KR200368632Y1 - 브레이크 장치가 구비된 선반용 이송 심압대 - Google Patents

Abstract

본 고안은 센터나 회전척을 통한 공작물의 지지력을 향상시킴은 물론 공구를 통한 홀 가공의 정밀도를 향상시킬 수 있는 브레이크 장치가 구비된 선반용 이송 심압대에 관한 것으로서, 주축대의 반대편인 베드에 구비되어 공작물의 단부를 지지하거나 가공하는 장착수단이 설치되는 심압대를 포함하는 선반에 있어서, 상기 심압대는, 심압대가 베드에 포함되는 가이드를 따라 서보모터의 구동을 통해 이동되게 하는 스크류 이동수단과, 상기 심압대의 이동 위치를 가이드상에 고정시키는 브레이크 수단을 포함함을 특징으로 하는 것이다.

Description

브레이크 장치가 구비된 선반용 이송 심압대{A moving tail stock of the lathe}

본 고안은 브레이크 장치가 구비된 선반용 이송 심압대에 관한 것으로서, 좀더 구체적으로는 센터나 회전척을 통한 공작물의 지지력을 향상시킴은 물론 공구를 통한 홀 가공의 정밀도를 향상시킬 수 있는 브레이크 장치가 구비된 선반용 이송 심압대에 관한 것이다.

일반적으로 심압대(tail stock)라 함은 주축대의 반대편인 베드위에 구비되는 것으로서, 긴 공작물의 단부를 잡아주거나 공작물의 단부의 내측을 가공하는 선반의 주요 구성품이다.

이에 통상적으로 알려진 심압대는 용도에 따라 여러 장착수단이 구비되는 것으로, 상기 장착수단은, 긴 공작물의 일단을 지지하는 고정 센터, 라이브 센터 등(이한, 편의상 "센터"라 칭함)과 공작물 단부의 내측을 가공하는 드릴, 보오링바, 리머 등(이하, 편의상 "홀 가공 공구"라 칭함) 및 공작물의 일단을 파악 지지하여 공작물의 양단을 가공할 경우 사용되는 회전척 등이 있다.

그리고, 통상적으로 알려진 심압대는 상기 센터나 홀가공 공구가 장착되는 수동 심압대와 상기 회전척이 장착되는 자동 심압대로 나누어지는데 이를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저 상기 수동 심압대는 작업자가 수동으로 심압대의 위치를 변경시켜 공작물의 단부를 지지하거나 가공하는 구성을 특징으로 하는 것이다.

그리고 상기 자동 심압대는 스크류축을 통해 베드를 타고 이송되는 것으로 공작물의 타단부를 회전척을 통해 수취하여 공작물의 양단 가공을 가능하게 하는 것이다.

그러나, 상기 전,후술한 심압대를 사용할 경우에는 다음과 같은 문제점을 가지고 있었다.

먼저 상기 전술한 수동 심압대를 사용하여 공작물의 단부를 지지할 경우에 작업자가 심압대을 수동으로 이동시킨후 수동 크램프을 통해 위치를 유지시키게 되는데, 이와 같이 작업자의 힘을 통해 공작물의 단부를 지지할 경우에는 공작물의 지지력이 약함에 따라서 가공중 공작물이 선반으로부터 이탈되는 등의 사고가 유발되는 문제점을 가지고 있었다.

또한 작업자의 수동조작을 통해 심압대를 이동시켜 공작물의 단부를 가공할경우에는 절삭속도가 일정하지 않게 됨으로서 고정밀도의 가공이 불가능한 문제점을 가지고 있었다.

또 상기 후술한 자동 심압대를 사용하여 공작물의 타단부를 수취한 다음 공구대를 통해 공작물의 양단 가공을 수행함에 있어서, 가공시 발생되는 절삭 하중과 절삭 진동 등으로 인하여 심압대가 전체적으로 유동된다. 그러므로 심압대의 유동으로 인하여 심압대 전체가 스크류축으로부터 후퇴되는 등의 위치 변화가 생기게 됨에 따라서 공작물의 가공정밀도가 저하되어 대량의 불량품이 제작되는 문제점을 가지고 있었다.

이에 본 고안은 상기와 같은 문제점을 해소할 수 있도록 고안된 것으로, 스크류 이송수단과 브레이크 수단이 구비된 심압대를 제공함으로서, 센터를 통한 공작물 단부의 지지를 견고하게 할 수 있음은 물론, 공구를 통한 공작물의 가공 정밀도를 향상시킬 수 있는 브레이크 장치가 구비된 선반용 이송 심압대를 제공함을 목적으로 한다.

