KR102479173B1

KR102479173B1 - 공작물 가공장치

Info

Publication number: KR102479173B1
Application number: KR1020210183474A
Authority: KR
Inventors: 오종혁
Original assignee: 오종혁
Priority date: 2021-12-21
Filing date: 2021-12-21
Publication date: 2022-12-20

Abstract

본 발명은 5축을 이용하여 정교하고 복잡한 공작물의 가공을 수행할 수 있도록 한 공작물 가공장치에 관한 것이다.
본 발명의 공작물 가공장치는 작업대(100)와, 상기 작업대를 따라 x축 방향으로 직선이동하는 x축 구동부(200)와, 상기 x축 구동부를 따라 y축 방향으로 직선이동하는 y축 구동부(300)와, 상기 y축 구동부를 따라 z축으로 직선이동하는 z축 구동부(400)와, 상기 z축 구동부의 하단에 설치되어 z축을 중심으로 회전하는 제1회전구동부(500)와, 상기 제1회전구동부에 설치되어 y축을 중심으로 회전하는 제2회전구동부(600)와, 상기 제2회전구동부에 결합되어 공구를 고정시키는 클램프(700)를 포함하다.

Description

공작물 가공장치{Apparatus for processing workpiece}

본 발명은 5축을 이용하여 정교하고 복잡한 공작물의 가공을 수행할 수 있도록 한 공작물 가공장치에 관한 것이다.

일반적으로 널리 알려진 공작물 가공장치 중 하나인 머시닝 센타는 보링머신(Boring Machine), 밀링머신(Milling Machine), 드릴링머신(Drilling Machine)을 하나로 통합한 복합공작기계로서 직선운동, 회전운동, 주축회전운동에 의해 3축 가공작업을 행하도록 구성되어 있다.

이와 같은 종래의 공작물 가공장치는 3축을 이용하여 가공을 수행하게 되므로 복잡한 구조의 가공이 어렵다.

따라서, 가공대상이 되는 공작물의 위치를 자주 바꿔가면서 가공을 진행해야 하기 때문에 고정원점 이동오차에 따라 가공정밀도가 크게 떨어지게 된다.

아울러, 종래의 공작물 가공장치는 3축을 이루는 구조물들이 철재로 이루어져 있어 고중량이다.

따라서, 종래의 공작물 가공장치는 3축 구동에 큰 동력이 요구되므로 3축을 이동시키는 구동부가 대형화되며, 이로 인하여 전체적인 장치의 사이즈가 커지고 제조비용이 상승하며, 설치 및 운반 등 여러가지 문제들을 가지므로 개선이 요구된다.

국내공개특허공보 제10-2014-0125900호

본 발명은 상기한 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 복잡하고 정밀한 가공이 가능하며 장치의 중량을 최소화시킬 수 있는 공작물 가공장치를 제공함에 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 공작물 가공장치는 작업대와, 상기 작업대를 따라 x축 방향으로 직선이동하는 x축 구동부와, 상기 x축 구동부를 따라 y축 방향으로 직선이동하는 y축 구동부와, 상기 y축 구동부를 따라 z축으로 직선이동하는 z축 구동부와, 상기 z축 구동부의 하단에 설치되어 z축을 중심으로 회전하는 제1회전구동부와, 상기 제1회전구동부에 설치되어 y축을 중심으로 회전하는 제2회전구동부와, 상기 제2회전구동부에 결합되어 공구를 고정시키는 클램프를 포함한다.

또한, 상기 x축 구동부는 작업대 상에 x축을 따라 나란하게 설치된 한 쌍의 직선이동 유닛과, 상기 직선이동 유닛을 연결하는 수평연결프레임을 구비할 수 있다.

이 경우, 상기 직선이동 유닛은 x축 방향을 따라 설치된 한 쌍의 제1래크와, 각 제1래크를 따라 x축 방향으로 이동하는 한 쌍의 제1피니언기어와, 상기 제1피니언기어를 정역회전시키는 제1구동모터와, 상기 수평연결프레임의 양단에 결합되며 일측에 상기 제1구동모터가 결합된 제1이동브라켓를 구비할 수 있다.

