KR20040041495A - 터릿 툴 및 기계가공 툴 - Google Patents

Abstract

본 발명은 적어도 하나의 모터 구동 툴을 구비하는 기계가공 툴 용 터릿 툴에 관한 것이다. 이 형태의 알려진 기계가공 툴은 매우 특별한 소재에 사용될 수 있을 뿐, 물결 또는 관 형상의 소재의 어떠한 가공에도 적당하지 않다.

본 발명은 하나의 기계가공장치로부터 다음 장치로의 소재의 이송을 보다 단순하고, 신뢰성 있으며, 비용이 저렴한 효과를 가지는 기계가공 툴을 실현하기 위한 것이다. 이것은 상기 기계가공 툴이 부가적 툴(5)대신에 소재를 파지하고, 이송하며, 적절한 위치에 놓는 그립핑 부재를 포함하는 터릿 툴(2)을 구비하는 기계가공 툴에 의하여 달성된다.

Description

터릿 툴 및 기계가공 툴{TOOL TURRET AND MACHINE TOOL}

본 발명은 청구항 1의 전문에 따른 터릿 툴(TOOL TURRET) 및 이 터릿 툴에 설치된 기계가공 툴(TOOL)에 관한 것이다.

유럽특허 0978351A2호는 적어도 두 개의 근접하게 배치된 래스(LATHE)를 가지는 소재를 가공하는 기구를 기재하고 있다. 이 래스는 각각 수직으로 정렬되고, 회동가능한 구동 스핀들(SPINDLE)을 포함한다. 이 스핀들은 상기 소재와 몇몇의 기계 툴을 수용하는 적어도 하나의 도구를 클램핑한다. 이런 경우의 상기 모든 래스의 회전축들은 수직으로 배열된다. 그리고, 하나의 회전/피봇팅 도구는 각각 상기 래스들 사이에 형성되어서, 각 기계가공 공정이 끝난 후에, 하나의 래스로부터 다음 래스로 상기 소재를 이송시킨다. 이 배열의 하나의 문제점은 그 자신의 컨트롤, 그 자신의 구동 및 그 자신의 잡다한 기구를 가지는 완전하게 분리되는 래스가 실행되는 각 가공공정에 대하여 실제로 제공되어야 한다는 점이다. 또 하나의 문제점은 분리 회전/피봇팅 도구는 하나의 래스로부터 다음 래스로의 각 이송에서 제공되어, 생산비용을 상당히 증가시키는 것이다.

독일 특허 199 59 961 A1호는 일부 래스에서 몇몇의 수직 소재 스핀들을 가지는 기계 툴을 설명한다. 상기 소재는 하나의 스핀들로부터 다른 스핀들로 직접 이송된다. 이 이송은 각 스핀들에서 제공되는 소재를 위한 리시빙 도구에 의하여 행하여진다. 이 도구는 매우 특별한 소재의 기계가공에만 사용되고, 관형 소재 또는 물결모양의 가공에 대하여는 특히 부적절하다.

독일 특허 199 50 706 C2호는 기계가공 툴 상의 소재를 클램핑 또는/ 및 지지하는 도구를 설명한다. 이 도구는 물결모양 또는 관형상의 소재에 적당하고 가공 도구의 도구 테이블 상에 형성되는 그립핑 부재를 포함한다. 이 그립핑 부재는 그것 자체의 지지 장치 및 그 자신의 구동이 요구되고, 때때로 작은 가용공간에 기인하여 기계가공 도구의 작동영역이 제한된다. 더욱이, 그 제조비용은 비교적 고가이다. 왜냐하면, 이 그립핑 부재는 그 자체의 지지장치와 그 자신의 구동이 요구되기 때문이다.

독일 실용신안 DE 93 21 397U1 호는 래스에 관한 것이다. 이 래스의 도구 캐리어(CARRIER)는 그립핑 핸드(GRIPPING HAND)를 구비하여 설치된다. 이 그립핑 핸드는 결합된 스핀들에서 가공된 소재를 파지하고, 정상으로부터 상기 래스에 근접하게 설치된 이송 스톡(delivery stack)상으로 상기 소재를 적층한다.

