y2O3) 분말, 지르코니아(ZrO2) 분말, 크롬니켈(Cr3C2 25 NiCr) 분말(chromium carbide 75%, nickel 20%, chromium 5%) 중, 어느 한 종류의 분말이 용사되어서 코팅층(131)이 이루어진다.
따라서, 상부핑거(130)들 및 하부핑거(170)들의 강도, 내마모성, 내충격성이 향상되며, 이에 따라 툴(13)과 지속적으로 접촉되는 상부핑거(130)들 및 하부핑거(170)들의 수명을 연장시킬 수 있다.
열 번째, 본 발명의 공구교환부프레임(110)의 상부 전후방에는 상부플레이트(120)가 Y축 방향으로 이동되는 것을 감지하도록 상부전진감지센서(150) 및 상부후진감지센서(151)가 설치되어 있으며, 공구교환부프레임(110)의 하부 전후방에는 하부플레이트(160)가 Y축 방향으로 이동되는 것을 감지하도록 하부전진감지센서(190) 및 하부후진감지센서(191)가 설치되어 있다.
따라서 상부플레이트(120) 또는 하부플레이트(160)가 세팅 범위를 초과하여 작동될 경우 상부전진감지센서(150), 상부후진감지센서(151) 또는 하부전진감지센서(190), 하부후진감지센서(191)가 이를 감지하여서 상부이송실린더(143) 또는 하부이송실린더(181)의 동작을 제어하므로 안전사고를 방지시킨다.
열한번째, 본 발명의 자동팔레트교환부(200)는 제3실린더(260)의 제3실린더로드(261) 및 제1실린더(290)의 제1실린더로드(291)가 작동되어서 인출되면 리프트플레이트(300)에 안착된 팔레트(330)가 공작물(12) 세팅 위치인 제4세팅공간(217)의 수직 하부에 위치되어서 공작물(12)을 세팅시킬 수 있게 되고, 팔레트(330)가 제4세팅공간(217)의 수직 하부에 위치된 상태에서 제3실린더로드(261)만 작동되어서 제3실린더(260)의 내부로 인입되면 팔레트(330)가 제3실린더로드(261)와 함께 이송되면서 제1세팅공간(214)의 수직 하부에 위치되며, 팔레트(330)가 제1세팅공간(214)의 수직 하부에 위치된 상태에서 제1실린더로드(291)가 제1실린더(290)의 내부로 인입되면 팔레트(330)가 제2세팅공간(215)의 수직 하부에 위치되고, 팔레트(330)가 제2세팅공간(215)의 수직 하부에 위치된 상태에서 제2실린더(270)의 제2실린더로드(271)가 인출되면 팔레트(330)가 제3세팅공간(216)의 수직 하부에 위치되도록 구비된다.
따라서, 제1세팅공간(214), 제2세팅공간(215), 제3세팅공간(216) 내의 팔레트(330)들 중 어느 한 팔레트(330) 상부의 공작물(12)이 가공되고 있는 동안 다른 하나의 팔레트(330)는 제4세팅공간(217)으로 이송되어서 공작물(12)이 세팅된다.
그러므로 주축(90)의 구동, 공작물(12)의 가공이 이루어지는 가운데 공작물(12)을 세팅시킬 수 있으므로 공작물(12)의 준비시간인 로딩, 언로딩 시간을 단축시킬 수 있으며, 이에 따라 제품의 생산성을 향상시킬 수 있다.
열두번째, 본 발명의 팔레트교환부프레임(210)은 베드(20)에 내장되고 제3실린더(260)가 고정되는 하부프레임(211)과, 하부프레임(211)의 상부에 설치되고 베드(20)에 내장되며 팔레트(330)들이 위치되도록 제1세팅공간(214), 제2세팅공간(215), 제3세팅공간(216), 제4세팅공간(217)이 형성되어 있는 상판(213)이 구비되는 상부프레임(212)과, 하부프레임(211) 및 상부프레임(212)의 양측에 등간격으로 고정되어서 상부프레임(212)을 지지하는 폴(218)들로 이루어진다.
이러한 팔레트교환부프레임(210)은, 베드(20)에 내장되고 직육면체의 틀을 유지하는 가운데 내부공간이 확보되며 이 내부공간 내에 제1실린더(290), 제2실린더(270), 제3실린더(260), 제1전후이송판(220), 제2전후이송판(240) 등 다수의 부품들이 내장되고 작동되며 팔레트교환부프레임(210)이 최소의 자재를 이용하여 크기 및 무게를 최소화시키면서도 안정적인 구조를 유지하므로 탭핑 센터의 소형화 경량화를 꾀할 수 있다.
