KR20000003323U - 정위치 결정수단을 갖는 공작물 감지장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 선반작업시 공작물이 척의 정위치에 위치하도록 하고, 척에 클램핑된 공작물의 유무판별작업은 물론 가공작업을 위한 클램핑이 올바르게 되었는지를 확인하는 작업을 동시에 수행하여 작업성을 향상시키도록 할 뿐만 아니라 불량율을 극소화하는 터렛에 장착되는 정위치결정수단을 갖는 공작물 감지장치에 관한 것으로서, 주조에 의해 오목홈이 형성된 공작물을 척(4)에 클램핑한 후 회전공구대의 공구로써 탭핑이나 드릴링작업을 행함에 있어서, 회전터렛(2)의 분할 일측에 설치되고, 터렛공구대(1)가 척킹된 공작물(40)로의 접근으로 인해 공작물(40)에 닿거나 무접촉에 의해 길이방향으로 이동가능하도록 된 제 1 푸시바아(11)와; 터렛공구대(1)의 몸체에 설치되고, 제 1 푸시바아(10)에 의해 연동할 수 있도록 길이방향으로 이동가능하도록 된 제 2 푸시바아(21)와; 상기 제 2 푸시바아(21) 상에 근접되도록 설치되고, 제 2 푸시바아(21)의 이동을 감지하는 감지센서(26) 및; 상기 제 1 푸시바아(11)측 상단에 동일길이방향으로 설치되고, 클램핑된 공작물(40)을 완전하게 파지시키기 위해 척(4)쪽으로 미는 위치결정바아(31)를 구성하되, 그 바아(31)는 제 1 푸시바아(11)의 접근전에 먼저 공작물(40)을 간섭하기 위해 제 1 푸시바아(11)보다 큰 돌출길이를 갖도록 구성된 것이다.

Description

정위치결정수단을 갖는 공작물 감지장치

본 고안은 정위치결정수단을 갖는 공작물 감지장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 선반작업시 공작물이 척의 정위치에 위치하도록 하고, 척에 클램핑된 공작물의 유무판별작업은 물론 가공작업을 위한 클램핑이 올바르게 되었는지를 확인하는 작업을 동시에 수행하여 작업성을 향상시키도록 할 뿐만 아니라 불량율을 극소화하는 터렛에 장착되는 정위치결정수단을 갖는 공작물 감지장치에 관한 것이다.

일반적으로 수치제어선반은 종래의 핸들조작 공작기계에 있어서는 도저히 상상할 수 없는 높은 정밀도로 복잡한 곡면형태의 공작물이라도 쉽고 빠르게 가공할 수 있고, 작업자의 기분과 피로 등의 영향을 받지 않으며, 작업자의 착오로 인한 실수도 적으므로 공작물에는 불량품이 적으며, 정밀도가 고르고 대칭성이 양호하며 반복의 정밀도가 높고 공작물의 균일성이 우수하여 조립이 쉬워지는 장점이 있는 한편 절삭속도나 절입량(切入量) 등을 모두 사전에 적당한 수치로 선정할 수 있으므로 절삭시간과 끝손질한 면의 최적(最適)을 기할 수 있는 잇점 등이 있지만 가공작업에 임하기 앞서 조작자는 공작물을 척에 파지시켜야 하고 그 파지상태를 작업자가 직접 확인하여야 했다.

그러나 이러한 종래의 파지확인방법은 작업자의 부주의를 감수하는 주관적인 판단에 의존해야 하는 측면이 강하기 때문에 정확도와 고정밀도를 요하는 작업에서는 악영향이 발생될 수 있는 소지가 다분하였다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 본 출원인은 1997년 8월 30일자 특허출원 제97-45113호에 NC선반의 공작물 감지장치라는 명칭으로 특허출원한 바 있다. 이의 요지는 도 1 에 도시된 바와 같이 척(도시하지 않음)에 공작물이 클램핑되어 있는 상태에서 회전터렛(1)의 분할 일측부에 공작물의 파지유무를 검지하는 제 1 푸쉬바아(2)가 설치되어 있고, 이와 대향되는 터렛바디(3)측에는 상기 제 1 푸쉬바아(2)의 작동력을 전달받아 센싱수단(4)에 의해 감지되도록 상기 제 1 푸쉬바아(2)와 동일한 작동력을 갖는 제 2 푸쉬바아(5)가 설치되어 있는 구성이며, 공구대 전체가 척 쪽으로 이동하면서 척에 클램핑된 공작물을 제 1 푸쉬바아(2)가 터치하고 이에 따른 전달력으로 제 2 푸쉬바아(5)가 움직여 센싱수단(4)으로써 공작물의 유무를 판단하게 된다.

