KR20100086099A - 다축 복합 전용가공기 - Google Patents

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KR20100086099A
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Abstract

본 발명은 다축 복합 전용가공기에 관한 것으로, 본 발명의 다축 복합 전용가공기는 십자형 네 개의 가지(111)에 제 1 가이드(112)가 각각 구비된 다축 이송테이블(110); 제 1 가이드(112)에 각각 결합되어 이송되는 제 1 이송부(120); 제 1 이송부(120)를 제 1 가이드(112)를 따라 이송되도록 하는 제 1 이송수단(130); 다축 이송테이블(110)의 각 가지(111)가 교차하는 중앙에 구비되는 제 2 이송부(140); 제 2 이송부(140)가 결합되며 제 2 이송부(140)를 직선 이송되도록 안내하는 제 2 가이드(150); 가공대상물을 고정하는 지그가 구비되고 회전 및 승하강이 가능한 가공대상물 고정부(160); 제 1 가이드(112)와 결합되어 이송되며 고정된 가공대상물을 가공하는 가공부(170); 를 포함하여 이루어지며, 가공부(170)에 의한 단독가공 또는 복수의 상기 가공부(170)에 의해 동시가공이 이루어지도록 한다.
이에 따라 본 발명은 다축으로 가공이 가능하여 드릴링, 보링, 태핑, 밀링을 일련적 또는 동시에 가공할 수 있고, 공구를 교체하여 가공하지 않고 미리 장착된 공구로 가공이 가능하므로 공구 교체시간이 단축되어 생산성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
다축, 복합, 전용가공기, 다축 이송테이블, 가이드, 이송부, 동시가공

Description

다축 복합 전용가공기{Multi-Axial Complex Processing Machine}
본 발명은 다축 복합 전용가공기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 드릴링, 보링, 태핑 등의 다축 가공을 일련적 또는 동시에 가공이 가능한 다축 복합 전용가공기에 관한 것이다.
셀피더는 회전되는 공구의 이송 및 복귀를 자동으로 되도록 하여 가공하도록 하는 장치이다.
종래의 셀피더는 드릴링, 보링, 태핑 등을 하기 위하여 스핀들에 드릴, 보링 바이트, 탭 등을 장착하고 스핀들을 왕복이송되도록 하는 구조로 되어 있다.
밀링의 경우에는 면을 가공하기 때문에 드릴링, 보링, 태핑 등에 비해 고강도의 동력을 필요로 하게 된다. 따라서, 종래의 셀피더는 밀링가공이 불가능하여 면삭가공을 필요로 하는 공작물에 대해서는 별도의 밀링머신을 이용하여 면삭가공을 한 다음 다시 셀피더에 장착하여 드릴링, 보링, 태핑 등을 할 수 밖에 없어 가공시간이 길어지게 되는 문제점이 있었다.
이와 같이 종래의 셀피더는 드릴링, 보링, 태핑에 사용되고 있으나, 이러한 셀피더를 밀링가공용으로 사용하기 위한 연구개발이 요구되고 있는 실정이다.
또한, 종래의 셀피더는 스핀들을 자동 이송 및 복귀되도록 하기 위해서는 내부에 기어 등을 구비하도록 하고 이 기어의 정회전 또는 역회전을 이송되도록 하였다. 다른 방법으로는 별도로 실린더를 장착하여 스핀들을 유압 또는 공압에 의해 이송되도록 하였다.
기어를 사용하는 경우에는 구조가 복잡하고 잦은 사용에 따라 마모가 발생되는 문제점이 있으며, 별도의 실린더를 장착하는 경우에는 실린더가 차지하는 공간이 발생되어 효율적으로 공간을 사용할 수 없는 문제점이 있었다.
