KR101301059B1 - Rotating unit for drill bit spindle - Google Patents
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Abstract
본 발명은 드릴비트가 흔들리지 않고 정 중심에서 회전할 수 있게 함으로써 드릴비트의 단부 가공 정밀도를 높인 스핀들형 드릴비트 회전유닛에 관한 것으로서, 상세하게는 스핀들고정구에 의해 회전 가능하게 고정된 단일의 스핀들의 단부에 비트척을 설치하고, 스핀들과 모터축에 사이를 타이밍벨트로 연결하여 동력을 전달함에 따라, 스핀들에 고정된 드릴비트가 흔들리지 않고 정 중심에서 회전되게 하여 드릴비트의 가공 오차를 줄일 수 있는 스핀들형 드릴비트 회전유닛에 관한 것이다. The present invention relates to a spindle-type drill bit rotating unit to increase the end machining precision of the drill bit by allowing the drill bit to rotate in the center without shaking, in particular, of a single spindle rotatably fixed by the spindle fixture As the bit chuck is installed at the end and the power is transmitted by connecting the timing belt between the spindle and the motor shaft, the drill bit fixed to the spindle can be rotated at the center without shaking so that the machining error of the drill bit can be reduced. Spindle type drill bit rotating unit.
Description
본 발명은 마이크로 드릴비트를 회전시키는 회전유닛에 관한 것으로서, 상세하게는 드릴비트가 흔들리지 않고 정 중심에서 회전할 수 있게 함으로써 드릴비트의 단부 가공 정밀도를 높인 스핀들형 드릴비트 회전유닛에 관한 것이다. The present invention relates to a rotating unit for rotating a micro drill bit, and more particularly, to a spindle-type drill bit rotating unit to increase the end machining precision of the drill bit by allowing the drill bit to rotate at the center of gravity.
보다 상세하게 본 발명은 스핀들 고정구에 의해 고정된 단일의 스핀들 단부에 비트척을 설치하고, 스핀들과 모터축 사이를 타이밍벨트로 연결하여 동력을 전달함에 따라, 스핀들에 고정된 드릴비트가 흔들리지 않고 정 중심에서 회전되게 하여 드릴비트의 가공 오차를 줄일 수 있는 스핀들형 드릴비트 회전유닛에 관한 것이다.
More specifically, the present invention installs a bit chuck on a single spindle end fixed by the spindle fixture, and connects the timing between the spindle and the motor shaft with a timing belt to transmit power, so that the drill bit fixed to the spindle does not shake. The present invention relates to a spindle type drill bit rotating unit capable of rotating at the center to reduce machining errors of the drill bit.
전기, 전자 제품이 소형화되면서 이를 구성하는 다양한 회로들 역시 박판화, 소형화되고 있다. 이러한 대부분의 전자제품에 사용되는 인쇄회로기판(printed circuit board)은 마이크로 칩을 비롯하여 다양한 회로 부품이 설치되어 있으며, 이러한 전자부품을 설치하기 위해 많은 양의 구멍이 형성되어 있다. As electrical and electronic products become smaller, the various circuits constituting them are also becoming thinner and smaller. Printed circuit boards used in most of these electronic products are equipped with various circuit components including microchips, and a large amount of holes are formed to install such electronic components.
이러한 회로기판에 형성된 구멍은 아주 작은 지름을 갖는 것으로, 극소구경의 마이크로 드릴비트에 의해 천공된다. 이러한 마이크로 드릴비트는 통상적으로 자루부, 드릴날부로 이루어지고, 링이 설치되어 있으며, 내마모성 및 강도가 우수한 텅스텐 카바이드 등과 같은 재질로 만들어진다. The holes formed in these circuit boards have a very small diameter and are drilled by a micro drill bit having a small diameter. Such a micro drill bit is usually made of a bag, a drill blade, a ring is installed, and made of a material such as tungsten carbide having excellent wear resistance and strength.
