KR20120067995A - 기어 제작을 위한 장치 - Google Patents

Abstract

기어 제작을 위한 장치(1)는 그의 주어진 제1 세로 방향 축(8) 주위로 회전하도록 설치되고 그리고 가공되는 피스를 지지하는 적어도 하나의 피스-홀더-테이블(7); 및 피스를 가공하기위한 적어도 하나의 툴(42)이 제공된 작동 헤드(39)를 포함한다. 장치(1)는 피스-홀더-테이블(7) 및 작동 유닛(39)에 제1 방향(4)으로 서로 서로와 관련하여 상대적인 이동이 제공되는 것을 특징으로 한다. 추가로, 작동 헤더(39) 및 피스-홀더-테이블(7)은 피스 위에 실행이 되는 가공 공정에 따라 그들의 각각의 경로를 따라 선택적으로 중지될 수 있는 것을 특징으로 한다.

Description

기어 제작을 위한 장치{MACHINE FOR MAKING GEARS}

본 발명은 기어 제작을 위한 장치에 관한 것이다.

기어 제작 분야에서, 기어 제작의 공지된 방법은 해당 피스에 일련의 톱니를 가공하는 단계 및 차후 톱니가 형성된 피스를 연마하는(grinding) 단계를 포함한다. 각각의 기어 절단 및 연마 공정은 각각의 피스의 거친 가공 단계 및 피스의 마감 단계를 포함한다.

일반적으로, 기어 절단 또는 연마 공정은 그 자신의 세로 수직 축(longitudinal axis) 주위로 회전하도록 설치된 피스-홀더 테이블 및 작동 헤드를 포함하고, 작동 헤드에 피스를 가공하기 위한 적어도 하나의 툴이 제공되고 그리고 작동 헤드는 피스-홀더 테이블의 세로 방향 축에 대하여 실질적으로 횡단하는(transversal) 방향으로 연장하는 가이드 기기를 따라 이동이 가능하다.

기어 절단 과정에서 작동 헤드에 전달되는 높은 수준의 인장력(stress) 및 상기 가이드 구조에 미치는 높은 수준의 인장력은 상기 가이드 구조의 정확한 방향 및 정확한 형상에 영향을 미치므로, 선행 기술 분야의 위에서 언급된 기어 절단 장치는 극단적으로 충분히 실행이 되고 그리고 시험이 된다고 할지라도 초기 기어 절단 공정과 달리 높은 정확성과 허용 오차가 요구되는 차후의 그라인딩 단계를 실행할 수 없다.

결과적으로, 일단 기어 절단 공정이 완료되면, 피스는 기어 절단 장치와 구조적으로 유사한 그라인더로 이송이 되어야 하고 이로 인하여 이와 같은 공정은 기어 생산 공정을 상대적으로 복잡하고 비용이 많이 드는 것으로 만든다.

본 발명의 목적은 위에서 언급한 약점을 가지지 아니하고 그리고 간단하고 경제적으로 생산이 될 수 있도록 하는 기어 제작을 위한 장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 따르면, 첨부된 청구범위에서 개시된 기어 제작을 위한 장치가 제공된다.

본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 주어진 제1 세로 방향(longitudinal axis)의 축 주위로 회전하도록 설치되고 가공되는 피스를 지지하는 적어도 하나의 피스-홀더 테이블; 및 피스를 가공하기 위한 적어도 하나의 툴이 제공되고 실질적으로 상기 제1 축을 가로지르는 제1 방향을 따라 이동이 가능한 적어도 하나의 작동 헤드를 포함하는 기어 제작을 위한 장치는 피스-홀더 테이블 및 작동 헤드에 상기 제1 방향으로 서로 서로와 관련하여 상대적인 이동이 제공되고, 작동 헤드 및 피스-홀더 테이블은 피스 위에 실행되는 가공 공정을 따라 그들 각각의 통로를 따라 선택적으로 중지되기에 적합한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 작동 헤드는 피스에서 톱니를 절단하기 위하여 중지되는 한편, 피스-홀더 테이블은 피스를 그라인딩을 하기 위하여 중지된다.

