KR101610633B1 - 서보제어를 이용한 선반 ｓｎａｐ ｒｉｎｇ 홈가공 전용기 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 드라이브 샤프트 스냅링 홈가공시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 동력전달용 드라이브 샤프트의 세레이션 치형 부분에 스냅링 결합을 위한 스냅링홈을 형성하되, 스냅링홈 가공의 바이트가 서보제어작동부에 의해 작동하여 안정된 상태에서 홈가공이 이루어져 가공상태가 양호하게 형성되고 치수측정장치에 의해 초기 드라이브샤프트 외경을 측정하고 절삭가공된 스냅링홈의 깊이를 측정하여 정밀한 가공이 이루어지게 하며, 특히 절삭가공 시 발생되는 칩을 디버링장치에 의해 잘게 부수어 배출되게 함으로써 홈가공 상태가 양호하게 하여 양질의 드라이브 샤프트를 제공하는 서보제어를 이용한 드라이브 샤프트 스냅링 홈가공시스템에 관한 것이다.
본 발명의 특징은, 드라이브샤프트를 양측에서 지지하는 클램프툴 및 클램프푸셔; 및 상기 클램프툴과 클램프푸셔 사이의 베드 위에서 이동하며 드라이브샤프트를 가공하기 위한 스냅링홈바이트가 결합된 공구대를 포함하고, 상기 공구대의 스냅링홈바이트가 장치제어부의 제어에 의하여 소정 속도로 드라이브샤프트의 중심을 향해 이동하도록 작동되는 서보제어작동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

서보제어를 이용한 선반 ＳＮＡＰ ＲＩＮＧ 홈가공 전용기 시스템{Servo Control Lathe that Machining System Only for Snap Ring Shaft Hole}

본 발명은 드라이브 샤프트 스냅링 홈가공시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 동력전달용 드라이브 샤프트의 세레이션 치형 부분에 스냅링 결합을 위한 스냅링홈을 형성하되, 스냅링홈 가공의 바이트가 서보제어작동부에 의해 작동하여 안정된 상태에서 홈가공이 이루어져 가공상태가 양호하게 형성되고 치수측정장치에 의해 초기 드라이브샤프트 외경을 측정하고 절삭가공된 스냅링홈의 깊이를 측정하여 정밀한 가공이 이루어지게 하며, 특히 절삭가공 시 발생되는 칩을 디버링장치에 의해 잘게 부수어 배출되게 함으로써 홈가공 상태가 양호하게 하여 양질의 드라이브 샤프트를 제공하는 서보제어를 이용한 드라이브 샤프트 스냅링 홈가공시스템에 관한 것이다.

일반적으로 드라이브샤프트(Drive shaft)는 자동차에서 엔진의 회전동력을 구동바퀴로 전달하여 자동차가 움직일 수 있도록 하기 위한 것이다. 이러한 드라이브샤프트는 회전되는 것이어서 대체로 환봉으로 이루어지고, 도 11의 예에서처럼 파이널 드라이브와 휠을 연결하는 역할을 하는 것이다. 이러한 드라이브샤프트에서는 일 예로 보인 것과 같이 등속조인트 등의 동력전달부재들이 결합되는 것이다.

이에 이러한 드라이브샤프트의 끝에는 동력전달부재들이 결합된 상태에서 동력전달이 이루어지게 세레이션 치형이 형성된다. 그리고 이 부분의 끝 쪽 부근에는 동력전달부재들이 이탈되는 것을 방지하기 위해 스냅링홈이 형성되는 것이다.

아울러 드라이브샤프트는 환봉으로 이루어지는 금속으로써 다수의 제조공정을 거쳐서 제조되는 것이다. 그리하여 결합되는 베이링이나 기타 장치의 부품들과 결합하게 된다. 따라서 드라이브샤프트는 오랜동안 전달되는 동력의 힘이 가해지더라도 쉽게 파손되지 않으면서도 그 가공된 형태들도 그래도 유지되어야 하는 등, 재질이나 형상 등이 중요한 것이다.

이처럼 자동차 부품에 있어서 드라이브샤프트는 중요한 부품이어서 가공에서도 상당한 정밀도를 요구하고 있다.

대체로 스냅링홈가공은 드라이브샤프트 제조 공정 중에 종반부에 시행하게 되며, 종래의 드라이브샤프트에 스냅링홈을 가공하기 위해 일반적인 선반을 이용하였다. 이러한 일반적인 선반으로는 대체로 드라이브샤프트를 외측 다수 방향에서 조여 고정시키는 장치를 이용하게 되어 장착하는 시간만해도 상당한 시간이 소요되는 문제점이 발생되었다.

또한 드라이브샤프트의 길이가 길기 때문에 절삭가공시 발생되는 진동에 의해 드라이브샤프트 자체에 진동이 발생되며, 이로 인해 스냅링홈 가공상태가 불량하게 되는 문제점이 발생되는 것이다. 물론 홈가공용 바이트 등도 쉽게 파손될 우려가 있는 것이다.

특히 절삭가공시 발생되는 칩은 그대로 아래로 떨어지면 좋겠지만 대부분 공작물인 드라이브샤프트 일측에 말려 가공주위를 감기 때문에 홈가공상태가 자칫 불량하게 될 수 있으며, 특히 일부 칩은 주위로 비산하면서 작업자가 상해를 입을 수도 있고 장치의 다른 부분을 훼손시킬 우려도 있는 것이다.

공개특허번호 제10-2012-0087922호(2012년 08월 07일 공개) 공개특허번호 제10-1998-0027114호(1998년 07월 15일 공개) 공개특허번호 제10-2007-0049407호(2007년 05월 11일 공개)

상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 본 발명은 회전되는 드라이브샤프트에 스냅링홈바이트를 서보제어작동부에 의해 이동시키면서 홈가공이 이루어지기 때문에 서보제어에 의한 안정적 작업이 이루어지게 하는 목적이 있다.

그리고 본 발명의 다른 목적은, 홈 가공 전에 드라이브샤프트의 외경을 손쉽게 측정하고, 가공된 이후 홈 깊이를 쉽게 측정하기 때문에 재작업이 바로 이루어질 수 있어 정밀한 스냅링홈의 가공이 이루어지게 하는 것이다.

또한 본 발명의 또 다른 목적은, 길이가 긴 드라이브샤프트의 진동을 줄여주고 홈 가공시 발생되는 칩을 디버링장치에 의해 효과적으로 배출되게 하는 등 가공된 스냅링홈의 상태가 양호하게 하고 장치의 안전작업도 이루게 하는 것이다.

