KR101217433B1 - 조절형 포켓 홀 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 포켓 홀 장치(10) 내에서 테이블(14)은 기저(12)에 대해 선형 왕복운동한다. 앤빌(16)은 기저(12)에 대해 고정되고, 포켓 홀(4)에 대해 원하는 각도에서 경사진 상측 표면(102) 상에서 가공물(2)을 보유한다. 드릴 비트(30)를 갖는 드릴 스핀들(18)은 테이블(14)에 고정된다. 가공물(2)이 앤빌(16)에 장착된 후, 테이블은 포켓 홀을 드릴링하기 위해 이동한다. 선택적으로, 앤빌(16)의 마주보는 측면 상에서 제2 스핀들(20)은 테이블(14)이 프리드릴 위치(28)로 우선적으로 이동될 때 포켓 홀(4)을 프리드릴링한다. 스핀들(18)은 래칭 기구(44)에 의해 작동가능하거나 또는 작동불가능하다. 스핀(18)은 테이블(14)에 미끄럼가능하게 장착되는 레일(40)에 장착되고, 이에 따라 레일(40)은 수직 방향으로 미끄러질 수 있으며, 이에 따라 포켓 홀(4)들 사이의 간격이 조절된다.

Description

조절형 포켓 홀 장치{ADJUSTABLE POCKET HOLE APPARATUS}

본 발명은 목가공 공구, 더 구체적으로, 포켓 홀을 드릴링하기 위한 장치에 관한 것이다.

포켓 홀 소목일은 하나의 가공물 내에 얕은 각도(shallow angle)로 홀을 드릴링하고, 그 뒤 이를 자가-탭핑 나사(self-tapping screw)를 사용하여 제2 가공물에 결합하는 단계를 포함한다. 포켓 홀 장치는 테이블 또는 지그에 장착된 적어도 하나의 드릴 스핀들을 갖는다. 가공물은 홀이 드릴링되는 각도와 일치되는 스핀들에 대한 소정의 각도로 테이블에 장착된다. 드릴 비트가 부착된 스핀들은 홀을 드릴링하기 위해 선형으로 밀려진다.

현재의 포켓 홀 장치는 유연성의 부족함으로 인해 곤란함을 겪고 있다. 대부분의 포켓 홀 장치는 한번에 하나의 홀만을 드릴링할 수 있다. 단지 정해진 간격으로 하나 초과의 홀을 동시에 드릴링할 수 있는 장치가 있다. 정해진 간격 이외의 간격 또는 다수가 원하는 경우, 하나의 스핀들이 제거되거나 또는 작동불능이 되며, 홀은 한번에 드릴링된다.

본 발명의 목적은 실질적으로 무한으로 변화가능한 간격을 갖는 다수의 홀을 드릴링할 수 있는 포켓 홀 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 PHM의 기본적인 장치 내에서, 테이블은 기저에 대해 선형 왕복운동한다. 테이블은 수동 또는 자동으로 왕복운동할 수 있다. 스톱은 테이블이 기저에 대해 어디까지 이동할 수 있는지를 제어한다.

앤빌은 경사진 상측 표면상에서 가공물을 보유하고 기저에 대해 고정된다. 상측 표면의 각도는 포켓 홀의 원하는 각도에 대응한다. 선택적으로, 드릴 각도는 전체 앤빌을 제거 및 교체하거나 또는 앤빌을 설계함으로써 변경될 수 있으며, 이에 따라 상측 부분이 대체될 수 있다. 브래킷은 경사진 표면에 대해 가공물을 고정한다. 앤빌은 드릴링 동안 드릴 가이드와 같이 기능을 하는 정렬된 관통 홀을 포함한다.

드릴 비트를 갖는 드릴 스핀들은 테이블에 고정된다. 가공물은 테이블이 중립 위치에 있는 상태에서 앤빌에 장착된다. 테이블은 포켓 홀을 드릴링하기 위해 중립 위치로부터 드릴 위치로 이동된다. 테이블은 중립 위치로 재차 이동되고, 가공물은 제거된다. 선택적으로, 제1 스핀들로부터 앤빌의 마주보는 측면 상의 제2 스핀들은 테이블이 우선 드릴 위치에 마주보는 프리드릴 위치로 이동되는 경우 포켓 홀을 프리드릴링한다. 스핀들은 포켓 홀을 드릴링하는지의 여부에 따라 작동가능하거나 또는 작동가능하지 않을 수 있다. 래칭 기구는 스핀들을 기저에 래칭고정하거나 또는 이를 가능하게 하기 위해 테이블에 스핀들을 래치고정한다.

스핀들은 테이블에 미끄럼가능하게 장착되는 레일에 장착되고, 이에 따라 레일은 드릴링 방향에 대해 수직 방향으로 미끄러질 수 있다. 레일은 스핀들과 연계된 앤빌의 수직 움직임을 제어하고, 이에 따라 스핀들과 앤빌은 정렬된 상태로 유지된다. 미끄럼 움직임에 따라 포켓 홀 사이의 간격이 조절된다.

