KR101280674B1

KR101280674B1 - 머시닝센터의 좌표측정기

Info

Publication number: KR101280674B1
Application number: KR1020110072307A
Authority: KR
Inventors: 고택성
Original assignee: 고택성
Priority date: 2011-07-21
Filing date: 2011-07-21
Publication date: 2013-07-01
Also published as: KR20130011273A

Abstract

본 발명은 머시닝센터의 좌표설정시에 3축(X축, Y축, Z축)의 좌표를 하나의 측정기에 의해 설정하도록 구비되어 좌표셋팅 및 가공상의 편리함을 제공할 수 있는 머시닝센터의 좌표측정기에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 좌우 및 전후로 수평이동되는 베드(11)와 이 베드(11)의 상부에서 상하로 수직이동되는 스핀들(12)을 포함하여 이루어진 머시닝센터(10)의 좌표를 측정하도록 된 측정기에 있어서; 상기 스핀들(12)에 착탈 가능한 본체(31)와; 상기 본체(31)에 구비되어 수치를 표시하도록 된 지시침(41)과 이 지시침(41)을 작동시키도록 탄성작동되는 작동봉(42)을 포함하여 이루어진 다이얼 게이지(40)와; 상기 다이얼 게이지(40)를 작동시키도록 결합되어 상기 본체(31)의 일단으로 돌출된 막대형상으로 구비되되, 단부에 상기 베드(11)에 접촉되는 터치부(51)가 형성된 스타일러스(50)와; 상기 본체(31)에 결합되어 상기 스타일러스(50)의 단부면을 상기 작동봉(42)의 선단에 접촉된 상태로 탄성 지지하는 스프링(34)과; 상기 본체(31)에 결합되어 상기 스타일러스(50)가 수직방향으로 누름 작동됨과 동시에 전후 및 좌우로 기울어진 상태에서도 누름 작동이 가능하도록 스타일러스(50)의 길이방향 일측을 지지하는 유니버셜 조인트(35)를 포함하여 이루어진 머시닝센터의 좌표측정기가 제공된다.

Description

머시닝센터의 좌표측정기{Coordinates measuring instrument of a machining center}

본 발명은 머시닝센터의 좌표측정기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 머시닝센터의 좌표설정시에 3축(X축, Y축, Z축)의 좌표를 단일 측정기 또는 단일 셋팅에 의해 설정하도록 구비되어 좌표셋팅 및 가공상의 편리함을 제공할 수 있는 머시닝센터의 좌표측정기에 관한 것이다.

일반적으로 머시닝센터는 베드 상에 공작물을 셋팅한 상태에서 스핀들에 장착된 공구에 의해 절삭가공하도록 된 공작기계의 일종으로, 대개 수치제어 프로그램에 의해 자동적으로 공작물의 절삭가공이 이루어지도록 되어 있다.

이러한 머시닝센터는 좌우방향(X축방향)과 전후방향(Y축방향)으로 베드가 이동되고, 상하방향(Z축방향)으로 공구가 이동되어 상기 베드 상에 안착된 공작물을 입체적으로 절삭가공하게 되는데, 이러한 가공전에는 공작물에 맞도록 X축, Y축, Z축의 좌표값을 프로그램 상에 셋팅하는 작업을 행하게 된다.

통상적으로 이러한 좌표값을 셋팅할 때에 별도의 측정기를 상기 베드 또는 스핀들에 장착하여 공작물을 가공하기 위한 좌표를 설정하게 되는데, 종래의 측정기는 베드나 스핀들에 터치되는 스타일러스와 이 스타일러스에 의해 지시침이 변화되어 눈금값을 지시하도록 된 다이얼 게이지로 이루어진 것이다.

하지만, 종래의 측정기는 상기 스타일러스가 좌우 또는 전후방향으로만 작동되도록 구비된 것이어서, 수평방향으로만 이동되는 베드의 좌표값인 X축과 Y축의 좌표와, 수직방향으로 이동되는 스핀들의 좌표값인 Z축의 좌표를 별도의 측정기를 사용하거나 축방향에 맞도록 측정기를 재셋팅하는 셋팅작업 상의 불편함이 따를 뿐만 아니라 그에 소요되는 셋팅시간이 길어 좌표셋팅 및 절삭가공 상의 불편함을 초래하는 것이다.

