KR20110096991A

KR20110096991A - 레이디얼 드릴링머신

Info

Publication number: KR20110096991A
Application number: KR1020100016596A
Authority: KR
Inventors: 손유구
Original assignee: 손유구
Priority date: 2010-02-24
Filing date: 2010-02-24
Publication date: 2011-08-31
Also published as: KR101142114B1

Abstract

본 발명은 레이디얼 드릴링머신에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유압클램핑 구조를 적용하여 컬럼, 아암, 스핀들유닛 등에 대한 클램핑을 보다 간편하고 정밀하게 수행할 수 있는 레이디얼 드릴링머신에 관한 것이다.
본 발명의 레이디얼 드릴링머신은, 수직방향으로 직립하는 컬럼부재 및 컬럼부재의 외주면에 회전가능하게 설치된 슬리브로 구성되는 컬럼유닛; 상기 컬럼유닛의 슬리브 측에 회전 및 상하이동가능하게 설치되는 장착부 및 상기 장착부에서 수평방향으로 연장된 가이드부로 구성되고, 상기 장착부의 일측에는 한 쌍의 클램프부가 절개부에 의해 이격 내지 접촉가능하게 형성되는 아암유닛; 상기 아암유닛의 가이드부를 따라 수평방향으로 이동하는 스핀들유닛; 상기 슬리브의 외주면에 회전가능하게 설치된 회전커버, 상기 회전커버 내에 설치된 하나 이상의 제1클램프작동유닛, 상기 제1클램프작동유닛를 작동시키는 제1클램프실린더를 가진 컬럼 클램프; 상기 아암유닛의 클램프부를 클램프하는 제2클램프작동유닛, 상기 제2클램조립체를 작동시키는 제2클램프실린더를 가진 아암 클램프; 및 상기 스핀들유닛과 아암유닛의 가이드부 사이에 설치되어 상기 스핀들유닛을 아암유닛의 가이드부측으로 클램프하는 제3클램프작동유닛, 상기 제3클램프작동유닛를 작동시키는 제3클램프실린더를 가진 스핀들 클램프;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

레이디얼 드릴링머신{RADIAL DRILLING MACHINE}

본 발명은 레이디얼 드릴링머신에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유압클램핑 구조를 적용하여 컬럼, 아암, 스핀들유닛 등에 대한 클램핑을 보다 간편하고 정밀하게 수행할 수 있는 레이디얼 드릴링머신에 관한 것이다.

널리 주지된 바와 같이 드릴링머신은 회전하는 주축에 드릴 등 절삭공구를 장착하고, 이를 회전시킴과 동시에 상하운동을 시켜 공작물에 구멍을 뚫는 공작기계의 일종으로, 드릴링머신으로 할 수 있는 중요한 작업으로는 드릴로 구멍을 뚫는 드릴링, 드릴로 뚫은 구멍을 리머로 정밀하게 다듬질하는 리밍, 구멍을 넓히는 보링, 암나사를 기계탭으로 절삭하는 나사내기, 구멍에 볼트나 작은 나사를 넣을 경우 머리를 묻히게 하거나 바르게 자리면을 마련하기 위해 더 절삭해 내려가는 스폿페이싱(spot facing) ·카운터싱킹(counter sinking) ·카운터보링(counter boring) 등이 있다.

이러한 드릴링머신에는 핸드드릴링머신 ·직립드릴링머신 ·레이디얼드릴링머신 ·탁상드릴링머신 ·평드릴링머신 ·다축(多軸)드릴링머신 등과 같이 다양한 종류가 있다.

이 중에서, 레이디얼 드릴링머신은 공작물의 직경이 매우 큰 경우에 주로 사용하는 장치로서, 이러한 레이디얼 드릴링머신은 수직방향으로 설치된 컬럼유닛, 컬럼유닛 둘레로 회전함과 더불어 컬럼유닛을 따라 상하 이동할 수 있는 아암유닛, 아암유닛을 따라 수평방향으로 이동하는 스핀들유닛 등으로 구성된다.

컬럼유닛은 수직방향으로 직립하는 컬럼 및 컬럼의 외주면에 회전가능하게 설치된 슬리브로 구성되고, 슬리브 및 컬럼에 인접한 부분에는 슬리브를 클램핑할 수 있는 컬럼 클램프가 설치되며, 이 컬럼 클램프에 의해 슬리브의 회전위치가 고정될 수 있다.

아암유닛은 그 일측이 컬럼유닛 둘레로 회전함과 더불어 컬럼유닛을 따라 상하 이동할 수 있고, 아암유닛의 타측에는 수평방향으로 연장된 연장부가 형성되며, 이 연장부를 따라 스핀들유닛이 수평방향으로 직선할 수 있다. 아암유닛과 컬럼유닛의 슬리브가 서로 인접한 부분에는 아암유닛을 컬럼유닛의 슬리브측에 클램핑할 수 있는 아암 클램프가 설치되며, 이러한 아암 클램프에 의해 아암유닛은 그 상하 위치가 고정될 수 있다.