그러나 마이크로 드릴비트는 약 0.1 ~ 3mm 정도의 작은 직경을 갖는 것으로 고강도, 내마모성을 갖는 재질로 만든다 하더라도 조금만 마모되게 되면 오차의 범위를 벗어나 그 수명을 다하게 되므로 드릴비트의 교체가 빈번하게 이루어질 수밖에 없다. 따라서 수시로 드릴비트를 교체하게 되고, 마모 등에 의해 교체된 마이크로 드릴을 대부분 폐기시키도록 하여 고가의 소재로 이루어지는 마이크로 드릴의 낭비와 부품의 비용이 증가 되었고, 이러한 비용의 증가는 PCB기판의 공급 가격을 증가시키는 요인으로 작용하여 가격 경쟁력 향상에 큰 걸림돌이 되어왔다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 상기한 PCB기판의 홀 가공에 의해 마모된 마이크로 드릴비트를 연마장치를 통해 재연마하여 재사용할 수 있도록 하는 장치 및 방법이 사용되고 있다.However, the micro drill bit has a small diameter of about 0.1 to 3 mm, and even if made of a material having high strength and wear resistance, the wear bit may be out of the range of error, and the life of the drill bit may be changed frequently. . Therefore, the drill bit is frequently replaced, and most of the replaced micro drills are discarded due to wear and the like. Thus, the waste of expensive micro drills and the cost of the components are increased. As an increasing factor, it has been a major obstacle to improving price competitiveness. In order to solve this problem, an apparatus and method for re-grinding the micro drill bit worn by the hole processing of the PCB substrate through a polishing apparatus are used.
이렇게 드릴비트를 재가공하는 장치의 일예로는 특허문헌 1이 있다. 이는 도 4에 도시한 바와 같이, 마이크로 드릴이 연마부에 위치해 있을 때 마이크로 드릴을 연마할 수 있도록 연마장치를 X축 및 Y축 방향으로 이송이 가능하도록 구성되어지는 이송부; 상기 이송부의 일측을 결합하여 X축 및 Y축 방향으로 이송시킬 수 있도록 하는 이송스크류; 상기 고정부에 장착된 마이크로 드릴의 측면에 위치되어 상기 마이크로 드릴의 위치를 측정 후 정보를 수집하는 데이터검출부; 상기 데이터검출부에 의해 정보를 수신하여 상기 X축 및 Y축의 이송스크류를 작동시켜 마이크로 드릴을 연마할 수 있도록 하는 서보모터; 로 이루어지는 것이다.
이러한 마이크로 드릴 재 연마장치에서 다수의 드릴비트를 고정시킨 상태에서 드릴비트를 연마장치를 향하도록 회전시키는 수단으로 회전판을 구비하고 있으며, 이 회전판에는 마이크로 드릴비트를 일정 각도(대부분 180도)로 회전시키기 위한 비트회전장치가 설치되어 있다. In the micro drill regrind device, a rotating plate is provided as a means for rotating the drill bit toward the polishing device while a plurality of drill bits are fixed, and the rotating plate rotates the micro drill bit at an angle (mostly 180 degrees). The bit rotating device is installed.
이 비트회전장치는 드릴비트가 고정되는 비트척이 설치된 유니버설조인트식 회전축과 상기 회전축을 회전시키는 모터로 구성된다.The bit rotating device is composed of a universal joint type rotary shaft provided with a bit chuck to which a drill bit is fixed and a motor for rotating the rotary shaft.
이렇게 구성된 종래의 비트회전장치는 상기한 바와 같이 유니버설조인트로 구성된 회전축을 사용하고 있어 비트를 회전시킬 때 정확하게 회전중심에 맞추어 회전이 이루어지지 않음으로써 비트를 회전시키면서 재 가공할 경우 서로 대칭을 이루지 못하여 드릴비트로 천공할 경우 드릴비트가 일측으로 미끄러지거나 천공된 구멍이 일측으로 기울어져 불량률이 높아지는 단점이 있었다.
The conventional bit rotation apparatus configured as described above uses a rotation shaft composed of universal joints as described above. When the bit is rotated, the rotation is not precisely made according to the center of rotation. When drilling with a drill bit, there was a disadvantage in that the drill bit slipped to one side or the drilled hole was inclined to one side to increase the defective rate.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 개발된 것으로써, 마이크로 드릴비트가 정중심 회전 운동할 수 있도록 지지할 수 있는 스핀들형 드릴비트 회전유닛을 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention has been developed to solve the problems of the prior art as described above, an object of the present invention is to provide a spindle-type drill bit rotating unit that can support the micro drill bit so as to be able to perform the center rotational movement.
