KR200462550Y1 - 다축 가공기 - Google Patents

Abstract

다축 가공기는, 공구와 공작물이 이동하는 가공실을 포함하는 베이스와; 구동축을 포함하는 가공 헤드로서, 상기 구동축은 가공 헤드의 하단부에 회전가능하게 배치되고, 구동축의 하단부에 공구가 클램핑되는, 가동 헤드와; 시트, 회전축 및 고정홀더를 포함하는 캐리어로서, 상기 시트는 가공실의 사이드 한쪽에 고정되고, 상기 회전축은 상기 시트 위에 횡방향으로 장착되어 상기 시트가 축 방향으로 회전하도록 시트를 구동하며, 상기 고정홀더는 회전축에 연결되어서 공작물을 고정하는, 캐리어와; 베이스 위에 배치되며, 가공실의 사이드 한쪽에 수평 방향으로 위치하여, 가공 헤드가 X축 및 Y축으로 이동하도록 가공 헤드를 구동하는, 횡방향 구동 장치와; 베이스 위에 배치되며, 가공실의 다른 한쪽 사이드에서 수직 방향으로 위치하여, 시트가 Z축으로 이동하도록 시트를 구동하는, 종방향 구동 장치를 포함한다.

다축 가공기, 횡방향 구동 장치, 종방향 구동 장치

Description

다축 가공기 {MULTI-SPINDLE MACHINING MACHINE}

본 고안은 자동 가공기에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 크기가 감소되고, 제조비용이 낮아진 다축 가공기에 관한 것이다.

가공기에 사용되는 종래의 횡방향 구동 장치는 가공실의 측면 한쪽에 위치하고, 종방향 구동 장치는 상기 횡방향 구동 장치에 고정되어서, 횡방향 구동 장치를 사용하여 가공 헤드가 X축을 따라 움직이며, 종방향 구동 장치에 의해 Y축을 따라 이동한다. 그러나 그러한 가공기의 크기는 대형이어서 제조비용을 증가시킨다.

가공기에 사용되는 또 다른 종래의 횡방향 장치는 가공실의 하부에 고정되고, 종방향 구동 장치는 상부 또는 하부에 장착되어서, 횡방향 구동 장치는 캐리어 위에 있는 공작물을 X축과 Y축을 따라 이동시키고, 종방향 구동 장치는 캐리어 또는 가공 헤드를 Z축을 따라 이동시킨다. 그러나, 이러한 가공기도 크기가 대형이어서 제조비용을 증가시킨다.

본 고안은 전술한 문제점들을 감소 및/또는 예방하기 위한 것이다.

본 고안의 주된 목적은 다축 가공기의 크기를 줄이며, 제조비용을 낮추는 것이다.

본 고안의 바람직한 실시 형태에 의한 다축 가공기는,

공구와 공작물이 회전하고 이동하는 가공실을 포함하는 베이스와;

하단부에 회전가능하게 배치되는 구동축을 포함하는 가공 헤드로서, 상기 구동축의 하단부에 공구가 클램핑되는, 가공 헤드와;

시트, 회전축 및 고정홀더를 포함하는 캐리어로서, 상기 시트는 가공실의 사이드 한쪽에 고정되고, 상기 회전축은 상기 시트 위에 횡방향으로 장착되어 상기 고정홀더를 A축으로 회전하도록 구동시키고, 상기 고정홀더는 회전축의 일 단부에 연결되어 공작물을 고정하는, 캐리어와;

베이스 위에 배치되며, 가공실의 사이드 한쪽에 수평 방향으로 배치되어, 가공 헤드가 가공실에서 X축 및 Y축으로 이동하도록 가공 헤드를 구동하는, 횡방향 구동 장치와;

베이스 위에 배치되며, 가공실의 다른 한쪽 사이드에 수직 방향으로 배치되어, 시트가 Z축으로 이동하도록 시트를 구동하는, 종방향 구동 장치를; 포함한다.

본 고안의 다축 가공기는 다음과 같은 장점을 갖고 있다.

