KR101715643B1 - 수평식 자동 가공기 - Google Patents

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KR101715643B1
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Abstract

본 발명은 공작물의 측면을 드릴링 및 태핑 가공할 수 있는 수평식 자동 가공기에 관한 것이다.
본 발명에 따른 수평식 자동 가동기는 작업대(10)의 일측면에 X-축 이송장치(20)의 볼 스크류(21)와 가이드 레일(22)이 장착되고, X-축 이송장치(20)의 제 1 슬라이더(25)가 볼 스크류(21)에 의해 가이드 레일(22)을 따라 좌우로 이송되며, X-축 이송장치(20)의 제 1 슬라이더(25)에 Z-축 이송장치(30)의 베이스 블록(31)이 장착되고, 베이스 블록(31)에 대해 Z-축 이송장치(30)의 케이블 박스(32)가 상대적으로 승하강되며, 케이블 박스(32)의 상부 받침판(315)에 Y-축 이송장치(40)의 베이스 플레이트(41)가 장착되고, Y-축 이송장치(40)의 제 2 슬라이더(42)에 드릴용 스핀들(50)과 태핑용 스핀들(60)이 나란하게 장착됨으로써, 드릴용 스핀들(50)과 태핑용 스핀들(60)의 3축 방향 제어가 가능하고, Y-축 이송장치(40)의 제 2 슬라이더(42)에 드릴용 스핀들(50)과 태핑용 스핀들(60)이 나란하게 장착되고, 컨트롤 박스(70)에 드릴용 스핀들(50)을 기준으로 하여 드릴용 스핀들(50)에 대한 태핑용 스핀들(60)의 기본 이격값(S1)이 저장되어, 컨트롤 박스(70)가 X-축 이송장치(20)의 서보모터를 제어함으로써, 드릴링 가공후 태핑 가공을 위해 태핑용 스핀들(60)의 중심이 드릴용 스핀들(50)의 중심 위치로 이동되고, 컨트롤 박스(70)에 의해 X-축 이송장치(20)의 서보모터의 작동이 제어되는 것을 특징으로 한다.

Description

수평식 자동 가공기{AUTO-HORIZONTAL MACHINING APPARATUS}
본 발명은 공작물의 측면을 드릴링 및 태핑 가공할 수 있는 수평식 자동 가공기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 드릴용 스핀들과 태핑용 스핀들의 3축 방향 제어가 가능하고, Y-축 이송장치의 제 2 슬라이더에 드릴용 스핀들과 태핑용 스핀들이 나란하게 장착되고, 컨트롤 박스에 드릴용 스핀들을 기준으로 하여 태핑용 스핀들이 기본 이격값이 저장되어, 드릴링 가공후 태핑 가공을 위해 태핑용 스핀들의 중심이 드릴용 스핀들의 중심 위치로 이동될 수 있는 수평식 자동 가공기에 관한 것이다.
대한민국 특허출원공개 제10-2015-0111215호(2015년 10월 5일, 공개)에 "공작물 자동 측면 가공기"가 소개되어 있다.
상기 공작물 자동 측면 가공기는 공작물을 고정하는 고정 다이 측방에 하부 프레스와 실린더에 의해 승하강하는 상부 프레스에 의해 가공 툴을 수평으로 그립 또는 그립 해제하는 가공 툴 공급부를 병렬 설치한 가공 툴 공급수단과, 가공 툴 공급부의 가공 툴을 전방 장착공에 삽입하는 것에 의해 원터치로 장착하는 장착블럭을 마련하되, 상기 장착블럭은 구동모터의 모터 축에 축 연결되어 가공 툴과 함께 회전 구동하는 가공 툴 구동수단 및, 상기 가공 툴 구동수단을 상하, 전후 및 좌우로 3축 이동제어하는 가공 툴 이동 제어수단을 구성하여 상기 가공 툴 공급수단이 가공 툴을 교체 장착하면서 상하, 전후 및 좌우로 이동하여 공작물의 측면으로 홀이나 나사 홀 가공을 자동 수행한다.
