KR102188692B1 - 2중 스핀들 형태의 공작 기계 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 서로에 대하여 평행하게 배치된 2개의 수직 측벽(4, 5)을 갖는 기계 프레임(1), 적어도 하나의 가공품 스핀들(11, 12) 및 공구(19)를 갖춘 공구 홀더(18)를 구비하는, 회전식으로 구동되는 가공품(17)을 가공하기 위한 공작 기계와 관련이 있으며, 이 경우 상기 적어도 하나의 가공품 스핀들(11, 12)은 기계 프레임(1)에 대하여 상대적으로 수직 슬라이드(2, 3) 상에서 수직 방향(Z-축)으로 제어된 상태에서 이동할 수 있으며, 그리고 이 경우 상기 적어도 하나의 수직 슬라이드(2, 3)는 상기 측벽(4, 5) 중에 일 측벽에서는 제 1 가이드부(8)를 따라서 이동 가능하도록 가이드 되고, 정면 벽(6)에서는 제 2 가이드부(8')를 따라서 이동 가능하도록 가이드 된다.

Description

2중 스핀들 형태의 공작 기계 {MACHINE TOOL IN THE FORM OF DOUBLE SPINDLE}
본 발명은 특허 청구항 1의 전제부에 따라 회전식으로 구동되는 가공품을 가공하기 위한 2중 스핀들 형태의 공작 기계에 관한 것이다.
상기와 같은 공작 기계는 트윈(Twin) 또는 듀오(Duo)로서 자주 언급된다. 독일 공개 특허 출원서 DE 10 2010 051 866 A1호에는 공작 기계 그리고 적재- 및 하적 방법이 공지되어 있다. 이 출원서에서는 2개의 가공품 스핀들이 기계 프레임의 마주 놓인 벽들에 반사 대칭으로 배치되어 있다. 하나의 가공품 홀더가 이 가공품 스핀들 사이에서 왕복 진자 운동을 한다. 하나의 가공품 스핀들 내에서 하나의 가공품이 가공되는 동안에 다른 가공품이 적재- 및 하적 될 수 있다. 따라서, 가공품의 가공을 위한 사이클 타임(cycle time)은 적재- 및 하적 시간에 의존하지 않는다. 하지만, 가공품들은 반드시 연속으로 가공되어야만 한다. 독일 특허 DE 195 14 058 C2호는 2개의 부분 슬라이드 상에서 각각 Z-방향으로 이동할 수 있는 2개의 작동 스핀들을 구비하는 회전 기계에 관한 것이다. 이 부분 슬라이드들은 하나의 전체 슬라이드를 형성하고, 지지 가이드부에 의해서 상호 간에 지지가 된다. 상기 2개의 작동 스핀들은 상기 전체 슬라이드 상에서 공동으로 X-방향으로 이동할 수 있다. 이와 같은 공동의 이동 가능성 및 상호 간의 상대적인 변위 가능성은 동기식의 또는 독립적인 이송 동작 이외에 보정 세팅의 실행까지도 가능케 한다. 상기 2개의 작동 스핀들은 공구 캐리어로서의 기능을 하는 하나의 공동 다중 리볼버에 할당되어 있다.
본 발명의 과제는, 기계의 강성이 개선되어 유연하게 사용될 수 있는 콤팩트한 구조의 2중 스핀들 형태의 공작 기계를 제시하는 것이다.
상기 과제는 특허 청구항 1에 따른 기계에 의해서 해결된다. 바람직한 실시 예들은 종속 청구항들에서 드러난다.
본 발명은 실시 예를 참조하여 아래에서 상세하게 설명된다:
도 1은 공작 기계의 개략도이고,
도 2는 도 1에 따른 공작 기계의 평면도이며, 및
도 3은 셔틀(shuttle)을 갖춘 도 2에 따른 공작 기계의 개략도이다.