1. 크기를 줄인다. 종방향 구동 장치(5)는 캐리어(3)를 수직 방향으로 이동시키고, 횡방향 구동 장치(4)는 소형의 가공 헤드(2)만을 구동해서, 공작물(12)이 전후, 좌우로 이동하도록 한다. 이에 의해 가공 헤드(2)의 이동 영역이 공작물(12)의 크기에 맞는 사전에 결정된 영역이 되도록, 가공 헤드(2)의 최대 이동 경로가 설계되어서 다축 가공기의 크기를 감소시킨다. 또한, 캐리어(3)는 공작물(12)의 가공 깊이에 맞는 사전에 결정된 높이를 가지도록 설계되어, 수직방향 이동 거리가 공작물(12)의 두께와 같아지고, 캐리어(3)가 공작물(12)을 회전시켜서 다축 가공기의 크기가 감소될 수 있다. 또한, 횡방향 및 종방향 구동 장치(4, 5)는 가공실(10)에 횡 방향으로 배치되어, 다축 가공기의 높이를 감소시킨다.

2. 제조비용을 줄인다. 종방향 구동 장치(5)를 횡방향 구동 장치(4)의 외부의 측면 위치에 고정함으로써, 다축 가공기의 구조를 조립이 용이하고 간단하게 하는 구조로 한다.

3. 공작물의 양면 가공을 용이하게 한다. 캐리어(3)의 회전축(31)이 회전하여 고정홀더(32) 상의 공작물(12)을 작동시켜서 공작물(12)의 양면 가공과 3차원 가공을 용이하게 한다.

본 고안은, 예시적인 목적만을 가지고서 본 고안의 바람직한 실시 형태를 나타내는 첨부된 도면들을 참조하여 기재된 이하의 설명에 의해 명확해질 것이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 고안의 바람직한 실시 형태에 의한 다축 가 공기는, 베이스(1), 가공 헤드(2), 캐리어(3), 횡방향 구동 장치(4) 및 종방향 구동 장치(5)를 포함한다. 여기서, 베이스(1)는 공구(11)와 공작물(12)이 이동 및 회전하는 가공실(10)을 포함하고, 상기 공구(11)는 밀링 커터, 드릴 및 연삭 커터 등이다.

가공 헤드(2)는 가공 헤드의 하단부에 회전가능하게 배치되는 구동축(20)을 포함하며, 구동축(20)의 하단부에는 절삭, 드릴링 및 연삭 가공을 하는 공구(11)가 클램핑된다.

캐리어(3)는 시트(30), 회전축(31) 및 고정홀더(32)를 포함한다. 상기 시트(30)는 가공실(10)의 측면 한쪽에 고정된다. 회전축(31)은 시트(30) 위에 횡 방향으로 장착되고, 공압 실린더나 서보 모터를 사용하여, 고정홀더(32)를 축 방향(A축)으로 회전하도록 구동시킨다. 고정홀더(32)는 횡방향 섕크(33)와 2개의 위치설정 막대(34)를 포함한다. 횡방향 섕크(33)는 회전축(31)에 연결되어 있고, 2개의 위치설정 막대(34)는 횡방향 섕크(33)의 2개의 단부에서부터 수직으로 신장되어서 위치설정 막대 위에 공작물(12)을 고정시키며, 공작물(12)의 상부 및 하부 대향면은 2개의 위치설정 막대(34) 사이에 위치하게 된다. 고정홀더(32)는 공작물(12)에 따라 다른 구조를 포함하도록 설계될 수 있다. 예를 들어, 고정홀더(32)는 원형 공작물(12)에 맞도록 고리모양의 고정 케이스 형태로 설계될 수 있으며, 원통형 공작물(12)을 체결 또는 삽입하기 위해 고정 포우(paw) 또는 슬리브를 포함하도록 설계될 수 있다.

