KR102038329B1 - 척물림 장치를 구비한 자동선반 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동선반에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 내부에 볼밸브를 가공하기 위한 볼을 공급하여 상기 볼을 가공하기 위하여 볼을 물 수 있는 척물림 장치를 구비한 자동선반에 대한 것이다.
본 발명에 따른 자동선반은 볼을 가공하기 위하여 상기 볼을 파지할 수 있는 척과, 상기 척에 상기 볼을 공급하는 척물림장치를 내부에 구비한다. 여기서 상기 척물림장치는 이송대와, 클램프와, 전후이동수단과, 상하이단이동수단 및 삽입수단을 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 이송대는 상기 볼이 일렬로 정렬되어 전방으로 굴러서 이송될 수 있도록 상기 자동선반의 내부에 장착된다. 상기 클램프는 상기 이송대로 이송된 볼을 파지할 수 있다. 상기 전후이동수단은 상기 클램프를 전후로 이동시킬 수 있다. 상기 상하이단이동수단은 상기 볼을 상기 척의 위치까지 이동시키도록 상기 클램프를 상하로 이동시킬 수 있다. 상기 삽입수단은 상기 클램프의 일측에 장착되어 상기 클램프에 파지된 상기 볼을 상기 척으로 삽입시킬 수 있다.
본 발명은 볼이 일렬로 정렬되어 전방으로 굴러서 이송될 수 있는 이송대를 제공함으로 인하여 별도의 컨베이어 수단이 없이도 볼을 연속적으로 공급되도록 할 수 있다.

Description

척물림 장치를 구비한 자동선반{Automatic lathe having apparatus fixing goods by chuck}

본 발명은 자동선반에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 내부에 볼밸브를 가공하기 위한 볼을 공급하여 상기 볼을 가공하기 위하여 볼을 물 수 있는 척물림 장치를 구비한 자동선반에 대한 것이다.

자동선반은 가공물을 척에 물린 후 가공물을 회전시키면서 소정의 형태로 가공시키는 장치이다. 이때 가공물을 자동선반의 척에 물리는 장치는 통상 로봇트 팔과 같은 복잡한 장비가 사용되며, 이 장비는 자동선반의 케이스 외부에 별도로 설치되어 있다. 그래서 척물림장치가 자동선반의 외부에 설치되어서 척물림장치로 이물질이 유입될 뿐만 아니라 구조가 복잡하여 고장 발생률이 높다는 문제점이 있었다. 그래서 이러한 문제점을 해결하기 위하여 등록실용신안 제20-0164488호(등록일자 1999년 10월 08일)에서는 척물림 장치가 내장된 자동선반이 개시되어 있다.

종래의 등록실용신안 제20-0164488호에 개시된 자동선반의 경우 컨베이어를 구동하여 가공물(54)을 이송시켰으므로 컨베이어 설비가 요구되어 그 구조가 복잡해진다는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 자동선반의 경우 척(56)에 가공물을 밀어 넣어 가공후 가공물을 수거하기 위해서는 척(56)에서 가공물을 분리하여 별도로 가공물을 수거해야하므로 가공물을 수거하기가 번거럽다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것이다. 본 발명은 컨베이어 설비가 없이도 볼을 공급할 수 있어서 그 구조가 단순할 뿐만 아니라 볼의 수거가 용이한 척물림 장치가 내장된 자동선반을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 자동선반은 볼을 가공하기 위하여 상기 볼을 파지할 수 있는 척과, 상기 척에 상기 볼을 공급하는 척물림장치를 내부에 구비한다. 여기서 상기 척물림장치는 이송대와, 클램프와, 전후이동수단과, 상하이단이동수단 및 삽입수단을 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 이송대는 상기 볼이 일렬로 정렬되어 전방으로 굴러서 이송될 수 있도록 상기 자동선반의 내부에 장착된다. 상기 클램프는 상기 이송대로 이송된 볼을 파지할 수 있다. 상기 전후이동수단은 상기 클램프를 전후로 이동시킬 수 있다. 상기 상하이단이동수단은 상기 볼을 상기 척의 위치까지 이동시키도록 상기 클램프를 상하로 이동시킬 수 있다. 상기 삽입수단은 상기 클램프의 일측에 장착되어 상기 클램프에 파지된 상기 볼을 상기 척으로 삽입시킬 수 있다.

