KR102315450B1

KR102315450B1 - 스핀들 밸런스 조절장치

Info

Publication number: KR102315450B1
Application number: KR1020200005204A
Authority: KR
Inventors: 윤상환; 박종규; 김정태; 박석우; 박동희
Original assignee: 창원대학교 산학협력단
Priority date: 2020-01-15
Filing date: 2020-01-15
Publication date: 2021-10-21
Also published as: KR20210091922A

Abstract

본 발명은 고속으로 회전하는 스핀들에 밸런스조절유닛이 설치되어 스핀들의 언밸런스 발생시 이를 보정해 줌으로써 스핀들의 진동 억제 및 스핀들의 내구성을 향상시킬 수 있는 스핀들 밸런스 조절장치에 관한 것이다.
본 발명에 의한 스핀들 밸런스 조절장치는, 고속으로 회전되는 스핀들과, 내부가 중공된 원통 형상으로 이루어져 내부에 장착홈이 형성되고 스핀들의 밸런스 조절부위에 설치되는 밸런스조절하우징과, 상기 밸런스조절하우징의 내부에 설치되며 상기 스핀들의 밸런스 조절위치에 맞게 무게의 량을 조절하는 질량조절부재와, 상기 밸런스조절하우징의 내부에 설치되며 중앙에 조절부재배출공이 관통 형성되고 상기 밸런스조절하우징의 내부에 이동가능하게 설치되어 상기 질량조절부재를 가압 및 가압해제하는 가압부재를 포함하는 밸런스조절유닛과, 상기 밸런스조절유닛의 질량조절부재는, 상기 가압부재의 가압에 의한 형상 변화가 가능한 재질로 이루어져, 상기 가압부재의 가압 동작에 따라 상기 조절부재배출공을 통해 외부로 배출됨과 동시에 무게조절량에 따라 추가 및 감소가 가능한 것을 특징으로 한다. 이와 같은 본 발명에 의하면, 스핀들의 언밸런스 양에 따라 질량부재와 같은 점착성 물질을 추가 및 제거함으로써 보다 정밀한 균형을 잡을 수 있다는 이점을 갖는다.

Description

스핀들 밸런스 조절장치{The control unit for balancing the spindle}

본 발명은 스핀들의 언밸런스를 보정하는 스핀들 밸런스 조절장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고속으로 회전하는 스핀들에 밸런스조절유닛이 설치되어 스핀들의 언밸런스 발생시 이를 보정해 줌으로써 스핀들의 진동 억제 및 스핀들의 내구성을 향상시킬 수 있는 스핀들 밸런스 조절장치에 관한 것이다.

일반적으로 스핀들(spindle)이란 선반, 드릴링 머신 등과 같은 공작기계를 구성하는 부품의 하나로서, 공작물 또는 절삭 공구를 회전하기 위한 축을 말한다.

상기 스핀들은 봉 형상을 이루며, 일면에 절삭 공작을 위한 절삭부재가 구비된다.

이러한 스핀들은 모터(motor)에 의해 시계 방향 혹은 반시계 방향으로 회전하고, 이에 따라 상기 스핀들의 일면에 구비되는 절삭부재가 회전하면서 공작물을 만든다.

한편, 상기 스핀들은 가공 및 조립시 발생한 오차 등에 의해 질량 중심이 회전 중심으로부터 편심되는 경우가 발생한다.

이와 같이 편심된 스핀들의 회전속도가 증가할수록 불평형한 원심력이 크게 발생하며, 이러한 언밸런스(unbalance)에 의한 진동은 지지부 혹은 모터 등과 같은 구조물에 전달되어 기계의 마모와 파손의 원인이 된다.

또한, 공작 과정에서 공작물 가공시 가공표면을 거칠게 할뿐만 아니라, 목표 가공 범위에서 벗어나는 상황이 발생할 수 있다.

이와 같은 문제를 방지하기 위해 스핀들의 편심 정도에 따라 균형을 조절할 수 있는 장치가 다양하게 개발되고 있다.

예를 들어, 한국 공개특허 제 10-2019-0076697호와 같이 스핀들의 외주면에 형성된 다수의 홀에 스핀들의 균형을 조절하기 위한 조절볼트를 선택적으로 결합하여 언밸런스를 조절할 수 있다.

