KR20110045575A - 가공물의 지지용 방진구 모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 외경이 큰 대형 공작물의 가공을 위해 수평 방향과 수직 방향으로 유동하는 지지용 방진구를 구비하여 가공 작업을 효율적으로 수행할 수 있는 가공물의 지지용 방진구 모듈에 관한 것이다.

보다 구체적으로는 본 발명은 양단부의 회전축을 기준으로 가공 대상물을 회전시켜 가공하기 위해, 바닥면에 길이 방향으로 구비되는 하우징 베드와 상기 하우징 베드의 양단부 상단에 상기 회전축이 구비되는 선반에서, 상기 가공 대상물을 지지하기 위해 상기 하우징 베드의 상단에 구비되는 프레임; 상기 프레임의 상면에 형성되되, 상기 가공 대상물을 지지하기 위한 방진구 롤러가 상기 선반의 축 방향으로 유동할 수 있도록 구비되는 수평방향 롤러베드; 상기 프레임의 측면에 형성되되, 상기 가공 대상물을 지지하기 위한 방진구 롤러가 상기 선반의 상하 방향으로 유동할 수 있도록 구비되는 수직방향 롤러베드; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 가공물의 지지용 방진구 모듈에 관한 것이다.

방진구, 방진구 롤러, 선반 가공, 롤러 베드

Description

가공물의 지지용 방진구 모듈{Anti-Vibration module for supporting Workpiece}

본 발명은 외경이 큰 대형 공작물의 가공을 위해 수평 방향과 수직 방향으로 유동하는 지지용 방진구를 구비하여 가공 작업을 효율적으로 수행할 수 있는 가공물의 지지용 방진구 모듈에 관한 것이다.

도 1 은 종래의 가공물 지지용 방진구가 구비되는 주요부를 나타낸 단면도를 나타낸다.

도 1 을 참조하면 종래의 가공물 지지용 방진구가 선반에 구비될 때, 선반에 구비되는 프레임(12) 상에 수평 방향으로 롤러베드(13)가 각각 구비된다. 상기 롤러베드(13)를 따라 방진구 롤러(15)가 수평 방향으로 슬라이딩하여 유동될 수 있다. 이는 가공 대상물(20)의 외직경에 따라 상기 방진구 롤러(15)가 상기 가공 대상물(20)의 외주면에 밀착하여 지지할 수 있도록 조절하기 위함이다. 따라서 상기 가공 대상물(20)의 외직경이 매우 큰 대형 가공물인 경우에는 상기 방진구 롤 러(15)를 최대한 이격시켜 외측으로 유동시켜야 한다.

이러한 종래의 가공물 지지용 방진구의 경우,

첫째, 외직경이 큰 가공물에 적합하도록 방진구 롤러를 이격시켜야 하므로 양 측에 밀착된 방진구 롤러 사이의 롤러베드 길이가 상대적으로 길어져, 대형 가공물을 지지하기 위한 강성이 저하되며 응력에 의해 롤러베드의 중앙부가 변형되는 단점이 있다.

둘째, 양 단에 구비된 두개의 방진구 롤러가 지지하고 있는 가공물의 표면 부분을 가공하기 위해 대형 가공물을 회전시켜 작업을 수행해야 하는데, 대형 가공물을 회전시키기 위한 시간과 노동력이 소요되며 안전 사고의 위험이 존재하는 문제가 있다.

따라서 외직경이 큰 대형 공작물을 지지할 수 있는 강성을 유지하면서, 공작물을 뒤집거나 회전시키지 않고 가공 작업을 수행할 수 있는 가공물의 지지용 방진구 모듈의 개발이 요구되어 왔다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로 대형 공작물을 지지하기 위한 강성을 유지하기 위해 수평 방향과 수직 방향으로 유동할 수 있는 지지용 방진구를 구비하여 가공 작업을 효율적으로 수행하는 지지용 방진구 모듈을 제공하고자 개발되었다.

본 발명은 양단부의 회전축(111)을 기준으로 가공 대상물(200)을 회전시켜 가공하기 위해, 바닥면에 길이 방향으로 구비되는 하우징 베드(110)와 상기 하우징 베드(110)의 양단부 상단에 상기 회전축(111)이 구비되는 선반(100)에서, 상기 가공 대상물(200)을 지지하기 위해 상기 하우징 베드(110)의 상단에 구비되는 프레임(120); 상기 프레임(120)의 상면에 형성되되, 상기 가공 대상물(200)을 지지하기 위한 방진구 롤러(150)가 상기 선반(100)의 축 방향으로 유동할 수 있도록 구비되는 수평방향 롤러베드(130); 상기 프레임(120)의 측면에 형성되되, 상기 가공 대상물(200)을 지지하기 위한 방진구 롤러(150)가 상기 선반(100)의 상하 방향으로 유동할 수 있도록 구비되는 수직방향 롤러베드(140); 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 상기 수평방향 롤러베드(130)는 상기 가공 대상물(200)의 내부 중심으로부터 바닥면을 향해 연장한 수선을 기준으로 양분되는 측면 중 어느 일 측면 에 형성되고, 상기 수직방향 롤러베드(140)는 상기 수평방향 롤러베드(130)가 형성되는 측면과 대향되는 다른 측면에 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 가공물의 지지용 방진구 모듈은,

