KR200492215Y1 - 다축 드릴링 머신에서의 수직다축 가공위치 정밀 정렬장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 다축 드릴링 머신(2)에 장착된 수직다축 가공위치 정밀 정렬장치로서, 작업테이블(12)의 칼럼브라켓(10) 상방에서 지지기둥(6)을 클램프하는 기둥클램프 브라켓(50a)과 기둥클램프 브라켓(50a)에 일체로 연장된 엘보우 아암(50b)을 갖는 작업공간 우회지지대(50)의 아암선단부에 수직가이드 축대(54)를 체결설치하고, 수직가이드 축대(54)에는 리니어 볼베어링(60)에 장착되고 리니어 볼베어링(60)의 축공에는 작업공간을 벗어나서 상하 직선운동하는 승강이송 샤프트(70)가 축설치되게 구성하며, 승강이송 샤프트(70)의 하단부는 다축 절삭공구(22)들을 갖는 다축헤드 하우징(20)과 체결되는 고정부재(56)에 축고정되게 구성하여서 작업공간내 상하로 움직되는 다축헤드(18)의 다축 절삭공구(22)의 가공위치를 정밀하게 정렬하고 수직가공이 정밀하게 이루어지게 하는 것이다.

Description

다축 드릴링 머신에서의 수직다축 가공위치 정밀 정렬장치{APPARATUS FOR PRECISELY ALIGNMENTING WORKING POSITION OF VETICAL MULTI-AXIS IN MULTI-AXIS DRILLING MACHINE}

본 고안은 수직축 가공장치에 관한 것으로, 특히 다축 드릴링 머신을 이용한 다축 드릴링 작업을 수행함에 있어 승강시 다수의 수직다축 절삭공구들의 가공위치가 정밀하게 정렬될 수 있도록 하는 수직다축 가공위치 정밀 정렬장치에 관한 것이다.

일반적으로 드릴링 머신은 회전하는 주축에 드릴 등의 절삭공구를 장착하고 그 절삭공구를 회전시킴과 동시에 상하운동을 시켜서 공작물을 천공하는 기계이다.

이러한 드릴링 머신은 절삭공구에 따라 드릴링(drilling) 뿐만 아니라 탭핑(tapping), 리밍(reaming), 보링(boring), 카운터 보링(counter boring), 카운터 싱킹(counter sinking) 등의 다양한 절삭작업을 행할 수 있다.

드릴링 머신중 다축 드릴링 머신은 다축헤드에 기어박스가 내장되어 다수의 절삭공구들을 동시에 회전시킬 수 있는 바, 한번의 상하운동을 통해서 다수의 절삭공구를 이용한 작업을 일괄 수행할 수 있는 이점이 있다.

다축 드릴링 머신의 작동에 있어, 작업중 다축헤드는 절삭공구들의 회전력과 마찰력에 의해 다축헤드 및 그에 수용된 절삭공구들이 약간을 회전되거나 요동됨으로써 절삭가공 위치가 틀어지는 문제가 있다.

이러한 문제를 해결하려는 선행 기술문헌으로서 아래의 등록특허 제10-1421340호가 있다.

그런데 등록특허 제10-1421340호와 같은 종래기술은 다축 드릴링 머신의 다축헤드를 고정한 상태로 구름수단 연결부를 매개로 연장되고 양 갈래로 갈라진 구름체가 다축헤드의 승강에 따라 다축 드릴링 머신의 기둥을 타고 오르락 내리락 하는 구성인바, 구름수단 연결부를 고정해주는 다축헤드 자체가 승강하면서 흔들리고 양갈래에 있는 구름체가 주축기둥에 접촉 이동함에 따른 흔들림이 여전히 존재하는 단점이 있다.

등록특허공보 제10-1421340호 "다축 드릴링 머신의 흔들림 방지장치"

따라서 본 고안의 목적은 다축 드릴링 머신을 이용한 다축 드릴링 작업을 수행함에 있어 승강시 다수의 수직다축 절삭공구들의 가공위치가 정밀하게 정렬되고 다축 절삭공구들의 정밀한 다축 수직가공이 이루어질 수 있도록 하는 수직다축 가공위치 정밀 정렬장치를 제공함에 있다.

