KR20140126543A - 자동선반용 내경척킹유니트 - Google Patents

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KR20140126543A
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collet chuck
workpiece
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최우각
우봉근
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(주)대성하이텍
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Abstract

본 발명에 의한 자동선반용 내경척킹유니트는 자동선반의 보조주축대의 회전체 내부에 설치되어 공작물의 내경을 척킹하는 것으로 이루어지는 자동선반용 내경척킹유니트에 있어서, 자동선반의 보조주축대의 모터에 의해 회전되는 회전체의 내부에 길이 방향으로 이동 가능하게 설치됨과 아울러 회전체와 함께 회전되고 선단부에 경사면을 구비하는 슬리브, 상기 슬리브의 선단부를 감싸면서 상기 회전체의 선단부에 돌출 설치되어 내부면에 경사면을 구비하여 슬리브의 이동에 따라 공작물의 내경을 척킹하는 콜릿척, 그리고 상기 슬리브와 콜릿척 사이에 설치되어 상기 슬리브를 후진시키는 탄성부재로 이루어지며, 또한 상기 슬리브의 내부에 중공부가 형성되고, 파이프가 상기 슬리브의 중공부의 후단부로부터 삽입되어 파이프를 통하여 공급되는 공기압 또는 유압이 상기 슬리브의 중공부를 통하여 콜릿척의 선단부로 분사되어 콜릿척으로부터 공작물을 이탈시키며, 공작물의 내경에 삽입되는 상기 콜릿척의 선단부가 소직경으로 형성됨과 아울러 상기 회전체에 설치되는 상기 콜릿척의 후단부가 대직경으로 형성되고, 상기 콜릿척의 선단부로부터 후단부까지 형성되는 다수의 슬롯이 상기 콜릿척의 선단부 중심에서 방사상으로 형성되어 상기 슬롯을 통하여 파이프를 통하여 공급되는 공기 또는 절삭유가 공작물에 분사되는 것을 포함하여 이루어진다.
따라서 본 발명은 슬리브와 콜릿척, 탄성부재로 구성되어 간단한 구조이고 보조주축대 측에서 이차 가공되는 공작물의 내경을 척킹하기 때문에, 외경 척킹이 불가능한 외경 곡선부로 구성된 공작물 또는 외경 척킹 했을 때에 변곡부 형성이 우려되는 공작물에 대해서 보조주축대 측에서 이차적으로 가공되는 공작물에서 외경의 완만한 곡선으로 이어지는 부분에 가공 이음매 부분의 단차 또는 경계선이 형성되는 불량 발생을 줄일 수 있고, 공작물에 더미(dummy) 가공부를 형성할 필요없어 소재의 로스를 용이하게 줄일 수 있으며, 파이프가 슬리브의 중공부에 설치되어 공기 또는 절삭유로 공작물 가공시 공작물의 표면에 묻은 이물질을 제거하면서 공작물과 공구 사이를 냉각하는 공기 또는 절삭유를 분사하기 때문에, 보조주축대에서 이차 가공되는 공작물의 표면에 묻은 칩 등과 같은 이물질을 간편하게 제거하거나 공작물과 공구 사이를 냉각하여 소형 공작물의 정밀도를 향상할 수 있으며, 파이프가 슬리브의 중공부에 설치되어 가공을 완료한 공작물을 고압의 공기 또는 절삭유로 분리하기 때문에, 이차 가공을 완료한 공작물을 보조주축대의 내경척킹유니트로부터 용이하게 분리할 수 있어 작업성을 향상하는 등의 효과를 발휘한다.

Description

자동선반용 내경척킹유니트{INSIDE CHUCKING UNIT USED IN AUTOMATIC LATHE}
본 발명은 자동선반에 사용되는 보조주축대에 설치되는 내경척킹유니트에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 메인주축대에서 가동된 공작물의 내경을 용이하게 고정하여 후공정을 원활하게 수행할 수 있도록 하는 자동선반용 내경척킹유니트에 관한 것이다.
일반적으로 자동선반은 주축의 속도변환, 역전, 봉재 이송, 절삭날 이송 등 모든 조작이 자동으로 이루어져서 작은 나사, 핀, 볼트, 너트 등을 대량 생산하기에 적합한 공작기계로서, 주축에 파지된 봉재 또는 육각 기둥 등의 이형봉재의 피가공 소재에 대하여, 공구대에 부착된 여러 공구를 상대적으로 이송시켜, 여러 종류의 선삭, 밀, 밀링 가공을 순서대로 자동적으로 작업할 수 있다.
