KR200351126Y1 - 다축 태핑머신 - Google Patents

Abstract

본 고안은 다축 태핑머신에 관한 것으로, 기어비 변화에 따른 탭샤프트의 회전수 제어를 통해 다른 피치의 탭을 가공할 수 있도록 하여, 작업공정의 간소화를 통한 생산성 품질향상을 이루기 위해 안출된 것으로,

상기 다축 태핑머신(1)은,

박스형 프레임(12)을 통해 개재하되, 상기 프레임(12)을 상방에서 하방으로 관통 구비되는 모터축(13)을 가지는 구동모터(11), 상기 모터축(13)에 개재되며 서로 다른 직경을 가지는 풀리가 적층된 주동풀리(14) 및 상기 주동풀리(14) 측방에 개재되며 일측 선단으로 병진부(20)로의 회전력 인가를 위한 회전축(15)을 장착하여 주동풀리(14)와 상반된 방향으로 장착되는 종동풀리(16)로 구성된 구동부(10)와,

본체(21) 일측에 수직방향으로 구성되며 회전축(15)에 장착되어 병진운동이 가능하도록 하는 이송장치(22)를 구비한 병진부(20) 및,

회전축(15)으로부터 동력을 인가받기 위한 복수 개의 기어풀리(31)를 장착한 풀리플레이트(32), 상기 풀리플레이트(32) 직하방에 형성되며 관통공(36)을 통해 기어풀리(31)와 결합하여 회전력을 발생하는 기어샤프트(33) 및 탭샤프트구동기어장착공(37)을 통해 기어샤프트(33)와 연접하는 탭샤프트구동기어(40)를 장착한 기어플레이트(34), 일측 선단으로 탭공구(53)을 형성하고 타측에는 조인트(51)를 통해 탭샤프트구동기어(40)와 체결되는 탭샤프트(50) 및, 탭샤프트(50)를 수용하여 탭가공부(30) 하측에 구비되는 탭가이드(52)를 구성한 태핑부(30)로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

다축 태핑머신{Multi-shaft tapping machine}

본 고안은 다축 태핑머신에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 단일 동작으로 다수 개의 탭을 동시에 가공하는 다축 태핑머신에 있어서, 탭샤프트의 회전수 제어를 통해 서로 다른 피치를 가지는 다수 개의 탭을 동시에 가공할 수 있도록 한 다축 태핑머신의 개선안에 관한 것이다.

일반적으로 태핑머신은 가공된 홀 내경에 암나사를 형성하기 위한 장치로써, 선 가공된 홀 내경에 상응하는 외경을 가지며, 외주연에는 소정의 피치를 가지는 나사산을 형성한 탭(tap)을 통하여 가공한다.

상기와 같은 태핑머신은 가공물에 단독 가공된 홀의 내경을 가공하기 위해 단일 탭을 개재한 하나의 축을 이용한 단축 태핑머신과,

가공물에 형성된 홀이 2개 이상인 다수 개를 동시에 가공하기 위해 복수 개의 탭을 개재한 다수의 축을 통해 가공하는 다축 태핑머신으로 구분된다.

이와 같이 가공공정에 따라 단축과 다축으로 구분되는 태핑머신 가운데 다축 태핑머신은, 다수 개 홀을 동시에 가공하여 작업시간 단축과 작업인력 절감을 통한경제적 이익창출의 극대화로 인해 널리 사용되고 있는 실정이다.

하지만, 다축 태핑머신의 경우 동일한 피치의 작업에는 상당한 작업성 향상을 도모할 수 있지만, 동일 제품에서 서로 다른 피치를 가지는 탭의 가공이 요구될 경우, 동시 가공이 불가능하여 개별적 태핑가공을 실시하여야 하므로 작업공정 및 인력의 증가를 초래하는등의 문제점을 안고 있었다.

그리하여 본 출원인은 선등록 실용신안 제302851호(다축 태핑머신)의 안출을 통해 단일 작업으로 서로 다른 피치를 가지는 탭의 가공이 가능하도록 하였다.

