KR19990007147A

KR19990007147A - 기계 가공 셀

Info

Publication number: KR19990007147A
Application number: KR1019980023134A
Authority: KR
Inventors: 노르베르트 헤스브뤼겐
Original assignee: 노르베르트 헤스브뤼겐; 에마크-마쉬넨 페르트리프스-운트 제르비스 게엠베하
Priority date: 1997-06-20
Filing date: 1998-06-19
Publication date: 1999-01-25
Also published as: EP0885686B1; JPH1190701A; DE59803169D1; TW375548B; DE19726309A1; CN1203139A; EP0885686A1; BR9802030A

Abstract

기계 가공 셀은 스핀들 캐리어(2)를 구비하고, 상기 스핀들 캐리어는 기계 가공 본체(1) 상에 회전 가능하게 장착되고 예를 들어 중공형 본체로 설계되며 복수의 스핀들(4)을 지지한다. 스핀들 캐리어는 수직 또는 경사 축을 중심으로 회전 가능하도록 장착되고, 그 결과로서 스핀들은 공구 캐리어(10)를 갖는 기계 가공 스테이션으로 또는 로딩 및 언로딩 스테이션(11)으로 지정될 수 있다.

Description

기계 가공 셀

본 발명은 기계 가공 본체 또는 기계 가공 골조를 갖고 적어도 2개의 스핀들(spindle)을 구비하며 적어도 하나의 변위 가능한 및/또는 회전 가능한 공구용 캐리어 시스템을 구비한 기계 가공 셀에 관한 것으로서, 상기 스핀들은 회전 가능한 스핀들 캐리어 상에 배열되고 작업편들을 수용하는 각각의 척 고정물 및 척을 구비한다.

스핀들이 수평 축과 드럼 터릿의 방식으로 배열되는 복수 스핀들 선반들은 이미 공지되어 있다. 그러한 복수 스핀들 선반들은 회전식의 대칭 부품들의 대량 생산에 적합하고, 기계 가공될 바 재료는 중공형 스핀들을 통해 가압되고 각각의 스핀들의 전방 단부에서 기계 가공되며 바(bar)가 기계 가공되어지면 절단된다. 개개의 작업편들을 기계 가공하기 위해, 그러한 선반들은 로봇 형태의 분리된 로딩 장치를 요한다.

또한, 소위 픽업(pick-up) 공정에 의해 조작되는 선반들이 공지되어 있는 데, 그러한 공정에서 스핀들은 축방향으로 변위될 수 있고, 크로스 슬라이드 상의 구조에 의해 작업편들을 로딩 스테이션으로부터 가져오고 기계 가공 스테이션으로 공급할 수 있다. 그러한 선반에 있어서의 단점은 특히 짧은 기계 가공 시간의 경우에 로딩 및 언로딩에 대한 제조외의 시간이 문제가 된다는 것이다.

본 발명의 목적은 기계 가공 셀이 보다 양호하게 이용될 수 있도록 상기에서 언급된 유형의 기계 가공 셀을 제조하는 것이다.

도1은 중공형 본체로 구성된 스핀들 캐리어 내에 배열된 복수의 스핀들과 기계 가공 셀을 도시하는 측면도.

도2는 도1에 의한 기계 가공 셀을 도시하는 단부도.

도3은 도1에 의한 기계 가공 셀을 도시하는 평면도.

도4는 도1에 대응되는 수정 실시예를 도시하는 측면도.

도5는 도1에 대응되는 기계 가공 셀의 변형예를 도시하는 도면.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 기계 본체 또는 기계 골조

