KR200480885Y1 - 5축 가공기계에 설치되는 초음파 위치 고정장치 - Google Patents

5축 가공기계에 설치되는 초음파 위치 고정장치 Download PDF

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Abstract

본 고안은 5축 가공기계에 설치되는 초음파 위치 고정장치에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 초음파장치 및 위치고정판을 포함하고 있고, 상기 초음파장치는 소재를 고정시키는 데 사용되고 소재에 대해 초음파 진동을 발생시키게 되며, 상기 위치고정판은 초음파장치를 고정시키는 데 사용되고 5축 가공기계 상에 피봇 연결을 하게 되어 소재가 5축 가공기계 상의 5축 이동 제어를 받을 수 있게 하며, 초음파 진동과 함께 5축 가공기계의 가공부가 소재에 대해 가공 작업을 진행할 수 있게 하는 것을 특징으로 한다.

Description

5축 가공기계에 설치되는 초음파 위치 고정장치{ULTRASONIC POSITIONING DEVICE FOR FIVE-AXIS MACHINE}
본 고안은 가공단부와 관련된 것으로서 5축 축방향 이동이 가능하여 가공에 편리하며 그 응용 범위가 넓은 5축 가공기계에 설치되는 초음파 위치 고정장치에 관한 것이다.
종래의 5축 가공장치는 바닥받침, 수직 지지막대 세트, 상부 지지막대 세트, 가공 다이, 축받침, 선형 슬라이드 레일 X축, 선형 슬라이드 레일 Y축, 선형 슬라이드 레일 Ｚ축, Ｗ 이동축, Ｕ 이동축과 가공기계 본체로 구성되어 있으며, 피가공물을 가공 다이에 올려 놓고 선형 슬라이드 레일 X축, 선형 슬라이드 레일 Y, 선형 슬라이드 레일 Ｚ축, Ｗ 이동축, Ｕ 이동축을 이용해 가공 다이의 위치와 반전 각도를 제어해가면서 섬세한 5축 이동 가공 작업을 진행하고 있다.
그러나 현재 시중의 5축 가공기계 상에 초음파 가공 장치를 결합한 디자인은 아직 없으며, 종래의 장치가 가지고 있는 결함을 보완할 수 있는 디자인을 개발해 내는 것이 시급하게 개선해야 할 문제점으로 대두되고 있다.
본 고안의 목적은 5축 방향으로 이동하며 가공에 유리하고 그 응용 범위가 넓은 5축 가공기계에 설치되는 초음파 위치 고정장치의 제공에 관한 것이다.
상술된 목적을 달성하기 위해, 본 고안에서는 5축 가공기계에 설치되는 초음파 위치 고정장치를 제공하며, 그 특징은 초음파 장치와 위치고정판를 포함하고 있다.
상기 초음파 장치는 가공단부, 진동발생단부, 제 1 연결부를 포함하고 있고,
상기 가공단부는 소재를 고정시키는데 사용되며, 상기 진동발생단부는 상기 가공단부에 연결되어 소재에 대해 초음파 진동을 발생시키는 데 사용되며, 상기 제 1 연결부는 상기 가공단부 및 상기 진동발생단부 사이에 연결되고, 상기 초음파 장치가 대외 연결하는 데 사용된다.
상기 위치고정판은 위치고정부, 제 2 연결부, 피봇부, 받침, 슬리브, 스크류너트, 소재 고정구를 포함하고 있으며, 상기 위치고정부는 상기 진동발생단부가 위치 고정할 수 있도록 하는 데 사용되며, 상기 제 2 연결부는 상기 제 1 연결부와 대응되어 상기 위치고정판에 설치되고, 상기 위치고정판이 상기 초음파 장치에 연결되는 데 사용되며, 상기 한 쌍의 피봇부는 상기 위치고정판이 5축 가공기계에 피봇 연결되는 데 사용되고, 상기 가공단부와 상기 5축 가공기계 상에 서로 대응하며 5축 이동을 하게 되고 초음파 진동과 함께 사용되어 상기 소재에 가공 작업을 진행하게 된다.
상술된 5축 가공기계에 설치되는 초음파 위치 고정장치에서 상기 가공단부는 또한 받침, 슬리브, 스크류너트, 소재 고정구를 포함하고 있다.
상기 받침은 상기 제 1 연결부에 연결되며, 상기 슬리브는 상기 받침 내에 설치되어 완해 위치와 그립 위치 간의 변환을 하게 되며, 상기 스크류너트는 상기 받침을 나사 고정하는 데 사용되고, 상기 슬리브를 완해 상태 혹은 그립 상태로 변환시켜주며，상기 슬리브가 상기 완해 위치와 상기 그립 위치 사이에서 변환할 수 있도록 해주게 되며, 상기 소재 고정구는 상기 슬리브 내에 설치되고, 상기 소재를 고정시키는 데 사용된다. 상기 슬리브가 완해 위치와 그립 위치 사이에서 변환할 때, 각각 상기 슬리브에 고정되거나 슬리브에서 분리되어진다.
상술된 5축 가공기계에 설치되는 초음파 위치 고정장치에서 상기 진동발생단부는 초음파 진동 구조이다.
