KR102207432B1 - 공구의 승강이 자동 조절되는 자동공구교환장치용 척 - Google Patents

공구의 승강이 자동 조절되는 자동공구교환장치용 척 Download PDF

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Abstract

본 발명은 피가공판의 표면 굴곡과 무관하게 조각 깊이를 일정하게 가공하는 하나의 공구 뭉치가 스핀들에 탈착이 가능하여 자동공구교환장치(ATC)를 이용할 수 있도록 함으로써 가공 생산성 및 품질을 획기적으로 향상토록 하는 공구의 승강이 자동 조절되는 자동공구교환장치용 척에 관한 것이다.
이를 실현하기 위한 본 발명은 몸체 상부에 형성되며 자동공구교환장치(ATC)를 이용 가능한 테이퍼형 스핀들 장착부 및 몸체 하방에 구비되는 중심축을 포함하고, 상기 중심축에는 중공부가 형성된 본체, 상기 본체 중심축의 중공부에 삽입되는 중심축 삽입부와 공구 고정부를 구비하는 승강축, 상기 중심축에 장착되는 제1베어링 및 상기 승강축에 장착되는 제2베어링, 상기 제1베어링을 지지하는 제1지지수단 및 상기 제2베어링을 지지하는 제2지지수단, 상기 제1지지수단에 대하여 상기 제2지지수단을 승강가능하게 지지하는 중간자, 상기 본체와 승강축 사이에 설치되는 제1탄성부재, 상기 제2지지수단에 높이 조절 가능하게 결합되며 하방에 피가공판의 표면에 밀착되는 기준면 가이드가 구비되는 가공 깊이 조절자 및 상기 제1지지수단에 결합되고 스핀들 몸체에 삽입되는 고정핀이 구비되어 제1지지수단의 회전을 방지하는 고정자를 포함하여 됨을 특징으로 한다.

Description

공구의 승강이 자동 조절되는 자동공구교환장치용 척{ATC CHUCK WHICH AUTOMATIC REGULATION DEPTH STOP OF TOOL}
본 발명은 피가공판의 표면 굴곡과 무관하게 조각 깊이를 일정하게 가공하는 하나의 공구 뭉치가 스핀들에 탈착이 가능하여 자동공구교환장치(ATC)를 이용할 수 있도록 함으로써 명판 가공의 시작부터 가공 완료에 이르기까지 일련의 가공 작업이 연속적으로 이루질 수 있도록 하여 가공 생산성 및 품질을 획기적으로 향상토록 하는 공구의 승강이 자동 조절되는 자동공구교환장치용 척에 관한 것이다.
일반적으로 명판(名板)은 다양한 산업분야에서 사용되는 제어판넬이나 각종 기계장비, 설비 등에 부착되는 금속제 또는 합성수지재 판으로서, 그 표면에 기계장비나 설비의 명칭, 각 스위치나 작동 레버, LED 발광부 등의 명칭이나 설명, 안내문 등이 도형 및 문자로 표시되고 고정홀이 관통 형성된다.
이와 같은 명판의 제작은 대개 명판에 표시되는 도형, 문자, 관통 홀 등을 컴퓨터 프로그램에 의하여 수치가 제어되는 CNC(computer numerical control) 조각기를 이용하여 조각하고 있다.
명판의 조각에 사용되는 피가공판은 두께가 얇아 가공 테이블에 클램핑시 가공 표면의 평탄상태가 고르지 못하고, 대부분 중간 부분이 불룩하게 올라온다.
이와 같이, 피가공판의 표면이 균일하지 못한 가운데 조각 깊이가 미세하기 때문에 만일 공구가 같은 높이로 가공할 경우 부분적으로 가공이 안되거나 공구가 판넬을 관통하는 등으로 명판 조각은 불량이 발생될 수 밖에 없다.