그러나, 종래의 조절볼트는 정해진 무게로 제작됨에 따라 조절 무게에 따라 별도로 제작하거나 각 단위 무게별로 복수개의 조절볼트를 제작해야 하므로 무게를 정밀하게 조절할 수 없으며, 제조 기간이 장시간 소요될 뿐만 아니라 제작비용이 많이 발생하는 문제점이 있다.

또한, 스핀들에 조절볼트를 설치하기 위한 별도의 홀이 형성됨에 따라 스핀들 자체의 내구성 및 강도가 저하될 뿐만 아니라 가공 과정에서 스핀들에 손상이 발생되는 문제점이 있다.

한국공개특허공보 제 10-2019-0076697호

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 스핀들이 회전시 어느 한쪽으로 기울어지지 않도록 밸런스 조절 유닛을 이용하여 스핀들의 무게 중심이 균형을 잡음으로써 밸런스를 정밀하게 조절하기 위한 장치에 관한 것이다.

본 발명은 스핀들의 일면에 밸런스 조절 플레이트가 구비됨으로써 스핀들의 밸런스를 조절하기 위한 밸런스조절유닛을 상기 밸런스 조절 플레이트에 삽입하여 스핀들의 밸런스를 조절가능하도록 하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 상기 밸런스 조절 플레이트의 일면에 다수의 밸런스조절유닛장착홈이 일정한 간격으로 형성되어 스핀들의 밸런스를 조절할 수 있는 밸런스조절유닛을 삽입가능하도록 하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 상기 밸런스조절유닛의 내부에 점토 성분의 질량조절부재가 수용됨으로써 스핀들의 편심 정도에 따라 밸런스조절유닛에 질량조절부재를 추가 및 제거하여 보다 정밀한 밸런스 조절이 이루어지는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 상기 밸런스조절유닛의 내부에 가압부재가 구비됨으로써 가압 동작에 따라 상기 질량조절부재를 가압 및 가압해제하여 보다 수월하게 상기 질량조절부재를 추가 및 제거하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 상기 밸런스조절유닛의 일면에는 밸런스 조절하우징의 개방부를 폐쇄하는 커버부재가 구비되어 상기 밸런스 조절하우징의 내측에 위치하는 부재들이 외부로 이탈되는 것을 방지하는 것을 목적으로 한다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명에 의한 스핀들 밸런스 조절장치는, 고속으로 회전되는 스핀들(10)과; 내부가 중공된 원통 형상으로 이루어져, 내부에 장착홈(322)이 형성되고, 스핀들(10)의 밸런스 조절부위에 설치되는 밸런스조절하우징(32)과; 상기 밸런스조절하우징(32)의 내부에 설치되며, 상기 스핀들(10)의 밸런스 조절위치에 맞게 무게의 량을 조절하는 질량조절부재(36)와; 상기 밸런스조절하우징(32)의 내부에 설치되며, 중앙에 조절부재배출공(342)이 관통 형성되고, 상기 밸런스조절하우징(32)의 내부에 이동가능하게 설치되어 상기 질량조절부재(36)를 가압 및 가압해제하는 가압부재(34)를 포함하는 밸런스조절유닛(30)과; 상기 밸런스조절유닛(30)의 질량조절부재(36)는, 상기 가압부재(34)의 가압에 의한 형상 변화가 가능한 재질로 이루어져, 상기 가압부재(34)의 가압 동작에 따라 상기 조절부재배출공(342)을 통해 외부로 배출됨과 동시에 무게조절량에 따라 추가 및 감소가 가능한 것을 특징으로 한다.

상기 스핀들(10)의 일면에는, 링 형상으로 이루어져, 중앙에 좌우로 관통되는 공구장착홀(28)이 형성되는 밸런스 조절플레이트(20)가 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기 밸런스 조절플레이트(20)의 일면에는, 관통 형성되며, 상기 밸런스 조절플레이트(20)의 중심축을 기준으로 방사상으로 일정한 간격으로 형성되는 복수개의 체결홀(22)과; 원통 형상으로 함몰 형성되며, 상기 밸런스 조절플레이트(20)의 중심축으로 기준으로 복수개가 일정한 간격으로 형성되고, 상기 밸런스조절유닛(30)이 설치되는 밸런스조절유닛장착홈(24)이 더 구비됨;을 특징으로 한다.