횡방향 구동 장치(4)는 베이스(1) 위에 배치되는데, 가공실(10)의 측면 한쪽 위에 수평 방향으로 위치해서, 가공실(10)에서 가공 헤드(2)가 X축 및 Y축으로 이동하도록 구동한다.

종방향 구동 장치(5)는 베이스(1) 위에 배치되며, 가공실(10)의 상기 횡방향 구동 장치가 위치하는 측면과 다른 측면에 수직 방향으로 위치해서, 시트(30)를 Z축으로 이동하도록 구동한다.

횡방향 및 종방향 구동 장치(4, 5)는 가공실(10)의 두 측면 상에 위치하는데, 일례로 도 1과 도 2에 도시한 바와 같이 가공실(10)의 우측과 뒤쪽에, 도 3에 도시한 바와 같이 가공실(10)의 좌측과 뒤쪽에 위치한다. 또한 종방향 및 횡방향 구동 장치(4, 5)는 가공실(10)의 가로 방향으로 서로 마주보는 측면에 고정되는데, 도 4에 도시한 바와 같이 가공실(10)의 좌측 및 우측 측면에 또는 가공실(10)의 앞쪽 및 뒤쪽에 고정된다(미도시).

도 5를 참조하면, 가공실(10)은 적당한 높이, 폭 그리고 길이로 된 챔버를 포함한다. 횡방향 구동 장치(4)는 챔버의 뒤쪽에 위치하며, 종방향 구동 장치(5)는 챔버의 좌측에 위치한다. 상기 챔버는 챔버 내에 회전형 투명 커버(13)를 포함하여, 챔버 내의 가공 상태를 모니터하고, 공작물(12)을 설치 또는 분리한다.

도 6에 도시한 바와 같이, 횡방향 구동 장치(4)는 제1 가이드 부재(40), 제2 가이드 부재(41), 가공 마운트(42), 제1 드라이버(43) 및 제2 드라이버(44)를 포함한다. 제1 가이드 부재(40)는 베이스(1) 위에 배치되고, 제2 가이드 부재(41)는 제1 가이드 부재(40) 위에 장착되어서 X축을 따라 이동한다. 가공 마운트(42)는 제2 가이드 부재(41) 위에 고정되어서 Y축을 따라 움직이고, 제1 드라이버(43)는 서보 모터로서 제1 가이드 부재(40) 위에 배치되어서 제2 가이드 부재(41)를 구동시켜 제2 가이드 부재(41)를 이동시킨다. 제2 드라이버(44)는 서보 모터이고, 제2 가이드 부재(41) 위에 고정되어 가공 마운트(42)가 움직이도록 가공 마운트를 구동시킨다. 가공 헤드(2)는 가공 마운트(42)에 연결되어 있다.

종방향 구동 장치(5)는 제3 가이드 부재(50)와, 제3 드라이버(51)를 포함한다. 제3 가이드 부재(50)는 베이스(1) 위에 배치되고, 캐리어(3)의 시트(30)는 제3 가이드 부재(50) 위에 고정되어서 Z축을 따라 이동한다. 제3 드라이버(51)는 제3 가이드 부재(50) 위에 배치되어 시트를 구동시켜 이동하도록 한다.

도 6을 참조하면, 가공 헤드(2)는 절삭유 또는 공기를 분사하는 적어도 하나의 노즐(21)을 포함한다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 베이스(1)의 가공실(10)은 노즐(21)에서 분사된 절삭유와 칩을 수집하기 위해, 가공실의 하부에 배치되는 집진 장치(6)를 포함한다. 집진 장치(6)는 그루브(6), 탱크(61), 집진기(62) 및 스위치 장치(63)를 포함한다. 그루브(60)는 베이스(1)의 가공실(10) 아래에 배치되며, 깔때기 모양으로 형성되어 가공실(10)에서 떨어지는 칩과 절삭유를 수집한다. 그루브(60)는 파이프(64)를 구비하며, 파이프(64)의 아래쪽에 장착되어 있는 제1 유출구(65)와 파이프(64)의 벽 위에 고정되어 있는 제2 유출구(66)를 가진다. 파이프는 이들 유출구들과 연통되어 있다.

