KR20140137937A - Device for compensating ram sinking and warpage of boring machine - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 수평 보링머신의 램 처짐 및 휨 보상 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 수평 보링머신의 램을 비롯한 주축의 수평 방향으로 이송 시, 자중 또는 옵션장치(어태치먼트류)의 추가 부착으로 인한 처짐 및 휨이 발생하여 가공 정밀도가 떨어지는 현상을 보상할 수 있도록 한 수평 보링머신의 램 처짐 및 휨 보상 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a ram deflection and deflection compensating apparatus for a horizontal boring machine, and more particularly, to a deflection and deflection compensating apparatus for a deflection and deflection of a ram of a horizontal boring machine, And more particularly, to a ram deflection and deflection compensating apparatus for a horizontal boring machine capable of compensating for a phenomenon in which machining accuracy is lowered due to warping.
일반적으로, 공작기계의 일종인 보링머신(Boring Machine)은 드릴링 또는 단조, 주조 등에 의해 미리 형성된 홀을 둥글게 깎아 넓혀주는 등의 가공작업을 하는 가공장치로서, 가공물의 가공 위치 등에 따라 공구를 이송시키기 위한 주축을 포함한다.BACKGROUND ART [0002] In general, a boring machine, which is a type of machine tool, is a machining device that performs a machining operation such as rounding a previously formed hole by drilling, forging, casting or the like, Lt; / RTI >
첨부한 도 1은 보링머신의 이상적인 램 및 주축 이송 상태를 나타낸다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Figure 1 shows the ideal ram and spindle feed state of a boring machine.
도 1에서 보듯이, 이상적인 램 및 주축 이송은 헤드스톡(10, Head Stock)내에 램(12, Ram)이 이송 가능하게 내설되고, 램(12)내에 주축(14, Ram spindle)이 이송 가능하게 내설된 상태에서, Z축 방향(램 이송) 및 W축 방향(주축 이송) 이송시 램의 처짐이나 휨 발생없이 이송되는 것이지만, 현실적으로 실제 기계에서는 그러하지 못하다.1, the ideal ram and spindle delivery is such that the
램의 처짐 현상을 나타낸 도 2를 참조하면, 헤드스톡(10)내의 램(12)의 이송에 의한 처짐(α)이 발생하면, 이때의 처짐 현상이 발생하는 원인으로는 램의 자중 및 램이 슬라이드 접촉하는 슬라이드 경로(Slide way)면에 형성되는 요철 틈새 등에서 찾을 수 있다.2 showing the deflection phenomenon of the ram, when deflection (?) Due to the transfer of the
또한, 램의 처짐 및 휨 현상을 나타낸 도 3을 참조하면, 램(12)의 전단부에 어태치먼트(20, 공구류 등)가 부착된 경우 램의 이송에 의한 처짐과 휨(β)이 더욱 크게 발생하고, 이때의 처짐과 휨 현상은 램의 자중과 옵션 장치의 하나인 어태치먼트(Attachment) 등의 무게에 기인한다.3, when the attachment 20 (tool, etc.) is attached to the front end portion of the
이와 같이, 램과 주축의 이송시 처짐 및 휨 현상이 발생하게 되면, 정밀 가공을 요하는 작업 수행시 실제 가공 부위보다 α값이나 β값 만큼 가공 정밀도가 변하게 되고, 이로 인해 가공 정밀도를 떨어뜨리는 문제점을 낳게 된다.As described above, when the deflection and the warping phenomenon occur during the transfer of the ram and the main shaft, the machining precision is changed by the value α or β more than the actual machining area when the work requiring precision machining is performed, .
따라서, 상기한 램과 주축의 처짐 및 휨 발생시, 이를 보상하여 가공 정밀도를 높일 수 있도록 한 보상 방법이 요구되고 있다.
Accordingly, there is a need for a compensation method that can compensate for deflection and warping of the ram and the main shaft, thereby increasing the machining accuracy.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 수평 보링머신의 램 이송에 대한 처짐 α값을 헤드스톡의 상부에 설치한 유압실린더를 이용하여 보상하고, 동시에 어태치먼트의 무게로 인한 램의 휨 값 β를 램의 후미에 조립된 유압실린더 및 텐션 바를 이용하여 보상함으로써, 램 및 주축의 평행을 유지할 수 있고, 그에 따라 가공대상품에 대한 가공 정밀도를 향상시킬 수 있도록 한 수평 보링머신의 램 처짐 및 휨 보상 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above points, and it is an object of the present invention to provide a method of compensating for deflection of a ram of a horizontal boring machine by using a hydraulic cylinder provided at the top of a headstock, The compensation of the ram and the spindle by compensating the value beta by using the hydraulic cylinder and the tension bar assembled at the rear of the ram, And it is an object of the present invention to provide a bending compensation device.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은: 수평 보링머신의 램이 전후진 가능하게 내설된 헤드스톡의 상부에 램의 처짐값을 보상하기 위한 수단으로서 유압을 이용하여 헤드스톡을 들어올리는 처짐 보상 장치를 연결 설치하고, 상기 램의 내부 및 그 후미에 어태치먼트의 무게로 인한 램의 휨값을 보상하기 위한 수단으로서 텐션력과 유압을 이용하여 램을 수평으로 유지시키는 휨 보상 장치를 연결 설치하여서 된 것을 특징으로 하는 수평 보링머신의 램 처짐 및 휨 보상 장치를 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a deflection compensating device for lifting a head stock using hydraulic pressure as means for compensating a deflection value of a ram on an upper portion of a head stock of a horizontal boring machine, And a deflection compensating device for holding the ram horizontally using a tension force and an oil pressure is connected as a means for compensating the deflection value of the ram due to the weight of the attachment in the inside and the rear of the ram. A ram deflection and bending compensation device of a horizontal boring machine is provided.