상기 밸런스조절유닛장착홈(24)의 내주면에는, 나사산이 형성되어 상기 밸런스조절유닛(30)이 상기 밸런스조절유닛장착홈(24)에 나사 결합됨을 특징으로 한다.

상기 밸런스조절유닛(30)의 밸런스조절하우징(32) 내주면에는, 나사산이 형성되어 상기 가압부재(34)가 상기 밸런스조절하우징(32)의 장착홈(322)의 내부에 나사 결합됨을 특징으로 한다.

상기 가압부재(34)의 일면에는, 육각 형상으로 함몰 형성되는 회전홈(344)이 더 구비되어, 육각 렌치에 의해 상기 가압부재(34)가 상기 밸런스조절하우징(32)의 내부에서 회전동작이 이루어짐을 특징으로 한다.

상기 밸런스 조절하우징(32)의 일면에는, 원판 형상으로 이루어져, 상기 밸런스 조절하우징(32)의 개방부를 폐쇄하는 커버플레이트(384)와; 상기 커버플레이트(384)와 일체로 형성되며, 일방향으로 돌출 형성되어 고정홈(324)의 내부에 삽입 고정되는 제1고정부(382)와; 상기 제1고정부(382)와 일체로 형성되며, 일방향으로 돌출 형성되어 회전홈(344)의 내부에 삽입 고정되는 제2고정부(380);가 더 구비됨을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 스핀들 밸런스 조절장치는 다음과 같은 효과가 있다.

본 발명은 스핀들의 일면에 구비되는 밸런스 조절플레이트의 일면에 다수의 밸런스조절유닛장착홈이 형성되어, 스핀들의 편심된 정도와 기울어진 위치에 따라 무게조절이 가능한 밸런스조절유닛을 삽입하여 보다 편리하고 정밀하게 스핀들의 균형을 보정할 수 있다는 이점이 있다

또한, 본 발명은 밸런스 조절 유닛의 내부에 점토 성분의 질량조절부재가 수용됨으로써 스핀들의 편심된 정도에 따라 스핀들의 무게 중심이 균형을 이루도록 상기 밸런스조절유닛에 질량조절부재를 추가 및 제거함으로써 보다 정밀한 밸런스 조절이 이루어질 수 있다는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 밸런스조절유닛 내부에 상기 질량조절부재를 가압하는 가압부재가 구비됨으로써 가압 및 가압해제에 따라 질량조절부재를 추가 및 제거하여 스핀들의 균형을 보다 편리하게 무게 조절이 이루어지는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 밸런스조절유닛의 일면에 밸런스 조절하우징의 개방부를 폐쇄할 수 있는 커버부재가 구비됨으로써 상기 밸런스조절유닛의 내측에 구비되는 부재들이 외부로 이탈되는 것이 방지되는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 실시예를 보인 스핀들의 일면에 밸런스 조절 플레이트가 설치된 상태를 나타내는 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예를 구성하는 밸런스 조절 플레이트의 구성을 보인 정면도.
도 3은 본 발명의 실시예를 보인 밸런스 조절 플레이트의 체결홀과 밸런스조절유닛장착홈에 각각 체결볼트와 밸런스조절유닛이 삽입되는 상태를 나타내는 사시도.
도 4는 본 발명의 실시예를 구성하는 밸런스조절유닛을 보인 사시도.
도 5는 본 발명의 실시예를 구성하는 밸런스조절유닛의 구성을 보인 분해사시도.
도 6은 본 발명의 실시예를 구성하는 밸런스조절유닛의 단면도.

이하 본 발명에 의한 회전체 밸런스 조절장치는 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예를 보인 스핀들의 일면에 밸런스 조절 플레이트가 설치된 상태를 나타내는 사시도이고, 도 2는 밸런스 조절 플레이트를 보인 정면도이며, 도 3은 밸런스 조절 플레이트의 체결홀에 체결볼트와 밸런스조절유닛이 삽입되는 상태를 나타내는 사시도이다. 도 4는 밸런스조절유닛을 보인 사시도이고, 도 5는 밸런스조절유닛의 내부 구성을 보인 분해사시도이며, 도 6은 밸런스조절유닛의 단면도이다.

스핀들(spindle)이란 선반, 드릴링 머신 등과 같은 공작기계를 구성하는 부품의 하나로서, 공작물 또는 절삭 공구를 회전하기 위한 축을 말한다.

