KR101333139B1 - 멀티 턴 테이블 장치 - Google Patents

Abstract

멀티 턴 테이블 장치를 개시한다.
멀티 턴 테이블 장치는 지면에 고정 설치되며, 상면에 길이방향으로 가이드 레일 부가 형성되는 베드; 상기 가이드 레일 부를 따라 상기 베드 길이방향으로 이동 가능하도록 상기 베드 위에 설치되는 새들; 상기 새들을 상기 베드 길이방향으로 이동시키기 위하여 상기 베드에 설치되는 새들 이동유닛; 공작물이 안착되며, 상기 새들 위에 회전 가능하게 설치되는 턴 테이블; 상기 턴 테이블을 일정각도로 회전시켜서 상기 베드 폭 방향으로 이동 가능하게 설치되는 밀링 커터에 대하여 상기 공작물의 절삭 위치를 조정할 수 있도록 상기 새들에 설치되는 턴 테이블 회전 조절유닛; 그리고 상기 새들 이동유닛과, 상기 턴 테이블 회전 조절유닛의 구동을 제어하는 제어유닛;을 구비한다.

Description

멀티 턴 테이블 장치{MULTI-TURN TABLE APPARATUS}

본 발명은 공작물에 홀 가공과 면삭 가공을 함에 있어서 밀링 커터에 대하여 공작물의 절삭위치를 자유롭게 조절할 수 있는 멀티 턴 테이블 장치에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 베드의 길이방향으로 새들을 이동시킬 수 있고, 새들에 턴 테이블을 일정각도로 회전시킬 수 있도록 구성함으로써 밀링 작업과 터닝 작업이 하나의 장비에서 사용 가능한 멀티 턴 테이블 장치에 관한 것이다.

일반적으로 밀링머신(milling machine)은 여러 개의 절삭 날을 가진 밀링 커터(milling cutter)라고 하는 절삭 공구를 주축에 고정하여 회전시키고, 테이블 위에 고정한 일감에 절삭깊이와 이송을 주어 절삭하는 공작 기계로서 평면 절삭, 곡면 절삭, 각종 홈 절삭을 하는 것 외에 나사, 기어, 캠 등의 절삭 가공도 능률적으로 할 수 있는 사용 범위가 대단히 넓은 공작 기계이다.

주지된 바와 같이 밀링작업을 할 때 밀링의 베이스에 가공소재를 고정시킨 다음 공구를 하강시켜 가공소재에 구멍을 형성하거나 상면 및 측면 등을 가공하고 있다. 가공물의 가공형태에 따라 가공소재의 상면에 원호 형으로 여러개의 구멍을 형성하는 등의 작업을 할 때는 회전작업대(통상 '턴 테이블' 또는 '로터리 테이블' 이라고 함)를 사용하여 회전작업대의 상면에 가공소재를 고정시킨 후, 회전작업대를 회전시켜가면서 가공을 함으로써 균일한 각도로 가공할 수 있게 된다.

그런데 종래의 회전작업대는 터닝 작업만을 할 수 있도록 구성되어 있으므로 밀링 작업을 하기 위해서는 별도의 밀링 작업대를 구비해야 하는 문제점이 있다.

또한, 종래 밀링머신에서는 큰 하중의 가공소재를 터닝하고자 하는 경우에 크레인으로 그 위치를 변경해야하므로 작업성이 떨어지고 안전사고의 위험이 있다.

