KR20080110074A

KR20080110074A - 복합가공기의 테이블 회전장치

Info

Publication number: KR20080110074A
Application number: KR1020070058381A
Authority: KR
Inventors: 김민수
Original assignee: (주)기흥기계
Priority date: 2007-06-14
Filing date: 2007-06-14
Publication date: 2008-12-18

Abstract

본 발명은 선반가공 및 밀링가공이 복합적으로 가능한 복합가공기에 관한 것으로서, 베드상에 Y축으로 이동가능하게 설치되고 가공물이 고정되는 테이블과, 상기 베드의 칼럼상에 X축과 Z축으로 이동가능하게 설치된 스핀들을 포함하는 복합가공기의 테이블 회전장치에 있어서, 상기 회전장치는, 테이블에 형성된 기어와 연결되어 테이블을 선반 가공용으로 고속 회전시키는 제 1 구동장치와, 테이블을 밀링 가공용으로 회전시키는 제 2 구동장치로 구성되어, 테이블을 선반가공 또는 밀링가공 작업에 따라 고속 회전 또는 분할 내지는 연속 회전시킴으로써 가공상의 작업성 및 생산성이 향상된다.

복합가공기, 테이블, 스핀들, 선반, 밀링, 클러치, 회전장치

Description

복합가공기의 테이블 회전장치{complex manufacturing machine}

도 1은 본 발명에 따른 복합가공기를 도시한 도면이다.

도 2는 본 발명에 따른 복합가공기의 테이블 회전장치를 도시한 구성도이다.

도 3은 본 발명에 따른 회전장치 중 복합가공기의 선반 사용 시 테이블 구동장치를 도시한 단면도이다.

도 4는 본 발명에 따른 회전장치 중 복합가공기의 밀링 사용 시 테이블 구동장치를 도시한 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 복합가공기 110 : 베드

120 : 왕복대 130 : 회전테이블

131 : 기어 140 : 고정테이블

150 : 칼럼(column) 160 : 승강대

170 : 하우징 180 : 스핀들

200 : 회전장치 300 : 제 1 구동장치

310 : 모터 311 : 풀리

320 : 벨트 330 : 제 1 회전축

331 : 풀리 332 : 베어링

340 : 클러치 341 : 이동클러치판

342 : 플랜지 343 : 실린더

344 : 고정클러치판 350 : 제 2 회전축

351 : 구동기어 400 : 제 2 구동장치

410 : 모터 420 : 감속기

430 : 클러치 431,432 : 클러치판

433 : 스프링 440 : 구동축

441 : 제 1 기어 450 : 회전축

451 : 제 2 기어 452 : 구동기어

본 발명은 선반가공 및 밀링가공이 복합적으로 가능한 복합가공기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 복합가공기의 테이블을 선반가공 또는 밀링가공에 맞게 회전되도록 한 복합가공기의 테이블 회전장치에 관한 것이다.

일반적으로, 산업분야에서 주조에 의해 제작되는 공작물은, 선반머신이나 밀 링머신 등을 통해 절삭가공이나 면삭가공되어 고정도의 완제품으로 가공되는데, 이 처럼 다양한 가공공정들을 하나의 장치에서 수행할 수 있도록 한 것이 복합가공장치(이하 '복합가공기' 라 한다)이다.

이러한 종래의 복합가공기는, 대개 가공물이 고정되는 테이블과, 가공물을 가공하기 위한 절삭공구가 장착되는 스핀들로 구성되어, 스핀들이 X축(전후방향)과 Z축(상하방향)(도 1 기준)으로 이동되면서 스핀들상의 절삭공구가 테이블상에 고정된 가공물을 절삭가공 또는 면삭가공하게 된다.

그러나, 이와 같은 종래의 복합가공기는, 테이블은 고정되어 있고 스핀들의 X축과 Z축으로만 이동되면서 가공물을 가공하기 때문에, 이러한 가공작업에는 한계가 있어 투자된 시간과 비용에 비해 작업성 및 생산성이 현저하게 떨어지는 단점이 있었다. 즉, 테이블에 고정된 가공물의 한쪽 면을 가공한 후에는 가공물을 테이블에서 분리시켜 방향을 전환시킨 후 다시 테이블에 고정시켜 가공해야 하는 번거롭고 불편한 단점이 있었다.

