KR200489459Y1

KR200489459Y1 - 컴퓨터 선반 멀티 커터 동기화 기구

Info

Publication number: KR200489459Y1
Application number: KR2020140006770U
Authority: KR
Inventors: 칭-후이 쿠오
Original assignee: 칭-후이 쿠오
Priority date: 2013-09-27
Filing date: 2014-09-17
Publication date: 2019-06-20
Also published as: JP3194785U; KR20150001353U; CN204221382U

Abstract

본 고안은 컴퓨터 선반 멀티 커터 동기화 기구에 관한 것으로, 특히 가공 효율을 향상시킬 수 있는 컴퓨터 선반 멀티 커터 동기화 기구에 관한 것이다. 상기 컴퓨터 선반 멀티 커터 동기화 기구는 기계 테이블에 스핀들 어셈블리, 적어도 하나의 이중 축방향 스핀들 나이프 블록 및 이중 축방향 볏모양 나이프 블록이 설치되어 구성된 것으로, 상기 스핀들 어셈블리는 스핀들 베이스를 구비하며 스핀들 베이스에 피가공 부재를 선택적으로 클램핑하기 위한 스핀들 콜렛이 구비되어 있고, 각 이중 축방향 스핀들 나이프 블록은 상기 스핀들 베이스에 각각 설치되며, 각 이중 축방향 스핀들 나이프 블록은 피가공 부재의 축심을 지향하는 커터 툴을 구비하고, 각 이중 축방향 스핀들 나이프 블록은 커터 툴을 작동시켜 피가공 부재에 대하여 Y축 및 Z축의 변위를 발생하여 피가공 부재의 외경을 가공할 수 있고, 상기 이중 축방향 볏모양 나이프 블록은 스핀들 어셈블리의 전방에 설치된 것으로, 상기 이중 축방향 볏모양 나이프 블록은 커터 툴을 작동시켜 피가공 부재에 대하여 Z축 및 X축의 변위를 발생하도록 한다. 이에 의해, 각 이중 축방향 스핀들 나이프 블록은 서로 간섭하지 않으므로, 동일한 시점에서 스핀들 어셈블리의 피가공 부재에 대하여 가공할 수 있으며, 동일한 시간에 이중 축방향 볏모양 나이프 블록도 외경 및 내경의 절삭 및 천공 가공을 진행할 수 있어, 동일한 시점에서 적어도 2개의 커터 툴을 사용하도록 하여 커터 툴의 수량을 증가시킬 뿐만 아니라 가공 시간 및 커터 툴의 교체 수요 시간을 대폭 절감시켜 가공 효율을 효과적으로 향상시킬 수 있다.

Description

컴퓨터 선반 멀티 커터 동기화 기구{Computer lathe multi-cutter synchronization mechanism}

본 고안은 컴퓨터 선반의 기술분야에 관한 것으로, 구체적으로 복수개의 커터 툴을 동시에 조작하여 가공함으로써, 서로 다른 사이즈의 외경 가공은 물론, 스핀들 방향의 내경 가공도 진행할 수 있어 실용성을 향상시키는 컴퓨터 선반 멀티 커터 동기화 기구에 관한 것이다.

최근 들어 CNC의 컴퓨터 선반 산업이 신속한 발전을 가져왔다. 선반은 컴퓨터에 의해 제어되는 것으로 서보 모터 및 대응되는 관련 부속품이 필요하다. 하지만 서보 모터는 현재의 기술로서 해결할 수 없는 일정한 체적을 가지고 있다. 도1에 도시된 바와 같이, 볏모양 나이프 블록(15)을 구비하는 CNC컴퓨터 선반(10)에 관한 것으로, 매번 가공 시에 복수개의 커터 툴을 볏모양 나이프 블록(15)에 배치할 수 있지만 가공 과정에서 볏모양 나이프 블록(15)의 서로 다른 커터 툴은 동일한 시점에서 동시에 가공할 수 없고, 각 커터 툴은 상호간의 대기가 필요하다. 한편, 도2에 도시된 바와 같이, 전통적인 캠 선반(20)에 관한 것으로, 상기 캠 선반(20)의 스핀들(21)의 상측에 3개의 나이프 블록(25)이 구비되고, 각 나이프 블록(25)은 각각 캠 어셈블리(26)에 의해 구동되며 상기 각 나이프 블록(25)이 하나의 커터 툴을 각각 구비할 수 있고, 각 나이프 블록(25)은 오직 상하 이동만 할 수 있으며 각 나이프 블록은 상호간 대기해야 한다. 이 외에, 상기 캠 선반(20)의 스핀들(21)의 전방에 하나의 볏모양 나이프 블록(미도시)이 별도로 설치되어 있고, 상기 볏모양 나이프 블록은 2개의 커터 툴을 구비하며 당해 볏모양 나이프 블록은 단지 전진/후퇴의 천공 동작만 할 수 있다. 따라서, 이 캠 선반(20)의 모든 작동은 캠 기구에 의해 유도되는 것으로, 이로 인해 캠 선반(20)이 커터 교정 및 조정시에도 경험이 풍부한 기술자에 의존해야 한다. 그렇지 않을 경우, 후속의 가공 효율과 정밀도에 직접적인 영향을 미친다.