또한 회전척을 통해 공작물의 양단을 동시에 가공할 경우에 심압대를 견고하게 고정함으로서 심압대의 위치가 변경되는 것을 예방함에 따라 양단 가공시 심압대의 위치변경으로 인한 불량을 예방할 수 있는 목적도 있다.

도 1은 본 고안의 심압대가 장착된 선반을 개략 도시한 사시도.

도 2는 본 고안에 따른 심압대를 확대 도시한 사시도.

도 3은 도 2의 A-A선 단면도.

도 4는 도 3의 B-B선 단면도.

도 5는 본 고안의 따른 심압대를 통해 공작물의 단부를 지지하는 과정을 나타낸 개략도.

도 6는 본 고안의 따른 심압대를 통해 공작물의 단부를 가공하는 과정을 나타낸 개략도.

도 7은 본 고안에 따른 심압대을 통해 공작물의 양단 가공을 위한 척킹 과정을 나타낸 개략도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 주축대

2 : 베드

21 : 가이드

3 : 심압대

31 : 스크류 이동수단

311 : 볼 스크류, 312 : 서보모터, 313 : 볼 스크류 브라켓

32 : 브레이크 수단

321 : 가이드 홈부, 322 : 유체 누름부,

323 : 수평 실린더홀, 324 : 누름 피스톤,

325 : 유체라인, 326 : 유체 공급 배출장치

33 : 장착홀

34 : 장착수단

341 : 센터, 342 : 공구, 343 : 회전척, 344 : 구동모터

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 주축대의 반대편인 베드에 구비되어 공작물의 단부를 지지하거나 가공하는 장착수단이 설치되는 심압대를 포함하는 선반에 있어서, 상기 심압대는, 심압대가 베드에 포함되는 가이드를 따라 서보모터의 구동을 통해 이동되게 하는 스크류 이동수단과, 상기 심압대의 이동 위치를 가이드상에 고정시키는 브레이크 수단을 포함 함을 특징으로 하는 것이다.

그리고 상기 스크류 이동수단은, 베드와 동일방향으로 구비되어 서보모터를 통해 회전되는 볼 스크류와, 상기 심압대의 외측에 볼 스크류가 관통 체결되게 구비되어 상기 심압대를 베드의 가이드를 따라 이동되게 하는 볼 스크류 브라켓으로 구성됨을 특징으로 하는 것이다.

또한 상기 브레이크 수단은, 상기 심압대의 하부에 구비되어 가이드가 삽입되는 가이드 홈부의 양측에 구비되어 공압이나 유압을 통해 심압대를 가이드의 양측면에 고정하는 양측 유체 누름부로 구성됨을 특징으로 하는 것이다.

이하, 본 고안을 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안의 심압대의 장착된 선반을 개략 도시한 것이고, 도 2는 본 고안에 따른 심압대를 확대 도시한 사시도이다.

이에 본 고안의 이송 심압대는, 주축대(1)의 반대편인 베드(2)에 구비되어 공작물(W)의 단부를 지지하거나 가공하는 장착수단(34)이 설치되는 심압대(3)를 포함하는 선반에 있어서, 상기 심압대(3)는, 심압대(3)가 베드(2)에 포함되는 가이드(21)를 따라 서보모터(312)의 구동을 통해 이동되게 하는 스크류 이동수단(31)과, 상기 심압대(3)의 이동 위치를 가이드(21)상에 고정시키는 브레이크 수단(32)을 포함함을 특징으로 하는 것이다.

그리고 상기 장착수단(34)은 도 5 내지 도 7에 도시된 바와같이 선반 가공의 종류에 따라 센터(341)나 홀 가공공구(342) 또는 회전척(343)이 장착될 수 있는 것이다.

즉 상기 센터(341)는 심압대(3)에 구비된 장착홀(33)에 어뎁터를 통해 고정되는 것으로서 긴 공작물(W)의 단부를 지지하는데 사용하는 것이다.

또한 상기 홀 가공공구(342)도 심압대(3)에 구비된 장착홀(33)에 어뎁터를 통해 고정되는 것으로서 회전되는 공작물(W)의 단부에 드릴링, 보오링,리이밍 등의 가공을 수행하는데 사용하는 것이다.

또 상기 회전척(343)은 심압대(3)를 구성하는 장착홀(33)에 구동모터(344)를 통해 회전가능하게 구비되는 것으로서, 주축대(1)의 척에 공작물(W)의 일단이 고정된 상태에서 타단이 가공된 다음 상기 회전척(343)을 통해 공작물(W)의 타단을 수취하여 공작물(W)의 일단을 가공하는데 사용되는 것이다. 즉 공작물(W)의 양단을 가공하는 수단으로 사용되는 것이다.