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 차례로 실질적으로 제1 방향을 가로지르는 제2 방향으로 연장되는 연장 베이스, 제2 방향을 따라 이동하는 베이스에 설치되는 제1 슬라이드, 실질적으로 상기 제1 및 제2 방향에 직교하는 제3 방향을 따라 이동하도록 제1 슬라이드 위에 설치되는 제2 슬라이드, 제1 방향에 평행하고 그것의 제3 세로 방향의 축 주위로 회전하도록 제2 슬라이드 위에 축 회전(pivotally) 형태로 설치되는 제1 가이드 장치와, 상기 제1 방향으로 이동하도록 제1 가이드 장치 위에 설치되는 제3 슬라이드를 포함하는 작동 유닛; 및 제3 슬라이드에 의하여 실행되는 작동 헤드를 포함한다.

본 발명에 따른 장치는 슬라이드와 슬라이드를 선택적으로 사용하는 것에 의하여 기어 가공 과정에서 작동 헤드에 전달되는 높은 수준의 인장력(stress)이 튜브의 가이드 통로의 적절한 방향 및 정확한 형상을 약화시키는 것을 방지하고 그리고 이로 인하여 장치가 단일 작동 헤드를 사용하여 각각의 피스 위에 적절하게 절단 공정과 그라인딩 공정 양쪽을 실행하는 것을 허용하도록 한다는 이점을 가진다.

본 발명은 그들의 제한되지 않는 실시 형태를 예시하는 첨부된 도면을 참조하여 기술될 것이고, 도면은 아래와 같은 것을 나타낸다.
도 1은 본 발명에 따른 장치의 적절한 실시 형태에 대한 개략적인 사시도를 도시한 것이다.
도 2는 도 1에 제시된 장치의 평면도를 도시한 것이다.
도 3은 명확성을 위하여 절단이 된 장치 및 제거된 장치를 가진 도 1 및 도 2의 장치의 제2의 상세도에 대한 개략적인 측면도를 도시한 것이다.

도 1 및 도 3을 참조하면, 기어(도시되지 않음)를 제작하기 위한 장치는 전체로 도면 부호 1로 표시되고 실질적으로 사각형 형상을 가지고 그리고 서로 서로에 대하여 평행하고 실질적으로 수평 방향(4)에 대하여 평행한 2개의 가이드 장치(3)를 지지하는 지지 프레임(2)을 포함한다.

각각의 장치(3)는 프레임(2)과 관련하여 도시되지 않은 공지된 구동 장치에 의하여 구동되어 일정 방향(4)으로 직선을 따라 이동하도록 장치(3)에 슬라이딩이 가능하도록 결합되고 그리고 실질적으로 실린더 형상의 피스(도시되지 않음)를 지지하기에 적합한 피스-홀더 테이블(7)을 지지하는 슬라이더(6)를 포함하는 관련된 피스-홀더 유닛(5)에 의하여 슬라이딩이 가능하도록 결합된다. 피스-홀더 테이블(7)은 슬라이드(6)와 관련되고 그리고 도시되지 않는 공지된 구동 장치에 의하여 구동되어 실질적으로 수직 방향(9)으로 평행하고 그리고 일정 방향(4)을 가로지르는 그 자신의 세로 방향(longitudinal) 축(8) 주위로 회전할 수 있도록 슬라이드(6)에 설치된다.

도 1과 관련하여, 각각의 유닛(5)은 일정 방향(9)으로 프레임(2)으로부터 위쪽으로 연장하고, 다른 유닛(15)의 칼럼(16)을 마주보는 2개의 유닛(5) 사이에 배열되고 그리고 칼럼(16)을 따라 일정 방향(9)으로 직선 방향으로 도시되지 않는 공지된 구동 장치에 의하여 구동되어 이동하도록 칼럼(16)에 슬라이딩이 가능하게 결합된 슬라이드(17)를 지지하는 수직 칼럼(16)을 포함하는 작동 유닛(15)과 협력하여 움직인다.

유닛(15)은 또한 슬라이드(17)와 관련하여 예시되지 않은 공지의 구동 장치에 의하여 구동되어 일정 방향(9)에 평행한 받침대 축(fulcrum axis)(19) 주위로 회전하도록 슬라이드(17)에 힌지 결합이 되고 관련 피스-홀더 테이블(7) 위에 설치되어 피스를 가공 및/또는 제어하기 위하여 보조 장치(도시되지 않음)를 지지하는 지지 암(18)을 포함한다.