상기 5축 가공기계에 설치된 초음파 위치고정판은 그 중, 상기 5축 가공기계에는 제 1 축이동장치, 제 2 축이동장치, 제 3 축이동장치, 제 4 축이동장치, 제 5 축이동장치, 작업부, 가공부가 설치된다. 상기 제 1 축이동장치는 상기 5축 가공기계 상에 설치되어 제 1 이동방향을 따라 이동한다. 상기 제 2 축이동장치는 상기 제 1 축이동장치 상에 설치되어 제 2 이동방향을 따라 이동한다. 상기 가공부는 상기 제 3 축이동장치 상에 설치되고, 상기 제 3 축이동장치는 상기 제 2 축이동장치 상에 설치되어 상기 가공부를 제 3 이동방향을 따라 이동하게 한다. 상기 제 5 축이동장치는 상기 제 4 축이동장치 상에 설치되고, 상기 제 4 축이동장치는 상기 5축 가공기계 상에 설치되고 상기 제 5 축이동장치를 상기 제 4 이동방향을 따라 이동하게 한다. 상기 한 쌍의 피봇부는 상기 위치고정판이 상기 제 5 축이동장치 상에 피봇 연결을 하게 해 주고, 상기 작업부는 상기 제 4 축이동장치 상에 설치되며, 상기 제 5 축이동장치는 상기 위치고정판을 제 5 이동방향으로 이동하게 하여 5축 가공기계에 설치된 5축 이동장치가 가공 조건에 따라 대응되는 5축 이동을 하게 해 주며, 더 나아가 가공부를 제어하여 가공단부에 대해 가공 조작을 진행하게 해 주고, 또한 초음파 진동과 함께 해당 소재에 대해 가공 작업을 진행하게 된다.
상술된 5축 가공기계에 설치되는 초음파 위치 고정장치의 특징은 다음과 같다.
상기 제 5 축이동장치는 모터, 탄력있는 홀딩시트, 위치고정 부위, 센서고리를 포함하고 있으며, 상기 모터는 나사에 의해 상기 작업부에 나사 결합되고, 상기 위치고정판을 제 5 이동방향을 따라 회전하게 해 준다.
상기 탄력있는 홀딩시트는 상기 모터와 위치고정판 사이에 설치되며, 복수 개의 나사, 스프링 고정받침, 스프링, 지지막대가 조합되어 구성된다.
상기 위치고정 부위는 상기 탄력있는 홀딩시트와 상기 위치고정판 사이에 설치되며, 상기 위치고정 부위는 위치고정받침, 위치고정막대, 상기 위치고정받침을 상기 모터 상에 나사 결합할 수 있게 해 주는 나사를 포함하고, 상기 위치고정받침과 상기 탄력있는 홀딩시트는 상기 탄력있는 홀딩시트의 복수 개의 나사를 통해 나사 고정 결합을 하게 되고, 상기 탄력있는 홀딩시트의 상기 지지막대는 상기 위치고정받침의 중앙에 덮힘 결합되어 상기 위치고정 부위가 모터에 의해 회전할 수 있도록 해 준다. 상기 위치고정받침 앞단과 상기 위치고정판의 피봇부를 연결하여 상기 위치고정 부위가 모터에 의해 회전할 때, 이와 대응하여 상기 위치고정판과 상기 초음파 장치가 회전할 수 있게 해준다.
상기 센서고리는 상기 위치고정받침 상에 덮힘 결합하고, 그 위치는 상기 위치고정 부위와 상기 작업부 사이가 된다.
상기 작업부는 가운데가 빈 프레임 구조로 상기 위치고정판을 덮어쓰도록 형성되며, 상기 위치고정판의 두 개의 피봇부와 서로 대응되도록 두 개의 피봇연결구멍이 형성 설치된다.
상술된 5축 가공기계에 설치되는 초음파 위치 고정장치는 실린더, 베어링 유닛, 홀딩 링을 포함하고 있으며, 상기 실린더는 나사에 의해 실린더 고정판에 나사 고정 결합을 한 후, 다시 실린더 고정판은 나사에 의해 작업부와 나사 고정 결합을 하게 된다.
상기 베어링 유닛은 상기 실린더와 상기 위치고정판 사이에 설치되며, 상기 베어링 유닛은 복수 개의 나사, 골무, 복수 개의 베어링, 베어링 고정판, 베어링 받침으로 조합되어 구성된다. 상기 골무는 상기 베어링 받침 앞단에 위치하고, 상기 실린더가 골무 앞단과 상기 위치고정판의 다른 한 피봇부와 서로 걸림 연결되거나 분리되는 형태로 조작이 가능하다.
상기 홀딩 링은 상기 작업부의 피봇연결구멍 내에 삽입 설치되고, 상기 베어링 유닛이 덮힘 설치될 수 있게 하며, 또한 상기 베어링 유닛과 상기 위치고정판 사이에 위치하게 된다.
상술된 5축 가공기계에 설치되는 초음파 위치 고정장치에서 상기 가공단부는 더 나아가 프레스판을 포함하여 이를 이용해 상기 진동발생단부가 상기 위치 고정부에 프레스 고정될 수 있도록 하게 된다.
상술된 5축 가공기계에 설치되는 초음파 위치 고정장치는 다음과 같은 특징을 포함하고 있다.
