KR20140044190A - Ｎｃ 공작기계 보호형 태핑기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 NC 공작기계에 탭 부재를 장착하여 탭 가공을 할 때 탭 부재에 작용하는 충격으로부터 NC 공작기계를 보호할 수 있는 NC 공작기계 보호형 태핑기에 관한 것으로서, 탭 부재가 고정된 스핀들과 NC 공작기계에 결합된 바디 사이에 유격 구간이 구비되어 탭 부재에서 발생한 충격을 유격 구간에서 흡수함으로써 NC 공작기계에 악영향을 미치는 것을 방지할 수 있고 가공 대상물의 종류에 따라 유격 구간의 폭을 조절하여 더욱 원활한 작업이 이루어지도록 한 것이다.
이를 위한 본 발명의 NC 공작기계 보호용 태핑기는, NC 공작기계의 콜렛 척에 결합되는 바디와; 끝단에 가공 대상물에 나사산을 형성하는 탭이 형성된 탭 부재와; 끝단이 방사상으로 절개되어 형성된 조임부를 이용하여 상기 탭 부재를 지지하며 상기 바디의 길이 방향을 따라 슬라이딩되면서도 회전되지 않도록 결합되는 스핀들과; 상기 탭 부재가 상기 스핀들에 고정되도록 상기 스핀들의 조임부에 나사 체결되는 조임너트와; 상기 바디의 내측에 설치되어 상기 스핀들을 탄성 지지하는 완충 스프링;을 포함하고, 외부 충격시 상기 스핀들이 상기 바디의 길이 방향을 따라 슬라이딩되도록 상기 바디의 내측에 일정 폭의 유격 구간이 형성됨과 아울러, 상기 스핀들의 위치를 조절하여 유격 구간의 폭을 결정하는 유격거리 조정부;를 구비한다.

Description

ＮＣ 공작기계 보호형 태핑기{Tapping Appartus for Protecting of NC Machine}

본 발명은 NC 공작기계에 탭 부재를 장착하여 탭 가공을 할 때 탭 부재에 작용하는 충격으로부터 NC 공작기계를 보호할 수 있는 NC 공작기계 보호형 태핑기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 탭 부재가 고정된 스핀들과 이를 고정하는 바디 사이에 유격을 두어 탭 부재에 충격이 가해짇라도 그 충격을 흡수하여 바디로 전달되지 않도록 함으로써 NC 공작기계를 보호할 수 있는 NC 공작기계 보호형 태핑기에 관한 것이다.

일반적으로 NC 공작기계란, 핸들 조작이 아니라 숫자나 부호(수치 데이터)를 입력해 움직이는 공작기계를 의미한다. 이 NC 공작기계는 특별한 숙련이 필요 없기 때문에 누구든지 작업을 할 수 있고, 특히 다품종 소량 생산에 강한 특징이 있아 최근에는 많은 공장에서 널리 사용되고 있다.

이러한 NC 공작기계는 공작물에 대한 작업 내용을 수치 데이터로 기록하여 이 데이터에 따라 공작물의 윤곽을 회전공구가 차례로 깎아나가게 된다. 과거에는 천공카드라는 데이터카드를 이용했는데, 최근에는 컴퓨터 메모리에 기억된 수치데이터대로 가공을 하는 방식으로 바뀌고 있다. 즉, 공장의 생산용 컴퓨터와 직접 연결되어 컴퓨터의 명령에 따라 가공작업을 하는 것이다.

보통 NC 공작기계는 기계 본체와 NC(수치제어) 장치 두 부분으로 구성되어 있다. 기계 본체는 실제 가공작업을 담당하는 공작기계를 말하고, NC 장치는 컴퓨터의 명령에 따라 정보처리를 행하는 장치를 말한다.

이러한 NC 공작기계 중에서 MC(머시닝 센터)는 1대의 기계로 공작물에 대해 여러 가지 가공작업을 할 수 있는 특징이 있다. 다시 말해, 하나의 기계로 마무리용 밀링머신과 선반, 드릴링 머신 등 다양한 공작기계의 작업을 함께 처리하며, 이로 인하여 생산성이 매우 우수하다.