그러나, 상기 공작물 자동 측면 가공기는 드릴용 스핀들과 태핑용 스핀들이 구분되어 있지 않고, 드릴링 가공후 태핑 가공을 해야할 경우, 하나의 스핀들에 드릴 공구와 탭공구를 번갈아 장착해야 하는 번거로움과 교체 시간이 많이 소요되는 단점이 있으며, 구조적으로 강성이 약해 구멍을 가공할 때, 스핀들이 뒤로 밀려 정밀 가공이 어려운 단점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 드릴용 작업대의 일측면에 X-축 이송장치(20)가 장착되어, X-축 이송장치(20)의 제 1 슬라이더가 X축 방향(좌우 방향)으로 이송되고, X-축 이송장치의 제 1 슬라이더에 Z-축 이송장치가 장착되어, Z-축 이송장치의 케이블 박스가 승하강되며, 케이블 박스의 상부 받침판)에 Y-축 이송장치가 장착되고, Y-축 이송장치의 제 2 슬라이더에 드릴용 스핀들과 태핑용 스핀들이 나란하게 장착됨으로써, 드릴용 스핀들과 태핑용 스핀들의 3축 방향 제어가 가능하고, Y-축 이송장치의 제 2 슬라이더에 드릴용 스핀들과 태핑용 스핀들이 나란하게 장착되고, 컨트롤 박스에 드릴용 스핀들을 기준으로 하여 태핑용 스핀들이 기본 이격값이 저장되어, 드릴 가공후 태핑 가공을 위해 태핑용 스핀들의 중심이 드릴용 스핀들의 중심 위치로 이동됨으로써, 드릴링 가공을 드릴용 스핀들과 태핑 가공을 위한 태핑용 스핀들이 각각 구분되어 있어, 공구를 교체할 필요가 없으며, 드릴링 가공후 바로 태핑 가공을 수행할 수 있어, 작업 시간을 단축할 수 있는 수평식 자동 가공기를 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 수평식 자동 가공기는 작업대의 일측면에 X-축 이송장치의 볼 스크류와 가이드 레일이 장착되고, X-축 이송장치의 제 1 슬라이더가 볼 스크류에 의해 가이드 레일을 따라 좌우로 이송되며, X-축 이송장치의 제 1 슬라이더에 Z-축 이송장치의 베이스 블록이 장착되고, 베이스 블록에 대해 Z-축 이송장치의 케이블 박스가 상대적으로 승하강되며, 케이블 박스의 상부 받침판에 Y-축 이송장치의 베이스 플레이트가 장착되고, Y-축 이송장치의 제 2 슬라이더에 드릴용 스핀들과 태핑용 스핀들이 나란하게 장착됨으로써, 드릴용 스핀들과 태핑용 스핀들의 3축 방향 제어가 가능하고, Y-축 이송장치의 제 2 슬라이더에 드릴용 스핀들과 태핑용 스핀들이 나란하게 장착되고, 컨트롤 박스에 드릴용 스핀들을 기준으로 하여 태핑용 스핀들의 기본 이격값이 저장되어, 컨트롤 박스가 X-축 이송장치의 서보모터를 제어함으로써, 드릴링 가공후 태핑 가공을 위해 태핑용 스핀들의 중심이 드릴용 스핀들의 중심 위치로 이동되고, 컨트롤 박스에 의해 X-축 이송장치의 서보모터의 작동이 제어되는 것을 특징으로 한다.
상기 작업대는 내부에 실린더가 세워진 상태로 배치되고, 실린더의 피스톤 로드에 업다운 플레이트가 장착되고, 업다운 플레이트에 다수개의 푸쉬 로드가 세워진 상태로 배열되고, 푸쉬 로드의 상단에 합성수지 소재의 볼 캐스터가 장착되고, 푸쉬 로드에 대응되게 테이블에 다수개의 로드 구멍이 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 X-축 이송장치는 작업대의 일측면에 베이스 플레이트가 부착되고, 베이스 플레이트에 볼 스크류 및 가이드 레일이 장착되며, 볼 스크류의 일단에 제 1 서보모터가 연결되고, 가이드 레일이 3개의 제 1 내지 제 3 LM 가이드 레일로 구성되고, 제 1 LM 가이드 레일의 상부에 제 2 LM 가이드 레일이 배치되고, 제 1 LM 가이드 레일과 제 2 LM 가이드 레일 사이에 볼 스크류가 배치되고, 제 2 LM 가이드 레일의 상부에 배치된 제 3 LM 가이드 레일이 베이스 플레이트의 상부면에 장착되며, 제 1 슬라이더의 본체가 "ㄱ" 형상으로 형성되어, 본체의 수직부에 제 1 슬라이딩 블록, 이송너트 및 제 2 슬라이딩 블록이 장착되고, 본체의 수평부에 제 3 슬라이딩 블록이 장착되며, 제 1 슬라이딩 블록이 제 1 LM 가이드 레일에 슬라이딩 가능하게 장착되고, 이송너트가 볼 스크류에 체결되고, 제 2 슬라이딩 블록이 제 2 LM 가이드 레일에 슬라이딩 가능하게 장착되고, 제 3 슬라이딩 블록이 제 3 LM 가이드 레일에 슬라이딩 가능하게 장착되는 것을 특징으로 한다.
상기 Z-축 이송장치는 X-축 이송장치의 제 1 슬라이더에 베이스 블록이 장착되고, 베이스 블록의 중앙을 가로지르는 가로축에 피니언 기어가 장착되고, 가로축의 일단에 록킹수단이 장착되고, 가로축의 타단에 웜기어가 장착되고, 웜기어가 웜에 연동되며, 웜이 구동축의 일단에 장착되고, 구동축의 타단에 핸들이 장착되며, 피니언 기어에 상하로 배치된 랙기어가 치합되고, 랙기어이 베이스 블록과 마주보는 케이블 박스의 대응면에 상하로 장착되며, 케이블 박스의 상하로 도브테일 가이드 레일이 장착되고, 도브테일 가이드 레일 사이에 랙기어가 배치되며, 도브테일 가이드 레일에 베이스 블록의 슬라이딩 결합부가 각각 결합되는 것을 특징으로 한다.
상기 Y-축 이송장치는 드릴용 스핀들을 도 1의 Y축 방향으로 이송시켜 공작물의 측면에 구멍을 천공하기 위한 것으로, Z-축 이송장치의 케이블 박스의 상부 받침판에 베이스 플레이트가 장착되고, 베이스 플레이트의 축받침에 나선축의 양 단부가 회전 가능하게 지지되고, 나선축의 일단에 핸들의 핸들축이 연결되고, 나선축에 제 2 슬라이더의 하부면에 장착된 너트가 체결되고, 나선축에 스프링이 끼워져, 스프링이 너트와 축받침 사이에 배치되며, 제 2 슬라이더의 상부면에 드릴용 스핀들이 장착되는 것을 특징으로 한다.