명판용 CNC 조각기는 스핀들 헤드가 작업 테이블 상에서 X,Y,Z 방향으로 이동 가능하게 형성되되, 상기 피가공판의 표면 불균일에 대처하기 위하여 Z방향에 댐핑기능을 부여하고 있다.
이와 같은 명판용 CNC 조각기의 종래 기술로서 등록특허 제1800439호(2017. 11. 22. 공고, "Z축 쿠션장치가 구비된 CNC 조각기"-이하 "선행기술"이라 함) 등이 개시되어 있다.
상기 선행기술은 Z축 승강몸체가 스프링을 포함하는 댐핑부에 의하여 댐핑기능을 가짐으로써 피가공판의 평탄도가 불균일할 경우 Z축 방향으로 가해지는 압력을 스프링의 탄성으로 감쇄시킴으로 스핀들의 공구가 설정 깊이로 가공할 수 있다.
그런데. 이와 같은 구성의 선행기술은 상기 댐핑부가 Z축 방향 승강 몸체에 설치되고, 스핀들은 상기 승강몸체에 설치되고, 공구는 스핀들에 설치되는 구조로 됨으로써 자동공구교환장치(automatic tool changer:ATC)를 사용할 수 없는 문제점이 있다.
일반적으로 CNC 기계장치는 가공 용도에 따른 다양한 공구를 대기시키고 제어부의 프로그램에 따라 자유롭게 공구를 교체하는 상기 ATC를 구비하고 있다.
ATC는 스핀들에 착탈 가능한 테이퍼형 스핀들 장착부를 갖는 복수의 공구뭉치를 구비하고 스핀들이 프로그램에 의하여 지정된 번호의 공구뭉치를 자동으로 착탈 가능하게 하는 시스템이다.
명판 조각에서도 크기, 각도, 형태 및 깊이로 조각하기 위한 다양한 사양의 공구가 사용되어 ATC가 절실히 필요하지만 상기와 같이 댐핑기능이 승강몸체에 구비되고, 공구는 수작업에 의하여 교체해야 되는 구조로 되어 여러가지 문제점을 가지고 있다.
공구 교환을 수작업으로 할 경우 공구의 고정을 해제하는 작업, 새로운 공구의 높이를 새로이 맞추며 고정하는 작업에 시간이 많이 소요되며, 오차 및 불량 발생을 방지하기 위하여 세밀한 점검이 따르는 셋팅작업은 물론이고 입력된 프로그램을 다시 불러오는 작업이 해야 됨으로서 가공 흐름이 끊기고 막대한 시간과 인력이 낭비되며, 가공비용을 상승시키는 문제점이 있다.
또한, 이러한 공구의 수작업 교환의 문제점을 피하기 위하여, 하나의 명판을 가공함에 있어서, 예컨대 네가지 사양의 공구가 수반될 경우, 4대의 명판 조각기를 구비하여 비치하고, 각각의 조각기에 한가지 사양의 공구를 장착한 다음 피가공판을 4대의 명판 조각기를 옮겨 가며 가공을 수행하고 있는 실정이다.
이 경우, 조각기 1대를 이용하는 가공에 비하여 가공 시간은 단축할 수 있으나, 각 조각기 테이블에 대한 피가공판의 클램핑 셋팅 작업을 기기를 바꿀 때마다 다시 해야 됨으로써 역시 시간과 인력이 손실되는 한편, 고가이며 점유면적이 큰 조각기를 복수 구비해야 됨으로써 비용 부담이 크고 작업장의 면적을 수배로 확보해야 되는 등의 어려움이 있다.