아울러, 종래의 셀피더는 드릴링, 보링, 태핑을 일련적 또는 동시에 가공할 수 없고 가공에 맞는 공구를 교체하여 가공하여야 하므로 공구 교체시간이 많이 소요되어 생산성을 향상시킬 수 없는 문제점이 있었다. 따라서, 여러 가공을 공구 교체 없이 일련적 또는 동시에 가공하기 위한 연구개발이 요구되고 있는 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 여러 가공을 공구 교체없이 일련적 또는 동시에 가공하기 위한 다축 복합 전용가공기를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 고강도의 동력전달이 가능하도록 하여 밀링가공이 가능한 다축 복합 전용가공기를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 스핀들에 실린더를 내장하도록 하여 구조를 간단하게 하고 공간을 확보할 수 있도록 하는 다축 복합 전용가공기를 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 다축 복합 전용가공기는 네 개의 가지(111)가 각각 직각을 이루는 십자형으로 되며, 각 가지에 중심으로 이송되도록 안내하는 제 1 가이드(112)가 각각 구비된 다축 이송테이블(110); 상기 제 1 가이드(112)에 각각 결합되어 이송되는 제 1 이송부(120); 상기 다축 이송테이블(110)의 각 가지(111)에 구비되며 상기 제 1 이송부(120)를 상기 제 1 가이드(112)를 따라 이송되도록 하는 제 1 이송수단(130); 상기 다축 이송테이블(110)의 각 가지(111)가 교차하는 중앙에 구비되는 제 2 이송부(140); 상기 다축 이송테이블(110)에 구비되어 상기 제 2 이송부(140)가 결합되며 상기 제 2 이송부(140)를 상기 다축 이송테이블(110)의 각 가지(111)가 교차하는 중앙으로부터 하나의 가지(111)와 이와 인접한 다른 하나의 가지(111)가 서로 등각을 이루도록 대각방향으로 직선 이송되도록 안내하는 제 2 가이드(150); 상기 제 2 이송부(140)의 중앙에 구비되고 상기 제 2 이송부(140)의 이송에 의해 이송되며 가공대상물을 고정하는 지그가 구비되고 회전 및 승하강이 가능한 가공대상물 고정부(160); 상기 제 1 이송부(120)의 상부에 구비되어 이송되며, 고정된 가공대상물을 가공하는 가공부(170); 를 포함하여 이루어지며, 상기 가공부(170)에 의한 단독가공 또는 복수의 상기 가공부(170)에 의해 동시가공이 이루어지도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 사용되는 적어도 하나의 가지(111)와 이 가지(111)와 마주보는 가지(111)에 구비된 제 1 가이드(112)에 결합되는 상기 가공부(170)의 형태는, 고강도의 동력전달이 되도록 구동기어(171a)가 구비된 구동모터(171)와, 상기 구동모터(171)로부터 동력이 전달되며 일측 단부에는 상기 구동기어(171a)와 타이밍 벨트(172)에 의해 결합되는 종동기어(173a)가 구비되며 타측 단부에는 구동기어(173b)가 구비된 종동축(173); 외측에 상기 구동기어(173b)와 치합되는 종동기어(174a)가 구비되는 하우징(174); 상기 하우징(174) 내부에 구비되어 상기 하우징(174)과 연동되고, 외부에서 공급된 유압 또는 공압에 의해 상기 하우징(174) 내부에서 왕복 이송되며, 상기 가지(111)의 중심방향에 위치한 일측 단부에 홀더장착부(175a)가 구비된 스핀들(175); 상기 스핀들(175)의 홀더장착부(175a)에 장착되고 가공대상물을 가공하는 공구(176a)가 구비되며 탈부착이 가능한 공구 홀더(176); 상기 구동기어(171a)와 상기 종동축(173)과 상기 하우징(174) 및 상기 스핀들(175) 일부가 수용되며, 상기 스핀들(175)의 홀더장착부(175a)가 노출되도록 하며, 상기 제 1 이송부(120)에 고정되는 수용커버(177); 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 하나의 가지(111)에 설치된 상기 가공부(170)의 상기 스핀들(175)에 장착된 공구 홀더(176)와 이 가지(111)와 마주보는 가지(111)에 설치된 상기 가공부(170)의 상기 스핀들(175)에 장착된 공구 홀더(176)는 동일 축선상에 위치되는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 하우징(174)의 내측에는 스핀들(175)과 접하는 부위에 상기 스핀들(175)보다 직경이 큰 원통형태의 공간(174b)이 형성되며, 상기 스핀들(175)은 상기 공간(174b)에 유압라인(175b)을 통해 유압 또는 공압의 입력 또는 배출에 의해 상기 공간(174b)을 좌우 왕복하도록 상기 공간(174b)과 맞닿게 결합되도록 동일한 직경의 피스톤(175c)이 구비된 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 스핀들(175)은 상기 공구 홀더(176)가 공작물에 근접한 위치로의 급속 이송되도록 하고 가공 후 급속 복귀되도록 하는 퀼 메카니즘(Quill Mechanism)으로 작동되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 공구 홀더(176)는 페이스 커터가 구비된 밀링용 홀더, 드릴이 구비된 드릴용 홀더, 보링바이트가 구비된 보링용 홀더, 탭이 구비된 탭용 홀더로부터 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
또, 상기 하우징(174)과 상기 스핀들(175)은 키(180)에 의해 결합되어 서로 연동되며, 상기 스핀들(175)은 왕복이송시 상기 키(180)가 안내되는 키홈(175d)이 형성된 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 수용커버(177)는, 상기 구동기어(171a)와 상기 종동축(173)의 종동풀리(173b) 및 상기 스핀들(175) 일부를 수용하며 분리가능한 제 1 수용커버(177a)와, 상기 종동축(173) 및 상기 하우징(174)이 수용되고 상기 스핀들(175)의 홀더장착부(175a)가 노출되도록 하며 분리가능한 제 2 수용커버(177b)와, 상기 구동모터(171)가 장착되며 상기 제 1 수용커버(177a)와 상기 제 2 수용커버(177b)가 좌우 양측에 각각 고정되는 격벽(177c)으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 스핀들(175) 타측 단부에 상기 스핀들(175)이 회전가능하게 결합되는 스핀들 결합부(191)와, 상기 스핀들 결합부(191)로부터 상기 제 1 수용커버(177a) 외측으로 연장되어 상기 스핀들(175)과 함께 왕복 이송되는 이동부(192)와, 상기 이동부(192)의 단부에 의해 눌리게 되며 상기 스핀들(175) 이탈시 누름이 해제되어 상기 구동모터(171)를 정지시키는 리미트 스위치(193)와, 상기 이동부(192)와 결합되며 상기 이동부(192)를 왕복이송되도록 안내하는 안내부(194)로 이루어지는 스핀들 이탈 감지부(190)가 더 구비된 것을 특징으로 한다.