이에, 본 발명은 전술한 바와 같은 단점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 선반가공 및 밀링가공이 복합적으로 가능한 복합가공기의 테이블을 선반가공 또는 밀링가공에 따라 회전되게 구성함으로써 가공작업에 따라 그에 맞게 테이블이 신속하게 회전되어 가공상의 작업성 및 생산성을 향상시킬 수 있는 복합가공기의 테이블 회전장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 목적은, 베드상에 Y축으로 이동가능하게 설치되고 가공물이 고정되는 테이블과, 상기 베드의 칼럼상에 X축과 Z축으로 이동가능하게 설치된 스핀들을 포함하는 복합가공기의 테이블 회전장치에 있어서, 상기 회전장치는, 테이블에 형성된 기어와 연결되어 테이블을 선반 가공용으로 고속 회전시키는 제 1 구동장치와, 테이블을 밀링 가공용으로 회전시키는 제 2 구동장치로 구성되고, 상기 제 1 구동장치는, 동력을 제공하는 모터와; 상기 모터와 연결되어 동력 전달을 단속하는 클러치와; 상기 클러치와 연동되게 연결되고 테이블의 기어와 치합된 구동기어;를 포함하고, 상기 제 2 구동장치는, 동력을 제공하는 모터와; 상기 모터와 연결되어 모터의 동력을 감속하는 감속기와; 상기 감속기와 연결되어 동력 전달을 단속하는 클러치와; 상기 클러치와 연동되게 연결되고 테이블의 기어와 치합된 구동기어;를 포함하여 구성된 복합가공기의 테이블 회전장치에 의해 달성된다.

그리고, 상기 클러치는 전자클러치 또는 맞물림 클러치로 구성됨이 바람직하다.

상기 맞물림 클러치는, 상기 구동기어와 축으로서 연결된 고정클러치판과, 상기 모터와 축으로서 연결되어 고정클러치판과 결합 및 분리되는 이동클러치판으로 구성되되, 상기 이동클러치판은 실린더로서 이동되게 구성되고, 상기 이동클러치판과 축은 스플라인 또는 세레이션 결합됨이 바람직하다.

상기 제 2 구동장치의 클러치와 구동기어 사이에는 감속비를 갖는 베벨기어가 더 구성될 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

첨부도면 도 1은 본 발명에 따른 복합가공기를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 복합가공기의 테이블 회전장치를 도시한 구성도이며, 도 3은 본 발명에 따른 회전장치 중 복합가공기의 선반 사용 시 테이블 구동장치를 도시한 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 회전장치 중 복합가공기의 밀링 사용 시 테이블 구동장치를 도시한 단면도이다.

본 발명에 따른 복합가공기(100)는 도 1에 도시된 바와 같이, 베드(110)상에 Y축 방향(좌우방향)으로 이동가능하게 설치된 왕복대(120)와, 상기 왕복대(120)상에 설치된 테이블(130)과, 상기 베드(110)에 수직하게 세워진 상태로 설치된 칼럼(150)과, 상기 칼럼(150)상에 Z축 방향(상하방향)인 상하로 승강되게 설치된 승강대(160)와, 상기 승강대(160)에 X축 방향(전후방향)인 전후로 이동되는 설치된 하우징(170)과, 상기 하우징(170)에 회전가능하게 설치되고 절삭공구(미도시)가 장착되는 스핀들(180)을 포함하여 구성된다.

상기 테이블(130)은 왕복대(120)상에 고정된 고정테이블(140)과, 이 고정테이블(140)과 이격된 왕복대(120)상에 회전가능하게 설치된 회전테이블(130)을 포함한다.

상기 회전테이블(130)(이하 "테이블" 이라 한다)은 도 2에 도시된 바와 같 이, 그 하면에 돌출된 기어(131)가 형성되고, 이 기어(131)에는 회전장치(200)가 연결되어 테이블(130)을 선반 가공 또는 밀링 가공에 따라 알맞게 회전시킨다.