상기의 기존 컴퓨터 선반(10)은 설계 시에 제한을 받게 되므로, 기존의 컴퓨터 선반(10)으로 가공할 경우, 동일한 시간에 사용할 수 있는 커터 툴의 수량 및 가공 속도는 상기의 캠 선반(20)에 미치지 못하고 있다. 하지만, 전통적인 캠 선반(20) 자체는 캠 기구(26)로 상기 각 나이프 블록(25)을 가동시키고 또한 가공 시에 경험이 풍부한 기술사에 의해 조작되어야 하며 기존의 컴퓨터 선반(10)과 같이 시판중의 익히기 쉽고 조작이 간편한 일회성 커터를 사용할 수 없어 상기 캠 선반(20)은 모두 성형 커터를 사용해야 한다. 또한, 상기 캠 선반(20)은 가공의 정밀도가 안정적이지 않고 커터 툴의 마모 보정을 정확하게 진행할 수 없다. 이는 양자의 모순되는 부분이다.

다시 말해서, 기존의 컴퓨터 선반(10) 및 캠 선반(20)의 설계는 아직 완벽하지 못하여 동일한 시간에 단지 하나의 커터 툴만 사용할 수 있고, 가공의 정밀도가 낮으며, 보정 및 커터 교정이 쉽지 않은 등 문제점이 존재하여, 전반적인 가공의 정밀도와 효율에 영향을 미치고, 실용성이 떨어진다. 따라서, 당해 문제를 해결하는 것은 업계의 중요한 과제로 남아있다.

따라서, 본 고안자는 기존의 컴퓨터 선반에 존재하는 문제점에 대하여 깊이 연구하고 본 고안자가 다년간 관련 제품의 개발에 종사한 노하우를 결부시켜, 끊임없는 노력과 적극적인 탐구 끝에 드디어 컴퓨터 선반 멀티 커터 동기화 기구를 성공적으로 고안해냈다. 이로써 기존 기술에 따른 커터 툴이 동기화 가공을 실현할 수 없음으로 인해 초래되는 불편함과 어려움을 극복하고자 한다.

따라서, 본 고안의 주요 목적은 복수개의 커터 툴로 서로 다른 사이즈의 외경 가공은 물론, 동시에 스핀들 방향의 내경 가공도 함께 진행할 수 있어 가공 효율을 효과적으로 향상시킬 수 있는 컴퓨터 선반 멀티 커터 동기화 기구를 제공하는 것이다.

또한, 본 고안의 다른 주요 목적은 동일한 시점에서 적어도 2개의 커터 툴을 사용하여 커터 툴의 수량을 증가시킴으로써 가공 시간을 단축하고 커터 툴을 교체하는 시간을 절약하며, 이와 동시에 커터 툴이 마모된 것을 보정할 수 있어 가공의 정밀도를 향상시켜 나아가서 실용성을 제고시키는 컴퓨터 선반 멀티 커터 동기화 기구를 제공하는 것이다.

이에, 본 고안은 주로 다음과 같은 기술수단에 의해 상기와 같은 목적과 효과를 달성하고자 한다.

상기 컴퓨터 선반 멀티 커터 동기화 기구는,

기계 테이블과;

기계 테이블에 잠금 설치되는 스핀들 베이스를 구비하며, 스핀들 모터에 의해 고속으로 회동할 수 있는 스핀들 축심을 구비하고, 상기 스핀들 축심의 선단에 클램핑 실린더 어셈블리를 구비하며, 상기 스핀들 축심의 다른 일단에 스핀들 유압 실린더를 구비함으로써 스핀들 유압 실린더를 이용하여 클램핑 실린더 어셈블리로 하여금 선택적으로 피가공 부재를 클램핑하도록 하는 스핀들 어셈블리와;

상기 스핀들 베이스에 잠금될 수 있는 Z축 베이스를 각각 구비하고, 또한 Z축 베이스에 Z축 슬라이딩 베이스가 슬라이딩 가능하게 설치되어 있으며 Z축 베이스에 Z축 슬라이딩 베이스를 움직일 수 있는 Z축 스크류가 설치되어 있고, 또한 상기 Z축 스크류는 Z축 서보 모터에 의해 구동될 수 있으며, 한편 Z축 슬라이딩 베이스의 다른 일단에 Y축 베이스를 구비하고, 상기 Y축 베이스 내에 Y축 스크류가 설치되어 있으며 Y축 베이스의 앞측면에 Y축 스크류에 의해 움직일 수 있는 Y축 슬라이딩 베이스가 슬라이딩 가능하게 설치되어 있으며, 또한 상기 Y축 스크류는 Y축 서보 모터에 의해 구동될 수 있으며 각 Y축 슬라이딩 베이스의 앞측면에 로크 나이프 블록(Lock Knife Block)이 설치되어 있고, 상기 각 로크 나이프 블록들은 각각 커터 툴을 선택적으로 잠금 설치함으로써 스핀들 어셈블리의 피가공 부재에 대하여 각각 또는 동기적으로 Y축 및 Z축의 변위를 발생하는 적어도 하나의 이중 축방향 스핀들 나이프 블록과;

