KR20150121877A

KR20150121877A - 2개의 스핀들을 구비한 공작기계의 갠트리 로더

Info

Publication number: KR20150121877A
Application number: KR1020140048014A
Authority: KR
Inventors: 최종술
Original assignee: 두산인프라코어 주식회사
Priority date: 2014-04-22
Filing date: 2014-04-22
Publication date: 2015-10-30

Abstract

본 발명은 서로 평행하게 설치되는 2개의 스핀들과 각각의 스핀들에 인접하게 설치되는 2개의 터렛을 구비하는 수평형 터닝센터에 있어서 2개의 베드가 서로 대칭되면서 일정간격 이격되게 설치되고, 갠트리 로더를 설치하기 위한 프레임이 각각의 베드에 직접 연결하여 공작물의 가공정밀도와 갠트리 로더의 설치용이성을 증대시키고, 갠트리 로더의 X,Y,Z축 방향의 이동을 구현하기 위한 갠트리 로더를 컴팩트하게 구성하여 갠트리 로더의 설치 공간을 최소화하며, 제1 리니어 가이드를 수평 프레임에 ㄱ자 형태의 한쌍으로 설치함에 따라 갠트리 로더가 자중에 의해 변형되는 것을 최소화하여 갠트리 로더의 안정적인 작동을 구현하고, 유지비용과 보수비용을 절감할 수 있는 2개의 스핀들을 구비한 공작기계의 갠트리 로더에 관한 것이다.

Description

2개의 스핀들을 구비한 공작기계의 갠트리 로더{Gantry loader of machine tool having two spindle}

본 발명은 2개의 스핀들을 구비한 공작기계의 갠트리 로더에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 서로 평행하게 설치되는 2개의 스핀들과 각각의 스핀들에 인접하게 설치되는 2개의 터렛을 구비하는 수평형 터닝센터에 있어서, 2개의 베드가 서로 대칭되면서 일정간격 이격되게 설치되고, 갠트리 로더를 설치하기 위한 프레임이 각각의 베드에 직접 연결하여 공작물의 가공정밀도와 갠트리 로더의 설치용이성을 증대시키고, 갠트리 로더의 X,Y,Z축 방향의 이동을 구현하기 위한 구성을 컴팩트하게 구성하여 갠트리 로더의 설치 공간을 최소화하며, 제1 리니어 가이드를 ㄱ자 형태로 배치함에 따라 갠트리 로더의 안정적인 작동을 구현할 수 있는 2개의 스핀들을 구비한 공작기계의 갠트리 로더에 관한 것이다.

터닝센터, 머시닝센터, 문형머시닝센터, 스위스 턴, 방전 가공기, 수평형 NC 보링머신, CNC 선반 등을 비롯한 다양한 종류의 공작기계는 다양한 산업 현장에서 해당 작업의 용도에 맞게 널리 사용되고 있다.

오늘날의 대부분의 공작기계는 수치제어(numerical control, NC) 장치에 컴퓨터의 기능을 추가하여 자동으로 3차원 가공을 할 수 있는 CNC(computerized numerical control) 장치를 구비하고 있다.

일반적으로 선반이라고도 칭하는 터닝센터는 스핀들에 장착된 공작물을 빠르게 회전시킨 상태에서 공구를 접근시켜 공작물을 가공하는 장치이다.

종래 생산성을 향상하기 위해 터닝센터는 스핀들이 수평으로 마주하도록 설치되는 수평 대향형 2-스핀들 터닝센터와 2개의 스핀들이 서로 평행하게 설치되는 2개의 스핀들과 각각의 스핀들에 인접하게 설치되는 2개의 터렛을 구비하는 터닝센터가 있다.

또한, 생산성을 향상하기 위해 종래 2개의 스핀들을 구비하는 터닝센터는 스핀들에 공작물을 신속하게 공급하고, 가공이 완료된 공작물을 신속하게 회수할 수 있는 공작물 이송장치의 일종인 갠트리 로더를 구비할 수 있다.

2개의 스핀들을 구비하는 수평형 터닝센터는 1개의 베드에 2개의 스핀들이 평행하게 설치되고, 스핀들에 공작물이 장착된 상태에서 스핀들이 고속회전하고, 터렛에 장착된 공구로 공작물을 가공한다. 즉, 1개의 베드에 2개의 스핀들이 설치된 상태에서 각각의 스핀들이 회전하면서 공작물을 가공함에 따라 좌측 또는 우측 스핀들의 진동이 다른 스핀들에 전달됨에 따라 공작물의 가공정밀도가 저감되는 문제점이 있었다.

또한, 종래 2개의 스핀들을 구비하는 수평형 터닝센터의 경우, 갠트리 로더를 설치하기 위한 프레임이 지면에 설치됨에 따라, 갠트리 로더의 설치가 어렵고, 갠트리 로더의 설치에 많은 시간과 비용이 소모되는 문제점이 있었다.

더욱이, 2개의 스핀들을 구비하는 수평형 터닝센터의 전방 커버, 후방 커버, 측면 커버를 설치하기 위한 별도의 구조물을 터닝센터의 일부에 설치해야 함에 따라 터닝센터의 소형화를 도모할 수 없는 문제점이 있었다.