상기 제 5 축이동장치는 모터, 감속기, 위치고정 부위, 센서고리를 포함하고 있으며, 상기 감속기는 스크류나사에 의해 상기 모터 앞단에 나사 고정되며, 나사에 의해 상기 작업부에 나사 고정되고, 상기 감속기는 모터의 회전 동력을 감속 제어하는 작업을 수행하게 된다.
상기 위치고정 부위는 상기 감속기와 상기 위치고정판 사이에 설치되고, 상기 위치고정 부위는 위치고정받침과, 상기 위치고정받침을 감속기 상에 나사 고정시키는 나사를 포함하고 있고, 이를 통해 상기 위치고정 부위와 상기 감속기가 모터에 의해 회전할 수 있게 해준다. 상기 위치고정받침 전단과 상기 위치고정판의 피봇부는 연결 설치되고, 상기 위치고정 부위가 상기 모터에 의해 회전할 때, 이와 대응하여 상기 위치고정판과 상기 초음파 장치를 회전시키게 된다.
상기 센서고리는 상기 위치고정 부위와 상기 작업부 사이에 설치된다.
상기 작업부는 단 변이 기둥형태의 구조로 형성되고, 상기 위치고정판의 두 개의 피봇부와 서로 대응되는 두 개의 피봇연결구멍이 설치되며, 상기 센서고리는 그 중 하나의 피봇연결구멍 상에 설치된다.
상술된 5축 가공기계에 설치되는 초음파 위치 고정장치는 베어링 유닛, 지지막대를 포함하고 있으며, 상기 베어링 유닛은 작업부의 다른 하나의 피봇연결구멍 내에 삽입 설치하는 베어링 받침, 상기 베어링 받침 내에 삽입 설치하는 베어링, 베어링 받침을 작업부의 다른 한 피봇연결구멍 외측에 나사 연결 고정시키는 복수 개의 나사를 포함하고 있다.
상기 지지막대는 상기 작업부의 피봇연결구멍 내에 위치하고, 나사에 의해 위치고정판의 다른 한 끝의 피봇부와 결합되며, 상기 베어링 유닛의 베어링 내에 삽입되어 회전을 하게 되고 이를 통해 상기 위치고정판 한 끝의 피봇부와 상기 위치고정 부위의 위치고정받침 앞단이 서로 연결되어 상기 위치고정 부위가 모터를 따라 회전할 때, 이와 대응하여 상기 위치고정판과 상기 초음파 장치를 회전시키게 된다.
본 고안을 통해 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
(1)가공단부가 5축 방향 이동이 가능하기 때문에 가공에 매우 유리하다: 본 고안은 가볍고 정교한 디자인을 이용해 가공단부가 소재를 5축 가공기계 상에 5축 이동을 진행하고, 더 나아가 소재에 대해 다각도 가공을 진행하기 때문에 더욱 변화성을 갖춘 완제품을 가공해 낼 수 있다.
(2)응용 범위가 넓다: 본 고안은 5축 이동과 초음파 가공을 이용하여 소재에 대해 다각도 정밀 가공을 진행할 수 있으며, 틀니, 모형, 마이크로 조각 등과 같은 분야에 널리 이용할 수 있으므로 그 응용 범위가 넓다.
도 1은 본 고안의 제 1 실시예의 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 국부 해부도이다.
도 3은 도 1을 다른 각도에서 바라 본 입체 조합 외관 사시도이다.
도 4는 도 1의 응용 예의 분해 사시도이다.
도 5는 도 4의 국부 조합 단면 분해 사시도이다.
도 5a는 도 5의 조합 단면 사시도이다.(해당 골무가 뻗어나와 피봇부와 연결되어 걸림 제어 상태가 된 모양)
도 5b는 도 5의 조합 단면 사시도이다.(해당 골무가 뻗어나와 피봇부와 분리된 상태가 된 모양)
도 6a와 도 6b는 각각 본 고안을 5축 가공기계에 응용한 상태를 다른 각도에서 바라본 사시도이다.
도 7, 도 8, 도 9는 각각 본 고안을 5축 가공기계에 응용하여 다른 각도로 조정하여 가공하는 상태를 나타낸 사시도이다.
도 10은 본 고안 장치로 가공 작업을 완성할 때의 완제품을 나타낸 사시도이다.
도 11은 본 고안의 제 2 실시예의 분해 사시도이다.
도 12는 도 11의 조합 단면 분해 사시도이다.
도 13은 도 11의 조합 단면 사시도이다.
도 14는 도 11의 조합 후 첫 번째 각도에서 바라본 사시도이다.
도 15는 도 11의 조합 후 두 번째 각도에서 바라본 사시도이다.
도 16은 도 11의 조합 후 세 번째 각도에서 바라본 사시도이다.
도 17은 도 11의 조합 후 네 번째 각도에서 바라본 사시도이다.
도면과 실시예를 통해 본 고안에 관한 더욱 상세한 설명을 하면 아래와 같다.
도 1에서 도 10까지의 내용을 참조해 보면, 본 고안인 5축 가공기계에 설치되는 초음파 위치 고정장치의 첫 번째 실시예는 초음파 장치(10), 위치고정판(20)을 포함하고 있다.