기계 테이블의 스핀들 어셈블리의 전방에 설치되는 것으로, 기계 테이블에 슬라이딩 가능하게 설치되는 Z축 슬라이딩 베이스를 구비하고, 상기 Z축 슬라이딩 베이스는 Z축 스크류를 구비하는 Z축 서보 모터를 이용하여 구동하며 상기 Z축 슬라이딩 베이스의 일단에 X축 베이스를 구비하고, 상기 X축 베이스의 내부에 X축 스크류가 구비되어 있으며 X축 베이스의 최상면에 X축 스크류에 의해 움직일 수 있는 X축 슬라이딩 베이스가 슬라이딩 가능하게 설치되어 있으며, 또한 X축 스크류는 X축 서보 모터에 의해 구동되고, 또한 상기 X축 슬라이딩 베이스의 최상면에 볏모양 로크 나이프 블록이 설치되어 있으며, 상기 볏모양 로크 나이프 블록은 적어도 하나의 커터 툴을 선택적으로 잠금 설치함으로써 상기 각 커터 툴로 하여금 스핀들 어셈블리의 피가공 부재에 대하여 각각 X축과 Z축의 변위를 발생하도록 하는 이중 축방향 볏모양 나이프 블록을 포함한다.

이로써, 상기의 기술수단에 따른 구체적인 실시양태에 의하면, 본 고안의 컴퓨터 선반 멀티 커터 동기화 기구에 있어서, 상기 각 이중 축방향 스핀들 나이프 블록은 서로 간섭하지 않으므로, 동일한 시점에서 스핀들 어셈블리의 피가공 부재에 대하여 가공할 수 있으며 동일한 시간에 이중 축방향 볏모양 나이프 블록도 외경 및 내경의 절삭 및 천공 가공을 진행할 수 있어, 동일한 시점에서 적어도 2개의 커터 툴을 사용하도록 하여 커터 툴의 수량을 증가시킬 뿐만 아니라 가공 시간 및 커터 툴의 교체 수요 시간을 대폭 절감시켜 가공 효율을 효과적으로 향상시키고 실용성을 제고시키며, 부가가치를 향상시켜 경제적 효익성을 진일보로 실현할 수 있다.

본 고안의 구성, 특징 및 기타 목적에 대하여 진일보로 이해할 수 있고 또한 당업자로 하여금 구체적으로 실시할 수 있도록, 하기 바람직한 실시예와 도면을 결부하여 상세하게 설명하도록 한다.

도1은 기존의 컴퓨터 선반의 외관 설명도이다.
도2는 기존의 캠 선반의 전면 평면 설명도이다.
도3은 본 고안의 컴퓨터 선반 멀티 커터 동기화 기구의 외관 설명도이다.
도4는 본 고안의 컴퓨터 선반 멀티 커터 동기화 기구의 측면의 내부 구조 설명도이다.
도5는 본 고안의 컴퓨터 선반 멀티 커터 동기화 기구의 전면의 내부 구조 설명도이다.
도6은 본 고안의 컴퓨터 선반 멀티 커터 동기화 기구의 스핀들 어셈블리의 분해 설명도이다.
도7은 본 고안의 컴퓨터 선반 멀티 커터 동기화 기구의 이중 축방향 스핀들 나이프 블록의 분해 설명도이다.
도8은 본 고안의 컴퓨터 선반 멀티 커터 동기화 기구의 이중 축방향 볏모양 나이프 블록의 분해 설명도이다.

-본 고안은 컴퓨터 선반 멀티 커터 동기화 기구에 관한 것으로, 도면과 함께 본 고안의 구체적인 실시예 및 그 구성부재를 예시하는 과정에서 전후, 좌우, 최상부와 저부, 윗부분과 아랫부분 및 수평과 수직에 관한 참조는, 단지 설명의 편리를 위한 것일 뿐, 본 고안을 한정하기 위한 것이 아니며 또한 그 구성부재를 임의의 위치나 공간 방향에 한정하기 위한 것이 아니다. 도면과 명세서에서 지정된 사이즈는 본 고안의 보호범위 내에서 본 고안의 구체적인 실시예의 설계와 수요에 따라 변화할 수 있다.

