KR101406325B1

KR101406325B1 - 선반의 공작물 회전장치

Info

Publication number: KR101406325B1
Application number: KR1020120061768A
Authority: KR
Inventors: 윤규종; 서상환
Original assignee: 윤규종
Priority date: 2012-06-08
Filing date: 2012-06-08
Publication date: 2014-06-13
Also published as: KR20130138003A

Abstract

본 발명은 왕복대에 설치된 절삭유닛에 의해 공작물의 단부가 절삭될 수 있도록 공작물을 회전시키는 선반의 공작물 회전장치에 있어서, 프레임과, 프레임에 회전가능하게 설치되며, 공작물이 삽입될 수 있도록 회전중심에 삽입구가 형성된 스핀들과, 일단이 삽입구의 내주면에 설치되고, 타단은 삽입구에 삽입된 공작물의 외주면에 접하도록 형성된 다수의 척부재와, 공작물을 스핀들에 고정시킬 수 있도록 탄성력에 의해 척부재의 타단을 스핀들의 회전축선에 인접되는 방향으로 가압하는 가압유닛과, 스핀들을 회전시키는 구동부와, 공작물을 교체시 스핀들에 대한 공작물의 고정상태를 해제하기 위해 상기 척부재에 대한 가압유닛의 가압을 중단시킬 수 있도록 가압유닛을 간섭하는 해제유닛을 구비한다.
본 발명에 따른 선반의 공작물 회전장치는 척부재에 탄성력을 인가하여 공작물을 스핀들에 고정시키므로 공작물을 고정하는데, 별도의 유압이 요구되지 않아 유체의 유출에 의한 결함발생을 방지할 수 있는 장점이 있다. 또한, 구조가 비교적 단순하여 제작 및 설치에 소요되는 시간을 절약할 수 있다.

Description

선반의 공작물 회전장치{Working-piece rolling device for lathe}

본 발명은 선반의 공작물 회전장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 왕복대에 설치된 절삭유닛에 의해 공작물의 단부가 절삭될 수 있도록 상기 공작물을 회전시키는 선반의 공작물 회전장치에 관한 것이다.

회전절삭작업은 선반 등의 주절삭 작업으로 이를 위해서는 일반적으로 센터와 센터사이에 공작물을 지지시키고 회전을 하여 작업을 행하는데, 수동식 선반에서는 공작물의 축중심을 잡아 양측면부를 각각 천공한 다음, 이 공작물을 양 센터사이에 고정하되 공작물을 양 측면부의 천공부에 상기 센터들을 삽입하여 지지한 다음 선삭을 하고 있으며, 자동식 선반에서는 일측의 스핀들에서 공작물을 삽입하여 지지한 다음 회전시키면서 작업을 행하고 있다.

종래의 선반은 구조상 공작물 양측에 대한 가공을 하기 위해서 공작물의 이송 - 로딩 - 세팅 - 절삭 - 언세팅 - 언로딩의 일련의 공정들이 반드시 2회 반복되어져야 하는데 이러한 반복된 공정은 작업을 매우 번거롭게 하고 가공작업에 오랜시간이 소요되는 문제점이 있으며, 공작물이 스핀들의 일측에만 삽입되어지는 구조이므로 작업공간을 많이 차지할 뿐만 아니라 2회의 세팅으로 기준위치가 달라지게되면 가공오차가 발생되기 쉬우므로 정밀한 가공을 할 수 없게 되는 단점이 있었다.

이에 따라 한국등록특허공보 제10-0156891호에서는 자동선반의 양면가공용 스핀들장치가 개시되어 있다. 상기 자동선반의 양면가공용 스핀들장치는 센터 내에 베어링을 사이에 두고 구름접촉하도록 설치되는 스핀들과 상기 스핀들에 회전력을 가할 수 있도록 스핀들의 일측단에 결합되은 풀리와, 그 내부에 공작물이 끼워진 상태로 상기 스핀들 내부에 삽입되어지되 그 외주면에는 테이퍼 형상의 경사부 가 형성되어서 작업도중 공작물을 지지할 수 있도록 결합된 척으로 구성되는 자동선반에 있어서, 상기 스핀들의 양측단에 2개의 척이 그 경사부가 내측으로 향하도록 삽입되어져 있으며, 일측에는 상기 척의 경사면과 슬라이딩 결합하는 경사면이 형성되어져 있으며 중간에는 피스톤이 결합되어지는 슬라이딩부가 구비되어져 있으며, 상기 스핀들의 몸체 내부에는 상기 슬라이딩부의 피스톤이 왕복운동하기 위한 실린더가 각각 형성되어져 있고 그 상부에는 공압펌프 또는 유압펌프로부터의 유로가 각각 분기되어서 상기 실린더의 좌측단 및 실린더의 우측단과, 상기 실린더 및 실린더의 내측단에 연결되어져 있다.

