KR102145570B1

KR102145570B1 - 홀 가공장치

Info

Publication number: KR102145570B1
Application number: KR1020190027775A
Authority: KR
Inventors: 박민선
Original assignee: 박민선
Priority date: 2019-03-11
Filing date: 2019-03-11
Publication date: 2020-08-18

Abstract

다이부에 설치되어 탭핑 및 드릴링 작업을 위한 가공부를 포함하는 홀 가공장치가 개시된다. 상기 가공부는, 상기 다이부의 상부에 설치된 안착판의 상면에 X축 방향을 따라 슬라이딩 이동하게 배치된 제1 가동 플레이트; 상기 제1 가동 플레이트의 상면에 Y축 방향을 따라 슬라이딩 이동하게 배치된 제2 가동 플레이트; 상기 제2 가동 플레이트의 상면에 배치되며 홀 가공을 위한 툴을 장착하고 툴을 승강 및 회전시키는 홀 가공부; 상기 제1 및 제2 가동 플레이트의 X, Y 좌표를 실시간으로 표시하는 디스플레이부; 상기 제1 가동 플레이트를 제동 및 제동 해제하는 적어도 하나의 제동부; 상기 제2 가동 플레이트를 제동 및 제동 해제하는 적어도 하나의 다른 제동부; 상기 홀 가공부에 설치되며 상기 적어도 하나의 제동부와 상기 적어도 하나의 다른 제동부를 개별적으로 또는 동시에 제동하는 제동 조절부; 상기 제1 가동 플레이트에 설치되며 상기 제1 가동 플레이트를 X축 방향으로 이동시키기 위한 제1 미세조절휠; 및 상기 제1 가동 플레이트에 설치되며 상기 제2 가동 플레이트를 Y축 방향으로 이동시키기 위한 제2 미세조절휠;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

홀 가공장치{HOLE PROCESSING APPARATUS}

본 발명은 홀 가공장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 탭핑 툴, 드릴 등의 각종 툴을 선택적으로 장착하여 소정 길이를 가지는 금속 프레임에 나사 체결용 홀을 가공하기 위한 홀 가공장치에 관한 것이다.

일반적으로 홀 가공장치는 탭핑 툴 및 드릴을 장착할 수 있는 척을 구비하며, 툴이 장착된 척은 모터에 의해 회전하고 동시에 이송핸들에 의해 수직으로 승강하면서 각종 파이프나 구조물에 탭핑 밀 드릴링 가공을 한다.

이와 같은 종래의 홀 가공장치는 가공헤드가 고정되어 있기 때문에, 피가공물 예를 들면, 직선 형태의 금속 프레임에 다수의 홀을 가공할 때 작업자가 홀 가공할 지점으로 금속 프레임을 이동시킨 후 바이스로 고정하고 홀 가공을 한다. 동일 금속 프레임의 다른 곳에 홀을 추가로 가공하는 경우, 금속 프레임을 바이스로부터 릴리징 한후 금속 프레임의 위치를 이동하고 다시 금속 프레임을 바이스로 고정하는 과정을 거쳐야 한다.

따라서, 수동으로 조작하는 종래의 홀 가공장치는 동일한 금속 프레임에 가공해야 하는 홀 개수만큼 금속 프레임을 바이스로 고정하고 릴리징하는 과정을 반복해야 하므로 작업능률이 현저히 저하되는 문제가 있었다. 또한, 금속 프레임을 위치 이동 후 다시 바이스로 고정하는 과정을 작업자가 수작업으로 진행해야 하므로 추가 홀 가공 위치를 정밀하게 설정하는 것이 어려웠다.

한편, 프로그램 입력을 통해 홀을 자동으로 정밀 가공하기 위한 CNC의 경우, 홀 가공을 위한 공간이 소정 크기의 하우징으로 한정되어 있다. 이로 인해 가공하고자 하는 직선 형태의 금속 프레임의 길이가 하우징의 크기보다 큰 경우 가공이 불가능한 문제가 있었다.

본 발명의 목적은 툴이 장착된 가공부의 위치를 수동으로 정밀 이동할 수 있는 홀 가공장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 다이부에 설치되어 탭핑 및 드릴링 작업을 위한 가공부를 포함하는 홀 가공장치에 있어서, 상기 가공부는, 상기 다이부의 상부에 설치된 안착판의 상면에 X축 방향을 따라 슬라이딩 이동하게 배치된 제1 가동 플레이트; 상기 제1 가동 플레이트의 상면에 Y축 방향을 따라 슬라이딩 이동하게 배치된 제2 가동 플레이트; 상기 제2 가동 플레이트의 상면에 배치되며 홀 가공을 위한 툴을 장착하고 툴을 승강 및 회전시키는 홀 가공부; 상기 제1 및 제2 가동 플레이트의 X, Y 좌표를 실시간으로 표시하는 디스플레이부; 상기 제1 가동 플레이트에 결합되며 상기 제1 가동 플레이트를 제동 및 제동 해제하는 적어도 하나의 제동부; 상기 제2 가동 플레이트에 결합되며 상기 제2 가동 플레이트를 제동 및 제동 해제하는 적어도 하나의 다른 제동부; 상기 홀 가공부에 설치되며 상기 적어도 하나의 제동부와 상기 적어도 하나의 다른 제동부를 개별적으로 또는 동시에 제동하는 제동 조절부; 상기 제1 가동 플레이트에 설치되며 상기 제1 가동 플레이트를 X축 방향으로 이동시키기 위한 제1 미세조절휠; 및 상기 제1 가동 플레이트에 설치되며 상기 제2 가동 플레이트를 Y축 방향으로 이동시키기 위한 제2 미세조절휠;을 포함하는 것을 특징으로 하는 홀 가공장치를 제공한다.