본 고안의 컴퓨터 선반 멀티 커터 동기화 기구의 구성에 관하여, 도3, 도4 및 도5에 도시된 바와 같이, 이는 기계 테이블(50)에 스핀들 어셈블리(60), 적어도 하나의 이중 축방향 스핀들 나이프 블록(70) 및 이중 축방향 볏모양 나이프 블록(80)이 설치되어 구성된 것으로, 본 고안은 3군의 이중 축방향 스핀들 나이프 블록(70)을 주요 실시예로 한다. 상기 각 이중 축방향 스핀들 나이프 블록(70)은 각기 상기 스핀들 어셈블리(60)에 설치되고, 상기 각 이중 축방향 스핀들 나이프 블록(70)은 또한 스핀들 어셈블리(60)에 대하여 Y축 및 Z축의 변위를 발생할 수 있으며, 상기 이중 축방향 볏모양 나이프 블록(80)은 스핀들 어셈블리(60)의 전방에 설치되는 것이며 상기 이중 축방향 볏모양 나이프 블록(80)은 스핀들 어셈블리(60)의 피가공 부재에 대하여 Z축 및 X축의 변위를 발생할 수 있다.

상기의 스핀들 어셈블리(60)의 상세한 구성은 도4, 도5 및 도6에 도시된 바를 동시에 참조한다. 상기 스핀들 어셈블리(60)는 스핀들 베이스(61)를 구비하며 스핀들 어셈블리(60)는 고정판(620)을 이용하여 기계 테이블(50)에 스핀들 모터(62)가 잠금 설치되어 있고, 상기 스핀들 모터(62)의 출력축은 모터 벨트 풀리(621)를 구비하며, 또한 상기 스핀들 베이스(61)에 외부 슬리브(631) 및 내부 슬리브(632)를 이용하여 스핀들 축심(63)이 회동 가능하게 설치되어 있으며 스핀들 축심(63)은 전방의 이중 축방향 볏모양 나이프 블록(80)의 일단에 대응하여 클램핑 실린더 어셈블리(64)가 설치되어 있고, 상기 클램핑 실린더 어셈블리(64)는 콜렛 고정 축심(641), 콜렛 고정 슬리브(642), 슬리브(643) 및 스핀들 콜렛(645)를 포함하여 피가공 부재(90)를 선택적으로 클램핑하도록 하며 스핀들 축심(63)에 의해 고속 구동될 수 있다. 또한, 스핀들 축심(63)의 다른 일단에 축심 벨트 풀리(65)가 설치되고 벨트(651)에 대응되게 상기의 모터 벨트 풀리(621)를 링형으로 설치함으로써 스핀들 모터(62)가 스핀들 축심(63)의 고속 회전을 동기화 구동할 수 있도록 한다. 또한, 스핀들 축심(63)에 스핀들 축심(63)의 회전 속도를 계산하기 위한 인코더(652) 및 위치결정 기어(653)가 별도로 설치되어 있다. 한편, 스핀들 베이스(61)는 지지판(66)을 이용하여 스핀들 축심(63)의 후단에서 스핀들 유압 실린더(67)를 설치하며, 스핀들 유압 실린더(67)에 척 검출기(681)를 구비하는 리턴오일 커버(68)가 씌움 설치되어 있어 상기 스핀들 유압 실린더(67)는 스핀들 축심(63)의 다른 일단의 클램핑 실린더 어셈블리(64)를 작동시킬 수 있고, 클램핑 실린더 어셈블리(64)를 작동시켜 피가공 부재(90)를 선택적으로 클램핑하거나 해제하도록 할 수 있다.

