KR101295105B1

KR101295105B1 - 크랭크샤프트 밀러

Info

Publication number: KR101295105B1
Application number: KR1020137005872A
Authority: KR
Inventors: 다케시 스즈키; 후미아키 우라
Original assignee: 코마츠 엔티씨 가부시끼가이샤
Priority date: 2010-10-12
Filing date: 2011-09-29
Publication date: 2013-08-09
Also published as: DE112011103440B4; WO2012049976A1; CN103153510B; JP5237345B2; DE112011103440T5; CN103153510A; KR20130029822A; JP2012081550A

Abstract

2개의 공작물 레스트, 또는 공작물 레스트와 가공부를 근접 가능하게 한다. 이 크랭크샤프트 밀러는, 한 쌍의 공작물 헤드(3a, 3b)와, 한 쌍의 스윙 헤드(12a, 12b)와 한 쌍의 공작물 레스트(13a, 13b)를 구비하고 있다. 각 공작물 레스트(13a, 13b)는, 대응하는 스윙 헤드(12a, 12b)와 함께 이동하는 본체 프레임(24)과 한 쌍의 클램퍼(25)와 클램퍼 이동 기구(26)를 가지고 있다. 한 쌍의 클램퍼(25)는, 본체 프레임(24)의 스윙 헤드(12a, 12b)와는 반대측의 측면에 설치되고, 일단이 본체 프레임(24)에 회동 가능하게 지지되고 타단이 개폐 가능하다. 클램퍼 이동 기구(26)는, 한 쌍의 클램퍼(25)보다 스윙 헤드(12a, 12b) 측에 배치되고, 한 쌍의 클램퍼(25)를 본체 프레임(24)에 대하여 주축을 따라 이동시킨다.

Description

크랭크샤프트 밀러{CRANKSHAFT MILLING MACHINE}

본 발명은, 크랭크샤프트 밀러, 특히, 가공되는 공작물을 파지하기 위한 적어도 1개의 공작물 레스트를 가지는 크랭크샤프트 밀러에 관한 것이다.

크랭크샤프트의 메인 저널 및 핀 저널을 절삭 가공하는 장치로서, 크랭크샤프트 밀러가 제공되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 1). 이 크랭크샤프트 밀러는, 베드 상에 설치된 한 쌍의 공작물 헤드와, 양 공작물 헤드 사이에 배치된 한 쌍의 커터와 각 커터에 대응하여 설치되어 가공중의 공작물을 파지하는 공작물 레스트를 가지고 있다. 그리고, 이들의 공작물 헤드, 커터 및 공작물 레스트는 주축에 따른 방향(베드의 길이 방향)으로 이동이 가능하다.

여기서, 1조의 커터 및 공작물 레스트는 1개의 새들 상에 고정되어 있고, 새들은 베이스 상에서 이동 가능하다. 즉, 커터 및 공작물 레스트는, 새들의 이동에 따라 베이스 위를 주축을 따라 이동할 수 있도록 되어 있다.

특허 문헌 1에 나타낸 크랭크샤프트 밀러에서, 커터 및 공작물 레스트는, 새들에 함께 지지되어, 서로의 위치 관계가 고정되어 있다. 이와 같이, 커터와 공작물 레스트의 상대 위치가 고정되어 있는 경우, 가공상의 제약이 있다.

그래서, 이와 같은 가공상의 제약을 없애기 위해, 커터와 공작물 레스트와의 사이의 거리를 변경하는 것이 가능하도록 한 크랭크샤프트 밀러가 특허 문헌 2에 나타나 있다. 이 특허 문헌 2에 나타낸 크랭크샤프트 밀러에서는, 커터와 공작물 레스트가 각각 별개의 슬라이더에 장착되어 있고, 각 슬라이더를 별개의 구동 수단에 의해 이동시킴으로써, 커터와 공작물 레스트의 사이의 거리를 변경할 수 있다.

또한 특허 문헌 3에는, 공작물 레스트 전체가 아니고, 한 쌍의 클램퍼만을 이동시키도록 한 크랭크샤프트 밀러가 나타나 있다. 이 크랭크샤프트 밀러의 공작물 레스트는, 본체 프레임과, 한 쌍의 클램퍼와, 클램퍼 이동 기구에 의해 구성되어 있다. 한 쌍의 클램퍼는, 본체 프레임에 개폐 가능하게 지지되고, 또한 클램퍼 이동 기구에 의해, 본체 프레임에 대하여 주축을 따라 이동 가능하게 되어 있다.

[특허 문헌 1] 일본공개특허 1994―320319호 공보

[특허 문헌 2] 일본공개특허 1998-71518호 공보

[특허 문헌 3] 일본공개특허 제2005-219131호 공보

상기 특허 문헌 3에 나타낸 크랭크샤프트 밀러에서는, 공작물 레스트 전체는 아니고 클램퍼(clamper)만을 이동시킴으로써, 커터와 공작물 레스트 사이의 거리를 용이하게 변경할 수 있다.

여기서, 특허 문헌 3에 있어서, 클램퍼 이동 기구(機構)는, 공작물 레스트의 주면(主面)으로서 다른 쪽의 공작물 레스트에 대향하는 측에 배치되어 있다. 그리고, 이 기구는, 본체 프레임으로부터 다른 쪽의 공작물 레스트 측으로 돌출하도록 설치되어 있다.