아울러, 상기 y축 구동부는 수평연결프레임을 따라 y축 방향으로 설치된 제2래크와, 상기 제2래크를 따라 y축 방향으로 이동하는 제2피니언기어와, 상기 제2피니언기어를 정역회전시키는 제2구동모터와, 상기 수평연결프레임에 결합되며 일측에 상기 제2구동모터가 결합된 제2이동브라켓을 구비할 수 있다.

아울러, 상기 z축 구동부는 수직이동프레임과, 상기 수직이동프레임의 상단에 설치된 제3구동모터와, 상기 제3구동모터로부터 정역회전력을 부여받아 회전하는 수직스크류와, 상기 수직스크류에 체결되도록 상기 제2이동브라켓에 구비된 너트부재와, 상기 수직이동프레임의 양측에 z방향을 따라 수직으로 형성된 제3가이드레일과, 상기 제3가이드레일에 대응되게 상기 제2이동브라켓에 결합된 제3슬라이더를 구비할 수 있다.

또한, 상기 제1이동브라켓과 제2이동브라켓들 중 적어도 하나 이상은 폼과 상기 폼을 감싸는 카본 파이버로 구성된 컴포지트(composite) 성형물일 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명은 작업대에 5축 이동이 가능한 구동부를 구비하고 있기 때문에 종래에는 가공이 어려운 복잡하고 정밀한 가공이 가능한 효과가 있다.

아울러, 본 발명은 구동부를 이루는 이동브라켓이 폼과 폼을 감싸는 카본 파이버로 구성된 컴포지트 성형물로 이루어질 경우에 장치의 중량을 최소화시킬 수 있게 되며 이를 통해 장치를 소형화 할 수 있고 제조비용을 낮추고, 설치 및 운반이 용이해지는 효과를 가진다.

도 1은 본 발명에 따른 공작물 가공장치의 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 공작물 가공장치의 분해사시도.
도 3은 본 발명에 따른 공작물 가공장치를 구성하는 x축 구동부의 요부사시도.
도 4는 본 발명에 따른 공작물 가공장치를 구성하는 y축 구동부와 z축 구동부의 요부사시도.
도 5는 본 발명에 따른 공작물 가공장치를 구성하는 제1회전구동부와 제2회전구동부의 요부사시도.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 바람직한 실시예에 대한 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

아울러, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.

예컨대, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 아울러, "포함한다" 또는 "구비한다" 또는 "가진다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우 뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우 뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.

아울러, 본 명세서에서 사용한 "제1", "제2" 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않으며, 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

이하, 본 발명의 일 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명함에 있어, 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 사용하며, 명료성을 위하여 가능한 중복되지 않게 상이한 부분만을 주로 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 공작물 가공장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 공작물 가공장치의 분해사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 공작물 가공장치를 구성하는 x축 구동부의 요부사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 공작물 가공장치를 구성하는 y축 구동부와 z축 구동부의 요부사시도이며, 도 5는 본 발명에 따른 공작물 가공장치를 구성하는 제1회전구동부와 제2회전구동부의 요부사시도로서, 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 공작물 가공장치는 작업대(100)와, x축 구동부(200)와, y축 구동부(300)와, z축 구동부(400)와, 제1회전구동부(500)와, 제2회전구동부(600)와, 클램프(700)를 구비한다.

상기 작업대(100)는 가공이 이루어지는 장소로서, 수평프레임(110)과, 상기 수평프레임(110)을 작업장 바닥으로부터 일정높이로 지지하는 다리부(120)와, 상기 수평프레임(110)의 내측에 위치하며 가공이 이루어지는 공작물이 놓여지는 수평선반(130)을 구비한다.

이 경우, 상기 수평선반(130)은 장치의 높이를 최소화시킬 수 있도록 작업장 바닥에 인접하게 설치되는 것이 바람직하다.

