KR20050099606A - 경합금 휠의 터닝 가공 및 드릴 가공을 위한 기계적 가공장비 - Google Patents

Abstract

경합금 휠 등과 같은 기계적 작업편(2)의 특히 터닝 가공 및 드릴 가공을 위한 기계적 가공 장비는 기계 가공되는 작업편을 지지하기 위한 이중 척(6, 7)과 척(6, 7) 중 하나 또는 다른 하나와 관련하여 교대로 작업하도록 설계된 터닝 가공 헤드(8)를 구비하는 적어도 하나의 터닝 가공 유닛(3)과, 척(6, 7) 중 하나 또는 다른 하나 상에 기계 가공되는 작업편을 이동시켜, 척 중 하나로부터 작업편의 로딩/언로딩이 일어나는 동시에 다른 척에서는 기계 가공이 수행되는 적어도 하나의 작업편 로딩/언로딩 장치(11)를 포함한다. 장비는, 터닝 가공 유닛(3)과 작동적으로 관련되고, 적어도 하나의 대응하는 제1 작업편 지지 수단(19)과 결합된 적어도 하나의 제1 드릴 가공 헤드(21)를 포함하는 적어도 하나의 드릴 가공 유닛(4)과, 드릴 가공 유닛(4) 내에서 기계 가공되는 부품을 이동시키도록 부품을 로딩/언로딩 하기 위한 적어도 하나의 제2 장치(23)를 포함한다. 제1 및 제2 로딩/언로딩 장치(11, 23)는 기계 가공되는 부품을 터닝 가공 유닛(3) 및 드릴 가공 유닛(4) 중 하나 또는 다른 하나에 가까워지거나 멀어지게 이동시키도록 장비와 추가 통합되어, 드릴 가공 및 터닝 가공 유닛 내에서의 기계 가공과 동시에 장비 상에 그리고 장비로부터 작업편을 로딩 및 언로딩하는 작업이 일어난다.

Description

경합금 휠의 터닝 가공 및 드릴 가공을 위한 기계적 가공 장비 {Equipment for Mechanical Machining, in Particular for the Turning and Drilling of Light Alloy Wheels}

본 발명은 독립항 제1항의 전제부에 따라 경합금 휠(light alloy wheels)을 기계적 가공하기 위한, 특히 터닝(turning) 가공 및 드릴 가공하기 위한 장비에 관한 것이다.

경합금 휠, 특히 알루미늄 합금 휠의 제조의 특정 기술 분야에서, 이러한 금속 부품에 대해 주로 요구되는 기계적 가공은 소정의 작업 주기에 따른 터닝 가공 및 드릴 가공을 포함한다.

이러한 작업 주기는 대체로 몇 분 정도의 다소 짧은 주기 시간을 포함하며, 짧은 주기 시간 내에서 ("교체 시간"으로도 공지된) 공구가 이동되는 동안의 시간 및 작업편을 로딩/언로딩(loading/unloading)하기 위한 시간의 영향은 기계 공구가 전체 주기 시간 내에 작업하기 위한 실제 시간과 비교해 볼 때 다소 상당하다. 예로서 대략 1 분정도의 주기 시간의 경우에 이러한 시간이 기계 가공 주기 시간의 심지어 30 % 이상의 크기일 수 있다.

또한 (예를 들면, 터닝(turnings) 제거를 위해 감소된 작업 시간에 따라) 특정 주기 시간이 감소됨에 따라, 교체 및 로딩/언로딩 시간은 대체로 변화하지 않은 채 유지되므로, 기계 가공 장비의 전체 생산성을 불리하게 하면서 이러한 효과가 비례하여 증가하게 된다.

본 발명의 다른 이점 및 특징은 단지 비제한적인 예시로서 제공된 첨부 도면과 관련하여 주어진 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.

도1은 본 발명에 따른 기계 가공 장치의 정면 도식도이다.

도2는 도1의 장치의 평면의 도식도이다.

도3은 상기 도면의 장치의 측면 도식도이다.

본 발명의 주 목적은, 터닝 제거와 함께 기계적 가공이 일어나지 않는 보조적인 작동과 관련된 시간(교체 시간 및 작업편 로딩/언로딩 시간)인 것으로 이해되는 낭비 시간의 영향을 전체 주기 시간과 비교하여 과감히 감소시키면서 결과적으로 장비의 전체 생산성을 유리하게 증가시키는 것을 특징으로 하는 경합금 휠의 드릴 가공 및 터닝 가공을 위해 특별히 설계된 기계 가공 장치를 제공하는 것이다.

상세한 설명으로 이하에 나타날 본 목적 및 다른 목적은 첨부된 청구 범위에 따라 구성된 기계적 가공을 위한 장치에 의해 성취된다.

