KR101249068B1 - 스마트 다축 보링머신을 이용한 소재가공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 다축 보링머신의 구동방법은 이송장치가 경사지게 설치되어 적재대에 적재된 소재가 하부측으로 굴림이송되는 이송단계와; 상기 이송단계를 통해 굴림이송된 소재의 이송방향이 전환하도록 설치되어 소재를 그립하기 위한 위치로 롤러구동하는 인입단계와; 상기 인입단계에 의해 인입된 소재를 그립핑하여 소재가공 위치인 가공베드에 안착시키는 그립인입단계와; 상기 그립인입단계에 의해 가공베드에 안착된 소재를 보링가공하는 가공단계와; 상기 가공단계에서 보링가공된 소재를 그립핑하여 인출하는 그립인출단계와; 상기 인입단계의 인입장치와 나란하게 설치된 반출장치를 포함하여 상기 가공단계에서 보링가공된 소재가 그립이송장치를 통해 반출된 소재를 수집하는 위치로 이송하는 반출단계를 포함하는 다축 보링머신의 구동방법으로서 소재의 이동수단을 무동력과 간편한 장치구성으로서 이송가능하도록 함으로써 설비단가 면에서 매우 효율적이며, 절삭된 칩에 의해 하나의 칩배출구가 고장이 나더라도 고장난 칩배출구에 연관된 가공베드에만 소재를 제공하지 않고 칩배출구가 고장이 나지 않은 다른 가공베드에는 소재를 제공할 수 있도록 제어가능하기 때문에 지속적인 작업이 가능한 것이 특징인 스마트 다축 보링머신을 이용한 소재가공방법에 관한 것이다.

Description

스마트 다축 보링머신을 이용한 소재가공방법{Method for manufacturing material by using smart multi-shaft boring machine}

본 발명은 보링머신에 의한 소재가공방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이송장치가 경사지게 설치되어 적재대에 적재된 소재가 하부측으로 굴림이송되는 이송단계와; 상기 이송단계를 통해 굴림이송된 소재의 이송방향이 전환하도록 설치되어 소재를 그립하기 위한 위치로 롤러구동하는 인입단계와; 상기 인입단계에 의해 인입된 소재를 그립핑하여 소재가공 위치인 가공베드에 안착시키는 그립인입단계와; 상기 그립인입단계에 의해 가공베드에 안착된 소재를 보링가공하는 가공단계와; 상기 인입단계의 인입장치와 나란하게 설치된 반출장치를 포함하여 상기 가공단계에서 보링가공된 소재가 그립이송장치를 통해 반출된 소재를 수집하는 위치로 이송하는 반출단계로 구성된 스마트 다축 보링머신을 이용한 소재가공방법이다.

보링머신은 기본적으로 드릴링작업에 의해 형성된 소재의 구멍을 매끄럽게 다듬거나 정확한 치수로 가공하는 장치로서, 근래에는 드릴링작업과 보링작업이 함께 작업을 하는 경우도 있다.

이러한 보링머신은 작은 구멍을 다듬는 것이 대부분인데, 이를 보완하여 등록특허 제1059866호에 공개된 것처럼 상기 관체나 구멍의 양단에 위치되도록 상기 관체의 양단이나 관체가 설치된 구조물의 양면 또는 구멍이 형성된 구조물의 양면에 고정설치된 한쌍의 지지프레임과; 길이가 긴 바형상으로 구성되고 둘레면에는 길이방향의 가이드레일이 구비되며 상기 관체 또는 구멍의 내부에 위치되어 양단이 상기 지지프레임에 회전가능하게 설치된 스윙파이프와; 상기 스윙파이프에 연결되어 스윙파이프를 회전시키는 구동모터와; 기단부가 상기 스윙파이프의 가이드레일에 슬라이딩가능하게 결합된 베드와; 상기 스윙파이프에 상기 가이드레일과 평행하게 설치되며 상기 베드에 나사결합된 리드스크류와, 상기 리드스크류에 연결된 구동모터로 구성되어, 상기 베드가 가이드레일을 따라 슬라이딩되도록 하는 베드이송기구와; 상기 베드의 선단부에 설치되며 관체나 구멍의 내주면에 밀착되어 내주면을 가공하는 가공유닛; 을 포함하며, 상기 가이드레일은 상기 스윙파이프의 둘레면 중에서 서로 반대쪽 면에 각각 설치되는 제1 및 제2가이드레일로 구성되고, 상기 베드는 한쌍으로 구성되어 상기 제1 및 제2 가이드레일에 상호 반대방향으로 연장되도록 설치되어, 제1 및 제2 가이드레일을 따라 상하방향으로 슬라이딩되는 것을 특징으로 하는 보링머신이 제시되어 있다.