열세번째, 본 발명의 리프트플레이트(300)의 상부면에는 리프트가이드핀(301)이 설치되어 있고, 팔레트(330)의 하부면에는 하부세팅구멍(333)이 형성된 하부가이드부시(332)가 설치되어 있다.
따라서 리프트플레이트(300)가 상승되어서 팔레트(330)의 하부에 밀착되면 리프트가이드핀(301)이 하부가이드부시(332)의 하부세팅구멍(333)에 결합되면서 팔레트(330)가 리프트플레이트(300)에 안착되면서 세팅된다.
그러므로 리프트가이드핀(301) 및 하부가이드부시(332)에 의해 팔레트(330)가 리프트플레이트(300)의 상부면에 정확히 안착되므로 공작물(12)의 가공이 정확하게 이루어진다.
열네번째, 팔레트(330)가 리프트플레이트(300)에 안착된 상태에서 상승되어서 상판(213)의 제1세팅공간(214) 내지 제4세팅공간(217) 중 어느 한 세팅공간에 안착되면 팔레트(330)의 고정플랜지부(331) 상부면에 설치된 상부가이드부시(334)의 상부세팅구멍(335)이 에어블로어(360)의 로케이팅핀(361)에 삽입된다.
따라서, 팔레트(330)가 제1세팅공간(214) 내지 제4세팅공간(217) 중 어느 한 세팅공간에 정확하게 세팅되므로 가공상태의 정밀도가 향상된다.
열다섯번째, 본 발명의 팔레트(330)가 리프트플레이트(300)와 함께 상승되면 에어블로어(360)의 분사구(362)에서 에어가 분사되어서 팔레트(330)의 고정플랜지부(331)에 에어를 분사하므로 고정플랜지부(331)에서 절삭칩 등의 이물질을 제거한다.
따라서 팔레트(330)의 고정플랜지부(331)가 깨끗하게 청소된 상태에서 상판(213) 및 클램핑부(340)의 클램핑패드(352)에 클램핑되므로 팔레트(330)의 수평도가 유지되고 안정적으로 클램핑된다.
10 : 케이스 11 : 도어
12 : 공작물 13 : 툴
20 : 베드 21 : 베드몸체
22 : 팔레트설치공간 23 : 결합턱
24 : 절삭유가이드홈 25 : 다리
26 : 하판 27 : 배출구멍
28 : 작업대 30 : 칼럼
31 : 측면지지부 32 : 수평연결부
33 : 보강부 34 : 공구설치공간
40 : Y축구동부 41 : 고정판
42 : Y축리니어모터 43 : 상부Y축LM가이드
44 : Y가이드레일 45 : Y축가이드블록
46 : 측면Y축LM가이드 47 : Y축측면가이드레일
48 : Y축측면가이드블록 50 : 새들
51 : 새들몸체 52 : 모터결합부
53 : 볼스크류지지부 54 : 관통구멍
60 : X축구동부 61 : X축리니어모터
62 : X축LM가이드 63 : X축가이드레일
64 : X축가이드블록 70 : 주축헤드
71 : 주축결합부 72 : 스크류결합부
73 : 결합구멍 80 : Z축구동부
81 : 서보모터 82 : 볼스크류
83 : 너트 84 : Z축LM가이드
85 : Z축가이드레일 86 : Z축가이드블록
90 : 주축
100 : 자동공구교환부 110 : 공구교환부프레임
111 : 지지프레임 112 : 내부투시구멍
113 : 수평지지바 114 : 후방보강프레임
115 : 내부공간 120 : 상부플레이트
121 : 무게경감구멍 130 : 상부핑거
131 : 코팅층 140 : 상부툴전후이송부
141 : 상부이송실린더 142,182 : 실린더로드
143 : 상부결합편 144 : 상부LM가이드
145 : 상부가이드레일 146 : 상부가이드블록
150 : 상부전진감지센서 151 : 상부후진감지센서
160 : 하부플레이트 161 : 무게경감구멍
170 : 하부핑거 180 : 하부툴전후이송부
180a : 실린더내장공간 181 : 하부이송실린더
183 : 고정블록 184 : 하부결합편
185 : 하부LM가이드 185a : 하부가이드레일
185b : 하부가이드블록 186 : 하판결합부
187 : 고정판 188 : 이송판