언급된 도면을 참조하여, 도면 부호 1은 본 발명에 따라 구성된 경합금으로 된, 특히 알루미늄 합금으로 된 휠(2)을 터닝 가공 및 드릴 가공하기 위한 전체 기계 가공 장비를 나타낸다.

장비(1)는 드릴 가공 유닛(4)과 결합된 터닝 가공 유닛(3)을 포함하고, 터닝 가공 유닛(3)과 드릴 가공 유닛(4)의 작업 영역은 (이점 쇄선을 사용하여) 도2에 도면 부호 A 및 B로 각각 표시되어 있다.

터닝 가공 유닛(3)에는 기계 가공된 작업편(휠(2))을 지지하기 위한 대응하는 회전 축(X, X')을 구비한 한 쌍의 척(6, 7)과 척(6, 7) 중 하나 또는 다른 하나와 관련하여 교대로 작업하도록 설계된 터닝 가공 헤드(8)가 제공된다. 특히, 헤드(8)는 기부(5)로부터의 수직 직립부(9)를 포함하며, 수직 직립부(9) 상에는 축(X, X')에 수직인 축(Y)에 평행한 방향을 따라서 척(6, 7)으로 가까워지는 그리고 척(6, 7)으로부터 멀어지는 유도 이동을 가능하게 하는 공구 지지 슬라이드(10)용 가이드 및 제어 수단이 제공됨으로써, 터닝 가공 헤드(8)는 척(6, 7) 중 하나 또는 다른 하나의 영역에서 교대로 작업할 수 있다.

또한 척(6, 7)은 기계 가공되는 작업편의 회전을 위한 단일 슬라이드에 의해 조작된다. 제1 작업편 로딩/언로딩 장치(11)는 작업편을 이동시키기 위한 이동 시스템의 일부를 형성하고, 기계 가공이 요구되는 휠(2)이 수용되게 되는 매거진(magazine; 12)과 기계 가공된 휠(2)을 언로딩하기 위한 스테이션(13)을 통해 작업 영역 A 및 B 내에서 연장된다.

편리하게도 이동 시스템은, 작업 유닛(3, 4) 위에 놓여지고 대응하는 작업 영역에서 장치(11)를 안내하기 위한 안내 수단이 통합되어 있는 빔(15)을 지지하도록 설계된 수직 직립부(14)로 구성된다. 빔(15)은 매거진(12)과 언로딩 스테이션(13) 사이에서 종방향으로 연장된다.

장치(11)는, 터닝 가공 유닛(3)으로부터의 휠(2)의 로딩/언로딩 작업을 위해 척(6, 7)으로 접근하거나 멀어지면서 빔(15)을 따라서 장치의 이동 방향으로 횡방향으로 이동할 수 있는 아암(16)을 포함한다. 바람직하게는 아암(16)은 휠(2)을 포착하도록 설계된 취급 장치(17)를 일단에 갖는다.

작업 영역(B)과 관련된 드릴 가공 유닛(4)은 터닝 가공 유닛(3)과 작동 관련되고, 도면 부호 19 및 20으로 각각 표시된 제1 및 제2 작업편 지지 장치가 상부에 위치된 대응 기부(18)를 포함한다. 또한 드릴 가공 유닛(4)은 한 쌍의 드릴 가공 헤드(21, 22)를 포함하며, 각각의 드릴 가공 헤드(21, 22)는 세 개의 대응 제어 축으로 적어도 세 개의 작업 이동을 수행할 수 있는 대응 공구 지지 터릿(turret; 21a, 22a)을 구비하며 도시되지 않은 대응 공구 매거진과 관련된다. 헤드(21, 22)는 각각의 헤드가 대응 작업편 지지 장치와 함께 작업하거나 양쪽 헤드 모두가 동일한 장치 상에서 작업하도록 드릴 가공 유닛(4)에 통합되며, 이러한 두번째 상황에서는 하나의 헤드는 후속하는 드릴 가공 작업을 수행하도록 공구에 끼워 맞춤되는 동시에 다른 드릴 가공 헤드는 기계 가공 휠(2)과 능동적으로 결합되게 되는 대응하는 별개의 드릴 가공 작업을 하나의 작업 주기 내에서 수행하게 된다.

또한 드릴 가공 헤드(21, 22)는 장치(19, 20) 중 하나에 지지된 휠(2) 상에 하나의 작업 주기 내에서 상이한 드릴 가공 작업을 수행하도록 작업 유닛(4)에 추가 통합되는 동시에 작업편은 다른 장치 상에 로드되거나 다른 장치로부터 언로드된다.

