KR102506268B1 - 방진구를 갖는 공작 기계 - Google Patents

Abstract

공작 기계는 베드, 상기 베드 상에서 공작물을 클램핑하기 위한 주축대, 상기 베드 상면의 가이드 레일을 따라 이동 가능하도록 설치되며 상기 공작물을 회전 가능하도록 지지하기 위한 고정 유닛, 상기 베드 상에서 상기 주축대와 상기 고정 유닛 사이에 설치되고 상기 고정 유닛과 착탈 가능하도록 체결되어 상기 고정 유닛을 상기 가이드 레일을 따라 이동시키기 위한 구동 실린더, 및 상기 베드 상에서 상기 구동 실린더를 커버하기 위한 제1 슬라이딩 커버를 포함한다.

Description

방진구를 갖는 공작 기계{TOOL MACHINE HAVING STEADY REST}

본 발명은 방진구를 갖는 공작 기계에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 방진구를 갖는 NC 선반 또는 터닝 센서에 관한 것이다.

공작 기계 중에서 NC 선반이나 터닝 센터는 비교적 긴 공작물을 효과적으로 지지하기 위하여 방진구를 포함할 수 있다. 이러한 방진구는 반복적인 왕복 이송이 가능하도록 설치될 수 있다. 이 때, 상기 방진구 이송면을 칩과 절삭유로부터 보호하기 위한 커버 구조물이 요구된다.

본 발명의 일 과제는 왕복 이동 가능하도록 설치된 방진구의 이송면을 칩과 절삭유로부터 효과적으로 보호할 수 있는 커버 구조물을 갖는 공작 기계를 제공하는 데 있다.

상기 본 발명의 일 과제를 달성하기 위한 예시적인 실시예들에 따른 공작 기계는 베드, 상기 베드 상에서 공작물을 클램핑하기 위한 주축대, 상기 베드 상면의 가이드 레일을 따라 이동 가능하도록 설치되며 상기 공작물을 회전 가능하도록 지지하기 위한 고정 유닛, 상기 베드 상에서 상기 주축대와 상기 고정 유닛 사이에 설치되고 상기 고정 유닛과 착탈 가능하도록 체결되어 상기 고정 유닛을 상기 가이드 레일을 따라 이동시키기 위한 구동 실린더, 및 상기 베드 상에서 상기 구동 실린더를 커버하기 위한 제1 슬라이딩 커버를 포함한다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 고정 유닛은 상기 가이드 레일을 따라 이동 가능한 방진구 베이스 및 상기 방진구 베이스 상에 설치되어 상기 공작물의 일단부를 클램핑하는 방진구를 포함할 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 방진구는 상기 공작물의 일단부가 삽입되는 링 형상의 고정 부재를 갖는 원통 방진구를 포함할 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 방진구는 상기 공작물의 일단부의 일면을 지지하는 핑거 부재를 갖는 암 방진구를 포함할 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 구동 실린더의 실린더 로드는 상기 고정 유닛의 고정 유닛 베이스의 일면에 실린더 로드 플랜지에 의해 착탈 가능하도록 체결될 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제1 슬라이딩 커버는 텔레스코픽 구조의 복수 개의 커버 부재들을 포함할 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 공작 기계는 상기 주축대에 반대하는 상기 고정 유닛의 일측에 위치하는 상기 가이드 레일 부분을 커버하는 제2 슬라이딩 커버를 더 포함할 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제2 슬라이딩 커버는 상기 가이드 레일의 상부면을 따라 배열된 복수 개의 커버 부재들을 포함할 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 구동 실린더의 실린더 로드가 상기 제1 슬라이딩 커버의 외측으로 노출되도록 설치되어 상기 제1 슬라이딩 커버의 분리없이 상기 고정 유닛과 상기 실린더 로드가 서로 착탈 가능하다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 고정 유닛은 상기 가이드 레일을 따라 이동 가능하며 상기 주축대와 마주하도록 배치되며 상기 공작물을 지지하기 위한 심압대 장치를 포함할 수 있다.