이와 같이, 특허 문헌 3의 크랭크샤프트 밀러에서는, 한쪽의 공작물 레스트의 클램퍼 이동 기구가 다른 쪽의 공작물 레스트 측으로 돌출되어 형성되어 있으므로, 클램퍼 이동 기구의 돌출부와 공작물 레스트의 간섭을 피하기 위해, 한 쌍의 공작물 레스트끼리를 근접할 수 없다. 그러므로, 가공 부위에 따라서는, 한쪽의 공작물 레스트로 밖에 공작물을 협지할 수 없고, 가공중에 공작물의 자세가 안정되지 않는 경우가 있다.

또한, 한쪽 밖에 공작물 레스트가 설치되어 있지 않은 크랭크샤프트 밀러에 특허 문헌 3의 구성을 적용한 경우, 돌출하는 클램프 이동 기구를 위해, 공작물 레스트에 대하여 다른 쪽의 커터를 근접할 수 없다. 그러므로, 가공 공정이 증가하는 등의 문제가 있다.

본 발명의 과제는, 클램퍼만을 이동 가능하게 한 공작물 레스트를 가지는 크랭크샤프트 밀러에 있어서, 한쪽의 공작물 레스트에 대하여, 다른 쪽의 공작물 레스트 또는 다른 쪽의 커터를 포함하는 가공부를 근접하는 것이 가능하도록 하는 것에 있다.

제1 발명에 관한 크랭크샤프트 밀러는, 제1 공작물 지지부 및 제2 공작물 지지부와, 제1 가공부와, 제1 공작물 레스트를 구비하고 있다. 제1 공작물 지지부 및 제2 공작물 지지부는 주축에 따른 공작물의 길이 방향의 양 단부(端部)를 지지한다. 제1 가공부는, 2개의 공작물 지지부의 사이에 주축을 따라 이동 가능하게 배치되고, 공작물을 가공한다. 제1 공작물 레스트는, 제1 가공부를 사이에 두고 제1 공작물 지지부와는 반대측에 배치되고, 공작물을 협지한다. 그리고, 제1 공작물 레스트는, 제1 가공부와 함께 이동하는 본체 프레임과, 한 쌍의 클램퍼와, 제1 클램퍼 이동 기구를 가지고 있다. 한 쌍의 클램퍼는, 각각 본체 프레임의 제1 가공부와는 반대측의 측면에 설치되고, 일단이 본체 프레임에 회동 가능하게 또한 주축(主軸)을 따라 이동 가능하게 지지되고 타단이 개폐 가능하다. 제1 클램퍼 이동 기구는, 한 쌍의 클램퍼보다 제1 가공부 측에 배치되고, 한 쌍의 클램퍼를 본체 프레임에 대하여 주축을 따라 이동시킨다.

이 장치에서는, 공작물의 양 단부가 제1 공작물 지지부 및 제2 공작물 지지부에 의해 지지된다. 양 공작물 지지부에 의해 지지된 공작물은, 제1 공작물 레스트의 한 쌍의 클램퍼에 의해 협지되고, 제1 가공부에 의해 가공된다. 그리고, 공작물을 협지하는 위치를 변경하고자 하는 경우에는, 제1 클램퍼 이동 기구에 의해 한 쌍의 클램퍼를 주축을 따라 이동시킨다. 이 때, 제1 공작물 레스트의 본체 프레임에 대하여 한 쌍의 클램퍼가 이동한다. 즉, 한 쌍의 클램퍼만이 이동한다.

여기서, 제1 클램퍼 이동 기구는, 한 쌍의 클램퍼보다 제1 가공부 측에 배치되어 있다. 즉, 제1 클램퍼 이동 기구는, 클램퍼보다 다른 쪽으로 돌출되어 있지 않다. 그러므로, 제1 클램퍼 이동 기구가 다른 쪽의 가공부나 공작물 레스트에 간섭하는 우려가 없고, 제1 공작물 레스트를, 종래와 비교하여 다른 쪽의 가공부나 공작물 레스트에 의해 근접할 수 있다. 따라서, 공작물을 견고하게 유지할 수 있고, 또한 가공상의 제약이 적어진다.

제2 발명에 관한 크랭크샤프트 밀러는, 제1 발명의 크랭크샤프트 밀러에 있어서, 제1 클램퍼 이동 기구는, 본체 프레임으로부터 제1 가공부 측으로 돌출하는 돌출부를 가지고 있고, 제1 가공부는, 공작물이 내부를 관통하는 커터 드럼을 가지고, 주축과 평행한 요동축의 주위에 요동 가능하고, 또한 요동축과 직교하는 방향으로 이동 가능하다. 그리고, 제1 클램퍼 이동 기구의 돌출부는 제1 가공부의 이동 영역 밖에 배치되어 있다.

여기서, 크랭크샤프트 밀러에서는, 제1 가공부가 요동하면서 이동한다. 즉, 제1 가공부는 소정 범위의 이동 영역을 가지고 있다. 따라서, 제1 클램퍼 이동 기구가 제1 가공부 측으로 돌출되어 있으면, 이 돌출부가 이동하는 제1 가공부와 간섭할 우려가 있다.

여기서 제2 발명에서는, 제1 클램퍼 이동 기구의 돌출부는, 제1 가공부의 이동 영역의 밖에 배치되어 있다. 그러므로, 제1 클램퍼 이동 기구와 제1 가공부와의 간섭을 피할 수 있다.

제3 발명에 관한 크랭크샤프트 밀러는, 제2 발명의 크랭크샤프트 밀러에 있어서, 제1 클램퍼 이동 기구는, 본체 프레임에 대하여 주축을 따라 이동 가능하게 지지된 가동 블록과, 가동 블록의 이동을 안내하는 안내부와, 가동 블록을 이동시키는 구동부를 가지고 있다. 또한, 한 쌍의 클램퍼는 가동 블록에 지지되어 있다.

