KR19990028178A - Complex Process Machining Center - Google Patents
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Abstract
본 발명은 복합공정형 머시닝센터에 관한 것으로서, 금속 재료를 가공하기 위한 공구가 위치한 공구홀더, 상기 공구의 회전운동을 구동하는 주축모터, 3축회전관절에 의하여 상기 주축계의 주축에 연결된 3개의 고정길이링크들, 1축회전관절에 의하여 상기 3개의 고정길이링크들과 각각 연결되어, 연결된 각 고정길이링크가 수직 이송하는 경로를 제공하는 3개의 직선형수직링크들, 상기 3개의 고정길이링크들이 연결된 해당하는 각각의 직선형수직링크 상에서 수직 이송하도록 구동하는 3개의 수직이송용모터, 상기 3개의 직선형수직링크들이 원주상을 이송하도록 경로를 제공하는 원형수평링크, 및 상기 3개의 직선형수직링크들이 상기 원형수평링크상을 수평 이송하도록 구동하는 3개의 수평이송용모터들을 포함하는 것임을 특징으로 한다. 본 발명에 의한 복합공정형 머시닝센터에 의하면, 공작물의 저면을 제외한 5면 가공이 가능하며, 특히 수직 선삭 가공이 가능하므로 각형 및 원형을 형상을 지닌 복합 형상 가공물을 가공할 수 있다.The present invention relates to a complex process type machining center, comprising: a tool holder in which a tool for processing a metal material is located, a spindle motor for driving a rotational movement of the tool, and three shafts connected to the main shaft of the spindle system by a three-axis rotary joint; Fixed length links, each of the three fixed length links are connected to the three fixed length links by a single axis of rotation joint, each of the three straight vertical links to provide a path for the vertical transfer of the fixed length links, the three fixed length links Three vertical motors for driving vertical transfer on each of the respective linear vertical links connected, a circular horizontal link providing a path for the three linear vertical links to carry a circumferential shape, and the three linear vertical links It characterized in that it comprises three horizontal feed motors for driving to feed horizontally on the circular horizontal link. According to the combined machining type machining center according to the present invention, five-side machining except for the bottom of the workpiece is possible, and in particular, since vertical turning is possible, a composite workpiece having a square and a circular shape can be processed.
Description
본 발명은 금속 재료를 가공하는 공작 기계 중 특히 머시닝센터에 관한 것이다. 공작 기계는 금속 가공 공업에서 가장 중요한 생산 수단의 요소로서, 금속 재료를 절삭(Cutting) 또는 연삭(Grinding)하여 원하는 모양, 치수, 표면 정도의 제품을 얻는 도구이다. 공작 기계는 기계본체와 공구의 두 부분으로 구성되어 동력에 의하여 기계를 운전하고, 공구에 의하여 금속 재료가 가공된다. 공작 기계에서이러한 공구는 통상 교환 할 수 있도록 되어 있고, 이러한 공작 기계를 '머시닝센터'라고 한다. 이러한 머시닝센터에서 컴퓨터를 통한 수치 입력에 의하여 금속 재료 가공에 필요한 인자들을 제어하는 컴퓨터 수치 제어(CNC) 머시닝센터가 등장하였다.The present invention relates in particular to machining centers among machine tools for processing metal materials. Machine tools are one of the most important means of production in the metalworking industry and are tools for cutting or grinding metal materials to obtain products of the desired shape, dimensions and surface degree. The machine tool is composed of two parts, a machine body and a tool to drive the machine by power, and the metal material is processed by the tool. In machine tools, these tools are usually interchangeable, and these machine tools are called 'machining centers'. In such a machining center, a computer numerical control (CNC) machining center has emerged that controls factors necessary for processing metal materials by numerical input through a computer.
종래의 머시닝센터에서의 금속 재료의 가공을 위하여, 공작물과 공구의 상대 운동이 필요하며, 밀링, 드릴링, 보링 등과 같은 대부분의 절삭공정에서 공구의 회전 운동이 포함된다. 이 때 공구의 회전 운동은 주축계의 주축모터에 의하여 이루어지며, 공작물과 공구의 상대 운동은 공작물이 고정되어 있는 테이블과 주축계의 상대 운동에 의하여 이루어진다.For the machining of metal materials in conventional machining centers, the relative movement of the workpiece and the tool is required, and the rotational movement of the tool is involved in most cutting processes such as milling, drilling, boring and the like. At this time, the rotational motion of the tool is made by the spindle motor of the spindle system, and the relative motion of the workpiece and the tool is made by the relative motion of the table and the spindle system on which the workpiece is fixed.