등록번호 20-0287087(등록일자 2002년08월13일)

전술한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 베드의 길이방향으로 새들을 이동시킬 수 있고, 새들에 턴 테이블을 일정각도로 회전시킬 수 있도록 구성함으로써 밀링 작업과 터닝 작업이 하나의 장비에서 사용 가능하여 작업성과 생산성을 향상시킬 수 있는 멀티 턴 테이블 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 멀티 턴 테이블 장치는 지면에 고정 설치되며, 상면에 길이방향으로 가이드 레일 부가 형성되는 베드; 상기 가이드 레일 부를 따라 상기 베드 길이방향으로 이동 가능하도록 상기 베드 위에 설치되는 새들; 상기 새들을 상기 베드 길이방향으로 이동시키기 위하여 상기 베드에 설치되는 새들 이동유닛; 공작물이 안착되며, 상기 새들 위에 회전 가능하게 설치되는 턴 테이블; 상기 턴 테이블을 일정각도로 회전시켜서 상기 공작물의 절삭 및 홀 가공 위치를 조정할 수 있도록 상기 새들에 설치되는 턴 테이블 회전 조절유닛; 그리고, 상기 새들 이동유닛과, 상기 턴 테이블 회전 조절유닛의 구동을 제어하는 제어유닛;을 포함한다.

상기 새들 이동유닛은 상기 가이드 레일 부에 상기 베드 길이방향으로 설치되며, 상기 새들의 이동을 위해서 상기 새들의 하부와 스크류 결합되는 볼 스크류; 및 상기 볼 스크류를 회전시켜서 상기 새들의 이동 위치를 조정하는 서보 모터;를 포함한다.

상기 턴 테이블 회전 조절유닛은 상기 새들에 고정 설치되는 구동모터; 상기 구동모터에 연결되는 구동기어; 상기 구동기어에 치합되는 다수의 중계기어; 상기 중계기어에 치합되는 종동기어; 및 상기 종동기어에 치합되도록 상기 턴 테이블의 외주에 설치되는 링 기어;를 포함한다.

상기 턴 테이블의 센터 샤프트는 베어링에 의해 지지되는 구조이다.

상기 새들에는 상기 턴 테이블을 지지하기 위한 4개의 턴 테이블 유압 클램프가 상기 턴 테이블의 센터 샤프트를 중심으로 90도 간격으로 설치된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 공작물에 홀 가공과 면삭 가공을 함에 있어서 베드의 길이방향으로 새들을 이동시킬 수 있고, 새들에 턴 테이블을 일정각도로 회전시킬 수 있도록 구성함으로써 밀링 작업과 터닝 작업이 하나의 장비에서 사용가능하여 종래와 같이 공작물을 크레인으로 방향 전환하여야 하는 과정을 거치지 않아도 되므로 작업성과 생산성을 향상시킬 수 있음은 물론 안전사고의 위험을 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 멀티 턴 테이블 장치를 개략적으로 보인 사시도
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 멀티 턴 테이블 장치를 보인 평면도
도 3은 도 2의 I-I선 단면도
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 새들 및 턴 테이블을 보인 평면도
도 5는 도 4의 측면도
도 6은 도 4의 Ⅱ-Ⅱ선 단면도
도 7은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 베드를 보인 평면도
도 8은 도 7의 Ⅲ-Ⅲ선 단면도
도 9는 공작물의 면삭 가공을 설명하는 도면
도 10은 공작물의 홀 가공을 설명하는 도면

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 멀티 턴 테이블 장치에 대하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 멀티 턴 테이블 장치를 개략적으로 보인 사시도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 멀티 턴 테이블 장치를 보인 평면도이며, 도 3은 도 2의 I-I선 단면도이고, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 새들 및 턴 테이블을 보인 평면도이며, 도 5는 도 4의 측면도이고, 도 6은 도 4의 Ⅱ-Ⅱ선 단면도이며, 도 7은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 베드를 보인 평면도이고, 도 8은 도 7의 Ⅲ-Ⅲ선 단면도이며, 도 9는 공작물의 면삭 가공을 설명하는 도면이고, 도 10은 공작물의 홀 가공을 설명하는 도면이다.

