KR101932193B1

KR101932193B1 - 홀 마감가공장치

Info

Publication number: KR101932193B1
Application number: KR1020160041501A
Authority: KR
Inventors: 안상국; 이성원
Original assignee: 에임텍 주식회사
Priority date: 2016-04-05
Filing date: 2016-04-05
Publication date: 2018-12-24
Also published as: KR20170114500A; WO2017175887A1

Abstract

본 발명은 서로 평행한 지지면을 가지는 피가공물의 일 지지면에 형성된 홀을 정확한 치수로 가공해주기 위한 홀 마감가공장치에 관한 것이다.
상기 홀 마감가공장치는, 상호 대향하는 두 지지면 및 상기 두 지지면 중 일 지지면에 형성되는 피가공홀을 구비하는 피가공물을 가공하는 것으로, 상기 두 지지면의 사이에 걸침 고정되는 고정유닛; 상기 피가공홀의 축선방향과 동일한 방향의 슬라이딩안내부를 구비하는 공구가이드; 상기 고정유닛과 공구가이드를 연결하는 지지플레이트; 및 상기 공구가이드의 슬라이딩안내부를 따라 이동하며 상기 피가공홀을 마감가공하는 공구유닛;을 포함하여 이루어진다.

Description

홀 마감가공장치{Finishing machine for hole}

본 발명은 서로 평행한 지지면을 가지는 피가공물의 일 지지면에 형성된 홀을 정확한 치수로 가공해주기 위한 홀 마감가공장치에 관한 것이다.

종래에는 부재에 구멍을 형성하기 위하여 보링바(boring bar) 또는 리밍바(reaming bar)와 같은 바에 공구를 장착하여 작업하였다.

그런데 보링바 등은 바 자체의 길이가 길고 가늘기 때문에 굽힘강성과 강도가 낮아 가공시의 작업하중 및 진동에 의하여 가공면에 채터링(chattering) 현상이 발생하고 작업속도가 느린 문제점이 있었다.

한편, 피가공물이 폐쇄된 공간을 가지는 탱크 등인 경우, 기존에는 피가공물의 바닥판에 형성된 구멍을 가공하고자 할 때 피가공물 상부판에 형성된 구멍에 상기한 것과 같은 보링바 등을 통과시켜 작업을 진행하였기 때문에, 바닥판의 구멍을 정확하게 가공하기는 것이 쉽지 않았고, 상부판과 바닥판에 형성된 구멍의 중심을 정확하게 맞추어주는 것 또한 쉽지 않았다.

KR

10-1342106

B1

KR

10-0485497

B1

본 발명은 상기한 것과 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 작업하중 등의 영향을 감소시켜 홀을 정확한 치수로 가공해줄 수 있는 홀 마감가공장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 평행한 부재에 형성된 홀의 중심이 정확하게 동일한 선상에 위치하도록 가공하는 것이 가능한 홀 마감가공장치를 제공하고자 한다.