이에 관하여 장비는, 구조적으로 기능적으로 장치(11)와 동일하고 따라서 휠(2)을 파지하기 위한 취급 부재(25)와 아암(24)을 통합하는 제2 작업편 로딩/언로딩 장치(23)를 포함한다. 장치(11)의 경우에서와 동일한 방식으로, 장치(23)는 빔(15)을 따라 안내되어, 작업편 지지 장치(19, 20)로부터 로딩/언로딩하고 매거진(12)으로부터 휠(2)을 취하여 터닝 가공 작업에 적당한 작업 영역에 휠(2)을 전달하는 작업에서 또는 반대 작업에서 휠을 이동시킨다.

편리하게도 장치(11, 23)는 기계 가공 유닛(3, 4) 중 하나 또는 다른 하나에 가까워지거나 멀어지도록 기계 가공된 작업편(휠(2))을 이동시키기 위한 장비(1)와 통합되어서, 드릴 가공 및 터닝 가공의 기계 작업이 수행되는 동시에 작업편 지지 장치 및 척으로부터의 로딩/언로딩의 작업이 수행되고, 동시에 기계 가공 헤드가 끼워 맞춤되는 단계가 수행된다.

터닝 가공이 수행되는 작업 영역(A)을 참조하여 작업에서, 초기에 터닝(turnings)이 척(6, 7) 중 하나에 지지된 휠로부터 제거되는 반면, 동시에 장치(11)를 이용하여 작업편은 다른 척에 로드되고 척으로부터 언로드되는 작업이 제공된다. 이러한 방식으로, 공구를 끼워 맞춤하는 단계 전후에 척 중 하나의 가속/감속 단계가 숨겨진 시간 내에 수행되고, 숨겨진 시간동안에 터닝이 다른 척에 파지된 작업편으로부터 동시에 제거된다. 따라서 척(6, 7)은 대체로 낭비 시간에 의해 영향받지 않는데, 낭비 시간은 작업편을 로딩/언로딩 하기 위해 요구되는 시간, 척을 가속/감속하기 위한 시간 및 공구를 교체시키기 위한 시간을 의미한다.

마찬가지로, 드릴 가공이 수행되는 영역(B)을 참조하여, 드릴 가공 작업은 장치(19, 20) 중 하나에 고정되는 휠 상에 수행되는 반면, 동시에 기계 가공된 작업편은 수단(11, 23)을 이용하여 다른 장치(19, 20) 상에 로드되고 다른 장치(19, 20)로부터 언로드된다. 따라서 이러한 경우에 한 장치를 위한 로딩/언로딩 시간 및 공구 끼워 맞춤 시간은 동시에 다른 장치를 위한 터닝 제거를 포함하는 유효 기계 가공 시간이 되므로 낭비 시간은 숨겨지게 된다. 한 주기 내에서의 드릴 가공 작업은 두 개의 드릴 가공 헤드 중 오직 하나에 의해 또는 둘 모두에 의해 수행된다. 둘 모두에 의해 수행되는 경우에, 헤드(19, 20) 중 하나가 드릴 가공 작업을 수행하는 반면, 다른 헤드는 새로운 공구에 끼워 맞춤되어 다음 드릴 가공 작업을 수행할 수 있다.

두 헤드(19, 20)가 작업 주기 내에 특정된 드릴 가공 작업을 완료할 때, 이들은 추가적인 기계 가공 주기를 수행하도록 인접한 작업편 지지 장치의 방향으로 이동된다.

장비(1)에서 작업편은 먼저 터닝 가공 유닛(3)에서 그 다음에는 드릴 가공 유닛(4)에서 또는 그 역으로 적절한 척과 함께 기계 가공될 수 있으므로, 기계 가공 헤드 및 로딩/언로딩 장치는 표시된 양 방식으로 작업하도록 설계됨을 알게 될 것이다.

또한 기계 가공 유닛(4)과 통합된 두 개의 드릴 가공 헤드의 이용은 기계 가공 유닛의 취급 및 제어의 경우에 모든 이점을 갖춘 상당히 단순한 형태의 공구 교체 매커니즘의 이용을 가능하게 함을 알게 될 것이다.

따라서 본 발명은 공지된 해결책과 비교해 볼 때 많은 이점을 제공하면서 특정된 목적을 달성한다.

우선, 공지된 적용과 비교해 볼 때 본 발명에 따른 장비는 생산성의 유리한 증가와 함께, 상술된 용어의 의미에서 작업 주기동안 낭비 시간의 상당한 감소를 가능하게 한다.

특히 본 발명에 따른 장비는 로딩/언로딩 시간과 전체 주기 시간 내에서의 공구 끼워 맞춤 및 공구/작업편 지지 테이블의 이동을 위한 시간의 영향에서의 과감한 감소를 성취하는 것이 가능하게 하므로, 주기 시간은 작업 주기 내에서 특정된 터닝 제거를 위한 실제 시간에 관한 이러한 보조 작업에 의해 결정되지 않는다.

