KR200331461Y1

KR200331461Y1 - 5축 공구 연마기

Info

Publication number: KR200331461Y1
Application number: KR20-2003-0024741U
Authority: KR
Inventors: 영-민 첸
Original assignee: 영-민 첸
Priority date: 2003-07-31
Filing date: 2003-07-31
Publication date: 2003-11-01

Abstract

본 고안은 일종의 5축 공구 연마기에 관한 것이며, 공구 연마기 전방의 일측에는 수평으로 슬라이드 될 수 있는 X축 슬라이더가 설치되며, 상기 X축 슬라이더의 상부 일측에는 수평회전 될 수 있는 각도조절부가 설치되고, 상기 각도조절부의 상부에는 가공물을 클립 할 수 있고, 또 이 가공물이 회전되도록 구동하는 회전구동부가 설치되며, 수직으로 X축의 클립부에 인접된 곳에 하나의 연마륜을 설치하는데 사용되는 연마륜구동부가 있으며, 하나의 연마륜회전세트를 Y축을 따라 선형으로 슬라이드 운동하도록 하는 Y축 슬라이더가 설치되어 있으며, 연마륜회전세트를 승강하도록 하는 Z축 슬라이더가 설치되어 있다.

Description

5축 공구 연마기 {FIVE-AXIS TOOL GRINDING MACHINE}

본 고안은 일종의 5축 공구 연마기에 관한 것으로서, 그 중의 한가지인 절단용 칼의 가공연마에 전문으로 사용되는 연마기에 관한 것으로서, 여러 종류의 연마 공작 각도를 갖고 있는 것이다.

절단, 구멍을 뚫는 칼은 여러 가지 형식을 포함하며, 절단용 칼의 가공요구 상태가 다름에 따라 가장자리가 여러가지 다른 형태를 형성한다. 그러나 현재까지의 연마기는 보통 3축방향 배치로 설치되며, 그 연마륜은 X축, Y축, Z축의 방항으로 가공 계수조건에 따라 이동된다. 그러나 칼의 형성은 복잡하며, 가공방향은 오로지 3개 방향밖에 없으므로 연마기가 신속 정밀하게 정확한 형태를 가공하는 것이 곤란하며 따라서 수공의 연마가 뒤따르며 이로 인하여 연마기의 사용에 제한성이 존재한다.

본 고안의 목적은 일종의 5축 공구 연마기를 제공하는 것이며, 이는 수평각도, 수평 선형 위치변화(displacement), 수직 선형 위치변화, 연마륜의 회전가능, 가공물의 회전할 수 있는 다축방향 조절 가공물 및 연마가공물의 상대적 위치로 더욱 정확하고 신속하게 가공하는 목적을 달성한다.

도 1은 본 고안의 전체배치의 전면도.

도 2는 본 고안의 전체배치의 일측면도.

도 3은 본 고안의 각도조절부의 국부 확대 평면도.

도 4는 본 고안의 클립구동부의 일측면도.

도 5는 본 고안의 클립구동부의 조인 상태의 결합 단면도.

도 6은 본 고안의 클립구동부의 느슨한 상태의 결합 단면도.

도 7은 본 고안의 Y축 슬라이더의 일측단면도.

도 8은 본 고안의 Z축 슬라이더의 평단면도.

본 고안은 일종의 5축 공구 연마기에 관한 것으로서, 도 1, 도 2를 참조하면, 기대(100)의 전방 일측에는 X축 슬라이더(10)가 설치되고, X축 슬라이더(10)의 상부 일측에는 수평면에서 회전가능한 각도조절부(20)가 설치되며, 상기 각도조절부(20)에는 이 각도조절부(20)와 함께 회전할 수 있는 클립구동부(30)가 설치되어 있으며, 각도조절부(20)에 수직으로 인접되어 있고 기대(100)의 뒤쪽에는 연마륜구동부(40)가 설치되며, 상기 연마륜구동부(40)는 연마륜(80)을 구동하며 각각 Y축, X축의 축방향을 따라 이동하는 Y축 슬라이더(50), Z축 슬라이더(60)를 조절하는데 사용된다.

또한, 상기 기대(100)의 앞면에는 오목부(11)가 형성되며, 상기 오목부(11)내에는 X축 슬라이더(10)가 설치되고, 상기 오목부(11) 내의 일단에는 서보 모터 형태의 X축 동력원(12)이 설치되며, 상기 X축 동력원(12)의 축심(121)은 축연결기(122)를 통하여 X축 나사머리(14)와 연결되며, 상기 오목부(11)의 개구 상면의 양측에는 X축 슬라이더 궤도(15)가 설치되고, 상기 X축 슬라이더 궤도(15)에는 하나의 X축 슬라이더대(16)가 설치되며, 상기 X축 슬라이더대(16)의 밑부분은 돌출되어 결합부(161)를 형성하여 X축 나사머리(14)의 상부를 연결하며, X축 나사 로드(13)를 통하여 결합부(161)를 연결하여 X축 슬라이더대(16)가 X축 슬라이더 궤도(15)를 따라 이동하게 한다.