상기 수평프레임(110)의 상부에는 x축 구동부(200)가 설치된다.

상기 x축 구동부(200)는 수평프레임(110) 상에 x축을 따라 나란하게 설치된 한 쌍의 직선이동 유닛(210)과, 상기 직선이동 유닛(210)을 연결하는 수평연결프레임(220)으로 구성될 수 있다.

이 경우, 상기 직선이동 유닛(210)은 x축 방향을 따라 설치된 한 쌍의 제1래크(211)와, 각 제1래크(211)를 따라 x축 방향으로 이동하는 한 쌍의 제1피니언기어(212)와, 상기 제1피니언기어(212)를 정역회전시키는 제1구동모터(213)로 구성될 수 있다.

상기 수평연결프레임(220)의 양단에는 제1이동브라켓(214)이 결합되며, 상기 제1이동브라켓(214)에는 상기 제1구동모터(213)가 설치된다.

그리고, 상기 수평프레임(110)에는 제1이동브라켓(214)의 이동을 안정적으로 안내하는 제1가이드레일(215)이 설치된다. 상기 제1가이드레일(215)은 제1래크(211)와 나란하게 x축 방향을 따라 설치된다. 상기 제1이동브라켓(214)에는 제1가이드레일(215)에 대응되게 제1슬라이더(216)가 결합된다.

상기 y축 구동부(300)는 수평연결프레임(220)을 따라 y축 방향으로 설치된 제2래크(310)와, 상기 제2래크(310)를 따라 y축 방향으로 이동하는 제2피니언기어(320)와, 상기 제2피니언기어(320)를 정역회전시키는 제2구동모터(330)로 구성될 수 있다.

상기 수평연결프레임(220)에는 제2이동브라켓(340)이 결합되며, 상기 제2이동브라켓(340)에는 상기 제2구동모터(330)가 설치된다.

그리고, 상기 수평연결프레임(220)에는 제2이동브라켓(340)의 이동을 안정적으로 안내하는 제2가이드레일(350)이 설치된다. 상기 제2가이드레일(350)은 제2래크(310)와 나란하게 y축 방향을 따라 설치된다. 상기 제2이동브라켓(340)에는 상기 제2가이드레일(350)에 대응되게 제2슬라이더(360)가 결합된다.

상기 z축 구동부(400)는 수직이동프레임(410)과, 상기 수직이동프레임(410)의 상단에 설치된 제3구동모터(420)와, 상기 제3구동모터(420)로부터 정역회전력을 부여받아 회전하는 수직스크류(430)와, 상기 수직스크류(430)에 체결되도록 상기 제2이동브라켓(340)에 구비된 너트부재(440)와, 상기 수직이동프레임(410)의 양측에 z방향을 따라 수직으로 형성된 제3가이드레일(450)과, 상기 제3가이드레일(450)에 대응되게 상기 제2이동브라켓(340)에 결합된 제3슬라이더(460)를 구비할 수 있다.

상기 제1회전구동부(500)는 수직이동프레임(410)의 하단에 설치되어 z축을 중심으로 회전한다.

이 경우, 상기 제1회전구동부(500)는 수직이동프레임(410)의 하단에 고정된 고정브라켓(510)과, 상기 고정브라켓(510)에 설치된 제4구동모터(520)와, 상기 제4구동모터(520)로부터 회전력을 부여받아 z축을 중심으로 회전하는 제1회전브라켓(530)을 구비할 수 있다.

한편, 상기 제1회전브라켓(530)은 수직이동프레임(410)의 중심과 일직선상에 위치하도록 구성되는 것이 바람직하다.

이 경우, 제1회전브라켓(50)의 회전반경이 최소화되면서 유효가공범위를 최대화시킬 수 있게 된다.

상기 제2회전구동부(600)는 제1회전구동부(500)의 제1회전브라켓(530)에 설치되어 y축을 중심으로 회전한다.

