KR101496556B1 - 선반용 주축대의 이동거리 감지장치 - Google Patents

Abstract

이 발명은, 도그가 회전되지 않도록 고정시킴으로써 근접센서가 오작동될 수 있는 원인을 근본적으로 제거함과 동시에, 도그의 외주면에 절단 평면을 형성함으로써 근접센서의 검출 안정성을 향상시킬 수 있는, 선반용 주축대의 이동거리 감지장치에 관한 것으로서,
척실린더의 후단에 연결되어 있는 하우징과, 상기한 하우징에 설치되어 있는 스위치 브라켓트와, 상기한 스위치 브라켓트에 설치되어 있는 근접센서와, 상기한 척실린더의 피스톤의 후단에 설치되어 있는 샤프트와, 상기한 샤프트의 외주면에 설치되어 있는 베어링과, 상기한 베어링의 외주면에 설치되어 있는 도그와, 상기한 도그를 고정하기 위한 가이드 플레이트를 포함하여 이루어진다.

Description

선반용 주축대의 이동거리 감지장치{Device for sensing moving distance of head stock of lathe}

이 발명은 선반용 주축대의 이동거리 감지장치에 관한 것으로서, 좀더 세부적으로 말하자면 도그가 회전되지 않도록 고정시킴으로써 근접센서가 오작동될 수 있는 원인을 근본적으로 제거함과 동시에, 도그의 외주면에 절단 평면을 형성함으로써 근접센서의 검출 안정성을 향상시킬 수 있는, 선반용 주축대의 이동거리 감지장치에 관한 것이다.

각종의 절삭 가공방법 또는 비절삭 가공방법으로 금속 또는 비금속의 소재를 적당한 공구를 사용하여 형상 및 치수로 가공하든가 또는 반소재에 더욱 정밀한 가공을 할 목적으로 사용하는 기계를 공작기계라 한다. 상기한 공작기계중에서 가공과정에서 칩이 발생하는 공작기계를 절삭공작기계라고 하고, 가공과정에서 칩이 발생하지 않는 비절삭 공작기계를 금속가공기계라고 한다. 상기한 절삭공작기계에는 선반(lathe), 밀링기, 머시닝센터(machining center), 드릴링기, 보링기, 연삭기, 기어가공기, 특수가공기 등이 있으며, 상기한 금속성형기계에는 기계식 프레스, 유압식 프레스, 절단절곡기, 단조기, 인발기 등이 있다.

상기한 선반에는, 베드를 가능한 짧게 하여 주로 공작 공작물의 단면절삭에 쓰이는 것으로 길이가 짧고 직경이 큰 공작물의 절삭에 사용하는 선반인 정면선반(face lathe)과, 보통선반과 같으나, 정밀한 형식으로 되어있으며, 테이퍼 깎기 장치, 릴리이빙 장치가 부속되어 있는 선반인 보통선반과, 작업대 위에 설치해야 할 만큼의 소형선반으로 시계부품, 재봉틀 부품등의 소형 부품을 주로 가공하는 선반인 탁상선반과, 대형의 공작물이나 불규칙한 가공물을 가공하기 편리하도록 척(chuck)을 지면 위에 수직으로 설치하여, 가공물의 장착이나 탈착을 편리하게 한 선반인 수직선반과, 자동모방장치를 이용하여 모형이나 형판 외형에 트레이서가 설치되고 트레이서가 움직이면, 바이트가 함께 움직여 모형이나 형판의 외형과 동일한 형상의 부품을 자동으로 가공하는 선반인 모방선반과, 터릿으로 불리는 회전 공구대를 이용하여 여러 가지 공구를 공정에 맞게 설치하여 간단한 부품을 대량생산하는 선반인 터릿선반 등이 있다.

일반적으로 선반은 수평형과 수직형으로 나뉘어지며, 수평형 선반은 주축대, 심압대(tail stock), 공구대, 방진구 등을 포함하여 이루어진다.

도 1은 일반적인 선반용 주축대의 단면 구성도이다.

도 1에 도시되어 있는 바와 같이 일반적인 선반용 주축대의 구성은, 유압홀(13, 14)을 통하여 유입 또는 유출되는 유압을 이용하여 피스톤(12)을 전후진시키는 척실린더(1)와, 회전동력에 의해 회전되는 스핀들(10)과, 상기한 스핀들(10)의 내부에 설치되며 상기한 피스톤(12)의 전단에 연결되어 있는 드로우바(2)와, 상기한 드로우바(2)에 연결되어 있는 척피스톤(3)과, 상기한 척피스톤(3)에 연결되어 있으며 공작물(11a, 11b)을 로딩 또는 언로딩하는 척죠오(14)와, 상기한 척실린더(1)의 후단에 연결되어 있는 하우징(5)과, 상기한 하우징(5)에 설치되어 있는 스위치 브라켓트(7)와, 상기한 스위치 브라켓트(7)에 설치되어 있는 근접센서(6)와, 상기한 피스톤(12)의 후단에 설치되어 있는 샤프트(9)와, 상기한 샤프트(9)의 외주면에 설치되어 있는 도그(8)를 포함하여 이루어진다.