그러나 상기 자동선반의 양면가공용 스핀들 장치는 피스톤을 작동하기 위해 스핀들 내로 유체를 공급 및 배출시켜야 하는데, 유체의 공급 및 배출과정 중 유체가 스핀들 외부로 유출되어 공작물 및 스핀들에 결함을 발생시킬 수 있으며, 회전하는 스핀들 내부에 유체를 공급해야 하므로 스핀들 및 유체공급수단의 구조가 복작하여 제작 및 설치하는 데 많은 시간이 소요되는 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서 척부재에 탄성력을 인가하여 공작물을 스핀들에 고정시키므로 공작물을 고정하는 데 별도의 유압이 요구되지 않아 유체의 유출에 의한 결함발생을 방지하는 선반의 공작물 회전장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 선반의 공작물 회전장치는 왕복대에 설치된 절삭유닛에 의해 공작물의 단부가 절삭될 수 있도록 상기 공작물을 회전시키는 선반의 공작물 회전장치에 있어서, 프레임과, 상기 프레임에 회전가능하게 설치되며, 상기 공작물이 삽입될 수 있도록 회전중심에 삽입구가 형성된 스핀들과, 일단이 상기 삽입구의 내주면에 설치되고, 타단은 상기 삽입구에 삽입된 상기 공작물의 외주면에 접하도록 형성된 다수의 척부재와, 상기 공작물을 상기 스핀들에 고정시킬 수 있도록 탄성력에 의해 상기 척부재의 타단을 상기 스핀들의 회전축선에 인접되는 방향으로 가압하는 가압유닛과, 상기 스핀들을 회전시키는 구동부와, 상기 공작물을 교체시 상기 스핀들에 대한 상기 공작물의 고정상태를 해제하기 위해 상기 척부재에 대한 상기 가압유닛의 가압을 중단시킬 수 있도록 상기 가압유닛을 간섭하는 해제유닛을 구비한다.

상기 척부재는 상기 스핀들에 대향되는 외주면에, 일단에서 타단으로 갈수록 상기 스핀들의 회전축선으로부터 멀어지도록 경사진 제1경사면이 형성되고, 상기 가압유닛은 상기 스핀들과 척부재 사이에, 상기 척부재의 일단에서 타단 방향으로 슬라이딩 가능하게 설치되고, 상기 제1경사면에 대향되는 측면에는 상기 제1경사면에 대응되게 경사진 제2경사면이 형성된 가압부재와, 상기 스핀들과 가압부재 사이에 설치되며, 상기 가압부재가 상기 척부재의 타단 방향으로 슬라이딩되도록 탄성력을 제공하는 스프링을 구비하는 것이 바람직하다.

상기 척부재는 상기 스핀들의 길이방향을 기준으로 일단이 타단보다 상기 스핀들의 내측에 위치하도록 설치되고, 상기 해제유닛은 상기 스핀들의 축방향 단면에 인접된 위치의 상기 프레임에 상기 회전축선 방향으로 슬라이딩 가능하게 설치되어 상기 가압부재의 단부를 간섭하는 간섭부재와, 상기 프레임에 설치되며, 상기 가압부재가 상기 척부재의 일단 방향으로 이동되도록 상기 간섭부재를 상기 척부재의 일단 방향으로 이동시키는 액츄에이터를 구비한다.

상기 척부재들은 상기 스핀들의 회전축선과 나란하게 연장형성되며, 상기 스핀들의 원주방향을 따라 상호 이격되게 설치되고, 상기 가압부재는 상기 스핀들 외부로 노출된 단부에 상기 간섭부재가 걸릴 수 있도록 걸림부가 형성되고, 상기 간섭부재는 상기 스핀들의 축방향 단면을 덮을 수 있도록 형성되며, 상기 스핀들의 삽입구로 상기 공작물이 삽입될 수 있도록 상기 삽입구에 대향되는 위치에 관통되게 중공이 형성되되, 내측 가장자리가 상기 걸림부에 걸릴 수 있도록 상기 중공이 상기 스핀들의 회전축선으로부터 상기 걸림부까지의 이격거리에 대응되는 반경을 갖도록 형성된다.