특히, MC는 공구 자동교환장치가 달려 있는 등 자동화가 뛰어나서, 야간 등 사람이 없는 시간을 포함하여 24시간 내내 연속 운전이 이루어지기도 한다. 이러한 MC와 NC 선반이 가장 널리 사용되고 있다. 그리고, NC 공작기계에는 각종 센서가 부착되어 공구나 공작물의 상태를 점검해 준다. 만약, 공구가 부러졌을 때는 재료와 공구가 접촉되지 않기 때문에 바로 이상(異常)을 감지해 대응동작을 취하게 되는 것이다.

그러나, 상기한 통상의 NC 공작기계는 작업용 공구와 재료 사이의 접촉 여부를 감지하여 이상 여부를 판단할 뿐 작업용 공구가 부러지거나 이물질에 부딪쳐 충격이 발생하는 것은 감지할 수 없어 작업용 공구에서 발생하는 충격이 NC 공작기계로 전달되어 NC 공작기계에 악영향을 미치는 것을 피할 수 없는 문제점이 있다.

KR 10-2008-0114438 A

상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 가공용 탭을 NC 공작기계의 축에 연결된 태핑기의 바디에 직접 연결하지 않고 스핀들을 이용하여 간접 연결함과 아울러 유격 구간을 두어 탭 부재에 작용하는 충격이 바디로 전달되지 않도록 함으로써 NC 공작기계를 보호하고 가공 대상물의 종류에 따라 유격 구간의 폭을 조절할 수 있는 NC 공작기계 보호형 태핑기를 제공함에 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 NC 공작기계 보호형 태핑기는, NC 공작기계의 콜렛 척에 결합되는 바디와; 끝단에 가공 대상물에 나사산을 형성하는 탭이 형성된 탭 부재와; 끝단이 방사상으로 절개되어 형성된 조임부를 이용하여 상기 탭 부재를 지지하며 상기 바디의 길이 방향을 따라 슬라이딩되면서도 회전되지 않도록 결합되는 스핀들과; 상기 탭 부재가 상기 스핀들에 고정되도록 상기 스핀들의 조임부에 나사 체결되는 조임너트와; 상기 바디의 내측에 설치되어 상기 스핀들을 탄성 지지하는 완충 스프링;을 포함하고,

외부 충격시 상기 스핀들이 상기 바디의 길이 방향을 따라 슬라이딩되도록 상기 바디의 내측에 일정 폭의 유격 구간이 형성됨과 아울러, 상기 스핀들의 위치를 조절하여 유격 구간의 폭을 결정하는 유격거리 조정부를 구비한 것을 특징으로 한다.

바람직하게 상기 유격거리 조정부는 상기 스핀들의 내측 끝단에 일체로 형성되며 외주면 일부에 나사산이 형성되고 상기 바디의 후방을 관통하여 돌출되는 샤프트와, 상기 바디의 외측으로 돌출된 상기 샤프트에 나사 체결되며 상기 바디에 접촉되어 상기 스핀들의 위치를 조정하는 위치결정 너트를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 스핀들의 슬라이딩은 허용하면서도 회전은 차단하도록 상기 스핀들과 바디는 키에 결합되고, 키는 상기 스핀들의 일측에 형성된 키 홈과 상기 바디의 내주면에 반경 방향으로 형성된 키 홈에 동시에 삽입되며, 상기 바디의 키 홈은 상기 스핀들의 유격 한계까지 길이 방향을 따라 형성된 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 바디는 상기 스핀들이 삽입되고 키 홈이 형성된 대경부와, 상기 NC 공작기계의 콜렛 척이 결합되며 내부에 상기 완충 스프링이 설치되는 소경부로 이루어진 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 바디에 형성된 상기 스핀들의 유격 구간은 20~30㎜의 폭을 갖는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같은 본 발명은 탭 부재가 고정된 스핀들과 NC 공작기계에 결합된 바디 사이에 유격 구간이 구비되어 탭 부재에서 발생한 충격을 유격 구간에서 흡수함으로써 NC 공작기계에 악영향을 미치는 것을 방지할 수 있고 가공 대상물의 종류에 따라 유격 구간의 폭을 조절하여 더욱 원활한 작업이 이루어지도록 하는 효과가 있다.

