KR102378435B1 - 감속기를 구비한 ｖ컷팅 머신 - Google Patents

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Abstract

개시된 본 발명에 따른 감속기를 구비한 V컷팅 머신은, 피가공물이 지지되는 베드와, 상기 베드의 길이 방향을 따라 이동하는 공구 왕복대 유닛, 및 상기 공구 왕복대 유닛의 일측에 위치되어 상기 피가공물에 V홈을 커팅하도록 공구가 기지되는 공구유닛을 포함하는 V컷팅 머신으로서, 상기 공구유닛은, 상기 공구의 승강을 위해 회전력을 제공하는 서보모터; 상기 서보모터의 하측에 위치되어 상기 공구가 지지된 상태에서 상기 공구가 Z축 방향으로 이동하도록 하는 Z축 공구대; 및 상기 서보모터와 상기 Z축 공구대의 사이에 위치되어, 상기 피가공물의 가공시 발생되는 상기 공구의 진동이 상기 서보모터의 구동축에 감쇄된 상태로 전달되게 하는 진동감쇄부;를 포함한다.
본 발명에 의하면, 서보모터와 Z축 공구대의 사이에 감속기인 진동감쇄부를 설치하여 피가공물의 가공시 발생되는 공구의 진동이 서보모터의 구동축에 감쇄된 상태로 전달되게 함으로써 서보모터 구동축이 흔들림을 방지에 따른 정밀 가공이 가능한 효과가 있다.

Description

감속기를 구비한 Ｖ컷팅 머신 {V-CUTTING MACHINE WITH REDUCER}
본 발명은 감속기를 구비한 V컷팅 머신에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 주로 철판 등과 같은 피가공물에 V홈을 절삭 가공하는 V컷팅 머신에 적용되어 공구의 진동이 서보모터로 전달됨을 감속기를 통해 방지하는 V컷팅 머신에 관한 것이다.
일반적으로 V홈 커팅기는, 철판을 절곡하여 제품을 제작할 때 절곡작업을 편리하고 정확하게 진행하기 위해, 철판의 절곡할 부분에 절곡을 위한 V홈을 절삭하게 된다.
이러한 절삭홈은 통상적으로 철판 두께의 대략 1/2의 깊이로 절삭가공하게 되는데, 절삭가공의 특성상 정확한 절삭가공을 요구하게 된다.
통상적으로 V홈 커팅기는 절삭용 바이트가 고정되는 바이트 홀더를 상하로 승강하는 승강장치와, 이 바이트 홀더를 X 방향으로 이동시켜 절삭할 위치를 선정하도록 하는 X축 이동장치와, 철판 표면을 따라 소정의 위치에서 V홈을 절삭 형성하는 Y축 이송장치와, 이들의 제어를 위한 메인컨트롤러로 구성된다.
바이트 홀더를 상하로 승강시키는 승강장치는, 철판의 표면에 일정한 깊이로 절삭하는 정밀가공을 요하므로 전, 후 및 좌, 우측으로 요동 없이 항상 동일한 위치에서 승강 작동하여야 철판에 정확한 위치에서 반복적인 절삭가공을 진행할 수 있는 것이다.
이러한 V홈 커팅기와 관련된 기술이 한국등록특허 제1001630호에 제안된 바 있다.
그러나 특허문헌 1은 바이트를 철판에 밀착하여 절삭하는 과정에서 부하가 발생되면서 바이트의 진동이 승강스크류를 통해 서보모터에 직접 전달되므로 서보모터의 구동축에 진동이 발생되며, 이는 가공 정밀도 저하와 직결되는 문제점이 있었다.