상기 본 출원인의 선등록 실용신안인 다축 태핑머신은, 탭의 피치에 상응하는 수나사를 외주연 형성한 탭샤프트와 상기 탭샤프트의 수나사에 상응하는 암나사를 형성한 태핑실린더의 상호 작용에 의해 가공하고자 하는 탭의 피치와 탭샤프트의 진행 거리를 일치시켜 각 피치의 탭 가공이 가능하도록 하였다.

이에 본 고안은 상기한 선등록 실용신안의 다축 태핑머신보다 용이하게 탭 가공이 가능하도록 기어비 변화에 따른 탭샤프트의 회전수 제어를 통해 다른 피치의 탭을 가공할 수 있도록 하여, 작업공정의 간소화를 통한 생산성 품질향상을 그 목적으로 한다.

도 1은 본 고안이 적용된 다축 태핑머신을 도시한 정면도 및 측면도,

도 2는 본 고안이 적용된 다축 태핑머신의 기어플레이트를 도시한 평면도 및 A - A선 단면도,

도 3은 본 고안이 적용된 다축 태핑머신의 사용상태를 도시한 사용상태도,

도 4는 본 고안이 적용된 다축 태핑머신의 탭기어를 도시한 평면도 및 단면도,

도 5는 본 고안이 적용된 다축 태핑머신의 다른 사용상태를 도시한 사용상태도,

도 6은 본 고안이 적용된 다축 태핑머신의 동력전달관계를 도시한 다른 실시예를 도시한 구성도,

*도면의 주요 부분에 사용된 부호의 설명*

1;다축 태핑머신 10;구동부

11;구동모터 13;모터축

14;주동풀리 15;회전축

16;종동풀리 20;병진부

22;이송장치 30;태핑부

31;기어풀리 32;풀리플레이트

33;기어샤프트 34;기어플레이트

36;관통공 37;탭기어장착공

40;탭샤프트구동기어 50;탭샤프트

도 1은 본 고안이 적용된 다축 태핑머신을 도시한 정면도 및 측면도, 도 2는 본 고안이 적용된 다축 태핑머신의 기어플레이트를 도시한 평면도 및 A - A선 단면도, 도 3은 본 고안이 적용된 다축 태핑머신의 사용상태를 도시한 사용상태도, 도4는 본 고안이 적용된 다축 태핑머신의 탭기어를 도시한 평면도 및 단면도, 도 5는 본 고안이 적용된 다축 태핑머신의 다른 사용상태를 도시한 사용상태도, 도 6은 본 고안이 적용된 다축 태핑머신의 동력전달관계를 도시한 다른 실시예를 도시한 구성도로서 함께 설명한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안인 다축 태핑머신(1)은 도 1에서와 같이 구동력의 발생을 위해 구동모터와 주,종동 풀리등으로 구성된 구동부(10)와, 상기 구동부(10)의 직하방에 형성되며 구동부(10)에 의한 회전력에 의해 상,하 왕복 병진운동을 수행하는 병진부(20) 및 상기 병진부(20)와 연결되며 구동부(10)에서 생성된 동력을 통해 탭을 가공처리하는 탭가공부(30)로 구성된다.

상기 구동부(10)는,

구동모터(11)를 박스형의 프레임(12)을 통해 개재하되, 모터축(13)이 상방에서 하방으로 프레임(12)을 관통하도록 구비되고, 그 모터축(13)에는 서로 다른 직경을 가지는 풀리가 적층된 주동풀리(14)가 장착되고, 이러한 주동풀리(14) 측방에는 일측 선단으로 병진부(20)로의 회전력을 인가하는 회전축(15)을 장착한 종동풀리(16)가 개재된다.

상기 주, 종동 풀리(14,16)는 서로 다른 직경의 풀리를 적층하되, 이들 주,종동 풀리(14,16)는 상반된 방향으로 개재되어 구동모터(11)의 모터축(13) 회전수와 동력을 병진부(20)로 인가하는 회전축(15)의 회전수를 조절할 수 있도록 한다.