보다 상세하게 본 발명은 스핀들고정구에 의해 고정된 단일의 스핀들의 단부에 비트척을 설치하고, 스핀들과 모터축 사이를 타이밍벨트로 연결하여 동력을 전달함에 따라, 스핀들에 고정된 드릴비트가 흔들리지 않고 정 중심에서 회전되게 하여 드릴비트의 가공 오차를 줄일 수 있는 스핀들형 드릴비트 회전유닛을 제공하는 것을 목적으로 한다.
More specifically, the present invention installs a bit chuck at the end of a single spindle fixed by the spindle fixture, and transfers power by connecting a timing belt between the spindle and the motor shaft, so that the drill bit fixed to the spindle does not shake. An object of the present invention is to provide a spindle-type drill bit rotating unit capable of rotating at a center of gravity, thereby reducing machining errors of the drill bit.
이러한 본 발명의 목적은 드릴비트가 고정된 비트척을 회전가능하게 지지하는 스핀들; 상기 스핀들의 일측 단부에 고정된 스핀들풀리; 모터의 회전축에 연결된 모터풀리; 상기 두 풀리 사이에 연결된 타이밍벨트 : 및 상기 스핀들을 지지하는 스핀들지지구를 포함하는 것을 특징으로 한다.
The object of the present invention is a spindle for rotatably supporting a drill bit fixed bit chuck; A spindle pulley fixed to one end of the spindle; A motor pulley connected to the rotating shaft of the motor; Timing belt connected between the two pulleys: and a spindle support for supporting the spindle.
본 발명은 단일 축으로 이루어진 스핀들에 비트척을 설치하고, 스핀들과 모터축 사이를 타이밍벨트로 연결하여 동력을 전달함에 따라, 스핀들에 고정된 드릴비트가 흔들리지 않고 정 중심에서 회전되게 하여 드릴비트의 가공 오차를 줄일 수 있는 효과가 있다. The present invention installs a bit chuck on the spindle consisting of a single shaft, and by connecting a timing belt between the spindle and the motor shaft to transmit power, so that the drill bit fixed to the spindle is rotated from the center without shaking the drill bit There is an effect that can reduce the machining error.
또한 본 발명은 회전판에 다수의 드릴비트 회전유닛을 설치하여 회전유닛을 회전시켜 가공 대상 드릴비트가 가공 장치를 향하게 할 수 있으므로 한번에 많은 수의 드릴비트를 가공할 수 있어 드릴비트의 가공 또는 연마에 소요되는 시간과 인력을 절감할 수 있는 효과가 있다.
In addition, the present invention can install a plurality of drill bit rotating unit on the rotating plate to rotate the rotating unit to be directed to the processing device, the drill bit can be processed to a large number of drill bits at a time to process or polish the drill bit This saves time and manpower.
도 1은 본 발명에 따른 드릴비트 회전유닛이 설치된 회전장치의 일예를 도시한 사시도
도 2는 본 발명에 따른 드릴비트 회전유닛이 설치된 회전장치의 일예를 도시한 평면도
도 3은 본 발명에 따른 드릴비트 회전유닛을 도시한 측면도
도 4는 종래의 드릴비트를 재가공하는 장치의 일예를 도시한 평면도1 is a perspective view showing an example of a rotating device equipped with a drill bit rotating unit according to the present invention
Figure 2 is a plan view showing an example of a rotary device equipped with a drill bit rotating unit according to the present invention
Figure 3 is a side view showing a drill bit rotating unit according to the present invention
4 is a plan view showing one example of a device for reworking a conventional drill bit
이하, 본 발명에 따른 스핀들형 드릴비트 회전유닛을 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
Hereinafter, a spindle-type drill bit rotating unit according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
본 발명은 드릴비트가 흔들리지 않고 정 중심에서 회전할 수 있게 하기 위한 것으로서, 드릴비트(10)가 고정된 비트척(100)을 회전가능하게 지지하는 스핀들(1)을 구비하고 있다.The present invention is to allow the drill bit to rotate in the center without shaking, and has a spindle (1) rotatably supporting the
상기 스핀들(1)을 회전시키기 위한 동력은 모터(200)에 의해 제공되며, 모터(200)의 회전축에 스핀들을 직접 연결할 경우 모터의 구동시 발생할 수 있는 진동에 의해 스핀들이 진동하고, 스핀들(1)의 진동이 드릴비트(10)에 전달되어 드릴비트의 단부가 정밀하게 가공될 수 없다.Power for rotating the
이에 본 발명은 스핀들(1)을 모터의 축으로부터 분리하여 따로 고정시키고 동력전달수단을 통해 모터의 동력을 스핀들에 전달할 수 있게 하였다. Accordingly, the present invention is to separate the spindle (1) from the shaft of the motor to be fixed separately and to transmit the power of the motor to the spindle through the power transmission means.