이하 상기 구성을 좀더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 3은 도 2의 A-A선 단면도이고, 도 4는 도 3의 B-B선 단면도로서, 상기 스크류 이동수단(31)은, 베드(2)와 동일방향으로 구비되어 서보모터(312)를 통해 회전되는 볼 스크류(311)와, 상기 심압대(3)의 외측에 구비되어 볼 스크류(311)가 관통 체결되어 상기 심압대(3)을 베드(2)의 가이드(21)를 따라 이동되게 하는 볼 스크류 브라켓(313)으로 구성되는 것이다.

그리고 상기 브레이크 수단(32)은, 상기 심압대(3)의 하부에 구비되어 가이드(21)가 삽입되는 가이드 홈부(321)의 양측에 구비되어 공압이나 유압을 통해 심압대(3)를 가이드(21)의 양측면에 고정하는 양측 유체 누름부(322)로 구성됨을 특징으로 하는 것이다.

그리고 상기 유체 누름부(322)는, 상기 가이드 홈부(321)에 내측이 개방되게 수평으로 구비되어 있는 수평 실린더홀(323)과, 이 수평실린더홀(323)의 내부에 구비되는 누름 피스톤(324), 및 유체 공급 배출장치(326)를 통해 상기 수평 실린더홀(323)의 내부에 유체를 공급,배출하여 누름 피스톤(324)을 전,후진시켜 심압대(3)을 가이드(21)의 양측에 고정하거나 이동되게 하는 유체라인(325)으로 구성되는 것이다.

이하, 상기와 같이 구성된 본 고안의 심압대를 통한 단부 지지과정과 홀 가공과정 및 양단 가공을 위한 척킹 과정을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 5는 본 고안의 따른 심압대를 통해 공작물의 단부를 지지하는 과정을 나타낸 것으로서, 도 1 내지 도 4 및 도 5에 도시된 바와같이, 심압대(3)를 통해 공작물(W)의 단부를 지지하는 과정을 구체적으로 설명한다.

먼저 심압대(3)의 장착홀(33)에 공작물(W)의 단부를 지지할 수 있도록 고정 센터나 라이브 센터 중 하나의 센터(341)를 장착한다.

그리고 심압대(3)와 베드(2)의 사이에 구비되어 있는 스크류 이동수단(31)을 작동시켜 상기 센터(341)의 끝단이 공작물(W)의 단부에 형성된 센터자리파기홈에 삽입되게 한후, 심압대(3)의 가이드 홈부(321)와 베드(2)의 가이드(21) 사이에 구비되어 있는 브레이크 수단(32)을 작동시켜 심압대(3)의 위치를 고정함으로서 공작물(W)의 단부를 지지하는 것이다.

즉 상기 공작물(W)의 지지과정을 좀더 상세히 설명하면, 스크류 이동수단(31)을 구성하는 서보모터(312)를 작동시켜 볼 스크류(311)을 회전시키게 되면 볼 스크류 브라켓(313)의 이동을 통해 심압대(3)가 공작물(W)쪽으로 이송된다. 그리고 이와 같이 심압대(3)가 이동되면서 공작물(W)의 단부를 적정한 힘으로 누르면서 지지한 한 순간에는 브레이크 수단(32)을 작동시킴과 동시에 스크류 이송수단(31)을 구성하는 서보모터(312)의 구동을 정지함으로서 심압대(3)의 지지 위치를 정밀하게 세팅할 수 있는 것이다.

한편 상기 심압대(3)의 지지 위치가 유지되게 하는 브레이크 수단(32)의 작동은, 유체 공급 배출장치(326)를 작동시켜 심압대(3)의 가이드 홈부(321)의 양측에 구비되어 있는 유체 누름부(322)를 전진시킴에 따라서, 유체 누름부(322)와 베드(2)에 포함되는 가이드(21)가 상호 밀착됨으로서 심압대(3) 전체를 제동하는 것이다. 즉 상기 유체 공급 배출수단(326)을 통해 유체 누름부(322)를 구성하는 수평실린더홀(323)로 유체를 공급하게 되면 상기 수평 실린더홀(323)의 내부에 전,후진 되게 구비되어 있는 누름 피스톤(324)이 내측으로 전진되어 가이드(21)의 측면과 밀착됨으로서 심압대(3)가 제동되는 것이다.