상기 스핀들은 상기 공작물의 양단이 각각 상기 절삭유닛에 의해 절삭되기 위해 상기 공작물의 양단부가 외부로 돌출될 수 있도록 상기 삽입구가 회전축선 방향으로 관통되게 형성된 것이 바람직하다.

상기 간섭부재는 상기 스핀들의 양단면을 각각 덮을 수 있도록 상기 스핀들의 양단부에 인접되는 위치의 상기 프레임에 각각 설치되며, 상기 스핀들의 외경보다 더 큰 외경을 갖도록 형성되고, 상기 구동부는 상기 공작물의 절삭시 발생되는 절삭칩이 유입되는 것이 상기 간섭부재에 의해 차단될 수 있도록 상기 간섭부재 사이의 상기 스핀들의 외주면에 체결되는 치합부재와, 상기 스핀들을 회전시키기 위한 회전력을 발생시키는 회전모터와, 상기 회전모터를 통해 발생된 회전력을 상기 치합부재에 전달하는 동력전달부를 구비한다.

본 발명에 따른 선반의 공작물 회전장치는 척부재에 탄성력을 인가하여 공작물을 스핀들에 고정시키므로 공작물을 고정하는데, 별도의 유압이 요구되지 않아 유체의 유출에 의한 결함발생을 방지할 수 있는 장점이 있다. 또한, 구조가 비교적 단순하여 제작 및 설치에 소요되는 시간을 절약할 수 있다.

도 1은 본 발명의 공작물 회전장치가 설치된 선반에 대한 측면도이고,
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 선반의 공작물 회전장치에 대한 단면도이고,
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 공작물 회전장치의 구동부에 대한 단면도이고,
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 공작물 회전장치의 해제유닛의 작동상태를 나타낸 부분 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 선반의 공작물 회전장치를 더욱 상세하게 설명한다.

도 1 내지 도 4에 본 발명의 실시 예에 따른 선반의 공작물 회전장치(100)가 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 선반의 공작물 회전장치(100)는 선반(10)의 왕복대(11)에 설치된 절삭유닛(12)에 의해 공작물(13)의 단부가 절삭될 수 있도록 상기 공작물(13)을 회전시키는 장치이다. 선반의 공작물 회전장치(100)는 프레임(200)과, 상기 프레임(200)에 회전가능하게 설치되며, 상기 공작물(13)이 삽입될 수 있도록 회전중심에 삽입구(301)가 형성된 스핀들(300)과, 일단이 상기 삽입구(301)의 내주면에 설치되고, 타단은 상기 삽입구(301)에 삽입된 상기 공작물(13)의 외주면에 접하도록 형성된 다수의 척부재(400)와, 상기 공작물(13)을 상기 스핀들(300)에 고정시킬 수 있도록 탄성력에 의해 상기 척부재(400)의 타단을 상기 스핀들(300)의 회전축선에 인접되는 방향으로 가압하는 가압유닛(500)과, 상기 스핀들(300)을 회전시키는 구동부(700)와, 상기 공작물(13)을 교체시 상기 스핀들(300)에 대한 상기 공작물(13)의 고정상태를 해제하기 위해 상기 척부재(400)에 대한 상기 가압유닛(500)의 가압을 중단시킬 수 있도록 상기 가압유닛(500)을 간섭하는 해제유닛(600)를 구비한다.

프레임(200)은 스핀들(300)을 회전가능하게 지지하는 것으로서, 스핀들(300)이 관통되게 삽입될 수 있도록 관통공(203)이 형성된다. 프레임(200)은 관통공(203)에 대해 후방으로 이격된 위치에 후술되는 구동부(700)의 동력전달부(730)가 설치될 수 있도록 설치공간(201)이 마련된다. 이때, 관통공(203)과 설치공간(201)은 상호 연통되게 형성되는 것이 바람직하다. 프레임(200)은 관통공(203) 및 설치공간(201)의 상호 연통된 부분은 원주방향을 따라 소정길이 연장형성되는 것이 바람직하다.