대한민국 등록특허 제10-1800439호(2017.11.22. 공고) 대한민국 등록특허 제10-0713678(2007. 05. 02 공고)
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서,
본 발명의 목적은 피가공판의 표면 굴곡에 따라 공구의 높낮이가 연동되어 피가공판의 표면 굴곡과 무관하게 조각 깊이를 일정하게 가공하는 하나의 공구 뭉치가 스핀들에 탈착이 가능하여 자동공구교환장치(ATC)를 이용할 수 있도록 함으로써 하나의 기기로서, 단 한차례의 피가공판의 클램핑 셋팅 및 프로그램 입력으로 공구를 자동 교환해가며 명판 가공의 시작부터 가공 완료에 이르기까지 일련의 가공 작업이 연속적으로 이루질 수 있도록 하여 가공 생산성 및 가공 품질을 획기적으로 향상토록 하는 공구의 승강이 자동 조절되는 자동공구교환장치용 척을 제공함에 있다.
상기한 목적을 달성하는 본 발명에 따른 공구의 승강이 자동 조절되는 자동공구교환장치용 척은,
몸체 상부에 형성되며 자동공구교환장치(ATC)를 이용하여 스핀들에 착탈 가능한 테이퍼형 스핀들 장착부 및 몸체 하방에 구비되는 중심축을 포함하고, 상기 중심축에는 하방으로부터 후술하는 승강축이 삽입되기 위한 중공부가 형성된 본체;
상기 본체 중심축의 중공부에 삽입되는 중심축 삽입부와 상기 중심축 삽입부 하방으로 공구의 착탈이 가능한 공구 고정부를 구비하는 승강축;
상기 중심축에 장착되는 제1베어링 및 상기 승강축에 장착되는 제2베어링;
상기 제1베어링을 지지하는 제1지지수단 및 상기 제2베어링을 지지하는 제2지지수단;
상기 제1지지수단에 대하여 상기 제2지지수단을 승강가능하게 지지하는 중간자;
상기 본체와 승강축 사이에 설치되는 제1탄성부재;
상기 제2지지수단에 높이 조절 가능하게 결합되며 하방에 피가공판의 표면에 밀착되는 기준면 가이드가 구비되는 가공 깊이 조절자; 및
상기 제1지지수단에 결합되고 스핀들 몸체에 삽입되는 고정핀이 구비되어 제1지지수단의 회전을 방지하는 고정자;를 포함하여 됨을 특징으로 한다.
상기 본체 중심축과 승강축이 일체로 회전되기 위하여,
상기 중심축에는 장공이 수직 방향으로 형성되고,
상기 승강축에는 중심축 삽입부에 상기 장공에 상응하는 핀홀이 형성되며,
상기 장공을 관통하여 핀홀에 결합되는 핀이 설치될 수 있다.
상기 제1지지수단과 제2지지수단 사이에 제2탄성부재가 추가 설치될 수 있다.
상기 제1베어링을 지지하는 제1지지수단은 베어링의 외륜 둘레와 상면을 지지하는 동시에 상기 고정자가 결합되는 제1지지자, 베어링의 외륜 하면을 받혀주는 동시에 상기 중간자가 고정되는 제2지지자, 베어링 내륜의 상면과 본체 사이에 설치되는 제1칼라, 베어링의 내륜 하면을 지지하는 제2칼라 및 상기 제2칼라를 고정하고 상기 중심축 하방에 체결되는 로크너트를 포함하여 구성되고,
상기 본체의 중심축은 베어링이 장착되는 하방에 상기 로크너트 체결을 위한 나사부가 형성될 수 있다.
상기 제2베어링을 지지하기 위하여 상기 승강축에는 베어링 장착부의 상부에 베어링의 내륜 상면을 고정하는 단턱이 형성되고,
상기 제2지지수단은 베어링 외륜의 하면을 지지하는 받침단이 내향하여 돌출 형성되고, 상단부에는 상기 중간자에 걸쳐지는 걸침단이 형성되되, 상기 걸침단은 제1지지수단과 사이에 승강축의 승강 행정 이상의 공간을 두고 배치되며, 외부 둘레에는 상기 가공 깊이 조절자가 결합되는 나사부가 형성될 수 있다.
상기 승강축의 공구 고정부는 테이퍼형 콜렛 형태 또는 수직 중공부에 하나 이상의 멈춤나사가 구비되는 관 형태로 될 수 있다.