위 도면을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 멀티 턴 테이블 장치(100)는 지면에 고정 설치되며, 상면에 길이방향으로 가이드 레일 부(111)가 형성되는 베드(110); 상기 가이드 레일(111)을 따라 상기 베드 길이 방향(X축 방향)으로 이동 가능하도록 상기 베드(110) 위에 설치되는 새들(120); 상기 새들(120)을 상기 베드 길이방향으로 이동시키기 위하여 상기 베드(110)에 설치되는 새들 이동유닛(130); 공작물(1)이 안착되며, 상기 새들(120) 위에 회전 가능하게 설치되는 턴 테이블(140); 상기 턴 테이블(140)을 일정각도로 회전시켜서 상기 공작물(1)의 절삭 및 홀 가공 위치를 조정할 수 있도록 상기 새들(120)에 설치되는 턴 테이블 회전 조절유닛(150); 및 상기 새들 이동유닛(130)과, 상기 턴 테이블 회전 조절유닛(150)의 구동을 제어하는 제어유닛(160);을 포함한다.

본 발명의 멀티 턴 테이블 장치(100)의 구성요소를 좀더 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

상기 베드(110)는 자중(自重)에 의해서 지면(地面)에 놓이거나 별도의 고정수단(볼트 등)에 의해서 지면에 고정 설치된다.

상기 베드(110) 상면에는 베드 길이 방향(X축 방향)으로 가이드 레일 부(111)가 형성된다. 상기 베드(110) 내부에는 격자형 보강 격벽(도 1에서 베드 내부에 X축 방향을 따라 사각 격자 모양으로 길게 설치된 구조물)이 설치되는 것이 바람직하다.

상기 가이드 레일 부(111)는 상기 베드(110) 상면 센터부분이 절개(切開)된 형상으로, 상기 베드(110) 상면보다 낮게 움푹 파인 형상으로 형성된다. 상기 베드(110)는 공작물(1)의 하중(荷重)을 견디어야 하므로 고강도 재질, 예를 들어 스틸 또는 합금강 등으로 제조되는 것이 바람직하다.

상기 새들(120)에는 상기 턴 테이블(140)을 지지하기 위한 4개의 턴 테이블 유압 클램프(145)가 상기 턴 테이블(140)의 센터 샤프트(141)를 중심으로 90도 간격으로 설치된다. 상기 새들(120)은 상부가 오픈 된 사각 박스구조를 갖는다.

상기 새들(120)의 측면에는 새들 유압 클램프(180)가 설치된다. 상기 새들 유압 클램프(180)는 유압을 이용하여 터닝 가공시 새들(120)을 움직이지 않게 고정하는 역할을 한다.

상기 새들(120)은 상기 가이드 레일(111)을 따라 상기 베드 길이방향(X축 방향)으로 이동 가능하도록 상기 베드(110) 위에 설치되는데, 새들 이동유닛(130)은 상기 새들(120)을 상기 베드 길이방향으로 이동시키는 기능을 한다.

상기 새들 이동유닛(130)의 구성을 살펴보면 다음과 같다.

상기 새들 이동유닛(130)은 상기 가이드 레일 부(111)에 상기 베드 길이방향으로 설치되며, 상기 새들(120)의 이동을 위해서 상기 새들의 하부(121)와 스크류 결합되는 볼 스크류(132); 및 상기 볼 스크류(132)를 회전시켜서 상기 새들(120)의 이동 위치를 조정하는 서보 모터(131);를 포함한다.

상기 새들 이동유닛(130)은 상기 제어유닛(160)에 의해 제어되는바, 상기 제어유닛(160)은 서보 모터(131)를 제어하여 볼 스크류(132)의 회전을 조정함으로써 상기 새들(120)의 이동 위치를 적절하게 X축 방향으로 조절할 수 있다.

상기 턴 테이블(140)은 공작물(1)이 안착되는 곳으로, 상기 턴 테이블(140)의 센터 샤프트(141)는 베어링(142)에 의해 지지되는 구조이며, 상기 새들(120) 위에서 회전 가능하게 설치된다.

상기 턴 테이블 회전 조절유닛(150)은 상기 턴 테이블(140)을 일정각도로 회전시켜서 상기 베드 폭 방향(Y축 방향)으로 이동 가능하게 설치되는 밀링 커터(10)에 대하여 상기 공작물(1)의 절삭 위치를 조정한다.