상기 제동 조절부는 원형 손잡이 형상으로 이루어지며, 상기 제동 조절부는 상기 적어도 하나의 제동부의 제동 및 제동 해제 동작을 제어하는 제1 제동버튼; 및 상기 적어도 하나의 다른 제동부의 제동 및 제동 해제 동작을 제어하는 제2 베동버튼;을 포함할 수 있다.

상기 제1 및 제2 제동버튼은 제동 조절부의 전면 상측에 고정된 장착 플레이트에 일정한 간격을 두고 배치될 수 있다.

상기 적어도 하나의 제동부는 제1 공압 실린더와, 상기 제1 공압 실린더의 제1 피스톤의 선단에 구비되며 상기 안착판의 상면에 선택적으로 밀착 및 이격되는 제1 파킹부재를 포함하며, 상기 적어도 하나의 다른 제동부는 제2 공압 실린더와, 상기 제2 공압 실린더의 제2 피스톤의 선단에 구비되며 상기 제1 가동 플레이트의 상면에 선택적으로 밀착 및 이격되는 제2 파킹부재를 포함하며, 상기 제1 및 제2 파킹부재는 탄성을 가지는 러버 또는 우레탄 수지로 형성될 수 있다.

상기 제1 미세조절휠은 XY 평면에 평행한 지지축에 회전 가능하게 지지되고 일부분이 상기 안착판에 밀착될 수 있다. 이 경우, 상기 제1 미세조절휠은, 상기 지지축에 회전 가능하게 결합된 코어부; 및 상기 코어부의 외주면을 감싸며 재질이 러버로 형성된 원형 핸들;을 포함할 수 있다.

상기 제2 미세조절휠은 Z축에 평행한 지지축에 회전 가능하게 지지되고 일부분이 상기 제2 가동 플레이트에 Y축 방향을 따라 고정된 직선 기어부에 밀착될 수 있다. 이 경우, 상기 제2 미세조절휠은, 상기 지지축에 회전 가능하게 결합된 코어부; 및 상기 코어부의 외주면을 감싸며 재질이 우레탄 수지로 형성된 원형 핸들;을 포함하며, 상기 원형 핸들의 외주면의 일부는 상기 직선 기어부의 기어치에 밀착될 수 있다.

상기한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면 종래의 자동으로 홀 가공이 이루어지는 CNC 장치에 비해 단가를 현저히 낮출 수 있으며, 동시에 가공부의 위치 이동을 정밀하게 조작할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 홀 가공장치를 개략적으로 나타낸 정면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 홀 가공장치를 화살표 A 방향에서 바라본 측면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 가공부를 나타낸 확대도이다.
도 4는 도 2에 도시된 가공부를 나타낸 확대도이다.
도 5는 가공부에 제동 조절부와 제1 및 제2 미세조절휠이 구비된 예를 나타낸 도면이다.
도 6은 제동 조절부를 조작하여 가공부를 X축 방향 및 Y축 방향으로 동시에 이동하는 예를 나타낸 도면이다.
도 7은 도 5에 도시된 제1 미세조절휠을 나타낸 도면이다.
도 8은 제동 조절부와 제1 미세조절휠을 조작하여 가공부를 X축 방향으로 이동하는 예를 나타낸 도면이다.
도 9는 도 5에 도시된 제2 미세조절휠을 나타낸 도면이다.
도 10은 제동 조절부와 제2 미세조절휠을 조작하여 가공부를 Y축 방향으로 이동하는 예를 나타낸 도면이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 다양한 실시 예를 보다 상세하게 설명한다. 본 명세서에 기재된 실시 예는 다양하게 변형될 수 있다. 특정한 실시 예가 도면에서 묘사되고 상세한 설명에서 자세하게 설명될 수 있다. 그러나, 첨부된 도면에 개시된 특정한 실시 예는 다양한 실시 예를 쉽게 이해하도록 하기 위한 것일 뿐이다. 따라서, 첨부된 도면에 개시된 특정 실시 예에 의해 기술적 사상이 제한되는 것은 아니며, 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 균등물 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 구성요소들은 상술한 용어에 의해 한정되지는 않는다. 상술한 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