예컨대 상기 자동선반에는 긴 길이의 봉재을 잡아서 회전하는 메인주축대가 구비되어 있고, 긴 길이의 봉재의 회전할 때에 발생되는 진동을 줄이기 위한 가이드부시가 구비되며, 긴 길이의 봉재의 선단부를 가공하기 위한 다수의 공구가 설치된 공구대가 구비되며, 메인주축대에서 일차적으로 가공되어 봉재의 선단부로부터 분리된 공작물을 잡아서 회전하는 보조주축대가 구비되어 있다.
여기서 종래의 자동선반용 보조주축대에는 공작물의 외경을 척킹하는 외경척킹장치가 설치되어 일차적으로 가공된 공작물의 외경을 잡아서 회전하게 된다.
그러나 종래에는 메인주축대 측에서 일차적으로 가공된 공작물의 내경을 척킹하는 구조가 없기 때문에, 외경 척킹이 불가능한 외경 곡선부로 구성된 공작물 또는 외경 척킹 했을 때에 변곡부 형성이 우려되는 공작물에 대해서 보조주축대 측에서 이차적으로 가공되는 공작물에서 외경의 완만한 곡선으로 이어지는 부분에는 1차 가공 후, 보조주축대에서 가공되는 2차 가공의 이음매 부분의 단차 또는 경계선이 형성되어 불량이 발생되기 쉬우며, 보조주축대의 외경척킹장치로 잡아야 할 더미(dummy) 가공부를 공작물에 형성할 수밖에 없어 소재의 로스가 많이 발생된다는 단점이 있다.
또한 보조주축대에서 이차 가공되는 공작물의 표면에 묻은 칩 등과 같은 이물질을 간편하게 제거하거나 냉각하기 위한 수단이 없어 소형 공작물의 정밀도를 떨어뜨릴 수 있으며, 이차 가공을 완료한 공작물을 보조주축대로부터 분리하는 수단이 없어 작업성이 떨어진다는 단점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 간단한 구조로 형성되어 보조주축대 측에서 이차 가공되는 공작물의 내경을 척킹할 수 있고 공작물 가공시 공작물의 표면에 묻은 이물질을 제거하면서 공작물과 공구 사이를 냉각하는 공기 또는 절삭유를 분사함과 아울러 가공을 완료한 공작물을 고압의 공기 또는 절삭유로 분리함으로써, 보조주축대 측에서 이차적으로 가공되는 공작물에서 외경의 완만한 곡선으로 이어지는 부분에 가공 이음매 부분의 단차 또는 경계선이 형성되는 불량 발생을 줄일 수 있고, 공작물에 더미(dummy) 가공부를 형성할 필요없어 소재의 로스를 줄일 수 있으며, 보조주축대에서 이차 가공되는 공작물의 표면에 묻은 칩 등과 같은 이물질을 간편하게 제거하거나 공작물과 공구 사이를 냉각하여 소형 공작물의 정밀도를 향상할 수 있고, 이차 가공을 완료한 공작물을 보조주축대의 내경척킹유니트로부터 용이하게 분리할 수 있는 자동선반용 내경척킹유니트를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 자동선반의 보조주축대의 회전체 내부에 설치되어 공작물의 내경을 척킹하는 것으로 이루어지는 자동선반용 내경척킹유니트에 있어서, 자동선반의 보조주축대의 모터에 의해 회전되는 회전체의 내부에 길이 방향으로 이동 가능하게 설치됨과 아울러 회전체와 함께 회전되고 선단부에 경사면을 구비하는 슬리브, 상기 슬리브의 선단부를 감싸면서 상기 회전체의 선단부에 돌출 설치되어 내부면에 경사면을 구비하여 슬리브의 이동에 따라 공작물의 내경을 척킹하는 콜릿척, 그리고 상기 슬리브와 콜릿척 사이에 설치되어 상기 슬리브를 후진시키는 탄성부재로 이루어지는 자동선반용 내경척킹유니트를 제공한다.
더우기 상기 슬리브의 내부에 중공부가 형성되고, 파이프가 상기 슬리브의 중공부의 후단부로부터 삽입되어 파이프를 통하여 공급되는 공기압 또는 유압이 상기 슬리브의 중공부를 통하여 콜릿척의 선단부로 분사되어 콜릿척으로부터 공작물을 이탈시키며, 공작물의 내경에 삽입되는 상기 콜릿척의 선단부가 소직경으로 형성됨과 아울러 상기 회전체에 설치되는 상기 콜릿척의 후단부가 대직경으로 형성되고, 상기 콜릿척의 선단부로부터 후단부까지 형성되는 다수의 슬롯이 상기 콜릿척의 선단부 중심에서 방사상으로 형성되어 상기 슬롯을 통하여 파이프를 통하여 공급되는 공기 또는 절삭유가 공작물에 분사되는 것을 포함하여 이루어진다.
