KR101959077B1 - Drill processing apparatus - Google Patents
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Abstract
드릴 가공 장치에 관한 것이다. 드릴 가공 장치는 지그 유닛 및 적어도 하나 이상의 드릴 유닛을 포함한다. 지그 유닛은 피가공물을 고정한다. 드릴 유닛은 지그 유닛의 상측에서 선단이 하측을 향하게 수직으로 세워진 상태로 회전 동작함에 따라 지그 유닛의 피가공물을 드릴 가공하는 드릴비트와, 드릴비트를 지지하는 드릴비트 지지기구와, 드릴비트 지지기구를 회전시키는 드릴비트 회전구동기구, 및 드릴비트 회전구동기구를 Z축 방향으로 승강시킴에 따라 드릴비트를 Z축 방향으로 승강시키는 드릴비트 승강구동기구를 구비한다. 드릴비트 지지기구는 드릴비트 회전구동기구에 의해 회전하는 스핀들 샤프트와, 스핀들 샤프트의 둘레를 감싸서 스핀들 샤프트의 회전을 지지하는 스핀들 하우징과, 스핀들 샤프트에 하단을 통해 장착되고 드릴비트를 고정하는 척 아버(chuck arbor), 및 척 아버를 스핀들 사프트에 대해 교체 가능하게 하는 교체 기구를 포함한다.To a drilling machine. The drilling apparatus includes a jig unit and at least one drill unit. The jig unit fixes the workpiece. The drill unit includes a drill bit for drilling the workpiece of the jig unit according to rotation operation while being vertically erected vertically from the upper side of the jig unit, a drill bit support mechanism for supporting the drill bit, And a drill bit elevation drive mechanism for moving the drill bit in the Z-axis direction by moving the drill bit rotation drive mechanism in the Z-axis direction. The drill bit support mechanism includes a spindle shaft rotated by a drill bit rotation driving mechanism, a spindle housing which surrounds the spindle shaft to support rotation of the spindle shaft, a spindle housing mounted on the spindle shaft via a lower end, a chuck arbor, and a replacement mechanism that allows the chuck arbor to be replaced with respect to the spindle shaft.
Description
본 발명은 차량 부품의 이너코어 등에 드릴 가공하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for drilling an inner core of a vehicle part or the like.
일반적으로, 차량 변속기용 마운트 장치는 인슐레이터에 접착되어 차체의 프레임에 결합되는 이너코어를 포함하여 구성된다. 이너코어는 볼트에 의해 차체의 프레임에 체결될 수 있다. 따라서, 볼트 체결을 위한 체결 홀이 이너코어에 가공된다. 이러한 차량 부품의 이너코어 등과 같은 피가공물에 홀이나 탭을 드릴 가공하기 위해 드릴 가공 장치가 이용된다. 한편, 드릴 가공 장치는 드릴 가공의 종류 변경이나 드릴비트의 마모 또는 파손 등이 있을 경우, 드릴비트의 교체를 요하는데, 작업 편의성을 위해 드릴비트의 교체가 용이하도록 구성될 필요가 있다.Generally, a mount device for a vehicle transmission includes an inner core which is bonded to an insulator and joined to a frame of a vehicle body. The inner core can be fastened to the frame of the vehicle body by bolts. Therefore, the fastening hole for fastening the bolt is machined into the inner core. A drilling machine is used to drill holes or taps in a workpiece such as an inner core of such a vehicle part. On the other hand, in the case of drill machining, drill bits must be replaced when there is a change in the type of drill machining, wear or breakage of the drill bit, and the drill bit needs to be easily replaced for convenience of operation.
본 발명의 과제는 드릴비트의 교체를 용이하게 하여 드릴 가공 작업의 편의성을 높일 수 있는 드릴 가공 장치를 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a drill machining apparatus which facilitates replacement of a drill bit and thereby enhances the convenience of a drill machining operation.