또, 가공완료 후에 상기 홀더장착부(175a)로부터 공구 홀더(176) 탈거시 상기 홀더장착부(175a)에 이물질이 침투되는 것을 방지하도록 하는 덮개가 더 구비된 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 제 2 수용커버(177b)는 내부로 윤활유를 공급하기 위한 윤활유 공급부(177b')가 구비되며 공급된 윤활유는 상기 하우징(174)과 스핀들(175) 사이로 공급되어 스핀들(175) 왕복이송시 자연 윤활되도록 하는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명은 적어도 하나의 가지(111)와 마주보는 가지(111)에 구비된 제 1 가이드(112)에 결합되는 상기 가공부(170)의 다른 형태는, 고강도의 동력전달이 되도록 구동기어(171a')가 형성된 구동모터(171')와, 상기 구동모터(171')로부터 동력이 전달되며 일측 단부에는 상기 구동기어(171a')와 타이밍 벨트(172')에 의해 결합되는 종동기어(173a')가 구비되며 상기 가지(111)의 중심방향에 위치한 타측 단부에 홀더장착부(175a')가 구비된 종동축(173'); 상기 종동축(173')의 홀더장착부(175a')에 장착되어 회전되고 가공대상물을 가공하는 공구(176a')가 구비되며 탈부착이 가능한 공구 홀더(176'); 상기 구동기어(171a')와 상기 종동축(173')이 수용되고, 상기 종동축(173')의 홀더장착부(175a')가 노출되도록 하며, 상기 제 1 이송부(120)에 고정되는 수용커버(177');를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 다축으로 가공이 가능하여 드릴링, 보링, 태핑을 일련적 또는 동시에 가공할 수 있고, 공구를 교체하여 가공하지 않고 미리 장착된 공구로 가공이 가능하므로 공구 교체시간이 단축되어 생산성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다. 아울러, 고강성 동력전달 구조를 가짐으로써 밀링가공이 가능하고, 스핀들 자체에 피스톤이 구비됨으로써 하우징 내부에서 스핀들이 왕복이송이 가능하도록 하여 구조가 간단하고 공간을 확보할 수 있으며, 자연윤활이 되도록 함으로써 내구성이 향상되고, 홀더를 교체사용함으로써 드릴링, 보링 및 탭핑 가공도 가능하여 다용도로 사용할 수 있는 장점이 있다.
이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 다축 복합 전용가공기를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 의한 다축 복합 전용가공기를 나타낸 평면도이고, 도 2는 본 발명에 의한 다축 복합 전용가공기를 나타낸 측면도이며, 도 3은 본 발명에 의한 다축 복합 전용가공기의 다축 이송테이블을 나타낸 평면도이고, 도 4는 본 발명에 의한 다축 복합 전용가공기 가공부의 일예를 나타낸 사시도이며, 도 5는 본 발명에 의한 다축 복합 전용가공기 가공부의 일예를 나타낸 단면도이고, 도 6은 본 발명에 의한 다축 복합 전용가공기 가공부 일예의 주요요부를 나타낸 단면도이며, 도 7a와 도 7b는 본 발명에 의한 다축 복합 전용가공기 가공부 일예의 스핀들 이송상태를 나타낸 부분 단면 사시도이고, 도 8은 공구 홀더가 밀링용 홀더인 것을 나타낸 사용상태도이며, 도 9는 공구 홀더가 드릴용 홀더인 것을 나타낸 사용상태도이고, 도 10은 본 발명에 의한 다축 복합 전용가공기 가공부의 다른 예를 나타낸 단면도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 다축 복합 전용가공기는 네 개의 가지(111)가 각각 직각을 이루는 십자형으로 되며, 제 1 가이드(112)가 각각 구비된 다축 이송테이블(110); 상기 제 1 가이드(112)에 각각 결합되어 이송되는 제 1 이송부(120); 상기 제 1 이송부(120)를 상기 제 1 가이드(112)를 따라 이송되도록 하 는 제 1 이송수단(130); 상기 다축 이송테이블(110)의 각 가지(111)가 교차하는 중앙에 구비되는 제 2 이송부(140); 상기 제 2 이송부(140)가 결합되며 상기 제 2 이송부(140)를 직선 이송되도록 안내하는 제 2 가이드(150); 가공대상물을 고정하는 지그가 구비되고 회전 및 승하강이 가능한 가공대상물 고정부(160); 상기 제 1 이송부(120)의 상부에 구비되어 이송되며, 고정된 가공대상물을 가공하는 가공부(170); 를 포함하여 이루어지며, 상기 가공부(170)에 의한 단독가공 또는 복수의 상기 가공부(170)에 의해 동시가공이 이루어지도록 한다.
상기 다축 이송테이블(110)은 네 개의 가지(111)가 각각 직각을 이루는 십자형으로 되며, 각 가지에 중심으로 이송되도록 안내하는 제 1 가이드(112)가 각각 구비된다. 각각의 상기 제 1 가이드(112)에는 제 1 이송부(120)가 상기 가공부(170)를 각각의 상기 가지(111)가 교차하는 중앙으로 안내되게 된다.