게다가, 본 발명에 따른 장비의 특징의 결과로서, 기계 가공 유닛에 제공된 기계 공구는 터닝 제거를 포함한 실제 기계 가공 작업 외에 작업을 위한 기계 정지 상태에 있게 되지 않으며 따라서 생산성이 극대화된다.

Claims (7)

1. 경합금 휠 등과 같은 기계적 작업편(2)을 터닝 가공 및 드릴 가공하기 위한 기계적 가공 장비이며,

   기계 가공되는 작업편을 지지하기 위한 이중 척(6, 7)과 상기 척(6, 7) 중 하나 또는 다른 하나와 관련하여 교대로 작업하도록 설계된 터닝 가공 헤드(8)를 갖는 적어도 하나의 터닝 가공 유닛(3)과,

   상기 척(6, 7) 중 하나 또는 다른 하나에 기계 가공되는 작업편을 이동시켜, 작업편이 척 중 하나로부터 로드/언로드 되는 동시에 다른 척에서는 기계 가공이 수행되는 적어도 하나의 제1 작업편 로딩/언로딩 장치(11)와,

   적어도 하나의 대응하는 제1 작업편 지지 수단(19)에 결합된 적어도 하나의 제1 드릴 가공 헤드(21)를 포함하고 터닝 가공 유닛(3)에 작동적으로 관련되는 적어도 하나의 드릴 가공 유닛(4)과,

   상기 적어도 하나의 드릴 가공 유닛(4) 내에서 기계 가공되는 작업편을 이동시키기 위한 적어도 하나의 제2 작업편 로딩/언로딩 장치(23)를 포함하고,

   상기 제1 및 제2 장치(11, 23)는 기계 가공되는 작업편을 상기 터닝 가공 유닛(3) 및 드릴 가공 유닛(4) 중 하나 또는 다른 하나에 가까워지거나 멀어지게 이동시키도록 상기 장비와 추가 통합되어, 드릴 가공 및 터닝 가공 유닛 내에서의 기계 가공과 동시에 장비 상에 작업편을 로딩하고 장비로부터 작업편을 언로딩하는 작업이 일어나는 장비.
2. 제1항에 있어서, 상기 드릴 가공 유닛(4)에 적어도 하나의 제2 드릴 가공 헤드(22) 및 적어도 하나의 제2 작업편 지지 수단(20)을 포함하고,

   상기 제1 및 제2 드릴 가공 헤드(21, 22)는, 상기 작업편 지지 수단(19, 20) 중 하나에 지지되는 작업편에 대한 대응하는 별개의 드릴 가공 작업을 하나의 작업 주기 내에 수행하면서 동시에 다른 작업편 지지 수단에 관련된 작업편 로딩/언로딩 이동이 수행되도록 드릴 가공 유닛(4)과 통합되는 장비.
3. 제2항에 있어서, 상기 드릴 가공 헤드(21, 22)는 대응 공구 매거진를 구비하여, 헤드 중 하나에 의해 기계 가공이 수행되는 단계 동안에 다른 헤드가 후속하는 드릴 가공 작업을 동시에 수행하도록 공구에 끼워 맞춤되는 장비.
4. 상기 항 중 하나 이상의 항에 있어서, 세 개의 대응 제어 작업 축을 따라 상기 적어도 하나의 드릴 가공 헤드(21, 22)를 위한 가이드 수단이 제공되는 장비.
5. 상기 항 중 하나 이상의 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 터닝 가공 헤드(8)는 척 중 하나 또는 다른 하나에서 교대로 기계 가공하기 위한 상기 척(6, 7)으로 가까워지거나 멀어지게 이동하도록 안내된 대응 공구 지지 슬라이드(10)를 포함하는 장비.
6. 상기 항 중 하나 이상의 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 작업편 로딩/언로딩 장치(11, 23)는 작업편이 기계 가공을 위해 선택되게 되는 매거진(12)과 장비 내에서 기계 가공된 작업편을 언로딩하기 위한 대향 스테이션(13) 사이에서 상기 터닝 가공 유닛(3) 및 드릴 가공 유닛(4)을 따라 안내되는 장비.
7. 제6항에 있어서, 상기 작업편 로딩/언로딩 장치(11, 23)는, 작업편이 선택되게 되는 상기 매거진(12)과 작업편이 장비로부터 언로드되는 상기 스테이션(13) 사이에서 상기 드릴 가공 유닛 및 터닝 가공 유닛으로 가까워지거나 멀어지게 기계 가공되는 작업편을 이동시키기 위해, 수직 직립부(14)에 의해 지지되고 터닝 가공 유닛(3)과 드릴 가공 유닛(4) 상에 놓여지는 가이드(15)를 따라 안내되는 장비.