KR20110030208A

KR20110030208A - 수직가공 머신에서의 구동제어장치

Info

Publication number: KR20110030208A
Application number: KR1020090088237A
Authority: KR
Inventors: 이상분
Original assignee: 이상분
Priority date: 2009-09-17
Filing date: 2009-09-17
Publication date: 2011-03-23

Abstract

본 발명은 탭핑 및 드릴링 기능을 수행할 수 있는 수직가공 머신(2)에 관한 것으로, 절삭공구(22)가 장착되는 회전체(16)와 회전체(16)를 구동시키는 구동모터(24)를 포함하는 헤드부(14)의 헤드하우징(28) 측벽에 설치된 제1,제2,제3 리미트스위치(50)(52)(54)와, 회전체(16)를 승강시키는 수평축부가 갖는 피드샤프트(30)와 축결합하는 핸들축부(43)에 제1,제2,제3 리미트스위치(50)(52)(54)와 접촉되는 제1,제2,제3 접촉돌부(42a)(38a)(44a)를 장치하되, 들려 올려져 있는 회전체(16)의 하강 초기의 상태에서 제1 리미트스위치(50)와 제1 접촉돌부(42a)가 접촉되고 작업테이블(12)에 얹어놓은 공작물(18)이 절삭공구(22)에 의해 천공완료되는 회전체(16)의 최하강상태에서 제2 리미트스위치(52)와 제2 접촉돌부(38a)가 접촉되며, 회전체(16)의 최고상승 상태에서 제3 리미트스위치(54)와 제3 접촉돌부(44a)가 접촉되게 장치하며, 제1,제2,제3 리미트스위치(50)(52)(54)의 스위치 감지상태에 따라 제어회로부(60)가 구동모터(24)의 구동을 제어하게 구성하여서, 드릴링이나 탭핑을 하는 수직가공 머신에서의 작업 안전을 도모할 수 있다.

드릴링 머신, 탭핑 머신, 보스, 리미트스위치, 접촉돌부

Description

수직가공 머신에서의 구동제어장치{APPARATUS FOR CONTROLLING DRIVE OF DRILLING AND TAPPING MACHINE}

본 발명은 수직가공 머신에 관한 것으로, 특히 드릴링이나 탭핑을 하는 수직가공 머신에서의 작업 안전을 도모하기 위한 구동제어장치에 관한 것이다.

드릴링이나 탭핑작업을 하는 수직가공 머신에서의 작업 안전은 산업재해와 직결되므로 아무리 강조해도 지나치지 않다.

일예로 드릴링 작업의 안전항목들은 하기와 같다.

- 회전하고 있는 주축이나 드릴에 옷자락이나 머리카락이 말려 들어가지 않도록 한다.

- 드릴을 회전시킨 후 머신 테이블을 조정하지 않으며, 공작물은 완전하게 고정한다.

- 드릴을 고정하거나 풀 때에는 주축이 완전히 정지된 후에 작업을 한다.

- 시동전 드릴이 바른 위치에 안전하게 고정되었는가를 확인하여야 한다.

- 드릴이나 소켓 등을 뽑을 때에는 드릴 뽑기를 사용하며, 헤머 등으로 두들 겨 뽑지 않는다.

- 얇은 판의 드릴 작업에는 보조판 나무를 사용하는 것이 좋다.

- 구멍 뚫기가 끝날 무렵에는 이송을 천천히 하며, 장갑을 끼고 작업을 하지 않도록 한다.

이러한 드릴링 작업의 안전항목들중에서도 구멍뚫기가 끝날 무렵에 즈음하여 작업물을 꺼내기 위한 동작을 취하다가 회전하는 드릴 등에 다치는 안전사고가 많이 발생되는데, 이에 대한 개선책이 요망된다.

또한 작업자가 드릴링 및 탭핑을 하나의 수직 가공장치에서 수행할 수 있다면 가공작업을 편리하게 할 수 있을 것이다.