그러나, 상기한 종래의 머시닝센터에서는 공작물이 고정되어 있는 테이블에 대한 주축의 경사도가 최고 45°이하로 제한된다. 수직형 선삭 가공에서는 공작물이 고정된 테이블에 대한 주축의 경사도가 90°가 되어야 하므로, 종래의 머시닝센터에 의하여는 원형 가공물(축대형 가공물)을 가공할 수 없는 단점이 있다. 또한, 단일의 가공물내에 각형 및 원형의 형상을 지닌 복합 형상 가공물도 역시 가공할 수 없음은 물론이다.However, in the conventional machining center described above, the inclination of the main axis with respect to the table on which the workpiece is fixed is limited to a maximum of 45 degrees or less. In the vertical turning process, since the inclination of the main shaft with respect to the table on which the workpiece is fixed must be 90 °, the conventional machining center has a disadvantage in that circular workpieces (axial workpieces) cannot be machined. Furthermore, of course, complex shaped workpieces with square and circular shapes in a single workpiece cannot be processed as well.
본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술에 의한 머시닝센터의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 가공대상물체의 저면을 제외한 5면을 자유롭게 가공할 수 있고, 수직 선삭 가공이 가능하여 각형 및 원형을 형상을 지닌 복합 형상 가공물을 가공할 수 있도록 하는 머시닝센터를 제공하는데 있다.An object of the present invention is to solve the problems of the machining center according to the prior art as described above, it is possible to freely process the five surfaces except the bottom of the object to be processed, vertical turning is possible to form a square and round shape To provide a machining center for machining complex shaped workpieces with
종래의 머시닝센터가 각형 공작물만을 가공할 수 있는 것에 비하여 본 발명에서 제시하는 머시닝센터는 원형 및 각형의 복합 형상 가공물을 가공할 수 있으므로, 본 발명에 의한 머시닝센터를 이하에서는 '복합 공정형 머시닝센터'라고 하기로 한다.Compared to conventional machining centers that can process only square workpieces, the machining centers presented in the present invention can process circular and square complex shaped workpieces. 'Will be.
도1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 복합 공정형 머시닝센터의 사시도,1 is a perspective view of a complex process type machining center according to an embodiment of the present invention;
도2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 복합 공정형 머시닝센터의 평면도,2 is a plan view of a complex process-type machining center according to an embodiment of the present invention,
도3은 도2에 표시된 A-A 단면도로서 회전단면도법에 의하여 도시된 본 발명의 일실시예에 의한 복합공정형 머시닝센터의 단면도,3 is a cross-sectional view of the machining process center of the complex process type according to an embodiment of the present invention shown by a cross-sectional view A-A shown in FIG.
도4는 본 발명의 일실시예에 의한 복합공정형 머시닝센터의 상향식 직선형수직링크의 단면도,4 is a cross-sectional view of a bottom-up straight vertical link of a machining center of a complex process according to an embodiment of the present invention;
도5는 본 발명의 일실시예에 의한 복합공정형 머시닝센터의 하향식 직선형수직링크의 단면도이다.5 is a cross-sectional view of a top-down straight vertical link of a combined machining type machining center according to an embodiment of the present invention.
도6은 본 발명의 일실시예에 의한 복합공정형 머시닝센터에서 공작물에 대하여 주축이 수직인 경우의 사용상태도,Figure 6 is a state of use when the main axis is perpendicular to the workpiece in the hybrid machining center according to an embodiment of the present invention,
도7은 직선형수직링크 충돌방지용 리밋스위치를 설명하기 위한 것으로서, 도3에 도시된 B-B의 충돌시 요부 단면도.FIG. 7 is a cross-sectional view of main parts in the collision of B-B shown in FIG. 3 for explaining a straight vertical link collision preventing limit switch. FIG.