상기 회전장치(200)는, 테이블(130)을 선반 가공용으로 대략 200rpm으로 고속 회전시키는 제 1 구동장치(300)와, 테이블(130)을 밀링 가공용으로 대략 7∼15rpm으로 회전 즉 분할 회전 또는 연속 회전시키는 제 2 구동장치(400)로 구성된다.

상기 제 1 구동장치(300)에는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 동력을 제공하는 모터(310)가 설치되고, 모터(310)의 일단부에는 모터축과 일체로 회전되는 풀리(311)가 설치된다.

상기 모터(310)의 풀리(311)에는 벨트(320)를 매개로 연결된 풀리(331)를 갖는 제 1 회전축(330)이 모터(310)와 평행하게 설치되고, 이 제 1 회전축(330)의 반대편 즉 상단부에는 모터(310)의 동력을 단속하는 클러치(340)가 연결된다.

여기서, 상기 모터(310)의 풀리(311)와 제 1 회전축(330)의 풀리(331)는 1.5:1의 감속비로 설치된다.

그리고, 상기 클러치(340)에는 제 2 회전축(350)이 고정되게 설치되고, 상기 제 2 회전축(350)의 상단부에는 제 2 회전축(350)과 일체로 회전되도록 구비된 구동기어(351)가 테이블(130)의 기어(131)에 치합된 상태로 설치된다.

상기 회전축(330)(350)은 그 외주면에 회전되는 회전축(330)(350)을 안내하기 위한 다수의 베어링(332)이 설치된다.

한편, 상기 클러치(340)는 전자클러치 또는 맞물림 클러치로 구성될 수 있으나, 상기 제 1 구동장치(300)에서는 테이블(130)을 고속 회전시켜야 함으로써 전자클러치보다는 고속의 큰 회전력을 전달함이 용이한 맞물림 클러치(340)로 구성된다.

상기 맞물림 클러치(340)는, 서로 대향하는 면에 맞물릴 수 있도록 된 각각의 치형을 갖는 고정클러치판(344)과 이동클러치판(341)으로 구성된다.

상기 고정클러치판(344)은, 제 2 회전축(350)의 하단부에 고정되고, 그 하면에는 이동클러치판(341)과 맞물리는 치형이 돌출 형성된다.

상기 이동클러치판(341)은, 제 1 회전축(330)의 상단부에 제 1 회전축(330)과 연동되게 설치되고, 그 상면에는 고정클러치판(344)의 치형과 맞물릴 수 있도록 된 치형이 돌출 형성된다.

그리고, 상기 이동클러치판(341)은 제 1 회전축(330)에 일체로 회전되면서 축방향으로 이동가능하도록 스플라인 또는 세레이션 결합되고, 외주면에는 이동클러치판(341)과 연동되지 않도록 베어링(332)을 매개로 한 플랜지(342)가 연결되며, 이 플랜지(342)에는 이동클러치판(341)을 제 1 회전축(330)상에서 상하로 승강시키는 실린더(343)가 설치된다.

상기 실린더(343)는 공압실린더 또는 유압실린더 모두 사용 가능하다.

한편, 상기 제 1 구동장치(300)의 구동기어(351)와 테이블(130)의 기어(131)는 10:1의 기어비로서 설치됨이 바람직하다.

상기 제 2 구동장치(400)에는 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 동력을 제공하는 모터(410)가 설치되고, 상기 모터(410)의 단부에는 모터(410)의 동력 즉 회전력을 감속시키는 감속기(420)가 설치된다.

그리고, 상기 감속기(420)는 대략 모터(410)의 회전수(rpm)을 1/22로 감속하는 감속비를 갖고, 그 단부에는 감속된 모터(410)의 동력을 단속하는 클러치(430)가 설치된다.

상기 클러치(430)는, 제 2 구동장치(400)가 전술한 제 1 구동장치(300)에서 처럼 높은 회전수를 요하지 않기 때문에, 전술한 맞물림 클러치(340)보다는 응답성 좋고 제어가 용이한 전자클러치(430)로 구성됨이 바람직하다.