본 발명의 바람직한 구현예에 따른 상기 처짐 보상 장치는: 헤드스톡의 전단부 상면에 장착되는 제1유압실린더와; 제1유압실린더내의 피스톤을 승강시키기 위하여 제1유압실린더내에 유압을 제공하는 유압제공수단과; 헤드스톡의 일측 위치에 배치되는 컬럼바디와; 컬럼바디내에 승하강 가능하게 배치되는 카운터 웨이트와; 카운터 웨이트에 일끝단이 연결되고, 타끝단은 제1유압실린더의 피스톤 상단과 연결되는 와이어 로프; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.The deflection compensation apparatus according to a preferred embodiment of the present invention includes: a first hydraulic cylinder mounted on an upper surface of a front end of a head stock; A hydraulic pressure supply means for providing hydraulic pressure in the first hydraulic cylinder for lifting the piston in the first hydraulic cylinder; A column body disposed at one side of the head stock; A counterweight disposed in the column body so as to be able to move up and down; A wire rope having one end connected to the counterweight and the other end connected to the piston top of the first hydraulic cylinder; And a control unit.
바람직하게는, 상기 컬럼바디의 상면에는 와이어 로프를 안내하는 2개 이상의 밸런스 롤러가 장착된 것을 특징으로 한다.Preferably, two or more balance rollers for guiding the wire rope are mounted on the upper surface of the column body.
또한, 상기 헤드스톡의 일측면에는 상하방향을 따라 가이드홈이 형성되고, 컬럼바디의 내측면에는 상하방향을 따라 가이드홈내에 삽입되는 가이드바가 일체로 형성된 것을 특징으로 한다.A guide groove is formed on one side surface of the headstock along the vertical direction, and a guide bar inserted into the guide groove along the vertical direction is integrally formed on the inner surface of the column body.
본 발명의 바람직한 구현예에 따른 상기 휨 보상 장치는: 램의 후미에 장착되는 제2유압실린더와; 제2유압실린더내의 피스톤을 후진시키기 위하여 제2유압실린더내에 유압을 제공하는 유압제공수단과; 램의 내부에 전후진 가능하게 배설되되, 전단끝은 램의 전단쪽 내벽면에 고정되고, 후단은 제2유압실린더를 가로질러 연장되는 2개 이상의 텐션 바와; 제2유압실린더의 피스톤의 후미에 일체로 체결되는 동시에 텐션 바의 후단부를 조여주며 텐션 바와 일체화가 되는 너트구조체; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.The warp compensation device according to a preferred embodiment of the present invention comprises: a second hydraulic cylinder mounted at the rear of a ram; Hydraulic pressure providing means for providing hydraulic pressure in the second hydraulic cylinder to reverse the piston in the second hydraulic cylinder; Wherein the front end of the ram is fixed to the inner wall surface of the front end side of the ram and the rear end of the ram is extended across the second hydraulic cylinder; A nut structure integrally fastened to the rear of the piston of the second hydraulic cylinder and tightening the rear end of the tension bar and integrated with the tension bar; And a control unit.
바람직하게는, 상기 램의 후벽면에는 거치프레임이 일체로 부착되고, 이 거치프레임의 후단부에는 텐션 바의 후단끝이 거치되는 것을 특징으로 한다.Preferably, the mounting frame is integrally attached to the rear wall of the ram, and the rear end of the tension bar is mounted on the rear end of the mounting frame.
특히, 상기 유압제공수단은: 제1유압실린더와 제2유압실린더에 처짐 및 휠 보상을 위한 유압을 인가하는 유압모터 및 펌프와; 램의 위치별 보상 유압을 조절하여 밸런싱 밸브에 지령하는 비례전자식 유압 파일럿 릴리프밸브와; 유압모터 및 펌프로부터의 유압을 비례전자식 유압 파일럿 릴리프밸브의 지령에 의하여 결정된 유압으로 감압시켜 제1유압실린더 및 제2유압실린더로 공급하는 밸런싱 밸브; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
In particular, the hydraulic pressure providing means comprises: a hydraulic motor and a pump for applying hydraulic pressure for deflection and wheel compensation to the first hydraulic cylinder and the second hydraulic cylinder; A proportional electronic hydraulic pilot relief valve for instructing the balancing valve to regulate the compensating hydraulic pressure according to the position of the ram; A balancing valve for reducing the hydraulic pressure from the hydraulic motor and the pump to the hydraulic pressure determined by the command of the proportional electronic hydraulic pilot relief valve and supplying the reduced pressure to the first hydraulic cylinder and the second hydraulic cylinder; And a control unit.