여기서는, 한 쌍의 클램퍼는 가동 블록에 지지되어 있고, 가동 블록은 안내부에 안내되어 이동한다. 그러므로, 한 쌍의 클램퍼는 안정적으로 원활하게 주축을 따라 이동한다.

제4 발명에 관한 크랭크샤프트 밀러는, 제3 발명의 크랭크샤프트 밀러에 있어서, 안내부는, 한 쌍의 클램퍼의 회동 지지부를 사이에 두고 상하로 배치된 제1 안내 유닛 및 제2 안내 유닛과, 제1 안내 유닛과 제2 안내 유닛의 사이에서 회동 지지부의 측방에 배치된 제3 안내 유닛을 가지고 있다.

여기서는, 가동 블록은, 상하 및 그 사이의 측방의 3개소에 설치된 안내 유닛에 의해 안내된다. 그러므로, 이동이 보다 원활하게 된다.

제5 발명에 관한 크랭크샤프트 밀러는, 제4 발명의 크랭크샤프트 밀러에 있어서, 제1 클램퍼 이동 기구의 구동부는, 가동 블록의 일부에 선단이 고정된 1개의 피스톤과, 1개의 피스톤을 구동시키기 위한 실린더를 가진다.

가동 블록은, 전술한 바와 같이, 3개소의 안내 유닛에 안내되어 이동한다. 여기서, 각 안내 유닛에 구동부를 설치하는 것도 생각된다. 그러나, 복수의 구동부를 설치한 경우에는, 이들을 동기시켜 작용하게 할 필요가 있다. 그리고, 동기가 취해질 수 없는 경우에는, 순조로운 이동을 할 수 없다.

그러나, 본 발명에서는, 가동 블록은, 1개의 피스톤에 의해 구동되므로, 동기 제어가 불필요하며, 간단하고도 원활하게 클램퍼를 이동시킬 수 있다.

제6 발명에 관한 크랭크샤프트 밀러는, 제1 발명의 크랭크샤프트 밀러에 있어서, 제2 가공부와, 제2 공작물 레스트를 더 구비하고 있다. 제2 가공부는, 2개의 공작물 지지부의 사이에 있어서 제1 가공부에 대향하여 배치되고, 또한 주축을 따라 이동 가능하며, 공작물을 가공한다. 제2 공작물 레스트는, 제2 가공부를 사이에 두고 제2 공작물 지지부와는 반대측에 배치되고, 공작물을 협지한다. 또한, 제2 공작물 레스트는, 제2 가공부와 함께 이동하는 본체 프레임과, 한 쌍의 클램퍼와, 제2 클램퍼 이동 기구를 가진다. 한 쌍의 클램퍼는, 각각 본체 프레임의 제2 가공부와는 반대측의 측면에 설치되고, 일단이 본체 프레임에 회동 가능하게 또한 주축(主軸)을 따라 이동 가능하게 지지되고 타단이 개폐 가능하다. 제2 클램퍼 이동 기구는, 한 쌍의 클램퍼보다 제2 가공부 측에 배치되고, 한 쌍의 클램퍼를 본체 프레임에 대하여 주축을 따라 이동시킨다.

여기서는, 제1 가공부 및 제1 공작물 레스트에 더하여, 제2 가공부 및 제2 공작물 레스트가 설치되어 있다. 그리고, 제2 가공부 및 제2 공작물 레스트에 대해서도, 제1 발명과 마찬가지의 구성을 가지고 있다. 따라서, 전술한 바와 마찬가지로, 제1 클램퍼 이동 기구 및 제2 클램퍼 이동 기구가 다른 쪽의 공작물 레스트에 간섭할 우려가 없고, 제1 공작물 레스트 및 제2 공작물 레스트를, 종래와 비교하여 다른 쪽의 공작물 레스트에 의해 근접할 수 있다. 따라서, 공작물을 견고하게 유지할 수 있다.

제7 발명에 관한 크랭크샤프트 밀러는, 제6 발명의 크랭크샤프트 밀러에 있어서, 제2 클램퍼 이동 기구는, 본체 프레임으로부터 제1 가공부 측으로 돌출하는 돌출부를 가지고 있고, 제2 가공부는, 공작물이 내부를 관통하는 커터 드럼을 가지고, 주축과 평행한 요동축의 주위에 요동 가능하고, 또한 요동축과 직교하는 방향으로 이동 가능하다. 그리고, 제2 클램퍼 이동 기구의 돌출부는 제2 가공부의 이동 영역 밖에 배치되어 있다.

이 제7 발명에서는, 제2 발명과 마찬가지로, 제1 클램퍼 이동 기구 및 제2 클램퍼 이동 기구의 돌출부가 가공부의 이동 영역의 밖에 배치되어 있으므로, 양자의 간섭을 피할 수 있다.

이상과 같이 본 발명에서는, 한쪽의 공작물 레스트에 대하여, 다른 쪽의 공작물 레스트 또는 다른 쪽의 커터를 포함하는 가공부를 근접할 수 있다. 그러므로, 가공상의 제약이 적게 되어, 효율적으로 공작물을 가공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 의한 크랭크샤프트 밀러의 외관 사시도이다.
도 2는 한쪽의 공작물 레스트를 다른 쪽의 공작물 레스트 측으로부터 본 외관도이다.
도 3은 도 2의 III-III선 단면 부분도이다.
도 4는 도 2의 확대 부분도이다.
도 5는 공작물 레스트의 사시 부분도이다.
도 6은 도 2의 VI-VI선 단면 부분도이다.
도 7은 스윙 헤드의 이동 범위와 클램퍼 이동 기구의 돌출부와의 위치 관계를 나타낸 도면이다.

