KR101944401B1

KR101944401B1 - Spindle cutting torque measurement unit of head unit for machine tool

Info

Publication number: KR101944401B1
Application number: KR1020170123882A
Authority: KR
Inventors: 송석홍; 신흥철; 박우상; 이남형; 조성기
Original assignee: (주)기흥기계
Priority date: 2017-09-26
Filing date: 2017-09-26
Publication date: 2019-01-31

Abstract

The present invention relates to an apparatus to measure cutting torque of a spindle of a machine tool, capable of easily measuring the cutting torque with a load cell. According to one embodiment of the present invention, the apparatus to measure cutting torque of a spindle of a machine tool comprises: a spindle bracket installed in the machine tool through a ram, and installed on the bottom of the spindle of the machine tool, which has the spindle receiving a rotating force of a shaft to be rotated, to be interlocked; a measurement rod having a central part connected to the bottom of the spindle bracket in a crossing direction to be rotated; a load cell bracket including a flat plate-shaped fixed table spaced apart from the lower part of the measurement rod, a bottom panel installed on the upper surface of the fixed table; and first and second side panels formed on the upper part of the bottom panel with a measurement space interposed therebetween; a load cell installed on one surface of the side panel to measure the cutting torque of the spindle; and a measurement bracket, which has one end protruding from the second side panel to be in contact with the measurement rod and has the other end protruding into the measurement space to be in contact with the load cell, to apply the rotating force of the spindle transferred through the measurement rod to the load cell.

Description

Technical Field [0001] The present invention relates to a spindle cutting torque measuring apparatus for a head unit for a machine tool,

본 발명은 공작 기계용 헤드 유닛의 스핀들 절삭 토크 측정장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 공작물을 가공하기 위한 가공도구를 다양한 각도로 움직일 수 있는 공작 기계용 헤드 유닛의 스핀들 절삭 토크를 측정하기 위한 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for measuring a spindle cutting torque of a head unit for a machine tool. And more particularly, to a device for measuring a spindle cutting torque of a head unit for a machine tool capable of moving a machining tool for machining a workpiece at various angles.

터닝 센터(Turning Center), 머시닝 센터(Machining Center), 스위스 턴, 방전 가공기(Electrical Discharge Machine), 보링 머신(Boring Machine), CNC 선반을 포함하는 공작 기계는 공작물을 가공하기 위한 기계로서, 밀링커터(Milling Cutter)나 비트(Bit) 또는 드릴(Drill) 등의 가공도구를 이용하여 공작물을 절단하거나 절삭 또는 연삭 가공하고 있다. 따라서 이러한 공작 기계는 공작물을 다양한 공간과 각도에서 다양한 형상으로 가공하기 위한 헤드 유닛이 장착되어 있다.Machine tools, including Turning Center, Machining Center, Swiss Turn, Electrical Discharge Machine, Boring Machine, CNC Lathe, are machines for machining workpieces, The workpiece is cut, cut, or ground using a machining tool such as a milling cutter, a bit or a drill. Accordingly, such a machine tool is equipped with a head unit for machining the workpiece in various shapes and angles at various angles and angles.

공작 기계용 헤드 유닛은 가공도구가 장착되는 일종의 공구 설치대로서, 새들(Saddle)을 포함하는 어태치먼트(Attachment)를 이용하여 공작 기계에 장착되고 있으며, 이를 따라 다양한 방향으로의 움직임이 가능하다. 이러한 공작 기계용 헤드 유닛은 (특허문헌 1)에 구체적으로 개시되어 있는바, 이를 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.A head unit for a machine tool is mounted on a machine tool by using an attachment including a saddle as a kind of tool mounting stand on which a machining tool is mounted and is capable of moving in various directions. Such a head unit for a machine tool is specifically disclosed in (Patent Document 1), and will be described in detail with reference to the following.

도 1 내지 2는 공작 기계용 헤드 유닛을 측면도 및 단면도로 나타내 보인 것이다. 즉 공작 기계용 헤드 유닛은 램(100), 상부 헤드(200), 하부 헤드(300), 스핀들(400), 제1 가동유닛 및 제2 가동유닛을 포함하고 있다. 상기 램(100)은 그 내부에 회전 가능하게 설치된 샤프트(110)를 구비하며, 샤프트(110)는 공작 기계에 설치된 구동장치(예를 들어, 모터)에 스플라인(111)을 통해 연결되어 있다.1 and 2 are a side view and a sectional view of a head unit for a machine tool. That is, the head unit for a machine tool includes a ram 100, an upper head 200, a lower head 300, a spindle 400, a first movable unit, and a second movable unit. The ram 100 has a shaft 110 rotatably installed therein and the shaft 110 is connected to a driving device (for example, a motor) installed on a machine tool through a spline 111.

상부 헤드(200)는 램(100)에 제1 축(Ⅰ)을 중심으로 회전 가능하게 설치된다. 여기서, 제1 축(Ⅰ)은 샤프트(110)의 축 방향과 동일한 방향을 말한다. 상부 헤드(200)는 상부 헤드 본체(210)와 상기 상부 헤드 본체(210)에서 램(100)의 내부 공간으로 연장되는 수용부(220)를 포함하고 있다. 수용부(220)는 샤프트(110)의 외주를 수용하는 형태를 갖고 있다.The upper head 200 is rotatably mounted on the ram 100 about the first axis I. Here, the first axis I refers to the same direction as the axial direction of the shaft 110. The upper head 200 includes an upper head body 210 and a receiving portion 220 extending from the upper head body 210 to the inner space of the ram 100. The receiving portion 220 has a shape that accommodates the outer circumference of the shaft 110.

하부 헤드(300)는 상부 헤드(200)에 제2 축(Ⅱ)을 중심으로 회전 가능하게 설치되어 있다. 여기서 제2 축(Ⅱ)은 제1 축(Ⅰ)에 대해 일정 각도만큼 기울어진 방향을 갖고 있다. 하부 헤드(300)는 상부 헤드(200)에 연결되는 하부 헤드 본체(310)와 스핀들(400)을 수용하는 스핀들 수용부(320)을 포함하고 있다. 스핀들(400)은 하부 헤드(300)의 내부에 설치되며, 샤프트(110)의 회전에 따른 동력 전달에 의해 제3 축(Ⅲ)을 중심으로 회전 동작하게 된다. 여기서 제3 축(Ⅲ)은 제2 축(Ⅱ)에 대해 일정 각도만큼 기울어진 방향을 갖고 있다.The lower head 300 is rotatably mounted on the upper head 200 about the second axis II. Here, the second axis II has a direction inclined by a certain angle with respect to the first axis I. The lower head 300 includes a lower head body 310 connected to the upper head 200 and a spindle receiving portion 320 receiving the spindle 400. The spindle 400 is installed inside the lower head 300 and rotates about the third axis III by the transmission of power as the shaft 110 rotates. Here, the third axis III has a direction inclined by a certain angle with respect to the second axis II.