드릴 비트는 보드 내로의 얕은 유입 각도로 인해 보드와 접촉하는 지점에서 파괴될 수 있다. 본 발명은 이러한 문제점을 극복하기 위한 기구를 선택적으로 포함할 수 있다. 저속 실린더(slow cylinder)는 왕복운동 기구의 주 실린더에 결합된다. PHM이 중립 위치에 있는 동안, 주 실린더는 후퇴되고, 기저의 상측 표면에서 브래킷의 단부와 접하는 저속 실린더 피스톤은 완전히 후퇴된다. 드릴링 사이클의 저속 사이클 동안에, 저속 실린더는 압축되어 피스톤은 후퇴된 주 실린더를 극복하기에 충분한 힘으로 사전설정된 거리 만큼 신장된다. 그 뒤, 주 실린더는 드릴링 사이클을 완료하기 위해 이동된다.

본 발명의 그 외의 다른 목적은 본 발명의 상세한 설명 및 하기 도면에 따라 명확해질 것이다.

도 1은 다양한 형상을 나타내는, 본 발명의 포켓 홀 장치의 단일-로드 실시예의 상측 사시도.
도 2는 미끄럼 및 수동-작동 기구의 요소들을 도시하는, 도 1의 포켓 홀 장치의 하측 사시도.
도 3은 미끄럼 및 수동-작동 기구의 요소들을 도시하는, 기저가 없는 도 1의 포켓 홀 장치의 하측 사시도.
도 4는 도 2 및 도 3의 수동-작동 기구의 단면도.
도 5는 대안의 수동-작동 기구를 도시하는 사시도.
도 6은 도 5의 수동-작동 기구에 대한 대체를 도시하는 사시도.
도 7은 단일-피스톤 공압 실린더 작동 기구를 도시하는 단면도.
도 8은 이중-피스톤 공압 실린더 작동 기구를 도시하는 단면도.
도 9는 중립 위치에 있는 이중-피스톤 공압 실린더를 도시하는 단면도.
도 10은 저속 상태의 종료 시에 도 9의 속도 제어 기구의 상면도.
도 11은 정상 상태의 종료 시에 도 9의 속도 제어 기구의 상면도.
도 12 내지 도 15는 앤빌의 다양한 형상의 상세도.
도 16은 각각의 앤빌에 대한 개개의 펜스의 사시도.
도 17은 앤빌에 걸쳐 있는 단일의 펜스의 사시도.
도 18은 본 발명의 포켓 홀 장치의 이중-로드 실시예의 상측 사시도.
도 19는 드릴 스핀들과 같이 장착된 핸드 파워 드릴의 상세도.
도 20은 드릴 스핀들로서 장착된 드릴 비트 척을 갖는 모터의 상세도.
도 21은 단순한 캐리지 래치를 도시하는 도면.
도 22는 중립 위치에 있는 본 발명의 포켓 홀 장치의 측면도.
도 23은 후방 (사전-드릴) 위치에 있는 본 발명의 포켓 홀 장치의 측면도.
도 24는 전방 (드릴) 위치에 있는 본 발명의 포켓 홀 장치의 측면도.

본 발명은 다수의 포켓 홀(pocket hole)을 드릴링하기 위한 포켓 홀 장치(pocket hole machine, "PHM")이며, 홀들 사이의 간격은 무한히 조절가능하다. 다음의 문단에서는 이 장치 및 세부사항이 요약된다.

본 발명의 PHM의 기본적인 장치가 도면에 도시된다. 테이블(14)은 드릴링 방향(22)으로 기저(12)에 대해 선형 왕복운동한다. 경사진 상측 표면(102)을 갖는 앤빌(anvil, 16)은 드릴링 방향(22)으로 기저(12)에 대해 고정되고, 스텝 드릴 비트(step drill bit, 30)를 갖는 드릴 스핀들(18)은 드릴링 방향(22)으로 테이블(14)에 대해 고정된다. 가공물(2)은 앤빌(16) 상에 장착되고, 동시에 테이블(14)은 도 22에 도시된 중립 위치(24)에 배치된다. 스핀들(18)은 작동 개시되고, 테이블(14)은 포켓 홀(4)을 드릴링하기 위해 중립 위치(24)로부터 드릴 위치(26)로 드릴링 방향(22)으로 이동한다. 테이블(14)은 재차 중립 위치(24)로 이동되며, 가공물(2)은 제거된다.

무한한 간격 조절을 허용하기 위해, 스핀들(18)은 레일(40)에 장착된다. 레일(40)이 테이블(14)에 미끄럼가능하게 장착되어 레일(40)은 간격 방향(42)으로 드릴링 방향(22)에 대해 수직하게 미끄러질 수 있다. 이 미끄럼 움직임에 따라 포켓 홀(4)들 사이의 간격이 조절될 수 있다.

드릴링 방향(22)으로 레일(40)의 움직임은 또한 테이블(14) 또는 기저(12)에 고정될 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 레일(40)은 46에서와 같이 테이블(14)에 레일(40)을 래칫고정하거나 또는 48에서와 같이 앤빌(16)을 통해 기저(12)에 래칫고정하는 래칫(latch, 44)을 포함한다. 래칫(44)을 사용하여, 레일(40)은 테이블(14)에 래칫고정될 수 있거나 또는 앤빌(16)에 래칫고정되지 않을 수 있다. 래칫고정 시에, 스핀들(18)은 포켓 홀(4)을 드릴링하기 위해 테이블(14)과 함께 이동한다. 래칫고정되지 않을 때에는, 스핀들(18)은 테이블(14)과 함께 이동하지 않으며, 스핀들은 포켓 홀(4)을 드릴링하지 않는다.