189 : 간격유지판 190 : 하부전진감지센서
191 : 하부후진감지센서
200 : 자동팔레트교환부 210 : 팔레트교환부프레임
211 : 하부프레임 212 : 상부프레임
213 : 상판 214 : 제1세팅공간
215 : 제2세팅공간 216 : 제3세팅공간
217 : 제4세팅공간 218 : 폴
220 : 제1전후이송판 230 : 제1LM가이드
231 : 제1가이드레일 232 : 제1가이드블록
240 : 제2전후이송판 250 : 제2LM가이드
251 : 제2가이드레일 252 : 제2가이드블록
260 : 제3실린더 261 : 제3실린더로드
262 : 제3고정블록 270 : 제2실린더
271 : 제2실린더로드 272 : 제2고정블록
280 : 제3LM가이드 281 : 제3가이드레일
282 : 제3가이드블록 290 : 제1실린더
291 : 제1실린더로드 292 : 제1고정블록
293 : 고정판 300 : 리프트플레이트
301 : 리프트가이드핀 310 : 승강실린더
311 : 승강실린더로드 320 : 승강가이드
321 : 가이드축 322 : 가이드보스
330 : 팔레트 331 : 고정플랜지부
332 : 하부가이드부시 333 : 하부세팅구멍
334 : 상부가이드부시 335 : 상부세팅구멍
340 : 클램핑부 341 : 실린더튜브
342 : 작동공간 343 : 언클램핑유로
344 : 캡 345 : 클램핑유로
346 : 피스톤 347 : 클램핑암
348 : 제1힌지핀 349 : 링크
350 : 고정핀 351 : 제2힌지핀
352 : 클램핑패드 360 : 에어블로어
361 : 로케이팅핀 362 : 분사구
363 : 에어공급블록 364 : 에어공급유로
370 : 컨트롤러

Claims (17)

  1. 베드(20);
    베드(20)의 길이방향인 Y방향으로 이동되도록 베드(20)의 후방 상부에 설치되고 하부 중앙에 전후방 측으로 개방된 공구설치공간(34)이 형성되어 있는 칼럼(30);
    칼럼(30)의 양측 하단부 및 베드(20)의 양측에 설치되어서 칼럼(30)이 베드(20)의 양측면을 따라 Y축 방향으로 왕복 이동되도록 하는 Y축구동부(40);
    칼럼(30)의 이동방향과 직각을 이루는 X축 방향으로 왕복이동되도록 칼럼(30)의 전방에 설치되는 새들(50);
    칼럼(30) 및 새들(50) 사이에 설치되어서 새들(50)이 X축 방향으로 왕복 이동되도록 하는 X축구동부(60);
    상하방향인 Z축 방향으로 승강되도록 새들(50)의 전방에 설치되어 있는 주축헤드(70);
    새들(50)에 설치되고 주축헤드(70)에 연결되어서 주축헤드(70)가 Z축 방향으로 왕복 이동되도록 하는 Z축구동부(80);
    주축헤드(70)에 결합되어서 주축헤드(70)와 함께 Z축 방향으로 승강되고 툴(13)이 착탈되며 장착된 툴(13)을 고속으로 회전시켜서 공작물(12)을 가공하도록 하는 주축(90);
    베드(20)의 후방 상부에 설치되고 장비의 외형이 축소되도록 칼럼(30)의 공구설치공간(34)에 위치되며 장착된 다수의 툴(13)이 주축(90)에 교환되도록 하는 자동공구교환부(100);
    장비의 외형이 축소되도록 베드(20)의 내부에 내장되고 복수의 공작물(12)이 안착되도록 복수의 팔레트(330)들이 설치되며, 하나의 팔레트(330)에 설치된 공작물(12)이 가공되는 동안 다른 팔레트(330)에 공작물(12)을 세팅시킬 수 있도록 구비된 자동팔레트교환부(200);
    Y축구동부(40), X축구동부(60), Z축구동부(80), 주축(90), 자동공구교환부(100), 자동팔레트교환부(200)에 연결되어서 이들을 제어하는 컨트롤러(370);를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 문형구조의 소형 탭핑 센터.