장치(1)에 또한 일정 방향(14)으로 연장되고, 프레임(2)과 나란히 배열되고 그리고 그들 중의 하나가 프레임(2)으로부터 돌출하는 연장 베이스(21); 및 일정 방향(9)으로 베이스(21)로부터 위쪽으로 연장되고 그리고 일정 방향(14)으로 베이스(21)를 따라 직선 방향으로 예시되지 않은 공지의 구동 장치에 의하여 구동되어 이동하도록 베이스(21)에 슬라이딩 가능하도록 결합된 수평 슬라이드(22); 및 예시되지 않는 공지의 구동 장치에 의하여 구동되어 일정 방향(9)으로 슬라이드(22)를 따라 직선으로 이동하도록 슬라이드(22)에 슬라이딩이 가능하도록 결합된 수직 슬라이드(23)를 포함하는 추가 작동 유닛(20)이 제공된다.

도 3에 예시된 바에 따라, 슬라이드(23)는 일정 방향(4)에 평행한 세로 방향(25)의 축(25)을 가지고 슬라이드(23)를 관통하여 연장되고 그리고 상기 축(25) 주위로 슬라이드(23)와 관련하여 예시되지 않은 공지의 구동 장치에 의하여 구동되어 회전이 가능하도록 설치되는 튜브(24)에 의하여 회전이 가능하도록 결합된다.

튜브(24)는 튜브 내부(24)에 연장되고, 축(25)과 관련하여 공통 축(coaxially)이 되고, 외부로 튜브(24)와 마주보면서 연장되는 환형 플랜지(27)에 의하여 축 상으로 제한되고, 일정 방향(4)에 평행한 튜브(24)의 내부 면 위에 설치된 한 쌍의 가이드 통로(24a)에 슬라이딩이 가능하도록 결합되고, 튜브(24)에 고정된 그것의 하나의 구동 모터(30)가 일정 방향(4)으로 상기 튜브(24)를 따라 직선 방향으로 슬라이드(26)가 이동되도록 하기 위하여 스크루(28)를 회전시키는 구동 장치(29)의 스크루(28)에 리드 스크루 시스템(lead screw system)에 의하여 또한 결합된 환형 슬라이드(26)를 지지한다.

도 2와 관련하여, 유닛(20)은 또한 슬라이드(26)와 관련하여 그것의 방향이 축(25) 주위의 튜브(24)의 각 위치(angular position)에 의존하는 방향(38)으로 직선을 따라 도시되지 않은 공지의 구동 장치에 의하여 구동되어 이동하도록 플랜지(27)에 슬라이딩이 가능하도록 결합되는 슬라이드(37)를 포함한다.

마지막으로 슬라이드(37)는 일정 방향(38)으로 연장되고, 적어도 하나의 툴(42)이 상기 피스(도시되지 않음)를 가공하기 위하여 맞추어지는(keyed) 출력 축(41)이 제공되는 전기 모터(40)를 포함하는 작동 헤드(39)를 지지한다.

실제 사용 과정에서, 작동 헤드(39)는 그것의 각각의 내부에서 헤드(39)가 관련 피스-홀더 테이블(7) 위에 설치된 피스(도시되지 않음)를 가공하기 위하여 피스-홀더 유닛(5) 및 그것의 내부에 헤드(39)가 툴(42)을 교환하기 위하여 일정 방향(14)으로 프레임(2)으로부터 돌출하는 베이스(21)의 일부에 맞추어지는 툴 교환 스테이션과 마주보는 두 개의 작업 스테이션 사이에서 일정 방향(4)으로 베이스(21)를 따라 이동된다.

장치(1)는 각각의 피스(도시되지 않음) 위에 2개 형태의 가공 공정을 실행할 수 있다:

- 기어(도시되지 않음)의 톱니를 생산하고 정상적으로 제1 거친 가공 단계와 제2 마무리 단계를 포함하는 기어 절단; 및

- 이전의 기어 절단 공정 과정에서 만들어진 톱니를 연마하고(grinding) 그리고 정상적으로 또한 제1 거친 가공 단계와 제2 마무리 단계를 포함하는 톱니를 그라인딩을 하는 그라인딩 공정.

이러한 점과 관련하여 아래와 같은 점이 유의되어야 한다:

기어 절단 공정이 관련 피스(도시되지 않음) 위에 실행이 되는 동안 슬라이드(26)(도 3 참조) 및 슬라이드(6)의 각각은 슬라이드(6)를 선택적으로 이동시키고 그리고 슬라이드(26)를 중지시키고 그리고 또한 그라인딩 공정이 상기 피스 위에서 실행이 되는 동안 슬라이드(26)를 이동시키고 그리고 슬라이드(6)를 중지시키기에 적합한 전자 제어 유닛(도시되지 않음)에 연결된다.