상기 구성을 지닌 본 발명에 따른 공구의 승강이 자동 조절되는 자동공구교환장치용 척에 의하면,
피가공판의 표면 굴곡에 따라 공구의 높낮이가 연동되어 피가공판의 표면 굴곡과 무관하게 조각 깊이를 일정하게 가공하는 하나의 공구 뭉치가 스핀들에 탈착이 자유로워 자동공구교환장치(ATC)를 이용할 수 있도록 함으로써 하나의 기기로서, 단 한차례의 피가공판의 클램핑 셋팅 및 프로그램 입력으로 공구를 자동 교환해가며 명판 가공의 시작부터 가공 완료에 이르기까지 일련의 가공 작업이 연속적으로 이루질 수 있으며, 이에 따라 가공 생산성 및 가공 품질을 획기적으로 향상시킬 수 있는 현저한 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 일 실시예의 구성을 보이는 단면도
도 2는 도 1의 분해도
도 3은 도 1에서 공구의 승강 변화를 보이는 보이는 도면으로
a는 공구 하강 상태, b는 공구 상승 상태
도 4는 본 발명에 따른 일 실시예의 구성을 보이는 단면도
도 5는 본 발명에 따른 가공 깊이 조절자의 일 실시예의 조절상태도
도 6은 본 발명에 따른 일 실시예의 승강축의 공구 고정부를 보이는 도면으로서, a는 콜렛 형태, b는 멈춤나사가 구비되는 관형태로 된 구성을 보이는 일부 절개도
이하, 본 발명의 공구의 승강이 자동 조절되는 자동공구교환장치용 척에 대한 실시예를 첨부도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 공구의 승강이 자동 조절되는 자동공구교환장치용 척(1)은 도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이,
몸체 상부에 형성되며 자동공구교환장치(ATC)를 이용하여 스핀들(2)에 착탈 가능한 테이퍼형 스핀들 장착부(11) 및 몸체 하방에 구비되는 중심축(12)을 포함하고, 상기 중심축(12)에는 하방으로부터 후술하는 승강축(20)이 삽입되기 위한 중공부(121)가 형성된 본체(10), 상기 본체 중심축(12)의 중공부(121)에 삽입되는 중심축 삽입부(21)와 상기 중심축 삽입부 하방으로 공구(3)의 착탈이 가능한 공구 고정부(23)를 구비하는 승강축(20), 상기 중심축(12)에 장착되는 제1베어링(51) 및 상기 승강축(20)에 장착되는 제2베어링(52), 상기 제1베어링(51)을 지지하는 제1지지수단(30) 및 상기 제2베어링(52)을 지지하는 제2지지수단(40), 상기 제1지지수단(30)에 대하여 상기 제2지지수단(40)을 승강가능하게 지지하는 중간자(80), 상기 본체(10)와 승강축(20) 사이에 설치되는 제1탄성부재(56), 상기 제2지지수단(40)에 높이 조절 가능하게 결합되며 하방에 피가공판(4)의 표면에 밀착되는 기준면 가이드(61)가 구비되는 가공 깊이 조절자(60) 및 상기 제1지지수단(30)에 결합되고 스핀들(2) 몸체에 삽입되는 고정핀(71)이 구비되어 제1지지수단(30)의 회전을 방지하는 고정자(70)를 포함하여 되는 것이다.
상기 제1베어링(51) 및 제2베어링(52)은 각각 앵귤러 볼베어링을 채택할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
상기 제1탄성부재(56)는 본체의 중심축(12) 하단과 승강축(20) 사이에 설치되거나(도 1, 3 참조), 중심축의 중공부(121) 상부 선단부에서 승강축(20)의 상단부 사이에 설치될 수 있다(도 4 참조).