  2. 청구항 1에 있어서, 베드(20)는,
    상측으로 개방된 팔레트설치공간(22)이 형성되어 있고 팔레트설치공간(22)의 상부 양측에는 결합턱(23)이 형성되어 있으며 자동공구교환부(100)에서 떨어지는 오일 및 비산되는 오일이 팔레트설치공간(22) 측으로 유도되도록 자동공구교환부(100)의 하부에 팔레트설치공간(22) 측으로 하향경사지게 절삭유가이드홈(24)이 형성되어 있는 베드몸체(21)와,
    베드몸체(21)의 하부에 구비되는 다리(25)들과,
    베드몸체(21)의 하부를 이루고 배출구멍(27)이 형성되며 팔레트설치공간(22) 내부로 유도된 절삭칩 및 절삭유를 배출구멍(27) 측으로 유도하여 배출시키도록 배출구멍(27) 측으로 하향 경사지게 형성된 하판(26)과,
    베드몸체(21)의 전방에 설치되고 공작물(12)이 설치될 팔레트(330)가 위치되는 작업대(28)로 이루어진 것을 특징으로 하는 문형구조의 소형 탭핑 센터.
  3. 청구항 1에 있어서, 칼럼(30)은,
    베드(20)의 양측면 상부에 안착되어서 베드(20)의 길이방향을 따라 Y축 방향으로 이송되도록 설치되는 한쌍의 측면지지부(31)와,
    측면지지부(31)의 상부에 수평으로 연결되고 하부공간 및 측면지지부(31)들 사이의 공간에 공구설치공간(34)이 형성되며 전면에 주축(90)이 X축 방향으로 이동되도록 설치되는 수평연결부(32)와,
    측면지지부(31)의 외측면에 돌출되어서 측면지지부(31)가 베드(20)에 지지되도록 하고 베드(20)의 길이방향을 따라 이동되는 칼럼(30)을 안내하는 보강부(33)로 이루어진 것을 특징으로 하는 문형구조의 소형 탭핑 센터.
  4. 청구항 3에 있어서, Y축구동부(40)는,
    상단부가 보강부(33)의 단부에 고정되고 하단부가 베드(20)의 양측면에 슬라이드 이동되도록 결합되는 고정판(41)과,
    베드(20)의 양측면 및 고정판(41) 사이에 설치되어서 고정판(41) 및 베드(20)가 베드(20)의 길이방향인 Y축 방향으로 이동되도록 하는 Y축리니어모터(42)와,
    베드(20)의 양측 상단부에 그 길이방향을 따라 고정되어 있는 Y축가이드레일(44) 및 칼럼(30)의 측면지지부(31) 하단에 고정되고 Y축가이드레일(44)에 슬라이드되도록 결합되어서 Y축리니어모터(42)의 구동시 고정판(41) 및 칼럼(30)이 Y축가이드레일(44)을 따라 이동되도록 안내하는 Y축가이드블록(45)으로 이루어진 상부Y축LM가이드(43)와,
    베드(20)의 양측면에 그 길이방향을 따라 고정되어 있는 Y축측면가이드레일(47) 및 고정판(41)의 내측면에 고정되고 Y축측면가이드레일(47)에 슬라이드되도록 결합되어서 Y축리니어모터(42)의 구동시 고정판(41) 및 칼럼(30)이 Y축측면가이드레일(47)을 따라 이동되도록 안내하는 Y축측면가이드블록(48)으로 이루어진 측면Y축LM가이드(46)로 이루어져서,
    칼럼(30)이 베드(20)의 상부 및 양측면에 이중으로 지지되고 가이드되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 문형구조의 소형 탭핑 센터.
  5. 청구항 1에 있어서, 새들(50)은,
    칼럼(30)에 X축 방향을 따라 이동되도록 설치되어 있고 전면에 주축(90)이 Z축 방향으로 이동되도록 설치되는 새들몸체(51)와,
    새들몸체(51)의 상단부에 형성되어 있고 Z축구동부(80)의 상부가 설치되는 모터결합부(52)와,
    새들몸체(51)의 전면 하부에 형성되어 있고 Z축구동부(80)의 하부를 지지하도록 관통구멍(54)이 형성되어 있는 볼스크류지지부(53)로 이루어진 것을 특징으로 하는 문형구조의 소형 탭핑 센터.