한국등록특허 제1001630호(2010.12.09)
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로서, 본 발명의 해결과제는 서보모터와 Z축 공구대의 연결 구조를 개선하여 진동을 감쇄시키게 한 감속기를 구비한 V컷팅 머신을 제공하는 데 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 감속기를 구비한 V컷팅 머신은, 피가공물이 지지되는 베드와, 상기 베드의 길이 방향을 따라 이동하는 공구 왕복대 유닛, 및 상기 공구 왕복대 유닛의 일측에 위치되어 상기 피가공물에 V홈을 커팅하도록 공구가 기지되는 공구유닛을 포함하는 V컷팅 머신으로서, 상기 공구유닛은, 상기 공구의 승강을 위해 회전력을 제공하는 서보모터; 상기 서보모터의 하측에 위치되어 상기 공구가 지지된 상태에서 상기 공구가 Z축 방향으로 이동하도록 하는 Z축 공구대; 및 상기 서보모터와 상기 Z축 공구대의 사이에 위치되어, 상기 피가공물의 가공시 발생되는 상기 공구의 진동이 상기 서보모터의 구동축에 감쇄된 상태로 전달되게 하는 진동감쇄부;를 포함할 수 있다.
상기 진동감쇄부는 감속기일 수 있다.
상기 진동감쇄부는 출력축이 기어군에 의해 서보모터의 구동축에 간접 연결될 수 있다.
본 발명에 따른 감속기를 구비한 V컷팅 머신은 피가공물(10)되는 베드(112) 베드(112)의 길이 방향을 따라 이동하는 공구 왕복대 유닛(120), 및 상기 공구 왕복대 유닛(120)의 일측에 위치되어 상기 피가공물(10)에 V홈을 커팅하도록 공구가 지지되는 공구유닛(130)을 포함하는 V컷팅 머신으로서, 상기 공구유닛(130)은, 상기 공구의 승강을 위해 회전력을 제공하는 서보모터(1330); 상기 서보모터(1330)의 하측에 위치되어 상기 공구가 지지된 상태에서 상기 공구가 Z축 방향으로 이동하도록 하는 Z축 공구대(1310); 및 상기 서보모터(1330)와 상기 Z축 공구대(1310)의 사이에 위치되어, 상기 피가공물(10)의 가공시 발생되는 상기 공구의 진동이 상기 서보모터(1330)의 구동축에 감쇄된 상태로 전달되게 하는 진동감쇄부(1320);를 포함하며, 상기 진동감쇄부(1320)의 입력축(1322)에는 서보모터(1330)의 구동축이 연결되도록 홀이 형성되고, 상기 홀 내에 상기 서보모터(1330)의 구동축을 가압하여 고정할 수 있는 가압부(13221)가 구비되며, 상기 가압부(13221)에는 방사상의 위치에 홈 구조의 홈부(1322a)와 절개된 절개부(1322b)가 구비되며, 상기 절개부(1322b)를 볼트(B)로 체결하게 되면 상기 홈부(1322a) 및 상기 절개부(1322b)의 간격이 줄어들면서 내부에 위치된 가압부(13221)를 가압하게 되고, 상기 가압부(13221)가 서보모터(1330)의 구동축을 가압하고, 상기 가압부(13221)에는 서보모터(1330)의 구동축에 설치된 키가 삽입되는 키홈(13222)이 형성되며, 상기 키홈(13222)은 양측에 형성된 홈 내에 가압체(13223)와 탄성체(13224)가 구비되고, 상기 가압체(13223)에는 양측 대향면에 미세 돌기가 형성되어 상기 서보모터(1330)의 구동축에 설치된 키의 양측면을 가압하고, 상기 탄성체(13224)는 상기 가압체(13223)를 상기 서보모터(1330)의 구동축에 설치된 키의 양측면을 가압하도록 탄성력을 제공하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 서보모터와 Z축 공구대의 사이에 감속기인 진동감쇄부를 설치하여 피가공물의 가공시 발생되는 공구의 진동이 서보모터의 구동축에 감쇄된 상태로 전달되게 함으로써 서보모터 구동축이 흔들림을 방지에 따른 정밀 가공이 가능한 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 감속기를 구비한 V컷팅 머신을 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 감속기를 구비한 V컷팅 머신에서 공구유닛을 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 감속기를 구비한 V컷팅 머신에서 진동감쇄부를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 감속기를 구비한 V컷팅 머신에서 진동감쇄부의 입력축을 도시한 배면도이다.