게다가, 2개의 스핀들을 구비하는 수평형 터닝센터의 갠트리 로더는 X, Y, Z축 방향이동을 해야함에 따라, 이를 구현하기 위해 갠트리 로더를 소형화할 수 없는 문제점이 있었다.

마지막으로, 갠트리 로더의 일단에 Y축 방향으로 이동하는 부분에 형성된 파지부와 반전유닛의 자중에 의해 갠트리 로더가 변형되고, 이에 따라 갠트리 로더의 정확한 X, Y, Z축 방향의 이동이 제어되지 않거나, 오작동이 발생하는 문제점이 있었다.

대한민국 특허공개공보 제10-2009-0124219호 대한민국 특허공개공보 제10-2013-0086670호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 서로 평행하게 설치되는 2개의 스핀들과 각각의 스핀들에 인접하게 설치되는 2개의 터렛을 구비하는 수평형 터닝센터에 있어서 2개의 베드가 서로 대칭되면서 일정간격 이격되게 설치되고, 갠트리 로더를 설치하기 위한 프레임이 각각의 베드에 직접 연결하여 공작물의 가공정밀도와 갠트리 로더의 설치용이성을 증대시키고, 갠트리 로더의 X,Y,Z축 방향의 이동을 구현하기 위한 갠트리 로더를 컴팩트하게 구성하여 갠트리 로더의 설치 공간을 최소화하며, 제1 리니어 가이드를 수평 프레임에 ㄱ자 형태의 한쌍으로 설치함에 따라 갠트리 로더가 자중에 의해 변형되는 것을 최소화하여 갠트리 로더의 안정적인 작동을 구현하고, 유지비용과 보수비용을 절감할 수 있는 2개의 스핀들을 구비한 공작기계의 갠트리 로더를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 2개의 스핀들을 구비한 공작기계의 갠트리 로더는 제1, 2 스핀들과 제1, 2 터렛을 구비하는 공작기계에 있어서, 상기 제1 스핀들과 상기 제1 터렛이 설치되는 제1 베드; 상기 제1 베드와 대칭되게 인접 설치되고, 상기 제2 스핀들과 상기 제2 터렛이 설치되는 제2 베드; 상기 제1 베드의 일측에 지면에 대해 수직하게 설치되는 제1 수직 프레임; 상기 제1 수직 프레임과 마주하면서 평행하도록, 상기 제2 베드의 일측에 설치되는 제2 수직 프레임; 상기 제1 수직 프레임과 직교되도록, 상기 제1 베드의 세로 길이방향을 따라 설치되는 제1 베이스 프레임; 상기 제1 베이스 프레임과 마주하면서 평행하도록, 상기 제2 베드의 일측에 설치되는 제2 베이스 프레임; 상기 제1 수직 프레임과 상기 제2 수직 프레임의 상부에 각각 연장 설치되는 제1, 2 보조 수직 프레임; 상기 제1, 2 보조 수직 프레임에 직교되도록 상기 제1 보조 수직 프레임과 상기 제2 보조 수직 프레임의 상부에 수평하게 설치되는 수평 프레임; 및 상기 수평 프레임에 설치되는 갠트리 로더;를 포함하되, 상기 갠트리 로더는 상기 수평 프레임을 따라 X축 방향으로 이동가능하도록 설치되는 이동 플레이트; 상기 이동 플레이트의 상단에 Y축 방향으로 이동가능하도록 설치되는 크로스 빔; Z축 방향으로 이동가능하도록 상기 크로스 빔의 일단에 설치되는 수직 빔; 및 상기 수직 빔의 하부에 설치되어 공작물을 파지할 수 있는 파지부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 2개의 스핀들을 구비한 공작기계의 바람직한 다른 실시예에서, 2개의 스핀들을 구비한 공작기계의 갠트리 로더는 X축 방향을 따라 상기 수평 프레임에 설치되는 한 쌍의 제1 리니어 가이드; 상기 이동 플레이트에 설치되어, 상기 한 쌍의 제1 리니어 가이드를 따라 X축 방향으로 이동하는 제1 리니어 가이드 블록; 상기 한 쌍의 제1 리니어 가이드 중에서 상기 수평 프레임의 상단면에 설치되는 상기 제1 리니어 가이드의 일측에 상기 제1 리니어 가이드의 길이방향을 따라 설치되는 제1 랙; 및 상기 제1 랙과 맞물림 되도록 설치되어, 제1 구동유닛의 회전동력에 의해 회전하는 제1 피니언;을 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 2개의 스핀들을 구비한 공작기계의 바람직한 다른 실시예에서, 2개의 스핀들을 구비한 공작기계의 갠트리 로더는 Z축 방향을 따라 상기 크로스 빔의 일측에 설치되는 제2 리니어 가이드; 상기 이동 플레이트에 설치되어, 상기 제2 리니어 가이드를 따라 Z축 방향으로 이동하는 제2 리니어 가이드 블록; 상기 제2 리니어 가이드와 이격되고 평행하도록 상기 크로스 빔의 일측에 설치되는 제2 랙; 및 상기 제2 랙과 맞물림 되도록 설치되어, 제2 구동유닛의 회전동력에 의해 회전하는 제2 피니언;을 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 2개의 스핀들을 구비한 공작기계의 바람직한 다른 실시예에서, 2개의 스핀들을 구비한 공작기계의 갠트리 로더는 Y축 방향을 따라 상기 수직 빔에 평행하게 설치되는 한 쌍의 제3 리니어 가이드; 상기 수직 빔에 설치되어, 상기 제3 리니어 가이드를 따라 Y축 방향으로 이동하는 제3 리니어 가이드 블록; 상기 한 쌍의 제3 리니어 가이드 중에서 1개의 제3 리니어 가이드의 일측에 상기 제3 리니어 가이드의 길이방향을 따라 설치되는 제3 랙; 및 상기 제3 랙과 맞물림 되도록 설치되어, 제3 구동유닛의 회전동력에 의해 회전하는 제3 피니언;을 더 포함할 수 있다.