상기 초음파 장치(10)는 가공단부(11), 진동발생단부(12), 제 1 연결부(13)을 포함하고 있고, 상기 가공단부(11)는 소재(90A)를 고정시키는 데 사용되며, 상기 진동발생단부(12)는 상기 가공단부(11)에 연결되어 소재(90A)에 대해 초음파 진동을 발생시키는 데 사용되며, 상기 제 1 연결부(13)는 상기 가공단부(11) 및 상기 진동발생단부(12) 사이에 연결되고, 상기 초음파 장치(10)가 대외 연결하는 데 사용된다.
상기 위치고정판(20)은 위치고정부(21), 제 2 연결부(22), 한 쌍의 피봇부(23)를 포함하고 있다.
상기 위치고정부(21)는 상기 진동발생단부(12)를 수용하는데 사용되며, 상기 제 2 연결부(22)는 상기 제 1 연결부(10)와 대응되어 상기 위치고정판(20)에 설치되고, 상기 위치고정판(20)이 상기 초음파 장치(10)에 연결되는 데 사용되며, 상기 한 쌍의 피봇부(23)는 상기 위치고정판(20)이 5축 가공기계(90)에 피봇 연결되는 데 사용되고, 상기 가공단부(11)와 상기 5축 가공기계(90) 상에 서로 대응하며 5축 이동을 하게 되고 초음파 진동과 함께 사용되어 상기 소재(90A)에 가공 작업을 진행하게 된다.
상기 가공단부(11)는 받침(111), 슬리브(112), 스크류너트(113), 소재 고정구(114)를 포함하고 있고, 상기 받침(111)은 상기 제 1 연결부(13)에 연결되며, 상기 슬리브(112)는 상기 받침(111) 내에 설치되어 완해 위치(Ｐ12A, 도 1에 나타난 바와 같이)와 그립 위치(Ｐ12B, 도 5에 나타난 바와 같이) 간의 변환을 하게 된다.
상기 스크류너트(113)는 상기 받침(111)을 나사 고정하는데 사용되고, 상기 슬리브(112)를 완해 상태 혹은 그립 상태로 변환시켜주며，상기 슬리브(112)가 상기 완해 위치(Ｐ12A)와 상기 그립 위치(Ｐ12B) 사이에서 변환할 수 있도록 해주게 된다.
상기 소재 고정구(114)는 상기 슬리브(112) 내에 설치되고, 상기 소재(90A)를 고정시키는데 사용된다. 상기 슬리브(112)가 완해 위치(Ｐ12A)와 상기 그립 위치(Ｐ12B) 사이에서 변환할 때, 각각 상기 슬리브(112)에 고정되거나 슬리브에서 분리되어진다.
상기 진동발생단부(12)는 초음파 진동 구조이다.
도 6a, 도 6b, 도 7에서 도 9의 내용을 참조해 보면,
상기 5축 가공기계(90)에는 제 1 축이동장치(91), 제 2 축이동장치(92), 제 3 축이동장치(93), 제 4 축이동장치(94), 제 5 축이동장치(95), 작업부(96), 가공부(97)가 설치된다. 상기 제 1 축이동장치(91)는 상기 5축 가공기계(90) 상에 설치되어(도 7 및 도 8에 나타난 바와 같이) 제 1 이동방향(X)을 따라 이동한다. 상기 제 2 축이동장치(92)는 상기 제 1 축이동장치(91) 상에 설치되어 제 2 이동방향(Y)을 따라 이동한다. 상기 가공부(97)는 상기 제 3 축이동장치(93) 상에 설치되고, 상기 제 3 축이동장치(93)는 상기 제 2 축이동장치(92) 상에 설치되어 상기 가공부(97)를 제 3 이동방향(Z)을 따라 이동하게 한다. 상기 제 5 축이동장치(95)는 상기 제 4 축이동장치(94) 상에 설치되고, 상기 제 4 축이동장치(94)는 상기 5축 가공기계(90) 상에 설치되고 상기 제 5 축이동장치(95)를 상기 제 4 이동방향(U)을 따라 이동하게 한다. 상기 한 쌍의 피봇부(23)는 상기 위치고정판(20)이 상기 제 5 축이동장치(95) 상에 피봇 연결을 하게 해 주고, 상기 작업부(96)는 상기 제 4 축이동장치(94) 상에 설치되며, 상기 제 5 축이동장치(95)는 상기 위치고정판(20)을 제 5 이동방향(W)으로 이동하게 하여 5축 가공기계(90)에 설치된 5축 이동장치(91, 92, 93, 94, 95)가 가공 조건에 따라 대응되는 5축 이동을 하게 해 주며, 더 나아가 가공부(97)를 제어하여 상기 초음파 장치(10)의 가공단부(11)에 대해 가공 조작을 진행하게 해 주고, 또한 초음파 진동과 함께 해당 소재(90A)에 대해 가공 작업을 진행하게 된다.
도 4, 도 5, 도 5a, 도 5b를 참조해 보면, 본 고안의 첫 번째 실시예(활동식) 중, 상기 제 5 축이동장치(95)는 모터(951), 탄력있는 홀딩시트(952), 위치고정 부위(953), 센서고리(954)를 포함하고 있다.
상기 모터(951)는 나사(9511)에 의해 상기 작업부(96)에 나사 결합되고, 상기 위치고정판(20)을 제 5 이동방향(W)을 따라 회전하게 해 준다.