스핀들(400)은 동력전달유닛으로부터 샤프트(110)의 회전력을 전달받아 회전 구동하고 있다. 동력전달유닛은 중간샤프트(500), 제1 베벨기어(510), 제2 베벨기어(520), 제3 베벨기어(530), 및 제4 베벨기어(540)를 결합한 구조로 되어 있다. 중간샤프트(500)는 상부 헤드(200) 및 하부 헤드(300)의 내부에 회전 가능하게 설치되어 있다. 중간샤프트(500)의 중간을 기준으로 그 상부는 상부 헤드(200)에 설치되고, 하부는 하부 헤드(300)에 설치되어 있다. 즉 중간샤프트(500)는 상부 헤드(200)의 상부 헤드 본체(210)와 하부 헤드(300)의 하부 헤드 본체(310)에 수용되어 이들을 연결하고 있다.The spindle 400 is rotationally driven by receiving the rotational force of the shaft 110 from the power transmitting unit. The power transmitting unit has a structure in which the intermediate shaft 500, the first bevel gear 510, the second bevel gear 520, the third bevel gear 530, and the fourth bevel gear 540 are combined. The intermediate shaft 500 is rotatably installed in the upper head 200 and the lower head 300. The upper portion of the intermediate shaft 500 is installed on the upper head 200 and the lower portion of the lower shaft 300 is installed on the lower portion of the lower shaft 300. That is, the intermediate shaft 500 is accommodated in and connected to the upper head body 210 of the upper head 200 and the lower head body 310 of the lower head 300.

제1 베벨기어(510)는 샤프트(110)의 타단에 설치되며, 제2 베벨기어(520)는 중간 샤프트(500)의 일단에 제1 베벨기어(510)와 치합되도록 설치되어 있다. 제3 베벨기어(530)는 중간샤프트(500)의 타단에 설치되며, 제4 베벨기어(540)는 스핀들(400)에 제3 베벨기어(530)와 치합되도록 설치되어 있다.The first bevel gear 510 is installed at the other end of the shaft 110 and the second bevel gear 520 is installed at one end of the intermediate shaft 500 to be engaged with the first bevel gear 510. The third bevel gear 530 is installed at the other end of the intermediate shaft 500 and the fourth bevel gear 540 is fitted to the third bevel gear 530 on the spindle 400.

샤프트(110)의 양단에는 스플라인(111)(112)이 형성되며, 중간샤프트(500)의 양단에도 스플라인(501)(502)이 형성되어 있다. 샤프트(110)와 중간샤프트(500)에 결합되는 베벨기어들의 내주에도 스플라인에 치합되는 스플라인 구조가 형성되어 있다. 이와 같은 구조에 의해 베벨기어들의 상대 회전이 제한되고 있다.Splines 111 and 112 are formed at both ends of the shaft 110 and splines 501 and 502 are formed at both ends of the intermediate shaft 500. A spline structure is formed on the inner circumference of the bevel gears coupled to the shaft 110 and the intermediate shaft 500 to fit the splines. With this structure, the relative rotation of the bevel gears is limited.

제1 가동유닛은 샤프트(110)의 회전 구동에 따라 상부 헤드(200)를 제1 축(Ⅰ)을 중심으로 회전 동작시키는 기능을 한다. 제1 가동유닛은 상부 헤드(200)를 직선이동시켜 상부 헤드(200)를 샤프트(110)의 동작에 구속하는 메커니즘을 갖고 있다.The first movable unit functions to rotate the upper head 200 about the first axis I in accordance with the rotation of the shaft 110. [ The first movable unit has a mechanism for linearly moving the upper head 200 to restrain the upper head 200 to the operation of the shaft 110. [

제1 가동유닛은 제1 기어(610) 및 제2 기어(620)를 포함하고 있다. 상기 제1 기어(610)는 샤프트(110)와 함께 회전하도록 샤프트(110)의 외주면에 설치되어 있다. 샤프트(110)는 스플라인 구조에 의해 제1 기어(610)에 직선 이동 가능하게 설치된다. 상기 제2 기어(620)는 제1 기어(610)의 일측에 위치하도록 상부 헤드(200)에 형성되어 있다. 구체적으로 제2 기어(620)는 수용부(220)의 단부에 형성되어 있다.The first movable unit includes a first gear 610 and a second gear 620. The first gear 610 is installed on the outer circumferential surface of the shaft 110 to rotate together with the shaft 110. The shaft 110 is installed to be linearly movable with respect to the first gear 610 by a spline structure. The second gear 620 is formed on the upper head 200 so as to be positioned at one side of the first gear 610. Specifically, the second gear 620 is formed at the end of the receiving portion 220.

한편, 램(100)의 내부에는 상기 램(100)과 상부 헤드(200) 사이의 공간에 유체를 공급하기 위한 제1 유로(221)가 형성되어 있다. 그리고 램(100)의 내부에는 상부 헤드(200)를 원위치로 복귀시키기 위한 제2 유로(222)가 형성되어 있다. 이러한 램(100)과 상부 헤드(200)의 사이에는 이들 사이의 상대 회전을 제한하는 제1 커플링(810)이 설치되어 있다. 상기 제1 커플링(810)은 램(100)과 상부 헤드(200) 사이를 견고하게 잡아주는 기능을 한다.A first flow path 221 for supplying fluid to the space between the ram 100 and the upper head 200 is formed in the ram 100. A second flow path 222 for returning the upper head 200 to the original position is formed in the ram 100. A first coupling 810 is provided between the ram 100 and the upper head 200 to restrict relative rotation therebetween. The first coupling 810 functions to firmly hold the gap between the ram 100 and the upper head 200.

즉 제1 커플링(810)은 상부 헤드(210)의 직선 이동에 따라 상부 헤드(200)의 회전을 구속하거나 구속 해제시키도록 구성되어 있다. 이를 위해, 제1 커플링(810)은 외주면에 기어 구조가 형성된 링 형태를 가질 수 있으며, 램(100)과 상부 헤드(200)에는 제1 커플링(810)의 기어와 치합되는 기어 구조가 형성되어 있다. 따라서 이와 같은 기어의 치합 구조에 따라 상부 헤드(200)와 램(100) 사이의 상대 회전이 제한되고 있다. 즉 제1 가동유닛의 동작에 따라 상부 헤드(200)가 직선 이동하면, 상부 헤드(200)의 기어 구조가 제1 커플링(810)의 기어 구조로부터 이탈되게 되며, 그에 따라 상부 헤드(200)는 회전 가능한 상태가 된다.That is, the first coupling 810 is configured to restrain or unblock the rotation of the upper head 200 in accordance with the linear movement of the upper head 210. To this end, the first coupling 810 may have a ring shape having a gear structure on its outer circumference, and a gear structure that meshes with the gear of the first coupling 810 may be provided on the ram 100 and the upper head 200 Respectively. Accordingly, relative rotation between the upper head 200 and the ram 100 is limited by the coupling structure of the gears. That is, when the upper head 200 linearly moves according to the operation of the first movable unit, the gear structure of the upper head 200 is released from the gear structure of the first coupling 810, Is in a rotatable state.

