KR20100048451A - 다기능 원스핀들 복합 마이크로 머신 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하나의 스핀들에 공작물 및 툴 중 어느 하나를 고정시킬 수 있어 공작물을 회전시켜 선삭하는 선반의 기능과, 툴을 회전시켜 공작물을 가공하는 밀링의 기능을 겸비한 다기능 원스핀들 복합 마이크로 머신에 관한 것으로, 이를 위해 스핀들이 장착된 주축과, 베이스의 상부에 X/Y/Z축으로 이송가능하게 결합되는 스테이션으로 구성되되, 상기 스테이션의 최상부에는 공작물을 고정하는 제 1바이스와, 툴을 고정하는 제 2바이스가 장착되고, 상기 주축의 스핀들에는 공작물홀더 및 툴홀더 중 어느 하나가 장착되는 것을 특징으로 한다.

원스핀들, 스테이션, 툴홀더, 공작물홀더, 리니어모터, 복합. 마이크로머신

Description

다기능 원스핀들 복합 마이크로 머신{Multi-purpose one spindle complex micro machine}

본 발명은 하나의 스핀들에 공작물 및 툴 중 어느 하나를 고정시킬 수 있어 공작물을 회전시켜 선삭하는 선반의 기능과, 툴을 회전시켜 공작물을 가공하는 밀링의 기능을 겸비한 다기능 원스핀들 복합 마이크로 머신에 관한 것이다.

일반적으로 마이크로 머신은 정밀가공을 위해 공작기계를 축소시킨 구조이다.

하지만 마이크로 머신은 대형 공작기계와 달리 초정밀을 요함으로 리니어모터를 통해 각 축을 이동시켜 공작물을 가공한다.

때문에 이러한 마이크로 머신을 고가이면서도, 실내와 같은 한정된 공간에 사용된다.

종래의 마이크로 머신은 공작기계와 같이 크게 2가지 타입으로 구성되는데, 이는 공작물을 회전시켜 가공하는 선반 마이크로 머신과, 툴을 회전시켜 공작물을 가공하는 밀링 마이크로 머신으로 구성된다.

하지만 하나의 공작물에 2가지 타입의 공작물을 가공하거나, 선반작업이나 밀링작업을 할 때에는 2가지 타입의 마이크로 머신이 각각 필요하게 된다.

때문에 고가의 머신의 구입 문제와, 머신의 유지보수 비용이 많이 드는 문제와, 2가지 타입의 머신 설치에 따른 설치공간에 많은 제약이 따르는 문제점이 있었다.

따라서 설치비용을 줄이고, 한정된 공간에서 설치가 가능하도록 선반과 밀링의 기능을 겸비한 마이크로 머신이 요구되고 있는 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 하나의 스핀들에 공작물 및 툴 중 어느 하나를 고정시킬 수 있어 공작물을 회전시켜 선삭하는 선반의 기능과, 툴을 회전시켜 공작물을 가공하는 밀링의 기능을 겸비한 다기능 원스핀들 복합 마이크로 머신를 제공하는데 있다.

더 나아가 본 발명의 목적은, 스핀들이 장착된 주축과, 베이스의 상부에 X/Y/Z축으로 이송가능하게 결합되는 스테이션으로 구성되되, 상기 스테이션의 최상부에는 공작물을 고정하는 제 1바이스와, 툴을 고정하는 제 2바이스가 장착되고, 상기 주축의 스핀들에는 공작물홀더 및 툴홀더 중 어느 하나가 장착되는 것을 특징으로 하는 다기능 원스핀들 복합 마이크로 머신을 제공하는데 있다.

본 발명에 따른 윈스핀들 복합 마이크로 머신에 따르면, 하나의 스핀들에 하나의 스핀들에 공작물 및 툴 중 어느 하나를 고정시킬 수 있어 공작물을 회전시켜 선삭하는 선반의 기능과, 툴을 회전시켜 공작물을 가공하는 밀링의 기능을 겸비하여 효율이 매우 좋은 특징이 있다.

따라서 고가의 머신의 구입 문제와, 머신의 유지보수 비용이 들지 않으며, 설치공간의 낭비를 줄일 수 있는 장점이 있다.