도 1에 도시된 바와 같이 상기 스핀들(10)의 일면에는 제품을 절삭하기 위한 절삭부재(12)가 구비된다.

상기 스핀들(10)은 모터와 연결되어 모터에 의해 시계방향 혹은 반시계방향으로 회전되고, 이에 따라 상기 스핀들(10)의 일면에 구비되는 상기 절삭부재(12)도 회전하면서 제품을 절삭하여 공작물을 만든다.

그러나, 가공 및 조립시 발생한 오차 등에 의해 무게 중심이 회전 중심으로부터 편심되는 경우가 발생하게 된다.

이와 같이 편심된 스핀들(10)의 회전속도가 증가할수록 불평형한 원심력이 크게 발생하는 언밸런스(unbalance)한 상태가 된다.

이러한 현상이 일어나게 되면 상기 스핀들(10)은 회전시 진동을 일으키게되고, 지지부 혹은 모터 등과 같은 구조물에 전달되어 기계의 마모와 파손의 원인이 된다.

또한, 상기 스핀들(10)의 무게 중심이 불균형한 상태에서 절삭가공을 수행하면 공작물의 형상 등에 변형이 생기는 문제가 발생할 수 있다.

이러한 문제를 방지하기 위해 스핀들(10)의 불균형한 정도, 즉 언밸런스(unbalance) 양을 조절하여 상기 스핀들(10)의 무게 중심이 균형을 이루도록 하는 조절 장치를 제공한다.

본 발명에서는 상기 스핀들(10)의 무게 중심이 균형을 이룰 수 있도록 스핀들(10)의 일면에 구비되는 밸런스 조절 플레이트(20)에 밸런스조절유닛(30)을 삽입함으로써 보다 수월하게 밸런스를 조절하는 장치를 제공한다.

이하부터는 본 발명의 스핀들 밸런스 조절 장치에 대하여 도 2 내지 도 6을 참조하여 상세하게 설명한다.

스핀들 밸런스 조절장치는 고속으로 회전하는 스핀들(10)과, 상기 스핀들(10)의 일면에 구비되며 밸런스조절유닛장착홈(24)이 형성된 밸런스 조절 플레이트(20)와, 상기 밸런스 조절 플레이트(20)의 밸런스조절유닛장착홈(24)에 삽입되어 상기 스핀들(10)의 무게 중심이 균형을 이루도록 언밸런스 양을 조절하는 밸런스조절유닛(30) 등으로 구성된다.

상기 스핀들(10)은 봉 형상을 가지며, 모터와 연결되어 모터에 의해 시계 방향 혹은 반시계 방향으로 회전한다.

상기 스핀들(10)의 일면에는 도 1에 도시된 바와 같이 가공을 위한 절삭부재(12)가 구비되어 상기 스핀들(10)의 회전에 따라 상기 절삭부재(12)가 함께 회전하면서 공작물을 가공한다.

이러한 상기 스핀들(10)의 일면에는 링 형상의 상기 밸런스 조절 플레이트(20)가 고정 설치된다.

상기 밸런스 조절 플레이트(20)는 무게 조절이 가능한 상기 밸런스조절유닛(30)을 삽입하기 위한 것이다.

상기 밸런스 조절 플레이트(20)의 일면에는 다수의 홀이 형성된다.

도 2에 도시된 바와 같이 상기 밸런스 조절 플레이트(20)의 중앙에는 좌우로 관통되는 공구장착홀(28)이 형성되며, 일면에는 상기 밸런스 조절 플레이트(20)의 중심축을 기준으로 90°간격으로 관통 형성되는 복수개의 체결홀(22)과, 30°간격으로 함몰 형성되는 복수개의 밸런스조절유닛장착홈(24) 등이 형성된다.

이와 같이 형성됨으로써 상기 스핀들(10)의 일면에 구비되는 절삭부재(12)가 상기 밸런스 조절 플레이트(20)의 공구장착홀(28)을 관통하여 설치됨으로써 상기 스핀들(10)의 회전에 따라 함께 회전한다.

상기 체결홀(22)은 상기 스핀들(10)의 일면에 상기 밸런스 조절 플레이트(20)를 고정하기 위해 일정한 간격을 이루며 관통 형성된 것으로, 체결볼트(26)를 이용하여 상기 밸런스 조절 플레이트(20)를 상기 스핀들(10)의 일면에 설치 고정이 가능하다.