본 발명에 의한 2개의 스핀들을 구비한 공작기계의 갠트리 로더는 제1 베드에 제1 스핀들과 제1 터렛이 설치되고, 제2 베드에 제2 스핀들과 제2 터렛이 설치되며, 제1 베드와 제2 베드가 서로 대칭되면서 일정 간격 이격되도록 설치되고, 제1, 2 수직 프레임, 제1, 2 베이스 프레임, 제1, 2 보조 수직 프레임, 및 수평 프레임이 모두 제1 베드와 제2 베드에 직결됨에 따라 제1 스핀들이나 제2 스핀들의 가공시에 진동이 다른 스핀들에 전달되는 것을 최소화하여 공작물의 가공정밀도를 향상시키고, 갠트리 로더의 설치시에 설치용이성을 증대시켜 갠트리 로더의 설치 시간 및 설치 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의한 2개의 스핀들을 구비한 공작기계의 갠트리 로더는 갠트리 로더의 X,Y,Z축 방향의 이동을 구현하기 위한 갠트리 로더를 컴팩트하게 구성하여 갠트리 로더의 설치 공간을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

더욱이, 본 발명에 의한 2개의 스핀들을 구비한 공작기계의 갠트리 로더는 제1 리니어 가이드를 수평 프레임에 ㄱ자 형태의 한 쌍으로 설치함에 따라 갠트리 로더가 자중에 의해 변형되는 것을 최소화하여 갠트리 로더의 안정적인 작동을 구현하고, 유지비용과 보수비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 2개의 스핀들을 구비한 공작기계의 갠트리 로더를 구비하는 공작기계의 사시도를 나타낸다.
도 2는 도 1에서 스핀들, 터렛, 갠트리 로더가 제거된 상태에서의 사시도를 나타낸다.
도 3은 도 2에 도시된 공작기계의 정면도를 나타낸다.
도 4는 도 2에 도시된 공작기계의 우측면도를 나타낸다.
도 5는 도 2에 도시된 공작기계의 평면도를 나타낸다.
도 6은 도 2에 도시된 공작기계의 저면도를 나타낸다.
도 7은 도 1에 도시된 갠트리 로더의 정면도를 나타낸다.
도 8은 도 7에 도시된 갠트리 로더의 좌측면도를 나타낸다.
도 9는 도 7에 도시된 갠트리 로더의 우측 투명도를 나타낸다.

본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 동일한 부호를 가지도록 하고 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 2개의 스핀들을 구비한 공작기계의 갠트리 로더를 구비하는 공작기계의 사시도를 나타낸다. 도 2는 도 1에서 스핀들, 터렛, 갠트리 로더가 제거된 상태에서의 사시도를 나타내고, 도 3은 도 2에 도시된 공작기계의 정면도를, 도 4는 도 2에 도시된 공작기계의 우측면도를, 도 5는 도 2에 도시된 공작기계의 평면도를, 도 6은 도 2에 도시된 공작기계의 저면도를 나타낸다. 도 7은 도 1에 도시된 갠트리 로더의 정면도를 나타내고, 도 8은 도 7에 도시된 갠트리 로더의 좌측면도를 나타내며, 도 9는 도 7에 도시된 갠트리 로더의 우측 투명도를 나타낸다.

도 1 내지 도 9를 참조하여 본 발명을 설명하기 위한 용어에 대해 정리한다.

수직방향은 지면에서 제1 베드(10)와 제2 베드(12)의 상부 방향, 즉 Y축 방향을 의미한다. 제1 베드(10)와 제2 베드(12)의 세로 길이방향은 제1 스핀들(2)과 제2 스핀들(3)이 설치되는 길이방향, 즉 Z축 방향을 의미한다. 제1 베드(10)와 제2 베드(12)의 가로 길이방향은 상술한 제1 베드(10)와 제2 베드(12)의 세로 길이방향에 대한 수직 방향, 즉 X축 방향을 의미한다. 전방이란 제1, 2 터렛(4, 5)이 설치된 상태의 방향이고, 후방이란 제1, 2 터렛(4, 5)이 설치된 상태의 방향과 반대되는 방향을 의미한다.