또한, 설치공간(201)에 대응되는 프레임(200)의 상측은 개방되게 형성되는 데, 공작물(13)의 절삭시 발생되는 절삭칩이 상기 설치공간(201)으로 유입되는 것을 방지할 수 있도록 상기 설치공간(201)의 상측을 폐쇄하기 위해 덮개(202)가 프레임(200)의 상측에 설치된다.

스핀들(300)은 제1 및 제2브라켓(111,113)과 베어링(112)에 의해 상기 프레임(200)의 관통공(203)에 회전가능하게 설치된다. 제1브라켓(111)은 관통공(203)의 양단부 가장자리에 대응되는 위치의 프레임(200)에 각각 설치되며, 스핀들(300)이 관통되게 삽입될 수 있도록 중앙부분에 관통구가 형성된다. 또한, 제1브라켓(111)의 내측 가장자리에는 베어링(112)이 설치될 수 있도록 단턱부가 형성되는 것이 바람직하다. 베어링(112)은 브라켓과 스핀들(300) 사이에 설치되어 스핀들(300)을 회전가능하게 지지한다. 이때, 베어링(112)은 구름베어링인 것이 바람직하다. 제2브라켓(113)은 제1브라켓(111)의 단면에 고정되어 베어링(112)이 이탈되는 것을 방지하는 것으로 중앙부분에 스핀들(300)이 관통되게 삽입될 수 있도록 관통구가 형성된다.

스핀들(300)은 회전중심에 공작물(13)이 삽입될 수 있도록 삽입구(301)가 마련된 원통형으로 형성된다. 이때, 삽입구(301)는 공작물(13)의 양단이 동시에 절삭유닛(12)에 의해 절삭되기 위해 공작물(13)의 양단이 스핀들(300)의 외부로 돌출될 수 있도록 스핀들(300)의 회전축선 방향으로 관통되게 형성되는 것이 바람직하다.

스핀들(300)은 중앙부분 내주면에는 척부재(400) 및 가압유닛(500)이 설치될 수 있도록 돌출부(302)가 회전축선 방향으로 돌출형성된다. 돌출부(302)는 삽입구(301)의 내주면에, 원주방향을 따라 연장형성된다. 한편, 돌출부(302)는 후술되는 가압유닛(500)의 스프링(520)이 삽입될 수 있도록 좌우 단면에 각각 다수의 인입홀(303)이 형성된다. 인입홀(303)들은 스핀들(300)의 원주방향을 따라 상호 이격되며, 스핀들(300)의 회전축선과 나란한 방향으로 돌출부(302) 내측으로 형성된다.

척부재(400)는 지지부재(401)에 의해 상기 돌출부(302)에 설치된다. 지지부재(401)는 상기 인입홀(303)에 대응되는 위치의 돌출부(302)의 내주면에 각각 고정되며, 스핀들(300)의 회전축선과 나란한 방향으로, 스핀들(300)의 외측으로 연장된다. 이때, 지지부재(401)는 척부재(400)의 일단부가 삽입될 수 있도록 돌출부(302)에 대해 스핀들(300)의 회전축선 방향으로 이격되게 위치하는 것이 바람직하다.

척부재(400)는 일단이 돌출부(302)와 지지부재(401) 사이에 삽입되어 돌출부(302)에 설치되며, 스핀들(300)의 회전축선과 나란하게 연장형성된다. 척부재(400)는 스핀들(300)의 내주면에 대향되는 외주면에는 타단으로 갈수록 상기 회전축선으로부터 멀어지게 경사진 제1경사면(402)이 형성된다. 또한, 척부재(400)는 타단부 내주면에 용이하게 삽입구(301)에 삽입된 공작물(13)에 접할 수 있도록 스핀들(300)의 회전축선 방향으로 돌출된 접촉부(403)가 형성된다.

척부재(400)는 도면에 도시되진 않았지만, 스핀들(300) 내주면을 따라 호형의 단면을 갖도록 형성된다. 척부재(400)는 가압유닛(500)의 가압에 의해 타단이 스핀들(300)의 회전축선 방향으로 회동되도록 소정의 연성을 갖는 소재로 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 도면에 도시되진 않았지만, 척부재(400)는 공작물(13)에 접하는 접촉부(403) 내주면에 공작물(13)과의 마찰력을 증가시키기 위해 고무와 같은 소재의 마찰패드가 설치될 수도 있다.