또한, 상기의 이중 축방향 스핀들 나이프 블록(70)의 구체적인 구성은 도4, 도5 및 도7에 도시된 바를 참조한다. 본 고안은 3군의 이중 축방향 스핀들 나이프 블록(70)을 주요 실시예로 하는 바, 상기 각 이중 축방향 스핀들 나이프 블록(70)은 상기 스핀들 베이스(61)의 상이한 평면에 잠금될 수 있는 Z축 베이스(71)를 각각 구비하며 이들은 서로 간섭하지 않고, 또한 Z축 베이스(71)의 후단에 Z축 스크류 고정 베이스(72)가 잠금 설치되어 있으며 Z축 베이스(71)에 대응되는 Z축 스크류 고정 베이스(72)의 Z축 슬라이딩 베이스(73)가 Z축 방향으로 슬라이딩 가능하게 설치되어 있다. 또한, Z축 슬라이딩 베이스(73)와 Z축 스크류 고정 베이스(72) 사이에 Z축 스크류(731)가 설치되어 있으며 상기 Z축 스크류(731)의 Z축 스크류 고정 베이스(72)를 통과하는 일단에 스크류 벨트 풀리(732)가 설치되어 있다. 또한, Z축 스크류 고정 베이스(72)에서 고정판(741)을 이용하여 Z축 서보 모터(74)가 잠금 설치되어 있고, 상기 Z축 서보 모터(74)는 스크류 벨트 풀리(732)에 대응되는 모터 벨트 풀리(742)를 구비하여 벨트(743)로 대응되게 링형 설치함으로써 Z축 서보 모터(74)가 Z축 스크류(731)의 회전을 동기화 구동할 수 있도록 하여 Z축 슬라이딩 베이스(73)가 Z축 베이스(71)에 대하여 Z축 방향의 변위가 발생하도록 유도한다. 또한, Z축 슬라이딩 베이스(73)의 양단에 있어서 상기 Z축 스크류 고정 베이스(72)가 위치하는 쪽과 반대되는 쪽의 일단에 Y축 베이스(75)가 구비되고, 상기 Y축 베이스(75) 내부에 Y축 스크류 고정 베이스(751)가 Y축 방향으로 슬라이딩 가능하게 설치되어 있으며, 한편 Y축 베이스(75)와 Y축 스크류 고정 베이스(751) 사이에 Y축 스크류(76)가 설치되어 있으며 Y축 베이스(75)의 앞측면에 상기 Y축 스크류 고정 베이스(751)에 잠금 설치되어 Y축 슬라이딩 베이스(77)는 Y축 방향으로 슬라이딩 가능하다. 또한, 상기 Y축 스크류(76)의 Y축 베이스(75)를 통과하는 일단에 스크류 벨트 풀리(761)가 설치되어 있다. 또한, Y축 베이스(75)에서 고정판(781)을 이용하여 Y축 서보 모터(78)가 잠금 설치되어 있고, 상기 Y축 서보 모터(78)는 스크류 벨트 풀리(761)에 대응되는 모터 벨트 풀리(782)를 구비하여 벨트(783)로 대응되게 링형 설치함으로써 Y축 서보 모터(78)가 Y축 스크류(76)의 회전을 동기화 구동할 수 있도록 하고, Y축 스크류 고정 베이스(751)를 통하여 Y축 슬라이딩 베이스(77)가 Y축 베이스(75)에 대하여 Y축 방향의 변위가 발생하도록 유도한다. 또한, 상기 Y축 슬라이딩 베이스(77)의 앞측면 밑단에 로크 나이프 블록(79)이 설치되어 있고, 상기 각 이중 축방향 스핀들 나이프 블록(70)의 로크 나이프 블록(79)은 커터 툴(100)을 각각 선택적으로 잠금 설치하기 위한 것이고, 상기 각 이중 축방향 스핀들 나이프 블록(70)의 커터 툴(100)은 스핀들 어셈블리(60)에 대한 피가공 부재(90)의 Y축 및 Z축의 동기화 변위를 발생하도록 할 수 있어, 피가공 부재(90)의 서로 다른 사이즈의 외경을 동기화 가공할 수 있도록 한다.

상기의 이중 축방향 볏모양 나이프 블록(80)의 상세한 구성은, 도4, 도5 및 도8에 도시된 바를 참조한다. 상기 이중 축방향 볏모양 나이프 블록(80)은 상기 기계 테이블(50)에 Z축 슬라이딩 베이스(81)가 Z축 방향으로 슬라이딩 가능하게 설치되어 있고, 상기 Z축 슬라이딩 베이스(81)는 Z축 스크류(811)를 구비하는 Z축 서보 모터(810)(도4에 도시된 바와 같이)를 이용하는 것이며 기계 테이블(50)에 Z축 서보 모터(810)와 Z축 스크류(811)를 커버할 수 있는 신장성 커버(82)가 구비되어 있어 Z축 서보 모터(810)는 Z축 스크류를 통하여 Z축 슬라이딩 베이스(81)가 기계 테이블(50)에 대하여 Z축 방향의 변위가 발생하도록 움직일 수 있다. 또한, 상기 Z축 슬라이딩 베이스(81)는 신장성 커버(82)의 일단 측에 X축 베이스(83)를 구비하고, 상기 X축 베이스(83)의 내부에 X축 스크류 고정 베이스(831)가 X축 방향으로 슬라이딩 가능하게 설치되어 있다. 한편, X축 베이스(83)와 X축 스크류 고정 베이스(831) 사이에 X축 스크류(84)가 설치되어 있으며 X축 베이스(83)의 최상면에 상기 X축 스크류 고정 베이스(831)에 잠금되는 X축 슬라이딩 베이스(85)가 설치되어 있다. 또한, 상기 X축 스크류(84)의 X축 베이스(83)를 통과하는 일단에 X축 서보 모터(86)가 설치되어 있고, 상기 X축 서보 모터(86)는 축 연결구(861)에 의해 X축 스크류(84)와 연결되어 X축 서보 모터(86)가 X축 스크류(84)의 회전을 동기적으로 구동할 수 있도록 하고, X축 스크류 고정 베이스(831)를 통하여 X축 슬라이딩 베이스(85)가 X축 베이스(83)에 대하여 X축 방향의 변위가 발생하도록 유도한다. 또한, X축 슬라이딩 베이스(85)의 최상면 중앙에 볏모양 로크 나이프 블록(88)이 설치되어 있고, 상기 이중 축방향 볏모양 나이프 블록(80)의 볏모양 로크 나이프 블록(88)은 각각 적어도 하나의 커터 툴(150)을 선택적으로 잠금 설치하도록 하고, 상기 이중 축방향 볏모양 나이프 블록(80)의 상기 각 커터 툴(150)이 스핀들 어셈블리(60)의 피가공 부재(90)에 대하여 각각 X축과 Z축의 변위가 발생하도록 하여 외경, 내경 절삭 및 천공 가공을 진행한다.