상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 드릴 가공 장치는 지그 유닛 및 적어도 하나 이상의 드릴 유닛을 포함한다. 지그 유닛은 피가공물을 고정한다. 드릴 유닛은 지그 유닛의 상측에서 선단이 하측을 향하게 수직으로 세워진 상태로 회전 동작함에 따라 지그 유닛의 피가공물을 드릴 가공하는 드릴비트와, 드릴비트를 지지하는 드릴비트 지지기구와, 드릴비트 지지기구를 회전시키는 드릴비트 회전구동기구, 및 드릴비트 회전구동기구를 Z축 방향으로 승강시킴에 따라 드릴비트를 Z축 방향으로 승강시키는 드릴비트 승강구동기구를 구비한다. 드릴비트 지지기구는 드릴비트 회전구동기구에 의해 회전하는 스핀들 샤프트와, 스핀들 샤프트의 둘레를 감싸서 스핀들 샤프트의 회전을 지지하는 스핀들 하우징과, 스핀들 샤프트에 하단을 통해 장착되고 드릴비트를 고정하는 척 아버(chuck arbor), 및 척 아버를 스핀들 사프트에 대해 교체 가능하게 하는 교체 기구를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a drilling machine including a jig unit and at least one drill unit. The jig unit fixes the workpiece. The drill unit includes a drill bit for drilling the workpiece of the jig unit according to rotation operation while being vertically erected vertically from the upper side of the jig unit, a drill bit support mechanism for supporting the drill bit, And a drill bit elevation drive mechanism for moving the drill bit in the Z-axis direction by moving the drill bit rotation drive mechanism in the Z-axis direction. The drill bit support mechanism includes a spindle shaft rotated by a drill bit rotation driving mechanism, a spindle housing which surrounds the spindle shaft to support rotation of the spindle shaft, a spindle housing mounted on the spindle shaft via a lower end, a chuck arbor, and a replacement mechanism that allows the chuck arbor to be replaced with respect to the spindle shaft.
본 발명에 따르면, 드릴 가공의 종류 변경이나 드릴비트의 마모 또는 파손 등이 있을 경우, 드릴비트의 교체를 용이하게 하여 드릴 가공 작업의 편의성을 높일 수 있다.According to the present invention, when there is a change in the type of drill machining, wear or breakage of the drill bit, etc., the drill bit can be easily replaced and the convenience of the drill machining operation can be improved.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 드릴 가공 장치에 대한 정면도이다.
도 2는 도 1에 대한 측면도이다.
도 3은 도 1에 있어서, 드릴 유닛을 발췌하여 도시한 정면도이다.
도 4 및 도 5는 도 3에 있어서, 교체 기구의 작용을 설명하기 위한 도면이다.1 is a front view of a drilling apparatus according to an embodiment of the present invention.
Fig. 2 is a side view of Fig. 1. Fig.
Fig. 3 is a front view of the drill unit shown in Fig. 1; Fig.
Fig. 4 and Fig. 5 are views for explaining the operation of the replacement mechanism in Fig.
본 발명에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 동일한 구성에 대해서는 동일부호를 사용하며, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.The present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings. Here, the same reference numerals are used for the same components, and a detailed description of known functions and configurations that may unnecessarily obscure the gist of the present invention will be omitted. Embodiments of the present invention are provided to more fully describe the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the shapes and sizes of the elements in the drawings and the like can be exaggerated for clarity.