스핀들유닛은 아암유닛의 연장부를 따라 직선이동할 수 있고, 스핀들유닛과 아암유닛의 서로 인접하는 부분에는 스핀들유닛의 위치를 클램핑할 수 있는 스핀들 클램프가 설치되며, 이러한 스핀들 클램프에 의해 스핀들유닛은 그 수평위치가 고정될 수 있다.

한편, 종래의 레이디얼 드릴링머신의 컬럼 클램프, 아암 클램프, 스핀들 클램프는 주로 레버와 같은 수동식 작동구조에 의해 작동되도록 구성됨에 따라 그 클램핑작동의 정밀성이 확보되지 못할 뿐만 아니라 클램프작동이 간편하지 못한 단점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 컬럼 클램프, 아암 클램프, 스핀들 클램프가 유압에 의해 작동하는 구조를 적용함으로써 각 클램프의 작동 정밀성을 확보할 뿐만 아니라 그 조작의 간편성을 도모할 수 있는 레이디얼 드릴링머신을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 레이디얼 드릴링머신은,

수직방향으로 직립하는 컬럼부재 및 컬럼부재의 외주면에 회전가능하게 설치된 슬리브로 구성되고, 상기 컬럼부재의 일측 외주면과 슬리브의 일측 내주면 각각에는 테이퍼진 클램프면이 각각 형성되는 컬럼유닛;

상기 컬럼유닛의 슬리브 측에 회전 및 상하이동가능하게 설치되는 장착부 및 상기 장착부에서 수평방향으로 연장된 가이드부로 구성되고, 상기 장착부의 일측에는 한 쌍의 클램프부가 절개부에 의해 이격 내지 접촉가능하게 형성되는 아암유닛;

상기 아암유닛의 가이드부를 따라 수평방향으로 이동하는 스핀들유닛;

상기 슬리브의 외주면에 회전가능하게 설치된 회전커버, 상기 회전커버 내에 설치된 하나 이상의 제1클램프작동유닛, 상기 제1클램프작동유닛를 작동시키는 제1클램프실린더를 가진 컬럼 클램프;

상기 아암유닛의 조인트부에 인접하여 설치되어 상기 한 쌍의 클램프부를 클램프하는 제2클램프작동유닛, 상기 제2클램조립체를 작동시키는 제2클램프실린더를 가진 아암 클램프; 및

상기 스핀들유닛과 아암유닛의 가이드부 사이에 설치되어 상기 스핀들유닛을 아암유닛의 가이드부측으로 클램프하는 제3클램프작동유닛, 상기 제3클램프작동유닛를 작동시키는 제3클램프실린더를 가진 스핀들 클램프;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 회전커버는 상기 컬럼유닛의 슬리브 외측에 반경방향으로 이격되어 연결되고, 상기 회전커버의 일측에는 하나 이상의 작동기어가 고정되며,

상기 제1클램프작동유닛은 상기 회전커버의 내주면에 고정된 하나 이상의 작동돌기, 상기 작동돌기에 의해 피벗작동하는 작동레버, 상기 작동레버 측에 피벗결합되어 상하이동하는 상하이동축, 상기 상하이동축의 단부에 결합된 클램프부재를 가지고,

상기 제1클램프실린더는 슬리브측에 고정되는 실린더하우징, 상기 실린더하우징의 실린더실 내에 이동가능하게 설치된 피스톤, 상기 피스톤에서 연장된 피스톤로드를 가지며, 상기 피스톤로드의 단부에는 랙치형부가 형성되고, 상기 피스톤로드의 랙치형부는 상기 작동기어의 치형부와 치합하는 것을 특징으로 한다.

상기 작동레버의 일단부에는 가이드홈이 형성되고, 상기 가이드홈을 통해 상기 작동돌기가 안내되며, 상기 상하이동축의 상단에는 작동레버가 피벗결합되는 결합홈이 형성되고, 상기 클램프부재는 상기 상하이동축의 하단에 조절너트에 의해 그 상하 위치가 조절가능하게 설치되는 것을 특징으로 한다.

상기 제2클램프작동유닛는 상기 장착부의 클램프부 및 절개부를 관통하여 회전가능하게 설치된 회전축, 상기 회전축에 설치된 하나 이상의 캠부재, 상기 캠부재의 캠면을 따라 피벗작동하는 하나 이상의 작동레버, 상기 각 작동레버의 일측에 피벗결합되는 가압부재, 상기 작동레버의 타단부가 접촉 내지 이격되는 지지부재를 가지고, 상기 회전축에는 작동기어가 설치되며,

상기 제2클램프실린더는 실린더하우징, 상기 실린더하우징의 실린더실 내에 이동가능하게 설치된 피스톤, 상기 피스톤에서 연장된 피스톤로드를 가지며, 상기 피스톤로드의 단부에는 랙치형부가 형성되고, 상기 랙치형부는 상기 작동기어의 치형부와 치합하는 것을 특징으로 한다.