이로써, 상기 각 이중 축방향 스핀들 나이프 블록(70)의 커터 툴(100)이 스핀들 어셈블리(60)의 피가공 부재(90)에 대하여 동기적으로 Y축 및 Z축의 외경 가공을 진행하도록 하고, 상기 이중 축방향 볏모양 나이프 블록(80)의 상기 각 커터 툴(150)은 피가공 부재(90)에 대하여 X축과 Z축의 외경, 내경 절삭 및 천공 등 가공을 각각 진행한다. 이에 의해, 가공 효율을 향상시킬 수 있으며 실용성이 양호한 컴퓨터 선반 멀티 커터 동기화 기구를 구성한다.

본 고안의 컴퓨터 선반 멀티 커터 동기화 기구를 실제로 응용할 때, 도3, 도4 및 도5에 도시된 바와 같이, 조작면에서는 스핀들 어셈블리(60)의 스핀들 유압 실린더(67)에 의해 스핀들 축심(63)의 클램핑 실린더 어셈블리(64)를 작동시켜 가공하려는 피가공 부재(90)를 클램핑하며 스핀들 모터(62)를 통하여 상기 스핀들 축심(63)을 구동시켜 클램핑 실린더 어셈블리(64)와 피가공 부재(90)의 고속 회전을 유도한다.

이어서, 컴퓨터 프로그램을 통하여 각각 또는 동기적으로 상기 각 이중 축방향 스핀들 나이프 블록(70)을 구동시켜 상기 각 이중 축방향 스핀들 나이프 블록(70)이 Z축 서보 모터(74) 또는 Y축 서보 모터(78)를 이용하여 Z축 슬라이딩 베이스(73) 또는 Y축 슬라이딩 베이스(77)를 각각 구동할 수 있도록 한다. 상기 Y축 슬라이딩 베이스(77)의 로크 나이프 블록(79)의 커터 툴(100)을 작동시켜 피가공 부재(90)에 대하여 각각 Y축 방향 또는 Z축 방향의 변위를 발생시킴으로써 상기 각 이중 축방향 스핀들 나이프 블록(70)의 커터 툴(100)이 피가공 부재(90)에 대하여 각각 또는 동기적으로 Y축 및 Z축의 외경 가공을 각각 진행할 수 있도록 한다.

또한, 상기 이중 축방향 볏모양 나이프 블록(80)은 상기 각 이중 축방향 스핀들 나이프 블록(70)과 서로 각각 또는 동일한 시간에 작용할 수도 있는 바, 상기 이중 축방향 볏모양 나이프 블록(80)이 Z축 서보 모터(810) 또는 X축 서보 모터(86)를 이용하여 Z축 슬라이딩 베이스(81) 또는 X축 슬라이딩 베이스(85)를 각각 구동시키도록 할 수 있다. 상기 X축 슬라이딩 베이스(85)의 볏모양 로크 나이프 블록(88)의 상기 각 커터 툴(150)을 작동시켜 피가공 부재(90)에 대하여 각각 Z축 방향 또는 X축 방향의 변위를 발생시킴으로써 상기 이중 축방향 볏모양 나이프 블록(80)의 커터 툴(150)이 피가공 부재(90)에 대하여 각각 또는 동기적으로 Z축 및 X축의 외경, 내경 절삭 또는 천공 등 가공을 각각 진행할 수 있도록 한다.

상기와 같은 구조적 설계 및 작동에 관한 설명으로부터 알 수 있는 바, 본 고안의 컴퓨터 선반 멀티 커터 동기화 기구는 상기 각 이중 축방향 스핀들 나이프 블록(70)들이 서로 간섭하지 않는 특점을 이용할 수 있으며 상기 각 이중 축방향 스핀들 나이프 블록(70)의 커터 툴(100)은 스핀들 어셈블리(60)의 피가공 부재(90)에 대하여 동일한 시점에서 Z축 방향과 Y축 방향의 외경 가공을 진행하며 동일한 시간에 이중 축방향 볏모양 나이프 블록(80)의 커터 툴(150)을 이용하여 스핀들 어셈블리(60)의 피가공 부재(90)에 대하여 각각 또는 동일한 시점에서 Z축 방향과 X축 방향의 가공을 진행하고 외경, 내경 절삭 및 천공 등 가공을 진행함으로써, 본 고안의 컴퓨터 선반 멀티 커터 동기화 기구로 하여금 동일한 시점에서 적어도 2개의 커터 툴(100, 150)을 사용할 수 있도록 한다. 이는 커터 툴의 수량을 증가시킬 뿐만 아니라 가공 시간 및 커터 툴의 교체 수요 시간을 대폭 절감시켜 가공 효율을 효과적으로 향상시키고 실용성을 제고시키며, 부가가치를 향상시켜 경제적 효익성을 진일보로 실현할 수 있다.

