KR101881563B1 - Y축 이송을 구비한 볼 그라인딩 헤드 장치 - Google Patents

Abstract

Y축 이송을 구비한 볼 그라인딩 헤드 장치가 개시된다. 본 발명의 Y축 이송을 구비한 볼 그라인딩 헤드 장치는, 본체의 일측부에 마련되어 가공 대상물인 볼의 일측부를 회전 가능하게 지지 하는 제1 볼 지지부; 제1 볼 지지부와 대향 되도록 본체의 타측부에 마련되어 볼의 타측부를 회전 가능하게 지지하는 제2 볼 지지부; 및 본체에 마련되어 제1 볼 지지부와 제2 볼 지지부에 의해 지지 된 볼을 가공하는 볼 그라인딩 유닛을 포함하고, 볼 그라인딩 유닛은, 제1 볼 지지부와 제2 볼 지지부를 연결하는 가상의 라인과 수직되는 방향에 마련되는 베이스 프레임부와, 베이스 프레임부에 경사지게 이동되도록 베이스 프레임부에 마련되는 경사 프레임부와, 경사 프레임부에 경사지게 이동되도록 마련되어 제1 볼 지지부와 제2 볼 지지부에 의해 지지 된 볼을 가공하는 그라인더가 구비된 볼 그라인딩부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

Y축 이송을 구비한 볼 그라인딩 헤드 장치{BALL GRINDING APPARATUS HAVING A Y-AXIS MOVEMENT}

본 발명은, Y축 이송을 구비한 볼 그라인딩 헤드 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 가공 터렛을 그라인더로 대체함과 아울러 그라인더와 주축간 높낮이 조절을 가능케 하여 사용이 용이한 Y축 이송을 구비한 볼 그라인딩 헤드 장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동선반이나 머시닝 센터 등의 공작 기계에는 보다 다양한 공구의 장착을 원하는 사용자들의 요청과 사용의 편리성으로 인해 복합형 터렛공구대의 사용이 증가 되고 있다.

터렛공구대는 보통 회전공구를 구동하기 위한 구동모터와 공구교환을 위해 디스크를 회전시키는 인덱싱모터가 형성된 2모터 타입의 터렛공구대와, 공구구동과 인덱싱을 하나의 모터로서 행하는 1모터 타입의 터렛공구대가 있다.

그런데 이런 종래의 터렛공구대는 자동선반에 사용될 경우 X축과 Z축의 이동은 이루어지지만 Y축 방향의 이동은 불가능하여 공작물에 Y축 방향으로 편심져 있는 형태의 홀을 뚫거나 회전 공구경을 크게 초과하는 가공면을 갖는 경우 가공이 불가능하거나 무척 어려웠다.

또한 종래의 터렛 공구대는 터렛과 Y축 방향의 이송이 불가능하여 가공 시 표면 거칠기 및 형상 공차 미달 시 이를 조정하는 작업이 불가능하거나 무척 어려우므로 작업 효율과 생산성이 떨어져 이에 대한 개선책이 요구된다.

전술한 기술구성은 본 발명의 이해를 돕기 위한 배경기술로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 종래 기술을 의미하는 것은 아니다.

한국등록특허공보 제10-0824311호(한진희) 2008. 04. 16. 한국등록특허공보 제10-1268571호(시티즌 마쉬나리 미야노 가부시키가이샤) 2013. 05. 22.