달리 말하면, 기어 절단은 일정 방향(4)으로 단지 피스-홀더 테이블(7)을 이동시키고 그리고 상기 일정 방향(4)으로 작동 헤드(39)를 중지시키는 것에 의하여 실행되는 한편, 그라인딩 공정은 단지 작동 헤드(39)를 일정 방향(4)으로 이동시키고 그리고 일정 방향(4)으로 피스-홀더 테이블(7)을 중지시키는 것에 의하여 실행된다.

슬라이드(26) 및 슬라이드(6)를 선택적으로 사용하는 것은 기어 가공 과정에서 작동 헤드(39)에 전달되는 높은 수준의 인장력(stress)이 튜브(24)의 가이드 통로(24a)의 적절한 방향 및 정확한 형상을 약화시키는 것을 방지하고 그리고 이로 인하여 장치(1)가 단일 작동 헤드(39)를 사용하여 각각의 피스(도시되지 않음) 위에 적절하게 절단 공정과 그라인딩 공정 양쪽을 실행하는 것을 허용한다.

예시되지 않은 대안적인 실시 형태에 따라, 작동 헤드(39) 및/또는 슬라이드(6)는 슬라이드 및 위에서 기술되지 않은 다른 회전 지지 유닛 위에 명백히 설치될 수 있다.

1: 장치 2: 지지 프레임
3: 가이드 장치 5: 유닛
6: 슬라이드 7: 피스-홀더 테이블
8: 축 15: 작동 유닛
16: 수직 칼럼
21: 베이스 22, 23: 슬라이드
24: 튜브 24a: 가이드 통로
25: 축 27: 환형 플렌지
28: 스크루 29: 구동 장치
30: 구동 모터 37: 슬라이드
39: 작동 헤드
40: 전기 모터 41: 출력 축
42: 툴

Claims (3)

1. 주어진 제1 세로 방향(longitudinal axis)의 축(8) 주위로 회전하도록 설치되고 가공되는 피스를 지지하는 적어도 하나의 피스-홀더 테이블(7); 및 피스를 가공하기 위한 적어도 하나의 툴(42)이 제공되고 실질적으로 상기 제1 축(8)을 가로지르는 제1 방향(4)을 따라 이동이 가능한 적어도 하나의 작동 헤드(39)를 포함하는 기어 제작을 위한 장치(1)에 있어서,
   피스-홀더 테이블(7) 및 작동 헤드(39)에 상기 제1 방향(4)으로 서로 서로와 관련하여 상대적인 이동이 제공되고, 작동 헤드(39) 및 피스-홀더 테이블(7)은 피스 위에 실행되는 가공 공정을 따라 그들 각각의 통로를 따라 선택적으로 중지되기에 적합한 것을 특징으로 하는 기어 제작을 위한 장치.
2. 청구항 1에 있어서, 작동 헤드(39)는 피스에서 톱니를 절단하기 위하여 중지되는 한편, 피스-홀더 테이블(7)은 피스를 그라인딩을 하기 위하여 중지되는 것을 특징으로 하는 기어 제작을 위한 장치.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 차례로 실질적으로 제1 방향(4)을 가로지르는 제2 방향(14)으로 연장되는 연장 베이스(21), 제2 방향(14)을 따라 이동하는 베이스(21)에 설치되는 제1 슬라이드(22), 실질적으로 상기 제1 및 제2 방향(4, 14)에 직교하는 제3 방향(9)을 따라 이동하도록 제1 슬라이드(22) 위에 설치되는 제2 슬라이드(23), 제1 방향(4)에 평행하고 그것의 제3 세로 방향의 축(25) 주위로 회전하도록 제2 슬라이드(23) 위에 축 회전(pivotally) 형태로 설치되는 제1 가이드 장치(24)와, 상기 제1 방향(4)으로 이동하도록 제1 가이드 장치(24) 위에 설치되는 제3 슬라이드(26)를 포함하는 작동 유닛(20); 및 제3 슬라이드(26)에 의하여 실행되는 작동 헤드(39)를 포함하는 것을 특징으로 하는 기어 제작을 위한 장치.
   

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