KR101608994B1 - 버티컬 터닝 센터의 스트래들 툴 - Google Patents

Abstract

본 발명은 버티컬 터닝 센터의 스트래들 툴에 관한 것이다.

본 발명에 따른 버티컬 터닝 센터의 스트래들 툴은, 툴 포스트(20)의 한쪽에 설치되는 바디(110), 바디(110)에 설치되어 슬라이더(130)를 Z축 방향으로 선형 이동시키는 이송계(120), 바디(110)의 한쪽에 설치되어 이송계(120)를 구동시키는 서보모터(140), 슬라이더(130)의 하측에 설치되는 제1 툴(132) 및 툴 포스트(20)의 터릿(22)에 장착되고 제1 툴(132)과 거리를 유지하는 제2 툴(134)을 포함한다.

터닝 센터, 버티컬, 스트래들, 공작물, 양면 가공

Description

버티컬 터닝 센터의 스트래들 툴{Straddle tool of the vertical turning center}

본 발명은 버티컬 터닝 센터의 스트래들 툴에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 버티컬 터닝 센터의 척에 장착된 공작물의 양 측면을 동시에 가공할 수 있도록 하는 버티컬 터닝 센터의 스트래들 툴에 관한 것이다.

일반적으로 버티컬 터닝 센터는 버티컬 터닝 센터는 척이 수직방향으로 배치되고, 상술한 공작물은 일부 가공된 미완성일 수 있으며, 이러한 미완성의 공작물을 추가로 가공하는 것이다.

상술한 버티컬 터닝 센터(10)를 첨부도면 도 1을 참조하여 설명한다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 버티컬 터닝 센터(10)는 베드(11)에 척(12)이 수직방향으로 설치되고 베드(11)의 후방 한쪽에는 칼럼(13)이 수직방향으로 배치된다.

또한, 상술한 칼럼(13)에는 수직 방향으로 이송되는 Z축 이송대(14)가 설치되고, Z축 이송대(14)의 전방에는 좌우 방향으로 이송되는 X축 이송대(15)가 설치된다.

상술한 X축 이송대(15)의 전방에는 툴 포스트(20)가 설치되며, 툴 포트(24)에는 여러 개의 공구가 장착되는 터릿(22)이 설치된다.

즉, 상술한 버티컬 터닝 센터(10)는 척(12)에 공작물이 장착되어 회전되고, 터릿(22)에서는 특정한 공구가 선택되며 Z축 이송대(14)와 X축 이송대(15)가 이송되어 터릿(22)에서 선택된 공구에 의해 공작물을 가공하는 것이다.

상술한 공구의 예로서 스트래들 툴(30)을 이용하여 공작물의 양 측면을 가공할 수 있다.

상술한 종래의 스트래들 툴(30)은 첨부도면 도 2 및 도 3을 참조하여 설명한다.

첨부도면 도 2 및 도 3은 버티컬 터닝 센터에 종래의 스트래들 툴이 장착된 예를 설명하기 위한 도면이다.

도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 종래의 스트래들 툴(30)은 제1 툴(32)과 제2 툴(34)이 이격되게 배치되고, 그 스트래들 툴(30)은 터릿(22)에 설치된다.

상술한 스트래들 툴(30)을 이용하여 공작물(w)을 가공하고자 할 때에는 터릿(22)에서 스트래들 툴(30)이 선택되고 Z축 이송대(14)와 X축 이송대(15)가 구동되어 스트래들 툴(30)이 공작물(W)의 가공위치로 이동된다.

공작물(W)은 척(12)에 장착된 상태로 회전될 수 있고, 공작물(W)의 외경은 플랜지 형상으로 가공되는 것일 수 있으며, 이때 플랜지(W1)는 양면이 동시에 가공되어야 하므로 상술한 스트래들 툴(30)이 이용된다.

이때, 상술한 스트래들 툴(30)은 제1 툴(32)과 제2 툴(34)의 사이 거리가 고 정되어 있으므로 상술한 플랜지(W1)의 두께 보다 클 경우에는 플랜지(W1)의 양 측면을 가공하지 못하는 문제점이 있다.

예를 들면, 플랜지(W1)의 어느 한쪽 측면에는 제2 툴(34)이 닿을 정도로 간격(a)이 없을 때에 플랜지(W1)의 다른 한쪽 측면에는 제1 툴(32)에서는 간격(b)이 벌어져 플랜지(W1)의 어느 한쪽 측면을 가공할 수 없는 것이다.