도면에 도시되지 않았지만 상기 스핀들(10)의 일면에는 상기 밸런스 조절 플레이트(20)와의 고정을 위한 결합홀이 복수개의 상기 체결홀(22)과 동일한 위치 및 동일한 중심을 이루며 형성된다.

이로써, 상기 체결볼트(26)를 상기 체결홀()에 나사체결하여 상기 밸런스 조절 플레이트(20)를 상기 스핀들(10)의 일면에 견고하게 고정 가능하다.

상기 밸런스 조절 플레이트(20)의 일면에는 상기 밸런스조절유닛(30)을 구비하기 위한 밸런스조절유닛장착홈(24)이 복수개 형성된다.

상기 밸런스조절유닛장착홈(24)은 상기 밸런스조절유닛(30)을 삽입하기 위해 일정한 간격을 유지하며 원통 형상으로 함몰 형성된 것이다.

상기 밸런스조절유닛장착홈(24)의 내부면에는 나사산이 형성되어 상기 밸런스조절유닛(30)이 상기 밸런스조절유닛장착홈(24)에 나사 결합가능하다.

물론, 상기 체결홀(22)과 밸런스조절유닛장착홈(24)은 사용자의 기호에 따라 추가 형성이 가능하며, 상기 밸런스조절유닛장착홈(24)의 경우 30°간격이 아닌 20°, 10°등과 같은 간격을 유지하여 형성한다면 보다 높은 스핀들 밸런스 조절이 가능할 것이다.

이로써, 상기 밸런스 조절 플레이트(20)는 상기 스핀들(10)에 견고한 고정이 가능하다.

이처럼 상기 밸런스 조절 플레이트(20)를 상기 스핀들(10)에 고정하는 이유는 상기 스핀들(10)의 언밸런스 양과 기울기에 따라 무게 중심을 조절하는 밸런스조절유닛(30)을 상기 밸런스조절유닛장착홈(24)에 삽입하여 상기 스핀들(10)의 밸런스를 보다 수월하게 조절하기 위함이다.

상기 밸런스조절유닛(30)은 도 4에 도시된 바와 같이 원통 등과 같은 형상을 가지며, 외주면에는 상기 밸런스조절유닛장착홈(24)과의 나사 체결을 위한 나사산이 형성된다.

상기 밸런스조절유닛(30)은 도 5에 도시된 바와 같이 밸런스조절하우징(32)과, 가압부재(34)와, 질량조절부재(36), 커버부재(38) 등으로 구성된다.

상기 밸런스조절하우징(32)은 내부가 중공된 원통 형상으로 이루어진 것으로, 내부에 상기 가압부재(34)와 질량조절부재(36) 등을 장착하기 위한 장착홈(322)이 형성된다.

상기 장착홈(322)의 내주면에는 상기 가압부재(34)를 장착하기 위한 나사산이 형성되어 상기 가압부재(34)를 내부에 설치 고정이 가능하다.

상기 가압부재(34)는 아래에서 설명할 질량조절부재(36)를 가압함으로써 상기 질량조절부재(36)의 양을 조절하기 위한 것으로, 중앙에는 조절부재배출공(342)이 관통 형성되어 상기 질량조절부재(36)를 가압부재(34)의 내측에 수용가능하다.

상기 질량조절부재(36)는 점착성을 가지는 물질로써, 상기 스핀들(10)의 언밸런스 양에 따라 상기 질량조절부재(36)의 양을 추가 및 제거함으로써 상기 밸런스조절유닛(30)의 무게를 조절할 수 있다.

이러한 상기 질량조절부재(36)는 상기 가압부재(34)의 조절부재배출공(342)을 관통하여 상기 밸런스조절하우징(32)의 내부 깊숙히 수용되는데, 그 모습은 도 6에 도시된 바와 같다.

한편, 상기 질량조절부재(36)는 상기 가압부재(34)의 가압 동작에 따라 상기 조절부재배출공(342)을 통해 외부로 배출되거나 내부로 삽입되어지고, 동시에 상기 스핀들(10)의 언밸런스 양에 따라 추가 및 제거가 가능하다.

다시 말해서, 상기 질량조절부재(36)를 상기 가압부재(34)를 이용하여 좌측 혹은 우측(도 6을 기준)으로의 가압 정도에 따라 상기 밸런스조절하우징(32)의 내부에 삽입된 질량조절부재(36)의 양을 조절할 수 있다.