2 : 스핀들 캐리어

3 : 수직 축

4 : 스핀들

5, 6 : 고정 수단

7 : 척 고정물

9 : 공구

10 : 공구 캐리어

11 : 로딩 및 언로딩 스테이션

상기 목적은 앞서 서두에서 설명한 유형의 기계 가공 셀을 고려하여, 스핀들 캐리어(2, 20, 30)는 수직에 대해 0°내지 45°의 각도로서 축(3, 21, 31)을 중심으로 회전 가능하고, 스핀들(4)의 축은 스핀들 캐리어(2, 20, 30)의 회전 축에 대해 0°내지 45°사이의 각도로 배열되고, 스핀들(4)은 그 축방향으로 변위 가능한 픽업 스핀들로 설계되도록 구성된 본 발명에 의해 달성된다. 따라서, 척을 구비한 스핀들이 2개의 각이 45°인 경우에 수직 하방 현수 위치 및 수평 위치 사이에서 이동될 수 있다. 회전 가능한 스핀들 캐리어 수단 상의 소위 픽업 스핀들의 구성은 적어도 하나의 스핀들이 기계 가공 스테이션에 지정될 수 있고 적어도 하나의 다른 스핀들이 블랭크를 수용하거나 기계 가공된 작업편을 방출하기 위해 각각 로딩 또는 언로딩 스테이션에 위치된다는 것을 의미한다. 따라서, 기계 가공 시간이 짧은 경우에, 로딩 및 언로딩을 위한 비제조 시간은 적어도 하나의 스핀들이 항상 기계 가공 위치에 있기 때문에 실질적으로 더 이상 중요한 문제가 되지 않는다. 본 발명에 의한 상기 구성은 적어도 하나의 스핀들이 항상 기계 가공 위치에 있고 상기 조작 스핀들에 지정된 상보 스핀들이 제조외의 시간에 속하는 것으로 분류될 수 있는 조작을 수행한다는 것을 의미한다. 기계 가공 셀과 관련하여, 작업편들의 기계 가공이 스핀들의 필요한 로딩 및 언로딩의 결과로서 중단되는 상황이 어떠한 경우에도 발생될 수 없다는 것을 의미한다. 상기 유형의 기계 가공 셀의 경우에 있어서, 상당히 넓은 범위의 상이한 공구 캐리어 시스템과 결합될 수 있는 2개 이상의 스핀들을 제공할 수 있고, 그 결과로서 기계 가공이 복수의 스핀들 상에 동시에 수행될 수 있다.

본 발명의 구성상 한 이점에 의하면, 스핀들은 상호 독립적으로 축방향으로 변위될 수 있다. 이것은 기계 가공 및 로딩 및 언로딩이 상호 영향을 줌 없이 별도로 수행될 수 있음을 의미한다.

본 발명의 또 다른 구성상의 이점은 각각의 스핀들이 모터 스핀들 유니트로서 축-평행 모터 구성으로 설계된다는 것이다. 그러한 스핀들의 경우에, 모터는 스핀들과 동축상으로 공심상으로 스핀들 상에 배열되고, 그 결과로 개개의 스핀들이 상기 모터 스핀들의 다른 공지된 이점과 함께 전체적으로 독립된다.

특히 좁은 구성은 각각의 모터 스핀들 유니트가 고정 수단에 의해 그 외부면 상에 보유됨으로써 달성될 수 있는 데, 상기 고정 수단은 상기 외부면에 대해 직접 접촉하고 스핀들 유니트가 축방향으로 변위될 수 있게 한다. 모터 스핀들 유니트들이 그 외측면 상에 직접 보유되고 안내되므로, 일반적으로 제공되는 슬라이드가 불필요하게 되고, 그 결과로서 스핀들이 스핀들 캐리어에 매우 인접하여 배열될 수 있다.

본 발명의 또 다른 구성에서, 스핀들 캐리어가 회전 축 방향으로 변위될 수 있도록 설계된다면, 다수의 이점이 있다. 이러한 구성은 개개의 스핀들의 변위 통로를 초과하는 거리가 커버될 수 있다는 것을 의미하는 데, 그 이유는 스핀들 캐리어의 변위가 스핀들 변위 통로에 부가되기 때문이다. 더욱이, 이미 한 방향으로 변위된 스핀들이 동일 방향으로 스핀들 캐리어의 변위에 의해 더 이동된다면, 스핀들의 변위 시간이 상당한 정도로 단축될 수 있다.

본 발명의 또 다른 구성 상의 이점으로서, 스핀들이 작업편의 로딩 및 언로딩 스테이션이 위치하는 평면 상에 배열되고, 이러한 것은 스핀들의 언로딩 및 차후의 로딩 조작에 도움을 주는 데, 그 이유는 예를 들어 스핀들이 로딩 스테이션으로 피벗됨에 따라 상기 피벗 조작 중에 떨어진 작업편에 의해 단순히 언로딩이 발생될 수 있기 때문이다. 상기 제조외 시간은 결과적으로 단축될 수 있다.

본 발명의 또 다른 구성 상의 이점은 기계 가공 스테이션이 위치하는 평면 상에 스핀들이 배열된다는 데 있다. 이것에 의해 예를 들어 축적되는 스와프 및 사용된 냉각제의 문제 없는 방출이 허용된다.