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 드릴 가공 장치에 대한 정면도이다. 도 2는 도 1에 대한 측면도이다. 도 3은 도 1에 있어서, 드릴 유닛을 발췌하여 도시한 정면도이다.1 is a front view of a drilling apparatus according to an embodiment of the present invention. Fig. 2 is a side view of Fig. 1. Fig. Fig. 3 is a front view of the drill unit shown in Fig. 1; Fig.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 드릴 가공 장치(100)는 지그 유닛(110) 및 드릴 유닛(120)을 포함한다.1 to 3, the
지그 유닛(110)은 피가공물을 고정한다. 여기서, 피가공물은 차량 변속기용 마운트 장치와 같은 차량 부품의 이너코어에 해당할 수 있다. 예컨대, 지그 유닛(110)은 지그 베이스(111)와, 지그 베이스(111) 상에 장착되어 피가공물을 안착시키는 지그 블록(112), 및 지그 블록(112)에 안착된 피가공물을 고정 또는 해제시키는 클램퍼(113)를 포함할 수 있다. 클램퍼(113)는 클램핑 부재를 클램퍼용 액추에이터에 의해 피가공물에 근접 또는 이격시킴에 따라 피가공물을 지그 블록(112)에 고정 또는 해제시키도록 구성될 수 있다.The
드릴 유닛(120)은 적어도 하나 이상으로 구비될 수 있다. 드릴 유닛(120)은 드릴비트(121)와, 드릴비트 지지기구(122)와, 드릴비트 회전구동기구(123), 및 드릴비트 승강기구(124)를 구비한다.At least one
드릴비트(121)는 지그 유닛(110)의 상측에서 선단이 하측을 향하게 수직으로 세워진 상태로 회전 동작함에 따라 지그 유닛(110)의 피가공물을 드릴 가공한다. 드릴비트(121)는 천공 드릴비트로 이루어져 피가공물에 홀을 가공할 수 있다. 또는, 드릴비트(121)는 탭 드릴비트로 이루어져 피가공물의 홀 내에 나사탭을 가공할 수 있다.The
드릴비트 지지기구(122)는 드릴비트(121)를 지지한다. 예컨대, 드릴비트 지지기구(122)는 스핀들 샤프트(1221)와, 스핀들 하우징(1222)과, 척 아버(chuck arbor, 1223), 및 교체 기구(1224)를 포함할 수 있다.The drill
스핀들 샤프트(1221)는 드릴비트 회전구동기구(123)에 의해 회전한다. 스핀들 샤프트(1221)는 Z축을 중심으로 회전함에 따라 드릴비트(121)를 Z축을 중심으로 회전시킬 수 있다.The
스핀들 하우징(1222)은 스핀들 샤프트(1221)의 둘레를 감싸서 스핀들 샤프트(1221)의 회전을 지지한다. 스핀들 하우징(1222)은 스핀들 샤프트(1221)의 상,하단을 노출시킨 상태로 스핀들 샤프트(1221)의 둘레를 감싸도록 형성될 수 있다. 스핀들 하우징(1222)은 베어링들을 내장하여 스핀들 샤프트(1221)를 회전 지지할 수 있다.The
척 아버(1223)는 스핀들 샤프트(1221)에 하단을 통해 장착되고 드릴비트(121)를 고정한다. 척 아버(1223)는 드릴비트(121)를 착,탈 가능하게 구성됨으로써, 드릴비트(121)의 교체를 용이하게 한다.The
교체 기구(1224)는 척 아버(1223)를 스핀들 사프트(1221)에 대해 교체 가능하게 한다. 이와 같이, 척 아버(1223)는 교체 기구(1224)에 의해 교체 가능하게 되므로, 드릴 가공의 종류 변경이나 드릴비트(121)의 마모 또는 파손 등이 있을 경우, 드릴비트(121)의 교체를 용이하게 하여 작업 편의성을 높일 수 있다.The replacement mechanism 1224 allows the
드릴비트 회전구동기구(123)는 드릴비트 지지기구(122)를 회전시킨다. 예컨대, 드릴비트 회전구동기구(123)는 회전 모터(1231)와, 구동 풀리(1232)와, 종동 풀리(1233), 및 벨트(1234)를 포함할 수 있다.The drill bit
회전 모터(1231)는 서보 모터로 이루어질 수 있다. 구동 풀리(1232)는 회전 모터(1231)의 구동축에 동축으로 고정되어, 구동축의 회전에 의해 회전 구동한다. 종동 풀리(1233)는 드릴비트(121)와 동축으로 배치되어 드릴비트 지지기구(123)에 고정된다. 종동 풀리(1233)는 스핀들 샤프트(1221)와 동축으로 배치되어 스핀들 샤프트(1221)의 상단에 고정될 수 있다. 벨트(1234)는 구동 풀리(1232)의 회전력을 종동 풀리(1233)로 전달한다.The
따라서, 구동 풀리(1232)가 회전 모터(1231)에 의해 회전하면, 종동 풀리(1233)가 벨트(1234)에 의해 구동 풀리(1232)의 회전력을 전달받아 회전하게 된다. 그 결과, 스핀들 샤프트(1221)가 회전함에 따라 척 아버(1223)의 드릴비트(121)가 회전할 수 있게 된다.Therefore, when the
