KR101477627B1 - apparatus for reciprocate spindle head of honing machine - Google Patents

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KR101477627B1
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김주영
이육형
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김주영
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Abstract

The present invention provides a spindle head reciprocating apparatus for a honing machine. According to the present invention, cutting processing precision can be improved based on accurate position control for a spindle head having a honing tool that performs cutting processing on an inner surface of a cylinder bore. The present invention includes a frame section that has an operation space therein and is provided with a supporting frame which vertically extends along an outer edge of the operation space; a spindle head section that is provided in the frame section to be vertically lifted and lowered, a spindle head being mounted on the spindle head section so as to drive a honing tool for cutting an inner surface of a processing target positioned in the operation space to rotate; spindle head section transport means for vertically transporting the spindle head section; and a balancing device that offsets the load of the spindle head section imposed on the spindle head section transport means during the vertical transport of the spindle head section.

Description

호닝머신용 스핀들 헤드 왕복장치{apparatus for reciprocate spindle head of honing machine}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a reciprocating spindle head for honing machine,

본 발명은 호닝머신용 스핀들 헤드 왕복장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 실린더 보어의 내면을 절삭가공하는 호닝공구가 장착된 스핀들 헤드의 정확한 위치 제어를 통해 절삭가공의 정밀성이 향상되는 호닝머신용 스핀들 헤드 왕복장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a spindle head reciprocating machine for a honing machine, and more particularly, to a spindle head reciprocating machine for a honing machine for a honing machine, which improves the accuracy of cutting by precisely controlling the position of a spindle head equipped with a honing tool for cutting an inner surface of a cylinder bore Head reciprocating device.

일반적으로, 호닝 가공은 공작물의 내주면을 마무리하는 가공법 중 하나이며, 호닝 가공을 통해 엔진용 실린더 등의 공작물의 내주면에는 그물망 형태의 크로스해치(cross hatch)라는 특수한 가공 조흔이 형성된다. In general, honing is one of the processing methods for finishing the inner circumferential surface of the workpiece. Through the honing process, a special machining process called a cross hatch is formed on the inner circumferential surface of a work such as an engine cylinder.

이러한, 크로스해치를 통해 실린더의 내주면에 윤활유막이 안정적으로 형성될 수 있으며, 피스톤의 과다 마모를 방지하고 부드러운 유동이 가능하다. Through such cross hatching, the lubricant film can be stably formed on the inner circumferential surface of the cylinder, and excessive wear of the piston can be prevented and smooth flow is possible.

이때, 상기 호닝 가공을 위한 호닝 공구는 다각 형상으로 구비되며 단부에 호닝 숫돌이 장착되는 스톤 홀더가 구비된다. At this time, the honing tool for the honing process is provided in a polygonal shape, and a stone holder in which a honing stone is mounted on the end is provided.

그리고, 상기 호닝 숫돌이 상기 실린더의 내주에 접한 상태에서, 상기 호닝 공구가 회전 및 상하 이동됨에 따라 실린더의 내주가 호닝 가공될 수 있다. In the state where the honing grindstone is in contact with the inner circumference of the cylinder, the inner circumference of the cylinder can be honed as the honing tool is rotated and moved up and down.

여기서, 상기 호닝 공구는 스핀들 헤드의 스핀들에 연결되어 회전되며, 상기 스핀들 헤드가 상기 공작물의 측부에 구비된 수직 프레임에서 상하로 이동됨에 따라 상하로 왕복 이동될 수 있다. Here, the honing tool is connected to the spindle of the spindle and rotated, and the spindle head can be reciprocated up and down as vertically moved in the vertical frame provided on the side of the workpiece.

그러나, 종래에는 상기 스핀들 헤드가 상기 수직 프레임에 구비된 유압 실린더의 작동로드에 연결되어 상기 작동로드의 신축에 따라 상하로 이동되므로 상기 스핀들 헤드의 위치 제어가 정확하게 이루어지지 못하는 문제점이 있었다. However, in the related art, since the spindle head is connected to the actuating rod of the hydraulic cylinder provided in the vertical frame and moves up and down according to the elongation and contraction of the actuating rod, position control of the spindle head can not be accurately performed.

즉, 상기 호닝 숫돌을 통한 절삭 가공시, 실린더 내주면의 형상 및 절삭부하에 따라 상하 이동에 요구되는 부하가 변화되는데 상기 유압실린더를 통한 이동시 변화되는 부하에 정확하게 대응되는 힘을 가하기가 어렵고, 상기 호닝 공구의 상하 이동 간격이 들쑥날쑥하게 변화되며 크로스 해치 무늬 각도가 불규칙적으로 형성되는 등 호닝가공의 정밀성이 저하되었다. That is, when cutting through the honing grindstone, a load required for up-and-down movement varies depending on the shape of the inner circumferential surface of the cylinder and the cutting load, it is difficult to apply a force accurately corresponding to the load, which is changed upon movement through the hydraulic cylinder, The accuracy of the honing process is degraded because the vertical movement distance of the tool is jaggedly changed and the cross hatch pattern angle is irregularly formed.

이에 따라, 윤활유막이 안정적으로 형성되지 못하고 피스톤 및 실린더 간의 마찰 저항이 높아지고, 피스톤/실런더의 내구성 저하와 더불어 엔진 출력 저하를 유발할 우려가 있었다. As a result, the lubricant film can not be formed stably and the frictional resistance between the piston and the cylinder is increased, and the durability of the piston / sealer is lowered and the engine output is lowered.

또한, 상기 수직 프레임에 서보 모터에 의해 회전되는 볼 스크류를 구비하고, 상기 스핀들 헤드를 상기 볼 스크류에 결합하여 상기 볼 스크류의 회전을 통해 상기 스핀들 헤드를 상하 이동시키는 구조가 고안된 바 있다.The vertical frame is provided with a ball screw rotated by a servo motor, and the spindle head is coupled to the ball screw to move the spindle head up and down through rotation of the ball screw.

그러나, 상기 스핀들 헤드는 스핀들을 회전 구동하기 위한 유압 모터와 상기 스핀들에 연결된 호닝 공구 등으로 인해 높은 중량을 가지게 되므로 볼 스크류가 쉽게 손상되는 문제가 있었으며, 고가의 볼 스크류 적용으로 장치의 가격이 상승하고 장치의 설치 공간이 증가되는 등 장치의 효율성이 저하되는 문제점이 있었다. However, since the spindle head has a high weight due to a hydraulic motor for rotating the spindle and a honing tool connected to the spindle, there is a problem that the ball screw is easily damaged, and the cost of the apparatus is increased due to the application of the expensive ball screw The installation space of the apparatus is increased and the efficiency of the apparatus is deteriorated.

한국 공개특허 제10-1995-0008046호Korean Patent Publication No. 10-1995-0008046

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 실린더 보어의 내면을 절삭가공하는 호닝공구가 장착된 스핀들 헤드의 정확한 위치 제어를 통해 절삭가공의 정밀성이 향상되는 호닝머신용 스핀들 헤드 왕복장치를 제공하는 것을 해결과제로 한다.In order to solve the above problems, the present invention provides a spindle head reciprocating machine for a honing machine in which accuracy of cutting is improved through precise position control of a spindle head equipped with a honing tool for cutting the inner surface of a cylinder bore The problem is solved.

상기의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 내부에 작업공간이 형성되되, 상기 작업공간의 외곽을 따라 상하방향으로 연장된 지지프레임이 구비되는 프레임부; 상기 프레임부에 상하로 승강가능하도록 구비되되, 상기 작업공간에 위치된 가공물의 내면 절삭을 위한 호닝공구를 회전구동하는 스핀들 헤드가 장착되는 스핀들 헤드부; 상기 스핀들 헤드부를 상하로 이송하는 스핀들 헤드부 이송수단; 및 상기 스핀들 헤드부의 상하 이송시 상기 스핀들 헤드부 이송수단에 부하되는 상기 스핀들 헤드부의 하중을 상쇄하는 밸런싱장치를 포함하는 호닝머신용 스핀들 헤드 왕복장치를 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a display device comprising: a frame unit having a work space therein, the frame having a support frame extending vertically along an outer periphery of the work space; A spindle head which is vertically movable up and down on the frame part and on which a spindle head for rotationally driving a honing tool for cutting the workpiece placed in the work space is mounted; A spindle head portion transfer means for vertically transferring the spindle head portion; And a balancing device for canceling a load of the spindle head portion loaded on the spindle head conveying means when the spindle head is vertically conveyed.