상기 가압부재는 클램프부 및 절개부를 수평방향으로 관통하여 이동가능하게 설치되고, 상기 가압부재의 일단에는 가압헤드가 형성되며, 상기 지지부재는 가압부재측에 인접하여 배치되고, 상기 지지부재는 상기 클램프부 및 절개부를 관통하여 설치되며, 상기 지지부재의 일단에는 지지헤드가 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 제3클램프작동유닛은 피벗가능한 작동레버, 상기 작동레버의 단부에 피벗결합된 가압부재, 상기 가압부재의 단부에 배치된 가압패드를 가지고, 상기 작동레버의 일단에는 작동기어가 설치되며,

상기 제3클램프실린더는 실린더하우징, 상기 실린더하우징의 실린더실 내에 이동가능하게 설치된 피스톤, 상기 피스톤에서 연장된 피스톤로드를 가지고, 상기 피스톤로드의 단부에는 랙치형부가 형성되며, 상기 랙치형부는 상기 작동기어의 치형부와 치합하는 것을 특징으로 한다.

상기 가압부재의 일단은 상기 작동레버의 타단에 피벗결합되고, 상기 가압부재의 타단에는 반구형의 가압부가 형성되며, 상기 가압패드는 아암유닛의 가이드부의 일면에 접촉되고, 상기 가압패드의 상면에는 가압홈이 형성되며, 상기 가압부재의 가압부는 상기 가압패드의 가압홈을 가압하도록 구성된다.

상기 스핀들유닛에는 유압에 의해 자동으로 공구를 분리가능하게 장착하는 공구장착유닛이 설치되고,

상기 공구장착유닛은 상기 스핀들유닛의 상면에 설치되는 상부하우징, 상기 스핀들유닛의 내부에 설치되는 하부하우징, 상기 상부하우징 및 하부하우징 내에 설치된 슬리브, 상기 슬리브 내에서 이동가능하게 설치된 분리샤프트, 상기 분리샤프트를 하향으로 이동시키는 작동실린더를 포함하고, 상기 상부하우징의 내부에는 작동실린더가 설치되는 것을 특징으로 한다.

이상과 같은 본 발명에 의하면, 컬럼 클램프, 아암 클램프, 스핀들 클램프가 유압에 의해 작동하는 구조를 적용함으로써 각 클램프의 작동 정밀성을 확보할 뿐만 아니라 그 조작의 간편성을 도모할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 드릴 등과 같은 공구가 장착되는 공구장착유닛에 유압이 인가되는 구조를 적용함으로써 공구를 매우 간편하게 자동으로 분리하는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이디얼 드릴링머신을 도시한 정면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이디얼 드릴링머신을 도시한 부분 정단면도이다.
도 3은 도 2의 화살표 A부분을 확대하여 도시한 도면이다.
도 4는 도 3의 C-C선을 따라 도시한 평단면도이다.
도 5는 도 3의 D-D선을 따라 도시한 평단면도이다.
도 5a는 본 발명의 레이디얼 드릴링머신에 따른 컬럼 클램프의 해제작동상태를 도시한 도면이다.
도 6은 도 5의 E-E선을 따라 도시한 단면도이다.
도 7은 도 2의 화살표 B부분을 확대하여 도시한 도면이다.
도 8은 도 7의 F-F선을 따라 도시한 도면이다.
도 9는 도 2의 화살표 G방향을 따라 바라본 측면도이다.
도 10은 도 9의 화살표 F부분을 확대하여 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 레이디얼 드릴링머신에 따른 공구장착유닛을 도시한 확대 단면도이다.
도 12는 본 발명의 레이디얼 드릴링머신에 적용되는 유압회로를 예시한 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이디얼 드릴링머신을 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 레이디얼 드릴링머신은 컬럼유닛(10), 아암유닛(20), 스핀들유닛(30), 컬럼 클램프(100), 아암 클램프(200), 스핀들 클램프(300)를 포함한다.

컬럼유닛(10)은 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 수직방향으로 직립한 컬럼부재(11) 및 컬럼부재(11)의 외주면에 회전가능하게 설치된 슬리브(12)를 포함한다. 컬럼부재(11)는 베이스측에 고정적으로 설치되고, 슬리브(12)와 컬럼부재(11) 사이에는 베어링(13)이 개재됨으로써 슬리브(12)는 컬럼부재(11)의 외주면에 대해 원활하게 회전할 수 있다.

컬럼부재(11)의 일측 외주면과 슬리브(12)의 일측 내주면 각각에는 테이퍼진 클램프면(11a, 12a)이 각각 형성되고, 이 클램프면(11a, 12a)에 제1클램프작동유닛(120)의 클램프부재(124)가 쐐기결합됨으로써 슬리브(12)는 컬럼부재(11)측에 클램핑될 수 있다.

컬럼유닛(10)의 외측에는 컬럼 클램프(100)가 설치되고, 컬럼 클램프(100)는 슬리브(12)를 컬럼부재(11)측에 클램핑하도록 구성된다.

컬럼 클램프(100)는 슬리브(12)의 외주면에 회전가능하게 설치된 회전커버(110), 회전커버(110) 내에 설치된 하나 이상의 제1클램프작동유닛(120), 제1클램프작동유닛(120)를 작동시키는 제1클램프실린더(130)를 포함한다.