선택적으로, 제2 스핀들(20)은 제1 스핀들(18)로부터 앤빌(16)의 마주보는 측면 상에서 레일(40)에 장착된다. 이 장치 내에서, 제1 스핀들 드릴 비트(30)는 스텝 비트가 아니다. 테이블(14)은 제2 스핀들 비트(32)가 나사 생크(screw shank)용 홀을 사전드릴링하는 사전드릴 위치(predrill position)로 이동된다. 테이블(14)이 중립 위치(24)로 재차 이동한 후에, 그 뒤 테이블은 제1 스핀들 비트(30)가 나사 헤드용 카운터싱크 홀(countersink hole)을 드릴링하는 드릴 위치(26)로 동일한 방향으로 지속적으로 이동된다.

전술된 바와 같이, 테이블(14)은 기저(12)에 장착되어 드릴링 방향(22)으로 선형으로 미끄러질 수 있다. 미끄러지도록 테이블(14)을 장착하는 종래 기술에 공지된 다수의 방법이 있으며, 이러한 방법 중 임의의 방법이 본 발명에 의해 사용되는 것으로 고려된다. 이러한 하나의 기구(86)가 도 2 및 도 3에 도시된다. 기저(12)의 상측 표면(90)에 장착된 파이론(pylon, 88)이 수평 원통형 로드(92)를 지지한다. 테이블(14)의 하측 표면(96)에 장착된 블록(94)은 로드(92)를 미끄럼가능하게 수용하기에 적합한 C-형 개구(98)를 갖는다.

본 발명은 테이블(14)이 수동 또는 자동으로 이동될 수 있는 것을 고려한다. 고려된 일 수동-작동식 기구가 도 2 및 도 3에 도시된다. 핸들(130)은 기저(12)의 하측 표면(136)에 부착된 한 쌍의 지지부(134)에 회전가능하게 장착되는 샤프트(132)의 단부에 부착된다. 샤프트(132)에 고정된 각각의 쌍의 기어(138)는 테이블(14)의 하측 표면(144)에 장착된 랙(rack, 142)과 정합되고 기저(12) 내의 슬롯(140)을 통해 신장된다. 핸들(130)이 회전함에 따라서, 기어(138)가 회전한다. 기어(142)가 회전함에 따라, 랙(142)은 선형으로 이동하고, 테이블(14)을 이동시킨다. 기저(12) 아래에 지지부를 장착하는 이유는 미끄럼 기구(86)의 존재 및 테이블(14)과 기저(12) 사이의 작은 간격으로 인함이다. 그러나, 본 발명은 지지부 및 축이 기저(12)의 상측 표면에 장착될 수 있음을 고려한다.

또 다른 수동-작동식 기구가 도 5에 도시된다. 기저(12)의 상측 표면(90)에 부착된 지지부(210)는 테이블(14) 위에서 신장된다. 후술된 바와 같이, 앤빌(16)의 위치를 유지시키는 로드(214)의 단부는 지지부(210)에 회전가능하게 장착된다. 핸들(212)은 로드(214)의 일 단부에 부착되고, 한 쌍의 기어(216)는 로드(214)에 고정된다. 기어(216)는 테이블(14)의 상측 표면(220)에 장착된 대응하는 랙(218)과 정합된다. 핸들(212)을 이동시킴에 따라 로드(214) 및 기어(216)가 회전한다. 기어(216)가 회전함에 따라 랙(218)은 선형으로 이동하고 테이블(14)을 이동시킨다.

선택적으로, 지지부(210)들 중 하나의 지지부는 도 6에 도시된 바와 같이 앤빌(16)일 수 있거나 또는 지지부(210) 모두가 앤빌(16)일 수 있다. 하나의 단부 앤빌 또는 단부 앤빌(16) 모두가 조절되지 않는다면, 이는 고정될 수 있고 지지부(210)로서 사용된다.

테이블(14)이 수동으로 이동 시에, 테이블(14)이 얼마나 멀리 이동할 수 있는지를 제한하기 위해 스톱을 설정하는 것이 선호될 수 있으며, 이에 따라 포켓 홀의 카운터싱크 부분의 최대 깊이가 설정된다. 스톱을 설정하기 위해 당업계에 공지된 다수의 많은 방법이 있으며, 임의의 방법이 본 발명에서 사용될 수 있다. 장치가 단지 단일의 홀 깊이를 드릴링하는 경우 스톱은 고정될 수 있거나, 또는 스톱은 조절될 수 있어서 상이한 홀 깊이가 드릴링될 수 있다. 드릴 스톱(276) 및 프리드릴 스톱(278)은 테이블(14)의 움직임을 제한하기 위하여 도 4에 도시된 바와 같이 기저(12) 상에 배치될 수 있다. 블록(282, 288)은 테이블(14)을 향하여 기저(12)로부터 신장된다. 조절가능하도록, 나사(280, 286)가 블록(282, 288) 내의 나사산 홀 내로 회전된다. 나사(280, 286)는 스톱 제한을 설정하기 위하여 내부 또는 외부로 회전된다. 테이블 하측 표면(144)으로부터 신장되는 블록(284, 290)이 나사(280, 286)와 충돌할 때, 테이블 움직임이 중단된다.

