KR101662503B1

KR101662503B1 - 지지부재를 포함하는 드릴장치 및 이를 포함한 다축 가공장치

Info

Publication number: KR101662503B1
Application number: KR1020140163177A
Authority: KR
Inventors: 최광배; 최병구
Original assignee: 주식회사 진영엠에스씨
Priority date: 2014-11-21
Filing date: 2014-11-21
Publication date: 2016-10-06
Also published as: KR20160061465A

Abstract

드릴장치는, 상부의 회전축이 회전 구동원과 연결되고 하부에 드릴날이 형성된 드릴부; 외주면에 수직방향으로 단차 조절홈이 형성되며, 상기 드릴부의 외주면을 감싸고, 상기 드릴날을 가공 깊이만큼 돌출시키는 이동 가이드부; 상기 이동 가이드부의 상기 단차 조절홈에 삽입되는 돌출부가 형성되며, 상기 이동 가이드부의 외주면을 감싸는 고정 가이드부; 상기 고정 가이드부의 하부 일단과 상기 이동 가이드부의 몸체 일부에 지지되어, 상기 이동 가이드부와 상기 고정 가이드부 사이에 수직방향으로 탄성력을 제공하는 탄성부재; 상기 이동 가이드부의 하부 내주면에 의해 감싸지며, 하부 일단으로 피가공물의 표면을 지지하는 지지부재; 및 상기 지지부재의 상부 일단과 상기 이동 가이드부의 몸체 일부에 지지되어, 상기 지지부재와 상기 이동 가이드부 사이에 수직방향으로 탄성력을 제공하는 지지용 탄성부재;포함한다.

Description

지지부재를 포함하는 드릴장치 및 이를 포함한 다축 가공장치{DRILLING DEVICE HAVING SUPPORT MEMBER AND MULTI-SHAFT MACHINE HAVING THE SAME}

본 발명은 드릴장치 및 다축 가공장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 다축 드릴링 장치와 같은 다축 가공장치에서 평탄하지 않은 피가공물에 균일한 가공 깊이로 복수의 드릴링 작업을 동시에 수행할 수 있는 기술에 관한 것이다.

대면적의 평면 디스플레이 장치는 휘어짐으로 인한 제품의 파손을 방지하고, 발열이 심한 부분의 방열을 위해서, 금속 소재의 백플레이트가 디스플레이 모듈 후면에 부착된다. 이와 같은 백플레이트는 대부분 금속의 판재를 가공하여 제작하게 되는데, 판재는 가공장치를 통해서 복수의 위치에 각각 서로 다른 직경을 갖는 홀이나, 서로 다른 가공 깊이를 갖는 홈이 형성되어야 한다.

한편, 대면적의 판재는 그 면적에 의해서 평탄도가 균일하지 않을 수 있다. 평탄도가 균일하지 않을 때, 상이한 위치에 홀을 형성하는 것은 문제가 없으나, 상이한 위치에 특정 깊이의 홈을 동시에 형성할 때 판재의 평탄도에 따라서 가공 깊이가 달라지는 문제점이 발생한다.

한국특허 등록번호 제10-1005952호 "천공 깊이 조절 가능한 골 천공 드릴"은 드릴의 날을 감싸는 원통형 가이드 부재를 회전시켜서, 드릴의 천공 깊이를 조절하는 방식을 제안하고 있는데, 이와 같이 종래의 기술은, 드릴의 천공 깊이를 조절할 수 있을 뿐이며, 평탄도가 균일하지 않은 판재에 균일한 가공 깊이로 복수의 홈을 동시에 형성할 수는 없었다. 즉, 평탄도가 상이한 경우에도 드릴 높이는 고정되어 있으므로, 판재가 올라온 부분은 깊게 천공되고, 판재가 내려간 부분은 얇게 천공되는 문제점이 있었다.

또한, 드릴링 작업시 피가공물과 드릴장치 사이가 고정되지 않아서, 피가공물이 가공위치에서 이탈하는 경우가 발생하였다.

한국특허 등록번호 제10-1005952호

본 발명은 상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 제안된 것으로, 이동 가이드부와 고정 가이드부 사이에 수직방향으로 탄성력을 제공하는 탄성부재를 이용하여, 수직방향의 단차를 극복하고, 균일한 가공 깊이로 드릴링 작업을 수행 할 수 있는 드릴장치 및 다축 가공장치를 제공한다.

또한, 피가공물을 지지하는 지지부재를 이용하여 드릴이 수평방향으로 흔들리거나 피가공물이 가공위치에서 이탈하는 것을 방지할 수 있는 드릴장치 및 다축 가공장치를 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상부의 회전축이 회전 구동원과 연결되고 하부에 드릴날이 형성된 드릴부; 외주면에 수직방향으로 단차 조절홈이 형성되며, 상기 드릴부의 외주면을 감싸고, 상기 드릴날을 가공 깊이만큼 돌출시키는 이동 가이드부; 상기 이동 가이드부의 상기 단차 조절홈에 삽입되는 돌출부가 형성되며, 상기 이동 가이드부의 외주면을 감싸는 고정 가이드부; 상기 고정 가이드부의 하부 일단과 상기 이동 가이드부의 몸체 일부에 지지되어, 상기 이동 가이드부와 상기 고정 가이드부 사이에 수직방향으로 탄성력을 제공하는 탄성부재; 상기 이동 가이드부의 하부 내주면에 의해 감싸지며, 하부 일단으로 피가공물의 표면을 지지하는 지지부재; 및 상기 지지부재의 상부 일단과 상기 이동 가이드부의 몸체 일부에 지지되어, 상기 지지부재와 상기 이동 가이드부 사이에 수직방향으로 탄성력을 제공하는 지지용 탄성부재;를 포함하는 드릴장치가 제공된다.