따라서 본 발명의 목적은 드릴링이나 탭핑을 하는 수직가공 머신에서의 작업 안전을 도모하기 위한 구동제어장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 안전을 도모하면서도 드릴링작업 및 탭핑작업을 하나의 수직가공머신에서 할 수 있도록 해주는 수직가공머신에서의 구동제어장치를 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 탭핑 및 드릴링 기능을 수행할 수 있는 수직가공 머신에 있어서, 절삭공구(22)가 장착되는 회전체(16)와 회전체(16)를 구동시키는 구동모터(24)를 포함하는 헤드부(14)의 헤드하우징(28) 측벽에 설치된 제1,제2,제3 리미트스위치(50)(52)(54)와, 회전체(16)를 승강시키는 수평축부가 갖는 피드샤프트(30)와 축결합하는 핸들축부(43)에 제1,제2,제3 리미트스위치(50)(52)(54)와 접촉되는 제1,제2,제3 접촉돌부(42a)(38a)(44a)를 장치하되, 들려 올려져 있는 회전체(16)의 하강 초기의 상태에서 제1 리미트스위치(50)와 제1 접촉돌부(42a)가 접촉되고 작업테이블(12)에 얹어놓은 공작물(18)이 절삭공구(22)에 의해 천공완료되는 회전체(16)의 최하강상태에서 제2 리미트스위치(52)와 제2 접촉돌부(38a)가 접촉되며, 회전체(16)의 최고상승 상태에서 제3 리미트스위치(54)와 제3 접촉돌부(44a)가 접촉되게 장치하며, 제1,제2,제3 리미트스위 치(50)(52)(54)의 스위치 감지상태에 따라 제어회로부(60)가 구동모터(24)의 구동을 제어하게 구성함을 특징으로 한다.

본 발명은 구현된 구동제어장치를 통해서 드릴링이나 탭핑을 하는 수직가공 머신에서의 작업 안전을 도모할 수 있으며, 그중에서도 구멍뚫기가 끝날 무렵에 즈음하여 작업물을 꺼내기 위한 동작을 취하다가 회전하는 드릴 등에 다치는 안전사고의 위험을 제거해주는 장점이 있다. 또한 본 발명은 하나의 수직가공머신을 이용하며 작업 안전을 도모하면서도 드릴링 및 탭핑중 하나를 수행할 수 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 수직가공 머신의 사시도 및 정면도로서, 작업 안전을 도모하는 구동제어장치를 구비하고 있다. 도 3은 도 1 및 도 2의 구동제어장치의 요부 분해 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 구동제어장치의 회로블록 구성도이다.

본 발명의 실시 예에 적용된 수직가공 머신(2)은 드릴링 및 탭핑기능 겸용으로서, 받침대(4), 지지축대(6), 작업테이블(12) 및 헤드부(14)와 같은 통상적인 구성을 포함한다. 지면에 위치한 받침대(4)상의 지지축대(6)에는 핸들(8)로 조작시 랙피니언기어 구조 등을 통해 승하강 가능한 칼럼브라켓(10)이 설치되고, 그 칼럼브라켓(10)에는 작업테이블(12)이 장착된다. 그리고 지지축대(6)의 상측부에는 헤드부(14)가 구비된다.

헤드부(14)는 드릴이나 탭핑공구 등과 같은 절삭공구(22)가 장착되는 회전체(16)와 그 회전체(16)를 회전시키기 위한 동력원인 구동모터(24)를 포함한다. 구동모터(24)와 회전체(16)는 헤드하우징(28)내에 풀리벨트구조로 연결되며, 작업테이블(12)로 향하는 수직방으로 설치된 회전체(16)의 단부에는 드릴이나 탭핑공구와 같은 절삭공구(22)를 척킹하거나 척킹해제를 위한 척킹부(20)가 구비된다.

또한 헤드부(14)의 헤드하우징(28) 일측벽면에는 회전체(16)를 승강시킬 수 있도록 회전체(16)를 감싸는 수직측 슬리브와 래크피니언 구조로 연결된 수평축부가 구비되며, 그 수평축부에는 핸들바디(44)의 핸들레버(26)를 포함하는 핸들축부(43)가 장치된다. 핸들축부(43)는 내장된 태엽스프링(미도시됨)이 복원 바이어력을 가지고 있어서 승강가능한 회전체(16)가 상승된 초기 상태를 유지케 하며, 작업자가 핸들축부(42)의 핸들레버(26)를 잡고 내리면 그 힘에 의해 회전체(16)가 하강되도록 허락한다.

핸들축부(43)의 핸들레버(26)는 도 3에 도시된 바와 같이, 헤드하우징(28)내의 수평축부를 이루는 피드샤프트(30)의 일측에 조립 고정된 핸들바디(44)의 경사 원주면에 장착된 것이다.