여기서, 상기 밸런싱장치는 상기 프레임부의 상부에 회전되도록 구비되는 가이드롤러부와, 상기 가이드롤러부에 거치되어 일단이 상기 스핀들 헤드부에 연결되는 밸런싱연결부와, 기설정된 중량으로 구비되어 상기 스핀들 헤드부의 하중을 상쇄하도록 상기 밸런싱연결부의 타단에 연결되는 밸런싱웨이트부를 포함함이 바람직하다.Here, the balancing device includes a guide roller portion rotatably mounted on the frame portion, a balancing connection portion having one end fixed to the guide roller portion and connected to the spindle head portion, And a balancing weight portion connected to the other end of the balancing connection portion to cancel the load.

그리고, 상기 스핀들 헤드부 이송수단은 상기 지지프레임을 따라 상하방향으로 형성된 랙기어부와, 상기 랙기어부와 기어 연결되도록 상기 스핀들 헤드부의 테두리에 구비되는 피니언기어부와, 상기 피니언기어부에 연결되어 상기 피니언기어부의 회전량을 미세 조절하는 서보모터부를 포함함이 바람직하다.The spindle head portion conveying means includes a rack gear portion formed in a vertical direction along the support frame, a pinion gear portion provided at an edge of the spindle head portion to be connected to the rack gear portion, And a servo motor unit for finely adjusting the amount of rotation of the pinion gear unit.

또한, 상기 스핀들 헤드부가 수평 제어되도록 상기 서보모터부는 상기 스핀들 헤드부의 양측부에 상호 대향 배치되도록 복수개 구비되되 각각이 제어부에 의해 독립 회전되며, 상기 제어부는 상기 스핀들 헤드부의 진동량의 감지하는 진동감지센서의 신호에 대응하여 상기 스핀들 헤드의 동력을 선택적으로 차단함이 바람직하다.The plurality of servo motor units are disposed so as to be opposed to each other on opposite sides of the spindle head unit so that the spindle head unit is horizontally controlled, and each of the servo motor units is independently rotated by the control unit. It is preferable to selectively block the power of the spindle head in response to the signal of the sensor.

한편, 상기 작업공간의 하부에는 복수개의 가공물 이송수단이 순환되어 이송되는 순환레일부가 구비되되, 상기 가공물 이송수단은 하부에 이송롤러가 구비된 이송프레임과, 상기 이송프레임의 상면을 따라 방사상으로 배치되어 상기 가공물의 외주를 가압 고정하는 클램핑장치를 포함함이 바람직하다. In the meantime, the work space is provided with a circulation rail portion through which a plurality of workpiece conveyance means are circulated and conveyed, wherein the workpiece conveyance means includes a conveyance frame provided with a conveyance roller at a lower portion thereof, And a clamping device for pressing and fixing the outer periphery of the workpiece.

상기의 해결 수단을 통해서, 본 발명의 호닝머신용 스핀들 헤드 왕복장치는 다음과 같은 효과를 제공한다. Through the above-mentioned solution, the spindle head reciprocating device for a honing machine of the present invention provides the following effects.

첫째, 상기 밸런싱장치는 스핀들 헤드부의 하중을 상쇄하므로 소용량의 서보모터부를 스핀들 헤드부 이송수단으로 사용할 수 있어 고가의 대용량 서보모터부 없이 경제적으로 구성될 수 있으며, 상기 스핀들 헤드부의 상하 이동에 서보모터부의 정밀한 회전제어를 적용할 수 있는 기반 기술을 제공할 수 있다. First, since the balancing device compensates the load of the spindle head portion, it is possible to use a small-capacity servomotor portion as the spindle head portion transfer means, and thus can be economically constructed without an expensive large-capacity servomotor portion. It is possible to provide a base technology capable of applying negative rotation control.

둘째, 상기 서보모터부는 스핀들 헤드부의 양측에 상호 대향되도록 쌍을 이루어 배치되고 각각이 독립되어 회전 제어되므로 상기 스핀들 헤드부의 배치각도가 조절될 수 있으며, 수평감지센서의 신호를 기반으로 한 제어부의 수평 제어를 통해 상기 스핀들 헤드부가 수평을 유지한 상태에서 상하 이동될 수 있으므로 호닝공구를 통한 절삭 가공의 정밀성이 현저히 개선될 수 있다. Secondly, the servo motor units are disposed on both sides of the spindle head so as to face each other, and are individually controlled to rotate, so that the arrangement angle of the spindle head unit can be adjusted, and the horizontal The spindle head can be moved up and down in a state in which the spindle head is maintained in a horizontal position, so that the precision of the cutting operation through the honing tool can be remarkably improved.

셋째, 상기 가공물 이송수단은 상기 순환레일부를 따라 순환되는 복수개로 구비되므로 하나의 가공물 이송수단이 작업공간에 배치된 상태에서 다른 가공물 이송수단에 가공물을 고정하는 세팅 작업이나 가공물을 해제하여 후속공정으로 이동시키는 해제 작업이 병행하여 수행될 수 있어 장치의 생산성이 현저히 개선될 수 있다. Third, since the workpiece conveying means is provided in a plurality of circulations along the circulating rail portion, a setting work for fixing the workpiece to another workpiece conveying means in a state where one workpiece conveying means is disposed in the work space, The releasing operation for shifting can be performed in parallel and the productivity of the apparatus can be remarkably improved.

넷째, 상기 밸런싱장치를 통해 스핀들 헤드부의 하중이 상쇄되므로 서보모터부에 연결된 피니언기어부가 지지프레임에 구비된 랙기어부를 따라 상하로 이동되어 정밀한 스핀들 헤드부의 위치 조절이 가능하며, 기어돌기의 손상 없이 효율적인 스핀들 헤드부의 위치 이동이 가능하다. Fourth, since the load of the spindle head portion is canceled through the balancing device, the pinion gear portion connected to the servo motor portion is moved up and down along the rack gear portion provided on the support frame, thereby enabling precise positioning of the spindle head portion. The position of the spindle head can be efficiently moved.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 호닝머신용 스핀들 헤드 왕복장치를 나타낸 정면도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 호닝머신용 스핀들 헤드 왕복장치를 나타낸 측면도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 호닝머신용 스핀들 헤드 왕복장치를 나타낸 평면도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 호닝머신용 스핀들 헤드 왕복장치의 가공물 이송수단을 나타낸 평면도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 호닝머신용 스핀들 헤드 왕복장치의 가공물 이송수단을 나타낸 정면도.1 is a front view of a spindle head reciprocating apparatus for a honing machine according to an embodiment of the present invention;
2 is a side view of a spindle head reciprocating machine for a honing machine according to an embodiment of the present invention;
3 is a plan view of a spindle head reciprocating machine for a honing machine according to an embodiment of the present invention.
4 is a plan view of workpiece transfer means of a spindle head reciprocating machine for a honing machine according to an embodiment of the present invention;
5 is a front view of a workpiece transfer means of a spindle head reciprocating machine for a honing machine according to an embodiment of the present invention;

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 호닝머신용 스핀들 헤드 왕복장치를 상세히 설명한다. Hereinafter, a spindle head reciprocating apparatus for a honing machine according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 호닝머신용 스핀들 헤드 왕복장치를 나타낸 정면도이며, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 호닝머신용 스핀들 헤드 왕복장치를 나타낸 측면도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 호닝머신용 스핀들 헤드 왕복장치를 나타낸 평면도이며, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 호닝머신용 스핀들 헤드 왕복장치의 가공물 이송수단을 나타낸 평면도이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 호닝머신용 스핀들 헤드 왕복장치의 가공물 이송수단을 나타낸 정면도이다. FIG. 1 is a front view showing a spindle head reciprocating machine for a honing machine according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a side view showing a spindle head reciprocating machine for a honing machine according to an embodiment of the present invention, 4 is a plan view showing a workpiece conveying means of a spindle head reciprocating apparatus for a honing machine according to an embodiment of the present invention. FIG. 5 is a cross- Fig. 2 is a front view showing a workpiece transfer means of a spindle head reciprocating machine for a honing machine according to an embodiment of the invention;

도 1 내지 도 5에서 보는 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 호닝머신용 스핀들 헤드 왕복장치(100)는 프레임부(10), 스핀들 헤드부(20), 스핀들 헤드부 이송수단(30), 그리고 밸런싱장치(40)를 포함한다.1 to 5, a spindle head reciprocating apparatus 100 for a honing machine according to an embodiment of the present invention includes a frame portion 10, a spindle head portion 20, a spindle head portion conveying means 30, , And a balancing device (40).

여기서, 상기 호닝머신은 호닝공구 및 상기 호닝공구를 구동하기 위한 제반 장치를 의미하는 것으로 이해함이 바람직하다.Here, the honing machine is preferably understood to mean a honing tool and a device for driving the honing tool.