상기 드릴장치는, 상기 이동 가이드부 및 상기 지지부재의 하부 일단면을 관통하여 상기 드릴날에 절삭유 또는 압축 공기를 제공하는 공급관;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 지지부재는, 상기 이동 가이드부의 하부 내주면에 의해 감싸지는 원통형 모양으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 이동 가이드부는, 일정 공간을 두고 상기 드릴부의 외주면을 감싸는 가이드; 및 상기 드릴부와 상기 가이드 사이의 상기 공간에 배치되며, 상기 가이드의 내주면의 오목부에 일정부분 삽입되는 베어링부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 이동 가이드부는, 일정 공간을 두고 상기 드릴부의 외주면을 감싸며, 자신의 내주면의 상부 및 하부에 제1 및 제2 오목부가 형성되는 가이드; 및 상기 드릴부와 상기 가이드 사이의 상기 공간에 배치되며, 상기 제1 및 제2 오목부에 각각 일정부분 삽입되는 제1 및 제2 베어링부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 가이드는, 상기 고정 가이드부의 상부 일단면을 일부 감싸는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상부의 회전축이 회전 구동원과 연결되고 하부에 드릴날이 형성된 드릴부; 외주면에 수직방향으로 단차 조절홈이 형성되며, 상기 드릴부의 회전축의 외주면을 감싸는 제1 이동 가이드부; 상기 제1 이동 가이드부의 하부 일부와 상기 드릴날을 감싸며, 상기 드릴날을 가공 깊이만큼 돌출시키는 제2 이동 가이드부; 상기 제1 이동 가이드부의 상기 단차 조절홈에 삽입되는 돌출부가 형성되며, 상기 제1 이동 가이드부의 외주면을 감싸는 고정 가이드부; 상기 고정 가이드부의 하부 일단과 상기 제2 이동 가이드부의 상부 일단에 지지되어, 상기 제2 고정 가이드부와 상기 고정 가이드부 사이에 수직방향으로 탄성력을 제공하는 탄성부재; 상기 제1 이동 가이드부와 상기 제2 이동 가이드부의 접촉면에 형성되며, 상기 제2 이동 가이드부를 수직 방향으로 이동시킴으로써, 상기 드릴날의 돌출 길이를 조절하는 가공 깊이 조절부; 상기 제2 이동 가이드부의 하부 내주면에 의해 감싸지며, 하부 일단으로 피가공물의 표면을 지지하는 지지부재; 및 상기 지지부재의 상부 일단과 상기 제2 이동 가이드부의 몸체 일부에 지지되어, 상기 지지부재와 상기 제2 이동 가이드부 사이에 수직방향으로 탄성력을 제공하는 지지용 탄성부재;를 포함하는 드릴장치가 제공된다.

상기 드릴장치는, 상기 제2 이동 가이드부 및 상기 지지부재의 하부 일단면을 관통하여 상기 드릴날에 절삭유 또는 압축 공기를 제공하는 공급관;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 지지부재는, 상기 제2 이동 가이드부의 하부 내주면에 의해 감싸지는 원통형 모양으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 제1 이동 가이드부는, 일정 공간을 두고 상기 드릴부의 회전축의 외주면을 감싸는 가이드; 및 상기 회전축과 상기 가이드 사이의 상기 공간에 배치되며, 상기 가이드의 내주면의 오목부에 일정부분 삽입되는 베어링부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제1 이동 가이드부는, 일정 공간을 두고 상기 드릴부의 회전축의 외주면을 감싸며, 자신의 내주면의 상부 및 하부에 제1 및 제2 오목부가 형성되는 가이드; 및 상기 회전축과 상기 가이드 사이의 상기 공간에 배치되며, 상기 제1 및 제2 오목부에 각각 일정부분 삽입되는 제1 및 제2 베어링부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 복수의 드릴장치는 수평 방향으로 배열되어, 수직방향으로 단차를 갖는 피가공물에 상기 드릴날의 돌출 길이에 해당하는 균일한 가공 깊이를 갖는 복수의 드릴링 작업을 동시에 수행하는 것을 특징으로 하는 다축 가공장치가 제공된다.

본 발명에 따른 드릴장치는 피가공물이 평탄하지 않더라도, 탄성부재를 이용하여 드릴부를 수직방향으로 이동시킴으로써, 가공 깊이를 일정하게 유지할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 드릴장치는 지지부재를 이용하여 피가공물을 지지한 상태로 드릴링 작업을 수행할 수 있으므로, 피가공물이 드릴작업시 이탈하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 드릴의 외곽을 감싸는 지지부재를 이용하여, 드릴링 작업시 발생하는 이물질의 비산을 감소시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 복수의 드릴장치를 포함한 다축 가공장치는, 피가공물이 평탄하지 않거나 수직방향으로 단차를 갖고 있더라도, 균일한 가공 깊이를 갖는 복수의 드릴링 작업을 동시에 수행할 수 있다.