그리고 한 번의 자동화된 공정에 의해 동시에 다수의 보링작업이 가능하도록 하여 작업능률을 향상시킨 보링머신으로서 등록특허 제0467971호 소재가 복수개 적치되는 적치대로부터 개별적으로 굴림이송되어 이송안내대의 선단에 정지된 소재를 정렬시키는 정렬용 실린더를 갖추고, 상기 이송안내대의 선단에 정렬된 소재를 상승시켜 워킹빔상으로 이송시키는 장입용 실린더를 갖춘 장입부; 상기 소재를 그리핑하도록 제 1,2실린더에 의해서 승하강되는 장입,반출용 핑거를 적어도 하나이상 갖는 제1,2그리퍼를 좌우대칭구조로 연결구성하고, 상기 제 1,2그리퍼가 본체프레임상에서 왕복주행되도록 구동원을 제공하는 제1모터를 갖춘 운반부; 상기 제 1그리퍼의 장입용 핑거로부터 분리된 소재가 올려지는 브이블록을 갖추며, 상기 브이블록상의 소재 양단을 각각 취부하는 고정,이동척을 베드상에 갖추고, 상기 고정척을 관통하여 상기 소재의 일단부에 접하는 절삭공구를 선단에 장착한 일정길이의 생크를 갖추며, 상기 생크를 일단에 장착한 홀더를 일방향 회전구동시키는 회전모터를 갖추는 한편, 상기 베드상에 활주이동가능하게 조립된 홀더케이싱을 전후진시키는 전후진모터를 갖춘 가공부; 상기 브이블록상에서 가공완료된 소재를 집은 제 2그리퍼의 반출용 핑거로부터 분리된 소재를 굴림이송시킬수 있도록 일정경사각도로 경사지고, 낙하시 충격을 흡수할수 있도록 완충부재를 상부경사면에 설치한 반출안내대를 갖춘 반출부; 및 상기 고정척에 물려진 소재의 일단부면에서 절삭된 칩을 제1배출슈트로 배출안내하는 제 1슈트파이프를 중공원통형 생크의 일단부와 연통연결하고, 상기 제1배출슈트로부터 낙하적재된 칩을 칩박스까지 운반하는 칩콘베어를 갖추어 칩을 배출처리하는 칩배출부를 포함하여 미가공된 소재의 장입 및 가공완료후 반출을 동시에 수행하고, 보링가공시 발생된 칩을 외부로 간편하고 신속하게 배출처리하여 작업생산성을 향상시키는 보링머신이 개재되어 있다.

그러나 첫 번째 제시한 선행기술은 소재를 한번에 하나의 소재를 보링하는 장치로서 큰직경의 소재에 대한 보링시 유리하며 작업의 능률면에서는 그 효과가 미비하며, 두 번째 제시한 선행기술도 일련의 공정에 의해 동시에 다수의 소재를 보링가공하기 때문에 작업능률의 향상을 가지고 올 수는 있으나 소재를 가공하기 위해 가공부로 이동시키는 이송장치의 복잡함으로 인해 고장이 잦거나 설비단가 면에서 비교적 비효율적이다.

그리고 그리퍼의 동작에 의해 하나 이상의 핑거가 동시에 움직여서 인출 및 반출작업을 하기 때문에 보링작업시 하나의 공구대가 이상이 생기거나 보링작업에 의해 절삭된 칩의 배출장치 중 어느 하나에 문제가 생기면 모든 보링작업이 중지된다는 단점이 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 보링작업의 능률향상을 위하여 한 번의 공정에 의해 다수의 소재를 동시에 보링가공이 가능한 보링장치를 제공함에 있어서, 소재를 이송하는 장치의 간편성과 가공장치에서 하나의 칩배출구가 고장이 나더라도 다른 가공베드에서의 가공작업은 가능하도록 함으로써 보다 능률적인 보링작업이 가능하도록 한 스마트 다축 보링머신을 이용한 소재가공방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 스마트 다축 보링머신을 이용한 소재가공방법은 이송장치가 경사지게 설치되어 적재대에 적재된 소재가 하부측으로 굴림이송되는 이송단계와; 상기 이송단계를 통해 굴림이송된 소재의 이송방향이 전환하도록 설치되어 소재를 그립하기 위한 위치로 롤러구동하는 인입단계와; 상기 인입단계에 의해 인입된 소재를 그립핑하여 소재가공 위치인 가공베드에 안착시키는 그립인입단계와; 상기 그립인입단계에 의해 가공베드에 안착된 소재를 보링가공하는 가공단계와; 상기 가공단계에서 보링가공된 소재를 그립핑하여 인출하는 그립인출단계와; 상기 인입단계의 인입장치와 나란하게 설치된 반출장치를 포함하여 상기 가공단계에서 보링가공된 소재가 그립이송장치를 통해 반출된 소재를 수집하는 위치로 이송하는 반출단계를 포함하는 스마트 다축 보링머신을 이용한 소재가공방법이다.