[전체 구성]

도 1은, 본 발명의 일 실시형태에 의한 크랭크샤프트 밀러의 외관 사시도이다. 이 크랭크샤프트 밀러(1)는, 베드(2)와, 베드(2) 상에 서로 대향하도록 배치된 제1 공작물 헤드(3a) 및 제2 공작물 헤드(3b)(공작물 지지부)와, 이들의 공작물 헤드(3a, 3b) 사이에 배치된 제1 가공 유닛(4a) 및 제2 가공 유닛(4b)을 구비하고 있다.

[공작물 헤드]

제1 공작물 헤드(3a) 및 제2 공작물 헤드(3b)는, 공작물로서의 크랭크샤프트의 양단(兩端)을 지지하는 것이다. 각 공작물 헤드(3a, 3b)의 각각의 단면(대향면)에는, 크랭크샤프트를 클램프하는 척(chuck)(도시하지 않음)이 설치되어 있다.

그리고, 한쪽의 공작물 헤드(3a)에 척을 설치하고, 다른 쪽의 공작물 헤드(3b)에 크랭크샤프트 단면의 센터홀을 지지하는 테일 스톡(tail stock)을 설치해도 된다.

[가공 유닛]

제1 가공 유닛(4a) 및 제2 가공 유닛(4b)의 각각은, 새들(10a, 10b)과 이 새들(10a, 10b) 상에 설치된 슬라이드(11a, 11b)를 구비하고 있다. 또한, 제1 가공 유닛(4a) 및 제2 가공 유닛(4b)의 각각은, 슬라이드(11a, 11b)에 설치된 제1 스윙 헤드 및 제2 스윙 헤드(가공부)(12a, 12b)와, 제1 공작물 레스트(13a) 및 제2 공작물 레스트(13b)를 가지고 있다.

＜새들(saddle)＞

2개의 새들(10a, 10b)은 동일한 구성이며, 각 새들(10a, 10b)은, Z축 이송 기구에 의해, 베드(2)의 길이 방향(주축에 따른 방향=Z축 방향)으로 이동 가능하다. Z축 이송 기구는, 주지의 기구로서, 새들(10a, 10b)에 고정된 너트 부재와, Z축을 따라 연장되고 너트 부재가 나사결합하는 볼 나사축과, 이 볼 나사축에 연결된 Z축 이송 모터를 가지고 있다. 그리고, Z축 이송 모터에 의해 볼 나사축을 정역 회전시킴으로써, 새들(10a, 10b)을 Z축 방향으로 이동시킬 수 있다.

＜슬라이드＞

2개의 슬라이드(11a, 11b)는 동일한 구성이며, 각 슬라이드(11a, 11b)는, Y축 이송 기구에 의해, Z축과 직교하는 Y축 방향(베드(2)의 안길이 방향)으로 이동 가능하다. 이들의 슬라이드(11a, 11b)는, Y축을 따라 연장되는 세로 방향의 지지벽(111)을 가지고 있다. 지지벽(111)의 일단부에는 요동축(15)이 설치되고, 또한 지지벽(111)의 타단부에는 연직 방향으로 연장되는 각통(角筒)형의 케이스(112)가 설치되어 있다. Y축 이송 기구는, 주지의 기구로서, 슬라이드(11a, 11b)에 고정된 너트 부재와, Y축을 따라 연장되고 너트 부재가 나사결합하는 볼 나사축과, 이 볼 나사축이 연결된 Y축 이송 모터를 가지고 있다. 그리고, Y축 이송 모터에 의해 볼 나사축을 정역 회전시킴으로써, 슬라이드(11a, 11b)를 Y축 방향으로 이동시킬 수 있다.

＜스윙 헤드(가공부)＞

제1 스윙 헤드(12a) 및 제2 스윙 헤드(12b)는, 동일한 구성이며, 각각 대응하는 슬라이드(11a, 11b)에 장착되어 있다. 각 스윙 헤드(12a, 12b)는, 일단부가 요동축(15)에 지지되고, 또한 타단부가 케이스(112) 내의 가이드 부재(16)에 대하여 Y축 방향으로 슬라이드 이동 가능하게 지지되어 있다.

가이드 부재(16)는 케이스(112) 내에서 상하 이동 가능하다. 구체적으로는, 가이드 부재(16)에는 너트 부재(17)가 고정되어 있다. 그리고, 너트 부재(17)는, 케이스(112) 내에 상하 방향으로 설치되어 있는 X축을 따라 연장되는 볼 나사축(18)에 나사 결합되어 있다. 볼 나사축(18)은, 케이스(112)의 Z축 방향의 측면에 장착된 X축 스윙 모터(AC 서보 모터)(19)에 연결되어 있다.

이상과 같은 구성에 의해, X축 스윙 모터(19)에 의해 볼 나사축(18)이 정역 회전되고, 이것에 의해, 각 스윙 헤드(12a, 12b)는 요동축(15)을 중심으로 상하 방향(X 축 방향)으로 요동되도록 되어 있다.

