KR20080052795A - 공작기계의 조작반 위치 조절장치 - Google Patents

공작기계의 조작반 위치 조절장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 회전 방향과 반경 방향으로 자유롭게 위치를 조절할 수 있는 공작기계의 조작반 위치 조절장치에 관한 것이다. 이를 위해, 공작기계의 조작반 위치 조절장치에 있어서, 조작반 지지대(118)로부터 회전 가능하게 설치되는 회전 아암(125); 회전 아암(125)의 상부에 위치되는 중공의 회전아암 하우징(127); 회전아암 하우징(127) 내에 설치되어 회전아암(125)와 상대 미끄럼 운동이 가능하도록 설치되고, 자유단에 조작반(110)이 설치되는 이동아암(130); 및 회전아암(125)과 이동아암(130) 사이의 전기적 배선을 위한 플렉시블 덕트(120);가 제공된다.
공작기계, 보링머신, 조작반, 아암, 신장, 수축, 베어링, 스토퍼, 위치결정

Description

공작기계의 조작반 위치 조절장치{Pendent position control device of a NC}
도 1은 종래 공작기계의 조작반 설치 상태를 나타내는 부분 정면도,
도 2는 도 1에 도시된 공작기계 조작반의 평면도,
도 3은 본 발명에 따른 공작기계의 조작반 위치 조절장치의 정면도로서 이동아암이 수축된 상태를 나타내는 정면도,
도 4는 도 3에 따른 공작기계의 조작반 위치 조절장치로서 이동아암이 신장된 상태를 나타내는 정면도,
도 5는 도 3중 A-A 선을 따른 부분 단면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 조작반, 12 : 손잡이,
14 : 조작반 아암, 16 : 베어링,
18 : 조작반 지지대, 19 : 강전반,
110 : 조작반, 112 : 손잡이,
116 : 베어링, 118 : 조작반 지지대,
119 : 강전반, 120 : 플렉시블 덕트,
125 : 회전 아암, 127 : 회전아암 하우징,
130 : 이동아암, 135 : 고무패드,
140 : 제 1 롤러 베어링, 145 : 제 2 롤러 베어링,
150 : 제 1 스토퍼, 155 : 제 2 스포퍼,
160 : 위치결정홈, 200 : 위치 결정장치(위치결정수단),
210 : 하우징, 215 : 하우징 캡,
220 : 볼 플런저, 230 : 볼,
240 : 스프링, 250 : 배선,
본 발명은 공작기계의 조작반 위치 조절장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 회전 방향과 반경 방향으로 자유롭게 위치를 조절할 수 있는 공작기계의 조작반 위치 조절장치에 관한 것이다.
일반적으로, 보링머신과 같은 대형 공작기계에서는 각종 조작과 동작 명령의 입력, 제어 및 상태 모니터링 등을 위해 펜던트 타입의 조작반이 사용되고 있다.
도 1은 종래 공작기계의 조작반 설치 상태를 나타내는 부분 정면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 공작기계 조작반의 평면도이다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 보링머신, 머시닝 센터 등과 같은 대형 공작기계의 강전반(19)에는 조작반 지지대(18)가 설치되어 있다. 조작반 지지대(18)의 상부에는 베어링(16)이 구비되고, 조작반 아암(14)은 이러한 베어링(16)을 매개로 하여 자유로운 회전이 가능하게 된 다. 또한, 조작반 아암(14)의 자유단은 지면을 향해 절곡되어 있고 그 단부에는 조작반(10)이 매달려 있다.
이러한 조작반(10)에는 각종 입력 장치(예를 들어, 조그 다이얼, 키이 패드, 스위치, 버튼 등)과 모니터링 장치(LCD 모니터 등)이 구비되어 있고, 위치 이동이 용이하도록 손잡이(12)가 부착되어 있다. 따라서, 작업자는 손잡이(12)를 이용하여 조작반(10)을 원하는 위치에 놓은 후 공작기계를 제어하게 된다.