상기 제 1 이송부(120)는 상기 제 1 가이드(112)에 각각 결합되어 상기 제 1 가이드(112)를 따라 이송되게 된다. 상기 제 1 이송부(120)의 상부에는 상기 가공부(170)가 고정된다.
상기 제 1 이송수단(130)은 상기 다축 이송테이블(110)의 각 가지(111)에 구비되며 상기 제 1 이송부(120)를 상기 제 1 가이드(112)를 따라 이송되도록 하는 역할을 한다. 상기 제 1 이송수단(130)은 도면에서와 같이 상기 다축 이송테이블(110)에 구비되는 리드스크류 결합부(131)와, 상기 리드스크류 결합부(131)에 결합되는 리드스크류(132) 및 상기 리드스크류(132)와 결합되어 상기 리드스크류(132)를 회전시키는 회전손잡이(133)로 되어 수동식으로 상기 회전손잡이(133)를 회전시켜 상기 제 1 이송부(120)를 상기 제 1 가이드(112)를 따라 이송되도록 할 수 있다. 또한, 상기 회전손잡이()를 모터로 대치하여 자동식으로 될 수도 있다. 이때, 상기 제 1 이송수단(130)은 상기 제 1 이송부(120)에 고정되는 상기 가공부(170)가 가공대상물과 근접되도록 이송하거나 실제로 가공을 할 수 있도록 이송하는 역할을 한다.
상기 제 2 이송부(140)는 상기 다축 이송테이블(110)의 각 가지(111)가 교차하는 중앙에 구비된다. 상기 제 2 이송부(140)는 상기 다축 이송테이블(110)에 구비되는 제 2 가이드(150)에 결합되어 상기 제 2 가이드(150)를 따라 이송되어 상기 가공부(170)가 상기 가공대상물에 가공되도록 하는 위치로의 이송을 가능하도록 한다.
상기 제 2 가이드(150)는 상기 다축 이송테이블(110)에 구비되어 상기 제 2 이송부(140)가 결합되며 상기 제 2 이송부(140)를 상기 다축 이송테이블(110)의 각 가지(111)가 교차하는 중앙으로부터 하나의 가지(111)와 이와 인접한 다른 하나의 가지(111)가 서로 등각을 이루도록 대각방향으로 직선 이송되도록 안내하는 역할을 한다.
상기 가공대상물 고정부(160)는 상기 제 2 이송부(140)의 중앙에 구비되고 상기 제 2 이송부(140)의 이송에 의해 이송되며 가공대상물을 고정하는 지그가 구비되고 회전 및 승하강이 가능하다.
상기 가공대상물 고정부(160)를 회전 및 승하강이 가능하도록 하는 구성은 회전축과 모터를 이용하고 실린더를 이용하는 공지된 구성(미도시됨)을 사용할 수 있다. 또한, 상기 가공대상물 고정부(160)를 회전 및 승하강이 가능하도록 하는 구성은 본 출원인이 출원하여 등록받은 특허등록번호 제0698397호(발명의 명칭: 자동 팔레트 교환장치)에 개시된 샤프트를 회전운동 및 상하운동이 되도록 하는 구성을 채택할 수 있다.
상기 가공부(170)는 상기 제 1 이송부(120)의 상부에 구비되어 이송되며, 고정된 가공대상물을 가공하는 역할을 한다.
이때, 각각의 상기 가공부(170)는 단독가공을 할 수 있으며, 적어도 2개 이상의 상기 가공부(170)에 의해 동시가공을 할 수 있다.
이와 같이 본 발명은 다축으로 구비된 상기 가공부(170)에 의해 드릴링, 보링, 태핑, 밀링 등을 일련적 또는 동시에 가공할 수 있고, 공구를 교체하여 가공하지 않고 미리 장착된 공구로 가공이 가능하므로 공구 교체시간이 단축되어 생산성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
상기 가공부(170)의 일예로는 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 구동모터(171)와, 종동축(173)과, 하우징(174)과, 공구 홀더(176) 및 수용커버(177)를 포함하여 이루어진다.
상기 구동모터(171)는 고강도의 동력전달이 되도록 구동기어(171a)가 구비된다.
상기 종동축(173)은 상기 구동모터(171)로부터 동력이 전달되며 일측 단부에는 상기 구동기어(171a)와 타이밍 벨트(172)에 의해 결합되는 종동기어(173a)가 구 비되며 타측 단부에는 구동기어(173b)가 구비된다.
이와 같이 본 발명은 상기 구동모터(171)에 구비된 구동모터(171)와 종동축(173)에 구비된 종동풀리(173b)가 타이밍 벨트(172)에 의해 결합되게 됨으로써 일반적인 구동풀리와 종동풀리가 구동벨드에 의해 결합된 것에 비해 슬립이 발생되지 않고 고강성 구조를 가짐으로써 고강도의 동력을 전달할 수 있게 되어 밀링가공이 가능하게 되는 것이다.
이때, 상기 구동기어(171a)와 종동기어(173a)는 기어 잇수비에 의해 감속회전되는 것이 바람직하다.
상기 하우징(174)은 외측에 상기 구동기어(173b)와 치합되는 종동기어(174a)가 구비된다.