도 1 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 갠트리 로더(100)가 설치된 2개의 스핀들을 구비하는 공작기계(1)를 설명한다. 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 2개의 스핀들을 구비한 공작기계(1)는 제1, 2 베드(10, 12), 제1, 2 수직 프레임(20, 22), 제1, 2 베이스 프레임(30, 32), 및 수평 프레임(50)으로 이루어진다.

제1 베드(10)가 지면에 설치된다. 제1 베드(10)에 제1 스핀들(2)과 제1 터렛(4)이 제1 베드(10)의 세로 길이방향(Z축 방향)을 따라 설치된다.

제2 베드(12)가 제1 베드(10)와 일정 간격 이격되면서 대칭되도록 지면에 설치된다. 제2 베드(12)에 제2 스핀들(3)과 제2 터렛(5)이 제2 베드(12)의 세로 길이방향을 따라 설치된다. 즉, 제2 베드(12)에 제2 스핀들(3)이 제1 스핀들(2)과 평행하게 설치된다. 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 제1 베드(12)와 제2 베드(12)는 2~10mm정도 이격되게 설치되고, 바람직하게는 3mm 정도 이격되게 설치된다. 2mm 이하로 설치될 경우, 제1 스핀들(2) 또는 제2 스핀들(3)의 회전에 의한 진동이 다른 베드에 전달되어 가공 정밀도가 저감될 수 있고, 10mm를 초과하여 설치될 경우에는 갠트리 로더가 설치되는 수평 프레임에 굽힘 현상이 발생 될 수 있다.

제1 수직 프레임(20)이 지면에 대해 수직하게(Y축 방향) 제1 베드(10)의 일측에 직결된다.

제2 수직 프레임(22)이 제1 수직 프레임(20)과 마주하면서 평행하도록 제2 베드(12)의 일측에 직결된다. 즉, 제2 수직 프레임(22)은 제2 베드(12)의 일측에 지면에 대해 수직하게 설치된다.

제1 베이스 프레임(30)이 제1 수직 프레임(20)과 직교하도록 제1 베드(10)의 일측에 제1 베드(10)의 세로 길이방향(Z축 방향)을 따라 직결된다.

제2 베이스 프레임(32)이 제1 베이스 프레임(30)과 마주하면서 평행하도록 제2 베드(12)의 일측에 직결된다. 즉, 제2 베이스 프레임(32)은 제2 베드(12)의 일측에 상술한 제2 수직 프레임(22)과 직교하도록 직결된다.

수평 프레임(50)은 제1 수직 프레임(20)과 제2 수직 프레임(22)의 상부에 제1 베드(10)와 제2 베드(12)의 가로 길이방향을 따라 제1 수직 프레임(20)과 제2 수직 프레임(22) 및 제1 베이스 프레임(30)과 제2 베이스 프레임(32)에 직교되도록 설치된다. 수평 프레임(50)에 갠트리 로더(100)가 설치되어, 수평 프레임(50)을 따라 제1 베드(10)와 제2 베드(12)의 가로 길이방향(X축 방향)을 따라 이동하게 된다.

따라서, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 2개의 스핀들을 구비하는 공작기계는 제1 베드(10)와 제2 베드(12)가 서로 대칭되면서 인접하게 설치됨에 따라 제1 스핀들(2)이나 제2 스핀들(3)의 가공시에 진동이 다른 스핀들에 전달되는 것을 최소화하여 공작물의 가공정밀도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1 내지 도 6에 도시된 것처럼, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 갠트리 로더(100)가 설치된 2개의 스핀들을 구비하는 공작기계(1)는 제1,2 보조 수직 프레임(40, 42)을 더 포함할 수 있다.

제1 보조 수직 프레임(40)이 제1 수직 프레임(20)의 상단에 지면에 수직하게 (Y축 방향) 연장 설치된다. 즉, 제1 보조 수직 프레임(40)은 제1 수직 프레임(20)과 동일 선상에서 수직하게 설치된다.

제2 보조 수직 프레임(42)이 제1 보조 수직 프레임(40)과 마주하면서 평행하도록 제2 수직 프레임(22)의 상단에 연장 설치된다. 즉, 제2 보조 수직 프레임(42)은 제2 수직 프레임(22)과 동일 선상에서 수직하게 설치된다.

수평 프레임(50)은 제1 보조 수직 프레임(40)과 제2 보조 수직 프레임(42)의 상부에 제1 베드(10)와 제2 베드(12)의 가로 길이방향(X축 방향)을 따라 제1 수직 프레임(20)과 제2 수직 프레임(22) 및 제1 베이스 프레임(30)과 제2 베이스 프레임(32)과 직교되도록 설치된다. 즉, 수평 프레임(50)이 체결되는 수직 프레임은 이단 구조로 형성될 수 있다.

따라서, 본 발명의 바람직한 다른 일 실시예에 따른 2개의 스핀들을 구비하는 공작기계는 제1, 2 수직 프레임(20, 22), 제1, 2 베이스 프레임(30, 32), 제1, 2 보조 수직 프레임(40, 42), 및 수평 프레임(50)이 모두 제1 베드(10)와 제2 베드(12)에 직접 설치됨에 따라 갠트리 로더(100)의 설치시에 설치용이성을 증대시켜 설치 시간 및 설치 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

도 1 내지 도 6에 도시된 것처럼, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 갠트리 로더(100)가 설치된 2개의 스핀들을 구비하는 공작기계(1)는 제1, 2 서포트 프레임(60, 62) 및 제1, 2 지지 프레임(70, 72)을 더 포함할 수 있다.