그러나 도 1 및 도 2에 도시된 종래의 공작기계의 조작반은 다음과 같은 단점이 있다. 즉, 조작반 아암(14)이 베어링(16)에 의해 회전은 자유로우나 반경방향의 길이는 고정되어 있기 때문에 한정된 회전 반경에서만 위치될 수 밖에 없었다. 따라서, 작업자는 공작물을 설치한 후, 이를 셋팅하기 위하여 공작물과 조작반 사이를 번갈아 오고 가는 불편함이 있었다.
또한, 조작반(10)이 소정 위치에 놓인 상태라 하더라도 외부에서 살짝 건들거나 외력이 작용할 경우 쉽게 회전하여 버리기 때문에 작업의 불편함과 안전사고의 위험이 높았다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 제 1 목적은, 조작반이 회전 방향으로 이동하여 위치될 뿐만 아니라 반경방향으로도 이동하여 위치됨으로서 해당 영역내에서 자유로운 위치 결정이 가능한 공작기계의 조작반 위치 조절장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 제 2 목적은, 한번 정해진 조작반의 위치에 대해 소정 외력 이상 에서는 이동이 자유롭고, 그 미만의 외력에 대해서는 저항함으로서 위치가 변경되지 않는 공작기계의 조작반 위치 조절장치를 제공하는 것이다.
상기와 같은 본 발명의 목적은, 공작기계의 조작반에 있어서, 조작반 지지대(118)로부터 회전 가능하게 설치되는 회전 아암(125);
회전 아암(125)의 상부에 위치되는 중공의 회전아암 하우징(127);
회전아암 하우징(127) 내에 설치되어 회전아암(125)와 상대 미끄럼 운동이 가능하도록 설치되고, 자유단에 조작반(110)이 설치되는 이동아암(130); 및
회전아암(125)과 이동아암(130) 사이의 전기적 배선을 위한 플렉시블 덕트(120);를 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계의 조작반 위치 조절장치에 의해 달성될 수 있다.
그리고, 회전아암 하우징(127)의 내부 및 이동아암(130) 사이에는 적어도 하나의 베어링(140, 145)이 더 설치되어 있는 것이 적합할 수 있다.
뿐만 아니라. 회전아암 하우징(127)의 내부 및 이동아암(130) 사이에는 이동아암(130)이 최대로 인출되었을 때, 더 이상의 인출을 저지하기 위한 스토퍼(150, 155)가 각각 부착되어 있는 것이 바람직하다.
그리고, 이동아암(130)과 회전아암 하우징(127) 사이의 상대 미끄럼 위치를 결정하기 위한 위치결정수단을 더 포함하는 것이 가장 바람직하다.
또한, 위치결정수단은, 상대 미끄럼 운동 방향을 따라 이동아암(130)상에 형성된 적어도 하나의 위치결정홈(160);
회전아암 하우징(127)상에 위치하여 위치결정홈(160)에 끼워질 수 있는 볼 (230); 및
볼(230)을 위치결정홈(160) 방향으로 탄성지지하는 스프링(240)을 포함할 수 있다.
본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부 도면들과 관련되어 설명되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명확해질 것이다.
이하에서는 양호한 실시예를 도시한 첨부 도면과 관련하여 본 발명을 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 공작기계의 조작반 위치 조절장치의 정면도로서 이동아암이 수축된 상태를 나타내는 정면도이고, 도 4는 도 3에 따른 공작기계의 조작반 위치 조절장치로서 이동아암이 신장된 상태를 나타내는 정면도이다. 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 보링머신, 머시닝 센터 등과 같은 대형 공작기계의 강전반1(19)에는 조작반 지지대(118)가 설치되어 있다. 조작반 지지대(118)의 상부에는 베어링(116)이 구비되고, 회전 아암(125)은 이러한 베어링(116)을 매개로 하여 자유로운 회전이 가능하게 된다.
