KR101772043B1 - 3축방향의 영점을 설정하는 아큐센터용 연결구 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 3축방향의 영점을 설정하는 아큐센터용 연결구는 내부에 수직방향에 대한 위치를 표시하는 게이지가 수용된 아큐센터용 연결구를 구비하여 X, Y축에 대한 영점을 설정하는 아큐센터와 함께 Z에 대한 영점을 동시에 설정하여 정밀가공 시 신속한 3D축 영점세팅과 Z축에 대한 가공불량을 현저히 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

3축방향의 영점을 설정하는 아큐센터용 연결구 { Accumulation center connector for setting zero point for 3-axis direction }

본 발명은 3축방향의 영점을 설정하는 아큐센터용 연결구에 관한 것으로서 보다 상세하게는 X, Y축에 대한 영점을 설정하는 아큐센터와 함께 Z에 대한 영점을 동시에 설정하여 정밀가공 시 신속한 3D축 영점세팅과 Z축에 대한 가공불량이 감소되도록 내부에 수직방향에 대한 위치를 표시하는 게이지가 수용된 3축방향의 영점을 설정하는 아큐센터용 연결구에 관한 것이다.

일반적으로 아큐센터는 말 그대로 센터를 맞추는 보조기구로서 보링머신, 밀링머신, 드릴링머신 및 상기 3개의 머신을 하나로 혼합한 복합공작기계 즉, 머시닝센터(MCT)에서 공구의 최초 시작점을 설정하는 영점설정기구이다.

이러한, 종래의 아큐센터와 같은 최초 시작점을 설정하는 영점설정기구에 대한 기술문헌으로 국내공개특허 제10-2011-0133872호가 개시되었다.

여기서, 종래의 아큐센터(2)에 대한 사용법을 살펴보면 도 1 내지 도 2와 같이 공작기계의 공구척(100)에 고정되는 상부구(4)와, 상기 상부구(4)의 하면에 밀착연결된 하부구(6)로 구성되며 상기 상부구(4)와 하부구(6)의 내부에는 탄성력을 지닌 스프링이 전장을 거쳐 연결되어 상기 공구척(100)의 회전시 상기 하부구(6)의 일측면을 상기 가공물(200)의 일측면에 접촉시키는 것으로 흔들림을 육안으로 확인하며 공구의 최초 시작점 즉, 영점을 세팅하게 되는 것이다.

한편, 종래의 아큐센터는 X축이든 Y축이든 어느 쪽을 먼저 맞추냐는 전혀 상관없이 전후좌우에 대한 정밀위치를 육안으로 파악하는 것으로 사용 전에 두 가지 정보를 알아야 하는데 우선 아큐센터의 지름이 몇 파인지(보통 공차 제로의 10파이 자리가 일반적으로 사용됨) 측정기로 확인하는 것과 사용하는 아큐센터에 최적화된 회전수(rpm)를 알고 있어야 한다.

이렇듯 종래의 아큐센터는 X축과 Y축방향에 대한 영점을 정밀하게 설정할 수 있는 기구인 반면, Z축에 대한 영점은 사용자의 감 또는 정해진 산술식을 통하여 산출하게 되며 사용자의 감으로 설정할 경우에는 가공시 가공불량을 초래하고, 산술식을 통해 설정할 경우에는 생산시간이 불필요하게 지연되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로 본 발명의 목적은 내부에 수직방향에 대한 위치를 표시하는 게이지가 수용된 아큐센터용 연결구를 구비하여 X, Y축에 대한 영점을 설정하는 아큐센터와 함께 Z에 대한 영점을 동시에 설정하여 정밀가공 시 신속한 3D축 영점세팅과 Z축에 대한 가공불량을 현저히 감소시킬 수 있는 3축방향의 영점을 설정하는 아큐센터용 연결구을 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 3축방향의 영점을 설정하는 아큐센터용 연결구는 복합공작기계의 가공척에 장착되며 공구의 X축, Y축, Z축에 대한 영점을 설정하는 아큐센터용 연결구로서 에 있어서, 상기 가공척에 장착되는 척물림부와, 상기 척물림부의 하부에 형성된 반구형상의 게이지설치부와, 상기 게이지설치부의 내부에 요입된 게이지안착부와, 상기 게이지안착부의 하부에 연장되며 상기 아큐센터가 삽입되는 파이프형상의 아큐센터연결부로 이루어진 연결본체와; 상기 게이지안착부에 삽입되며 Z축에 대한 위치를 표시하는 게이지와; 상기 연결본체의 하부에 체결되며 상기 아큐센터가 승하강되도록 상기 아큐센터가 삽입된 원통형상의 아큐센터설치구;로 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 아큐센터설치구는 상기 아큐센터연결부의 내부에 삽입된 원통형상의 설치구본체와, 상기 설치구본체의 내부에 상기 아큐센터가 승하강되도록 천공된 이동홀과, 상기 설치구본체의 상부에 상기 아큐센터의 낙하가 차단되도록 상기 아큐센터의 상면에 연결된 낙하방지캡으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 아큐센터연결부의 내부에는 상기 아큐센터가 상승한 이후 하강되도록 탄성력을 지닌 탄성체가 구비된 것을 특징으로 한다.