WO 01/89761 A1호는 몇몇의 기계가공 장치를 이용하여 래스에서 소재를 파지하고 이송하는 기구를 설명한다. 각 기계가공 장치의 좌우측으로 설치된 두 개의 그립핑 기구는 상기 소재들을 파지하고, 이송하여, 적정위치에 놓는다. 이 기구는 또한 터릿 툴을 가진다. 그러나, 이 기구는 단지 개개의 부재, 특히, 그립핑 부재 및 터릿 툴, 의 시리즈를 포함할 뿐, 이들 부재의 조합을 포함하지는 않는다. 그래서, 중요한 제조 손실 및 이에 관련한 고비용이 발생한다.

결과적으로, 본 발명은 다음과 같은 가공 툴을 설계하려는 목적에 기초한 것이다. 상기 가공 툴은 하나의 기계가공장치로부터 다음의 기계가공 장치로의 소재의 이송을 좀더 단순하고, 신뢰성 있으며, 저비용으로 실행하는 것이다.

이 목적은 청구항 1의 특징부에 포함된 특성을 가진 터릿 툴과 청구항 7에 따른 터릿툴을 구비하여 형성되는 기계가공 툴에 의하여 달성된다.

도 1은 몇 개의 기계가공 장치를 가지는 기계가공 툴의 정면도이다.

도 2는 소재 공급장치를 가지는 도 1에 도시된 기계가공 툴의 제1기계가공 장치의 상세도이다. 그립핑 부재는 제1위치에서 설명된다.

도 3은 상기 그립핑 부재가 제2위치에 있는 경우, 도2에 따른 대표도이다.

도 4는 상기 그립핑 부재가 제3위치에 있는 경우, 도 2,3에 따른 대표도이다.

도 5는 상기 그립핑 부재가 제4위치에 있을 때, 도1에 도시된 기계가공장치의 두 개의 근접한 기계가공 장치의 정상에서 본 상세도이다.

도 6은 상기 그립핑 부재는 제5위치에 있을 때, 도2내지 4에 따른 대표도이다.

도 7은 도 1에 따른 기계가공 툴의 다른 실시예의 정면도이다.

이하에서, 본 발명의 일실시예는 첨부된 도면을 참조하여 더 상세히 설명될 것이다.

도 1은 몇 개의 기계가공 장치를 가지는 기계가공 툴의 정면도이다.

도 2는 소재 공급장치를 가지는 도 1에 도시된 기계가공 툴의 제1기계가공 장치의 상세도이다. 그립핑 부재는 제1위치에서 설명된다.

도 3은 상기 그립핑 부재가 제2위치에 있는 경우, 도2에 따른 대표도이다.

도 4는 상기 그립핑 부재가 제3위치에 있는 경우, 도 2,3에 따른 대표도이다.

도 5는 상기 그립핑 부재가 제4위치에 있을 때, 도1에 도시된 기계가공장치의 두 개의 근접한 기계가공 장치의 정상에서 본 상세도이다.

도 6은 상기 그립핑 부재는 제5위치에 있을 때, 도2내지 4에 따른 대표도이다.

도 7은 도 1에 따른 기계가공 툴의 다른 실시예의 정면도이다.

도 1은 기계 가공 툴(1)을 도시한다. 상기 본 발명에 대하여 필수적이지 않은 구성, 특히, 구동, 제어 및 하우징의 상세한 것은 더 나은 개관을 위해서 설명하지 않는다. 이 설명된 기계가공 툴은 물결형상의 소재를 가공하는 데에 특히 적절하다. 하기 설명은 물결모양 소재(4)에 관한 것이다. 상기 기계가공 툴(1)은 세 개의 연속적으로 설치된 기계가공장치(7,7',7'')를 포함한다. 소재공급장치(8)로부터 도착한 소재(4)는 매거진(MAGAZINE)형태로 상기 기계가공장치(7,7',7'')로 이송되고, 상기 소재(4)의 공정은 각 기계가공장치에서 행하여지는 것으로 가정한다. 이 기계가공은 장치마다 상이하거나, 소위 단계별 방법에 따라 유사하거나 동일하게 실행된다. 도시된 실시예에서, 이 소재(4)는 연속적인 기계가공 장치(7,7',7'')에서 상이하게 가공된다.