그리고, 위치결정 너트를 이용하여 스핀들과 일체로 형성되는 샤프트를 전후 이동시킬 수 있으므로, 스핀들의 위치를 조정하여 유격 구간의 폭을 정밀하게 제어할 수 있는 효과가 있다.

또, 스핀들과 바디가 키 결합됨에 따라 스핀들의 상대 회전을 방지할 수 있음은 물론 바디에 형성되는 키 홈의 길이에 따라 유격 한계를 설정할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 NC 공작기계 보호형 태핑기가 도시된 분해도.
도 2는 본 발명에 따른 NC 공작기계 보호형 태핑기의 외관 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 NC 공작기계 보호형 태핑기의 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 유격거리 조정부의 참고 사진.
도 5는 본 발명에 따른 탭 부재가 도시된 참고 사진.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, NC 공작기계의 콜렛 척에 결합되는 바디와; 끝단에 가공 대상물에 나사산을 형성하는 탭이 형성된 탭 부재와; 끝단이 방사상으로 절개되어 형성된 조임부를 이용하여 상기 탭 부재를 지지하며 상기 바디의 길이 방향을 따라 슬라이딩되면서도 회전되지 않도록 결합되는 스핀들과; 상기 탭 부재가 상기 스핀들에 고정되도록 상기 스핀들의 조임부에 나사 체결되는 조임너트와; 상기 바디의 내측에 설치되어 상기 스핀들을 탄성 지지하는 완충 스프링;을 포함하고, 외부 충격시 상기 스핀들이 상기 바디의 길이 방향을 따라 슬라이딩되도록 상기 바디의 내측에 일정 폭의 유격 구간이 형성됨과 아울러, 상기 스핀들의 위치를 조절하여 유격 구간의 폭을 결정하는 유격거리 조정부를 구비한 것을 특징으로 하는 NC 공작기계 보호형 태핑기를 제공함으로써 달성하였다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 의하여 상세하게 설명한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 NC 공작기계 보호형 태핑기가 도시된 분해도이고, 도 2는 본 발명에 따른 NC 공작기계 보호형 태핑기의 외관 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 NC 공작기계 보호형 태핑기의 단면도이다. 그리고, 도 4는 보 발명에 따른 유격거리 조정부의 참고 사진이고, 도 5는 본 발명에 따른 탭 부재가 도시된 참고 사진이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 NC 공작기계 보호형 태핑기는, NC 공작기계의 콜렛 척에 결합되는 바디(10)와; 끝단에 가공 대상물에 나사산을 형성하는 탭(21)이 형성된 탭 부재(20)와; 끝단이 방사상으로 절개되어 형성된 조임부(32)를 이용하여 상기 탭 부재(20)를 지지하며 상기 바디(10)의 길이 방향을 따라 슬라이딩되면서도 회전되지 않도록 결합되는 스핀들(30)과; 상기 탭 부재(20)가 상기 스핀들(30)에 고정되도록 상기 스핀들(30)의 조임부(32)에 나사 체결되는 조임너트(33)와; 상기 바디(10)의 내측에 설치되어 상기 스핀들(30)을 탄성 지지하는 완충 스프링(15);을 포함하여 이루어진다.

이때, 상기 탭 부재(20)에 외부 충격이 작용할 경우 상기 스핀들(30)이 상기 바디(10)의 길이 방향을 따라 슬라이딩되도록 상기 바디(10)의 내측에 일정 폭의 유격 구간이 형성된다. 그리고, 상기 스핀들(30)의 위치를 조절하여 유격 구간의 폭을 결정하는 유격거리 조정부(40)가 구비된다.

상기 유격거리 조정부(40)는 상기 스핀들(30)의 내측 끝단에 일체로 형성되며 외주면 일부에 나사산이 형성되고 상기 바디(10)의 후방을 관통하여 돌출되는 샤프트(41)와, 상기 바디(10)의 외측으로 돌출된 상기 샤프트(41)에 나사 체결되며 상기 바디(10)에 접촉되어 상기 스핀들(30)의 위치를 조정하는 위치결정 너트(42)로 이루어진다. 물론, 상기 샤프트(41)의 전체에 나사산이 형성되어도 무방하다.