도 1은 공작 기계를 개략도로 보여주고 있다. 본 발명에 중요하지 않은 구동부, 제어부 및 하우징의 세부 사항은 도면에 도시되어 있지 않다. 기계 프레임(1)은 정방형의 횡단면, 수직의 측벽(4, 5) 및 마찬가지로 수직의 정면 벽(6)을 갖는 칼럼(column)으로서 구현되었다. 수직 슬라이드(2, 3)는 수직 방향(Z-축)으로 이동할 수 있다. 구동은 볼 롤링 스핀들(10)(ball rolling spindle) 및 모터(9)를 통해서 이루어진다. 가공품 스핀들(11, 12)은 가이드 레일(13) 상의 수직 슬라이드(2, 3) 상에서 수평 방향(X-축)으로 이동할 수 있으며, 본원에서는 구동 모터(14)에 의해서 가동된다. 가공품 스핀들(11, 12)은 소위 픽-업(Pick-up)-원리에 따라서 동작한다. 이 가공품 스핀들은 하부 측에 가공품(17)을 자력으로 수용하기 위한 인장 수단(15, 16)을 구비한다. 가공품 스핀들(11, 12)은 적재- 및 하적을 위하여 작업 위치(20, 21)와 적재 위치(22, 23) 사이에서 이동할 수 있다. 정면 벽(6)의 하부에서는 공구(19)를 갖춘 공구 홀더(18)가 기계 프레임(1)에 단단히 고정되어 있다. 공구 홀더(18)는 4각형의 기본 몸체를 갖는 플랫 테이블형 리볼버(flat table revolver)로서 형성되었다. 특히 바람직하게 공구 홀더(18)는 2개의 가공품 스핀들(12, 13)에 의해 선택적으로 동시에 이동할 수 있거나 시간차를 두고서 이동할 수 있다. 가공품 스핀들(11)은 가공품(17)과 함께 작업 위치(20)에 있고, 공구(19)는 작업중에 있다. 운송 장치(24)는 가공되지 않은 가공품(17)은 적재 위치(22)로 운송하고, 가공된 가공품은 방출한다. 가공품 스핀들(12)은 적재 위치(23)에 있고, 그곳에서 가공품(17)을 파지한다.
공작 기계의 특히 콤팩트한 구조는 도 2의 평면도에서 더 잘 확인할 수 있다. 2개의 수직 슬라이드(2, 3)는 가이드 슈(7)를 갖춘 측벽(4, 5)에서 제 1 가이드부(8)를 통해 수직 방향으로 이동할 수 있다. 특히 바람직하게 정면(6)에는 추가의 제 2 가이드부(8')가 제공되어 있다. 이 추가의 제 2 가이드부들은 각각 작업 위치(20, 21) 바로 가까이에 배치되어 있다. 그로 인해 가공품 스핀들(11, 12)과 공구(19) 사이에서는 특히 유리한 힘 경로(force path; 힘 파형)가 나타나게 된다. 수직 슬라이드(2, 3)는 평면도 상으로 볼 때 T자 모양으로 형성되었다. 이 수직 슬라이드들은 서로에 대하여 직각으로 배치된 그리고 각각 가이드 슈(7 및 7')를 갖춘 후방 레그(25) 및 전방 레그(26)를 구비한다. 전방 레그(26) 상에서 가이드 레일(13) 상의 가공품 스핀들(11, 12)은 작업 위치(20, 21)와 적재 위치(22, 23) 사이에서 이동할 수 있다. 제 1 가이드부(8)가 측벽(4, 5)에 배치되어 있고, 제 2 가이드부(8')가 상기 측벽들에 대하여 직각인 정면 벽(6)에 배치되어 있음으로써, 콤팩트한 구조에도 불구하고 수직 슬라이드(2, 3)를 위한 탁월한 가이드 비율에 도달하게 된다. 가이드 슈(7')가 제 2 가이드부(8') 상에서는 작업 위치(20, 21) 바로 가까이에서 가이드 되기 때문에, 전체적으로 특히 높은 기계 강성에 도달하게 된다.
도 3에 따른 공작 기계에는 셔틀(28)이 장착되어 있으며, 이 셔틀은 가공품(17)을 기계의 일 측으로부터 다른 측으로 운송한다. 필요에 따라 가공품을 뒤집기 위한 터너(29)(turner)가 제공될 수 있음으로써, 결과적으로 동일 기계 내에서 정면 및 후면이 가공될 수 있다. 가공품 스핀들(11, 12)이 2개의 분리된 수직 슬라이드(2, 3) 상에 배치되어 있음으로써, 기계의 유연한 사용이 가능하게 되는데, 그 이유는 2개의 가공품 스핀들에 의해서 동일한 작업 단계들뿐만 아니라 상이한 작업 단계들도 동시에 실행될 수 있기 때문이다.
