KR101389935B1 - 금속 가공용 갠트리 타입의 공작기계 시스템 - Google Patents

금속 가공용 갠트리 타입의 공작기계 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR101389935B1
KR101389935B1 KR1020120072490A KR20120072490A KR101389935B1 KR 101389935 B1 KR101389935 B1 KR 101389935B1 KR 1020120072490 A KR1020120072490 A KR 1020120072490A KR 20120072490 A KR20120072490 A KR 20120072490A KR 101389935 B1 KR101389935 B1 KR 101389935B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
axis
processing
pallet
rail
control unit
Prior art date
Application number
KR1020120072490A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20140004965A (ko
Inventor
유동진
Original Assignee
유도로보틱스 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 유도로보틱스 주식회사 filed Critical 유도로보틱스 주식회사
Priority to KR1020120072490A priority Critical patent/KR101389935B1/ko
Publication of KR20140004965A publication Critical patent/KR20140004965A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101389935B1 publication Critical patent/KR101389935B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
    • B23Q1/01—Frames, beds, pillars or like members; Arrangement of ways
    • B23Q1/012—Portals
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q15/00—Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work
    • B23Q15/007—Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work while the tool acts upon the workpiece
    • B23Q15/013—Control or regulation of feed movement
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
    • B23Q1/25—Movable or adjustable work or tool supports
    • B23Q1/44—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms
    • B23Q1/56—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
    • B23Q1/25—Movable or adjustable work or tool supports
    • B23Q1/44—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms
    • B23Q1/56—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism
    • B23Q1/60—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism two sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q11/00—Accessories fitted to machine tools for keeping tools or parts of the machine in good working condition or for cooling work; Safety devices specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools
    • B23Q11/12—Arrangements for cooling or lubricating parts of the machine
    • B23Q11/121—Arrangements for cooling or lubricating parts of the machine with lubricating effect for reducing friction
    • B23Q11/124—Arrangements for cooling or lubricating parts of the machine with lubricating effect for reducing friction for lubricating linear guiding systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q3/00—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
    • B23Q3/155—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling
    • B23Q3/157—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling of rotary tools
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q39/00—Metal-working machines incorporating a plurality of sub-assemblies, each capable of performing a metal-working operation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Machine Tool Units (AREA)

Abstract

본 발명은 금속 가공용 공작기계 시스템에 관한 것이다.
본 발명은 RC 콘크리트(Reinforced Concrete Construction) 또는 금속재로 구성되며, 공작기계 시스템이 원활하게 작동할 수 있도록 각 구성요소들을 지지하는 지지컬럼; 상기 지지컬럼의 상측에 구성되어 가공물의 상부면 가공을 위해 수평 이동이 가능하도록 구성된 가이드 레일; 상기 가이드 레일에 슬라이딩 가능하게 일정 간격 이격되게 복수 결합되며, 가공물의 상부면 가공이 가능하도록 X축, Y축, Z축 가공이 이루어지는 3축 가공장치가 설치되는 크로스 레일; 상기 지지컬럼의 내측면에 가공물의 측면 가공이 이루어지도록 설치되며, A축 및 C축 가공이 이루어지는 5축 가공장치; 상기 크로스 레일, 3축 가공장치 및 5축 가공장치과, 가공물를 이동시키는 파레트를 통합 제어하며, 공작기계 시스템을 전반적으로 제어하는 통합 제어부; 및 상기 지지컬럼의 내측면에 구성되며, 상기 통합 제어부의 제어에 따라 인입되는 파레트의 위치 고정, 파레트의 안정적인 이동, 가공물의 정밀한 가공이 이루어지도록 하는 파레트 안내부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 가공용 갠트리 타입의 공작기계 시스템을 제공한다.