상기 본체 중심축(12)과 승강축(20)이 일체로 회전되기 위하여, 상기 중심축(12)에는 장공(123)이 수직 방향으로 형성되고, 상기 승강축(20)에는 중심축 삽입부(21)에 상기 장공(123)에 상응하는 핀홀(22)이 형성되며, 상기 장공(123)을 관통하여 핀홀(22)에 결합되는 핀(15)이 키이 기능으로 설치될 수 있다.
상기 장공(123)은 상기 승강축(20)의 승강 행정 길이 이상으로 형성된다.
상기 제1지지수단(30)과 제2지지수단(40) 사이에 제2탄성부재(57)가 추가 설치될 수 있다.
상기 제2탄성부재(57)는 판체가 웨이브 형태로 구성되는 파도와셔로 될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
상기 제1베어링(51)을 지지하는 제1지지수단(30)은 베어링(51)의 외륜 둘레와 상면을 지지하는 동시에 상기 고정자(70)가 결합되는 제1지지자(31), 베어링(51)의 외륜 하면을 받혀주는 동시에 상기 중간자(80)가 고정되는 제2지지자(32), 베어링(51) 내륜의 상면과 본체(10) 사이에 스페이서 기능을 겸하여 설치되는 제1칼라(33), 베어링(51)의 내륜 하면을 지지하는 제2칼라(34) 및 상기 제2칼라(34)를 고정하고 상기 중심축(12) 하방에 체결되는 로크너트(35)를 포함하여 구성되고, 상기 본체의 중심축(12)은 베어링(51)이 장착되는 하방에 상기 로크너트 체결을 위한 나사부(124)가 형성될 수 있다.
상기 제2지지자(32)는 제1베어링(51)의 외륜 하면을 받혀주기 위한 받침단(321)이 상향 돌출 형성되고, 상기 중간자(80)와 고정되기 위한 외부 단턱(325)이 하향 형성되되, 상기 외부 단턱(325)은 그 내부 공간에 상기 제2탄성부재(57) 및 후술하는 제2지지수단의 걸침단(42)이 배치되기 위한 공간을 제공토록 형성될 수 있다.
상기 제2지지자(32)에는 상기 제2베어링(52)으로 윤활유를 제공하기 위한 급유홀(323)이 형성될 수 있다.
상기 제2베어링(52)을 지지하기 위하여 상기 승강축(20)에는 베어링 장착부(24)의 상부에 베어링(52)의 내륜 상면을 고정하는 단턱(25)이 형성되고,
상기 제2지지수단(40)은 베어링(52) 외륜의 하면을 지지하는 받침단(41)이 내향하여 돌출 형성되고, 상단부에는 상기 중간자(80)에 걸쳐지는 걸침단(42)이 외측으로 돌출 형성되되, 상기 걸침단(42)은 제1지지수단(30)과 사이에 승강축의 승강 행정 이상의 공간을 두고 배치되며, 외부 둘레에는 상기 가공 깊이 조절자(60)가 결합되는 나사부(43)가 형성될 수 있다.
상기 중간자(80)는 걸침단(42)이 그 위에 걸쳐지는 상기 제2지지수단(40)의 승강시 중간자(80)의 내벽과 제2지지수단(40)의 외벽 사이에 슬라이드 마찰이 발생됨으로써 각각 해당부분은 슬라이드가 원활하게 이루어질 수 있는 슬라이드면으로 형성됨이 바람직하다.
상기 승강축의 공구 고정부(23)는 테이퍼형 콜렛 형태(231)(도 6의 a 참조) 또는 수직 중공부에 하나 이상의 멈춤나사가 구비되는 관 형태(232)(도 6의 b 참조)로 될 수 있다.
상기 가공 깊이 조절자(60)는 내면이 상기 제2지지수단(40)에 나사결합되고, 외부 둘레면에 균등 각도로 N개(N은 임의의 자연수)의 분할 홈(63)이 형성될 수 있다.