본 발명에 따른 다축 가공장치에 따르면, 피 가공물의 평탄도와 관계없이 미리 설정한 가공 깊이만큼 복수의 위치에 드릴링 작업을 동시에 수행할 수 있어서, 생산성과 품질을 동시에 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

본 발명에 따른 다축 가공장치에 따르면, 단차를 갖는 피 가공물에 미리 설정한 가공 깊이만큼 복수의 위치에 드릴링 작업을 동시에 수행할 수 있어서, 생산성과 품질을 동시에 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 드릴장치의 단면도.
도 2는 도 1의 드릴장치의 A-A` 방향에 따른 절단면을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 드릴장치의 단면도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 드릴장치의 동작 예시도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 다축 가공장치의 구성도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 다축 가공장치의 동작 예시도.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 드릴장치의 단면도이다.

본 실시예에 따른 드릴장치(1)는 제안하고자 하는 기술적인 사상을 명확하게 설명하기 위한 간략한 구성만을 포함하고 있다.

도 1을 참조하면, 드릴장치(1)는 드릴부(100)와, 이동 가이드부(200)와, 고정 가이드부(300)와, 탄성부재(400)와, 공급관(500)과, 지지부재(710)와, 지지용 탄성부재(720)를 구비한다.

상기와 같이 구성되는 드릴장치(1)의 세부구성과 주요동작을 살펴보면 다음과 같다.

드릴부(100)는 상부의 회전축(110)이 회전 구동원 - 미도시됨 - 과 연결되고 하부에 드릴날(130)이 형성된다. 본 실시예에서 회전축(110)의 하부에는 콜렛(COLLET, 120)이 결합되어 있으며, 콜렛(120)에 드릴날(130)을 체결하거나 분리할 수 있는 구조로 연결된다. 따라서 콜렛(120)에 다양한 직경을 갖는 드릴날(130)을 선택적으로 체결할 수 있다. 참고적으로 회전축(110)과 콜렛(120)은 고정 결합형태로 제조될 수도 있고, 분리 가능한 결합형태로 제조될 수도 있다.

이동 가이드부(200)는 외주면에 수직방향으로 단차 조절홈(220)이 길게 형성되어 있다. 또한, 이동 가이드부(200)는 드릴부(100)의 외주면을 감싸고, 드릴날(130)을 피가공물의 가공 깊이만큼 돌출시키도록 형성된다. 참고적으로 이동 가이드부(200)의 외주면에 형성된 단차 조절홈의 수는 실시예에 따라 조절 될 수 있을 것이다.

이동 가이드부(200)를 좀 더 상세히 살펴보면, 이동 가이드부(200)는 가이드(210)와, 베어링부(230,240)를 포함한다. 본 실시예에서 베어링부(230,240)는 2개의 베어링부인, 제1 베어링부(230)와, 제2 베어링부(240)로 구성된다.

가이드(210)는 드릴부(100)의 외주면을 감싸도록 형성되는데, 일정한 공간을 두고 드릴부(100)의 외주면을 감싸고 있다. 이때 가이드(210)의 내주면의 상부에는 제1 오목부가 형성되고, 하부에는 제2 오목부가 형성된다. 각각의 오목부에 제1 베어링부(230)와 제2 베어링부(240)가 일부 삽입된다.

제1 베어링부(230)는 드릴부(100)와 가이드(210) 사이의 공간에 배치되는데, 제1 베어링부(230)는 가이드(210)의 내주면의 상부에 형성된 제1 오목부에 일정부분 삽입되도록 구성된다. 또한, 제2 베어링부(240)는 드릴부(100)와 가이드(210) 사이의 공간에 배치될 때, 가이드(210)의 내주면의 하부에 형성된 제2 오목부에 일정부분 삽입되도록 구성된다.

한편, 제1 베어링부(230)의 상부 일단은 회전축(110)의 돌출부분에 의해서 지지되고, 제1 베어링부(230)의 하부 타단은 제1 오목부에 삽입되어 가이드(210)에 의해서 지지된다. 또한, 제2 베어링부(240)의 상부 일단은 제2 오목부에 삽입되어 가이드(210)에 의해서 지지되고, 제2 베어링부(240)의 하부 타단은 회전축(110)의 돌출부분에 의해서 지지된다. 즉 제1 및 제2 베어링부(230, 240)는 가이드(210)와 회전축(110) 사이에 결합되어, 가이드(210)의 내주면과 회전축(110)의 외주면을 지지하게 된다. 결과적으로 회전축(110)이 상하 방향으로 이동할 때, 가이드(210)도 함께 상하 방향으로 이동하게 된다. 참고적으로 가이드(210)와 회전축(110) 사이에 배치되는 베어링부의 수는 실시예 마다 조정될 수 있다. 베어링부는 회전이 원활하게 진행되도록 두 물체를 지지하는 하는 것이므로, 적어도 하나 이상의 베어링부가 회전축(110)과 가이드(210) 사이에 결합될 수 있을 것이다.