제1 서포트 프레임(60)은 일단이 상기 제1 베이스 프레임(30)에 연결된다. 제1 서포트 프레임(60)은 제1 수직 프레임(20)과 평행하도록 설치된다.

제2 서포트 프레임(62)은 제1 서포트 프레임(60)과 마주하면서 평행하도록 일단이 제2 베이스 프레임(32)에 연결되게 설치된다.

제1 지지 프레임(70)은 제1 베이스 프레임(30)과 평행하도록 제1 지지 프레임(70)의 일단은 제1 서포트 프레임(60)에 연결되고, 제1 지지 프레임(70)의 타단은 제1 수직 프레임(20)에 연결되도록 설치된다.

제2 서포트 프레임(72)은 제1 지지 프레임(70)과 마주하면서 평행하도록, 제2 지지 프레임(72)의 일단은 제2 서포트 프레임(62)에 연결되고, 제2 지지 프레임(72)의 타단은 제2 수직 프레임(22)에 연결되도록 설치된다.

따라서, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 2개의 스핀들을 구비하는 공작기계(1)는 제1, 2 서포트 프레임(60, 62)과 제1, 2 지지 프레임(70, 72)이 제1, 2 베이스 프레임(30, 32)과 제1, 2 수직 프레임(20, 22)을 지지함에 따라 수평 프레임(50)에서 갠트리 로더(100)의 이동시에 발생하는 진동을 최소화하여 공작물의 가공정밀도를 향상시킬 수 있다.

반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 제1, 2 수직 프레임(20, 22), 제1, 2 베이스 프레임(30, 32), 수평 프레임(50), 제1, 2 서포트 프레임(60, 62), 및 제1, 2 지지 프레임(70, 72)은 은 용접, 볼트체결과 같은 결합수단에 의해 제1, 2 베드(10, 12) 또는 다른 프레임에 직결되도록 설치될 수 있다. 바람직하게는 제1, 2 수직 프레임(20, 22) 및 제1, 2 베이스 프레임(30, 32)과 제1, 2 베드(10, 12) 또는 다른 프레임들 사이의 결합을 견고하게 하기 위해 브라켓이 사용될 수 있다.

도 1 내지 도 6에 도시된 것처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 갠트리 로더(100)가 설치된 2개의 스핀들을 구비하는 공작기계(1)에서 제1 베이스 프레임(30)은 제1 베드(10)의 세로 길이보다 전방으로 돌출되도록 형성되고, 제2 베이스 프레임(32)은 제2 베드(12)의 세로 길이보다 전방으로 돌출되도록 형성된다. 즉, 제1 베이스 프레임(30)과 제2 베이스 프레임(32)은 제1 베드(10)와 제2 베드(12)에 설치된 제1 터렛(4)과 제2 터렛(5)의 선단보다 전방으로 돌출되도록 형성된다.

이처럼 제1 베이스 프레임(30)과 제2 베이스 프레임(32)이 전방으로 돌출됨에 따라 제1 베이스 프레임(30)과 제2 베이스 프레임(32)의 일단에 전방 커버가 용이하게 결합될 수 있다.

반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 바람직하게는 제1 베이스 프레임(30), 제1 서포트 프레임(60), 및 제1 지지 프레임(70)은 일체로 형성될 수 있다. 또한 제2 베이스 프레임(32), 제2 서포트 프레임(62), 및 제2 지지 프레임(72)은 일체로 형성될 수 있다. 즉, 제1 베이스 프레임(30), 제1 서포트 프레임(60), 및 제1 지지 프레임(70)과 제2 베이스 프레임(32), 제2 서포트 프레임(62), 및 제2 지지 프레임(72)은 일체로 형성된 ㄷ자 형상의 프레임으로 형성될 수 있다.

또한, 도면에 도시되지는 않았지만, 제1, 2 수직 프레임(20, 22), 제1, 2 베이스 프레임(30, 32), 및 제1, 2 서포트 프레임(60, 62)에 공작기계의 측면 커버와 후면 커버가 직접 체결될 수 있다.

이처럼, 본 발명의 바람직한 다른 일 실시예에 따른 2개의 스핀들을 구비하는 공작기계는 제1, 2 베이스 프레임(30, 32)의 일단에 전방 커버가 설치되고, 후방 커버와 측면 커버도 다른 프레임에 설치됨에 따라 커버 장착을 위한 별도의 구조물의 설치가 필요 없어 공작기계의 소형화를 도모할 수 있다.

도 1 및 도 7 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 2개의 스핀들을 구비한 공작기계의 갠트리 로더(100)를 설명한다. 도 1 및 도 7 내지 도 9에 도시된 것처럼, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 2개의 스핀들을 구비한 공작기계의 갠트리 로더(100)는 이동 플레이트(110), 크로스 빔(120), 수직 빔(130), 파지부(140)를 구비한다. 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 본 발명의 바람직한 다른 일 실시예에 따른 2개의 스핀들을 구비한 공작기계의 갠트리 로더(100)는 제1, 2, 3 구동유닛(150, 152, 154)를 더 포함할 수 있다.