이때, 상기 호닝공구(honing tool, 21)는 자동차나 선박 엔진용 실린더 블록 등의 가공물에서 내주면을 절삭가공하기 위한 것으로, 상기 절삭가공은 진원도 및 표면조도 향상을 위해 가공물의 내주를 깍아내거나 가공물의 내주에 크로스해치와 같은 특수한 가공조흔을 형성하는 공정을 의미한다. The honing tool 21 is for cutting an inner circumferential surface of a workpiece such as a cylinder block for an automobile or a marine engine. The honing tool 21 cuts the inner circumference of the workpiece to improve roundness and surface roughness, And a process of forming a special process streak such as a cross hatch in the inner circumference.

그리고, 상기 스핀들 헤드 왕복장치(100)는 상기 호닝공구(21)를 회전구동하기 위한 스핀들 헤드(23)가 장착되는 장치로, 상기 스핀들 헤드(23)를 상하로 승강시킴으로써 가공물 이송테이블이나 이송수단을 통해 프레임부(10) 내측의 작업공간(13)으로 이송된 가공물(k)의 내부에서 상기 호닝공구(21)를 상하로 이동시키게 된다. The spindle head reciprocating apparatus 100 is a device to which a spindle head 23 for rotating and driving the honing tool 21 is mounted. By vertically moving the spindle head 23 up and down, And moves the honing tool 21 up and down in the interior of the workpiece k transferred to the work space 13 inside the frame portion 10 through the through-hole.

한편, 상기 프레임부(10)는 내부에 작업공간(13)이 형성되되, 상기 작업공간의 외곽을 따라 상하방향으로 연장된 지지프레임(11)이 구비된다. Meanwhile, the frame 10 includes a work space 13 therein, and a support frame 11 extending vertically along an outer periphery of the work space.

여기서, 상기 프레임부(10)는 상기 스핀들 헤드부(20), 스핀들 헤드부 이송수단(30), 그리고 밸런싱장치(40) 등이 결합되기 위한 구조물을 의미하며, 상기 프레임부(10)의 일측에는 작업자가 스핀들 헤드(23), 스핀들 헤드부 이송수단(30) 등의 구동을 조작하기 위한 조작패널(14)이 구비될 수 있다.Here, the frame unit 10 refers to a structure for coupling the spindle head unit 20, the spindle head unit transfer unit 30, the balancing device 40, etc., An operator may be provided with an operation panel 14 for operating a drive of the spindle head 23, the spindle head conveying means 30, and the like.

이때, 상기 프레임부(10)는 상하 방향으로 설치되는 복수개의 지지프레임(11)과, 상기 각 지지프레임(11)을 연결하기 위한 연결프레임을 포함한다. At this time, the frame part 10 includes a plurality of support frames 11 installed vertically and a connection frame for connecting the support frames 11.

그리고, 상기 작업공간(13)의 일측부에는 개방부가 형성될 수 있으며, 상기 개방부를 통해 상기 가공물(k)이 상기 작업공간(13)의 내부로 이송되거나 가공 후 상기 작업공간(13)의 외부로 이송될 수 있다. An opening may be formed in one side of the work space 13 and the workpiece k may be transferred to the inside of the work space 13 through the opening or may be transferred to the outside of the work space 13 Lt; / RTI >

물론, 상기 개방부는 상기 작업공간(13)의 일측부 및 타측부에 형성될 수 있으며, 일측부를 통해서 상기 가공물(k)을 작업공간(13)의 내부로 이송하고, 타측부를 통해서 가공된 가공물(k)을 작업공간(13)의 외부로 배출하여 연속적인 가공작업이 이루어지도록 구비되는 것도 가능하다. Of course, the opening portion may be formed at one side portion and the other side portion of the work space 13, and the workpiece k may be transferred through the one side portion to the inside of the work space 13, (k) to the outside of the work space (13) so that a continuous machining operation is performed.

한편, 상기 스핀들 헤드부(20)는 상기 프레임부(10)에 상하로 승강가능하도록 구비되되, 상기 작업공간(13)에 위치된 가공물(k)의 내면 절삭을 위한 호닝공구(21)를 회전구동하는 스핀들 헤드(23)가 장착된다. The spindle head 20 is mounted on the frame part 10 so as to be vertically movable and rotates the honing tool 21 for cutting the inner surface of the workpiece k located in the work space 13 And a driven spindle head 23 is mounted.

여기서, 상기 스핀들 헤드부(20)는 상기 호닝공구(21)가 연결되는 스핀들(22)과, 상기 스핀들(22)을 회전 구동하기 위한 유압 모터 등으로 구비된 스핀들 헤드(23), 그리고 스핀들 헤드(23)가 장착되는 판형의 헤드프레임(24)을 포함하는 의미로 이해함이 바람직하다. The spindle head 20 includes a spindle 22 to which the honing tool 21 is connected and a spindle head 23 having a hydraulic motor for rotating the spindle 22, Shaped head frame 24 on which the base plate 23 is mounted.

그리고, 상기 스핀들 헤드부(20)는 상기 프레임부(10)의 작업공간 내부에 배치되어 상하로 승강될 수 있으며, 상기 호닝공구(21)는 상기 스핀들 헤드부(20)와 함께 승강되며 스핀들(22)과 함께 회전되어 상기 가공물(k)의 내주를 절삭할 수 있다. The spindle head portion 20 is disposed inside the work space of the frame portion 10 and can be raised and lowered up and down and the honing tool 21 is lifted and lowered together with the spindle head portion 20, 22 to cut the inner circumference of the workpiece k.

한편, 상기 스핀들 헤드부 이송수단(30)은 상기 스핀들 헤드부(20)를 상하 이송한다. 여기서, 상기 스핀들 헤드부 이송수단(30)은 회전력을 발생시키는 회전동력장치와, 상기 회전력을 상하 방향의 운동에너지로 전환하는 전환장치를 포함할 수 있다. On the other hand, the spindle head portion transfer means 30 vertically transfers the spindle head portion 20. Here, the spindle head part transfer means 30 may include a rotational power device for generating a rotational force and a switching device for converting the rotational force into kinetic energy in the vertical direction.

여기서, 상기 회전동력장치는 회전량이 미세조절될 수 있는 서보모터 등으로 구비되는 것이 바람직하며, 상기 전환장치는 볼 스크류와 너트 결합부, 피니언기어부와 렉기어부 등 다양한 형태로 구비될 수 있다. Here, it is preferable that the rotary power unit is provided with a servomotor or the like capable of finely adjusting the amount of rotation, and the switching unit may be provided in various forms such as a ball screw and nut coupling unit, a pinion gear unit and a gear unit .

이때, 상기 스핀들 헤드부 이송수단(30)은 상기 스핀들 헤드부(20)를 하측 및 상측으로 왕복시킬 수 있으며, 상기 스핀들 헤드부(20)의 상하 방향 위치와 속도를 조절하여 상기 호닝공구(21)를 통한 가공조흔의 형상을 변경시킬 수 있다. At this time, the spindle head part transfer means 30 can reciprocate the spindle head part 20 downward and upward, adjust the position and speed of the spindle head part 20 in the vertical direction, To change the shape of the processing streak.

예를 들어, 상기 가공조흔이 크로스해치인 경우에, 해치의 경사방향 각도를 조절하여 용도에 적합한 형상의 가공조흔을 형성할 수 있다. For example, when the processing streak is a cross hatch, the angle of inclination of the hatch can be adjusted to form a processing streak having a shape suitable for the application.

그리고, 상기 밸런싱장치(40)는 상기 스핀들 헤드부(20)의 상하 이송시 상기 스핀들 헤드부 이송수단(30)에 부하되는 상기 스핀들 헤드부(20)의 하중을 상쇄한다. The balancing device 40 cancels the load of the spindle head portion 20 loaded on the spindle head conveying means 30 when the spindle head portion 20 is vertically conveyed.

여기서, 상기 스핀들 헤드부(20)의 하중은 상기 스핀들 헤드부(20)의 질량으로 인해 상기 스핀들 헤드부 이송수단(30)에 가해지는 중력 방향의 힘을 의미하는 것으로 이해할 수 있다. Here, the load of the spindle head portion 20 means a force in the gravity direction applied to the spindle head portion transfer means 30 due to the mass of the spindle head portion 20.

이때, 상기 스핀들 헤드부 이송수단(30)이 상기 스핀들 헤드부(20)에 상기 하중과 동일한 크기의 힘을 중력 반대방향으로 가하면 상기 스핀들 헤드부(20)는 일정한 높이에서 고정된 상태로 위치될 수 있고, 상기 하중보다 큰 힘을 가하면 상기 스핀들 헤드부(20)가 상측으로 이동될 수 있다. 그리고, 상기 하중보다 작은 힘이 가해지면 상기 스핀들 헤드부(20)는 하측으로 이동될 수 있다. At this time, when the spindle head transfer unit 30 applies a force of the same magnitude as the load to the spindle head unit 20 in the opposite direction of gravity, the spindle head unit 20 is fixed at a constant height And the spindle head portion 20 can be moved upward by applying a force larger than the load. When a force smaller than the load is applied, the spindle head 20 can be moved downward.