상기 태핑용 스핀들은 브라켓에 의해 수동 이송 슬라이더의 상부면에 장착되고, 수동 이송 슬라이더의 프론 수직부와 리어 수직부에 샤프트의 양 단부가 각각 장착되고, 샤프트에 스프링과 가이드 축받침이 끼워지며, 스프링이 리어 수직부와 가이드 축받침 사이에 배치되고, 가이드 축받침이 Y-축 이송장치의 제 2 슬라이더에 장착되는 것을 특징으로 한다.
상기 컨트롤 박스는 입력 데이터를 디스플레이하는 디스플레이부와, 전원을 온오프 하는 파워 스위치와, 공작물의 측면에 X축 방향으로 가공할 구멍의 갯수 및 위치를 설정하는 입력버튼과, Z축 및 Y축 기준점을 설정하는 Y-Z 카운터부와, 드릴링 작업을 선택하는 드릴작업버튼과, 태핑 작업을 선택하는 태핑작업버튼 및 장비를 초기화하는 오리진 버튼, 드릴용 스핀들의 rpm을 제어하기 위한 rpm 조절 스위치 및 드릴 스핀들을 최초 위치로 복귀시키기 위한 리턴 스위치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이것에 의해, 본 발명에 따른 수평식 자동 가공기는 드릴용 스핀들과 태핑용 스핀들의 3축 방향 제어가 가능하고, 드릴링 가공을 드릴용 스핀들과 태핑 가공을 위한 태핑용 스핀들이 각각 구분되어 있어, 공구를 교체할 필요가 없으며, 드릴링 가공후 바로 태핑 가공을 수행할 수 있어, 작업 시간을 단축할 수 있고, X-축 이송장치의 제 1 슬라이더의 결합강성 및 Z-축 이송장치의 결합강성이 향상되어, 드릴링 작업시 반발력에 의해 드릴용 스핀들이 뒤로 밀려나는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 수평식 자동 가공기를 도시한 사시도
도 2는 드릴용 스핀들과 태핑용 스핀들이 장착되는 이송장치를 도시한 사시도
도 3은 도 2의 이송장치를 도시한 정면도
도 4는 작업대의 일부를 절취하여 도시한 일부 절취 사시도
도 5는 공작물이 볼 캐스터에 의해 지지된 상태를 도시한 측면도
도 6은 X-축 이송장치를 설명하기 위한 본 발명에 따른 수평식 자동 가공기를 도시한 측면도
도 7은 X-축 이송장치를 도시한 도 6의 A-A선에 따른 단면도
도 8은 Z-축 이송장치를 설명하기 위한 사시도
도 9는 Z-축 이송장치를 설명하기 위한 측면도
도 10은 Z-축 이송장치를 설명하기 위한 배면도
도 11은 Y-축 이송장치를 도시한 단면도
도 12는 태핑용 스핀들의 배치상태를 도시한 평면도
도 13은 태핑용 스핀들을 도시한 도 12의 B-B선에 따른 단면도
도 14는 컨트롤 박스를 도시한 정면도
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 수평식 자동 가공기는 작업대(10)의 일측면에 X-축 이송장치(20)의 볼 스크류(21)와 가이드 레일(22)이 장착되고, X-축 이송장치(20)의 제 1 슬라이더(25)가 볼 스크류(21)에 의해 가이드 레일(22)을 따라 좌우로 이송되며, X-축 이송장치(20)의 제 1 슬라이더(25)에 Z-축 이송장치(30)의 베이스 블록(31)이 장착되고, 베이스 블록(31)에 대해 Z-축 이송장치(30)의 케이블 박스(32)가 상대적으로 승하강되며, 케이블 박스(32)의 상부 받침판(315)에 Y-축 이송장치(40)의 베이스 플레이트(41)가 장착되고, Y-축 이송장치(40)의 제 2 슬라이더(42)에 드릴용 스핀들(50)과 태핑용 스핀들(60)이 나란하게 장착됨으로써, 드릴용 스핀들(50)과 태핑용 스핀들(60)의 3축 방향 제어가 가능하고, Y-축 이송장치(40)의 제 2 슬라이더(42)에 드릴용 스핀들(50)과 태핑용 스핀들(60)이 나란하게 장착되고, 컨트롤 박스(70)에 드릴용 스핀들(50)을 기준으로 하여 태핑용 스핀들(60)의 기본 이격값(S1)이 저장되어, 컨트롤 박스(70)가 X-축 이송장치(20)의 서보모터(도시하지 않음)를 제어함으로써, 드릴링 가공후 태핑 가공을 위해 태핑용 스핀들(60)의 중심이 드릴용 스핀들(50)의 중심 위치로 이동되고, 컨트롤 박스(70)에 의해 X-축 이송장치(20)의 서보모터의 작동이 제어된다.