드릴비트 승강구동기구(124)는 드릴비트 회전구동기구(123)를 Z축 방향으로 승강시킴에 따라 드릴비트(121)를 Z축 방향으로 승강시킨다. 예컨대, 드릴비트 승강구동기구(124)는 포스트(1241)와, Z축 리니어 가이드(1242), 및 Z축 리니어 액추에이터(1243)를 포함할 수 있다.The drill bit
포스트(1241)는 테이블(117) 상에 고정될 수 있다. Z축 리니어 가이드(1242)는 포스트(1241)에 대해 드릴비트 회전구동기구(123)의 Z축 방향 이동을 안내한다. Z축 리니어 가이드(1242)는 드릴비트 회전구동기구(123)에 고정되는 슬라이더들, 및 포스트에 고정되어 슬라이더들을 각각 Z축 방향으로 이동 가능하게 안내하는 리니어 레일들을 포함할 수 있다. Z축 리니어 액추에이터(1243)는 서보 모터 등의 회전 모터와, 볼 스크류, 및 Z축 이동 블록을 포함하여 드릴비트 회전구동기구(123)를 Z축 방향으로 승강시킬 수 있다. Z축 리니어 액추에이터(1243)는 회전 모터의 구동력을 풀리들과 벨트에 의해 볼 스크류로 전달하도록 구성될 수 있으나, 회전 모터의 구동력을 볼 스크류로 직접적으로 전달할 수도 있다.The
한편, 교체 기구(1224)는 푸셔(1225)와, 아버 홀딩 샤프트(1226)와, 탄성부재(1227), 및 아버 홀딩 클램프(1228)를 포함할 수 있다. 푸셔(1225)는 아버 홀딩 샤프트(1226)를 가압해서 하강시킨다. 푸셔(1225)는 에어 실린더를 포함하여 구성될 수 있다. 에어 실린더는 실린더 로드가 실린더 몸체에 대해 승강하도록 배치된다. 에어 실린더는 실린더 로드의 하강시 아버 홀딩 샤프트(1226)를 가압해서 하강시킬 수 있다.On the other hand, the replacement mechanism 1224 may include a
아버 홀딩 샤프트(1226)는 스핀들 샤프트(1221)에 상단을 통해 끼워져 승강 안내된다. 탄성부재(1227)는 푸셔(1225)로부터 가압 상태가 해제된 상태에서 아버 홀딩 샤프트(1226)가 원위치로 복귀하도록 아버 홀딩 샤프트(1226)를 상방으로 탄성 편향시킨다. 탄성부재(1227)는 인장코일 스프링으로 이루어져 한쪽 단이 아버 홀딩 샤프트(1226)에 고정되고 다른쪽 단이 스핀들 샤프트(1221)에 고정될 수 있다.The
아버 홀딩 클램프(1228)는 아버 홀딩 샤프트(1226)가 푸셔(1225)로부터 해제되어 원위치로 상승한 상태에서 척 아버(1223)를 고정하며, 푸셔(1225)에 의해 아버 홀딩 샤프트(1226)가 하강한 상태에서 척 아버(1223)를 해제한다.The
도 1 내지 도 3과 함께 도 4 및 도 5를 참조하면, 아버 홀딩 샤프트(1226)는 하단 걸림 턱(1226a)을 구비한다. 척 아버(1223)는 상단 걸림 돌기(1223a)를 구비한다. 스핀들 샤프트(1221)는 내벽에 해제 홈(1221a)을 갖는다. 척 아버(1223)가 장착된 위치를 기준으로, 스핀들 샤프트(1221)의 해제 홈(1221a)은 척 아버(1223)의 상단 걸림 돌기(1223a)보다 하측에 배치된다.Referring to Figs. 4 and 5 together with Figs. 1 to 3, the
아버 홀딩 클램프(1228)는 상단 클램핑 돌기(1228a) 및 하단 클램핑 돌기(1228b)를 구비한다. 상단 클램핑 돌기(1228a)는 아버 홀딩 샤프트(1226)의 하단 걸림 턱(1226a)에 걸린 상태로 유지된다. 상단 클램핑 돌기(1228a)는 내측 부위가 아버 홀딩 샤프트(1226)의 하단 걸림 턱(1226a)에 걸리도록 돌출된다. 또한, 상단 클램핑 돌기(1228a)는 스핀들 샤프트(1221)의 내벽을 향한 외측 부위가 상단으로부터 경사진 면을 가질 수 있다. 따라서, 하단 클램핑 돌기(1228b)가 스핀들 샤프트(1221)의 해제 홈(1221a)으로부터 벗어나 척 아버(1223)의 상단 걸림 돌기(1223a)와 스핀들 샤프트(1221)의 내벽 사이로 원활히 회전해서 끼워질 수 있다.The
하단 클램핑 돌기(1228b)는 아버 홀딩 샤프트(1226)가 원위치로 상승한 상태에서 척 아버(1223)의 상단 걸림 돌기(1223a)에 걸려 척 아버(1223)를 고정하며, 아버 홀딩 샤프트(1226)가 푸셔(1225)에 의해 하강한 상태에서 척 아버(1223)의 상단 걸림 돌기(1223a)로부터 스핀들 샤프트(1221) 내의 해제 홈(1221a)으로 벗어나 척 아버(1223)를 해제한다.The
하단 클램핑 돌기(1228b)는 내측 부위가 척 아버(1223)의 상단 걸림 돌기(1223a)에 걸리도록 형성된다. 하단 클램핑 돌기(1228b)는 스핀들 샤프트(1221)의 내벽을 향한 외측 부위가 아버 홀딩 클램프(1228)의 중앙 부위보다 더 돌출된 형태로 이루어질 수 있다. 따라서, 하단 클램핑 돌기(1228b)는 스핀들 샤프트(1221)의 해제 홈(1221a)으로부터 벗어나 상측으로 이동하면, 외측 부위가 스핀들 샤프트(1221)의 내벽에 맞닿음에 따라 내측 부위가 척 아버(1223)의 상단 걸림 돌기(1223a)로 회전하여 걸릴 수 있게 된다. 아버 홀딩 클램프(1228)는 복수 개로 분할되어 아버 홀딩 샤프트(1226)의 둘레를 따라 배열될 수 있다.The
전술한 교체 기구(1224)의 작용 예에 대해 설명하면 다음과 같다.An example of the operation of the above-described replacement mechanism 1224 will be described below.