* 도면의 주요한 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
1 : 공구 2 : 주축모터1: Tool 2: Spindle Motor
3 : 3축회전관절 4 : 고정길이링크3: 3-axis rotating joint 4: Fixed length link
5 : 1축회전관절5: single axis joint
6 : 직선형수직링크(상향식) 6' : 직선형수직링크(하향식)6: straight vertical link (upward) 6 ': straight vertical link (downward)
61, 61' : 볼너트 62, 62' : 볼스크류61, 61 ': Ball nut 62, 62': Ball screw
63, 63' : 커플링 7 : 수직이송용모터63, 63 ': Coupling 7: vertical feed motor
8 : 원형수평링크8: circular horizontal link
81 : 링기어 82 : 피니언기어81: ring gear 82: pinion gear
83 : 로울러 9 : 수평이송용모터83: roller 9: motor for horizontal feed
10, 10' : 직선형수직링크충돌방지용 리밋스위치10, 10 ': Limit switch for preventing vertical vertical link collision
11 : 고정길이링크수직이송제한용 리밋스위치11: Limit switch for fixed length link vertical feed restriction
12 : 수평이송원점복귀용 리밋스위치12: Limit switch for return to horizontal feed point
13 : 수직이송원점복귀형 리밋스위치13: Vertical feed home return type limit switch
20 : 공작물20: workpiece
31 : 공작물고정부재 32: 척31: workpiece fixing member 32: chuck
33 : 풀리 34 : V-벨트33: pulley 34: V-belt
35 : 공압실린더 36 : 풀리구동용 모터35 pneumatic cylinder 36 pulley driving motor
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 복합공정형 머시닝센터는, 금속 재료를 가공하기 위한 공구가 위치한 공구홀더, 상기 공구의 회전운동을 구동하는 주축모터, 3축회전관절에 의하여 상기 주축계의 주축에 연결된 3개의 고정길이링크들, 1축회전관절에 의하여 상기 3개의 고정길이링크들과 각각 연결되어, 연결된 각 고정길이링크가 수직 이송하는 경로를 제공하는 3개의 직선형수직링크들, 상기 3개의 고정길이링크들이 연결된 해당하는 각각의 직선형수직링크 상에서 수직 이송하도록 구동하는 3개의 수직이송용모터, 상기 3개의 직선형수직링크들이 원주상을 이송하도록 경로를 제공하는 원형수평링크, 및 상기 3개의 직선형수직링크들이 상기 원형수평링크상을 수평 이송하도록 구동하는 3개의 수평이송용모터들을 포함하는 것임을 특징으로 한다.In order to achieve the object as described above, the hybrid machining center according to the present invention, the tool holder in which a tool for processing a metal material is located, the spindle motor for driving the rotational movement of the tool, by a three-axis rotary joint Three fixed length links connected to the main shaft of the main shaft system, three straight vertical links connected to the three fixed length links by the one-axis rotary joint, respectively, to provide a path for the vertical transport of each connected fixed length link For example, three vertical motors for driving vertical transport on the respective linear vertical link connected to the three fixed length links, a circular horizontal link providing a path for the three linear vertical links to transfer the circumferential phase, And three horizontal feed motors for driving the three straight vertical links to horizontally feed on the circular horizontal link. Characterized in that.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하면서, 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, it will be described in detail a preferred embodiment of the present invention.
도1은 본 발명의 일실시예에 의한 복합공정형 머시닝센터의 사시도이고, 도2는 평면도이다. 도3은 도2에 표시된 A-A 단면도로서 회전단면도법에 의하여 도시된 본 발명의 일실시예에 의한 복합공정형 머시닝센터의 단면도이다.1 is a perspective view of a complex process type machining center according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a plan view. 3 is a cross-sectional view of the machining process center of the complex process type according to an embodiment of the present invention shown by a cross-sectional view A-A shown in FIG.
도1, 도2 및 도3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 복합공정형 머시닝센터는 공구(1)와 공구의 회전운동을 구동하는 주축모터(2)로 구성된 주축계와 공구의 위치 및 자세를 결정하는 이송계로 구성된다.As shown in Fig. 1, Fig. 2 and Fig. 3, the combined machining type machining center according to the present invention includes a tool axis 1 and a spindle axis motor 2 for driving a rotational movement of the tool. It consists of a feed system that determines posture.