회전아암 하우징(127)은 회전아암(125)의 상부에 일체로 형성되고, 내부가 사각 형상으로 중공된 하우징이다. 회전아암 하우징(127)의 내면중 자유단 영역에는 제 1 스토퍼(150)가 돌출 형성되어 있고, 이동 아암(130)의 외면 일측에도 제 2 스토퍼(155)가 돌출 형성되어 있다. 따라서, 신장되는 이동 아암(130)은 제 1 스토 퍼(150)와 제 2 스토퍼(155)가 충돌함으로서 신장을 제한받게 된다.
이동아암(130)의 일단과 중앙 영역은 회전아암 하우징(127) 내에 설치되고, 자유단인 타단은 지면을 향해 절곡되고, 그 끝단에는 조작반(110)이 걸려있다. 이동아암(130)의 절곡된 영역과 회전 아암(125)의 자유단 사이에는 제 1 롤러 베어링(140)이 설치되어 신장을 안내하게 된다. 회전아암 하우징(127) 내에 삽입된 이동아암(130)의 일단과 회전아암 하우징(127) 사이에는 제 2 롤러 베어링(145)이 설치되어 있다. 따라서, 제 1, 2 롤러 베어링(140, 145)에 의해 이동아암(130)은 조작반(110)의 하중을 지지하게 된다.
고무패드(135)는 회전아암(125)의 자유단과 이동아암(1300의 절곡된 자유단 사이에 설치된다. 이러한 고무패드(135)는 이동아암(130)이 수축상태가 되기 위해 회전아암 하우징(127) 내에 삽입될 때, 최대 수축상태에서 이동아암(130)과 회전 아암(125) 사이의 충격을 흡수하기 위한 것이다.
플렉시블 덕트(120)의 일단은 회전아암(125)과 연결되어 있고, 타단은 이동아암(130)과 연결되어 있다. 이는 조작반(110)과 공작기계 사이의 전기적인 연결을 위한 배선(250)을 안내하는 구성을 갖는다.
조작반(110)에는 각종 입력 장치(예를 들어, 조그 다이얼, 키이 패드, 스위치, 버튼 등)과 모니터링 장치(LCD 모니터 등)이 구비되어 있고, 위치 이동이 용이하도록 손잡이(112)가 부착되어 있다. 따라서, 작업자는 손잡이(112)를 이용하여 조작반(10)을 원하는 위치에 놓은 후 공작기계를 제어하게 된다.
도 5는 도 3중 A-A 선을 따른 부분 단면도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 사각의 중공 형상인 회전아암 하우징(127)의 내부에는 이동아암(130)이 삽입된다. 이동아암(130)은 사각의 중공 형상이며, 길이방향을 따라 일측면에는 복수의 위치 결정홈(160)이 형성되어 있다. 그리고, 이동아암(130)의 내부에는 플렉시블 덕트(120)와 연결된 배선(250)이 위치한다.
위치결정장치(200, 위치결정수단에 해당)는 회전아암 하우징(127)의 일측면에 돌출되도록 부착된다. 위치결정장치(200)는 회전아암 하우징(127)에 직접 연결되는 하우징(210) 및 하우징(210)에 결합되는 하우징 캡(215)으로 구성된다. 이러한 하우징(210)과 하우징 캡(215) 내부에는 스프링(240), 볼 플런저(220) 및 볼(230)이 내장되어 있다. 스프링(240)은 하우징 캡(215)에 의해 지지되며, 볼 플런저(220)를 탄성 지지하게 된다. 그리고 볼 플런저(220)는 볼(230)을 위치결정홈(160)을 향해 밀게 된다.
위치결정홈(160)은 간격을 촘촘하게 형성할 수도 있고, 필요에 따라 간격을 넓게 형성할 수도 있다.
이하에서는 상기와 같은 구성을 갖는 공작기계의 조작반 위치 조절장치의 동작에 대해 설명하고자 한다.
우선, 작업자는 조작반(110)의 손잡이(112)를 잡고 원주방향으로 회전시킨다. 그러면, 이동아암(130)과 회전아암(125)는 일체로 동작하고, 베어링(116)에 의해 회전이 일어난다. 따라서, 작업자는 원하는 원주방향으로 조작반(110)을 위치시킬 수 있다.