제2 가동유닛은 샤프트(110)의 회전 구동에 따라 하부 헤드(300)를 제2 축(Ⅱ)을 중심으로 회전 동작시키는 기능을 하고 있다. 제2 가동유닛은 하부 헤드(300)를 하측 방향으로 직선 이동시켜 하부 헤드(300)를 중간 샤프트(500)의 동작에 구속하는 메커니즘을 갖는다. 이를 위하여, 하부 헤드(300)는 중간 샤프트(500)에 대해 상하 방향으로 직선 이동 가능한 구조를 갖고 있다.The second movable unit functions to rotate the lower head 300 about the second axis II in accordance with the rotation of the shaft 110. [ The second movable unit has a mechanism for linearly moving the lower head 300 downward to restrain the lower head 300 to the operation of the intermediate shaft 500. For this purpose, the lower head 300 has a structure capable of linearly moving in the vertical direction with respect to the intermediate shaft 500.

제2 가동유닛은 홀더(710) 및 피스톤 로드(720)를 포함하고 있다. 홀더(710)는 하부 헤드(300)의 내부에 고정되어 있으며, 단부에 스플라인 피니언(730)이 구비되어 하부 헤드(300)의 이동에 따라 함께 이동하는 구조로 되어 있다. 상기 피스톤 로드(720)는 상부 헤드(200)에 회전 가능하게 설치되며, 설치위치로부터 연장되어 샤프트(110)의 내부를 관통하는 구조로 되어 있다. 피스톤 로드(720)는 홀더(710)의 위치까지 연장된 형태를 가지고 있다.The second movable unit includes a holder 710 and a piston rod 720. The holder 710 is fixed to the inside of the lower head 300 and is provided with a spline pinion 730 at an end thereof to move together with the movement of the lower head 300. The piston rod 720 is rotatably installed in the upper head 200 and has a structure extending from an installation position and passing through the inside of the shaft 110. The piston rod 720 has a shape extending to the position of the holder 710.

제3 베벨기어(530)는 중간 샤프트(500)의 외주에 직선 이동 가능하게 설치되어 있다. 제3 베벨기어(530)와 하부 헤드(300)의 사이에는 베어링이 설치되어 있다. 그리고 중간 샤프트(500)의 외주에는 스플라인(502)이 형성되며, 제3 베벨기어(530)의 내벽에는 그와 치합되는 내부 스플라인이 형성되어 있다.The third bevel gear 530 is installed on the outer periphery of the intermediate shaft 500 so as to be linearly movable. A bearing is provided between the third bevel gear 530 and the lower head 300. A spline 502 is formed on the outer circumference of the intermediate shaft 500 and an inner spline is formed on the inner wall of the third bevel gear 530 to be engaged therewith.

상부 헤드(200)에는 하부 헤드(300)를 하측으로 이동시키기 위한 제3 유로(223)와 하부 헤드(300)를 상측으로 이동시키기 위한 제4 유로(224)가 형성되어 있다. 상부 헤드(200)와 하부 헤드(300)의 사이에는 이들 사이의 상대 회전을 제한하는 제2 커플링(820)이 설치된다. 상기 제2 커플링(820)은 상부 헤드(200)와 하부 헤드(300)의 사이를 견고하게 잡아주는 기능을 한다. 제2 커플링(820)은 하부 헤드(300)의 직선 이동에 따라 하부 헤드(300)의 회전을 구속하거나 구속 해제하도록 구성되어 있다.The upper head 200 is provided with a third flow path 223 for moving the lower head 300 downward and a fourth flow path 224 for moving the lower head 300 upward. A second coupling 820 is provided between the upper head 200 and the lower head 300 to limit relative rotation therebetween. The second coupling 820 functions to firmly hold the upper head 200 and the lower head 300 between them. The second coupling 820 is configured to restrain or unblock the rotation of the lower head 300 in accordance with the linear movement of the lower head 300.

따라서 공작 기계용 헤드 유닛은 샤프트(110)가 회전 구동에 의해 고속 회전하면, 제1 베벨기어(510) 및 제2 베벨기어(520)의 동력 전달에 의해 중간 샤프트(500)가 회전하고 있다. 그리고 중간 샤프트(500)의 회전에 따라 제3 베벨기어(530) 및 제4 베벨기어(540)의 동력 전달에 의해 스핀들(400)이 회전하게 되어 상기 스핀들(400)에 장착된 가공도구의 회전이 이루어지면서 공작물을 가공하고 있다.Therefore, when the shaft 110 rotates at high speed, the intermediate shaft 500 is rotated by the power transmission between the first bevel gear 510 and the second bevel gear 520. As the intermediate shaft 500 rotates, the spindle 400 is rotated by the power transmission between the third bevel gear 530 and the fourth bevel gear 540, so that the rotation of the processing tool mounted on the spindle 400 And the workpiece is processed.

한편, 공작 기계용 헤드 유닛을 이용하여 다양한 재질의 공작물을 가공하기 위해서는 스핀들(400)의 절삭 토크 값이 절대적인 영향을 미치고 있다. 그러나 이러한 스핀들(400)의 절삭 토크 값을 측정하기 위한 장치가 아직까지 개발되어 있지 않아 작업자의 경험에 의거하여 가공이 이루어지고 있어 가공품질이 균일하지 못한 문제점이 있다.On the other hand, in order to machine a workpiece of various materials using the head unit for a machine tool, the cutting torque value of the spindle 400 has an absolute effect. However, a device for measuring the cutting torque value of the spindle 400 has not yet been developed, and machining is performed based on the experience of the operator, which results in a problem that the machining quality is not uniform.

또한, 일반적인 절삭 토크 측정장치를 공작 기계에 설치하기에도 다양한 제약이 있어 여의치 않은 측면이 있는데, 예컨대 공작 기계용 헤드 유닛의 특성에 맞게 일반적인 절삭 토크 측정장치를 가공하거나 변형하기에는 호환성 측면에서 어려움이 있다.In addition, there are various limitations in installing a general cutting torque measuring device on a machine tool, which is unfavorable. For example, it is difficult to process or modify a general cutting torque measuring device in accordance with the characteristics of a head unit for a machine tool in terms of compatibility .

따라서 공작 기계용 헤드 유닛의 스핀들 절삭 토크를 측정할 수 있는 전용의 측정장치에 대한 개발요구가 대두하고 있는 실정이다.Therefore, there is a growing demand for a dedicated measuring apparatus capable of measuring a spindle cutting torque of a head unit for a machine tool.

대한민국 공개특허공보 제10-2012-0048741호Korean Patent Publication No. 10-2012-0048741

본 발명의 목적은 로드 셀을 이용하여 공작 기계용 헤드 유닛의 스핀들 절삭 토크를 용이하게 측정할 수 있도록 한 공작 기계용 헤드 유닛의 스핀들 절삭 토크 측정장치를 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to provide an apparatus for measuring a spindle cutting torque of a head unit for a machine tool capable of easily measuring a spindle cutting torque of a head unit for a machine tool using a load cell.