Description

금속 가공용 갠트리 타입의 공작기계 시스템{Metal gantry-type machine tool system}
본 발명은 금속 가공용 갠트리 타입의 공작기계 시스템에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 사출, 프레스 금형 및 대형 공작물 등을 신속하면서도 정밀한 가공이 가능하고, 복수의 크로스 레일 및 이 복수의 크로스 레일을 개별적으로 제어하거나, 통합 제어가 가능하도록 구성함으로써 다양한 용도로의 작업이 가능함은 물론, 3축 가공 또는 5축 가공이 가능한 금속 가공용 갠트리 타입의 공작기계 시스템에 관한 것이다.
금속 가공을 위해서 통상적으로 사용되는 밀링 머신은 다양한 형태로 구성되어 있다. 이러한 밀링 머신은 하나의 스핀들에 장착된 절삭공구를 가지고서 여러개의 피공작물을 기계 가공하거나 또는 하나의 스핀들에 장착된 절삭공구를 가지고서 여러개의 피공작물을 수치제어장치를 통하여 순차적으로 기계 가공하도록 구성되어 있으며, 그 중에서 갠트리 타입 밀링 머신(Gantry Type Milling Machine)은 일반적으로 하나의 프레임에 하나의 가공장치(Spindle)가 동작하도록 구성된다.
그런데, 상기와 같은 종래의 밀링 머신은 각각 기계가 하나의 프레임과 하나의 스핀들로 구성되어 있어서, 가공 효율이 현저하게 떨어질 뿐만 아니라, 금속 가공의 다양성이 낮아 고객의 다양한 요구에 부응하기 어려운 문제점이 있었다. 이와 더불어 대량의 피공작물을 기계 가공할 경우에는 기계가공 시간이 많이 소요되는 문제점이 있었으며, 이를 극복하기 위해 대한민국 등록특허 제0427498호(2004.04.06.)가 개시된 바 있다.
상기 선행기술의 다축 스핀들 밀링 머신에 따르면, 수평으로 배열된 다축의 종동스핀들을 마련함으로써 다수의 절삭공구를 동시에 채용하여 제어할 수 있으므로, 다수의 피공작물을 동시에 가공처리할 수 있도록 구성되는 것이다.
하지만, 전술한 종래 기술은 각각의 캐리지들이 작동할 때 발생하는 진동 및 충격에 의해 스핀들의 정밀한 위치 조절이 어렵고, 이에 따라 가공물의 정밀 가공이 용이하게 이루어지지 못함에 따라 작업자가 가공전에 위치 조절을 재차 반복적으로 수행해야 함으로써, 작업시간이 연장되면서 제품의 원활한 생산이 이루어지지 못하는 문제점이 있었다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 하나의 프레임에 다수의 가공장치를 장착하여 운전함으로써, 공작기계의 단가를 낮추고 공간 활용도를 극대화할 수 있어 특수 목적의 가공이 가능한 금속 가공용 갠트리 타입의 공작기계 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 사출, 프레스 금형 및 대형 공작물 등을 신속하면서도 정밀한 가공이 가능하고, 복수의 크로스 레일 및 이 복수의 크로스 레일을 개별적으로 제어하거나, 통합 제어가 가능하도록 구성함으로써 다양한 용도로의 작업이 가능함은 물론, 3축 가공 뿐만 아니라 5축 가공까지 가능하도록 하는데 그 목적이 있다.
이와 같은 과제를 달성하기 위한 본 발명은 RC 콘크리트(Reinforced Concrete Construction) 또는 금속재로 구성되며, 공작기계 시스템이 원활하게 작동할 수 있도록 각 구성요소들을 지지하는 지지컬럼; 상기 지지컬럼의 상측에 구성되어 가공물의 상부면 가공을 위해 수평 이동이 가능하도록 구성된 가이드 레일; 상기 가이드 레일에 슬라이딩 가능하게 일정 간격 이격되게 복수 결합되며, 가공물의 상부면 가공이 가능하도록 X축, Y축, Z축 가공이 이루어지는 3축 가공장치가 설치되는 크로스 레일; 상기 지지컬럼의 내측면에 가공물의 측면 가공이 이루어지도록 설치되며, A축 및 C축 가공이 이루어지는 5축 가공장치; 상기 크로스 레일, 3축 가공장치 및 5축 가공장치과, 가공물를 이동시키는 파레트를 통합 제어하며, 공작기계 시스템을 전반적으로 제어하는 통합 제어부; 및 상기 지지컬럼의 내측면에 구성되며, 상기 통합 제어부의 제어에 따라 인입되는 파레트의 위치 고정, 파레트의 안정적인 이동, 가공물의 정밀한 가공이 이루어지도록 하는 파레트 안내부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 가공용 갠트리 타입의 공작기계 시스템을 제공한다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 크로스 레일에는 3축 가공장치가 X축, Y축, Z축 가공이 이루어질 수 있도록 레일 제어부가 구성되며, 이 레일 제어부는 개별적으로 크로스 레일 및 3축 가공장치를 제어하거나, 통합 제어부에 의해 원격으로 크로스 레일 및 3축 가공장치를 