만약, 작업자가 반경방향으로 조작반(110)을 이동시킬 경우 다음과 같다. 손 잡이(112)를 잡고 조작반(110)의 반경을 늘리고자 할 경우, 이동아암(130)은 회전아암 하우징(127) 내에서 상대 미끄럼 운동을 하며, 길이가 신장된다. 이 때, 볼(230)은 위치결정홈(160)을 벗어나게 되고, 위치결정홈(160)을 지날 때마다 "딱딱" 소리를 내게 된다. 이 때, 제 1, 2 롤러 베어링(140, 145)에 의해 신장 동작은 안정적이고 매끄럽게 이루어진다. 이러한 신장 동작은 제 2 스토퍼(155)가 제 1 스토퍼(150)에 닿을 때까지 이루어질 수 있다.
만약, 작업자가 조작반(110)을 강전반(119)에 접근시키고자 할 경우, 이동아암(130)이 회전아암 하우징(127) 내부로 들어가게 된다. 이 때, 볼(230)은 위치결정홈(160)을 벗어나게 되고, 위치결정홈(160)을 지날 때마다 "딱딱" 소리를 내게 된다. 이러한 수축 동작은 이동아암(130)이 고무패드(135)에 충돌할 때까지 이루어질 수 있다.
이상에서와 같이 이동아암(130)은 제 1, 2 스토퍼(150, 155)가 충돌하는 최대 반경거리부터 이동아암(130)이 고무패드(135)에 닿는 최소 반경거리내에서 임의의 위치조절이 가능하다.
비록 본 발명의 동작설명은 반경방향의 신장, 수축 동작과 회전 동작을 구분하여 설명하였으나, 작업자의 힘에 의해 조합적인 동작이 가능함은 물론이다.
따라서, 상기 설명한 바와 같은 본 발명의 일실시예에 의하면, 조작반이 회전 방향으로 이동하여 위치될 뿐만 아니라 반경방향으로도 이동하여 위치됨으로서 해당 영역내에서 자유로운 위치 결정이 가능하게 된다. 따라서, 작업자는 편리하게 조작반의 위치를 정할 수 있다.
그리고, 한번 정해진 조작반의 위치에 대해 소정 외력 이상에서는 이동이 자유롭고, 그 미만의 외력에 대해서는 저항함으로서 위치가 쉽게 변경되지 않는 장점이 있다. 이로 인해 각종 안전사고를 방지할 수 있다.
비록 본 발명이 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 본 발명의 요지와 범위로 부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 특허청구의 범위에 속함은 자명하다.

Claims (4)

  1. 공작기계의 조작반 위치 조절장치에 있어서,
    조작반 지지대(118)로부터 회전 가능하게 설치되는 회전 아암(125);
    상기 회전 아암(125)의 상부에 위치되는 중공의 회전아암 하우징(127);
    상기 회전아암 하우징(127) 내에 설치되어 상기 회전아암(125)와 상대 미끄럼 운동이 가능하도록 설치되고, 자유단에 조작반(110)이 설치되는 이동아암(130); 및
    상기 회전아암(125)과 상기 이동아암(130) 사이의 전기적 배선을 위한 플렉시블 덕트(120);를 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계의 조작반 위치 조절장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 회전아암 하우징(127)의 내부 및 상기 이동아암(130) 사이에는 적어도 하나의 베어링(140, 145)이 더 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 공작기계의 조작반 위치 조절장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 이동아암(130)과 상기 회전아암 하우징(127) 사이의 상대 미끄럼 위치를 결정하기 위한 위치결정수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계의 조 작반 위치 조절장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 위치결정수단은,
    상기 상대 미끄럼 운동 방향을 따라 상기 이동아암(130)상에 형성된 적어도 하나의 위치결정홈(160);
    상기 회전아암 하우징(127)상에 위치하여 상기 위치결정홈(160)에 끼워질 수 있는 볼(230); 및
    상기 볼(230)을 상기 위치결정홈(160) 방향으로 탄성지지하는 스프링(240)을 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계의 조작반 위치 조절장치.
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