상기 질량조절부재(36)의 양을 조절하는 방법은 이하와 같다.

상기 밸런스조절유닛(30)의 무게를 줄여야할 경우, 상기 질량조절부재(36)의 양을 제거해야하므로 상기 가압부재(34)를 상기 밸런스조절하우징(32)의 내부를 향해 가압한다.

이와 같이 가압하면 상기 질량조절부재(36)가 상기 조절부재배출공(342)을 관통함으로써 외부를 향해 배출되어 질량조절부재(36)의 양을 제거할 수 있다.

또한, 상기 밸런스조절유닛(30)의 무게를 증가시켜야할 경우, 상기 질량조절부재(36)의 양을 추가해야하므로 상기 가압부재(34)를 상기 밸런스조절하우징(32)의 외부를 향해 가압을 해제한다.

이와 같이 가압해제한 후 상기 질량조절부재(36)를 조절부재배출공(342)을 통해 삽입하여 질량조절부재(36)의 양을 추가할 수 있다.

한편, 상기 가압부재(34)의 좌측면(도 6을 기준)에는 육각 형상으로 함몰된 회전홈(344)이 형성되어 육각 렌치를 이용하여 상기 가압부재(34)를 보다 수월하게 가압 및 가압해제할 수 있다.

상기 밸런스조절하우징(32)의 일면에는 커버부재(38)가 구비된다.

상기 커버부재(38)는 상기 밸런스조절하우징(32)의 내부에 수용된 질량조절부재(36)와 가압부재(34) 등이 외부로 빠져나오는 것을 방지하기 위한 것이다.

상기 커버부재(38)는 상기 밸런스조절하우징(32)의 개방부를 폐쇄하는 커버플레이트(384)와, 상기 커버플레이트(384)와 일체로 형성되며 일방향으로 돌출 형성되는 제1고정부(382)와, 상기 제1고정부(382)와 일체로 형성되며 일방향으로 돌출 형성되는 제2고정부(380) 등으로 구성된다.

상기 밸런스조절하우징(32)의 일면에는 상기 커버부재(38)와의 견고한 결합을 위한 고정홈(324)이 상기 제1고정부(382)와 동일한 형상을 이루며 형성되어 상기 커버부재(38)의 제1고정부(382)가 상기 밸런스조절하우징(32)의 고정홈(324)에 고정할 수 있다.

또한, 상기 가압부재(34)의 일면에는 상기 커버부재(38)와의 견고한 결합을 위한 회전홈(344)이 상기 제2고정부(380)와 동일한 형상을 이루며 형성되어 상기 제2고정부(380)가 상기 가압부재(34)의 회전홈(344)에 고정할 수 있다.

이로써, 상기 커버부재(38)를 이용하여 상기 밸런스조절유닛(30)을 견고하게 폐쇄할 수 있다.

이처럼 상기 커버부재(38)로 상기 밸런스조절하우징(32)의 일면을 막는 이유는 상기 밸런스조절하우징(32)의 내부에 수용된 상기 질량조절부재(36)가 상기 스핀들(10)의 작동시 상기 밸런스조절하우징(32)의 외부로 빠져나오는 것을 방지하기 위함이다.

이와 같이 조립된 상기 밸런스조절유닛(30)은 상기 스핀들(10)의 언밸런스 양과 편심된 기울기에 따라 상기 밸런스조절유닛장착홈(24)의 위치를 선택하여 상기 밸런스조절유닛(30)을 삽입한다.

이로써, 상기 스핀들(10)의 불균형한 무게 중심이 종래에 비해 보다 정밀한 균형을 이룰 수 있다.

이하부터는 본 발명의 스핀들 밸런스를 조절하기 위한 조절 방법에 대해 상세히 설명한다.

우선, 상기 스핀들(10)의 언밸런스 양과 편심된 기울기를 파악하여 상기 스핀들(10)의 균형을 잡아줄 밸런스조절유닛(30)을 조립한다.

상기 밸런스조절하우징(32)의 장착홈(322) 내부에 상기 가압부재(34)를 나사체결하여 고정한다.

상기 가압부재(34)를 고정한 후, 상기 스핀들(10)의 언밸런스 양에 맞춰 준비된 상기 질량조절부재(36)를 상기 가압부재(34)의 조절부재배출공(342)을 통해 삽입한다.