제1, 2 스핀들(2, 3)과, 제1, 2 터렛(4, 5)과, 제1, 2 베드(10, 12)와, 제1, 2 수직 프레임(20, 22)과, 제1, 2 베이스 프레임(30, 32)과, 및 제1, 2 보조 수직 프레임(40, 42)에 대한 설명은 상술한 도 1 내지 도 6과 동일하여 이하에서 생략한다.

수평 프레임(50)은 제1 보조 수직 프레임(40)과 제2 보조 수직 프레임(42)의 상부에 X축 방향으로 설치된다. 수평 프레임(50)은 중공의 사각관 형태로 형성된다.

이동 플레이트(110)는 수평 프레임(50)을 따라 X축 방향으로 이동가능하도록 형성된다. 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 이동 플레이트(110)는 ㄱ자 형태로 형성되고, 이동 플레이트(110)의 하단면과 일측면에 설치되는 제1 리니어 가이드 블록(170)을 통해 수평 프레임(50)의 상단부와 일측면에 ㄱ자 형태로 설치되는 한 쌍의 제1 리니어 가이드(160)를 따라 X축 방향으로 이동된다.

크로스 빔(120)은 이동 플레이트(110)의 상단에 Y축 방향으로 이동가능하도록 설치된다.

수직 빔(130)은 크로스 빔(120)의 일단에 Z축 방향으로 이동가능하도록 설치된다.

파지부(140)가 수직 빔(130)의 하부에 설치되어 제1, 2 스핀들(2, 3)의 척에 공작물을 체결하거나 제1, 2 스핀들(2, 3)에서 가공이 완료된 공작물을 파지한다.

제1, 2, 3 구동유닛(150, 152, 154)이 이동 플레이트(110) 또는 크로스 빔(120)의 일부에 설치된다. 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 제1, 2, 3 구동유닛(150, 152, 154)은 서보모터로 형성될 수 있다.

갠트리 로더(100)는 제1, 2 스핀들(2, 3)의 척에 공작물을 체결하거나 제1, 2 스핀들(2, 3)에서 가공이 완료된 공작물을 파지하기 위해 반드시 X,Y,Z축 방향의 이동을 필요로 하고, 본원발명은 ㄱ자 형태로 설치되는 이동 플레이트(110)와 크로스 빔(120) 및 수직 빔(130)에 의해 갠트리 로더를 컴팩트하게 구성하여 갠트리 로더의 설치 공간을 최소화할 수 있다.

도 1 및 도 7 내지 도 9에 도시된 것처럼, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 2개의 스핀들을 구비한 공작기계의 갠트리 로더(100)는 한 쌍의 제1 리니어 가이드(160), 제1 리니어 가이드 블록(170), 제1 랙(180), 및 제1 피니언(190)을 더 포함할 수 있다.

한 쌍의 제1 리니어 가이드(160)가 X축 방향을 따라 수평 프레임(50)에 설치된다. 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만 한 쌍의 제1 리이어 가이드(160)는 ㄱ자 형태로 수평 프레임(50)에 설치될 수 있다. 즉, 1개의 제1 리니어 가이드가 수평 프레임의 상단부에 설치되고, 다른 1개의 제1 리니어 가이드가 수평 프레임의 측면에 설치되어 한 쌍의 제1 리니어 가이드(160)는 측면에서 볼 때 ㄱ자 형태로 설치된다.

제1 리니어 가이드 블록(170)이 이동 플레이트(110)의 하부와 측면에 설치된다. 제1 리니어 가이드 블록(170)은 한 쌍의 제1 리니어 가이드(160)를 따라 X축 방향으로 이동하고, 이에 따라 제1 리니어 가이드 블록(170)과 결합된 이동 플레이트(110)가 X축 방향을 따라 이동하게 된다.

제1 랙(180)이 한 쌍의 제1 리니어 가이드(160) 중에서 수평 프레임(50)의 상단면에 설치되는 제1 리니어 가이드의 일측에 제1 리니어 가이드의 길이방향을 따라 설치된다.

제1 피니언(190)이 제1 랙(180)과 맞물림 되도록 설치된다. 도면에 도시되지는 않았지만, 제1 피니언(190)은 제1 구동유닛(150)에 연결된 회전축에 결합된다. 이에 따라, 제1 구동유닛(150)의 회전동력에 의해 제1 피니언(190)이 회전한다.

즉, 제1 구동유닛(150)이 회전하면, 이와 연결된 회전축이 회전하고, 회전축의 회전에 의해 제1 피니언(190)이 회전한다. 제1 피니언(190)이 제1 랙(180)과 맞물린 상태로 회전하면서 제1 리니어 가이드 블록(170)과 결합된 이동 플레이트가 X축 방향으로 이동하게 된다.