본 실시예와 같이 가이드(210)는 고정 가이드부(300)의 상부 일단면을 일부 감싸도록 형성될 수 있다. 즉, 가이드(210)의 상부 일단면이 외곽으로 확장되어, 고정 가이드부(300)의 상부 일단면을 감싸게 되므로, 이동 가이드부(200)가 하부방향으로 이동할 때, 고정 가이드부(300)의 상부 일단면에 걸리게 되어 이동 가이드부(200)의 이동 거리를 제한시키게 된다.

고정 가이드부(300)는 이동 가이드부(200)의 외주면을 감싸도록 형성된다. 고정 가이드부(300)의 내주면에는 돌출부(310)가 형성되어 있는데, 이 돌출부(310)는 이동 가이드부(200)의 단차 조절홈(220)에 삽입된다. 이동 가이드부(200)의 외주면에 형성된 단차 조절홈(220)은 수직방향으로 길게 형성되어 있으므로, 돌출부(310)에 의해서 이동 가이드부(200)의 수직 방향으로의 이동이 제한된다.

탄성부재(400)는 고정 가이드부(300)의 하부 일단과 이동 가이드부(200)의 몸체 일부에 지지되어 있다. 탄성부재(400)는 이동 가이드부(200)의 몸체 일부를 감싸는 스프링으로 구성될 수 있다. 탄성부재(400)는 고정 가이드부(300)의 하부 일단과 이동 가이드부(200)의 몸체 일부에 지지되어 있으므로, 이동 가이드부(200)와 고정 가이드부(300) 사이에 수직방향으로 탄성력을 제공한다.

즉, 고정 가이드부(300)의 위치가 고정되어 있다고 가정하면, 탄성부재(400)의 탄성력에 의해서 이동 가이드부(200)가 수직방향으로 이동할 수 있다. 결과적으로, 드릴부(100)는 베어링부(230,240)을 통해서 이동 가이드부(200)와 결합되어 있으므로, 탄성부재(400)의 탄성력에 의해서 이동 가이드부(200)가 상부 방향으로 이동하면, 이동 가이드부(200)가 이동한 거리만큼 드릴부(100)도 상부 방향으로 이동한다. 또한, 탄성부재(400)의 탄성력에 의해서 이동 가이드부(200)가 하부 방향으로 이동하면, 이동 가이드부(200)가 이동한 거리만큼 드릴부(100)도 하부 방향으로 이동한다.

드릴장치(1)의 드릴날(130)은 이동 가이드부(200)에 의해서 가공 깊이만큼만 돌출되어 있으므로, 드릴날(130)이 돌출된 길이에 대응하는 깊이를 갖는 홈을 피가공물에 형성할 수 있다. 한편, 평탄하지 않거나, 휘어져 있거나, 수직방향으로 단차를 갖고 있는 판재와 같은 피가공물에 설정된 가공 깊이를 갖는 홈을 형성할 때, 단차만큼 드릴부(100)를 수직방향으로 이동시킬 수 있으므로, 드릴날(130)이 돌출된 길이만큼 일정한 깊이를 갖는 홈을 형성할 수 있다.

지지부재(710)는 이동 가이드부(200)의 하부 내주면에 의해 감싸지며, 하부 일단으로 피가공물(10)의 표면을 지지한다. 즉, 지지부재(710)는 드릴부(100)가 수평방향으로 흔들리거나, 피가공물(10)이 가공위치에서 이탈하는 것을 방지한다. 지지부재(710)는 이동 가이드부(200)의 하부 내주면에 의해 감싸지는 원통형 모양으로 형성된다. 지지부재(710)를 감싸는 이동 가이드부(200)의 하부 내주면을 살펴보면, 지지부재(710)의 상부 일부가 확장되어 이동 가이드부(200)의 오목한 부분에 걸림으로써, 지지부재(710)가 하강하지 못하고 상승만 할 수 있는 구조로 형성된다.

지지용 탄성부재(720)는 지지부재(710)의 상부 일단과 이동 가이드부(200)의 몸체 일부에 의해 지지된다. 따라서 지지용 탄성부재(720)는 지지부재(710)와 이동 가이드부(200) 사이에 수직방향으로 탄성력을 제공하게 된다. 드릴날(130)이 피가공물(10) 표면을 뚫고 아래로 내려갈 때, 지지부재(710)는 피가공물(10)의 표면을 지지한 상태로 지지용 탄성부재(720)의 탄성력에 의해서 상부로 이동하게 된다. 즉, 지지부재(710)의 하부 일단으로 피가공물(10)의 표면을 계속 지지한 상태로 드릴링 작업이 가능해 진다. 또한, 드릴날(130)의 외곽을 감싸는 지지부재(710)를 이용하여, 드릴링 작업시 발생하는 이물질의 비산을 감소시킬 수 있다. 즉, 드릴링 작업시 절삭되어 발생하는 이물질이 비산될 경우, 이웃하거나 인접한 드릴장치의 드릴링 작업에 영향을 줄 수 있는데, 지지부재(710)가 드릴날(130)의 외곽을 감싸고 있으므로 이러한 이물질의 비산을 감소시킬 수 있다. 참고적으로 피가공물(10)에 접촉하는 지지부재(710)의 일단은 마찰력이 큰 재질로 형성되는 것이 바람직하다.