예를 들면, 동일한 작업 단계들이 동시에 실행될 수 있거나, 또는 기계의 일 측에서는 제 1 작업 단계가 실행되고, 기계의 다른 측에서는 제 2 작업 단계가 실행될 수도 있다.
1: 기계 프레임 2, 3: 수직 슬라이드
4, 5: 측벽 6: 정면 벽, 정면
7, 7': 가이드 슈 8: 제 1 가이드부
8': 제 2 가이드부 9: 모터
10: 볼 롤링 스핀들 11, 12: 가공품 스핀들
13: 가이드 레일 14: 구동 모터
15, 16: 인장 수단 17: 가공품
18: 공구 홀더 19: 공구
20, 21: 작업 위치 22, 23: 적재 위치
24: 운송 장치 25: 후방 레그
26: 전방 레그 27: 셔틀
28: 그리퍼

Claims (9)

  1. 서로에 대하여 평행하게 배치된 2개의 수직 측벽(4, 5) 및 하나의 수직 정면 벽(6)을 갖춘 정방형의 횡단면을 갖는 칼럼(column)으로서 구현된 기계 프레임(1), 2개의 가공품 스핀들(11, 12) 및 공구들(19)을 갖춘 공구 홀더(18)를 구비하며, 상기 가공품 스핀들들(11, 12)이 기계 프레임(1)에 대하여 상대적으로 각각 수직 슬라이드(2, 3) 상에서 수평 방향(X-축)으로 제어된 상태에서 이동할 수 있고, 상기 수직 슬라이드들(2, 3)은 수직 방향(Z-축)으로 제어된 상태에서 이동할 수 있는, 회전식으로 구동되는 가공품들(17)을 가공하기 위한 공작 기계에 있어서,
    상기 수직 슬라이드(2, 3)는 각각 상기 측벽들(4, 5) 중에 일 측벽에서는 제 1 가이드부(8)를 따라서 이동 가능하도록 안내되고, 정면 벽(6)에서는 제 2 가이드부(8')를 따라서 이동 가능하도록 안내되며, 상기 수직 슬라이드들(2, 3)은 T자 모양으로 형성되고, 후방 레그(25) 및 전방 레그(26)를 각각 하나씩 구비하며,
    상기 후방 레그들(25)은 각각 측벽들(4, 5)에 대하여 평행하게 배치되어 있고, 상기 전방 레그들(26)은 정면 벽(6)에 대하여 평행하게 뻗는 것을 특징으로 하는,
    회전식으로 구동되는 가공품을 가공하기 위한 공작 기계.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 가공품 스핀들(11)은 수직 슬라이드(2)에서 수평 방향(X-축)으로 적재 위치(22)와 작업 위치(20) 사이에서 이동할 수 있으며, 상기 가공품 스핀들(12)은 수직 슬라이드(3)에서 적재 위치(23)와 작업 위치(21) 사이에서 이동할 수 있는,
    회전식으로 구동되는 가공품을 가공하기 위한 공작 기계.
  5. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 전방 레그(26)는 적재 위치(22, 23)로부터 작업 위치(20, 21)까지 연장되는 것을 특징으로 하는,
    회전식으로 구동되는 가공품을 가공하기 위한 공작 기계.
  6. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 공구 홀더(18)는 기계 프레임(1)에 고정 배치되는 것을 특징으로 하는,
    회전식으로 구동되는 가공품을 가공하기 위한 공작 기계.
  7. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
    공구 홀더(18)로서 디스크형 리볼버가 제공되는 것을 특징으로 하는,
    회전식으로 구동되는 가공품을 가공하기 위한 공작 기계.
  8. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 공구 홀더(18)의 공구(19)는 쌍으로 배치되고, 동시에 각각 하나의 공구(19)가 작업 위치(20, 21)에 배치될 수 있는 것을 특징으로 하는,
    회전식으로 구동되는 가공품을 가공하기 위한 공작 기계.
  9. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 가공품(17)은 운송 장치(24)를 통해서 적재 위치(22, 23)로 운송될 수 있고, 선택적으로는 일 적재 위치로부터 다른 적재 위치로 운송될 수 있는 것을 특징으로 하는,
    회전식으로 구동되는 가공품을 가공하기 위한 공작 기계.
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