상기 목적을 달성하기 위해,In order to achieve the above object,

본 발명의 일실시 예에 따른 공작 기계용 헤드 유닛의 스핀들 절삭 토크 측정장치는 램(RAM)을 통해 공작 기계에 설치되며, 샤프트(Shaft)의 회전력을 전달받아 회전하는 스핀들(Spindle)이 내장된 공작 기계용 헤드 유닛(Head Unit)의 상기 스핀들의 하단에 설치되어 연동하는 스핀들 브래킷(Spindle Bracket);A spindle cutting torque measuring apparatus of a head unit for a machine tool according to an embodiment of the present invention is installed in a machine tool through a RAM and includes a spindle that rotates by receiving a rotational force of a shaft, A spindle bracket installed at a lower end of the spindle of the head unit for the machine tool and interlocked with the spindle bracket;

상기 스핀들 브래킷의 하단에 중심부가 교차방향으로 연결되어 회동하는 측정용 로드(Rod);A measuring rod which is connected to a lower end of the spindle bracket in a cross direction and rotates;

상기 측정용 로드의 하부에 이격 배치되는 평판형태의 고정테이블(Table);A fixed table (table) in the form of a plate, which is spaced apart from the lower part of the measuring rod;

상기 고정테이블의 상면에 설치되는 바닥패널 및 상기 바닥패널의 상부에 측정공간을 사이에 두고 형성된 제1,2 측면패널을 포함하는 로드 셀 브래킷(Load cell Bracket);A load cell bracket including a bottom panel installed on an upper surface of the fixed table and first and second side panels formed on a top of the bottom panel with a measurement space therebetween;

상기 제1 측면패널의 일면에 설치되어 스핀들의 절단 토크를 측정하는 로드 셀(Load cell); 및A load cell installed on one surface of the first side panel and measuring a cutting torque of the spindle; And

상기 제2 측면패널에 관통 설치되며, 일단이 측정용 로드와 접촉 가능하도록 제2 측면패널의 외부로 돌출되고, 타단이 로드 셀과 접촉 가능하도록 측정공간으로 돌출되어 상기 측정용 로드를 통해 전달되는 스핀들의 회전력을 로드 셀에 인가하는 측정용 브래킷;A second side panel extending through the measuring rod and protruding out of the second side panel so that one end thereof can be in contact with the measurement rod and the other end being projected into the measurement space so as to be in contact with the load cell, A measuring bracket for applying rotational force of the spindle to the load cell;

을 포함할 수 있다.. &Lt; / RTI >

또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 공작 기계용 헤드 유닛의 스핀들 절삭 토크 측정장치에 있어서, 상기 스핀들 브래킷은 상단에 연결부가 형성되어 상기 연결부를 통해 스핀들에 설치되고, 하단에 조립부가 설치되며, 상기 조립부의 내측에 스핀들 브래킷과 교차방향으로 관통구멍이 형성되어 상기 관통구멍을 통해 측정용 로드가 상기 스핀들 브래킷과 연결될 수 있다.In the apparatus for measuring the spindle cutting torque of a head unit for a machine tool according to an embodiment of the present invention, the spindle bracket has a connection part formed at an upper end thereof, a spindle mounted to the spindle through the connection part, A through hole is formed in the inside of the assembly section in an intersecting direction with the spindle bracket so that the measuring rod can be connected to the spindle bracket through the through hole.

또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 공작 기계용 헤드 유닛의 스핀들 절삭 토크 측정장치에 있어서, 상기 로드 셀 브래킷은 제1 측면패널의 일면에 설치되어 측정공간에 배치되는 고정플레이트;In the apparatus for measuring a spindle cutting torque of a head unit for a machine tool according to an embodiment of the present invention, the load cell bracket may include: a stationary plate installed on one surface of a first side panel and disposed in a measurement space;

를 더 포함하고,Further comprising:

상기 고정플레이트의 일면에 로드 셀이 설치될 수 있다.A load cell may be installed on one side of the fixed plate.

또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 공작 기계용 헤드 유닛의 스핀들 절삭 토크 측정장치에 있어서, 상기 로드 셀 브래킷은 한 쌍으로 구성되어 측정용 로드의 양단에 각각 배치되고, 서로 반대방향으로 고정테이블에 설치될 수 있다.In the apparatus for measuring a spindle cutting torque of a head unit for a machine tool according to an embodiment of the present invention, the load cell brackets include a pair of load cell brackets arranged at both ends of a measuring rod, As shown in FIG.

또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 공작 기계용 헤드 유닛의 스핀들 절삭 토크 측정장치에 있어서, 상기 고정테이블은 직사각형의 육면체로 형성되고, 길이방향의 양단에 고정블록이 조립되며, 상기 고정블록을 통해 공작 기계에 고정설치될 수 있다.In the apparatus for measuring a spindle cutting torque of a head unit for a machine tool according to an embodiment of the present invention, the fixed table is formed of a rectangular hexahedron, a fixed block is assembled at both ends in the longitudinal direction, It can be fixedly mounted on a machine tool.

이러한 해결 수단은 첨부된 도면에 의거한 다음의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용으로부터 더욱 명백해질 것이다.These solutions will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed in a conventional and dictionary sense, and the inventor may appropriately define the concept of a term in order to best describe its invention The present invention should be construed in accordance with the spirit and scope of the present invention.

본 발명의 일실시 예에 따르면, 로드 셀을 이용하여 공작 기계용 헤드 유닛의 스핀들 절삭 토크를 측정하고, 토크 값을 산출하여 적용함으로써, 다양한 재질의 공작물을 용이하게 가공할 수 있다. 따라서 공작물 가공에 따른 시행착오를 방지하여 가공시간을 효과적으로 단축할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a spindle cutting torque of a head unit for a machine tool is measured using a load cell, and a torque value is calculated and applied, so that a workpiece having various materials can be easily processed. Therefore, it is possible to effectively prevent shortening of machining time by preventing trial and error of machining of the workpiece.

도 1은 공작 기계용 헤드 유닛을 나타내 보인 측면도.
도 2는 공작 기계용 헤드 유닛의 내부구성을 나타내 보인 단면도.
도 3 내지 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 공작 기계용 헤드 유닛의 스핀들 절삭 토크 측정장치를 나타내 보인 사시도.
도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 공작 기계용 헤드 유닛의 스핀들 절삭 토크 측정장치를 분해하여 나타내 보인 사시도.
도 6은 본 발명의 일실시 예에 따른 공작 기계용 헤드 유닛의 스핀들 절삭 토크 측정장치를 나타내 보인 평면도.
도 7은 본 발명의 일실시 예에 따른 공작 기계용 헤드 유닛의 스핀들 절삭 토크 측정장치를 나타내 보인 측면도.1 is a side view showing a head unit for a machine tool.
2 is a sectional view showing an internal configuration of a head unit for a machine tool.
3 to 4 are perspective views showing an apparatus for measuring a spindle cutting torque of a head unit for a machine tool according to an embodiment of the present invention.
5 is a perspective view of an apparatus for measuring a spindle cutting torque of a head unit for a machine tool according to an embodiment of the present invention.
6 is a plan view showing a spindle cutting torque measuring apparatus of a head unit for a machine tool according to an embodiment of the present invention.
7 is a side view showing an apparatus for measuring a spindle cutting torque of a head unit for a machine tool according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 특이한 관점, 특정한 기술적 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 구체적인 내용과 일실시 예로부터 더욱 명백해 질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 일실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.The specific aspects, specific technical features of the present invention will become more apparent from the following detailed description with reference to the accompanying drawings. Note that, in the drawings, like reference numerals denote like elements throughout the drawings, unless otherwise indicated. In the following description of the present invention, detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

또한, 본 발명의 구성요소를 설명하는 데 있어서, 제1 , 제2 , A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 또 다른 구성요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In describing the components of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are intended to distinguish the constituent elements from other constituent elements, and the terms do not limit the nature, order or order of the constituent elements. When a component is described as being "connected", "coupled", or "connected" to another component, the component may be directly connected to or connected to the other component, It should be understood that an element may be "connected," "coupled," or "connected."