금속 재료를 원하는 형상과 모양으로 가공하기 위하여는 특히, 공작물(20)에 대한 공구의 상대적 위치 및 자세를 제어하는 것이 필수적이다. 이를 위하여 본 발명에 의한 복합공정형 머시닝센터는 주축에 3개의 링크들을 연결시키고, 각 링크가 수직 방향 및 수평 방향으로 구동되도록 하여 주축이 6자유도 운동을 하도록 하는 병렬 기구 구조를 도입한다.In order to process the metal material into the desired shape and shape, it is particularly necessary to control the relative position and attitude of the tool with respect to the workpiece 20. To this end, the hybrid process type machining center according to the present invention connects three links to a main axis, and introduces a parallel mechanism structure that allows each link to be driven in the vertical direction and the horizontal direction so that the main axis performs six degrees of freedom.
도1, 도2 및 도3에 도시된 본 발명의 일실시예에 의한 복합공정형 머시닝센터에서는 3개의 고정길이링크들(4)이 3축회전관절(3)에 의하여 공구(1) 및 주축모터(2)로 구성된 주축계에 연결된다. 3개의 고정길이링크들(4)의 길이는 서로 동일하거나 또는 서로 상이할 수 있고, 도1, 도2 및 도3에 도시된 경우는 3개의 고정길이링크들(4)의 길이가 서로 동일한 경우이다. 본 발명에서 사용되는 3축회전관절(3)은 허용 경사각은 60°이상이 되도록 특별히 제작한 것으로서, 종래의 3축회전관절(3)에서 최대 허용 경사각이 50°인 점을 고려할 때 허용 경사각이 큰 장점이 있다.In the combined process type machining center according to an embodiment of the present invention shown in FIGS. 1, 2, and 3, the three fixed length links 4 are connected to the tool 1 and the main shaft by a three-axis rotary joint 3. It is connected to a main shaft system composed of a motor (2). The lengths of the three fixed length links 4 may be the same or different from each other, and the cases shown in FIGS. 1, 2 and 3 are the same as the lengths of the three fixed length links 4. to be. The three-axis rotary joint 3 used in the present invention is specially manufactured so that the allowable inclination angle is 60 ° or more, and in consideration of the point that the maximum allowable inclination angle is 50 ° in the conventional three-axis rotation joint 3, the allowable inclination angle is There is a big advantage.
3개의 고정길이링크들(4)의 수직방향의 이송은 해당하는 각각의 직선형수직링크들(6,6')에 의하여 제공되는 수직방향 경로를 따라서, 각각의 수직이송용모터(7)에 의하여 구동되어 수행된다. 이를 위하여, 3개의 고정길이링크들(4)은 1축회전관절(5)에 의하여 해당하는 각각의 직선형수직링크들(6,6')에 연결된다.The vertical feed of the three fixed length links 4 is carried out by the respective vertical feed motors 7 along the vertical path provided by the respective respective straight vertical links 6, 6 '. Driven and performed. To this end, the three fixed length links 4 are connected to the respective straight vertical links 6, 6 'by the axial rotary joint 5, respectively.
도면에 도시된 본 발명의 바람직한 일실시예에서 상기 직선형수직링크들(6,6')은 각각에 연결된 고정길이링크들(4)의 수직이송경로가 원형수평링크(8)를 기준으로 대체로 상방향인 상향식 직선형수직링크(6) 2개와 반대로 하방향인 하향식 직선형수직링크(6') 1개로 구현하였다. 이는 고정길이링크들(4)을 주축계에 연결하는 3축회전관절들(3)에 의한 작업 영역의 제한을 최소화하기 위한 것이다. 3개의 직선형수직링크들이 모두 상향식 또는 하향식으로 구현될 수도 있으며, 3개의 직선형 수직링크들 중 1개가 상향식, 나머지 2개가 하향식으로 구현될 수도 있다.In a preferred embodiment of the present invention shown in the figure, the vertical vertical links 6 and 6 'have a vertical feed path of fixed length links 4 connected to each other generally based on the circular horizontal link 8. In contrast to the two upward straight vertical links 6 in the directional direction, one downward straight vertical link 6 ′ in the downward direction is realized. This is to minimize the limitation of the work area by the three-axis rotary joints 3 connecting the fixed length links 4 to the main shaft system. All three straight vertical links may be implemented in a bottom-up or top-down manner, one of the three straight vertical links may be implemented in a bottom-up manner, and the other two may be implemented in a top-down manner.