  6. 청구항 5에 있어서, X축구동부(60)는,
    칼럼(30) 및 새들(50) 사이에 설치되어서 새들(50)이 칼럼(30)의 이동방향과 직각을 이루는 X축 방향으로 이동되도록 하는 X축리니어모터(61)와,
    칼럼(30)의 전면에 수평방향으로 한쌍이 고정되는 X축가이드레일(63) 및 새들(50)에 고정되고 X축가이드레일(63)에 슬라이드되도록 결합되어서 X축리니어모터(61)의 구동시 새들(50) 및 주축(90)이 X축가이드레일(63)을 따라 이동되도록 안내하는 X축가이드블록(64)으로 이루어진 X축LM가이드(62)로 이루어진 것을 특징으로 하는 문형구조의 소형 탭핑 센터.
  7. 청구항 5에 있어서, Z축구동부(80)는,
    새들(50)의 모터결합부(52)에 결합되어서 주축(90)이 설치된 주축헤드(70)에 연결되어서 주축헤드(70) 및 주축(90)을 Z축 방향으로 승강시키는 서보모터(81)와,
    상단이 서보모터(81)에 연결되어서 서보모터(81)의 구동시 회전되고 수직으로 배치되며 하단부가 볼스크류지지부(53)의 관통구멍(54)에 관통된 후 회전되도록 지지되는 볼스크류(82)와,
    주축헤드(70)에 고정되어 있고 볼스크류(82)에 치합되어 있으며 볼스크류(82)의 회전시 볼스크류(82)를 따라 승강되면서 주축헤드(70) 및 주축(90)을 Z축 방향으로 승강시키는 너트(83)와,
    새들(50)의 전면에 수직방향을 따라 고정되어 있는 Z축가이드레일(85) 및 주축헤드(70)에 고정되어 있고 Z축가이드레일(85)에 Z축 방향으로 승강되도록 결합되어 있는 Z축가이드블록(86)으로 이루어진 Z축LM가이드(84)로 이루어진 것을 특징으로 하는 문형구조의 소형 탭핑 센터.
  8. 청구항 1에 있어서, 자동공구교환부(100)는,
    베드(20)의 상부에 설치되는 공구교환부프레임(110)과,
    공구교환부프레임(110)의 상부에 위치되고 공구교환부프레임(110)의 전후방 측으로 전후이송되도록 구비되는 상부플레이트(120)와,
    상부플레이트(120)의 상단부 전방에 복수개 설치되고 툴이 착탈되는 상부핑거(130)들과,
    공구교환부프레임(110)의 상부에 설치되고 상부플레이트(120)에 연결되어서 상부플레이트(120) 및 상부핑거(130)들을 공구교환부프레임(110)의 전후방 측으로 전후진시키는 상부툴전후이송부(140)와,
    공구교환부프레임(110)의 상단부에 설치되고 상부플레이트(120)의 전진 및 후진을 감지하여서 상부플레이트(120)가 세팅된 전후진 위치를 벗어나서 이송될 시 상부툴전후이송부(140)의 구동을 정지시키는 상부전진감지센서(150) 및 상부후진감지센서(151)와,
    공구교환부프레임(110)의 내부에 위치되고 공구교환부프레임(110)의 전후방 측으로 전후이송되도록 구비되는 하부플레이트(160)와,
    하부플레이트(160)의 상단부 전방에 복수개 설치되고 툴(13)이 착탈되는 하부핑거(170)들과,
    공구교환부프레임(110)의 내부공간(115)에 설치되고 하부플레이트(160)에 연결되어서 하부플레이트(160) 및 하부핑거(170)들을 공구교환부프레임(110)의 전후방 측으로 전후진시키는 하부툴전후이송부(180)와,
    공구교환부프레임(110)의 하단부에 설치되고 하부플레이트(160)의 전진 및 후진을 감지하여서 하부플레이트(160)가 세팅된 전후진 위치를 벗어나서 이송될 시 하부툴전후이송부(180)의 구동을 정지시키는 하부전진감지센서(190) 및 하부후진감지센서(191)로 이루어진 것을 특징으로 하는 문형구조의 소형 탭핑 센터.
  9. 청구항 8에 있어서, 공구교환부프레임(110)은,
    하단부가 베드(20)에 고정되고 공구교환부프레임(110)의 양측을 이루며 내부투시구멍(112)이 형성되어 있는 지지프레임(111)들과, 양단부가 지지프레임(111)들의 내측면 상부에 고정되어서 지지프레임(111)의 상부를 지지하는 수평지지바(113)와, 양단부가 지지프레임(111)들의 후방 상부에 고정되어서 지지프레임(111)의 상부를 보강하는 후방보강프레임(114)으로 이루어지고;
    공구교환부프레임(110)의 내부공간(115)은 상부 및 전방, 후방 측으로 개방되어 있으며;
    상부이송실린더(143)의 일부, 하부이송실린더(181), 하부플레이트(160), 하부핑거(170)들이 공구교환부프레임(110)의 내부공간(115) 내에 위치된 상태에서 공구교환부프레임(110)의 전방 측으로 전후진되면서 작동되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 문형구조의 소형 탭핑 센터.