상기 각도조절부(20)는 도 1, 도 3에 도시한 바와 같이 X축 슬라이더대(16)에 설치되며 하나의 고정틀(21)과 하나의 회전대(26)를 포함하고, 상기 고정틀(21)은 탱크형태이며, 밑부분의 밀폐면은 X축 슬라이더대(16)의 일단에 설치되고, 상기 고정틀(21)의 앞부분에는 하나의 서보 모터 형태의 조절모터(22)가 고정되며, 그 중심축은 벨트와 같은 벨트륜 등의 유연성 전동세트(23)와 연결되어 하나의 조절 주축(24)을 구동하며, 조절 주축(24)은 고정틀(21)의 측면 벽에 설치되며, 대응되는 고정틀(21)의 내부 공간에는 하나의 조절 나사 로드(241)가 삽입되어 고정되며，이는 하나의 조절 웜 톱니바퀴(25)와 맞물리며, 그 머리부분은 회전대(26)의 밑면에 고정되며, 회전대(26)의 양측에는 슬라이드부재(27)가 설치되고, 고정틀(21)은 슬라이드부재(27)의 외측의 개구부에 슬라이더 틀(211)을 설치하여 슬라이드부재(27)를 통하여 회전대(26)가 슬라이더 틀(211)을 따라 수평으로 회전할 수 있으며, 상기 회전대(26)의 상부에는 하나의 회전판틀(28)이 설치되어 있으며, 상기 회전판틀(28)의 일단은 클립구동부(30)와 연결되며 상기 클립구동부(30)로 하여금 조절 웜 톱니바퀴(25)의 회전에 따라 수평 회전하여 가공각도의 위치를 조절한다.

상기 도 1, 도 2, 도 4, 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 클립구동부(30)는 회전판틀(28) 위에 설치되며, 상기 클립구동부(30)에는 회전판틀(28)에 고정되기 위한 긴 가로형 본체(31)가 설치되고, 상기 본체(31)의 상측에는 회전모터(38)가 고정되며, 상기 본체(31) 내에는 당김 로드 세트(34)와 이 당김 로드 세트(34)에 구동을 주며 또 가공물을 조이거나 느슨하게 할 수 있는 원통 클립(35), 그리고 당김 로드 세트(34)의 외부에 설치되어 있으며 회전모터(38)에 의하여 회전되는 회전주축(36)이 설치되어 있다.

상기 본체(31)는 하나의 속이 빈 상태의 외부틀(311) 및 접속틀(312)로 이루어지며, 상기 접속틀(312)의 일단은 하나의 속이 빈 상태의 꼬리틀(313)과 연결되며, 상기 꼬리틀(313) 내부에는 하나의 피스톤실(314)이 있으며, 상기 꼬리틀(313)의 끝 표면에는 하나의 고압공기를 내부에 보낼 수 있는 제1 입구(32)가 형성되고, 상기 꼬리틀(313)의 내부의 빈 부분에 하나의 피스톤(33)을 포함한 피스톤 로드(331)가 설치되어 피스톤(33)이 꼬리틀(313) 내에서 슬라이드 할 수 있게 하며, 상기 접속틀(312)과 외부틀(311) 내부에는 하나의 축 방향을 따라 이동할 수 있는 당김 로드 세트(34)가 설치되고, 상기 당김 로드 세트(34)는 하나의 제1 당김 로드(341), 하나의 제2 당김 로드(342)로 이루어지며 상기 제1, 제2 당김 로드(341)(342) 사이는 나선형 접속방법으로 고정하며, 제2 당김 로드(342)의 일단은 피스톤 로드(331)의 일단과 연결되고, 제1 당김 로드(341)는 제2 당김로드(342)의 반대쪽 일단에 암나사부를 형성하여 속이 빈 원통 클립(35)을 나사 결합상태로 고정할 수 있으며, 상기 원통 클립(35)의 일단의 외측 벽은 외측으로 갈수록 반경이 커지는 경사면(352)이며 그 단부의 원주를 따라 등분으로 여러 개로 절단하여 축 방향의 개구부(351)를 형성하고, 원통 클립(35)이 제1 당김 로드(341)와 연결된 말단은 축 방향으로 하나의 곧은 홈(353)이 형성되어 있으며, 상기 꼬리틀(313)의 일측에는 피스톤(33) 단면을 향하여 제2 입구(321)가 형성되어 있으며 고압공기 또는 액체압력유를 넣을 수 있게 되어 있다.