상기에서 설명한 바와 같이 상기 질량조절부재(36)는 점착성을 가지는 물질로, 상기 스핀들(10)의 언밸런스 양에 따라 상기 질량조절부재(36)의 양을 추가 및 제거함으로써 상기 밸런스조절유닛(30)의 무게를 조절할 수 있다.

상기 스핀들(10)의 밸런스를 위해 상기 밸런스조절유닛(30)의 무게가 추가되어야 한다면, 상기 가압부재(34)의 회전홈(344)에 육각 렌치를 삽입한 후 나사체결을 풀면서 가압을 해제한다.

상기 가압부재(34)의 약해진 가압으로 인해 상기 장착홈(322)의 내부에 상기 질량조절부재(36)를 삽입할 수 있는 공간이 생기게 되고, 상기 조절부재배출공(342)을 통해 상기 질량조절부재(36)를 추가 삽입함으로써 상기 밸런스조절유닛(30)의 무게를 증가시킬 수 있다.

또한, 상기 밸런스조절유닛(30)의 무게가 감소되어야 한다면, 상기 가압부재(34)의 회전홈(344)에 육각 렌치를 삽입한 후 나사를 조이면서 가압한다.

상기 가압부재(34)의 강해진 가압으로 인해 상기 장착홈(322)의 내부에 수용된 상기 질량조절부재(36)가 상기 조절부재배출공(342)을 통해 외부로 배출된다.

작업자는 배출된 상기 질량조절부재(36) 중 필요한 양만을 남기고 제거함으로써 상기 밸런스조절유닛(30)의 무게를 줄일 수 있다.

이와 같은 방법으로 상기 가압부재(34)를 가압 및 가압해제하여 상기 스핀들(10)이 균형을 이룰 수 있도록 상기 질량조절부재(36)를 추가 및 제거한다.

상기 스핀들(10)의 언밸런스 양에 따라 적정한 질량조절부재(36)를 삽입하고 난 후, 상기 질량조절부재(36)가 상기 밸런스조절하우징(32)의 외부로 빠져나오는 것을 방지하기 위해 상기 커버부재(38)로 상기 밸런스조절하우징(32)의 고정홈(324)을 막는다.

상기 커버부재(38)는 상기 밸런스조절하우징(32)의 고정홈(324)에 밀착 고정되기 위한 제1고정부(382)가 일방향으로 돌출 형성되어 상기 밸런스조절하우징(32)의 개방부를 견고하게 폐쇄할 수 있다.

이처럼 상기 스핀들(10)의 밸런스를 조절하기 위한 상기 밸런스조절유닛(30)이 조립되고 나면, 상기 밸런스조절유닛(30)을 상기 밸런스 조절 플레이트(20)에 삽입한다.

이때, 상기 스핀들(10)의 편심된 기울기가 무게 중심을 잡을 수 있도록 상기 밸런스 조절 플레이트(20)에 형성된 밸런스조절유닛장착홈(322)의 적절한 위치를 선정하여 상기 밸런스조절유닛(30)을 나사 체결한다.

그 다음, 상기 밸런스조절유닛(30)이 체결된 상기 밸런스 조절 플레이트(20)를 상기 절삭부재(12)가 구비되는 상기 스핀들(10)의 일면에 고정시킨다.

상기 밸런스 조절 플레이트(20)의 공구장착홀(28)을 통해 상기 절삭부재(12)를 관통한 후 상기 밸런스 조절 플레이트(20)를 상기 스핀들(10)의 일면에 위치시킨다.

이때, 상기 스핀들(10)의 결합홀과 상기 밸런스 조절 플레이트(20)의 체결홀(22)이 동일한 위치와 동일한 중심을 이루도록 위치시킨다.

그 다음, 상기 밸런스 조절 플레이트(20)의 체결홀(22)과 상기 스핀들(10)의 결합홀에 체결볼트(26)를 순서대로 삽입한 후 나사 체결함으로써 상기 밸런스 조절 플레이트(20)를 상기 스핀들(10)의 일면에 견고한 고정이 가능하다.

이로써, 상기 스핀들(10)의 언밸런스 양에 따라 상기 질량조절부재(36)와 같은 점착성 물질을 수월하게 추가 및 제거함으로써 보다 정밀한 균형을 잡을 수 있다.