도4는 상향식 직선형수직링크(6)의 단면도이고, 도5는 하향식 직선형수직링크(6')의 단면도이다.4 is a cross-sectional view of the upward straight vertical link 6, and FIG. 5 is a cross-sectional view of the downward straight vertical link 6 '.
각 직선형수직링크(6,6')는 상기 수직이송용모터(7)에 의하여 각 고정길이링크(4)가 수직이송하는 경로인 볼스크류(62, 62'), 각 고정길이링크(4)와 연결된 1축회전관절(5)과 볼스크류(62,62')를 연결하기 위한 볼너트(61,61') 및 상기 볼스크류(62,62')와 각각의 수직이송용모터(7)를 연결하는 커플링(63,63')으로 구성되어 있다.Each of the linear vertical links 6, 6 'is a ball screw 62, 62', which is a path in which each fixed length link 4 is vertically transferred by the vertical motor 7, and each fixed length link 4 Ball nuts 61 and 61 'for connecting the single-axis rotary joint 5 and ball screws 62 and 62' connected to the ball screw 62 and 62 'and the vertical motors 7 respectively. It consists of couplings (63, 63 ') for connecting.
수직이송용모터(7)의 회전 구동력이 볼스크류(62,62')를 통하여 볼너트(61,61')에 전달되고, 볼너트(61,61')에 연결된 1축회전관절(5)을 통하여 고정길이링크(4)에 전달되어, 결과적으로 고정길이링크(4)가 볼스크류(62,62')에 의하여 제공된 수직이송경로를 따라서 이송한다.The rotational driving force of the vertical transfer motor 7 is transmitted to the ball nuts 61 and 61 'through the ball screws 62 and 62' and is connected to the ball nuts 61 and 61 '. Is transmitted to the fixed length link 4, and consequently the fixed length link 4 is transported along the vertical feed path provided by the ballscrews 62 and 62 '.
한편, 본 발명에 의한 복합공정형 머시닝센터에서 3개의 고정길이링크(4)의 수평방향 이송은 고정길이링크(4)가 연결된 각각의 직선형수직링크(6,6')가 각각의 수평이송용모터(9)에 의하여 구동되어 원형수평링크(8)상의 수평적인 원주 경로에 따라서 이송하는 것에 의하여 수행된다.On the other hand, in the hybrid process type machining center according to the present invention, the horizontal feed of the three fixed length links 4 is a linear vertical link (6, 6 ') of each of the fixed length link (4) is connected for each horizontal transfer Driven by a motor 9 and carried along a horizontal circumferential path on the circular horizontal link 8.
이와 같은 직선형수직링크(6,6')의 수평이송을 위하여, 원형수평링크(8)의 외측면에는 링기어(81)가 구현되어 있고, 직선형수직링크(6,6')에는 수평이송용모터(9)에 의하여 구동되는 피니언기어(82)가 구현되어 있다. 수평이송용모터(9)는 피니언기어(82)를 구동하여 피니언기어(82)가 상기 링기어(81)와 맞물려서 돌아가도록 함에 의하여 직선형수직링크(6,6')의 수평이송을 수행하도록 한다.For horizontal transfer of the linear vertical links 6 and 6 ', a ring gear 81 is implemented on the outer surface of the circular horizontal link 8, and the horizontal vertical links 6 and 6' are used for horizontal transfer. The pinion gear 82 driven by the motor 9 is implemented. The horizontal feed motor 9 drives the pinion gear 82 to rotate the pinion gear 82 in engagement with the ring gear 81 to perform horizontal transfer of the straight vertical links 6 and 6 '. .
직선형수직링크(6,6')는 고정길이링크(4)의 수직 이송시 수직방향의 하중, 직선형수직링크(6,6')의 수평 이송시 수평방향의 원심력, 및 강체들간의 수평 방향 및 수직 방향의 내부력을 견디기 위하여 로울러들(83)이 구현되어 있다.The straight vertical links 6 and 6 'have a vertical load in the vertical conveyance of the fixed length link 4, a horizontal centrifugal force in the horizontal conveyance of the straight vertical links 6 and 6', and a horizontal direction between the rigid bodies and The rollers 83 are implemented to withstand the internal force in the vertical direction.