또한, 상기의 자동선반에 있어서, 상기 척은 콜렛척아바와, 복수 개의 콜렛과, 지지대를 구비하는 것이 바람직하다. 상기 콜렛척아바는 축방향으로 관통되고, 상기 관통된 내주면의 일단이 테이프진다. 상기 콜렛은 반경방향으로 이동하여 상기 콜렛척아바의 일단에 삽입된 볼을 파지할 수 있도록 외주면이 상기 콜렛척아바의 테이프진 내주면과 형합하도록 테이프지며, 상기 콜렛척아바의 내주면의 일단에 원주방향을 따라 삽입된다. 상기 지지대는 일단이 상기 콜렛척아바에 삽입된 볼을 지지할 수 있도록 상기 콜렛의 내부에 위치할 수 있게 상기 콜렛척아바의 관통된 내주면에 장착되며, 드릴이 상기 볼에 구멍을 뚫으면 상기 드릴이 삽입될 수 있게 상기 일단에 삽입홈이 형성된다.

또한, 상기의 자동선반에 있어서, 상기 척은 수용바디와, 스프링을 더 구비하는 것이 바람직하다. 상기 수용바디는 내부에 상기 지지대를 슬라이딩할 수 있게 수용하는 수용부가 형성되어 상기 콜렛척아바의 관통된 내주면에 장착된다. 상기 스프링은 상기 지지대가 상기 볼에 의해 슬라이딩되면 상기 지지대를 복귀시킬 수 있도록 상기 수용부 내부에서 상기 지지대를 지지한다.

또한, 상기의 자동선반에 있어서, 상기 지지대는 삽입홈이 상기 수용부와 연통되도록 축방향으로 따라 관통되는 것이 바람직하다. 이 경우 상기 수용바디는 고압의 공기를 상기 수용부로 공급할 수 있도록 상기 수용부가 연통될 수 있게 관통된 흡입공이 형성된다.

또한, 상기의 자동선반은 수거수단을 더 포함하는 것이 바람직하다. 상기 수거수단은 적치박스와, 통로부와, 이동부를 구비한다. 상기 적치박스는 상기 척에서 가공된 볼을 수용한다. 상기 통로부는 일단으로 상기 볼이 유입되어 타단으로 상기 적치박스로 낙하하여 배출될 수 있도록 상기 볼을 안내한다. 상기 이동부는 상기 척에서 분리되는 상기 볼이 상기 통로부의 일단으로 유입될 수 있도록 상기 통로부의 일단을 이동시킬 수 있다.

또한, 상기의 자동선반에 있어서, 상기 통로부는 일단은 상기 볼이 상기 적치박스에 떨어질 수 있도록 상기 적치박스로 향하고 타단은 볼이 낙하할 수 있도록 상기 일단보다 더 높은 곳에 위치한 제1통로부와, 일단은 상기 볼이 상기 제1통로부의 타단으로 떨어질 수 있도록 상기 제1통로부의 타단으로 향하도록 상기 자동선반의 내부에 회동할 수 있게 고정되고 타단은 상기 척에서 이탈되는 상기 볼이 유입될 수 있게 상기 척으로 향하는 제2통로부를 구비하는 것이 바람직하다. 이 경우 상기 이동부는 상기 제2통로부를 상기 제2통로부의 일단을 중심으로 회동시킬 수 있다.

본 발명은 볼이 일렬로 정렬되어 전방으로 굴러서 이송될 수 있는 이송대를 제공함으로 인하여 별도의 컨베이어 수단이 없이도 볼을 연속적으로 공급되도록 할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 적치박스와, 통로부를 구비한 수거수단과, 지지대가 스프링으로 지지되도록 함으로써, 볼의 가공이 완료되면 스프링의 복원력에 의하여 가공된 볼은 적치박스로 자동으로 수거된다. 따라서 볼의 수거가 용이하다.

또한, 본 발명에 의하면, 지지대의 삽입홈 내부로 고압의 에어를 제공할 수 있으므로 삽입홈에 칩이 쌓이더라도 칩을 용이하게 제거할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 척물림 장치를 구비한 자동선반의 일 실시예의 단면도,
도 2는 도 1에 도시된 실시예의 측면도,
도 3은 도 1에 도시된 실시예의 척물림장치의 부분도,
도 4는 도 1에 도시된 실시예의 'A' 부분의 단면도,
도 5는 도 1에 도시된 실시예의 척의 정면도,
도 6은 도 5의 단면도,
도 7은 도 5의 측면도이다.

도 1 내지 도 7을 참조하여 본 발명에 따른 척물림장치를 구비한 자동선반의 일 실시예를 설명한다.

본 발명에 따른 자동선반(1)은 내부에 척(10)과, 척물림장치(20)를 포함한다.