아울러 본 발명의 또 다른 목적은, 환봉 형태의 드라이브샤프트를 쉽게 장착이 가능하기 때문에 전체 작업공정시간을 단축시키고 작업도 손쉽게 하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 드라이브샤프트를 양측에서 지지하는 클램프툴 및 클램프푸셔; 및 상기 클램프툴과 클램프푸셔 사이의 베드 위에서 이동하며 드라이브샤프트를 가공하기 위한 스냅링홈바이트가 결합된 공구대를 포함하고, 상기 공구대의 스냅링홈바이트가 장치제어부의 제어에 의하여 소정 속도로 드라이브샤프트의 중심을 향해 이동하도록 작동되는 서보제어작동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 서보제어를 이용한 드라이브 샤프트 스냅링 홈가공시스템을 제공한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 클램프툴은, 드라이브샤프트 선단의 툴센터홈에 결합되고 드라이브샤프트 회전축 상에 위치되며 원뿔형상을 갖는 클램프툴센터; 및 상기 클램프툴센터 주위로 위치되고 드라이브샤프트 선단면에 접하여 드라이브샤프트로 회전력을 전달하는 클램프툴스틱을 포함하고, 상기 클램프툴과 클램프푸셔 사이로 위치된 드라이브샤프트에서 절삭위치에 대해 스냅링홈바이트에 의해 절삭된 깊이를 측정하여 장치제어부로 센싱데이터를 전송하는 치수측정센서; 및 상기 치수측정센서로부터 센싱데이터를 전송받고, 클램프툴이 회전되도록 하는 회전구동을 제어하며, 스냅링홈바이트가 드라이브샤프트의 중심으로 이동하도록 서보제어작동부의 작동을 제어하는 장치제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 서보제어를 이용한 드라이브 샤프트 스냅링 홈가공시스템을 제공한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 치수측정센서는, 드라이브 샤프트 스냅링 홈가공시스템 몸체 일측에 고정된 센서몸체; 상기 센서몸체에 대해 이동하며 탐침부가 드라이브샤프트에 접촉하는지 여부를 감지하기 위한 이동센싱부; 상기 이동센싱부와 연결되고 이동센싱부의 이동으로 드라이브샤프트와 접촉하는 탐침부; 및 상기 센서몸체에 대해 이동하는 이동센싱부의 이동을 유도하는 센서이동가이드를 포함하고, 상기 장치제어부는, 드라이브 샤프트 스냅링 홈가공시스템의 부재들을 작동시키기 위한 장치컨트롤러; 및 상기 장치컨트롤러에서 드라이브 샤프트 스냅링 홈가공시스템의 부재들을 작동하기 위한 데이터를 저장하고, 가공대상인 드라이브 샤프트에 대한 정보데이터, 치수측정센서에 의한 센싱데이터, 각 부재들의 작동에 따른 과정에 대한 작업공정에서의 데이터를 저장하는 장치데이터베이스를 포함하며, 상기 장치컨트롤러는, 클램프툴과 클램프푸셔 사이에 위치된 드라이브샤프트의 중심점과 이동전 탐침부 선단 사이의 거리로써 설정값인 측정원점거리값과 드라이브샤프트 가공부분에 대한 외경값을 장치데이터베이스로부터 리딩하고, 측정원점거리값으로부터 외경값을 제외함으로써 탐침부로부터 드라이브샤프트의 절삭위치까지의 초기외측거리값을 산출하는 가공대상거리산출모듈; 클램프툴과 클램프푸셔 사이에 드라이브샤프트가 위치된 상태에서 드라이브샤프트가 회전되게 하기 위해 클램프툴이 회전되도록 제어하는 드라이브샤프트회전작동모듈; 디버링간격조절작동부가 작동되게 하여 선단의 디버링롤러가 드라이브샤프트 측으로 이동하는 중에, 선단의 디버링롤러가 드라이브샤프트에 접하고 드라이브샤프트의 샤프트세레이션 치형과 디버링롤러의 디버링세레이션 치형이 기어결합되도록 하기 위해, 드라이브샤프트의 외경값에 대응되는 거리만큼 디버링롤러가 이동되도록 제어하는 디버링작동모듈; 회전되는 드라이브샤프트의 샤프트세레이션 부분에 스냅링홈을 형성하기 위해, 드라이브샤프트 중심 방향으로 스냅링홈바이트가 이동되도록 공구대의 서보제어작동부가 작동되도록 제어하는 스냅링절삭가공모듈; 및 드라이브샤프트의 샤프트세레이션에 형성된 스냅링홈 내측으로 치수측정센서의 탐침부를 이동시키고 탐침부의 가공이동거리값을 전송받으며, 가공이동거리값에서 상기 초기외측거리값을 제외함으로써 가공된 스냅링홈의 가공깊이값을 산출하는 스냅링홈깊이산출모듈을 포함하고, 상기 장치데이터베이스는, 클램프툴과 클램프푸셔 사이에 위치된 드라이브샤프트의 중심점과 이동전 탐침부 선단 사이의 거리로써 설정값인 측정원점거리값과 드라이브샤프트 가공부분에 대한 외경값을 장치데이터베이스로부터 리딩하고, 측정원점거리값으로부터 외경값을 제외함으로써 탐침부로부터 드라이브샤프트의 절삭위치까지의 초기외측거리값을 산출하도록 장치컨트롤러를 실행하기 위한 데이터; 클램프툴과 클램프푸셔 사이에 드라이브샤프트가 위치된 상태에서 드라이브샤프트가 회전되게 하기 위해 클램프툴이 회전되도록 장치컨트롤러를 실행하기 위한 데이터; 디버링간격조절작동부가 작동되게 하여 선단의 디버링롤러가 드라이브샤프트 측으로 이동하는 중에, 선단의 디버링롤러가 드라이브샤프트에 접하고 드라이브샤프트의 샤프트세레이션 치형과 디버링롤러의 디버링세레이션 치형이 기어결합되도록 하기 위해, 드라이브샤프트의 외경값에 대응되는 거리만큼 디버링롤러가 이동되도록 장치컨트롤러를 실행하기 위한 데이터; 회전되는 드라이브샤프트의 샤프트세레이션 부분에 스냅링홈을 형성하기 위해, 드라이브샤프트 중심 방향으로 스냅링홈바이트가 이동되도록 공구대의 서보제어작동부가 작동되도록 장치컨트롤러를 실행하기 위한 데이터; 및 드라이브샤프트의 샤프트세레이션에 형성된 스냅링홈 내측으로 치수측정센서의 탐침부를 이동시키고 탐침부의 가공이동거리값을 전송받으며, 가공이동거리값에서 상기 초기외측거리값을 제외함으로써 가공된 스냅링홈의 가공깊이값을 산출하도록 장치컨트롤러를 실행하기 위한 데이터를 저장하는 것을 특징으로 하는 서보제어를 이용한 드라이브 샤프트 스냅링 홈가공시스템을 제공한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 스냅링홈바이트에 의해 홈가공되는 드라이브샤프트의 샤프트세레이션 치형의 홈에 결합되는 디버링세레이션을 형성한 디버링롤러를 포함한 디버링장치를 구비하고, 상기 디버링장치는, 드라이브샤프트의 샤프트세레이션 치형 홈과 결합되는 디버링세레이션 치형이 형성된 디버링롤러; 및 상기 디버링롤러가 위치되며 베드 일측에 설치된 디버링몸체를 포함하며, 회전되는 드라이브샤프트와 치형결합되어 함께 회전하는 디버링롤러의 디버링세레이션 치형들에 의하여, 절삭과정 중에 드라이브샤프트의 샤프트세레이션 치형 홈에 위치되는 칩(chip)이 제거되도록 하는 것을 특징으로 하는 서보제어를 이용한 드라이브 샤프트 스냅링 홈가공시스템을 제공한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 공구대의 스냅링홈바이트에 의하여 클램프툴 및 클램프푸셔 사이에 위치되어 회전되는 드라이브샤프트의 샤프트세레이션에 스냅링 결합을 위한 스냅링홈을 형성하는 드라이브 샤프트 스냅링 홈가공시스템의 제어방법에 있어서, 장치제어부 장치컨트롤러의 가공대상거리산출모듈에 의하여, 클램프툴과 클램프푸셔 사이에 위치된 드라이브샤프트의 중심점과 이동전 탐침부 선단 사이의 거리로써 설정값인 측정원점거리값과 드라이브샤프트 가공부분에 대한 외경값을 장치데이터베이스로부터 리딩하고, 측정원점거리값으로부터 외경값을 제외함으로써 탐침부로부터 드라이브샤프트의 절삭위치까지의 초기외측거리값을 산출하는 가공대상거리산출단계; 장치제어부 장치컨트롤러의 드라이브샤프트회전작동모듈에 의하여, 클램프툴과 클램프푸셔 사이에 드라이브샤프트가 위치된 상태에서 드라이브샤프트가 회전되게 하기 위해 클램프툴이 회전되도록 하는 드라이브샤프트회전작동단계; 장치제어부 장치컨트롤러의 디버링작동모듈에 의하여, 디버링간격조절작동부가 작동되게 하여 선단의 디버링롤러가 드라이브샤프트 측으로 이동하는 중에, 선단의 디버링롤러가 드라이브샤프트에 접하고 드라이브샤프트의 샤프트세레이션 치형과 디버링롤러의 디버링세레이션 치형이 기어결합되도록 하기 위해, 드라이브샤프트의 외경값에 대응되는 거리만큼 디버링롤러를 이동시키는 디버링작동단계; 장치제어부 장치컨트롤러의 스냅링절삭가공모듈에 의하여, 회전되는 드라이브샤프트의 샤프트세레이션 부분에 스냅링홈을 형성하기 위해, 공구대의 서보제어작동부가 작동되어 스냅링홈바이트가 드라이브샤프트의 중심 방향으로 이동되어 드라이브샤프트에 스냅링홈을 형성하는 스냅링절삭가공단계; 및 장치제어부 장치컨트롤러의 스냅링홈깊이산출모듈에 의하여, 드라이브샤프트의 샤프트세레이션에 형성된 스냅링홈 내측으로 치수측정센서의 탐침부를 이동시켜 탐침부의 가공이동거리값을 산출하며, 가공이동거리값에서 상기 초기외측거리값을 제외함으로써 가공된 스냅링홈의 가공깊이값을 산출하는 스냅링홈깊이산출단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 서보제어를 이용한 드라이브 샤프트 스냅링 홈가공시스템 제어방법을 제공한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명은 회전되는 드라이브샤프트에 스냅링홈바이트를 서보제어작동부에 의해 이동시키면서 홈가공이 이루어지기 때문에 서보제어에 의한 안정적 작업을 수행하게 되는 효과가 있다.