  10. 청구항 8에 있어서, 하부툴전후이송부(180)는,
    일단이 베드(20)에 고정되고 타단의 실린더로드(182)가 하부플레이트(160)에 고정되어서 실린더로드(182)의 전후진시 하부플레이트(160)를 전후진시키며 공구교환부프레임(110)의 내부공간(115)에 위치되는 하부이송실린더(181)와,
    하단이 베드(20)에 고정되고 상단이 하부이송실린더(181)의 일단에 결합되어서 하부이송실린더(181)를 지지하는 고정블록(183)과,
    하단이 하부이송실린더(181)의 실린더로드(182) 단부에 결합되고 상단이 하부플레이트(160)의 하부에 결합되어서 실린더로드(182)의 전후진시 하부플레이트(160)를 전후진시키는 하부결합편(184)과,
    하부가 베드(20)의 상부에 슬라이드되도록 결합되어 있고 상부가 하부플레이트(160)의 저면에 고정되어 있는 하판결합부(186)와,
    하부가 베드(20)에 고정되어 있는 하부가이드레일(185a) 및 하부가이드레일(185a)에 결합되어서 하부가이드레일(185a)을 따라 슬라이드 이동되고 상부가 하판결합부(186)의 하부에 고정되어서 하부이송실린더(181)의 작동시 하판결합부(186) 및 하부플레이트(160)가 하부가이드레일(185a)을 따라 이송되도록 안내하는 하부가이드블록(185b)으로 이루어진 하부LM가이드(185)로 이루어지며;
    하판결합부(186)는,
    하부플레이트(160)의 저면에 고정되는 고정판(187)과, 하부가이드블록(185b)의 상부에 고정되어서 하부가이드레일(185a)을 따라 이송되는 이송판(188)과, 상단 및 하단이 고정판(187) 및 이송판(188)에 고정되는 한쌍의 간격유지판(189)으로 이루어지며, 고정판(187), 이송판(188), 간격유지판(189) 사이에 하부이송실린더(181)가 위치되어서 작동되도록 전후방향으로 개방된 실린더내장공간(180a)이 형성되는 것을 특징으로 하는 문형구조의 소형 탭핑 센터.
  11. 청구항 8에 있어서, 툴(13)의 외부면에 접촉되는 상부핑거(130) 및 하부핑거(170)에는,
    산화크롬(Cr2O3) 96~98% 및 이산화티타늄(TiO2) 2~4%가 혼합되어 이루어진 세라믹 분말, 산화크롬(Cr2O3) 분말, 산화알루미늄(Al2O3) 분말, 이산화티타늄(TiO2) 분말, 산화이트륨(Y2O3) 분말, 지르코니아(ZrO2) 분말, 크롬니켈(Cr3C2 25 NiCr) 분말(chromium carbide 75%, nickel 20%, chromium 5%) 중, 어느 한 종류의 분말이 10~44㎛의 분말입도를 갖도록 구비되며, 상기의 분말입도를 갖는 분말이 상부핑거(130) 및 하부핑거(170)의 내측면에 용사되어 코팅층(131)이 이루어진 것을 특징으로 하는 문형구조의 소형 탭핑 센터.