드릴 및 프리드릴 스톱(276, 278)은 축(132)의 회전을 제한하기 위하여 도 2에 도시된 바와 같이 지지부(134)들 중 하나의 지지부 상에 배치될 수 있으며, 이에 따라 테이블의 움직임이 제한된다. 하나 또는 한 쌍의 핑거(294, 296)가 지지부(134)로부터 신장되고, 암(292)이 축(132)에 고정된다. 대안으로, 기어(138)가 암으로서 기능을 할 수 있다. 축(132)이 회전함에 따라, 암(292)은 추가 회전을 방지하기 위하여 핑거(294, 296)와 접촉한다. 조절가능하도록, 나사는 핑거(294, 296) 내의 나사산 홀 내로 회전한다. 나사는 스톱 제한을 설정하기 위해 내부 또는 외부로 회전한다.

본 발명에 의해 사용하기에 고려되고, 종래 기술에서 이용가능한 다수의 다양한 자동 움직임 기구(automatic motion mechanism)가 있다. 기압식, 전자식, 또는 스텝 모터 및 조합이 장치를 자동화하기 위해 사용될 수 있다. 일 가능한 방법에서, 전술된 축(132)은 모터에 의해 작동된다. 이와는 달리, 움직임은 표준 기압 실린더(166)에 의해 수행되고, 실린더 하우징(170)은 기저(12)의 상측 표면(90)에 고정되고, 피스톤(168)은 도 7에 도시된 바와 같이 테이블(14)의 하측 표면(144)에 고정된다. 이와는 달리, 움직임은 이중-피스톤 기압식 실린더(172)에 의해 수행되며, 하나의 피스톤(174)은 기저(12)의 상측 표면(90)에 고정되고, 그 외의 다른 피스톤(176)은 도 8에 도시된 바와 같이 테이블(14)의 하측 표면(144)에 고정된다.

드릴 비트는 특히, 드릴이 더 단단한 표면 또는 노트(knot)와 접촉하는 경우 보드 내로의 얕은 유입 각도로 인해 보드와 접촉하는 지점에서 파괴될 수 있다. 오늘날 PHM은 드릴 파괴 문제점에 기여하는 이의 절삭 사이클을 통해 균일한 속도로 드릴 비트를 전진시킨다. 본 발명은 PHM이 이의 통상적인 전진 속도로 진행하기 전에 선택된 거리에 대해 조절가능한 속도로 드릴 비트를 전진시키기 위한 기구(250)를 선택적으로 포함한다.

도 9 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 속도 제어 기구(250)는 2개의 실린더를 포함한다. 제1 실린더는 274에서와 같이 기저(12)의 상측 표면(90)에 부착된 피스톤(256) 및 276에서와 같이 테이블(14)의 하측 표면(144)에 부착된 실린더 하우징(258)을 갖는 주 실린더(252)이다. 주 실린더(252)는 단순한 단일의 피스톤으로서 도시되지만 도 8에 도시된 이중 피스톤 실린더와 같이 임의의 유형의 실린더일 수 있다. 제2 실린더는 구동 실린더(252)에 평행한 저속 실린더(260)이다. 저속 실린더 하우징(262)은 266에서와 같이 주 실린더 하우징(258)에 결합된다.

PHM이 도 9에 도시된 중립 위치에 있는 동안, 저속 실린더 피스톤(264)은 완전히 후퇴된다(retract). 피스톤(264)은 기저(12)의 상측 표면에 부착된 브래킷(270) 내로 회전하는 272에서와 같이 조절 나사(268)의 단부와 접한다. 주 실린더(252)는 또한 피스톤(256)의 후퇴 측(retraction side, 276)에 인가된 유압에 따라 후퇴된다.

드릴링 사이클의 저속 단계 동안에, 저속 실린더는 압축되어 피스톤(264)이 사전설정 거리만큼 신장된다. 저속 실린더(260)에 의한 신장력은 후퇴된 주 실린더(252)를 극복하기에 충분하다. 이는 더 큰 직경의 실린더를 가지거나 또는 저속 실린더(260) 내로 지향된 더 큰 압력을 가짐으로써 구현될 수 있다. 제1 단계의 종료 시에, 저속 실린더 피스톤(264)은 도 10에서와 같이 완전히 신장된다.

고속 단계에서, 주 실린더(252) 내의 압력은 규칙적인 드릴링 사이클을 지속하도록 역전되며, 즉 압력은 후퇴 챔버(276)로부터 방출되고 신장 챔버(278)에 인가된다. 주 실린더 피스톤(256)은 도 11에서와 같이 드릴링 사이클의 종료에 도달될 때까지 신장된다. 이 고속 단계 동안에, 저속 실린더 피스톤(264)은 280에서와 같이 조절 나사(268)로부터 분리된다.

복귀 단계 동안에, 저속 실린더(260)은 다음의 드릴링 사이클을 위해 리셋팅된다. 대안으로, 양 실린더(252, 260) 내의 압력은 기구에 의해 조정될 수 있다. 매우 경질의 재료를 이용하여 사전-드릴링 기능을 갖는 저속 실린더(260)를 사용하는 것이 유용할 수 있다.