상기 전자클러치(430)는, 2개의 클러치판(431)(432)으로 구성되고, 일측의 클러치판(431)은 감속기(420)의 출력축에 연동되게 설치되며, 타측의 클러치판(432)은 일측의 클러치판(431)에 대향되게 설치되어 서로 접촉되거나 또는 분리되게 설치된다.

즉, 양 클러치판(431)(432)은 전류가 흐름에 따라 서로 접속되어 동력을 전달하고, 전류가 끊어짐에 따라 양 클러치판(431)(432) 사이에 설치된 스프링(433)의 탄발력에 의해 서로 분리되어 동력을 차단한다.

그리고, 상기 타측의 클러치판(432)에는 감속기(420)로부터 전달된 동력을 출력하는 구동축(440)이 클러치판(432)과 연동되게 설치된다.

상기 구동축(440)의 단부에는 테이블(130)의 기어(131)와 치합된 구동기어(452)가 연동되게 연결되되, 상기 구동축(440)과 구동기어(452) 사이에는 감속비 를 갖는 베벨기어(441)(451)가 구성된다.

상기 베벨기어(441)(451)는, 구동축(440)의 단부에 연동되게 설치된 제 1 기어(441)와, 상기 제 1 기어(441)에 수직한 상태로 치합되고 상기 구동기어(452)와 회전축(450)으로서 연동되게 연결된 제 2 기어(451)를 포함한다.

한편, 상기 베벨기어(441)(451)의 감속비는 대략 제 1 기어(441)와 제 2 기어(451)가 1.5:1의 기어비를 갖도록 형성됨이 바람직하다.

그리고, 상기 제 2 구동장치(400)의 구동기어(452)와 테이블(130)의 기어(131)는 10:1의 기어비로서 설치됨이 바람직하다.

이하, 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 복합가공기의 테이블 회전장치의 작동을 설명한다.

테이블(130)을 회전시키는 회전장치(200)의 제 1 구동장치(300)와 제 2 구동장치(400)는 그에 맞는 가공 작업에 따라 교번되게 작동되고, 이는 복합가공기(100)에 구성된 콘트롤러(미도시)에 의해 제어된다.

먼저, 선반 가공에 따른 테이블(130)의 고속 회전 시는, 제 2 구동장치(400)의 전자클러치(430)가 분리되어 동력이 차단된 상태로서 작동되지 않고 제 1 구동장치(300)만 작동된다.

즉, 제 1 구동장치(300)의 작동은, 콘트롤러에 의해 모터(310)가 구동되면 그 선단의 풀리(311)와 이에 벨트(320)로서 연결된 제 1 회전축(330)의 풀리(331)가 연동되어 구동됨으로써 제 1 회전축(330)이 회전 구동된다.

제 1 회전축(330)의 회전에 의해 이동클러치판(341)이 플랜지(342)내에서 공회전되고, 이와 같이 공회전되는 이동클러치판(341)은 플랜지(342)에 설치된 실린더(343)에 의해 상승되어 상부의 고정클러치판(344)에 맞물려 결합된다.

따라서, 고정클러치판(344)이 이동클러치판(341)과 동일한 회전수로 회전되고, 고정클러치판(344)에 의해 제 2 회전축(350)과 이에 연결된 구동기어(351)가 동일한 회전수로 회전되면서 테이블(130) 하면의 기어(131)를 회전시키게 됨으로써 테이블(130)이 고속 회전되어 선반 가공이 가능하게 된다.

이때, 제 2 구동장치(400)는 구동기어(452)와 회전축(450), 베벨기어(441)(451), 구동축(440) 그리고 구동축(440)에 연결된 타측의 클러치판(432)만이 아이들링 즉 공회전 상태가 된다.

그리고, 밀링 가공에 따른 테이블(130)의 회전 시는, 맞물려 있던 제 1 구동장치(300)의 클러치(340)는 역작동되는 실린더(343)에 의해 이동클러치판(341)이 하강하여 고정클러치판(344)과 분리됨으로써 동력이 차단된다.

따라서, 동력의 차단으로 인해 고속 회전되던 테이블(130)은 정지된다.

이후, 콘트롤러에 의해 제 2 구동장치(400)의 모터(410)가 작동되고, 모터(410)에 연결된 감속기(420)가 작동되면서 모터(410)의 회전수를 감속시켜 출력한다.