상기 당김 로드 세트(34)는 하나의 속이 빈 상태의 회전주축(36)의 내부에 설치되며, 상기 회전주축(36)의 외측면은 베어링을 통하여 본체(31)의 내부에 설치되고, 상기 제2 당김 로드(342)의 외측면에는 오목한 상태로 하나의 이동 홈(346)이 설치되며, 상기 회전주축(36)의 외측은 이동 홈(346)에 대응 될 경우 하나의 쐐기(361)를 박아 넣어 당김 로드 세트(34)를 제한하여 회전주축(36)을 따라 운동할 수 있지만 회전할 수 없게 되어 있으며, 상기 회전주축(36)은 제2 당김 로드(342)를 꿰뚫고 있으며 피스톤(33) 일단에 나선형 스프링(343)이 설치될 수 있도록 오목한 상태의 홈이 이루어져 있으며, 제2 당김 로드(342)의 나선형 스프링(343)의 일단에 와셔(344)를 받치고 나사머리(345)로 나사 결합하여 나선형 스프링(343)을 회전주축(36) 내에 고정하고, 회전주축(36)의 외부틀(311) 내부의 일단에 하나의 나선 웜 톱니바퀴(37)를 삽입하여 고정시킴과 동시에 회전모터(38)의 회전 웜(381)과 맞물리게 하며, 회전주축(36)이 원통 클립(35)과 대응된 위치에 속이 빈 상태의 원통 클립틀(39)이 고정 설치되어 있어, 상기 원통 클립틀(39)의 속이 빈 곳이 바로원통 클립(35)의 외측에 위치하게 하였으며, 원통 클립틀(39) 내측 환형벽이 상응하는 원통 클립(35)의 경사면(352)은 대응하는 원추면(391)이며, 원통 클립틀(39) 외측의 곧은 홈(353)을 향하여 나사가 설치되어 원통 클립(35)의 이동을 제한한다.

가공물이 원통 클립(35) 내에 클립 되었을 경우, 고압공기를 제2 입구(321)에 주입하면 피스톤(33)이 뒤로 후퇴하여, 피스톤 로드(331)를 구동하며, 당김 로드 세트(34)는 동시에 나선형 스프링(343)을 느슨하게 하여, 당김 로드 세트(34)가 원통 클립(35)을 뒤로 당겨, 원통 클립틀(39)의 경사면(391)이 원통 클립(35)의 경사면(352)에 접촉하게 하여, 경사도의 배합과 개구부(351)가 제공한 탄성신축공간을 이용하여 원통 클립(35)이 내부반경을 축소하여 가공물을 집고, 가공물이 집힌 후 회전모터(38)가 회전 웜(381)을 구동하여 나선 웜 톱니바퀴(37)를 회전시키고 회전주축(36)을 당기고 또 당김 로드 세트(34), 원통 클립(35), 가공물이 회전되게 한다.

또한 연마륜(80)은 Y축과 Z축에서 이동할 수 있으며, 연마륜구동부(40)는 하나의 연마륜 회전조(70), 하나의 연마륜 회전조(70)를 가이드하여 Y축으로 슬라이드 되게 하는 Y축 슬라이더(50), 하나의 연마륜 회전조(70)를 가이드하여 Z축으로 승강하게 하는 Z축 슬라이더(60)를 포함하며, 도 1, 도 7, 도 8에 도시한 바와 같이 Y축 슬라이더(50)는 기대(100)에 수직으로 X축 슬라이더(10)에 인접한 곳에 설치되며, 상기 Y축 슬라이더(50)는 기대(100) 위에 설치한 Y축 슬라이더 틀(51)을 포함하며, Y축 슬라이더 틀(51) 위에 선형 슬라이더 궤도(511)를 설치하며 그 방향은 X축 슬라이더대(16)와 수직하며, 선형 슬라이더 궤도(511) 위에 하나의 Y축 슬라이더대(53)를 설치하며, Y축 슬라이더 틀(51) 내에 하나의 Y축 모터(54) 및 상기 Y축 모터(54)를 구동하는데 사용되는 하나의 Y축 나사 로드(55)가 설치되어 있으며, Y축 나사 로드(55)의 2개의 말단은 모두 베어링 중추를 배합하여 Y축 슬라이더 틀(51) 내에 설치되여 Y축 슬라이더대(53)의 밑부분과 Y축 나사머리틀(56)에 의하여 고정되며, Y축 나사 로드(55)의 위치는 Y축 슬라이더대(53)의 일측에 가깝게 설치되며, Y축 슬라이더 틀(51)과 Y축 슬라이더대(53)는 Y축 나사 로드(55)의 다른 일측에 설치되고, 서로 대응되는 관통된 긴 구멍(512) 및 구멍(531)이 각각 형성된다.