여기서, 상기 스핀들 헤드부 이송수단(30)이 상기 스핀들 헤드부(20)에 가하는 힘은 상기 회전동력장치에서 발생되는 회전력이 상기 전환장치로 전달되어 발생되는 운동에너지를 의미하는 것으로 이해함이 바람직하다. It is preferable that the force applied to the spindle head unit 20 by the spindle head unit transferring means 30 means the kinetic energy generated when the rotational force generated by the rotary power unit is transmitted to the switching device .

이때, 상기 밸런싱장치(40)는 상기 스핀들 헤드부(20)의 하중과 반대되는 방향의 인양력을 가해 상기 스핀들 헤드부 이송수단(30)에 가해지는 상기 스핀들 헤드부(20)의 하중을 상쇄하고, 상기 스핀들 헤드부(20)를 상방 이동 내지 고정시키기 위해 상기 스핀들 헤드부 이송수단(30)에 가해지는 부하를 감소시킬 수 있다. At this time, the balancing device 40 applies a lifting force in a direction opposite to the load of the spindle head portion 20 to cancel the load of the spindle head portion 20 applied to the spindle head portion transfer means 30 And the load applied to the spindle head transfer means 30 for moving or fixing the spindle head portion 20 upward can be reduced.

예를 들어, 상기 스핀들 헤드부(20)의 질량이 1톤일 때, 상기 스핀들 헤드부를 상측으로 이동시키거나 고정시키기 위해서는 1톤에 해당하는 중력 방향의 하중이상의 회전력이 요구된다. For example, when the mass of the spindle head portion 20 is 1 ton, a rotational force greater than a gravity load corresponding to one ton is required to move or fix the spindle head portion upward.

이때, 상기 밸런싱장치(40)는 상기 스핀들 헤드부 이송수단(30)과 별도로 상기 스핀들 헤드부(20)에 일정한 크기의 인양력을 가해 실질적으로 상기 스핀들 헤드부 이송수단(30)에 가해지는 상기 스핀들 헤드부(20)의 하중을 감소시킬 수 있다. The balancing device 40 applies a lifting force of a predetermined magnitude to the spindle head part 20 separately from the spindle head part conveying device 30 and substantially rotates the spindle head part conveying device 30, The load of the spindle head portion 20 can be reduced.

즉, 상기 밸런싱장치(40)가 상기 스핀들 헤드부(20)의 하중 중 900kg에 대응되는 하중을 상쇄시키면, 상기 스핀들 헤드부 이송수단(30)에 가해지는 100kg에 대응되는 하중을 가지게 되고, 상기 스핀들 헤드부를 정지시키거나 상측으로 이동시키기 위한 회전력이 현저히 감소될 수 있다. That is, when the balancing device 40 offsets a load corresponding to 900 kg of the load of the spindle head portion 20, the balancing device 40 has a load corresponding to 100 kg applied to the spindle head portion transfer means 30, The rotational force for stopping or moving the spindle head portion to the upper side can be significantly reduced.

이로 인해, 상기 스핀들 헤드부(20)를 상측 방향으로 이동시키거나 일정한 높이에 고정하기 위해 상기 스핀들 헤드부 이송수단(30)에 요구되는 회전력이 감소될 수 있으며, 상기 스핀들 헤드부 이송수단(30)에서 회전동력장치의 회전량 및 상기 스핀들 헤드부(20)의 이동간격 간의 일치가 용이하게 이루어져 상기 스핀들 헤드부(20)의 상하 방향 위치가 정확하게 조절될 수 있다. Therefore, the rotational force required for the spindle head portion transfer means 30 can be reduced to move the spindle head portion 20 upward or to fix the spindle head portion 20 at a constant height, and the spindle head portion transfer means 30 The rotation amount of the rotary power unit and the movement interval of the spindle head unit 20 can be easily matched so that the vertical position of the spindle head unit 20 can be accurately controlled.

즉, 회전력을 증가시키기 위해 감속비가 큰 감속장치가 요구되지 않으므로 큰 감속비로 인해 회전동력장치의 회전량 및 상기 전환장치에 의해 상기 회전량으로부터 전환된 운동에너지를 통한 상기 스핀들 헤드부(20)의 이동 간격 사이에 발생될 수 있는 오차를 최소화하여, 상기 스핀들 헤드부(20)의 상하 위치를 정확하게 조절할 수 있다. That is, since a reduction gear having a large reduction ratio is not required to increase the rotation force, the rotation amount of the rotation power unit due to the large reduction ratio and the rotation amount of the spindle head unit 20 An error that may occur between the movement intervals is minimized, and the vertical position of the spindle head portion 20 can be precisely adjusted.

또한, 상기 밸런싱장치(40)는 상기 스핀들 헤드부(20)의 하중을 상쇄하여 스핀들 헤드부(20)의 이동시 요구되는 회전력이 감소되므로 스핀들 헤드부 이송수단(30)의 회전동력장치로 소용량의 서보모터부를 사용할 수 있다. The balancing device 40 compensates for the load of the spindle head portion 20 and reduces the rotational force required when the spindle head portion 20 is moved. Therefore, the rotating power device of the spindle head portion transfer means 30 can reduce Servo motor unit can be used.

즉, 상기 스핀들 헤드부 이송수단(30)의 회전동력장치를 고가인 대용량의 서보모터부가 아닌 저용량의 서보모터부로 경제적으로 구성할 수 있다. 이에 따라, 상기 밸런싱장치(40)는 상기 스핀들 헤드부 이송수단(30)을 경제적으로 구성하면서도, 상기 스핀들 헤드부(20)의 상하 이동에 서보모터부의 정밀한 회전제어를 적용할 수 있는 기반 기술을 제공할 수 있다. That is, the rotating power unit of the spindle head unit transfer means 30 can be economically constructed as a low-capacity servo motor unit, not as a high-capacity large-capacity servomotor unit. Accordingly, the balancing device 40 can provide an economical structure of the spindle head part transfer means 30, and can provide a base technology capable of applying precise rotation control of the servo motor part to up and down movement of the spindle head part 20 .

또한, 스핀들 헤드부(20)가 하중에 의해 하측으로 급강하하는 것을 방지하는 별도의 브레이크 수단이 요구되지 않을 뿐만 아니라, 정지 상태의 스핀들 헤드부(20)가 이동상태로 전환되기까지 요구되는 회전력의 편차가 감소될 수 있어 정지 상태/운동 상태 전환시 발생되는 진동 및 충격량을 최소화하여 정밀한 운동 제어가 가능하다. Further, it is not necessary to provide a separate brake means for preventing the spindle head portion 20 from diving down due to the load, and further, it is possible to prevent the rotation of the spindle head portion 20, The deviation can be reduced to minimize the vibration and impact generated in the stop state / motion state switching, thereby enabling accurate motion control.

한편, 상기 밸런싱장치(40)는 가이드롤러부(41), 밸런싱연결부(42), 그리고 밸런싱웨이트부(43)를 포함함이 바람직하다. 이때, 상기 밸런싱장치(40)는 상기 스핀들 헤드부(20)의 양측에 상호 대향되도록 구비될 수 있으며, 각 밸런싱장치(40)는 동일한 중량으로 설정된 밸런싱웨이트부(43)을 갖는 것이 바람직하다. The balancing device 40 may include a guide roller portion 41, a balancing connection portion 42, and a balancing weight portion 43. At this time, the balancing device 40 may be provided on both sides of the spindle head portion 20, and each balancing device 40 may have a balancing weight portion 43 set to the same weight.

여기서, 상기 가이드롤러부(41)는 상기 프레임부(10)의 상부에 회전되도록 구비되며, 상기 스핀들 헤드부(20) 및 상기 밸런싱웨이트부(43)보다 높은 위치에 구비됨이 바람직하다. Here, the guide roller unit 41 is provided to rotate on the upper portion of the frame unit 10 and is disposed at a higher position than the spindle head unit 20 and the balancing weight unit 43.

이때, 상기 가이드롤러부(41)는 상기 밸런싱웨이트부(43)의 중량에 의한 중력 방향의 하중을 상기 스핀들 헤드부(20)에 대한 인양력으로 전환하는 도르레의 역할을 하게 된다. 여기서, 상기 가이드롤러부(41)는 일반적인 형태의 롤러로 구비될 수 있으나, 외주를 따라 고정돌기가 돌설된 스프로킷휠로 구비되는 것이 바람직하다. At this time, the guide roller unit 41 serves as a pulley for converting a load in the gravity direction due to the weight of the balancing weight unit 43 into a pulling force for the spindle head unit 20. [ Here, the guide roller unit 41 may be a general type of roller, but it is preferable that the guide roller unit 41 is provided with a sprocket wheel having a fixing protrusion protruding along the outer circumference thereof.