상기와 같이 구성된 구동부(10) 직하방에 형성되는 병진부(20)는,

구동부(10)를 동시에 지지하는 본체(21) 일측에 수직방향으로 구성되는 것으로, 상기 구동부(10)의 종동풀리(16) 일측에 형성된 회전축(15)에는 회전운동을 직선왕복 운동으로 전환하여 병진운동이 가능하도록 하는 이송장치(22)가 체결된다.

상기 회전축(15)은 그 외주연으로 소정의 피치를 가지는 나선부를 형성하고, 이러한 나선부와 체결되는 이송장치(22)는 일측으로 너트부를 형성하고, 너트부 내방으로 회전축(15)의 나선부가 연접하도록 하여 회전축(15)의 회전에 따라 이송장치(22)가 상하왕복운동이 가능하도록 한 것이다.이와 같이 회전축(15)과 이송장치(22)는 각 너트부와 나선부의 상호작용에 의해 이송장치의 구동을 도모하는 것으로, 이러한 구성으로는 위치제어 정확하며 그 운용이 용이한 LM가이드의 적용이 바람직하다 하겠다.

상기와 같이 본체(21) 일측 수직방향으로 형성된 병진부(20)에는 탭가공을 수행하기 위한 탭가공부(30)가 연결되며,

상기 탭가공부(30)는 병진부(20)와 연계된 회전축(15)으로부터 동력을 인가받기 위한 기어풀리(31)가 복수 개 일정거리 이격되어 풀리플레이트(32)를 통해 개재되고, 상기 풀리플레이트(32) 직하방에는 기어풀리(31)에 결합하여 회전력을 발생하는 기어샤프트(33) 및 상기 기어샤프트(33)와 연접하는 탭샤프트구동기어(40)를 장착한 기어플레이트(34)가 형성된다.

상기 기어플레이트(34)는 도 2에서와 같이, 기어샤프트(33)를 수용하기 위한 관통공(36)이 일정거리 이격되어 복수 개 형성되고, 이러한 관통공(36)을 중심으로 탭샤프트구동기어(40)를 장착하기 위한 탭샤프트구동기어장착공(37)이 등간격으로 다수 개 형성된다.상기 탭샤프트구동기어장착공(37)에는 서로 다른 기어 잇수를 가지는 탭샤프트구동기어(40)를 각각 장착함으로서 관통공(36)에 장착되는 하나의 기어샤프트(33)를 통해 이와 결합되는 각각의 탭샤프트구동기어(40)를 동시에 서로 다른 회전수로 회전시키고자 함이다.상기 탭샤프트구동기어(40)는 도 4에서와 같이, 전체 형상이 'ㄷ'형으로 기어플레이트 평면에 고정되는 바디(41)와 그 내방으로 소정의 잇수와 직경을 가지는 기어(42)를 내장하여 기어샤프트(33)와 연접되도록 하며, 이러한 기어(42)는 바디(41)를 관통하는 샤프트(43)를 더 구비하여 탭샤프트(50)를 개재할 수 있도록 한다.

이와 같이 기어플레이트(34)의 탭샤프트구동기어장착공(37)을 통해 개재된 탭샤프트구동기어(40)에는 일측 선단으로 탭공구(53)을 형성한 탭샤프트(50)가 조인트(51)를 통해 개재되며, 이러한 탭샤프트(50)는 유동방지를 위해 탭가공부(30) 하측에 구비된 탭가이드(52)에 수용되어 개재된다.

상기와 같이 일측에는 탭샤프트구동기어(40)와 연결되고, 타측에는 탭공구(53)을 장착한 탭샤프트(50)는 각 체결부위를 조인트형태로 연결하여 탭가공부위에 따라 탭샤프트의 각도변위를 통해 적절한 탭가공이 가능하도록 한다.

이상과 같이 구성된 본 고안인 다축 태핑머신(1)은 하나의 구동모터(11)를 이용하여 탭샤프트(50)의 회전과 아울러 태핑부(30)의 병진운동을 도모하는 이송장치(22)의 구동을 동시에 수행하였으며, 이로 인해 고부하의 태핑작업이 요구될 경우 병렬연결된 동력전달구조로 인한 원활한 작업이 난이한 경우가 발생하였다.