그리고 본 발명의 다른 효과는, 홈 가공 전에 드라이브샤프트의 외경을 손쉽게 측정하고, 가공된 이후 홈 깊이를 쉽게 측정하기 때문에 재작업이 바로 이루어질 수 있어 정밀한 스냅링홈의 가공이 가능하게 된다.

또한 본 발명의 또 다른 효과는, 길이가 긴 드라이브샤프트의 진동을 줄여주고 홈 가공시 발생되는 칩을 디버링장치에 의해 효과적으로 배출되게 하는 등 가공된 스냅링홈의 상태가 양호하게 하고 장치의 안전작업도 이루게 되는 것이다.

아울러 본 발명의 또 다른 효과는, 환봉 형태의 드라이브샤프트를 쉽게 장착이 가능하기 때문에 전체 작업공정시간을 단축시키고 작업도 손쉽게 하는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 드라이브 샤프트 스냅링 홈가공시스템에 대한 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 드라이브 샤프트 스냅링 홈가공시스템에 대한 정면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 드라이브 샤프트 스냅링 홈가공시스템에 대한 평면도이다.
도 4는 도 1의 'A' 부분에 대한 확대도로, 본 발명에 따른 드라이브 샤프트 스냅링 홈가공시스템에서 클램프툴과 함께 치수측정센서 및 디버링장치에 대한 확대 예시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 드라이브 샤프트 스냅링 홈가공시스템의 치수측정센서에 대한 예시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 드라이브 샤프트 스냅링 홈가공시스템에서 드라이브샤프트 양측에 클램프툴과 클램프푸셔가 위치된 예시도로, 아래 왼쪽에는 클램프툴과 드라이브샤프트와의 결합상태를 보인 분리도이고, 아래 오른쪽에는 클램프푸셔와 드라이브샤프트와의 결합상태를 보인 분리도이다.
도 7은 본 발명에 따른 드라이브 샤프트 스냅링 홈가공시스템에서 드라이브샤프트에 대해 양측으로 스냅링홈바이트와 디버링장치가 위치된 상태를 보인 설명 예시도이다.
도 8은 본 발명에 따른 드라이브 샤프트 스냅링 홈가공시스템에서 드라이브샤프트에 대해 치수측정센서에 의하여 초기의 측정과, 스냅링홈바이트에 의해 가공된 스냅링홈에 대한 측정을 설명하기 위한 예시도이다.
도 9는 본 발명에 따른 드라이브 샤프트 스냅링 홈가공시스템에 대한 제어 구성도이다.
도 10은 본 발명에 따른 드라이브 샤프트 스냅링 홈가공시스템에 대한 제어방법의 순서도이다.
도 11은 드라이브샤프트가 등속조인트와 함께 사용되는 사례에 대한 예시도이다.

이하 첨부되는 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

즉 본 발명에 따른 서보제어를 이용한 드라이브샤프트 스냅링 홈 가공시스템은 첨부된 도 1 내지 도 10 등에서와 같이, 자동차에서 동력을 전달하기 위한 드라이브샤프트(Drive shaft, 11)에 원형의 스냅링(snap ring)을 결합하기 위한 스냅링홈(snap ring groove, 114)을 형성하는 것이다.

이러한 드라이브샤프트(11)는 도 11에서처럼 엔진 측으로부터 회전력을 구동바퀴 측으로 동력을 전달하는 것이며, 드라이브샤프트(11) 일측으로는 엔진 측 부재로부터 동력을 전달받고, 타측으로는 구동바퀴 측으로 동력을 전달하기 위한 부재가 결합된다. 이에 이러한 부재들이 드라이브샤프트(11)에 결합하기 위해, 드라이브샤프트(11) 끝쪽으로는 치형결합을 위한 치형인 샤프트세레이션(shaft serration, 113)이 형성되어, 치형에 의한 안정적인 동력전달을 이루게 되는 것이다.

반면 이처럼 동력전달의 부재들이 드라이브샤프트에 결합된 이후 사용 중 드라이브샤프트로부터 이탈되는 것을 방지하기 위해 스냅링(snap ring)이 결합되며, 이러한 스냅링이 드라이브샤프트(11)에 체결되도록 스냅링홈(snap ring groove, 114)이 형성되는 것이다.

이와 같은 드라이브샤프트(11)는 다수의 공정을 거쳐 베이링이 결합되는 위치, 동력전달을 위한 부재들이 결합되는 샤프트세레이션 등을 가공하게 된다. 이후 본 발명에서처럼 별도의 스냅링홈을 가공하기 위한 장치가 제공되는 것이다.

특히 본 발명에 따른 드라이브 샤프트 스냅링 홈가공시스템에서는 드라이브샤프트(11)가 위치되게 하는 선단샤프트안착지그(51), 후단샤프트안착지그(52) 등으로 하여 샤프트안착지그가 마련되며, 이러한 안착지그는 두 개 이상의 롤러들로 이루어지고 이러한 롤러들이 회전되도록 함으로써, 스냅링홈 가공 중에 연속적으로 회전되는 드라이브샤프트를 안정적으로 지지하게 되는 것이다. 기타 중간에도 지그들을 설치할 경우 홈가공시 발생될 수 있는 진동을 상쇄시켜 안정적인 작업을 이룰 수 있을 것이다.

따라서 본 발명에서는 가공을 위한 드라이브샤프트(11)를 단지 선단과 후단의 샤프트안착지그에 단순히 올려 놓는 과정만으로도 장착의 기초를 이룬다.

물론 이러한 샤프트안착지그는 가공되는 드라이브샤프트(11)의 길이나 지름에 맞게 높이조절, 거리조절된 상태이므로 단순히 올려놓기만 해도 손쉽게 드라이브샤프트를 장착할 수 있는 것이다.

이처럼 드라이브샤프트(11)를 올려놓는 과정 이후, 가공을 위한 부분이 스냅링홈바이트(41)가 위치되는 클램프툴(21)이 있는 주축대(20) 측으로 드라이브샤프트를 밀고난 다음에, 반대측의 심압대(30) 측의 클램프푸셔(31)를 드라이브샤프트 타측에 밀착시킴으로써 가공준비를 완료하게 된다.

이후 드라이브샤프트를 회전시키는 중에 스냅링홈바이트로 스냅링홈을 가공하게 된다.

이러한 가공을 위한 구성들을 좀더 상세히 살펴보기로 한다.

앞서 간략하게 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 드라이브 샤프트 스냅링 홈가공시스템은, 드라이브샤프트(drive shaft, 11)를 양측에서 지지하는 클램프툴(clamp tool, 21) 및 클램프푸셔(clamp pusher, 31)를 구비하여, 드라이브샤프트(11)의 회전축 양측에서 고정시키면서 안정적으로 고속회전이 이루어지게 하는 것이다.

그리고 드라이브 샤프트 스냅링 홈가공시스템에는, 상기 클램프툴(21)과 클램프푸셔(31) 사이의 베드(50) 위에서 이동하며 드라이브샤프트(11)를 가공하기 위한 스냅링홈바이트(41)가 결합된 공구대(40)를 포함하는 것이다.

