KR102028904B1

KR102028904B1 - 드릴링 및 워터젯 복합헤드

Info

Publication number: KR102028904B1
Application number: KR1020180018705A
Authority: KR
Inventors: 하종식; 윤한솔; 김상헌
Original assignee: 한국정밀기계(주)
Priority date: 2018-02-14
Filing date: 2018-02-14
Publication date: 2019-10-07
Also published as: KR20190098585A

Abstract

드릴링 및 워터젯 복합헤드가 개시된다. 상기 드릴링 및 워터젯 복합헤드는 메인바디부; 상기 메인바디부의 높이 방향에 평행한 측면부에 연결되어 소정의 각도 범위로 좌, 우 왕복 회전하는 공구장착바디부; 상기 메인바디부의 평면부에 설치되어 상기 메인바디부를 갠트리 구조의 새들(saddle)에 연결하고, 상기 메인바디부를 360도 회전시키는 제1 구동부; 상기 공구장착바디부가 연결되는 상기 메인바디부의 일면에 설치되어 상기 공구장착바디부와 연결되고, 상기 공구장착바디부를 좌, 우 왕복 회전시키는 제2 구동부; 상기 측면부와 평행하지 않은 상기 공구장착바디부의 제1 공구장착면에 장착되는 드릴링스핀들; 상기 제1 공구장착면과 직각으로 배치된 제2 공구장착면에 장착되는 워터젯; 상기 워터젯으로 물을 공급하는 워터공급라인; 및 상기 워터젯으로 연마제를 공급하는 연마제공급라인을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

드릴링 및 워터젯 복합헤드{DRILLING AND WATERJET COMPOSITE HEAD}

본 발명은 공작기계에서 사용되는 공구 헤드에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 드릴 가공 및 절삭 가공의 전환이 하나의 헤드에서 가능한 드릴링 및 워터젯 복합헤드에 관한 것이다.

공작물의 중요 가공 방법인 드릴링(Drilling), 라우팅(Routing)을 작업할 수 있는 드릴링 헤드, 그리고 공작물을 절단(Cutting)할 수 있는 워터젯 헤드가 동시에 있는 겐트리 타입(Gantry type) 복합 공작기계는 드릴링 헤드 및 워터젯 헤드가 하나의 크로스레일 상에 각각 별도로 설치되는 구조를 갖는다.

이러한 복합 공작기계에서 절단과 밀링 가공을 할 경우 각각의 드릴링 헤드 및 워터젯 헤드가 하나의 크로스레일 상에서 이동하여야 한다. 이때, 드릴링 헤드 및 워터젯 헤드는 하나의 크로스레일 상에서 이동하므로 이동 구간 전체의 길이 중 각각의 헤드가 이동할 수 있는 거리는 제한된다.

따라서, 각각의 헤드를 이용한 가공 공정에서의 작업 영역이 제한되는 문제가 있었다. 또한, 복수의 헤드가 설치되므로 공작기계의 무게가 증가하고, 공작기계가 비싸지는 문제가 있었다.

