KR20100054916A - 선반용 단일 모터 공구대 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 선반용 단일 모터 공구대는, 동력 발생부(10); 공구 회전용 회전축(20); 구동측 풀리(42)와, 출력측 풀리(43)와, 상기 입력측 풀리(42)의 회전력을 상기 출력측 풀리(43)에 전달하는 동력 전달수단을 구비하는 공구 회전용 동력전달수단(40); 상기 구동축(12)에 직교하도록 배치되고 상기 공구대 디스크(31)를 회전시키기 위한 공구대 디스크 회전축(30); 베벨 기어(53, 54)를 구비하고 상기 공구대 디스크 회전축(30)에 회전력을 전달하는 공구대 디스크용 동력전달수단(50); 및 직선 방향으로 선택적으로 상승 또는 하강이 가능하며, 상승시에는 상기 구동축(12)으로부터 전달받은 회전력을 상기 공구대 디스크용 동력전달수단(50)으로 전달하고, 하강시에는 상기 구동축(12)으로부터 전달받은 회전력을 상기 공구 회전용 동력전달수단(40)으로 전달하는 동력 전달 선택 수단(60); 을 포함하여 구성된다.
선반, 공구대, 베벨기어, 구동축, 모터

Description

선반용 단일 모터 공구대{Turret tool apparatus for lathe having one motor}
본 발명은 단일 모터로써 회전공구의 회전력과 공구 디스크의 회전력을 선택적으로 제공할 수 있는 선반용 단일 모터 공구대에 관한 것이고, 보다 구체적으로는 회전공구를 벨트로 구동시키는 선반용 단일 모터 공구대에 관한 것이다.
선반에서 회전공구를 사용 가능하게 해주는 공구대의 경우 그 공구대에 다수 개의 툴홀더가 장착되고, 회전공구 구동축이 다수 개의 툴홀더 중에 어느 한 툴홀더와 체결되어 피가공물을 가공한다. 한편, 공구대에 툴홀더들이 방사형으로 장착되는 경우, 공구대 디스크의 중심부 방향으로 배치된 회전공구 구동용 회전축은 모터의 구동축과 서로 직각 방향으로 배치되는 경우가 있는데, 이 경우에는 모터 구동축에 대해 직각 방향으로 배치된 회전공구 구동축 및 공구대에 장착된 툴홀더에 동력이 전달될 수 있도록 하기 위해서 종래에는 베밸기어가 주로 이용되었다.
도 1은 종래의 기술에 의한 실시예로서, 회전공구를 사용할수 있도록 구성된 선반용 공구대에서 베벨기어(G1)를 이용한 회전공구 구동 구조와 두 개의 모터(M1, M2)가 적용된 공구대의 동력계통개념도이다.
도 1에 도시되듯이, 회전공구용 회전축(P)이 회전공구 구동용 모터(M1)의 회전축과 직교하므로 모터(M1)의 회전력은 벨트(B1)를 경유하여 베벨기어(G1)에 의해서 회전공구용 회전축(P)으로 전달된다. 그리고 공구 교환을 위한 공구대 디스크 회전축(Q) 회전을 위해서 별도의 모터(M2)가 마련되며, 복수개의 기어(G2, G3)을 경유하여 전달된다.
그러나, 본 실시예에 따르면, 회전공구를 이용한 밀링 또는 드릴링 등의 가공 작업 특성상 회전공구용 회전축(P)은 고속으로 가공 수행 시간 동안 연속으로 구동되므로, 한쌍을 이루는 두 개의 베벨기어(G1) 간의 접촉으로 열이 발생하며, 이 열은 결과적으로 공구대에 열변위를 발생시켜 가공정밀도가 저하되는 현상을 초래할 수 있다. 또한, 두 개의 모터(M1, M2)로써 회전 공구 구동 기능과 공구 교환 기능 각각을 수행하므로, 두 개의 모터(M1, M2)를 설치하기 위한 공간과 비용이 소요되어 결과적으로 공구대가 설치되는 선반 장비의 전체 크기가 커져야 하고 공구대 제작 비용을 상승시키는 원인이 되었다.
도 2는 종래의 기술에 의한 또 다른 실시예로서, 일본공개특허 평7-100703호에 개시된 기술을 개략적으로 도시한 것이다. 본 실시예에 따르면, 회전공구를 사용 가능한 선반용 공구대에서 베벨기어(G1')를 이용한 회전공구 구동 구조와 한 개의 모터(M1')가 적용되어 있다.