가압유닛(500)은 상기 스핀들(300)과 척부재(400) 사이에, 상기 척부재(400)의 일단에서 타단 방향으로 즉, 스핀들(300)의 회전축선과 나란한 방향으로 슬라이딩 가능하게 설치되는 가압부재(510)와, 가압부재(510)가 스핀들(300)로부터 이탈되는 것을 방지하는 이탈방지부재(521)와, 상기 스핀들(300)과 가압부재(510) 사이에 설치되며, 상기 가압부재(510)가 상기 척부재(400)의 타단 방향으로 슬라이딩되도록 탄성력을 제공하는 스프링(520)을 구비한다.

가압부재(510)는 돌출부(302)의 내주면과 지지부재(401) 사이에 슬라이딩 가능하게 삽입되는 삽입바(511)와, 삽입바(511)의 단부에 연장형성된 가압체(512)를 구비한다.

삽입바(511)는 스핀들(300)의 회전축선과 나란한 방향을 따라 스핀들(300)의 외측으로 연장형성된다. 삽입바(511)는 스핀들(300) 내주면을 따라 호형의 단면을 갖도록 형성된다.

가압체(512)는 스핀들(300)의 외부로 돌출되도록 삽입바(511)의 단부에 연장형성되며, 일단면이 상기 돌출부(302)의 인입홀(303)을 덮을 수 있도록 삽입바(511)에 대해 스핀들(300)의 회전축선으로부터 멀어지는 방향으로 돌출되게 형성된다.

가압체(512)는 척부재(400)의 제1경사면(402)에 대향되는 타단 내주면에 제1경사면(402)과 나란하게 경사진 제2경사면(513)이 형성된다. 또한, 가압체(512)는 이탈방지부재(521)에 간섭되어 스핀들(300)로부터 이탈되는 것이 방지될 수 있도록 일단 외주면에 상기 회전축선으로부터 멀어지는 방향으로 돌출된 간섭돌기(514)가 형성된다.

또한, 가압체(512)의 타단부에는 후술되는 해제유닛(600)의 간섭부재(510)가 걸릴 수 있도록 걸림부(515)가 형성된다. 걸림부(515)는 가압체(512)의 타단면 외측 가장자리에 일단면 방향으로 인입되게 형성된다.

이탈방지부재(521)는 스핀들(300)의 단면 내측 가장자리에 고정되며, 가압체(512)의 간섭돌기(514)에 접할 수 있도록 스핀들(300)의 회전축선 방향으로 소정길이 연장형성된다. 스프링(520)의 탄성력에 의해 가압부재(510)가 척부재(400)의 타단방향으로 슬라이딩되더라도 가압체(512)의 간섭돌기(514)가 이탈방지부재(521)에 간섭되어 가압부재(510)가 스핀들(300)로부터 이탈되는 것이 방지된다.

스프링(520)은 돌출부(302)의 인입홀(303)에 삽입되며, 단부는 가압체(512)의 일단면에 접하도록 설치된다. 스프링(520)은 코일 스프링으로 형성되며, 가압부재(510)가 척부재(400)의 타단방향으로 이동되도록 탄성력을 제공한다.

스프링(520)의 탄성에 의해 가압부재(510)는 스핀들(300)의 외측으로 이동되고, 이때 가압부재(510)의 제2경사면(513)이 척부재(400)의 제1경사면(402)에 접하여 이동된다. 척부재(400)의 제1경사면(402)을 따라 이동하는 가압부재(510)에 의해 척부재(400)는 타단부가 스핀들(300)의 회전축선에 인접되는 방향으로 가압되어 삽입구(301)에 삽입된 공작물(13)을 스핀들(300)에 고정시킨다.

상기 언급된 바와 같이 구성된 가압유닛(500)은 스핀들(300)의 양단부에 각각 설치되는 것이 바람직하다.

해제유닛(600)은 상기 스핀들(300)의 축방향 양단면에 인접된 위치의 상기 프레임(200)에 각각 상기 회전축선 방향으로 슬라이딩 가능하게 설치되어 상기 가압부재(510)의 단부를 간섭하는 복수의 간섭부재(510)와, 상기 프레임(200)에 설치되며, 상기 가압부재(510)가 상기 척부재(400)의 일단 방향으로 이동되도록 상기 간섭부재(510)를 상기 척부재(400)의 일단 방향으로 이동시키는 복수의 액츄에이터(620)를 구비한다.