상기 아큐센터연결부의 내부에는 상기 탄성체의 상부가 차단되도록 내측으로 단턱진 스프링멈춤턱이 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 게이지의 후면에는 상기 게이지설치부에 고정되도록 후방으로 돌출된 고정편과, 상기 고정편의 내면에 상하부로 천공된 체결공이 형성되고; 상기 게이지설치부의 후면에는 상기 고정편이 삽입되도록 천공된 고정편홈과, 상기 체결공과 연통되도록 수직방향으로 천공된 볼트공이 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 게이지안착부의 하부에는 상기 게이지의 하부에 돌출된 측정부가 삽입될 수 있도록 하부방향으로 정해진 거리만큼 절개된 측정부삽입홀이 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 측정부삽입홀에는 외부에서 유입되는 이물질이 차단되도록 측정부삽입홀과 동일한 형상의 차단캡이 구비된 것을 특징으로 한다.

이와 같이 본 발명에 따른 3축방향의 영점을 설정하는 아큐센터용 연결구의 효과는 다음과 같다.

첫째, 내부에 수직방향에 대한 위치를 표시하는 게이지가 수용된 아큐센터용 연결구를 구비함으로써, X, Y축에 대한 영점을 설정하는 아큐센터와 함께 아큐센터의 높이를 게이지에 표시하는 것으로 Z에 대한 영점을 동시에 설정할 수 있어 정밀가공 시 신속한 3D축 영점세팅이 가능해지고,

둘째, 수직방향에 대한 게이지가 수용된 아큐센터용 연결구를 구비함으로써, 기존 Z축에 대한 가공불량을 현저히 감소시킬 수 있으며,

셋째, 연결본체의 하단부에 아큐센터설치구를 구비함으로써, 상기 아큐센터가 승하강되는 것과 함께 연결본체에 체결될 수 있어 아큐센터의 원활한 승하강작용을 수행할 수 있고,

넷째, 연결본체의 내부에 탄성체를 구비함으로써, 아큐센터의 승하강작용시 편리하게 원위치시킬 수 있으며,

다섯째, 게이지설치부의 일면에 볼트가 연결되는 다수개의 천공부를 형성함으로써, 고속회전되는 연결본체의 내부에 수용된 게이지를 견고하게 고정시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 아큐센터의 작용을 나타내 보인 작용도이고,
도 2는 종래의 아큐센터를 나타내 보인 내부단면도이며,
도 3은 본 발명에 따른 아큐센터용 연결구를 나타내 보인 사시도이며,
도 4는 본 발명에 따른 아큐센터용 연결구를 나타내 보인 후방 분해사시도이고,
도 5는 본 발명에 따른 아큐센터용 연결구를 나타내 보인 분해사시도이며,
도 6은 본 발명에 따른 아큐센터용 연결구의 작용을 나타내 보인 정면도이고,
도 7은 도 6에 도시된 A-A'단면을 나타내 보인 내부단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 3축방향의 영점을 설정하는 아큐센터용 연결구는 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이 복합공작기계의 가공척(100)에 장착되며 공구의 X축, Y축, Z축에 대한 영점을 설정하는 아큐센터(2)용 연결구(1)로서, 상기 가공척(100)에 장착되는 척물림부(11)와, 상기 척물림부(11)의 하부에 형성된 반구형상의 게이지설치부(12)와, 상기 게이지설치부(12)의 내부에 요입된 게이지안착부(13)와, 상기 게이지안착부(13)의 하부에 연장되며 상기 아큐센터(2)가 삽입되는 파이프형상의 아큐센터연결부(14)로 이루어진 연결본체(10)와; 상기 게이지안착부(13)에 삽입되며 Z축에 대한 위치를 표시하는 게이지(20)와; 상기 연결본체(10)의 하부에 체결되며 상기 아큐센터(2)가 승하강되도록 상기 아큐센터(2)가 삽입된 원통형상의 아큐센터설치구(30);로 구성된다.

그리고, 상기 아큐센터설치구(30)는 도 5 내지 도 7과 같이 상기 아큐센터연결부(14)의 내부에 삽입된 원통형상의 설치구본체(31)와, 상기 설치구본체(31)의 내부에 상기 아큐센터(2)가 승하강되도록 천공된 이동홀(32)과, 상기 설치구본체(31)의 상부에 상기 아큐센터(2)의 낙하가 차단되도록 상기 아큐센터(2)의 상면에 연결된 낙하방지캡(33)으로 이루어진다.