상기한 구성에 의한 종래의 선반용 주축대의 작용은 다음과 같다.

척실린더(1)가 피스톤(12)을 후진시키면, 피스톤(12)에 연결되어 있는 드로우바(2)와 함께 척피스톤(3)이 후진하게 됨으로써 척죠오(4)가 공작물(11a, 11b)을 클램핑하게 된다.

이 경우에 상기한 공작물(11a, 11b)의 직경에 따라 척죠오(4)의 스트로크(S1, S2)가 결정되며, 상기한 피스톤(12)과 연동되어 후진되는 샤프트(9)의 외주면에 장착되어 있는 도그(8)의 이동거리(S1, S2)를 근접센서(6)가 감지함으로써 공작물(11a, 11b)의 클램핑 상태를 감지하게 된다.

이와 같이 척죠오(4)가 공작물(11a, 11b)을 클램핑하고 상태에서, 회전동력에 의해서 스핀들(10)이 회전되면 척죠오(4)가 회전함으로써 척죠오(4)에 클램프되어 있던 공작물(11a, 11b)도 회전하게 된다.

그리고, 공작물(11a, 11b)이 회전되고 있는 상태에서 공구대(도시되지 않음)에 장착된 툴이 공작물(11a, 11b)을 가공하게 된다.

공작물(1)의 가공이 끝나면, 회전동력이 공급되지 않음으로써 스핀들(10)과 척죠오(4)와 공작물(11a, 11b)의 회전이 정지된다.

이와 같이 스핀들(10)과 척죠오(4)와 공작물(11a, 11b)의 회전이 정지된 상태에서 척실린더(1)가 피스톤(12)을 전진시키면, 드로우바(2)와 척피스톤(3)이 전진하게 됨으로써 척죠오(4)가 공작물(11a, 11b)을 언클램핑하게 된다.

다음에, 척실린더(1)가 피스톤(12)을 후진시키면, 피스톤(12)에 연결되어 있는 드로우바(2)와 함께 척피스톤(3)이 후진하게 됨으로써 척죠오(4)가 새로운 공작물(11a, 11b)을 클램핑하게 된다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래의 선반용 주축대는, 척죠오(4)에 공작물(11a, 11b)이 클램핑되어 회전되면서 가공되고 있는 상태에서, 척피스톤(3)과 드로우바(2)와 피스톤(12)과 샤프트(9)가 함께 연동되어 회전됨에 따라 샤프트(9)의 외주면에 장착되어 있는 도그(8)로부터 흔들림이 발생하게 되고, 이를 근접센서(6)가 감지함으로써 오작동을 일으키게 되는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 도그가 회전되지 않도록 고정시킴으로써 근접센서가 오작동될 수 있는 원인을 근본적으로 제거함과 동시에, 도그의 외주면에 절단 평면을 형성함으로써 근접센서의 검출 안정성을 향상시킬 수 있는, 선반용 주축대의 이동거리 감지장치를 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로서 이 발명의 구성은, 척실린더의 후단에 연결되어 있는 하우징과, 상기한 하우징에 설치되어 있는 스위치 브라켓트와, 상기한 스위치 브라켓트에 설치되어 있는 근접센서와, 상기한 척실린더의 피스톤의 후단에 설치되어 있는 샤프트와, 상기한 샤프트의 외주면에 설치되어 있는 베어링과, 상기한 베어링의 외주면에 설치되어 있는 도그와, 상기한 도그를 고정하기 위한 가이드 플레이트를 포함하여 이루어지면 바람직하다.

이 발명의 구성은, 상기한 도그는 중공형 원기둥의 형태를 가지면 바람직하다.

이 발명의 구성은, 상기한 도그는 외주면에 절단 평면이 형성되면 바람직하다.

이 발명의 구성은, 상기한 도그는 가이드 플레이트와 결합되기 위한 가이드홈이 형성되면 바람직하다.

이 발명은, 도그가 회전되지 않도록 고정시킴으로써 근접센서가 오작동될 수 있는 원인을 근본적으로 제거함과 동시에, 도그의 외주면에 절단 평면을 형성함으로써 근접센서의 검출 안정성을 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.

도 1은 일반적인 선반용 주축대의 단면 구성도이다.
도 2는 이 발명의 일 실시예에 따른 선반용 주축대의 이동거리 감지장치의 단면 구성도이다.
도 3은 이 발명의 일 실시예에 따른 선반용 주축대의 이동거리 감지장치의 사시 구성도이다.
도 4는 이 발명의 일 실시예에 따른 선반용 주축대의 이동거리 감지장치의 분해 조립 구성도이다.

이하, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 이 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하기로 한다. 이 발명의 목적, 작용, 효과를 포함하여 기타 다른 목적들, 특징점들, 그리고 동작상의 이점들이 바람직한 실시예의 설명에 의해 보다 명확해질 것이다.