회전커버(110)는 컬럼유닛(10)의 슬리브(12) 외측에 반경방향으로 이격되어 배치되고, 회전커버(110)의 일측에는 하나 이상의 작동기어(111)가 고정되며, 이 작동기어(111)는 제1클램프실린더(130)에 의해 회전할 수 있다.

회전커버(110)의 내주면에는 하나 이상의 제1클램프작동유닛(120)가 원주방향으로 설치되고, 제1클램프작동유닛(120)는 회전커버(110)의 내주면에 고정된 하나 이상의 작동돌기(121), 작동돌기(121)에 의해 피벗작동하는 작동레버(122), 작동레버(122) 측에 피벗결합되어 상하이동하는 상하이동축(123), 상하이동축(123)의 단부에 결합된 클램프부재(124)를 가진다.

작동돌기(121)는 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이 회전커버(110)의 내주면에 내경방향으로 돌출되게 설치되고, 고정핀(121a)에 의해 회전커버(110)의 내주면에 고정될 수 있다. 이에, 작동돌기(121)는 회전커버(110)가 회전함에 따라 회전커버(110)와 동일 방향으로 회전할 수 있다.

작동레버(122)는 도 4에 도시된 바와 같이 회전커버(110)와 슬리브(12) 사이에 배치되고, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 작동레버(122)의 일단부에는 가이드홈(122a)이 형성되며, 이 가이드홈(122a)을 통해 작동돌기(121)가 안내된다. 작동돌기(121)가 회전하면 작동돌기(121)는 작동레버(122)의 가이드홈(122a)을 따라 안내되고, 이에 작동레버(122)는 작동돌기(121)의 회전이동에 의해 소정각도로 피벗작동한다. 그리고, 작동레버(122)의 타단부는 상하이동축(123)의 상단 측에 피벗축(122b)을 매개로 피벗결합된다.

상하이동축(123)의 상단에는 작동레버(122)가 피벗결합되는 결합홈(123a)이 형성되고, 상하이동축(123)의 하단에는 클램프부재(124)가 조절너트(123b)에 의해 그 상하 위치가 조절가능하게 설치된다. 클램프부재(124)는 좌우 양측면에 테이퍼진 결합면을 가지고, 상하이동축(123)의 상하이동에 의해 클램프부재(124)의 결합면은 컬럼부재(11) 및 슬리브(12)의 테이퍼진 클램프면(11a, 12a)에 쐐기결합될 수 있다.

도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이 상하이동축(123)의 결합홈(123a)의 하부에는 스토퍼부재(123c)가 관통하여 배치되고, 이 스토퍼부재(123c)는 슬리브(12)의 내주면에 고정될 수 있다. 또한, 작동레버(122)의 타단부에는 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이 접촉부재(122c)가 결합핀(122d)에 의해 결합되고, 작동레버(122)가 피벗작동함에 따라 작동레버(122)의 접촉부재(122c)는 스토퍼부재(123c)의 상면측에 이격 내지 접촉될 수 있다. 이러한 스토퍼부재(123c) 및 접촉부재(122c)에 의해, 작동레버(122)의 피벗작동 범위 및 상하이동축(123)의 상하 이동범위가 스토퍼부재(123c)에 의해 규제될 수 있다.

제1클램프실린더(130)는 실린더하우징(131), 실린더하우징(131)의 실린더실(131a) 내에 이동가능하게 설치된 피스톤(132), 피스톤(132)에서 연장된 피스톤로드(133)로 구성된다.

실린더하우징(131)은 도 3에 도시된 바와 같이 슬리브(12)측에 고정되거나 일체로 형성될 수 있고, 실린더하우징(131)과 슬리브(12) 사이에 회전커버(110) 및 작동기어(134)가 회전가능하게 설치되어 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 실린더하우징(131)는 그 내부 일측에 실린더실(131a)이 구획되어 형성되고, 이 실린더실(131a)에는 유압에 의해 이동하는 피스톤(132)이 설치된다. 피스톤로드(133)는 피스톤(132)에서 연장되고, 이 피스톤로드(133)의 단부 일측에는 랙치형부(133a)가 형성되며, 피스톤로드(133)의 랙치형부(133a)는 작동기어(111)의 치형부(111a)와 치합한다. 작동기어(111)는 그 내주면이 회전커버(110)측에 고정되고, 이에 제1클램프실린더(130)의 피스톤로드(133)가 전후진작동하면 피스톤로드(133)의 랙치형부(133a)와 작동기어(111)의 치형부(111a)가 상호 치합하면서 작동함에 따라 작동기어(111)는 시계 또는 반시계방향으로 회전하고, 이러한 작동기어(111)의 회전에 연동하여 회전커버(110)가 동일방향으로 회전할 수 있다.