상기 탄력있는 홀딩시트(952)는 상기 모터(951)와 위치고정판(20) 사이에 설치되며, 복수 개의 나사(95A), 스프링 고정받침(95B), 스프링(95C), 지지막대(95D)가 조합되어 구성된다.
상기 위치고정 부위(953)는 상기 탄력있는 홀딩시트(952)와 상기 위치고정판(20) 사이에 설치되며, 상기 위치고정 부위(953)는 위치고정받침(95E)을 포함하고, 상기 위치고정받침은 탄력있는 홀딩시트(952)와 나사(95A)에 의해 고정 결합하며, 상기 탄력있는 홀딩시트(952)의 상기 지지막대(95D)는 상기 위치고정받침의 중앙에 덮힘 결합되고, 위치고정막대(95Ｆ) 및 상기 위치고정받침(95Ｅ)을 모터(951)에 나사 결합시키는 나사(95Ｇ)를 포함하고 있다. 상술된 구조를 통해 상기 위치고정 부위(953)가 모터(951)를 따라 회전할 수 있도록 해 준다. 상기 위치고정받침(95Ｅ)과 상기 위치고정판(20)의 피봇부(23)를 연결하여 상기 위치고정 부위(953)가 모터(951)에 의해 회전할 때, 이와 대응하여 상기 위치고정판(20)과 상기 초음파 장치(10)가 회전할 수 있게 해준다.
상기 센서고리(954)는 상기 위치고정받침(95E) 상에 덮힘 결합하고, 그 위치는 상기 위치고정 부위(953)와 상기 작업부(96) 사이가 된다.
상기 작업부(96)는 가운데가 빈 프레임 구조로 상기 위치고정판(20)을 덮어쓰도록 형성되며, 상기 위치고정판(20)의 두 개의 피봇부(23)와 서로 대응되도록 두 개의 피봇연결구멍(961)이 형성 설치된다.
첫 번째 실시예는 또한 실린더(31), 베어링 유닛(32), 홀딩 링(33)을 포함하고 있으며, 상기 실린더(31)는 나사(311)에 의해 실린더 고정판(312)에 나사 고정 결합을 한 후, 다시 실린더 고정판(312)은 나사(313)에 의해 작업부(96)와 나사 고정 결합을 하게 된다.
상기 베어링 유닛(32)은 상기 실린더(31)와 상기 위치고정판(20) 사이에 설치되며, 상기 베어링 유닛(32)은 나사(321), 골무(322), 복수 개의 베어링(323), 베어링 고정판(324), 베어링 받침(325)으로 조합되어 구성된다. 상기 골무(322)는 상기 베어링 받침(325) 앞단에 위치하고, 상기 실린더(31)가 골무(322) 앞단과 상기 위치고정판(20)의 다른 한 피봇부(23)와 서로 걸림 연결되거나 분리되는 형태로 조작이 가능하다. (도 5a와 도 5b 참조)
상기 홀딩 링(33)은 상기 작업부(96)의 피봇연결구멍(961) 내에 삽입 설치되고, 상기 베어링 유닛(32)이 덮힘 설치될 수 있게 하며, 또한 상기 베어링 유닛(32)과 상기 위치고정판(20) 사이에 위치하게 된다.
도 7, 도 8, 도 9의 내용을 참조하면서 본 고안의 사용 방식을 설명하면 다음과 같다. 상기 제 1 축이동장치(91, 제 1 이동방향 X), 상기 제 2 축이동장치(92, 제 2 이동방향 Ｙ), 상기 제 3 축이동장치(93, 제 3 이동방향Ｚ), 상기 제 4 축이동장치(94, 제 4 이동방향 Ｕ), 상기 제 5 축이동장치(95, 제 5 이동방향 Ｗ)을 통해 5축 이동 가공 작업을 진행할 때, 특히 상기 위치고정판(20)의 두 개의 피봇부(23)가 각각 제 5 축이동장치(95)의 위치고정 부위(953)의 위치고정받침(95Ｅ) 앞단 및 상기 실린더(31)가 제어하는 상기 베어링 유닛(32)의 골무(322) 앞단과 서로 연결 되었을 때(도 5a에 나타난 바와 같이) 상기 제 5 축이동장치(95)의 상기 모터(951)가 회전하는 경우, 이와 대응하여 상기 위치고정판(20)과 상기 초음파 장치(10)를 회전시킬 수 있게 되고, 이를 통해 상기 가공단부(11)와 상기 가공부(97)가 제어를 통해 상기 5축 가공기계(90)에 설치된 5축 이동장치(91, 92, 93, 94, 95)를 가공 조건에 맞춰 필요한 방향으로 이동시키게 되고, 더 나아가 가공부(97)를 제어하여 상기 초음파 장치(10)의 가공단부(11)를 조작하게 되며, 초음파 진동를 통해 상기 가공부(97)가 상기 소재(90A)를 가공하여 하나의 완제품(90B)으로 완성하게 된다.(도 10에 나타난 바와 같이)
도 11에서 도 17까지의 내용은 본 고안의 두 번째 실시예에 관한 것이고, 이 고안들의 내용을 참조해 보면 다음과 같다.(고정식):
상기 가공단부(11)는 더 나아가 프레스판(115)을 포함하여 이를 이용해 상기 진동발생단부(12)가 상기 위치 고정부(21)에 프레스 고정될 수 있도록 하게 된다.