척(10)은 자동선반(1)의 내부에 장착되어 볼밸브를 만들기 위한 볼(3)을 가공할 수 있도록 볼(3)을 파지한다. 이를 위해서 척(10)은 콜렛척아바(11)와, 복수 개의 콜렛(13)과, 지지대(15)와, 수용바디(17) 및 스프링(미도시)을 구비한다.

콜렛척아바(11)는 축방향으로 관통된 관통공(11a)이 형성되며 관통공의 일단은 외부로 확장되도록 테이퍼진 테이퍼부(11b)로 형성된다.

콜렛(13)은 반경방향으로 이동하여 콜렛척아바(11)의 테이퍼부(11b)에 삽입된 볼을 파지할 수 있도록 외주면(13a)이 콜렛척아바(11)의 테이퍼부(11b)와 형합하도록 테이프지며, 콜렛척아바(11)의 테이퍼부(11b)에 원주방향을 따라 복수 개 삽입된다. 따라서 콜렛(13)이 콜렛척아바(11)의 안쪽으로 후진하면 반경방향으로 수축하여 볼(3)을 물게되고, 콜렛척아바(11)의 바깥쪽으로 전진하면 반경방향으로 확장하여 볼(3)을 놓게 된다.

지지대(13)는 볼(3)이 콜렛척아바(11)에 삽입되면 볼(3)을 지지하는 역할을 한다. 이를 위해서 지지대(13)는 일단이 수용바디(17)의 수용부(17a)에 슬라이딩할 수 있게 삽입되며, 타단이 볼(3)을 지지할 수 있게 수용바디(17)에서 노출되어 콜렛척아바(11)의 중심인 복수 개의 콜렛(13) 사이에 위치한다. 그리고 볼(3)을 지지하는 타단에는 드릴(미도시)로 콜렛(13)에 물린 볼(3)을 드릴링하여 관통시킬 때 드릴이 삽입될 수 있게 삽입홈(15a)이 형성된다. 여기서 삽입홈(15a)은 수용부(17a)와 연통되도록 지지대(13)를 축방향으로 관통하여 형성되는 것이 바람직하다.

수용바디(17)는 내부에 지지대(15)를 슬라이딩할 수 있게 수용할 수 있는 수용부(17a)가 형성되어 콜렛척아바(11)의 관통공(11a)에 장착된다. 또한 수용바디(17)는 수용부(17a)로 고압의 공기를 공급할 수 있도록 수용부(17a)와 연통될 수 있게 관통된 흡입공(17b)이 형성된다.

스프링(미도시)은 지지대(15)를 지지할 수 있게 수용부(17a)에 장착된다. 그래서 볼(3)이 콜렛척아바(11)의 테이프부(11b)에 삽입되어 지지대(15)가 볼(3)에 의하여 슬라이딩되면, 지지대(15)를 복귀시키는 역할을 한다.

척물림장치(20)는 척(10)에 볼(3)을 물리도록 공급하는 역할을 하며, 자동선반(1)의 내부에 장착된다. 이를 위하여 이송대(21)와, 클램프(23)와, 전후이동수단(25)과, 상하이단이동수단(27) 및 삽입수단(29)을 구비한다.

이송대(21)는 볼(3)이 일렬로 정렬되어 전방으로 굴러서 이송될 수 있도록 자동선반(1)의 내부에 장착된다. 즉 이송대(21)는 볼(3)이 굴러갈 수 있도록 약간 경사지게 장착된다. 그러면 이송대(21)에 놓여진 볼(1)은 저절로 굴러가게 된다.

클램프(23)는 이송대(21)로 이송된 볼을 파지한다.

전후이동수단(25)은 클램프(23)를 전후로 이동시킬 수 있다. 이를 위하여 전후이동수단(25)은 신축실린더(25a)를 구비하여 신축실린더(25a)가 신장하거나 축소하면 클램프(23)를 전후로 이동시킨다.

상하이단이동수단(27)은 클램프(23)가 볼(3)을 척(10)의 위치까지 이동시킬 수 있도록 클램프(23)를 상하로 이동시킨다. 이를 위하여 상하이단이동수단(27)은 전후이동수단(25)의 일단에 장착되며, 상하이단이동수단(27)에는 클램프(23)가 장착된다.

삽입수단(29)은 클램프(23)의 일측에 장착되어 클램프(23)에 파지된 볼(3)을 척(10)으로 삽입시키는 역할을 한다. 삽입수단(29)에는 신축실린더가 있어서 클램프(23)가 척(10)의 전방으로 위치하면 삽입수단(29)이 볼(3)을 밀어서 척(10)의 내부로 삽입시킨다.