본 명세서에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

한편, 본 명세서에서 사용되는 구성요소에 대한 "모듈" 또는 "부"는 적어도 하나의 기능 또는 동작을 수행한다. 그리고, "모듈" 또는 "부"는 하드웨어, 소프트웨어 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합에 의해 기능 또는 동작을 수행할 수 있다. 또한, 특정 하드웨어에서 수행되어야 하거나 적어도 하나의 프로세서에서 수행되는 "모듈" 또는 "부"를 제외한 복수의 "모듈들" 또는 복수의 "부들"은 적어도 하나의 모듈로 통합될 수도 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

그 밖에도, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그에 대한 상세한 설명은 축약하거나 생략한다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 홀 가공장치를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 홀 가공장치를 개략적으로 나타낸 정면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 홀 가공장치를 화살표 A 방향에서 바라본 측면도이고, 도 3은 도 1에 도시된 가공부를 나타낸 확대도이고, 도 4는 도 2에 도시된 가공부를 나타낸 확대도이고, 도 5는 가공부에 클램핑 조절부와 제1 및 제2 미세조절휠이 구비된 예를 나타낸 도면이고, 도 6은 도 5에 도시된 제1 미세조절휠을 나타낸 도면이고, 도 7은 도 5에 도시된 제2 미세조절휠을 나타낸 도면이다.

도 1 및 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 홀 가공장치(1)는 다양한 길이를 가지는 직선 금속프레임의 일면과 선단에 나사 체결을 위한 홀을 가공할 수 있다. 여기서, 직선 금속프레임은 다수를 나사로 체결하여 다양한 형태의 구조물을 제작할 수 있으며, 구조물의 제작 편의성을 위해 경량의 알루미늄 프레임일 수 있다.

홀 가공장치(1)는 다이부(10)와, 다이부(10)에 슬라이딩 이동 가능하게 배치된 가공부(100)를 포함할 수 있다.

다이부(10)는 하부에 다이부(10)를 지면에 안정적으로 고정할 수 있는 다수의 지지다리(11)와, 다이부(10)를 이동할 수 있는 다수의 휠(13)이 배치된다. 이 경우 다수의 지지다리(11)는 다수의 휠(13)을 지면으로부터 이격되거나 지면에 안착시킬 수 있도록 길이 조절이 가능하게 형서된다.

또한, 다이부(10)는 상부에 피가공물(직선 금속프레임)을 올려놓기 위한 상판(15)과, 가공부(100)가 설치되는 안착판(17)이 배치된다.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 가공부(100)는 X축 이동부, Y축 이동부, 홀 가공부(150), 디스플레이부(160), 제동 조절부(170), 제1 미세조절휠(180), 제2 미세조절휠(190)을 포함할 수 있다.

X축 이동부는 제1 가동 플레이트(110)와, 제1 가동 플레이트(110)의 하측에 설치된 다수의 제1 슬라이딩 블록(25a,25b)과, 다수의 제1 슬라이딩 블록(25a,25b)이 슬라이딩 가능하게 결합되는 한 쌍의 제1 가이드 레일(24a,24b)을 포함할 수 있다.

한 쌍의 제1 가이드 레일(24a,24b)은 안착판(17)의 상면에 X축 방향을 따라 평행하게 배치된다. 이 경우, 한 쌍의 제1 가이드 레일(24a,24b)은 LM 가이드이고, 다수의 제1 슬라이딩 블록(25a,25b)은 LM 블록일 수 있다.

제1 가동 플레이트(110)는 한 쌍의 제1 가이드 레일(24a,24b)을 따라 X축 방향으로 이동할 수 있다.

또한, 제1 가동 플레이트(110)는 제1 가동 플레이트(110)의 이동구간 중 원하는 위치에 고정하기 위한 제1 및 제2 제동부(115,116)가 설치될 수 있다.

제1 및 제2 제동부(115,116)는 각각 간격을 두고 Z축 방향으로 제1 가동 플레이트(110)에 결합된다. 제1 및 제2 제동부(115,116)는 각각 에어 실린더로 이루어질 수 있으며, 각 에어 실린더의 피스톤에 각각 결합된 제1 및 제2 파킹부재(115a,116a)를 포함할 수 있다.

제1 및 제2 제동부(115,116)는 후술하는 제동 조절부(170)의 제1 제동버튼(172, 도 5 참조)을 통해 동시에 제어될 수 있다. 즉, 제1 및 제2 제동부(115,116)는 제1 제통버튼(172)이 온(ON) 되면 제1 및 제2 파킹부재(115a,116a)를 상승시켜 제1 가동 플레이트(110)의 제동을 해제하고, 제1 제통버튼(172)이 오프(OFF) 되면 제1 및 제2 파킹부재(115a,116a)를 하강시켜 제1 가동 플레이트(110)를 제동한다.