상기 제 5 축이동장치(95)는 모터(955), 감속기(956), 위치고정 부위(957), 센서고리(958)를 포함하고 있으며, 상기 감속기(956)는 스크류나사(9561)에 의해 상기 모터(951) 앞단에 나사 고정되며, 나사(9562)에 의해 상기 작업부(96)에 나사 고정되고, 상기 감속기(956)는 모터(955)의 회전 동력을 감속 제어하는 작업을 수행하게 된다.
상기 위치고정 부위(957)는 상기 감속기(956)와 상기 위치고정판(20) 사이에 설치되고, 상기 위치고정 부위(957)는 위치고정받침(95H)과, 상기 위치고정받침(95H)을 감속기(956) 상에 나사 고정시키는 나사(95I)를 포함하고 있고, 이를 통해 상기 위치고정 부위(957)와 상기 감속기(956)가 모터(955)에 의해 회전할 수 있게 해준다. 상기 위치고정받침(95H) 전단과 상기 위치고정판(20)의 피봇부(23)는 연결 설치되고, 상기 위치고정 부위(957)가 상기 모터(955)에 의해 회전할 때, 이와 대응하여 상기 위치고정판(20)과 상기 초음파 장치(10)를 회전시키게 된다.
상기 센서고리(958)는 상기 위치고정 부위(957)와 상기 작업부(96) 사이에 설치된다.
상기 작업부(96)는 단 변이 기둥형태의 구조로 형성되고, 상기 위치고정판(20)의 두 개의 피봇부(23)와 서로 대응되는 두 개의 피봇연결구멍(961)이 설치되며, 상기 센서고리(958)는 그 중 하나의 피봇연결구멍(961) 상에 설치된다.
두 번째 실시예는 또한 베어링 유닛(34)과 지지막대(35)를 포함하고 있고, 상기 베어링 유닛(34)은 작업부(96)의 다른 하나의 피봇연결구멍(961) 내에 삽입 설치하는 베어링 받침(341), 상기 베어링 받침(341) 내에 삽입 설치하는 베어링(342), 베어링 받침(342)을 작업부(96의) 다른 한 피봇연결구멍(961) 외측에 연결 고정시키는 복수 개의 나사(343)를 포함하고 있다.
상기 지지막대(35)는 상기 작업부(96)의 피봇연결구멍(961) 내에 위치하고, 나사(351)에 의해 위치고정판(20)의 다른 한 끝의 피봇부(23)와 결합되며, 상기 베어링 유닛(34)의 베어링(342) 내에 삽입되어 회전을 하게 되고 이를 통해 상기 위치고정판(20) 한 끝의 피봇부(23)와 상기 위치고정 부위(957)의 위치고정받침(95H) 앞단이 서로 연결되어 상기 위치고정 부위(957)가 모터(955)를 따라 회전할 때, 이와 대응하여 상기 위치고정판(20)과 상기 초음파 장치(10)를 회전시키게 된다.
이상 상술된 내용은 단지 본 고안의 특징과 장점 등을 상세히 설명하기 위해 비교적 우수한 실시예를 예로 들어 설명한 것으로 본 고안 청구범위는 이에 국한되지 않고 본 고안의 정신과 범주를 벗어나지 않는 범위 내에서 변경 및 기타 변형 등의 과정을 통한 경우에도 본 고안의 청구범위에 모두 포함된다.
10.초음파 장치　　 　 11.가공단부
111.받침　　　　 　　 112.슬리브
113.스크류너트　　 　 114.소재 고정구
115.프레스판　　　　　　 12.진동발생단부
13.제 1 연결부　　　　 20.위치고정판
21.위치고정부　　　　　 22.제 2 연결부
23.피봇부　　　　　　 31.실린더
312.실린더 고정판　　　 32.베어링 유닛
311,313,321,343,351,95A,95G,95I,9511,9561,9562. 나사
322.골무　　　　　　 323.베어링
324.베어링 고정판　　　 325.베어링 받침
33.홀딩 링　　　　　　 34.베어링 유닛
341.베어링 받침　　　 342.베어링
35.지지막대　　　　　　 90.5축 가공기계
90A.소재　　　　　　 90B.완제품
91.제 1 축이동장치　　 92.제 2 축이동장치
93.제 3 축이동장치　　 94.제 4 축이동장치
95.제 5 축이동장치　　 951.모터
952.탄력있는 홀딩시트 953.위치고정 부위
954.센서고리　　　　 955.모터
956.감속기　　　　　 957.위치고정 부위
958.센서고리　　　　　 95B.스프링 고정받침
95C.스프링　　　　　　 95D.지지막대
95E.위치고정받침　　　 95F.위치고정막대
95H.위치고정받침　　　 96.작업부
961.피봇연결구멍　　　 97.가공부
P12A.완해 위치　　　 P12B.그립 위치
X.제 1 이동방향　　　　 Y.제 2 이동방향
Z.제 3 이동방향　　　　 U.제 4 이동방향
W.제 5 이동방향

Claims (9)

  1. 5축 가공기계에 설치되는 초음파 위치 고정장치에 관한 것으로서,
    상기 5축 가공기계에 설치되는 초음파 위치 고정장치는 초음파 장치와 위치고정판를 포함하고 있고,
    상기 초음파 장치는 가공단부, 진동발생단부, 제 1 연결부를 포함하고 있고,