이동 가이드부(200) 및 지지부재(710)의 하부 일단면을 관통하는 공급관(500)은 드릴날(130)에 절삭유 또는 압축 공기를 공급하여, 가공되는 부분을 냉각하거나, 가공과정에서 발생하는 부스러기 등을 제거하거나, 윤활작용 등을 수행한다.

도 2는 도 1의 드릴장치의 A-A` 방향에 따른 절단면을 나타낸 도면이다.

도 2를 참조하면, 고정 가이드부(300)의 내주면에 형성된 돌출부(310)가 이동 가이드부(200)의 가이드(210) 내주면에 형성된 단차 조절홈(220)에 삽입되어 있다.

드릴부(100)의 회전축(110)은 베어링부(230,240)의 지지에 의해서 가이드(210)와 함께 상하 방향으로 이동하게 되는데, 이동거리는 단차 조절홈(220)에 삽입된 돌출부(310)의 상하 이동거리에 의해서 제한된다. 결과적으로 드릴장치(1)는 단차 조절홈(220)의 수직방향의 길이만큼의 단차에 대응하여 일정한 깊이의 드릴링 작업을 수행할 수 있다.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 드릴장치의 단면도이다.

본 실시예에 따른 드릴장치(2)는 제안하고자 하는 기술적인 사상을 명확하게 설명하기 위한 간략한 구성만을 포함하고 있다.

상기와 같이 구성되는 드릴장치(2)의 세부구성과 주요동작을 살펴보면 다음과 같다.

도 3을 참조하면, 드릴장치(2)는 드릴부(100)와, 제1 이동 가이드부(200A)와, 제2 이동 가이드부(200B)와, 고정 가이드부(300)와, 탄성부재(400)와, 공급관(500)과, 가공 깊이 조절부(600)와, 지지부재(710)와, 지지용 탄성부재(720)를 구비한다.

참고적으로 제2 실시예에 따른 드릴장치(2)는, 도 1의 제1 실시예에 따른 드릴장치(1)의 이동 가이드부(200)가 상하로 분리되어 가공 깊이 조절부(600)를 통해서 체결되는 구조를 갖는다.

제1 이동 가이드부(200A)는 외주면에 수직방향으로 단차 조절홈(220)이 길게 형성된다. 도면에는 한 개의 단차 조절홈(220)이 형성되어 있으나, 단차 조절홈(220)의 수는 실시예 마다 달라질 수 있다. 또한, 제1 이동 가이드부(200A)는 드릴부(100)의 회전축(110)의 외주면을 감싼다.

제2 이동 가이드부(200B)는 제1 이동 가이드부(200A)의 하부 일부와 드릴날(130)을 감싸며, 드릴날(130)을 피가공물의 가공 깊이만큼 돌출시키도록 형성된다. 제1 이동 가이드부(200A) 및 제2 이동 가이드부(200B)는 가공 깊이 조절부(600)에 의해서 서로 체결되어 있다.

가공 깊이 조절부(600)는 제1 이동 가이드부(200A)와 제2 이동 가이드부(200B)의 접촉면에 형성된다. 가공 깊이 조절부(600)는 제1 및 제2 이동 가이드부(200A,200B)의 접촉면에 형성되는 나사선의 형태로 구성될 수 있다. 따라서 제1 이동 가이드부(200A) 또는 제2 이동 가이드부(200B)를 특정 방향으로 회전시키면, 제2 이동 가이드부(200B)가 상부 또는 하부 방향으로 이동함으로써, 제2 이동 가이드부(200B)의 수직방향으로의 위치가 조절된다. 즉, 제2 이동 가이드부(200B)를 수직 방향으로 이동시킴에 따라, 돌출되는 드릴날(130)의 길이가 조절되므로, 피가공물에 형성되는 홈의 깊이를 조절할 수 있다. 참고적으로 가공 깊이 조절부(600)는 별도로 구비되는 회전모터에 의해서 제2 이동 가이드부(200B)를 회전시켜서 제2 이동 가이드부(200B)의 높이를 조절할 수 있을 것이다.

제1 이동 가이드부(200A)를 좀 더 상세히 살펴보면, 제1 이동 가이드부(200A)는 가이드(210)와, 베어링부(230,240)를 포함한다. 본 실시예에서 베어링부(230,240)는 2개의 베어링부인, 제1 베어링부(230)와, 제2 베어링부(240)로 구성된다.

가이드(210)는 드릴부(100)의 회전축(110)의 외주면을 감싸도록 형성되는데, 일정한 공간을 두고 회전축(110)의 외주면을 감싸고 있다. 이때 가이드(210)의 내주면의 상부에는 제1 오목부가 형성되고, 하부에는 제2 오목부가 형성된다. 각각의 오목부에 제1 베어링부(230)와 제2 베어링부(240)가 일부 삽입된다.