위에서 설명한 바와 같이, 3개의 고정길이링크(4)의 직선형수직링크(6,6')상의 수직이송과, 3개의 직선형수직링크(6,6')의 원형수평링크(8)의 수평이송에 의하여 구성되는 주축의 6자유도 운동에 의하여 주축에 연결된 공구의 위치 및 자세가 결정된다. 즉, 공구의 위치 및 자세의 궤적은 수직이송모터 및 수평이송모터의 회전운동성분에 의하여 결정되며, 컴퓨터수치제어 머시닝센터의 경우 기구학적 해석과정을 통하여 결정된 각 이송모터들의 입력값들을 수치적으로 제어하여 공작물에 대한 공구의 상대적 위치를 제어하여 원하는 형상 및 모양의 가공물을 얻도록 한다. 특히, 위에서 설명한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 복합공정형 머시닝센터는 주축이 공작물에 대하여 수직인 자세를 가질 수 있으므로 측면 가공이 용이하게 된다. 도6은 본 발명의 일실시예에 의한 복합공정형 머시닝센터에서 공작물에 대하여 주축이 수직인 경우를 도시한 것이다.As described above, the vertical feed on the straight vertical links 6 and 6 'of the three fixed length links 4 and the horizontal transfer of the circular horizontal links 8 of the three straight vertical links 6 and 6'. The position and the attitude of the tool connected to the main shaft are determined by the six degrees of freedom of the main shaft. That is, the trajectory of the position and posture of the tool is determined by the rotational motion components of the vertical feed motor and the horizontal feed motor.In the case of the computer numerical control machining center, the input values of the respective feed motors determined through the kinematic analysis process are numerically determined. Control to control the relative position of the tool relative to the workpiece to obtain a workpiece of the desired shape and shape. In particular, the hybrid machining center according to the present invention having the configuration as described above is easy to the side processing because the main axis can have a posture perpendicular to the workpiece. Figure 6 illustrates a case in which the main axis is perpendicular to the workpiece in the hybrid machining center according to an embodiment of the present invention.
한편, 도1 내지 도5에 도시된 본 발명의 바람직한 일실시예에 의한 복합공정형 머시닝센터에서 공구의 위치 및 자세를 결정하는데 가장 제한적인 요소는 고정길이링크(4)를 주축계에 연결하는 3축회전관절(3)의 회전각도이다. 따라서, 본 발명에서는 고정길이링크(4)가 직선형수직링크(6,6')상을 수직 이송하는 범위를 한정함에 의하여 3축회전관절(3)에 무리를 줄 수 없도록 하였다.On the other hand, the most restrictive element in determining the position and attitude of the tool in the multi-process machining center according to an embodiment of the present invention shown in Figures 1 to 5 is to connect the fixed length link (4) to the main axis system It is the rotation angle of the triaxial joint 3. Therefore, in the present invention, the fixed length link 4 is not limited to the three-axis rotation joint 3 by limiting the vertical conveying range of the straight vertical link (6,6 ').
수직이송범위를 제한하기 위하여, 각 직선형수직링크(6,6')는 고정길이링크 수직이송 제한용 리밋스위치(11)를 포함하여, 고정길이링크(4)의 수직이송이 고정길이링크 수직이송 제한용 리밋스위치(11)에 의하여 제한되도록 한다.In order to limit the vertical conveying range, each of the linear vertical links 6 and 6 'includes a limit switch 11 for limiting the vertical length of the fixed length link, so that the vertical length of the fixed length link 4 is fixed to the vertical length link. It is to be limited by the limit limit switch (11).
또한, 본 발명에 의한 복합공정형 머시닝센터는 3개의 직선형수직링크(6,6')가 각각의 수평이송용모터(9)에 의하여 구동되어 원형수평링크(8)상에서 360° 수평이송하므로 직선형수직링크끼리의 충돌할 상황을 대비하여야 한다. 이를 위하여, 직선형수직링크(6,6')는 직선형수직링크 충돌방지용 리밋스위치(10,10')를 포함하고 있다. 직선형수직링크 충돌방지용 리밋스위치가 서로 접촉하면 직선형수직링크가 접근한 사실을 감지한다.In addition, in the combined process type machining center according to the present invention, three linear vertical links 6 and 6 'are driven by respective horizontal feed motors 9, so that they are moved horizontally by 360 ° on the circular horizontal link 8, thereby providing a straight line. Be prepared for collisions between vertical links. To this end, the straight vertical links 6 and 6 'include limit switches 10 and 10' for preventing straight collisions. When the linear vertical link collision avoidance limit switches come into contact with each other, the linear vertical link detects the approach.