상술한 구성을 포함하는 본 발명의 다축 보링머신의 구동방법은 소재의 이동수단을 무동력과 간편한 장치구성으로서 이송가능하도록 함으로써 설비단가 면에서 매우 효율적이며, 절삭된 칩에 의해 하나의 칩배출구가 고장이 나더라도 고장난 칩배출구에 연관된 가공베드에만 소재를 제공하지 않고 칩배출구가 고장이 나지 않은 다른 가공베드에는 소재를 제공할 수 있도록 제어가능하기 때문에 지속적인 작업이 가능하다는 점에서 현저한 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 다축 보링머신을 이용한 소재가공 공정도.
도 2는 본 발명에 따른 다축 보링머신의 개요도.
도 3은 본 발명에 따른 다축 보링머신의 평면도.
도 4는 본 발명에 따른 다축 보링머신의 이송장치와 인입장치의 관계를 나타낸 개요도.
도 5는 본 발명의 그립이송장치를 나타낸 정면 개요도.
도 6은 본 발명의 가공장치를 나타낸 측면 개요도.
도 7은 본 발명의 가공베드의 실시예를 나타낸 개요도.

본 발명의 스마트 다축 보링머신을 이용한 소재가공방법은 경사지게 설치된 이송장치(10)에서 적재대(70)에 적재된 소재(80)가 하부측으로 굴림이송되는 이송단계와; 상기 이송단계를 통해 굴림이송된 소재(80)의 이송방향이 전환하도록 설치되어 소재(80)를 그립하기 위한 위치로 롤러구동하는 인입단계와; 상기 인입단계에 의해 인입된 소재(80)를 그립핑하여 소재가공 위치인 가공베드(42)에 안착시키는 그립인입단계와; 상기 그립인입단계에 의해 가공베드(42)에 안착된 소재(80)를 보링가공하는 가공단계와; 상기 가공단계에서 보링가공된 소재(80)를 그립핑하여 인출하는 그립인출단계; 상기 인입단계의 인입장치(20)와 나란하게 설치된 반출장치(60)를 포함하여 상기 가공단계에서 보링가공된 소재(80)가 그립이송장치(30)를 통해 반출된 소재(80)를 수집하는 위치로 이송하는 반출단계;로 구성된 것이 특징인 스마트 다축 보링머신을 이용한 소재가공방법에 있어서,
상기 가공단계와 그립인출단계 사이에는 보링가공 시 절삭된 칩을 배출하는 칩배출단계가 포함된 것으로서, 칩배출단계는 절삭유와 칩을 분리하는 단계, 분리된 절삭유를 필터링하는 단계, 필터링된 절삭유를 재사용하는 단계;로 구성되되,
상기 인입단계는 등간격으로 V홈을 갖는 복수의 롤러구성을 포함하는 인입장치(20)가 이송장치(10)에 대해 수직방향으로 구성되어 이송장치(10)에 의해 굴림이 송되어 V홈에 안착된 소재(80)를 롤러구동에 의해 소재(80)의 축방향으로 이송시키는 것이며;
상기 그립인입단계는 인입장치(20)에 대해 수직방향으로 직선왕복 운동하도록 설치된 그리퍼(31)와, 상기 그리퍼(31)를 따라 움직이게 상기 그리퍼(31)의 하면에 일단이 설치되어 수직운동하는 수직실린더(32)와, 상기 수직실린더(32)의 타단에 구성되어 상기 수직실린더(32)의 수직운동에 의해 가공베드(42)로 소재(80)를 인입 및 반출하는 집게형상의 핑거(33)를 포함하는 그립이송장치(30)를 포함하도록 구성되어 작업이 필요한 가공베드(42)측의 소재(80)를 선별적으로 그립할 수 있는 것이며;
상기 가공단계는 인입장치(20)와 반출장치(60)의 측부에 설치되되 그리퍼(31)의 직선왕복 범위 내에 위치하도록 설치된 다수개의 가공베드(42)와, 상기 가공베드(42)에 각각 일대일 대응하도록 구성되어 가공베드(42)에 안착된 소재(80)를 고정하는 고정부재(43) 및 소재를 보링가공하는 절삭공구(41)를 포함하도록 구성되어 그립이송장치(30)에 의해 소재(80)가 가공베드(42)에 안착되면 소재(80)의 축방향의 전후위치에 있는 절삭공구(41) 및 고정부재(43)가 소재(80)측으로 이동하여 소재(80)를 보링가공하는 것이며;
상기 고정부재(43)는 절삭공구(41)방향에서도 소재(80)를 고정하도록 구성되되, 양측의 고정부재 중 일측의 고정부재(43)는 절삭공구(41)의 회전방향과 반대방향으로 소재(80)를 회전시켜 소재(80)가공시 편심지지 않도록 하는 것이며;
상기 이송단계에는 이송장치(10)에서의 굴림이동시 소재(80)의 파손 또는 한꺼번에 소재(80)가 인입장치(20)에 투입되는 것을 방지하기 위하여 스토퍼바(11)와 회동바(12)로 이루어진 이중 안전장치를 구성하되, 상기 스토퍼바(11)는 이송장치(10)의 하부측의 상부에 설치된 수평의 힌지를 중심으로 하여 상하로 회동하도록 설치되는 것으로서 적재대(70)로부터 굴림이송되어 내려오는 소재(80)를 수직 위치에서 일단 정지를 시킨 후 인지되는 신호에 의해 스토퍼바(11)가 상부로 회동함으로써 스토퍼바(11)에 의해 정지되어 있는 소재(80)를 회동바(12)로 내려보내며, 이송장치(10)의 하부측 끝단에 설치된 힌지를 중심으로 하여 상하로 회동하는 회동바(12)는 상기 스토퍼바(11)에 의해 일단 정지된 후 내려온 소재(80)가 안착되면 유압장치에 의하여 회동바(12)가 하부측으로 회동되어 인입장치(20)에 소재(80)를 안착시키게 되고, 다시 회동바(12)는 원위치인 상부로 회동하는 것이다.