간섭부재(510)는 스핀들(300)의 양단면을 각각 덮을 수 있도록 상기 스핀들(300)의 외경보다 더 큰 외경을 갖는 원판형으로 형성되고, 더욱 바람직하게는 프레임(200)의 관통공(203)의 내경보다 더 큰 외경을 갖도록 형성된다. 프레임(200)에 대향되는 간섭부재(510)의 가장자리에는 상기 간섭부재(510)의 이동을 가이드할 수 있도록 가이드봉이 형성된다. 가이드봉은 간섭부재(510)의 가장자리를 따라 상호 이격된 위치에 형성되며, 스핀들(300)의 회전축선과 나란한 방향으로 소정길이 연장형성된다. 이때, 가이드봉에 대향되는 위치의 프레임(200)에는 상기 가이드봉이 슬라이딩 가능하게 설치될 수 있도록 슬라이딩 홀이 형성되어 있다. 간섭부재(510)는 가장자리 일측에는 후술되는 액츄에이터(620)에 연결될 수 있도록 연결편(612)이 스핀들(300)의 회전중심으로부터 멀어지는 방향으로 돌출형성된다.

또한, 간섭부재(510)는 스핀들(300)의 삽입구(301)로 공작물(13)이 삽입될 수 있도록 삽입구(301)에 대향되는 위치에 관통되게 중공이 형성되되, 내측 가장자리가 상기 가압부재(510)의 걸림부(515)에 걸릴 수 있도록 중공이 스핀들(300)의 회전축선으로부터 상기 걸림부(515)까지의 이격거리에 대응되는 반경을 갖도록 형성되는 것이 바람직하다.

간섭부재(510)는 프레임(200)의 관통공(203) 내로 공작물(13)의 절삭시 발생되는 절삭칩이 유입되는 것을 방지하는 차단부재(611)가 형성된다. 상기 차단부재(611)는 일단이 제2브라켓(113)의 외주면에 대향되는 위치의 간섭부재(510)의 측면에 고정되고, 타단은 제2브라켓(113) 방향으로 연장형성된다. 차단부재(611)는 스핀들(300)의 회전축선을 중심으로 제2브라켓(113)의 외경에 대응되는 내경을 갖는 환형으로 형성되며, 단부에는 원주방향을 따라 연장형성되는 패킹이 설치된다. 패킹은 단부가 제2브라켓(113)의 외주면에 접하도록 연장되며, 고무와 같은 연질 소재로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 언급된 바와 같이 구성된 간섭부재(510)는 스핀들(300)의 양단부에 각각 인접되는 프레임(200)에 각각 설치된다.

액츄에이터(620)는 유압으로 작동하는 유압실린더로서, 복수개가 간섭부재(510)들 사이의 프레임(200)에 설치되며, 피스톤 로드(621)의 단부가 간섭부재(510)의 연결편(612)에 고정되어 간섭부재(510)를 스핀들(300)의 회전축선 방향으로 진퇴시킨다.

공작물(13)의 작삭작업이 완료되어 공작물(13)의 교체할 경우, 액츄에이터(620)는 간섭부재(510)를 스핀들(300)의 내측으로 이동시킨다. 이동하는 간섭부재(510)는 내측 가장자리가 가압부재(510)의 걸림부(515)에 걸려 가압부재(510)를 스핀들(300)의 내측으로 이동시킨다. 이때, 가압부재(510)와 척부재(400)가 상호 분리되어 가압유닛(500)의 척부재(400)에 대한 가압상태가 해제되어 스핀들(300)로부터 작업이 완료된 공작물(13)을 분리하여 새 공작물(13)을 스핀들(300)에 장착할 수 있다.

구동부(700)는 상기 공작물(13)의 절삭시 발생되는 절삭칩이 유입되는 것이 상기 간섭부재(510)에 의해 차단될 수 있도록 상기 간섭부재(510)들 사이의 상기 스핀들(300)의 외주면에 체결되는 치합부재(710)와, 상기 스핀들(300)을 회전시키기 위한 회전력을 발생시키는 회전모터(720)와, 상기 회전모터(720)를 통해 발생된 회전력을 상기 치합부재(710)에 전달하는 동력전달부(730)를 구비한다.