다른 한편으로, 가공 대상의 공작물(W)의 크기가 다른 종류일 때에는 해당 공작물(w)을 가공하기에 적합하도록 스트래들 툴(30)에서 제1 툴(32)과 제2 툴(34)의 간격을 사전에 조정해야 하는 번거로움이 있다.

또한, 제1, 제2 툴(32)(34)은 공작물(W)의 가공이 진행되는 동안에 마모가 될 수 있고, 마모의 진행정도가 허용범위를 넘어서기 전에 인서트 팁을 교체하거나 제1, 제22 툴(32)(34)의 고정위치를 조정하여야 하는 번거로움이 있다.

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 가공 대상의 공작물에 크기가 다른 새로운 공작물을 가공하더라도 스트래들 툴을 사전에 조절하지 않고서도 새로운 공작물을 가공할 수 있도록 하는 버티컬 터닝 센터의 스트래들 툴을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 가공치수의 정밀도를 향상시킬 수 있도록 하고, 특히 공구의 마모량을 보상하여 가공할 수 있도록 하여 가동 정밀도를 향상시킬 수 있도록 하는 버티컬 터닝 센터의 스트래들 툴을 제공하는데 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제는 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 버티컬 터닝 센터의 스트래들 툴은, 툴 포스트의 한쪽에 설치되는 바디; 상기 바디에 설치되어 슬라이더를 Z축 방향으로 선형 이동시키는 이송계; 상기 바디의 한쪽에 설치되어 상기 이송계를 구동시키는 서보모터; 상기 슬라이더의 하측에 설치되는 제1 툴; 및 상기 툴 포스트의 터릿에 장착되고 상기 제1 툴과 거리를 유지하는 제2 툴;을 포함한다.

또한, 상기 이송계는, 상기 서보모터의 축에 연결되어 회전되는 스크루; 상기 스크루에 나사 결합되고 상기 슬라이더에 체결되는 너트 블록; 및 상기 바디의 한쪽에 설치되어 상기 슬라이더의 선형 운동을 안내하는 LM가이드;를 포함하여 구성될 수 있다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명에 따른 버티컬 터닝 센터의 스트래들 툴은 제1 툴과 제2 툴의 사이 거리가 고정되지 않고 가변될 수 있으므로 공작물의 크기에 대응하여 사전에 조절하지 않아도 되므로 작업의 편리함이 있다.

또한, 본 발명에 따른 버티컬 터닝 센터의 스트래들 툴은 제1 툴과 제2 툴 사이의 거리를 서보모터의 제어에 의해 정밀하게 수치제어가 가능하고 이로써 제1, 제2 툴의 인서트 팁이 마모가 진행될 때에 그 마모량을 보상할 수 있으므로 이로써 더욱 정밀한 절삭가공을 진행할 수 있다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.

명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭하고, 종래의 기 술과 동일한 구성요소에 대하여 동일한 부호를 부여하고 그에 따른 상세한 설명은 생략한다.

이하, 도 4 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 버티컬 터닝 센터의 스트래들 툴에 대해서 설명한다.

첨부도면 도 4 및 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 버티컬 터닝 센터의 스트래들 툴을 설명하기 위한 정면도면 및 평면도면이고, 도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 버티컬 터닝 센터의 스트래들 툴의 작동을 설명하기 위한 도면으로서, 도 6은 스트래들 툴을 사용하는 예를 보인 것이고, 도 7은 스트래들 툴을 사용하지 않는 예를 보인 것이다.

도 4 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 버티컬 터닝 센터의 스트래들 툴(100)은 툴 포스트(20)의 일측에 설치되어 수치제어에 의해 선형 이동되는 제1 툴(132)과 터릿(22)에 설치된 상술한 제2 툴(134)로 구성된다.

좀 더 상세하게는, 툴 포스트(20)의 한쪽에는 바디(110)가 설치되고, 바디(110)의 한쪽에는 승강 방향으로 이송계(120)가 설치되며, 바디(110)의 상측에는 이송계(120)를 구동하는 서보모터(140)가 설치된다.