그러나, 상기의 구성은 간단히 공작물의 유무만을 판단할 뿐 작업자의 수조작으로 파지시키는 클램핑 정위치결정에 대해서는 전혀 대처하지 못하는 문제점이 있었다. 공작물의 정위치를 인지하게 못하게 되면 공작물의 유무를 판단한다 하더라도 높은 정밀도의 작업을 수행하지 못하여 결국 불량으로 판단되어 생산성에 막대한 지장을 초래하게 되는 문제점이 발생될 수 있다.

또한, 공작물이 뒤집어져 클램핑되는 경우 공구대와 공작물의 충돌로 인하여 장비가 파손되는 문제점이 발생하게 된다.

따라서, 본 고안은 상기와 같은 제반문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서 그 목적은 선반작업시 척에 클램핑된 공작물의 정위치결정은 물론 가공작업을 위한 올바른 클램핑이 되었는지를 확인하는 작업을 동시에 수행하여 작업성을 향상시키도록 할 뿐만 아니라 불량율을 극소화하는 터렛에 장착되는 정위치결정수단을 갖는 공작물 감지장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 안출된 본 고안은, 주조에 의해 오목홈이 형성된 공작물을 척에 클램핑한 후 공구대의 공구로써 탭핑이나 드릴링작업을 행함에 있어서,

회전터렛의 분할 일측에 설치되고, 터렛공구대가 척킹된 공작물로의 접근으로 인해 공작물에 닿거나 무접촉에 의해 길이방향으로 이동가능하도록 된 제 1 푸시바아와; 터렛공구대의 몸체에 설치되고, 제 1 푸시바아에 의해 연동할 수 있도록 길이방향으로 이동가능하도록 된 제 2 푸시바아와; 상기 제 2 푸시바아 상에 근접되도록 설치되고, 제 2 푸시바아의 이동을 감지하는 감지센서 및; 상기 제 1 푸시바아측 상단에 동일길이방향으로 설치되고, 클램핑된 공작물을 정위치에 위치시키기 위해 척 쪽으로 미는 위치결정바아를 구성하되, 위치결정바아가 공작물을 밀고 있을 때 제 1 푸시바아가 공작물에 접촉되지 않도록 척방향으로 제 1 구시바아보다 돌출되게 구성된 특징을 갖는다.

도 1 은 종래의 공작물 감지장치의 구성을 도시한 측단면도.

도 2 은 본 고안에 따른 정위치결정수단을 갖는 공작물 감지장치를 도시한 측단면도. (공작물의 감지 전상태)

도 3 는 본 고안에 따른 정위치결정수단을 갖는 공작물 감지장치를 도시한 측단면도. (공작물의 감지 후상태)

도 4 은 도 3 에서 'A'로부터 본 평면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1: 터렛공구대, 2: 회전터렛,

3: 몸체, 4: 척,

10: 제 1 바아홀더, 11: 제 1 푸시바아,

12: 스프링 스테이, 13: 탄성스프링,

14: 스토퍼, 20: 제 2 바아홀더,

21: 제 2 푸시바아, 22: 스프링 스테이,

23: 탄성스프링, 24: 스토퍼,

25: 감지요홈, 26: 근접스위치,

27: 접촉레버, 30: 보조바아홀더,

31: 위치결정바아, 32: 탄성스프링,

이하, 본 고안을 첨부한 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명한다.

도 2 은 본 고안에 따른 정위치결정수단을 갖는 공작물 감지장치를 도시한 측단면도 (공작물의 감지 전상태)이고, 도 3 는 본 고안에 따른 정위치결정수단을 갖는 공작물 감지장치를 도시한 측단면도 (공작물의 감지 후상태)이며, 도 4 은 도 3 에서 'A'로부터 본 평면도이다.

본 고안의 구성은, 주조에 의해 오목홈이 형성된 공작물을 척(4)에 클램핑한 후 터렛공구대(1)의 공구로써 탭핑이나 드릴링작업을 행함에 있어서,

회전터렛(2)의 분할 일측에 제 1 바아홀더(10)가 볼트에 의해 체결된다. 상기 제 1 바아홀더(10) 내부에는 제 1 푸시바아(11)가 습동되게 결합되고 그 제 1 푸시바아(11)의 외측에는 제 1 푸시바아(11)가 가압되거나 원위치로 복귀시키도록 하는 탄성스프링(13)이 내설되는데 상기 탄성스프링(13)의 지지는 제 1 푸시바아(11) 외측에 설치된 스프링 스테이(12)와 제 1 바아홀더(10) 후방에 볼트체결된 스토퍼(14)에 의해 결정된다.