척 아버(1223)를 스핀들 샤프트(1221)에 장착하고자 하는 경우, 도 4에 도시된 바와 같이, 푸셔(1225)에 의해 아버 홀딩 샤프트(1226)를 하강시킨다. 그러면, 아버 홀딩 클램프(1228)는 상단 클램핑 돌기(1228a)가 아버 홀딩 샤프트(1226)에 걸려 있으므로, 아버 홀딩 샤프트(1226)와 함께 하강한다. 이때, 아버 홀딩 클램프(1228)는 하당 클램핑 돌기(1228b)는 스핀들 샤프트(1221)의 해제 홈(1221a)으로 회전한 상태로 대기한다. 이 상태에서, 척 아버(123)를 스핀들 샤프트(1221)에 하단을 통해 삽입한다. 이때, 척 아버(1223)의 상단 걸림 돌기(1223a)를 하단 클램핑 돌기(1228b)보다 상측에 위치시킨다.When the
그 다음, 푸셔(1225)에 의한 아버 홀딩 샤프트(1226)의 가압 상태를 해제한다. 그러면, 도 5에 도시된 바와 같이, 아버 홀딩 샤프트(1226)는 탄성부재(1227)에 의해 원위치로 복귀하면서 아버 홀딩 클램프(1228)를 상승시킨다. 이때, 하단 클램핑 돌기(1228b)가 척 아버(1223)의 상단 걸림 돌기(1223a)를 걸어 척 아버(1223)를 장착 위치로 이동시킴과 동시에, 스핀들 샤프트(1221)의 해제 홈(1221a)으로부터 벗어나 척 아버(1223)의 상단 걸림 돌기(1223a)와 스핀들 샤프트(1221)의 내벽 사이에 끼워져 척 아버(1223)를 장착 위치에서 고정시킬 수 있게 된다.Then, the pressing state of the
척 아버(1223)를 스핀들 샤프트(1221)로부터 분리하고자 하는 경우, 도 4에 도시된 바와 같이, 푸셔(1225)에 의해 아버 홀딩 샤프트(1226)를 하강시킨다. 그러면, 척 아버(1223)는 아버 홀딩 클램프(1226)에 고정된 상태로부터 해제됨과 동시에, 아버 홀딩 샤프트(1226)에 의해 하측으로 밀려서 분리될 수 있게 된다.When the
한편, 다시 도 1 내지 도 3을 참조하면, 지그 유닛(110)은 Y축 이동 유닛(116)에 의해 Y축 방향으로 수평 이동할 수 있다. Y축 이동 유닛(116)은 테이블(117)과, Y축 리니어 가이드(118), 및 Y축 리니어 액추에이터(119)를 포함할 수 있다.1 to 3, the
테이블(117)은 하단에 이동을 위한 캐스터 바퀴(117a)들이 장착될 수 있다. Y축 리니어 가이드(118)는 테이블(117) 상에서 지그 베이스(111)의 Y축 방향 이동을 안내한다. Y축 리니어 가이드(118)는 지그 베이스(111)의 하면에 고정되는 슬라이더들, 및 테이블(117)의 상면에 고정되어 슬라이더들을 각각 Y축 방향으로 이동 가능하게 안내하는 리니어 레일들을 포함할 수 있다.The table 117 may be equipped with
Y축 리니어 액추에이터(119)는 회전 모터와, 볼 스크류, 및 Y축 이동 블록을 포함할 수 있다. 회전 모터는 서보 모터로 이루어질 수 있다. 볼 스크류는 Y축 방향에 나란하게 배치되어 회전 모터의 구동축에 동축으로 고정된다. Y축 이동 블록은 볼 스크류에 나사 결합되어 지그 베이스(111)의 하면에 고정된다. 볼 스크류가 회전 모터에 의해 정,역 회전함에 따라 Y축 이동 블록이 Y축 방향으로 왕복하게 된다. 따라서, 지그 베이스(111)가 Y축 이동 블록에 의해 Y축 방향으로 이동함에 따라 지그 유닛(110)이 Y축 방향으로 이동할 수 있게 된다.The Y-axis
드릴 유닛(120)은 X축 이동 유닛(126)에 의해 X축 방향으로 수평 이동할 수 있다. X축 이동 유닛(126)은 지지 브래킷(1261)과, X축 이동 브래킷(1262)과, X축 리니어 가이드(1263), 및 X축 리니어 액추에이터(1264)를 포함할 수 있다. 지지 브래킷(1261)은 드릴비트 승강구동기구(124)의 Z축 이동 블록에 고정된다. X축 이동 브래킷(1262)은 스핀들 하우징(1222)에 고정된다. X축 리니어 가이드(1263)는 지지 브래킷(1261)에 고정되는 슬라이더들, 및 X축 이동 브래킷(1262)에 고정되어 슬라이더들을 각각 X축 방향으로 이동 가능하게 안내하는 리니어 레일들을 포함할 수 있다.The