삭제

삭제

삭제

삭제

삭제

이하, 상술한 목적 및 구성을 가지는 본 발명의 스마트 다축 보링머신을 이용한 소재가공방법에 대해 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 다축 보링머신을 이용한 소재가공 공정도이다.

본 발명의 스마트 다축 보링머신을 이용한 소재가공방법은 이송장치(10)가 경사지게 설치되어 적재대(70)에 적재된 소재(80)가 하부측으로 굴림이송되는 이송단계와, 상기 이송단계를 통해 굴림이송된 소재(80)의 이송방향이 전환하도록 V홈 롤러가 설치되어 소재(80)를 그립하기 위한 위치로 롤러구동하는 인입단계와, 상기 인입단계에 의해 인입된 소재(80)를 그립핑하여 소재가공 위치인 가공베드(42)에 안착시키는 그립인입단계와, 상기 그립인입단계에 의해 가공베드(42)에 안착된 소재(80)를 보링가공하는 가공단계와, 상기 가공단계에서 보링가공된 소재(80)를 그립핑하여 인출하는 그립인출단계와, 상기 인입단계의 인입장치(20)와 나란하게 설치된 반출장치(60)를 포함하여 상기 가공단계에서 보링가공된 소재(80)가 그립이송장치(30)를 통해 반출된 소재(80)를 수집하는 위치로 이송하는 반출단계로 구성된 것이다.

도 2는 본 발명에 따른 다축 보링머신의 개요도이며, 도 3은 본 발명에 따른 다축 보링머신의 평면도로서 도 2와 도 3을 비교해서 살펴보면 본 발명의 다축 보링머신에 대해 전체적인 개요와 구성의 위치를 파악할 수 있다.

도 2와 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 다축 보링머신은 이송장치(10)가 경사지게 설치되어 적재대(70)에 적재된 소재(80)가 하부측으로 굴림이송되는 이송장치(10)와, 상기 이송장치(10)의 끝단에서 소재(80)의 이송방향이 전환하도록 설치되어 소재(80)를 그립하기 유리한 위치로 유도하는 인입장치(20)와, 상기 인입장치(20)에 의해 인입된 소재를 그리핑하여 소재가공 위치인 가공베드(42)에 안착 또는 가공된 소재(80)를 가공베드(42)로부터 반출시키는 그립이송장치(30)와, 상기 그립이송장치(30)에 의해 가공베드(42)에 안착된 소재(80)를 보링가공하는 가공장치(40)와, 상기 가공장치(40)에서 보링가공 시 절삭된 칩을 배출하는 칩배출장치(50)와, 상기 인입장치(20)와 나란하게 설치되어 상기 가공장치(40)에서 보링가공된 소재(80)가 그립이송장치(30)를 통해 반출된 소재(80)를 수집하는 위치로 유도하는 반출장치(60)로 구성된 것이 특징이다.