핸들축부(43)의 구성을 도 3을 참조하여 보다 상세하게 설명하면, 수평축부의 피드샤프트(30)에는 회전체(16)의 하강깊이 조절을 위한 피드다이얼(32)과 제2 접촉돌부(38a)가 체결된 보스(38)를 축삽입하고 스냅링(39)으로 끼움 고정한다.

그 후에는 먼저 보스(42)가 일체 형성된 핸들바디(44)에 링스페이셔(40)를 체결고정시킨다. 핸들바디(44)에 일체고정된 보스(42)에는 제1 접촉돌부(42a)가 장치되어 있고, 핸들바디(44)의 원통면에는 제3 접촉돌부(42a)가 장치되어 있다.

링스페이셔(40)를 핸들바디(44)에 체결한 다음에는 그 핸들바디(44)를 피드샤프트(30)의 축봉에 끼우고, 핸들바디(44)의 축공과 피드샤프트(30)의 축봉에 각각 형성된 키홈들을 서로 일치시킨 상태에서 키(36)를 끼워 축고정되게 하고, 조립와셔(46)와 클램프볼트(48)로 나사 및 볼트 체결함으로써, 피드샤프트(30)에 핸들축부(43)가 조립되게 한다. 핸들바디(44)의 경사 원주면에는 작업자가 탭핑 및 드릴링시 사용하는 핸들레버(26)가 체결고정된다.

위에서 설명한 바와 같이 피드샤프트(30)의 타단부에는 태엽스프링(미도시함)이 설치되어 있는 관계로 태엽스프링의 바이어스력으로 핸들바디(36)에 설치된 핸들레버(26)는 초기 들려있는 위치에 놓여있다. 만일 작업자가 핸들레버(26)를 잡고 선회시켜서 당겨내리면 태엽스프링의 복귀 바이어스력이 점차 세지게 되고 그 상태에서 작업자가 핸들레버(26)를 놓게 되면 그 복귀바이어스력에 의해서 다시 원래 들려있는 초기 위치로 되돌아간다.

본 발명의 실시 예에서는 작업자의 안전사고 방지를 위해 핸들축부(43)에 상기와 같이 제1,제2,제3 접촉돌부(42a)(38a)(44a)를 형성하며, 또 제1,제2,제3 접촉돌부(42a)(38a)(44a)와 대응 접촉할 수 있는 제1,제2,제3 리미트스위치(50)(52)(54)가 헤드하우징(28)의 측벽에 설치된다.

제1,제2 리미트스위치(50)(52)는 헤드하우징(29) 측벽면에 받침편(55)상에 지지 고정되며, 일체형 보스(42)에 장치된 제1 접촉돌부(42a) 감지용 및 내측에 형성된 보스(38)의 제2 접촉돌부(38a) 감지용이다. 즉 제1 리미트스위치(50)는 외측에 위치한 보스(42)의 제1 접촉돌부(42a)를 감지하는 스위치이고, 제2 리미트스위치(52)는 내측 보스(38)의 제2 접촉돌부(38a)를 감지하는 스위치이다.

그리고, 제3 리미트스위치(54)는 제1,제2 리미트스위치(50)(52)에서 약간 떨어진 위치의 헤드하우징(29) 측벽면에 설치되고, 핸들바디(44)의 제3 접촉돌부(44a)를 감지하는 스위치이다.

제1 리미트스위치(50)는 드릴이나 탭핑공구와 같은 절삭공구(22)를 장착한 회전체(16)가 들려있다가 하강하는 초기상태를 감지하기 위한 센서스위치로서, 감지시 제어회로부(60)에서는 구동모터(24)를 정회전시키게 된다. 제2 리미트스위치(52)는 작업테이블(12)에 얹어 놓은 공작물(18)에 드릴링이나 탭핑 완료시 회전체(16)의 최하강 상태를 감지하기 위한 센서스위치이다. 그리고, 제3 리미트스위치(54)는 절삭공구(22)를 장착한 회전체(16)가 최고상승 정지한 상태를 감지하기 위한 센서스위치이다.

핸들축부(43)에서의 제1,제2,제3 접촉돌부(42a)(38a)(44a)의 위치는 제1,제2,제3 리미트스위치(50)(52)(54)가 회전체(16)의 하강 초기의 상태, 최하강 상태, 최고상승한 정지상태에 맞게 제대로 스위치 작동하도록 설정된다.