따라서, 2개의 스핀들을 구비한 공작기계의 갠트리 로더는 제1 리니어 가이드(160)를 수평 프레임(50)에 ㄱ자 형태의 한 쌍으로 설치함에 따라 갠트리 로더(100)가 자중에 의해 변형되는 것을 최소화하여 갠트리 로더의 안정적인 작동을 구현하고, 유지비용과 보수비용을 절감할 수 있다.

도 1 및 도 7 내지 도 9에 도시된 것처럼, 본 발명의 바람직한 다른 일 실시예에 따른 2개의 스핀들을 구비한 공작기계의 갠트리 로더(100)는 제2 리니어 가이드(162), 제2 리니어 가이드 블록(172), 제2 랙(182), 및 제2 피니언(192)을 더 포함할 수 있다.

제2 리니어 가이드(162)가 Z축 방향을 따라 크로스 빔(120)의 일측에 설치된다. 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만 제2 리니어 가이드(162)는 Z축 방향을 따라 크로스 빔(120)의 일측 하부에 설치된다.

제2 리니어 가이드 블록(172)이 이동 플레이트(110)에 설치된다. 제2 리니어 가이드 블록(172)은 제2 리니어 가이드(162)를 따라 Z축 방향으로 이동하고, 이에 따라 크로스 빔(120)이 Z축 방향을 따라 이동하게 된다.

제2 랙(182)이 제2 리니어 가이드(162)와 이격되고 평행하도록 크로스 빔(120)의 일측에 설치된다. 즉, 제2 랙(182)은 제2 리니어 가이드(162)보다 작은 길이를 갖도록 Z축 방향을 따라 크로스 빔(120)의 일측 상부에 제2 리니어 가이드(162)와 평행하도록 설치된다.

제2 피니언(192)이 제2 랙(182)과 맞물림 되도록 설치된다. 도면에 도시되지는 않았지만, 제2 피니언(192)은 제2 구동유닛(152)에 연결된 회전축에 결합된다. 이에 따라, 제2 구동유닛(152)의 회전동력에 의해 제2 피니언(192)이 회전한다.

즉, 제2 구동유닛(152)이 회전하면, 이와 연결된 회전축이 회전하고, 회전축의 회전에 의해 제2 피니언(192)이 회전한다. 제2 피니언(192)이 제2 랙(182)과 맞물린 상태로 회전하면서 제2 리니어 가이드 블록(172)을 따라 크로스 빔(120)이 Z축 방향으로 이동하게 된다.

도 1 및 도 7 내지 도 9에 도시된 것처럼, 본 발명의 바람직한 또 다른 일 실시예에 따른 2개의 스핀들을 구비한 공작기계의 갠트리 로더(100)는 제3 리니어 가이드(164), 제3 리니어 가이드 블록(174), 제3 랙(184), 및 제3 피니언(194)을 더 포함할 수 있다.

한 쌍의 제3 리니어 가이드(164)가 Y축 방향을 따라 수직 빔(130)에 평행하게 설치된다.

제3 리니어 가이드 블록(174)이 수직 빔(130), 보다 상세하게는 크로스 빔(120)의 일단에 결합되는 브라켓에 설치된다. 제3 리니어 가이드 블록(174)은 한 쌍의 제3 리니어 가이드(164)를 따라 Y축 방향으로 이동하고, 이에 따라 제3 리니어 가이드(164))와 결합된 수직 빔(130)이 Y축 방향을 따라 이동하게 된다.

제3 랙(184)이 한 쌍의 제3 리니어 가이드(164) 중에서 1개의 제3 리니어 가이드의 일측에 제3 리니어 가이드(164)의 길이방향을 따라 설치된다.

제3 피니언(194)이 제3 랙(184)과 맞물림 되도록 설치된다. 도면에 도시되지는 않았지만, 제3 피니언(194)은 제3 구동유닛(154)에 연결된 회전축에 결합된다. 이에 따라, 제3 구동유닛(154)의 회전동력에 의해 제3 피니언(194)이 회전한다.

즉, 제3 구동유닛(154)이 회전하면, 이와 연결된 회전축이 회전하고, 회전축의 회전에 의해 제3 피니언(194)이 회전한다. 제3 피니언(194)이 제3 랙(184)과 맞물린 상태로 회전하면서 제3 리니어 가이드와 결합된 수직 빔(130)이 Y축 방향으로 이동하게 된다.

반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 제1, 2, 3 리니어 가이드(160, 162, 164)는), LM 가이드 레일로 형성될 수 있다. 또한, 제1, 2, 3 리니어 가이드(160, 162, 164)는 리니어 가이드(10)는 수평 프레임(50), 크로스 빔(120), 수직 빔(130)에 볼트체결과 같은 공지의 체결수단에 의해 체결될 수 있다. 또한, 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면 제1, 2, 3 리니어 가이드 블록(170, 172, 174)은 롤러 베어링을 통한 구름마찰에 의해 각각의 제1, 2, 3 리니어 가이드(160, 162, 164)를 따라 이동할 수 있다. 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 제1, 2, 3 구동유닛(150, 152, 154)의 일측에 각각 감속기가 설치될 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 변형예와 상기에서 설명된 실시예에 국한되지 않으며, 첨부된 청구항의 범주내에 속하는 다른 실시예로 확장될 수 있다.