편의상 도 3의 평면상에는 그리퍼(31)는 도시되지 않았지만 도 2의 프레임(34)을 따라 도 2의 개요도에 도시된 그리퍼(31)가 인입장치(20)와 반출장치(60)의 상부에서 수직방향으로 직선왕복 운동하게 된다.

도 4는 본 발명에 따른 다축 보링머신의 이송장치와 인입장치의 관계를 나타낸 개요도이다.

도 2와 도 4을 통해 살펴보면 경사지게 설치된 이송장치(10)에서 소재(80)가 적재되어 있는 적재대(70)는 상대적으로 높은 곳에 위치하고 있어서 적재대(70)로부터 소재(80)는 경사진 이송장치(10)를 따라 하부측으로 굴림이송하게 된다.

이송장치(10)의 하부측 끝단에는 소재를 그립하기 위한 위치로 인입시키는 인입장치(20)가 구성되어 있는데 상기 인입장치(20)는 V홈을 갖는 복수의 롤러가 각각 등간격으로 구성되고 이송장치(10)로부터 굴림이송된 소재(80)가 롤러의 V홈에 안착되어 소재(80)를 축방향으로 이송할 수 있도록 이송장치(10)에 대해 수직방향으로 설치되어 있다.

특히, 이송장치(10)의 굴림이동시 소재(80)의 파손 또는 한꺼번에 소재(80)가 인입장치(20)에 투입되는 것을 방지하기 위하여 스토퍼바(11)와 회동바(12)의 이중 안전장치를 구성하였다.

즉, 도 3에 도시된 바와 같이 스토퍼바(11)는 힌지에 의해 회동하는 구성으로서 이송장치(10)의 상부측에 수평의 힌지에 의해 상하로 회동하도록 설치되어 적재대(70)로부터 굴림이송되어 내려오는 소재(80)를 일단 정지를 시킨 후 인지되는 하중이나 신호에 의해 소재(80)를 하부측으로 내려보내며, 이송장치(10)의 끝단에 힌지에 의해 상하로 회동하는 회동바(12)는 스토퍼바(11)에 의해 속도가 줄어진 소재(80)가 회동바(12)에 안착되면 유압장치에 의해 하부측으로 회동되어 인입장치(20)에 소재(80)를 안착시킨 후 다시 유압장치에 의해 원위치인 상부로 회동하는 구성이다.

이때, 상기 스토퍼바(11)는 소재(80)의 파손을 방지하기 위하여 완충부재로 구성되는 것이 바람직할 것이다.

유압장치는 기본적인 개념의 장치이므로 도면에 도시하지 않았다.

이러한 이송구성은 적재대(70)로부터 롤러의 V홈까지는 무동력에 의한 이송이 가능하며 설비가 간단하여 고장에 의한 작업중단이 거의 없게 된다.

복수개가 등간격으로 설치된 롤러의 구동은 스프라켓구동 또는 벨트구동 등의 동력을 전달하여 구동하거나, 전부측의 롤러를 상대적으로 후부측의 롤러보다 높은 위치에 있도록 구성하여 무동력에 의한 이송도 가능하다.

이때, 소재(80)가 상기 이송장치(10)를 따라 정확한 굴림이송이 가능하도록 이송장치(10)의 길이방향의 양단에 가이드 프레임(도면에 도시하지 않음)을 설치하는 것도 바람직하다.

그리고 롤러의 V홈에 안착된 소재(80)는 롤러구동에 의해 소재를 그립하기 위한 위치로 이동하게 된다.

이렇게 이송된 소재(80)는 그립이송장치(30)에 의해 가공베드(42)로 옮겨지게 된다.

도 5는 본 발명의 그립이송장치를 나타낸 정면 개요도이다.

그립이송장치(30)는 인입장치(20)의 끝단에서 모터구동에 의해 인입장치(20)에 대해 수직방향으로 직선왕복 운동하도록 설치된 그리퍼(31)와, 최소 한 쌍 이상으로 구성되되 상기 그리퍼(31)를 따라 움직이게 설치되어 수직운동하는 수직실린더(32)와, 상기 수직실린더(32)의 수직운동에 의해 가공베드(42)로 소재(80)를 인입 및 반출하는 집게형상의 핑거(33)로 구성되어 있는 것이 특징이다.