이 경우, 상기 제2회전구동부(600)는 제1회전브라켓(530)에 설치된 제5구동모터(610)와, 상기 제5구동모터(610)로부터 회전력을 부여받아 y축을 중심으로 회전하는 제2회전브라켓(620)을 구비할 수 있다.

상기 클램프(700)는 제2회전구동부(600)의 제2회전브라켓(620)에 결합되어 가공을 수행하는 공구를 견고하게 고정시킨다.

한편, 상기 제1이동브라켓(214)과, 제2이동브라켓(340)과, 제1회전브라켓(530)과, 제2회전브라켓(620)들 중 적어도 하나 이상은 강도가 우수한 경량화 소재로 제조되는 것이 바람직하다.

이 경우, 상기 경량화 소재로는 폼(A; foam)과 상기 폼(A)을 감싸는 카본 파이버(B; carbon fiber)로 구성된 샌드위치 카본파이버 컴포지트 성형 패널일 수 있다.

이와 같이 상기 제1이동브라켓(214)과, 제2이동브라켓(340)과, 제1회전브라켓(530)과, 제2회전브라켓(620)들 중 적어도 하나 이상이 경량화 소재로 제작되면, 상기 제1구동모터(213) 내지 제5구동모터(610)의 용량과 사이즈를 축소시켜 운용이 가능할 뿐만 아니라, 상기 x축 구동부(200)와, y축 구동부(300)와, z축 구동부(400)와, 제1회전구동부(500)와, 제2회전구동부(600)의 이동속도가 빨라지면서 기공속도가 향상될 수 있다.

특히, 상기 x축 구동부(200)와, y축 구동부(300)와, z축 구동부(400)와, 제1회전구동부(500)와, 제2회전구동부(600)가 전원 오프 상태에서 자중에 의하여 아래로 처지는 현상도 개선될 수 있다.

아울러, 상기 x축 구동부(200)와, y축 구동부(300)와, z축 구동부(400)와, 제1회전구동부(500)와, 제2회전구동부(600)는 유/무선으로 연결된 별도의 제어부(도시 안됨)를 통해 동작이 독립적으로 제어된다.

또한, 상기 수평연결프레임(220)과 수직이동프레임(410)은 목재로 제작되는 것이 바람직하다. 이 경우, 수평연결프레임(220)과 수직이동프레임(410)의 무게가 최소화되므로 적은 동력으로도 동작이 가능하고 조립도 용이하게 이루어진다.

이 경우, 상기 목재에는 에폭시 레진을 함침(도포)시켜 강도를 향상시킴과 동시에 공기와 수분의 접촉을 차단하여 변형을 방지하도록 하는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성된 본 발명의 공작물 가공장치를 이용하면 5축 가공을 통해 공작물의 위치를 바꾸지 않고 신속하고 정밀한 공작물 가공이 가능해진다.

즉, 클램프(700)에 가공에 적합한 공구를 고정시킨 다음 제어부를 통해 x축 구동부(200)를 동작시키면 제1구동모터(213)가 동작하면서 제1피니언기어(212)를 일측으로 회전시키게 되고 제1피니언기어(212)가 제1래크(211)를 따라 작업대(100)의 수평프레임(110)을 따라 x축 방향으로 직선이동하게 되며, 이 과정에서 제1이동브라켓(214)이 제1피니언기어(212)와 함께 이동하게 된다.

제1이동브라켓(214)이 이동함에 따라 제1이동브라켓(214)을 연결하는 수평연결프레임(220)이 x축 방향으로 이동하게 되고, 수평연결프레임(220)에 설치된 y축 구동부(300)와 y축 구동부(300)에 설치된 z축 구동부(400)와 z축 구동부(400)에 설치된 제1회전구동부(500)와 제1회전구동부(500)에 연결된 제2회전구동부(600)가 동시에 동반 이동하면서 클램프(700)에 고정된 공구가 동일한 거리만큼 x축 방향으로 동시 이동하면서 공작물에 대한 x축 가공이 이루어지게 된다.(1축 가공)

이때, 상기 제1이동브라켓(214)은 수평프레임(110)에 설치된 제1가이드레일(215)을 따라 유동됨 없이 안정적으로 x축 방향으로 이동하게 된다.