특히 상기 공구대(40)의 스냅링홈바이트(41)가 장치제어부(80)의 제어에 의하여 소정 속도로 드라이브샤프트(11)의 중심을 향해 이동하도록 작동되는 서보제어작동부(42)를 포함하는 것이다. 그리하여 장치제어부(80)에 의해 서보제어작동부(42)가 작동됨에 의하여, 스냅링홈바이트(41)가 고속으로 회전하는 드라이브샤프트(11)를 향하여 이동하면서 스냅링홈(114)을 가공하게 된다. 물론 이에 발생되는 열을 식히는 장치, 조명장치, 기타 절삭가공에 있어서 이용되는 장치들도 포함되어 적용되는 것이다. 그리고 서보제어작동부(42)는 장치제어부(80)의 서보제어에 따른 전기구동에 의하여 작동되도록 실시될 수 있으며, 첨부된 도면의 예에서는 서보제어작동부(42) 측으로 제어의 회선과 구동전력을 공급받는 회선 등으로 연결됨을 보이고 있다. 이에 서보제어작동부(42)는 스냅링홈바이트(41)에 대한 진행 속도에 대응되게 회동되는 스크류(미도시됨)가 내장되어 스냅링홈바이트(41) 등이 이동되게 마련되는 것이다. 아울러 그외 유압작동이나 공압작동의 구성이 적용될 경우에도 소정 속도로 스냅링홈바이트(41)가 이동하도록 센서구성, 작동구성이 적용될 수도 있을 것이다.

이에 더하여 본 발명에 따른 드라이브 샤프트 스냅링 홈가공시스템에는, 상기 스냅링홈바이트(41)에 의해 홈가공되는 드라이브샤프트(11)의 샤프트세레이션(113) 치형의 홈에 결합되는 디버링세레이션(711)을 형성한 디버링롤러(71)를 구비한 디버링장치(Deburring apparatus, 70)를 포함하는 것이다.

이러한 상기 디버링장치(70)는, 드라이브샤프트(11)의 샤프트세레이션(113) 치형 홈과 결합되는 디버링세레이션(711) 치형이 형성된 디버링롤러(71)가 구비된다.

그리고 상기 디버링롤러(71)가 위치되며 베드(50) 일측에 설치된 디버링몸체(72)를 포함하는 것이다.

그리하여 회전되는 드라이브샤프트(11)와 치형결합되어 함께 회전하는 디버링롤러(71)의 디버링세레이션(711) 치형들에 의하여, 절삭과정 중에 드라이브샤프트(11)의 샤프트세레이션(113) 치형 홈에 위치되는 칩(chip)이 제거되도록 하는 것이다.

본 발명에서처럼 금속을 깎는 절삭가공에서는 절삭으로 깎인 파편인 칩(chip)이 발생되며, 이러한 칩은 장치의 여기저기로 튀거나 가공물인 드라이브샤프트(11)에 늘러 붙곤 한다. 이럴 경우 절삭하는 바이트의 절삭되는 부분에 끼이게 되면 바이트가 손상되거나 절삭물이 훼손되어 불량품이 제조될 수도 있다. 또한 사용자에게 튈 경우 상해를 입을 우려도 있는 것이다. 다른 기기들에 튀는 경우에도 장치의 오작동을 일으킬 우려가 있으므로, 이러한 칩을 제거하기 위해, 본 발명에서 디버링장치(70)가 이용되는 것이다.

본 발명에서의 디버링장치(70)에 의하면, 디버링롤러(71)가 회전되는 드라이브샤프트(11)와 함께 회전하면서, 디버링롤러(71)의 디버링세레이션(711) 치형의 돌출부분이 드라이브샤프트(11)의 샤프트세레이션(113) 치형의 홈으로 들어가면서, 샤프트세레이션(113) 홈에 끼인 칩들을 제거함으로써, 결국 양측 치형들에 의해 가해지는 힘에 의해 절삭된 칩(chip)들을 잘게 부수게 되는 것이다. 그리하여 잘게 부서진 칩 조각들은 아래로 떨어지게 됨으로써, 스냅링홈을 가공하는 주위에서는 제거되어 안정적인 가공작업을 이루게 되는 것이다.

이와 같은 본 발명에 따른 디버링장치(70)는, 상기 디버링롤러(71)가 회동가능하게 결합되고 디버링몸체(72)에서 이동가능하게 결합되는 디버링조절이동체(73)를 구비한다. 또한 상기 디버링몸체(72)에 대해 디버링조절이동체(73)를 이동시키는 디버링간격조절작동부(74)를 포함하는 것이다.

이에 상기 디버링간격조절작동부(74)는 장치제어부(80)의 제어에 의해 디버링조절이동체(73)를 이동시키게 되는 것이다. 이에 도 7에서처럼 공압으로 작동되는 디버링간격조절작동부(74)에 의하여, 가공물인 드라이브샤프트(11)로 디버링장치(70)의 디버링롤러(71)가 근접된다. 그리고 드라이브샤프트(11)의 샤프트세레이션(113) 치형들 사이로, 디버링롤러(71)의 디버링세레이션(711) 치형들이 결합된다.

드라이브샤프트(11)에 디버링롤러(71)가 결합될 때에는 드라이브샤프트(11)의 회전하는 상태에서 진행한다. 혹여 양측 치형들 홈과 돌출부분이 서로 교차하면서 삽입되지 않을 수 있으나, 디버링툴의 에어 실린더 등에 의해 전진하는 힘과 드라이브 샤프트의 회전력 등에 의해 원활하게 결합될 수 있을 것이다. 따라서 양측 치형들이 회전되면서 서로 홈과 돌출부분들이 치형결합할 수 있는 것이다.

물론 기어의 물림에 있어서, 돌출된 산부분이 상대편 골부분에 꽉 끼이게 되면, 오히려 기어 회전에 저항이 생기기 때문에, 본 발명에 있어서도 드라이브샤프트(11)의 샤프트세레이션(113) 치형과 디버링롤러(71)의 디버링세레이션(711) 치형들 사이에 소정 간극을 두어 치형결합되도록 하여 원활하게 회전되도록 함이 바람직할 것이다.

이와 같이 치형결합되는 양측 드라이브샤프트(11) 및 디버링롤러(71) 등은 회전되게 되며, 드라이브샤프트(11)는 절삭가공을 위해 회전하게 되고, 반면 디버링롤러(71)는 드라이브샤프트(11)와 치형결합으로 회전력을 전달받아 회전되도록 구비됨이 바람직할 것이다.

다음으로 상기 클램프툴(21)에 대해 살펴보면, 이러한 클램프툴(21)은 가공물인 드라이브샤프트(drive shaft, 11)에서 가공부분인 샤프트세레이션(113) 측이 위치되는 부분과 접하게 된다. 그리고 반대편 측인 클램프푸셔(31)가 가압하는 힘에 의해 드라이브샤프트(11)가 이탈되지 않게 한다. 이러한 상태에서 주축대(20)의 회전동력작동부(201)에 의하여 클램프툴(21)이 회전되도록 하여, 결국 클램프툴(21)에 접한 드라이브샤프트(11)도 함께 회전되는 것이다. 이러한 회전 중에 접근하는 바이트에 의해 가공되는 것이다.

이에 클램프툴(21)은 드라이브샤프트(11) 일측에 접하면서 회전력을 전달해야 하는 것이다.

이를 위한 구성으로, 드라이브샤프트(11) 선단의 툴센터홈(111)에 결합되고 드라이브샤프트(11) 회전축 상에 위치되며 원뿔형상을 갖는 클램프툴센터(211)를 구비한다. 즉 클램프툴센터(211)는 클램프푸셔(31)의 클램프푸셔센터(32)와 함께 회전되는 드라이브샤프트(11)의 회전중심을 이루게 된다.

그리고 상기 클램프툴센터(211) 주위로 위치되고 드라이브샤프트(11) 선단면에 접하여 드라이브샤프트(11)로 회전력을 전달하는 클램프툴스틱(212)을 포함하는 것이다.

즉 클램프툴센터(211) 주위에 위치된 다수 개의 클램프툴스틱(212)들에 의하여, 클램프툴(21)의 회전력을 드라이브샤프트(11)에 효과적으로 전달하게 된다.

첨부된 도면의 예시에서는 5개의 클램프툴스틱(212)이 구비됨을 예로 하였으나, 이에 한정되지 않고, 3개 이상으로 구비되게 하여, 드라이브샤프트(11) 일측면을 가압 밀착하여 회전력을 안정적으로 전달할 수 있게 함이 바람직한 것이다. 이러한 클램프툴스틱(212)은 측면 절단면이 상부가 뾰족하게 형성된 것이어서, 뾰족한 부분이 드라이브샤프트(11)의 접촉면을 강하게 가압하게 되며 이로써 한번 클램프툴스틱(212)에 가압접촉된 드라이브샤프트(11)는 분리된 상태가 아니면 클램프툴스틱(212)과 함께 움직이게 되는 것이다. 이로써 회전력을 원활히 전달할 수 있게 된다.