이하, 본 발명의 일실시 예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 공작 기계용 헤드 유닛의 스핀들 절삭 토크 측정장치를 사시도로 나타내 보인 것으로서, 공작 기계용 헤드 유닛(2)의 스핀들(2b)에 스핀들 브래킷(10)이 설치되고, 상기 스핀들 브래킷(10)의 하단에 교차방향으로 측정용 로드(20)가 연결되며, 상기 측정용 로드(20)의 양단에 측정용 브래킷(60)과 로드 셀 브래킷(40)이 배치되고, 직사각형의 육면체로 형성된 고정테이블(30)을 통해 상기 로드 셀 브래킷(40)을 받쳐 지지하는 양태의 공작 기계용 헤드 유닛의 스핀들 절삭 토크 측정장치를 나타내 보이고 있다.FIG. 3 is a perspective view of a spindle cutting torque measuring apparatus for a head unit for a machine tool according to an embodiment of the present invention. The spindle bracket 10 is installed on a spindle 2b of a head unit 2 for a machine tool A measurement rod 20 is connected to the lower end of the spindle bracket 10 in an intersecting direction and a measurement bracket 60 and a load cell bracket 40 are disposed at both ends of the measurement rod 20 And the load cell bracket 40 is supported by the stationary table 30 formed of a rectangular hexahedron to thereby measure the spindle cutting torque of the head unit for a machine tool.

도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 공작 기계용 헤드 유닛의 스핀들 절삭 토크 측정장치를 사시도로 나타내 보인 것으로서, 스핀들 브래킷(10)의 상단에 연결부(11)가 형성되고, 상기 스핀들 브래킷(10)의 하단에 조립부(12)가 형성되며, 상기 조립부(12)를 통해 측정용 로드(20)가 교차방향으로 연결되고, 상기 측정용 로드(20)의 양단에 측정용 브래킷(60)과 로드 셀 브래킷(40)이 배치되며, 상기 로드 셀 브래킷(40)의 하부에 고정테이블(30)이 배치되고, 상기 고정테이블(30)의 길이방향 양단에 고정블록(31)이 조립된 공작 기계용 헤드 유닛의 스핀들 절삭 토크 측정장치를 나타내 보이고 있다.FIG. 4 is a perspective view of a spindle cutting torque measuring apparatus for a head unit for a machine tool according to an embodiment of the present invention. The connecting unit 11 is formed at an upper end of a spindle bracket 10, and the spindle bracket 10 And the measuring rod 20 is connected in an intersecting direction through the assembly part 12 and the measuring bracket 60 is attached to both ends of the measuring rod 20, And a load cell bracket 40 are disposed on a lower portion of the load cell bracket 40. A fixed table 30 is disposed below the load cell bracket 40 and a fixed block 31 is assembled to both ends of the fixed table 30 in the longitudinal direction. And shows a spindle cutting torque measuring device of a head unit for a machine.

도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 공작 기계용 헤드 유닛의 스핀들 절삭 토크 측정장치를 분해하여 사시도로 나타내 보인 것으로서, 스핀들 브래킷(10)과 측정용 로드(20)를 분리하여 나타내 보이고 있으며, 고정테이블(30)과 로드 셀 브래킷(40)을 분리하여 나타내 보이고 있고, 상기 로드 셀 브래킷(40)에서 측정용 브래킷(60), 고정플레이트(45) 및 로드 셀(50)을 분리하여 나타내 보이고 있다.5 is a perspective view of a spindle cutting torque measuring apparatus for a head unit for a machine tool according to an embodiment of the present invention. The spindle bracket 10 and the measuring rod 20 are shown separated from each other, The stationary table 30 and the load cell bracket 40 are shown separately from each other and the measuring bracket 60, the fixing plate 45 and the load cell 50 are separated from the load cell bracket 40 have.

도 3 내지 5에서 보듯이, 본 발명의 일실시 예에 따른 공작 기계용 헤드 유닛의 스핀들 절삭 토크 측정장치는 가공도구, 예컨대 밀링커터(Milling Cutter)나 비트(Bit) 또는 드릴(Drill) 등이 장착되고, 이를 회전시킬 수 있도록 샤프트(2a)의 회전력을 전달받아 회전하는 스핀들(2b)이 내장된 공작 기계용 헤드 유닛(2)의 상기 스핀들(2b)의 절삭 토크를 측정하기 위한 일종의 측정 치구(Jig)로서, 스핀들(2b)의 하단에 설치되어 연동하는 스핀들 브래킷(10), 상기 스핀들 브래킷(10)과 교차방향으로 배치되는 측정용 로드(20) 및 상기 측정용 로드(20)를 통해 전달되는 스핀들(2b)의 절삭 토크를 측정하는 로드 셀(50)을 포함한다.3 to 5, the apparatus for measuring a spindle cutting torque of a head unit for a machine tool according to an embodiment of the present invention includes a machining tool such as a milling cutter, a bit or a drill, For measuring the cutting torque of the spindle 2b of the head unit 2 for a machine tool in which the spindle 2b which is mounted and rotated by receiving the rotational force of the shaft 2a so as to rotate the spindle 2b, A spindle bracket 10 installed at a lower end of the spindle 2b and interlocked with the spindle bracket 10; a measuring rod 20 arranged in an intersecting direction with the spindle bracket 10; And a load cell 50 for measuring a cutting torque of the spindle 2b to be transmitted.

여기서 공작 기계용 헤드 유닛(2)은 예컨대, 새들(Saddle)을 포함하는 어태치먼트(Attachment)를 통해 공작 기계에 장착되는 램(1)을 통해 공작 기계에 설치되어 운용되는 장치로서, 오소고널 헤드(Orthogonal Head)나 익스텐드 헤드(Extend Head) 또는 유니버설 헤드(Universal Head)로 구분할 수 있으며, 대표적으로 유니버설 헤드를 도시하여 보이고 있으나 이들을 모두 포함하는 개념으로 해석되어야 한다. 그리고 구동모터와 감속기 등이 일체형 또는 분리형으로 구성될 수 있으나 이 역시 모두를 포함하는 개념으로 해석되어야 한다.Here, the head unit 2 for a machine tool is installed and operated on a machine tool through a ram 1 mounted on a machine tool through an attachment including a saddle, The present invention can be classified into an orthogonal head, an extended head, or a universal head. Typically, the universal head is shown as a concept including all of these. And the drive motor and the speed reducer may be configured as an integral type or a separate type, but this should also be construed as a concept including all of them.