한편, 제1 베어링부(230)의 상부 일단은 회전축(110)의 돌출부분에 의해서 지지되고, 제1 베어링부(230)의 하부 타단은 제1 오목부에 삽입되어 가이드(210)에 의해서 지지된다. 또한, 제2 베어링부(240)의 상부 일단은 제2 오목부에 삽입되어 가이드(210)에 의해서 지지되고, 제2 베어링부(240)의 하부 타단은 회전축(110)의 돌출부분에 의해서 지지된다. 즉 제1 및 제2 베어링부(230, 240)는 가이드(210)와 회전축(110) 사이에 결합되어, 가이드(210)의 내주면과 회전축(110)의 외주면을 지지하게 된다. 결과적으로 회전축(110)이 상하 방향으로 이동할 때, 가이드(210)도 함께 상하 방향으로 이동하게 된다. 참고적으로 가이드(210)와 회전축(110) 사이에 배치되는 베어링부의 수는 실시예 마다 조정될 수 있으며, 적어도 하나 이상의 베어링부가 회전축(110)과 가이드(210) 사이에 결합될 수 있을 것이다.

본 실시예와 같이 가이드(210)는 고정 가이드부(300)의 상부 일단면을 일부 감싸도록 형성될 수 있다. 즉, 가이드(210)의 상부 일단면이 외곽으로 확장되어, 고정 가이드부(300)의 상부 일단면을 감싸게 되므로, 제1 이동 가이드부(200A)가 하부방향으로 이동할 때, 고정 가이드부(300)의 상부 일단면에 걸리게 되어 제1 이동 가이드부(200A)의 이동 거리를 제한시키게 된다.

고정 가이드부(300)는 제1 이동 가이드부(200A)의 외주면을 감싸도록 형성된다. 고정 가이드부(300)의 내주면에는 돌출부(310)가 형성되어 있는데, 이 돌출부(310)는 제1 이동 가이드부(200A)의 단차 조절홈(220)에 삽입된다. 제1 이동 가이드부(200A)의 외주면에 형성된 단차 조절홈(220)은 수직방향으로 길게 형성되어 있으므로, 돌출부(310)에 의해서 제1 이동 가이드부(200A)의 수직 방향으로의 이동이 제한된다.

탄성부재(400)는 고정 가이드부(300)의 하부 일단과 제2 이동 가이드부(200B)의 상부 일단에 지지되어 있다. 탄성부재(400)는 제1 이동 가이드부(200A)의 하부의 몸체 일부를 감싸는 스프링으로 구성될 수 있다. 탄성부재(400)는 고정 가이드부(300)의 하부 일단과 제2 이동 가이드부(200B)의 상부 일단에 지지되어 있으므로, 제2 이동 가이드부(200B)와 고정 가이드부(300) 사이에 수직방향으로 탄성력을 제공한다.

즉, 고정 가이드부(300)의 위치가 고정되어 있다고 가정하면, 탄성부재(400)의 탄성력에 의해서 제2 이동 가이드부(200B)가 수직방향으로 이동할 수 있다. 제2 이동 가이드부(200B)는 가공 깊이 조절부(600)에 의해서 제1 이동 가이드부(200A)와 결합되어 있으므로, 제1 이동 가이드부(200A)도 동시에 수직방향으로 이동한다. 결과적으로, 드릴부(100)는 베어링부(230,240)을 통해서 제1 이동 가이드부(200A)와 결합되어 있으므로, 탄성부재(400)의 탄성력에 의해서 제1 이동 가이드부(200A)가 상부 방향으로 이동하면, 제1 이동 가이드부(200A)가 이동한 거리만큼 드릴부(100)도 상부 방향으로 이동한다. 또한, 탄성부재(400)의 탄성력에 의해서 제1 이동 가이드부(200A)가 하부 방향으로 이동하면, 제1 이동 가이드부(200A)가 이동한 거리만큼 드릴부(100)도 하부 방향으로 이동한다.

드릴장치(1)의 드릴날(130)은 가공 깊이 조절부(600)에 의해서 가공 깊이만큼만 돌출되어 있으므로, 드릴날(130)이 돌출된 길이에 대응하는 깊이를 갖는 홈을 피가공물에 형성할 수 있다. 한편, 평탄하지 않거나, 휘어져 있거나, 수직방향으로 단차를 갖고 있는 판재와 같은 피가공물에 설정된 가공 깊이를 갖는 홈을 형성할 때, 단차만큼 드릴부(100)를 수직방향으로 이동시킬 수 있으므로, 드릴날(130)이 돌출된 길이만큼 일정한 깊이를 갖는 홈을 형성할 수 있다.

지지부재(710)는 제2 이동 가이드부(200B)의 하부 내주면에 의해 감싸지며, 하부 일단으로 피가공물(10)의 표면을 지지한다. 즉, 지지부재(710)는 드릴부(100)가 수평방향으로 흔들리거나, 피가공물(10)이 가공위치에서 이탈하는 것을 방지한다. 지지부재(710)는 제2 이동 가이드부(200B)의 하부 내주면에 의해 감싸지는 원통형 모양으로 형성된다. 지지부재(710)를 감싸는 제2 이동 가이드부(200B)의 하부 내주면을 살펴보면, 지지부재(710)의 상부 일부가 확장되어 제2 이동 가이드부(200B)의 오목한 부분에 걸림으로써, 지지부재(710)가 하강하지 못하고 상승만 할 수 있는 구조로 형성된다.