제어할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 금속 가공용 갠트리 타입의 공작기계 시스템을 제공한다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 지지컬럼에는 5축 가공장치가 A축, C축 가공이 개별적으로 이루어질 수 있도록 로봇 제어부가 구성되며, 이 로봇 제어부는 통합 제어부에 의해 원격으로 5축 가공장치를 제어할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 금속 가공용 갠트리 타입의 공작기계 시스템을 제공한다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 지지컬럼은 상기 가이드 레일이 결합되며, 이 가이드 레일로부터 전달되는 진동 및 충격을 1차 흡수하는 수평컬럼과, 수평컬럼과 하향 수직하게 형성되어 수평컬럼에서 1차흡수된 진동 및 충격을 지면으로 전달하도록 2차 흡수가 이루어지며, 상기 5축 가공장치가 설치되는 수직컬럼으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 금속 가공용 갠트리 타입의 공작기계 시스템을 제공한다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 수직컬럼에는 수평컬럼에 일정 간격 이격되게 다수 구성되어 이 수직컬럼들 사이에 발생하는 공작기계 시스템의 지지하중을 보강하고, 진동 및 충격을 분산시키는 아치형의 보강컬럼이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 금속 가공용 갠트리 타입의 공작기계 시스템을 제공한다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 3축 가공장치는 크로스 레일이 가이드 레일을 따라 이동하는 전, 후 방향으로 이동하여 가공되는 X축 가공과, 크로스 레일의 좌, 우 방향으로 이동하여 가공되는 Y축 가공 및 3축 가공장치가 가공물의 두께, 또는 가공 깊이에 따라 상, 하 이동하면서 가공되는 Z축 가공이 이루어지는 것을 특징으로 하는 금속 가공용 갠트리 타입의 공작기계 시스템을 제공한다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 5축 가공장치는 가공물의 측면 가공이 진행되도록 지지컬럼의 좌, 우 방향으로 회전하면서 가공물을 가공하는 A축 가공 및 상, 하 방향으로 회전하는 C축 가공이 이루어지는 것을 특징으로 하는 금속 가공용 갠트리 타입의 공작기계 시스템을 제공한다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 지지컬럼에는 5축 가공장치의 툴을 자동으로 교체가 가능하도록 툴 매거진이 설치되는 것을 특징으로 하는 금속 가공용 갠트리 타입의 공작기계 시스템을 제공한다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 툴 매거진은 5축 가공장치를 개별적으로 제어하는 로봇 제어부에 의해 제어되거나, 로봇 제어부를 원격으로 제어하는 통합 제어부에 의해 제어가 이루어지는 것을 특징으로 하는 금속 가공용 갠트리 타입의 공작기계 시스템을 제공한다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 파레트는 이송레일을 따라 지지컬럼의 수직컬럼 사이로 진입하거나, 파레트 안내부재의 전, 후 방향으로 진입하여 파레트의 상부에 놓여진 가공물을 3축 가공장치 또는 5축 가공장치를 통해 가공이 이루어질 수 있도록 통합 제어부에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 금속 가공용 갠트리 타입의 공작기계 시스템을 제공한다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 파레트 안내부재에는 통합 제어부의 제어에 따라 파레트가 지지컬럼의 내측으로 이송될 수 있도록 이송레일이 구성되며, 파레트의 진입 방향이 교차되는 부분에는 이송레일과 연결되는 회동레일이 회전 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 금속 가공용 갠트리 타입의 공작기계 시스템을 제공한다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 회동레일은 통합 제어부의 제어에 따라 파레트가 지지컬럼의 내측으로 이송될 때 진입 방향과 같은 방향으로 형성된 이송레일과 연결되도록 회전하는 것을 특징으로 하는 금속 가공용 갠트리 타입의 공작기계 시스템을 제공한다.