상기 가공 깊이 조절자(60)의 하방에 구비되는 기준면 가이드(61)는 피가공판에 스크래치를 발생시키지 않도록 폴리아세탈(POM) 등의 수지재로 형성되며, 칩 배출이 용이하도록 둘레에 복수의 개방부(612)가 형성됨이 바람직하다(도 2 참조).
그리고, 상기 중간자(80)의 일측을 면취하여 고정되는 스프링판(91), 상기 스프링판(91)에 고정되고 가공 깊이 조절자(60)의 높낮이 조절을 위한 나선형 회전에 따라 상기 분할 홈에 삽입 및 이탈 가능한 보올(92)이 구비될 수 있다.
상기 구성을 지닌 본 발명에 따른 공구의 승강이 자동 조절되는 자동공구교환장치용 척(1)의 조립 과정을 살펴 보면,
먼저, 상기 승강축(20)의 중심축 삽입부(21)를 제1탄성부재(56)를 개재시킨 후 본체(10)의 중심축(12)에 형성된 중공부(121)에 끼워 넣고, 중심축에 형성된 장공(123)을 통하여 승강축의 핀홀(22)에 핀(15)을 끼워 넣는 것으로 시작된다.
상기 핀(15)은 승강축(20)과 본체의 중심축(12)을 가로질러 결합되되, 중심축(12) 외부로 돌출되지 않도록 조립된다.
다음, 본체(10)의 중심축(12)에 상기 제1칼라(33) 및 제1지지수단(30)의 제1지지자(31)를 끼워 넣은 후 상기 제1베어링(56)을 상기 제2칼라(34) 및 로크너트(35)를 이용하여 장착한다.
그리고, 제1베어링(51)의 외륜 하면을 지지하는 제2지지자(32)를 제1지지자(31)에 고정함으로써 본체의 중심축(12)에 대한 승강축(20), 제1베어링(51) 및 제1지지수단(30)의 조립이 완료된다(도 1 및 도 2 참조).
다음, 상기 제2지지자의 외부 단턱(325) 내부 공간에 제2탄성부재(57)를 개재시키고 승강축(20)에 제2베어링(52) 및 제2지지수단(40)을 끼운 후 상기 중간자(80)를 제2지지자(32)에 고정한다.
그리고, 상기 제2지지수단(40)의 외부 둘레에 형성된 나사부(43)에 상기 가공 깊이 조절자(60)가 나사결합된다.
이후, 상기 중간자(80)에 상기 보올(92)이 결합된 스프링판(91)이 결합되고, 상기 고정자(70)는 제1지지자(31)에 마지막으로 결합되어도 무방하다.
상기 구성을 지닌 본 발명의 작용 상태를 살펴 본다.
본 발명은 상기와 같이, 승강축(20)이 본체(10)에 대하여 상기 제1탄성부재(56)를 개재시켜 본체 중심축(12)의 중공부(121)에 일부가 슬라이드 가능하게 삽입되고, 상기 승강축(20)은 상기 제2지지수단(40) 및 가공 깊이 조절자(60)에 의하여 지지되므로 가공 깊이 조절자(60)의 승강에 의하여 연동되고, 상기 가공 깊이 조절자(60)는 제1,2탄성부재(56)(57)에 의한 탄성압력을 받으므로 그 기준면 가이드(61)가 피가공판(4)의 표면에 밀착된다.
따라서, 피가공판(4)의 표면이 높아질 경우, 기준면 가이드(61)를 포함하는 가공 깊이 조절자(60), 제2지지수단(40) 및 승강축(20)이 동시에 상승되며 이때 상기 제1,2탄성부재(56)(57)는 가압 된다(도 3의 b 참조).
반대로, 피가공판(4)의 표면이 낮아질 경우, 상기 제1,2탄성부재(56)(57)의 탄성 압력에 의하여 가공 깊이 조절자(60)가 하강하게 되어 이에 연동되는 승강축(20)이 하강하게 된다(도 3의 a 참조).