예시적인 실시예들에 따르면, 공작 기계는 베드 상면의 가이드 레일을 따라 이동 가능한 방진구 베이스에 탈착 가능하도록 체결되는 구동 실린더를 포함할 수 있다. 방진구는 특수한 길이와 형상의 공작물(W)을 클램핑 및 언클램핑할 수 있다. 또한, 상기 공작 기계는 상기 구동 실린더 및 상기 가이드 레일을 커버하기 위한 제1 및 제2 슬라이딩 커버들을 포함하여 오염원으로부터 보호할 수 있다. 또한, 암(arm) 타입의 방진구 사용 시에는 상기 구동 실린더와 상기 방진구 베이스를 용이하게 해체할 수 있다.

따라서, 상기 방진구가 상기 베드 상에서 왕복 이동한 후, 주축대와 상기 방진구 사이에 위치하는 상기 구동 실린더 및 상기 가이드 레일을 커버함으로써, 칩과 절삭유로부터 보호할 수 있다. 또한, 작업자가 상기 제1 슬라이딩 커버를 분해하지 않더라도 외부에서 용이하게 상기 구동 실린더와 방진구 베이스를 체결하거나 분리할 수 있다.

다만, 본 발명의 효과는 상기 언급한 효과에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.

도 1은 예시적인 실시예들에 따른 공작 기계를 나타내는 정면도이다.
도 2는 제1 및 제2 슬라이딩 커버들이 제거된 상태에서의 도 1의 공작 기계를 나타내는 정면도이다.
도 3은 제1 슬라이딩 커버가 제거된 상태의 도 1의 공작 기계를 나타내는 사시도이다.
도 4는 도 3의 공작 기계를 다른 각도에서 바라 본 사시도이다.
도 5는 도 4의 고정 유닛에 결합된 구동 실린더를 나타내는 사시도이다.
도 6a 및 도 6b는 도 1의 공작 기계에서의 공작물의 로딩 및 언로딩을 나타내는 정면도이다.
도 7은 도 1의 공작 기계의 제1 슬라이딩 커버가 펼쳐진 상태를 나타내는 정면도이다.
도 8은 예시적인 실시예들에 따른 공작 기계를 나타내는 정면도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하고자 한다.

본 발명의 각 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.

본 발명에서, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다.

즉, 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 예시적인 실시예들에 따른 공작 기계를 나타내는 정면도이다. 도 2는 제1 및 제2 슬라이딩 커버들이 제거된 상태에서의 도 1의 공작 기계를 나타내는 정면도이다. 도 3은 제1 슬라이딩 커버가 제거된 상태의 도 1의 공작 기계를 나타내는 사시도이다. 도 4는 도 3의 공작 기계를 다른 각도에서 바라 본 사시도이다. 도 5는 도 4의 고정 유닛에 결합된 구동 실린더를 나타내는 사시도이다. 도 6a 및 도 6b는 도 1의 공작 기계에서의 공작물의 로딩 및 언로딩을 나타내는 정면도이다. 도 7은 도 1의 공작 기계의 제1 슬라이딩 커버가 펼쳐진 상태를 나타내는 정면도이다. 상기 도면들 상에서 화살표로 표시된 방향 및 이의 반대 방향은 모두 동일한 방향으로 간주한다.

도 1 내지 도 7을 참조하면, 공작 기계(10)는 베드(100), 베드(100) 상에서 공작물(W)을 클램핑하기 위한 주축대(110), 베드(100) 상면의 제1 가이드 레일(120)을 따라 이동 가능하도록 설치되며 공작물(W)을 회전 가능하도록 지지하기 위한 고정 유닛(200), 고정 유닛(200)을 제1 가이드 레일(120)을 따라 이동시키기 위한 구동 실린더(300), 및 베드(100) 상에서 구동 실린더(300)을 커버하기 위한 제1 슬라이딩 커버(400)를 포함할 수 있다. 또한, 공작 기계(10)는 베드(100) 상에서 제1 가이드 레일(120)을 커버하기 위한 제2 슬라이딩 커버(410)를 포함할 수 있다.