치합부재(710)는 간섭부재(510)들의 사이의 스핀들(300) 외주면에 설치되며, 더욱 바람직하게는 프레임(200)의 관통공(203)에 위치하도록 프레임(200)의 양단부에 각각 설치된 제1브라켓(111)들 사이에 대응되는 위치의 스핀들(300) 외주면에 설치된다. 치합부재(710)는 스핀들(300)의 원주방향을 따라 연장형성되며, 외주면에 다수의 기어이가 형성된다. 치합부재(710)는 간섭부재(510)와 제1 및 제2브라켓(111,113)에 의해 공작물(13) 절삭시 발생된 절삭칩이 유입되는 것이 차단된다.

동력전달부(730)는 프레임(200)의 설치공간(201)에 회전가능하게 설치되며, 치합부재(710)와 치합되는 제1아이들기어(731)와, 제1아이들기어(731)와 치합되도록 상기 프레임(200)의 설치공간(201)에 회전가능하게 설치되는 제2아이들기어(732)와, 프레임(200) 외부로 노출되도록 프레임(200)에 관통되게 외부로 돌출된 제2아이들기어(732)의 회전축 단부에 체결된 피동폴리(733)와, 회전모터(720)의 회전축에 체결된 구동폴리(734)와, 피동폴리(733) 및 구동폴리(734)에 설치되어 회전모터(720)의 회전력을 제2아이들기어(732)로 전달하는 전달벨트(735)을 구비한다.

상기 언급된 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 선반의 공작물 회전장치(100)의 작동을 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 간섭부재(510)가 스핀들(300)의 내측으로 이동하도록 액츄에이터(620)를 작동시킨다. 이동하는 간섭부재(510)에 간섭되어 가압부재(510)는 스핀들(300)의 내측으로 이동한다. 이때, 가압부재(510)와 척부재(400)가 상호 분리되어 가압유닛(500)의 척부재(400)에 대한 가압상태가 해제된다.

척부재(400)에 대한 가압유닛(500)의 가압상태가 해제되면 스핀들(300)의 삽입구(301)에 공작대상 공작물(13)을 삽입한다. 공작물(13)을 스핀들(300)에 고정시키기 위해 간섭부재(510)가 스핀들(300)의 외측으로 이동되도록 액츄에이터(620)를 작동시킨다. 간섭부재(510)가 스핀들(300)의 외측으로 이동하면 가압부재(510)에 대한 간섭부재(510)의 간섭이 해제되고, 스프링(520)의 탄성력에 의해 가압부재(510)는 척부재(400)의 타단 방향으로 이동된다. 이때 가압부재(510)의 제2경사면(513)이 척부재(400)의 제1경사면(402)에 접하여 이동되는데, 척부재(400)의 제1경사면(402)을 따라 이동하는 가압부재(510)에 의해 척부재(400)는 타단부가 스핀들(300)의 회전축선에 인접되는 방향으로 가압되어 삽입구(301)에 삽입된 공작물(13)을 스핀들(300)에 고정시킨다.

상기 언급된 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 선반의 공작물 회전장치(100)는 척부재(400)에 탄성력을 인가하여 공작물(13)을 스핀들(300)에 고정시키므로 공작물(13)을 고정하는데, 별도의 유압이 요구되지 않아 유체의 유출에 의한 결함발생을 방지할 수 있는 장점이 있다. 또한, 구조가 비교적 단순하여 제작 및 설치에 소요되는 시간을 절약할 수 있다.

그리고 구동부(700)의 치합부재(710)는 프레임(200)의 관통공(203) 내에 설치되므로 간섭부재(510)와 제1 및 제2브라켓(111,113)에 의해 공작물(13) 절삭시 발생된 절삭칩이 유입되는 것이 차단되어 상기 절삭칩의 유입에 의한 파손 및 결함발생을 방지할 수 있는 장점이 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

100: 선반의 공작물 회전장치
200: 프레임
300: 스핀들
400: 척부재
402: 제1경사면
500: 가압유닛
510: 가압부재
513: 제2경사면
520: 스프링
521: 이탈방지부재
600: 해제유닛
610: 간섭부재
620: 액츄에이터
700: 구동부
710: 치합부재
720: 회전모터
730: 동력전달부