상기한 것과 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상호 대향하는 두 지지면 및 상기 두 지지면 중 일 지지면에 형성되는 피가공홀을 구비하는 피가공물의 마감가공장치에 있어서, 상기 두 지지면의 사이에 걸침 고정되는 고정유닛; 상기 피가공홀의 축선방향과 동일한 방향의 슬라이딩안내부를 구비하는 공구가이드; 상기 고정유닛과 공구가이드를 연결하는 지지플레이트; 및 상기 공구가이드의 슬라이딩안내부를 따라 이동하며 상기 피가공홀을 마감가공하는 공구유닛;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 홀 마감가공장치가 제공된다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 고정유닛은, 길이가 조절되며 피가공홀의 축선방향에 평행하게 배치되는 다수 개의 고정대로 이루어지는 것을 특징으로 하는 홀 마감가공장치가 제공된다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 각각의 고정대는, 길이방향으로 나사결합하는 한 쌍의 고정대부재로 이루어져, 일 고정대부재가 상대회전함으로써 길이가 조절되는 것을 특징으로 하는 홀 마감가공장치가 제공된다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 각각의 고정대에는, 지지플레이트를 사이에 두고 한 쌍의 고정너트가 체결되는 것을 특징으로 하는 홀 마감가공장치가 제공된다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 공구유닛은 슬라이딩수단에 의하여 공구가이드의 슬라이딩안내부를 따라 이동하며, 상기 슬라이딩수단은, 피가공홀의 축선방향과 평행하게 형성되며 공구유닛에 접합되는 래크기어, 상기 래크기어에 맞물리는 피니언 및 상기 피니언을 회전시키는 모터를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 홀 마감가공장치가 제공된다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 피가공물의 두 지지면 중 나머지 지지면에는 상기 피가공홀과 동일한 축선을 가지는 기준홀이 구비되며, 상기 공구유닛은, 공구유닛의 축선을 기준으로 대칭을 이루며 각각이 상기 기준홀 내측면과의 거리를 측정하는 한 쌍의 거리측정도구를 구비하는 것을 특징으로 하는 홀 마감가공장치가 제공된다.

본 발명에 의한 홀 마감가공장치는, 피가공홀의 가공시 공구유닛이 기준 우치에서 벗어나지 않기 때문에 피가공홀을 정밀하게 가공해주는 것이 가능하다.

상기 홀 마감가공장치를 구성하는 고정유닛은 홀 마감가공장치가 피가공물에 의해 지지될 수 있도록 하며, 공구가이드는 공구유닛의 이동을 가이드 하여, 상기한 것과 같은 효과를 극대화한다.

또한, 상기 홀 마가가공장치는 피가공물의 두 지지면에 각각 형성된 홀의 중심이 정확하게 일치하도록 가공할 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 홀 마감가공장치의 단면도이다.
도 2는 상기 홀 마감가공장치의 사용시 단면도이다.
도 3은 상기 홀 마감가공장치의 맞춤판에 관한 설명도이다.

이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예에 대해 도면을 참고하여 자세하게 설명한다.

본 발명은 서로 평행한 지지면을 가지는 피가공물의 일 지지면에 형성된 피가공홀을 확장 및 다듬질하기 위한 홀 마감가공장치에 관한 것으로서, 장치가 이동 또는 변형되지 않고 견고하게 지지될 수 있어 피가공홀을 정확하게 가공하는 것이 가능하다는 특징을 갖는다.

도 1에는 본 발명에 의한 홀 마감가공장치(1)가 피가공물(2)에 설치된 모습이 도시되어 있고, 도 2에는 상기 홀 마감가공장치(1)를 이용하여 피가공물(2)의 피가공홀(2b)을 가공하는 중의 모습이 도시되어 있다.

참고로, 상기 피가공물(2)은 두 개의 대향하는 지지면(2a)을 구비하는 것으로, 각 지지면(2a)이 형성된 부재는 대형 탱크의 바닥판 및 상부판과 같이 하나의 장비를 구성하는 것일 수도 있고, 단순히 평행하게 설치된 별도 장비의 일부분일 수도 있다.

본 발명에 의한 홀 마감가공장치(1)는 크게, 고정유닛(10), 공구가이드(20), 지지플레이트(30) 및 공구유닛(40)을 포함하여 이루어진다.

고정유닛(10)은 피가공물(2)의 두 지지면(2a) 사이에 걸침 고정되어 본 발명에 의한 홀 마감가공장치(1)가 움직이지 않도록 피가공물(2)에 고정하는 역할을 한다. 그리고 공구가이드(20)는 피가공홀(2b)의 축선방향과 동일한 방향의 슬라이딩안내부(21)를 구비하여, 슬라이딩안내부(21)를 따라 이동하는 공구유닛(40)이 피가공홀의 축선방향에서 벗어나지 않고 움직이면서 피가공홀을 정확하게 가공할 수 있도록 해준다.