상기한 과제 해결 수단을 통하여, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.Through the above-mentioned means for solving the problems, the present invention provides the following effects.
본 발명에 따르면, 수평 보링머신의 헤드스톡 상부에 램의 처짐값을 보상하기 위하여, 헤드스톡을 유압으로 들어올리는 처짐 보상 장치를 연결 설치함으로써, 수평 보링머신의 램 이송에 대한 처짐을 보상할 수 있다.According to the present invention, it is possible to compensate deflection of the horizontal boring machine by the horizontal boring machine by compensating deflection of the ram on the head stock of the horizontal boring machine by connecting a deflection compensation device for lifting the head stock to the hydraulic pressure .
또한, 램의 전단부에 부착된 어태치먼트의 무게로 인한 램 및 주축의 휨값을 보상하기 위하여, 램의 내부 및 후미에 텐션 바의 텐션력 및 유압을 이용하여 램을 수평으로 유지시키는 휨 보상 장치를 연결 설치함으로써, 수평 보링머신의 램 처짐 및 휨을 보상할 수 있다.In order to compensate for the deflection of the ram and the main shaft due to the weight of the attachment attached to the front end of the ram, a bending compensating device for holding the ram horizontally using the tension and tension of the tension bar is connected to the inside and the rear of the ram This makes it possible to compensate for deflection and warping of the horizontal boring machine.
이렇게 램의 처짐 및 휨, 그리고 주축의 휨 현상 등이 발생하더라도, 처짐 보상 장치 및 휨 보상 장치의 보상 작동에 의거, 램 및 주축의 평행을 유지할 수 있으므로, 가공대상품에 대한 가공 정밀도를 향상시킬 수 있다.
Even if the deflection and warping of the ram and the deflection of the main shaft occur, the parallelism of the ram and the main shaft can be maintained by compensation operation of the deflection compensating device and the deflection compensating device, .
도 1은 수평 보링머신의 이상적인 램 및 주축 이송 상태를 보여주는 개략도,
도 2는 수평 보링머신의 램 처짐 현상을 보여주는 개략도,
도 3은 수평 보링머신의 램 및 주축의 휨 현상을 보여주는 개략도,
도 4는 본 발명에 따른 수평 보링머신의 램 처짐 보상 장치를 나타낸 구성도,
도 5는 본 발명에 따른 수평 보링머신의 램 처짐 보상 장치의 유압실린더 부분을 구체적으로 나타낸 단면도,
도 6은 본 발명에 따른 수평 보링머신의 휨 보상 장치를 나타낸 구성도,
도 7은 본 발명에 따른 수평 보링머신의 휨 보상 장치의 유압실린더 부분을 구체적으로 나타낸 단면도,
도 8은 본 발명에 따른 램 처짐 및 휨 보상 전후의 변위를 측정한 결과 그래프.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Figure 1 is a schematic diagram showing ideal ram and spindle feed states of a horizontal boring machine,
FIG. 2 is a schematic view showing a ram deflection phenomenon of a horizontal boring machine,
3 is a schematic view showing the warping of the ram and the main shaft of the horizontal boring machine,
FIG. 4 is a block diagram of a ram deflection compensation apparatus for a horizontal boring machine according to the present invention,
5 is a cross-sectional view illustrating a hydraulic cylinder portion of a ram deflection compensation apparatus of a horizontal boring machine according to the present invention,
FIG. 6 is a schematic view showing a bending compensation apparatus for a horizontal boring machine according to the present invention.
7 is a cross-sectional view showing a hydraulic cylinder portion of a bending compensation apparatus of a horizontal boring machine according to the present invention,
FIG. 8 is a graph illustrating the results of measuring displacement before and after ram deflection and flexural compensation according to the present invention.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명은 수평 보링머신의 램을 비롯한 램내의 주축이 가공대상물을 가공하고자 수평 방향으로 이송될 때, 램의 자중 또는 주축의 전단부에 부착되는 옵션장치(어태치먼트류)의 무게 등으로 인하여 램 및 주축의 처짐 내지 휨이 발생하는 것을 보상하여, 가공대상물에 대한 가공 정밀도를 향상시킬 수 있도록 한 점에 주안점이 있다.The present invention relates to a ram of a horizontal boring machine, and more particularly to a ram of a horizontal boring machine, in which the main shaft is moved in the horizontal direction to process an object to be machined, the weight of the ram or the optional equipment (attachment) There is a point in that it is possible to compensate for the occurrence of sagging or warping of the main spindle, thereby improving the machining accuracy with respect to the workpiece.