상기 스핀들(175)은 상기 하우징(174) 내부에 구비되어 상기 하우징(174)과 연동되고, 외부에서 공급된 유압 또는 공압에 의해 상기 하우징(174) 내부에서 왕복 이송되며, 상기 가지(111)들의 중심방향에 위치한 일측 단부에 홀더장착부(175a)가 구비된다.
상기 스핀들(175)의 홀더장착부(175a)에는 공구(176a)가 구비되며 탈부착이 가능한 공구 홀더(176)가 장착된다.
상기 하우징(174)의 내측에는 스핀들(175)과 접하는 부위에 상기 스핀들(175)보다 직경이 큰 원통형태의 공간(174b)이 형성되며, 상기 스핀들(175)은 상기 공간(174b)과 맞닿게 결합되도록 동일한 직경의 피스톤(175c)이 구비되며 상기 공간(174b)에 유압라인(175b)을 통해 유압 또는 공압의 입력 또는 배출에 의해 상기 공간(174b)을 상기 피스톤(175c)이 좌우 왕복하게 됨으로써 상기 스핀들(175)이 상기 하우징(174) 내부에서 왕복이송이 되게 된다.
도 7a와 7b에서는 스핀들(175)이 왕복이송되는 상태를 나타낸다.
아울러, 상기 하우징(174)과 상기 스핀들(175)은 키(180)에 의해 결합되어 연동되며 상기 스핀들(175)이 상기 하우징(174) 내부에서 왕복 이송될 때 상기 스핀들(175)이 상기 키(180)가 결합된 상태로 안내되도록 하여 상기 스핀들(175)이 왕복 이송될 수 있도록 키홈(175d)이 상기 스핀들(175)에 형성된다.
이와 같이 본 발명은 스핀들을 자동 이송 및 복귀되도록 하기 위해서 종래에서와 같이 내부에 기어 등을 구비하지 않고, 별도로 실린더를 장착하여 스핀들을 유압 또는 공압에 의해 이송되도록 하는 것이 아니라, 스핀들(175) 자체가 피스톤 역할을 하게 되므로 구조가 간단하고 별도로 실린더를 장착하지 않아 공간을 확보할 수 있는 장점이 있다.
상기 수용커버(177)는, 상기 구동기어(171a)와 상기 종동축(173)과 상기 하우징(174) 및 상기 스핀들(175) 일부가 수용되며, 상기 스핀들(175)의 홀더장착부(175a)가 노출되도록 하며, 상기 제 1 이송부(120)에 고정된다.
이때, 상기 수용커버(177)는 상기 구동기어(171a)와 상기 종동축(173)의 종동기어(173a) 및 상기 스핀들(175) 일부를 수용하며 분리가능한 제 1 수용커버(177a)와, 상기 종동축(173) 및 상기 하우징(174)이 수용되고 상기 스핀들(175)의 홀더장착부(175a)가 노출되도록 하며 분리가능한 제 2 수용커버(177b)와, 상기 구동모터(171)가 장착되며 상기 제 1 수용커버(177a)와 상기 제 2 수용커버(177b) 가 좌우 양측에 각각 고정되는 격벽(177c)으로 이루어지며, 상기 제 1 이송부(120)에 고정되어 이송된다.
상기 스핀들(175)은 종래의 셀피더와 같이 상기 공구 홀더(176)가 공작물에 근접한 위치로의 급속 이송되도록 하고 가공 후 급속 복귀되도록 하는 퀼 메카니즘(Quill Mechanism)으로 작동되는 것이 바람직하다.
상기 스핀들(175)의 이탈을 감지하기 위하여 상기 스핀들(175) 타측 단부에 상기 스핀들(175)이 회전가능하게 결합되는 스핀들 결합부(191)와, 상기 스핀들 결합부(191)로부터 상기 제 1 수용커버(177a) 외측으로 연장되어 상기 스핀들(175)과 함께 왕복 이송되는 이동부(192)와, 상기 이동부(192)의 단부에 의해 눌리게 되며 상기 스핀들(175) 이탈시 누름이 해제되어 상기 구동모터(171)를 정지시키는 리미트 스위치(193)와, 상기 이동부(192)와 결합되며 상기 이동부(192)를 왕복이송되도록 안내하는 안내부(194)로 이루어지는 스핀들 이탈 감지부(190)가 더 구비된 것이 바람직하다.
이에 따라 상기 스핀들(175)이 이탈되게 되면 구동모터(171)를 정지시킴으로써 안전성을 확보할 수 있게 된다.
상기 공구 홀더(176)는 상기 스핀들(175)의 홀더장착부(175a)에 장착되고 가공대상물을 가공하는 공구(176a)가 구비되며 탈부착이 가능하게 된다.
또한, 상기 공구 홀더(176)는 페이스 커터가 구비된 밀링용 홀더, 드릴이 구비된 드릴용 홀더, 보링바이트가 구비된 보링용 홀더, 탭이 구비된 탭용 홀더로부터 선택되는 어느 하나인 것이 바람직하다. 도 8에서는 상기 스핀들(175)의 홀더 장착부(175a)에 장착된 공구 홀더(176)가 페이스 커터가 구비된 밀링용 홀더인 것을 나타내며, 도 9에서는 공구 홀더(176)가 드릴용 홀더인 것을 나타낸다.