이와 같은 본 발명에 따르면, 하나의 프레임에 다수의 가공장치를 장착하여 운전함으로써, 공작기계의 단가를 낮추고 공간 활용도를 극대화할 수 있어 특수 목적의 가공이 가능한 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 사출, 프레스 금형 및 대형 공작물과 같은 금속을 신속하면서도 정밀한 가공이 가능하고, 복수의 크로스 레일 및 이 복수의 크로스 레일을 개별적으로 제어하거나, 통합 제어가 가능하도록 구성함으로써 다양한 용도로의 작업이 가능함은 물론, 3축 가공 뿐만 아니라 5축 가공까지 가능한 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 금속 가공용 갠트리 타입의 공작기계 시스템을 개략적으로 나타낸 구성 블록도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 금속 가공용 갠트리 타입의 공작기계 시스템을 개략적으로 나타낸 사시도,
도 3 내지 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 금속 가공용 갠트리 타입의 공작기계 시스템을 개략적으로 나타낸 정면도, 측면도 및 평면도,
도 6 및 도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 금속 가공용 갠트리 타입의 공작기계 시스템의 파레트 안내부재를 개략적으로 나타낸 도면,
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 금속 가공용 갠트리 타입의 공작기계 시스템을 개략적으로 나타낸 설치 상태도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 금속 가공용 갠트리 타입의 공작기계 시스템을 개략적으로 나타낸 구성 블록도, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 금속 가공용 갠트리 타입의 공작기계 시스템을 개략적으로 나타낸 사시도, 도 3 내지 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 금속 가공용 갠트리 타입의 공작기계 시스템을 개략적으로 나타낸 정면도, 측면도 및 평면도, 도 6 및 도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 금속 가공용 갠트리 타입의 공작기계 시스템의 파레트 안내부재를 개략적으로 나타낸 도면, 도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 금속 가공용 갠트리 타입의 공작기계 시스템을 개략적으로 나타낸 설치 상태도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 금속 가공용 갠트리 타입의 공작기계 시스템은 RC 콘크리트(Reinforced Concrete Construction) 또는 금속재로 구성되며, 공장 내에 공작기계 시스템이 원활하게 작동할 수 있도록 설치되는 지지컬럼(210), 지지컬럼(210)의 상측에 구성되어 수평 이동이 가능하도록 구성된 가이드 레일(220), 가이드 레일(220)에 슬라이딩 가능하게 일정 간격 이격되게 복수 결합되며, 가공물의 3축 가공이 이루어지는 3축 가공장치(240)가 구성된 크로스 레일(230), 크로스 레일(230)과 3축 가공장치(240)를 제어하는 레일 제어부(250), 지지컬럼(210)의 내측면에 금형의 측면 가공이 이루어지도록 설치되는 5축 가공장치(260) 및 이 5축 가공장치(260)를 제어하는 로봇 제어부(270)와, 레일 제어부(250) 및 로봇 제어부(270)와, 공작물을 이동시키는 파레트(202)를 통합 제어하며, 공작기계 시스템을 전반적으로 제어하는 통합 제어부(300)를 포함하여 구성된다.
지지컬럼(210)은 RC 콘크리트(Reinforced Concrete Construction) 또는 강철과 같은 금속재의 재질로 제작되며, 공장 내에 공작기계 시스템이 운용될 수 있도록 각 구성요소들이 지지되는 구성요소이다.
여기서, RC조는 철근 콘크리트구조(reinforced concrete construction)와 같은 말로 건물의 주요구조를 철근과 콘크리트를 써서 구성되는 것으로서, 힘을 받는 주요구조 부분이 철근으로 보강한 콘크리트로 구성되어 전체를 일체로 만들며 내진, 내화, 내구적으로 우수한 구조이다. 콘크리트의 압축력과 철근의 인장력이 일체로 되어 서로의 결점을 보완하는 구조라 할 수 있다
이러한 지지컬럼(210)은 가이드 레일(220)이 결합되며, 이 가이드 레일(220)로부터 전달되는 진동 및 충격을 1차 흡수하는 수평컬럼(212)과, 수평컬럼(212)과 하향 수직하게 형성되며, 가이드 레일(220)이 지면으로부터 상측으로 소정의 높이만큼 이격되도록 다리의 역할을 수행함과 동시에 수평컬럼(212)에서 1차흡수된 진동 및 충격을 지면으로 전달하도록 2차 흡수가 이루어지는 수직컬럼(214)으로 구성된다.