한편, 상기 스핀들(30)의 슬라이딩은 허용하면서도 회전은 차단하도록 상기 스핀들(30)과 바디(10)는 키(Key) 결합된다. 이때, 키(35)는 상기 스핀들(30)의 일측에 형성된 키 홈(31)과 상기 바디(10)의 내주면에 반경 방향으로 형성된 키 홈(13)에 동시에 삽입된다. 그리고, 상기 스핀들(30)이 슬라이딩될 수 있도록, 상기 바디(10)의 키 홈(13)은 상기 스핀들(30)의 유격 한계까지 길이 방향을 따라 형성된다.

또, 상기 바디(10)는 상기 스핀들(30)이 삽입되고 키 홈(13)이 형성된 대경부(11)와, 상기 NC 공작기계의 콜렛 척이 결합되며 내부에 상기 완충 스프링(15)이 설치되는 소경부(12)로 이루어진다. 그리고, 상기 바디(10)에 형성된 상기 스핀들(30)의 유격 구간은 20~30㎜의 폭을 가지며, 바람직하게는 대략 25㎜의 폭을 갖는다.

이러한, 상기 NC 공작기계 보호용 태핑기는 탭 부재를 이용하여 가공 대상물에 탭을 가공하며 상기 탭 부재가 부러지거나 외부 충격이 가해질 경우에는 유격 구간의 완충 작용을 이용하여 충격을 흡수함으로써 NC 공작기계에 악영향이 미치지 않도록 한다.

먼저, 바디(10)의 대경부(11)에 스핀들(30)을 삽입하여 결합시킨다. 이때, 상기 스핀들(30)의 키 홈(31)에 키(35)가 삽입되어 있으므로, 상기 키(35)가 상기 바디(10)의 키 홈(13)에 삽입되도록 상기 스핀들(30)의 위치를 조절한 상태에서 상기 스핀들(30)을 삽입하여야 함은 당연하다.

이어 가공 대상물의 종류에 따라 유격거리 조정부(40)를 통해 유격 구간을 설정한다. 즉, 위치결정 너트(42)를 이용하여 샤프트(41)를 도 3의 (a) 또는 (b)와 같이 전후 방향으로 이동시킴으로써 스핀들(30)의 내측 끝단면과 키 홈(13)의 끝단 사이의 거리인 유격 구간의 폭을 조정하는 것이다. 여기서 유격 구간은 기본적으로 그 폭이 20~30㎜가 되도록 조정하며, 대략 25㎜ 전후의 폭을 갖도록 한다.

그리고, 상기 스핀들(30)의 조임부(32)에 탭 부재(20)의 끝단을 삽입한 후 조임너트(33)를 상기 조임부(32)에 체결함으로써, 상기 조임부(32)에 의해 상기 탭 부재(20)가 스핀들(30)에 고정되도록 한다.

이 상태에서 NC 공작기계의 콜렛 척(도시 생략)을 이용하여 상기 바디(10)의 소경부(12)를 잡아 줌으로써, NC 공작기계에서 발생한 회전력이 상기 바디(10)와 키(35) 및 스핀들(30)을 거쳐 상기 탭 부재(20)로 전달되도록 한다. 이에 따라 상기 탭 부재(20)의 선단부에 형성된 탭(21)을 이용하여 가공 대상물에 탭을 가공하게 된다.

이와 같이 가공 대상물에 탭을 가공하는 도중 상기 탭 부재(20)에 충격이 가해지며, 상기 스핀들(30)은 바디(10)의 내부에 구비된 완충 스프링(15)을 압축하면서 후퇴하게 된다. 이에 따라 상기 탭 부재(20)에 강력한 외력이 작용하더라도 그 충격이 NC 공작기계로는 전달되지 않게 된다.

한편, 가공 대상물에 탭을 가공하는 도중 경도가 높은 이물질로 인해 상기 탭 부재(20)가 회전할 수 없는 경우가 발생하기도 한다. 이 경우 상기 탭 부재(20)와 스핀들(30)은 회전할 수 없지만 상기 바디(10)는 NC 공작기계의 콜렛 척으로 인해 회전을 계속하려 하므로, 상기 스핀들(30)과 바디(10) 사이에는 회전 속도가 차이가 발생할 수밖에 없다.