각 스윙 헤드(12a, 12b)의 내부에는, 커터 드럼(20)이 회전 가능하게 지지되어 있다. 커터 드럼(20)의 가공 스테이지 측에는 개구부가 형성되어 있고, 이 개구부에 커터(도시하지 않음)가 장착되어 있다. 커터 드럼(20)은 커터 드럼 모터(21)에 의해 회전된다.

＜공작물 레스트(work rest)＞

제1 공작물 레스트(13a) 및 제2 공작물 레스트(13b)는, 예를 들면, 크랭크샤프트의 핀 저널(pin journal)을 가공할 때, 그 가공부에 인접하는 메인 저널(main journal)을 클램핑(clamping)하여, 가공 중에 크랭크샤프트가 흔들리지 않도록 지지하기 위한 것이다. 이들의 공작물 레스트(13a, 13b)는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 제1 가공 유닛(4a) 및 제2 가공 유닛(4b)의 새들(10a, 10b)에 있어서, 대응하는 제1 스윙 헤드(12a) 및 제2 스윙 헤드(12b)의 상대 위치를 일정하게 유지한 상태로 배치되어 있다. 그러므로, 각 새들(10a, 10b)의 이동에 따라, 한쪽의 스윙 헤드(12a) 및 공작물 레스트(13a)가 함께, 또는 다른 쪽의 스윙 헤드(12b) 및 공작물 레스트(13b)가 함께 이동하게 되어 있다.

제1 공작물 레스트(13a) 및 제2 공작물 레스트(13b)는 동일한 구성이므로, 제1 공작물 레스트(13a)에 대하여, 도 2~도 5를 참조하여 설명한다. 그리고, 도 2는 제1 공작물 레스트(13a)를 제2 공작물 레스트(13b) 측으로부터 본 도면이며, 도 3은 도 2의 III-III선 단면 부분도, 도 4는 도 2의 확대 부분도, 도 5는 제1 공작물 레스트(13a)를 도 2와는 반대측로부터 본 사시 부분도이다.

제1 공작물 레스트(13a)는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 본체 프레임(24)과, 한 쌍의 클램퍼(25)와, 클램퍼 이동 기구(26)와, 클램퍼 록 기구(27)를 가지고 있다.

- 본체 프레임 -

본체 프레임(24)은, 주축에 따른 방향에서 볼 때 대략 직사각형으로 형성되어 있다. 이 본체 프레임(24)은 새들(10a)에 고정되어 있고, Z축 이송 기구에 의해 새들(10a)과 함께 주축에 따른 Z축 방향으로 이동 가능하다.

본체 프레임(24)의 중앙부에는 원형의 개구부(24a)가 설치되고, 이 개구부(24a)를 크랭크샤프트가 통과 가능하다. 또한, 본체 프레임(24)의 측부에는, 외측을 향해 개방하는 절결부(切缺部)(24b)가 형성되어 있다.

- 클램퍼 -

한 쌍의 클램퍼(25)는, 본체 프레임(24)을 사이에 두고 제1 스윙 헤드(12a)와는 반대측에 배치되고, 본체 프레임(24)의 절결부(24b)에 설치된 가동 블록(30)에 개폐 가능하게 지지되어 있다. 가동 블록(30)에는 한 쌍의 지지축(31)이 설치되고, 이들의 지지축(31)에 한 쌍의 클램퍼(25)의 일단측이 회동 가능하게 지지되고, 타단측이 개폐 가능하게 되어 있다. 도 2에서는, 폐쇄 상태의 클램퍼(25)를 실선으로 나타내고, 열린 상태의 클램퍼(25)를 2점쇄선으로 나타내고 있다. 각각의 클램퍼(25)의 다른 쪽의 클램퍼에 대향하는 면의 중앙부에는, 반원형의 절결ㅂ부(25a)가 형성되어 있다. 이 절결부(25a)에, 공작물을 지지하는 레스트 패드(25b)가 설치되어 있다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 각 클램퍼(25)의 회동부의 각각에는, 지지축(31)을 중심으로 회전하는 기어(32)가 고정되어 있다. 각 클램퍼(25)에 고정된 기어(32)는 서로 치합되어 있다. 또한, 도 4에 나타낸 바와 같이, 한쪽(위쪽)의 클램퍼(25)에는, 회동부의 더 외측으로 연장되는 연장부(25b)가 형성되어 있다. 이 연장부(25b)에, 개폐용 유압 실린더(33)의 피스톤 로드가 연결 부재(33a)를 통하여 연결되어 있다. 그리고, 연장부(25b)와 연결 부재(33a)와의 사이에는 부싱(bushing)(도시하지 않음)이 설치되어 있다. 개폐용 유압 실린더(33)는, 상단부가 본체 프레임(24)에 장착되어 있다.

이상과 같은 구성에 의해, 개폐용 유압 실린더(33)의 피스톤 로드가 신축하면, 위쪽의 클램퍼(25)가 개폐하고, 또한 한 쌍의 기어(32)에 의해 아래쪽의 클램퍼(25)도 위쪽 클램퍼(25)와 동기(同期)하여 개폐하게 된다. 그리고, 개폐용 유압 실린더(33)는 본체 프레임(24)에 고정되고, 이 개폐용 유압 실린더(33)의 피스톤 로드가 장착된 클램퍼(25)는, 후술하는 바와 같이, Z축 방향으로 약 20mm 정도 이동한다. 그래서, 전술한 바와 같이, 피스톤 로드가 연결된 연결 부재(33a)와 클램퍼(25)의 연장부(25b) 사이에는 부싱이 형성되어 있고, 부싱의 탄성 변형에 의해 클램퍼(25)의 이동을 흡수하도록 하고 있다.