또한, 수직컬럼(214)은 수평컬럼(212)에 일정 간격 이격되게 다수 구성되며, 이 수직컬럼(214)들 사이에는 공작기계 시스템의 지지하중을 보강하는 한편, 진동 및 충격을 분산시키는 아치형의 보강컬럼(216)이 더 형성된다.
즉, 지지컬럼(210)은 본 발명의 공작기계 시스템이 최소한의 진동 속에서 구동이 이루어질 수 있도록 구동시 발생하는 진동 및 충격을 흡수하여 지면으로 전달함으로써, 소음 발생을 최소화할 수 있는 것이다.
가이드 레일(220)은 지지컬럼(210)의 수평컬럼(212) 상단에 결합되며, 크로스 레일(230) 및 3축 가공장치(240)가 수평컬럼(212)의 길이 방향을 따라 슬라이딩되면서 작동하여 금속재 가공물의 상부면 가공이 이루어지도록 구성되는 것이다.
이러한 가이드 레일(220)에는 도면에 도시하지는 않았지만, 크로스 레일(230)의 슬라이딩시 발생하는 마찰열을 냉각시키는 냉각 윤활유가 공급되는 윤활유 공급부가 구성됨이 바람직하나, 이에 한정하는 것은 아니다.
크로스 레일(230)은 금속재 가공물의 상부면을 가공할 수 있도록 가이드 레일(220)상부에 슬라이딩 가능하게 구성되며, 금속재 가공물 가공을 위한 3축 가공장치(240)가 설치된다.
이러한 크로스 레일(230)은 레일 제어부(250)에 의해 제어되어 가이드 레일(220)을 따라 금속재 가공물의 가공 위치까지 정밀하게 3축 가공장치(240)를 이송시켜 금속재 가공물의 상부면 가공이 이루어지도록 한다.
이러한 크로스 레일(230)은 가이드 레일(220)을 따라 일정 간격 이격되게 적어도 2개 이상 복수 구성되어 하나의 크로스 레일(230)에 하나의 가공물을 위치시켜 가공이 진행됨으로써, 크로스 레일(230)의 구성되는 개수에 따라 다양한 가공이 가능함은 물론이다.
3축 가공장치(240)는 크로스 레일(230)에 설치되며, 크로스 레일(230)과 함께 이동하면서 X축, Y축, Z축 가공이 가능하도록 레일 제어부(250)에 의해 제어된다.
여기서, 3축 가공장치(240)의 X축이라 함은, 크로스 레일(230)이 가이드 레일(220)을 따라 이동하는 전, 후 방향을 말하며, 3축 가공장치(240)의 Y축이라 함은, 3축 가공장치(240)가 크로스 레일(230)의 길이 방향, 다시말해 크로스 레일(230)의 양측 단부쪽으로 이동하는 좌,우 방향을 말하고, 3축 가공장치(240)의 Z축이라 함은, 3축 가공장치(240)의 상, 하 이동 방향을 말한다.
이에 따라, 본 발명의 3축 가공장치(240)는 파레트 안내부재(290)에 위치하는 파레트(202) 상에 구비된 가공물의 상부평면 가공 또는 가공물의 홀 가공 등을 X축, Y축, Z축 가공을 통해 정밀하게 가공이 가능함은 물론, 다수의 크로스 레일(230)에 각각 구성되면서 보다 신속한 가공이 가능할 것이다.
레일 제어부(250)는 본 발명의 크로스 레일(230)과 3축 가공장치(240)를 X축, Y축, Z축 가공이 가능하도록 제어하는 구성요소로서, 크로스 레일(230)의 일면에 구성되며, 가공물의 치수에 따라 3축 가공장치(240)의 X축, Y축, Z축의 위치를 설정할 수 있도록 크로스 레일(230) 및 3축 가공장치(240)가 가이드 레일(220)에 설치되는 개수와 동일하게 구성된다.
즉, 본 발명의 3축 가공장치(240)가 설치된 크로스 레일(230)이 제1크로스 레일, 제2크로스 레일, 제3크로스 레일 및 제n크로스 레일에 각각 대응되도록 제1레일 제어부, 제2레일 제어부, 제3레일 제어부 및 제n레일 제어부로 구성되는 것이다.
이러한 레일 제어부(250)는 크로스 레일(230)의 구성에 따라 다수 구성됨으로써, 각각 개별적으로 작동될 수 있으나, 바람직하게는 원격 제어가 가능하도록 통합 제어부(250)에 의해 제어가 가능하도록 구성되는 것이다.
5축 가공장치(260)는 지지컬럼(210)의 수직컬럼(214)에 구성되어 가공물의 측면 가공이 진행되도록 구성되는 것으로서, 가공물의 두께, 또는 가공 깊이에 따라 수직컬럼(214)의 좌, 우 방향에 해당하는 A축 가공 및 상, 하 방향으로 회전하는 C축 가공이 가능하도록 구성된다.
이러한 5축 가공장치(260)는 수직컬럼(214)에 다수 구성되어 가공물의 측면 가공을 위해 로봇 제어부(270)의 제어를 통해 작동하게 된다.
로봇 제어부(270)는 5축 가공장치(260)를 제어하며, 이와 동시에 툴 매거진(280)을 제어하여, 5축 가공장치(260)의 툴 교체시, 자동으로 툴 매거진(280)을 통해 빠르게 교체가 이루어지도록 하여 가공시간을 더욱 단축시킬 수 있을 것이다.