그리하여 본 고안에서는 도 6에서와 같이, 태핑부(30) 직상방으로 태핑구동모터(11')를 구비하고, 상기 태핑구동모터(11')의 모터축에는 주동풀리(60)를 더 구비한다.

상기와 같이 장착된 주동풀리(60)는 태핑부(30)의 기어풀리(31)와 벨트등의 동력전달수단을 통해 연결하도록 한다.

상기와 같이 구성된 본 고안인 다축 태핑머신(1)은;

서로 다른 피치를 가지는 탭가공을 동시에 수행 가능한 것으로, 이는 기어샤프트(33)에 형성된 기어비와 탭샤프트구동기어(40)에 장착되는 기어비를 조절하여 탭샤프트(50)의 회전수를 제어하게되고, 이로 인해 각각의 다른 피치를 가지는 탭의 가공이 가능하다.

이는 피치가 작은 탭의 경우 고속회전이 가능한 기어비를 선택하여 탭샤프트구동기어(40)를 선택하고, 피치가 큰 탭의 경우 저속회전이 가능한 탭샤프트구동기어(40)를 선택하여 기어플레이트(34)에 장착된 기어샤프트(33)와 연동하도록 하여 다른 피치의 탭을 가공하더라도 회전수에 따른 탭샤프트(50)의 진행속도를 달리하여 각각의 탭 가공이 가능하도록 한다.

이와 같이 각 피치에 해당하는 기어비의 선택과 아울러 가공제품의 가공부위에 따른 탭샤프트(50) 수를 설정하여 기어플레이트(34)의 탭샤프트구동기어장착공(37)에 탭샤프트구동기어(40)를 개재한다.

상기와 같이 설정된 탭샤프트(50)의 수가 도 3에서와 같이 각 기어샤프트(33)에 4개축이 연결되어 전체 8개의 탭샤프트(50)를 장착하여 탭 가공작업 준비를 완료한다.

상기와 같이 탭샤프트(50)의 준비가 완료되면 구동부(10)의 구동모터(11)를 구동시켜 주동풀리(14)와 종동풀리(16)를 통해 구동모터(11)의 회전력이 회전축(15)에 인가되어 병진부(20)의 이송장치(22)를 구동하고, 이와 동시에 태핑부(30)로의 동력을 인가한다.

이와 같이 구동부(10)로부터 동력을 전달받은 병진부(20)의 이송장치(22)는 하방으로 이동하고, 이로 인해 병진부(20)와 체결된 태핑부(30)가 하방으로 이동하여 탭샤프트(50) 선단에 개재된 탭공구(53)와 가공제품이 근접된다.

상기와 같이 병진부(20)에 의해 하방으로 이동하는 태핑부(30)는 이동과 함께 종동풀리(16)의 회전축(15)으로부터 인가된 동력을 통해 기어풀리(31)를 회전시키고, 상기 기어풀리(31)에 체결된 기어샤프트(34)가 회전한다.

이처럼 기어샤프트(34)가 회전하면서 이와 연접된 탭샤프트구동기어(40)가 설정된 기어비에 의해 각기 다른 회전수 또는 동일한 회전수로 회전하며, 이로 인해 탭샤프트구동기어(40) 저면에 형성된 탭샤프트(50)가 회전하며 병진부(20)의 이송장치(22)에 의해 하방으로 이송하며 탭공구(53)를 통한 탭가공작업을 수행한다.

상기와 같이 탭가공이 완료되면 구동모터(11)가 역회전하며 병진부(20)의 이송장치(22)는 역진(逆進)하여 상방으로 이동하고, 이로 인해 태핑부(30)가 가공제품으로부터 이탈되어 차후 가공이 요구되는 제품으로의 교체가 가능하도록 하여 전체 다축 태핑가공작업을 완료한다.

상기와 같이 탭가공을 수행하는 본 고안인 다축 태핑머신은 탭가공 이외에도 드릴작업도 가능한데, 이는 탭샤프트 선단에 개재된 탭공구를 대체하여 드릴공구를 장착할 경우 드릴링머신으로서의 작용이 가능하다.