본 발명에 의한 스핀들 캐리어의 구성에 있어서 2가지 변수를 직면하게 된다. 그 하나의 변수는 스핀들 캐리어가 칼럼 또는 타워로 설계되고 스핀들이 스핀들 캐리어의 외주 상에 보유된다는 데 있다. 두번째 변수는 스핀들 캐리어가 중공형 본체로 설계되고, 스핀들이 중공형 본체에 보유되며, 스핀들이 작업편 수용 단부를 통해 중공형 본체 상으로 돌출된다는 데 있다.

본 발명은 예시적인 실시예를 참조로 하여 보다 상세히 설명된다.

본 발명을 이해하기 위해 반드시 필요한 것이 아닌 기계 가공 셀의 부품들은 전체 도면에서 개략적으로만 도시하였다.

전체 도면에서 알 수 있는 바와 같이, 스핀들 캐리어(2)는 수직 축(3)을 중심으로 회전될 수 있도록 기계 본체 또는 기계 골조(1) 상에 장착된다. 상기 스핀들 캐리어는 중공형 본체로 형성되고, 도시된 실시예에서 각각의 척 고정물(7)이 스핀들 캐리어(2) 아래로 돌출되도록 고정 수단(5, 6)에 의해 스핀들 캐리어(2) 상에 보유된 4개의 모터 스핀들(4)을 수용한다. 고정 수단(5, 6)은 고정 수단(5, 6)은 스핀들 유니트의 외측면(5', 6') 상에 직접 작용하고, 스핀들 유니트는 모터 스핀들로 설계되고, 그 결과로서 이러한 스핀들 유니트들은 슬라이드가 부가적으로 제공됨 없이 안내된다. 참조 부호 8은 척 고정물(7)을 위한 조작 장치를 표시한다. 모터 스핀들로 설계된 스핀들(4)은 스핀들 캐리어(2)에 대해 그 종방향 축의 방향으로 변위될 수 있는 데, 그 이유는 고정 수단이 스핀들의 축방향 변위에 대한 안내 장치로 설계되었기 때문이다. 결과적으로, 이것들은 한편으로는 공구 캐리어(10)의 공구(9)에 대한 소정의 전진 운동을 다른 한편으로는 대응하는 로딩 또는 언로딩 스테이션(11)에서 로딩 및 언로딩하기 위한 운반 운동을 수행할 수 있다. 도시된 실시예에서 디스크형 터릿으로 설계된 공구 캐리어(10) 및 운반 벨트로 설계된 로딩 및 언로딩 스테이션(11)은 스핀들(4) 하부에 위치한 평면 내에 위치한다. 도2에 도시된 바와 같이, 예시적인 실시예에서 2개의 공구 캐리어(10)들이 제공되며, 상기 공구 캐리어는 작업편(15)의 기계 가공 중에 전진 운동을 수행하기 위해 구동부(13)에 의해 축을 중심으로 각각 회전 가능하고 변위 장치(16)에 의해 각각의 경우에 가이드(14) 내에서 축방향으로 변위될 수 있다. 도3에서 알 수 있는 바와 같이, 전체 4개의 스핀들(4)은 중공형 본체로 설계된 스핀들 캐리어(2) 내에 제공되고, 그 결과로 2개의 스핀들은 각각의 경우에 조작 위치에 있고, 상기 2개의 스핀들 각각은 공구 캐리어(10)를 지정하고, 반면에 나머지 다른 2개의 스핀들은 로딩 및 언로딩 스테이션(11)에 위치한다. 참조 부호 17은 스핀들(4)의 축방향 변위를 위한 전진 장치를 나타낸다. 참조 부호 18은 회전 구동부를 나타내고, 회전 구동부는 스핀들 캐리어에 대해 제공되고 스핀들 캐리어를 벨트 또는 체인(19)을 통해 구동시킨다.

도4에 의한 실시예는 스핀들 캐리어(20)가 칼럼 방식으로 설계되고 개개의 스핀들(4)이 고정 수단 또는 가이드(5, 6)에 의해 외주 상에 보유되고 축방향으로 변위 가능하다는 점에서 도1 내지 도3과는 다르다. 스핀들 캐리어(20)는 수직 축(21)을 중심으로 회전될 수 있다. 기계 가공 셀의 구성의 나머지는 도1 내지 도3에 의한 구성과 대응된다.