본 발명의 상기와 같은 목적, 특징 및 다른 장점들은 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명함으로써 더욱 명백해질 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 감속기를 구비한 V컷팅 머신에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 감속기를 구비한 V컷팅 머신을 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 감속기를 구비한 V컷팅 머신에서 공구유닛을 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명의 감속기를 구비한 V컷팅 머신에서 진동감쇄부를 개략적으로 도시한 단면도이며, 도 4는 본 발명의 감속기를 구비한 V컷팅 머신에서 진동감쇄부의 입력축을 도시한 배면도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 의한 감속기를 구비한 V컷팅 머신(100)은 본체(110), 공구 왕복대 유닛(120) 및 공구유닛(130)을 포함한다.
본체(110)는 도 1에 도시된 바와 같이 철판 등과 같은 피가공물(10)이 놓여져 가공되는 가공 영역을 베드(112)에 의해 제공한다. 이처럼 본체(110)는 피가공물(10)이 배치되어 가공되기 위한 베드(112)를 구비한다. 베드(112)는 피가공물(10)을 지지하기 위한 베이스로서, 지면상에 커다란 블록 형상으로 마련되어 배치되며, 후술할 공구 왕복대 유닛(120)의 이동을 위한 제1 가이드(114)가 양측면에 구비된다.
더욱이, 베드(112)에는 가공될 피가공물(10)의 위치를 고정할 수 있는 클램프 유닛(도면에 미도시)이 구비된다. 이러한 클램프 유닛은 베드(112)를 따라 베드(112)의 측부에 위치하며, 피가공물(10)이 물리어 위치 고정되도록 상하 이동 가능하게 구성된다.
공구 왕복대 유닛(120)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 베드(112) 상에 위치되어 베드(112)의 길이 방향을 따라 이동하도록 구비되면서 공구유닛(130)을 베드(112)의 폭 방향을 따라 이동하도록 구비된다.
이러한 공구 왕복대 유닛(120)은 실질적으로 피가공물(10)에 V홈을 형성하기 위한 바이트(1312)가 이동될 수 있게 구성된 것으로서, 베드(112)의 제1 가이드(114)에 교차하는 이동을 위한 횡 구동부가 구성된다.
이때, 횡 구동부는 상하로 배치된 제2 가이드(124)와, 제2 가이드(124)의 사이에 위치되어 모터의 구동축에 연결된 횡 스크류(126) 등을 포함하여 구성될 수 있다.
그리고 공구 왕복대 유닛(120)의 좌우에는 베드(112)의 제1 가이드(114)에 슬라이드 이동 가능하게 배치되는 지지대(122)가 구비된다. 이러한, 지지대(122)는 제2 가이드(124) 상에서 이동 가능하도록 슬라이드 요소들이 구성될 수 있다.
더욱이, 공구 왕복대 유닛(120)에는 브이홈 컷팅 작업을 수행하는 공구유닛(130)이 횡 구동부를 통해 이동 가능하도록 설치된다.
또한, 공구 왕복대 유닛(120)은 V홈 컷팅 시에 바이트(1312)의 가공 위치와 간격 및 공구유닛(130)의 서보모터(1330) 구동축의 원점 좌표 등을 설정하기 위한 제어유닛(도면에 미도시)이 배치될 수 있다. 제어유닛에는 직교 좌표 구동을 제어하기 위한 구동프로그램과 작업자를 위한 가공 인터페이스가 탑재될 수 있다. 제어유닛은 주로 가공 요소들의 입력과 디스플레이를 위한 터치패널을 구비할 수 있다.
공구유닛(130)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 공구 왕복대 유닛(120)의 전방에 위치되어 피가공물(10)에 V홈을 커팅할 수 있게 공구인 바이트(1312)가 지지되도록 하나 이상 구비된다.
공구유닛(130)은 좌우 중 어느 한쪽 혹은 좌우로 직선 이동되면서 피가공물(10)에 V홈을 형성할 수 있다. 이때, 공구 왕복대 유닛(120)은 도시된 베드 상의 직교 좌표 운동이 가능한 갠트리 타입이다. 공구유닛(130)은 베드(112) 상의 양측에 놓이는 한 쌍의 피가공물을 동시에 가공할 수 있도록 한 쌍으로 구성될 수 있다.