이와 같이 회전커버(110)가 회전함에 따라 작동돌기(121)가 회전커버(110)를 따라 원주방향으로 회전하고, 이에 작동레버(122)는 피벗작동한다. 작동레버(122)의 피벗작동에 의해 상하이동축(123)는 상하 이동할 수 있다. 이러한 상하이동축(123)의 상향 이동하는 경우에는 도 5와 같이 클램프부재(124)는 컬럼부재(11)의 제1클램프면(11a) 및 슬리브(12)의 제2클램프면(12a) 측에 쐐기결합되어 슬리브(12)를 컬럼부재(11)측에 클램핑될 수 있다. 또한, 상하이동축(123)이 하향 이동하는 경우에는 도 5a와 같이 클램프부재(124)가 제1 및 제2 클램프(11a, 12a)에서 이탈됨으로써 그 클램핑상태가 해제될 수 있다.

아암유닛(20)은 컬럼유닛(10)의 슬리브(12) 측에 회전 및 상하이동가능하게 설치되는 장착부(21) 및 장착부(21)에서 수평방향으로 연장된 가이드부(22)로 구성된다.

장착부(21)는 슬리브(12)의 외경에 대응하는 장착공(21a)을 가지고, 이 장착공(21a)에 슬리브(12)가 끼워짐으로써 아암유닛(20)은 슬리브(12)의 원주방향으로 회전하거나 슬리브(12)의 길이방향으로 상하 이동할 수 있다.

그리고, 장착부(21)는 도 2 및 도 7에 도시된 바와 같이 그 일측에는 한 쌍의 클램프부(21c, 21d)가 절개부(21b)에 의해 이격 및 접촉가능하게 형성된다. 이 절개부(21b)가 아암 클램프(200)에 의해 클램핑되면 한 쌍의 클램프면(21c, 21d)이 마찰적으로 접촉하고, 이에 아암유닛(20)은 그 회전위치 및 상하 위치가 고정될 수 있다.

아암 클램프(200)는 아암유닛(20)의 장착부(21)에 인접하여 설치되고, 장착부(21)의 절개부(21b)를 클램핑함으로써 아암유닛(20)의 장착부(21)를 컬럼유닛(10)의 슬리브(12)측에 고정시킬 수 있다.

아암 클램프(200)는 장착부(21)의 절개부(21b)를 클램핑하는 제2클램프작동유닛(210), 제2클램프작동유닛(210)를 작동시키는 제2클램프실린더(220)를 가진다.

제2클램프작동유닛(210)는 장착부(21)의 클램프부(21c, 21d) 및 절개부(21b)를 관통하여 회전가능하게 설치된 회전축(211), 회전축(211)에 설치된 하나 이상의 캠부재(212), 캠부재(212)의 캠면(212a)을 따라 피벗작동하는 하나 이상의 작동레버(214), 각 작동레버(214)의 일측에 피벗결합되는 가압부재(215), 작동레버(214)의 타단부가 접촉 내지 이격되는 지지부재(216)를 포함한다.

회전축(211)은 장착부(21)의 측면에 수평방향으로 클램프부(21c, 21d) 및 절개부(21b)를 관통하여 회전가능하게 설치되고, 회전축(211)의 일측 외주면에는 작동기어(218)가 고정적으로 설치되며, 작동기어(218)의 외주면에는 치형부(218a)가 형성된다.

하나 이상의 캠부재(212)는 회전축(211)의 일측 외주면에 결합부재(213)를 통해 고정적으로 설치될 수 있고, 결합부재(213)는 그 내주면이 회전축(211)의 외주면에 나사결합되며, 캠부재(212)는 결합부재(213)측에 결합된다. 캠부재(212)의 상면에는 캠면(212a)이 형성되고, 캠부재(212)는 도 8에 도시된 바와 같이 결합부재(213)측에 하나 이상이 원주방향으로 배치될 수 있다.

작동레버(214)는 그 일단부(214a)가 캠부재(212)의 캠면(212a)을 따라 안내되고, 그 타단부(214b)에 인접하여 가압부재(215)가 피벗핀(214c)으르 통해 피벗결합된다. 작동레버(214)의 타단부(214b)는 지지부재(216)측에 접촉 내지 이격될 수 있다.

가압부재(215)는 클램프부(21c, 21d) 및 절개부(21b)을 수평방향으로 관통하여 이동가능하게 설치되고, 가압부재(215)의 일단에는 가압헤드(215a)가 형성되며, 이 가압헤드(215a)는 일측 클램프부(21c)를 타측 클램프부(21d)측으로 가압함으로써 한 쌍의 클램부(21c, 21d)는 서로 마찰적으로 접촉할 수 있다.

지지부재(216)는 가압부재(215)측에 인접하여 배치되고, 지지부재(216)는 클램프부(21c, 21d) 및 절개부(21b)을 관통하여 설치되며, 지지부재(216)의 일단에는 지지헤드(216a)가 형성되고, 이 지지헤드(216a)측에는 작동레버(214)의 타단부가 접촉 및 이격가능해진다.

제2클램프실린더(220)는 실린더하우징(221), 실린더하우징(221)의 실린더실(221a) 내에 이동가능하게 설치된 피스톤(222), 피스톤(222)에서 연장된 피스톤로드(223)를 가진다.

실린더하우징(221)은 제2클램프작동유닛(210)의 회전축(211)에 대해 직각방향으로 배치되고, 실린더하우징(221)의 내부에는 실린더실(221a)이 형성되며, 이 실린더실(221a) 내에는 피스톤(222)이 수직방향으로 이동가능하게 설치된다.