제1,제2,제3 리미트스위치(50)(52)(54)는 도 4에 도시된 제어회로부(60)와 전기적으로 연결되며, 제어회로부(60)는 제1,제2,제3 리미트스위치(50)(52)의 감지 신호에 따라 구동모터(24)의 구동(정회전,역회전,중지)을 제어한다.

본 발명의 실시 예에서는 회전체(16)의 승강위치 감지를 위해서 제1,제2,제3 리미트스위치(50)(52)(54)를 사용한 일예로 설명하였지만 기타 다른 위치감지기로도 변경 또는 변형될 수 있음이 이 기술분야의 당업자에게 자명하여진다.

도 1로 다시 돌아가면, 헤드부(14)의 헤드하우징(28) 타측벽면에는 도 4의 제어회로부(60)가 내장된 제어박스(70)가 장착되고, 그 제어박스(70)의 전면에는 작동판넬(72)이 구비된다. 작동판넬(72)에는 작동표시램프(62), 작동램프스위치(64), 탭/드릴선택스위치(66), 자동/수동스위치(68)가 포함되며, 작동판넬(72)내 각 부는 도 4에 도시된 바와 같이 제어회로부(60)와 전기적으로 연결된다.

작동표시램프(62)는 수직가공머신(2)에 전원이 공급되는지 여부를 표시하는 램프이고, 작동램프스위치(64)는 작동표시램프(62)를 온/오프하는 수동스위치이다. 탭/드릴스위치(66)는 작업자가 스위치 놉으로 탭핑기능과 드릴링기능을 선택할 수 있도록 하는 스위치이고, 자동/수동 스위치(68)는 수직가공머신(2)이 탭핑머신모드로 사용될 시 구동모터(24)의 정회전과 역회전 구동이 자동으로 이루어지게 할지 아니면 발판버튼(56)에 의해 수동으로 이루어지게 할지를 작업자가 스위치 놉으로 선택할 수 있도록 하는 스위치이다.

도 1에 도시된 발판버튼(56)은 수직가공머신(2)이 탭핑머신모드에서 정역 수동선택시 구동모터(24)의 정회전과 역회전을 구동제어하는 트리거(trigger) 버튼이며, 수직가공머신(2)이 드릴링머신모드에서는 구동모터(24)를 비상정지시키기 위한 트리거버튼이다.

도 4에 도시된 제어회로부(60)는 아날로그회로로 구현할 수 도 있고, 디지털제어가 가능한 IC칩으로도 구현할 수 있음을 이해하여야 한다.

도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 실시 예에 따른 수직가공 머신(2)의 구동제어장치에서의 제어 흐름도이고, 도 6 내지 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 수직가공 머신의 작동 상태도이다.

작업자가 파워스위치나 플러그를 이용하여 본 발명의 수직가공 머신을 파워온(power on)시키게 되면 작동램프스위치(64)가 스위치온 상태에서는 작동표시램프(62)가 발광된다.

또 작업자가 작동판넬(70)의 탭/드릴 선택스위치(66)를 이용하여 드릴링위치로로 스위치 조정을 하게 되면 제어회로부(60)는 도 5a의 100단계에서 드릴링작업으로 스위칭됨을 인식하고 도 5a의 102단계로 진행하여 드릴링머신모드에 따른 도 5b의 제어루틴을 수행한다. 또 만약 작업자가 탭/드릴 선택스위치(66)를 이용하여 탭핑위치로 스위치 조정을 하게 되면 제어회로부(60)는 도 5a의 100단계에서 탭핑작업으로 스위칭됨을 인식하고 도 5a의 120단계로 진행하여 탭핑머신모드에 따른 도 5c의 제어루틴을 수행한다.

먼저 본 발명의 수직가공 머신(2)이 드릴링머신모드로 작동할 경우의 동작을 도 5b를 참조하여 더욱 상세히 설명한다.