또한, 상기 터렛공구대(1)의 몸체(3)측에는 제 1 푸시바아(11)와 동일 수평방향이지만 수직위치가 다른 제 2 바아홀더(20)가 설치된다. 상기 제 2 바아홀더(20)의 내부에는 제 2 푸시바아(21)가 습동되게 결합되고 또한 위치변위된 제 2 푸시바아(21)의 복귀력을 위해 탄성스프링(23)이 개재되는데 여기에서 탄성스프링(23)의 지지는 제 2 푸시바아(21) 외측에 설치된 스프링 스테이(22)와 제 2 바아홀더(20)의 내측단에 의해 결정된다. 또한, 제 2 바아홀더(20)의 선단부에는 탄지된 제 2 푸시바아(21)가 이탈되는 것을 방지하기 위해 스토퍼(24)가 볼트(도시하지 않음)에 의해 체결되는 한편, 상기 제 2 푸시바아(21)의 선단에는 제 1 푸시바아(11)의 후단측과 근접되고 제 1, 2푸시바아(11)(21)와 수직으로 교차되면서 체결되는 접촉레버(27)가 구비된다. 또한, 제 2 푸시바아(21)의 외주면 상에는 전체 외주면의 직경보다 작은 직경을 갖게 감지요홈(25)이 형성되는데 그 기능은 후술할 감지센서(26)에서 확인될 것이다.

상기 감지센서(26)는 제 2 푸시바아(21)가 설치된 제 2 바아홀더(20)내에 설치되며 상기 제 2 푸시바아(21)의 방향과 서로 직교되게 구성되고 설치위치는 상기 감지요홈(25)과 대향측이지만 제 2 푸시바아(21)가 원위치시에는 직경이 작은 감지요홈(25)에 의해 떨어져 있다가 습동시 접속되는 근접스위치(26)이다.

본 고안의 근접스위치(26)의 감지신호는 터렛공구대(1)가 척(4)쪽으로 접근하는 시점으로부터 시작하여 척(4)에 클램핑된 공작물의 오목홈에 인입되는 시점에 이르는 시점까지 제 1 푸시바아(11) 및 제 2 푸시바아(21)의 움직임이 없을 때 포지티브(+)신호를 발생하고, 그 반대일 경우 네거티브(-)신호를 발생하도록 되어 있다. 그 이유는 작업자의 실수로 공작물(40)을 거꾸로 척킹하게 될 경우를 방지하기 위함이다.

한편, 상기 제 1 푸시바아(10)측 상단에 동일길이방향으로 설치되고, 클램핑된 공작물(40)을 정위치에 위치시키기 위해 척(4)쪽으로 미는 정위치결정바아(31)가 구비되는데 상기 정위치결정바아(31)는 제 1 바아홀더(10)에 볼팅되는 보조바아홀더(30)에 의해 가이딩되고, 상기 정위치결정바아(31)의 후측에는 그 바아의 밀림작동후 원위치로 복귀시키기 위해 탄성스프링(32)이 개재되어 있고, 위치결정바아(31)가 공작물을 밀고 있을 때 제 1 푸시바아(11)가 공작물(40)에 접촉되지 않도록 척(4)방향으로 제 1 푸시바아(11)보다 돌출되게 구성되어 있다.

상기와 같이 구성된 본 고안의 작용을 설명하면 다음과 같다.

주조공정에 의해 오목홈이 형성된 공작물(40)을 작업자가 척(4)에 클램핑한 다음 드릴가공과 탭핑가공을 위해 터렛공구대(1)가 공작물(40)이 클램핑된 척(4)쪽으로 이동하게 된다. 공작물(40)을 가공하기에 앞서 먼저 공작물(40)이 척(4)에 올바르게 척킹되어 있는지 확인하는 작업이 선행되어야 하기 때문에 회전터렛(2)이 분할회전하면서 터렛공구대(1)의 몸체(3)에 설치된 제 2 푸시바아(21)와 수직선상의 일직선이 되도록 제 1 푸시바아(11)를 위치시킨다. 이의 상태는 척킹된 공작물(40)과 제 1 푸시바아(11) 및 제 2 푸시바아(21) 모두가 수직선상으로 일직선인 상태이다.