아울러 상기 스크류 이동수단(31)과 브레이크 수단(32)은 작동은 외부의 조작신호에 의하여 공작기계의 제어부(도시않됨)를 통해 컨트롤 되는 것이다.

따라서, 상술한 바와같이 적정한 지지 위치에 심압대(3)가 도달되는 순간과 더불어 브레이크 수단(32)을 연동되게 작동 시킴으로서 심압대(3)의 지지 위치를정밀하게 세팅할 수 있는 것이다. 즉 상기 심압대(3)의 지지 위치를 정밀하게 함으로서 공작물(W)의 단부를 견고하면서도 정밀하게 지지할 수 있음에 따라 심압대의 볼스크류 이송에 따른 고정력 약화 현상을 예방함과 동시에 불량 가공을 방지하는 효과를 얻을 수 있는 것이다.

그리고, 도 6은 본 고안의 따른 심압대를 통해 공작물의 단부를 가공하는 과정을 나타낸 것으로서, 도 1 내지 도 4 및 도 6에 도시된 바와같이, 본 고안의 심압대(3)를 통한 공작물(W) 단부의 가공과정을 구체적으로 설명한다.

먼저 심압대(3)의 장착홀(33)에 공작물(W)의 단부를 가공할 수 있도록 홀가공 공구(342)를 장착한다.

그리고 심압대(3)와 베드(2)의 사이에 구비되어 있는 스크류 이동수단(31)을 작동시켜 상기 공구(342)가 장착된 심압대(3)를 적정한 가공속도로 공작물(W)의 단부 쪽으로 이동시키면서 홀 가공을 수행할 수 있는 것이다.

즉 상기 스크류 이동수단(31)을 구성하는 서보모터(312)를 작동시켜 볼 스크류(311)을 회전시키게 되면 볼 스크류 브라켓(313)의 이동을 통해 심압대(3)가 공작물(W)쪽으로 이송된다. 그리고 공구(342)를 통해 공작물(W)을 가공하는 순간에는 상기 서보모터(312)를 정밀하게 제어함으로서 적정한 가공속도로 홀 가공을 수행할 수 있도록 하는 것이다.

그러므로 상기 공구(342)가 장착되어 있는 심압대의 이송을 정밀하게 함으로서, 공작물(W)의 단부에 홀을 가공함에 있어서 초정밀도를 요하는 가공도 가능하게 하는 효과가 있는 것이다.

한편, 도 7은 본 고안에 따른 심압대을 통해 공작물의 양단 가공을 위한 척킹 과정을 나타낸 것으로서, 도 1 내지 도 4 및 도 7에 도시된 바와같이, 본 고안의 심압대(3)를 통한 척킹과정을 구체적으로 설명한다.

이하 설명할 척킹과정은, 주축대(1)에 일단이 물려있는 상태에서 공작물(W)의 타단이 가공된 다음, 공작물(W)의 타단을 심압대(3)의 회전척(343)을 통해 수취하여 주축대에 물려 있던 일단을 연속으로 가공하기 위한 것이다.

즉 상기 척킹과정은 주축대(1)의 회전을 통한 가공의 수행후 진행되는 것으로서, 심압대(3)와 베드(2)의 사이에 구비되어 있는 스크류 이동수단(31)을 작동시켜 회전척(343)이 장착되어 있는 심압대(3)를 공작물(W) 쪽으로 이동시킨다.

다음 심압대(3)가 공작물(W) 쪽으로 이동됨과 동시에 심압대(3)에 장착된 회전척(343)을 통해 주축대(1)에 일단이 수취되어 있는 공작물(W)의 타측단을 수취함과 동시에 주축척(343)을 해제한다.

다음 상기 스크류 이송수단(31)을 작동시켜 심압대(3)를 공작물(W)의 일단 가공 위치까지 후퇴시킨 후 정지시킨다. 그리고 심압대(3)의 가이드 홈부(321)와 베드(2)의 가이드(21) 사이에 구비되어 있는 브레이크 수단(32)을 작동시켜 심압대(3)의 위치를 고정함으로서 공작물(W)의 일단 가공을 준비한다. 그리고 상기 브레이크 수단(32)의 작동은 이전에 상세히 설명하였으므로 척킹과정에서는 생략한다.

그리고 선반을 구성하는 공구대의 이송을 통해 심압대(3)의 회전척(343)에 수취되어 회전되는 공작물(W)의 일단을 가공하는 것이다.

즉 상기 브레이크 수단(32)을 작동시켜 심압대(3)를 베드(2)에 포함되는 가이드(21)에 견고하게 고정함으로서, 상기 공구대를 통한 가공중 발생되는 가공 하중 및 진동 하중에 대한 저항력이 큼에 따라서 심압대(3)가 유동되지 않게 되는 것이다.