한편, 상기와 같이 구동되는 감속기(420)와 연동되는 전자클러치(430)는 공급된 전류에 의해 양 클러치판(431)(432)이 접속되어 연결된 상태로서 구동축(440)이 회전 구동된다.

여기서, 전자클러치(430)에 공급되는 전류는 복합가공기(100)의 콘트롤러에 의해 제어되고, 콘트롤러는 전류를 간헐적으로 공급함으로써 전자클러치(430)의 연결과 분리가 반복적으로 이루어지게 된다.

그리고, 회전되는 구동축(440)에 의해 베벨기어(441)(451)가 구동되고, 베벨기어(441)(451)의 구동에 의해 회전축(450)이 회전되어 구동기어(452)가 회전되게 된다.

따라서, 구동기어(452)와 치합되어 회전되는 기어(131)에 의해 테이블(130)이 회전되고, 이와 같이 회전되는 테이블(130)은 콘트롤러에 의해 연결과 분리가 반복되는 전자클러치(430)에 의해 회전되어 밀링 가공이 가능하게 된다.

즉, 테이블(130)이 정지된 상태에서 스핀들(180)에 장착된 밀링커터(미도시)로서 테이블(130)상에 고정된 가공물의 일면을 가공하고, 테이블(130)을 회전시켜 가공물의 일측이나 다른 면을 가공한다.

한편, 상기와 같은 제 2 구동장치(400)의 작동 시, 제 1 구동장치(300)는 구동기어(351)와 제 2 회전축(350) 및 고정클러치판(344)이 아이들링 즉 공회전 상태가 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 복합가공기의 테이블 회전장치에 따르면, 테이블을 선반가공 또는 밀링가공 작업에 따라 고속 회전 또는 분할 내지는 연속 회전시킴으로써 가공상의 작업성 및 생산성이 향상되는 장점이 있다.

Claims

베드상에 Y축으로 이동가능하게 설치되고 가공물이 고정되는 테이블과, 상기 베드의 칼럼상에 X축과 Z축으로 이동가능하게 설치된 스핀들을 포함하는 복합가공기의 테이블 회전장치에 있어서,

상기 회전장치는, 테이블에 형성된 기어와 연결되어 테이블을 선반 가공용으로 고속 회전시키는 제 1 구동장치와, 테이블을 밀링 가공용으로 회전시키는 제 2 구동장치로 구성되고,

상기 제 1 구동장치는, 동력을 제공하는 모터와;

상기 모터와 연결되어 동력 전달을 단속하는 클러치와;

상기 클러치와 연동되게 연결되고 테이블의 기어와 치합된 구동기어;를 포함하고,

상기 제 2 구동장치는, 동력을 제공하는 모터와;

상기 모터와 연결되어 모터의 동력을 감속하는 감속기와;

상기 감속기와 연결되어 동력 전달을 단속하는 클러치와;

상기 클러치와 연동되게 연결되고 테이블의 기어와 치합된 구동기어;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 복합가공기의 테이블 회전장치.
제 1 항에 있어서,

상기 클러치는 전자클러치인 것을 특징으로 하는 복합가공기의 테이블 회전장치.
제 1 항에 있어서,

상기 클러치는 맞물림 클러치인 것을 특징으로 하는 복합가공기의 테이블 회전장치.
제 3 항에 있어서,

상기 맞물림 클러치는, 상기 구동기어와 축으로서 연결된 고정클러치판과, 상기 모터와 축으로서 연결되어 고정클러치판과 결합 및 분리되는 이동클러치판으로 구성되되, 상기 이동클러치판은 실린더로서 이동되게 구성된 것을 특징으로 하는 복합가공기의 테이블 회전장치.
제 4 항에 있어서,

상기 이동클러치판과 축은 스플라인 또는 세레이션 결합된 것을 특징으로 하는 복합가공기의 테이블 회전장치.
제 1 항에 있어서,

상기 제 2 구동장치의 클러치와 구동기어 사이에는 감속비를 갖는 베벨기어가 더 구성된 것을 특징으로 하는 복합가공기의 테이블 회전장치.