이하에서는 윈스핀들 복합 마이크로 머신에 관하여 첨부되어진 도면과 함께 더불어 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 다기능 원스핀들 복합 마이크로 머신의 제 1구성도이고, 도 2는 도 1에서 발췌된 스테이션의 측면도이다.

본 발명은 하나의 스핀들에 공작물 및 툴 중 어느 하나를 고정시킬 수 있어 공작물을 회전시켜 선삭하는 선반의 기능과, 툴을 회전시켜 공작물을 가공하는 밀링의 기능을 겸비한 다기능 원스핀들 복합 마이크로 머신(100)에 관한 것이다.

다기능 원스핀들 복합 마이크로 머신(100)은, 크게 2부분으로 구성되는데, 이는 주축(10)과, 스테이션(30)으로 구성된다.

여기서 주축(10)은 리니어모터(20)의 고정자(21)에 결합되어 이송되는 발진자(22)에 연결되어 X축으로 이송 가능하게 설치되며, 스핀들(11)이 장착된 구성이다.

이러한 스핀들(11)에는 공작물(112)이 장착된 공작물홀더(112) 및 툴이 장착된 툴홀더 중 어느 하나가 장착되어 구성되데, 도 1에서는 툴(111)이 장착된 툴홀더(111)가 장착되어 구성된다.

그리고 스테이션(30)은 베이스(31)의 상부에 X/Y/Z축으로 이송가능하게 결합되는 구성이다.

여기서 스테이션(30)은 Y축이동판(32)과, X축이동판(33)과, Z축으로 승강되는 테이블(34)이 순차적으로 적층 결합되어 구성된다.

Y축이동판(32)은 베이스(31)의 상부면에 결합된 리니어모터(20)에 결합되어 Y축으로 이송가능하게 결합되는데, 이는 리니어모터(20)의 고정자(21)가 베이스(31)의 상부면에 고정되고, 고정자(21)에 결합된 발진자(22)가 Y축이동판(32)의 저면에 결합되어 가능하다.

그리고 X축이동판(33) 역시 Y축이동판(32)의 상부면에 결합된 리니어모터(20)를 통해 X축으로 이송가능하게 결합된다.

아울러 테이블은 X축이동판(33)의 중앙에 삽입되는 리니어모터(20)의 발진자(22)에 결합되어 승강되는 구조이다.

그리고 테이블(34)의 상부에는 공작물을 고정하기 위한 제 1바이스(40)가 고정된다.

이러한 구성을 통해 하나의 회전 스핀들(11)을 통해 툴(111)을 회전시켜 ㄱ공작물(112)을 가공할 수 있는 구조가 마련된다.

도 3는 본 발명에 따른 다기능 원스핀들 복합 마이크로 머신의 제 2구성도이고, 도 4는 도 3에서 발췌된 스테이션의 측면도이다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 스핀들(11)에는 공작물이 장착된 공작물홀더 및 툴(111)이 장착된 툴홀더(111) 중 어느 하나가 장착되어 구성되는데, 도 3에서는 공작물(112)이 장착된 공작물홀더(112)가 장착되어 공작물이 회전하는 구조이다.

이 때 상기 테이블(34)의 상부에 장착된 제 1바이스(40)의 양측 외측면에는 툴(111)을 고정하기 위한 2개의 제 2바이스(50)가 각각 고정되는 구조이다.

여기서 제 1바이스(40)의 중앙에는 제 2바이스(50)를 장착하기 위한 수직절개홈(41)이 더 형성되는 구조이다.

상기 제 2바이스(50)는 제 1바이스(40)에 형성된 수직절개홈(41)의 하부에 고정되는 하부블록(52)과, 수직절개홈(41)의 상부에 고정되는 상부블록(51)으로 구성되고, 상기 하부블록(52)과 상부블록(51)의 사이에 툴(바이트)(111)가 삽입되며, 상기 툴(111)은 상기 상부블록(51)의 상부면에 나사결합된 볼트(511)에 의해 고정되는 구조이다.

이하에서는 제 2바이스에 툴을 장착 과정을 간단히 설명하기로 한다.

먼제 툴(바이트)(111)을 2개의 제 2바이스(50)를 통해 고정할 수 있도록 테이블(34)에 고정된 제 1바이스(40) 중첩시킨다.