드릴링머신모드에서는 작업자가 회전체(16)의 척킹부(20)에 절삭공구(22) 즉 드릴을 장착하게 되며, 높이조절된 작업테이블(12)상에는 공작물을 얹어 놓는다. 이 때 회전체(16)는 도 6에 도시된 바와 같이 상승된 초기상태에 있고, 핸들바 디(44)의 핸들레버(26)는 완전히 들려 올려진 상태이다. 또 제3 접촉돌부(44a)는 제3 리미트스위치(54)에 접촉되어 있고, 제1 접촉돌부(42a)는 제1,제2 리미트스위치(50)(52)케이스에 개재 고정된 스토퍼(51)에 걸려 파킹(parking)된 상태이며, 회전체(16)는 비회전상태이다.

작업자가 드릴링작업을 위해 핸들바디(44)의 핸들레버(26)를 당겨 내리게 되면, 하강 초기에 핸들축부(43)내 외측 보스(42)의 제1 접촉돌부(42a)가 제1 리미트스위치(50)와 접촉하면서 통과하게 되고, 그에 따른 제1 리미트스위치(50)의 감지신호를 도 5b의 104단계에서 인식한 제어회로부(60)는 도 5b의 106단계에서 구동모터(24)를 정회전시킨다. 구동모터(24)가 정회전 되면 드릴과 같은 절삭공구(22)를 장착한 회전체(16)도 도 7에 도시된 바와 같이 정회전(CW)되어진다.

작업자는 핸들레버(26)를 이용해 회전체(16)를 점차 하강시켜서 작업테이블(12)에 얹어 놓은 공작물(18)을 드릴과 같은 절삭공구(22)로 드릴링 천공할 수 있게 되며, 도 7에서와 같이 최하방에까지 회전체(16)가 내려오게 되면 핸들축부(43)의 제2 접촉돌부(38a)는 제2 리미트스위치(52)에 접촉하게 되지만 제어회로부(60)는 제2 리미트스위치(52)의 감지신호를 이용하지 않는다.

그 후 드릴링 절삭가공을 마친 작업자가 핸들레버(26)를 놓게 되면 도 8에서와 같이 피드샤프트(30)의 타측부에 설치된 태엽스프링의 복귀바이어스력에 의해서 회전체(16)는 정회전(CW)하면서 상승하여 다시 원래의 상태로 되돌아간다.

정회전(CW)중인 회전체(16)가 최고 상승하여 핸들축부(43)의 제1 접촉돌부(42a)가 스토퍼(51)에 걸림 파킹된 상태가 되면, 핸들축부(43)의 제3 접촉돌 부(44a)가 제3 리미트스위치(54)에 접촉되고, 그에 따라 제3 리미트스위치(54)로부터의 감지신호가 제어회로부(60)로 인가된다.

제3 리미트스위치(54)의 감지신호가 인가되면 제어회로부(60)는 이를 도 5b의 110단계의 판단에서 인식하고 도 5b의 112단계로 진행하여 구동모터(24)의 구동을 중지시킨다. 그에 따라 회전체(16)의 정회전(CW)도 중지된다.

이렇게 본 발명에서는 드릴링 작업이 완료되면 회전체(16)의 회전을 자동으로 즉각 중지시켜주므로 작업완료된 공작물(18)을 작업자가 급하게 꺼내면서 발생할 수 있는 안전사고를 예방되는 것이다.

또한 작업자는 드릴링 작업중 비상사태가 발생하면 바닥에 발근처에 위치한 발판버튼(56)을 누를 수 있으며, 발판버튼(56)을 발로 누르게 되면 제어회로부(60)는 도 5b의 108단계에서 이를 인식하여 구동중인 구동모터(24)를 즉각 중지시킨다. 이는 작업중 비상사태시 안전사고를 더욱 줄여 줄 수 있다.

다음으로 본 발명의 수직가공 머신(2)이 탭핑머신모드로 작동할 경우의 동작을 도 5c를 참조하여 더욱 상세히 설명한다.

탭핑머신모드에서는 우선 작업자가 작동판넬(72)상의 자동/수동 선택스위치(68)를 이용해서 정역회전 자동이나 정역회전 수동을 선택해야 한다. 정역회전 자동을 선택하게 되면 제1,제2 리미트스위치(50)(52)들에 의해서 회전체(16)의 회전방향이 자동 변경되며, 정역회전 수동을 선택하게 되면 발판버튼(56)의 입력에 의해서 회전체(16)의 회전방향이 변경된다. 정역회전 자동 선택시에는 제어회로 부(60)의 제어 하에 도 5c의 122단계 내지 132단계가 수행되며, 정역회전 수동 선택시에는 도 5c의 134단계 내지 138단계, 128단계 내지 132단계가 수행된다.