도 12 내지 도 15에 도시된 앤빌(16)은 드릴링을 위해 가공물을 적절히 배향 및 고정한다. 앤빌(16)은 사전정해진 드릴 각도(104), 전형적으로 10 내지 15도로 드릴 비트(30)로부터 이격되도록 및 테이블 상측 표면(220)을 향하여 기울어지는 경사진 표면(102)을 갖는 사다리꼴 중실 구조이다. 가공물(2)은 경사진 표면(102)에 대해 배치되며, 이에 따라 드릴 각도(104)는 홀(4)이 이의 표면으로부터 가공물(2) 내로 드릴링되는 각도를 나타낸다.

선택적으로, 드릴 각도(104)는 변경될 수 있으며, 본 발명은 몇몇의 이러한 방법을 고려한다. 일 방법은 상이한 드릴 각도(104)를 갖는 앤빌(16)과 교체가능하고 제거가능하도록 전체 앤빌(16)을 설계하는 것이다. 또 다른 방법은 경사진 표면(102)을 갖는 교체가능한 상측 부분(108)과 고정된 하측 부분(106)을 갖는 앤빌(16)을 설계하는 데 있다. 교체가능한 부분(108)은 제거되고, 상이한 드릴 각도(104)를 갖는 교체가능한 부분(108)과 교체된다. 교체가능한 부분(108)은 종래 기술에 공지된 임의의 방법에 의해 고정된 부분(106)에 고정될 수 있다.

앤빌(16)은 드릴링이 수행되는 동안 앤빌(16)의 경사진 표면(102)에 대해 가공물(2)을 고정하는 브래킷(112)을 포함한다. 브래킷(112)의 몇몇의 상이한 형상이 도 12, 도 14 및 도 15에 도시된다. 도 12에서 브래킷(11)은 단부 표면(110)에 장착된 L 브래킷이다. 도 14에서, 브래킷(112)은 앤빌(16)의 교체가능한 부분(108)과 고정된 부분(106) 사이에 장착된 C 브래킷이다. 도 15에서, 브래킷(112)은 경사진 표면(102)에 장착된 C 브래킷이다. 브래킷(112)은 영구적으로 또는 탈착가능하게 장착될 수 있다.

브래킷(112)은 경사진 표면(102)에 대해 가공물을 고정하기 위한 클램프(114)를 포함한다. 도 14에 도시된 일 형상에서, 클램프(114)는 수동 나사(116)이다. 도 15에 도시된 또 다른 형상에서, 클램프(114)는 기압 피스톤(pneumatic piston, 100)이다.

각각의 브래킷(112)은 허용될 수 있는 최대 가공물 두께를 갖는다. 선택적으로, 후방 부분(118)은 가공물의 상이한 두께가 허용될 수 있도록 조절될 수 있다. 추가로 또는 대안으로, 브래킷(112)이 제거가능하다면, 상이한 브래킷(112)이 상이한 가공물 두께를 허용하도록 설계될 수 있다.

선택적으로, 펜스(fence, 120)는 전형적으로 후방 부분(118)에서 가공물(2)에 대한 스톱을 제공하기 위해 브래킷(112)에 부착된다. 개별 펜스(120)가 도 16에 도시된 바와 같이 각각의 브래킷(112)에 장착될 수 있고, 단일의 펜스(120)가 도 17에서와 같이 모든 브래킷(112)에 걸쳐서 신장될 수 있다.

앤빌(16)은 드릴링 동안 드릴 가이드로서 기능을 하는 드릴 비트(30)와 정렬된 관통 홀(122)을 포함한다. 2개의 스핀들 실시예가 이용된다면, 파일럿 홀 드릴 비트(32)용 드릴 가이드로서 기능을 하는 파일럿 홀 드릴 비트(32)와 정렬된 브래킷(112) 내에 관통 홀(124)이 제공된다.

전술된 바와 같이, 앤빌(16)은 드릴링 동안 기저(12)에 대해 고정된다. 고정 기구에 따라 앤빌(16)은 테이블 움직임(22)에 대해 수직 방향으로 미끄러질 수 있으며, 이에 따라 홀 간격이 조절될 수 있다. 일 기구가 도 1에 도시된다. 기저(12)의 상측 표면(90)에 부착된 지지부(180)는 대략 앤빌(16)의 높이까지 연장된다. 지지부(180)에 고정된 수평 로드(182)는 앤빌(16) 내의 홀(184)을 통해 신장된다. 로드(182)가 기저(12)에 대해 고정되기 때문에, 앤빌(16)은 테이블(14)과 함께 이동하지 않는다. 홀(184)은 로드(182) 상에서 앤빌(16)이 미끄러질 수 있는 크기로 형성된다. 로드(182)는 전형적으로 둥글지만 임의의 형태가 사용될 수 있다.

또 다른 고정 기구가 도 18에 도시된다. 2개의 로드(188, 190)가 기기부(186)에 고정되고, 앤빌(16)의 전방 및 후방에서 요홈(192, 194)을 통해 신장된다. 이 형상은 더욱 복잡하지만 앤빌의 더욱 용이한 교체를 허용한다. 로드(188)들 중 하나의 로드는 제거될 수 있으며, 앤빌(16)은 도 1의 단일의 로드 실시예에서와 같이 앤빌(16)을 미끄러지게 하고 로드(182)의 일 단부를 제거하기 보다는 교체된다.