참고로, 여기에서 개시되는 실시예는 여러가지 실시가능한 예중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 실시예를 선정하여 제시한 것일 뿐, 이 발명의 기술적 사상이 반드시 제시된 실시예에만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변화와 부가 및 변경이 가능함은 물론, 균등한 타의 실시예가 가능함을 밝혀 둔다.

또한, 본원의 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 정의된 것으로서, 통상적이거나 사전적인 의미로만 한정해서 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 일예로서, 방향에 관한 용어는 설명상의 편의를 위하여 도면상에 표현된 위치를 기준으로 설정하기로 한다.

도 2는 이 발명의 일 실시예에 따른 선반용 주축대의 이동거리 감지장치의 단면 구성도이고, 도 3은 이 발명의 일 실시예에 따른 선반용 주축대의 이동거리 감지장치의 사시 구성도이고, 도 4는 이 발명의 일 실시예에 따른 선반용 주축대의 이동거리 감지장치의 분해 조립 구성도이다.

도 2 내지 도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 이 발명의 일 실시예에 따른 선반용 주축대의 이동거리 감지장치의 구성은, 척실린더의 후단에 연결되어 있는 하우징(5)과, 상기한 하우징(5)에 설치되어 있는 스위치 브라켓트(7)와, 상기한 스위치 브라켓트(7)에 설치되어 있는 근접센서(6)와, 척실린더의 피스톤의 후단에 설치되어 있는 샤프트(9)와, 상기한 샤프트(9)의 외주면에 설치되어 있는 베어링(15)과, 상기한 베어링(15)의 외주면에 설치되어 있는 도그(16)와, 상기한 도그(16)를 고정하기 위한 가이드 플레이트(17)를 포함하여 이루어진다.

상기한 도그(16)는 중공형 원기둥의 형태를 가지며, 외주면에 절단 평면(161)이 형성되고, 가이드 플레이트(17)와 결합되기 위한 가이드홈(162)이 형성되는 구조로 이루어진다.

상기한 구성에 의한, 이 발명의 일 실시예에 따른 선반용 주축대의 이동거리 감지장치의 작용은 다음과 같다.

척실린더가 피스톤을 후진시켜서 척죠오가 공작물을 클램핑한 상태에서 공구대에 장착된 툴이 공작물을 가공하는 경우에, 척실린더의 피스톤에 연결되어 있는 샤프트(9)가 함께 연동되어 회전된다.

상기한 샤프트(9)의 회전동력은 샤프트(9)의 외주면에 설치되어 있는 베어링(15)에 의해 흡수됨으로써 상기한 베어링(15)의 외주면에 설치되어 있는 도그(16)로 전달되지 않는다.

이와 같이 샤프트(9)의 회전동력이 도그(16)로 전달되지 않을 뿐만 아니라, 가이드 플레이트(17)에 의해 도그(16)가 견고하게 고정되어 있기 때문에 샤프트(9)가 회전되더라도 도그(16)는 흔들림이 전혀 발생하지 않게 된다.

근접센서(6)는 상기한 도그(16)가 흔들리지 않을 뿐만 아니라, 외주면에 절단 평면(161)이 형성되어 있기 때문에 검출동작을 매우 안정감있게 수행할 수 있게 된다.

공작물(1)의 가공이 끝나면, 공작물의 회전이 정지된 상태에서 척실린더가 피스톤을 전진시켜서 척죠오가 공작물을 언클램핑하게 되고, 다시 피스톤을 후진시켜서 척죠오가 새로운 공작물을 클램핑하게 된다.

이 경우에 공작물의 직경에 따라 척죠오의 스트로크(S1, S2)가 결정되는데, 상기한 척실린더의 피스톤과 연동되어 후진되는 샤프트(9)의 외주면에 장착되어 있는 도그(16)의 이동거리(S1, S2)를 근접센서(6)가 감지함으로써 공작물의 클램핑 상태 또는 언클램핑 상태를 감지하게 된다.

5 : 하우징 6 : 근접센서
7 : 스위치 브라켓트 9 : 샤프트
15 : 베어링 16 : 도그
17 : 가이드 플레이트

Claims (4)

1. 척실린더의 후단에 연결되어 있는 하우징과,
   상기한 하우징에 설치되어 있는 스위치 브라켓트와,
   상기한 스위치 브라켓트에 설치되어 있는 근접센서와,
   상기한 척실린더의 피스톤의 후단에 설치되어 있는 샤프트와,
   상기한 샤프트의 외주면에 설치되어 있는 베어링과,
   상기한 베어링의 외주면에 설치되어 있는 도그와,
   상기한 도그를 고정하기 위한 가이드 플레이트를 포함하여 이루어지며,
   상기한 도그는 중공형 원기둥의 형태를 가지며, 외주면에 절단 평면이 형성되는 것을 특징으로 하는 선반용 주축대의 이동거리 감지장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서,
   상기한 도그는 가이드 플레이트와 결합되기 위한 가이드홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 선반용 주축대의 이동거리 감지장치.

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