제1 및 제2 파킹부재(115a,116a)가 하강하여 안착판(17)의 상면에 소정 압력으로 밀착된 상태를 유지함으로써, 제1 가동 플레이트(110)는 위치 이동하지 않도록 안정적으로 고정될 수 있다.

제1 및 제2 파킹부재(115a,116a)는 안착판(17)의 상면과의 마찰력이 최대가 될 수 있도록 탄성재질로 이루어질 수 있다. 이 경우, 탄성재질은 양호한 내구성을 가지는 우레탄 수지로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 제1 가동 플레이트(110)는 X축 방향으로 이동 시 일정한 위치에서 이동이 제한될 수 있도록 제1 가동 플레이트(110)의 저면에 제1 걸림부재(111)가 장착된다. 제1 걸림부재(111)는 제1 가동 플레이트(110)의 이동에 간섭되지 않도록 제1 걸림부재(111)의 하단부는 안착판(17)의 상면과 일정 간격 이격된다.

제1 걸림부재(111)는 다이부(110)의 일측에 인접한 제1 제한위치까지 이동 시 제1 스톱퍼(21)에 의해 간섭되고, 다이부(110)의 일측의 반대편인 다이부(110)의 타측에 인접한 제2 제한위치까지 이동 시 제2 스톱퍼(23, 도 1 참조)에 의해 간섭된다.

이 경우 제1 및 제2 스톱퍼(21,23)는 각각 안착판(17)의 상면에 설치된다. 제1 가동 플레이트(110)의 X축 방향 이동구간은 제1 및 제2 스톱퍼(21,23) 사이의 간격에 대응할 수 있다.

제1 및 제2 스톱퍼(21,23)는 제1 걸림부재(111)와 접촉되는 측으로 각각 완충부재(21a,23a)가 결합될 수 있다. 각 완충부재(21a,23a)는 소정의 탄성을 가지는 러버부재 또는 우레탄 수지로 이루어질 수 있다.

Y축 이동부는 제2 가동 플레이트(130)와, 제2 가동 플레이트(130)의 하측에 설치된 다수의 제2 슬라이딩 블록(125a,125b)과, 다수의 제2 슬라이딩 블록(125a,125b)이 슬라이딩 가능하게 결합되는 한 쌍의 제2 가이드 레일(124a,124b)을 포함할 수 있다.

한 쌍의 제2 가이드 레일(124a,124b)은 제1 가동 플레이트(110)의 상면에 Y축 방향을 따라 평행하게 배치된다. 이 경우, 한 쌍의 제2 가이드 레일(124a,124b)은 LM 가이드이고, 다수의 제2 슬라이딩 블록(125a,125b)은 LM 블록일 수 있다.

제2 가동 플레이트(130)는 한 쌍의 제2 가이드 레일(124a,124b)을 따라 Y축 방향으로 이동할 수 있다.

또한, 제2 가동 플레이트(130)는 제2 가동 플레이트(130)의 이동구간 중 원하는 위치에 고정하기 위한 제3 및 제4 제동부(135,136)가 설치될 수 있다.

제3 및 제4 제동부(135,136)는 각각 간격을 두고 Z축 방향으로 제2 가동 플레이트(130)에 결합된다. 제3 및 제4 제동부(135,136)는 각각 에어 실린더로 이루어질 수 있으며, 각 에어 실린더의 피스톤에 각각 결합된 제3 및 제4 파킹부재(135a,136a)를 포함할 수 있다.

제3 및 제4 제동부(135,136)는 후술하는 제동 조절부(170)의 제2 제동버튼(173, 도 5 참조)을 통해 동시에 제어될 수 있다. 즉, 제3 및 제4 제동부(135,136)는 제2 제통버튼(173)이 온(ON) 되면 제3 및 제4 파킹부재(135a,136a)를 상승시켜 제2 가동 플레이트(130)의 제동을 해제하고, 제2 제통버튼(173)이 오프(OFF) 되면 제3 및 제4 파킹부재(135a,136a)를 하강시켜 제2 가동 플레이트(130)를 제동한다.

제3 및 제4 파킹부재(135a,136a)가 하강하여 제1 가동 플레이트(110)의 상면에 소정 압력으로 밀착된 상태를 유지함으로써, 제2 가동 플레이트(130)는 위치 이동하지 않도록 안정적으로 고정될 수 있다.

제3 및 제4 파킹부재(135a,136a)는 제1 가동 플레이트(110)의 상면과의 마찰력이 최대가 될 수 있도록 상기 제1 및 제2 파킹부재(115a,116a)와 마찬가지로 양호한 내구성을 가지는 우레탄 수지로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 제2 가동 플레이트(130)는 Y축 방향으로 이동 시 일정한 위치에서 이동이 제한될 수 있도록 제2 가동 플레이트(130)의 저면에 제2 걸림부재(131)가 장착된다. 제2 걸림부재(131)는 제2 가동 플레이트(130)의 이동에 간섭되지 않도록 제2 걸림부재(131)의 하단부는 제1 가동 플레이트(110)의 상면과 일정 간격 이격된다.