드릴 스핀들(18)은 가공물 내로 드릴링하기 위해 드릴 비트(30)를 스핀 회전시킨다. 본 발명은 드릴 스핀들(18)에 대한 몇몇의 다양한 형상을 고려한다. 일 형상에서, 드릴 스핀들(18)은 도 19에서와 같이 마운팅 칼라(mounting collar, 230)에 의해 레일(40) 상에서 크레이들(cradle, 228)에 결합되는 파워 핸들 드릴(226)이다. 마운팅 칼라(230)는 U-볼트로서 도시되지만 스트랩 또는 블록을 포함하는 임의의 유사한 기구일 수 있다. 또 다른 형상에서, 드릴 스핀들(18)은 도 20에서와 같이 단순히 모터(236)이거나, 드릴 척(238)을 포함하는 전기식이거나 또는 기압식이다. 모터는 칼라(240)와 같이 크레이들(242)에 고정 또는 탈착가능하게 부착될 수 있다. 마운팅 칼라(240)는 블록으로서 도시되지만 스트랩 또는 U-볼트를 포함하는 임의의 유사한 기구일 수 있다.

드릴 스핀들(18)이 제거될 수 있다면, 장착 시에, 드릴 가이드(122)와 정렬시키고, 테이블(14)이 중립 위치(24)에 있을 때 레일(40) 상에서 정지 위치에 설정할 필요가 있다. 선택적으로, 크레이들(228)은 적합한 조절을 구현하기 위한 수단을 포함한다. 이러한 일 조절 기구는 232에서와 같이 레일(40)을 통해 또는 234에서와 같이 크레이들을 통한 세트 나사일 수 있다. 선택적 제2 스핀들(20)이 이용된다면, 이는 제1 스핀들(18)과 동일한 형상 모두를 가질 수 있다.

전술된 바와 같이, 무한한 간격 조절을 허용하기 위하여, 제1 스핀들(18)과 선택적 제2 스핀들(20)이 레일(40)에 장착된다. 레일(40)은 테이블(14)에 미끄럼가능하게 장착되어 레일(40)이 테이블 움직임 방향(22)에 대해 수직한 방향으로 미끄러질 수 있다. 레일(40), 앤빌(16), 제1 스핀들(18) 및 선택적 제2 스핀들(20) 모두는 캐리지(38)를 형성한다.

레일(40)은 도 1에 도시된 몇몇의 상이한 형상을 가질 수 있다. 일 형상(200)에서, 레일(40)은 예를 들어, 내부에 스핀들(18)이 장착되는 뒤집힌 T-형태의 단면과 같은 개방 상측을 포함한 중공 구조이다. 또 다른 형상(202)에서, 레일(40)은 중실 구조이며, 스핀들(18)은 외측에 장착된다. 또 다른 형상에서, 레일(40)은 상부에 스핀들(18)이 장착되는 단일 또는 이중 로드이다.

앤빌(16)이 기저(12)에 대해 고정되고, 레일(40)이 테이블(14)과 함께 이동하기 때문에, 앤빌(16)은 테이블(14)이 이동할 때 레일(40)에 대해 미끄러진다. 개방 상측 레일(40)에 따라, 앤빌(16)은 레일(40) 내에서 미끄러지도록 도 8 및 도 12에 도시된 바와 같이 요홈(126)을 포함할 수 있다. 중실 레일(40)에 따라, 앤빌(16)은 도 1에 도시된 바와 같이 레일(40)에 걸쳐 있는(straddle) 하향 신장부(128)를 포함하고, 이에 따라 앤빌(16)은 레일(40) 상에서 미끄러질 수 있다. 앤빌(16, 40)은 앤빌(16)이 레일(40) 상에서 용이하게 미끄러지도록 설계된다.

전술된 바와 같이, 캐리지(38)는 래칫(44)에 의해 작동가능하거나 또는 작동불가능할 수 있다. 본 발명은 래칫(44)에 대한 몇몇의 상이한 형상을 고려한다. 가장 단순화시에, 래칫(44)은 캐리지(38)를 작동시킬 수 있도록 테이블(14)에 레일(40)을 고정하는 수동 클램프이다. 캐리지(38)가 작동불가능할 때, 클램프를 제거하고 레일(40) 내의 정렬된 홀을 통해 핀을 삽입하며, 앤빌(16)은 레일(40)을 앤빌(16)에 고정시킨다.

더 적은 수동 단계를 갖는 래킷(44)은 도 1 및 도 21에서 몇몇의 형상으로 도시된다. 레일(40)의 길이는 드릴링 방향(22)으로 테이블(14)의 폭(60)과 동일하다. 다월(dowel, 62)은 66에서 레일(40)과 나란히 또는 64에서 레일(40) 내에서 테이블(14)의 폭(60)을 따라 신장된다. 테이블 핑거(68)는 테이블 핑거(68)들 사이의 거리가 테이블(14)의 폭인 다월(62)의 양 단부로부터 동일한 방향으로 신장된다. 한 쌍의 다월 핑거(70)는 동일한 방향으로 다월(62)로부터 신장되고, 테이블 핑거(68)로부터 90° 내지 180° 사이에서 다월 상에서 배향된다. 도면에서, 앤빌 핑거(70)는 테이블 핑거(68)로부터 90°로 배향된 것으로 도시된다. 앤빌 핑거(70)들 사이의 거리는 앤빌(16)의 길이이며, 이는 테이블(14)이 중립 위치(24)에 있을 때 이들 사이에서 앤빌(16)과 함께 배치된다. 선택적으로, 기구(76)가 다월(62)의 길이를 정밀하게 조절하기 위해 사용될 수 있다.