    상기 가공단부는 소재를 고정시키는 데 사용되며,
    상기 진동발생단부는 상기 가공단부에 연결되어 소재에 대해 초음파 진동을 발생시키는 데 사용되며,
    상기 제 1 연결부는 상기 가공단부 및 상기 진동발생단부 사이에 연결되고, 상기 초음파 장치를 대외 연결하기 위해 사용되고,
    상기 위치고정판은 위치고정부, 제 2 연결부, 한쌍의 피봇부를 포함하고 있고,
    상기 위치고정부는 상기 진동발생단부가 위치 고정할 수 있도록 하는 데 사용되며,
    상기 제 2 연결부는 상기 제 1 연결부와 대응되어 상기 위치고정판에 설치되고, 상기 위치고정판이 상기 초음파 장치에 연결되는 데 사용되며,
    상기 한 쌍의 피봇부는 상기 위치고정판이 5축 가공기계에 피봇 연결되는데 사용되고, 상기 가공단부와 상기 5축 가공기계 상에 서로 대응하며 5축 이동을 하게 되고, 초음파 진동과 함께 사용되어 상기 소재에 가공 작업을 진행하게 되고,
    상기 가공단부는 또한 받침, 슬리브, 스크류너트, 소재 고정구를 포함하고 있고,
    상기 받침은 상기 제 1 연결부에 연결되며,
    상기 슬리브는 상기 받침 내에 설치되어 완해 위치와 그립 위치 간의 변환을 하게 되며,
    상기 스크류너트는 상기 받침을 나사 고정하는 데 사용되고, 상기 슬리브를 완해 상태 혹은 그립 상태로 변환시켜주며，상기 슬리브가 상기 완해 위치와 상기 그립 위치 사이에서 변환할 수 있도록 해주게 되며,
    상기 소재 고정구는 상기 슬리브 내에 설치되고, 상기 소재를 고정시키는 데 사용되며, 상기 슬리브가 완해 위치와 그립 위치 사이에서 변환할 때, 각각 상기 슬리브에 고정되거나 슬리브에서 분리되어지는 것을 특징으로 하는 5축 가공기계에 설치되는 초음파 위치 고정장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 진동발생단부는 초음파 진동 구조인 것을 특징으로 하는 5축 가공기계에 설치되는 초음파 위치 고정장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 5축 가공기계에는 제 1 축이동장치, 제 2 축이동장치, 제 3 축이동장치, 제 4 축이동장치, 제 5 축이동장치, 작업부, 가공부가 설치되고,
    상기 제 1 축이동장치는 상기 5축 가공기계 상에 설치되어 제 1 이동방향을 따라 이동하고, 상기 제 2 축이동장치는 상기 제 1 축이동장치 상에 설치되어 제 2 이동방향을 따라 이동하고, 상기 가공부는 상기 제 3 축이동장치 상에 설치되고, 상기 제 3 축이동장치는 상기 제 2 축이동장치 상에 설치되어 상기 가공부를 제 3 이동방향을 따라 이동하고, 상기 제 5 축이동장치는 상기 제 4 축이동장치 상에 설치되고, 상기 제 4 축이동장치는 상기 5축 가공기계 상에 설치되어 상기 제 5 축이동장치를 상기 제 4 이동방향을 따라 이동하고, 상기 한 쌍의 피봇부는 상기 위치고정판이 상기 제 5 축이동장치 상에 피봇 연결을 하게 해 주고, 상기 작업부는 상기 제 4 축이동장치 상에 설치되며, 상기 제 5 축이동장치는 상기 위치고정판을 제 5 이동방향으로 이동하게 하여 5축 가공기계에 설치된 5축 이동장치가 가공 조건에 따라 대응되는 5축 이동을 하게 해 주며, 더 나아가 가공부를 제어하여 가공단부에 대해 가공 조작을 진행하게 해 주고, 또한 초음파 진동과 함께 해당 소재에 대해 가공 작업을 진행하게 되는 것을 특징으로 하는 5축 가공기계에 설치되는 초음파 위치 고정장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제 5 축이동장치는 모터, 탄력있는 홀딩시트, 위치고정 부위, 센서고리를 포함하고 있으며,
    상기 모터는 나사에 의해 상기 작업부에 나사 결합되고, 상기 위치고정판을 제 5 이동방향을 따라 회전하게 해 주고,
    상기 탄력있는 홀딩시트는 상기 모터와 위치고정판 사이에 설치되며, 복수 개의 나사, 스프링 고정받침, 스프링, 지지막대가 조합되어 구성되고,
    상기 위치고정 부위는 상기 탄력있는 홀딩시트와 상기 위치고정판 사이에 설치되며, 상기 위치고정 부위는 위치고정받침, 위치고정막대, 상기 위치고정받침을 상기 모터 상에 나사 결합할 수 있게 해 주는 나사를 포함하고, 상기 위치고정받침과 상기 탄력있는 홀딩시트는 상기 탄력있는 홀딩시트의 복수 개의 나사를 통해 나사 고정 결합을 하게 되고, 상기 탄력있는 홀딩시트의 상기 지지막대는 상기 위치고정받침의 중앙에 덮힘 결합되어 상기 위치고정 부위가 모터에 의해 회전할 수 있도록 해 주고, 상기 위치고정받침 앞단과 상기 위치고정판의 피봇부를 연결하여 상기 위치고정 부위가 모터에 의해 회전할 때, 이와 대응하여 상기 위치고정판과 상기 초음파장치가 회전할 수 있게 해 주고,