도 3에 도시된 도면부호 SB1은 다음 단계로 넘어갈 때 작업자가 눌러 안전 여부를 확인하는 위한 스텝버튼으로, Z-축 이송장치(30)의 케이블 박스(32)의 측면에 장착된다. 이것에 의해, 이송장치가 정위치에 있지않은 상태에서 스텝버튼을 눌으거나, 스텝버튼을 누리지 않으면, 다음 작업으로 작업이 진행되지 않는다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 수평식 자동 가공기는 작업대(10)의 일측면에 X-축 이송장치(20)가 장착되어, X-축 이송장치(20)의 제 1 슬라이더(25)가 X축 방향(좌우 방향)으로 이송되고, X-축 이송장치(20)의 제 1 슬라이더(25)에 Z-축 이송장치(30)가 장착되어, Z-축 이송장치(30)의 케이블 박스(32)가 승하강되며, 케이블 박스(32)의 상부 받침판(315)에 Y-축 이송장치(40)가 장착되고, Y-축 이송장치(40)의 제 2 슬라이더(42)에 드릴용 스핀들(50)과 태핑용 스핀들(60)이 나란하게 장착되며, 컨트롤 박스(70)에 드릴용 스핀들(50)을 기준으로 하여 태핑용 스핀들(60)이 기본 이격값(S1)이 저장되어, 드릴 가공후 태핑 가공을 위해 태핑용 스핀들(60)의 중심이 드릴용 스핀들(50)의 중심 위치로 이동됨으로써, 드릴링 가공을 드릴용 스핀들(50)과 태핑 가공을 위한 태핑용 스핀들(60)이 각각 구분되어 있어, 공구를 교체할 필요가 없다. 이것에 의해, 공구 교체 작업이 요구되지 않고, 드릴링 가공후 바로 태핑 가공을 수행할 수 있어, 작업 시간을 단축할 수 있는 장점이 있다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 작업대(10)는 내부에 실린더(81)가 세워진 상태로 배치되고, 실린더(81)의 피스톤 로드(82)에 업다운 플레이트(83)가 장착되고, 업다운 플레이트(83)에 다수개의 푸쉬 로드(84)가 세워진 상태로 배열되고, 푸쉬 로드(84)의 상단에 합성수지 소재의 볼 캐스터(85)가 장착되고, 푸쉬 로드(84)에 대응되게 테이블(12)에 다수개의 로드 구멍(13)이 형성된다.
이것에 의해, 작업대(10)의 테이블(12)에 올려진 공작물(W)의 측면을 가공하고, 다른 측면을 가공하기 위해 공작물을 돌려야 할 경우, 실린더(81)에서 피스톤 로드(82)가 인출되어 업다운 플레이트(83)가 상승되면, 업다운 플레이트(83)에 의해 푸쉬 로드(84)의 볼 캐스터(85)가 테이블(12)의 로드 구멍(13) 상부로 올라오면서 볼 캐스터(85)가 공작물의 하부면을 받치게 됨으로써, 공작물이 테이블(12)에서 이격되어 합성수지 소재의 볼 케이스(85)에 의해 지지된다.
따라서, 작업자는 공작물의 다른 측면이 드릴 스핀들(50)을 향하도록 공작물을 간편하게 돌릴 수 있으며, 공작물이 회전되면, 피스톤 로드(82)가 실린더(81)로 서서히 인입되어, 업다운 플레이트(83)가 하강하게 되고, 업다운 플레이트(83)에 의해 푸쉬 로드(84)의 볼 캐스터(85)가 테이블(12)의 로드 구멍(13) 밑으로 들어가면, 공작물이 테이블(12)에 안착된다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 상기 X-축 이송장치(20)는 작업대의 일측면에 베이스 플레이트(23)가 부착되고, 베이스 플레이트(23)에 볼 스크류(21) 및 가이드 레일(22)이 장착되며, 볼 스크류(21)의 일단에 제 1 서보모터(24)가 연결되고, 가이드 레일(22)이 3개의 제 1 내지 제 3 LM 가이드 레일(221, 222, 223)로 구성되고, 제 1 LM 가이드 레일(221)의 상부에 제 2 LM 가이드 레일(222)이 배치되고, 제 1 LM 가이드 레일(221)과 제 2 LM 가이드 레일(222) 사이에 볼 스크류(21)가 배치되고, 제 2 LM 가이드 레일(222)의 상부에 배치된 제 3 LM 가이드 레일(223)이 베이스 플레이트(23)의 상부면에 장착되며, 제 1 슬라이더(25)의 본체(26)가 "ㄱ" 형상으로 형성되어, 본체(26)의 수직부(261)에 제 1 슬라이딩 블록(271), 이송너트(28) 및 제 2 슬라이딩 블록(272)이 장착되고, 본체(26)의 수평부(262)에 제 3 슬라이딩 블록(273)이 장착되며, 제 1 슬라이딩 블록(271)이 제 1 LM 가이드 레일(221)에 슬라이딩 가능하게 장착되고, 이송너트(28)가 볼 스크류(21)에 체결되고, 제 2 슬라이딩 블록(272)이 제 2 LM 가이드 레일(222)에 슬라이딩 가능하게 장착되고, 제 3 슬라이딩 블록(273)이 제 3 LM 가이드 레일(223)에 슬라이딩 가능하게 장착된다.
상기와 같이 구성된 X-축 이송장치(20)는 제 1 슬라이더(25)의 본체(26)가 "ㄱ" 형상으로 형성되고, 제 3 슬라이딩 블록(273)과 제 3 LM 가이드 레일(223)이 일반적인 볼 스크류에 의해 가이드 레일을 따라 이송되는 슬라이더 보다 더 추가된 구성요소로, 드릴 스핀들로 공작물의 측면에 구멍을 천공할 때, 도 7의 화살표(255) 방향으로 제 1 슬라이더(25)의 본체(26)에 작용하는 반작용 힘을 제 3 LM 가이드 레일(223)에 결합된 제 3 슬라이딩 블록(273)이 잡아줌으로써, 화살표(255) 방향의 반작용 힘에 의해 제 1 슬라이더(25)의 본체(26)가 화살표(255) 방향으로 밀리는 것을 방지할 수 있다.