제2 걸림부재(131)는 제1 가동 플레이트(110)의 일측에 인접한 제3 제한위치까지 이동 시 제3 스톱퍼(27)에 의해 간섭되고, 제1 가동 플레이트(110)의 일측의 반대편인 제1 가동 플레이트(110)의 타측에 인접한 제4 제한위치까지 이동 시 제4 스톱퍼(29)에 의해 간섭된다.

이 경우 제3 및 제4 스톱퍼(27,29)는 각각 제1 가동 플레이트(110)의 상면에 설치된다. 제2 가동 플레이트(130)의 Y축 방향 이동구간은 제3 및 제4 스톱퍼(27,29) 사이의 간격에 대응할 수 있다.

제3 및 제4 스톱퍼(27,29)는 제2 걸림부재(131)와 접촉되는 측으로 각각 완충부재(27a,29a)가 결합될 수 있다. 각 완충부재(27a,29a)는 소정의 탄성을 가지는 러버부재 또는 우레탄 수지로 이루어질 수 있다.

홀 가공부(150)는 본체(151)와, 제2 가동 플레이트(130) 상에서 본체(151)를 소정 높이로 지지하는 지지부(153)와, 본체(151)의 저부에 설치된 툴 장착부(154)와, 본체(151)의 상부에 배치된 동력전달부(155)와, 본체(151)의 일측부에 설치되어 툴 장착부(154)를 승강시키기 위한 이송핸들(157)과, 동력전달부(155)를 통해 툴 장착부(154)를 회전시키기 위한 구동모터(158)를 포함한다.

본체(151)는 타측부에 구동모터(158)를 온/오프시키기 위한 전원스위치(152a)와, 탭핑 및 들릴링 모드를 선택하기 위한 선택 스위치(152b)가 배치될 수 있다.

툴 장착부(154)는 툴(탭핑 툴, 드릴 등)을 분리 가능하게 장착할 수 있다. 툴 장착부(154)는 툴을 동력전달부(155)를 통해 구동모터(158)에서 생성된 동력을 전달 받아 회전한다. 툴 장착부(154)는 직접 툴을 장착할 수 있으며(도 6 참조), 툴 장착용 어댑터(154a, 도 5 참조)가 장착될 수도 있다.

동력전달부(155)는 내측에 툴 장착부(154)와 동축으로 연결되는 제1 풀리(미도시)와, 구동모터(158)의 구동축에 연결되는 제2 풀리(미도시)와, 제1 및 제2 풀리를 상호 연결하는 벨트(미도시)를 포함할 수 있다.

구동모터(158)는 단상 모터를 사용할 수 있다. 이 경우, 본 실시예에서는 단상을 3상으로 변환하기 위해 단상 교류를 직류로 변환한 후 인버터(미도시)에서 직로 3상 교류로 변환할 수 있다. 이에 따라 구동모터(158)는 저속 및 고속으로 속도 조절이 가능한 3상 모터와 같은 기능을 구현할 수 있다.

이에 따라, 툴 장착부(154)는 동력전달부(155)를 통해 장착되는 툴의 지름에 따라 회전속도를 선택할 수 있다. 예를 들어, 툴의 지름이 굵으면 툴 장착부(154)를 저속 회전 시키고, 툴의 지름이 얇으면 툴 장착부(154)를 고속으로 회전시킬 수 있다. 이 경우, 본체(151)에는 구동모터(158)의 RPM을 가변 제어하기 위한 로터리 스위치(미도시)를 구비할 수 있다.

디스플레이부(160)는 제2 가동 플레이트(130)의 상면에 고정되며, 제1 가동 플레이트(110)의 X축 상의 X, Y 좌표와 제2 가동 플레이트(130)의 Y축 상의 X, Y 좌표를 디스플레이 한다.

제1 가동 플레이트(110)의 X축 상의 위치를 실시간으로 검출하기 위해, 다이부(10)의 측면 상단부에 X축 방향을 따라 공지된 룰러(미도시)가 형성되고, 제1 가동 플레이트(110)에는 룰러를 읽기 위한 공지된 스케일 센서(미도시)가 구비될 수 있다. 이에 따라, 제1 가동 플레이트(110)가 X축 방향을 따라 이동하게 되면 스케일 센서에 의해 읽힌 제1 가동 플레이트(110)의 위치가 실시간으로 디스플레이부(160)에 표시된다.

마찬가지로, 제2 가동 플레이트(130)의 Y축 상의 위치를 실시간으로 검출하기 위해, 제1 가동 플레이트(110)의 측면에 Y축 방향을 따라 공지된 룰러(미도시)가 형성되고, 제2 가동 플레이트(130)에는 룰러를 읽기 위한 공지된 스케일 센서(미도시)가 구비될 수 있다. 이에 따라, 제2 가동 플레이트(130)가 Y축 방향을 따라 이동하게 되면 스케일 센서에 의해 읽힌 제2 가동 플레이트(130)의 위치가 실시간으로 디스플레이부(160)에 표시된다.