그러므로 상기 브레이크 수단(32)의 작동을 통해 심압대(3)의 위치가 견고하게 유지됨에 따라서, 심압대(3)를 통해 공작물(W)의 양단 가공을 수행함에 있어서 초정밀 가공을 가능하게 할 수 있는 것이다.

상술한 바와 같이, 센터를 통한 공작물 단부의 지지를 견고히 하여 가공작업 중 심압대가 가공중 밀리는 현상으로 인해 공작물이 이탈되는 사고를 미연에 방지할 수 있음은 물론, 공구를 통해 공작물의 단부에 홀 가공할 경우에 고정밀도의 가공을 가능하게 할 수 있도록 하는 이송 심압대를 제공하는 효과가 있는 것이다.

또한 회전척을 통해 공작물의 양단을 동시에 가공할 경우에 심압대를 견고하게 고정함으로서 공작물의 양단 가공의 정밀도를 향상시킬 수 있는 효과도 있는 것이다.

본 고안은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 고안의 범주를 벗어남이 없이 많은 다양한 자명한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 고안의 범주는 이러한 많은 변형예들을 포함하도록 기술된 청구범위에 의해서 해석되어져야 한다.

Claims (7)

1. 주축대(1)의 반대편인 베드(2)에 구비되어 공작물(W)의 단부를 지지하거나 가공하는 장착수단(34)이 설치되는 심압대(3)를 포함하는 선반에 있어서,

   상기 심압대(3)는,

   심압대(3)가 베드(2)에 포함되는 가이드(21)를 따라 서보모터의 구동을 통해 이동되게 하는 스크류 이동수단(31)과,

   상기 심압대(3)의 이동 위치를 가이드(21)상에 고정시키는 하나 이상의 브레이크 수단(32)을 포함함을 특징으로 하는 브레이크 장치가 구비된 선반용 이송 심압대.
2. 제 1항에 있어서, 상기 스크류 이동수단(31)은,

   베드(2)와 동일방향으로 구비되어 서보모터(312)를 통해 회전되는 볼 스크류(311)와,

   상기 심압대(3)의 외측에 볼 스크류(311)가 관통 체결되게 구비되어 상기 심압대(3)을 베드(2)의 가이드(21)를 따라 이동되게 하는 볼 스크류 브라켓(313)으로 구성됨을 특징으로 하는 브레이크 장치가 구비된 선반용 이송 심압대.
3. 제 1항에 있어서, 상기 브레이크 수단(32)은,

   상기 심압대(3)의 하부에 구비되어 가이드(21)가 삽입되는 가이드 홈부(321)의 양측에 구비되어 공압이나 유압을 통해 심압대(3)를 가이드(21)의 양측면에 고정하는 유체 누름부(322)로 구성됨을 특징으로 하는 브레이스 장치가 구비된 선반용 이송 심압대.
4. 제 3항에 있어서, 상기 유체 누름부(322)는,

   상기 가이드 홈부(321)에 내측이 개방되게 수평으로 구비되어 있는 수평 실린더홀(323)과, 이 수평 실린더홀(323)의 내부에 구비되는 누름 피스톤(324), 및 유체 공급 배출장치(326)를 통해 상기 수평 실린더홀(323)의 내부에 유체를 공급,배출하여 누름 피스톤(324)을 전,후진시켜 심압대(3)을 가이드(21)의 양측에 고정하거나 이동되게 하는 유체라인(325)으로 구성됨을 특징으로 하는 브레이크 장치가 구비된 선반용 이송 심압대.
5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 장착수단(34)은,

   상기 심압대(3)를 구성하는 장착홀(33)에 어뎁터를 통해 장착되어 공작물(W)의 단부 중앙을 지지하는 센터(341)임을 특징으로 하는 브레이크 장치가 구비된 선반용 이송 심압대.
6. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 장착수단(34)은,

   상기 심압대(3)를 구성하는 장착홀(33)에 어뎁터를 통해 장착되어 공작물(W)의 단부의 내측을 가공하는 구멍가공 공구(342)임을 특징으로 하는 브레이크 장치가 구비된 선반용 이송 심압대.
7. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 장착수단(34)은,

   상기 심압대(3)를 구성하는 장착홀(33)에 구동모터(344)를 통해 회전가능하게 구비되어 있어 공작물(W)의 단부의 둘레를 잡아주는 회전척(343)임을 특징으로 하는 브레이크 장치가 구비된 선반용 이송 심압대.