즉, 본 발명에 따른 X-축 이송장치(20)는 제 3 슬라이딩 블록(273)과 제 3 LM 가이드 레일(223)이 더 추가되어 있어, 드릴 스핀들로 공작물의 측면에 구멍을 천공할 때 도 7의 화살표(255) 방향으로 작용하는 반작용 힘을 견디게 해주는 강성을 높인 특징이 있다.
도 8 내지 도 10을 참조하면 상기 Z-축 이송장치(30)는 X-축 이송장치(20)의 제 1 슬라이더(25)에 베이스 블록(31)이 장착되고, 베이스 블록(31)의 중앙을 가로지르는 가로축(32)에 피니언 기어(33)가 장착되고, 가로축(32)의 일단에 록킹수단(34)이 장착되고, 가로축(32)의 타단에 웜기어(35)가 장착되고, 웜기어(35)가 웜(36)에 연동되며, 웜(36)이 구동축(37)의 일단에 장착되고, 구동축(37)의 타단에 핸들(38)이 장착되며, 피니언 기어(33)에 상하로 배치된 랙기어(39)가 치합되고, 랙기어(39)이 베이스 블록(31)과 마주보는 케이블 박스(310)의 대응면(311)에 상하로 장착되며, 케이블 박스(310)의 상하로 2개의 도브테일 가이드 레일(320, 330)이 장착되고, 2개의 도브테일 가이드 레일(320, 330) 사이에 랙기어(39)가 배치되며, 도브테일 가이드 레일(320, 330)에 베이스 블록(31)의 슬라이딩 결합부(도시하지 않음)가 각각 결합된다.
상기와 같이 구성된 Z-축 이송장치(30)는 작업자가 핸들(38)을 어느 한 방향으로 돌리면, 핸들(38)의 회전 동력이 구동축(37)을 통해 웜(36)으로 전달되고, 웜(36)과 웜기어(35)가 연동되어, 웜기어(35)가 장착된 가로축(32)이 회전하게 되며, 가로축(32)에 장착된 피니언 기어(33)가 회전하게 되며, 피니언 기어(33)와 랙기어(39)가 연동하게 됨으로써, 랙기어(39)에 의해 베이스 블록(31)에 대해 케이블 박스(310)가 상대적으로 상승하게 된다. 그리고, 케이블 박스(310)의 상단에 배치된 드릴용 스핀들(50)이 설정된 위치에 도달하면, 록킹수단(34)을 이용하여 가로축(32)을 록킹함으로써, 드릴용 스핀들(50)이 공작물의 측면에 구멍을 천공하는 과정에서, 반작용 힘에 의해 가로축(32)이 회전되어, 드릴용 스핀들(50)의 배치높이가 변경되는 것을 방지하게 된다.
이때, 케이블 박스(310)의 대응면에 상하로 장착된 도브테일 가이드 레일(320, 330)과 베이스 블록(31)의 슬라이딩 결합부(도시하지 않음)가 결합되어 있어, 드릴용 스핀들(50)이 공작물의 측면에 구멍을 천공할 때 발생하는 도 9의 화살표(340) 방향으로 작용하는 반작용 힘을 도브테일 가이드 레일(320, 330)과 베이스 블록(31)의 슬라이딩 결합부(도시하지 않음)가 견딤으로써, 반작용 힘에 의해 공작물을 천공하는 과정에서 도 9의 화살표(340) 방향으로 드릴용 스핀들(50)이 밀리는 것을 방지할 수 있다.
도 9 및 도 11을 참조하면, 상기 Y-축 이송장치(40)는 드릴용 스핀들(50)을 도 1의 Y축 방향으로 이송시켜 공작물의 측면에 구멍을 천공하기 위한 것으로, Z-축 이송장치(30)의 케이블 박스(310)의 상부 받침판(33)에 베이스 플레이트(41)가 장착되고, 베이스 플레이트(41)의 축받침(44, 45)에 나선축(43)의 양 단부가 회전 가능하게 지지되고, 나선축(43)의 일단에 핸들(47)의 핸들축(46)이 연결되고, 나선축(43)에 제 2 슬라이더(42)의 하부면에 장착된 너트(48)가 체결되고, 나선축(43)에 스프링(49)이 끼워져, 스프링(49)이 너트(48)와 축받침(44) 사이에 배치되며, 제 2 슬라이더(32)의 상부면에 드릴용 스핀들(50)이 장착된다.
상기와 같이 구성된 Y-축 이송장치(40)는 핸들(47)을 어느 한 방향으로 돌리면, 핸들(47)의 회전이 핸들축(46)을 통해 나선축(43)으로 전달되어, 나선축(43)이 회전하게 되고, 나선축(43)에 체결된 너트(48)에 의해 제 2 슬라이더(42)가 도 11의 화살표(411) 방향으로 전진하게 됨으로써, 스프링(49)이 압축되고, 제 2 슬라이더(42)에 안착된 드릴용 스핀들(50)이 화살표(411) 방향으로 전진하면서 공작물의 측면에 구멍을 천공하게 된다.
이후, 구멍 천공이 완료되어, 작업자가 핸들(47)을 놓으면, 압축되었던 스프링(49)의 복원력에 의해, 너트(48)가 원위치로 복귀하게 됨으로써, 너트(48)와 결합된 제 2 슬라이더(42)와, 제 2 슬라이더(42)에 안착된 드릴용 스핀들(50)이 원위치로 복귀된다.