도 5는 가공부에 제동 조절부와 제1 및 제2 미세조절휠이 구비된 예를 나타낸 도면이고, 도 6은 제동 조절부를 조작하여 가공부를 X축 방향 및 Y축 방향으로 동시에 이동하는 예를 나타낸 도면이다.

도 5를 참조하면, 제동 조절부(170)는 작업자가 파지하는데 용이하도록 원형으로 형성될 수 있다.

제동 조절부(170)는 X축 방향으로 이동하는 제1 가동 플레이트(110)를 제동 및 제동 해제하기 위한 제1 제동버튼(172)과, Y축 방향으로 이동하는 제2 가동 플레이트(130)를 제동 및 제동 해제하기 위한 제2 제동버튼(173)을 포함할 수 있다.

제1 및 제2 제동버튼(172)은 제1 장착 플레이트(170a)를 통해 제동 조절부(170)의 전면 상측에 위치한다. 제1 및 제2 제동버튼(172,173)은 작업자가 한손을 사용하여 동시에 누를 수 있도록 서로 인접한 거리에 위치하는 것이 바람직하다. 즉, 제1 및 제2 제동버튼(172,173)의 간격은 도 6과 같이 작업자가 한손의 손바닥으로 제1 제동버튼(172)을 누르고, 동시에 같은 손의 엄지손가락으로 제2 제동버튼(173)을 누를 수 있는 정도이면 족하다.

따라서, 작업자는 제동 조절부(170)의 윗부분을 한손으로 감아 쥔 상태로 한손의 손바닥을 제1 제동버튼(172) 위에 위치시키고, 엄지손가락을 제2 제동버튼(173) 위에 위치시킨 상태에서 제1 및 제2 제동버튼(172,173)을 동시에 누르거나 어느 하나만 눌러서 제1 내지 제4 제동부(115,116,135,136)를 제어할 수 있으며, 이에 따라 작업자는 홀 가공부(150)를 X축 방향 및 Y축 방향으로 각각 또는 동시에 용이하게 위치시킬 수 있다.

작업자가 제1 제동버튼(172)만 누르면 제1 및 제2 제동부(115,116)가 작동하여 제1 가동 플레이트(110)의 제동 상태가 해제된다. 이 상태에서 제어 조절부(170)를 X축 방향으로 밀면 홀 가공부(150)는 X축 방향을 따라 이동할 수 있다.

반대로, 작업자가 제2 제동버튼(173)만 누르면 제3 및 제4 제동부(135,136)가 작동하여 제2 가동 플레이트(130)의 제동 상태가 해제된다. 이 상태에서 제어 조절부(170)를 Y축 방향으로 밀면 홀 가공부(150)는 Y축 방향을 따라 이동할 수 있다.

또한, 작업자가 제1 및 제2 제동버튼(172,173)을 동시에 누르면 제1 내지 제4 제동부(115,116,135,136)가 동작하여 제1 및 제2 가동 플레이트(110,130)의 제동 상태가 해제된다. 이 상태에서 제어 조절부(170)를 X축 및 Y 방향으로 동시에 밀면 홀 가공부(150)는 XY 평면 상을 따라 임의의 위치로 이동할 수 있다. 이 경우, 작업자가 제1 및 제2 제동버튼(172,173)을 조작하지 않는 다른 손을 이용하여 이송핸들(157)을 파지한 상태로 홀 가공부(150)를 이동할 경우 더욱 안정적으로 이동시킬 수 있다.

한편, 제동 조절부(170)는 직선 금속프레임에 홀을 가공하는 동안 툴을 냉각하기 위한 절삭유를 공급하기 위한 절삭유 공급버튼(174)과, 홀이 가공되는 부분을 향해 에어를 분사하기 위한 에어 분사버튼(175)을 포함할 수 있다.

절삭유 공급버튼(174)과 에어 분사버튼(175)은 제1 및 제2 제동버튼(172,173)과 일정한 거리로 이격되도록 제2 장착 플레이트(170b)를 통해 제동 조절부(170)의 저면 하측에 위치할 수 있다.

절삭유 공급 노즐(177)과 에어 분사 노즐(178)은 도 5와 같이 툴 장착부(154)에 인접한 위치에 배치되는 것이 바람직하다.

도 7은 도 5에 도시된 제1 미세조절휠을 나타낸 도면이고, 도 8은 제동 조절부와 제1 미세조절휠을 조작하여 가공부를 X축 방향으로 이동하는 예를 나타낸 도면이다.

도 7을 참조하면, 제1 미세조절휠(180)은 가공부(100)를 X축 방향으로 이동하기 위한 것으로, 제1 가동 플레이트(110)에 설치된 한 쌍의 지지브라켓(185a,185b) 사이에 배치되며 한 쌍의 지지브라켓(185a,185b)에 회전 가능하게 지지될 수 있다.