또한 상기 도 1, 도 2, 도 8에 도시한 바와 같이, Z축 슬라이더(60)는 Y축 슬라이더(50)의 하부에 설치됨과 동시에 Y축 나사 로드(55)의 일측에 위치하며, Z축 슬라이더(60)는 하나의 Y축 슬라이더대(53)를 통과하여 형성된 구멍(531)이 있는 종 방향으로 긴 Z축 슬라이더 틀(61)이 설치되어 있으며, Z축 슬라이더 틀(61)에 슬라이드 되도록 설치된 Z축 슬라이더대(62), 상기 Z축 슬라이더 틀(61)은 ㄷ자 형태이며 갭의 내측벽에는 선형 슬라이더 궤도(611)가 설치되며, Z축 슬라이더대(62)의 양측에는 슬라이드체(621)가 설치되며, Z축 슬라이더대(62)가 Z축 슬라이더 틀(61) 내에서 선형 슬라이더 궤도(611)를 따라 슬라이드 되며, Z축 슬라이더대(62)는 Y축 슬라이더 틀(51)의 긴 구멍(512)과 Y축 슬라이더대(53)의 구멍(53)을 통과하며, 또 Z축 슬라이더 틀(61)의 상부에 설치하는 동시에 Y축 슬라이더대(53)에 설치하며, Z축 슬라이더대(62)의 상부는 하나의 기초틀(71)과 연결되며, Z축 슬라이더대(62)의 내부에는 하나의 Z축 나사 로드(63)가 설치되어 Y축 슬라이더 틀(51)의 밑부분에서 하나의 Z축 나사머리틀(64)을 고정시키는데 사용되며, Z축 나사머리틀(64)은 Z축 나사 로드(63)와 나사결합으로 결합되며, Z축 슬라이더대(61)는 Y축 슬라이더(50)의 밑부분까지 연장되며, Z축 슬라이더 틀(61)의 말단이 수평으로 연장되는 곳에서 베어링을 배합하여 Z축 나사 로드(63)의 밑부분에 연결되며, 또한 Z축 슬라이드 틀(61)의 연장된 부분에 Z축 모터(65)를 설치하며, 그것으로 하나의 유연성 전동세트(651)를 구동하여 Z축 나사 로드(63)를 연결하며, Z축 나사 로드(63)의 회전으로 Z축 슬라이더대(62)를 당겨 상하로 슬라이드 되게 한다.

또한 Z축 슬라이더대(62) 상부에는 연마륜회전조(70)가 설치되어, 연마륜(80)을 구동하도록 하며, 상기 연마륜회전조(70)는 하나의 기초틀(71)을 포함하며 Z축 슬라이더대(62)에 연결되고 고정되며, 또한 Y축 나사 로드(55)의 다른 일측에 설치되고, 기초틀(71)의 상부에는 하나의 연마모터(72) 및 상기 연마모터(72)로부터 구동력을 얻는 연마전동세트(73)가 설치되며, 이는 벨트로 벨트륜을 구동시키는 전동형태이며, 연마전동세트(73)에 의하여 횡방향으로 설치된 연마주축(74)에 연결되어 회전되며, 연마주축(74)은 베어링을 통하여 기초틀(71) 내측에 설치되어 외부로 노출된 기초틀(71)의 단부의 연마주축(74)이 연마륜(80)에 연결되게 하며 연마륜(80)이 연마주축(74)을 위하여 구동 회전되어 원통 클립(35)에 집힌 가공물을 가공하게 한다.

또한 Y축 슬라이더(50)가 구동될 경우, 연마륜구동부(40)의 Z축 슬라이더(60) 및 연마전동세트(73)는 Y축 방향의 긴 구멍(512)을 따라 이동하며, 만약 연마륜구동부(40)를 Z축 방향으로 이동시켜 연마륜(80)이 원통 클립(35)에 대응되는 위치를 조절할 경우, Z축 모터(65)를 구동하여 Z축 슬라이더대(62) 및 연마전동세트(73), 연마륜(80)을 승강하게 한다.