또한, 상술한 이송계(120)는 상술한 서보모터(140)의 구동축에 연결되는 스크루(150), 상술한 스크루(150)에 나사 결합된 너트 블록(152), 상술한 너트 블록(152)에 조립된 슬라이더(130) 및 상술한 슬라이더(130)의 선형이동을 안내하는 LM가이드(122)를 포함하여 구성된다.

또한, 상술한 스크루(150)는 상하측에 각각 베어링에 의해 지지될 수 있고, 베어링은 하우징에 설치되며, 상술한 하우징은 상술한 바디(110)의 한쪽에 설치되는 것일 수 있다.

또한, 슬라이더(130)의 하측에는 제1 툴(132)이 설치된다.

또한, 상술한 제2 툴(134)은 터릿(22)에 장착되고, 이러한 제2 툴(134)은 일반적인 다른 공구와 마찬가지로 터릿(22)이 회전될 때에 함께 회전되며, 지령에 의해 스트래들 툴(100)이 선택되었을 때 제2 툴(134)은 제1 툴(132)의 하측으로 위치하는 것이다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 버티컬 터닝 센터의 스트래들 툴(100)의 작용을 첨부도면 도 6 및 도 7을 참조하여 설명한다.

먼저, 본 발명의 일실시예에 따른 버티컬 터닝 센터의 스트래들 툴(100)을 사용할 때를 설명한다.

도 6에 나타낸 바와 같이, 스트래들 툴(100)이 사용될 때에는 터릿(22)이 선회되어 제2 툴(134)이 가공위치로 위치하고, 서보모터(140)와 이송계(120)의 작동에 의해 제1 툴(132)이 하강한다.

특히, 상술한 제1 툴(132)의 하강은 상술한 서보모터(140)의 수치제어에 의해 정밀한 위치로 하강할 수 있는 것으로서 제1 툴(132)이 하강을 완료한 시점에서 제1 툴(132)과 제2 툴(134)은 일정한 거리를 유지하게 된다.

즉, 상술한 바와 같이, 제1 툴(132)과 제2 툴(134)이 일정한 거리를 유지한 상태에서 도 6에 나타낸 바와 같이, 공작물(w)을 가공하고, 특히 공작물(W)의 플랜 지(W1)의 양 측면을 가공하게 된다.

또한, 상술한 제1 툴(132) 또는 제2 툴(134)의 인서트 팁이 마모가 되었을 때에는 마모량을 보상할 수 있다.

일례로, 하측에 배치되는 제2 툴(134)이 마모되었을 때에는 툴 포스트(20)의 전체가 Z축 방향으로 보정될 수 있고, 상측에 배치되는 제1 툴(132)이 마모되었을 때에는 서보모터(140)의 구동에 의해 슬라이더(300)가 상측 방향으로 이동되어 보정될 수 있다.

즉, 상술한 바와 같이, 공작물(W)의 플랜지(w1)를 가공할 때에 플랜지(w1)의 두께에 적합하도록 제1 툴(132)과 제2 툴(134)의 거리를 사전에 조절하지 않고도 수치제어에 의해 상술한 거리를 조절할 수 있으므로 작업자의 편의성이 증대된다.

다른 한편으로, 작업 대상의 공작물(W)의 종류가 다양할 수 있는데, 작업 대상의 공작물(w)이 새로운 종류로 변경되었을 때에는 변경된 공작물(W)의 플랜지(w1)에 적합하도록 제1 툴(132)과 제2 툴(134)의 거리를 수치제어에 의해 가변시킬 수 있고, 이로써 다양한 종류의 공작물(W)에 능동적으로 대응할 수 있는 것이다.

이하, 본 발명의 일실시예에 따른 버티컬 터닝 센터의 스트래들 툴(100)이 사용되지 않을 때를 설명한다.

도 7에 나타낸 바와 같이, 스트래들 툴(100)이 사용되지 않을 때에는 터릿(22)에 장착된 다른 공구(200)가 공작물(W)을 가공할 수 있고, 이때에는 제1 툴(132)은 서보모터(140)와 이송계(120)의 작용에 의해 상측으로 이동되고 이로써 제1 툴(132)은 터릿(22)의 선회에 방해되지 않을 수 있다.

또한, 제2 툴(134)은 터릿(22)의 선회에 의해 가공위치가 아닌 다른 위치에 위치하게 된다.