등록실용신안 제20-0360393호

따라서 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 겐트리 구조의 공작기계에서 드릴링 공정 및 절삭 공정을 위한 각각의 공구헤드를 설치할 필요 없이 하나의 복합헤드만으로 드릴링 공정 및 절삭 공정을 수행할 수 있도록 한 드릴링 및 워터젯 복합헤드를 제공하는데 있다.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 드릴링 및 워터젯 복합헤드는 메인바디부; 상기 메인바디부의 높이 방향에 평행한 측면부에 연결되어 소정의 각도 범위로 좌, 우 왕복 회전하는 공구장착바디부; 상기 메인바디부의 평면부에 설치되어 상기 메인바디부를 갠트리 구조의 새들(saddle)에 연결하고, 상기 메인바디부를 360도 회전시키는 제1 구동부; 상기 공구장착바디부가 연결되는 상기 메인바디부의 일면에 설치되어 상기 공구장착바디부와 연결되고, 상기 공구장착바디부를 좌, 우 왕복 회전시키는 제2 구동부; 상기 측면부와 평행하지 않은 상기 공구장착바디부의 제1 공구장착면에 장착되는 드릴링스핀들; 상기 제1 공구장착면과 직각으로 배치된 제2 공구장착면에 장착되는 워터젯; 상기 워터젯으로 물을 공급하는 워터공급라인; 및 상기 워터젯으로 연마제를 공급하는 연마제공급라인을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 메인바디부는 판상의 평면부, 상기 평면부의 아래로 연장되고 서로 일정 거리 이격되어 마주하는 제1 측면부 및 제2 측면부, 및 상기 제1 측면부 및 제2 측면부의 이격된 거리 내측에 위치하는 바디수용부를 포함하고; 상기 공구장착바디부는 상기 제1 공구장착면 및 제2 공구장착면, 상기 제1 공구장착면 및 제2 공구장착면에 수직하고 상기 제1 측면부와 마주하는 제1 연결면, 및 상기 제1 연결면에 대향하고 상기 제2 측면부와 마주하는 제2 연결면을 포함하고, 상기 제1 구동부는 상기 평면부에 연결되고, 상기 제2 구동부는 상기 제1 연결면 및 제2 연결면에 연결될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 드릴링 및 워터젯 복합헤드는 상기 제1 측면부 또는 제2 측면부에 서로 이웃하여 설치되는 제1 센서 및 제2 센서; 상기 제1 연결면 및 제2 연결면 중 상기 제1 센서 및 제2 센서가 설치된 제1 측면부 또는 제2 측면부에 대향하는 면에 설치되고, 상기 제1 공구장착면이 공작물에 대향하도록 상기 공구장착바디부가 회전된 경우 상기 제1 센서와 마주하는 제3 센서; 상기 제3 센서가 설치된 면 상에 설치되고, 상기 제2 공구장착면이 공작물에 대향하도록 상기 공구장착바디부가 회전된 경우 상기 제2 센서와 마주하는 제4 센서; 및 상기 제3 센서가 상기 제1 센서와 마주하면 상기 드릴링스핀들이 사용되고 있음을 표시하고, 상기 제4 센서가 상기 제2 센서와 마주하면 상기 워터젯이 사용되고 있음을 표시하는 표시부를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 드릴링 및 워터젯 복합헤드를 이용하면 겐트리 구조의 공작기계에서 드릴링 공정 및 절삭 공정을 위한 각각의 공구헤드를 설치할 필요 없이 하나의 복합헤드만으로 드릴링 공정 및 절삭 공정을 수행할 수 있는 이점이 있다.

또한, 드릴링 공정 및 절삭 공정을 위한 각각의 공구헤드가 하나의 칼럼 상에 설치된 경우 드릴링 공정의 작업 영역 및 절삭 공정의 작업 영역이 제한되는 문제를 해결하여, 겐트리 구조에서 새들이 Y축 방향을 따라 이동하는 구간 전체에서 드릴링 공정 및 절삭 공정의 전환 및 각 공정의 수행이 가능해지므로 절삭 공정 및 드릴링 공정이 요구되는 겐트리 구조의 공작기계에서 상기 각 공정의 작업 영역이 확대되고, 공작물의 가공 시간이 단축되고, 공작기계의 경량화 및 원가절감을 이룰 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 드릴링 및 워터젯 복합헤드의 외관을 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 공구장착바디부의 내부모습을 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 드릴링 및 워터젯 복합헤드의 단면도이다.
도 4는 도 1의 정면도이다.
도 5는 도 1의 측면도이다.
도 6은 도 1에 도시된 드릴링 및 워터젯 복합헤드가 겐트리 구조의 공작기계에 설치된 모습을 나타낸 도면이다.
도 7은 도 1에 도시된 공구장착바디부가 회전되는 모습을 나타낸 단면도이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 드릴링 및 워터젯 복합헤드의 정면도 및 측면도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 드릴링 및 워터젯 복합헤드에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 드릴링 및 워터젯 복합헤드의 외관을 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 공구장착바디부의 내부모습을 나타낸 사시도이고, 도 3은 도 1에 도시된 드릴링 및 워터젯 복합헤드의 단면도이고, 도 4는 도 1의 정면도이고, 도 5는 도 1의 측면도이다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 드릴링 및 워터젯 복합헤드는, 메인바디부(110), 공구장착바디부(120), 제1 구동부(130), 제2 구동부(140), 드릴링스핀들(150), 워터젯(160), 워터공급라인(170), 연마제공급라인(180)을 포함한다.