이러한 로봇 제어부(270)는 지지컬럼(210)에 설치되는 다수의 5축 가공장치(260)를 각각 개별적으로 작동시킬 수 있도록 별도로 구성되되 다수 구성될 수 있으나, 바람직하게는 원격 제어가 가능하도록 통합 제어부(250)에 의해 제어가 가능하도록 구성되는 것이다.
통합 제어부(280)는 레일 제어부(250)와 로봇 제어부(270)를 통합적으로 제어하는 구성요소이며, 더불어 가공물이 안착된 파레트(202)가 파레트 안내부재(290)에 위치될 수 있도록 이송레일(310)을 제어하여 파레트(202)를 파레트 안내부재(290)에 구성된 안내홈(292) 상으로 이송시켜 가공이 이루어지도록 하고, 가공이 완료된 가공물을 안내홈(292)에서 인출시키기 위해 파레트(202)를 제어할 수 있도록 구성된다.
또한, 통합 제어부(280)는 원격으로 각각의 레일 제어부(250) 및 로봇 제어부(270)들을 개별 제어함으로써, 사출, 프레스 금형 및 대형 공작물과 같은 금속재의 상부면 가공 뿐만 아니라. 홀 가공 등 정밀 치수를 요하는 가공이 가능하도록 구성된다.
여기서, 파레트(202)는 이송레일(310)을 따라 지지컬럼(210)의 수직컬럼(214) 사이로 진입하거나, 파레트 안내부재(290)의 전, 후 방향으로 진입하여 파레트(202)의 상부에 놓여진 가공물을 3축 가공장치(240) 또는 5축 가공장치(260)를 통해 가공이 이루어질 수 있도록 통합 제어부(280)에 의해 제어되며, 가공이 완료된 가공물을 통합 제어부(280)의 제어에 따라 이송레일(310)을 따라 진입된 방향으로부터 대향되는 방향으로 인출되도록 구성되는 것이다.
또한, 파레트(202)에는 이송레일(310)의 내측면을 따라 파레트(202)가 이동할 수 있도록 이송레일(310)에 슬라이딩 가능하게 결합되는 가이드 부재(204)가 구성된다.
여기서, 파레트 안내부재(290)는 지지컬럼(210)의 수직컬럼(214) 내측면에 구성되며, 통합 제어부(280)의 제어에 따라 인입되는 파레트(202)의 위치를 고정시키며, 이 파레트(202) 상에 구비된 가공물의 안정적이고, 정밀한 가공이 이루어지도록 구성된다.
또한, 파레트 안내부재(290)는 파레트(202)가 지지컬럼(210)의 내측으로 이송될 수 있도록 이송레일(310)이 구성되며, 가공이 완료된 가공물을 반출하기 위해 파레트(202)가 인입된 반대면으로 반출되도록 안내하는 구성요소이다.
또한, 파레트 안내부재(290)에는 파레트(202)의 진입 방향이 교차되는 부분, 즉 파레트(202)의 진입 방향이 수직컬럼(214) 사이로 진입하는 (A) 방향과, 파레트(202)의 진입 방향이 파레트 안내부재(290)의 전, 후 방향으로 진입하는 (B) 방향이 서로 교차하는 부분에 파레트(202)가 고정되어 3축 가공장치(240)와 5축 가공장치(260)를 통해 가공물의 가공이 진행되도록 구성된다.
아울러, 이 교차되는 부분에는 파레트(202)의 인출이 용이하게 이루어질 수 있도록 이송레일(310)과 연결되는 회동레일(320)이 파레트 안내부재(290)에 구성되고, 파레트(202)의 진입하는 방향에 따라 회동이 이루어지면서 이송레일(310)과 연결되도록 통합 제어부(300)에서 제어한다.
즉, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 통합 제어부(300)의 제어에 따라 파레트(202)가 이송레일(310)을 따라 (A) 방향으로 진입하면, 회동레일(320)은 진입방향과 동일한 방향으로 연장 형성되는 이송레일(310)과 연결되어 파레트(202)의 이송이 원활하게 이루어지도록 구성되는 것이다.
또한, 파레트(202)가 이송레일(310)을 따라 (B) 방향으로 진입하면, 회동레일(320)이 회전하여 파레트(202)의 (B) 방향 이송이 안정적으로 이루어지도록 구성되는 것이다.
이와 같이 구성된 본 발명의 금속 가공용 갠트리 타입의 공작기계 시스템은 사출, 프레스 금형 및 대형 공작물 등과 같은 금속재의 가공물을 신속하면서도 정밀한 가공이 가능하고, 복수의 크로스 레일 및 이 복수의 크로스 레일을 개별적으로 제어하거나, 통합 제어가 가능하도록 구성함으로써 다양한 용도로의 작업이 가능함은 물론, 3축 가공 또는 5축 가공이 가능하도록 구성됨으로써, 정밀한 위치 조절이 어려워 정밀 가공이 용이하게 이루어지지 못하는 종래의 문제점을 극복함에 따라 대량생산이 가능함은 물론, 작업시간을 현저하게 단축시킬 수 있는 발명이다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
202: 파레트 210: 지지컬럼
220: 가이드 레일 230: 크로스 레일
240: 3축 가공장치 250: 레일 제어부
260: 5축 가공장치 270: 로봇 제어부
280: 툴 매거진 290: 파레트 안내부재
300: 통합 제어부