피스톤로드(223)는 피스톤(222)에서 연장되고, 피스톤로드(223)의 단부에는 랙치형부(223a)가 형성되며, 이 랙치형부(223a)는 작동기어(218)의 치형부(218a)와 치합한다.

이러한 아암 클램프(200)의 구성에 의해, 제2클램프실린더(220)의 피스톤로드(223)가 전후진 작동하면, 피스톤로드(223)의 랙치형부(223a)와 작동기어(218)의 치형부(218a)가 상호 치합작동하고, 이에 작동기어(218) 및 회전축(211)이 회전한다. 이러한 회전축(211)의 회전에 의해, 캠부재(212)가 회전함에 따라 작동레버(214)의 일단부는 캠부재(212)의 캠면(212a)을 타고 안내됨에 따라 회동작동하고, 이러한 작동레버(214)의 피벗작동에 의해 가압부재(215)는 수평방향으로 직선이동할 수 있고, 가압부재(215)의 가압헤드(215a)가 수평방향으로 이동하여 장착부(21)의 클램프부(21c, 21d)들을 클램핑하거나 해제시킬 수 있다.

스핀들유닛(30)은 아암유닛(20)의 가이드부(22)를 따라 수평방향으로 직선이동할 수 있고, 스핀들유닛(30)에는 드릴 등과 같은 각종 공구가 분리가능하게 장착되는 공구장착유닛(400)이 설치될 수 있다.

스핀들 클램프(300)는 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이 스핀들유닛(30)과 아암유닛(20)의 가이드부(22)가 서로 인접하는 부분에 설치되어 스핀들유닛(30)을 아암유닛(20)의 가이드부(22)측으로 클램프하는 제3클램프작동유닛(310), 제3클램프작동유닛(310)를 작동시키는 제3클램프실린더(320)를 가진다.

제3클램프작동유닛(310)은 피벗가능한 작동레버(311), 작동레버(311)의 단부에 피벗결합된 가압부재(312), 가압부재(312)의 단부에 배치된 가압패드(313)를 포함한다.

작동레버(311)의 일단은 스핀들유닛(30)의 프레임(31)측에 피벗가능하게 설치되고, 작동레버(311)의 일단에는 작동기어(318)가 설치된다.

가압부재(312)의 일단은 작동레버(311)의 타단에 피벗핀(311a)을 매개로 피벗결합되고, 가압부재(312)의 타단에는 반구형의 가압부(312a)가 형성된다.

가압패드(313)는 가이드부(22)의 일면에 접촉되어 있고, 가압패드(313)의 상면에는 가압홈(313a)이 형성되며, 가압부재(312)의 가압부(312a)는 가압패드(313)의 가압홈(313a)을 가압하도록 구성된다.

제3클램프실린더(320)는 실린더하우징(321), 실린더하우징(321)의 실린더실(321a) 내에 이동가능하게 설치된 피스톤(322), 피스톤(322)에서 연장된 피스톤로드(323)를 가진다.

실린더하우징(321)은 그 내부에는 실린더실(321a)이 형성되며, 이 실린더실(321a) 내에는 피스톤(322)이 수직방향으로 이동가능하게 설치된다.

피스톤로드(323)는 피스톤(322)에서 연장되고, 피스톤로드(323)의 단부에는 랙치형부(323a)가 형성되며, 이 랙치형부(323a)는 작동기어(318)의 치형부(318a)와 치합한다.

이러한 스핀들 클램프(300)의 구성에 의해, 제3클램프실린더(320)의 피스톤로드(323)가 전후진 작동하면, 피스톤로드(323)의 랙치형부(323a)와 작동기어(318)의 치형부(318a)가 상호 치합작동하고, 이와 같이 작동기어(318)가 회전함으로써 작동레버(311)는 피벗작동하며, 이러한 작동레버(311)의 피벗에 의해 가압부재(312)는 하향 이동하고, 이에 따라 가압부재(312)의 가압부(312a)가 가압패드(313)의 가압홈(313a)을 하향으로 가압함으로써 가압패드(313)의 하면은 아암유닛(20)의 가이드부(22)와 마찰 접촉하며, 스핀들유닛(30)은 아암유닛(20)의 가이드부(22)측에 클램핑될 수 있다.

한편, 본 발명에 의한 공구장착유닛(400)은 유압에 의해 자동으로 공구를 분리할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 공구장착유닛(400)은 도 9 및 도 11에 도시된 바와 같이 스핀들유닛(30)의 상면에 설치되는 상부하우징(410), 스핀들유닛(30)의 내부에 설치되는 하부하우징(420), 상부하우징(410) 및 하부하우징(420) 내에 설치된 슬리브(430), 슬리브(430) 내에서 이동가능하게 설치된 분리샤프트(440), 분리샤프트(440)를 하향으로 이동시키는 작동실린더(450)을 포함한다.

상부하우징(410)은 스핀들유닛(30)의 상면에 설치되고, 상부하우징(410)의 내부에는 작동실린더(450)가 설치되며, 작동실린더(450)는 제1피스톤(451) 및 제2피스톤(452)을 가진다.