즉, 모터축에는 모터풀리(3)를 설치하고 스핀들(1)에는 스핀들풀리(2)를 설치하고 두 풀리(2, 3) 사이에 벨트를 설치하여 모터의 동력이 스핀들(1)에 전달되게 하였다. That is, a motor pulley (3) is installed on the motor shaft, a spindle pulley (2) is installed on the spindle (1), and a belt is installed between the two pulleys (2, 3) so that the power of the motor is transmitted to the spindle (1). It was.
이렇게 모터의 동력을 전달하는 동력전달수단은 모터의 동력이 정확하게 스핀들에 전달하여야 한다. 즉, 본 발명의 스핀들형 드릴비트 회전유닛은 드릴비트(10)를 계속하여 회전시키는 것이 아니라 소정각도(대부분 180도)만큼만 회전시키는 것으로 정확하게 정해진 각 만큼만 드릴비트를 회전시켜야 하고, 이를 위해 모터의 회전축의 회전량에 부합되게 스핀들의 회전량이 정확하게 일치되어야 하는 것이다. In this way, the power transmission means for transmitting the power of the motor must transmit the power of the motor accurately to the spindle. That is, the spindle-type drill bit rotating unit of the present invention should rotate the drill bit only by an angle accurately determined by rotating the
이에 따라 상기 벨트로는 기어치가 형성된 타이밍벨트(4)를 사용하고, 두 풀리(2, 3)의 외주면에는 기어치가 형성되어 있어야 한다. 물론, 체인과 스프로킷을 사용할 수도 있다. Accordingly, the belt uses a
또한, 상기 스핀들풀리(2)는 도 3에 도시한 바와 같이 스핀들(1)의 중간부분에 설치하는 것이 바람직하다. 스핀들의 일측 단부에 스핀들풀리(2)를 설치하고 모터풀리와 벨트로 연결할 경우 벨트의 장력에 의해 스핀들(1)이 기울어 질 수 있으므로 스핀들의 중간부분 특히, 스핀들지지구(5)와 인접한 부분에 풀리를 설치하여 벨트의 장력에 의한 영향을 최소화하는 것이 바람직하다.
In addition, the spindle pulley (2) is preferably installed in the middle of the spindle (1) as shown in FIG. When the spindle pulley (2) is installed at one end of the spindle and connected with the motor pulley and the belt, the spindle (1) can be inclined by the tension of the belt, so that the spindle pulley (2) can be tilted. It is desirable to install pulleys to minimize the effect of tension on the belt.
또한, 스핀들(1)의 흔들림을 방지하기 위해서는, 도 3에 도시한 바와 같이, 스핀들지지구(5)는 스핀들의 후단을 지지하는 부분과 중단을 지지하는 두 부분으로 구성되어 있고, 각각 베어링을 설치하여 두 부분이 스핀들(1)을 회전가능하게 지지하는 것이다. In addition, in order to prevent the shaking of the
또한, 상기 스핀들풀리(2)는 도시한 바와 같이, 두개의 스핀들지지구(5)들 사이에 설치되는 것이 바람직하다. In addition, the
상기 스핀들(1)의 진동을 방지하기 위해서는 중간에 밸런스웨이트를 더 설치할 수 있다. 회전중심이 스핀들의 중심축에 있도록 밸런스웨이트를 설치함으로써 스핀들이 정 중심을 기준으로 진동하지 않고 회전할 수 있는 것이다. In order to prevent vibration of the
상기와 같이 구성된 회전유닛은 단독으로 사용할 수 있으나, 드릴비트의 가공 또는 재가공을 보다 쉽게 할 수 있도록 회전판(6)의 상부에 적어도 2개 이상 설치하여 회전판(6)을 회전시킴에 의해 해당 드릴비트가 가공장치를 향하도록 할 수 있다. Rotating unit configured as described above can be used alone, but at least two or more installed on the top of the rotating plate 6 to facilitate the machining or re-processing of the drill bit by rotating the rotating plate (6) Can face the processing apparatus.