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 가공 터렛을 그라인더로 대체함과 아울러 그라인더와 주축간의 Y축 방향 이송을 가능케 하여 사용이 용이한 Y축 이송을 구비한 볼 그라인딩 헤드 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 본체의 일측부에 마련되어 가공 대상물인 볼의 일측부를 회전 가능하게 지지 하는 제1 볼 지지부; 상기 제1 볼 지지부와 대향 되도록 상기 본체의 타측부에 마련되어 상기 볼의 타측부를 회전 가능하게 지지하는 제2 볼 지지부; 및 상기 본체에 마련되어 상기 제1 볼 지지부와 상기 제2 볼 지지부에 의해 지지 된 볼을 가공하는 볼 그라인딩 유닛을 포함하고, 상기 볼 그라인딩 유닛은, 상기 제1 볼 지지부와 상기 제2 볼 지지부를 연결하는 가상의 라인과 수직되는 방향에 마련되는 베이스 프레임부와, 상기 베이스 프레임에 경사지게 이동되도록 상기 베이스 프레임부에 마련되는 경사 프레임부와, 상기 경사 프레임부에 경사지게 이동되도록 마련되어 상기 제1 볼 지지부와 상기 제2 볼 지지부에 의해 지지된 볼을 가공하는 그라인더가 구비된 볼 그라인딩부를 포함하는 Y축 이송을 구비한 볼 그라인딩 헤드 장치가 제공될 수 있다.

상기 볼 그라인딩부는, 상기 경사 프레임부에 이동 가능하게 결합 되는 그라인딩 본체; 상기 그라인딩 본체에 마련되어 상기 볼의 표면을 가공하는 상기 그라인더; 및 상기 그라인딩 본체에 결합 되어 상기 그라인더를 회전시키는 그라인딩 모터를 포함할 수 있다.

상기 베이스 프레임부는, 상기 본체에 착탈 가능하게 결합 되는 베이스 프레임; 및 상기 베이스 프레임에 마련되어 상기 경사 프레임부를 상기 볼의 방향으로 이동시키는 베이스프레임 모터를 포함할 수 있다.

상기 경사 프레임부는, 상기 베이스 프레임에 이동 가능하게 결합 되는 경사 프레임; 및 상기 경사 프레임에 마련되어 상기 그라인딩 본체를 상기 볼의 방향으로 이동시키는 경사프레임 모터를 포함할 수 있다.

상기 제1 볼 지지부는, 상기 본체에 결합 되는 제1 볼 지지바디; 상기 제1 볼 지지바디에 회전 가능하게 결합 되는 제1 회전척; 및 일측부는 상기 제1 회전척에 연결되고 타측부는 상기 볼의 일측부를 지지하는 제1 지그를 포함할 수 있다.

상기 제2 볼 지지부는, 상기 제1 볼 지지바디와 대향되도록 상기 본체에 마련되는 제2 볼 지지바디; 상기 제2 볼 지지바디에 회전 가능하게 결합 되는 제2 회전척; 및 일측부는 상기 제2 회전척에 연결되고 타측부는 상기 볼의 타측부를 지지하는 제2 지그를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예들은, 볼 그라인딩 유닛이 주축간 Y축 방향의 이송이 가능하도록 마련됨과 아울러 종래의 터렛을 그라인더로 대체하여 작업 효율과 생선성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 Y축 이송을 구비한 볼 그라인딩 헤드 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 주요부를 도시한 사시도이다.
도 3은 도 1의 주요부를 확대 도시한 도면이다.
도 4는 본 실시 예의 사용 상태도이다.
도 5는 도 4에 도시된 볼의 영역을 확대 도시한 도면이다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 Y축 이송을 구비한 볼 그라인딩 헤드 장치를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 도 1의 주요부를 도시한 사시도이고, 도 3은 도 1의 주요부를 확대 도시한 도면이고, 도 4는 본 실시 예의 사용 상태도이고, 도 5는 도 4에 도시된 볼의 영역을 확대 도시한 도면이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 볼 그라인딩 헤드 장치(1)는, 본체(100)와, 본체(100)의 일측부에 마련되어 가공 대상물(G)인 볼의 일측부를 회전 가능하게 지지 하는 제1 볼 지지부(200)와, 제1 볼 지지부(200)와 대향 되도록 본체(100)의 타측부에 마련되어 볼의 타측부를 회전 가능하게 지지하는 제2 볼 지지부(300)와, 본체(100)에 마련되어 제1 볼 지지부(200)와 제2 볼 지지부(300)에 의해 지지 된 볼을 가공하는 볼 그라인딩 유닛(400)을 구비한다.

본체(100)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 공작 기계 장치의 일측부에 마련될 수 있고, 공작 기계 장치의 기본 뼈대를 이룰수도 있다.