또한, 도면에 도시되지는 않았지만, 공작 기계(10)는 공작물(W)을 가공하기 위하여 베드(100) 상에서 공구를 이송시키기 위한 공구대 장치를 더 포함할 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 공작 기계(10)는 수평형 NC 선반 또는 터닝 센터일 수 있다. 여기서, Z 방향(제1 방향)은 베드(100)의 길이 방향이고, X 방향(제2 방향)은 Z 방향과 직교하며 상기 공구를 공작물(W)을 향하여 이송시키는 방향이고, Y 방향(제3 방향)은 Z 방향 및 X 방향에 직교하는 방향일 수 있다.

베드(100)는 가공 시 발행하는 칩의 원활한 배출을 위하여 수평면에 대하여 경사진 상부면을 가질 수 있다. 예를 들면, 상기 상부면은 수평면에 대하여 일정 각도의 기울기를 가질 수 있다. 따라서, X 방향 역시 수평면에 대하여 일정 각도의 기울기를 가질 수 있다.

베드(100)의 상부면에는 제1 가이드 레일(120) 및 제2 가이드 레일(130)이 구비될 수 있다. 제1 가이드 레일(120) 및 제2 가이드 레일(130)은 Z 방향을 따라 각각 연장할 수 있다. 제1 가이드 레일(120) 및 제2 가이드 레일(130)은 X 방향으로 서로 이격될 수 있다.

고정 유닛(200)은 베드(100)의 상부면 상에서 제1 가이드 레일(120)을 따라 Z 방향을 따라 슬라이딩 이동 가능하도록 설치될 수 있다. 상기 공구대 장치는 베드(100)의 상부면 상에서 제2 가이드 레일(130)을 따라 Z 방향을 슬라이딩 이동 가능하도록 설치될 수 있다.

주축대(110)는 공작물(W)의 일단을 클램핑하는 척(112)을 포함할 수 있다. 척(112)은 주축에 의해 회전함에 따라, 고정된 공작물(W)은 회전될 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 고정 유닛(200)은 제1 가이드 레일(120)을 따라 이동 가능한 고정 유닛 베이스로서의 방진구 베이스(210) 및 방진구 베이스(210) 상에 설치되어 공작물(W)의 타단부를 클램핑하는 방진구(220)를 포함할 수 있다.

예를 들면, 방진구(220)는 공작물(W)의 부가 삽입되는 링 형상의 고정 부재(222)를 갖는 원통 방진구를 포함할 수 있다. 상기 원통 방진구는 원통 내부에 소재 가공 시 상기 주축과 같이 돌아가는 베어링이 들어있는 링 구조로 되어 있다. 상기 원통 방진구는 제1 원통부 및 제2 원통부로 구성되고 상기 제1 원통부와 상기 제2 원통부 사이에는 탄성부가 삽입될 수 있다.

구동 실린더(300)는 베드(100) 상에서 주축대(110)와 고정 유닛(200) 사이에 고정 유닛(200)과 착탈 가능하도록 체결되어 고정 유닛(200)을 제1 가이드 레일(120)을 따라 왕복 이동시킬 수 있다.

도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 구동 실린더(300)는 주축대 컬럼에 인접하도록 베드(100)의 상부면에 고정 플레이트(302)에 의해 고정될 수 있다. 구동 실린더(300)의 실린더 로드(310)는 고정 유닛(200)의 방진구 베이스(210)에 착탈 가능하도록 체결될 수 있다.

예를 들면, 구동 실린더를 향하는 방진구 베이스(210)의 일면에 볼트와 같은 체결 부재에 의해 실린더 로드 플랜지(230)가 고정되고, 실린더 로드(310)는 실린더 로드 플랜지(230)에 결합될 수 있다. 실린더 로드(310)는 유압 포트(304)를 통한 작동유에 의해 전진 및 후진 이동함으로써, 고정 유닛(200)을 제1 가이드 레일(120)을 따라 왕복 이동시킬 수 있다.