도7은 직선형수직링크 충돌방지용 리밋스위치를 설명하기 위한 것으로서, 도3에 도시된 B-B의 충돌시 요부 단면도이다.FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating main parts in the collision of B-B shown in FIG. 3 for explaining a straight vertical link collision preventing limit switch.
컴퓨터 수치제어에 의한 복합공정형 머시닝센터의 구동은 일반적으로 공구의 초기 위치 및 자세에 의하여 결정되는 초기값에 대한 변위값에 의하여 제어되는 것이므로, 머시닝센터의 원점을 결정하는 것이 필요하다.Since the operation of the complex process type machining center by computer numerical control is generally controlled by the displacement value with respect to the initial value determined by the initial position and attitude of the tool, it is necessary to determine the origin of the machining center.
이를 위하여 본 발명에 의한 복합공정형 머시닝센터는 수형이송원점복귀용 리밋스위치(12) 및 수직이송원점복귀용 리밋스위치(13)를 더 포함한다.To this end, the composite process type machining center according to the present invention further includes a male transfer home return limit switch 12 and a vertical transfer home return limit switch 13.
상기에서는 본 발명에 의한 복합공정형 머시닝센터를 구성하는 주축계와 이송계를 설명하였다. 일반적으로 머시닝센터는 공구를 회전하는 주축계와 공구의 위치를 자세를 결정하기 위한 이송계로 구성될 수 있다.In the above, the spindle system and the feed system constituting the complex process type machining center according to the present invention have been described. In general, the machining center may be composed of a spindle system for rotating the tool and a feed system for determining the position of the tool.
본 발명에서는 주축계와 이송계로 구성된 상기에서 설명한 바와 같은 머시닝센터에 부가적으로 공작물을 회전시키는 공작물 회전계를 더 포함하도록 하는 것을 제안한다.The present invention proposes to further include a work rotation system for rotating the work additionally to the machining center as described above composed of a spindle system and a feed system.
공작물 회전계는 금속 재료인 공작물(20)을 고정하는 공작물고정부재(31), 상기 공작물고정부재(31)를 지지하는 척(32), 상기 척에 연결된 공압실린더(35), 상기 척을 회전시키기위한 풀리(33), 상기 풀리(33)를 구동하는 폴리구동용모터(36)를 포함하며, 풀리구동용모터(36)가 직결식이 아닐 경우에, 풀리구동용모터(36)의 회전 구동력을 상기 풀리(33)로 전달하기 위한 V-벨트(34)를 더 포함할 수 있다.The work rotation system may rotate the work holding member 31 for fixing the work 20, which is a metal material, the chuck 32 for supporting the work holding member 31, the pneumatic cylinder 35 connected to the chuck, and the chuck. Pulley 33, and a poly drive motor 36 for driving the pulley 33, when the pulley drive motor 36 is not a direct type, the rotational driving force of the pulley drive motor 36 It may further include a V-belt 34 for delivering to the pulley (33).
공작물 회전계를 일체로 포함하면, 도6에서 보이는 바와 같이 주축이 공작물에 대하여 수직인 상태에서 공작물을 회전시키면서 수직 선삭가공이 가능하다.Including the work rotation system integrally, vertical turning is possible while rotating the work as the main axis is perpendicular to the work as shown in FIG.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 의한 복합공정형 머시닝센터는 공작물의 저면을 제외한 5면 가공이 가능하며, 특히 수직 선삭 가공이 가능하므로 각형 및 원형을 형상을 지닌 복합 형상 가공물을 가공할 수 있는 장점이 있다.The composite machining center according to the present invention as described above is capable of machining five surfaces except for the bottom of the workpiece, and in particular, the vertical turning process allows machining of complex shaped workpieces having square and circular shapes. There is this.
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