따라서, 상기 승강축(20) 및 승강축에 장착된 공구(3)는 피가공판(4) 표면의 굴곡에 따른 높이 변화에 따라 승강이 이루어짐으로써 피가공판(4)의 표면 굴곡과 무관하게 항시 설정된 일정 깊이로 조각 가공이 이루어질 수 있는 것이다.
즉, 피가공판(4)의 표면 굴곡에 대하여 스핀들에 고정되는 본체(10)의 높이는 불변 상태를 유지하고, 본체의 중공부(121)에 슬라이드 가능하게 결합되는 승강축(20)은 상기 기준면 가이드(61) 및 가공 깊이 조절자(60)에 연동되는 상기 제1,2 탄성부재(56)(57)의 댐핑기능에 의하여 가공 깊이가 일정하도록 승강 조절이 이루어지는 것이다.
한편, 상기 기준면 가이드(61) 하방으로 공구(3)가 돌출되는 길이, 즉 가공 깊이 조절은 상기 제2지지수단(40)에 대한 가공 깊이 조절자(60)의 나사 결합 길이 조정에 의하여 이루어진다(도 5 참조).
이때, 가공 깊이 조절자(60)의 둘레면에 방사상으로 복수 형성된 분할 홈(63)에 상기 스프링판(91)에 고정된 보올(92)이 착탈되는 것에 의하여 나사 결합을 일정 각도로 나누어 회전시킬 수 있어 가공 깊이 조절이 보다 정확하게 이루어질 수 있다.
이와 같은 본 발명은 상기 본체(10)를 비롯한 여러 구성요소들이 유기적으로 결합되어 공구(3) 및 승강축(20)이 피가공판(4)의 표면에 따라 연동되는 하나의 공구뭉치를 이루고 상기 본체(10)가 스핀들(2)에 탈착이 자유로운 테이퍼부(11)를 구비함으로써 승강축(20)을 구비한 공구뭉치가 자동공구교환장치(ATC)를 이용할 수 있는 것이다.
따라서, 사양이 다른 다양한 공구를 임의로 자동 교환할 수 있음으로 하나의 기기로서, 단 한차례의 피가공판의 클램핑 셋팅 및 프로그램 입력으로 공구를 자동 교환해가며 명판 가공의 시작부터 가공 완료에 이르기까지 일련의 가공 작업이 연속적으로 이루질 수 있으며, 이에 따라 가공 생산성 및 가공 품질을 획기적으로 향상시킬 수 있어 산업상 이용 가능성이 대단히 양호하다.
상기 발명의 배경에서는 주로 명판 조각기에 대하여 설명하였으나 본 발명은 명판 조각기뿐만 아니라 일반 조각기에서도 동일하게 사용될 수 있음은 당연하다.
여기서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
1: 본 발명의 공구의 승강이 자동 조절되는 자동공구교환장치용 척
2: 스핀들 장치 3: 공구 4: 피가공판
10: 본체 11: 테이퍼형 스핀들 장착부
12: 중심축 121: 나사부 123: 장공
20: 승강축 21: 중심축 삽입부 22: 핀홀
23: 공구 고정부 24: 베어링 장착부 25: 단턱
51: 제1베어링 52: 제2베어링 56: 제1탄성부재
57: 제2탄성부재 30: 제1지지수단 31: 제1지지자
32: 제2지지자 35: 로크너트 40: 제2지지수단
60: 가공 깊이 조절자 61: 기준면 가이드 70: 고정자
80: 중간자 92: 보올

Claims (6)

  1. 몸체 상부에 형성되며 자동공구교환장치(ATC)를 이용하여 스핀들(2)에 착탈 가능한 테이퍼형 스핀들 장착부(11) 및 몸체 하방에 구비되는 중심축(12)을 포함하고, 상기 중심축(12)에는 하방으로부터 후술하는 승강축(20)이 삽입되기 위한 중공부(121)가 형성된 본체(10);
    상기 본체 중심축(12)의 중공부(121)에 삽입되는 중심축 삽입부(21)와 상기 중심축 삽입부 하방으로 공구(3)의 착탈이 가능한 공구 고정부(23)를 구비하는 승강축(20);
    상기 중심축(12)에 장착되는 제1베어링(51) 및 상기 승강축(20)에 장착되는 제2베어링(52);