이를 위해, 첨부한 도 4에 도시된 바와 같이 수평 보링머신의 램이 전후진 가능하게 내설된 헤드스톡(10)의 상부에 램의 처짐값을 보상하기 위한 수단으로서 유압을 이용하여 헤드스톡(10)을 들어올리는 처짐 보상 장치(100)가 연결 설치되고, 또한 첨부한 도 6에 도시된 바와 같이 램(12)의 내부 및 그 후미에 주축에 부착된 어태치먼트의 무게로 인한 램의 휨값을 보상하기 위한 수단으로서 텐션력과 유압을 이용하여 램(12)을 수평으로 유지시킬 수 있는 휨 보상 장치(200)가 연결 설치된다.To this end, as shown in FIG. 4, the
먼저, 첨부한 도 4 및 도 5를 참조로 본 발명의 처짐 보상 장치에 대한 구체적인 구성을 살펴보면 다음과 같다.4 and 5, a deflection compensating apparatus according to the present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.
상기 처짐 보상 장치(100)는 수평 보링머신의 램이 가공대상물을 향하여 수평 방향으로 이송될 때, 램의 자중으로 인하여 램의 처짐 현상이 발생되는 것을 잡아주어 램의 수평 유지가 이루어질 수 있도록 한 것이다.The
도 4에서, 미설명부호 30은 램 이송용 서보모터(30)를 지시한다.In Fig. 4,
상기 헤드스톡(10)의 후미쪽 내부에는 램(12)과 연결된 램 이송용 서보모터(30)가 내장된 상태이며, 이 서보모터(30)의 정역 구동에 따라 램(12)이 전후진 직선 운동을 하게 된다.The
상기 처짐 보상 장치(100)의 일 구성으로서, 골격을 이루는 컬럼바디(110)가 램(12)이 직선 이송 가능하게 내장된 헤드스톡(10)의 인접 위치에 배치된다.As a configuration of the
이때, 상기 컬럼바디(110)의 내부에는 일정 무게를 갖는 카운터 웨이트(112)가 와이어 로프(114)에 매달려 승하강 가능하게 배치된다.At this time, a
바람직하게는, 상기 헤드스톡(10)의 일측면에는 상하방향을 따라 가이드홈(16)이 형성되고, 상기 컬럼바디(110)의 내측면에는 상하방향을 따라 가이드홈(16)내에 삽입되는 가이드바(118)가 일체로 형성된다.A
이에, 램 등의 처짐 현상 발생시 후술하는 바와 같이 유압에 의하여 헤드스톡(10)을 들어올릴 때, 컬럼바디(110)의 가이드바(118)와 헤드스톡(10)의 가이드홈(16)이 슬라이드 가능하게 체결된 상태이므로, 헤드스톡(10)의 들어올림 방향이 일정하게 안내될 수 있다.The
한편, 상기 램의 처짐 보상을 위한 유압을 이용하고자, 상기 헤드스톡(10)의 전단부 상면에는 제1유압실린더(102)가 장착되고, 이 제1유압실린더(102)의 내부에는 유압 공급시 유압력에 의하여 피스톤(104)이 승강 가능하게 내설된다.A first
또한, 상기 제1유압실린더(102)내의 피스톤(104)을 승강시키기 위하여 제1유압실린더(102)의 바디부 일정 위치에는 유압공급홀(103)이 관통 형성되고, 이 유압공급홀(103)에는 유압을 제공하기 위한 유압제공수단(130)이 연결된다.A hydraulic
또한, 첨부한 도 5에서 보듯이 상기 카운터 웨이트(112)에 일끝단이 연결된 와이어 로프(114)의 타끝단은 클램프 등과 같은 통상의 조인트 수단을 매개로 제1유압실린더(102)의 피스톤(104) 상단과 일체로 연결된다.5, the other end of the
바람직하게는, 상기 와이어 로프(114)의 이송시 원활한 방향 안내를 위하여, 컬럼바디(110)의 상면에는 와이어 로프(114)를 안내하는 2개 이상의 밸런스 롤러(116)가 구름 가능하게 장착된다.Preferably, two or
한편, 상기 유압제공수단(130)은 제1유압실린더(102)에 램의 처짐 보상을 위한 유압을 인가하는 유압모터 및 펌프(132)와, 램(12)의 이송시 위치별 보상 유압을 조절하여 밸런싱 밸브(136)에 지령하는 비례전자식 유압 파일럿 릴리프밸브(134)와, 유압모터 및 펌프(132)로부터의 유압을 비례전자식 유압 파일럿 릴리프밸브(134)의 지령에 의하여 결정된 유압으로 감압시켜 제1유압실린더(102)로 공급하는 밸런싱 밸브(136)를 포함하여 구성된다.The hydraulic
좀 더 상세하게는, 상기 비례전자식 파일럿 릴리프밸브(134)는 램(12)의 이송시 위치값을 수치 제어부(NC, Numerically Controller)로부터 읽어 각 위치에 해당하는 보상 유압을 밸런싱 밸브(136)에 지령하는 역할을 하고, 상기 밸런싱 밸브(136)는 비례전자식 유압 파일럿 릴리프밸브(134)의 지령에 의하여 결정된 유압을 제1유압실린더(102)의 유압공급홀(103)로 인가하는 역할을 한다.More specifically, the proportional electromagnetic
한편, 램(12)의 처짐 보상을 위한 램의 이송 위치별 처짐량 데이터를 축적하여 수치 제어부에 저장한다.On the other hand, deflection amount data for the deflection compensation of the
이를 위해, 램(12)은 그 이송 위치에 따라 헤드스톡(10)의 무게 중심이 이동되어 램(12)의 이송 구간별로 처짐량이 달라지기 때문에, 램(12)의 이송시 위치별 처짐량을 통상의 측정기구를 사용하여 실측을 하고, 또한 실측된 구간의 처짐에 대해 그 구간에 적정한 보상이 되는 유압을 제1유압실린더(102)에 인가하여 램의 처짐값 대비 처짐 보상을 위하여 필요한 유압을 실측한다.For this, the center of gravity of the
이때, 램의 이송 위치마다 처짐량이 다르므로, 원점에서 최대 이송 거리까지를 몇 개의 적정한 구간으로 나누어 각 구간별로 위와 같이 실측 및 테스트를 통해 램의 이송 위치별 처짐량 데이터를 축적한다.At this time, since the deflection amount differs for each transfer position of the ram, the deflection amount data for each transfer position of the ram is accumulated for each section by actual measurement and testing as described above, by dividing the range from the origin to the maximum transfer distance by several proper sections.