그리고, y축 가공을 하고자 할 경우에는 제어부를 통해 y축 구동부(300)를 동작시키면 된다. y축 구동부(300)를 동작시키면 제2구동모터(330)가 동작하면서 제2피니언기어(320)를 일측으로 회전시키게 되고 제2피니언기어(320)가 수평연결프레임(220)을 따라 y축 방향으로 직선이동하게 되며, 이 과정에서 제2이동브라켓(340)이 제2피니언기어(320)와 함께 이동하게 된다.

제2이동브라켓(340)이 이동함에 따라 제2이동브라켓(340)에 설치된 z축 구동부(400)와 z축 구동부(400)에 설치된 제1회전구동부(500)와 제1회전구동부(500)에 연결된 제2회전구동부(600)가 동시에 동반 이동하면서 클램프(700)에 고정된 공구가 동일한 거리만큼 y축 방향으로 동시 이동하면서 공작물에 대한 y축 가공이 이루어지게 된다.(2축 가공)

이때, 상기 제2이동브라켓(340)은 수평연결프레임(220)에 설치된 제2가이드레일(350)을 따라 유동됨 없이 안정적으로 y축 방향으로 이동하게 된다.

그리고, z축 가공을 하고자 할 경우에는 제어부를 통해 z축 구동부(400)를 동작시키면 된다. z축 구동부(400)를 동작시키면 제3구동모터(420)가 동작하면서 수직스크류(430)가 일측으로 회전하게 되고, 수직이동프레임(410)이 수직스크류(430)의 회전방향에 따라 상승 또는 하강하게 승강하면서 z축 방향으로 이동하게 된다.

수직이동프레임(410)이 승강함에 따라 수직이동프레임(410)의 하단에 설치된 제1회전구동부(500)와 제1회전구동부(500)에 연결된 제2회전구동부(600)가 동시에 동반 이동하면서 클램프(700)에 고정된 공구가 동일한 거리만큼 z축 방향으로 동시 이동하면서 공작물에 대한 z축 가공이 이루어지게 된다.(3축 가공)

이때, 수직이동프레임(410)은 제3가이드레일(450)의 안내에 따라 유동됨 없이 안정적으로 z축 방향으로 이동하게 된다.

그리고, 공구를 z축을 중심으로 회전시키고자 할 경우에는 제어부를 통해 제1회전구동부(500)를 동작시키면 된다. 제1회전구동부(500)를 동작시키면 제4구동모터(520)가 제1회전브라켓(530)을 z축 방향으로 회전시키게 되며, 제1회전브라켓(530)에 설치된 제2회전구동부(600)가 제1회전브라켓(530)을 따라 z축 방향으로 동반 회전하게 되고 클램프(700)에 고정된 공구가 동일한 방향으로 동시 회전하면서 공작물에 대한 z축 방향의 회전 가공이 이루어지게 된다.(4축 가공)

그리고, 공구를 y축을 중심으로 회전시키고자 할 경우에는 제어부를 통해 제2회전구동부(600)를 동작시키면 된다. 제2회전구동부(600)를 동작시키면 제5구동모터(610)가 제2회전브라켓(620)을 y축 방향으로 회전시키게 되며, 제2회전브라켓(620)에 설치된 클램프(700)가 제2회전브라켓(620)을 따라 y축 방향으로 동반 회전하게 되고 클램프(700)에 고정된 공구가 동일한 방향으로 동시 회전하면서 공작물에 대한 y축 방향의 회전가공이 이루어지게 된다.(5축 가공)

본 발명에 따른 공작물 가공장치는 상기한 5축 가공이 상술한 바와 같이 독립적으로 이루어질 수도 있으며, 동시에 복합적으로 이루어지면서 복잡한 형상의 가공을 신속하고 정밀하게 수행할 수 있게 된다.