이 상태로서 터렛공구대(1)가 공작물(40)쪽으로 이동하게 된다.

이 때 공작물(40)이 척(4)에 올바르게 척킹되지 못하고 작업자의 실수로 거꾸로 되어 있을 경우에는 제 1 푸시바아(11)가 그 공작물(40)에 접촉되면서 밀려 접촉레버(27), 제 2 푸시바아(21)를 연동시킬 것이며, 이에 따라 제 2 푸시바아(21)의 감지요홈(25)에 근접된 근접스위치(26)는 상기 감지요홈(25)이 감지범위를 벗어나면서 오프(off)되어 클램핑 또는 척킹의 오류가 있음이 확인되어 작업을 중지시킨다.

그러나, 공작물(40)이 올바르게 척(4)에 척킹된 경우, 돌출길이가 가장 긴 위치결정바아(31)가 공작물(40)에 먼저 접촉하게 된다. 위치결정바아(31)가 공작물(40)에 접촉되면 척(4)이 벌어져 언클램핑상태가 되고, 보조바아홀더(30)내에 설치된 탄성스프링(32)에 의해 공작물(40)을 가압하면 미세하게 정위치가 벗어나 있는 공작물일지라도 제자리를 찾아주게 되고, 다시 척(4)에 클램핑되어 정확한 위치에 공작물(40)을 척킹한다.

공작물(40)의 클램핑은 작업자의 수작업에 의존하기 때문에 정위치가 벗어나는 일은 허다하며 정위치결정바아(31)의 기능이 없다면 올바르지 않은 상태에서 공작물을 클램핑하여 가공하기 때문에 그 만큼 불량률이 커질 수밖에 없는 문제점이 상존해 있을 것이다.

한편, 상기 위치결정바아(31)의 역할이 끝나면 그 하부에 위치된 제 1 바아홀더(10)의 제 1 푸시바아(11)가 공작물(40)의 오목홈으로 인입되는데 터렛공구대(1)가 공작물(40)로 접근하는 시점으로부터 제 1 푸시바아(11)가 그 오목홈으로 이르는 시점까지 무접촉상태가 계속되면 즉, 제 1 푸시바아(11)와 제 2 푸시바아(21)의 움직임이 없다면 제 2 푸시바아(21)의 감지요홈(25)에 근접설치된 근접스위치(26)에서 공작물(40)이 올바르게 척(4)에 척킹되었다는 온(on)신호가 계속되어 그 다음의 작업공정으로 진행되는 것이다.

이상에서 설명한 본 고안은 전술한 실시예 및 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 고안의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

이상에서와 같은 본 고안을 적용하게 되면, 공작물을 가공하기 전에 먼저 공작물의 유무를 정확하게 판별할 뿐만 아니라 작업자의 실수로 인해 공작물을 정위치에 척킹하지 못했을 경우에도 이를 보정하여 공작물 가공에 따른 정확도를 유지시켜줌으로써 보다 정밀한 가공을 할 수 있어 생산성은 물론 제품의 고급화가 실현되고, 또한 작업자의 실수로 공작물이 올바르게 척킹되지 못하였을 경우 장비의 파손을 방지할 수 있는 매우 바람직한 효과를 기대할 수 있다.

Claims (1)

1. 주조에 의해 오목홈이 형성된 공작물을 척(4)에 클램핑한 후 공구대의 공구로써 탭핑이나 드릴링작업을 행함에 있어서,

   회전터렛(2)의 분할 일측에 설치되고, 터렛공구대(1)가 척킹된 공작물(40)로의 접근으로 인해 공작물(40)에 접촉할 경우에 길이방향으로 이동가능하도록 된 제 1 푸시바아(11)와;

   터렛공구대(1)의 몸체에 설치되고, 제 1 푸시바아(10)에 의해 연동할 수 있도록 길이방향으로 이동가능하도록 된 제 2 푸시바아(21)와;

   상기 제 2 푸시바아(20) 상에 근접되도록 설치되고, 제 2 푸시바아(20)의 이동을 감지하는 감지센서(26) 및;

   상기 제 1 푸시바아(10)측 상단에 동일길이방향으로 설치되고, 클램핑된 공작물(40)을 정위치에 위치시키기 위해 척(4)쪽으로 미는 위치결정바아(31)를 구성하되, 그 바아(31)는 척(4)방향으로 제 1 푸시바아(11)보다 돌출되게 구성함을 특징으로 하는 정위치결정수단을 갖는 공작물 감지장치.