이렇게 램의 이송시 위치별 처짐량 데이터는 수치제어부로 전송되어, 램의 처짐량 및 보상할 유압의 데이터를 각 구간별로 입력 저장되도록 한다.In this way, deflection amount data by position at the time of transferring the RAM is transmitted to the numerical control unit, and data of the deflection amount of the ram and the hydraulic pressure to be compensated are stored for each section.
따라서, 램의 이송시 위치 결과에 따라, 비례 전자식 파일럿 릴리프밸브(Proportional electro-hydraulic pilot relief valves)에 데이터가 전송되고, 비례 전자식 파일럿 릴리프밸브의 명령을 받은 밸런싱 밸브(Balancing valve)에서 제1유압실린더로 공급되는 유압을 처짐량 보상을 위한 유압으로 조절하여 제1유압실린더로 공급하게 된다.Accordingly, data is transferred to the proportional electro-hydraulic pilot relief valves in accordance with the positional result when the ram is transferred, and the balancing valve, which receives the command of the proportional electronic pilot relief valve, The hydraulic pressure supplied to the cylinder is adjusted to the hydraulic pressure for compensation of the deflection amount and supplied to the first hydraulic cylinder.
여기서, 상기한 구성으로 이루어진 본 발명의 처짐 보상 장치에 대한 동작을 살펴보면 다음과 같다.Hereinafter, the operation of the deflection compensating apparatus of the present invention will be described.
먼저, 상기 램 이송용 서보모터(30)의 구동에 의하여 헤드스톡(10)내의 램(12)이 전진하면, 램(12)의 이송 위치값을 수치 제어부에서 읽는다.First, when the
연이어, 수치 제어부에서 읽어들인 램의 위치값에 따른 유압 보상값을 비례 전자식 파일럿 릴리프밸브(134)에 전달하면, 비례 전자식 파일럿 릴리프밸브(134)는 밸런싱 밸브(136)에 처짐량 보상을 위한 유압을 명령하고, 이에 밸런싱 밸브(136)는 제1유압실린더(102)로 공급되는 유압을 처짐량 보상을 위한 유압으로 감압 조절하여 제1유압실린더(102)로 공급하게 된다.Subsequently, the proportional electromagnetic
따라서, 제1유압실린더(102)에 공급된 유압에 의하여 피스톤(104)이 승강하면, 피스톤(104)과 와이어 로프(114)에 의하여 연결된 카운터 웨이트(112)가 컬럼바디(110)내에서 하강을 하게 되며, 이에 램(12) 내장된 헤드스톡(10)이 위로 들어 올려짐으로써, 램(12)의 처짐 보상 즉, 램(12)의 위치가 수평을 이루는 위치로 보정되어진다.When the
이에 따라, 수평 보링머신의 램 이송 위치별 처짐량을 보상함으로써, 램의 이송시 위치별로 램을 평행하게 유지시킬 수 있으므로, 가공대상품에 대한 가공 정밀도를 향상시킬 수 있다.Accordingly, since the deflection amount of the horizontal boring machine is compensated for by the respective transfer positions of the ram, it is possible to maintain the rams parallel to each other at the time of transferring the ram, thereby improving the machining accuracy of the machining product.
여기서, 첨부한 도 6 및 도 7을를 참조로 본 발명의 휨 보상 장치에 대한 구체적인 구성을 살펴보면 다음과 같다.Hereinafter, a concrete configuration of the bending compensation apparatus of the present invention will be described with reference to FIGS. 6 and 7.