상기 공구가이드(20)는 지지플레이트(30)에 의하여 고정유닛(10)과 연결되기 때문에, 그 슬라이딩안내부(21)가 피가공홀의 축선방향과 동일한 방향으로 배치된 상태를 유지할 수 있다.

이처럼 본 발명에 의한 홀 마감가공장치(1)는, 종래 보링바 등의 지지부가 피가공홀을 가공하는 공구 부분과 떨어져 위치하였던 것과는 달리, 장치가 피가공물의 두 지지면(2a)에 의해 지지되어 지지부(고정유닛)가 공구 부분(공구유닛)과 가깝에 위치하기 때문에 피가공홀의 가공시 공구유닛(40)의 위치가 기준 위치에서 벗어나지 않아 피가공홀을 정밀하게 가공해줄 수 있다.

상기 공구유닛(40)은 피가공홀(2b)의 내측면을 원주방향으로 가공하여야 하므로 공구유닛(40)의 가공툴을 회전시킬 수 있는 모터(41)를 구비하여야 함은 당연하다.

상기 공구가이드(20)는 보다 구체적으로 그 축선의 방향이 피가공홀(2b)의 축선방향과 동일한 실린더형으로 이루어지며, 그 내부공간에 공구유닛(40)의 일부분이 삽입되어 이동한다. 즉, 실린더형 공구가이드(20)의 내부공간은 슬라이딩안내부(21)의 역할을 하게 된다. 이때, 지지플레이트(30)는 가공유닛의 이동을 방해하지 않도록 도 1에 도시되어 있는 것과 같이 공구가이드(20)의 내부공간과 겹치는 위치에서 관통공(31)을 구비하거나, 공구가이드(20)의 외주면을 따라 형성되어야 할 것이다.

상기 공구가이드(20)는 슬라이딩안내부(21)가 피가공홀의 축선방향과 동일한 방향으로만 형성된다면, 상기한 것과는 달리 외측면에 슬라이딩안내부(21)의 역할을 하는 레일홈을 구비하는 막대형상 또는 판형상으로 이루어질 수도 있다.

상기 고정유닛(10)은, 길이가 조절되며 피가공홀(2b)의 축선방향에 평행하게 배치되는 다수 개의 고정대(11)로 이루어진다.

홀 마감가공장치(1)를 피가공물(2)의 두 지지면(2a) 사이에 설치하면서 위치를 조정할 때에는 상기 고정대(11)의 길이를 짧게 하여 홀 마감가공장치를 쉽게 이동시킬 수 있고, 위치의 조정이 완료된 후에는 고정대(11)의 길이를 길게 하여 고정대(11)의 양단부가 피가공물(2)의 두 지지면(2a)을 가압하도록 함으로써 홀 마감가공장치를 고정해줄 수 있다.

상기 다수 개의 고정대(11)는 지지플레이트(30) 상에서 고르게 분산 배치되어 지지플레이트(30)를 다수 개소에서 지지해줌으로써 공구가이드(20)를 견고하게 고정해주는 것이 가능하다.

상기 고정유닛(10)은, 피가공물의 두 지지면에 볼트체결, 용접 또는 접착 등의 방법으로 지지시킬 수도 있다.

상기 각각의 고정대(11)는, 길이방향으로 나사결합하는 한 쌍의 고정대부재(11a)로 이루어진다.

하나의 고정대(11)를 구성하는 일 고정대부재에는 길이방향으로 나사홈(H)이 형성되고, 나머지 고정대부재에는 외측면에 상기 나사홈(H)과 맞물리는 나사산(s)이 형성되어 고정대부재(11a)들이 서로 나사결합할 수 있다.

이러한 고정대(11)는, 이를 구성하는 고정대부재(11a)들 중 하나의 고정대부재를 나머지 고정대부재에 대해 상대적으로 회전시키는 것만으로 길이가 조절될 수 있다.