Claims (12)

  1. RC 콘크리트(Reinforced Concrete Construction) 또는 금속재로 구성되며, 공작기계 시스템이 원활하게 작동할 수 있도록 각 구성요소들을 지지하기 위해 상측에 구성된 가이드 레일이 결합되며, 이 가이드 레일로부터 전달되는 진동 및 충격을 1차 흡수하는 수평컬럼과, 수평컬럼과 하향 수직하게 형성되어 수평컬럼에서 1차흡수된 진동 및 충격을 지면으로 전달하도록 2차 흡수가 이루어지며, 5축 가공장치가 설치되는 수직컬럼 및 5축 가공장치의 툴을 자동으로 교체가 가능하도록 툴 매거진이 설치되는 지지컬럼;
    상기 지지컬럼의 상측에 구성되어 가공물의 상부면 가공을 위해 수평 이동이 가능하도록 구성되며, 슬라이딩시 발생하는 마찰열을 냉각시키기 위해 냉각 윤활유가 공급되는 윤활유 공급부가 구성된 가이드 레일;
    상기 수직컬럼의 내측면에 가공물의 측면 가공이 이루어지도록 설치되며, A축 및 C축 가공이 이루어지는 5축 가공장치;
    상기 툴 매거진과 5축 가공장치를 개별적으로 제어하는 로봇 제어부;
    상기 가이드 레일에 슬라이딩 가능하게 일정 간격 이격되게 복수 결합되며, 가공물의 상부면 가공이 가능하도록 X축, Y축, Z축 가공이 이루어지는 3축 가공장치와, 3축 가공장치가 X축, Y축, Z축 가공이 이루어질 수 있도록 레일 제어부가 구성되며, 이 레일 제어부는 개별적으로 크로스 레일 및 3축 가공장치를 제어하거나, 통합 제어부에 의해 원격으로 크로스 레일 및 3축 가공장치를 제어하도록 구성된 크로스 레일;
    상기 크로스 레일, 3축 가공장치 및 5축 가공장치와, 가공물을 이동시키는 파레트와, 툴 매거진을 통합 제어하며, 로봇 제어부를 원격으로 제어하고, 공작기계 시스템을 전반적으로 제어하는 통합 제어부; 및
    상기 지지컬럼의 내측면에 구성되며, 상기 통합 제어부의 제어에 따라 인입되는 파레트의 위치 고정, 파레트의 안정적인 이동, 가공물의 정밀한 가공이 이루어지도록 하는 파레트 안내부재;를 포함하고,
    상기 파레트 안내부재에는 통합 제어부의 제어에 따라 파레트가 지지컬럼의 내측으로 이송될 수 있도록 이송레일이 구성되며, 파레트의 진입 방향이 교차되는 부분에는 이송레일과 연결되는 회동레일이 회전 가능하게 결합되며, 이 회동레일은 통합 제어부의 제어에 따라 파레트가 지지컬럼의 내측으로 이송될 때 진입 방향과 같은 방향으로 형성된 이송레일과 연결되도록 회전하는 것을 특징으로 하는 금속 가공용 갠트리 타입의 공작기계 시스템.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지컬럼에는 5축 가공장치가 A축, C축 가공이 개별적으로 이루어질 수 있도록 로봇 제어부가 구성되며, 이 로봇 제어부는 통합 제어부에 의해 원격으로 5축 가공장치를 제어할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 금속 가공용 갠트리 타입의 공작기계 시스템.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 수직컬럼에는 수평컬럼에 일정 간격 이격되게 다수 구성되어 이 수직컬럼들 사이에 발생하는 공작기계 시스템의 지지하중을 보강하고, 진동 및 충격을 분산시키는 아치형의 보강컬럼이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 금속 가공용 갠트리 타입의 공작기계 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 3축 가공장치는 크로스 레일이 가이드 레일을 따라 이동하는 전, 후 방향으로 이동하여 가공되는 X축 가공과, 크로스 레일의 좌, 우 방향으로 이동하여 가공되는 Y축 가공 및 3축 가공장치가 가공물의 두께, 또는 가공 깊이에 따라 상, 하 이동하면서 가공되는 Z축 가공이 이루어지는 것을 특징으로 하는 금속 가공용 갠트리 타입의 공작기계 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 5축 가공장치는 가공물의 측면 가공이 진행되도록 지지컬럼의 좌, 우 방향으로 회전하면서 가공물을 가공하는 A축 가공 및 상, 하 방향으로 회전하는 C축 가공이 이루어지는 것을 특징으로 하는 금속 가공용 갠트리 타입의 공작기계 시스템.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 파레트는 이송레일을 따라 지지컬럼의 수직컬럼 사이로 진입하거나, 파레트 안내부재의 전, 후 방향으로 진입하여 파레트의 상부에 놓여진 가공물을 3축 가공장치 또는 5축 가공장치를 통해 가공이 이루어질 수 있도록 통합 제어부에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 금속 가공용 갠트리 타입의 공작기계 시스템.
  11. 삭제
  12. 삭제
KR1020120072490A 2012-07-03 2012-07-03 금속 가공용 갠트리 타입의 공작기계 시스템 KR101389935B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120072490A KR101389935B1 (ko) 2012-07-03 2012-07-03 금속 가공용 갠트리 타입의 공작기계 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120072490A KR101389935B1 (ko) 2012-07-03 2012-07-03 금속 가공용 갠트리 타입의 공작기계 시스템