다만, 이러한 공작 기계용 헤드 유닛(2)은 이 기술분야에서 널리 알려진 공지기술로서, 더욱 구체적인 내용이 없이도 용이하게 이해 및 실시할 수 있을 것이므로 이하 생략함을 사전에 밝혀둔다.However, such a head unit 2 for a machine tool is well known in the art and can be easily understood and practiced without any specific details, so that the following description will be omitted.

이러한 공작 기계용 헤드 유닛(2)의 스핀들(2b)에 설치되어 연동하는 스핀들 브래킷(10)은 상기 스핀들(2b)의 회전력을 로드 셀(50)에 전달하기 위한 일종의 매개체로서, 스핀들(2b)의 하단에 설치된다.The spindle bracket 10 attached to and cooperating with the spindle 2b of the head unit 2 for machine tool is a kind of medium for transmitting the rotational force of the spindle 2b to the load cell 50. The spindle 2b, As shown in FIG.

이때 상기 스핀들 브래킷(10)은 상단을 스핀들(2b)의 하단에 억지 삽입하는 방법으로 설치할 수 있으나 상기 스핀들(2b)의 하단에 대응하는 형상으로 연결부(11)를 상단에 형성하고, 상기 연결부(11)에 방사상으로 설치구멍(11a)을 형성하여 예컨대, 볼팅(Bolting)하는 방법으로 설치가 이루어질 수 있다.At this time, the spindle bracket 10 can be installed by forcibly inserting the upper end of the spindle bracket 10 at the lower end of the spindle 2b, but the connection portion 11 is formed at the upper end in a shape corresponding to the lower end of the spindle 2b, 11 may be installed in a radial manner by forming an installation hole 11a and bolting, for example.

상기 스핀들 브래킷(10)의 하단에 중심부(21)가 교차방향으로 연결되어 회동하는 측정용 로드(20)는 스핀들 브래킷(10)과 마찬가지로 스핀들(2b)의 회전력을 로드 셀(50)에 전달하기 위한 일종의 매개체로서, 예컨대 중심부(21)에서 양단으로 갈수록 직경이 단계적으로 작아지는 3단 형태로 구성될 수 있으며, 내부가 중공 형성된 파이프형태로 형성될 수 있다.The measuring rod 20 which is connected to the lower end of the spindle bracket 10 in the cross direction and rotates is connected to the load cell 50 to transmit the rotational force of the spindle 2b to the load cell 50 in the same manner as the spindle bracket 10 For example, a three-stage type in which the diameter gradually decreases from the central portion 21 to both ends, and the inner portion may be formed into a hollow pipe shape.

이러한 측정용 로드(20)와 스핀들 브래킷(10)은 상기 스핀들 브래킷(10)의 하단에 측정용 로드(20)를 용접하는 방법으로 연결할 수 있다. 다른 한편으로 스핀들 브래킷(10)의 하단에 다면체의 조립부(12)를 형성하고, 상기 조립부(12)의 내측에 관통구멍(12a)을 형성함으로써, 상기 관통구멍(12a)에 측정용 로드(20)를 삽입하는 방법으로 상호 연결할 수 있다.The measuring rod 20 and the spindle bracket 10 can be connected to each other by welding the measuring rod 20 to the lower end of the spindle bracket 10. On the other hand, a polyhedron assembly 12 is formed on the lower end of the spindle bracket 10 and a through hole 12a is formed on the inside of the assembly 12, (20). &Lt; / RTI >

따라서 본 발명의 일실시 예에 따르면, 상호 교차방향으로 연결되는 스핀들 브래킷(10)과 측정용 로드(20)를 통해 공작 기계용 헤드 유닛(2)의 스핀들(2b)의 회전력을 로드 셀(50)에 용이하게 전달함으로써, 로드 셀(50)을 이용하여 정확한 절삭 토크의 측정이 이루어질 수 있다.The rotational force of the spindle 2b of the head unit 2 for the machine tool is transmitted to the load cell 50 via the spindle bracket 10 and the measuring rod 20 connected to each other in the mutually intersecting direction, So that accurate measurement of the cutting torque can be performed using the load cell 50. [

한편, 본 발명의 일실시 예에 따른 공작 기계용 헤드 유닛의 스핀들 절삭 토크 측정장치는 고정테이블(30)을 포함하며, 상기 고정테이블(30)을 상면에 설치되는 로드 셀 브래킷(40), 상기 로드 셀 브래킷(40)에 설치되어 스핀들(2b)의 절단 토크를 로드 셀(50)에 인가하는 측정용 브래킷(60)을 포함한다.The apparatus for measuring spindle cutting torque of a head unit for a machine tool according to an embodiment of the present invention includes a stationary table 30, a load cell bracket 40 installed on the upper surface of the stationary table 30, And a measurement bracket 60 installed on the load cell bracket 40 for applying a cutting torque of the spindle 2b to the load cell 50. [

상기 고정테이블(30)은 예컨대, 직사각형의 육면체로 형성되어 스핀들 브래킷(10)의 하부에 이격 배치되며, 길이방향의 양단에 고정블록(31)이 조립되어 상기 고정블록(31)을 통해 공작 기계용 헤드 유닛(2)이 설치되는 공작 기계에 고정설치될 수 있다.The fixed table 30 is formed, for example, in a rectangular hexahedron and spaced apart from the lower portion of the spindle bracket 10, and a fixed block 31 is assembled at both ends in the longitudinal direction, Can be fixedly mounted on a machine tool on which the head unit 2 for a head is mounted.

즉 상기 고정블록(31)을 공작 기계의 베드(Bed)에 예컨대, 삽입 등을 통해 고정설치하고, 고정블록(31)과의 조립이 이루어지도록 고정테이블(30)의 길이방향 양단에 상기 고정블록(31)의 두께에 대응하는 조립용 홈(30a)을 형성함으로써, 상기 조립용 홈(30a)과 고정블록(31)의 조립을 통해 스핀들(2b)의 절삭 토크를 측정하는 과정에서 발생할 수 있는 밀림 현상을 방지하게 된다.That is, the fixing block 31 is fixed to the bed of the machine tool by, for example, inserting, and the fixing block 31 is fixed to both ends of the fixing block 30 in the longitudinal direction thereof, Which is generated in the process of measuring the cutting torque of the spindle 2b through the assembly of the assembling groove 30a and the fixed block 31 by forming the assembling groove 30a corresponding to the thickness of the spindle 2b, Thereby preventing the jumping phenomenon.

이에 부가하여 통상의 클램프(Clamp)를 통해 고정테이블(30)의 각 꼭짓점을 공작 기계의 베드에 고정설치하는 방법으로 스핀들(2b)의 절삭 토크를 측정하는 과정에서 발생할 수 있는 밀림 현상을 방지할 수 있다.In addition, a method of fixing the corner points of the fixed table 30 to the bed of the machine tool through a conventional clamp to prevent the milling phenomenon that may occur in measuring the cutting torque of the spindle 2b .