도 12 및 도 13을 참조하면, 상기 태핑용 스핀들(60)은 브라켓(65)에 의해 수동 이송 슬라이더(61)의 상부면에 장착되고, 수동 이송 슬라이더(61)의 프론 수직부(611)와 리어 수직부(612)에 샤프트(62)의 양 단부가 각각 장착되고, 샤프트(62)에 스프링(63)과 가이드 축받침(64)이 끼워지며, 스프링(63)이 리어 수직부(612)와 가이드 축받침(64) 사이에 배치되고, 가이드 축받침(64)이 Y-축 이송장치(40)의 제 2 슬라이더(42)에 장착된다.
이것에 의해, 작업자가 태핑용 스핀들(60)을 잡고 도 13의 화살표(602) 방향으로 탭팅용 스핀들(60)을 밀면, 수동 이송 슬라이더(61)의 샤프트(62)가 가이드 축받침(64)에 대해 상대적으로 화살표(602) 방향으로 이동하게 되고, 스프링(63)이 압축된다. 태핑용 스핀들(60)이 화살표(602) 방향으로 이동하면서 공작물의 측면에 탭구멍을 성형하게 된다.
이후, 작업자가 태핑용 스핀들(60)을 놓으면 압축되었던 스프링(63)의 복원력에 의해 수동 이송 슬라이더(61)와 태핑용 스핀들(60)이 원위치로 복귀된다.
도 14를 참조하면, 상기 컨트롤 박스(70)는 입력 데이터를 디스플레이하는 디스플레이부(71)와, 전원을 온오프 하는 파워 스위치(72)와, 공작물의 측면에 X축 방향으로 가공할 구멍의 갯수 및 위치를 설정하는 입력버튼(73)과, Z축 및 Y축 기준점을 설정하는 Y-Z 카운터부(74)와, 드릴링 작업을 선택하는 드릴작업버튼(75)과, 태핑 작업을 선택하는 태핑작업버튼(76) 및 장비를 초기화하는 오리진 버튼(77), 드릴용 스핀들의 rpm을 제어하기 위한 rpm 조절 스위치(78) 및 드릴 스핀들을 최초 위치로 복귀시키기 위한 리턴 스위치(79)를 포함한다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 수평식 자동 가공기를 이용하여 다음과 같이 작업한다.
컨트롤 박스(70)에서 파워 스위치(72)를 켜고, 리턴 버튼을 눌러 에러 및 알람을 해제한 후, 오리진 버튼(77)을 눌러 장비를 초기화하고, 작업대(10)의 테이블(12)에 공작물(W)을 올려놓고 고정한 후, 드릴 스핀들(50) 및 태핑 스핀들(60)에 공구를 장착한다. 이후, 입력버튼(73)을 이용하여 X축 방향으로 천공될 구멍의 갯수와 위치 데이터를 입력하고, Y-Z 카운터부(74)를 이용하여 드릴 스핀들(50)의 배치높이 및 구멍의 깊이를 설정한다.
이후, 드릴 작업 버튼(75)을 누르면, 컨트롤 박스(70)가 X-축 이송장치(20)의 서보모터(24)를 제어하여, 드릴 스핀들(50)이 X축 방향에서 1번 천공위치로 이송된다. 이후, 작업자는 수동으로 Z-축 이송장치(30)를 이용하여, 드릴 스핀들(50)의 배치높이를 Y-Z 카운터부(74)에 입력된 값으로 조정한다.
이후, rpm 조절 스위치(78)를 이용하여 드릴 스핀들(50)을 설정 rpm값으로 구동한다.
이후, 작업자는 Y-축 이송장치(40)의 핸들(47)을 돌려, Y-Z 카운터부(74)에 의해 설정된 구멍의 깊이로 공작물의 측면에 구멍을 천공한다. 여기서, Y-축 이송장치(40)는 작업자가 핸들(47)을 놓으면, 스프링(49)에 의해 Y-축 이송장치(40)는 원위치로 리턴된다.
이후, 스텝버튼(SB1)을 누르면, 컨트롤 박스(70)가 X-축 이송장치(20)의 서보모터(24)를 제어하여, 드릴 스핀들(50)이 2번 천공위치에 위치하게 된다.
이후, 작업자는 스텝버튼(SB1)을 누르고, Y-축 이송장치(40)의 핸들(47)을 돌려, Y-Z 카운터부(74)에 의해 설정된 구멍의 깊이로 공작물의 측면에 구멍을 천공하는 작업을 반복한다.
드릴 천공작업이 완료되어, 드릴 스핀들(50)이 1번 천공위치로 리턴되면, 작업자는 태핑작업 버튼(76)을 누른다. 작업자가 태핑작업 버튼(76)을 누르면, 컨트롤 박스(70)가 X-축 이송장치(20)의 서보모터(24)를 제어하여, 태핑 스핀들(60)의 중심이 드릴용 스핀들(50)의 중심으로 이동되도록 설정된다.
이후, 작업자가 태핑용 스핀들(60)을 잡고 도 13의 화살표(602) 방향으로 탭팅용 스핀들(60)을 밀어, 공작물의 측면에 형성된 구멍에 탭을 성형하게 것을 제외하고, 위에서 드릴용 스핀들을 이용하여 공작물의 측면에 구멍을 천공하는 것과 같은 방법으로 공작물의 측면에 형성된 구멍에 탭을 성형하게 된다.