이러한 본 발명의 범위는 상기에서 예시한 실시예에 한정되지 않고, 상기와 같은 기술범위 안에서 당 업계의 통상의 기술자에게 있어서는 본 발명을 기초로 하는 다른 많은 변형이 가능할 것이다.

10. 스핀들 12. 절삭부재
20. 밸런스 조절 플레이트 22. 체결홀
24. 밸런스조절유닛장착홈 26. 체결볼트
28. 공구장착홀 30. 밸런스조절유닛
32. 밸런스조절하우징 34. 가압부재
36. 질량조절부재 38. 커버부재
322. 장착홈 324. 고정홈
342. 조절부재배출공 344. 회전홈
380. 제2고정부 382. 제1고정부
384. 커버플레이트

Claims

고속으로 회전되는 스핀들(10)과;
내부가 중공된 원통 형상으로 이루어져, 내부에 장착홈(322)이 형성되고, 스핀들(10)의 밸런스 조절부위에 설치되는 밸런스조절하우징(32)과;
상기 밸런스조절하우징(32)의 내부에 설치되며, 상기 스핀들(10)의 밸런스 조절위치에 맞게 무게의 량을 조절하는 질량조절부재(36)와;
상기 밸런스조절하우징(32)의 내부에 설치되며, 중앙에 조절부재배출공(342)이 관통 형성되고, 상기 밸런스조절하우징(32)의 내부에 이동가능하게 설치되어 상기 질량조절부재(36)를 가압 및 가압해제하는 가압부재(34)를 포함하는 밸런스조절유닛(30)과;
상기 밸런스조절유닛(30)의 질량조절부재(36)는,
상기 가압부재(34)의 가압에 의한 형상 변화가 가능한 재질로 이루어져, 상기 가압부재(34)의 가압 동작에 따라 상기 조절부재배출공(342)을 통해 외부로 배출됨과 동시에 무게조절량에 따라 추가 및 감소가 가능한 것을 특징으로하는 스핀들 밸런스 조절장치.
제 1항에 있어서, 상기 스핀들(10)의 일면에는,
링 형상으로 이루어져, 중앙에 좌우로 관통되는 공구장착홀(28)이 형성되는 밸런스 조절플레이트(20)가 구비되는 것을 특징으로 하는 스핀들 밸런스 조절장치.
제 2항에 있어서, 상기 밸런스 조절플레이트(20)의 일면에는,
관통 형성되며, 상기 밸런스 조절플레이트(20)의 중심축을 기준으로 방사상으로 일정한 간격으로 형성되는 복수개의 체결홀(22)과;
원통 형상으로 함몰 형성되며, 상기 밸런스 조절플레이트(20)의 중심축으로 기준으로 복수개가 일정한 간격으로 형성되고, 상기 밸런스조절유닛(30)이 설치되는 밸런스조절유닛장착홈(24)이 더 구비됨;을 특징으로 하는 스핀들 밸런스 조절장치.
제 3항에 있어서, 상기 밸런스조절유닛장착홈(24)의 내주면에는,
나사산이 형성되어 상기 밸런스조절유닛(30)이 상기 밸런스조절유닛장착홈(24)에 나사 결합됨을 특징으로 하는 스핀들 밸런스 조절장치.
제 4항에 있어서, 상기 밸런스조절유닛(30)의 밸런스조절하우징(32) 내주면에는,
나사산이 형성되어 상기 가압부재(34)가 상기 밸런스조절하우징(32)의 장착홈(322)의 내부에 나사 결합됨을 특징으로 하는 스핀들 밸런스 조절장치.
제 5항에 있어서, 상기 가압부재(34)의 일면에는,
육각 형상으로 함몰 형성되는 회전홈(344)이 더 구비되어, 육각 렌치에 의해 상기 가압부재(34)가 상기 밸런스조절하우징(32)의 내부에서 회전동작이 이루어짐을 특징으로 하는 스핀들 밸런스 조절장치.
제 6항에 있어서, 상기 밸런스 조절하우징(32)의 일면에는,
상기 밸런스조절하우징(32)의 내부에 수용된 질량조절부재(36)와 가압부재(34)가 외부로 빠져나오는 것을 방지하기 위한 커버부재(38)가 더 구비됨을 특징으로 하는 스핀들 밸런스 조절장치.