탱크(61)는 제1 유출구(65) 아래에 위치해서 제1 유출구(65)에서 떨어지는 절삭유를 수집한다.

집진기(62)는 파이프(64)에서 칩을 끌어들이기 위해, 연결 튜브(67)를 사용하여 제2 유출구(66)에 연결되어 있다.

스위치 장치(63)는 판형 부재(68)와 제어 스템(69)을 포함한다. 판형 부재(68)는 파이프(64) 내에 장착되어서 스윙 동작으로 제1 유출구(65)와 제2 유출구(66)를 막는다. 제어 스템(69)은 파이프(64)의 외부에 장착되어서 판형 부재(68)가 스윙 동작하도록 판형 부재를 구동한다.

도 7을 참조하면, 제어 스템(69)이 판형 부재(68)를 구동시켜 제1 유출구(65)를 덮게 함에 따라, 집진기(62)가 바람을 빨아들이기 시작하고, 노즐(21)의 절삭유 분사를 정지시켜서, 건식 절삭이 되도록 한다.

도 8에 도시한 바와 같이, 제어 스템(69)이 판형 부재(68)를 구동시켜 제2 유출구(66)를 덮을때, 집진기(62)가 폐쇄되면서 자동적으로 노즐(21)이 절삭유를 분사하도록 함으로써, 습식 절삭이 되도록 한다.

본 고안에 따른 바람직한 실시 형태를 개시하고 이에 대해 도시하였지만, 당업자라면 본 고안의 범위에서 벗어나지 않으면서 또 다른 실시 형태를 실시할 수 있다는 것은 명백하다.

도 1은 본 고안의 바람직한 실시 형태에 의한 다축 가공기의 어셈블리를 나타내는 사시도이다.

도 2는 본 고안의 바람직한 실시 형태에 의한 다축 가공기의 평면도이다.

도 3은 본 고안의 바람직한 실시 형태에 의한 다축 가공기의 또 다른 평면도이다.

도 4는 본 고안의 바람직한 실시 형태에 의한 다축 가공기의 또 다른 평면도이다.

도 5는 본 고안의 바람직한 실시 형태에 의한 다축 가공기의 어셈블리를 나타내는 사시도이다.

도 6은 본 고안의 바람직한 실시 형태에 의한 다축 가공기의 횡방향 및 종방향 구동 장치의 확대도이다.

도 7은 본 고안의 바람직한 실시 형태에 의한 다축 가공기의 작동상태를 나타내는 평면도이다.

도 8은 본 고안의 바람직한 실시 형태에 의한 다축 가공기의 작동상태를 나타내는 또 다른 평면도이다.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

1: 베이스 2: 가공 헤드

3: 캐리어 4: 횡방향 구동 장치

5: 종방향 구동 장치 6: 집진 장치

10: 가공실 20: 구동축

30: 시트 31: 회전축

32: 고정홀더 33: 횡방향 섕크

34: 위치설정 막대 40: 제1 가이드 부재

41: 제2 가이드 부재 42: 가공 마운트

43: 제1 드라이버 44: 제2 드라이버

50: 제3 가이드 부재 51: 제3 드라이버

61: 탱크 62: 집진기

63: 스위치 장치 67: 연결 튜브

Claims (15)

1. 공구와 공작물이 회전 및 이동하는 가공실을 포함하는 베이스와;

   구동축을 포함하는 가공 헤드로서, 상기 구동축이 가공 헤드의 하단부에 배치되고, 상기 구동축의 하단부에 공구가 클램핑되도록 구성된 가공 헤드와;

   시트, 회전축 및 고정홀더를 포함하는 캐리어로서, 상기 시트는 가공실의 측면 한쪽에 고정되어 있고, 상기 회전축은 상기 시트 위에 횡방향으로 장착되어 상기 고정홀더를 A축으로 회전하도록 구동시키고, 상기 고정홀더는 회전축의 일 단부에 연결되어 공작물을 고정하도록 구성된 캐리어와;