도 2를 참조하면, 회전공구 회전(P')시에는 동력 선택 수단(S')이 좌측으로 이동하여 기어(G3')와의 연결을 해제시키는 대신 모터(M1')의 회전력이 벨트(B1') 및 선택 수단(S')을 거쳐 베밸 기어(G1')로 전달되므로 회전공구 회전축(P')에 회 전력이 전달된다. 반대로, 공구 디스크 회전(Q')시에는 동력 선택 수단(S')이 우측으로 이동하여 베밸 기어(G1')와의 연결이 해제되는 대신 기어(G3')와 연결됨으로써 모터(M1')의 회전력이 벨트(B1'), 선택 수단(S') 및 기어(G2', G3')로 전달되므로 공구 디스크 회전축(Q')에 회전력이 전달되는 것이다.
이상과 같이, 도 2의 실시예에서는 회전공구 회전(P') 및 공구 교환을 위한 공구 디스크 회전(Q') 동작을 하나의 모터(M1')로 수행하도록 함으로써 구조의 간소화 및 제작 비용 절감 효과를 어느 정도 도모하였으나, 모터(M1')의 구동축과 회전공구 회전축(P')이 직교하는 구조이므로, 여전히 회전공구 회전축(P')으로의 회전력이 베벨기어(G1')통해 모터로부터 동력이 전달된다.
따라서, 상기 도 1에 대한 설명에서 기술된 것과 동일한 문제, 즉 회전공구 회전축(P')의 고속 회전으로 인한 베벨기어 간의 접촉으로 열 발생 우려 및 열변위에 의한 가공정밀도 저하 현상을 초래할 수 있는 것이다.
도 3은 종래의 기술에 의한 또 다른 실시예이며, 회전공구를 사용 가능한 선반용 공구대에서 회전공구를 벨트(B1'')로 대체시키고 두 개의 모터(M1'', M2'')가 적용된 공구대의 동력계통개념도이다.
도 3에 도시되듯이, 회전공구 구동용 모터(M2'')를 회전공구 회전축(P'')와 평행하게 배치함으로써 회전공구 구동을 위해 베벨기어 대신 벨트(B1'')를 이용할 수 있게 되었고 그 결과 열발생을 낮출 수 있었으나, 도 3의 실시예에서는 도 1에 대한 설명에서 기술된 바와 같이 두 개의 모터(M1'', M2'')로써 회전 공구 구동(P'') 기능과 공구 교환(Q'') 기능 각각을 수행하므로 두 개의 모터를 설치하기 위한 공간과 비용이 소요되므로, 결과적으로 공구대가 설치되는 선반 장비의 전체 크기가 커져야 하며, 공구대 제작 비용을 상승시키는 원인이 되었다.
본 발명은 앞서 설명한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명은 회전공구를 벨트로 구동시키는 선반용 단일 모터 공구대에 관한 것으로서, 열발생의 원인이 되었던 베벨기어 대신 벨트를 이용하여 회전공구를 구동함으로써 가공정밀도에 영향을 주는 열발생을 방지함과 동시에, 회전공구 구동 및 공구 교환 동작을 하나의 모터로 수행함으로써 구조의 간소화 및 제작 비용 절감을 도모하는데에 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 선반용 단일 모터 공구대는 단일의 모터(11) 구동축(12)의 방향을 공구대 디스크 회전축(30)과는 직교하도록 배치하고, 회전공구 회전축(20)과는 평행하도록 배치함으로써, 베밸기어(53, 54)를 회전공구 회전용으로 사용하는 대신 공구대 디스크 회전용으로 활용할 수 있게 된다. 또한, 회전공구 회전용으로는 베밸기어에 비해 작동 안정성이 높고 열 발생이 적은 벨트(41)를 사용할 수 있게 된다.