한편, 상기 설치구본체(31)는 상기 아큐센터연결부(14)의 내경에 끼워맞춰지도록 직경이 설정되고, 상기 이동홀(32)은 상기 아큐센터(2)가 슬라이드 이동되도록 그 직경이 설정되며, 상기 낙하방지캡(33)의 외경은 상기 이동홀(32)의 직경보다 크게 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 낙하방지캡(33)의 하면에는 상기 아큐센터(2)의 상면에 요입된 요입홈에 억지끼움으로 끼워지는 직경으로 돌출부가 형성되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 아큐센터연결부(14)의 내부에는 상기 아큐센터(2)가 상승한 이후 하강되도록 탄성력을 지닌 탄성체(40)가 구비된다.

한편, 상기 탄성체(30)는 코일스프링 형태로 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 아큐센터연결부(14)의 내부에는 상기 탄성체(40)의 상부가 차단되도록 내측으로 단턱진 스프링멈춤턱(14a)이 형성된다.

그리고, 상기 게이지(20)의 후면에는 상기 게이지설치부(12)에 고정되도록 후방으로 돌출된 고정편(21)과, 상기 고정편(21)의 내면에 상하부로 천공된 체결공(22)이 형성되고; 상기 게이지설치부(12)의 후면에는 상기 고정편(21)이 삽입되도록 천공된 고정편홈(12a)과, 상기 체결공(22)과 연통되도록 수직방향으로 천공된 볼트공(12b)이 형성된다.

한편, 상기 볼트공(12b)의 다수의 단턱으로 형성되어 볼트(B)의 머리가 내부로 매립되도록 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 게이지안착부(13)의 하부에는 상기 게이지(20)의 하부에 돌출된 측정부(20a)가 삽입될 수 있도록 하부방향으로 정해진 거리만큼 절개된 측정부삽입홀(13a)이 형성된다.

그리고, 상기 측정부삽입홀(13a)에는 외부에서 유입되는 이물질이 차단되도록 측정부삽입홀(13a)과 동일한 형상의 차단캡(13b)이 구비된다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 3축방향의 영점을 설정하는 아큐센터용 연결구의 작용을 살펴보면 다음과 같다.

본 발명에 따른 3축방향의 영점을 설정하는 아큐센터용 연결구는 복합공작기계의 가공척(100)에 장착되는 아큐센터(2)에 연결되어 공구의 X, Y, Z축에 대한 영점을 설정하는 아큐센터용 연결구(1)이다.

즉, 내부에 수직방향에 대한 위치를 표시하는 게이지(20)가 수용되도록 반구형상의 게이지설치부(12)와, 그 하부에 상기 아큐센터(2)가 승하강 가능하도록 체결시키는 아큐센터연결부(14)로 이루어진 연결본체(10)가 구비됨으로써, 상기 아큐센터(2)의 X, Y축에 대한 위치검출과 함께 상기 게이지(20)를 통하여 Z축에 대한 위치검출도 동시에 진행할 수 있게 된다.

이것은, 상기 아큐센터(2)가 체결된 연결본체(10)를 상기 가공척(100)에 물린 후 정해진 속도로 회전시키며 상기 아큐센터(2)의 하부 외주면을 가공물(200)의 외측면에 접촉시키는 것으로 상기 아큐센터(2)의 흔들림을 육안으로 감지하며 공구의 X, Y축에 대한 영점을 설정할 수 있게 된다.

이후, 상기 아큐센터(2)가 승하강되도록 체결된 연결본체(10)의 회전을 멈춘 후 상기 아큐센터(2)의 하단면을 상기 가공물(200)의 상면과 접촉되도록 하강시킬 경우 상기 아큐센터(2)가 상기 연결본체(10)의 내부에서 상승함으로써, 상기 아큐센터(2)의 상면과 접촉된 게이지(20)가 작동되며 Z축에 대한 영점을 확인 설정할 수 있게 된다.

여기서, 상기 X, Y축에 대한 영점을 설정하는 방법으로는 상기 아큐센터(2)가 흔들리지 않는 지점에서 공작기계의 X, Y좌표값을 0으로 설정하는 것이고, Z축에 대한 영점을 설정하는 방법으로는 상기 게이지(20)의 바늘이 움직일 경우 공작기계의 Z좌표값을 0으로 설정하는 것이 바람직하다.

한편, 공구의 영점이란 복합공작기계에 물려 가공물(200)을 실질적으로 가공하는 공구의 가공시작점을 말하는 것으로 최근들어 평면가공물 보다 복잡한 라운드면을 가지는 공작물이 대거 생산되는 것을 X, Y축과 함께 Z축에 대한 영점 또한 매우 중요한 설정값으로 자리매김하고 있다.