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140004965A KR20140004965A (ko) 2014-01-14
KR101389935B1 true KR101389935B1 (ko) 2014-04-30

Family

ID=50140681

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120072490A KR101389935B1 (ko) 2012-07-03 2012-07-03 금속 가공용 갠트리 타입의 공작기계 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101389935B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101658780B1 (ko) 2015-12-08 2016-10-04 배인식 목형 금형 5축 제어용 밀링

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108334038A (zh) * 2017-01-18 2018-07-27 翎创机电（上海）有限公司 可切换三至五轴模式的五轴五联动数控系统及数控机床

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02160440A (ja) * 1988-12-12 1990-06-20 Honda Motor Co Ltd 工作機械
US6254317B1 (en) * 1999-09-10 2001-07-03 Northrop Grumman Corporation Triple gantry drilling system
WO2007102435A1 (ja) * 2006-03-03 2007-09-13 Honda Motor Co., Ltd. 工作機械、工作機械の制御方法
KR20080108928A (ko) * 2008-10-14 2008-12-16 김복인 개별이동형 절삭기를 갖는 복합 가공기

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02160440A (ja) * 1988-12-12 1990-06-20 Honda Motor Co Ltd 工作機械
US6254317B1 (en) * 1999-09-10 2001-07-03 Northrop Grumman Corporation Triple gantry drilling system
WO2007102435A1 (ja) * 2006-03-03 2007-09-13 Honda Motor Co., Ltd. 工作機械、工作機械の制御方法
KR20080108928A (ko) * 2008-10-14 2008-12-16 김복인 개별이동형 절삭기를 갖는 복합 가공기

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101658780B1 (ko) 2015-12-08 2016-10-04 배인식 목형 금형 5축 제어용 밀링

Also Published As

Publication number Publication date
KR20140004965A (ko) 2014-01-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN203875884U (zh) 五轴机械手
TWI636849B (zh) 彈性複數工作台裝置
KR101921227B1 (ko) 수평형 멀티스핀들 가공센터
EP2983879B1 (en) Multiaxial tool machine for working stone slabs and/or blocks
CN103203626B (zh) 龙门移动式多功能数控钻铣床
CN104607702A (zh) 一种立式精铣机
CN103231247A (zh) 一种转台式多头数控钻攻机床
EP2145744A1 (en) Apparatus and method for cutting panels
US8347470B2 (en) Portable robot
CN103084931B (zh) 一种双主轴卧式复合加工中心
CN204504315U (zh) 一种立式精铣机
CN103949892A (zh) 一种改进和创新的高速复合cnc加工中心机床
KR101389935B1 (ko) 금속 가공용 갠트리 타입의 공작기계 시스템
KR102165419B1 (ko) 공작기계의 x축 이송장치
EP1247611B1 (en) A multi-axis work centre, for multiple production, in particular for wood working
KR100957609B1 (ko) 브이홈 전용 가공기
CN203019157U (zh) 一种卧式复合加工中心
CN113020670A (zh) 一种数控龙门镗铣床
KR102068365B1 (ko) 공작기계의 자동 헤드 어태치먼트 교환장치
KR101801202B1 (ko) 다축 머시닝 센터
CN115816105A (zh) 铣削五轴加工中心
KR101079283B1 (ko) 변형을 최소화 하는 중,대형 가공기
CN211101759U (zh) 一种数控龙门镗铣床
RU38126U1 (ru) Металлорежущий станок для комплексной пятикоординатной обработки
CN201220360Y (zh) 可在桶状物表面精细加工的自动钻铣床

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170421

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190522

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200106

Year of fee payment: 7