상기 턴 테이블 회전 조절유닛(150)은 상기 새들(120)에 고정 설치되는 구동모터(151); 상기 구동모터(151)에 연결되는 구동기어(152); 상기 구동기어(152)에 치합되는 다수의 중계기어(153); 상기 중계기어(153)에 치합되는 종동기어(154); 및 상기 종동기어(154)에 치합되도록 상기 턴 테이블(140)의 외주에 설치되는 링 기어(155);를 포함한다.

상기 구동모터(151)의 회전력은 구동기어(152), 중계기어들(153), 종동기어(154) 순으로 전달되고, 종동기어(154)에 치합되는 링 기어(155)의 회전에 의해서 턴 테이블(140)이 일정각도로 회전하도록 구성된다.

상기 턴 테이블 회전 조절유닛(150)은 상기 제어유닛(160)에 의해 제어된다.

그리고 유압유닛(170)은 전술한 턴 테이블 유압 클램프(145), 새들 유압 클램프(180), 가이드 레일 부(111)에 유압을 제공하는 역할을 한다. 본 발명에서 가공하는 공작물은 하중이 커서 유압 베어링을 이용한다.

이와 같이 구성된 본 발명의 멀티 턴 테이블 장치(100)의 작동을 설명하면 다음과 같다.

크레인 등의 이동수단(미도시)을 이용하여 턴 테이블(140) 위에 공작물(1)을 올려놓고 세팅한다(도 9의 a 참조).

우선, 공작물의 밀링 작업을 위해서는, 제어유닛(160)의 표시창(161)에서 밀링 가공 모드를 선택한다. 제어유닛(160)은 서보 모터(131)를 작동시켜서 볼 스크류(132)의 회전을 조정함으로써, 상기 새들(120)을 X축 방향으로 이동 위치시킨다.

밀링 커터(10)는 이송대(11)를 Y축 방향으로 이동하면서 공작물(1)의 일측 면을 면삭한다. 밀링 커터(10)는 밀링 커터(10) 자체 콘트롤러(미 도시)에 의해서 제어된다(도 9의 b 참조).

상기 제어유닛(160)은 서보 모터(131)를 작동시켜서 볼 스크류(132)의 회전을 조정함으로써, 상기 새들(120)을 원래의 위치로 이동시킨다(도 9의 c 참조).

그 다음, 제어유닛(160)을 조작하여 구동모터(151)를 구동하면 상기 구동모터(151)의 회전력은 구동기어(152), 중계기어들(153), 종동기어(154) 순으로 전달되고, 종동기어(154)에 치합되는 링 기어(155)의 회전에 의해서 턴 테이블(140)이 일정각도로 회전한다(도 9의 d 참조).

그 다음, 동일한 방법으로 서보모터(131)를 작동시켜서 볼 스크류(132)의 회전을 조정하고 상기 새들(120)을 X축 방향으로 이동시키며, 상기 밀링 커터(10)는 이송대(11)를 Y축 방향으로 이동하면서 공작물(1)의 타측 면을 면삭한다. 면삭 가공이 완료되면 상기 새들(120)을 원래의 위치로 이동시킨다(도 9의 d 참조).

한편, 공작물의 홀 가공 작업을 위해서는, 제어유닛(160)의 표시창(161)에서 홀 가공 모드를 선택한다. 공작물이 세팅된 상태에서(도 10의 a 참조), 제어유닛(160)은 서보 모터(131)를 작동시켜서 볼 스크류(132)의 회전을 조정함으로써, 상기 새들(120)을 X축 방향으로 이동 위치시킨다.

홀 가공 공구(20)는 공작물(1)에 홀(2)을 가공한다(도 10의 b 참조). 상기 제어유닛(160)은 서보 모터(131)를 작동시켜서 볼 스크류(132)의 회전을 조정함으로써, 상기 새들(120)을 원래의 위치로 이동시킨다(도 10의 c 참조).