Claims

왕복대에 설치된 절삭유닛에 의해 공작물의 단부가 절삭될 수 있도록 상기 공작물을 회전시키는 선반의 공작물 회전장치에 있어서,
프레임과;
상기 프레임에 회전가능하게 설치되며, 상기 공작물이 삽입될 수 있도록 회전중심에 삽입구가 형성된 스핀들과;
일단이 상기 삽입구의 내주면에 설치되고, 타단은 상기 삽입구에 삽입된 상기 공작물의 외주면에 접하도록 형성된 다수의 척부재와;
상기 공작물을 상기 스핀들에 고정시킬 수 있도록 탄성력에 의해 상기 척부재의 타단을 상기 스핀들의 회전축선에 인접되는 방향으로 가압하는 가압유닛과;
상기 스핀들을 회전시키는 구동부와;
상기 공작물을 교체시 상기 스핀들에 대한 상기 공작물의 고정상태를 해제하기 위해 상기 척부재에 대한 상기 가압유닛의 가압을 중단시킬 수 있도록 상기 가압유닛을 간섭하는 해제유닛;을 구비하고,
상기 척부재는
상기 스핀들에 대향되는 외주면에, 일단에서 타단으로 갈수록 상기 스핀들의 회전축선으로부터 멀어지도록 경사진 제1경사면이 형성되고,
상기 가압유닛은
상기 스핀들과 척부재 사이에, 상기 척부재의 일단에서 타단 방향으로 슬라이딩 가능하게 설치되고, 상기 제1경사면에 대향되는 측면에는 상기 제1경사면에 대응되게 경사진 제2경사면이 형성된 가압부재와;
상기 스핀들과 가압부재 사이에 설치되며, 상기 가압부재가 상기 척부재의 타단 방향으로 슬라이딩되도록 탄성력을 제공하는 스프링;을 구비하고,
상기 척부재는 상기 스핀들의 길이방향을 기준으로 일단이 타단보다 상기 스핀들의 내측에 위치하도록 설치되고,
상기 해제유닛은
상기 스핀들의 축방향 단면에 인접된 위치의 상기 프레임에 상기 회전축선 방향으로 슬라이딩 가능하게 설치되어 상기 가압부재의 단부를 간섭하는 간섭부재와;
상기 프레임에 설치되며, 상기 가압부재가 상기 척부재의 일단 방향으로 이동되도록 상기 간섭부재를 상기 척부재의 일단 방향으로 이동시키는 액츄에이터;를 구비하고,
상기 척부재들은 상기 스핀들의 회전축선과 나란하게 연장형성되며, 상기 스핀들의 원주방향을 따라 상호 이격되게 설치되고,
상기 가압부재는 상기 스핀들 외부로 노출된 단부에 상기 간섭부재가 걸릴 수 있도록 걸림부가 형성되고,
상기 간섭부재는 상기 스핀들의 축방향 단면을 덮을 수 있도록 형성되며, 상기 스핀들의 삽입구로 상기 공작물이 삽입될 수 있도록 상기 삽입구에 대향되는 위치에 관통되게 중공이 형성되되, 내측 가장자리가 상기 걸림부에 걸릴 수 있도록 상기 중공이 상기 스핀들의 회전축선으로부터 상기 걸림부까지의 이격거리에 대응되는 반경을 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는 선반의 공작물 회전장치.
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제1항에 있어서,
상기 스핀들은 상기 공작물의 양단이 각각 상기 절삭유닛에 의해 절삭되기 위해 상기 공작물의 양단부가 외부로 돌출될 수 있도록 상기 삽입구가 회전축선 방향으로 관통되게 형성된 것을 특징으로 하는 선반의 공작물 회전장치.
제5항에 있어서,
상기 간섭부재는 상기 스핀들의 양단면을 각각 덮을 수 있도록 상기 스핀들의 양단부에 인접되는 위치의 상기 프레임에 각각 설치되며, 상기 스핀들의 외경보다 더 큰 외경을 갖도록 형성되고,
상기 구동부는
상기 공작물의 절삭시 발생되는 절삭칩이 유입되는 것이 상기 간섭부재에 의해 차단될 수 있도록 상기 간섭부재 사이의 상기 스핀들의 외주면에 체결되는 치합부재와;
상기 스핀들을 회전시키기 위한 회전력을 발생시키는 회전모터와;
상기 회전모터를 통해 발생된 회전력을 상기 치합부재에 전달하는 동력전달부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 선반의 공작물 회전장치.