메인바디부(110)는 판상의 평면부(111), 상기 평면부(111)의 아래로 연장되고 서로 일정 거리 이격되어 마주하는 제1 측면부(112) 및 제2 측면부(113), 및 상기 제1 측면부(112) 및 제2 측면부(113)의 이격된 거리 내측에 위치하는 바디수용부(114)를 포함한다. 상기 평면부(111)에는 평면부(111)의 표면으로부터 돌출되고 개구(1111a)를 갖는 모터연결부(1111)가 형성될 수 있다.

공구장착바디부(120)는 메인바디부(110)의 높이 방향에 평행한 측면부, 즉 메인바디부(110)의 바디수용부(114) 내에서 제1 측면부(112) 및 제2 측면부(113)에 연결되어 소정의 각도 범위로 좌, 우 왕복 회전한다. 공구장착바디부(120)는 제1 공구장착면(121), 상기 제1 공구장착면(121)과 직각으로 배치된 제2 공구장착면(122), 상기 제1 공구장착면(121) 및 제2 공구장착면(122)에 수직하고 상기 제1 측면부(112)와 마주하는 제1 연결면(123), 및 상기 제1 연결면(123)에 대향하고 상기 제2 측면부(113)와 마주하는 제2 연결면(124)을 포함한다. 이러한 공구장착바디부(120)는 내부공간을 갖는 형태로 구비된다.

제1 구동부(130)는 상기 메인바디부(110)의 평면부(111)에 설치되어 상기 메인바디부(110)를 갠트리 구조의 램(ram)에 연결하고, 상기 메인바디부(110)를 360도 회전시킨다. 일 예로, 제1 구동부(130)는 중공의 제1 샤프트(131), 중공의 제1 샤프트(131)의 둘레를 감싸도록 중공의 제1 샤프트(131)에 결합되어 제1 샤프트(131)를 회전시키는 환형의 제1 토크모터(132), 제1 샤프트(131) 및 제1 토크모터(132)를 메인바디부(110)의 제1 모터연결부(1111)와 연결하는 제1 연결부재들(133)을 포함할 수 있다. 상기 제1 연결부재들(133)은 베어링, 케이싱, 연결보스, 볼트 등의 부품일 수 있다.

제2 구동부(140)는 공구장착바디부(120)가 연결되는 상기 메인바디부(110)의 일면에 설치되어 상기 공구장착바디부(120)와 연결되고, 상기 공구장착바디부(120)를 좌, 우 왕복 회전시킨다. 일 예로, 제2 구동부(140)는 메인바디부(110)의 제1 측면부(112) 및 제2 측면부(113)에 설치되고, 제2 구동부(140)는 중공의 제2 샤프트(141), 중공의 제2 샤프트(141)의 둘레를 감싸도록 중공의 제2 샤프트(141)에 결합되어 제2 샤프트(141)를 회전시키는 환형의 제2 토크모터(142), 제2 샤프트(141)를 공구장착바디부(120)의 제1 연결면(123)에 연결하는 제2 연결부재들(143), 메인바디부(110)의 제2 측면부(113) 및 공구장착바디부(120)의 제2 연결면(124)의 사이에 구비되어 공구장착바디부(120)를 메인바디부(110)에 회전 가능하게 제3 연결부재들(144)을 포함할 수 있다. 상기 제2 연결부재들(143)은 베어링, 연결보스, 볼트 등의 부품일 수 있다. 상기 제3 연결부재들(144)은 중공이고 상기 제2 샤프트(141)와 동축 상에서 상기 공구장착바디부(120)의 제2 연결면(124)에 연결되는 제3 샤프트(1441), 베어링(1442) 및 베어링(1442)을 사이에 두고 제3 샤프트(1441)와 연결되고 메인바디부(110)의 제2 측면부(113)에 연결되는 연결보스(1443)를 포함할 수 있다.

드릴링스핀들(150)은 드릴비트(151)가 결합되어 드릴비트(151)를 회전시킨다. 드릴링스핀들(150)은 메인바디부(110)의 제1 측면부(112) 및 제2 측면부(113)와 평행하지 않은 공구장착바디부(120)의 제1 공구장착면(121)에 장착된다. 이때, 드릴링스핀들(150)은 제1 공구장착면(121)의 가운데에 위치하지 않고 가운데를 벗어나 일측으로 위치한다.