탭핑머신모드에서는 작업자가 회전체(16)의 척킹부(20)에 절삭공구(22) 즉 탭핑공구를 장착하게 되며, 높이조절된 작업테이블(12)상에는 탭핑할 공작물(18)을 얹어 놓는다. 이 때 회전체(16)는 도 6에 도시된 바와 같이 상승된 초기상태에 있고, 핸들바디(44)의 핸들레버(26)는 완전히 들려 올려진 상태이다. 또 제3 접촉돌부(44a)는 제3 리미트스위치(54)에 접촉되어 있고, 제1 접촉돌부(42a)는 제1,제2 리미트스위치(50)(52)케이스에 개재 고정된 스토퍼(51)에 걸려 파킹(parking)된 상태이며, 회전체(16)는 비회전상태이다.

탭핑머신모드에서 정역회전 자동 선택시의 동작은 하기와 같다.

작업자가 탭핑작업을 위해 핸들바디(44)의 핸들레버(26)를 당겨 내리게 되면, 하강 초기에 핸들축부(43)내 보스(42)의 제1 접촉돌부(42a)가 제1 리미트스위치(50)와 접촉하면서 통과하게 되고, 그에 따른 제1 리미트스위치(50)의 감지신호를 도 5c의 122단계에서 인식한 제어회로부(60)는 도 5c의 124단계에서 구동모터(24)를 정회전시킨다. 구동모터(24)가 정회전 되면 탭핑공구와 같은 절삭공구(22)를 장착한 회전체(16)도 도 7에 도시된 바와 같이 정회전(CW)되어진다.

작업자는 핸들레버(26)를 이용해 회전체(16)를 점차 하강시켜서 작업테이블(12)에 얹어 놓은 공작물(18)을 탭핑공구와 같은 절삭공구(22)로 탭핑하여 나공을 형성할 수 있게 되며, 도 7에서와 같이 최하방에까지 회전체(16)가 내려오게 되면 핸들축부(43)의 제2 접촉돌부(38a)는 제2 리미트스위치(52)에 접촉하게 된다.

제2 접촉돌부(38a)에 제2 리미트스위치(52)가 접촉하게 되면, 제2 리미트스위치(54)의 감지신호가 제어회로부(60)에 인가되고 제어회로부(60)는 이를 도 5c의 126단계에서 판단하게 된다.

도 5c의 126단계에서 제2 리미트스위치(52)의 감지신호가 인가되면 제어회로부(60)는 도 5c의 128단계로 진행하여 구동모터(24)를 역회전(CCW)시킨다. 그에 따라 탭핑공구와 같은 절삭공구(22)를 장착한 회전체(16)도 역회전(CCW)을 하게 된다.

그 후 탭핑 절삭가공을 마친 작업자가 핸들레버(26)를 놓게 되면 도 8에서와 같이 피드샤프트(30)의 타측부에 설치된 태엽스프링의 복귀바이어스력에 의해서 회전체(16)는 상승하되 역회전하면서 공작물(18)에 기형성된 나사부를 뭉개지 않고 빠져나오고 그후 계속 상승하여 원래의 상태로 되돌아간다.

역회전(CCW)중인 회전체(16)가 최고 상승하여 핸들축부(43)의 제1 접촉돌부(42a)가 스토퍼(51)에 걸림 파킹된 상태가 되면, 핸들축부(43)의 제3 접촉돌부(44a)가 제3 리미트스위치(54)에 접촉되고, 그에 따라 제3 리미트스위치(54)로부터 감지신호가 제어회로부(60)로 인가된다.

제3 리미트스위치(54)의 감지신호가 인가되면 제어회로부(60)는 이를 도 5c의 130단계의 판단에서 인식하고 도 5c의 132단계로 진행하여 구동모터(24)의 구동을 중지시킨다.

이렇게 본 발명에서는 탭핑 작업이 완료되면 회전체(16)의 회전을 자동으로 즉각 중지시켜주므로 작업완료된 공작물을 작업자가 급하게 꺼내면서 발생할 수 있 는 안전사고가 예방되는 것이다.

탭핑머신모드에서의 정역회전 수동 선택시의 동작은, 제1,제2 리미트스위치(50)(52)가 감지동작을 하지 않고 발판버튼(56)이 그 역할을 대신한다.