테이블 핑거(68)가 테이블(14)에 걸쳐 있음으로써 테이블(14)에 부착되고 앤빌 핑거(70)가 72에서와 같이 앤빌(16)에 걸쳐 있지 않음으로써 앤빌(15)로부터 분리되도록 다월(62)이 회전할 때, 레일(40)은 테이블(14)에 래칫고정되고 이와 함께 이동한다. 테이블 핑거(68)가 테이블(14)에 걸쳐 있지 않음으로써 테이블(14)로부터 분리되고 앤빌 핑거(70)가 74에서와 같이 앤빌(16)에 걸쳐 있음으로써 앤빌(15)에 부착되도록 다월(62)이 회전할 때, 레일(40)은 앤빌(16)에 래칫고정되고 테이블(14)과 함께 이동하지 않는다. 이 위치에서, 레일(40)은 래칫(44)과 함께 이동한다.

대안으로, 핑거가 테이블(14)과 앤빌(16)에 걸쳐있기보다는, 테이블 핑거는 테이블(14) 내에서 구멍 내로 신장됨으로써 테이블(14)에 부착되고, 앤빌 핑거는 앤빌(16) 내의 구멍 내로 신장됨으로서 앤빌(16)에 부착된다.

도 22 내지 도 24에는 본 발명의 PHM의 3가지의 작동 위치가 도시된다. 도 22에는 중립 위치(24)가 도시된다. 이 위치에서, PHM(10)이 설정될 수 있다. 우선, 포켓 홀(4)의 원하는 위치가 로드(180)를 따라 캐리지(34)를 이동시킴으로써 설정된다. 그 뒤, 캐리지(34)는 래칫(44)에 의해 작동가능하거나 또는 작동가능하지 않을 수 있다.

가공물(2)은 브래킷(112) 또는 펜스(들)(120)에 대해 앤빌(16) 상에 배치되고, 클램프(114)는 가공물(2)에 체결된다. 2-스핀들 옵션이 허용가능하고 원하는 경우, 핸들(130)은 도 23에서와 같이 테이블을 프리드릴 위치(28)로 이동시키기 위해 전방을 향하여 밀려진다. 테이블(14)이 후방으로 이동함에 따라, 파일럿 홀 비트(32)는 가공물(2) 내로 및 펜스(120)와 브래킷(112) 내의 홀(124)을 통해 이동하고, 이에 따라 파일럿 홀(6)이 가공물(2) 내에 드릴링된다. 후방 움직임은 프리드릴 스톱(278)에 의해 제한된다.

핸들(130)은 도 24에서와 같이 테이블을 중립 위치(24)를 통하여 드릴 위치(26)로 이동시키기 위해 후방으로 당겨진다. 테이블(14)이 중립 위치(24)로 이동함에 따라, 파일럿 홀 비트(32)는 브래킷(112) 및 파일럿 홀(6)로부터 당겨진다. 테이블(14)이 전방을 향하여 지속적으로 이동함에 따라, 전방 비트(30)는 엔빌(16) 내의 가이드 홀(122) 내로 유입되고, 그 뒤 가공물(2) 내로 유입되며, 이에 따라 가공물(2) 내에 카운터싱크 홀(8)이 드릴링된다. 전진 움직임은 드릴 스톱(276)에 의해 제한된다.

카운터싱크 홀(8)이 드릴링된 후, 핸들(130)은 테이블(14)이 중립 위치에 있을 때까지 후방으로 밀려지며, 이에 따라 전방 비트(30)가 가공물(2)로부터 잡아 당겨서 뽑혀진다. 그 뒤, 클램프(114)는 느슨해지고, 가공물(2)은 제거된다.

따라서, 전술된 목적을 만족시키는 포켓 홀 장치가 예시되고 기술된다.

특정 변경이 본 발명의 범위로부터 벗어남이 없이 본 발명에서 구현될 수 있지만, 이는 첨부된 도면에 도시되고 전술된 모든 주안점이 제한을 하기 위함이 아니라 예시적인 것으로 해석되어야 한다.

Claims (20)