도 1에서, 이 소재공급장치(8)는 물결형상의 소재(4)를 가진 매거진 형태로 현실화되고, 상기 기계가공 툴의 좌측에 위치한다. 이 매거진은 제1기계가공장치(7)에 따라온다. 이 제1기계가공장치(7)는 수직위치에 가공되는 상기 소재를 지지하기에 적당한 장치대(9)를 포함한다. 제1기계가공장치(7)는 또한 크로스 슬라이드 형상의 슬라이드(6)를 포함한다. 이 슬라이드는 수직뿐만 아니라, 수평으로도 재배치 될 수 있고, 그 상측으로 터릿 툴(2)을 이송한다. 상기 터릿 툴(2)은 종래에는 상이한 툴(5)의 시리즈로 설치된다. 이것은 도5(터릿툴(2)의 평면도)에서 매우 확실하게 설명된다. 도 5는 또한 한 위치에서 상기 터릿 툴(2)이 툴(5)대신에 그립핑 부재(3)를 포함하는 것을 보여준다. 이 그립핑 부재는 또한 터릿 툴의 구동에 의하여 작동되고, 적어도 개위치 및 폐위치로 이동한다.

상기 제2기계가공장치(7')는 제1기계가공장치(7) 다음에 설치된다. 이 제2기계가공장치는(7')는 도시된 일실시예에서 수직축을 가지는 모터 스핀들(10)을 구비한다. 이 모터 스핀들(10)은 정상으로부터 가공되는 상기 소재를 지지하고, 차례로 상기 소재를 세팅할 수 있도록 한다. 상기 소재의 바닥은 테일스톡(tail stock)(11)으로 안정화되고, 필요시에는 그 중앙부도 스태디 레스트(steady rest)(12)로 안정화된다. 제1기계가공장치와 유사하게, 제2기계가공장치(7')도 또한, 크로스 슬라이드의 형태의 슬라이드(6)상에 지지되는 터릿 툴(2)을 포함한다. 그 슬라이드, 그 지지부 및 그 그립핑부재 뿐만 아니라, 이 터릿 툴(2)은 제1기계가공장치(7)와 동일하게 실현된다.

제3기계가공장치는 상기 제2기계가공장치(7') 다음에 형성된다. 이 제3기계가공장치는 제2기계가공장치와 매우 유사하게 실현된다. 즉, 제3기계가공장치도 또한 수직축, 테일스톡(11) 및 ,적용 가능하다면, 스태디 레스트(12)를 가지는 모터 스핀들로 이루어진다. 도시된 이 기계가공툴은 제3기계가공장치의 하측의 부가 터릿툴(2)을 구비하여 이루어진다. 각각의 기계가공장치(7,7',7'' )는 크로스 슬라이드상의 좌우측에 배열되며, 실질적으로 유사한 터릿 툴(2)을 구비한다.

상기 기계가공 툴(1) 및 터릿 툴(2)의 기능은 도 2내지 6을 참조로 하여, 이하에서 더욱 상세하게 설명된다.

물결형상 소재(4)는 상기 소재공급장치(8)로부터 도달하고, 평행한 형상으로 서로 근접하게 배열된다. 그리고, 이 소재는 상기 기계가공 툴(1)의 좌측에 매거진형태로 배열된다. 제1공정에서, 상기 크로스 슬라이드(6)는 좌측 및 좌측하측을 향해 배치된다. 이 크로스 슬라이드(6)는 수직축을 기준으로 회동하고, 터릿 툴(2)을 일직선으로 정열시킨다. 그립핑 부재는 가장 가까운 소재에 접한다. 이 그립핑부재는 수평축에 대하여 회동할 수 있고, 물결소재(4)를 지지하도록 조정된다. 그립핑 부재(3)가 소재(4)를 둘러싼 후, 이 슬라이드(6)는 상방향으로 배치되고, 도 3에 도시된 제2위치로 이동한다. 그 후에, 상기 그립핑 부재(3)는 약 90°수평축에 대하여 회동하여, 소재가 도4에 도시된 제3의 위치로 수직 정열되도록 이동된다. 전체 터릿 툴(2)은 도5의 화살표에 의하여 지시된 바와 같이, 그 중심축에 대하여 회전한다. 이 소재(4)는 4번째 위치에 위치한다. 상기 터릿 툴은 궁극적으로 도 6에 도시된 바와 같이 제5위치에 도달한다. 이 소재(4)는 장치대(9)에 의하여 지지되고, 이 가공 위치에서 클램핑 된다.