워터젯(160)은 공작물(1)의 절삭을 위한 장비이다. 워터젯(160)은 제1 공구장착면(121)과 직각으로 배치된 제2 공구장착면(122)에 장착된다. 이때, 워터젯(160)은 제2 공구장착면(122)의 가운데에 위치하지 않고 가운데를 벗어나 일측으로 위치한다.

워터공급라인(170)은 워터젯(160)에 물을 공급한다. 워터공급라인(170)은 중공의 제1 샤프트(131)의 중공 내부로 삽입된 후, 메인바디부(110)의 내부공간을 경유하여 메인바디부(110)의 제1 측면부(112)의 외측으로 인출되고, 이어서 메인바디부(110)의 외부로부터 제2 샤프트(141)의 중공의 내부로 삽입된 후 워터젯(160)의 위치까지 연장되어 워터젯(160)에 연결될 수 있다.

연마제공급라인(180)은 워터젯(160)으로 연마제를 공급한다. 연마제공급라인(180)은 중공의 제1 샤프트(131)로 삽입된 후, 메인바디부(110)의 내부공간을 경유하여 메인바디부(110)의 제2 측면부(113)의 외측으로 인출되고, 이어서 메인바디부(110)의 외부로부터 제3 샤프트(1441)의 중공의 내부로 삽입된 후 워터젯(160)의 위치까지 연장되어 워터젯(160)에 연결될 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 드릴링 및 워터젯 복합헤드는 갠트리 구조의 공작기계에 설치되는 것으로서, 워터공급라인(170)은 갠트리 구조의 공작기계의 일측에 마련되는 물저장탱크(미도시)에 연결되어 물이 공급될 수 있고, 연마제공급라인(180)은 갠트리 구조의 공작기계의 일측에 마련되는 연마제저장탱크(미도시)에 연결되어 연마제가 공급될 수 있고, 제1 구동부(130) 및 제2 구동부(140)는 갠트리 구조의 공작기계의 콘트롤부(미도시)와 전기적으로 연결되어 제어될 수 있다.

도 6은 도 1에 도시된 드릴링 및 워터젯 복합헤드가 겐트리 구조의 공작기계에 설치된 모습을 나타낸 도면이고, 도 7은 도 1에 도시된 공구장착바디부가 회전되는 모습을 나타낸 단면도이다.

도 6을 참조하면, 이러한 본 발명의 일 실시예에 따른 드릴링 및 워터젯 복합헤드(100)는 공작기계의 갠트리 구조의 새들(saddle)에 연결된 램(ram)에 연결되어 드릴링스핀들(150) 및 워터젯(160)의 사용을 전환할 수 있다.

즉, 갠트리 구조는 X축 방향으로 이동하는 칼럼(10), 칼럼(10) 상단부에 설치되어 Y축 방향으로 연장된 크로스레일(20), 크로스레일(20)에 연결되어 크로스레일(20) 상에서 Y축 방향을 따라 이동하는 새들(30), 새들(30)에 연결되어 Z축 방향을 따라 공작물을 향해 이동하는 램(40)을 포함하고, 이러한 갠트리 구조의 램(40)에 본 발명의 일 실시예에 따른 드릴링 및 워터젯 복합헤드가 연결되어, 공작물(1)의 가공 공정에 따라 드릴링스핀들(150) 및 워터젯(160)의 사용을 전환하여, 새들(30)이 Y축 방향을 따라 이동하는 구간 전체에서 드릴링 공정 및 절삭 공정의 전환 및 각 공정의 수행이 가능하다.

공작물(1)을 드릴링 가공하고자 하는 경우 드릴링스핀들(150)이 장착된 공구장착바디부(120)의 제1 공구장착면(121)이 공작물(1)에 대향하도록 배치된다. 이때, 공작물(1)에 대한 이전의 공구장착바디부(120)의 배치 상태가 제2 공구장착면(122)이 공작물(1)에 대향된 상태이면 공작기계의 콘트롤부에서의 프로그램에 의한 제어에 의해 제2 구동부(140)가 구동되어 도 7과 같이 공구장착바디부(120)가 회전한다. 즉, 제1 공구장착면(121)이 공작물(1)에 대향하도록 공구장착바디부(120)는 90도 회전된다. 제1 공구장착면(121)이 공작물(1)에 대향되면 콘트롤부의 제어에 의해 상기 램(40)이 공작물(1)을 향해 하강하여 드릴링스핀들(150)에 장착된 드릴비트(151)를 통해 공작물(1)을 드릴링 가공할 수 있다.