제1 미세조절휠(180)은 한 쌍의 지지브라켓(185a,185b)에 설치된 지지축(186)이 관통하는 코어부(183)가 형성되고, 코어부(183)의 외주에는 코어부(183)과 동심으로 결합되는 원형 핸들(181)을 포함한다. 여기서 지지축(186)은 XY 평면에 평행가게 배치될 수 있다.

원형 핸들(181)은 외주면 일부가 안착판(17)과 밀착되게 배치된다. 이 경우 원형 핸들(181)을 회전할 때 안착판(17)에 대하여 슬립현상이 발생하지 않도록 탄성을 가지며 마찰력이 큰 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 예를 들면, 원형 핸들(181)은 밀착된 안착판(17)과의 마찰력을 증가시킬 수 있는 러버로 형성할 수 있다. 코어부(183)는 지지축(186)과의 견고한 결합과 내구성을 함께 고려하여 금속재로 형성하는 것이 바람직하다.

도 8을 참조하면, 제1 가동 플레이트(110)를 X축 방향으로 정밀하게 이동하기 위해서, 작업자는 한손으로 제동 조절부(170)의 제1 제동버튼(172)을 눌러 제1 가동 플레이트(110)의 제동을 해제한 상태에서 나머지 한손으로 원형 핸들(181)을 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전시키면 제1 가동 플레이트(110)가 마이크로미터 단위로 이동하게 된다. 이때, 제1 가동 플레이트(110)의 위치가 실시간으로 디스플레이부(160)에 표시됨에 따라, 작업자는 디스플레이부(160)에 제1 가동 플레이트(110)의 위치를 파악하면서 제1 가동 플레이트(110)의 위치를 정밀하게 변경할 수 있다.

도 9는 도 5에 도시된 제2 미세조절휠을 나타낸 도면이고, 도 10은 제동 조절부와 제2 미세조절휠을 조작하여 가공부를 Y축 방향으로 이동하는 예를 나타낸 도면이다.

도 9를 참조하면, 제2 미세조절휠(190)은 가공부(100)를 Y축 방향으로 이동하기 위한 것으로, 제1 가동 플레이트(110)의 상면에 설치된 지지블록(192)의 상단부에 설치될 수 있다. 이 경우 제2 미세조절휠(190)은 지지블록(192)에 Z축 방향으로 결합된 지지축(미도시)에 회전 가능하게 결합된다.

제2 미세조절휠(190)은 전술한 제1 미세조절휠(190)과 마찬가지로 지지축에 회전 가능하게 결합되는 코어부(193)와, 코어부(193)의 외주를 감싸는 원형 핸들(191)로 이루어질 수 있다.

이 경우, 원형 핸들(191)은 제2 가동 플레이트(130)의 상면에 Y축 방향을 따라 배치된 직선 기어부(195)의 기어치에 밀착된다. 이 경우 원형 핸들(191)은 직선 기어부(195)의 기어치에 밀착된 외주면에는 별도의 기어치가 형성되지 않고 대략 완만한 곡면이 형성될 수 있다.

원형 핸들(191)은 탄성을 가지며 마찰력이 큰 재질인 우레탄 수지로 이루어질 수 있다. 이에 따라 직선 기어부(195)의 기어치는 우레탄 수지가 소정의 탄성력을 가지므로 원형 핸들(191)의 외주면에 안정적으로 밀착될 수 있다. 이와 같이 금속재로 형성된 직선 기어부(195)에 우레탄 수지로 형성된 원형 핸들(191)이 밀착됨에 따라, 금속재로 형성된 기어 결합에서 나타나는 백래시(backlash)를 근본적으로 차단할 수 있어 가공부(100)를 마이크로미터 단위로 정밀하게 수동으로 이동할 수 있다.

도 10을 참조하면, 제2 가동 플레이트(110)를 Y축 방향으로 정밀하게 이동하기 위해서, 작업자는 한손으로 제동 조절부(170)의 제2 제동버튼(173)을 눌러 제2 가동 플레이트(130)의 제동을 해제한 상태에서 나머지 한손으로 원형 핸들(191)을 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전시키면 제2 가동 플레이트(130)가 마이크로미터 단위로 이동하게 된다. 이때, 제2 가동 플레이트(130)의 위치가 실시간으로 디스플레이부(160)에 표시됨에 따라, 작업자는 디스플레이부(160)에 제2 가동 플레이트(130)의 위치를 파악하면서 제2 가동 플레이트(130)의 위치를 정밀하게 변경할 수 있다.

이와 같이, 본 실시예에서는 제1 및 제2 미세조절휠(180,190)을 조작함으로써 작업자가 가공부(150)의 위치를 수동으로 이동하되, 마이크로미터 단위로 정밀하게 이동시킬 수 있다.