구체적으로 본 발명에 따른 선반용 단일 모터 공구대는, 단일의 구동 모터(11)로부터 발생한 회전력을 구동축(12)을 통해 전달하는 동력 발생부(10); 상기 구동축(12)에 평행하게 배치되고 상기 회전공구(21)를 회전시키기 위한 공구 회전용 회전축(20); 상기 구동축(12)의 회전력을 입력받아 회전하는 구동측 풀리(42)와, 입력받은 회전력을 상기 공구 회전용 회전축(20)으로 전달하는 출력측 풀 리(43)와, 상기 입력측 풀리(42)의 회전력을 상기 출력측 풀리(43)에 전달하는 동력 전달수단을 구비하는 공구 회전용 동력전달수단(40); 상기 구동축(12)에 직교하도록 배치되고 상기 공구대 디스크(31)를 회전시키기 위한 공구대 디스크 회전축(30); 베벨 기어(53, 54)를 구비하고 상기 공구대 디스크 회전축(30)에 회전력을 전달하는 공구대 디스크용 동력전달수단(50); 및 직선 방향으로 선택적으로 상승 또는 하강이 가능하며, 상승시에는 상기 구동축(12)으로부터 전달받은 회전력을 상기 공구대 디스크용 동력전달수단(50)으로 전달하고, 하강시에는 상기 구동축(12)으로부터 전달받은 회전력을 상기 공구 회전용 동력전달수단(40)으로 전달하는 동력 전달 선택 수단(60); 을 포함하여 구성된다.
이러한 구성에 의해 상기 동력 전달 선택 수단(60)은 회전공구(21)를 위한 회전력은 상기 동력 전달수단을 통해 전달하고, 상기 공구대 디스크(31)를 위한 회전력은 상기 베밸 기어(53,54)를 통해 전달하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 동력 전달 선택 수단(60)은 직선 방향으로 선택적으로 상승 또는 하강이 가능하며, 상승시에는 상기 구동축(12)으로부터 전달받은 회전력을 상기 공구대 디스크용 동력전달수단(50)으로 전달하고, 하강시에는 상기 구동축(12)으로부터 전달받은 회전력을 상기 공구 회전용 동력전달수단(40)으로 전달하는 동력 선택부(61, 64, 65, 66)와, 상기 동력 선택부(61, 64, 65, 66)에 상승 또는 하강 추력을 제공하는 이송 수단(62, 63)으로 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 동력 선택부(61, 64, 65, 66)는, 상기 구동축(12)과 일체로 회전되고 상기 이송 수단(62, 63)의 추력을 받아 상승 또는 하강가능하며 일단 외주면 에 스플라인이 가공된 제1드라이브샤프트(64); 상기 구동측 풀리(42)와 일체로 회전하고 일단 외주면에 스플라인이 가공된 제3드라이브샤프트(66); 및 상기 제1드라이브샤프트(64) 및 상기 제3드라이브샤프트(66) 사이에 고정 배치되고 내주면에 상기 스플라인이 가공되어 상기 제3 드라이브 샤프트(66)와는 항상 스플라인 결합되고, 상기 제1드라이브샤프트(64)와는 상기 제1드라이브샤프트(64)가 하강한 경우에만 스플라인 결합되어 상기 구동축(12)이 회전력을 상기 공구 회전용 동력전달수단(40)으로 전달하도록 구성된 제2드라이브샤프트(65);를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제1드라이브샤프트(64)는 타단부에 제1 기어(61)를 더 포함하고, 상기 공구대 디스크용 동력전달수단(50)은 일단부에 제2 기어(51)를 더 포함하는 것이 바람직하다.
이러한 구성에 의해 상기 제1드라이브샤프트(64)가 상승하는 경우에는 상기 제1 기어(61)와 상기 제2 기어(51)에 맞물림으로써 상기 구동축(12)의 회전력이 상기 공구대 디스크용 동력전달수단(50)으로 전달되도록 할 수 있다.
한편, 상기 동력 전달수단은 벨트(41)인 것이 바람직하다.
이상과 같이 본 발명에 따르면, 모터(11) 구동축(12)의 방향을 공구대 디스크 회전축(30)과는 직교하도록 배치하고, 회전공구 회전축(20)과는 평행하도록 배치함으로써, 베밸기어(53, 54)를 회전공구 회전용으로 사용하는 대신 공구대 디스크 회전용으로 활용할 수 있게 된다. 따라서, 베밸기어를 회전공구를 구동용으로 사용함으로써 발생하였던 종래기술의 문제점을 해소하였다. 즉, 회전공구를 이용한 밀링 또는 드릴링 등의 가공 작업 특성상 고속으로 가공 수행 시간 동안 연속으로 구동됨에 따른 베벨기어에서 발생되는 열에 의하여 공구대가 받는 영향을 최소화할 수 있게 된다.