수직실린더(32)가 그리퍼(31)에 고정되어 구동되는 관계는 도 1에 의해 쉽게 유추할 수 있다.

도 6은 본 발명의 가공장치를 나타낸 측면 개요도이다.

도 2와 도 6을 통해 본 발명의 가공장치(40)를 살펴보면 인입장치(20)와 반출장치(60)의 측부에 설치되되 그리퍼(31)의 직선왕복운동의 범위 내에 위치하도록 설치된 다수개의 가공베드(42)와, 상기 가공베드(42)에 각각 일대일 대응하도록 구성되어 가공베드(42)에 안착된 소재(80)를 고정하는 고정부재(43) 및 소재(80)를 보링가공하는 절삭공구(41)로 구성되어 있다.

일반적으로 가공베드(42)는 소재(80)가 직접 안착되는 V홈 블록(421, 422)과 V홈 블록(421, 422)을 지지하는 몸체(424, 425)로 이루어져 있다.

상술한 구성을 종합하여 설명하면 인입장치(20)에 의해 그립하기 위한 위치로 소재(80)가 이송되게 되면 인입장치(20)에 대해 수직방향으로 직선왕복 운동하는 그리퍼(31)의 구동에 의해 수직실리더(32)와 일체로 구성된 핑거(33)는 소재(80)의 상부측에 위치하고 있으며, 수직실린더(32)의 구동에 의해 핑거(33)는 소재(80)를 그립하도록 하부측으로 이동하여 소재(80)를 그립하게 된다.

소재(80)를 그립한 핑거(33)는 수직실린더(32)의 구동에 의해 다시 상부측으로 구동하게 되고 그리퍼(31)의 구동에 의해 인입장치(20)와 반출장치(60)의 측부에 설치되어 있는 다수개의 가공베드(42)에서 소재(80)가 안착되어 있지 않은 가공베드(42)측으로 이동하게 되어 상술한 수직실린더(32)와 핑거(33)의 구동관계에 의해 소재(80)를 가공베드(42)에 안착시키게 된다.

특히, 본 발명에서 그리퍼(31)의 구동에 의해 움직이는 핑거(33)는 인입용과 반출용 핑거(33)가 한 쌍으로 구비되어 함께 움직이면서 소재(80)를 인출 또는 반출시키는 동작을 진행하게 된다.

가공베드(42)에 소재(80)가 안착이 되면 소재(80)의 축방향의 전후방향에 위치한 절삭공구(41)와 고정부재(43)가 소재측으로 이동하여 소재(80)를 고정 및 보링작업을 하게 된다.

이때, 절삭공구(41)에 의해 가공되는 소재(80)측에도 절삭공구(41)와 연계된 또 다른 고정부재를 구성하여 소재(80)를 전후를 전후방 측에서 모두 고정할 수 있도록 하였다.

그리고 고정부재(43)는 소재(80)절삭시 소재(80)를 절삭공구(41)의 회전과 반대방향으로 회전하도록 하여 소재가공시 편심지지 않도록 하였다.

소재(80)와 절삭공구(41)의 회전방향이 서로 반대방향이면 소재(80)의 중심에 정확히 집중되어 보링되는 이점이 있다.

즉, 보링의 정밀도가 높아지는 것이다.

상기 절삭공구(41)와 고정부재(43)의 이동 및 소재(80)의 보링가공은 일반적인 동작과 작업이기 때문에 본 발명에서는 상세히 기술하지 않는다.

그리고 보링작업이 끝난 소재(80)는 핑거(33)로 그립하여 인입장치(20)와 나란하게 설치되어 있는 반출장치(60)로 반출하게 되며, 반출장치(60)의 구동에 의해 소재(80)의 수집장소로 이동시키게 된다.

이때, 작업장의 환경이나 설비장소에 따라 반출장치(60)로부터 수집장소로 이송시키는 회수장치(90)가 더 구비될 수 있다.

반출장치(60)의 구성은 인입장치(20)의 구성과 동일하며 단지, 인입장치(20)의 진행방향과는 반대방향으로 구동된다.

참고로 도 1에서 Ⅰ방향은 소재(80)의 인입방향을, Ⅱ는 소재의 반출방향을 나타낸 것으로서 소재(80)는 각각 이송이 끝나는 지점에 스토퍼 내지는 센서를 구성하여 다음 작업이 진행될 수 있도록 하였다.

스토퍼와 센서구조는 관용의 기술을 이용하기 때문에 도면에 도시하지는 않았다.