첫째, 프레임 상에서 각각 수평 방향과 수직 방향으로 방진구 롤러가 유동할 수 있는 롤러베드를 구비하므로, 방진구 롤러간의 이격 거리가 짧아 대형 가공물을 지지하는 경우에도 강성이 저하되지 않으며 안정적으로 지지할 수 있는 장점이 있다.

둘째, 상술한 바와 같이 방진구 롤러간의 이격 거리가 짧아 프레임이 형성되는 부피도 작아지므로, 종래에 비해 가공 작업을 위한 공간이 크게 확보되며, 대형 가공물을 뒤집거나 회전시키지 않고 가공 작업을 수행할 수 있어 작업 시간이 단축되며 효율적이다.

일반적으로 선반(旋盤, lathe)은 공작물의 회전과 그 회전축을 포함하는 평면 내에서 공구의 선운동에 의하여 공작물을 소정의 형태로 가공하는 공작기계를 말하고, 선반에서의 가공을 선반 가공 또는 선삭(旋削, turning)이라고도 한다. 선반의 크기는 가공할 수 있는 가공물의 최대치수와 관계가 있는 베드(bed)의 길이와 베드(bed)로부터 센터(center)까지의 높이 또는 베드(bed)의 길이와 스윙(swing)으 로 표현할 수 있다. 이 때 스윙(swing)은 베드(bed)에서 센터(center)까지 높이의 2배이고, 베드(bed)길이는 주축대가 놓인 부분의 길이까지 포함한다.

선반은 분류 기준에 따라 다양하게 분류될 수 있다. 설치 방법에 따라 고정식 선반과 이동식 선반으로, 동력 전달방식에 따라 피대차식 선반, 유압식 선반, 치차식 선반, 무단차식 선반, 변속전동기식 선반으로, 작업의 목적에 따라 보통 선반, 공구 선반, 다인 선반, 차축 선반 등 다양한 종류로 나뉠 수 있다. 이들 중 대표적인 보통 선반(普通 旋盤, engine lathe)은 기력 선반(氣力 旋盤)이라고도 하는데 다목적인 범용으로 사용되는 선반이다. 보통 선반은 특수 목적에 사용하기에는 불편하나 기본적인 작업을 거의 다 할 수 있기 때문에 가장 널리 사용된다.

선반의 중요 부분은 일반적으로 주축대(主軸臺, headstock), 왕복대(往復臺, carriage) 및 심압대(心押臺, tailstock)와 기타 부속장치가 구비될 수 있다. 이들을 각각 살펴보면, 주축대는 전동기의 동력을 받아 회전하는 주축(主軸, spindle)과 주축의 나사부에 가공물을 고정하는 면판(面板, face plate)이 설치되어 있다. 가공물의 회전수가 되는 주축의 회전수는 변속 장치에 의하여 조정하는데 변속 장치로는 변속 기어, 단차(段車), 백 기어, 유압 장치, 무단 변속장치 등이 있다. 왕복대는 apron, saddle, 복식 공구대(複式 工具臺, compound rest), 공구대(工具臺, tool post) 등이 구비된다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 대하여 상세히 설명한다.

도 2 는 본 발명에 의한 가공물의 지지용 방진구 모듈이 선반에 구비되는 상 태를 나타내는 사시도를, 도 3 은 본 발명에 의한 가공물의 지지용 방진구 모듈이 구비되는 주요부를 나타내는 단면도를 나타낸다.