1. 가공물 내에 소정의 각도로 복수의 포켓 홀을 형성하기 위한 장치로서,
   (a) 기저,
   (b) 상기 기저에 마주보는 상측 표면을 가지며 상기 기저에 평행한 테이블,
   (c) 드릴링 위치와 중립 위치 사이에서 드릴링 방향으로 상기 기저에 대해 상기 테이블을 왕복운동시키기 위한 왕복운동 기구,
   (d) 복수의 캐리지를 포함하고, 각각의 캐리지는 (1) 상기 드릴링 방향으로 평행하게 신장되는 제1 드릴 비트를 갖는 제1 스핀들, (2) 테이블 상측 표면으로부터 신장된 앤빌, 및 (3) 제1 스핀들이 드릴링 방향으로 기저에 대해 고정되는 작동불능 위치와 스핀들이 드릴링 방향으로 테이블에 대해 고정되는 작동가능 위치에서 상기 스핀들을 래칫고정하기 위한 래칭 기구를 포함하고, 상기 앤빌은 상기 가공물을 수용하고 부착하기 위한 경사진 상측 표면을 가지며 상기 드릴링 방향으로 상기 기저에 대해 고정되고, 상기 경사진 상측 표면은 소정의 각도로 테이블 상측 표면을 향하여 제1 드릴 비트로부터 이격되는 방향으로 기울어지고,
   이에 따라, 상기 가공물은 테이블이 중립 위치에 있을 때 상기 앤빌에 부착되고, 상기 테이블은 상기 포켓 홀을 드릴링하기 위하여 상기 드릴링 위치로 왕복운동하고, 상기 테이블은 상기 가공물을 제거하기 위해 상기 중립 위치로 왕복운동하는 장치.
2. 제1항에 있어서, 복수의 캐리지는 상기 드릴링 방향에 수직한 간격 방향으로 간격을 가지며, 상기 캐리지는 상기 드릴링 방향으로 신장되는 레일을 추가로 포함하고, 상기 레일은 상기 간격 방향으로 이동가능하고, 상기 레일은 상기 간격 방향으로 상기 앤빌의 움직임을 제어하며, 상기 간격은 상기 간격 방향으로 복수의 캐리지 중 하나 이상을 이동시킴으로써 설정되는 장치.
3. 제2항에 있어서, 복수의 캐리지 중 하나의 캐리지는 상기 간격 방향으로 고정되는 장치.
4. 제2항에 있어서, 상기 드릴링 방향으로 상기 기저에 대해 상기 앤빌을 고정하기 위하여 상기 앤빌을 통해 신장되는 하나 이상의 로드를 추가로 포함하고, 하나 이상의 로드는 상기 기저에 부착된 지지부에 부착되는 장치.
5. 제2항에 있어서, 제1 드릴 비트와 축방향으로 정렬된 제2 드릴 비트를 가지며 상기 레일에 부착된 제2 스핀들을 추가로 포함하고, 제2 스핀들은 래칭 기구가 작동불능 위치에 있을 때 상기 드릴링 방향으로 상기 기저에 대해 고정되고 상기 래칭 기구가 작동가능 위치에 있을 때 상기 드릴링 방향으로 테이블에 대해 고정되며, 상기 왕복운동 기구는 중립 위치와 사전드릴링 위치 사이에서 상기 기저에 대해 상기 테이블을 추가로 왕복운동시키며, 이에 따라 드릴링 위치로 상기 테이블을 왕복운동시키기 전에, 상기 테이블은 상기 사전드릴링 위치로 왕복운동하고 그 뒤 상기 포켓 홀을 프리드릴링하기 위해 상기 중립 위치로 왕복운동하는 장치.
6. 제1항에 있어서, 테이블은 상기 드릴링 방향으로 폭을 가지며, 상기 래칭 기구는 상기 테이블 폭에 걸쳐 있으며 하나 이상의 테이블 핑거 및 상기 테이블 핑거로부터 신장되는 하나 이상의 앤빌 핑거를 갖는 다월을 포함하고, 하나 이상의 테이블 핑거는 상기 작동가능 위치에 있을 때 상기 테이블에 부착되고 하나 이상의 앤빌 핑거는 상기 작동불능 위치에 있을 때 상기 앤빌에 부착되는 장치.
7. 제6항에 있어서, 하나 이상의 테이블 핑거는 상기 작동가능 위치에서 상기 테이블에 걸쳐 있는 2개의 테이블 핑거이며, 상기 하나 이상의 앤빌 핑거는 상기 작동불능 위치에 있을 때 상기 앤빌에 걸쳐 있는 2개의 앤빌 핑거인 장치.
8. 제1항에 있어서, 제1 드릴 비트와 축방향으로 정렬된 제2 드릴 비트를 갖는 제2 스핀들을 추가로 포함하고, 제2 스핀들은 래칭 기구가 작동불능 위치에 있을 때 상기 드릴링 방향으로 상기 기저에 대해 고정되고 상기 래칭 기구가 작동가능 위치에 있을 때 상기 드릴링 방향으로 테이블에 대해 고정되며, 상기 왕복운동 기구는 중립 위치와 사전드릴링 위치 사이에서 상기 기저에 대해 상기 테이블을 추가로 왕복운동시키며, 이에 따라 드릴링 위치로 상기 테이블을 왕복운동시키기 전에, 상기 테이블은 상기 사전드릴링 위치로 왕복운동하고 그 뒤 상기 포켓 홀을 프리드릴링하기 위해 상기 중립 위치로 왕복운동하는 장치.
9. 제1항에 있어서, 경사진 상측 표면의 각도는 조절가능한 장치.
10. 제1항에 있어서, 앤빌은 상기 테이블이 상기 드릴링 위치로 왕복운동할 때 제1 드릴 비트가 신장되는 가이드 홀을 포함하는 장치.
11. 제1항에 있어서, 왕복운동 기구는 수동 작동되는 장치.
12. 제1항에 있어서, 상기 왕복운동 기구는 하나 이상의 기압 실린더를 포함하는 장치.
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