또한, 상기 밸런싱연결부(42)는 상기 가이드롤러부(41)에 거치되어 일단이 상기 스핀들 헤드부(20)에 연결됨이 바람직하다. 여기서, 상기 밸런싱연결부(42)의 일단은 상기 스핀들 헤드부(20)를 구성하는 헤드프레임(24)에 연결될 수 있다.The balancing connection part 42 may be fixed to the guide roller part 41 so that one end thereof is connected to the spindle head part 20. Here, one end of the balancing connection part 42 may be connected to the head frame 24 constituting the spindle head part 20.

그리고, 상기 밸런싱연결부(42)는 일반적인 연결로프로 구비될 수 있으나 상기 스프로킷휠의 외주에 정확하게 거치될 수 있는 연결체인으로 구비되는 것이 바람직하다. In addition, the balancing connection portion 42 may be provided as a connecting chain, which can be mounted on the outer circumference of the sprocket wheel.

이때, 상기 밸런싱연결부(42)는 상기 밸런싱웨이트부(43)와 상기 스핀들 헤드부(20)를 연결하는 역할을 하며, 상기 가이드롤러부(41)를 통해 인양력으로 전환된 상기 밸런싱웨이트부(43)의 하중을 상기 스핀들 헤드부(20)로 전달하여 상기 스핀들 헤드부(20)에 의해 상기 스핀들 헤드부 이송수단(30)에 부하되는 하중을 감소시킬 수 있다. The balancing connection part 42 serves to connect the balancing weight part 43 and the spindle head part 20. The balancing weight part 43 that has been converted into the lifting force through the guide roller part 41 43 to the spindle head portion 20 to reduce the load applied to the spindle head portion transfer means 30 by the spindle head portion 20.

그리고, 상기 밸런싱웨이트부(43)는 상기 밸런싱연결부(42)의 타단에 연결되며, 기설정된 중량으로 구비되어 상기 스핀들 헤드부(20)에 인양력을 가해 상기 스핀들 헤드부(20)의 하중을 상쇄한다. 이때, 상기 밸런싱웨이트부(43)의 중량은 상기 스핀들 헤드부(20)의 중량 이하로 구비됨이 바람직하다. The balancing weight portion 43 is connected to the other end of the balancing connection portion 42 and is provided at a predetermined weight so as to apply a lifting force to the spindle head portion 20 to reduce the load of the spindle head portion 20 Offset. At this time, the weight of the balancing weight portion 43 is preferably less than the weight of the spindle head portion 20.

한편, 상기 밸런싱웨이트부(43)의 중량은 상호 대향배치된 복수개의 밸런싱장치(40)에 포함된 모든 밸런싱웨이트부(43)의 중량을 합산한 중량을 의미하는 것으로 이해함이 바람직하다.It should be understood that the weight of the balancing weight portion 43 is a sum of the weights of all the balancing weight portions 43 included in the plurality of balancing devices 40 arranged opposite to each other.

예를 들어, 상기 스핀들 헤드부(20)의 중량이 1톤인 경우에 상기 밸런싱웨이트부(43)의 중량은 1톤 내지 1톤 이하의 중량으로 구비될 수 있다. For example, when the weight of the spindle head portion 20 is 1 ton, the weight of the balancing weight portion 43 may be 1 ton to 1 ton or less.

여기서, 상기 밸런싱장치(40)가 한쌍으로 상기 프레임부(10)의 양측에 구비된 경우에 각 밸런싱웨이트부(43)의 중량은 500kg 내지 500kg 이하의 중량으로 구비되는 것이 바람직하다. Here, when the balancing devices 40 are provided on both sides of the frame part 10 as a pair, the weight of each balancing weight part 43 is preferably 500 kg to 500 kg or less.

상세히, 상기 밸런싱웨이트부(43)는 상부에 상기 밸런싱연결부(42)에 연결되는 결합부(43c)가 형성되고 상기 결합부(43c)의 양측에 지지롤러부(43b)가 구비된 웨이트프레임부(43a)와, 상기 웨이트프레임(43a)에 고정되는 복수개의 중량추(43d)를 포함할 수 있다. The balancing weight portion 43 includes a weight frame portion 43c having an engaging portion 43c connected to the balancing connecting portion 42 at an upper portion thereof and a supporting roller portion 43b at both sides of the engaging portion 43c. (43a), and a plurality of weight weights (43d) fixed to the weight frame (43a).

이때, 상기 지지롤러부(43b)는 상기 지지프레임(11)의 접촉되어 상기 밸런싱웨이트부(43)의 상하 이동시 흔들림을 방지할 수 있다. At this time, the support roller portion 43b can prevent the support frame 11 from coming into contact with the balancing weight portion 43 when the balancing weight portion 43 moves up and down.

그리고, 상기 웨이트프레임(43a)에는 상기 각 중량추(43d) 중 하나 이상이 선택적으로 결합될 수 있다. One or more of the weight weights 43d may be selectively coupled to the weight frame 43a.

상세히, 상기 밸런싱웨이트부(43)는 상기 스핀들 헤드부(20)의 프레임 구조물에 설치된 각종 장치의 중량이 변경되는 경우에 변경된 중량에 대응하여 상기 웨이트프레임(43a)에 결합되는 중량추(43d)의 갯수가 변화될 수 있으며, 결합된 중량추(43d)의 갯수 변화에 따라 상기 스핀들 헤드부(20)에 가해지는 인양력이 변경될 수 있다. The balancing weight portion 43 may be provided with a weight 43d coupled to the weight frame 43a corresponding to the changed weight when the weight of various devices installed in the frame structure of the spindle head portion 20 is changed, And the lifting force applied to the spindle head portion 20 can be changed according to the change in the number of the combined weight portions 43d.

이처럼, 상기 밸런싱장치(40)는 상기 스핀들 헤드부(20)에 의해 상기 스핀들 헤드부 이송수단(30)에 부하되는 하중을 감소시킴으로써 상기 스핀들 헤드부 이송수단(30)에 요구되는 회전력을 최소화시킬 수 있다. In this way, the balancing device 40 reduces the load applied to the spindle head conveying means 30 by the spindle head portion 20, thereby minimizing the rotational force required to the spindle head conveying means 30 .

이에 따라, 낮은 출력을 가진 회전동력장치를 사용하더라도 상기 스핀들 헤드부(20)을 용이하게 이동시킬 수 있으므로 소용량의 서보모터부 등 경제적이면서도 정밀한 회전제어가 가능한 회전동력장치를 사용하여 장치를 구성할 수 있다.Accordingly, the spindle head unit 20 can be easily moved even when a rotary power unit having a low output is used, so that the apparatus can be constructed using a rotary power unit capable of economical and precise rotation control such as a small-capacity servo motor unit .

더욱이, 출력량이 낮을수록 회전각도 및 회전속도를 더욱 정밀하게 조절할 수 있으므로 상기 스핀들 헤드부(20)의 위치가 한층 정확하고 정밀하게 조절할 수 있다. Further, since the rotation angle and the rotation speed can be adjusted more precisely as the output amount is lower, the position of the spindle head 20 can be adjusted more accurately and precisely.

즉, 회전력을 증가시키기 위해 감속비가 큰 감속장치가 요구되지 않으며, 저출력의 회전동력장치로도 스핀들 헤드부(20)를 용이하게 이동시킬 수 있으므로 회전동력장치 회전량과 상기 스핀들 헤드부(20)의 이동간격 간의 일치가 용이하게 이루어질 수 있으며, 스핀들 헤드부(20)가 하중에 의해 하측으로 급강하하는 것을 방지하는 별도의 브레이크 수단이 요구되지 않으므로 스핀들 헤드부(20)의 상하 방향 위치 조절이 정확하게 이루어질 수 있다. Since the spindle head unit 20 can be easily moved even with a low-output rotary power unit, the rotation power unit rotation amount and the rotation amount of the spindle head unit 20 can be reduced, It is not necessary to provide a separate brake means for preventing the spindle head portion 20 from diving down due to the load. Therefore, it is possible to accurately adjust the position of the spindle head portion 20 in the vertical direction Lt; / RTI >

더욱이, 상기 스핀들 헤드부(20)를 이송시키기 위해 필요한 힘이 최소화될 수 있으므로 상기 스핀들 헤드부 이송수단(30)를 구동하기 위한 필요 에너지가 감소될 수 있으므로 장치의 에너지 효율성이 향상될 수 있다. Furthermore, since the force required to transfer the spindle head portion 20 can be minimized, the energy required for driving the spindle head portion transfer means 30 can be reduced, so that the energy efficiency of the apparatus can be improved.