도 2 를 참조하면 본 발명에 의한 공작물을 가공하기 위한 선반(100)은 하우징 베드(110), 회전축(111), 프레임(120), 수평방향 롤러베드(130), 수직방향 롤러베드(140), 방진구 롤러(150)를 포함하여 구비된다. 상기 선반(100)은 가공 대상물(200)을 회전시켜 외주면을 가공할 수 있는 범위 내에서 상술한 바와 같은 다양한 선반일 수 있다. 상기 선반(100)은 바닥면에 길이 방향으로 상기 하우징 베드(110)가 구비될 수 있다. 또한 상기 하우징 베드(110)의 양단부 상단에는 상기 회전축(111)이 구비될 수 있다. 도 2 에서 도시된 바와 같이 상기 하우징 베드(110)는 상기 선반(100)의 베이스를 이루도록 바닥면에 길이 방향으로 길게 형성될 수 있으나, 이는 일실시예에 불과하므로 다양한 형상일 수 있다. 상기 회전축(111)은 상기 하우징 베드(110)의 양단부에 구비되어 상기 가공 대상물(200)을 고정 지지하며, 상기 가공 대상물(200)을 회전시키는 역할을 한다. 상기 회전축(111)은 주축대(主軸臺, headstock) 또는 심압대(心押臺, tailstock)일 수 있으며 그 밖에 다양한 회전 수단으로 구비될 수 있다. 상기 하우징 베드(110)의 상단에는 상기 가공 대상물(200)을 지지하기 위해 프레임(120)이 형성될 수 있다.

도 2 및 도 3 을 참조하면 상기 프레임(120)은 상기 하우징 베드(110)의 상단에 구비되되, 길이 방향으로 구비되는 상기 하우징 베드(110)와 수직을 이루도록 형성되는 것이 바람직하다. 이에 따라, 상기 프레임(120)의 위치를 변경할 필요가 있을 때 길이 방향으로 길게 구비되는 상기 하우징 베드(110)를 따라 유동시켜 상 기 프레임(120)을 설치할 수 있다. 상기 프레임(120)에는 상기 수평방향 롤러베드(130)와 상기 수직방향 롤러베드(140)가 구비될 수 있다. 상기 수평방향 롤러베드(130)는 상기 프레임(120)의 상면에 형성되며, 상기 가공 대상물(200)을 지지하기 위한 상기 방진구 롤러(150)가 상기 선반(100)의 축 방향으로 유동할 수 있도록 형성된다. 상기 수직방향 롤러베드(140)는 상기 프레임(120)의 일 측면에 형성되며, 상기 가공 대상물(200)을 지지하기 위한 상기 방진구 롤러(150)가 상기 선반(100)의 상하 방향으로 유동할 수 있도록 구비된다.

도 2 및 도 3 을 참조하면 상기 방진구 롤러(150)는 상기 가공 대상물(200)을 지지하기 위해 상기 가공 대상물(200)의 외주면에 밀착되도록 구비됨을 알 수 있다. 상기 방진구 롤러(150)는 상기 가공 대상물(200)을 황삭 또는 중삭 작업을 하는 경우 발생하는 진동을 상쇄시키기 위한 것이다. 따라서 상기 방진구 롤러(150)는 상기 가공 대상물(200)이 진동 등으로 인하여 유동되지 않도록 밀착되어 형성되되, 발생한 진동 에너지를 흡수할 수 있도록 롤러의 표면부는 탄성을 갖는 소재로 형성되는 것이 바람직하다. 그 밖에 상기 방진구 롤러(150)에 대한 설명은 일반적인 지지용 방진구와 동일하므로 생략한다.

도 3 을 참조하면 상기 수평방향 롤러베드(130)는 상기 가공 대상물(200)의 내부 중심으로부터 바닥면을 향해 연장한 수선을 기준으로 두 측면으로 양분하여, 어느 일 측면에 형성되는 것이 바람직하다. 이 때 상기 수직방향 롤러베드(140)는 상기 수평방향 롤러베드(130)가 형성되는 측면과 대향되는 타 측면에 형성되는 것이 바람직하다. 상기 수평방향 롤러베드(130) 및 상기 수직방향 롤러베드(140)에 구비되는 상기 방진구 롤러(150)는 각각 수평 방향과 수직 방향으로 유동되면서, 상기 가공 대상물(200)의 외직경에 적합하도록 조절할 수 있다. 종래의 경우 수평방향으로 구비되는 롤러베드에 형성된 방진구 롤러만으로 가공 대상물을 지지하므로, 가공 대상물의 외직겨이 매우 큰 경우에 상술한 바와 같이 방진구 롤러간 이격 거리가 길어져 롤러베드의 강성이 저하되고 변형되는 경우도 발생하였다. 본 발명에서는 두 개의 상기 방진구 롤러(150)를 이용하여 상기 가공 대상물(200)을 지지하되, 하나의 상기 방진구 롤러(150)는 상기 수평방향 롤러베드(130)를 수평방향으로 유동하고, 다른 하나의 상기 방진구 롤러(150)는 상기 수직방향 롤러베드(140)를 수직방향으로 유동하여, 두개의 상기 방진구 롤러(150)간의 이격 거리가 종래에 비해 1/2 가량으로 줄어들 수 있다. 이에 따라 상기 가공 대상물(200)이 무겁더라도 지지용 방진구 모듈은 충분한 강성을 유지할 수 있다. 따라서 상기 가공 대상물(200)의 중량으로 인해 상기 수평방향 롤러베드(130) 및 상기 수직방향 롤러베드(140)의 휘어짐 또는 변형이 발생하지 않는 장점이 있다. 다만 이 경우 상기 가공 대상물(200)을 안정적으로 지지하기 위해서 무게 중심이 일 측으로 편향되지 않도록 적절히 조절할 필요가 있다. 본 발명에서는 상기 가공 대상물(200)을 안정적으로 지지하기 위해, 상술한 바와 같이 상기 수평방향 롤러베드(130)에 구비되는 상기 방진구 롤러(150)와 상기 수직방향 롤러베드(140)에 구비되는 상기 방진구 롤러(150)가 각각 상기 가공 대상물(200)의 좌우 측면을 지지할 수 있도록 형성하여 종래의 문제를 해결하였다.