상기와 같이, 본 고안은 창조성이 아주 좋은 실용신안임을 이해할 수 있고, 기존의 문제점을 효과적으로 해결할 수 있는 것 외에도 효과를 대폭 향상시켰다. 또한, 동일한 기술분야에서 이와 동일하거나 유사한 제품 고안 또는 공개적 사용이 발견되지 않았고, 이와 동시에 효과를 진일보로 개선하여, 본 고안은 실용신안 특허 관련의 신규성 및 진보성 요건을 만족시키므로 법에 따라 실용신안을 출원하는 바이다.

10: 컴퓨터 선반 15: 볏모양 나이프 블록
20: 캠 선반 21: 스핀들
25: 나이프 블록 26: 캠 기구
50: 기계 테이블 60: 스핀들 어셈블리
61: 스핀들 베이스 62: 스핀들 모터
620: 고정판 621: 모터 벨트 풀리
63: 스핀들 축심 631: 외부 슬리브
632: 내부 슬리브 64: 클램핑 실린더 어셈블리
641: 콜렛 고정 축심 642: 콜렛 고정 슬리브
643: 슬리브 645: 스핀들 콜렛
65: 축심 벨트 풀리 651: 벨트
652: 인코더 653: 위치결정 기어
66: 지지판 67: 스핀들 유압 실린더
68: 리턴오일 커버 681: 척 검출기
70: 이중 축방향 스핀들 나이프 블록 71: Z축 베이스
72: Z축 스크류 고정 베이스 73: Z축 슬라이딩 베이스
731: Z축 스크류 732: 스크류 벨트 풀리
74: Z축 서보 모터 741: 고정판
742: 모터 벨트 풀리 743: 벨트
75: Y축 베이스 751: Y축 스크류 고정 베이스
76: Y축 스크류 761: 스크류 벨트 풀리
77: Y축 슬라이딩 베이스 78: Y축 서보 모터
781: 고정판 782: 모터 벨트 풀리
783: 벨트 79: 로크 나이프 블록
80: 이중 축방향 볏모양 나이프 블록 81: Z축 슬라이딩 베이스
810: Z축 서보 모터 811: Z축 스크류
82: 신장성 커버 83: X축 베이스
831: X축 스크류 고정 베이스 84: X축 스크류
85: X축 슬라이딩 베이스 86: X축 서보 모터
861: 축 연결구 88: 볏모양 로크 나이프 블록
90: 피가공 부재 100, 150: 커터 툴