- 클램퍼 이동 기구 -

클램퍼 이동 기구(26)는, 본체 프레임(24)에 대하여 한 쌍의 클램퍼(25)를 Z축 방향으로 이동시키기 위한 기구이며, 전술한 가동 블록(30)과, 안내부(35)와 이동용 유압 실린더(36)를 가지고 있다. 그리고, 도 6은 도 2의 VI-VI선 단면 부분도이다.

도 4 및 도 5 등에 나타낸 바와 같이, 가동 블록(30)은, 직사각형으로 형성되어 있고, 절결부(24b) 내에 있어서, 상하로 간극을 두고, 또한 Z축 방향으로 이동 가능하게 배치되어 있다.

안내부(35)는, 가동 블록(30)의 이동을 안내하는 것이며, 가동 블록(30)의 상하 및 클램퍼(25)의 지지축(31)의 측부 외측으로 설치된 3개의 직선 이동 가이드(38)로 구성되어 있다. 각 직선 이동 가이드(38)는, 블록(38a) 및 레일(38b)로 이루어지고, 블록(38a)이 본체 프레임(24)에 설치되고, 레일(38b)이 가동 블록(30)에 고정되어 있다. 그리고, 측방의 직선 이동 가이드(38)의 블록(38b)은, 본체 프레임(24)에 고정된 장착용 블록(39)에 고정되어 있다.

이동용 유압 실린더(36)는, 아래쪽에 설치된 직선 이동 가이드(38)의 근방에 배치되고, 장착용 블록(39)에 설치되어 있다. 그리고, 도 2의 VI-VI선 단면인 도 6에 나타낸 바와 같이, 이동용 유압 실린더(36)의 피스톤 로드(36a)의 선단이 직선 이동 가이드(38)의 레일(38b)에 고정된 부재(38c)에 연결되어 있다.

이와 같은 구성에 의해, 이동용 유압 실린더(36)의 피스톤 로드(36a)가 신축하면, 가동 블록(30) 및 이에 장착된 한 쌍의 클램퍼(25)가 3개의 직선 이동 가이드(38)에 안내되어 Z축 방향으로 이동한다.

- 클램퍼 록 기구 -

클램퍼 록 기구(27)는, 클램퍼(25)를 폐쇄 상태로 유지하기 위한 기구이며, 한 쌍의 클램퍼(25)의 개방단 측에 설치되어 있다. 이 클램퍼 록 기구(27)는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 한 쌍의 가이드 레일(43)과 클램프 죠(clamp jaw)(44)와, 클램프 실린더(45)를 가지고 있다.

한 쌍의 가이드 레일(43)은 수평 방향으로 연장되는, 상하로 서로 평행하게 설치되어 있다. 클램프 죠(44)는, 한 쌍의 가이드 레일(43)에 안내되어 공작물 중심을 향해 접근·이반(離反)이 자유롭게 이동 가능하다. 클램프 실린더(45)는, 클램프 죠(44)의 중앙부에 형성되는 각(角) 구멍 내에 설치되고, 본체 프레임(24)에 고정되어 있다. 그리고, 클램프 실린더(45)의 피스톤 로드의 선단이 클램프 죠(44)에 장착되어 있다. 또한, 클램프 죠(44)의 클램퍼(25) 측의 단부에는 상하 한 쌍의 다리부(44a)가 형성되고, 각각의 다리부(44a)의 내측에는 압압 패드(46)가 장착되어 있다. 또한, 클램퍼(25)의 개방단 측의 외측에는 클램프 패드(47)가 각각 장착되어 있다.

이와 같은 클램퍼 록 기구(27)에서는, 클램프 실린더(45)의 신축 작동에 의해 클램프 죠(44)가 공작물 중심을 향해 진퇴(進退)된다. 그리고, 폐쇄 상태의 클램퍼(25)의 클램프 패드(47)가 클램프 죠(44)의 압압 패드(46)에 의해 압압됨으로써, 클램퍼(25)가 폐쇄 상태로 유지된다.

[클램퍼 이동 기구와 스윙 헤드의 관계]

제1 공작물 레스트(13a)의 클램퍼 이동 기구(26)는, 도 3 및 도 6으로부터 명백한 바와 같이, 본체 프레임(24)으로부터 제2 공작물 레스트(13b) 측으로 돌출된 부분은 없고, 반대로 본체 프레임(24)으로부터 제1 스윙 헤드(12a) 측으로 돌출된 부분 P(이하, 「돌출부」라고 함)를 가지고 있다. 구체적으로는, 가동 블록(30), 안내 기구(35)의 직선 이동 가이드(38), 피스톤 로드(36a)를 포함하는 이동용 유압 실린더(36), 및 장착 블록(39)은, 클램퍼(25)의 제2 공작물 레스트(13b) 측의 표면 S 보다는 제1 스윙 헤드(12a) 측으로 돌출되어 배치되어 있다. 그리고, 각 부재는, 클램퍼(25)의 제2 공작물 레스트(13b) 측의 표면 S로부터 제2 공작물 레스트(13b) 측으로 돌출되어 있지 않다.