나사산(s)이 형성된 고정대부재에는 도 1에 도시되어 있는 것과 같이 길이고정너트(13)를 나사홈(H)이 형성된 고정대부재의 단부면에 밀착되도록 체결함으로써 길이 조절이 완료된 고정대(11)의 길이가 변화되는 것을 보다 효과적으로 방지할 수 있다.

고정대(11)의 길이조절은, 상기한 것과는 달리 길이방향으로 슬라이드 결합하는 한 쌍의 고정대부재로 고정대(11)를 구성하여, 고정대(11)가 일정한 길이가 되도록 고정대부재들의 겹치는 정도를 조정한 후 일 고정대부재를 수직하게 통과한 볼트가 나머지 고정대부재의 외측면을 가압하게 함으로써 이루어질 수도 있다.

상기 각각의 고정대(11)에는, 지지플레이트(30)를 사이에 두고 한 쌍의 고정너트(12)가 체결된다.

상기 한 쌍의 고정너트(12)는 각각 지지플레이트(30)의 상면과 하면을 가압하여 지지플레이트(30)가 고정유닛(10)에 고정되도록 한다.

고정너트(12)는 도 1에서와 같이, 나사산(s)이 형성된 고정대부재(11a)에 체결되어 상기 나사산(s)이 고정대(11)의 길이조절 뿐만 아니라 지지플레이트(30)와의 결합을 위하여 활용되도록 할 수 있다.

상기 공구유닛(40)은 슬라이딩수단에 의하여 공구가이드(20)의 슬라이딩안내부(21)를 따라 이동한다. 상기 슬라이딩수단은 구체적으로, 피가공홀(2b)의 축선방향과 평행하게 형성되며 공구유닛(40)에 접합되는 래크기어(51), 상기 래크기어(51)에 맞물리는 피니언(52) 및 상기 피니언(52)을 회전시키는 모터(53)를 포함하여 이루어진다.

상기 모터(53)가 작동하면 피니언(52)이 회전하고, 피니언(52)의 회전운동은 래크기어(51)에 의해 직선운동으로 전환된다. 상기 래크기어(51)는 공구유닛(40)에 접합되어 공구유닛(40)을 피가공홀의 축선방향으로 이동하게 하므로 공구유닛(40)이 피가공홀의 내측면을 전체적으로 가공할 수 있다.

상기 피니언(52)은 모터(53)의 회전축에 직접 접합될 수도 있으나 다수 개의 기어를 거쳐 모터(53)의 구동력을 전달받을 수도 있다.

그리고 공구가이드(20)가 실린더형으로 이루어지는 경우 공구가이드(20) 내에 슬라이딩수단의 배치공간을 확보하는 것이 쉽지 않으므로, 피니언(52) 및 모터(53)는 공구가이드(20)의 외부에 배치하고 공구가이드(20)의 일부분에 개구를 형성하여 이 개구를 통해 공구유닛(40)에 접합된 래크기어(51)와 피니언(52)이 맞물릴 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

공구가이드(20)가 실린더형으로 이루어지는 경우, 상기 래크기어(51)는, 외경이 상기 공구가이드(20)의 내경과 일치하는 내부가이드관(70)에 구비될 수 있다.

상기 내부가이드관(70)은 그 외경이 공구가이드(20)의 내경과 일치하므로 정확하게 공구가이드(20)의 축선방향으로만 이동하게 되고, 이에 따라 슬라이딩수단에 의해 공구유닛(40)이 이동하면서 공구유닛(40)이 피가공홀의 축선방향에서 벗어나는 것을 보다 효과적으로 방지할 수 있다.

경우에 따라, 상기 피가공물(2)의 두 지지면(2a) 중 나머지 지지면에도 홀이 구비되어 일 지지면의 피가공홀(2b)과 나머지 지지면에 구비된 홀의 축선을 동일하게 가공하여야 할 필요가 있다.