드릴링 가공 후 드릴링 가공이 이루어진 지점 또는 그 주변 위치에서 공작물(1)을 절삭 가공하고자 하는 경우 공작기계의 콘트롤부에서의 프로그램에 의한 제어에 의해 제2 구동부(140)가 구동되어 제2 공구장착면(122)이 공작물(1)에 대향하도록 공구장착바디부(120)는 역방향으로 90도 회전된다. 제2 공구장착면(122)이 공작물(1)에 대향되면 콘트롤부의 제어에 의해 상기 램(40)이 공작물(1)을 향해 하강하여 워터공급라인(170) 및 연마제공급라인(180)을 통해 물 및 연마제가 워터젯(160)으로 공급되어 공작물(1)을 절삭 가공할 수 있다.

이러한 본 발명에 따른 드릴링 및 워터젯 복합헤드를 겐트리 구조의 공작기계에 설치하여 이용하면 겐트리 구조의 공작기계에서 드릴링 공정 및 절삭 공정을 위한 각각의 공구헤드를 설치할 필요 없이 하나의 복합헤드만으로 드릴링 공정 및 절삭 공정을 수행할 수 있는 이점이 있다.

이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 드릴링 및 워터젯 복합헤드를 도 8 및 도 9를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 드릴링 및 워터젯 복합헤드와의 차이점을 중심으로 설명한다. 도 8 및 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 드릴링 및 워터젯 복합헤드의 정면도 및 측면도이다.

도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 드릴링 및 워터젯 복합헤드는 제1 내지 제 4센서(191, 192, 193, 194) 및 표시부(195)를 더 포함하는 것을 제외하고는 본 발명의 일 실시예에 따른 드릴링 및 워터젯 복합헤드와 동일하므로 이하에서는 제1 내지 제4 센서(194) 및 표시부(195)를 중심으로 설명하기로 한다.

제1 센서(191) 및 제2 센서(192)는 메인바디부(110)의 제1 측면부(112) 또는 제2 측면부(113)에 서로 이웃하여 설치될 수 있다. 일 예로, 제1 센서(191) 및 제2 센서(192)는 제1 측면부(112)의 안쪽면, 즉 공구장착바디부(120)의 제1 연결면(123)에 마주하는 제1 측면부(112)의 안쪽면에 설치될 수 있다.

제3 센서(193)는 상기 제1 연결면(123) 및 제2 연결면(124) 중 상기 제1 센서(191) 및 제2 센서(192)가 설치된 제1 측면부(112) 또는 제2 측면부(113)에 대향하는 면에 설치될 수 있다. 일 예로, 제3 센서(193)는 제1 센서(191) 및 제2 센서(192)가 설치되는 제1 측면부(112)와 마주하는 공구장착바디부(120)의 제1 연결면(123)에 설치될 수 있다. 이러한 제3 센서(193)는 공구장착바디부(120)의 제1 공구장착면(121)이 공작물(1)에 대향하도록 공구장착바디부(120)가 회전된 경우 제1 센서(191)와 마주한다.

제4 센서(194)는 제3 센서(193)가 설치된 면 상에 설치되고, 공구장착바디부(120)의 제2 공구장착면(122)이 공작물(1)에 대향하도록 공구장착바디부(120)가 회전된 경우 제2 센서(192)와 마주한다.

표시부(195)는 제3 센서(193)가 제1 센서(191)와 마주하면 드릴링스핀들(150)이 사용되고 있음을 표시하고, 제4 센서(194)가 제2 센서(192)와 마주하면 워터젯(160)이 사용되고 있음을 표시한다. 예를 들어, 드릴링스핀들(150)이 사용되고 있는 경우 '드릴링'으로 표시할 수 있고, 워터젯(160)이 사용되고 있는 경우 '워터젯'으로 표시할 수 있다. 일 예로, 표시부(195)는 메인바디부(110) 상에 설치되어 제1 센서(191) 및 제2 센서(192)와 전기적으로 연결될 수 있다.