한편, 클램퍼 이동 기구(26)의 돌출부 P는, 도 7에 나타낸 바와 같이, 제1 스윙 헤드(12a)의 이동 영역 M의 밖에 위치하도록 배치되어 있다. 보다 상세하게는, 도 7의 일점쇄선으로 나타내는 영역 M이, 가공 중에 제1 스윙 헤드(12a)가 이동하는 영역이다. 그리고, 직선 이동 가이드(38), 이동용 유압 실린더(36), 및 장착 블록(39)의 돌출부는, 이 이동 영역 M의 밖에 배치되어 있다. 그리고, 도 7은 제1 스윙 헤드(12a)의 가동 범위를 제1 공작물 헤드(3a) 측(제1 공작물 레스트(13a)와는 반대측)으로부터 본 도면이다.

이상, 제1 공작물 레스트(13a)의 클램퍼 이동 기구(26)와 제1 스윙 헤드(12a)의 관계에 대하여 설명하였으나, 제2 공작물 레스트(13b)의 클램퍼 이동 기구(26)와 제2 스윙 헤드(12b)의 관계에 대해서도 마찬가지이다.

[동작]

크랭크샤프트의 가공 동작에 대해서는, 종래의 크랭크샤프트 밀러에서의 가공 동작과 마찬가지이다. 즉, 제1 공작물 레스트(13a) 및 제2 공작물 레스트(13b)에 의한 크랭크샤프트의 클램프 및 언클램프가 제어되고, 또한 제1 스윙 헤드(12a) 및 제2 스윙 헤드(12b)의 가공 위치가 제어되어, 복수의 메인 저널 및 핀 저널이 절삭된다. 그리고, 카운터웨이트(counterweight)의 외주면이 가공되는 경우도 있다. 그리고, 제1 스윙 헤드(12a) 및 제2 스윙 헤드(12b)의 가공 위치는, 새들(10a, 10b)을 Z축 이송 기구에 의해 이동함으로써 제어된다. 그리고, 각 저널은, Y축 이송 기구에 의해 슬라이드(11a, 11b)를 Y축 방향으로 이동시키면서, X축 이송 기구에 의해 제1 스윙 헤드(12a) 및 제2 스윙 헤드(12b)를 요동시켜 가공된다.

이상의 가공에 있어서, 각각의 클램퍼 이동 기구(26)에 의해 한 쌍의 클램퍼(25)를 각 스윙 헤드(12a, 12b)와는 독립적으로 이동시킴으로써, 각종 사양(仕樣)의 크랭크샤프트를 가공하는 것이 가능하게 된다.

[특징]

(1) 각각의 클램퍼 이동 기구(26)는, 다른 쪽의 스윙 헤드(12a, 12b) 측으로 돌출되어 있지 않으므로, 2개의 공작물 레스트(13a, 13b)를 종래와 비교하여 보다 근접시킬 수 있다. 그러므로, 예를 들면, 핀 저널을 가공할 때, 가공되는 핀 저널에 인접하는 2개의 메인 저널을 2개의 공작물 레스트(13a, 13b)로 협지할 수 있고, 크랭크샤프트를 견고하게 유지하여 가공을 행할 수 있다.

(2) 각 공작물 레스트(13a, 13b)의 클램퍼 이동 기구(26)는 대응하는 스윙 헤드(12a, 12b) 측으로 돌출하는 돌출부 P를 가지고 있지만, 이 돌출부 P는, 각 스윙 헤드(12a, 12b)의 이동 영역 M의 범위 밖으로 되도록 배치되어 있다. 그러므로, 각 스윙 헤드(12a, 12b)를, 대응하는 공작물 레스트(13a, 13b)에 대하여 종래 마찬가지로 근접시킬 수 있고, 가공 시에 제약을 받는 일은 없다.

(3) 한 쌍의 클램퍼(25)는 가동 블록(30)에 지지되어 있고, 가동 블록(30)은3개의 직선 이동 가이드(38)에 안내되어 이동한다. 그러므로, 한 쌍의 클램퍼(25)를 Z축 방향으로 원활하게 이동시킬 수 있다.

(4) 가동 블록(30)은, 상하 및 그 사이의 측방의 3개소에 설치된 직선 이동 가이드(38)에 의해 안내된다. 그러므로, 이 가동 블록(30)에 지지된 클램프(25)의 이동이 보다 원활하게 된다.

(5) 가동 블록(30)은 1개의 이동용 유압 실린더(36)에 의해 구동된다. 그러므로, 복수의 유압 실린더로 구동하는 경우와 같은 유압 실린더의 동기 제어가 불필요해지므로, 클램퍼(25)를 간단하고도 원활하게 이동시킬 수 있다.

[다른 실시형태]

본 발명은 이상과 같은 실시형태에 한정되지 않으며, 본 발명의 범위를 일탈하지 않고 각종 변형 또는 수정이 가능하다.

(a) 상기 실시형태에서는, 제1 스윙 헤드 및 제2 스윙 헤드와, 제1 공작물 레스트 및 제2 공작물 레스트가 설치된 크랭크샤프트 밀러에 본 발명을 적용하였으나, 각각 1개의 스윙 헤드 및 공작물 레스트만이 설치되어 있는 크랭크샤프트 밀러에도 마찬가지로 본 발명을 적용할 수 있다.

(b) 클램퍼 이동 기구의 구체적인 구성에 대해서는 상기 실시형태에 한정되지 않고, 클램퍼를 Z축 방향으로 이동시키는 기구이면 어떠한 구성이라도 된다.

[산업상 이용 가능성]

이 크랭크샤프트 밀러는, 한쪽의 공작물 레스트에 대하여, 다른 쪽의 공작물 레스트 또는 다른 쪽의 커터를 포함하는 가공부를 근접할 수 있다. 그러므로, 가공상의 제약이 적게 되어, 효율적으로 공작물을 가공할 수 있다.