또한, 모터(11) 구동축(12)의 방향을 회전공구 회전축(20)과는 평행하도록 배치함으로써 고속으로 회전하는 회전공구 회전용으로 베밸기어에 비해 작동 안정성이 높고 열 발생이 적은 벨트(41)를 사용할 수 있게 된다.
또한, 본 발명은 회전공구 구동 및 공구 교환 동작을 하나의 모터로 수행함으로 구조의 간소화 및 제작 비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 구체적으로 설명한다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 선반용 단일 모터 공구대의 동력계통개념도이고, 도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 선반용 단일 모터 공구대의 상세도이다. 도 4a 및 도 5a는 공구회전 구동시의 상태를, 도 4b 및 도 5b는 공구 교환을 위해 공구대 디스크 회전시의 상태를 도시하고 있다.
도시된 것과 같이 본 발명에 따른 선반용 단일 모터 공구대는 동력 발생부(10)와, 공구 회전용 회전축(20)과, 공구대 디스크 회전축(30)과, 공구 회전용 동력전달수단(40)과, 공구대 디스크용 동력전달수단(50)과, 동력 전달 선택 수단(60)으로 구성된다.
동력 발생부(10)는 회전력을 발생시키는 구동 모터(11)와, 발생된 회전력을 외부로 전달하기 위한 구동축(12)으로 구성된다.
공구 회전용 회전축(20)은 구동축(12)에 평행하게 배치되고 회전공구(21)를 회전시킨다.
공구대 디스크 회전축(30)은 구동축(12)에 직교하도록 배치되어 있으며, 공구대 디스크(31)를 회전시키는 역할을 수행한다.
공구 회전용 동력전달수단(40)은 구동축(12)의 회전력을 공구 회전용 회전축(20)으로 전달하는 역할을 수행한다. 이를 위해, 공구 회전용 동력전달수단(40)은 동력 전달용 벨트(41), 구동측 풀리(42) 및 출력측 풀리(43)으로 구성된다.
구동측 풀리(42)는 구동축(12)에서 발생한 회전력을 입력받아 회전하고 후술할 동력 전달용 벨트(41)에 회전력을 전달한다.
출력측 풀리(43)는 공구 회전용 회전축(20)과 일체로 결합하여 함께 회전하며 동력 전달용 벨트(41)로부터 받은 회전력을 공구 회전용 회전축(20)으로 전달한다.
동력 전달용 벨트(41)는 입력측 풀리(42)로부터 출력측 풀리(43)로 회전력을 전달한다. 공구 회전용 회전측(20) 구동을 위해 베밸기어 대신 벨트(41)를 채용한 구성은 본 발명의 주요한 특징으로서, 이러한 구성이 가능하게 된 것은 구동축(12)과 공구 회전용 회전축(20)이 서로 평행하게 배치된 데에서 기인한다.
다음으로, 공구대 디스크용 동력전달수단(50)은 구동축(12)의 회전력을 공구대 디스크 회전축(30)에 전달하여 공구대 디스크(31)가 회전할 수 있도록 한다. 이를 위해 공구대 디스크용 동력전달수단(50)은 제2 기어(51), 아이들 샤프트(52), 한쌍의 베벨 기어(53, 54) 및 복수개의 커플링(56, 57, 58)으로 구성된다.
아이들 샤프트(52)의 일단부에는 제2 기어(51)가 장착되고, 타단에는 구동측 베벨기어(53)가 장착된다. 제2 기어(51)와 구동측 베밸 기어(53)는 아이들 샤프트(52)와 일체로 회전한다.
제2 기어(51)는 아이들 샤프트(52)의 상단부에 설치되며 후술할 이송 수단(62, 63)에 의해 제1기어(61)가 상승하였을 때 제1기어(61)와 결합되어 모터(11)의 구동축(12)의 회전력을 전달받는다.
구동측 베벨기어(53)는 아이들 샤프트(52)의 타단에 설치되고 아이들 샤프트(52)와 일체로 회전한다.
출력축 베벨기어(54)는 공구대 디스크 회전축(30)의 일단에 일체로 결합되어 함께 회전하도록 되어 있으며, 구동측 베밸기어(53)와 결합하여 아이들 샤프트(52)의 회전축 방향을 직교 방향으로 변환시켜 공구대 디스크 회전축(30)에 회전력을 전달한다.