또한 이러한 클램프툴(21)의 상대적인 구성으로써 드라이브샤프트(11)의 반대쪽에는 클램프푸셔(31)의 클램프푸셔센터(32)가 드라이브샤프트(11)의 클램프푸셔센터홈(112)에 삽입되는 것이다. 이처럼 드라이브샤프트(11)의 양측에 형성된 홈인 클램프툴센터홈(111) 및 클램프푸셔센터홈(112) 등에 각각 클램프툴(21)의 클램프툴센터(211)와 클램프푸셔(31)의 클램프푸셔센터(32) 등이 삽입되며, 고정된 클램프툴(21)에 대해 클램프푸셔(31)가 가압하는 힘에 의해 드라이브샤프트(11)가 안정적으로 고정된 것이다. 이러한 상태에서 드라이브샤프트(11)의 샤프트세레이션(113) 부분에 대해 가공하여 스냅링홈(114)을 형성한다.

그외 주축대(20), 심압대(30) 등에 있어서 위치조절, 회전력유지, 회전동력발생, 회전중인 회전력의 유지, 각 장치들의 상태를 감지할 수 있는 센서나 리미트스위치, 기타 부재들을 작동하게 하는 유압, 공압 등의 전달구성, 전력전송구성, 절삭되는 부분에 대해 냉각을 위한 구성, 조명 구성 등은 일반적으로 절삭장치에서 이용하는 기술이 적용되거나 응용적용될 수 있을 것이며, 이에 대한 상세 설명은 생략하기로 한다.

이상에서와 같이 마련되는 본 발명에 따른 드라이브 샤프트 스냅링 홈가공시스템에 있어서는, 가공물인 드라이브샤프트(11)의 외경값, 가공값 등을 입력받고, 설정치인 가공깊이값 만큼 바이트에 의해 가공과정을 수행하게 된다. 이후 가공된 홈에 대해 정해진 설정치 만큼 가공되었는지 센싱하게 된다. 이를 위해 센서가 마련되고, 센싱된 데이터를 이용하여 다양한 처리 과정을 수행하게 제어하는 제어 구성이 마련되는 것이다.

이에 대한 구성을 살펴보면, 상기 클램프툴(21)과 클램프푸셔(31) 사이로 위치된 드라이브샤프트(11)에서 절삭위치에 대해 스냅링홈바이트(41)에 의해 절삭된 깊이를 측정하여 장치제어부(80)로 센싱데이터를 전송하는 치수측정센서(60)가 구비되는 것이다.

아울러 상기 치수측정센서(60)로부터 센싱데이터를 전송받고, 클램프툴(21)이 회전되도록 하는 회전구동을 제어하며, 스냅링홈바이트(41)가 드라이브샤프트(11)의 중심으로 이동하도록 서보제어작동부(42)의 작동을 제어하는 장치제어부(80)를 포함하는 것이다. 이러한 장치제어부(80)는 본 발명에 따른 드라이브 샤프트 스냅링 홈가공시스템의 다수 부재들이 작동되는 제어를 담당하게 된다.

그리고 상기 치수측정센서(60)에 의하여, 가공물인 드라이브샤프트(11)의 가공된 부분에 대한 측정 등을 수행하게 된다.

이를 위한 치수측정센서(60)의 세부 구성을 보면, 도 5에서처럼 드라이브 샤프트 스냅링 홈가공시스템 몸체 일측에 고정된 센서몸체(61)가 마련된다.

그리고 이러한 상기 센서몸체(61)에 대해 이동하며 탐침부(63)가 드라이브샤프트(11)에 접촉하는지 여부를 감지하기 위한 이동센싱부(62)가 마련된다.

이러한 상기 이동센싱부(62)와 연결되고 이동센싱부(62)의 이동으로 드라이브샤프트(11)와 접촉하는 탐침부(63)가 구비되어, 탐침부(63)가 이동되는 만큼의 거리를 센싱하게 된다.

이에 상기 센서몸체(61)에 대해 이동하는 이동센싱부(62)의 이동을 유도하는 센서이동가이드(64)를 포함하는 것이다.

즉 센서이동가이드(64)를 따라 드라이브샤프트가 위치된 방향으로 이동센싱부(62)가 이동하는 중에, 이동방향에서의 선두에 있는 탐침부(63)가 드라이브샤프트와 접하게 되면, 이동센싱부(62)에 탐침부(63)가 결합되게 하는 로드가 이동센싱부(62) 내부로 들어가면서, 로드의 유입을 이동센싱부(62)에서 감지함으로써, 탐침부(63)가 드라이브샤프트에 접촉됨을 이동센싱부(62)에서 센싱하게 된다. 이처럼 탐침부(63)가 드라이브샤프트에 접촉됨을 센싱한 경우, 이동센싱부(62)의 이동을 정지하면서, 이동한 거리를 측정함으로써, 이동 거리를 센싱값으로 산출하게 되는 것이다.

물론 첨부된 도면의 예에서는 측정대상인 드라이브샤프트(11)의 상부로 치수측정센서(60)가 마련되기 때문에, 탐침부(63)는 하향으로 이동하면서 드라이브샤프트(11)에 대한 치수 측정이 이루어지는 것이다. 이에 장치데이터베이스(82)는 가공작업 전에 설정값으로써, 가공물인 드라이브샤프트(11)의 외경, 샤프트세레이션(113)의 치형 수치값, 가공해야할 스냅링홈의 깊이값 등, 스냅링홈을 형성하기 위해, 절삭가공에 있어서의 다양한 설정데이터들을 입력하여 저장하게 된다.

그리고 도 8의 예에서처럼 드라이브샤프트(11)에 대한 측정에 앞서, 드라이브샤프트(11)의 중심위치, 즉 주축대(20)의 클램프툴(21)의 중심위치로부터, 치수측정센서(60)의 탐침부(63)가 이동하지 않은 상태의 원점의 위치값을 미리 장치 기초값으로 입력하게 되는 것이다. 이러한 설정값인 측정원점거리값(a)은 결국 이동하지 않은 측정 전의 탐침부(63) 하방 끝부분으로부터, 회전 중심인 드라이브샤프트(11)의 회전중심이자 클램프툴(21)의 회전중심에 이르는 거리값이 될 것이다.

이러한 상태에서 장치제어부(80)의 제어로 치수측정센서(60)가 작동하게 되며, 센서이동가이드(64)를 따라 이동센싱부(62) 및 탐침부(63)가 하방으로 이동하게 된다. 그리고 초기 드라이브샤프트(11)의 외부면에 탐침부(63)가 접함으로써 이때까지 탐침부(63)가 이동한 거리를 산출하여 드라이브샤프트(11)에 대한 측정값들을 산출할 수 있다. 또한 필요한 경우에는 초기 가공 전에 해당 위치에 정확하게 드라이브샤프트(11)가 위치된 것인지 여부도 함께 판별할 수 있도록 실시될 수도 있을 것이다.

또한 가공이 완료된 드라이브샤프트(11)에는 드라이브샤프트(11)의 횡방향으로 외부면을 둘러 원형의 홈인 스냅링홈(114)이 형성되며, 이러한 스냅링홈(114) 내부로 탐침부(63)가 들어가서 스냅링홈(114) 깊이를 측정하게 된다.

이에 탐침부(63)의 끝 부분은 스냅링홈(114) 내부로 들어갈 수 있도록 하기 위해, 드라이브샤프트(11)의 횡방향으로 넓게, 그리고 종방향으로는 좁게 형성된 것이 바람직할 것이다. 그리하여 스냅링홈(114) 내면 아래까지 탐침부(63)가 삽입되어 정확한 깊이값을 산출할 수 있을 것이다.

이와 같이 센싱된 드라이브샤프트(11)에 대한 측정값들은 치수측정센서(60)에서 장치제어부(80)로 전송되어 각 상황별로 정해진 프로세싱에 따라 데이터가 분석되고 판별되어 각 단계별로 알맞은 정해진 처리를 수행하게 된다.