이때, 공구유닛(130)은 Z축 공구대(1310), 진동감쇄부(1320) 및 서보모터(1330)를 포함한다.
Z축 공구대(1310)는 하부에 적어도 하나의 바이트(1312)가 설치되며, 진동감쇄부(1320)의 출력축(1324)과 동심을 갖도록 연결된 종 스크류(128)에 의해 승강 가능하도록 구비된다.
진동감쇄부(1320)는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 Z축 공구대(1310)와 서보모터(1330)의 사이에 위치되어, 피가공물(10)의 V홈 가공시 발생되는 바이트(1312)의 진동이 서보모터(1330)의 구동축에 전달되지 않도록 감쇄시킨다.
이때, 진동감쇄부(1320)는 감속기 등이 이에 적용되며, 출력축(1324)이 기어군에 의해 서보모터(1330)의 구동축에 간접 연결되므로 피가공물(10)에 V홈을 가공할 때 바이트(1312)의 진동이 발생되어도 서보모터(1330)의 구동축에 전달되지 않게 한다.
이를 위해 진동감쇄부(1320)는 Z축 공구대(1310)와 서보모터(1330)의 사이에 양단이 고정되는 몸체(1321)와, 몸체(1321)의 일단에 위치된 입력축(1322)과, 몸체(1321)의 타단에 위치되면서 단부에 종 스크류(128)가 연결되는 출력축(1324)과, 출력축(1324)에 방사상으로 배치된 유성기어(1325)를 포함한다. 그리고 몸체(1321)의 내주면에는 유성기어(1325)와 치합되도록 썬 기어(sun gear: 1321a)가 구비된다.
더욱이, 입력축(1322)은 일단부에 유성기어(1325)의 내부에 접하도록 헬리컬기어(1323)가 구비된다.
그리고 입력축(1322)은 도 4에 도시된 바와 같이 타단부에 서보모터(1330)의 구동축이 연결되도록 홀이 형성되고 홀 내에 가압부(13221)가 구비된다. 이때, 가압부(13221)는 방사상의 위치에 홈 구조의 홈부(1322a)와 절개된 절개부(1322b)가 구비되며, 절개부(1322b)를 볼트(B)로 체결하게 되면 홈부(1322a) 및 절개부(1322b)의 간격이 줄어들면서 내부에 위치된 가압부(13221)를 가압하게 되고, 가압부(13221)가 서보모터(1330)의 구동축을 가압하게 된다. 그리고 가압부(13221)에도 홈부(1322a) 및 절개부(1322b)와 대응되는 위치에 절개홈이 형성된다.
더욱이, 가압부(13221)에는 서보모터(1330)의 구동축에 설치된 키(key: 도면에 미도시)가 삽입되는 키홈(13222)이 형성된다. 그리고 키홈(13222)은 양측에 형성된 홈 내에 가압체(13223)와 탄성체(13224)가 구비된다.
가압체(13223)는 양측 대향면에 미세 돌기가 형성되어 서보모터(1330)의 구동축에 설치된 키의 양측면을 가압하게 된다.
탄성체(13224)는 가압체(13223)를 서보모터(1330)의 구동축에 설치된 키의 양측면을 가압하도록 탄성력을 제공한다.
따라서, 입력축(1322)의 가압부(13221)에 형성된 홀 내에 서보모터(1330)의 구동축을 삽입할 때 구동축에 설치된 키를 가압부(13221)의 키홈(13222) 내에 삽입하게 되면 가압체(13223)의 미세 돌기가 구동축에 설치된 키의 양측면을 탄성력에 의해 가압하게 되므로 입력축(1322)에 서보모터(1330)의 구동축을 견고하게 결합 가능하다.
서보모터(1330)는 회전수 및 회전방향 등이 제어 가능한 모터로, 이 외에 스텝핑 모터 등으로도 변경 실시가 가능하다.