X축 리니어 액추에이터(1264)는 서보 모터 등의 회전 모터와, 볼 스크류, 및 X축 이동 블록을 포함하여 X축 이동 브래킷(1262)을 X축 방향으로 이동시킬 수 있다. 그 결과, X축 이동 브래킷(1262)이 X축 방향으로 이동함에 따라 드릴 유닛(120)이 X축 방향으로 이동할 수 있다. 다른 예로, 볼 스크류에 서보 모터 대신 회전 핸들이 고정될 수 있으며, 작업자가 핸들을 수동으로 회전시킴에 따라 드릴 유닛(120)을 X축 방향으로 이동시킬 수도 있다.The X-axis
한편, 드릴 가공 장치(100)는 토크 센서(130)를 더 포함할 수 있다. 토크 센서(130)는 피가공물에 대한 드릴 가공시 드릴비트(121)에 가해지는 토크를 측정한다. 예컨대, 토크 센서(130)는 드릴비트 회전구동기구(123)의 회전 모터(1231)의 구동축과 구동 풀리(1232) 사이에 설치되어 구동 풀리(1232)의 토크를 측정하여 제어기(140)로 제공할 수 있다. 토크 센서(130)는 회전식 토크 센서로 이루어질 수 있다. 이 경우, 토크 센서(130)는 샤프트가 구동 풀리(1232)에 동축으로 고정되고 스트레인 게이지에 의해 토크를 측정할 수 있다. 토크 센서(130)는 공지의 다양한 토크 센서로 이루어질 수 있음은 물론이다.On the other hand, the
제어기(140)는 토크 센서(130)로부터 측정된 토크를 기초로 드릴비트 회전구동기구(123)를 제어한다. 예컨대, 제어기(140)는 토크 센서(130)로부터 측정된 토크를 기초로, 피가공물에 대한 드릴 가공 중에 칩 배출 불량이나 드릴비트 이상 등의 원인에 의해 드릴비트(121)에 가해지는 부하가 설정 값을 초과하는 것으로 판단되면, 드릴비트 회전구동기구(123)를 정지시키고 작업자에게 알람 등에 의해 알려줄 수 있다. 따라서, 드릴 가공 장치(100)의 고장 발생을 근원적으로 예방하고, 피가공물의 불량을 방지할 수 있다.The
한편, 드릴 유닛(120)은 한 쌍으로 이루어질 수 있다. X축 이동 유닛(126)은 드릴 유닛(120)들을 X축 방향으로 함께 이동시킬 수 있다. 다른 예로, X축 이동 유닛(126)은 드릴 유닛(120)들을 개별 이동시킬 수 있다.Meanwhile, the
한 쌍의 드릴 유닛(120)들은 하나의 드릴비트 승강구동기구(124)에 의해 2개의 드릴비트(121)들이 함께 Z축 방향으로 승강할 수 있다. 물론, 드릴 유닛(120)들은 드릴비트 승강구동기구(124)를 각각 구비하여 각 드릴비트(121)를 개별적으로 Z축 방향으로 승강시킬 수도 있다.The pair of
전술한 드릴 유닛(120)들은 2개의 피가공물들을 동시에 드릴 가공할 수 있다. 또한, 2개의 피가공물을 드릴 가공할 때, 어느 하나의 드릴 유닛(120)은 피가공물에 홀을 가공하고 다른 하나의 드릴 유닛(120)은 피가공물에 나사탭을 가공하는 등과 같이, 서로 다른 이종의 드릴 가공 작업을 수행할 수 있다. 따라서, 작업 편의성 및 생산 효율성을 높일 수 있다.The above-described
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of limitation and that those skilled in the art will recognize that various modifications and equivalent arrangements may be made therein. It will be possible. Accordingly, the true scope of protection of the present invention should be determined only by the appended claims.