도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 공작물(W)의 일단이 척(112)에 의해 클램핑된 상태에서, 고정 유닛(200)는 구동 실린더(300)에 의해 우측으로 이동하여 공작물(W)의 타단을 언클램핑할 수 있다. 이어서, 공작물(W)을 척(112)으로부터 언로딩한 후, 새로운 공작물(W)을 다시 척(112)에 클램핑하여 로딩할 수 있다.

도 7에 도시된 바와 같이, 고정 유닛(200)을 구동 실린더(300) 또는 자체의 캐리지(carriage) 유닛에 의해 이동시키거나 수동으로 이동시켜 가공하고자 하는 공작물(W)의 일단부를 클램핑하여 지지할 수 있다.

제1 슬라이딩 커버(400)는 주축대(110)와 고정 유닛(200) 사이의 베드(100) 상부에서 구동 실린더(300)를 커버할 수 있다. 제1 슬라이딩 커버(400)는 텔레스코픽 구조의 커버 부재들을 포함할 수 있다. 제1 슬라이딩 커버(400)는 주축대(110)의 일면 상에 설치된 베이스 부재(402)에 결합 설치될 수 있다.

따라서, 고정 유닛(200)이 베드(100) 상에서 왕복 이동한 후, 제1 슬라이딩 커버(400)는 주축대(110)와 고정 유닛(200) 사이에 위치하는 구동 실린더(300) 및 제1 가이드 레일(120)을 커버함으로써, 칩과 절삭유로부터 보호할 수 있다.

또한, 구동 실린더(300)의 실린더 로드(310)는 제1 슬라이딩 커버(400) 외측으로 노출되도록 설치될 수 있다. 따라서, 작업자가 제1 슬라이딩 커버(400)를 분해 또는 베드(100)로부터 분리하지 않더라도 외부에서 용이하게 구동 실린더(300)의 실린더 로드(310)에 방진구 베이스(210)를 체결하거나 분리할 수 있다.

제2 슬라이딩 커버(410)는 주축대(110)에 반대하는 고정 유닛(200)의 일측에 위치하는 제1 가이드 레일(120) 부분을 커버할 수 있다. 제2 슬라이딩 커버(410)는 제1 가이드 레일(120)의 상부면을 따라 배열된 복수 개의 커버 부재들을 포함할 수 있다.

따라서, 제2 슬라이딩 커버(410)는 고정 유닛(200)의 우측에 위치하는 제1 가이드 레일(120)을 커버함으로써, 칩과 절삭유로부터 보호할 수 있다.

제1 슬라이딩 커버(400)는 베드(100) 상의 구동 실린더(300)를 커버하고 제2 슬라이딩 커버(410)는 베드(100) 상의 제1 가이드 레일(120) 부분을 커버하므로, 제1 슬라이딩 커버(400)의 높이는 제2 슬라이딩 커버(410)의 높이보다 더 클 수 있다.

다른 실시예에 있어서, 고정 유닛(200)은 주축대(110)와 마주하도록 배치되며 공작물(W)을 지지하기 위한 심압대 장치(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 상기 심압대 장치는 베드(100) 상의 제1 가이드 레일(120) 또는 별도의 가이드 레일을 이동 가능한 고정 유닛 베이스로서의 심압대 베이스를 포함할 수 있다. 이 경우에 있어서, 구동 실린더(300)의 실린더 로드(310)는 상기 심압대 베이스의 일면에 실린더 로드 플랜지를 통해 착탈 가능하도록 체결될 수 있다.

도 8은 예시적인 실시예들에 따른 공작 기계를 나타내는 정면도이다. 상기 공작 기계는 방진구를 제외하면 도 1 내지 도 7을 참조로 설명한 공작 기계와 실질적으로 동일하다. 이에 따라, 동일한 구성요소들에 대해서는 동일한 참조부호들로 나타내고, 또한 동일한 구성요소들에 대한 반복 설명은 생략한다.

도 8을 참조하면, 공작 기계(11)의 고정 유닛(201)은 제1 가이드 레일(120)을 따라 이동 가능한 방진구 베이스(210) 및 방진구 베이스(210) 상에 설치되어 공작물(W)의 타단부를 클램핑하는 방진구(221)를 포함할 수 있다.