따라서 스트래들 툴(100)을 이용하지 않고, 다른 공구(200)를 이용하여 공작물(w)을 가공할 때에는 스트래들 툴(100)이 다른 공구(200)의 이동 또는 터릿(22)의 선회에 방해되지 않는 것이다.

다른 한편으로, 상술한 스트래들 툴(100)의 전체 무게는 X축 이송대(15)의 움직임에 방해되지 않을 정도의 경량일 수 있고, 이로써 툴 포스트(20)의 한쪽에 스트래들 툴(100)이 계속 부착되어 있더라도 버티컬 터닝 센터(10)의 운용에 방해되거나 문제가 되지 않는 것이다.

또 다른 한편으로, 상술한 스트래들 툴(100)의 구성은 바디(110), 이송계(120), 슬라이더(130), 서보모터(140) 및 제1, 제2 툴(132)(134)로 구성되므로 대체로 간소하여 다소 저렴한 비용으로 제공이 가능한 것이다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명은 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

본 발명에 따른 버티컬 터닝 센터의 스트래들 툴은 공작물의 양 측면을 동시에 가공할 때에 이용될 수 있다.

도 1은 버티컬 터닝 센터를 설명하기 위한 도면이다.

도 2 및 도 3은 버티컬 터닝 센터에 종래의 스트래들 툴이 장착된 예를 설명하기 위한 도면이다.

도 4 및 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 버티컬 터닝 센터의 스트래들 툴을 설명하기 위한 정면도면 및 평면도면이다.

도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 버티컬 터닝 센터의 스트래들 툴의 작동을 설명하기 위한 도면으로서, 도 6은 스트래들 툴을 사용하는 예를 보인 것이고, 도 7은 스트래들 툴을 사용하지 않는 예를 보인 것이다.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

10: 버티컬 터닝 센터 11: 베드

12: 척 13: 칼럼

14: Z축 이송대 15: X축 이송대

20: 툴 포스트 22: 터릿

30: 스트래들 툴 32, 34: 제1, 제2 툴

100: 스트래들 툴

110: 바디 120: 이송계

130: 슬라이더 132, 134: 제1, 제2 툴

140: 서보모터 150: 스크루

152: 너트 블록

Claims (2)

1. 베드(11)에 수직방향으로 설치된 척(12);

   상기 배드(11)의 후방에 수직방향으로 배치된 칼럼(13);

   상기 칼럼(13)의 전방에 설치되어 수직방향으로 이동하는 Z축 이송대(14);

   상기 Z축 이송대(14)의 전방에 설치되어 좌우방향으로 이동하는 X축 이송대(15); 및

   상기 X축 이송대(15)의 전방에 설치되어 승강하는 툴 포스트(20);를 포함한 버티컬 터닝 센터(10);

   상기 버티컬 터닝 센터(10)에 구비되어 공작물의 양쪽 측면을 동시에 가공하도록 하는 스트래들 툴에 있어서,

   상기 툴 포스트(20)의 한쪽에 설치되는 바디(110);

   상기 바디(110)에 설치되어 슬라이더(130)를 Z축 방향으로 선형 이동시키는 이송계(120);

   상기 바디(110)의 한쪽에 설치되어 상기 이송계(120)를 구동시키는 서보모터(140);

   상기 슬라이더(130)의 하측에 설치되는 제1 툴(132); 및

   상기 툴 포스트(20)의 터릿(22)에 장착되고 상기 제1 툴(132)과 거리를 유지하는 제2 툴(134);을 포함하고,

   상기 제1 툴(132)과 상기 제2툴(134)이 가공위치로 정렬된 상태에서 상기 X축 이송대(15)의 이송에 의해 상기 제1 툴(132)과 상기 제2툴(134)이 한꺼번에 이동하여 소재의 양쪽 측면을 동시에 선삭 가공하는 것

   을 특징으로 하는 버티컬 터닝 센터의 스트래들 툴.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 이송계(120)는,

   상기 서보모터(140)의 축에 연결되어 회전되는 스크루(150);

   상기 스크루(150)에 나사 결합되고 상기 슬라이더(130)에 체결되는 너트 블록(152); 및

   상기 바디(110)의 한쪽에 설치되어 상기 슬라이더(130)의 선형 운동을 안내하는 LM가이드(122);

   를 포함하는 버티컬 터닝 센터의 스트래들 툴.

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