이와 같이 이루어지는 본 발명에 의한 자동선반용 내경척킹유니트는 슬리브와 콜릿척, 탄성부재로 구성되어 간단한 구조이고 보조주축대 측에서 이차 가공되는 공작물의 내경을 척킹하기 때문에, 보조주축대 측에서 이차적으로 가공되는 공작물에서 외경의 완만한 곡선으로 이어지는 부분에 가공 이음매 부분의 단차 또는 경계선이 형성되는 불량 발생을 줄일 수 있고, 공작물에 더미(dummy) 가공부를 형성할 필요없어 소재의 로스를 용이하게 줄일 수 있다는 이점이 있다.
또한 파이프가 슬리브의 중공부에 설치되어 공기 또는 절삭유로 공작물 가공시 공작물의 표면에 묻은 이물질을 제거하면서 공작물과 공구 사이를 냉각하는 공기 또는 절삭유를 분사하기 때문에, 보조주축대에서 이차 가공되는 공작물의 표면에 묻은 칩 등과 같은 이물질을 간편하게 제거하거나 공작물과 공구 사이를 냉각하여 소형 공작물의 정밀도를 향상할 수 있다.
더우기 파이프가 슬리브의 중공부에 설치되어 가공을 완료한 공작물을 고압의 공기 또는 절삭유로 분리하기 때문에, 이차 가공을 완료한 공작물을 보조주축대의 내경척킹유니트로부터 용이하게 분리할 수 있어 작업성을 향상하는 것이다.
도 1은 본 발명에 의한 내경척킹유니트가 적용되는 자동선반을 나타내는 평면도이다.
도 2는 본 발명에 의한 내경척킹유니트가 적용되는 자동선반을 나타내는 측면도이다.
도 3은 본 발명에 의한 자동선반용 내경척킹유니트를 나타내는 단면도이다.
도 4는 도 3의 A부를 확대한 단면도이다.
도 5는 본 발명에 의한 자동선반용 내경척킹유니트에 적용되는 콜릿척의 정면도와 단면도이다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 더욱 상세하게 설명한다.
도 1과 도 2는 본 발명에 의한 내경척킹유니트가 적용되는 자동선반을 나타내는 도면으로서, 상기 내경척킹유니트는 자동선반의 보조주축대(1)의 회전체(11) 내부에 설치되어 공작물(10)의 내경을 척킹하는 구조이다.
즉 본 발명에 의한 자동선반용 내경척킹유니트는 상기 회전체(11)에 설치되는 슬리브(12)와 콜릿척(13), 탄성부재(14)로 이루어지며, 상기 회전체(11)는 보조주축대(1)의 본체(15)에 설치된 모터(16)에 의해 회전되는 것이고, 상기 회전체(11)와 함께 슬리브(12)와 콜릿척(13), 탄성부재(14)가 회전되어 상기 콜릿척(13)의 선단부에 고정된 공작물(10)도 회전되는 것이다.
물론 본 발명의 내경척킹유니트가 적용되는 자동선반은 종래에 많이 사용되는 것인 바, 상기 자동선반에는 긴 길이의 봉재을 잡아서 회전하는 메인주축대(2)가 구비되어 있고, 긴 길이의 봉재의 회전할 때에 발생되는 진동을 줄이기 위한 가이드부시(3)가 구비되며, 긴 길이의 봉재의 선단부를 가공하기 위한 다수의 공구가 설치된 공구대(4)가 구비되어 있다.
이러한 자동선반은 상기 메인주축대(2) 측에서 긴 길이의 봉재의 선단부가 일차적으로 가공되고, 일차적으로 가공된 봉재의 선단부로부터 분리된 공작물(10)이 상기 보조주축대(1) 측에서 가공되는 것이며, 자동선반에 대한 설명은 종래에 많이 있으므로 이하 그 설명을 생략한다.
아무튼 본 발명에 의한 자동선반용 내경척킹유니트는 도 1 내지 도 4에 도시한 바와 같이 상기 보조주축대(1)에 설치되는 구성요소이며, 상기 슬리브(12)는 자동선반의 보조주축대에 구비된 회전체(11)의 내부에 길이 방향으로 이동 가능하게 설치됨과 아울러 상기 회전체(11)와 함께 회전되며, 상기 콜릿척(13)의 선단부를 벌리기 위한 경사면(12a)이 슬리브(12)의 선단부 외부면에 형성되어 있다.