방진구(221)는 공작물(W)의 단부의 일면을 지지하는 핑거 부재를 갖는 암 방진구를 포함할 수 있다. 상기 암 방진구는 공작물(W)을 클램핑 및 언클램핑하는 2개의 핑거들을 포함할 수 있다.

상술한 바와 같이, 유압 실린더(300)는 방진구 베이스(210)에 탈착 가능하도록 체결되어 방진구(200)는 특수한 길이와 형상의 공작물(W)을 클램핑 및 언클램핑할 수 있다. 또한, 유압 실린더(300) 및 베드(100) 상의 제1 가이드 레일(120)을 커버하기 위한 제1 및 제2 슬라이딩 커버들(400, 410)을 설치하여 오염원으로부터 보호할 수 있고, 암(arm) 타입의 방진구 사용 시에는 유압 실린더(300)와 방진구 베이스(210)를 용이하게 해체할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10, 11: 공작 기계 100: 베드
110: 주축대 112: 척
120: 제1 가이드 레일 130: 제2 가이드 레일
200, 201: 고정 유닛 210: 방진구 베이스
220, 221: 방진구 222: 고정 부재
230: 실린더 로드 플랜지 300: 구동 실린더
302: 고정 플레이트 304: 유압 포트
310: 실린더 로드 400: 제1 슬라이딩 커버
402: 베이스 부재 410: 제2 슬라이딩 커버

Claims (10)

1. 베드;
   상기 베드 상에서 공작물을 클램핑하기 위한 주축대;
   상기 베드 상면의 가이드 레일을 따라 이동 가능하도록 설치되며 상기 공작물을 회전 가능하도록 지지하기 위한 고정 유닛;
   상기 베드 상에서 상기 주축대와 상기 고정 유닛 사이에 설치되고, 상기 고정 유닛과 착탈 가능하도록 체결되어 상기 고정 유닛을 상기 가이드 레일을 따라 이동시키기 위한 구동 실린더; 및
   상기 베드 상에서 상기 구동 실린더를 커버하기 위한 제1 슬라이딩 커버를 포함하고,
   상기 구동 실린더의 실린더 로드가 상기 제1 슬라이딩 커버의 외측으로 노출되도록 설치되어 상기 제1 슬라이딩 커버의 분리없이 상기 고정 유닛과 상기 실린더 로드가 서로 착탈 가능한 공작 기계.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 고정 유닛은 상기 가이드 레일을 따라 이동 가능한 방진구 베이스 및 상기 방진구 베이스 상에 설치되어 상기 공작물의 일단부를 클램핑하는 방진구를 포함하는 공작 기계.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 방진구는 상기 공작물의 일단부가 삽입되는 링 형상의 고정 부재를 갖는 원통 방진구를 포함하는 공작 기계.
4. 제 2 항에 있어서, 상기 방진구는 상기 공작물의 일단부의 일면을 지지하는 핑거 부재를 갖는 암 방진구를 포함하는 공작 기계.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 구동 실린더의 실린더 로드는 상기 고정 유닛의 고정 유닛 베이스의 일면에 실린더 로드 플랜지에 의해 착탈 가능하도록 체결되는 공작 기계.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 슬라이딩 커버는 텔레스코픽 구조의 복수 개의 커버 부재들을 포함하는 공작 기계.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 주축대에 반대하는 상기 고정 유닛의 일측에 위치하는 상기 가이드 레일 부분을 커버하는 제2 슬라이딩 커버를 더 포함하는 공작 기계.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 제2 슬라이딩 커버는 상기 가이드 레일의 상부면을 따라 배열된 복수 개의 커버 부재들을 포함하는 공작 기계.
9. 삭제
10. 제 1 항에 있어서, 상기 고정 유닛은 상기 가이드 레일을 따라 이동 가능하며 상기 주축대와 마주하도록 배치되며 상기 공작물을 지지하기 위한 심압대 장치를 포함하는 공작 기계.

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