그리고 전방에 있는 제 2바이스(50)의 상부블록(51)과 하부블록(52)의 사이에 툴(바이트)를 삽입시킨다.

이 때 툴(바이트)의 삽입 후방 역시 제 2바이스(50)에 의해 고정되도록 테이블(34)에 고정된 제 1바이스(40) 최대한 중첩시키는 것이 선행되어야 한다.

그리고 상기 각 상부블록(51)에 나사 결합된 볼트(511)를 통해 툴(바이트)(111)를 단단히 고정시킨다.

그리고 스테이션(30)을 통해 툴(바이트)(111)를 스핀들(11)을 통해 회전하는 공작물(112)까지 이송시켜 공작물을 가공할 수 있는 것이다.

비록 본 발명이 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지 만, 본 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 첨부된 청구의 범위는 본 발명의 진정한 범위내에 속하는 그러한 수정 및 변형을 포함할 것이라고 여겨진다.

도 1은 본 발명에 따른 다기능 원스핀들 복합 마이크로 머신의 제 1구성도,

도 2는 도 1에서 발췌된 스테이션의 측면도에 따른 작동도,

도 3는 본 발명에 따른 다기능 원스핀들 복합 마이크로 머신의 제 2구성도,

도 4는 도 3에서 발췌된 스테이션의 측면에 따른 작동도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 주축 11: 스핀들

111: 툴홀더, 툴 112, 공작물홀더, 공작물

20: 리니어모터 21: 고정자

22: 발진자

30: 스테이션 31: 베이스

32: Y축이동판 33: X축이동판

34: 테이블

40: 제 1바이스 41: 수직절개홈

50: 제 2바이스 51: 상부블록

511: 볼트 52: 하부블록

100: 다기능 원스핀들 복합 마이크로 머신

Claims (5)

1. 스핀들(11)이 장착된 주축(10)과,

   베이스(31)의 상부에 X/Y/Z축으로 이송가능하게 결합되는 스테이션(30)으로 구성되되,

   상기 스테이션(30)의 최상부에는 공작물을 고정하는 제 1바이스(40)와, 툴(111)을 고정하는 제 2바이스(50)가 장착되고,

   상기 주축(10)의 스핀들(11)에는 공작물홀더(112) 및 툴홀더(111) 중 어느 하나가 장착되는 것을 특징으로 하는 다기능 원스핀들 복합 마이크로 머신.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 스테이션(30)은,

   상기 베이스(31)의 상부면에 리니어모터(20)를 통해 Y축으로 이송가능하게 결합되는 Y축이동판(32)과,

   상기 Y축이동판(32)의 상부면에 리니어모터(20)를 통해 X축으로 이송가능하게 결합되는 X축이동판(33)과,

   상기 X축이동판(33)의 중앙에 삽입되는 리니어모터(20)의 발진자(22)에 결합되어 승강되는 테이블(34)로 구성되되,

   상기 테이블(34)의 상부에는 공작물(112)을 고정하기 위한 제 1바이스(40)가 고정되고, 상기 제 1바이스(40)의 양측 외측면에는 툴(111)을 고정하기 위한 2개의 제 2바이스(50)가 고정되는 것을 특징으로 하는 다기능 원스핀들 복합 마이크로 머신.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 제 1바이스(40)의 중앙에는 제 2바이스(50)를 장착하기 위한 수직절개홈(41)이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 윈스핀들 복합 마이크로 머신.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 제 2바이스(50)는 수직절개홈(41)의 하부에 고정되는 하부블록(52)과, 수직절개홈(41)의 상부에 고정되는 상부블록(51)으로 구성되고,

   상기 하부블록(52)과 상부블록(51)의 사이에 툴(111)이 삽입되며, 상기 툴(111)은 상기 상부블록(51)의 상부면에 나사결합된 볼트(511)에 의해 고정되는 것을 특징으로 하는 다기능 원스핀들 복합 마이크로 머신.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 주축(10)은 리니어모터(20)를 통해 X축으로 이송 가능하게 설치되는 것 을 특징으로 하는 다기능 원스핀들 복합 마이크로 머신.

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