110..지그 유닛 116..Y축 이동 유닛
120..드릴 유닛 121..드릴비트
122..드릴비트 지지기구 123..드릴비트 회전구동기구
124..드릴비트 승강구동기구 126..X축 이동 유닛
130..토크 센서 140..제어기
1221..스핀들 샤프트 1222..스핀들 하우징
1223..척 아버 1224..교체 기구
1225..푸셔 1226..아버 홀딩 샤프트
1227..탄성부재 1228..아버 홀딩 클램프
1231..회전 모터 1232..구동 풀리110 ..
120 ..
122 .. Drill
124. Drill bit
130 ..
1221 ..
1223 .. Chuck Arbor 1224 .. Replacement Mechanism
1225 ..
1227 ..
1231 ..
Claims (3)
상기 지그 유닛의 상측에서 선단이 하측을 향하게 수직으로 세워진 상태로 회전 동작함에 따라 상기 지그 유닛의 피가공물을 드릴 가공하는 드릴비트와, 상기 드릴비트를 지지하는 드릴비트 지지기구와, 상기 드릴비트 지지기구를 회전시키는 드릴비트 회전구동기구, 및 상기 드릴비트 회전구동기구를 Z축 방향으로 승강시킴에 따라 상기 드릴비트를 Z축 방향으로 승강시키는 드릴비트 승강구동기구를 구비하는 적어도 하나 이상의 드릴 유닛;
피가공물에 대한 드릴 가공시 상기 드릴비트에 가해지는 토크를 측정하는 토크 센서; 및
상기 토크 센서로부터 측정된 토크를 기초로 상기 드릴비트 회전구동기구를 제어하는 제어기를 포함하며,
상기 드릴비트 지지기구는,
상기 드릴비트 회전구동기구에 의해 회전하는 스핀들 샤프트와, 상기 스핀들 샤프트의 둘레를 감싸서 상기 스핀들 샤프트의 회전을 지지하는 스핀들 하우징과, 상기 스핀들 샤프트에 하단을 통해 장착되고 상기 드릴비트를 고정하는 척 아버(chuck arbor), 및 상기 척 아버를 상기 스핀들 사프트에 대해 교체 가능하게 하는 교체 기구를 포함하며,
상기 지그 유닛은,
지그 베이스와, 상기 지그 베이스 상에 장착되어 피가공물을 안착시키는 지그 블록, 및 클램핑 부재를 클램퍼용 액추에이터에 의해 피가공물에 근접 또는 이격시킴에 따라 피가공물을 지그 블록에 고정 또는 해제시키는 클램퍼를 포함하며,
상기 드릴비트 회전구동기구는,
회전 모터와,
상기 회전 모터의 구동축에 동축으로 고정된 구동 풀리와,
상기 드릴비트와 동축으로 배치되어 상기 스핀들 샤프트에 고정된 종동 풀리, 및
상기 구동 풀리의 회전력을 상기 종동 풀리로 전달하는 벨트를 포함하며;
상기 토크 센서는 상기 회전 모터의 구동축과 구동 풀리 사이에 설치되어 샤프트가 상기 구동 풀리에 동축으로 고정되고 스트레인 게이지에 의해 상기 구동 풀리의 토크를 측정하며;
상기 제어기는 상기 토크 센서로부터 측정된 토크를 기초로 상기 드릴비트에 가해지는 부하가 설정 값을 초과하는 것으로 판단되면 상기 회전 모터를 정지시키고 알람에 의해 작업자에게 알려주는 것을 특징으로 하는 드릴 가공 장치.A jig unit for fixing the workpiece;
A drill bit for drilling the workpiece of the jig unit as the tip of the jig unit is rotated vertically with its tip end directed downward, a drill bit support mechanism for supporting the drill bit, At least one drill unit having a drill bit rotation driving mechanism for rotating the tool and a drill bit lifting and lowering driving mechanism for lifting the drill bit in the Z axis direction by moving the drill bit rotation driving mechanism in the Z axis direction;
A torque sensor for measuring a torque applied to the drill bit when drilling the workpiece; And
And a controller for controlling the drill bit rotation driving mechanism based on the torque measured from the torque sensor,
The drill bit support mechanism includes:
A spindle shaft which rotates by the drill bit rotation driving mechanism, a spindle housing which surrounds the spindle shaft to support rotation of the spindle shaft, a chuck arm which is mounted through the lower end of the spindle shaft and fixes the drill bit, and a chuck arbor, and a replacement mechanism for permitting the chuck arbor to be interchangeable with respect to the spindle shaft,
The jig unit includes:
A jig base mounted on the jig base to fix a workpiece thereon and a clamper for fixing or releasing the workpiece to or from the jig block as the clamping member is moved closer to or away from the workpiece by an actuator for clamper In addition,