이를 위한 제어구성으로써 상기 장치제어부(80)의 구성을 살펴보면, 드라이브 샤프트 스냅링 홈가공시스템의 부재들을 작동시키기 위한 장치컨트롤러(81)가 마련된다.

그리고 상기 장치컨트롤러(81)에서 드라이브 샤프트 스냅링 홈가공시스템의 부재들을 작동하기 위한 데이터를 저장하고, 치수측정센서(60)에 의한 센싱데이터, 각 부재들의 작동에 따른 과정에 대한 작업공정에서의 데이터를 저장하는 장치데이터베이스(82)를 포함하는 것이다. 즉 이러한 장치데이터베이스(82)는 각 장치들이 작동하기 위한 설정값, 장치컨트롤러(81)에서 제어작동하기 위한 프로그램들의 데이터, 절삭가공 중에 단계별 처리로 감지되는 각 센싱데이터들이 입력되어 저장될 것이다. 즉 장치컨트롤러(81)의 제어신호를 신호를 전송받은 회전동력작동부(201)에 의해 클램프툴(21) 등이 작동되고, 클램프푸셔작동부(301)에 의해 클램프푸셔(31) 등이 작동되며, 서보제어작동부(42)가 작동되고, 치수측정센서작동부(601) 등이 작동되며, 디버링간격조절작동부(74)가 작동되고, 심압대 클램프푸셔 등을 작동하기 위한 유압작동장치작동부(901) 등이 작동되는 것이다.

또한 본 발명에 따른 드라이브 샤프트 스냅링 홈가공시스템에 있어서, 공구대(40)의 스냅링홈바이트(41)에 의하여 클램프툴(21) 및 클램프푸셔(31) 사이에 위치되어 회전되는 드라이브샤프트(11)의 샤프트세레이션(113)에 스냅링 결합을 위한 스냅링홈(114)을 형성하는 드라이브 샤프트 스냅링 홈가공시스템의 제어방법을 수행함에 있어서, 그 상세 단계들을 컨트롤러 구성들과 함께 살펴보기로 한다.

이에 상기 장치컨트롤러(81)는, 클램프툴(21)과 클램프푸셔(31) 사이에 위치된 드라이브샤프트(11)의 중심점과 이동전 탐침부(63) 선단 사이의 거리로써 설정값인 측정원점거리값(a)과 드라이브샤프트(11) 가공부분에 대한 외경값(c)을 장치데이터베이스(82)로부터 리딩하고, 측정원점거리값(a)으로부터 외경값(c)을 제외함으로써 탐침부(63)로부터 드라이브샤프트(11)의 절삭위치까지의 초기외측거리값(b)을 산출하는 가공대상거리산출모듈(811)을 포함한다.

b = a - c

(드라이브샤프트 가공 절삭위치까지의 거리)

아울러 드라이브 샤프트 스냅링 홈가공시스템의 제어방법에 있어서, 장치제어부(80) 장치컨트롤러(81)의 가공대상거리산출모듈(811)에 의하여, 클램프툴(21)과 클램프푸셔(31) 사이에 위치된 드라이브샤프트(11)의 중심점과 이동전 탐침부(63) 선단 사이의 거리로써 설정값인 측정원점거리값(a)과 드라이브샤프트(11) 가공부분에 대한 외경값(c)을 장치데이터베이스(82)로부터 리딩하고, 측정원점거리값(a)으로부터 외경값(c)을 제외함으로써 탐침부(63)로부터 드라이브샤프트(11)의 절삭위치까지의 초기외측거리값(b)을 산출하는 가공대상거리산출단계(S10)를 수행한다.

즉 이처럼 초기 가공 준비로써 클램프툴(21)과 클램프푸셔(31) 사이에 드라이브샤프트(11)를 고정시키고, 치수측정센서(60)를 이용하여 드라이브샤프트(11)에 대한 초기외측거리값(b)을 산출하며, 이후 절삭하게 되는 가공깊이를 산출하고 디버링장치(70)의 디버링롤러(71)를 이동시키는 것이다. 물론 디버링장치(70)에서 디버링롤러(71)를 이동할 때 이동되는 디버링롤러(71)가 드라이브샤프트(11)에 접함에 의한 저항을 감지할 경우 디버링롤러(71)의 이동이 정지되도록 처리할 수도 있는 등, 실시되는 상황에 알맞게 실시할 수 있을 것이다.

이에 장치컨트롤러(81)는, 클램프툴(21)과 클램프푸셔(31) 사이에 드라이브샤프트(11)가 위치된 상태에서 드라이브샤프트(11)가 회전되게 하기 위해 클램프툴(21)이 회전되도록 제어하는 드라이브샤프트회전작동모듈(812)을 구비한 것이다.

아울러 드라이브 샤프트 스냅링 홈가공시스템의 제어방법에 있어서, 장치제어부(80) 장치컨트롤러(81)의 드라이브샤프트회전작동모듈(812)에 의하여, 클램프툴(21)과 클램프푸셔(31) 사이에 드라이브샤프트(11)가 위치된 상태에서 드라이브샤프트(11)가 회전되게 하기 위해 클램프툴(21)이 회전되도록 하는 드라이브샤프트회전작동단계(S20)를 수행하는 것이다.

그리고 디버링장치(70)의 작동을 위해 장치컨트롤러(81)는, 디버링간격조절작동부(74)가 공압 작동 등에 의해 작동되게 하여 선단의 디버링롤러(71)가 드라이브샤프트(11) 측으로 이동하는 중에, 선단의 디버링롤러(71)가 드라이브샤프트(11)에 접하고 드라이브샤프트(11)의 샤프트세레이션(113) 치형과 디버링롤러(71)의 디버링세레이션(711) 치형이 기어결합되도록 하기 위해, 드라이브샤프트(11)의 외경값에 대응되는 거리만큼 디버링롤러(71)가 이동되도록 제어하는 디버링작동모듈(813)을 구비한 것이다.

아울러 드라이브 샤프트 스냅링 홈가공시스템의 제어방법에 있어서, 장치제어부(80) 장치컨트롤러(81)의 디버링작동모듈(813)에 의하여, 디버링간격조절작동부(74)가 작동되게 하여 선단의 디버링롤러(71)가 드라이브샤프트(11) 측으로 이동하는 중에, 선단의 디버링롤러(71)가 드라이브샤프트(11)에 접하고 드라이브샤프트(11)의 샤프트세레이션(113) 치형과 디버링롤러(71)의 디버링세레이션(711) 치형이 기어결합되도록 하기 위해, 드라이브샤프트(11)의 외경값에 대응되는 거리만큼 디버링롤러(71)를 이동시키는 디버링작동단계(S30)를 수행한다.

그리하여 디버링롤러(71)의 디버링세레이션(711) 치형과, 드라이브샤프트(11)의 샤프트세레이션(113) 치형과 결합됨에 의하여, 이후 절삭가공시 발생되는 칩(chip)이 각 치형들 홈에 들어간다고 하여도 서로의 치형들의 기어결합에 의해 칩들이 잘게 부서지면서 아래로 떨어지게 되는 것이다.

그리고 장치컨트롤러(81)는, 회전되는 드라이브샤프트(11)의 샤프트세레이션(113) 부분에 스냅링홈(114)을 형성하기 위해, 드라이브샤프트(11) 중심 방향으로 스냅링홈바이트(41)가 이동되도록 공구대(40)의 서보제어작동부(42)가 작동되도록 제어하는 스냅링절삭가공모듈(814)을 구비한 것이다.

아울러 드라이브 샤프트 스냅링 홈가공시스템의 제어방법에 있어서, 장치제어부(80) 장치컨트롤러(81)의 스냅링절삭가공모듈(814)에 의하여, 회전되는 드라이브샤프트(11)의 샤프트세레이션(113) 부분에 스냅링홈(114)을 형성하기 위해, 공구대(40)의 서보제어작동부(42)가 작동되어 스냅링홈바이트(41)가 드라이브샤프트(11)의 중심 방향으로 이동되어 드라이브샤프트(11)에 스냅링홈(114)을 형성하는 스냅링절삭가공단계(S40)를 수행하는 것이다.