이때, 상기 아큐센터(2)가 승하강되며 상기 연결본체(10)에 체결되도록 아큐센터설치구(30)가 구비됨으로써, 상기 아큐센터(2)가 승하강되도록 삽입되는 설치구본체(31)가 상기 아큐센터연결부(14)의 내부에 억지끼움으로 체결됨으로써, 상기 아큐센터(2)가 연결본체(10)에 체결되고, 상기 연결본체(10)의 상면에 이동홀(32)의 직경보다 큰 낙하방지캡(33)이 구비됨으로써, 상기 아큐센터(2)가 상기 설치구본체(31)에서 이탈되는 것을 방지할 수 있게 된다.

그리고, 상기 아큐센터연결부(14)의 내부에 상기 아큐센터(2)가 상승한 이후 하강되도록 상기 스프링멈춤턱(14a)에 수용된 탄성력을 지닌 탄성체(40)가 구비됨으로써, 상기 아큐센터(2)을 자연적으로 원위치시킬 수 있게 된다.

또한, 상기 게이지설치부(12)의 일면에는 다수개의 천공부 즉, 상기 고정편홈(12a)과, 볼트공(12b)이 형성됨으로써, 상기 게이지(20)의 후면에 돌출된 고정편(21)과 체결공(22)에 볼트를 이용하여 상기 게이지(20)를 견고하게 고정시킬 수 있게 된다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>
1 : 아큐센터용 연결구 2 : 아큐센터
10 : 연결본체 11 : 척물림부
12 : 게이지설치부 12a : 고정편홈
12b : 볼트공 13 : 게이지안착부
13a : 측정부삽입홀 13b : 차단캡
14 : 아큐센터연결부 14a : 스프링멈춤턱
20 : 게이지 21 : 고정편
22 : 체결공 30 : 아큐센터설치구
31 : 설치구본체 32 : 이동홀
33 : 낙하방지캡 40 : 탄성체
100 : 가공척 200 : 가공물

Claims (7)

1. 복합공작기계의 가공척(100)에 장착되며 공구의 X축, Y축, Z축에 대한 영점을 설정하는 아큐센터(2)용 연결구(1)에 있어서,
   상기 가공척(100)에 장착되는 척물림부(11)와, 상기 척물림부(11)의 하부에 형성된 반구형상의 게이지설치부(12)와, 상기 게이지설치부(12)의 내부에 요입된 게이지안착부(13)와, 상기 게이지안착부(13)의 하부에 연장되며 상기 아큐센터(2)가 삽입되는 파이프형상의 아큐센터연결부(14)로 이루어진 연결본체(10)와;
   상기 게이지안착부(13)에 삽입되며 Z축에 대한 위치를 표시하는 게이지(20)와;
   상기 연결본체(10)의 하부에 체결되며 상기 아큐센터(2)가 승하강되도록 상기 아큐센터(2)가 삽입된 원통형상의 아큐센터설치구(30)로 구성되고;
   상기 아큐센터설치구(30)는 상기 아큐센터연결부(14)의 내부에 삽입된 원통형상의 설치구본체(31)와, 상기 설치구본체(31)의 내부에 상기 아큐센터(2)가 승하강되도록 천공된 이동홀(32)과, 상기 설치구본체(31)의 상부에 상기 아큐센터(2)의 낙하가 차단되도록 상기 아큐센터(2)의 상면에 연결된 낙하방지캡(33)으로 이루어지고;
   상기 아큐센터연결부(14)의 내부에는 상기 아큐센터(2)가 상승한 이후 하강되도록 탄성력을 지닌 탄성체(40)가 구비되며;
   상기 아큐센터연결부(14)의 내부에는 상기 탄성체(40)의 상부가 차단되도록 내측으로 단턱진 스프링멈춤턱(14a)이 형성되고;
   상기 게이지(20)의 후면에는 상기 게이지설치부(12)에 고정되도록 후방으로 돌출된 고정편(21)과, 상기 고정편(21)의 내면에 상하부로 천공된 체결공(22)이 형성되며;
   상기 게이지설치부(12)의 후면에는 상기 고정편(21)이 삽입되도록 천공된 고정편홈(12a)과, 상기 체결공(22)과 연통되도록 수직방향으로 천공된 볼트공(12b)이 형성되고;
   상기 게이지안착부(13)의 하부에는 상기 게이지(20)의 하부에 돌출된 측정부(20a)가 삽입될 수 있도록 하부방향으로 정해진 거리만큼 절개된 측정부삽입홀(13a)이 형성되며;
   상기 측정부삽입홀(13a)에는 외부에서 유입되는 이물질이 차단되도록 측정부삽입홀(13a)과 동일한 형상의 차단캡(13b)이 구비된 것을 특징으로 하는 3축방향의 영점을 설정하는 아큐센터용 연결구.
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