상기한 목적에 따른 본 고안은, 다축 드릴링 머신에서의 수직다축 가공위치 정밀 정렬장치에 있어서, 작업테이블(12)의 칼럼브라켓(10) 상방에서 지지기둥(6)을 클램프하는 기둥클램프 브라켓(50a)과 기둥클램프 브라켓(50a)에 일체로 연장된 엘보우 아암(50b)을 갖는 작업공간 우회지지대(50)의 아암선단부에 수직가이드 축대(54)를 체결설치하고,

수직가이드 축대(54)에는 리니어 볼베어링(60)에 장착되고 리니어 볼베어링(60)의 축공에는 작업공간을 벗어나서 상하 직선운동하는 승강이송 샤프트(70)가 축설치되게 구성하며, 승강이송 샤프트(70)의 하단부는 다축 절삭공구(22)들을 갖는 다축헤드 하우징(20)과 체결되는 고정부재(56)에 축고정되게 구성하여서 작업공간내 상하로 움직되는 다축헤드(18)의 다축 절삭공구(22)의 가공위치를 정밀하게 정렬하고 수직가공이 정밀하게 이루어지게 하는 것이다.

본 고안의 수직다축 가공위치 정밀 정렬장치에서, 수직가이드 축대(54)에 장착되는 리니어 볼베어링(60)은 볼(64)들이 상하로 나열된 볼라인 다수를 수용하는 리테이너(62)를 가지며 키높이가 3~10cm로 구성함을 특징으로 한다.

또한 본 고안의 승강이송 샤프트(70)는 다축헤드(18)의 승강운동 거리범위를 수용하는 길이를 갖도록 구성함을 특징으로 한다.

본 고안은 다축 드릴링 머신을 이용한 다축 드릴링 작업을 수행함에 있어 승강시 다수의 수직다축 절삭공구들의 가공위치가 정밀하게 정렬될 수 있도록 하는 장점이 있다.

도 1은 본 고안의 실시예에 따른 수직다축 가공위치 정밀 정렬장치를 구비한 다축 드릴링 머신의 사시 구성도,
도 2는 본 고안에 따라 다축 드릴링 머신에 장착된 수직다축 가공위치 정밀 정렬장치의 사시 구성도,
도 3은 본 고안의 수직다축 가공위치 정밀 정렬장치의 분리 사시 구성도,
도 4는 본 고안의 수직다축 가공위치 정밀 정렬장치에 사용되는 승강이송 샤프트와 리니어 볼베어링의 사시 구성도.

이하 본 고안의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안의 실시예에 따른 수직다축 가공위치 정밀 정렬장치(50)를 구비한 다축 드릴링 머신(2)의 사시 구성도이다.

도 1을 참조하면, 본 고안의 실시 예에 적용된 다축 드릴링 머신(2)은 다수의 드릴링 절삭작업을 동시에 수행할 수 있는 기계로서, 받침대(4), 지지기둥(6), 작업테이블(12) 및 헤드부(14)와 같은 통상적인 구성을 포함한다. 지면에 위치한 받침대(4)상의 지지기둥(6)에는 작업테이블 승강핸들(8)로 조작시 랙피니언기어 구조 등을 통해 승하강 가능한 칼럼브라켓(10)이 설치되고, 그 칼럼브라켓(10)에는 작업테이블(12)이 장착된다. 그리고 지지기둥(6)의 상측부에는 머리부(14)가 구비된다.

머리부(14)는 드릴이나 탭핑공구 등과 같은 다축 절삭공구(22)의 다축헤드(18)가 장착되는 회전축부(16)와 그 회전축부(16)를 회전시키기 위한 풀리 벨트구조로 연결된 동력원인 구동모터(24)가 구비된다. 구동모터(24)에 연결된 회전축부(16)에는 다수의 드릴이나 탭핑공구와 같은 다축 절삭공구(22)들을 갖는 다축헤드(18)가 장착된다. 다축헤드(18)에는 기어박스가 내장되어서 회전축부(16)로부터의 회전동력을 전달받는 다수의 기어축들 각각에 연결된 각 다축 절삭공구(22)들이 일괄 회전되게 해준다.