이와 같이, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상술하였으나 본 발명은 전술한 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 사상을 벗어나지 않고 변형 가능하며, 이러한 변형은 본 발명의 권리범위에 속할 것이다.

100...작업대 200...x축 구동부
210...직선이동 유닛 211...제1래크
212...제1피니언기어 213...제1구동모터
214... 제1이동브라켓 220...수평연결프레임
300...y축 구동부 310...제2래크
320...제2피니언기어 330...제2구동모터
340...제2이동브라켓 400...z축 구동부
410...수직이동프레임 420...제3구동모터
430...수직스크류 440...너트부재
450...제3가이드레일 460...제3슬라이더
500...제1회전구동부 600...제2회전구동부
700..클램프 A...폼
B...카본 파이버

Claims

작업대; 상기 작업대를 따라 x축 방향으로 직선이동하는 x축 구동부; 상기 x축 구동부를 따라 y축 방향으로 직선이동하는 y축 구동부; 상기 y축 구동부를 따라 z축으로 직선이동하는 z축 구동부; 상기 z축 구동부의 하단에 설치되어 z축을 중심으로 회전하는 제1회전구동부; 상기 제1회전구동부에 설치되어 y축을 중심으로 회전하는 제2회전구동부; 및 상기 제2회전구동부에 결합되어 공구를 고정시키는 클램프를 포함하는 공지된 공작물 가공장치에 있어서,
상기 x축 구동부, 상기 y축 구동부, 상기 z축 구동부, 상기 제1회전구동부 및 상기 제2회전구동부를 동작시키는 제어부를 더 포함하고,
상기 x축 구동부는 작업대 상에 배치된 수평프레임 상에 x축을 따라 나란하게 설치된 한 쌍의 직선이동 유닛과, 상기 직선이동 유닛을 연결하는 수평연결프레임이 구비되고,
상기 직선이동 유닛은 x축 방향을 따라 설치된 한 쌍의 제1래크와, 각 제1래크를 따라 x축 방향으로 이동하는 한 쌍의 제1피니언기어와, 상기 제1피니언기어를 정역회전시키는 제1구동모터와, 상기 수평연결프레임의 양단에 결합되며 일측에 상기 제1구동모터가 결합된 제1이동브라켓을 구비하며,
상기 수평프레임에는 상기 제1이동브라켓의 이동을 안정적으로 안내하는 제1가이드레일을 구비하고, 상기 제1가이드레일은 상기 제1래크와 나란하게 x축 방향을 따라 배치되며, 상기 제1이동브라켓에는 상기 제1가이드레일에 대응되게 제1슬라이더를 결합하는 구조를 가지며,
상기 y축 구동부는 수평연결프레임을 따라 y축 방향으로 설치된 제2래크, 상기 제2래크를 따라 y축 방향으로 이동하는 제2피니언기어, 상기 제2피니언기어를 정역회전시키는 제2구동모터, 상기 수평연결프레임에 결합되며 일측에 상기 제2구동모터가 결합된 제2이동브라켓을 구비하고,
상기 수평연결프레임에는 상기 제2이동브라켓의 이동을 안정적으로 안내하는 제2가이드레일을 구비하고, 상기 제2이동브라켓에는 상기 제2가이드레일에 대응되게 결합되는 제2슬라이더를 구비하며,
상기 z축 구동부는 수직이동프레임, 상기 수직이동프레임의 상단에 설치된 제3구동모터, 상기 제3구동모터로부터 정역회전력을 부여받아 회전하는 수직스크류, 상기 수직스크류에 체결되도록 상기 제2이동브라켓에 구비된 너트부재, 상기 수직이동프레임의 양측에 z방향을 따라 수직으로 형성된 제3가이드레일, 상기 제3가이드레일에 대응되게 상기 제2이동브라켓에 결합된 제3슬라이더를 구비하고,