이에 따라 본 발명은 밀링이 가능할 뿐만 아니라, 드릴링, 보링, 태핑도 가능하게 됨으로써 다용도 기능을 할 수 있게 된다.
이때, 하나의 가지(111)에 설치된 상기 가공부(170)의 상기 스핀들(175)에 장착된 공구 홀더(176)와 이 가지(111)와 마주보는 가지(111)에 설치된 상기 가공부(170)의 상기 스핀들(175)에 장착된 공구 홀더(176)는 공구(176a)가 동일 축선상에 위치되도록 하는 것이 바람직하다.
이렇게 공구(176a)가 동일 축선상에 위치하게 되면 가공대상물 가공시 상기 가공부(170)에 의해 동시가공할 때 밸런스를 맞추어 가공이 되므로 안정된 가공이 가능하게 된다.
아울러, 홀더장착부(175a)에는 가공완료후 공구 홀더(176)를 탈거시킨 후 먼지나 이물질의 침투를 방지하도록 하기 위한 커버(미도시됨)를 이용하여 밀폐시키는 것이 바람직하다.
아울러, 상기 제 2 수용커버(177b)는 내부로 윤활유를 공급하기 위한 윤활유 공급부(177b')가 구비되며 공급된 윤활유는 상기 하우징(174)과 스핀들(175) 사이로 공급되어 스핀들(175) 왕복이송시 자연 윤활되도록 하는 것이 바람직하다. 이에 따라 하우징(174)과 스핀들(175) 사이의 내마모를 줄여 내구성을 향상시킬 수 있게 된다.
상기 가공부(170)의 다른 예로는 도 10에 도시된 바와 같이, 구동모터(171') 와, 종동축(173')과, 공구 홀더(176') 및 수용커버(177')를 포함하여 이루어진다.
상기 구동모터(171')는 고강도의 동력전달이 되도록 구동기어(171a')가 구비된다.
상기 종동축(173')은 상기 구동모터(171')로부터 동력이 전달되며 일측 단부에는 상기 구동기어(171a')와 타이밍 벨트(172')에 의해 결합되는 종동기어(173a')가 구비되며 상기 가지(111)의 중심방향에 위치한 타측 단부에 홀더장착부(175a')가 구비된다.
상기 공구 홀더(176')는 상기 종동축(173')의 홀더장착부(175a')에 장착되어 회전되고 가공대상물을 가공하는 공구(176a')가 구비되며 탈부착이 가능하다.
상기 수용커버(177')는 상기 구동기어(171a')와 상기 종동축(173')이 수용되고 상기 종동축(173')의 홀더장착부(175a')가 노출되도록 하며, 상기 제 1 이송부(120)에 고정된다.
상기 가공부(170)의 다른 예는 상기 가공부(170)의 일예와는 달리 하우징(174)이 구비되지 않고 상기 구동모터(171')의 구동기어(171a')가 상기 종동축(173')의 종동기어(173a')와 타이밍 벨트(172')에 의해 연결되어 동력이 전달되어 공구를 회전시키게 된다. 이 경우에는 상기 하우징(174)이 구비되지 않아 상기 종동축(173')은 상기 제 1 이송수단(130)에 의해 이송되어 가공대상물을 가공하게 된다.
상기 가공부(170)의 다른 예는 전술한 상기 가공부(170)의 일예와 마찬가지로 하나의 가지(111)에 설치된 상기 가공부(170)의 상기 종동축(173')에 장착된 공 구 홀더(176')와 이 가지(111)와 마주보는 가지(111)에 설치된 상기 가공부(170)의 상기 종동축(173')에 장착된 공구 홀더(176')는 상기 공구(176a')가 동일 축선상에 위치되도록 하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 공구 홀더(176')는 페이스 커터가 구비된 밀링용 홀더, 드릴이 구비된 드릴용 홀더, 보링바이트가 구비된 보링용 홀더, 탭이 구비된 탭용 홀더로부터 선택되는 어느 하나인 것이 바람직하다.
본 발명은 모든 가지(111)에 구비된 제 1 가이드(112)에 결합되는 상기 가공부(170)를 전술한 상기 가공부(170)의 일예를 사용하거나, 전술한 상기 가공부(170)의 다른 예를 사용할 수 있다.
또한, 적어도 하나의 가지(111)와 이 가지(111)와 마주보는 가지(111)에 구비된 제 1 가이드(112)에 결합되는 상기 가공부(170)를 전술한 상기 가공부(170)의 일예를 사용하고, 나머지 가지(111) 들에 구비된 제 1 가이드(112)에 결합되는 상기 가공부(170)를 전술한 상기 가공부(170)의 다른 예를 사용할 수 있다(도 2 참조).
도 1은 본 발명에 의한 다축 복합 전용가공기를 나타낸 평면도.
도 2는 본 발명에 의한 다축 복합 전용가공기를 나타낸 측면도.
도 3은 본 발명에 의한 다축 복합 전용가공기의 다축 이송테이블을 나타낸 평면도.
도 4는 본 발명에 의한 다축 복합 전용가공기 가공부의 일예를 나타낸 사시도.