한편, 상기 스핀들 헤드부 이송수단(30)은 랙기어부(31), 피니언기어부(32), 그리고 서보모터부(33)를 포함함이 바람직하다. It is preferable that the spindle head portion transfer means 30 include a rack gear portion 31, a pinion gear portion 32, and a servo motor portion 33.

여기서, 상기 서보모터부(33)는 상기 스핀들 헤드부 이송수단(30)에서 회전력을 발생시키는 회전력동력장치이고, 상기 랙기어부(31) 및 상기 피니언기어부(32)는 상기 회전력을 상하 방향의 운동에너지로 전환하는 전환장치이다. The rack gear portion 31 and the pinion gear portion 32 rotate the rotating force in the up and down directions. The servo motor portion 33 is a rotational power device for generating a rotational force in the spindle head portion transfer means 30, To the kinetic energies of the first and second motors.

상세히, 상기 랙기어부(31)는 상기 지지프레임(11)을 따라 상하방향으로 형성될 수 있다. 여기서, 상기 지지프레임(11)은 상기 프레임부(10)의 작업공간(13) 양측으로 2개소로 구비될 수 있으며, 본 실시예에서는 상기 작업공간(13)의 사방으로 4개소로 구비되는 것을 예로서 설명한다. In detail, the rack gear portion 31 may be formed in a vertical direction along the support frame 11. Here, the support frame 11 may be provided at two places on both sides of the work space 13 of the frame part 10, and in the present embodiment, the support frame 11 may be provided at four places in all directions of the work space 13 As an example.

이때, 상기 랙기어부(31)는 상기 각 지지프레임(11)에 상하 방향으로 형성되되, 상호 대향되는 쌍으로 구비됨이 바람직하다. 즉, 상기 랙기어부(31)는 좌측 2개소의 지지프레임 내면을 따라 상호 대향되는 한쌍과, 우측 2개소의 지지프레임 내면을 따라 상호 대향되는 한쌍으로 이루어질 수 있다. At this time, the rack gear portion 31 is formed in the support frames 11 in the up and down direction, and is preferably provided in pairs facing each other. That is, the rack gear portion 31 may be formed of a pair of mutually opposing pairs along the inner surface of the two left support frames and a pair of mutually opposing inner surfaces of the support frames of the right two portions.

또한, 상기 피니언기어부(32)는 상기 랙기어부(31)와 기어 연결되도록 상기 스핀들 헤드부(20)의 테두리에 구비됨이 바람직하다. 이때, 하나의 피니언기어부는 하나의 랙기어부와 쌍을 이루어 기어 연결될 수 있다. It is preferable that the pinion gear portion 32 is provided on the rim of the spindle head portion 20 so as to be connected to the rack gear portion 31 by gears. At this time, one pinion gear portion can be gear-connected in pairs with one rack gear portion.

이때, 상기 피니언기어부(32)는 상기 서보모터부(33)의 회전력으로 회전될 수 있으며, 상기 서보모터부(33)의 회전방향에 따라 회전되어 상기 랙기어부(31)의 기어돌기를 따라 상하로 이동될 수 있다. At this time, the pinion gear portion 32 can be rotated by the rotational force of the servo motor portion 33, and is rotated according to the rotation direction of the servo motor portion 33 to rotate the gear protrusion of the rack gear portion 31 It can be moved up and down.

그리고, 상기 서보모터부(33)는 상기 피니언기어부(32)에 연결되어 상기 피니언기어부(32)의 회전량을 미세 조절함이 바람직하다. 이때, 상기 서보모터부(33)는 각 피니언기어부(32)에 하나씩 연결될 수 있다. The servo motor unit 33 is connected to the pinion gear unit 32 to finely adjust the amount of rotation of the pinion gear unit 32. At this time, the servo motor unit 33 may be connected to the pinion gears 32 one by one.

여기서, 상기 서보모터부(33)는 상기 피니언기어부(32)와 직접 연결될 수 있으나, 웜 레듀서 등의 감속장치를 매개로 상기 피니언기어부(32)와 연결되는 것이 바람직하다. Here, the servo motor unit 33 may be directly connected to the pinion gear unit 32, but may be connected to the pinion gear unit 32 via a speed reducer such as a worm reducer.

이때, 상기 서보모터부(33)를 통해 조절되는 상기 피니언기어부(32)의 회전량은 회전각도, 회전방향, 회전속도를 포함하는 의미로 이해할 수 있으며, 상기 서보모터부(33)는 제어부와 신호 연결되어 회전각도, 회전방향, 회전속도가 제어될 수 있다. In this case, the amount of rotation of the pinion gear portion 32, which is controlled through the servo motor portion 33, can be understood to mean a rotation angle, a rotation direction, and a rotation speed. The servo motor portion 33, So that the rotation angle, the rotation direction, and the rotation speed can be controlled.

이처럼, 상기 서버모터부(33)의 회전량을 제어하여 상기 피니언기어부(32)의 회전량을 조절할 수 있으며, 상기 피니언기어부(32) 및 상기 랙기어부(31)가 기어 연결됨에 따라 상기 피니어언기어부(32)의 회전량 조절을 통해 상기 스핀들 헤드부(20)의 상하 위치가 정밀하게 조절될 수 있다. The rotation amount of the pinion gear portion 32 can be controlled by controlling the amount of rotation of the server motor portion 33. When the pinion gear portion 32 and the rack gear portion 31 are gear- The vertical position of the spindle head portion 20 can be precisely controlled by adjusting the rotation amount of the pinion gear portion 32.

즉, 상기 밸런싱장치(40)를 통해 스핀들 헤드부(20)의 하중이 상쇄되므로 회전각도와 이동간격이 정확하게 일치되는 피니언기어부(32) 및 랙기어(31)와 같은 정밀한 구조의 기어장치를 사용할 수 있으며, 스핀들 헤드부(20)의 위치가 정밀하게 조절될 수 있다. That is, since the load of the spindle head portion 20 is canceled by the balancing device 40, the gear device of a precise structure such as the pinion gear portion 32 and the rack gear 31, And the position of the spindle head portion 20 can be precisely adjusted.

그리고, 상기 밸런싱장치(40)를 통해 상기 피니언기어부(32) 및 상기 랙기어부(31)에 가해지는 하중이 최소화될 수 있으므로 기어돌기의 손상 없이 스핀들 헤드부(20)의 상하 이동이 가능하며, 작은 힘으로도 스핀들 헤드부(20)가 정밀하게 상하 이동될 수 있으므로 호닝공구(21)를 통한 절삭가공의 정밀성이 개선될 수 있다. Since the load applied to the pinion gear portion 32 and the rack gear portion 31 can be minimized through the balancing device 40, the spindle head portion 20 can be moved up and down without damaging the gear protrusion And the spindle head portion 20 can be moved up and down with a small force, so that the precision of the cutting operation through the honing tool 21 can be improved.

한편, 상기 서보모터부(33)는 상기 스핀들 헤드부(20)가 수평 제어되도록 상기 스핀들 헤드부(20)의 양측부에 상호 대향배치되도록 복수개 구비되되 각각이 제어부에 의해 독립되어 회전됨이 바람직하다. 즉, 상기 서보모터부(33)는 상기 스핀들 헤드부(20)의 양측에 쌍을 이루어 배치된다. The servo motor unit 33 includes a plurality of spindle head units 20 so that the spindle head units 20 are horizontally controlled so that the spindle head units 20 are opposed to each other at opposite sides of the spindle head unit 20, Do. That is, the servo motor unit 33 is disposed on both sides of the spindle head unit 20 in pairs.

이때, 상기 서보모터부(33)는 상기 스핀들 헤드부(20)가 전후 및 좌우로 회전되도록 스핀들 헤드부(20)의 양측 전방 및 후방에 이단으로 구비될 수 있다. 물론, 서보모터부(33)가 4개로 구비되면, 피니언기어부(32) 및 랙기어(31) 역시 4개로 구비되는 것은 자명하다. At this time, the servo motor unit 33 may be provided in both ends of the spindle head unit 20 at both sides of the spindle head unit 20 so that the spindle head unit 20 is rotated back and forth and left and right. Of course, if four servo motor units 33 are provided, it is obvious that the number of the pinion gear unit 32 and the rack gear 31 is also four.

여기서, 상기 제어부는 각 서보모터부(33)의 회전각도, 회전방향 및 회전속도를 독립적으로 제어할 수 있다. 이때, 상기 스핀들 헤드부(20)에는 상기 스핀들(22)에 연결된 호닝공구(21)의 수평 상태를 감지하는 수평감지센서가 구비됨이 바람직하다. Here, the control unit can independently control the rotation angle, the rotation direction, and the rotation speed of each servo motor unit 33. The spindle head 20 may be provided with a horizontal sensor for sensing the horizontal state of the honing tool 21 connected to the spindle 22.