    상기 제1베어링(51)을 지지하는 제1지지수단(30) 및 상기 제2베어링(52)을 지지하는 제2지지수단(40);
    상기 제1지지수단(30)에 대하여 상기 제2지지수단(40)을 승강가능하게 지지하는 중간자(80);
    상기 본체(10)와 승강축(20) 사이에 설치되는 제1탄성부재(56);
    상기 제2지지수단(40)에 높이 조절 가능하게 결합되며 하방에 피가공판(4)의 표면에 밀착되는 기준면 가이드(61)가 구비되는 가공 깊이 조절자(60); 및
    상기 제1지지수단(30)에 결합되고 스핀들(2) 몸체에 삽입되는 고정핀(71)이 구비되어 제1지지수단(30)의 회전을 방지하는 고정자(70);를 포함하여 됨을 특징으로 하는 공구의 승강이 자동 조절되는 자동공구교환장치용 척.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 본체 중심축(12)과 승강축(20)이 일체로 회전되기 위하여,
    상기 중심축(12)에는 장공(123)이 수직 방향으로 형성되고,
    상기 승강축(20)에는 중심축 삽입부(21)에 상기 장공(123)에 상응하는 핀홀(22)이 형성되며,
    상기 장공(123)을 관통하여 핀홀(22)에 결합되는 핀(15)이 설치됨을 특징으로 하는 공구의 승강이 자동 조절되는 자동공구교환장치용 척.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1지지수단(30)과 제2지지수단(40) 사이에 제2탄성부재(57)가 추가 설치됨을 특징으로 하는 공구의 승강이 자동 조절되는 자동공구교환장치용 척.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1베어링(51)을 지지하는 제1지지수단(30)은 베어링(51)의 외륜 둘레와 상면을 지지하는 동시에 상기 고정자(70)가 결합되는 제1지지자(31), 베어링(51)의 외륜 하면을 받혀주는 동시에 상기 중간자(80)가 고정되는 제2지지자(32), 베어링(51) 내륜의 상면과 본체(10) 사이에 설치되는 제1칼라(33), 베어링(51)의 내륜 하면을 지지하는 제2칼라(34) 및 상기 제2칼라(34)를 고정하고 상기 중심축(12) 하방에 체결되는 로크너트(35)를 포함하여 구성되고,
    상기 본체의 중심축(12)은 베어링이 장착되는 하방에 상기 로크너트 체결을 위한 나사부(124)가 형성됨을 특징으로 하는 공구의 승강이 자동 조절되는 자동공구교환장치용 척.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2베어링(52)을 지지하기 위하여 상기 승강축(20)에는 베어링 장착부(24)의 상부에 베어링(52)의 내륜 상면을 고정하는 단턱(25)이 형성되고,
    상기 제2지지수단(40)은 베어링(52) 외륜의 하면을 지지하는 받침단(41)이 내향하여 돌출 형성되고, 상단부에는 상기 중간자(80)에 걸쳐지는 걸침단(42)이 형성되되, 상기 걸침단(42)은 제1지지수단(30)과 사이에 승강축의 승강 행정 이상의 공간을 두고 배치되며, 외부 둘레에는 상기 가공 깊이 조절자(60)가 결합되는 나사부(43)가 형성됨을 특징으로 하는 공구의 승강이 자동 조절되는 자동공구교환장치용 척.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 승강축의 공구 고정부(23)는 테이퍼형 콜렛 형태(231) 또는 수직 중공부에 하나 이상의 멈춤나사가 구비되는 관 형태(232)로 됨을 특징으로 하는 공구의 승강이 자동 조절되는 자동공구교환장치용 척.
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