본 실시 예에서 본체(100)는 공작 기계 장치에 탈착 가능하게 볼트 결합 될 수 있다.

제1 볼 지지부(200)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 본체(100)의 좌측부에 마련될 수 있고, 도 4에 도시된 바와 같이, 가공 대상물(G)인 볼의 좌측부를 회전 가능하게 지지할 수 있다.

본 실시 예에서 제1 볼 지지부(200)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 본체(100)에 결합 되는 제1 볼 지지바디(210)와, 제1 볼 지지바디(210)에 회전 가능하게 결합 되는 제1 회전척(220)과, 도 4에 도시된 바와 같이, 좌측부는 제1 회전척(220)에 연결되고 우측부는 볼의 좌측부를 지지하는 제1 지그(230)를 포함한다.

제1 볼 지지부(200)의 제1 회전척(220)은, 제1 볼 지지바디(210)에 축으로 연결될 수 있고, 이 축은 제1 볼 지지바디(210)에 마련된 모터와 연결되어 정역 방향으로 선택적으로 회전될 수 있다.

또한 본 실시 예에서 제1 회전척(220)은 가공 대상물(G)인 볼의 가공 시 볼을 일방향으로 연속적으로 회전시키는 동력을 제1 지그(230)를 통해 전달할 수 있다.

제1 볼 지지부(200)의 제1 지그(230)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 좌측부는 제1 회전척(220)에 끼워 맞춤 등으로 결합 될 수 있고 우측부는 볼의 좌측부를 지지한다.

본 실시 예에서 제1 지그(230)의 우측부에는 볼의 표면에 대응되는 굴곡된 형상을 가지며 볼의 표면에 전체적으로 접촉되는 납작한 플랜지가 마련될 수 있다.

제2 볼 지지부(300)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 본체(100)의 우측부에 마련될 수 있고, 도 4에 도시된 바와 같이, 가공 대상물(G)인 볼의 우측부를 회전 가능하게 지지할 수 있다.

본 실시 예에서 제2 볼 지지부(300)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 본체(100)에 결합 되는 제2 볼 지지바디(310)와, 제2 볼 지지바디(310)에 회전 가능하게 결합 되는 제2 회전척(320)과, 도 4에 도시된 바와 같이, 우측부는 제2 회전척(320)에 연결되고 좌측부는 볼의 우측부를 지지하는 제2 지그(330)를 포함한다.

제2 볼 지지부(300)의 제2 회전척(320)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 회전척(220)과 같은 형상을 가질 수도 있고, 도 4에 도시된 바와 같이, 추 형상을 가질 수도 있다.

본 실시 예에서 제2 회전척(320)은 제1 회전척(220)과 같이 제2 볼 지지바디(310)에 마련된 모터에 의해 정역 방향으로 선택적으로 회전될 수 있다.

제2 볼 지지부(300)의 제2 지그(330)는, 제1 지그(230)와 같이 제2 회전척(320)에 끼워 맞춤 결합 될 수 있고, 볼의 표면에 대응되는 굴곡된 형상을 가지며 볼의 표면에 전체적으로 접촉되는 납작한 플랜지가 마련될 수 있다.

볼 그라인딩 유닛(400)은, 도 2에 도시된 Y축 방향으로 이동되어 제1 볼 지지부(200)와 제2 볼 지지부(300)에 지지된 가공 대상물(G)인 볼을 가공하는 역할을 한다.

본 실시 예에서 볼 그라인딩 유닛(400)은, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 볼 지지부(200)와 제2 볼 지지부(300)를 연결하는 가상의 라인과 수직되는 방향에 마련되는 베이스 프레임부(410)와, 베이스 프레임부(410)에 경사지게 이동되도록 베이스 프레임부(410)에 마련되는 경사 프레임부(420)와, 경사 프레임부(420)에 경사지게 이동되도록 마련되어 제1 볼 지지부(200)와 제2 볼 지지부(300)에 의해 지지 된 볼을 가공하는 그라인더(432)가 구비된 볼 그라인딩부(430)를 포함한다.