상기 회전판(6)은 수동으로 회전시킬 수 있으나 정확한 각도만큼 회전시킬 수 없으므로 그 하부에 구동수단을 설치하여 일정한 각만큼 회전판을 회전시킬 수 있게 하는 것이 바람직하다. The rotating plate 6 can be rotated manually, but can not be rotated by the correct angle, it is preferable to install the drive means on the lower portion to rotate the rotating plate by a predetermined angle.
상기 회전판(6)의 회전각은 그 위에 설치되는 드릴비트 회전유닛이 수에 따라 달라질 수 있는 것으로 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 4개가 설치된 경우에는 회전각이 90도가 되는 것이다.
The rotation angle of the rotating plate 6 may vary depending on the number of drill bit rotating units installed thereon. As shown in FIGS. 1 and 2, the rotation angle is 90 degrees.
1: 스핀들
2: 스핀들풀리
3: 모터풀리
4: 타이밍벨트
5: 스핀들지지구
10: 드릴비트
100: 비트척1: spindle
2: spindle pulley
3: motor pulley
4: timing belt
5: spindle support
10: drill bit
100: beat chuck
Claims (4)
상기 드릴비트(10)가 고정된 비트척(100)을 회전가능하게 지지하는 스핀들(1);과
상기 스핀들(1)의 중간부분에 설치된 스핀들풀리(2);와
모터(200)의 회전축에 연결된 모터풀리(3);와
상기 스핀들풀리(2) 및 모터풀리(3) 사이에 연결된 타이밍벨트(4); 및
상기 스핀들을 지지하는 스핀들지지구(5)를 포함하며,
상기 스핀들(1)의 중간에는 밸런스웨이트가 더 구비되며,
상기 타이밍 벨트(4)는 기어치가 형성되어 있으며, 상기 스핀들풀리(2)의 외주면과 상기 모터풀리(3)의 외주면에는 기어치가 형성되어 정해진 각만큼만 드릴비트를 회전시키기 위하여 상기 모터(200)의 회전축의 회전량에 부합되게 상기 스핀들(1)의 회전량이 일치되도록 구성되며,
상기 스핀들(1)의 흔들림을 방지하기 위하여 상기 스핀들지지구(5)는 상기 스핀들(1)의 후단을 지지하는 부분과 중단을 지지하는 두 부분으로 구성되며, 각각 베어링을 설치하여 상기 두 부분이 스핀들(1)을 회전가능하게 지지하며,
상기 스핀들풀리(2)는 상기 스핀들지지구(5)의 두 부분의 사이에 설치되는 것을 특징으로 하는
스핀들형 드릴비트 회전유닛.
In the rotary unit of the spindle-type drill bit is installed at least two or more at equal intervals in the upper portion of the rotating plate rotated by a constant angle by the drive means of re-grinding the drill bit,
A spindle 1 rotatably supporting the bit chuck 100 to which the drill bit 10 is fixed; and
Spindle pulley (2) installed in the middle portion of the spindle (1); And
A motor pulley 3 connected to the rotation shaft of the motor 200; and
A timing belt 4 connected between the spindle pulley 2 and the motor pulley 3; And
A spindle support 5 for supporting the spindle,
A balance weight is further provided in the middle of the spindle 1,
The timing belt 4 has a gear tooth, and a gear tooth is formed on an outer circumferential surface of the spindle pulley 2 and an outer circumferential surface of the motor pulley 3 to rotate the drill bit only by a predetermined angle. It is configured to match the amount of rotation of the spindle (1) to match the amount of rotation of the rotary shaft,
In order to prevent shaking of the spindle 1, the spindle support 5 is composed of two parts supporting the rear end of the spindle 1 and supporting the interruption, and each of the two parts is provided with a bearing. Rotatably supporting the spindle (1),
The spindle pulley (2) is characterized in that it is installed between the two parts of the spindle support (5)
Spindle type drill bit rotating unit.
상기 스핀들(1)은 비트척이 설치된 단부의 반대측 단부와 중간 부분이 스핀들지지구(5)에 연결되는 것을 특징으로 하는 스핀들형 드릴비트 회전유닛.
The method of claim 1,
The spindle (1) is a spindle-type drill bit rotating unit, characterized in that the opposite end and the middle portion of the end where the bit chuck is installed is connected to the spindle support (5).
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