이러한 고정테이블(30)의 상면에 설치되는 로드 셀 브래킷(40)은 예컨대, 상기 고정테이블(30)에 볼팅되는 바닥패널(41), 상기 바닥패널(41)의 상부에 측정공간(42)을 형성하도록 이격 형성된 제1,2 측면패널(43)(44)을 포함한다. 즉 상기 제1,2 측면패널(43)(44)은 측정공간(42)을 사이에 두고 서로 마주보며 배치된다.The load cell bracket 40 provided on the upper surface of the stationary table 30 includes a floor panel 41 to be bolted to the stationary table 30 and a measurement space 42 on the floor panel 41 (43) and (44) spaced apart from one another to form a first side panel. That is, the first and second side panels 43 and 44 are disposed facing each other with the measurement space 42 therebetween.

상기 바닥패널(41)은 각 꼭짓점이 고정테이블(30)에 볼팅되는데, 바닥패널(41)의 설치위치를 변경할 수 있도록 상기 고정테이블(30)에 고정구멍(30b)이 배열 형성될 수 있다.Each corner of the floor panel 41 is bolted to the fixing table 30. A fixing hole 30b may be formed in the fixing table 30 so that the installation position of the floor panel 41 can be changed.

상기 제1,2 측면패널(43)(44)은 바닥패널(41)과 일체로 형성될 수 있으며, 제1 측면패널(43)의 내면에 로드 셀(50)이 설치되고, 제2 측면패널(44)에 측정용 로드(20)를 통해 전달되는 스핀들(2b)의 회전력을 상기 로드 셀(50)에 인가하는 측정용 브래킷(60)이 설치된다.The first and second side panels 43 and 44 may be integrally formed with the bottom panel 41. The load cell 50 is installed on the inner surface of the first side panel 43, (60) for applying a rotational force of the spindle (2b), which is transmitted through the measuring rod (20), to the load cell (50).

여기서 상기 로드 셀(50)은 공지의 측정소자로서, 제1 측면패널(43)에 직접 설치될 수 있으나 다른 한편으로 상기 제1 측면패널(43)의 내면에 설치되는 고정플레이트(45)를 통해 설치될 수 있다. 즉 상기 고정플레이트(45)에 로드 셀(50)을 설치하고, 상기 고정플레이트(45)를 제1 측면패널(43)의 내면에 고정설치하는 방법으로 실시될 수 있다.The load cell 50 may be a known measuring device and may be installed directly on the first side panel 43, but on the other hand, through the fixing plate 45 installed on the inner surface of the first side panel 43 Can be installed. The load cell 50 may be installed on the fixing plate 45 and the fixing plate 45 may be fixed on the inner surface of the first side panel 43. [

또한, 상기 측정용 브래킷(60)은 스핀들(2b)의 회전력을 로드 셀(50)에 최종적으로 인가하기 위한 일종의 매개체로서, 횡단면이 원형이 봉 형상으로 형성되어 제2 측면패널(44)에 관통 설치하되, 일단 측정용 로드(20)와 접촉 가능하도록 외부로 돌출되고, 타단이 로드 셀(50)과 접촉되도록 측정공간(42)으로 돌출된다.The measuring bracket 60 is a kind of medium for finally applying the rotational force of the spindle 2b to the load cell 50. The measuring bracket 60 is formed in a circular cross- And protrudes outwardly so as to be in contact with the measuring rod 20 and is projected into the measuring space 42 so that the other end is in contact with the load cell 50.

따라서 본 발명의 일실시 예에 따르면, 공작 기계용 헤드 유닛(2)의 가동에 의한 스핀들(2b)의 구동시 이와 연동하여 스핀들 브래킷(10)이 일 방향으로 구동하게 되고, 상기 스핀들 브래킷(10)을 따라 측정용 로드(20)가 도면상 시계 반대방향으로 회동하면서 측정용 브래킷(60)을 가압함으로써, 최종적으로 상기 측정용 브래킷(60)이 상기 스핀들(2b)의 회전력을 로드 셀(50)에 인가하여 절삭 토크를 측정하게 된다.Therefore, according to the embodiment of the present invention, when the spindle 2b is driven by the operation of the head unit 2 for the machine tool, the spindle bracket 10 is driven in one direction in cooperation with the spindle bracket 10, The measuring bracket 60 finally pushes the rotational force of the spindle 2b to the load cell 50 (see FIG. 5) by pushing the measuring bracket 60 while rotating the measuring rod 20 counterclockwise To measure the cutting torque.

여기서 상기 로드 셀(50)을 통한 절삭 토크의 측정은 스핀들(2b)을 0.5rpm으로 회전시키면서 0.5초 동안 부하 인가하는 방법으로 진행되는데, 이는 0.5초를 초과하면 상기 스핀들(2b)을 구동하는 구동모터의 과부하로 인하여 이상현상, 즉 구동모터가 손상될 수 있다.The measurement of the cutting torque through the load cell 50 is performed by applying a load for 0.5 seconds while rotating the spindle 2b at 0.5 rpm. This is because when the spindle 2b is operated for more than 0.5 seconds, An overload of the motor can cause an abnormal phenomenon, that is, the drive motor may be damaged.

도 6은 본 발명의 일실시 예에 따른 공작 기계용 헤드 유닛의 스핀들 절삭 토크 측정장치를 평면도로 나타내 보인 것으로서, 스핀들 브래킷(10)을 중심으로 측정용 로드(20)의 양단에 로드 셀 브래킷(40)이 서로 반대방향으로 배치된 양태의 공작 기계용 헤드 유닛의 스핀들 절삭 토크 측정장치를 나타내 보이고 있다.FIG. 6 is a plan view of a spindle cutting torque measuring apparatus for a head unit for a machine tool according to an embodiment of the present invention. The load cell 20 includes a spindle bracket 10, 40 are disposed in the directions opposite to each other are shown in the figure.

도 7은 본 발명의 일실시 예에 따른 공작 기계용 헤드 유닛의 스핀들 절삭 토크 측정장치를 측면도로 나타내 보인 것으로서, 로드 셀 브래킷(40)을 통해 측정용 로드(20)와 로드 셀(50) 사이에 측정용 브래킷(60)이 개재되어 스핀들 브래킷(10)을 통해 전달되는 스핀들의 절삭 토크를 측정하는 양태의 공작 기계용 헤드 유닛의 스핀들 절삭 토크 측정장치를 나타내 보이고 있다.7 is a side view of a spindle cutting torque measuring apparatus for a head unit for a machine tool according to an embodiment of the present invention. The measuring unit 20 is connected to the load cell 20 via the load cell bracket 40 And the cutting torque of the spindle transmitted through the spindle bracket 10 is measured with the measuring bracket 60 interposed therebetween.