이러한 소재(80)를 그립하여 가공이 필요한 가공베드(42)에 소재(80)를 안착시키거나 보링작업이 끝난 가공베드(42) 상의 소재를 반출시키는 그리퍼(31)의 구동은 도면에 도시하지는 않았지만 전기·전자적인 제어에 의해 진행하게 된다.

소재(80)의 보링가공에 의해 생기는 절삭된 칩은 칩배출장치(50)를 통해 배출되게 되는데 칩배출장치(50)의 구성으로서 가공장치(40)에서 절삭된 칩을 배출관(51)을 통해 흡입 또는 배출하여 칩을 수거하는 박스로 이송시키는 컨베이어(52)와 같은 일련의 과정은 보링머신의 형태나 특성에 맞추어 적절하게 배치할 수 있기 때문에 본 발명에서는 상세히 다루지 않았으며 도 2와 도 3을 통해 쉽게 유추할 수 있다.

본 발명의 칩배출단계는 절삭유와 칩을 분리하는 단계, 분리된 절삭유를 필터링하는 단계, 필터링된 절삭유를 재사용하는 단계로 구성되어 있으며, 절삭유와 칩을 분리는 원심분리기에 의해 가능하다.

이러한 단계로 칩과 분리된 절삭유의 사용은 경제적인 측면에서 생산단가의 절감에 상당히 효과적이다.

특히, 본 발명의 칩배출장치(50)는 가공장치(40)에 각각 구성되어 각 가공베드(42) 상의 소재(80)에서 절삭된 칩이 각각 칩배출장치(50) 내의 배출관(51)을 통해 직접 배출할 수 있는 구성이다.

또한, 절삭공구(41)에 대해 반대측에 위치한 고정부재(43)에도 칩배출을 위한 배출관(51a)를 구성하여 절삭공구(41)에 의해 소재(80)가 관통시 작동하도록 함으로써 보다 효율적인 칩배출을 유도할 수 있다.

즉, 소재(80)가 관통되기 전에는 절삭유에 의해 소재(80)에 부딪힌 후 절삭공구(41)측에 구성된 배출관(51)에 의해 칩의 배출작용이 주로 일어나며, 소재(80)관통 후에는 절삭유가 소재(80)를 관통하여 절삭공구(41)의 반대측에 구성된 배출관(51a)을 통해 칩의 배출이 주로 일어나게 되는 것이다.

도 7은 본 발명의 가공베드의 실시예를 나타낸 개요도이다.

도 7에 도시된 바와 같이 가공베드(42)는 소재(80)가 안착되는 V블록을 고정 V블록(421)과 LM레일(423) 상에서 이동가능한 이동 V블록(422)으로 구성하는 한편, 상기 고정 V블록(421)과 이동 V블록(422)을 지지하는 몸체를 상부몸체(424)와 하부몸체(425)로 구성하여 상부몸체(424)는 관용의 수단에 의해 상하로 이동가능하도록 하였다.

따라서, 본 발명의 가공베드(42)는 소재(80)의 길이에 맞추어 이동 V블록(422)을 LM레일 상에서 이동시키며, 소재(80)의 직경에 따라 상부몸체(424)를 상하로 이동시켜 소재(80)의 중심부와 절삭공구(41)와 일치시키도록 하였다.

상술한 바에서처럼 본 발명의 보링머신의 가장 큰 장점은 가공베드(42)로 소재(80)를 이동과 소재(80)의 안착 또는 반출의 공정이 필요한 위치의 가공베드(42)측으로 핑거(33)를 통해 선별적으로 움직임이 가능하기 때문에 하나의 가공베드(42) 또는 칩배출장치(50)의 배출관(51)에 문제가 생기더라도 다른 가공베드(42)에서의 작업가능하기 때문에 작업의 중단없이 원활한 작업이 지속적으로 이루어질 수 있다.

10. 이송장치 11. 스토퍼바 12. 회동바
20. 인입장치
30. 그립이송장치 31. 그리퍼 32. 실린더
33. 핑거 34. 프레임
40. 가공장치 41. 절삭공구 42. 가공베드
43. 고정부재
50. 칩배출장치 51, 51a. 배출관 52. 컨베이어
60. 반출장치 70. 적재대 80. 소재
90. 회수장치
421. 고정 V블록 422. 이동 V블록 423. LM레일
424. 상부몸체 425. 하부몸체

Claims (7)