이로써 드라이브샤프트(11)의 절삭위치에 대해 스냅링홈바이트(41)에 의한 가공으로, 스냅링홈(114)이 형성되는 것이다.

다음으로 장치컨트롤러(81)는, 드라이브샤프트(11)의 샤프트세레이션(113)에 형성된 스냅링홈(114) 내측으로 치수측정센서(60)의 탐침부(63)를 이동시키고 탐침부(63)의 가공이동거리값(d)을 전송받으며, 가공이동거리값(d)에서 앞서 처음 산출한 상기 초기외측거리값(b)을 제외함으로써 가공된 스냅링홈(114)의 가공깊이값(e)을 산출하는 스냅링홈깊이산출모듈(815)을 포함하는 것이다.

e = d - b

(가공깊이 산출)

아울러 드라이브 샤프트 스냅링 홈가공시스템의 제어방법에 있어서, 장치제어부(80) 장치컨트롤러(81)의 스냅링홈깊이산출모듈(815)에 의하여, 드라이브샤프트(11)의 샤프트세레이션(113)에 형성된 스냅링홈(114) 내측으로 치수측정센서(60)의 탐침부(63)를 이동시켜 탐침부(63)의 가공이동거리값(d)을 산출하며, 가공이동거리값(d)에서 앞서 처음 산출한 상기 초기외측거리값(b)을 제외함으로써 가공된 스냅링홈(114)의 가공깊이값(e)을 산출하는 스냅링홈깊이산출단계(S50)를 수행한다.

이에 가공깊이값(e)이 기 설정된 절삭가공깊이값과 일치(소정 범위의 근사치일 수 있음)할 경우 절삭과정을 종료하게 된다.

반면 가공깊이값(e)이 기 설정된 절삭가공깊이값과 비교하여 절삭이 덜 된 경우에는 다시 드라이브샤프트(11)를 회전시키고 서보제어작동부(42) 작동으로 스냅링홈바이트(41)에 의하여 차이나는 만큼 좀더 추가가공을 수행할 수 있을 것이다.

그리고 이러한 처리를 위한 데이터들은 장치데이터베이스(82)에 저장되는 것이며, 이에 상기 장치데이터베이스(82)에 저장된 장치컨트롤러(81)의 실행 프로그램 데이터를 살펴보면, 클램프툴(21)과 클램프푸셔(31) 사이에 위치된 드라이브샤프트(11)의 중심점과 이동전 탐침부(63) 선단 사이의 거리로써 설정값인 측정원점거리값(a)과 드라이브샤프트(11) 가공부분에 대한 외경값(c)을 장치데이터베이스(82)로부터 리딩하고, 측정원점거리값(a)으로부터 외경값(c)을 제외함으로서 탐침부(63)로부터 드라이브샤프트(11)의 절삭위치까지의 초기외측거리값(b)을 산출하도록 장치컨트롤러(81)를 실행하기 위한 데이터가 저장된다.

또한 클램프툴(21)과 클램프푸셔(31) 사이에 드라이브샤프트(11)가 위치된 상태에서 드라이브샤프트(11)가 회전되게 하기 위해 클램프툴(21)이 회전되도록 장치컨트롤러(81)를 실행하기 위한 데이터가 저장된다.

그리고 디버링간격조절작동부(74)가 작동되게 하여 선단의 디버링롤러(71)가 드라이브샤프트(11) 측으로 이동하는 중에, 선단의 디버링롤러(71)가 드라이브샤프트(11)에 접하고 드라이브샤프트(11)의 샤프트세레이션(113) 치형과 디버링롤러(71)의 디버링세레이션(711) 치형이 기어결합되도록 하기 위해, 드라이브샤프트(11)의 외경값에 대응되는 거리만큼 디버링롤러(71)가 이동되도록 장치컨트롤러(81)를 실행하기 위한 데이터가 저장된다.

또한 회전되는 드라이브샤프트(11)의 샤프트세레이션(113) 부분에 스냅링홈(114)을 형성하기 위해, 드라이브샤프트(11) 중심 방향으로 스냅링홈바이트(41)가 이동되도록 공구대(40)의 서보제어작동부(42)가 작동되도록 장치컨트롤러(81)를 실행하기 위한 데이터가 저장된다.

아울러 드라이브샤프트(11)의 샤프트세레이션(113)에 형성된 스냅링홈(114) 내측으로 치수측정센서(60)의 탐침부(63)를 이동시키고 탐침부(63)의 가공이동거리값(d)을 전송받으며, 측정원점거리값(a)으로부터 탐침부(63)의 가공이동거리값(d)을 제외함으로써 가공된 스냅링홈(114)의 가공깊이값(e)을 산출하도록 장치컨트롤러(81)를 실행하기 위한 데이터를 저장된다.

이와 같은 데이터들은 장치컨트롤러(81)에서 리딩하여 실행하며, 필요한 경우 연산처리로 산출된 데이터는 장치데이터베이스(82)에 테이블값으로 저장하도록 실시할 수도 있을 것이다.

이처럼 본 발명에 따른 드라이브 샤프트 스냅링 홈가공시스템에 의하여 동력전달용 드라이브샤프트에 스냅링홈을 손쉽게 형성할 수 있으며, 특히 절삭가공시 발생하는 칩(chip)이 샤프트세레이션(shaft serration) 치형 홈에 끼이지 않게 하여 가공상태가 양호하고 가공작동이 잘 이루어지게 하는 것이다.

이상으로 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 일실시예를 기재한 것이므로, 상기 실시예의 기재에 의하여 본 발명의 기술적 사상이 제한적으로 해석되어서는 아니 된다.

11 : 드라이브 샤프트(drive shaft) 114 : 스냅링홈(snap ring groove)
20 : 주축대 21 : 클램프툴(clamp tool)
30 : 심압대 31 : 클램프푸셔(clamp pusher)
40 : 공구대 41 : 스냅링홈바이트
42 : 서보제어작동부 50 : 베드
60 : 치수측정센서 63 : 탐침부
70 : 디버링장치(deburring apparatus)
71 : 디버링롤러 711 : 디버링세레이션
80 : 장치제어부

Claims (5)

1. 드라이브샤프트를 양측에서 지지하는 클램프툴 및 클램프푸셔; 및
   상기 클램프툴과 클램프푸셔 사이의 베드 위에서 이동하며 드라이브샤프트를 가공하기 위한 스냅링홈바이트가 결합된 공구대를 포함하는 장치에 있어서,
   상기 공구대의 스냅링홈바이트가 장치제어부의 제어에 의하여 소정 속도로 드라이브샤프트의 중심을 향해 이동하도록 작동되는 서보제어작동부;
   상기 클램프툴과 클램프푸셔 사이로 위치된 드라이브샤프트에서 절삭위치에 대해 스냅링홈바이트에 의해 절삭된 깊이를 측정하여 장치제어부로 센싱데이터를 전송하는 치수측정센서; 및
   상기 치수측정센서로부터 센싱데이터를 전송받고, 클램프툴이 회전되도록 하는 회전구동을 제어하며, 스냅링홈바이트가 드라이브샤프트의 중심으로 이동하도록 서보제어작동부의 작동을 제어하는 장치제어부를 포함하고,
   상기 클램프툴은,
   드라이브샤프트 선단의 툴센터홈에 결합되고 드라이브샤프트 회전축 상에 위치되며 원뿔형상을 갖는 클램프툴센터; 및
   상기 클램프툴센터 주위로 위치되고 드라이브샤프트 선단면에 접하여 드라이브샤프트로 회전력을 전달하는 클램프툴스틱을 포함하며,
   상기 장치제어부는, 드라이브 샤프트 스냅링 홈가공시스템의 부재들을 작동시키기 위한 장치컨트롤러를 포함하고,
   상기 장치컨트롤러는,
   클램프툴과 클램프푸셔 사이에 위치된 드라이브샤프트의 중심점과 이동전 탐침부 선단 사이의 거리로써 설정값인 측정원점거리값과 드라이브샤프트 가공부분에 대한 외경값을 장치데이터베이스로부터 리딩하고, 측정원점거리값으로부터 외경값을 제외함으로써 탐침부로부터 드라이브샤프트의 절삭위치까지의 초기외측거리값을 산출하는 가공대상거리산출모듈;
   클램프툴과 클램프푸셔 사이에 드라이브샤프트가 위치된 상태에서 드라이브샤프트가 회전되게 하기 위해 클램프툴이 회전되도록 제어하는 드라이브샤프트회전작동모듈;
   회전되는 드라이브샤프트의 샤프트세레이션 부분에 스냅링홈을 형성하기 위해, 드라이브샤프트 중심 방향으로 스냅링홈바이트가 이동되도록 공구대의 서보제어작동부가 작동되도록 제어하는 스냅링절삭가공모듈; 및
   드라이브샤프트의 샤프트세레이션에 형성된 스냅링홈 내측으로 치수측정센서의 탐침부를 이동시키고 탐침부의 가공이동거리값을 전송받으며, 가공이동거리값에서 상기 초기외측거리값을 제외함으로써 가공된 스냅링홈의 가공깊이값을 산출하는 스냅링홈깊이산출모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 서보제어를 이용한 드라이브 샤프트 스냅링 홈가공시스템.
   