The drill bit rotation driving mechanism includes:
A rotation motor,
A drive pulley coaxially fixed to a drive shaft of the rotary motor,
A driven pulley coaxially disposed with the drill bit and fixed to the spindle shaft,
And a belt for transmitting rotational force of the drive pulley to the driven pulley;
Wherein the torque sensor is installed between a drive shaft of the rotary motor and a drive pulley, the shaft being coaxially fixed to the drive pulley and measuring a torque of the drive pulley by a strain gauge;
Wherein the controller stops the rotation motor and informs the operator by an alarm when it is determined that the load applied to the drill bit exceeds a set value based on the torque measured from the torque sensor.
상기 교체 기구는,
상기 스핀들 샤프트에 상단을 통해 끼워져 승강 안내되는 아버 홀딩 샤프트와,
상기 아버 홀딩 샤프트를 가압해서 하강시키는 푸셔와,
상기 푸셔로부터 가압 상태가 해제된 상태에서 상기 아버 홀딩 샤프트가 원위치로 복귀하도록 상기 아버 홀딩 샤프트를 상방으로 탄성 편향시키는 탄성부재, 및
상기 아버 홀딩 샤프트가 상기 푸셔로부터 해제되어 원위치로 상승한 상태에서 상기 척 아버를 고정하며 상기 푸셔에 의해 상기 아버 홀딩 샤프트가 하강한 상태에서 상기 척 아버를 해제하는 아버 홀딩 클램프를 포함하는 것을 특징으로 하는 드릴 가공 장치.The method according to claim 1,
The replacement mechanism includes:
An arbor holding shaft which is inserted into the spindle shaft through an upper end thereof and is guided by an elevator,
A pusher for pushing down the arbor holding shaft,
An elastic member elastically biasing the arbor holding shaft upward so that the arbor holding shaft returns to the original position in a state in which the pressurized state is released from the pusher;
And an arbor holding clamp for fixing the chuck arbor in a state where the arbor holding shaft is released from the pusher and retracted to an original position and releasing the chuck arbor in a state in which the arbor holding shaft is lowered by the pusher Drilling machines.
상기 아버 홀딩 클램프는 상,하단 클램핑 돌기를 구비하며,
상기 상단 클램핑 돌기는 상기 아버 홀딩 샤프트의 하단 걸림 턱에 걸린 상태로 유지되며;
상기 하단 클램핑 돌기는 상기 아버 홀딩 샤프트가 원위치로 상승한 상태에서 상기 척 아버의 상단 걸림 돌기에 걸려 상기 척 아버를 고정하며, 상기 아버 홀딩 샤프트가 상기 푸셔에 의해 하강한 상태에서 상기 척 아버의 상단 걸림 돌기로부터 상기 스핀들 샤프트 내의 해제 홈으로 벗어나 상기 척 아버를 해제하는 것을 특징으로 하는 드릴 가공 장치.3. The method of claim 2,
The arbor holding clamp includes upper and lower clamping projections,
The upper clamping protrusion is held in a state of being caught by the lower stopping jaw of the arbor holding shaft;
Wherein the lower clamping protrusion fixes the chuck arbor by being hooked on the upper latching protrusion of the chuck arbor in a state where the arbor holding shaft is raised to an original position, and when the arbor holding shaft is lowered by the pusher, And releases the chuck arbor from the projection to the release groove in the spindle shaft.
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