이러한 본 발명의 다른 실시예에 따른 드릴링 및 워터젯 복합헤드는 현재 어떤 공정이 진행되고 있는지에 대하여 표시부(195)를 통해 쉽게 확인할 수 있고, 현재의 공구의 전환 상태를 작업자가 쉽게 확인할 수 있고, 이에 따라 수동작업 또는 가공 공정의 시동시 공구의 전환 상태에 대한 인지의 오류로 인해 가공공정에 맞지 않는 공구 사용으로 인한 가공물의 가공 공정의 오류를 방지할 수 있는 이점이 있다.

한편, 본 발명의 실시예들에 따른 드릴링 및 워터젯 복합헤드의 워터젯(160), 제1 내지 제4 센서(191, 192, 193, 194)의 표면에는 오염물질의 부착방지 및 제거를 효과적으로 달성할 수 있도록 오염 방지도포용 조성물이 도포된 오염방지도포층이 형성될수 있다.

상기 오염 방지 도포용 조성물은 알카놀아마이드 및 암포프로피오네이트가1:0.01 ~ 1:2 몰비로 포함되어 있고, 알카놀아마이드 및 암포프로피오네이트의 총함량은 전체 수용액에 대해 1 ~10 중량%이다.

상기 알카놀아마이드 및 암포프로피오네이트는 몰비로서 1:0.01 ~ 1:2가 바람직한 바, 몰비가 상기 범위를 벗어나는 경우에는 기재의 도포성이 저하되거나 도포후 표면의 수분흡착이 증가하여 도포막이 제거되는 문제점이 있다.

상기 알카놀아마이드 및 암포프로피오네이트는 전제 조성물 수용액중 1 ~ 10 중량%가 바람직한 바, 1 중량% 미만이면 기재의 도포성이 저하되는 문제점이 있고, 10 중량%를 초과하면 도포막 두께의 증가로 인한 결정석출이 발생하기 쉽다.

한편, 본 오염 방지 도포용 조성물을 기재 상에 도포하는 방법으로는 스프레이법에 의해 도포하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 기재 상의 최종 도포막 두께는 500 ~ 2000Å이 바람직하며, 보다 바람직하게는 1000 ~ 2000Å이다. 상기 도포막의 두께가 500 Å미만이면 고온 열처리의 경우에 열화되는 문제점이 있고, 2000 Å을 초과하면 도포 표면의 결정석출이 발생하기 쉬운 단점이 있다.

또한, 본 오염 방지 도포용 조성물은 알카놀아마이드 0.1 몰 및 암포프로피오네이트 0.05몰을 증류수 1000 ㎖에 첨가한 다음 교반하여 제조될 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예들에 따른 드릴링 및 워터젯 복합헤드의 공구장착바디부(120)는 금속재질일 수 있고, 금속재질의 공구장착바디부(120)의 표면에는 부식방지도포층이 형성되어 내면의 부식이 방지될 수 있다. 상기 부식방지도포층의 형성을 위한 표면도포재료는 토일트리아졸 20중량%, 벤즈이미다졸 15중량%, 트리옥틸아민 10중량%, 하프늄 15중량%, 산화알루미늄40중량%로 구성되며, 코팅두께는 8㎛로 구성된다.

토일트리아졸, 벤즈이미자졸 및 트리옥틸아민은 부식방지 및 변색방지 등의 역할을 한다.

하프늄은 내부식성이 있는 전이 금속원소로 뛰어난 방수성, 내식성 등을 갖도록 역할을 한다.

산화알루미늄은 내화도 및 화학적 안정성 등을 목적으로 첨가된다.

상기 구성 성분의 비율 및 코팅두께를 상기와 같이 수치한정한 이유는, 본 발명자가 수차례시험결과를 통해 분석한 결과, 상기 비율에서 최적의 부식방지 효과를 나타내었다.

제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.