   베이스 위에 배치되며, 가공실 내에 수평 방향으로 위치하여, 가공 헤드가 가공실에서 X축 및 Y축으로 이동하도록 가공 헤드를 구동시키는 횡방향 구동 장치와;

   베이스 위에 배치되며, 가공실 내에 횡방향으로 위치하여, 시트가 Z축으로 이동하도록 시트를 구동시키는 종방향 구동 장치를 포함하는 다축 가공기로서,

   상기 횡방향 구동 장치와 종방향 구동 장치는 가공실의 두 개의 횡방향 측면에 또는 가공실의 두 개의 서로 대향하는 측면에 위치되되, 가공실의 두 개의 횡방향 측면들에 위치되도록 선택된 경우에는 가공실의 후측면과 우측면에 또는 가공실의 후측면과 좌측면에 위치되고, 가공실의 두 개의 대향하는 측면들에 위치되도록 선택된 경우에는 가공실의 우측면과 좌측면에 또는 가공실의 전측면과 후측면에 위치되고;

   상기 횡방향 구동 장치는 제1 가이드 부재, 제2 가이드 부재, 가공 마운트, 제1 드라이버 및 제2 드라이버를 포함하되, 상기 제1 가이드 부재는 상기 베이스 위에 배치되고, 상기 제2 가이드 부재는 제1 가이드 부재 위에 장착되어서 X축을 따라 이동하며, 가공 마운트는 제2 가이드 부재 위에 고정되어 Y축을 따라 이동하며, 제1 드라이버는 제1 가이드 부재 위에 배치되어 제2 가이드 부재가 이동하도록 제2 가이드 부재를 구동하며, 제2 드라이버는 제2 가이드 부재 위에 고정되어서 가공 마운트가 이동하도록 가공 마운트를 구동하며, 가공 헤드는 상기 가공 마운트에 연결되어 있고;

   종방향 구동 장치는 제3 가이드 부재와 제3 드라이버를 포함하되, 제3 가이드 부재는 상기 베이스 위에 배치되고, 캐리어의 시트는 제3 가이드 부재 위에 고정되어 Z축을 따라 이동하며, 제3 드라이버는 제3 가이드 부재 위에 배치되어 시트가 이동하도록 시트를 구동하고;

   고정홀더는 횡방향 섕크와 2개의 위치설정 막대를 포함하며, 횡방향 섕크는 회전축에 연결되고, 2개의 위치설정 막대는 횡방향 섕크의 2개의 단부에서부터 수직으로 신장되고, 위치설정 막대들 사이에 공작물이 고정되는 것을 특징으로 하는 다축 가공기.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,

   가공 헤드는 절삭유 또는 공기를 분사하는 적어도 하나의 노즐을 포함하고, 다축 가공기는 노즐로부터 분사된 절삭유와 칩들을 수집하기 위해 다축 가공기의 하부에 배치되는 집진 장치를 추가로 포함하며, 상기 집진 장치는 그루브, 탱크, 집진기 및 스위치 장치를 포함하며, 상기 그루브는 베이스의 가공실의 아래쪽에 배치되며, 그루브는 깔때기 모양으로 형성되어 가공실에서 떨어지는 칩과 절삭유를 수집하고, 그루브는 파이프를 구비하되, 파이프의 아래쪽에 장착되어 있는 제1 유출구와 파이프의 벽 위에 고정되어 있는 제2 유출구를 구비하고, 상기 파이프는 이들 유출구들과 연통되어 있는 것을 특징으로 하는 다축 가공기.
8. 삭제
9. 삭제
10. 제7항에 있어서,

    제어 스템이 판형 부재가 제1 유출구를 덮도록 판형 부재를 구동함에 따라, 집진기가 바람을 빨아들이기 시작하고, 노즐이 절삭유 분사를 정지하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 다축 가공기.
11. 삭제
12. 삭제
13. 삭제
14. 삭제
15. 삭제

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