상기 제1회전구동부는 상기 수직이동프레임의 하단에 고정된 고정브라켓과 상기 고정브라켓에 배치된 제4구동모터와 상기 제4구동모터로부터 회전력을 부여받아 z축을 중심으로 회전하는 제1회전브라켓을 구비하며,
상기 제2회전구동부는 상기 제1회전브라켓에 배치된 제5구동모터와 상기 제5구동모터로부터 회전력을 부여받아 y축을 중심으로 회전하는 제2회전브라켓을 구비하도록 구성되며,
상기 제어부는,
상기 x축 구동부의 제어를 통해, 상기 제1구동모터를 동작시키면, 상기 제1피니언기어를 일측으로 회전시키게 되고, 상기 제1피니언기어가 상기 제1래크를 따라 상기 수평프레임을 따라 x축 방향으로 직선이동하게 되며, 이 과정에서 상기 제1이동브라켓이 상기 제1피니언기어와 함께 이동되고, 상기 제1이동브라켓이 이동함에 따라 제1이동브라켓을 연결하는 상기 수평연결프레임이 x축 방향으로 이동하게 되고, 상기 수평연결프레임에 설치된 y축 구동부와 상기 y축 구동부에 설치된 z축 구동부와 상기 z축 구동부에 설치된 제1회전구동부와 제1회전구동부에 연결된 제2회전구동부가 동시에 동반 이동하면서 상기 클램프에 고정된 공구가 동일한 거리만큼 x축 방향으로 동시 이동하여 공작물에 대한 x축 가공이 이루어지고,
상기 y축 구동부의 제어를 통해, 상기 제2구동모터를 동작시키면, 상기 제2피니언기어를 일측으로 회전시키게 되고 상기 제2피니언기어가 상기 수평연결프레임을 따라 y축 방향으로 직선이동하게 되며, 이 과정에서 상기 제2이동브라켓이 상기 제2피니언기어와 함께 이동하게 되며, 상기 제2이동브라켓이 이동함에 따라 상기 제2이동브라켓에 설치된 z축 구동부와 상기 z축 구동부에 설치된 제1회전구동부와 상기 제1회전구동부에 연결된 제2회전구동부가 동시에 동반 이동하면서 상기 클램프에 고정된 공구가 동일한 거리만큼 y축 방향으로 동시 이동하여 공작물에 대한 y축 가공이 이루어지도록 하며,
상기 z축 구동부의 제어를 통해, 상기 제3구동모터를 동작시키면, 상기 수직스크류가 일측으로 회전하게 되고, 상기 수직이동프레임이 상기 수직스크류의 회전방향에 따라 상승 또는 하강하게 승강하면서 z축 방향으로 이동하며, 상기 수직이동프레임이 승강함에 따라 수직이동프레임의 하단에 설치된 제1회전구동부와 상기 제1회전구동부에 연결된 제2회전구동부가 동시에 동반 이동하면서 상기 클램프에 고정된 공구가 동일한 거리만큼 z축 방향으로 동시 이동하여 공작물에 대한 z축 가공이 이루어지고,
상기 제1회전구동부의 제어를 통해, 상기 제4구동모터를 동작시키면, 상기 제1회전브라켓(530)이 z축 방향으로 회전되며, 상기 제1회전브라켓에 설치된 제2회전구동부가 상기 제1회전브라켓을 따라 z축 방향으로 동반 회전하게 되고, 상기 클램프에 고정된 공구가 동일한 방향으로 동시 회전하면서 공작물에 대한 z축 방향의 회전 가공이 이루어지며,
상기 제2회전구동부의 제어를 통해, 상기 제5구동모터를 동작시키면, 상기 제2회전브라켓이 y축 방향으로 회전되며, 상기 제2회전브라켓에 설치된 클램프가 상기 제2회전브라켓을 따라 y축 방향으로 동반 회전하게 되고, 상기 클램프에 고정된 공구가 동일한 방향으로 동시 회전하면서 공작물에 대한 y축 방향의 회전가공이 이루어지는 것을 특징으로 하는 공작물 가공장치.
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