상기 휨 보상 장치(200)는 수평 보링머신의 램 및 램내의 주축이 가공대상물을 향하여 수평 방향으로 이송될 때, 램의 자중 및 주축에 부착된 어태치먼트 등의 무게로 인하여 램에 휨이 발생하는 것을 잡아주어 램의 수평 유지가 이루어질 수 있도록 한 것이다.When the main shaft of the horizontal boring machine and the main shaft of the ram are transported in the horizontal direction toward the object to be processed, the
이를 위해, 램(12)의 후면에 2개 이상의 제2유압실린더(202)가 나란히 장착되고, 제2유압실린더(202)내에는 피스톤(204)이 전후진 가능하게 내설된다.To this end, two or more second
물론, 상기 제2유압실린더(202)내의 피스톤(204)을 후진시키기 위하여 제2유압실린더(202)의 유압공급홀(203)에 유압을 제공하는 유압제공수단(130)이 연결되며, 이때의 유압제공수단(130)은 상기한 제1유압실린더(102)에 유압을 제공하기 위한 유압제공수단(130)과 동일하게 구성되므로, 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.Of course, the hydraulic pressure supply means 130 for supplying hydraulic pressure to the hydraulic
이때, 상기 램(12)의 내부에는 2개 이상의 텐션 바(210)가 전후진 가능하게 배설되는 바, 각 텐션 바(210)의 전단끝은 램(12)의 전단쪽 내벽면에 고정되고, 후단은 제2유압실린더(202)의 내부를 가로질러 연장된다.At this time, two or more tension bars 210 are disposed inside the
또한, 상기 제2유압실린더(202)의 피스톤(204)의 후미에는 너트구조체(220)가 일체로 체결되는 바, 이 너트구조체(220)에 제2유압실린더(202)의 내부를 가로지르는 텐션 바(210)의 후단부가 조여지며 일체화가 되며, 텐션 바(210)의 후단끝은 여유분 길이로서 너트구조체(220)를 통과하여 더 뒤쪽으로 연장된다.A
또한, 상기 램(12)의 후벽면에는 거치프레임(18)이 일체로 부착되고, 이 거치프레임(18)의 후단부에는 텐션 바(210)의 후단끝이 거치된다.A mounting
좀 더 상세하게는, 상기 너트구조체(220)를 통과하여 더 뒤로 연장된 텐션 바(210)의 후단끝 여부길이분이 램(12)의 후벽면에 부착된 거치프레임(18) 위에 거치되는 상태가 된다.More specifically, a state in which the length of the rear end of the
한편, 램(12)의 휨 보상을 위한 램 및 주축의 이송 위치별 휨량 데이터를 축적하여 수치 제어부에 저장한다.On the other hand, the bending amount data for the bending compensation of the
이를 위해, 램(12)내에 전후진 가능하게 내장된 주축(14)의 전단부에 어태치먼트(Attachment)를 부착한 후, 램 및 주축의 이송 위치별 휨량을 통상의 측정기구를 사용하여 실측하고, 이렇게 실측된 휨량 대비 보상을 위한 유압을 제2유압실린더(202)에 공급하는 동시에 텐션 바(210)를 잡아 당김으로써, 램 및 주축의 휨값 만큼 보상이 필요한 유압을 테스트를 하여 데이타화시킨다.To this end, an attachment is attached to the front end of the
참고로, 어태치먼트(Attachment)는 RAA, UAA, CAA, Facing head 등 여러 종류가 있으므로, 각 종류 마다 휨 량을 실측하여야 하며, 이에 어태치먼트의 종류를 감지하는 센서를 장착하는 것이 바람직하다.For reference, there are various kinds of attachments such as RAA, UAA, CAA, and Facing head. Therefore, it is preferable to mount a sensor for detecting the type of attachment.
따라서, 센서에서 어떤 종류의 어태치먼트가 장착되었는지를 감지하여 수치제어부로 전송하고, 장착된 어태치먼트에 해당하는 램 및 주축의 휨량과 보상할 유압의 데이터를 입력하여 저장해둔다.Therefore, the sensor detects the type of attachment mounted on the sensor, transmits the detected attachment to the numerical control unit, and stores the amount of deflection of the ram and the main shaft corresponding to the attached attachment and the data of the oil pressure to be compensated.
여기서, 상기한 구성으로 이루어진 본 발명의 휨 보상 장치에 대한 동작을 살펴보면 다음과 같다.Hereinafter, the operation of the warp compensation apparatus of the present invention will be described.
먼저, 상기 램 이송용 서보모터(30)의 구동에 의하여 헤드스톡(10)내의 램(12)이 전진하면, 램(12)의 이송 위치값을 수치 제어부에서 읽고, 동시에 어떤 종류의 어태치먼트가 장착되었는지를 수치 제어부에서 감지하게 된다.First, when the
연이어, 수치 제어부에서 읽어들인 램의 위치값 및 어태치먼트의 종류에 따른 유압 보상값을 비례 전자식 파일럿 릴리프밸브(134)에 전달하면, 비례 전자식 파일럿 릴리프밸브(134)는 밸런싱 밸브(136)에 휨량 보상을 위한 유압을 명령하고, 이에 밸런싱 밸브(136)는 제2유압실린더(202)로 공급되는 유압을 휨량 보상을 위한 유압으로 감압 조절하여 제2유압실린더(202)로 공급하게 된다.Subsequently, the proportional electromagnetic
따라서, 감압된 유압이 제2유압실린더(202)로 공급되면, 공급된 유압에 의하여 피스톤(204)이 뒤로 밀리며 후진하는 동시에 피스톤(204)과 일체로 체결된 너트구조체(220)도 후진하고, 연이어 너트구조체(220)에 의하여 조여진 텐션 바(210)가 후진하여 팽팽하게 당겨지는 상태가 된다.Accordingly, when the reduced pressure oil is supplied to the second
이렇게 텐션 바(210)가 팽팽하게 당겨지며 후진하면, 텐션 바(210)가 램(12)의 전단부를 상방향으로 들어올리는 동작을 하게 되므로, 램(12)의 휨량을 보상하면서 램(12)을 바르게 펴주며 수평으로 유지시키는 기능을 하게 된다.When the
이에 따라, 수평 보링머신의 램 및 주축 이송 위치별 휨량을 보상함으로써, 램의 이송시 위치별로 램을 평행하게 유지시킬 수 있고, 결국 가공대상품에 대한 가공 정밀도를 향상시킬 수 있다.Accordingly, by compensating the deflection amount of the horizontal boring machine by the transfer position of the ram and the spindle, it is possible to maintain the ram parallel to each position at the time of transferring the ram, and as a result, the machining accuracy of the machining product can be improved.