공구대 디스크 회전축(30) 타단의 외경부에는 스퍼기어(미도시)가 가공되어 있으며, 공구대 디스크 회전축(30)의 구동력을 전달받아서 회전한다.
한편, 공구대 디스크 회전축(30)의 회전력을 최종적으로 공구대 디스크(31)에 전달하기 위하여 복수개의 커플링, 즉 회전 커빅커플링(56), 피스톤 커빅커플링(57) 및 고정 커빅커플링(58)이 마련된다.
고정 커빅커플링(58)은 공구대 몸체에 조립되어 있다.
회전 커빅커플링(56)은 공구 교환 동작시 공구대 디스크(31)의 회전시 함께 회전한다.
피스톤 커빅커플링(57)은 유압에 의해서 전후진하도록 구성되며, 전진(도면의 우측)시에는 고정 커빅커플링(58) 및 회전 커빅커플링과 결합되고 후진(도면의 좌측)시에는 결합이 해제된다.
다음으로, 동력 전달 선택 수단(60)에 대해 구체적으로 설명한다.
동력 전달 선택 수단(60)은 직선으로 선택적으로 상승 또는 하강하도록 구성되며 상승하는 경우에는 공구대 디스크 회전축(30)에 회전력을 전달하고, 하강하는 경우에는 공구 회전용 회전축(20)에 회전력을 전달한다.
이를 위해 동력 전달 선택 수단(60)은 동력 선택부(61, 64, 65, 66)와, 동력 선택부(61, 64, 65, 66)를 상승 또는 하강시키기 위한 이송 수단(62, 63)으로 구성된다.
동력 선택부(61, 64, 65, 66)는 직선 방향으로 선택적으로 상승 또는 하강이 가능하며, 상승시에는 상기 구동축(12)으로부터 전달받은 회전력을 상기 공구대 디스크용 동력전달수단(50)으로 전달하고, 하강시에는 상기 구동축(12)으로부터 전달받은 회전력을 상기 공구 회전용 동력전달수단(40)으로 전달한다.
더 구체적으로는, 동력 선택부(61, 64, 65, 66)는 제1 기어(61), 제1드라이브샤프트(64), 제2드라이브샤프트(65) 및 제3드라이브샤프트(66)로 구성된다.
그리고 이송 수단(62, 63)은 유압에 의해서 전후진 함으로써 제1드라이브샤프트(64)에 상승 또는 하강 방향 추력을 전달하는 피스톤(63)과, 피스톤(63)에 유 압을 전달하는 실린더(62)로 구성되는 것이 바람직하다.
제1드라이브샤프트(64)는 구동축(12)과 일체로 회전되고 이송 수단(62, 63)의 추력을 받아 상승 또는 하강가능하며 하단 외주면에 스플라인이 가공되어 있다.
제1기어(61)는 제1 드라이브샤프트(64)의 상단부에 결합되어 함께 회전되며, 피스톤(63)에 의해 제1 드라이브샤프트(64)가 상승하는 경우 공구대 디스크용 동력전달수단(50)의 제2 기어(51)에 결합되고(도 4b 및 도 5b), 제1 드라이브샤프트(64)가 하강하는 경우에는 제1 기어(61)도 함께 하강하여 제2 기어(51)와의 결합이 해제된다(도 4a 및 도 5a).
제3드라이브샤프트(66)는 구동측 풀리(42)와 일체로 회전하고 상단 외주면에 스플라인이 가공되어 있다.
제2드라이브샤프트(65)는 제1드라이브샤프트(64) 및 제3드라이브샤프트(66) 사이에 고정 배치되고 내주면에 스플라인이 가공되어 있다.
도 5a 및 도5b를 참조하면 명확히 확인할 수 있듯이, 제2 드라이브샤프트(65)의 하단부의 내주면에는 제3 드라이브 샤프트(66)의 상단부가 항시 삽입된 상태로 배치되므로, 제3 드라이브 샤프트(66)의 상단 외주면은 제2 드라이브샤프트(65)의 하단 내주면에서 항상 스플라인 결합된다.
반면 제1드라이브샤프트(64)는 하강한 경우에만 제2 드라이브샤프트(65)와 스플라인 결합된다.