상세히, 상기 수평감지센서는 상기 호닝공구(21)의 수평 상태를 측정할 수 있으며, 측정된 상태에 대응되는 신호를 상기 제어부로 송출할 수 있다. 이때, 상기 제어부는 상기 수평감지센서의 신호에 따라 상기 스핀들 헤드부(20)의 일측에 배치된 서보모터부와 타측에 배치된 서보모터부의 회전량을 상이하게 조절함으로써 상기 스핀들 헤드부(20)의 배치각도를 조절할 수 있으며, 상기 호닝공구(21)를 수평 상태로 조절할 수 있다. In detail, the horizontal sensing sensor can measure the horizontal state of the honing tool 21, and can output a signal corresponding to the measured state to the control unit. At this time, the control unit controls the rotation amount of the servo motor unit disposed at one side of the spindle head unit 20 and the rotation amount of the servo motor unit disposed at the other side according to the signal of the horizontal sensing sensor, Can be adjusted, and the honing tool 21 can be adjusted to a horizontal state.

그리고, 상기 호닝공구(21)가 수평 상태로 전환되면, 상기 제어부는 절삭 가공 공정 상태에 따라 설정된 상기 스핀들 헤드부(20)의 이동 방향 및 속도에 대응하여 상기 각 서보모터부(33)의 회전각도, 회전속도, 회전방향을 동기화하고, 각 서보모터부(33)가 동일한 방향, 속도, 각도로 회전되도록 제어할 수 있다. When the honing tool 21 is switched to the horizontal state, the control unit controls the rotation of the servo motor unit 33 in accordance with the moving direction and speed of the spindle head unit 20, It is possible to synchronize the angles, the rotational speeds, and the rotational directions, and to control the respective servo motor units 33 to rotate in the same direction, speed, and angle.

이에 따라, 상기 호닝공구(21)가 수평을 이룬 상태에서 상하 이동 및 회전되어 절삭 가공을 수행할 수 있으므로 더욱 장치의 정밀성이 향상될 수 있다. Accordingly, since the honing tool 21 can be moved up and down and rotated in a horizontal state to perform cutting, the precision of the apparatus can be further improved.

또한, 상기 스핀들 헤드부(20)에는 진동량 감지를 위한 진동감지센서가 구비되며, 상기 제어부는 상기 진동감지센서의 신호에 대응하여 상기 스핀들 헤드(23)의 동력을 선택적으로 차단할 수 있다. The spindle head 20 is provided with a vibration sensor for detecting the amount of vibration, and the controller can selectively block the power of the spindle head 23 in response to a signal from the vibration sensor.

여기서, 상기 스핀들 헤드(23)는 복수개의 유압모터로 구비될 수 있으며, 상기 제어부는 각 유압모터로 공급되는 작동유를 차단하여 상기 스핀들 헤드(23)의 동력을 차단하게 된다. Here, the spindle head 23 may be provided with a plurality of hydraulic motors, and the control unit cuts off the hydraulic fluid supplied to the hydraulic motors to cut off the power of the spindle head 23.

상세히, 상기 진동감지센서는 상기 스핀들 헤드부(20)에서 기설정된 수치 이상의 진동이 감지되는 경우에 이상진동 신호를 송출할 수 있다. More specifically, the vibration sensor may transmit an abnormal vibration signal when a vibration of a predetermined value or more is detected by the spindle head 20.

그리고, 상기 제어부는 이상진동 신호가 수신되면 상기 유압 모터로 공급되는 작동유를 차단하여 스핀들(22)을 정지시키고 상기 호닝공구(21)를 통한 절삭 가공을 중지시킬 수 있다. When the abnormal vibration signal is received, the control unit interrupts the hydraulic fluid supplied to the hydraulic motor to stop the spindle 22 and stop the cutting operation through the honing tool 21. [

이에 따라, 상기 호닝공구(21)의 과다 진동시 자동으로 절삭 가공이 중단될 수 있으므로 과다 진동으로 인한 불량품의 생산이나 장치의 손상을 방지할 수 있다. 즉, 호닝 절삭 가공시 발생되는 떨림을 감지하고 스핀들 헤드(23)의 동력을 차단함으로써 가공품과 호닝공구가 보호될 수 있다. Accordingly, the cutting operation can be automatically stopped when the honing tool 21 is excessively vibrated, so that it is possible to prevent the production of defective products or damage to the apparatus due to excessive vibration. That is, the workpiece and the honing tool can be protected by detecting the shaking generated in the honing cutting process and cutting off the power of the spindle head 23.

한편, 상기 작업공간(13)의 하부에는 복수개의 가공물 이송수단이 순환되어 이송되는 순환레일부(12)가 구비됨이 바람직하다. It is preferable that a lower portion of the work space 13 is provided with a circulating rail portion 12 through which a plurality of workpiece conveying means are circulated and conveyed.

그리고, 상기 가공물 이송수단(50)은 이송롤러가 구비된 이송프레임(51)과, 상기 이송프레임(51)의 상면을 따라 방사상으로 배치되어 상기 가공물(k)의 외주를 가압 고정하는 클램핑장치(52)를 포함할 수 있다. The workpiece conveying means 50 includes a conveying frame 51 provided with a conveying roller and a clamping device 52 disposed radially along the upper surface of the conveying frame 51 for pressing and fixing the outer periphery of the workpiece k 52).

상세히, 상기 순환레일부(12)는 상기 프레임부(10)의 일측 및 타측에 형성된 개방부를 따라 상기 작업공간의 내부에서 외부로 연장되며, 상기 순환레일부(12)의 일단 및 타단은 상호 연결될 수 있다. In detail, the circulating rail part 12 extends outwardly from the inside of the work space along an opening formed at one side and the other side of the frame part 10, and one end and the other end of the circulation rail part 12 are interconnected .

이때, 상기 순환레일부(12)에는 가공 전의 가공물이 운송되는 공급 시스템과, 가공 후의 가공물이 후속 가공 공정으로 운송되는 배출 시스템이 연계되어 구비될 수 있다. At this time, the circulation rail part 12 may be provided with a supply system in which workpieces before processing are transported, and a discharge system in which the processed workpieces are transported in a subsequent processing step.

그리고, 상기 순환레일부(12)에는 하나 이상의 가공물 이송수단이 구비될 수 있다. 이에 따라, 하나의 가공물 이송수단이 작업공간에 배치된 상태에서 다른 가공물 이송수단에 가공물을 고정하는 세팅 작업이나 가공물을 해제하여 후속 가공 공정으로 이동시키는 해제 작업이 병행하여 수행될 수 있으며, 연속적인 생산 공정의 진행으로 장치의 생산성이 현저히 개선될 수 있다. The circulating rail portion 12 may be provided with one or more workpiece conveying means. Accordingly, the setting operation for fixing the workpiece to the other workpiece conveying means in a state where one workpiece conveying means is disposed in the work space, and the releasing operation for releasing the workpiece to move to the next machining operation can be performed in parallel. The progress of the production process can significantly improve the productivity of the device.

한편, 상기 이송프레임(51)은 상기 이송롤러를 통해 상기 순환레일부(12)를 따라 이동될 수 있으며, 상기 이송프레임(51)의 상면에는 방사상으로 배치된 클램핑장치(52)가 구비될 수 있다. The conveying frame 51 may be moved along the circulating rail portion 12 through the conveying roller and a clamping device 52 may be provided on the upper surface of the conveying frame 51 in a radial direction. have.

상세히, 엔진용 실린더 등과 같은 가공물(k)의 외주에는 원주방향을 따라 함몰된 형상의 홈이 형성된다. 이때, 상기 클램핑장치(52)는 단부가 상기 홈측으로 삽입되도록 회전될 수 있으며, 방사상으로 배치된 각 클램핑장치(52)가 상기 홈에 삽입되도록 회전되면 상기 클램핑장치(52)의 단부가 상기 가공물의 외주를 가압하여 상기 가공물(k)이 고정될 수 있다. In detail, recesses are formed along the circumferential direction on the outer circumference of the workpiece k such as an engine cylinder or the like. At this time, the clamping device 52 can be rotated so that its end portion is inserted into the groove side. When each radially disposed clamping device 52 is rotated to be inserted into the groove, the end of the clamping device 52 is rotated So that the workpiece (k) can be fixed.