또한, 본 실시예에서는 제동 조절부(170)의 위치를 제1 미세조절휠(180)과 제2 미세조절휠(190) 사이에 배치함으로써, 제동 조절부(170)와 제1 미세조절휠(180)을 동시에 조작하거나 제동 조절부(170)와 제2 미세조절휠(190)을 동시에 조작할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 홀 가공장치(1)는 종래의 CNC와 달리 작업이 이루어지는 공간이 하우징으로 제한되지 않기 때문에 직선 금속프레임의 길이에 제한없이 상판(15) 위에 직선 금속프레임을 가공할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되서는 안될 것이다.

10: 다이부 100: 가공부
110: 제1 가동 플레이트(110) 115,116: 제1 및 제2 제동부
130: 제2 가동 플레이트 135,136: 제3 및 제4 제동부
150: 홀 가공부 160: 디스플레이부
170: 제동 조절부(170) 180: 제1 미세조절휠
190: 제2 미세조절휠

Claims

다이부에 설치되어 탭핑 및 드릴링 작업을 위한 가공부를 포함하는 홀 가공장치에 있어서,
상기 가공부는,
상기 다이부의 상부에 설치된 안착판의 상면에 X축 방향을 따라 슬라이딩 이동하게 배치된 제1 가동 플레이트;
상기 제1 가동 플레이트의 상면에 Y축 방향을 따라 슬라이딩 이동하게 배치된 제2 가동 플레이트;
상기 제2 가동 플레이트의 상면에 배치되며 홀 가공을 위한 툴을 장착하고 툴을 승강 및 회전시키는 홀 가공부;
상기 제1 및 제2 가동 플레이트의 X, Y 좌표를 실시간으로 표시하는 디스플레이부;
상기 제1 가동 플레이트에 결합되며 상기 제1 가동 플레이트를 제동 및 제동 해제하는 적어도 하나의 제동부;
상기 제2 가동 플레이트에 결합되며 상기 제2 가동 플레이트를 제동 및 제동 해제하는 적어도 하나의 다른 제동부;
상기 홀 가공부에 설치되며 상기 적어도 하나의 제동부와 상기 적어도 하나의 다른 제동부를 개별적으로 또는 동시에 제동하는 제동 조절부;
상기 제1 가동 플레이트에 설치되며 상기 제1 가동 플레이트를 X축 방향으로 이동시키기 위한 제1 미세조절휠; 및
상기 제1 가동 플레이트에 설치되며 상기 제2 가동 플레이트를 Y축 방향으로 이동시키기 위한 제2 미세조절휠;을 포함하는 것을 특징으로 하는 홀 가공장치.
제1항에 있어서,
상기 제동 조절부는 원형 손잡이 형상으로 이루어지며,
상기 적어도 하나의 제동부의 제동 및 제동 해제 동작을 제어하는 제1 제동버튼; 및
상기 적어도 하나의 다른 제동부의 제동 및 제동 해제 동작을 제어하는 제2 베동버튼;을 포함하는 것을 특징으로 하는 홀 가공장치.
제2항에 있어서,
상기 제1 및 제2 제동버튼은 제동 조절부의 전면 상측에 고정된 장착 플레이트에 일정한 간격을 두고 배치된 것을 특징으로 하는 홀 가공장치.
제1항에 있어서,
상기 적어도 하나의 제동부는 제1 공압 실린더와, 상기 제1 공압 실린더의 제1 피스톤의 선단에 구비되며 상기 안착판의 상면에 선택적으로 밀착 및 이격되는 제1 파킹부재를 포함하며,
상기 적어도 하나의 다른 제동부는 제2 공압 실린더와, 상기 제2 공압 실린더의 제2 피스톤의 선단에 구비되며 상기 제1 가동 플레이트의 상면에 선택적으로 밀착 및 이격되는 제2 파킹부재를 포함하며,
상기 제1 및 제2 파킹부재는 탄성을 가지는 러버 또는 우레탄 수지로 형성된 것을 특징으로 하는 홀 가공장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 미세조절휠은 XY 평면에 평행한 지지축에 회전 가능하게 지지되고 일부분이 상기 안착판에 밀착된 것을 특징으로 하는 홀 가공장치.
제5항에 있어서,
상기 제1 미세조절휠은,
상기 지지축에 회전 가능하게 결합된 코어부; 및
상기 코어부의 외주면을 감싸며 재질이 러버로 형성된 원형 핸들;을 포함하는 것을 특징으로 하는 홀 가공장치.
제1항에 있어서,
상기 제2 미세조절휠은 Z축에 평행한 지지축에 회전 가능하게 지지되고 일부분이 상기 제2 가동 플레이트에 Y축 방향을 따라 고정된 직선 기어부에 밀착된 것을 특징으로 하는 홀 가공장치.
제7항에 있어서,
상기 제2 미세조절휠은,
상기 지지축에 회전 가능하게 결합된 코어부; 및
상기 코어부의 외주면을 감싸며 재질이 우레탄 수지로 형성된 원형 핸들;을 포함하며,
상기 원형 핸들의 외주면의 일부는 상기 직선 기어부의 기어치에 밀착된 것을 특징으로 하는 홀 가공장치.