    상기 센서고리는 상기 위치고정받침 상에 덮힘 결합하고, 덮힘 결합 위치는 상기 위치고정 부위와 상기 작업부 사이가 되고, 상기 작업부는 가운데가 빈 프레임 구조로 상기 위치고정판을 덮어쓰도록 형성되며, 상기 위치고정판의 두 개의 피봇부와 서로 대응되도록 두 개의 피봇연결구멍이 형성 설치되는 것을 특징으로 하는 5축 가공기계에 설치되는 초음파 위치 고정장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 5축 가공기계에 설치되는 초음파 위치 고정장치는 실린더, 베어링 유닛, 홀딩 링을 포함하고 있으며,
    상기 실린더는 나사에 의해 실린더 고정판에 나사 고정 결합을 한 후, 다시 실린더 고정판은 나사에 의해 작업부와 나사 고정 결합을 하게 되고,
    상기 베어링 유닛은 상기 실린더와 상기 위치고정판 사이에 설치되며, 상기 베어링 유닛은 복수 개의 나사, 골무, 복수 개의 베어링, 베어링 고정판, 베어링 받침으로 조합되어 구성되고, 상기 골무는 상기 베어링 받침 앞단에 위치하고, 상기 실린더가 골무 앞단과 상기 위치고정판의 다른 한 피봇부와 서로 걸림 연결되거나 분리되는 형태로 조작이 가능하고,
    상기 홀딩 링은 상기 작업부의 피봇연결구멍 내에 삽입 설치되고, 상기 베어링 유닛이 덮힘 설치될 수 있게 하며, 또한 상기 베어링 유닛과 상기 위치고정판 사이에 위치하게 되는 것을 특징으로 하는 5축 가공기계에 설치되는 초음파 위치 고정장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 가공단부는 더 나아가 프레스판을 포함하여 이를 이용해 상기 진동발생단부가 상기 위치 고정부에 프레스 고정될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 5축 가공기계에 설치되는 초음파 위치 고정장치.
  8. 제 4항에 있어서,
    상기 제 5 축이동장치는 모터, 감속기, 위치고정 부위, 센서고리를 포함하고 있으며,
    상기 감속기는 스크류나사에 의해 상기 모터 앞단에 나사 고정되며, 나사에 의해 상기 작업부에 나사 고정되고, 상기 감속기는 모터의 회전 동력을 감속 제어하는 작업을 수행하게 되고,
    상기 위치고정 부위는 상기 감속기와 상기 위치고정판 사이에 설치되고, 상기 위치고정 부위는 위치고정받침과, 상기 위치고정받침을 감속기 상에 나사 고정시키는 나사를 포함하고 있고, 이를 통해 상기 위치고정 부위와 상기 감속기가 모터에 의해 회전할 수 있게 해주고, 상기 위치고정받침 전단과 상기 위치고정판의 피봇부는 연결 설치되고, 상기 위치고정 부위가 상기 모터에 의해 회전할 때, 이와 대응하여 상기 위치고정판과 상기 초음파 장치를 회전시키게 되고,
    상기 센서고리는 상기 위치고정 부위와 상기 작업부 사이에 설치되고, 상기 작업부는 단 변이 기둥형태의 구조로 형성되고, 상기 위치고정판의 두 개의 피봇부와 서로 대응되는 두 개의 피봇연결구멍이 설치되며, 상기 센서고리는 두 개의 피봇연결구멍 중 하나의 피봇연결구멍 상에 설치되는 것을 특징으로 하는 5축 가공기계에 설치되는 초음파 위치 고정장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    5축 가공기계에 설치되는 초음파 위치 고정장치는 베어링 유닛, 지지막대를 포함하고 있으며,
    상기 베어링 유닛은 작업부의 다른 하나의 피봇연결구멍 내에 삽입 설치하는 베어링 받침, 상기 베어링 받침 내에 삽입 설치하는 베어링, 베어링 받침을 작업부의 다른 하나의 피봇연결구멍의 외측에 나사 연결하여 고정시키는 복수 개의 나사를 포함하고 있고,
    상기 지지막대는 상기 작업부의 피봇연결구멍 내에 위치하고, 나사에 의해 위치고정판의 다른 한 끝의 피봇부와 결합되며, 상기 베어링 유닛의 베어링 내에 삽입되어 회전을 하게 되고 이를 통해 상기 위치고정판 한 끝의 피봇부와 상기 위치고정 부위의 위치고정받침 앞단이 서로 연결되어 상기 위치고정 부위가 모터를 따라 회전할 때, 이와 대응하여 상기 위치고정판과 상기 초음파장치를 회전시키게 되는 것을 특징으로 하는 5축 가공기계에 설치되는 초음파 위치 고정장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100971168B1 (ko) * 2010-03-09 2010-07-20 (주)프로텍이노션 5축 절삭가공장치
JP2012066374A (ja) 2011-03-11 2012-04-05 Roland Dg Corp 切削加工機

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