작업자가 탭핑작업을 위해 핸들바디(44)의 핸들레버(26)를 당겨 내리면서 발판버튼(56)을 발로 밟게 되면, 제어회로부(60)에서는 이를 도 5c의 134단계에서 인식하고 도 5c의 136단계로 진행하여 구동모터(24)를 정회전(CW)시킨다. 그러면 탭핑공구와 같은 절삭공구(22)를 장착한 회전체(16)도 정회전(CW)된다.

회전체(16)의 정회전을 통해서 탭핑을 완료한 작업자가 발판버튼(56)을 다시 한번 누름과 동시에 핸들레버(26)를 서서히 올리게 되면 제어회로부(60)는 도 5c의 138단계에서 이를 인식하고, 도 5c의 128단계로 진행하여 구동모터(24)를 역회전(CCW)시킨다. 그에 따라 탭핑공구와 같은 절삭공구(22)를 장착한 회전체(16)도 역회전(CCW)을 하게 된다. 그러면 피드샤프트(30)의 타측부에 설치된 태엽스프링의 복귀바이어스력에 의해서 회전체(16)는 상승하되 역회전하면서 공작물(18)에 기형성된 나사부를 뭉개지 않고 빠져나오고, 그 후 핸들레버(26)를 놓게 되면 회전체(16)는 계속 상승하여 원래의 상태로 되돌아간다.

발판버튼(56)의 재입력에 따라 역회전(CCW)되고 있는 회전체(16)가 최고 상승하여 핸들축부(43)의 제1 접촉돌부(42a)가 스토퍼(51)에 걸림 파킹된 상태가 되면, 핸들축부(43)의 제3 접촉돌부(44a)가 제3 리미트스위치(54)에 접촉되고, 그에 따라 제3 리미트스위치(54)로부터 감지신호가 제어회로부(60)로 인가된다. 제3 리미트스위치(54)의 감지신호가 인가되면 제어회로부(60)는 이를 도 5c의 130단계의 판단에서 인식하고 도 5c의 132단계로 진행하여 구동모터(24)의 구동을 중지시킨다.

상기와 같은 구동모터(24)의 구동(정회전/역회전)과 중지를 제어함으로써 작업자는 하나의 수직가공머신으로 탭핑과 드릴링을 모두 작업할 수 있고, 그 수직가공머신의 이용시 안전사고 위험으로부터 보다 나은 보호를 받을 수 있다.

상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위 및 그 특허청구범위와 균등한 것에 의해 정해 져야 한다.

본 발명은 드릴링 머신이나 탭핑 머신과 같은 수직가공 머신에서의 안전사고 방지에 이용될 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 수직가공 머신의 사시도,

도 2는 도 1의 정면도,

도 3은 도 1 및 도 2의 구동제어장치의 요부 분해 사시도,

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 구동제어장치의 회로블록 구성도,

도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 실시 예에 따른 구동제어장치에서의 제어 흐름도,

도 6 내지 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 수직가공 머신의 작동 상태도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