1: 크랭크샤프트 밀러(crankshaft miller)
3a, 3b: 제1 공작물 헤드, 제2 공작물 헤드(공작물 지지부)
4a, 4b: 제1 가공 유닛, 제2 가공 유닛
12a, 12b: 제1 스윙 헤드, 제2 스윙 헤드(가공부)
13a, 13b: 제1 공작물 레스트, 제2 공작물 레스트
20: 커터 드럼
24: 본체 프레임
25: 클램퍼
26: 클램퍼 이동 기구
30: 가동 블록
35: 안내부
36: 이동용 유압 실린더
38: 직선 이동 가이드

Claims

주축(主軸)을 따른 공작물의 길이 방향의 양 단부(端部)를 지지하는 제1 공작물 지지부 및 제2 공작물 지지부와,
2개의 상기 공작물 지지부 사이에 상기 주축을 따라 이동 가능하게 배치되고, 상기 공작물을 가공하는 제1 가공부와,
상기 제1 가공부를 사이에 두고 상기 제1 공작물 지지부와는 반대측에 배치되고, 상기 공작물을 협지하기 위한 제1 공작물 레스트(work rest)
를 포함하고,
상기 제1 공작물 레스트는,
상기 제1 가공부와 함께 이동하는 본체 프레임과,
각각 상기 본체 프레임의 상기 제1 가공부와는 반대측의 측면에 설치되고, 일단(一端)이 상기 본체 프레임에 회동(回動) 가능하게 또한 주축(主軸)을 따라 이동 가능하게 지지되고 타단(他端)이 개폐 가능한 한 쌍의 클램퍼와,
상기 한 쌍의 클램퍼보다 상기 제1 가공부 측에 배치되고, 상기 한 쌍의 클램퍼를 상기 본체 프레임에 대하여 상기 주축을 따라 이동시키는 제1 클램퍼 이동 기구
를 구비하는, 크랭크샤프트 밀러.
제1항에 있어서,
상기 제1 클램퍼 이동 기구는, 상기 본체 프레임으로부터 상기 제1 가공부 측으로 돌출하는 돌출부를 가지고 있고,
상기 제1 가공부는, 상기 공작물이 내부를 관통하는 커터 드럼을 가지고, 상기 주축과 평행한 요동축(搖動軸)의 주위로 요동 가능하고, 또한 상기 요동축과 직교하는 방향으로 이동 가능하며,
상기 제1 클램퍼 이동 기구의 돌출부는 상기 제1 가공부의 이동 영역 밖에 배치되어 있는, 크랭크샤프트 밀러.
제2항에 있어서,
상기 제1 클램퍼 이동 기구는,
상기 본체 프레임에 대하여 상기 주축을 따라 이동 가능하게 지지된 가동 블록과,
상기 가동 블록의 이동을 안내하는 안내부와,
상기 가동 블록을 이동시키는 구동부
를 구비하고,
상기 한 쌍의 클램퍼는 상기 가동 블록에 지지되어 있는, 크랭크샤프트 밀러.
제3항에 있어서,
상기 안내부는, 상기 한 쌍의 클램퍼의 회동 지지부를 사이에 두고 상하로 배치된 제1 안내 유닛 및 제2 안내 유닛과, 상기 제1 안내 유닛과 상기 제2 안내 유닛 사이에서 상기 회동 지지부의 측방에 배치된 제3 안내 유닛을 가지고 있는, 크랭크샤프트 밀러.
제4항에 있어서,
상기 제1 클램퍼 이동 기구의 구동부는, 상기 가동 블록의 일부에 선단(先端)이 고정된 1개의 피스톤과, 상기 1개의 피스톤을 구동시키기 위한 실린더를 가지는, 크랭크샤프트 밀러.
제1항에 있어서,
상기 2개의 공작물 지지부 사이에서 상기 제1 가공부에 대향하여 배치되고, 또한 상기 주축을 따라 이동 가능하며, 상기 공작물을 가공하는 제2 가공부와,
상기 제2 가공부를 사이에 두고 상기 제2 공작물 지지부와는 반대측에 배치되고, 상기 공작물을 협지하기 위한 제2 공작물 레스트
를 더 포함하고,
상기 제2 공작물 레스트는,
상기 제2 가공부와 함께 이동하는 본체 프레임과,
각각 상기 본체 프레임의 상기 제2 가공부와는 반대측의 측면에 설치되고, 일단이 상기 본체 프레임에 회동 가능하게 또한 주축(主軸)을 따라 이동 가능하게 지지되고 타단이 개폐 가능한 한 쌍의 클램퍼와,
상기 한 쌍의 클램퍼보다 상기 제2 가공부 측에 배치되고, 상기 한 쌍의 클램퍼를 상기 본체 프레임에 대하여 상기 주축을 따라 이동시키는 제2 클램퍼 이동 기구
를 구비하는, 크랭크샤프트 밀러.
제6항에 있어서,
상기 제2 클램퍼 이동 기구는, 상기 본체 프레임으로부터 상기 제1 가공부 측으로 돌출하는 돌출부를 가지고 있고,
상기 제2 가공부는, 상기 공작물이 내부를 관통하는 커터 드럼을 가지고, 상기 주축과 평행한 요동축의 주위로 요동 가능하고, 또한 상기 요동축과 직교하는 방향으로 이동 가능하며,
상기 제2 클램퍼 이동 기구의 돌출부는 상기 제2 가공부의 이동 영역 밖에 배치되어 있는, 크랭크샤프트 밀러.