도 5는 본 발명에 의한 다축 복합 전용가공기 가공부의 일예를 나타낸 단면도.
도 6은 본 발명에 의한 다축 복합 전용가공기 가공부 일예의 주요요부를 나타낸 단면도.
도 7a와 도 7b는 본 발명에 의한 다축 복합 전용가공기 가공부 일예의 스핀들 이송상태를 나타낸 부분 단면 사시도.
도 8은 공구 홀더가 밀링용 홀더인 것을 나타낸 사용상태도.
도 9는 공구 홀더가 드릴용 홀더인 것을 나타낸 사용상태도.
도 10은 본 발명에 의한 다축 복합 전용가공기 가공부의 다른 예를 나타낸 단면도.
<도면 중 주요 부분에 대한 부호의 설명>
110: 다축 이송테이블 111: 가지
112: 제 1 가이드 120: 제 1 이송부
130: 제 1 이송수단 140: 제 2 이송부
150: 제 2 가이드 160: 가공대상물 고정부
170: 가공부 171: 구동모터
171a: 구동기어 172: 타이밍 벨트
173: 종동축 173a: 종동기어
173b: 구동기어 174: 하우징
174a: 종동기어 175: 스핀들
175a: 홀더장착부 176: 공구 홀더
176a: 공구 177: 수용커버
180: 키

Claims (14)

  1. 네 개의 가지(111)가 각각 직각을 이루는 십자형으로 되며, 각 가지에 중심으로 이송되도록 안내하는 제 1 가이드(112)가 각각 구비된 다축 이송테이블(110);
    상기 제 1 가이드(112)에 각각 결합되어 이송되는 제 1 이송부(120);
    상기 다축 이송테이블(110)의 각 가지(111)에 구비되며 상기 제 1 이송부(120)를 상기 제 1 가이드(112)를 따라 이송되도록 하는 제 1 이송수단(130);
    상기 다축 이송테이블(110)의 각 가지(111)가 교차하는 중앙에 구비되는 제 2 이송부(140);
    상기 다축 이송테이블(110)에 구비되어 상기 제 2 이송부(140)가 결합되며 상기 제 2 이송부(140)를 상기 다축 이송테이블(110)의 각 가지(111)가 교차하는 중앙으로부터 하나의 가지(111)와 이와 인접한 다른 하나의 가지(111)가 서로 등각을 이루도록 대각방향으로 직선 이송되도록 안내하는 제 2 가이드(150);
    상기 제 2 이송부(140)의 중앙에 구비되고 상기 제 2 이송부(140)의 이송에 의해 이송되며 가공대상물을 고정하는 지그가 구비되고 회전 및 승하강이 가능한 가공대상물 고정부(160);
    상기 제 1 이송부(120)의 상부에 구비되어 이송되며, 고정된 가공대상물을 가공하는 가공부(170);
    를 포함하여 이루어지며, 상기 가공부(170)에 의한 단독가공 또는 복수의 상기 가공부(170)에 의해 동시가공이 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 다축 복 합 전용가공기.
  2. 제 1 항에 있어서, 적어도 하나의 가지(111)와 이 가지(111)와 마주보는 가지(111)에 구비된 제 1 가이드(112)에 결합되는 상기 가공부(170)는,
    고강도의 동력전달이 되도록 구동기어(171a)가 구비된 구동모터(171)와,
    상기 구동모터(171)로부터 동력이 전달되며 일측 단부에는 상기 구동기어(171a)와 타이밍 벨트(172)에 의해 결합되는 종동기어(173a)가 구비되며 타측 단부에는 구동기어(173b)가 구비된 종동축(173);
    외측에 상기 구동기어(173b)와 치합되는 종동기어(174a)가 구비되는 하우징(174);
    상기 하우징(174) 내부에 구비되어 상기 하우징(174)과 연동되고, 외부에서 공급된 유압 또는 공압에 의해 상기 하우징(174) 내부에서 왕복 이송되며, 상기 가지(111)의 중심방향에 위치한 일측 단부에 홀더장착부(175a)가 구비된 스핀들(175);
    상기 스핀들(175)의 홀더장착부(175a)에 장착되고 가공대상물을 가공하는 공구(176a)가 구비되며 탈부착이 가능한 공구 홀더(176);
    상기 구동기어(171a)와 상기 종동축(173)과 상기 하우징(174) 및 상기 스핀들(175) 일부가 수용되며, 상기 스핀들(175)의 홀더장착부(175a)가 노출되도록 하며, 상기 제 1 이송부(120)에 고정되는 수용커버(177);
    를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 다축 복합 전용가공기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    하나의 가지(111)에 설치된 상기 가공부(170)의 상기 스핀들(175)에 장착된 공구 홀더(176)와 이 가지(111)와 마주보는 가지(111)에 설치된 상기 가공부(170)의 상기 스핀들(175)에 장착된 공구 홀더(176)는 상기 공구(176a)가 동일 축선상에 위치되도록 하는 것을 특징으로 하는 다축 복합 전용가공기.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 하우징(174)의 내측에는 스핀들(175)과 접하는 부위에 상기 스핀들(175)보다 직경이 큰 원통형태의 공간(174b)이 형성되며,
    상기 스핀들(175)은 상기 공간(174b)에 유압라인(175b)을 통해 유압 또는 공압의 입력 또는 배출에 의해 상기 공간(174b)을 좌우 왕복하도록 상기 공간(174b)과 맞닿게 결합되도록 동일한 직경의 피스톤(175c)이 구비된 것을 특징으로 하는 다축 복합 전용가공기.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 스핀들(175)은 상기 공구 홀더(176)가 공작물에 근접한 위치로의 급속 이송되도록 하고 가공 후 급속 복귀되도록 하는 퀼 메카니즘(Quill Mechanism)으로 작동되는 것을 특징으로 하는 다축 복합 전용가공기.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 공구 홀더(176)는 페이스 커터가 구비된 밀링용 홀더, 드릴이 구비된 드릴용 홀더, 보링바이트가 구비된 보링용 홀더, 탭이 구비된 탭용 홀더로부터 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 다축 복합 전용가공기.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 하우징(174)과 상기 스핀들(175)은 키(180)에 의해 결합되어 서로 연동되며,
    상기 스핀들(175)은 왕복이송시 상기 키(180)가 안내되는 키홈(175d)이 형성된 것을 특징으로 하는 다축 복합 전용가공기.