도5에 의한 실시예의 경우에, 스핀들 캐리어(30)는 원추형 중공 본체로 설계되고, 그 내부에서 스핀들(4)은 고정 수단(5, 6)에 의해 보유된다. 이 실시예의 특징은 스핀들 캐리어(30)의 회전 축(31)이 수직에 대해 각도를 이루어 경사져 있다는 것이다. 또한, 스핀들(4)의 종방향 축(32)은 스핀들 캐리어의 회전 축(31)에 대해 경사져 있다. 이러한 것은 조작 중에 로딩 및 언로딩 스테이션(11)에서 스핀들(4)의 수직 위치와 작업편(15)과 척 고정물(7)은 공구 캐리어(10)의 공구(9)에 배당되는 작업 중인 경사 위치를 유발시킨다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 작업편들의 기계 가공이 스핀들의 필요한 로딩 및 언로딩의 결과로서 중단되는 상황이 어떠한 경우에도 발생될 수 없고, 상당히 넓은 범위의 상이한 공구 캐리어 시스템과 결합될 수 있는 2개 이상의 스핀들을 제공할 수 있고, 그 결과로서 기계 가공이 복수의 스핀들 상에 동시에 수행될 수 있는 이점이 있다. 또한, 스핀들은 상호 독립적으로 축방향으로 변위될 수 있으므로, 기계 가공 및 로딩 및 언로딩이 상호 영향을 줌 없이 별도로 수행될 수 있다. 또한, 모터 스핀들 유니트들이 그 외측면 상에 직접 보유되고 안내되므로, 일반적으로 제공되는 슬라이드가 불필요하게 되고, 그 결과로서 스핀들이 스핀들 캐리어에 매우 인접하여 배열될 수 있다.

Claims

기계 가공 본체 또는 기계 가공 골조, 회전 가능한 스핀들 캐리어 상에 배열되고 작업편들 수용하는 각각의 척 고정물을 갖는 적어도 2개의 스핀들, 및 공구용의 적어도 하나의 변위 가능한 및/또는 회전 가능한 캐리어 시스템을 갖는 기계 가공 셀에 있어서,

스핀들 캐리어(2, 20, 30)는 수직에 대해 0°내지 45°의 각도로서 축(3, 21, 31)을 중심으로 회전 가능하고, 스핀들(4)의 축은 스핀들 캐리어(2, 20, 30)의 회전 축에 대해 0°내지 45°사이의 각도로 배열되고, 스핀들(4)은 그 축방향으로 변위 가능한 픽업 스핀들로 설계되는 것을 특징으로 하는 기계 가공 셀.
제1항에 있어서, 스핀들(4)은 상호 독립적으로 축방향으로 변위될 수 있는 것을 특징으로 하는 기계 가공 셀.
제1항 또는 제2항에 있어서, 각각의 스핀들(4)은 모터 스핀들 유니트로서 축-평행 모터 구조로 설계되는 것을 특징으로 하는 기계 가공 셀.
제3항에 있어서, 각각의 모터 스핀들 유니트(4)는 고정 수단(5, 6)에 의해 외부면 상에 보유되고, 상기 고정 수단은 상기 외부면(5', 6')에 대해 직접 접촉하고 스핀들 유니트의 축방향으로의 변위를 허용하는 것을 특징으로 하는 기계 가공 셀.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 스핀들 캐리어(2, 20, 30)는 회전 축 방향으로 변위 가능하도록 설계되는 것을 특징으로 하는 기계 가공 셀.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 스핀들(4)은 작업편(15)에 대한 로딩 및 언로딩 스테이션(11)이 위치하는 평면 상에 배열되는 것을 특징으로 하는 기계 가공 셀.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 스핀들(4)은 기계 가공 스테이션(10)이 위치하는 평면 상에 배열되는 것을 특징으로 하는 기계 가공 셀.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 스핀들 캐리어는 칼럼(20) 또는 타워로 설계되고 스핀들은 스핀들 캐리어의 외주 상에 보유되는 것을 특징으로 하는 기계 가공 셀.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 스핀들 캐리어는 중공형 본체(2, 30)로 설계되고, 스핀들은 중공형 본체에 보유되고, 스핀들이 그 작업편 수용 단부를 통해 중공형 본체(2, 30) 상으로 돌출되는 것을 특징으로 하는 기계 가공 셀.