즉, 도 4a 및 도 5a에 도시된 것과 같이 제1드라이브샤프트(64)가 하강한 경우에는 제1 드라이브샤프트(64)의 하단 외주면이 제2 드라이브샤프트(65)의 내주면 상단부로 삽입되어 서로 스플라인 결합된다.
그리고, 도 4b 및 도 5b에 도시된 것과 같이 제1드라이브샤프트(64)가 상승한 경우에는 제1 드라이브샤프트(64)의 하단 외주면이 제2 드라이브샤프트(65)의 내주면으로부터 이탈하여 스플라인 결합이 해제된다.
이상의 구성에 의해 본 발명의 선반용 단일 모터 공구대가 작동하는 원리를 설명한다.
회전공구 구동시
도 5a는 본 발명에 따른 회전공구를 벨트로 구동시키는 선반용 단일 모터 공구대에서 회전공구 구동시의 상태를 나타낸 상세도이다.
도시된 것과 같이 회전공구 구동시에는 실린더(62) 내에서 유압에 의하여 피스톤(63)이 하방으로 추력을 발생시키면, 제1드라이브샤프트(64) 및 제1기어(61)가 피스톤(63)과 함께 하강하여 제1기어(61)와 제2기어(51)와의 결합이 해제되며, 그와 동시에 하방으로 이동한 제1드라이브샤프트(64)의 하단 외경부 스플라인은 제2드라이브샤프트(65)의 내경부 스플라인과 결합된다.
따라서 모터(11)에서 발생하는 회전력은, 제1기어(61)와 제2기어(51)와의 결합이 해제됨으로써 공구대 디스크(31)로 전달되지 않는다.
그 대신, 모터(11)에서 발생하는 회전력은 제1드라이브샤프트(64), 제2드라이브샤프트(65), 제3드라이브샤프트(66), 동력축 풀리(42), 벨트(41), 출력축 풀 리(43), 회전공구 회전축(20)의 순으로 전달되어 가공위치에 위치한 회전공구(21)를 구동시킨다.
공구 교환시
도 5b는 본 발명에 따른 회전공구를 벨트로 구동시키는 선반용 단일 모터 공구대에서 공구교환시의 상태를 나타낸 상세도이다.
도시된 것과 같이, 실린더(62) 내에서 유압에 의하여 피스톤(63)이 상방으로 추력을 발생시키면, 제1드라이브샤프트(64) 및 제1기어(61)가 피스톤(63)과 함께 상승하여 제1기어(61)는 제2기어(51)와 결합되고, 이와 동시에 제1드라이브샤프트(64) 하단의 외경부 스플라인은 제2드라이브샤프트(65)의 내경부 스플라인에서 이탈함으로써 결합이 해제된다.
따라서 모터(11)에서 발생하는 동력은, 제1드라이브샤프트(64)와 제2드라이브샤프트(65)와의 결합이 해제됨으로써 회전공구 회전축(20)으로 전달되지 않는다.
그 대신, 모터(11)에서 발생하는 회전력은 제1드라이브샤프트(64)와 제1기어(61), 제2기어(51), 아이들샤프트(52), 구동축 베벨기어(53), 출력축 베벨기어(54), 공구대 디스크 회전축(30), 회전커플링(56), 공구대 디스크(31)의 순으로 전달된다. 그에 따라, 공구대 디스크(31)의 회전에 의하여 가공위치에 있던 공구는 대기위치로 이동하고, 대기위치에 있던 공구가 가공위치로 이동되면서 공구교환 이 수행된다.
이상과 같이 본 발명에 따르면, 모터(11) 구동축(12)의 방향을 회전공구 회전축(20)과는 평행하도록 배치하고, 공구대 디스크 회전축(30)과는 직교하도록 배치함으로써, 베밸기어(53, 54)를 회전공구 회전용으로 사용하는 대신에 공구대 디스크 회전용으로 활용할 수 있게 된다. 또한, 회전공구 회전용으로는 베밸기어(53, 54) 대신 벨트(41)를 사용할 수 있게 된다.
그에 따라, 베밸기어를 회전공구 구동용으로 사용함으로써 발생하였던 종래기술의 문제점, 즉, 회전공구를 이용한 밀링 또는 드릴링 등의 가공 작업 특성상 고속으로 가공 수행 시간 동안 연속으로 구동됨에 따라 베벨기어에서 발생되는 열에 의하여 공구대가 받는 영향을 최소화할 수 있게 된다.