이 경우, 상기 공구유닛(40)은, 공구유닛(40)의 축선을 기준으로 대칭을 이루며 각각이 상기 나머지 지지면에 형성된 홀 내측면과의 거리를 측정하는 한 쌍의 거리측정도구(60)를 구비한다.

설명의 편의를 위하여 나머지 지지면의 홀은 '기준홀(2c)'이라고 한다.

상기 한 쌍의 거리측정도구(60)는 기준홀(2c)의 축선과 피가공홀(2b)의 축선이 정확하게 일치하도록 해준다. 즉, 한 쌍의 거리측정도구(60)는 공구유닛(40)의 축선을 기준으로 대칭된 위치에 배치되므로 각 거리측정도구(60)에서 측정한 거리가 동일한 경우 공구유닛(40)의 축선과 기준홀(2c)의 축선이 동일하다는 것을 확인할 수 있다.

상기 한 쌍의 거리측정도구(60)는 공구유닛(40)의 축선을 기준으로 회전가능하게 형성되어, 기준홀(2c) 내측면의 다양한 지점과의 거리를 측정함으로써 공구유닛(40)의 축선과 기준홀(2c)의 축선을 보다 정확하게 일치시킬 수 있다.

상기 한 쌍의 거리측정도구(60)는 기준홀(2c)과 공구유닛(40)의 축선을 일치시킨 후에는 도 2에 도시되어 있는 것과 같이 공구유닛(40) 상에서 제거되어도 무방하다.

상기 지지플레이트(30)와 공구가이드(20) 사이에는 맞춤판(80)이 배치될 수 있다. 도 3에는 상기 맞춤판(80)에 관한 설명도가 도시되어 있다.

이 경우, 상기 공구가이드(20)는 맞춤판(80)을 통해 지지플레이트(30)에 결합하는데, 상기 맞춤판(80)은 지지플레이트(30) 상에서 위치 및 각도가 조정되어 공구가이드(20)의 위치 및 각도가 피가공홀의 축선과 보다 정확하게 일치되도록 할 수 있다.

맞춤판(80)의 위치는, 지지플레이트(30)의 일면에서 맞춤판(80)을 사이에 두고 배치되는 다수 쌍의 것으로 각각이 지지플레이트(30)의 일면과 평행한 너트홀(91a)을 구비하는 위치맞춤대(91)와, 상기 위치맞춤대(91)의 너트홀(91a)에 체결되어 말단면이 맞춤판(80)의 둘레면에 접하는 위치맞춤볼트(92)에 의해 조정될 수 있다. 즉, 각각의 위치맞춤볼트(92)가 맞춤판(80)을 향해 돌출되는 정도에 따라 맞춤판(80)의 위치가 변화하게 된다.

상기 맞춤판(80)을 사방으로 이동시킬 수 있도록 상기 위치맞춤대(91) 및 위치맞춤볼트(92)는 적어도 각각 두 쌍이 형성되어야 할 것이다.

맞춤판(80)의 각도는, 맞춤판(80)에 수직하게 형성되는 다수 개의 각도맞춤너트홀(93)과, 상기 각도맞춤너트홀(93)에 체결되어 말단면이 지지플레이트(30)의 일면에 접하는 각도맞춤볼트(94)에 의해 조정될 수 있다. 상기 각도맞춤볼트(94)가 맞춤판(80)에서 돌출되면 맞춤판(80)과 지지플레이트(30)에는 간격이 형성되는데, 각각의 각도맞춤볼트(94)의 돌출되는 정도를 달리함으로써 지지플레이트(30) 상에서 맞춤판(80)의 각도를 조정 할 수 있다.

상기 맞춤판(80)의 위치 및 각도는, 상기 지지플레이트(30)의 일면 테두리부에 수직하게 위치하는 다수 개의 맞춤판고정볼트(95), 상기 맞춤판(80)의 테두리부에서 상기 맞춤판고정볼트(95)보다 큰 직경을 가지도록 형성되는 관통홀(96) 및 상기 관통홀(96)을 통과한 맞춤판고정볼트(95)에 체결되는 맞춤판고정너트(97)에 의해 고정된다.