지지용 탄성부재(720)는 지지부재(710)의 상부 일단과 제2 이동 가이드부(200B)의 몸체 일부에 의해 지지된다. 따라서 지지용 탄성부재(720)는 지지부재(710)와 제2 이동 가이드부(200B) 사이에 수직방향으로 탄성력을 제공하게 된다. 드릴날(130)이 피가공물(10) 표면을 뚫고 아래로 내려갈 때, 지지부재(710)는 피가공물(10)의 표면을 지지한 상태로 지지용 탄성부재(720)의 탄성력에 의해서 상부로 이동하게 된다. 즉, 지지부재(710)의 하부 일단으로 피가공물(10)의 표면을 계속 지지한 상태로 드릴링 작업이 가능해 진다. 또한, 드릴날(130)의 외곽을 감싸는 지지부재(710)를 이용하여, 드릴링 작업시 발생하는 이물질의 비산을 감소시킬 수 있다. 즉, 드릴링 작업시 절삭되어 발생하는 이물질이 비산될 경우, 이웃하거나 인접한 드릴장치의 드릴링 작업에 영향을 줄 수 있는데, 지지부재(710)가 드릴날(130)의 외곽을 감싸고 있으므로 이러한 이물질의 비산을 감소시킬 수 있다. 참고적으로 피가공물(10)에 접촉하는 지지부재(710)의 일단은 마찰력이 큰 재질로 형성되는 것이 바람직하다.

지지부재(710) 및 제2 이동 가이드부(200B)의 하부 일단면을 관통하는 공급관(500)은 드릴날(130)에 절삭유 또는 압축 공기를 공급하여, 가공되는 부분을 냉각하거나, 가공과정에서 발생하는 부스러기 등을 제거하거나, 윤활작용 등을 수행한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 드릴장치의 동작 예시도이다.

도 4를 참조하면, 드릴장치가 피가공물이 위치하는 하부로 점점 이동하게 되는데, 드릴날(130)이 피가공물(10)의 표면을 뚫고 아래로 내려감에 따라, 지지부재(710)도 지지용 탄성부재(720)의 탄성력에 의해서 상부로 이동하게 된다. 즉, 지지부재(710)의 하부 일단으로 피가공물의 표면을 계속 지지한 상태로 드릴링 작업이 가능해 진다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 다축 가공장치의 구성도이다.

본 실시예에 따른 다축 가공장치(3)는 제안하고자 하는 기술적인 사상을 명확하게 설명하기 위한 간략한 구성만을 포함하고 있다.

도 5를 참조하면, 다축 가공장치(3)는 회전 구동원(20)과, 복수의 드릴장치와, 수직이동장치(30)로 구성된다. 복수의 드릴장치는 수평 방향으로 배열되어 있는데, 상술한 제1 및 제2 실시예에 따른 드릴장치로 구성되는 것이 바람직하다.

도시된 바와 같이, 수직방향으로 단차를 갖는 피가공물(10A)에 균일한 가공 깊이를 갖는 복수의 드릴링 작업을 수행하는 과정을 설명하면 다음과 같다.

피가공물(10A)의 가장 높은 위치를 제1 가공부위(A)라고 정의하며, 단차로 인하여 제1 가공부위(A)보다 낮은 위치를 제2 가공부위(B)라고 정의하며, 제2 가공부위(B)보다 더 낮은 위치를 제3 가공부위(C)라고 정의하기로 한다.

우선, 각각의 가공 깊이 조절부(600)를 통해서 모든 복수의 드릴장치의 드릴날(130)이 동일한 돌출 길이를 갖도록 셋팅한다.

다음으로, 수직이동장치(30)에 의해서 복수의 드릴장치가 하부 방향으로 이동하게 된다. 복수의 드릴장치 중 어느 하나가, 피가공물(10A)의 제1 가공부위(A)에 도달하게 되면, 즉, 해당 드릴장치의 드릴날의 끝단이 피가공물(10A)의 제1 가공부위(A)에 도달하면, 해당 드릴장치는 그 위치에서 대기하게 된다.

다음으로, 드릴부(100)와, 제1 이동 가이드부(200A) 및 제2 이동 가이드부(200B)는 탄성부재(400)에 의해서 피가공물(10A)의 단차만큼 아래로 이동할 수 있으므로, 피가공물(10A)의 단차로 인해 상대적으로 높이가 낮은 부분인 제2 가공부위(B)와 제3 가공부위(C)에도 드릴장치가 도달할 수 있다.

마지막으로, 복수의 드릴장치가 모두 내려간 것이 인지되면, 모든 복수의 드릴장치가 동시에 드릴링 작업을 수행하게 되고, 드릴날(130)의 길이에 대응하는 동일한 깊이를 갖는 홈이 피가공물(10A)의 해당 위치에 동시에 형성된다.

상술한 바와 같이 복수의 드릴장치의 드릴링 동작은 모두 동시에 수행될 수도 있고, 제1 내지 제3 가공부위 순서대로 수행될 수도 있다. 참고적으로 드릴장치의 회전축과 회전 구동원(20)을 연결하는 부분에는 복수의 관절 조인트(41,42)가 형성되며, 플레이트(51,52)를 통해서 드릴장치를 수평 및 수직방향으로 이동시킬 수 있다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 다축 가공장치의 동작 예시도이다.

도 6을 참조하면, 다축 가공장치에 포함된 복수의 드릴장치에 의해서 수직방향으로 휘어진 피가공물(10B)을 동시에 드릴링 하는 동작이 도시되어 있다.