한국 공개특허공보(특1998-044679호) 1998. 09. 05.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 머시닝센터의 좌표설정시에 3축(X축, Y축, Z축)의 좌표를 단일 측정기 또는 단일 셋팅에 의해 설정하도록 구비되어 좌표셋팅 및 가공상의 편리함을 제공함과 동시에 좌표셋팅 및 가공에 소요되는 시간을 대폭적으로 단축할 수 있으며, 또한 좌표셋팅시에 측정기에 터치되는 시점을 시각화하도록 구비되어 셋팅작업 상의 편리함을 제공할 수 있는 머시닝센터의 좌표측정기를 제공하는 것이다.

본 발명의 특징에 따르면, 좌우 및 전후로 수평이동되는 베드(11)와 이 베드(11)의 상부에서 상하로 수직이동되는 스핀들(12)을 포함하여 이루어진 머시닝센터(10)의 좌표를 측정하도록 된 측정기에 있어서;

상기 스핀들(12)에 착탈 가능하게 구비되되, 내부 일측에 링형태의 접촉돌기(37)가 형성된 본체(31)와;

상기 본체(31)에 구비되어 수치를 표시하도록 된 지시침(41)과 이 지시침(41)을 작동시키도록 탄성작동되는 작동봉(42)을 포함하여 이루어진 다이얼 게이지(40)와;

상기 다이얼 게이지(40)를 작동시키도록 상기 작동봉(42)의 단부에 직접적으로 접촉되도록 상기 작동봉(42)에 일직선상으로 위치되는 단일의 막대형상으로 구비되되, 좌표 측정후에 원상복귀되도록 일측에 수평방향으로 확대 형성되어 상기 본체(31)의 접촉돌기(37)에 접촉되는 플랜지부(52)가 형성되고, 타측에 상기 베드(11)에 접촉되는 터치부(51)가 형성된 스타일러스(50)와;

상기 본체(31)에 결합되어 상기 스타일러스(50)의 단부면을 상기 작동봉(42)의 선단에 접촉된 상태로 탄성 지지하도록 상기 플랜지부(52)에 결합되는 스프링(34)과;

상기 본체(31)에 결합되어 상기 스타일러스(50)가 수직방향으로 누름 작동됨과 동시에 전후 및 좌우로 기울어진 상태에서도 누름 작동이 가능하도록 스타일러스(50)의 길이방향 일측을 지지하는 유니버셜 조인트(35)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 머시닝센터의 좌표측정기가 제공된다.

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본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 본체(31)에는 상기 스타일러스(50)의 터치부(51)가 상기 베드(11)에 접촉되는 시점에서 점등되도록 연결된 램프(60)가 구비되는 것을 특징을 하는 머시닝센터의 좌표측정기가 제공된다.

이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 다이얼 게이지(40)를 작동시키도록 구비된 스타일러스(50)가 유니버셜 조인트(35)에 의해 좌우 및 전후로 기울어진 상태에서도 작동 가능함으로써, 스핀들(12)에 장착된 상태에서 베드(11)의 상면 및 측면을 터치하여 하나의 장치에 의해 머시닝센터(10)의 3축(X축, Y축, Z축)의 좌표을 측정할 수 있으며, 이에 의해 좌표셋팅 및 가공상의 편리함을 제공함과 동시에 좌표셋팅 및 가공에 소요되는 시간을 대폭적으로 단축시킬 수 있는 장점이 있다.

또한 본 발명은 상기 스타일러스(50)의 일단부 측에 수평방향으로 플랜지부(52)가 형성되고, 본체(31)에는 상기 플랜지부(52)의 일면에 접촉되는 접촉돌기(37)가 형성됨으로써, 상기 스타일러스(50)가 스프링(34)에 의해 탄성적으로 정위치로 복귀할 때에 상기 플랜지부(52)가 일정 위치에 고정된 접촉돌기(37)에 접촉됨으로 인해 상기 스타일러스(50)의 복귀위치를 정확하게 맞출 수 있는 장점이 있다.

또한 본 발명은 상기 스타일러스(50)의 터치부(51)가 베드(11)의 일면에 접촉될 때에 이를 감지하여 점등되는 램프(60)가 구비됨으로써, 마이크로 또는 나노단위로 셋팅되는 미세한 동작의 스타일러스(50)의 터치시점을 시각적으로 표시하여 조작상의 편리함을 제공할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 설치상태를 도시한 사시도
도 2는 본 발명의 일실시예를 도시한 사시도
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 단면도
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 작동 상태도

상술한 본 발명의 목적, 특징들 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하, 첨부된 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 4는 본 발명의 일실시예를 도시한 것이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명은 좌우 및 전후로 수평이동되는 베드(11)와 이 베드(11)의 상부에서 상하로 수직이동되는 스핀들(12)을 포함하여 이루어진 머시닝센터(10)의 좌표를 측정하도록 된 것으로, 통상적으로 머시닝센터(10)에서의 좌표는 공작물이 고정되는 베드(11)가 좌우로 수평이동되는 X축과, 상기 베드(11)가 전후로 수평이동되는 Y축 및 공구가 장착되는 스핀들(12)이 상하로 수직이동되는 Z축으로 이루어지는데, 공작물의 절삭가공 전에 3축(X축, Y축, Z축)의 좌표를 셋팅하여 머시닝센터(10)가 자동적으로 수치를 제어하여 절삭가공이 이루어지도록 프로그램밍하게 된다.