머리부(14)는 그 일측벽면에 통상적으로는 회전축부(16)를 수동 승강시킬 수 있도록 헤드 핸들축부를 갖는 구조로 구성된다. 즉 통상의 드릴링 머신에서는 작업자가 헤드 핸들축부의 핸들레버를 잡고 내리면 그 힘에 의해 회전축부(16)가 하강되도록 하는 구성을 포함한다.

본 고안에서 예시된 다축 드릴링 머신(2)에서는 작업자가 수동으로 회전축부(16)를 하강시키는 구성을 필요에 따라 선택사항으로 구비할 수 있지만, 작업자의 편의를 위해서 작업자가 별도로 마련된 발판스위치나 콘트롤박스(28)의 조작판넬(29)에 구비된 작동버튼만 원터치하더라도 선단에 다축 절삭공구(22)를 장착한 다축헤드(18)가 자동으로 승강될 수 있도록 구현할 수도 있다.

본 고안에 예시된 다축 드릴링 머신(2)은 바람직한 기능으로서 상부박스(26) 위에 설치된 유공압 실린더(30)와 공유변환기(air hydro converter)(32) 및 상위단 감지기(36), 중위 감지기(38), 하위단 감지기(40)와 같은 위치감지기를 이용해서 드릴링작업 1싸이클 내의 상황별 이송속도를 구별하여서 유공압 실린더(30)의 저유압형 공압출력이나 유압출력을 택일적으로 이용하여서 피절삭물 근처까지는 절삭공구(22)를 고속이송하고 피절삭물 절삭시점부터는 저속제어에 따른 강력 드릴절삭작업이 이루어지게 구성할 수 있으며, 이에 대한 구체적인 구성은 본원 출원인 이상분이 권리자인 등록특허 제10-1480485호에 상세히 기술되어 있으므로 그에 대한 설명은 생략한다.

더욱이 본 고안의 다축 드릴링 머신(2)은 다축헤드(18)에 장치된 다축 절삭공구(22)들의 가공위치를 정밀하게 정렬하고 또 다축 절삭공구(22)들에 의해서 정밀한 수직가공이 이루어지도록 하는 수직다축 가공위치 정밀 정렬장치를 구비한다.

도 2는 본 고안에 따라 다축 드릴링 머신(2)에 장착된 수직다축 가공위치 정밀 정렬장치의 사시 구성도이고, 도 3은 본 고안의 수직다축 가공위치 정밀 정렬장치의 분리 사시 구성도이다.

도 2 및 도 3을 함께 참조하면, 본 고안의 실시예에 따른 다축 드릴링 머신(2)에서의 수직다축 가공위치 정밀 정렬장치는, 작업테이블(12)의 칼럼브라켓(10) 상방에서 지지기둥(6)을 클램프하는 기둥클램프 브라켓(50a)과 기둥클램프 브라켓(50a)에 일체로 연장된 엘보우 아암(50b)을 갖는 작업공간 우회지지대(50)를 무두볼트와 같은 지지기둥 클램프(52)로 체결하여서 고정한다.

작업공간 우회지지대(50)는 다축 절삭공구(22)가 구비된 다축헤드(18)가 가공작업을 위해 상하 움직이는 이송공간 및 작업자가 수직가공 작업하기 위해 마땅히 있어야할 점유공간 즉 다축 드릴링 머신(2)에서 요구하는 작업공간에 방해가 되지 않는 위치에 마련된다.