  8. 제 2 항에 있어서, 상기 수용커버(177)는,
    상기 구동기어(171a)와 상기 종동축(173)의 종동기어(173a) 및 상기 스핀들(175) 일부를 수용하며 분리가능한 제 1 수용커버(177a)와,
    상기 종동축(173) 및 상기 하우징(174)이 수용되고 상기 스핀들(175)의 홀더장착부(175a)가 노출되도록 하며 분리가능한 제 2 수용커버(177b)와,
    상기 구동모터(171)가 장착되며 상기 제 1 수용커버(177a)와 상기 제 2 수용커버(177b)가 좌우 양측에 각각 고정되는 격벽(177c)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 다축 복합 전용가공기.
  9. 제 2 항에 있어서,
    상기 스핀들(175) 타측 단부에 상기 스핀들(175)이 회전가능하게 결합되는 스핀들 결합부(191)와,
    상기 스핀들 결합부(191)로부터 상기 제 1 수용커버(177a) 외측으로 연장되어 상기 스핀들(175)과 함께 왕복 이송되는 이동부(192)와,
    상기 이동부(192)의 단부에 의해 눌리게 되며 상기 스핀들(175) 이탈시 누름이 해제되어 상기 구동모터(171)를 정지시키는 리미트 스위치(193)와,
    상기 이동부(192)와 결합되며 상기 이동부(192)를 왕복이송되도록 안내하는 안내부(194)로 이루어지는 스핀들 이탈 감지부(190)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 다축 복합 전용가공기.
  10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    가공완료 후에 상기 홀더장착부(175a)로부터 공구 홀더(176) 탈거시 상기 홀더장착부(175a)에 이물질이 침투되는 것을 방지하도록 하는 덮개가 더 구비된 것을 특징으로 하는 다축 복합 전용가공기.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 2 수용커버(177b)는 내부로 윤활유를 공급하기 위한 윤활유 공급부(177b')가 구비되며 공급된 윤활유는 상기 하우징(174)과 스핀들(175) 사이로 공급되어 스핀들(175) 왕복이송시 자연 윤활되도록 하는 것을 특징으로 하는 다축 복 합 전용가공기.
  12. 제 1 항에 있어서, 적어도 하나의 가지(111)와 마주보는 가지(111)에 구비된 제 1 가이드(112)에 결합되는 상기 가공부(170)는,
    고강도의 동력전달이 되도록 구동기어(171a')가 형성된 구동모터(171')와,
    상기 구동모터(171')로부터 동력이 전달되며 일측 단부에는 상기 구동기어(171a')와 타이밍 벨트(172')에 의해 결합되는 종동기어(173a')가 형성되고 상기 가지(111)의 중심방향에 위치한 타측 단부에 홀더장착부(175a')가 구비된 종동축(173');
    상기 종동축(173')의 홀더장착부(175a')에 장착되어 회전되고 가공대상물을 가공하는 공구(176a')가 구비되며 탈부착이 가능한 공구 홀더(176');
    상기 구동기어(171a')와 상기 종동축(173')이 수용되고, 상기 종동축(173')의 홀더장착부(175a')가 노출되도록 하며, 상기 제 1 이송부(120)에 고정되는 수용커버(177');
    를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 다축 복합 전용가공기.
  13. 제 12 항에 있어서,
    하나의 가지(111)에 설치된 상기 가공부(170)의 상기 종동축(173')에 장착된 공구 홀더(176')와 이 가지(111)와 마주보는 가지(111)에 설치된 상기 가공부(170)의 상기 종동축(173')에 장착된 공구 홀더(176')는 상기 공구(176a')가 동일 축선 상에 위치되도록 하는 것을 특징으로 하는 다축 복합 전용가공기.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 공구 홀더(176')는 페이스 커터가 구비된 밀링용 홀더, 드릴이 구비된 드릴용 홀더, 보링바이트가 구비된 보링용 홀더, 탭이 구비된 탭용 홀더로부터 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 다축 복합 전용가공기.
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