  12. 청구항 1에 있어서, 자동팔레트교환부(200)는,
    베드(20)의 내부에 내장되는 팔레트교환부프레임(210)과,
    팔레트교환부프레임(210)의 상부에 전후방향인 Y축 방향으로 슬라이드되도록 설치되는 제1전후이송판(220)과,
    팔레트교환부프레임(210)의 상부 및 제1전후이송판(220)의 하부에 설치되어서 제2전후이송판(240)이 Y축 방향으로 이동되도록 안내하는 제1LM가이드(230)와,
    제1전후이송판(220)의 상부에 전후방향인 Y축 방향으로 슬라이드되도록 설치되는 제2전후이송판(240)과,
    제1전후이송판(220)의 상부 및 제2전후이송판(240)의 하부에 설치되어서 제2전후이송판(240)이 Y축 방향으로 이동되도록 안내하는 제2LM가이드(250)와,
    팔레트교환부프레임(210)의 상부에 고정되고 제3실린더로드(261)의 단부가 제1전후이송판(220)에 고정되어서 제1전후이송판(220)이 제1LM가이드(230)를 따라 이송되도록 하는 제3실린더(260)와,
    제1전후이송판(220)의 상부에 전후방향인 Y축 방향으로 이동되도록 설치되고 제2실린더로드(271)의 단부가 제1전후이송판(220)에 고정되어서 제1전후이송판(220)과 함께 Y축 방향으로 이동되며 제2실린더로드(271)의 작동시 제1전후이송판(220)이 제1LM가이드(230)를 따라 이송되도록 하는 제2실린더(270)와,
    팔레트교환부프레임(210)과 제2실린더(270)에 설치되어서 제2실린더(270)가 Y축 방향으로 이동되도록 안내하는 제3LM가이드(280)와,
    제1전후이송판(220)의 상부에 위치되어 있고 제2실린더(270)에 고정되어서 제2실린더(270), 제1전후이송판(220)과 함께 Y축 방향을 따라 이동되고 제1실린더로드(291)의 단부가 제2전후이송판(240)에 고정되어서 제1실린더로드(291)의 작동시 제2전후이송판(240)이 제2LM가이드(250)를 따라 이동되도록 하는 제1실린더(290)와,
    제2전후이송판(240)의 상부에 Z축 방향으로 승강되도록 설치되어 있고 제2전후이송판(240)과 함께 Y축 방향으로 이동되는 리프트플레이트(300)와,
    제2전후이송판(240)에 수직으로 설치되어 있는 승강실린더로드(311)의 상단부가 리프트플레이트(300)에 고정되어 있어서 리프트플레이트(300)를 승강시키는 승강실린더(310)와,
    제2전후이송판(240)에 수직으로 설치되어 있고 상단부가 리프트플레이트(300)에 연결되어서 승강실린더(310)의 작동시 제2전후이송판(240)의 승강을 안내하는 승강가이드(320)와,
    리프트플레이트(300)의 상부에 안착되어서 리프트플레이트(300)와 함께 승강되고 공작물(12)이 세팅되거나 가공될 때에는 팔레트교환부프레임(210)의 상부에 장착되는 팔레트(330)와,
    팔레트교환부프레임(210)의 상부에 설치되고 팔레트(330)가 상승되어서 팔레트교환부프레임(210)의 상부면에 위치되면 작동되어서 팔레트(330)가 팔레트교환부프레임(210)에 고정되도록 하는 클램핑부(340)와,
    팔레트교환부프레임(210)의 상부에 설치되고 팔레트교환부프레임(210)에 클램핑되는 팔레트(330)의 양측에 에어를 분사하여 칩 등의 이물질을 제거하며 팔레트(330)가 팔레트교환부프레임(210)의 정위치에 세팅되도록 안내하는 에어블로어(360)로 이루어진 것을 특징으로 하는 문형구조의 소형 탭핑 센터.
  13. 청구항 12에 있어서, 팔레트교환부프레임(210)은,
    베드(20)에 내장되고 제3실린더(260)가 고정되며 제2실린더(270) 및 제1전후이송판(220)이 전후방향인 Y축 방향으로 이동되도록 설치되는 하부프레임(211)과,
    하부프레임(211)의 상부에 설치되고 상부면에 팔레트(330)들이 세팅되도록 상판(213)이 구비되며 상판(213)에는 공작물(12) 가공용 팔레트(330)들이 위치되도록 제1세팅공간(214), 제2세팅공간(215), 제3세팅공간(216)이 나란히 형성되어 있고 제1세팅공간(214)의 일측에는 공작물(12) 세팅용 팔레트(330)가 위치되도록 제4세팅공간(217)이 형성되어 있는 상판(213)이 구비되는 상부프레임(212)과,
    하부프레임(211) 및 상부프레임(212)의 양측에 등간격으로 고정되어서 상부프레임(212)을 지지하는 폴(218)들로 이루어진 것을 특징으로 하는 문형구조의 소형 탭핑 센터.