물론 상기 슬리브(12)는 회전체(11) 상에 종래와 마찬가지로 구비된 척킹유닛(17)에 의해 작동하는 토글(18)에 의해 회전체(11) 내에서 길이 방향으로 이동하는 바, 상기 토글(18)이 슬리브(12)의 후단부에 배치된 드롭바(19)를 이동시키고, 상기 드롭바(19)가 슬리브(12)를 콜릿척(13) 쪽으로 이동하게 되며, 상기 토글(18)이 드롭바(19)를 밀지 않으면 슬리브(12)가 탄성부재(14)에 의해 후진하게 된다.
그러면 상기 콜릿척(13)은 상기 슬리브(12)의 선단부를 감싸면서 상기 회전체(11)의 선단부에 돌출 설치되고, 내부면에 경사면(13a)을 구비하여 상기 슬리브(12)의 이동에 따라 공작물(10)의 내경을 척킹하게 되며, 상기 탄성부재(14)는 상기 슬리브(12)와 콜릿척(13) 사이에 설치되어 상기 슬리브(12)를 후진시킨다.
따라서 상기 슬리브(12)가 콜릿척(13)으로 전전하면 슬리브(12)의 경사면(12a)이 콜릿척(13)의 경사면(13a)을 따라 이동하면서 콜릿척(13)의 선단부가 확대되어 공작물(10)의 내경에 콜릿척(13)의 선단부가 견고하게 고정되는 것이다.
그러면 상기 콜릿척(13)에는 다수의 슬롯(13b)을 구비하고 있는 바, 본 발명에서는 도 5에 도시한 바와 같이 공작물(10)의 내경에 삽입되는 상기 콜릿척(13)의 선단부(13c)가 소직경으로 형성됨과 아울러 상기 회전체(11)에 설치되는 상기 콜릿척(13)의 후단부가 대직경(13d)으로 형성되고, 상기 콜릿척(13)의 선단부로부터 후단부까지 형성되는 다수의 슬롯(13b)이 상기 콜릿척(13)의 선단부 중심에서 방사상으로 형성된다.
한편 본 발명에서는 상기 슬리브(12)의 내부에 중공부(12b)가 형성되고, 파이프(20)가 상기 슬리브(12)의 중공부(12a)의 후단부로부터 삽입되고, 상기 파이프(20)를 통하여 공급되는 공기압 또는 유압이 상기 슬리브(12)의 중공부를 통하여 콜릿척(13)의 선단부로 분사되어 콜릿척(13)으로부터 공작물(10)을 이탈시키는 구조를 포함한다.
즉 공작물(10)의 가공이 완료되면 슬리브(12)를 후진시킨 뒤, 상기 파이프(20)를 통하여 분사되는 고압의 공기 또는 절삭유가 슬리브(12)의 중공부(12b)와 콜릿척(13)의 내부를 통과하여 공작물(10)의 내부에 밀게 되며, 이에 따라 보조주축대(1)에서 이차 가공을 완료한 공작물이 콜릿척(13)으로부터 고압의 공기 또는 절삭유에 의해 원활하게 분리할 수 있는 것이다.
또한 상기 파이프(20)를 통하여 공급되는 공기 또는 절삭유가 상기 콜릿척(13)의 슬롯(13b)을 통하여 공작물에 분사되며, 이에 따라 보조주축대(1)에서 이차 가공되는 공작물의 표면에 묻은 이물질을 제거하면서 공작물과 공구 사이를 냉각하여 공작물의 가공 정도를 높일 수 있다.
이와 같이 이루어지는 본 발명에 의한 자동선반용 내경척킹유니트는 메인주축대(2) 측에서 일차적으로 가공된 긴 길이의 봉재의 선단부의 공작물(10)의 내경에 콜릿척(13)의 선단부(13c)를 삽입한 상태에서, 척킹유닛(17)을 작동하면 토글(18)이 드롭바(19)를 이동하게 되고, 상기 드롭바(19)의 이동에 의해 슬리브(12)가 콜릿척(13)으로 이동한다.
그러면 슬리브(12)의 경사면(12a)이 콜릿척(13)의 경사면(13a)에 밀착되면서 콜릿척(13)의 선단부(13c)가 벌려지게 되며, 이에 따라 콜릿척(13)의 선단부(13c)에 공작물(10)이 고정되는 것이다.