본 고안을 실시할 경우, 가공물의 형태에 따라 관련 계수(예를 들면, 칼날 개수, 직경, 경사도 등)를 주입하여 각 축의 축 방향으로의 이동거리를 조절하여, 신속하고 정확하게 원통 클립(35)에 집힌 가공물을 조절하며, 또 연마륜(80)과 대응되는 위치, 예를 들면 X축 슬라이더(10) 및 그 상부에 설치한 각도조절부(20)를 통하여 원통 클립(35)이 X축 방향을 따라 선형 이동하는 적당한 위치를 결정할 수 있으며, 또한 각도조절부(20)의 회전을 통하여 원통 클립(35)의 가공물이 연마륜(80)에 상대적인 가공각도위치를 설정할 수 있으며, 또한 연마륜(80)은 진일보로 Y축 슬라이더(50) 및 Z축 슬라이더(60)와 배합될 수 있으며, 이로 인하여 연마륜(80)이 가공물을 절단하는 깊이와 높이 위치를 결정할 수 있으며, 아주 실용적이며, 또한 여러 축방향으로의 가공조건이 구비됨으로써 가공해 낸 칼이 수공으로 만든 것만큼의 정확한 정밀도를 보장할 수 있다.

본 고안은 아래와 같은 효과를 볼 수 있다:

1. 가공물을 집는 클립구동부는 X축 슬라이더 및 각도조절부와 결합하여 가공물의 위치를 조절할 수 있으며, 또 연마륜과 배합하여, Y축 슬라이더 및 Z축 슬라이더에 Y축 방향에서의 위치이동, Z방향에서의 위치이동을 제공할 수 있으며, 연마륜이 가공물을 가공할 때의 상대적 이동방향과 거리를 알 수 있으며, 가공된 칼이 수공으로 만든 것만큼의 정확한 정밀도를 보장할 수 있다.

2. 클립구동부는 원통 클립 및 원통 클립틀간의 밀고 빼는 원추각도의 배합설계와 공기 압력이 피스톤을 앞뒤로 미는 동작을 통하여 신속하게 가공물을 집거나 놓을 수 있어서 정확도가 증가되며 기계의 수명이 연장된다.

Claims

하나의 기대가 설치되며, 상기 기대의 전방 일측에는 수평으로 슬라이드 될 수 있는 X축 슬라이더가 설치되며, 상기 X축 슬라이더의 상부 일측에는 수평회전 될 수 있는 각도조절부가 설치되고, 상기 각도조절부의 상부에는 이 각도조절부와 함께 회전되는 클립구동부가 설치되며, 수직으로 상기 X축 슬라이더에 인접된 상기 기대의 후방에는 하나의 연마륜구동부가 설치되며, 상기 연마륜구동부는 하나의 연마륜 회전세트를 포함하며, 상기 연마륜회전세트를 Y축을 따라 슬라이드 운동하도록 하는 Y축 슬라이더가 설치되고, 상기 연마륜회전세트를 Z축을 따라 승강하도록 하는 Z축 슬라이더가 설치되는 5축 공구 연마기에 있어서,

상기 클립구동부는 회전판틀에 고정되는 하나의 본체를 포함하며, 상기 본체의 상측에는 하나의 회전모터가 설치되며, 상기 본체 내에는 회전모터의 구동력에 의하여 구동되는 회전주축이 설치되고, 상기 회전주축 내에는 축방향으로 이동될 수 있는 당김 로드 세트가 설치되며, 상기 당김 로드 세트의 일단에는 조이거나 느슨하게 하는 원통 클립이 설치되는 5축 공구 연마기.
제1항에 있어서,

상기 X축 슬라이더는 상기 기대의 전방에 설치된 오목부 내에 설치되며, 상기 오목부 내의 일단에는 서버 모터 형태의 X축 동력원이 설치되고, 상기 X축 동력원의 축심은 X축 나사로드와 연결되어 회전될 수 있으며, 상기 X축 나사 로드에는하나의 X축 나사머리틀이 나사 결합되고, 상기 오목부의 개구 상면의 양측면에는 X축 슬라이더 궤도가 설치되며, 상기 X축 슬라이더 궤도에는 슬라이드 될 수 있는 X축 슬라이더대가 설치되고, 상기 X축 슬라이더대의 밑부분이 돌출되어 형성된 결합부는 상기 X축 나사머리틀의 상부에 연결되어 상기 X축 나사머리틀을 고정시키며, 상기 X축 슬라이더대의 밑부분은 상기 X축 나사 로드를 통하여 결합부와 연결되어 상기 결합부를 고정시키는 5축 공구 연마기.
제2항에 있어서,

상기 각도조절부는 상기 X축 슬라이더대에 설치되며 하나의 고정틀과 하나의 클립구동부를 포함한 회전대를 포함하는 5축 공구 연마기.