  14. 청구항 12에 있어서,
    제3실린더(260)의 제3실린더로드(261) 및 제1실린더(290)의 제1실린더로드(291)가 작동되어서 인출되면 제1실린더(290), 제2실린더(270), 제1전후이송판(220), 제2전후이송판(240), 리프트플레이트(300)가 제3실린더로드(261)와 함께 이송되면서 리프트플레이트(300)에 안착된 팔레트(330)가 공작물(12) 세팅 위치인 제4세팅공간(217)의 수직 하부에 위치되고,
    팔레트(330)가 제4세팅공간(217)의 수직 하부에 위치된 상태에서 제3실린더로드(261)만 작동되어서 제3실린더(260)의 내부로 인입되면 제1실린더(290), 제2실린더(270), 제1전후이송판(220), 제2전후이송판(240), 리프트플레이트가 제3실린더로드(261)와 함께 이송되면서 팔레트(330)가 제1세팅공간(214)의 수직 하부에 위치되며,
    팔레트(330)가 제1세팅공간(214)의 수직 하부에 위치된 상태에서 제1실린더로드(291)가 제1실린더(290)의 내부로 인입되면 제2전후이송판(240), 리프트플레이트(300)가 제1실린더로드(291)와 함께 이송되면서 팔레트(330)가 제2세팅공간(215)의 수직 하부에 위치되고,
    팔레트(330)가 제2세팅공간(215)의 수직 하부에 위치된 상태에서 제2실린더(270)의 제2실린더로드(271)가 인출되면 제3실린더(260)의 제3실린더로드(261) 및 제1전후이송판(220)은 고정되어 있기 때문에 제2실린더(270), 제3실린더(260), 제2전후이송판(240)이 밀리면서 팔레트(330)가 제3세팅공간(216)의 수직 하부에 위치되는 것을 특징으로 하는 문형구조의 소형 탭핑 센터.
  15. 청구항 12에 있어서, 클램핑부(340)는,
    팔레트교환부프레임(210)의 상부에 설치되어 있고 내부에 작동공간(342)이 형성되어 있으며 작동공간(342)의 하부에 연결된 언클램핑유로(343)가 형성되어 있는 실린더튜브(341)와,
    실린더튜브(341)의 상단에 결합되어서 작동공간(342) 상부를 마감하고 작동공간(342)의 상부에 연결된 클램핑유로(345)가 형성되어 있는 캡(344)과,
    상단부가 실린더튜브(341)의 작동공간(342) 내부에 위치되고 하단부가 실린더튜브(341)의 하단측으로 인출되어 있으며 클램핑유로(345)에 공압이 공급되면 하강되고 언클램핑유로(343)에 공압이 공급되면 상승되는 피스톤(346)과,
    상단이 실린더튜브(341)의 하부에 고정핀(350)으로 고정되어 있는 링크(349)와,
    일단이 피스톤(346)의 하단에 제1힌지핀(348)으로 힌지결합되어 있고 중앙부분이 링크(349)의 하단에 제2힌지핀(351)으로 힌지결합되어 있으며 피스톤(346)이 승강되면 제2힌지핀(351)을 중심으로 회동되는 클램핑암(347)과,
    클램핑암(347)의 타단에 있고 피스톤(346)이 하강되면 상측으로 회동되면서 팔레트(330)의 측면 하부를 팔레트교환부프레임(210)에 눌러 지지시키는 클램핑패드(352)로 이루어진 것을 특징으로 하는 문형구조의 소형 탭핑 센터.
  16. 청구항 12에 있어서, 에어블로어(360)는,
    팔레트교환부프레임(210)의 상부에 설치되고 에어공급유로(364)가 형성된 에어공급블록(363)과,
    팔레트교환부프레임(210)에 설치되고 에어공급유로(364)에서 공급되는 에어를 팔레트(330)의 양측으로 분사하도록 에어공급유로(364)에 연결되는 분사구(362)가 형성되어 있으며 팔레트(330)가 상승되면 팔레트교환부프레임(210)의 상부에 세팅될시 그 팔레트(330)의 위치를 보정하여 세팅위치에 맞추는 로케이팅핀(361)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 문형구조의 소형 탭핑 센터.
  17. 청구항 16에 있어서,
    리프트플레이트(300)에는, 상부에 리프트가이드핀(301)이 결합되어 있고,
    팔레트(330)에는, 하부에 리프트가이드핀(301)이 삽입되도록 하부세팅구멍(333)이 형성된 하부가이드부시(332)가 결합되어 있으며, 상부 양측의 고정플랜지부(331)에 로케이팅핀(361)이 삽입되도록 상부세팅구멍(335)이 형성된 상부가이드부시(334)가 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 문형구조의 소형 탭핑 센터.
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