이와 같은 본 발명의 감속기를 구비한 V컷팅 머신(100)은 베드(112) 상에 피가공물(10)이 지지된 상태에서 공구 왕복대 유닛(120)을 통해 V홈 가공 위치로 공구유닛(130)을 이동시킨 후 공구유닛(130)의 Z축 공구대(1310)를 서보모터(1330)에 의해 하강시켜 바이트(1312)에 의해 피가공물(10)을 가공하게 되는데, 피가공물(10)을 가공하는 과정에서 바이트(1312)에 부하가 걸리게 되고 이에 발생되는 진동이 진동감쇄부(1320)에 의해 감쇄되므로 서보모터(1330)의 구동축에서 진동에 의한 영향을 받지 않게 된다. 이렇게, 피가공물(10)의 가공시 발생되는 진동 등을 서보모터(1330)에 전달되지 않도록 진동감쇄부(1320)에서 감쇄시키므로 피가공물(10)의 가공 정밀도가 향상된다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100: V컷팅 머신
110: 본체
120: 공구 왕복대 유닛
130: 공구유닛
1310: Z축 공구대
1320: 진동감쇄부
1330: 서보모터

Claims (3)

  1. 피가공물(10)되는 베드(112) 베드(112)의 길이 방향을 따라 이동하는 공구 왕복대 유닛(120), 및 상기 공구 왕복대 유닛(120)의 일측에 위치되어 상기 피가공물(10)에 V홈을 커팅하도록 공구가 지지되는 공구유닛(130)을 포함하는 V컷팅 머신으로서,
    상기 공구유닛(130)은,
    상기 공구의 승강을 위해 회전력을 제공하는 서보모터(1330);
    상기 서보모터(1330)의 하측에 위치되어 상기 공구가 지지된 상태에서 상기 공구가 Z축 방향으로 이동하도록 하는 Z축 공구대(1310); 및
    상기 서보모터(1330)와 상기 Z축 공구대(1310)의 사이에 위치되어, 상기 피가공물(10)의 가공시 발생되는 상기 공구의 진동이 상기 서보모터(1330)의 구동축에 감쇄된 상태로 전달되게 하는 진동감쇄부(1320);를 포함하며,
    상기 진동감쇄부(1320)의 입력축(1322)에는 서보모터(1330)의 구동축이 연결되도록 홀이 형성되고, 상기 홀 내에 상기 서보모터(1330)의 구동축을 가압하여 고정할 수 있는 가압부(13221)가 구비되며,
    상기 가압부(13221)에는 방사상의 위치에 홈 구조의 홈부(1322a)와 절개된 절개부(1322b)가 구비되며,
    상기 절개부(1322b)를 볼트(B)로 체결하게 되면 상기 홈부(1322a) 및 상기 절개부(1322b)의 간격이 줄어들면서 내부에 위치된 가압부(13221)를 가압하게 되고, 상기 가압부(13221)가 서보모터(1330)의 구동축을 가압하고,
    상기 가압부(13221)에는 서보모터(1330)의 구동축에 설치된 키가 삽입되는 키홈(13222)이 형성되며, 상기 키홈(13222)은 양측에 형성된 홈 내에 가압체(13223)와 탄성체(13224)가 구비되고, 상기 가압체(13223)에는 양측 대향면에 미세 돌기가 형성되어 상기 서보모터(1330)의 구동축에 설치된 키의 양측면을 가압하고, 상기 탄성체(13224)는 상기 가압체(13223)를 상기 서보모터(1330)의 구동축에 설치된 키의 양측면을 가압하도록 탄성력을 제공하는 것을 특징으로 하는 감속기를 구비한 V컷팅 머신.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 진동감쇄부는 감속기인 것을 특징으로 하는 감속기를 구비한 V컷팅 머신.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 진동감쇄부는 출력축이 기어군에 의해 서보모터의 구동축에 간접 연결되는 것을 특징으로 하는 감속기를 구비한 V컷팅 머신.
KR1020210074989A 2021-06-09 2021-06-09 감속기를 구비한 ｖ컷팅 머신 KR102378435B1 (ko)

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CN114559084A (zh) * 2022-04-28 2022-05-31 南通飞凯金属科技有限公司 一种金属材料生产加工用具备缓冲保护功能的插床

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