도 6에서 보듯이, 본 발명의 일실시 예에 따른 공작 기계용 헤드 유닛의 스핀들 절삭 토크 측정장치는 로드 셀 브래킷(40)이 한 쌍으로 구성되어 고정테이블(30)의 양측에 배치될 수 있다. 그리고 각각의 측정용 브래킷(60)이 측정용 로드(20)의 양단에 각기 접촉 가능하도록 서로 반대방향으로 배치될 수 있다.6, the apparatus for measuring the spindle cutting torque of the head unit for a machine tool according to the embodiment of the present invention may be arranged on both sides of the fixed table 30 as a pair of load cell brackets 40 . And each of the measurement brackets 60 can be arranged in opposite directions so as to be in contact with both ends of the measurement rod 20.

따라서 본 발명의 일실시 예에 따르면, 두 개의 로드 셀(50)을 통해 절삭 토크를 각각 측정하고, 그 평균값을 통해 최종 계산 값을 산출할 수 있어 신뢰성 측면에서 효과적이다.Therefore, according to the embodiment of the present invention, the cutting torque can be measured through the two load cells 50, and the final calculated value can be calculated through the average value, which is effective in terms of reliability.

여기서 상기 로드 셀(50)을 통한 절삭 토크의 측정은 예컨대, 5회 반복하여 측정하고, 그 평균치를 산출하는 방법으로 진행될 수 있으며, 예컨대 측정 결과가 목표치인 1000N·m에 도달하는지를 측정함으로써, 공작물의 가공시간을 효과적으로 단축할 수 있게 된다.The measurement of the cutting torque through the load cell 50 can be performed by, for example, repeatedly measuring five times and calculating the average value. For example, by measuring whether the measurement result reaches a target value of 1000 Nm, It is possible to effectively shorten the machining time of the tool.

이상 본 발명을 일실시 예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 공작 기계용 헤드 유닛의 스핀들 절삭 토크 측정장치는 이에 한정되지 않는다. 그리고 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다", 또는 "가지다", 등의 용어는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 해당 구성요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 하며, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다.While the present invention has been described in detail with reference to the exemplary embodiments, it is to be understood that the present invention is not limited to the disclosed embodiments, but variations and modifications may be made without departing from the scope of the present invention. It is to be understood that the terms "comprises", "comprising", or "having", etc., as used herein, mean that a component can be implanted unless specifically stated to the contrary, And all terms including technical or scientific terms are to be construed as including, unless otherwise defined, by a person of ordinary skill in the art to which the invention pertains in general Have the same meaning.

또한, 이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형 가능하다. 따라서, 본 발명에 개시된 일실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 일실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the essential characteristics thereof. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the scope of the present invention but to limit the scope of the present invention. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.

1 - 램 2- 공작 기계용 헤드 유닛
2a - 샤프트 2b - 스핀들
10 - 스핀들 브래킷 11 - 연결부
11a - 설치구멍 12 - 조립부
12a - 관통구멍 20 - 측정용 로드
21 - 중심부 30 - 고정테이블
30a - 조립용 홈 30b - 고정구멍
31 - 고정블록 40 - 로드 셀 브래킷
41 - 바닥패널 42 - 측정공간
43 - 제1 측벽패널 44 - 제2 측벽패널
45 - 고정플레이트 50 - 로드 셀
60 - 측정용 브래킷1 - RAM 2 - Head unit for machine tool
2a - Shaft 2b - Spindle
10 - Spindle bracket 11 - Connection
11a - Mounting hole 12 - Assembly part
12a - through hole 20 - measuring rod
21 - center 30 - stationary table
30a - Assembly groove 30b - Fixing hole
31 - fixing block 40 - load cell bracket
41 - floor panel 42 - measuring space
43 - first side wall panel 44 - second side wall panel
45 - Fixing plate 50 - Load cell
60 - Measuring bracket

Claims

A spindle bracket mounted on a lower end of the spindle of the head unit for a machine tool, the spindle bracket being mounted on the machine tool through a ram and receiving a rotating force of the shaft and rotating the spindle;
A measuring rod rotatably connected to a lower end of the spindle bracket in a direction crossing the central portion;
A stationary table in the form of a flat plate and spaced apart from the lower portion of the measuring rod;
A load cell bracket including a bottom panel installed on an upper surface of the fixed table and first and second side panels formed on a top of the bottom panel with a measurement space therebetween;
A load cell installed on one surface of the first side panel and measuring a cutting torque of the spindle; And
A second side panel extending through the measuring rod and protruding out of the second side panel so that one end thereof can be in contact with the measurement rod and the other end being projected into the measurement space so as to be in contact with the load cell, A measuring bracket for applying rotational force of the spindle to the load cell;
/ RTI >
The spindle bracket includes a connecting portion formed at an upper end thereof, a spindle mounted on the spindle via a connecting portion, a mounting portion provided on a lower end of the spindle bracket, a through hole formed in an inner side of the mounting portion in an intersecting direction with the spindle bracket, Is connected to the spindle bracket.

delete

A spindle bracket mounted on a lower end of the spindle of the head unit for a machine tool, the spindle bracket being mounted on the machine tool through a ram and receiving a rotating force of the shaft and rotating the spindle;
A measuring rod rotatably connected to a lower end of the spindle bracket in a direction crossing the central portion;
A stationary table in the form of a flat plate and spaced apart from the lower portion of the measuring rod;
A load cell bracket including a bottom panel installed on an upper surface of the fixed table and first and second side panels formed on a top of the bottom panel with a measurement space therebetween;
A load cell installed on one surface of the first side panel and measuring a cutting torque of the spindle; And
A second side panel extending through the measuring rod and protruding out of the second side panel so that one end thereof can be in contact with the measurement rod and the other end being projected into the measurement space so as to be in contact with the load cell, A measuring bracket for applying rotational force of the spindle to the load cell;
/ RTI >
Wherein the load cell bracket is disposed on one surface of the first side panel and is disposed in the measurement space;
Further comprising:
And a load cell is provided on one surface of the fixed plate.

A spindle bracket mounted on a lower end of the spindle of the head unit for a machine tool, the spindle bracket being mounted on the machine tool through a ram and receiving a rotating force of the shaft and rotating the spindle;
A measuring rod rotatably connected to a lower end of the spindle bracket in a direction crossing the central portion;
A stationary table in the form of a flat plate and spaced apart from the lower portion of the measuring rod;
A load cell bracket including a bottom panel installed on an upper surface of the fixed table and first and second side panels formed on a top of the bottom panel with a measurement space therebetween;
A load cell installed on one surface of the first side panel and measuring a cutting torque of the spindle; And
A second side panel extending through the measuring rod and protruding out of the second side panel so that one end thereof can be in contact with the measurement rod and the other end being projected into the measurement space so as to be in contact with the load cell, A measuring bracket for applying rotational force of the spindle to the load cell;
/ RTI >
Wherein the load cell brackets are formed as a pair and are disposed at both ends of the measuring rod, respectively, and are provided on the fixed table in mutually opposite directions, the spindle cutting torque measuring device of the head unit for a machine tool.

The method of claim 4,
Wherein the fixed table is formed of a rectangular hexahedron, and a fixed block is assembled at both ends in the longitudinal direction and fixed to the machine tool through the fixed block.