Claims

기계 테이블(machine table);
상기 기계 테이블에 잠금 설치되는 스핀들 베이스(spindle base)를 구비하며, 스핀들 모터(spindle motor)에 의해 고속으로 회동할 수 있는 스핀들 축심을 구비하고, 상기 스핀들 축심의 선단에 클램핑 실린더(clamping cylinder) 어셈블리를 구비하며, 상기 스핀들 축심의 다른 일단에 스핀들 유압 실린더(Hydraulic cylinder)를 구비함으로써 상기 스핀들 유압 실린더를 이용하여 상기 클램핑 실린더 어셈블리로 하여금 선택적으로 피가공 부재를 클램핑하도록 하는 스핀들 어셈블리(spindle assembly);
상기 스핀들 베이스에 잠금될 수 있는 Z축 베이스를 각각 구비하고, 상기 Z축 베이스에 Z축 슬라이딩 베이스(sliding base)가 Z축 방향을 따라 슬라이딩 가능하게 설치되며, 상기 Z축 베이스에 상기 Z축 슬라이딩 베이스를 움직일 수 있는 Z축 스크류가 설치되고, 상기 Z축 스크류는 Z축 서보 모터에 의해 구동될 수 있으며, 한편 상기 Z축 슬라이딩 베이스의 일단에 Y축 베이스가 구비되고, 상기 Y축 베이스 내에 Y축 스크류가 설치되며, 상기 Y축 베이스의 앞측면에 상기 Y축 스크류에 의해 움직일 수 있는 Y축 슬라이딩 베이스가 Y축 방향을 따라 슬라이딩 가능하게 설치되며, 상기 Y축 스크류는 Y축 서보 모터에 의해 구동될 수 있으며, 상기 Y축 슬라이딩 베이스의 앞측면에 로크 나이프 블록(Lock Knife Block)이 설치되고, 상기 로크 나이프 블록들은 각각 커터 툴을 선택적으로 잠금 설치함으로써 상기 스핀들 어셈블리의 피가공 부재에 대하여 각각 또는 동기적으로 Y축 및 Z축의 변위를 발생하는 적어도 하나의 이중 축방향 스핀들 나이프 블록; 및
상기 기계 테이블의 스핀들 어셈블리의 전방에 설치되는 것으로, 상기 기계 테이블에 Z축 방향을 따라 슬라이딩 가능하게 설치되는 Z축 슬라이딩 베이스가 구비되고, 상기 Z축 슬라이딩 베이스는 Z축 스크류를 구비하는 Z축 서보 모터를 이용하여 구동하는 것이며, 상기 Z축 슬라이딩 베이스 상의 일측에 X축 베이스가 구비되고, 상기 X축 베이스의 내부에 X축 스크류가 구비되며, 상기 X축 베이스의 최상면에 X축 스크류에 의해 움직일 수 있는 X축 슬라이딩 베이스가 X축 방향을 따라 슬라이딩 가능하게 설치되며, X축 스크류는 X축 서보 모터에 의해 구동되고, 상기 X축 슬라이딩 베이스의 최상면에 볏모양 로크 나이프 블록이 설치되며, 상기 볏모양 로크 나이프 블록은 적어도 하나의 커터 툴을 선택적으로 잠금 설치함으로써, 상기 커터 툴로 하여금 스핀들 어셈블리의 피가공 부재에 대하여 각각 X축과 Z축의 변위를 발생하도록 하는 이중 축방향 볏모양(Comb type) 나이프 블록를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 선반 멀티 커터(multi-cutter) 동기화 기구.
제1항에 있어서, 상기 스핀들 어셈블리의 스핀들 모터는 고정판에 의해 상기 기계 테이블에 잠금 설치된 것이며, 상기 스핀들 모터의 출력축은 모터 벨트 풀리(motor belt pulley)를 구비하고, 상기 스핀들 축심에는 대응되는 축심 벨트 풀리가 설치됨으로써 벨트에 마주하게 링형으로 설치하여 상기 스핀들 모터가 상기 스핀들 축심의 고속 회전을 동기적으로 구동할 수 있고, 상기 스핀들 축심에 스핀들 축심의 회전 속도를 계산하기 위한 인코더 및 위치결정 기어가 별도로 설치되어 있으며, 한편 상기 스핀들 유압 실린더에 척 검출기(Chuck detector)를 구비하는 리턴오일 커버(Return oil cover)가 씌움 설치되어 있어 상기 클램핑 실린더 어셈블리를 작동시켜 피가공 부재를 선택적으로 클램핑하거나 해제하도록 하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 선반 멀티 커터 동기화 기구.
제1항에 있어서, 상기 스핀들 어셈블리의 스핀들 베이스에 3군의 이중 축방향 스핀들 나이프 블록이 잠금 설치되어 있으며, 각각의 상기 이중 축방향 스핀들 나이프 블록의 커터 툴은 서로 간섭하지 않는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 선반 멀티 커터 동기화 기구.
제1항 또는 제3항에 있어서, 각각의 상기 이중 축방향 스핀들 나이프 블록의 Z축 베이스의 후단에 Z축 스크류 고정 베이스가 잠금 설치되어 있고, 상기 Z축 스크류의 Z축 스크류 고정 베이스를 통과하는 일단에 스크류 벨트 풀리가 설치되어 있으며, 상기 Z축 스크류 고정 베이스에서 고정판을 이용하여 상기 Z축 서보 모터를 잠금 설치하며, 상기 Z축 서보 모터는 스크류 벨트 풀리에 대응되는 모터 벨트 풀리를 구비하여 벨트에 대응되게 링형으로 설치함으로써 상기 Z축 서보 모터가 Z축 스크류의 회전을 동기적으로 구동할 수 있도록 하며, Y축 베이스는 Z축 슬라이딩 베이스의 양단 중에서 Z축 스크류 고정 베이스가 배치된 쪽과 반대되는 쪽의 일단에 위치하고, 상기 Y축 베이스의 내부에 Y축 스크류 고정 베이스가 Y축 방향을 따라 슬라이딩 가능하게 설치되어 있으며, Y축 스크류는 Y축 베이스와 Y축 스크류 고정 베이스 사이에 설치되는 것이며, Y축 슬라이딩 베이스는 상기 Y축 스크류 고정 베이스에 잠금 설치되는 것이고, Y축 스크류의 Y축 베이스를 통과하는 일단에 스크류 벨트 풀리가 설치되어 있으며, Y축 서보 모터는 고정판에 의해 Y축 베이스에 잠금 설치되어 있고, 상기 Y축 서보 모터는 스크류 벨트 풀리에는 대응되는 모터 벨트 풀리를 구비하여 벨트에 대응되게 링형으로 설치함으로써 Y축 서보 모터가 Y축 스크류에 의해 Y축 스크류 고정 베이스를 구동시켜 Y축 슬라이딩 베이스를 움직여 Y축 베이스에 대하여 Y축 방향으로의 변위가 발생하도록 하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 선반 멀티 커터 동기화 기구.
제1항에 있어서, 상기 이중 축방향 볏모양 나이프 블록은 상기 기계 테이블에서 Z축 서보 모터와 Z축 스크류를 커버할 수 있는 신장성 커버를 구비하고, 상기 X축 베이스의 내부에 X축 스크류 고정 베이스가 X축 방향을 따라 슬라이딩 가능하게 설치되어 있으며, X축 스크류는 X축 베이스와 X축 스크류 고정 베이스 사이에 설치되는 것이며, X축 슬라이딩 베이스는 상기 X축 스크류 고정 베이스에 잠금 설치되는 것이고, 한편 X축 서보 모터는 축 연결구(shaft coupling)에 의해 X축 스크류와 연결되는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 선반 멀티 커터 동기화 기구.