왜냐하면, 본 발명에서는 베벨기어(53, 54)가 공구교환용으로 사용되므로 베벨기어(53, 54)가 상호 물려 회전하는 동작시간이 매우 짧고, 회전공구 구동을 위하여 적용되었던 베벨기어의 동작속도에 비하여 느린 속도로 동작되며, 베밸기어의 동작은 공구교환 동작시에만 한정되어 간헐적으로 발생하기 때문이다. 그 결과 본 발명은 종래 기술에 비하여 열발생의 우려가 매우 낮아지고 공구대의 열변위 및 가공정밀도 저하에 영향을 미치지 않게 된다.
또한, 모터(11) 구동축(12)의 방향을 회전공구 회전축(20)과는 평행하도록 배치함으로써 고속으로 회전하는 회전공구 회전용으로 베밸기어에 비하여 작동 안정성이 높은 벨트(41)를 사용할 수 있게 된다.
이상, 본 발명의 특정 실시예에 대하여 상술하였지만, 본 발명의 사상 및 범 위는 이러한 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 것이다.
따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
도 1은 종래의 기술에 의한 실시예로서, 회전공구를 사용 가능한 선반용 공구대에서 베벨기어를 이용한 회전공구 구동 구조와 두 개의 모터가 적용된 공구대의 동력계통개념도.
도 2는 종래의 기술에 의한 실시예로서, 회전공구를 사용 가능한 선반용 공구대에서 베벨기어를 이용한 회전공구 구동 구조와 한 개의 모터가 적용된 공구대의 동력계통개념도.
도 3은 종래의 기술에 의한 실시예로서, 회전공구를 사용 가능한 선반용 공구대에서 종래의 기술로 회전공구를 벨트로 구동시키고 두 개의 모터가 적용된 공구대의 동력계통개념도.
도 4a는 본 발명에 따른 회전공구를 벨트로 구동시키는 선반용 단일 모터 공구대에서 회전공구 구동시의 상태를 나타낸 동력계통개념도.
도 4b는 본 발명에 따른 회전공구를 벨트로 구동시키는 선반용 단일 모터 공구대에서 공구교환시의 상태를 나타낸 동력계통개념도.
도 5a는 본 발명에 따른 회전공구를 벨트로 구동시키는 선반용 단일 모터 공구대에서 회전공구 구동시의 실시예에 따른 단면도.
도 5b는 본 발명에 따른 회전공구를 벨트로 구동시키는 선반용 단일 모터 공구대에서 공구교환시의 실시예에 따른 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10: 동력발생부 11: 구동모터
12: 구동축 20: 공구 회전용 회전축
21: 회전공구 30: 공구대 디스크 회전축
31: 공구대 디스크 40: 공구회전용 동력전달수단
41: 동력전달용 벨트 42: 구동측 풀리
43: 출력측 풀리 50: 공구대 디스크용 동력전달수단
51: 제2기어 52: 아이들샤프트
53: 구동축 베밸기어 54: 출력축 베밸기어
55: 기어샤프트 56: 회전 커빅커플링
57: 피스톤 커빅커플링 58: 고정 커빅커플링
60: 동력전달 선택수단 61: 제1기어
62: 실린더 63: 피스톤
64: 제1드라이브샤프트 65: 제2드라이브샤프트
66: 제3드라이브샤프트

Claims (5)

  1. 회전공구(21)와 상기 회전공구(21)의 교환을 위한 공구대 디스크(31)를 구비하는 선반용 공구대로서,
    단일의 구동 모터(11)로부터 발생한 회전력을 구동축(12)을 통해 전달하는 동력 발생부(10);
    상기 구동축(12)에 평행하게 배치되고 상기 회전공구(21)를 회전시키기 위한 공구 회전용 회전축(20);
    상기 구동축(12)의 회전력을 입력받아 회전하는 구동측 풀리(42)와, 입력받은 회전력을 상기 공구 회전용 회전축(20)으로 전달하는 출력측 풀리(43)와, 상기 입력측 풀리(42)의 회전력을 상기 출력측 풀리(43)에 전달하는 동력 전달수단을 구비하는 공구 회전용 동력전달수단(40);
    상기 구동축(12)에 직교하도록 배치되고 상기 공구대 디스크(31)를 회전시키기 위한 공구대 디스크 회전축(30);
    베벨 기어(53, 54)를 구비하고 상기 공구대 디스크 회전축(30)에 회전력을 전달하는 공구대 디스크용 동력전달수단(50); 및
    직선 방향으로 선택적으로 상승 또는 하강이 가능하며, 상승시에는 상기 구동축(12)으로부터 전달받은 회전력을 상기 공구대 디스크용 동력전달수단(50)으로 전달하고, 하강시에는 상기 구동축(12)으로부터 전달받은 회전력을 상기 공구 회전용 동력전달수단(40)으로 전달하는 동력 전달 선택 수단(60); 을 포함하여 구성되 며
    상기 동력 전달 선택 수단(60)은 회전공구(21)를 위한 회전력은 상기 동력 전달수단을 통해 전달하고, 상기 공구대 디스크(31)를 위한 회전력은 상기 베밸 기어(53,54)를 통해 전달하는 것을 특징으로 하는 선반용 단일 모터 공구대.