10 : 작업대 20 : X-축 이송장치
30 : Z-축 이송장치 40 : Y-축 이송장치
50 : 드릴용 스핀들 60 : 태핑용 스핀들
70 : 컨트롤 박스

Claims (7)

  1. 작업대(10)의 일측면에 X-축 이송장치(20)의 볼 스크류(21)와 가이드 레일(22)이 장착되고, X-축 이송장치(20)의 제 1 슬라이더(25)가 볼 스크류(21)에 의해 가이드 레일(22)을 따라 좌우로 이송되며, X-축 이송장치(20)의 제 1 슬라이더(25)에 Z-축 이송장치(30)의 베이스 블록(31)이 장착되고, 베이스 블록(31)에 대해 Z-축 이송장치(30)의 케이블 박스(32)가 상대적으로 승하강되며, 케이블 박스(32)의 상부 받침판(315)에 Y-축 이송장치(40)의 베이스 플레이트(41)가 장착되고, Y-축 이송장치(40)의 제 2 슬라이더(42)에 드릴용 스핀들(50)과 태핑용 스핀들(60)이 나란하게 장착됨으로써, 드릴용 스핀들(50)과 태핑용 스핀들(60)의 3축 방향 제어가 가능하고, Y-축 이송장치(40)의 제 2 슬라이더(42)에 드릴용 스핀들(50)과 태핑용 스핀들(60)이 나란하게 장착되고, 컨트롤 박스(70)에 드릴용 스핀들(50)을 기준으로 하여 드릴용 스핀들(50)에 대한 태핑용 스핀들(60)의 기본 이격값(S1)이 저장되어, 컨트롤 박스(70)가 X-축 이송장치(20)의 서보모터를 제어함으로써, 드릴링 가공후 태핑 가공을 위해 태핑용 스핀들(60)의 중심이 드릴용 스핀들(50)의 중심 위치로 이동되고, 컨트롤 박스(70)에 의해 X-축 이송장치(20)의 서보모터의 작동이 제어되며,
    상기 X-축 이송장치(20)는 작업대의 일측면에 베이스 플레이트(23)가 부착되고, 베이스 플레이트(23)에 볼 스크류(21) 및 가이드 레일(22)이 장착되며, 볼 스크류(21)의 일단에 제 1 서보모터(24)가 연결되고, 가이드 레일(22)이 3개의 제 1 내지 제 3 LM 가이드 레일(221, 222, 223)로 구성되고, 제 1 LM 가이드 레일(221)의 상부에 제 2 LM 가이드 레일(222)이 배치되고, 제 1 LM 가이드 레일(221)과 제 2 LM 가이드 레일(222) 사이에 볼 스크류(21)가 배치되고, 제 2 LM 가이드 레일(222)의 상부에 배치된 제 3 LM 가이드 레일(223)이 베이스 플레이트(23)의 상부면에 장착되며, 제 1 슬라이더(25)의 본체(26)가 "ㄱ" 형상으로 형성되어, 본체(26)의 수직부(261)에 제 1 슬라이딩 블록(271), 이송너트(28) 및 제 2 슬라이딩 블록(272)이 장착되고, 본체(26)의 수평부(262)에 제 3 슬라이딩 블록(273)이 장착되며, 제 1 슬라이딩 블록(271)이 제 1 LM 가이드 레일(221)에 슬라이딩 가능하게 장착되고, 이송너트(28)가 볼 스크류(21)에 체결되고, 제 2 슬라이딩 블록(272)이 제 2 LM 가이드 레일(222)에 슬라이딩 가능하게 장착되고, 제 3 슬라이딩 블록(273)이 제 3 LM 가이드 레일(223)에 슬라이딩 가능하게 장착되는 것을 특징으로 하는 수평식 자동 가공기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 작업대(10)는 내부에 실린더(81)가 세워진 상태로 배치되고, 실린더(81)의 피스톤 로드(82)에 업다운 플레이트(83)가 장착되고, 업다운 플레이트(83)에 다수개의 푸쉬 로드(84)가 세워진 상태로 배열되고, 푸쉬 로드(84)의 상단에 합성수지 소재의 볼 캐스터(85)가 장착되고, 푸쉬 로드(84)에 대응되게 테이블(12)에 다수개의 로드 구멍(13)이 형성되는 것을 특징으로 하는 수평식 자동 가공기.
  3. 삭제
  4. 작업대(10)의 일측면에 X-축 이송장치(20)의 볼 스크류(21)와 가이드 레일(22)이 장착되고, X-축 이송장치(20)의 제 1 슬라이더(25)가 볼 스크류(21)에 의해 가이드 레일(22)을 따라 좌우로 이송되며, X-축 이송장치(20)의 제 1 슬라이더(25)에 Z-축 이송장치(30)의 베이스 블록(31)이 장착되고, 베이스 블록(31)에 대해 Z-축 이송장치(30)의 케이블 박스(32)가 상대적으로 승하강되며, 케이블 박스(32)의 상부 받침판(315)에 Y-축 이송장치(40)의 베이스 플레이트(41)가 장착되고, Y-축 이송장치(40)의 제 2 슬라이더(42)에 드릴용 스핀들(50)과 태핑용 스핀들(60)이 나란하게 장착됨으로써, 드릴용 스핀들(50)과 태핑용 스핀들(60)의 3축 방향 제어가 가능하고, Y-축 이송장치(40)의 제 2 슬라이더(42)에 드릴용 스핀들(50)과 태핑용 스핀들(60)이 나란하게 장착되고, 컨트롤 박스(70)에 드릴용 스핀들(50)을 기준으로 하여 드릴용 스핀들(50)에 대한 태핑용 스핀들(60)의 기본 이격값(S1)이 저장되어, 컨트롤 박스(70)가 X-축 이송장치(20)의 서보모터를 제어함으로써, 드릴링 가공후 태핑 가공을 위해 태핑용 스핀들(60)의 중심이 드릴용 스핀들(50)의 중심 위치로 이동되고, 컨트롤 박스(70)에 의해 X-축 이송장치(20)의 서보모터의 작동이 제어되며,