제1피스톤(451)은 그 하부에 피스톤로드(451a)가 연장되고, 제1피스톤(451)의 상부에는 복귀용로드(451b)가 연장된다. 복귀용로드(451b)의 길이방향으로는 제1복귀용스프링(451c)이 설치될 수 있다.

제2피스톤(452)은 제1피스톤(451)이 하향작동할 경우 그 피스톤로드(451a)의 가압작동에 의해 하향으로 이동할 수 있다. 그리고, 제2피스톤(452)은 그 하부에 설치된 제2복귀용스프링(452a)에 의해 상향으로 복귀할 수 있다. 제2복귀용스프링(452a)의 양단부는 제2피스톤(452)의 하면 및 제1하우징(410)의 내부단턱(411)에 의해 지지된다.

슬리브(430)의 중심부에는 중공부(431)가 형성되고, 이 중공부(431) 내에는 분리샤프트(440)가 상하 이동가능하게 설치된다. 슬리브(430)는 상부하우징(410)의 중공부 및 하부하우징(420)의 중공부 내에 설치되고, 슬리브(430)의 하단에는 장착부(435)가 형성되고, 이 장착부(435) 내에는 드릴척 또는 그외 각종 공구의 단부(생크) 등이 밀착결합되는 장착홈(436)이 형성된다.

제2피스톤(452)은 분리샤프트(440)의 상면을 가압함으로써 분리샤프트(440)를 하향 이동시킬 수 있다. 분리샤프트(440)의 상부에는 제3복귀용스프링(443)가 설치되고, 분리샤프트(440)의 상단에는 제1 및 제2 리테이너(441, 442)가 설치되며, 제3복귀용스프링(443)은 제1 및 제2 리테이너(441, 442)에 의해 그 양단부가 지지된다.

이러한 공구장착유닛(400)에 의해, 장착부(435)의 장착홈(436) 내에 장착된 공구를 분리하고자 할 경우에는 작동실린더(450)측으로 유압을 인가하여 제1피스톤(451)을 하향 이동시키고, 이에 제2피스톤(452) 및 분리샤프트(440)가 하부로 이동함으로써 분리샤프트(440)가 장착홈(436) 측에 장착된 공구의 단부를 하부로 밀어냄으로써 공구를 용이하게 분리시킬 수 있다.

도 12는 본 발명의 레이디얼 드릴링머신에 적용되는 유압회로(500)를 예시한다. 유압회로(500)는 컬럼 클램프(100), 아암 클램프(200), 스핀들 클램프(300), 공구장착유닛(400) 측으로 유압을 인가함으로써 컬럼 클램프(100), 아암 클램프(200), 스핀들 클램프(300)의 클램핑 작동 및 공구장착유닛(400)의 공구분리작동을 구현할 수 있다.

본 유압회로(500)는 컬럼 클램프(100)의 제1작동실린더(130) 및 스핀들 클램프(300)의 제3작동실린더(320)측으로 유압을 선택적으로 인가하는 제1밸브(510), 아암 클램프(200)의 제2작동실린더(220)측으로 유압을 인가하는 제2밸브(520), 공구장착유닛(400)의 제3작동실린더(450)측으로 유압을 인가하는 제3밸브(530) 등으로 구성된다. 이러한 본 유압회로(500)에 의해 각 클램프(100, 200, 300) 및 공구장착유닛(400)측으로 유압을 효율적으로 인가함으로써 각 클램프(100, 2000, 300)의 클램핑 작동 및 공구장착유닛(400)의 공구분리작동을 용이하게 구현할 수 있다.