이러한 본 발명의 세부적인 구성 및 작동을 도 2와 도 3을 더하여 설명하면 다음과 같다. 본 발명은 상기 스핀들(12)에 착탈 가능하도록 일단부에 결합축(32)이 형성된 본체(31)가 구비되고, 이 본체(31)에는 전면으로 수치를 표시하도록 된 지시침(41)이 노출되도록 된 다이얼 게이지(40)가 구비되어 있다. 이 다이얼 게이지(40)는 상기 지시침(41)을 작동시키도록 된 작동봉(42)이 구비되는데, 이 작동봉(42)은 외력에 의해 선단부를 누름에 따라 상기 지시침(41)이 회전되면서 수치를 표시하고, 외력이 해소된 상태에서는 탄성적으로 정위치되어 상기 지시침(41)이 원점 복귀하도록 된 통상적인 것이다.

상기 본체(31)에는 상기 다이얼 게이지(40)를 작동시키도록 된 스타일러스(50)가 구비되는데, 상기 스타일러스(50)는 일정 길이로 된 막대형상으로 구비되어 일단이 상기 작동봉(42)의 선단에 접촉되고, 타단이 상기 본체(31)의 외부로 노출되도록 연장 형성된 것으로, 상기 스타일러스(50)의 타단에는 상기 베드(11)에 용이하게 접촉되도록 넓게 형성된 터치부(51)가 형성되어 있다.

또한 상기 본체(31)의 내부에는 상기 스타일러스(50)와 작동봉(42)이 접촉된 상태로 누름 작동이 가능하도록 공간부(33)가 형성되고, 이 공간부(33)에는 상기 스타일러스(50)의 단부면을 상기 작동봉(42)의 선단에 접촉된 상태로 탄성 지지하도록 결합된 스프링(34)이 내장되어 있으며, 또한 상기 본체(31)에는 상기 스타일러스(50)의 길이방향 일측을 지지하는 유니버셜 조인트(35)가 내장되는데, 이 유니버셜 조인트(35)는 상기 스타일러스(50)가 수직방향으로 누름 작동 가능함과 동시에 좌우 및 전후로 기울어진 상태에서도 누름 작동이 가능하도록 스타일러스(50)의 하단부 측에 위치되어 있다.

이러한 유니버셜 조인트(35)에 의하면 상기 스타일러스(50)는 하단부 측이 지지된 상태로 상기 터치부(51)가 사방으로 일정 각도 기울어진 상태에서도 누름 작동이 가능하게 되며, 이를 위해 상기 작동봉(42)의 선단부는 소정의 곡률을 갖는 원호형상으로 만곡 형성되고, 상기 스타일러스(50)의 일단부는 상기 작동봉(42)에 비해 상대적으로 넓은 단면적으로 형성되어 있으며, 상기 본체(31)에는 상기 스타일러스(50)가 좌우 및 전후로 기울어진 상태에서 간섭되지 않도록 상기 스타일러스(50)의 직경에 비해 상대적으로 큰 직경을 갖는 관통공(36)이 형성되어 있다.

또한 상기 스타일러스(50)의 일단부 측에는 수평방향으로 확대된 플랜지부(52)가 형성되고, 상기 본체(31)에는 상기 플랜지부(52)의 일면에 접촉 가능한 링형태의 접촉돌기(37)가 형성되어 있는데, 이 접촉돌기(37)는 상기 스타일러스(50)가 누름 작동 후에 원상복귀할 때에 상기 플랜지부(52)의 일면이 접촉됨으로 인해 그 원상복귀 위치를 정확하게 맞추도록 된 것이며, 상기 플랜지부(52)와 접촉돌기(37)는 수평면을 정밀하게 가공하여 그 정밀도를 높이도록 구비됨은 당연한 것이다.