한편, 본 발명에 따른 수평 보링머신의 램 처짐 및 휨 보상 장치는 절대적인 보상 장치가 아니므로, 램 처짐과 휨을 개별 시스템화하여 보정하기가 어렵다.Meanwhile, since the ram deflection and deflection compensation device of the horizontal boring machine according to the present invention is not an absolute compensation device, it is difficult to correct the deflection and deflection of the ram by individually systemizing them.
따라서, 우선 램의 처짐 보상값을 우선으로 설정한 후, 어테치먼트 등에 대한 휨 보정 값을 설정하여 마무리하는 것이 바람직하며, 결과적으로는 이상적인 램의 이송은 어렵지만, 첨부한 도 8에 도시된 바와 같이 램의 처짐 및 휨에 대한 보상이 없는 경우에 비하여 보상을 하는 것이 일정 수준의 정밀도 값에 수렴하는 것은 가능하다.
Therefore, it is preferable to first set the deflection compensation value of the ram first, then set the deflection correction value for the attatchment, etc., and consequently, it is difficult to transfer the ideal ram. As a result, Compensation is possible to converge to a certain level of precision, as opposed to no compensation for deflection and deflection of the ram.
10 : 헤드스톡 12 : 램
14 : 주축 16 : 가이드홈
18 : 거치프레임 20 : 어태치먼트
30 : 램 이송용 서보모터
100 : 처짐 보상 장치 102 : 제1유압실린더
103 : 유압공급홀 104 : 피스톤
110 : 컬럼바디 112 : 카운터 웨이트
114 : 와이어 로프 116 : 밸런스 롤러
118 : 가이드바 130 : 유압제공수단
132 : 유압모터 및 펌프 134 : 비례전자식 유압 파일럿 릴리프밸브
136 : 밸런싱 밸브 200 : 휨 보상 장치
202 : 제2유압실린더 203 : 유압공급홀
204 : 피스톤 210 : 텐션 바
220 : 너트구조체10: Headstock 12: Ram
14: main shaft 16: guide groove
18: Mounting frame 20: Attachment
30: Servo motor for ram feed
100: deflection compensation device 102: first hydraulic cylinder
103: hydraulic pressure supply hole 104: piston
110: Column body 112: Counterweight
114: wire rope 116: balance roller
118: guide bar 130: hydraulic pressure supply means
132: Hydraulic motor and pump 134: Proportional electronic hydraulic pilot relief valve
136: balancing valve 200: bending compensation device
202: second hydraulic cylinder 203: hydraulic pressure supply hole
204: piston 210: tension bar
220: nut structure
Claims (7)
상기 램(12)의 내부 및 그 후미에 어태치먼트의 무게로 인한 램의 휨값을 보상하기 위한 수단으로서 텐션력과 유압을 이용하여 램(12)을 수평으로 유지시키는 휨 보상 장치(200)를 연결 설치하여서 된 것을 특징으로 하는 수평 보링머신의 램 처짐 및 휨 보상 장치.
A deflection compensating device (100) for raising a head stock (10) by using hydraulic pressure as means for compensating a deflection value of a ram on a head stock (10) in which a ram (12) And then,
As a means for compensating the deflection value of the ram due to the weight of the attachment in the inside and the rear of the ram 12, a deflection compensating device 200 for holding the ram 12 horizontally using a tension force and an oil pressure is connected And a deflection of the ram of the horizontal boring machine.
상기 처짐 보상 장치(100)는:
헤드스톡(10)의 전단부 상면에 장착되는 제1유압실린더(102)와;
제1유압실린더(102)내의 피스톤(104)을 승강시키기 위하여 제1유압실린더(102)내에 유압을 제공하는 유압제공수단(130)과;
헤드스톡(10)의 일측 위치에 배치되는 컬럼바디(110)와;
컬럼바디(110)내에 승하강 가능하게 배치되는 카운터 웨이트(112)와;
카운터 웨이트(112)에 일끝단이 연결되고, 타끝단은 제1유압실린더(102)의 피스톤(104) 상단과 연결되는 와이어 로프(114);
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 수평 보링머신의 램 처짐 및 휨 보상 장치.