본 실시 예는 가공 대상물(G)인 볼을 가공하는 볼 그라인딩부(430)가 도 3에 도시된 Ys축과 X축의 방향으로 동시 이동됨으로써 볼 그라인딩부(430)의 Y축 방향으로의 이송이 가능하다.

즉 경사 프레임부(420)가 베이스 프레임부(410)에서 X축 방향으로 이동될 수 있고, 볼 그라인딩부(430)가 경사 프레임부(420)에서 Ys축의 방향으로 이동되어 볼 그라인딩부(430)의 가공 높이를 조정할 수 있다.

볼 그라이딩 유닛의 베이스 프레임부(410)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 본체(100)에 탈착 가능하게 볼트 결합 되는 베이스 프레임(411)과, 베이스 프레임(411)에 마련되는 베이스프레임 모터(412)를 포함한다.

본 실시 예에서 베이스 프레임(411)에는 볼 스크류가 마련되어 있고, 이 볼 스크류는 베이스프레임 모터(412)에 의해 회전되고, 볼 스크류에 경사 프레임부(420)가 연결되어 베이스프레임 모터(412)의 작동에 의해 경사 프레임부(420)는 도 3에 도시된 X축 방향으로 이동될 수 있다.

볼 그라인딩 유닛(400)의 경사 프레임부(420)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 베이스 프레임(411)에 이동 가능하게 결합 되는 경사 프레임(421)과, 경사 프레임(421)에 마련되는 경사프레임 모터(422)를 포함한다.

본 실시 예에서 경사 프레임(421)의 상측부는 일정 각도 예를 들어 30도 정도 경사지게 마련되어 볼 그라인딩부(430)는 경사 프레임(421)에 경사지게 이동될 수 있다.

또한 본 실시 예에서 경사 프레임(421)에는 볼 스크류가 마련되어 있고, 이 볼 스크류는 경사프레임 모터(422)에 의해 회전되고, 볼 스크류에 볼 그라인딩부(430)가 연결되어 경사프레임 모터(422)의 작동에 의해 볼 그라인딩부(430)는 도 3에 도시된 Ys축 방향으로 이동될 수 있다.

볼 그라인딩 유닛(400)의 볼 그라인딩부(430)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 가공 대상물(G)인 볼을 직접 가공하는 것으로, 전술한 베이스 프레임부(410)와 경사 프레임부(420)의 작동으로 도 3에 도시된 Y축 방향으로 높낮이를 조정할 수 있다.

본 실시 예에서 볼 그라인딩부(430)는, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 경사 프레임부(420)에 이동 가능하게 결합 되는 그라인딩 본체(431)와, 그라인딩 본체(431)에 마련되어 볼의 표면을 가공하는 그라인더(432)와, 그라인딩 본체(431)에 결합 되어 그라인더(432)를 회전시키는 그라인딩 모터(433)를 포함한다.

그리고 본 실시 예에서 볼 그라인딩부(430)의 동력 전달은 베벨 기어를 적용하여 이루어진다. 이 경우 공간 상의 이점이 있고, 종래의 벨트를 사용시 발생되는 미끄러짐을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 실시 예에서 볼 그라인딩부(430)의 베벨 기어와 베어링의 윤활과 냉각은 압축 공기와 기름을 분무 형태로 분사하여 이루어질 수 있다. 이 경우 베어링과 베벨 기어의 수명과 내구성을 연장할 수 있고, 신뢰성을 확보할 수 있는 이점이 있다.

이상에서 살펴 본 바와 같이 본 실시예는 볼 그라인딩 유닛이 주축간 높낮이 조절이 가능하도록 마련됨과 아울러 종래의 터렛을 그라인더로 대체하여 작업 효율과 생선성을 향상시킬 수 있다.