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,
   상기 치수측정센서는,
   드라이브 샤프트 스냅링 홈가공시스템 몸체 일측에 고정된 센서몸체;
   상기 센서몸체에 대해 이동하며 탐침부가 드라이브샤프트에 접촉하는지 여부를 감지하기 위한 이동센싱부;
   상기 이동센싱부와 연결되고 이동센싱부의 이동으로 드라이브샤프트와 접촉하는 탐침부; 및
   상기 센서몸체에 대해 이동하는 이동센싱부의 이동을 유도하는 센서이동가이드를 포함하고,
   상기 장치컨트롤러는, 디버링간격조절작동부가 작동되게 하여 선단의 디버링롤러가 드라이브샤프트 측으로 이동하는 중에, 선단의 디버링롤러가 드라이브샤프트에 접하고 드라이브샤프트의 샤프트세레이션 치형과 디버링롤러의 디버링세레이션 치형이 기어결합되도록 하기 위해, 드라이브샤프트의 외경값에 대응되는 거리만큼 디버링롤러가 이동되도록 제어하는 디버링작동모듈을 포함하며,
   상기 장치제어부는,
   상기 장치컨트롤러에서 드라이브 샤프트 스냅링 홈가공시스템의 부재들을 작동하기 위한 데이터를 저장하고, 가공대상인 드라이브 샤프트에 대한 정보데이터, 치수측정센서에 의한 센싱데이터, 각 부재들의 작동에 따른 과정에 대한 작업공정에서의 데이터를 저장하는 장치데이터베이스를 포함하고,
   상기 장치데이터베이스는,
   클램프툴과 클램프푸셔 사이에 위치된 드라이브샤프트의 중심점과 이동전 탐침부 선단 사이의 거리로써 설정값인 측정원점거리값과 드라이브샤프트 가공부분에 대한 외경값을 장치데이터베이스로부터 리딩하고, 측정원점거리값으로부터 외경값을 제외함으로써 탐침부로부터 드라이브샤프트의 절삭위치까지의 초기외측거리값을 산출하도록 장치컨트롤러를 실행하기 위한 데이터;
   클램프툴과 클램프푸셔 사이에 드라이브샤프트가 위치된 상태에서 드라이브샤프트가 회전되게 하기 위해 클램프툴이 회전되도록 장치컨트롤러를 실행하기 위한 데이터;
   디버링간격조절작동부가 작동되게 하여 선단의 디버링롤러가 드라이브샤프트 측으로 이동하는 중에, 선단의 디버링롤러가 드라이브샤프트에 접하고 드라이브샤프트의 샤프트세레이션 치형과 디버링롤러의 디버링세레이션 치형이 기어결합되도록 하기 위해, 드라이브샤프트의 외경값에 대응되는 거리만큼 디버링롤러가 이동되도록 장치컨트롤러를 실행하기 위한 데이터;
   회전되는 드라이브샤프트의 샤프트세레이션 부분에 스냅링홈을 형성하기 위해, 드라이브샤프트 중심 방향으로 스냅링홈바이트가 이동되도록 공구대의 서보제어작동부가 작동되도록 장치컨트롤러를 실행하기 위한 데이터; 및
   드라이브샤프트의 샤프트세레이션에 형성된 스냅링홈 내측으로 치수측정센서의 탐침부를 이동시키고 탐침부의 가공이동거리값을 전송받으며, 가공이동거리값에서 상기 초기외측거리값을 제외함으로써 가공된 스냅링홈의 가공깊이값을 산출하도록 장치컨트롤러를 실행하기 위한 데이터를 저장하는 것을 특징으로 하는 서보제어를 이용한 드라이브 샤프트 스냅링 홈가공시스템.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 스냅링홈바이트에 의해 홈가공되는 드라이브샤프트의 샤프트세레이션 치형의 홈에 결합되는 디버링세레이션을 형성한 디버링롤러를 포함한 디버링장치를 구비하고,
   상기 디버링장치는,
   드라이브샤프트의 샤프트세레이션 치형 홈과 결합되는 디버링세레이션 치형이 형성된 디버링롤러; 및
   상기 디버링롤러가 위치되며 베드 일측에 설치된 디버링몸체를 포함하며,
   회전되는 드라이브샤프트와 치형결합되어 함께 회전하는 디버링롤러의 디버링세레이션 치형들에 의하여, 절삭과정 중에 드라이브샤프트의 샤프트세레이션 치형 홈에 위치되는 칩(chip)이 제거되도록 하는 것을 특징으로 하는 서보제어를 이용한 드라이브 샤프트 스냅링 홈가공시스템.
   
5. 공구대의 스냅링홈바이트에 의하여 클램프툴 및 클램프푸셔 사이에 위치되어 회전되는 드라이브샤프트의 샤프트세레이션에 스냅링 결합을 위한 스냅링홈을 형성하는 드라이브 샤프트 스냅링 홈가공시스템의 제어방법에 있어서,
   장치제어부 장치컨트롤러의 가공대상거리산출모듈에 의하여, 클램프툴과 클램프푸셔 사이에 위치된 드라이브샤프트의 중심점과 이동전 탐침부 선단 사이의 거리로써 설정값인 측정원점거리값과 드라이브샤프트 가공부분에 대한 외경값을 장치데이터베이스로부터 리딩하고, 측정원점거리값으로부터 외경값을 제외함으로써 탐침부로부터 드라이브샤프트의 절삭위치까지의 초기외측거리값을 산출하는 가공대상거리산출단계;
   장치제어부 장치컨트롤러의 드라이브샤프트회전작동모듈에 의하여, 클램프툴과 클램프푸셔 사이에 드라이브샤프트가 위치된 상태에서 드라이브샤프트가 회전되게 하기 위해 클램프툴이 회전되도록 하는 드라이브샤프트회전작동단계;
   장치제어부 장치컨트롤러의 디버링작동모듈에 의하여, 디버링간격조절작동부가 작동되게 하여 선단의 디버링롤러가 드라이브샤프트 측으로 이동하는 중에, 선단의 디버링롤러가 드라이브샤프트에 접하고 드라이브샤프트의 샤프트세레이션 치형과 디버링롤러의 디버링세레이션 치형이 기어결합되도록 하기 위해, 드라이브샤프트의 외경값에 대응되는 거리만큼 디버링롤러를 이동시키는 디버링작동단계;
   장치제어부 장치컨트롤러의 스냅링절삭가공모듈에 의하여, 회전되는 드라이브샤프트의 샤프트세레이션 부분에 스냅링홈을 형성하기 위해, 공구대의 서보제어작동부가 작동되어 스냅링홈바이트가 드라이브샤프트의 중심 방향으로 이동되어 드라이브샤프트에 스냅링홈을 형성하는 스냅링절삭가공단계; 및
   장치제어부 장치컨트롤러의 스냅링홈깊이산출모듈에 의하여, 드라이브샤프트의 샤프트세레이션에 형성된 스냅링홈 내측으로 치수측정센서의 탐침부를 이동시켜 탐침부의 가공이동거리값을 산출하며, 가공이동거리값에서 상기 초기외측거리값을 제외함으로써 가공된 스냅링홈의 가공깊이값을 산출하는 스냅링홈깊이산출단계;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 서보제어를 이용한 드라이브 샤프트 스냅링 홈가공시스템 제어방법.
   

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