The method according to claim 1,
The deflection compensating apparatus (100) comprises:
A first hydraulic cylinder 102 mounted on the upper surface of the front end of the head stock 10;
A hydraulic pressure supply means 130 for supplying hydraulic pressure to the first hydraulic cylinder 102 to raise and lower the piston 104 in the first hydraulic cylinder 102;
A column body (110) disposed at one side of the head stock (10);
A counterweight (112) arranged in the column body (110) so as to be able to move up and down;
A wire rope 114 having one end connected to the counterweight 112 and the other end connected to the upper end of the piston 104 of the first hydraulic cylinder 102;
And a deflection mechanism for deflecting the deflection of the horizontal bending machine.
상기 컬럼바디(110)의 상면에는 와이어 로프(114)를 안내하는 2개 이상의 밸런스 롤러(116)가 장착된 것을 특징으로 하는 수평 보링머신의 램 처짐 및 휨 보상 장치.
The method of claim 2,
Wherein two or more balance rollers (116) for guiding a wire rope (114) are mounted on an upper surface of the column body (110).
상기 헤드스톡(10)의 일측면에는 상하방향을 따라 가이드홈(16)이 형성되고, 상기 컬럼바디(110)의 내측면에는 상하방향을 따라 가이드홈(16)내에 삽입되는 가이드바(118)가 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 수평 보링머신의 램 처짐 및 휨 보상 장치.
The method of claim 2,
A guide bar 118 is formed on the inner side surface of the column body 110 and inserted into the guide groove 16 along the vertical direction. Wherein the bending and deflection of the ram of the horizontal boring machine are integrally formed.
상기 휨 보상 장치(200)는:
램(12)의 후미에 장착되는 제2유압실린더(202)와;
제2유압실린더(202)내의 피스톤(204)을 후진시키기 위하여 제2유압실린더(202)내에 유압을 제공하는 유압제공수단(130)과;
램(12)의 내부에 전후진 가능하게 배설되되, 전단끝은 램(12)의 전단쪽 내벽면에 고정되고, 후단은 제2유압실린더(202)를 가로질러 연장되는 2개 이상의 텐션 바(210)와;
제2유압실린더(202)의 피스톤(204)의 후미에 일체로 체결되는 동시에 텐션 바(210)의 후단부를 조여주며 텐션 바(210)와 일체화가 되는 너트구조체(220);
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 수평 보링머신의 램 처짐 및 휨 보상 장치.
The method according to claim 1,
The warp compensation device 200 includes:
A second hydraulic cylinder 202 mounted at the rear of the ram 12;
A hydraulic supply means (130) for providing hydraulic pressure in the second hydraulic cylinder (202) to reverse the piston (204) in the second hydraulic cylinder (202);
The front end of the ram 12 is fixed to the inner wall surface of the front end of the ram 12 and the rear end of the ram 12 is connected to two or more tension bars (not shown) extending across the second hydraulic cylinder 202 210;
A nut structure 220 which is integrally fastened to the rear of the piston 204 of the second hydraulic cylinder 202 and tightens the rear end of the tension bar 210 and is integrated with the tension bar 210;
And a deflection mechanism for deflecting the deflection of the horizontal bending machine.
상기 램(12)의 후벽면에는 거치프레임(18)이 일체로 부착되고, 이 거치프레임(18)의 후단부에는 텐션 바(210)의 후단끝이 거치되는 것을 특징으로 하는 수평 보링머신의 램 처짐 및 휨 보상 장치.
The method of claim 5,
Wherein a mounting frame (18) is integrally attached to a rear wall surface of the ram (12), and a rear end of a tension bar (210) is mounted on a rear end of the mounting frame (18) Deflection and deflection compensation device.
상기 유압제공수단(130)은:
제1유압실린더(102)와 제2유압실린더(202)에 처짐 및 휠 보상을 위한 유압을 인가하는 유압모터 및 펌프(132)와;
램(12)의 위치별 보상 유압을 조절하여 밸런싱 밸브(136)에 지령하는 비례전자식 유압 파일럿 릴리프밸브(134)와;
유압모터 및 펌프(132)로부터의 유압을 비례전자식 유압 파일럿 릴리프밸브(134)의 지령에 의하여 결정된 유압으로 감압시켜 제1유압실린더(102) 및 제2유압실린더(104)로 공급하는 밸런싱 밸브(136);
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 수평 보링머신의 램 처짐 및 휨 보상 장치.The method according to claim 2 or 5,
The hydraulic pressure supply means 130 includes:
A hydraulic motor and a pump 132 for applying hydraulic pressure for deflection and wheel compensation to the first hydraulic cylinder 102 and the second hydraulic cylinder 202;
A proportional electromagnetic hydraulic pilot relief valve 134 for regulating the compensating hydraulic pressure for each position of the ram 12 and instructing the balancing valve 136;
A balancing valve (not shown) for reducing the hydraulic pressure from the hydraulic motor and the pump 132 to the hydraulic pressure determined by the command of the proportional electromagnetic hydraulic pilot relief valve 134 and supplying it to the first hydraulic cylinder 102 and the second hydraulic cylinder 104 136);
And a deflection mechanism for deflecting the deflection of the horizontal bending machine.
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