더불어 이러한 드릴작업시 탭가공에서와 같이 각 드릴공구의 회전수를 달리 적용하여 드릴작업이 요구되는 제품의 두께나 구멍의 직경에 따라 적절한 작업이 가능하다.

이상과 같은 본 고안인 다축 태핑머신은 기어샤프트와 탭기어의 기어비 조절과 이로 인한 탭샤프트의 회전수를 제어하여 서로 다른 피치를 가지는 탭 가공을 동시에 수행할 수 있도록 함으로서, 작업공정을 간소화하여 생산성 향상을 유도할 수 있다.

또한 작업공정간소화에 따른 효율적 인력배치가 가능하여 작업인력 감소에의한 인건비절감과 생산성증대에 기인한 경제적 이익창출의 극대화를 이룰 수 있는 유용한 고안이다.

Claims (4)

1. 드릴 작업을 통해 형성된 다수의 관통공 내방에 암나사를 형성하기 위한 다축 태핑머신을 구성함에 있어서;

   상기 다축 태핑머신(1)은,

   구동력의 발생을 위해 구동모터와 주,종동 풀리등으로 구성된 구동부(10)와, 상기 구동부(10)의 직하방에 형성되며 구동부(10)에 의한 회전력에 의해 상,하 왕복 병진운동을 수행하는 병진부(20) 및 상기 병진부(20)와 연결되며 구동부(10)에서 생성된 동력을 통해 탭을 가공처리하는 탭가공부(30)로 구성된 것으로,

   상기 구동부(10)는,

   박스형 프레임(12)을 통해 개재하되, 상기 프레임(12)을 상방에서 하방으로 관통 구비되는 모터축(13)을 가지는 구동모터(11), 상기 모터축(13)에 개재되며 서로 다른 직경을 가지는 풀리가 적층된 주동풀리(14) 및 상기 주동풀리(14) 측방에 개재되며 일측 선단으로 병진부(20)로의 회전력 인가를 위한 회전축(15)을 장착하여 주동풀리(14)와 상반된 방향으로 장착되는 종동풀리(16)로 구성되며,

   상기 구동부(10) 직하방에 형성되는 병진부(20)는,

   본체(21) 일측에 수직방향으로 구성되며 그 외주연으로 나선부를 형성한 회전축(15)과, 상기 회전축(15)의 나선부와 외접하는 너트부를 일측에 형성하여 회전축(15)의 회전에 의해 상하왕복운동이 가능한 이송장치(22)로 구성되며,

   상기 병진부(20)의 이송장치(22)와 체결되는 탭가공부(30)는,

   회전축(15)으로부터 동력을 인가받기 위한 복수 개의 기어풀리(31)를 장착한 풀리플레이트(32), 상기 풀리플레이트(32) 직하방에 형성되며 관통공(36)을 통해 기어풀리(31)와 결합하여 회전력을 발생하는 기어샤프트(33) 및 탭샤프트구동기어장착공(37)을 통해 기어샤프트(33)와 연접하는 탭샤프트구동기어(40)를 장착한 기어플레이트(34), 일측 선단으로 탭공구(53)을 형성하고 타측에는 조인트(51)를 통해 탭샤프트구동기어(40)와 체결되는 탭샤프트(50) 및, 탭샤프트(50)를 수용하여 탭가공부(30) 하측에 구비되는 탭가이드(52)로 구성된 것을 특징으로 하는 다축 태핑머신.
2. 드릴 작업을 통해 형성된 다수의 관통공 내방에 암나사를 형성하기 위한 다축 태핑머신을 구성함에 있어서;

   다축 태핑머신(1)은,

   태핑부(30) 직상방으로 모터축을 통해 주동풀리(60)를 장착한 태핑구동모터(11')를 더 구비하고,

   상기 주동풀리(60)는 기어풀리(31)와 벨트등의 동력전달수단을 통해 연결하도록 한 것을 특징으로 하는 다축 태핑머신.
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