소재(4)는 그 후에, 제1기계가공장치(7)의 좌우측에 배치된 두 개의 터릿툴에 의하여 기계가공된다. 두 개의 터릿 툴(2)의 이 다양한 툴(5)은 종래에는 소재상에 구멍, 분쇄 등을 행하기 위하여 사용된다. 이 제1기계가공장치(7)에서, 소재(4)의 상측은 부분적으로 가공된다. 상기 소재는 모터스핀들(10)에 의하여 지지된다. 도시된 실시예에서는, 표면 밀링커터(13)는 물결형상의 소재(4)의 면을 가공하기 위하여 제공된다.

소재(4)가 제1기계가공장치(7)에서 가공된 후, 상기 소재가 지지되고, 교환되며, 궁극적으로 이 기계가공장치(7)의 우측에 정열된 터릿 툴(2)의 그립핑 부재(3)에 의하여 제2기계가공장치(7')로 이송된다. 도시된 실시예에서, 이 기계가공장치는 모터 스핀들(10)을 포함한다. 상기 물결 소재(4)의 정상은 이 모터스핀들 내로 클램프된다. 이 소재의 바닥은 테일스톡(11)에 의하여 고정된다. 그리고, 중앙영역은 스태디 레스트(12)에 의하여 고정된다. 소위 소재(4)의 거친 곡면은 이 제2기계가공장치(7')에서 가공된다. 이 가공 공정이 완료된 후, 제2기계가공장치의 오른쪽으로 배열된 터릿 툴(2)의 그립핑 부재(3)는 소재를 파지하고, 제3기계가공 장치(7'')로 이송한다. 도시된 실시예에서, 이 제3기계가공장치는 모터스핀들(10), 테일스톡(11) 및 스태디 판(12)을 포함한다. 그리고, 제3기계가공장치에서 이 소재의 마지막 변형이 실행된다. 이 기계가공공정이 완료된 후, 제3기계가공장치(7'')의 우측에 형성된 터릿 툴(2)과 그 그립 및 부재(3)는 각각 소재(4)를 이송 스톡(delivery stack)(14)으로 전송한다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예를 보여준다. 이 실시예는 다른 것들 중에, 부가 터릿 툴(2)이 기계가공장치(7)와 동일한 수로 제공된다는 점을 특징으로 한다. 다양한 기계가공장치(7,7',7'')의 각각에서 가공 시간을 적절히 하는 것은 기계가공 툴의 효율면에서 매우 중요하다. 이 터릿 툴(2)의 특이한 배열 및 상기 터릿 툴을 수평으로 배열하는 것에 의하여, 이들은 상기 기계가공장치에서 선택적으로 사용된다. 이 기계장치는 각각의 요구사양에 따라, 좌측 또는 우측의 근접한 곳에 있다. 도7에 따른 실시예에서, 다른 터릿툴(2)의 두 개의 툴은 마지막 기계가공장치(7'')에서 동시에 사용되어, 소재의 4축 변형이 가능하게 된다. 이 제2기계가공장치(7'')에서 실행되는 마지막 변환은 일반적으로 두 개의 다른 가공공정(마무리 가공 및 거친 변형)보다 더 많은 공정을 요구하므로, 마무리 변형을 위하여 요구되는 공정수는 두 개의 툴을 사용함으로써 반으로 감소될 수 있다. 이 방법은 세 개의 기계가공장치(7,7',7'')상에서 대략 유사한 사이클 수를 실행하는 것을 가능하게 한다.

예를 들어, 터릿 툴(2)의 밀링커터가 좌측상의 근접한 기계가공장치내의 그루브를 밀링한다. 그 후, 그라인딩 휠은 우측상의 근접한 기계장치내에 축 시트를 그라인딩한다. 상기 툴들의 고 연질유용성은 기계가공툴의 제조성을 현저하게 증가시킬수 있다.

본 발명 및 터릿 툴(2)에 따른 기계가공 툴에서, 하나의 기계가공 장치로부터 다음 기계가공장치로 소재를 이송하는데 분리기구가 요구되지 않는 것은 상당히 유리한 것이다. 왜냐하면, 그립핑 부재(3)는 각 터릿 툴(2)로 통합되기 때문이다.

이것은 마멸되기 쉬운 요소를 제거하고, 제조단가를 또한 상당히 저감시키며, 더 콤팩트한 구조 설계를 가능하게 한다.