도 2 및 도 3 을 참조하면 상기 수직방향 롤러베드(140)는 상기 프레임(120) 의 측면에 형성됨을 알 수 있다. 상기 수직방향 롤러베드(140)는 상기 방진구 롤러(150)가 상하 방향으로 유동할 수 있도록 구비되므로, 상기 수평방향 롤러베드(130)에 비해 상대적으로 좁은 면적을 차지한다. 이에 따라, 상기 가공 대상물(200)의 가공 작업시 작업자가 작업할 수 있는 표면적이 넓어지므로 종래에 비해 가공 작업을 위한 공간이 크게 확보될 수 있다. 종래의 경우 방진구 롤러간 이격 거리가 크므로 가공물을 설치한 경우, 가공물의 표면을 가공할 수 있는 부분과 방진구 롤러 사이로 지지되어 가공할 수 없는 부분이 존재하였다. 본 발명에 의한 지지용 방진구 모듈의 경우 상술한 바와 같이 상기 방진구 롤러(150)간의 이격 거리가 짧아 상기 가공 대상물(200)의 외주면을 가공하기 용이하다. 따라서, 부피와 중량이 큰 상기 가공 대상물(200)을 뒤집을 필요가 없어 작업 시간이 단축되고 노동력이 절감되며 안전 사고를 방지할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 상기한 실시예에 한정하여 기술적 사상을 해석해서는 안 된다. 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당업자의 수준에서 다양한 변형 실시가 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 당업자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 된다.

도 1 은 종래의 가공물 지지용 방진구가 구비되는 주요부를 나타낸 단면도.

도 2 는 본 발명에 의한 가공물의 지지용 방진구 모듈이 선반에 구비되는 상태를 나타내는 사시도.

도 3 은 본 발명에 의한 가공물의 지지용 방진구 모듈이 구비되는 주요부를 나타내는 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

12 : 프레임 13 : 롤러베드

15 : 방진구 롤러 20 : 가공 대상물

100 : 선반 110 : 하우징 베드

111 : 회전축 120 : 프레임

130 : 수평방향 롤러베드 140 : 수직방향 롤러베드

150 : 방진구 롤러 200 : 가공 대상물

Claims (2)

1. 양단부의 회전축(111)을 기준으로 가공 대상물(200)을 회전시켜 가공하기 위해, 바닥면에 길이 방향으로 구비되는 하우징 베드(110)와 상기 하우징 베드(110)의 양단부 상단에 상기 회전축(111)이 구비되는 선반(100)에서, 상기 가공 대상물(200)을 지지하기 위해 상기 하우징 베드(110)의 상단에 구비되는 프레임(120);

   상기 프레임(120)의 상면에 형성되되, 상기 가공 대상물(200)을 지지하기 위한 방진구 롤러(150)가 상기 선반(100)의 축 방향으로 유동할 수 있도록 구비되는 수평방향 롤러베드(130);

   상기 프레임(120)의 측면에 형성되되, 상기 가공 대상물(200)을 지지하기 위한 방진구 롤러(150)가 상기 선반(100)의 상하 방향으로 유동할 수 있도록 구비되는 수직방향 롤러베드(140);

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 가공물의 지지용 방진구 모듈.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 수평방향 롤러베드(130)는 상기 가공 대상물(200)의 내부 중심으로부터 바닥면을 향해 연장한 수선을 기준으로 양분되는 측면 중 어느 일 측면에 형성되고, 상기 수직방향 롤러베드(140)는 상기 수평방향 롤러베드(130)가 형성되는 측면과 대향되는 다른 측면에 형성되는 것을 특징으로 하는 가공물의 지지용 방진구 모 듈.

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