상기 맞춤판고정너트(97)는 맞춤판(80)의 일면을 가압하여 맞춤판(80)이 지지플레이트(30)에 밀착되도록 함으로써 조정된 맞춤판(80)의 위치 및 각도가 유지될 수 있도록 한다.

상기 관통홀(96)은 맞춤판고정볼트(95)의 직경보다 더 큰 직경을 가지므로 맞춤판(80)의 위치 및 각도를 조정할 때 맞춤판고정볼트(95)가 맞춤판(80)과 간섭하는 것을 방지할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 구체적인 실시예에 대해 도면을 참고하여 설명하였으나, 청구범위의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 당업자가 본 발명을 다양하게 변형하여 실시할 수 있을 것이며, 이 또한 청구범위의 기재에 따라 본 발명의 권리범위에 속한다고 할 것이다.

1 : 홀 마감가공장치 2 : 피가공물
2a : 지지면 2b : 피가공홀
2c : 기준홀 10 : 고정유닛
11 : 고정대 11a : 고정대부재
12 : 고정너트 20 : 공구가이드
21 : 슬라이딩안내부 30 : 지지플레이트
40 : 공구유닛 51 : 래크기어
52 : 피니언 53 : 모터
60 : 거리측정도구

Claims

상호 대향하는 두 지지면(2a) 및 상기 두 지지면 중 일 지지면에 형성되는 피가공홀(2b)을 구비하는 피가공물(2)의 마감가공장치에 있어서,
상기 두 지지면의 사이에 걸침 고정되는 고정유닛(10);
상기 피가공홀(2b)의 축선방향과 동일한 방향의 슬라이딩안내부(21)를 구비하는 공구가이드(20);
상기 고정유닛(10)과 공구가이드(20)를 연결하는 지지플레이트(30); 및
상기 공구가이드(20)의 슬라이딩안내부(21)를 따라 이동하며 상기 피가공홀(2b)을 마감가공하는 공구유닛(40);을 포함하고,
상기 피가공물의 두 지지면 중 나머지 지지면에는 상기 피가공홀(2b)과 동일한 축선을 가지는 기준홀(2c)이 구비되며,
상기 공구유닛(40)은, 공구유닛(40)의 축선을 기준으로 대칭을 이루며 각각이 상기 기준홀(2c) 내측면과의 거리를 측정하는 한 쌍의 거리측정도구(60)를 구비하는 것을 특징으로 하는 홀 마감가공장치.
제1항에 있어서,
상기 고정유닛(10)은, 길이가 조절되며 피가공홀(2b)의 축선방향에 평행하게 배치되는 다수 개의 고정대(11)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 홀 마감가공장치.
제2항에 있어서,
상기 각각의 고정대(11)는, 길이방향으로 나사결합하는 한 쌍의 고정대부재(11a)로 이루어져, 일 고정대부재가 상대회전함으로써 길이가 조절되는 것을 특징으로 하는 홀 마감가공장치.
제2항에 있어서,
상기 각각의 고정대(11)에는, 지지플레이트(30)를 사이에 두고 한 쌍의 고정너트(12)가 체결되는 것을 특징으로 하는 홀 마감가공장치.
제1항에 있어서,
상기 공구유닛(40)은 슬라이딩수단에 의하여 공구가이드(20)의 슬라이딩안내부(21)를 따라 이동하며,
상기 슬라이딩수단은, 피가공홀(2b)의 축선방향과 평행하게 형성되며 공구유닛(40)에 접합되는 래크기어(51), 상기 래크기어(51)에 맞물리는 피니언(52) 및 상기 피니언(52)을 회전시키는 모터(53)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 홀 마감가공장치.
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