본 발명에 따른 기계가공툴의 또 다른 장점은 하나의 기계가 몇몇의 기계가공단계에 일반적으로 사용된다는 것이며, 이는 특히 물결 소재(4)상에서 사용된다. 본 발명은 고 결합구조의 이용을 제공하기 때문에, 종래의 시리즈로 몇몇의 독립된 래스를 배열하는 것과 이송기구에 의하여 상기 래스를 연결하는 것은 더 이상 필요치 않다.

더불어, 상기 소재들이 수직위치에서 가공되는 것은 특히 유리하다. 종래의 수평으로 배열되는 기술로서 알려진 기구들에 반하여, 본 발명은 가용공간 뿐만 아니라, 작동자의 접근성을 향상시키고, 기계가공공정의 모니터링을 더 충실히 할 수 있다는 측면에서 상당한 장점을 제공한다.

Claims (13)

1. 적어도 하나의 기계가공장치(8,7,7',7'',14)와;

   상기 기계가공장치의 좌우측에 배열되어, 소재를 파지하고, 이송하며, 적절한 위치에 놓는 적어도 두 개의 그립핑 기구(3)와;

   적어도 하나의 터릿 툴(2)을 구비하는 기계가공 툴에 있어서,

   상기 그립핑 기구를 갖는 터릿 툴은 상기 기계가공장치(8,7,7',7'',14)의 좌우측에 각각 배열되는 것을 특징으로 하는 기계가공 툴.
2. 제1항에 있어서,

   적어도 두 개의 기계가공장치(7,7'.7'')를 포함하고, 상기 각 터릿 툴(2)은 적어도 두 개의 기계가공 장치(7,7',7'')의 작업영역 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 기계가공 툴.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   소재 공급 장치(8)를 포함하고,

   상기 터릿 툴(2)은 상기 소재 공급장치(8)와 기계가공장치(7)의 작업영역 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 기계가공툴.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   소재 이송장치(14)를 포함하고, 터릿 툴(2)은 기계가공장치(7'')와 소재이송장치(14)의 작업영역 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 기계가공툴.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

   적어도 하나의 기계가공장치(7)는 장치대(9)를 포함하되, 이 장치대는 근접한 터릿 툴의 작동영역 내에 놓여지는 것을 특징으로 하는 기계가공 툴.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

   적어도 하나의 기계가공장치(7,7',7'')는 소재(4)의 일측을 수용하는 모터 스핀들(10)과, 상기 소재(4)의 타측을 지지하는 테일스톡(11)과, 적어도 하나의 선택적인 스태디 레스트(12)를 구비하되 이 스태디 레스트는 상기 소재의 중앙영역을 안정화하는 것을 특징으로 하는 기계가공 툴.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,

   긴 소재(4), 예를 들어 축, 는 기계가공 중에 수직으로 배열되고, 바람직하게는 상기 모터 스핀들(10)도 수직으로 배열되는 것을 특징으로 하는 기계가공툴.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,

   그립핑 부재(3)를 구비하는 터릿 툴(2)은 각 기계장치(7,7',7'')와 그 근접한 장치 (8,7,7',7'',14)의 사이에 배열되고, 상기 소재(4)는 하나의 장치로부터 다음 장치(8,7,7',7'',14)로 상기 각 터릿 툴의 그립핑 부재(3)에 의하여 이송되는 것을 특징으로 하는 기계가공 툴.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,

   터릿 툴(2)은 이송 슬라이드(6)상에 장착되되, 상기 그립퍼는 슬라이드(6)의 위치에 의하여 소재(4)를 이송하는 것을 특징으로 하는 기계가공 툴.
10. 제9항에 있어서,

    상기 이동 슬라이드(6)는 서로 수직인 두 방향으로 이동 가능한 크로스 슬라이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 기계가공툴.
11. 제10항에 있어서,

    상기 터릿 툴(2)은 상기 크로스 슬라이드 상에 회동가능하게 지지되는 것을 특징으로 하는 기계가공툴.
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 그립핑 부재(3)는 회동가능하게 터릿 툴(2)에 지지되는 것을 특징으로 하는 기계가공툴.
13. 제9항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,

    직접 구동 볼 스크류는 상기 크로스 슬라이드를 수평으로 이동시키는데 사용되는 것을 특징으로 하는 기계가공툴.