그리고 모터(16)를 작동시켜서 회전체(11)를 회전시키면 슬리브(12)와 콜릿척(13), 공작물(10) 등이 회전체(11)와 함께 회전되며, 공구대(4)의 공구를 이용하여 공작물(10)를 가공하게 된다.
이 때 파이프(20)를 통하여 공기 또는 절삭유를 흐르게 하면, 콜릿척(13)의 선단부(13c)가 소직경으로 형성되어 있으므로 상기 파이프(20)를 통하여 공급되는 공기 또는 절삭유가 상기 콜릿척(13)의 슬롯(13b)을 통하여 공작물의 뒷면에 분사되며, 이에 따라 보조주축대(1)에서 이차 가공되는 공작물의 표면에 묻은 이물질을 제거하면서 공구로 공작물의 표면을 가공할 수 있는 것이다.
그리고 공작물의 가공을 완료하면 척킹유닛(17)을 초기 상태로 리턴하면 토글(18)가 드롭바(19)를 밀지 않게 되고, 이에 따라 슬리브(12)의 후단부에 가해지는 힘이 제거되므로 상기 슬리브(12)가 탄성부재(14)에 의해 후진하면서 콜릿척(13)의 선단부(13c)가 초기 상태로 리턴되면서 공작물(10)의 고정 상태를 해제하게 된다.
이와 같이 공작물(10)을 분리할 수 있는 상태에서 상기 파이프(20)를 통하여 고압의 공기압 또는 유압을 공작물(10)으로 분사하면 이러한 공기압 등이 상기 슬리브(12)의 중공부를 통하여 콜릿척(13)의 선단부로 분사되어 콜릿척(13)으로부터 공작물(10)을 간편하게 이탈시킬 수 있는 것이다.
1 : 보조주축대 2 : 메인주축대
3 : 가이드부시 4 : 공구대
10 : 공작물 11 : 회전체
12 : 슬리브 12a : 경사면
12b : 중공부 13 : 콜릿척
13a : 경사면 13b : 슬롯
13c : 선단부 13d : 후단부
14 : 탄성부재 15 : 본체
16 : 모터 17 : 척킹유닛
18 : 토글 19 : 드롭바
20 : 파이프

Claims (3)

  1. 자동선반의 보조주축대의 회전체 내부에 설치되어 공작물의 내경을 척킹하는 것으로 이루어지는 자동선반용 내경척킹유니트에 있어서,
    자동선반의 보조주축대의 모터에 의해 회전되는 회전체의 내부에 길이 방향으로 이동 가능하게 설치됨과 아울러 회전체와 함께 회전되고 선단부에 경사면을 구비하는 슬리브;
    상기 슬리브의 선단부를 감싸면서 상기 회전체의 선단부에 돌출 설치되고 내부면에 경사면을 구비하여 슬리브의 이동에 따라 공작물의 내경을 척킹하는 콜릿척;
    그리고 상기 슬리브와 콜릿척 사이에 설치되어 상기 슬리브를 후진시키는 탄성부재로 이루어지는 자동선반용 내경척킹유니트.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 슬리브의 내부에 중공부가 형성되고, 파이프가 상기 슬리브의 중공부의 후단부로부터 삽입되며, 상기 파이프를 통하여 공급되는 공기압 또는 유압이 상기 슬리브의 중공부를 통하여 콜릿척의 선단부로 분사되어 콜릿척으로부터 공작물을 이탈시키는 것을 포함하여 이루어지는 자동선반용 내경척킹유니트.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 슬리브의 내부에 중공부가 형성되고, 파이프가 상기 슬리브의 중공부의 후단부로부터 삽입되고, 상기 파이프를 통하여 공급되는 공기압 또는 유압이 상기 슬리브의 중공부를 통하여 콜릿척의 선단부로 분사되어 콜릿척으로부터 공작물을 이탈시키며,
    공작물의 내경에 삽입되는 상기 콜릿척의 선단부가 소직경으로 형성됨과 아울러 상기 회전체에 설치되는 상기 콜릿척의 후단부가 대직경으로 형성되고, 상기 콜릿척의 선단부로부터 후단부까지 형성되는 다수의 슬롯이 상기 콜릿척의 선단부 중심에서 방사상으로 형성되어 상기 슬롯을 통하여 상기 파이프를 통하여 공급되는 공기 또는 절삭유가 공작물에 분사되는 것을 포함하여 이루어지는 자동선반용 내경척킹유니트.
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