수직방향으로 휘어진 피가공물(10B)은 수직방향의 단차가 더 세밀하게 발생한 것이라고 할 수 있다. 따라서 상술한 바와 같이 피가공물(10B)의 높이별로 복수의 드릴장치의 위치가 모두 정렬된 뒤, 동시에 동일한 깊이의 홈을 형성할 수 있다.

즉, 본 발명에 따른 복수의 드릴장치를 포함한 다축 가공장치는, 피가공물이 평탄하지 않거나 수직방향으로 단차를 갖고 있더라도, 균일한 가공 깊이를 갖는 복수의 드릴링 작업을 동시에 수행할 수 있다.

이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100 : 드릴부 110 : 회전축
120 : 콜렛 130 : 드릴날
200 : 이동 가이드부 200A : 제1 이동 가이드부
200B : 제2 이동 가이드부 300 : 고정 가이드부
310 : 돌출부 400 : 탄성부재
500 : 공급관 600 : 가공 깊이 조절부
710 : 지지부재 720 : 지지용 탄성부재

Claims

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상부의 회전축이 회전 구동원과 연결되고 하부에 드릴날이 형성된 드릴부;
외주면에 수직방향으로 단차 조절홈이 형성되며, 상기 드릴부의 회전축의 외주면을 감싸는 제1 이동 가이드부;
상기 제1 이동 가이드부의 하부 일부와 상기 드릴날을 감싸며, 상기 드릴날을 가공 깊이만큼 돌출시키는 제2 이동 가이드부;
상기 제1 이동 가이드부의 상기 단차 조절홈에 삽입되는 돌출부가 형성되며, 상기 제1 이동 가이드부의 외주면을 감싸는 고정 가이드부;
상기 고정 가이드부의 하부 일단과 상기 제2 이동 가이드부의 상부 일단에 지지되어, 상기 제2 고정 가이드부와 상기 고정 가이드부 사이에 수직방향으로 탄성력을 제공하는 탄성부재;
상기 제1 이동 가이드부와 상기 제2 이동 가이드부의 접촉면에 형성되며, 상기 제2 이동 가이드부를 수직 방향으로 이동시킴으로써, 상기 드릴날의 돌출 길이를 조절하는 가공 깊이 조절부;
상기 제2 이동 가이드부의 하부 내주면에 의해 감싸지며, 하부 일단으로 피가공물의 표면을 지지하는 지지부재; 및
상기 지지부재의 상부 일단과 상기 제2 이동 가이드부의 몸체 일부에 지지되어, 상기 지지부재와 상기 제2 이동 가이드부 사이에 수직방향으로 탄성력을 제공하는 지지용 탄성부재;를 포함하며,
상기 드릴부의 회전축이 상하 방향으로 이동할 때, 상기 제1 및 제2 이동 가이드부도 상기 드릴부와 연동되어 상하 방향으로 이동함으로써, 상기 드릴날은 돌출 길이가 고정된 상태로 상하방향으로 이동하여 일정한 깊이를 갖는 홈을 형성하는 것을 특징으로 하고,
상기 드릴날이 상기 피가공물의 표면을 뚫고 아래로 내려갈 때, 상기 지지부재는 상기 피가공물의 표면을 지지한 상태로 상기 지지용 탄성부재의 탄성력에 의해 상부로 이동하는 것을 특징으로 하는 드릴장치.
제7항에 있어서,
상기 드릴장치는,
상기 제2 이동 가이드부 및 상기 지지부재의 하부 일단면을 관통하여 상기 드릴날에 절삭유 또는 압축 공기를 제공하는 공급관;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 드릴장치.
제7항에 있어서,
상기 지지부재는,
상기 제2 이동 가이드부의 하부 내주면에 의해 감싸지는 원통형 모양으로 형성되는 것을 특징으로 하는 드릴장치.
제7항에 있어서,
상기 제1 이동 가이드부는,
일정 공간을 두고 상기 드릴부의 회전축의 외주면을 감싸는 가이드; 및
상기 회전축과 상기 가이드 사이의 상기 공간에 배치되며, 상기 가이드의 내주면의 오목부에 일정부분 삽입되는 베어링부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 드릴장치.
제7항에 있어서,
상기 제1 이동 가이드부는,
일정 공간을 두고 상기 드릴부의 회전축의 외주면을 감싸며, 자신의 내주면의 상부 및 하부에 제1 및 제2 오목부가 형성되는 가이드; 및
상기 회전축과 상기 가이드 사이의 상기 공간에 배치되며, 상기 제1 및 제2 오목부에 각각 일정부분 삽입되는 제1 및 제2 베어링부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 드릴장치.
제11항에 있어서,
상기 가이드는, 상기 고정 가이드부의 상부 일단면을 일부 감싸는 것을 특징으로 하는 드릴장치.
제7항 내지 제12항 중 어느 한 항에 기재된 상기 드릴장치를 복수 개 포함하며,
복수의 드릴장치는 수평 방향으로 배열되어,
수직방향으로 단차를 갖는 피가공물에 상기 드릴날의 돌출 길이에 해당하는 균일한 가공 깊이를 갖는 복수의 드릴링 작업을 동시에 수행하는 것을 특징으로 하는 다축 가공장치.