또한 상기 본체(31)에는 상기 스타일러스(50)의 터치부(51)가 상기 베드(11)에 접촉되는 시점에서 점등되는 램프(60)가 구비될 수 있는 것으로, 이 램프(60)는 상기 본체(31)나 머시닝센터(10)에 구비되는 감지센서(61)에 의해 상기 터치부(51)가 베드(11)에 접촉됨을 감지하여 이 감지센서(61)의 신호에 따라 상기 램프(60)가 점등되도록 연결될 수 있으며, 이러한 램프(60)는 좌표셋팅시에 스타일러스(50)의 터치부(51)가 베드(11)에 접촉됨을 시각적으로 명확하게 표시하여 셋팅작업 상의 편리함을 제공할 수 있는 것으로, 이는 통상적으로 머시닝센터(10)는 마이크로 또는 나노단위로 이동 가능하게 구비되어 미세한 좌표값을 셋팅해야 하므로 좌표세팅시에 스타일러스(50)의 터치부(51)가 베드(11)에 접촉됨을 육안으로 식별하기에 어려움이 따르기 때문이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명은 머시닝센터(10)의 좌표를 측정하기 위해 상기 스핀들(12)에 착탈 가능하게 결합되는 본체(31)에 수치를 표시하도록 된 다이얼 게이지(40)가 구비되고, 이 다이얼 게이지(40)는 상기 본체(31)의 하단으로 돌출되어 상기 베드(11)에 접촉 가능한 스타일러스(50)에 의해 작동되도록 구비되는데, 상기 스타일러스(50)는 상기 스핀들(12)이 하강하여 그 선단면이 수직방향으로 상기 베드(11)의 상면에 접촉되어 Z축값을 측정하게 되고(도 4의 (a)), 상기 베드(11)를 좌우로 수평이동하여 상기 스타일러스(50)의 선단이 상기 베드(11)의 좌측면 또는 우측면에 접촉되어 X축값을 측정하게 되며(도 4의 (b)), 상기 베드(11)를 전후로 수평이동하여 상기 스타일러스(50)의 선단이 상기 베드(11)의 전측면 또는 후측면에 접촉되어 Y축값을 측정하게 된다(도 4의 (c)).

이러한 본 발명은 하나의 장치에 의해 3축의 측정이 가능한 것으로, 이를 위해 상기 스타일러스(50)는 수직방향으로 누름 작동됨과 동시에 좌우 및 전후로 기울어진 상태에서 상기 다이얼 게이지(40)를 작동 가능하도록 누름 작동되도록 구비된 것이다. 또한 설명되지 않은 부호는 본체(31) 상에 상기 관통공(36)과 접촉돌기(37)가 형성된 각각 형성된 결합구를 견고하게 결합하기 위한 패킹부재(38)을 나타낸 것이다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

Claims

좌우 및 전후로 수평이동되는 베드(11)와 이 베드(11)의 상부에서 상하로 수직이동되는 스핀들(12)을 포함하여 이루어진 머시닝센터(10)의 좌표를 측정하도록 된 측정기에 있어서;
상기 스핀들(12)에 착탈 가능하게 구비되되, 내부 일측에 링형태의 접촉돌기(37)가 형성된 본체(31)와;
상기 본체(31)에 구비되어 수치를 표시하도록 된 지시침(41)과 이 지시침(41)을 작동시키도록 탄성작동되는 작동봉(42)을 포함하여 이루어진 다이얼 게이지(40)와;
상기 다이얼 게이지(40)를 작동시키도록 상기 작동봉(42)의 단부에 직접적으로 접촉되도록 상기 작동봉(42)에 일직선상으로 위치되는 단일의 막대형상으로 구비되되, 좌표 측정후에 원상복귀되도록 일측에 수평방향으로 확대 형성되어 상기 본체(31)의 접촉돌기(37)에 접촉되는 플랜지부(52)가 형성되고, 타측에 상기 베드(11)에 접촉되는 터치부(51)가 형성된 스타일러스(50)와;
상기 본체(31)에 결합되어 상기 스타일러스(50)의 단부면을 상기 작동봉(42)의 선단에 접촉된 상태로 탄성 지지하도록 상기 플랜지부(52)에 결합되는 스프링(34)과;
상기 본체(31)에 결합되어 상기 스타일러스(50)가 수직방향으로 누름 작동됨과 동시에 전후 및 좌우로 기울어진 상태에서도 누름 작동이 가능하도록 스타일러스(50)의 길이방향 일측을 지지하는 유니버셜 조인트(35)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 머시닝센터의 좌표측정기.
삭제
제1항에 있어서, 상기 본체(31)에는 상기 스타일러스(50)의 터치부(51)가 상기 베드(11)에 접촉되는 시점에서 점등되도록 연결된 램프(60)가 구비되는 것을 특징을 하는 머시닝센터의 좌표측정기.