한편, 척물림장치(20)에는 막이판(22)이 설치되어 척물림장치(20)가 동작하지 않을 때에는 도 1에 도시된 바와 같이 자동선반(1)의 내부에서 척물림장치(20)를 보호한다. 이 경우 자동선반(1)이 다른 작업을 할 때 윤활유 등이 척물림장치(20)로 튀겨지는 것을 방지할 수 있다.

수거수단(30)은 척(10)에서 볼(3)이 가공이 된 후 볼(3)을 수거하는 역할을 한다. 이를 위하여 수거수단(30)은 적치박스(31)와, 통로부(33) 및 이동부(37)를 구비한다.

적치박스(31)는 척(10)에서 가공된 볼(3)이 척(10)에서 낙하하면 수거할 수 있도록 수용한다. 그래서 적치박스(31)는 척(10) 보다 낮은 곳에 위치한다.

통로부(33)는 척(10)에서 볼(3)이 낙하할 때 적치박스(31)로 볼(3)을 안내하는 역할을 한다. 이를 위하여 통로부(33)는 제1통로부(34) 및 제2통로부(36)를 구비한다.

제1통로부(34)는 일단은 볼(3)이 적치박스(31)에 떨어질 수 있도록 적치박스(31)로 향하고, 타단은 볼(3)이 낙하할 수 있도록 일단보다 더 높은 곳에 위치합니다. 제2통로부(36)는 척(10)에서 떨어지는 볼(3)을 제1통로부(34)로 안내한다. 그래서 제2통로부(36)는 일단이 볼(3)이 제1통로부(34)의 타단으로 떨어지도록 제1통로부(34)의 타단으로 향하고 타단이 척(10)에서 이탈되는 볼(3)이 유입될 수 있도록 척(10)으로 향한다. 그리고 제2통로부(36)는 타단이 필요한 경우에만 척(10)의 전방에 위치할 수 있도록 일단을 중심으로 회동할 수 있게 자동선반(1)의 내부에 고정된다.

이동부(37)는 제2통로부(36)를 일단을 중심으로 회동시키는 역할을 한다. 그래서 이동부(37)는 척(10)에서 볼(3)이 이탈될 때 제2통로부(36)로 낙하할 수 있도록 제2통로부(36)의 타단을 척(10)의 전방에 위치되도록 제2통로부(36)를 회동시킨다.

본 실시예의 경우 볼(3)이 이송대(21)를 따라 공급되면 클램프(23)가 볼을 파지한다. 그리고 상하이단이동수단(27) 및 전후이동수단(25)으로 볼(3)을 척(10)의 전방으로 이동시킨다. 그리고 삽입수단(29)이 동작하여 볼(3)을 지지대(15)에 지지될 수 있도록 척(10)의 내부로 삽입시킨다. 그러면 지지대(15)는 스프링에 지지되어 있으므로 스프링이 수축하면서 지지대(15)는 수용바디(17)의 안쪽으로 슬라이딩된다. 볼(3)이 삽입되면 콜렛(13)이 수축하여 볼(3)을 물게된다.

볼(3)이 물리면 자동선반(1) 내부의 드릴이 볼(3)에 구멍을 뚫게 된다. 볼(3)을 지지하는 지지대(15)에는 삽입홈(15)이 형성되어 있으므로 드릴이 볼(3)을 관통하여 구멍을 뚫을 수 있다.

볼(3)에 구멍이 뚫리면 주입대(19)를 통하여 압축 공기를 분사한다. 그러면 압축 공기가 수용바디(17)의 흡입공(17b) 및 지지대(15)의 삽입홈(15a)으로 분사되어 내부에 볼(3)의 가공시 발생된 칩 등을 외부로 불어낸다.

볼(3)의 가공이 완료되면 수거수단(30)의 이동부(37)가 동작하여 제2통로부(36)를 회동시켜 척(10)의 전방에 위치시킨다. 그리고 콜렛(13)이 볼(3)을 해제하면 지지대(15)를 지지하던 스프링이 복원되면서 지지대(15)를 복귀시킨다. 그러면 볼(3)이 척(10)에서 이탈되어 제2통로부(36)로 유입된다. 제2통로부(36)로 유입된 볼(3)은 제1통로부(34)로 안내되어 적치박스(31)에 수용된다.

따라서 본 실시예에 의하면 이송대(21)를 통하여 볼(3)을 연속적으로 공급할 수 있으며, 볼(3)이 가공된 후 볼(3)을 적치박스(30)에 자동으로 수거할 수 있다. 또한, 볼(3)의 가공으로 칩이 발생되더라도 칩을 용이하게 제거할 수 있다.