이처럼, 상기 가공물 이송수단(50)을 통해 상기 가공물을 상기 작업공간의 내부 및 외부로 용이하게 이동될 수 있으므로 제품의 작업 효율성이 향상될 수 있으며, 상기 가공물의 절삭 가공시 가공물이 유동되는 것을 방지하여 제품의 품질성이 향상될 수 있다. Since the workpiece can be easily moved to the inside or the outside of the work space through the workpiece conveying means 50, the work efficiency of the workpiece can be improved, and the workpiece can be prevented from flowing during cutting of the workpiece So that the quality of the product can be improved.

한편, 상기 가공물 이송수단(50)을 통해 상기 가공물(k)이 상기 작업공간(13)으로 이동되면, 상기 제어부는 상기 스핀들 헤드(23)를 구동하여 상기 호닝공구(21)를 회전시킴과 함께, 상기 스핀들 헤드부 이송수단(30)을 구동하여 상기 스핀들 헤드부(20)를 상하 방향으로 이동시키게 된다. Meanwhile, when the workpiece k is moved to the work space 13 through the workpiece conveying means 50, the control unit drives the spindle head 23 to rotate the honing tool 21 , The spindle head part transfer means 30 is driven to move the spindle head part 20 in the vertical direction.

이때, 상기 호닝공구(21)에는 상기 가공물(k)의 내주로 절삭유를 공급하기 위한 절삭유펌프가 구비될 수 있으며, 상기 호닝공구(21)는 절삭유가 공급된 가공물의 내주를 따라 회전 및 상하 이동되며 절삭 가공을 수행하게 된다. The honing tool 21 may be provided with a coolant pump for supplying coolant to the inner circumference of the workpiece k. The honing tool 21 may rotate and move up and down along the inner circumference of the workpiece to which the coolant is supplied And the cutting process is performed.

절삭 가공을 통해 상기 가공물의 내주가 절삭되면, 상기 호닝공구(21)에 장착된 숫돌의 파편 내지 가공물의 절삭물과 같은 이물질이 절삭유에 섞이게 되며, 이물질이 섞인 절삭유는 상기 가공물의 내주를 따라 하측으로 흘러 내리게 된다. When the inner circumference of the workpiece is cut through the cutting process, foreign matter such as a fragment of the grinding wheel mounted on the honing tool 21 or a cut part of the workpiece is mixed with the cutting oil, and the cutting oil mixed with the foreign material is moved along the inner circumference of the workpiece .

이때, 상기 프레임부(10)의 작업공간(13) 하부에는 절삭물 내지 숫돌 파편 등이 섞인 폐절삭유를 수집하는 수집탱크가 구비된다. 그리고, 상기 수집탱크에서 수집된 폐절삭유는 원심분리기로 주입되어 이물질과 절삭유로 분리될 수 있다. At this time, a collection tank for collecting waste cutting oil, which is a mixture of cuttings, grindstones, etc., is provided in the lower part of the work space 13 of the frame part 10. The waste cutting oil collected in the collecting tank may be injected into a centrifugal separator to be separated into foreign matter and cutting oil.

여기서, 분리된 절삭유는 오일쿨러로 유동되어 냉각되며, 냉각 후 상기 절삭유펌프로 재공급되어 재사용될 수 있다. Here, the separated cutting oil flows to the oil cooler and is cooled, and after cooling, it can be re-supplied to the coolant pump and reused.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 각 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 청구항에서 청구한 범위를 벗어남 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형실시되는 것은 가능하며, 이러한 변형실시는 본 발명의 범위에 속한다. As described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and variations and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the scope of the present invention. And such modifications are within the scope of the present invention.

100: 호닝머신용 스핀들 헤드 왕복장치 10: 프레임부
11: 지지프레임 12: 순환레일부
20: 스핀들 헤드부 21: 호닝공구
22: 스핀들 23: 스핀들 헤드
24: 헤드프레임 30: 스핀들 헤드부 이송수단
31: 랙기어부 32: 피니언기어부
33: 서보모터부 40: 밸런싱장치
41: 가이드롤러부 42: 밸런싱연결부
43: 밸런싱웨이트부 50: 가공물 이송수단100: spindle head reciprocating machine for honing machine 10: frame part
11: Support frame 12: Circular rail part
20: spindle head part 21: honing tool
22: spindle 23: spindle head
24: Head frame 30: Spindle head part feeding means
31: rack gear portion 32: pinion gear portion
33: Servo motor part 40: Balancing device
41: guide roller portion 42: balancing connection portion
43: balancing weight part 50: workpiece conveying means

Claims (5)

내부에 작업공간이 형성되되, 상기 작업공간의 외곽을 따라 상하방향으로 연장된 지지프레임이 구비되는 프레임부;
상기 프레임부에 상하로 승강가능하도록 구비되되, 상기 작업공간에 위치된 가공물의 내면 절삭을 위한 호닝공구를 회전구동하는 스핀들 헤드가 장착되는 스핀들 헤드부;
상기 스핀들 헤드부를 상하로 이송하는 스핀들 헤드부 이송수단; 및
상기 스핀들 헤드부의 상하 이송시 상기 스핀들 헤드부 이송수단에 부하되는 상기 스핀들 헤드부의 하중을 상쇄하는 밸런싱장치를 포함하는 호닝머신용 스핀들 헤드 왕복장치. A frame part having a work space formed therein and having a support frame extending vertically along an outer periphery of the work space;
A spindle head which is vertically movable up and down on the frame part and on which a spindle head for rotationally driving a honing tool for cutting the workpiece placed in the work space is mounted;
A spindle head portion transfer means for vertically transferring the spindle head portion; And
And a balancing device for canceling a load of the spindle head portion loaded on the spindle head conveying means when the spindle head portion is vertically conveyed. 제 1 항에 있어서,
상기 밸런싱장치는
상기 프레임부의 상부에 회전되도록 구비되는 가이드롤러부와,
상기 가이드롤러부에 거치되어 일단이 상기 스핀들 헤드부에 연결되는 밸런싱연결부와,
기설정된 중량으로 구비되어 상기 스핀들 헤드부의 하중을 상쇄하도록 상기 밸런싱연결부의 타단에 연결되는 밸런싱웨이트부를 포함함을 특징으로 하는 호닝머신용 스핀들 헤드 왕복장치.The method according to claim 1,
The balancing device
A guide roller portion rotatably mounted on the frame portion,
A balancing connection part which is fixed to the guide roller part and has one end connected to the spindle head part,
And a balancing weight part provided at a predetermined weight and connected to the other end of the balancing connection part to cancel a load of the spindle head part. 제 1 항에 있어서,
상기 스핀들 헤드부 이송수단은
상기 지지프레임을 따라 상하방향으로 형성된 랙기어부와,
상기 랙기어부와 기어 연결되도록 상기 스핀들 헤드부의 테두리에 구비되는 피니언기어부와,
상기 피니언기어부에 연결되어 상기 피니언기어부의 회전량을 미세 조절하는 서보모터부를 포함함을 특징으로 하는 호닝머신용 스핀들 헤드 왕복장치.The method according to claim 1,
The spindle head part transfer means
A rack gear portion formed in the vertical direction along the support frame,
A pinion gear portion provided at a rim of the spindle head to be connected to the rack gear portion,
And a servo motor unit connected to the pinion gear unit for finely adjusting the amount of rotation of the pinion gear unit. 제 3 항에 있어서,
상기 스핀들 헤드부가 수평 제어되도록 상기 서보모터부는 상기 스핀들 헤드부의 양측부에 상호 대향 배치되도록 복수개 구비되되 각각이 제어부에 의해 독립 회전되며,
상기 제어부는 상기 스핀들 헤드부의 진동량의 감지하는 진동감지센서의 신호에 대응하여 상기 스핀들 헤드의 동력을 선택적으로 차단함을 특징으로 하는 호닝머신용 스핀들 헤드 왕복장치. The method of claim 3,
A plurality of servo motor units are disposed on opposite sides of the spindle head unit such that the servo motor units are horizontally controlled such that the spindle head units are horizontally controlled,
Wherein the control unit selectively cuts off the power of the spindle head in response to a signal of a vibration sensor for sensing a vibration amount of the spindle head unit. 제 1 항에 있어서,
상기 작업공간의 하부에는 복수개의 가공물 이송수단이 순환되어 이송되는 순환레일부가 구비되되,
상기 가공물 이송수단은 하부에 이송롤러가 구비된 이송프레임과,
상기 이송프레임의 상면을 따라 방사상으로 배치되어 상기 가공물의 외주를 가압 고정하는 클램핑장치를 포함함을 특징으로 하는 호닝머신용 스핀들 헤드 왕복장치.The method according to claim 1,
And a circulation rail portion in which a plurality of workpiece conveying means are circulated and conveyed is provided in a lower portion of the work space,
The workpiece conveying means includes a conveyance frame having a conveying roller at a lower portion thereof,
And a clamping device arranged radially along the upper surface of the transfer frame for pressing and fixing the outer circumference of the workpiece.
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