110 : 메인바디부 111 : 평면부
112 : 제1 측면부 113 : 제2 측면부
120 : 공구장착바디부 121 : 제1 공구장착면
122 : 제2 공구장착면 123 : 제1 연결면
124 : 제2 연결면 130 : 제1 구동부
140 : 제2 구동부 150 : 드릴링스핀들
160 : 워터젯 170 : 워터공급라인
180 : 연마제공급라인

Claims

메인바디부(110);
상기 메인바디부(110)의 높이 방향에 평행한 측면부에 연결되어 소정의 각도 범위로 좌, 우 왕복 회전하는 공구장착바디부(120);
상기 메인바디부(110)의 평면부(111)에 설치되어 상기 메인바디부(110)를 갠트리 구조의 램(ram)에 연결하고, 상기 메인바디부(110)를 360도 회전시키는 제1 구동부(130);
상기 공구장착바디부(120)가 연결되는 상기 메인바디부(110)의 일면에 설치되어 상기 공구장착바디부(120)와 연결되고, 상기 공구장착바디부(120)를 좌, 우 왕복 회전시키는 제2 구동부(140);
상기 측면부와 평행하지 않은 상기 공구장착바디부(120)의 제1 공구장착면(121)에 장착되는 드릴링스핀들(150);
상기 제1 공구장착면(121)과 직각으로 배치된 제2 공구장착면(122)에 장착되는 워터젯(160);
상기 워터젯(160)으로 물을 공급하는 워터공급라인(170); 및
상기 워터젯(160)으로 연마제를 공급하는 연마제공급라인(180)을 포함하고;
드릴링 및 워터젯 복합헤드의 워터젯(160)의 표면에는 오염 방지도포용 조성물이 도포된 오염방지도포층이 형성되되, 상기 오염 방지 도포용 조성물은 알카놀아마이드 및 암포프로피오네이트가1:0.01 ~ 1:2 몰비로 포함되어 있으며;
금속재질의 공구장착바디부(120)의 표면에는 부식방지도포층이 형성되되, 상기 부식방지도포층의 형성을 위한 표면도포재료는 토일트리아졸 20중량%, 벤즈이미다졸 15중량%, 트리옥틸아민 10중량%, 하프늄 15중량%, 산화알루미늄40중량%로 구성되는 것을 특징으로 하는,
드릴링 및 워터젯 복합헤드.
청구항 1에 있어서,
상기 메인바디부(110)는 판상의 평면부(111), 상기 평면부(111)의 아래로 연장되고 서로 일정 거리 이격되어 마주하는 제1 측면부(112) 및 제2 측면부(113), 및 상기 제1 측면부(112) 및 제2 측면부(113)의 이격된 거리 내측에 위치하는 바디수용부(114)를 포함하고;
상기 공구장착바디부(120)는 제1 공구장착면(121) 및 제2 공구장착면(122), 상기 제1 공구장착면(121) 및 제2 공구장착면(122)에 수직하고 상기 제1 측면부(112)와 마주하는 제1 연결면(123), 및 상기 제1 연결면(123)에 대향하고 상기 제2 측면부(113)와 마주하는 제2 연결면(124)을 포함하고,
상기 제1 구동부(130)는 상기 평면부(111)에 연결되고,
상기 제2 구동부(140)는 상기 제1 연결면(123) 및 제2 연결면(124)에 연결되는 것을 특징으로 하는,
드릴링 및 워터젯 복합헤드.
제2항에 있어서,
상기 제1 측면부(112) 또는 제2 측면부(113)에 서로 이웃하여 설치되는 제1 센서(191) 및 제2 센서(192);
상기 제1 연결면(123) 및 제2 연결면(124) 중 상기 제1 센서(191) 및 제2 센서(192)가 설치된 제1 측면부(112) 또는 제2 측면부(113)에 대향하는 면에 설치되고, 상기 제1 공구장착면(121)이 공작물(1)에 대향하도록 상기 공구장착바디부(120)가 회전된 경우 상기 제1 센서(191)와 마주하는 제3 센서(193);
상기 제3 센서(193)가 설치된 면 상에 설치되고, 상기 제2 공구장착면(122)이 공작물(1)에 대향하도록 상기 공구장착바디부(120)가 회전된 경우 상기 제2 센서(192)와 마주하는 제4 센서(194); 및
상기 제3 센서(193)가 상기 제1 센서(191)와 마주하면 상기 드릴링스핀들(150)이 사용되고 있음을 표시하고, 상기 제4 센서(194)가 상기 제2 센서(192)와 마주하면 상기 워터젯(160)이 사용되고 있음을 표시하는 표시부(195)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
드릴링 및 워터젯 복합헤드.