이러한 상기 스핀들(30)과 바디(10)의 회전 속도 차이는 양자에 동시에 결합된 키(35)에 전단력이 작용하도록 한다. 이와 같이 상기 키(35)에 전단력이 작용하게 되면, 상기 키(35)가 부러져 상기 스핀들(30)과 바디(10)가 각각 별개의 속도로 회전될 수 있어 상기 바디(10)가 회전하더라도 상기 스핀들(30)은 회전하지 않을 수 있다.

이에 따라 경도가 큰 이물질 등으로 인하여 상기 탭 부재(20)가 회전할 수 없는 경우라 하더라도 상기 키(35)만 부러질 뿐 상기 탭 부재(10)나 스핀들(30), 바디(10) 등 태핑기의 주요 구성요소는 물론 NC 공작기계에 악영향을 주지 않게 된다.

이상에서는 가공 대상물에 탭을 가공하는 태핑기를 위주로 하여 설명하였으나, 가공 대상물에 구멍을 천공하는 드릴 등 다른 공구에도 마찬가지로 적용이 가능하다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

10: 바디 11: 대경부
12: 소경부 13: 키 홈
15: 완충 스프링 20: 탭 부재
21: 탭 30: 스핀들
31: 키 홈 32: 조임부
33: 조임너트 35: 키
40: 유격거리 조정부 41: 샤프트
42: 위치결정 너트

Claims (5)

1. NC 공작기계의 콜렛 척에 결합되는 바디와;
   끝단에 가공 대상물에 나사산을 형성하는 탭이 형성된 탭 부재와;
   끝단이 방사상으로 절개되어 형성된 조임부를 이용하여 상기 탭 부재를 지지하며 상기 바디의 길이 방향을 따라 슬라이딩되면서도 회전되지 않도록 결합되는 스핀들과;
   상기 탭 부재가 상기 스핀들에 고정되도록 상기 스핀들의 조임부에 나사 체결되는 조임너트와;
   상기 바디의 내측에 설치되어 상기 스핀들을 탄성 지지하는 완충 스프링;을 포함하고,
   외부 충격시 상기 스핀들이 상기 바디의 길이 방향을 따라 슬라이딩되도록 상기 바디의 내측에 일정 폭의 유격 구간이 형성됨과 아울러, 상기 스핀들의 위치를 조절하여 유격 구간의 폭을 결정하는 유격거리 조정부;를 구비한 것을 특징으로 하는 NC 공작기계 보호형 태핑기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 유격거리 조정부는,
   상기 스핀들의 내측 끝단에 일체로 형성되며 외주면 일부에 나사산이 형성되고 상기 바디의 후방을 관통하여 돌출되는 샤프트와,
   상기 바디의 외측으로 돌출된 상기 샤프트에 나사 체결되며 상기 바디에 접촉되어 상기 스핀들의 위치를 조정하는 위치결정 너트를 포함하는 것을 특징으로 하는 NC 공작기계 보호형 태핑기.
3. 제1항에 있어서,
   상기 스핀들의 슬라이딩은 허용하면서도 회전은 차단하도록 상기 스핀들과 바디는 키에 결합되고,
   키는 상기 스핀들의 일측에 형성된 키의 홈과 상기 바디의 내주면에 반경 방향으로 형성된 키 홈에 동시에 삽입되며,
   상기 바디의 키 홈은 상기 스핀들의 유격 한계까지 길이 방향을 따라 형성된 것을 특징으로 하는 NC 공작기계 보호형 태핑기.
4. 제3항에 있어서,
   상기 바디는,
   상기 스핀들이 삽입되고 키의 홈이 형성된 대경부와,
   상기 NC 공작기계의 콜렛 척이 결합되며 내부에 상기 완충 스프링이 설치되는 소경부로 이루어진 것을 특징으로 하는 NC 공작기계 보호형 태핑기.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 바디에 형성된 상기 스핀들의 유격 구간은 20~30㎜의 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 NC 공작기계 보호형 태핑기.
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

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