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 공작물에 홀 가공과 면삭 가공을 함에 있어서 베드의 길이방향으로 새들을 이동시킬 수 있고, 새들에 턴 테이블을 일정각도로 회전시킬 수 있도록 구성함으로써 밀링 작업과 터닝 작업이 하나의 장비에서 사용가능하여 종래와 같이 공작물을 크레인으로 방향 전환하여야 하는 과정을 거치지 않아도 되므로, 작업성과 생산성을 향상시킬 수 있음은 물론 안전사고의 위험을 방지할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 한정된 실시 예와 도면을 통하여 설명되었으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재된 특허청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 본 발명에서는 밀링 가공 후에 홀 가공을 일예로 설명하고 있으나, 작업 조건에 따라서는 홀 가공 이후에 밀링 가공할 수도 있다. 또한 밀링 가공은 그 횟수가 제한되지 않으며, 홀 가공 갯수도 설계 조건에 따라 변경될 수 있음은 물론이다.

100: 멀티 턴 테이블 장치
110: 가이드 레일 부
110: 베드
120: 새들
121: 새들의 하부
130: 새들 이동유닛
131: 서보 모터
132: 볼 스크류
140: 턴 테이블
141: 센터 샤프트
142: 베어링
145: 턴 테이블 유압 클램프
150: 턴 테이블 회전 조절유닛
151: 구동모터
152: 구동기어
153: 중계기어
154: 종동기어
155: 링 기어
160: 제어유닛
170: 유압유닛
180: 새들 유압 클램프

Claims (6)

1. 지면에 고정 설치되며, 상면에 길이방향으로 가이드 레일 부가 형성되는 베드; 상기 가이드 레일 부를 따라 상기 베드 길이방향으로 이동 가능하도록 상기 베드 위에 설치되는 새들; 상기 새들을 상기 베드 길이방향으로 이동시키기 위하여 상기 베드에 설치되는 새들 이동유닛; 공작물이 안착되며, 상기 새들 위에 회전 가능하게 설치되는 턴 테이블; 상기 턴 테이블을 일정각도로 회전시켜서 상기 공작물의 절삭 및 홀 가공 위치를 조정할 수 있도록 상기 새들에 설치되는 턴 테이블 회전 조절유닛; 및 상기 새들 이동유닛과, 상기 턴 테이블 회전 조절유닛의 구동을 제어하는 제어유닛;을 포함하되,
   상기 베드 내부에는 격자형 보강 격벽이 설치되고, 상기 가이드 레일 부는 상기 베드의 상면 센터부분이 절개(切開)된 형상으로 상기 베드 상면보다 낮게 움푹 파인 형상으로 형성되며, 상기 새들에는 상기 턴 테이블을 지지하기 위한 4개의 턴 테이블 유압 클램프가 상기 턴 테이블의 센터 샤프트를 중심으로 90도 간격으로 설치되고, 상기 새들의 측면에는 터닝 가공시 턴 테이블을 고정하는 새들 유압 클램프가 설치되며, 상기 새들은 상부가 오픈 된 사각 박스구조를 가지며,
   상기 턴 테이블 회전 조절유닛은, 상기 새들에 고정 설치되는 구동모터; 상기 구동모터에 연결되는 구동기어; 상기 구동기어에 치합되는 다수의 중계기어; 상기 중계기어에 치합되는 종동기어; 및 상기 종동기어에 치합되도록 상기 턴 테이블의 외주에 설치되는 링 기어;를 포함하며,
   상기 새들 이동유닛은, 상기 가이드 레일 부에 상기 베드 길이방향으로 설치되며, 상기 새들의 이동을 위해서 상기 새들의 하부와 스크류 결합되는 볼 스크류; 및 상기 볼 스크류를 회전시켜서 상기 새들의 이동 위치를 조정하는 서보 모터;를 포함하며,
   상기 턴 테이블의 센터 샤프트는 베어링에 의해 지지되는 구조를 특징으로 하는 멀티 턴 테이블 장치.
   
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