(2)-- 수직가공 머신 (4)-- 받침대

(6)-- 지지축대 (10)-- 칼럼브라켓

(12)-- 작업테이블 (14)-- 헤드부

(16)-- 회전체 (18)-- 공작물

(22)-- 절삭공구 (24)-- 구동모터

(26)-- 핸들레버 (28)-- 헤드하우징

(38)(42)-- 보스 (40)-- 링스페이셔

(38a)(42a)(44a)-- 제2,제1,제3 접촉돌부

(50)(52)(54)-- 제1,제2,제3 리미트스위치

(60)-- 제어회로부

Claims

탭핑 및 드릴링 기능을 수행할 수 있는 수직가공 머신에 있어서,

절삭공구(22)가 장착되는 회전체(16)와 회전체(16)를 구동시키는 구동모터(24)를 포함하는 헤드부(14)의 헤드하우징(28) 측벽에 설치된 제1,제2,제3 리미트스위치(50)(52)(54)와, 회전체(16)를 승강시키는 수평축부가 갖는 피드샤프트(30)와 축결합하는 핸들축부(43)에 제1,제2,제3 리미트스위치(50)(52)(54)와 접촉되는 제1,제2,제3 접촉돌부(42a)(38a)(44a)를 장치하되, 들려 올려져 있는 회전체(16)의 하강 초기의 상태에서 제1 리미트스위치(50)와 제1 접촉돌부(42a)가 접촉되고 작업테이블(12)에 얹어놓은 공작물(18)이 절삭공구(22)에 의해 천공완료되는 회전체(16)의 최하강상태에서 제2 리미트스위치(52)와 제2 접촉돌부(38a)가 접촉되며, 회전체(16)의 최고상승 상태에서 제3 리미트스위치(54)와 제3 접촉돌부(44a)가 접촉되게 장치하며, 제1,제2,제3 리미트스위치(50)(52)(54)의 스위치 감지상태에 따라 제어회로부(60)가 구동모터(24)의 구동을 제어하게 구성함을 특징으로 하는 수직가공 머신.
제1항에 있어서, 제어회로부(60)와 연결되며, 구동모터(24)의 비상중지 및 구동모터(24)의 정역회전 제어중 하나를 위한 발판스위치(56)가 더 구비함을 특징으로 하는 수직가공 머신.
제1항 또는 제2항에 있어서, 제어회로부(60)를 포함한 제어박스(70)의 조작판넬(72)에는 탭핑작업과 드릴링작업을 선택할 수 있는 탭/드릴선택스위치(66)를 구비함을 특징으로 하는 수직가공머신.
제3항에 있어서, 탭/드릴선택스위치(66)가 드릴링작업으로 스위칭됨에 따라, 제어회로부(60)는 제1 접촉돌부(42a)와 접촉하는 제1 리미트스위치(50)의 감지신호에 따라 회전체(16)가 정회전되게 구동모터(24)를 구동 제어하고, 제3 접촉돌부(44a)와 접촉하는 제3 리미트스위치(52)의 감지신호에 따라 구동중인 구동모터(24)를 중지되게 제어함을 특징으로 하는 수직가공 머신.
제3항에 있어서, 탭/드릴선택스위치(66)가 드릴링작업으로 스위칭됨에 따라, 제어회로부(60)는 제1 접촉돌부(42a)와 접촉하는 제1 리미트스위치(50)의 감지신호에 따라 회전체(16)가 정회전되게 구동모터(24)를 구동 제어하고, 제2 접촉돌부(38a)와 접촉하는 제2 리미트스위치(52)의 감지신호에 따라 회전체(16)가 역회전되게 구동모터(24)를 구동 제어하며, 제3 접촉돌부(38a)와 접촉하는 제3 리미트스위치(54)의 감지신호에 따라 구동중인 구동모터(24)를 중지되게 제어함을 특징으로 하는 수직가공 머신.
제3항에 있어서, 탭/드릴선택스위치(66)가 드릴링작업으로 스위칭됨에 따라, 제어회로부(60)는 제1 접촉돌부(42a)와 접촉하는 제1 리미트스위치(50)의 감지신호에 따라 회전체(16)가 정회전되게 구동모터(24)를 구동 제어하고, 제2 접촉돌부(38a)와 접촉하는 제2 리미트스위치(52)의 감지신호에 따라 회전체(16)가 역회전되게 구동모터(24)를 구동 제어하며, 제3 접촉돌부(38a)와 접촉하는 제3 리미트스위치(54)의 감지신호에 따라 구동중인 구동모터(24)를 중지되게 제어함을 특징으로 하는 수직가공 머신.
제3항에 있어서, 제어회로부(60)를 포함한 제어박스(70)의 조작판넬(72)에는 구동모터(24)의 정역회전 자동과 구동모터(24)의 정역회전 수동을 선택할 수 있는 자동/수동 선택스위치(68)를 더 구비함을 특징으로 하는 수직가공 머신.
제7항에 있어서, 탭/드릴선택스위치(66)가 드릴링작업으로 스위칭 선택되고 자동/수동 선택스위치(68)가 수동으로 스위칭 선택됨에 따라, 제어회로부(60)는 발판버튼(56)의 입력에 의거하여 회전체(16)가 정회전되게 구동모터(24)를 구동 제어 하고, 발판버튼(56)의 재차 입력에 의거하여 회전체(16)가 역회전되게 구동모터(24)를 구동 제어하며, 제3 접촉돌부(38a)와 접촉하는 제3 리미트스위치(54)의 감지신호에 따라 구동중인 구동모터(24)를 중지되게 제어함을 특징으로 하는 수직가공 머신.