이와 같이 본 발명은 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

1 : Y축 이송을 구비한 볼 그라인딩 헤드 장치
100 : 본체 200 : 제1 볼 지지부
210 : 제1 볼 지지바디 220 : 제1 회전척
230 : 제1 지그 300 : 제2 볼 지지부
310 : 제2 볼 지지바디 320 : 제2 회전척
330 : 제2 지그 400 : 볼 그라인딩 유닛
410 : 베이스 프레임부 411 : 베이스 프레임
412 : 베이스프레임 모터 420 : 경사 프레임부
421 : 경사 프레임 422 : 경사프레임 모터
430 : 볼 그라인딩부 431 : 그라인딩 본체
432 : 그라인더 433 : 그라인딩 모터
G : 가공 대상물

Claims (6)

1. 본체의 일측부에 마련되어 가공 대상물인 볼의 일측부를 회전 가능하게 지지 하는 제1 볼 지지부;
   상기 제1 볼 지지부와 대향 되도록 상기 본체의 타측부에 마련되어 상기 볼의 타측부를 회전 가능하게 지지하는 제2 볼 지지부; 및
   상기 본체에 마련되어 상기 제1 볼 지지부와 상기 제2 볼 지지부에 의해 지지 된 볼을 가공하는 볼 그라인딩 유닛을 포함하고,
   상기 볼 그라인딩 유닛은, 상기 제1 볼 지지부와 상기 제2 볼 지지부를 연결하는 가상의 라인과 수직되는 방향에 마련되는 베이스 프레임부와, 상기 베이스 프레임부에 경사지게 이동되도록 상기 베이스 프레임부에 마련되는 경사 프레임부와, 상기 경사 프레임부에 경사지게 이동되도록 마련되어 상기 제1 볼 지지부와 상기 제2 볼 지지부에 의해 지지 된 볼을 가공하는 그라인더가 구비된 볼 그라인딩부를 포함하고,
   상기 경사 프레임부가 상기 베이스 프레임부에서 X축 방향으로 이동되고, 상기 볼 그라인딩부가 상기 경사 프레임부에서 Ys축의 방향으로 이동되어 볼 그라인딩부의 가공 높이를 조정하는 것을 특징으로 하는 Y축 이송을 구비한 볼 그라인딩 헤드 장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 볼 그라인딩부는,
   상기 경사 프레임부에 이동 가능하게 결합 되는 그라인딩 본체;
   상기 그라인딩 본체에 마련되어 상기 볼의 표면을 가공하는 상기 그라인더; 및
   상기 그라인딩 본체에 결합 되어 상기 그라인더를 회전시키는 그라인딩 모터를 포함하는 Y축 이송을 구비한 볼 그라인딩 헤드 장치.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 베이스 프레임부는,
   상기 본체에 착탈 가능하게 결합 되는 베이스 프레임; 및
   상기 베이스 프레임에 마련되어 상기 경사 프레임부를 상기 볼의 방향으로 이동시키는 베이스프레임 모터를 포함하는 Y축 이송을 구비한 볼 그라인딩 헤드 장치.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 경사 프레임부는,
   상기 베이스 프레임에 이동 가능하게 결합 되는 경사 프레임; 및
   상기 경사 프레임에 마련되어 상기 그라인딩 본체를 상기 볼의 방향으로 이동시키는 경사프레임 모터를 포함하는 Y축 이송을 구비한 볼 그라인딩 헤드 장치.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1 볼 지지부는,
   상기 본체에 결합 되는 제1 볼 지지바디;
   상기 제1 볼 지지바디에 회전 가능하게 결합 되는 제1 회전척; 및
   일측부는 상기 제1 회전척에 연결되고 타측부는 상기 볼의 일측부를 지지하는 제1 지그를 포함하는 Y축 이송을 구비한 볼 그라인딩 헤드 장치.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 제2 볼 지지부는,
   상기 제1 볼 지지바디와 대향되도록 상기 본체에 마련되는 제2 볼 지지바디;
   상기 제2 볼 지지바디에 회전 가능하게 결합 되는 제2 회전척; 및
   일측부는 상기 제2 회전척에 연결되고 타측부는 상기 볼의 타측부를 지지하는 제2 지그를 포함하는 Y축 이송을 구비한 볼 그라인딩 헤드 장치.

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