1. 경사지게 설치된 이송장치(10)에서 적재대(70)에 적재된 소재(80)가 하부측으로 굴림이송되는 이송단계와; 상기 이송단계를 통해 굴림이송된 소재(80)의 이송방향이 전환하도록 설치되어 소재(80)를 그립하기 위한 위치로 롤러구동하는 인입단계와; 상기 인입단계에 의해 인입된 소재(80)를 그립핑하여 소재가공 위치인 가공베드(42)에 안착시키는 그립인입단계와; 상기 그립인입단계에 의해 가공베드(42)에 안착된 소재(80)를 보링가공하는 가공단계와; 상기 가공단계에서 보링가공된 소재(80)를 그립핑하여 인출하는 그립인출단계; 상기 인입단계의 인입장치(20)와 나란하게 설치된 반출장치(60)를 포함하여 상기 가공단계에서 보링가공된 소재(80)가 그립이송장치(30)를 통해 반출된 소재(80)를 수집하는 위치로 이송하는 반출단계;로 구성된 것이 특징인 스마트 다축 보링머신을 이용한 소재가공방법에 있어서,
   상기 가공단계와 그립인출단계 사이에는 보링가공 시 절삭된 칩을 배출하는 칩배출단계가 포함된 것으로서, 칩배출단계는 절삭유와 칩을 분리하는 단계, 분리된 절삭유를 필터링하는 단계, 필터링된 절삭유를 재사용하는 단계;로 구성되되,
   상기 인입단계는 등간격으로 V홈을 갖는 복수의 롤러구성을 포함하는 인입장치(20)가 이송장치(10)에 대해 수직방향으로 구성되어 이송장치(10)에 의해 굴림이 송되어 V홈에 안착된 소재(80)를 롤러구동에 의해 소재(80)의 축방향으로 이송시키는 것이며;
   상기 그립인입단계는 인입장치(20)에 대해 수직방향으로 직선왕복 운동하도록 설치된 그리퍼(31)와, 상기 그리퍼(31)를 따라 움직이게 상기 그리퍼(31)의 하면에 일단이 설치되어 수직운동하는 수직실린더(32)와, 상기 수직실린더(32)의 타단에 구성되어 상기 수직실린더(32)의 수직운동에 의해 가공베드(42)로 소재(80)를 인입 및 반출하는 집게형상의 핑거(33)를 포함하는 그립이송장치(30)를 포함하도록 구성되어 작업이 필요한 가공베드(42)측의 소재(80)를 선별적으로 그립할 수 있는 것이며;
   상기 가공단계는 인입장치(20)와 반출장치(60)의 측부에 설치되되 그리퍼(31)의 직선왕복 범위 내에 위치하도록 설치된 다수개의 가공베드(42)와, 상기 가공베드(42)에 각각 일대일 대응하도록 구성되어 가공베드(42)에 안착된 소재(80)를 고정하는 고정부재(43) 및 소재를 보링가공하는 절삭공구(41)를 포함하도록 구성되어 그립이송장치(30)에 의해 소재(80)가 가공베드(42)에 안착되면 소재(80)의 축방향의 전후위치에 있는 절삭공구(41) 및 고정부재(43)가 소재(80)측으로 이동하여 소재(80)를 보링가공하는 것이며;
   상기 고정부재(43)는 절삭공구(41)방향에서도 소재(80)를 고정하도록 구성되되, 양측의 고정부재 중 일측의 고정부재(43)는 절삭공구(41)의 회전방향과 반대방향으로 소재(80)를 회전시켜 소재(80)가공시 편심지지 않도록 하는 것이며;
   상기 이송단계에는 이송장치(10)에서의 굴림이동시 소재(80)의 파손 또는 한꺼번에 소재(80)가 인입장치(20)에 투입되는 것을 방지하기 위하여 스토퍼바(11)와 회동바(12)로 이루어진 이중 안전장치를 구성하되, 상기 스토퍼바(11)는 이송장치(10)의 하부측의 상부에 설치된 수평의 힌지를 중심으로 하여 상하로 회동하도록 설치되는 것으로서 적재대(70)로부터 굴림이송되어 내려오는 소재(80)를 수직 위치에서 일단 정지를 시킨 후 인지되는 신호에 의해 스토퍼바(11)가 상부로 회동함으로써 스토퍼바(11)에 의해 정지되어 있는 소재(80)를 회동바(12)로 내려보내며, 이송장치(10)의 하부측 끝단에 설치된 힌지를 중심으로 하여 상하로 회동하는 회동바(12)는 상기 스토퍼바(11)에 의해 일단 정지된 후 내려온 소재(80)가 안착되면 유압장치에 의하여 회동바(12)가 하부측으로 회동되어 인입장치(20)에 소재(80)를 안착시키게 되고, 다시 회동바(12)는 원위치인 상부로 회동하는 것이 특징인 특징인 스마트 다축 보링머신을 이용한 소재가공방법.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제

Images