1 : 공작기계,
2 : 제1 스핀들, 3 : 제2 스핀들,
4 : 제1 터렛, 5 : 제2 터렛,
10 : 제1 베드, 12 : 제2 베드,
20 : 제1 수직 프레임, 22 : 제2 수직 프레임,
30 : 제1 베이스 프레임, 32 : 제2 베이스 프레임,
40 : 제1 보조 수직 프레임, 42 : 제2 보조 수직 프레임,
50 : 수평 프레임,
60 : 제1 서포트 프레임, 62 : 제2 서포트 프레임,
70 : 제1 지지 프레임, 72 : 제2 지지 프레임,
100 : 갠트리 로더, 110 ; 이동 플레이트,
120 : 크로스 빔, 130 : 수직 빔,
140 : 파지부,
150, 152, 154 : 제1, 2, 3 구동유닛,
160, 162, 164 : 제1, 2, 3 리니어 가이드,
170, 172, 174 : 제1, 2, 3 리니어 가이드 블록,
180, 182, 814 : 제1, 2, 3 랙,
190, 192, 194 : 제1, 2, 3 피니언.

Claims

제1, 2 스핀들과 제1, 2 터렛을 구비하는 공작기계에 있어서,
상기 제1 스핀들과 상기 제1 터렛이 설치되는 제1 베드;
상기 제1 베드와 대칭되게 인접 설치되고, 상기 제2 스핀들과 상기 제2 터렛이 설치되는 제2 베드;
상기 제1 베드의 일측에 지면에 대해 수직하게 설치되는 제1 수직 프레임;
상기 제1 수직 프레임과 마주하면서 평행하도록, 상기 제2 베드의 일측에 설치되는 제2 수직 프레임;
상기 제1 수직 프레임과 직교되도록, 상기 제1 베드의 세로 길이방향을 따라 설치되는 제1 베이스 프레임;
상기 제1 베이스 프레임과 마주하면서 평행하도록, 상기 제2 베드의 일측에 설치되는 제2 베이스 프레임;
상기 제1 수직 프레임과 상기 제2 수직 프레임의 상부에 각각 연장 설치되는 제1, 2 보조 수직 프레임;
상기 제1, 2 보조 수직 프레임에 직교되도록 상기 제1 보조 수직 프레임과 상기 제2 보조 수직 프레임의 상부에 수평하게 설치되는 수평 프레임; 및
상기 수평 프레임에 설치되는 갠트리 로더;를 포함하되,
상기 갠트리 로더는,
상기 수평 프레임을 따라 X축 방향으로 이동가능하도록 설치되는 이동 플레이트;
상기 이동 플레이트의 상단에 Y축 방향으로 이동가능하도록 설치되는 크로스 빔;
Z축 방향으로 이동가능하도록 상기 크로스 빔의 일단에 설치되는 수직 빔; 및
상기 수직 빔의 하부에 설치되어 공작물을 파지할 수 있는 파지부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 2개의 스핀들을 구비한 공작기계의 갠트리 로더.
제1항에 있어서,
X축 방향을 따라 상기 수평 프레임에 설치되는 한 쌍의 제1 리니어 가이드;
상기 이동 플레이트에 설치되어, 상기 한 쌍의 제1 리니어 가이드를 따라 X축 방향으로 이동하는 제1 리니어 가이드 블록;
상기 한 쌍의 제1 리니어 가이드 중에서 상기 수평 프레임의 상단면에 설치되는 상기 제1 리니어 가이드의 일측에 상기 제1 리니어 가이드의 길이방향을 따라 설치되는 제1 랙; 및
상기 제1 랙과 맞물림 되도록 설치되어, 제1 구동유닛의 회전동력에 의해 회전하는 제1 피니언;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 2개의 스핀들을 구비한 공작기계의 갠트리 로더.
제2항에 있어서,
Z축 방향을 따라 상기 크로스 빔의 일측에 설치되는 제2 리니어 가이드;
상기 이동 플레이트에 설치되어, 상기 제2 리니어 가이드를 따라 Z축 방향으로 이동하는 제2 리니어 가이드 블록;
상기 제2 리니어 가이드와 이격되고 평행하도록 상기 크로스 빔의 일측에 설치되는 제2 랙; 및
상기 제2 랙과 맞물림 되도록 설치되어, 제2 구동유닛의 회전동력에 의해 회전하는 제2 피니언;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 2개의 스핀들을 구비한 공작기계의 갠트리 로더.
제3항에 있어서,
Y축 방향을 따라 상기 수직 빔에 평행하게 설치되는 한 쌍의 제3 리니어 가이드;
상기 수직 빔에 설치되어, 상기 제3 리니어 가이드를 따라 Y축 방향으로 이동하는 제3 리니어 가이드 블록;
상기 한 쌍의 제3 리니어 가이드 중에서 1개의 제3 리니어 가이드의 일측에 상기 제3 리니어 가이드의 길이방향을 따라 설치되는 제3 랙; 및
상기 제3 랙과 맞물림 되도록 설치되어, 제3 구동유닛의 회전동력에 의해 회전하는 제3 피니언;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 2개의 스핀들을 구비한 공작기계의 갠트리 로더.