    상기 Z-축 이송장치(30)는 X-축 이송장치(20)의 제 1 슬라이더(25)에 베이스 블록(31)이 장착되고, 베이스 블록(31)의 중앙을 가로지르는 가로축(32)에 피니언 기어(33)가 장착되고, 가로축(32)의 일단에 록킹수단(34)이 장착되고, 가로축(32)의 타단에 웜기어(35)가 장착되고, 웜기어(35)가 웜(36)에 연동되며, 웜(36)이 구동축(37)의 일단에 장착되고, 구동축(37)의 타단에 핸들(38)이 장착되며, 피니언 기어(33)에 상하로 배치된 랙기어(39)가 치합되고, 랙기어(39)이 베이스 블록(31)과 마주보는 케이블 박스(310)의 대응면(311)에 상하로 장착되며, 케이블 박스(310)의 상하로 2개의 도브테일 가이드 레일(320, 330)이 장착되고, 2개의 도브테일 가이드 레일(320, 330) 사이에 랙기어(39)가 배치되며, 도브테일 가이드 레일(320, 330)에 베이스 블록(31)의 슬라이딩 결합부가 각각 결합되는 것을 특징으로 하는 수평식 자동 가공기.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 Y-축 이송장치(40)는 드릴용 스핀들(50)을 도 1의 Y축 방향으로 이송시켜 공작물의 측면에 구멍을 천공하기 위한 것으로, Z-축 이송장치(30)의 케이블 박스(310)의 상부 받침판(33)에 베이스 플레이트(41)가 장착되고, 베이스 플레이트(41)의 축받침(44, 45)에 나선축(43)의 양 단부가 회전 가능하게 지지되고, 나선축(43)의 일단에 핸들(47)의 핸들축(46)이 연결되고, 나선축(43)에 제 2 슬라이더(42)의 하부면에 장착된 너트(48)가 체결되고, 나선축(43)에 스프링(49)이 끼워져, 스프링(49)이 너트(48)와 축받침(44) 사이에 배치되며, 제 2 슬라이더(32)의 상부면에 드릴용 스핀들(50)이 장착되는 것을 특징으로 하는 수평식 자동 가공기.
  6. 작업대(10)의 일측면에 X-축 이송장치(20)의 볼 스크류(21)와 가이드 레일(22)이 장착되고, X-축 이송장치(20)의 제 1 슬라이더(25)가 볼 스크류(21)에 의해 가이드 레일(22)을 따라 좌우로 이송되며, X-축 이송장치(20)의 제 1 슬라이더(25)에 Z-축 이송장치(30)의 베이스 블록(31)이 장착되고, 베이스 블록(31)에 대해 Z-축 이송장치(30)의 케이블 박스(32)가 상대적으로 승하강되며, 케이블 박스(32)의 상부 받침판(315)에 Y-축 이송장치(40)의 베이스 플레이트(41)가 장착되고, Y-축 이송장치(40)의 제 2 슬라이더(42)에 드릴용 스핀들(50)과 태핑용 스핀들(60)이 나란하게 장착됨으로써, 드릴용 스핀들(50)과 태핑용 스핀들(60)의 3축 방향 제어가 가능하고, Y-축 이송장치(40)의 제 2 슬라이더(42)에 드릴용 스핀들(50)과 태핑용 스핀들(60)이 나란하게 장착되고, 컨트롤 박스(70)에 드릴용 스핀들(50)을 기준으로 하여 드릴용 스핀들(50)에 대한 태핑용 스핀들(60)의 기본 이격값(S1)이 저장되어, 컨트롤 박스(70)가 X-축 이송장치(20)의 서보모터를 제어함으로써, 드릴링 가공후 태핑 가공을 위해 태핑용 스핀들(60)의 중심이 드릴용 스핀들(50)의 중심 위치로 이동되고, 컨트롤 박스(70)에 의해 X-축 이송장치(20)의 서보모터의 작동이 제어되며,
    상기 태핑용 스핀들(60)은 브라켓(65)에 의해 수동 이송 슬라이더(61)의 상부면에 장착되고, 수동 이송 슬라이더(61)의 프론 수직부(611)와 리어 수직부(612)에 샤프트(62)의 양 단부가 각각 장착되고, 샤프트(62)에 스프링(63)과 가이드 축받침(64)이 끼워지며, 스프링(63)이 리어 수직부(612)와 가이드 축받침(64) 사이에 배치되고, 가이드 축받침(64)이 Y-축 이송장치(40)의 제 2 슬라이더(42)에 장착되는 것을 특징으로 하는 수평식 자동 가공기.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 컨트롤 박스(70)는 입력 데이터를 디스플레이하는 디스플레이부(71)와, 전원을 온오프 하는 파워 스위치(72)와, 공작물의 측면에 X축 방향으로 가공할 구멍의 갯수 및 위치를 설정하는 입력버튼(73)과, Z축 및 Y축 기준점을 설정하는 Y-Z 카운터부(74)와, 드릴링 작업을 선택하는 드릴작업버튼(75)과, 태핑 작업을 선택하는 태핑작업버튼(76) 및 장비를 초기화하는 오리진 버튼(77), 드릴용 스핀들 및 태핑용 스핀들의 rpm을 제어하기 위한 rpm 조절 스위치(78) 및 드릴 스핀들을 최초 위치로 복귀시키기 위한 리턴 스위치(79)를 포함하는 것을 특징으로 하는 수평식 자동 가공기.
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