1 : 자동선반 3 : 볼
10 : 척 11 : 콜렛척아바
13 : 콜렛 15 : 지지대
17 : 수용바디 19 : 주입대
20 : 척물림장치 21 : 이송대
22 : 막이판 23 : 클램프
25 : 전후이동수단 27 : 상하이단이동수단
29 : 삽입수단 30 : 수거수단
31 : 적치박스 33 : 통로부
34 : 제1통로부 36 : 제2통로부
37 : 이동부

Claims (6)

1. 볼을 가공하기 위하여 상기 볼을 파지할 수 있는 척과, 상기 척에 상기 볼을 공급하는 척물림장치를 내부에 구비하는 자동선반에 있어서,
   상기 척물림장치는 상기 볼이 일렬로 정렬되어 전방으로 굴러서 이송될 수 있도록 경사지게 상기 자동선반의 내부에 장착된 이송대와, 상기 이송대의 전방으로 이송된 볼을 파지할 수 있는 클램프와, 상기 클램프를 전후로 이동시킬 수 있는 전후이동수단과, 상기 볼을 상기 척의 위치까지 이동시키도록 상기 클램프를 상하로 이동시킬 수 있는 상하이단이동수단과, 상기 클램프의 일측에 장착되어 상기 클램프에 파지된 상기 볼을 상기 척으로 삽입시킬 수 있는 삽입수단과, 상기 자동선반의 내부에서 상기 척물림장치로 윤활유가 튀는것을 방지하기 위한 막이판을 포함하며,
   상기 척은 축방향으로 관통되고 상기 관통된 내주면의 일단이 테이프진 콜렛척아바와, 반경방향으로 이동하여 상기 콜렛척아바의 일단에 삽입된 볼을 파지할 수 있도록 외주면이 상기 콜렛척아바의 테이프진 내주면과 형합하도록 테이프지며 상기 콜렛척아바의 내주면의 일단에 원주방향을 따라 복수 개 삽입된 콜렛과, 일단이 상기 콜렛척아바에 삽입된 볼을 지지할 수 있도록 상기 콜렛의 내부에 위치할 수 있게 상기 콜렛척아바의 관통된 내주면에 장착되며 드릴이 상기 볼에 구멍을 뚫으면 상기 드릴이 삽입될 수 있게 상기 일단에 삽입홈이 형성된 지지대와, 내부에 상기 지지대를 슬라이딩할 수 있게 수용하는 수용부와 고압의 공기를 상기 수용부로 공급할 수 있도록 상기 수용부가 연통될 수 있게 관통된 흡입공이 형성되어 상기 콜렛척아바의 관통된 내주면에 장착된 수용바디와, 상기 지지대가 상기 볼에 의해 슬라이딩되면 상기 지지대를 복귀시킬 수 있도록 상기 수용부 내부에서 상기 지지대를 지지하는 스프링과, 상기 삽입홈에 쌓인 상기 드릴에 의해 절삭된 볼의 칩을 제거하기 위하여 상기 수용부에 고압의 공기를 주입시키도록 상기 수용바디에 장착된 주입대를 구비하며,
   상기 지지대는 삽입홈이 상기 수용부와 연통되도록 축방향으로 따라 관통된 것을 특징으로 하는 자동선반.
2. 제1항에 있어서,
   상기 척에서 가공된 볼을 수용하기 위한 적치박스와,
   일단으로 상기 볼이 유입되어 타단으로 상기 적치박스로 낙하하여 배출될 수 있도록 상기 볼을 안내하는 통로부와,
   상기 척에서 분리되는 상기 볼이 상기 통로부의 일단으로 유입될 수 있도록 상기 통로부의 일단을 이동시킬 수 있는 이동부를 구비하는 수거수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동선반.
3. 제2항에 있어서,
   상기 통로부는 일단은 상기 볼이 상기 적치박스에 떨어질 수 있도록 상기 적치박스로 향하고 타단은 볼이 낙하할 수 있도록 상기 일단보다 더 높은 곳에 위치한 제1통로부와, 일단은 상기 볼이 상기 제1통로부의 타단으로 떨어질 수 있도록 상기 제1통로부의 타단으로 향하도록 상기 자동선반의 내부에 회동할 수 있게 고정되고 타단은 상기 척에서 이탈되는 상기 볼이 유입될 수 있게 상기 척으로 향하는 제2통로부를 구비하며,
   상기 이동부는 상기 제2통로부를 상기 제2통로부의 일단을 중심으로 회동시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 자동선반.
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