작업공간 우회지지대(50)의 일 구성요소로서 기둥클램프 브라켓(50a)은 두꺼운 단척 관형케이싱으로 구성되고 케이싱 벽면에 형성된 나사공들에 무두볼트와 같은 지지기둥 클램프(52)로 볼트 고정함으로써 지지기둥(6)에 견고히 고정된다. 그리고 작업공간 우회지지대(50)의 다른 구성요소로서 엘보우 아암(50b)은 지지기둥(6)에 견고히 고정된 기둥클램프 브라켓(50a)에 일체로 연장하되 "ㄴ"형태로 절곡된 아암형태를 취하므로 작업공간의 우회 연결을 가능케 한다.

작업공간 우회지지대(50)의 아암선단부에는 다축헤드(18)의 다축 절삭공구(22)들에 대한 정밀한 가공위치의 정렬이 이루어지게 하고 정밀한 수직 가공작업이 이루어지도록 승강 안내하는 구성품을 장착하는 수직가이드 축대(54)가 볼트(53) 체결로 고정된다.

작업공간 우회지지대(50)의 아암선단부에 체결고정된 수직가이드 축대(54)에는 리니어 볼베어링(60)에 장착되고, 리니어 볼베어링(60)의 축공에는 작업공간을 벗어나 회피하면서 상하 직선운동하는 승강이송 샤프트(70)가 축설치되게 구성한다.

또 본 고안에서는 승강이송 샤프트(70)의 하단부는 다축 절삭공구(22)들을 갖는 다축헤드 하우징(20)과 볼트(57)로 체결되는 고정부재(56)와 축고정되게 구성한다.

수직가이드 축대(54)에 장착된 리니어 볼베어링(60)과 리니어 볼베어링(60)을 매개로 상하 승강운동을 하는 승강이송 샤프트(70)의 구성을 도 4를 참조하여 보다 상세히 설명한다.

도 4는 본 고안의 수직다축 가공위치 정밀 정렬장치에 사용되는 승강이송 샤프트(70)와 리니어 볼베어링(60)의 사시 구성도이다.

도 4를 참조하면, 수직가이드 축대(54)에 장착되는 리니어 볼베어링(60)은 볼(64)들이 상하로 나열된 볼라인 다수를 수용하는 리테이너(62)를 가지며, 리테이너(62)는 외통(66)으로 감싸지고 오일씰(68)로 상하로 마감되게 구성한다. 리니어 볼베이렁(60)은 승강이송 샤프트(70)가 흔들림 없이 수직운동을 정밀하게 수행할 수 있게 3~10cm이 되는 장척의 키높이를 갖도록 구성한다.

장척의 리니어 볼베어링(60)은 수직가이드 축대(54)의 축공에 끼워지고 도 4와 같은 두개의 스냅링(69)이 이용되어서 수직가이드 축대(54)에 도 3에서와 같이 고정되며, 리니어 볼베어링(60)의 축공에는 리테이너(62)의 볼라인들을 따라 상하 직선운동하는 승강이송 샤프트(70)가 축설치되게 구성한다.

리니어 볼베어링(60)에 의해 정밀 승강운동하는 승강이송 샤프트(70)는 다축헤드(18)의 승강운동 거리범위를 수용하는 길이를 가지며, 본 고안에 따라 다축 드릴링 머신(2)의 작업공간을 벗어나 회피하면서도 상하이송 운동을 할 수 있다.

상기 승강이송 샤프트(70)의 하부에는 고정플랜지(72)가 용접되고 하단부에는 나사봉(74)이 형성된다.

승강이송 샤프트(70)의 하측 나사봉(74)은 고정부재(56)의 위치조절형 타원 삽입공(58)에 삽입된 후 너트(76)에 의해서 체결되어서 고정부재(56)에 고정된다.

승강이송 샤프트(70)의 하단부를 축고정하고 있는 고정부재(56)는 다축 절삭공구(22)들을 갖는 다축헤드 하우징(20)의 외연부에 볼트(57)들로 체결됨으로써, 본 고안의 수직다축 가공위치 정밀 정렬장치가 다축 드릴링 머신(2)에 탑재된다.