10: 컬럼유닛 20: 아암유닛
30: 스핀들유닛 100: 컬럼 클램프
200: 아암 클램프 300: 스핀들 클램프
400: 공구장착유닛

Claims

수직방향으로 직립하는 컬럼부재 및 컬럼부재의 외주면에 회전가능하게 설치된 슬리브로 구성되고, 상기 컬럼부재의 일측 외주면과 슬리브의 일측 내주면 각각에는 테이퍼진 클램프면이 각각 형성되는 컬럼유닛;
상기 컬럼유닛의 슬리브 측에 회전 및 상하이동가능하게 설치되는 장착부 및 상기 장착부에서 수평방향으로 연장된 가이드부로 구성되고, 상기 장착부의 일측에는 한 쌍의 클램프부가 절개부에 의해 이격 내지 접촉가능하게 형성되는 아암유닛;
상기 아암유닛의 가이드부를 따라 수평방향으로 이동하는 스핀들유닛;
상기 슬리브의 외주면에 회전가능하게 설치된 회전커버, 상기 회전커버 내에 설치된 하나 이상의 제1클램프작동유닛, 상기 제1클램프작동유닛를 작동시키는 제1클램프실린더를 가진 컬럼 클램프;
상기 아암유닛의 조인트부에 인접하여 설치되어 상기 한 쌍의 클램프부를 클램프하는 제2클램프작동유닛, 상기 제2클램조립체를 작동시키는 제2클램프실린더를 가진 아암 클램프; 및
상기 스핀들유닛과 아암유닛의 가이드부 사이에 설치되어 상기 스핀들유닛을 아암유닛의 가이드부측으로 클램프하는 제3클램프작동유닛, 상기 제3클램프작동유닛를 작동시키는 제3클램프실린더를 가진 스핀들 클램프;를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이디얼 드릴링머신.
제1항에 있어서,
상기 회전커버는 상기 컬럼유닛의 슬리브 외측에 반경방향으로 이격되어 연결되고, 상기 회전커버의 일측에는 하나 이상의 작동기어가 고정되며,
상기 제1클램프작동유닛은 상기 회전커버의 내주면에 고정된 하나 이상의 작동돌기, 상기 작동돌기에 의해 피벗작동하는 작동레버, 상기 작동레버 측에 피벗결합되어 상하이동하는 상하이동축, 상기 상하이동축의 단부에 결합된 클램프부재를 가지고,
상기 제1클램프실린더는 슬리브측에 고정되는 실린더하우징, 상기 실린더하우징의 실린더실 내에 이동가능하게 설치된 피스톤, 상기 피스톤에서 연장된 피스톤로드를 가지며, 상기 피스톤로드의 단부에는 랙치형부가 형성되고, 상기 피스톤로드의 랙치형부는 상기 작동기어의 치형부와 치합하는 것을 특징으로 하는 레이디얼 드릴링머신.
제2항에 있어서,
상기 작동레버의 일단부에는 가이드홈이 형성되고, 상기 가이드홈을 통해 상기 작동돌기가 안내되며, 상기 상하이동축의 상단에는 작동레버가 피벗결합되는 결합홈이 형성되고, 상기 클램프부재는 상기 상하이동축의 하단에 조절너트에 의해 그 상하 위치가 조절가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 레이디얼 드릴링머신.
제1항에 있어서,
상기 제2클램프작동유닛는 상기 장착부의 클램프부 및 절개부를 관통하여 회전가능하게 설치된 회전축, 상기 회전축에 설치된 하나 이상의 캠부재, 상기 캠부재의 캠면을 따라 피벗작동하는 하나 이상의 작동레버, 상기 각 작동레버의 일측에 피벗결합되는 가압부재, 상기 작동레버의 타단부가 접촉 내지 이격되는 지지부재를 가지고, 상기 회전축에는 작동기어가 설치되며,
상기 제2클램프실린더는 실린더하우징, 상기 실린더하우징의 실린더실 내에 이동가능하게 설치된 피스톤, 상기 피스톤에서 연장된 피스톤로드를 가지며, 상기 피스톤로드의 단부에는 랙치형부가 형성되고, 상기 랙치형부는 상기 작동기어의 치형부와 치합하는 것을 특징으로 하는 레이디얼 드릴링머신.
제4항에 있어서,
상기 가압부재는 클램프부 및 절개부를 수평방향으로 관통하여 이동가능하게 설치되고, 상기 가압부재의 일단에는 가압헤드가 형성되며, 상기 지지부재는 가압부재측에 인접하여 배치되고, 상기 지지부재는 상기 클램프부 및 절개부를 관통하여 설치되며, 상기 지지부재의 일단에는 지지헤드가 형성되는 것을 특징으로 하는 레이디얼 드릴링머신.
제1항에 있어서,
상기 제3클램프작동유닛은 피벗가능한 작동레버, 상기 작동레버의 단부에 피벗결합된 가압부재, 상기 가압부재의 단부에 배치된 가압패드를 가지고, 상기 작동레버의 일단에는 작동기어가 설치되며,
상기 제3클램프실린더는 실린더하우징, 상기 실린더하우징의 실린더실 내에 이동가능하게 설치된 피스톤, 상기 피스톤에서 연장된 피스톤로드를 가지고, 상기 피스톤로드의 단부에는 랙치형부가 형성되며, 상기 랙치형부는 상기 작동기어의 치형부와 치합하는 것을 특징으로 하는 레이디얼 드릴링머신.
제6항에 있어서,
상기 가압부재의 일단은 상기 작동레버의 타단에 피벗결합되고, 상기 가압부재의 타단에는 반구형의 가압부가 형성되며, 상기 가압패드는 아암유닛의 가이드부의 일면에 접촉되고, 상기 가압패드의 상면에는 가압홈이 형성되며, 상기 가압부재의 가압부는 상기 가압패드의 가압홈을 가압하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 레이디얼 드릴링머신.
제1항에 있어서,
상기 스핀들유닛에는 유압에 의해 자동으로 공구를 분리가능하게 장착하는 공구장착유닛이 설치되고,
상기 공구장착유닛은 상기 스핀들유닛의 상면에 설치되는 상부하우징, 상기 스핀들유닛의 내부에 설치되는 하부하우징, 상기 상부하우징 및 하부하우징 내에 설치된 슬리브, 상기 슬리브 내에서 이동가능하게 설치된 분리샤프트, 상기 분리샤프트를 하향으로 이동시키는 작동실린더를 포함하고, 상기 상부하우징의 내부에는 작동실린더가 설치되는 것을 특징으로 하는 레이디얼 드릴링머신.