  2. 상기 동력 전달 선택 수단(60)은 직선 방향으로 선택적으로 상승 또는 하강이 가능하며, 상승시에는 상기 구동축(12)으로부터 전달받은 회전력을 상기 공구대 디스크용 동력전달수단(50)으로 전달하고, 하강시에는 상기 구동축(12)으로부터 전달받은 회전력을 상기 공구 회전용 동력전달수단(40)으로 전달하는 동력 선택부(61, 64, 65, 66)와, 상기 동력 선택부(61, 64, 65, 66)에 상승 또는 하강 추력을 제공하는 이송 수단(62, 63)으로 구성된 것을 특징으로 하는 선반용 단일 모터 공구대.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 동력 선택부(61, 64, 65, 66)는,
    상기 구동축(12)과 일체로 회전되고 상기 이송 수단(62, 63)의 추력을 받아 상승 또는 하강가능하며 일단 외주면에 스플라인이 가공된 제1드라이브샤프트(64);
    상기 구동측 풀리(42)와 일체로 회전하고 일단 외주면에 스플라인이 가공된 제3드라이브샤프트(66); 및
    상기 제1드라이브샤프트(64) 및 상기 제3드라이브샤프트(66) 사이에 고정 배 치되고 내주면에 상기 스플라인이 가공되어 상기 제3 드라이브 샤프트(66)와는 항상 스플라인 결합되고, 상기 제1드라이브샤프트(64)와는 상기 제1드라이브샤프트(64)가 하강한 경우에만 스플라인 결합되어 상기 구동축(12)이 회전력을 상기 공구 회전용 동력전달수단(40)으로 전달하도록 구성된 제2드라이브샤프트(65);
    를 포함하는 선반용 단일 모터 공구대.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제1드라이브샤프트(64)는 타단부에 제1 기어(61)를 더 포함하고,
    상기 공구대 디스크용 동력전달수단(50)은 일단부에 제2 기어(51)를 더 포함하여,
    상기 제1드라이브샤프트(64)가 상승하는 경우에는 상기 제1 기어(61)와 상기 제2 기어(51)에 맞물림으로써 상기 구동축(12)의 회전력이 상기 공구대 디스크용 동력전달수단(50)으로 전달되도록 구성된 것을 특징으로 하는 선반용 단일 모터 공구대.
  5. 제2항에 있어서, 상기 동력 전달수단은 벨트(41)인 것을 특징으로 하는 선반용 단일 모터 공구대.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109894870A (zh) * 2019-04-08 2019-06-18 宝鸡忠诚精密数控设备有限责任公司 车铣复合数控机床
CN113145882A (zh) * 2021-04-29 2021-07-23 扬州鼎准科技有限责任公司 一种径轴向刀杆复合且安装角度可调的动力刀架

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100718060B1 (ko) * 2006-09-13 2007-05-14 이더블유에스 코리아 주식회사 벨트로 동력을 전달하는 터렛공구대 및 터렛공구대의동력전달방법

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109894870A (zh) * 2019-04-08 2019-06-18 宝鸡忠诚精密数控设备有限责任公司 车铣复合数控机床
CN109894870B (zh) * 2019-04-08 2024-01-30 宝鸡忠诚精密数控设备有限责任公司 车铣复合数控机床
CN113145882A (zh) * 2021-04-29 2021-07-23 扬州鼎准科技有限责任公司 一种径轴向刀杆复合且安装角度可调的动力刀架

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