전기한 바와 같이, 본 고안에 따른 다축 드릴링 머신(2)에 장착된 수직다축 가공위치 정밀 정렬장치의 구성은 수직가공작업을 위해 다축헤드(18)가 상하로 이동될 때에 다축헤드(18)를 흔들리지 않게 붙잡아 준다. 즉 작업공간 우회지지대(50)를 매개로 안정감 있는 지지기둥(6)에 든든히 고정되는 리니어 볼베어링(60)을 타고 상하로 정밀 이동하는 승강이송 샤프트(70)의 하단에 다축헤드(18)가 고정되는 바, 다축 드릴링 머신(2)의 작업공간내 상하로 움직되는 다축헤드(18)를 방해하지 않고도 다축헤드(18)의 다축 절삭공구(22)의 가공위치가 정밀 정렬되고 수직가공도 정밀하게 이루어지는 것이다.

상술한 본 고안의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 고안의 범위에서 벗어나지 않고 실시할 수 있다. 따라서 본 고안의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 실용신안등록청구범위 및 그 실용신안등록청구범위와 균등한 것에 의해 정해 져야 한다.

본 고안은 드릴링 머신의 수직가공에 이용될 수 있다.

(2)-- 다축 드릴링 머신 (4)-- 받침대
(6)-- 지지기둥 (8)-- 작업테이블 승강핸들
(10)-- 칼럼브라켓 (12)-- 작업테이블
(14)-- 머리부 (16)-- 회전축부
(18)-- 다축헤드 (20)-- 다축헤드 하우징
(22)-- 다축 절삭공구 (24)-- 구동모터
(26)-- 상부박스 (28)-- 콘트롤박스
(29)-- 조작판넬 (30)-- 유공압 실린더
(32)-- 공유변환기 (36)-- 상위단 감지기
(38)-- 중위 감지기 (40)-- 하위단 감지기
(50)-- 작업공간 우회지지대 (50a)-- 기둥클램프 브라켓
(50b)-- 엘보우 아암 (52)-- 지지기둥 클램프
(53)-- 볼트 (54)-- 수직가이드 축대
(56)-- 고정부재 (60)-- 리니어 볼베어링
(70)-- 승강이송 샤프트 (72)-- 고정 플랜지
(74)-- 나사봉

Claims (3)

1. 다축 드릴링 머신에서의 수직다축 가공위치 정밀 정렬장치에 있어서,
   작업테이블(12)의 칼럼브라켓(10) 상방에서 지지기둥(6)을 클램프하는 기둥클램프 브라켓(50a)과 기둥클램프 브라켓(50a)에 일체로 연장된 엘보우 아암(50b)을 갖는 작업공간 우회지지대(50)의 아암선단부에 수직가이드 축대(54)를 체결설치하고,
   수직가이드 축대(54)에는 리니어 볼베어링(60)에 장착되고 리니어 볼베어링(60)의 축공에는 작업공간을 벗어나서 상하 직선운동하는 승강이송 샤프트(70)가 축설치되게 구성하며, 승강이송 샤프트(70)의 하단부는 다축 절삭공구(22)들을 갖는 다축헤드 하우징(20)과 체결되는 고정부재(56)에 축고정되게 구성하여서 작업공간내 상하로 움직되는 다축헤드(18)의 다축 절삭공구(22)의 가공위치를 정밀하게 정렬하고 수직가공이 정밀하게 이루어지게 하는 다축 드릴링 머신에서의 수직다축 가공위치 정밀 정렬장치.
   
2. 제1항에 있어서, 수직가이드 축대(54)에 장착되는 리니어 볼베어링(60)은 볼(64)들이 상하로 나열된 볼라인 다수를 수용하는 리테이너(62)를 가지며 키높이가 3~10cm로 구성함을 특징으로 하는 다축 드릴링 머신에서의 수직다축 가공위치 정밀 정렬장치.
   
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 승강이송 샤프트(70)는 다축헤드(18)의 승강운동 거리범위를 수용하는 길이를 갖도록 구성함을 특징으로 하는 다축 드릴링 머신에서의 수직다축 가공위치 정밀 정렬장치.

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