KR20150141043A - Processing method using tapping machine combined with drilling - Google Patents

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KR20150141043A
KR20150141043A KR1020140069535A KR20140069535A KR20150141043A KR 20150141043 A KR20150141043 A KR 20150141043A KR 1020140069535 A KR1020140069535 A KR 1020140069535A KR 20140069535 A KR20140069535 A KR 20140069535A KR 20150141043 A KR20150141043 A KR 20150141043A
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박정혜
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Abstract

The present invention relates to a drilling and tapping machine perforating a hole on a processed item and forming female threads and a processing method for the same. The number of revolutions of a brush-less direct current (BLDC) motor can be freely adjusted using the BLDC motor depending on the kind of work (drilling or tapping work) or the outer diameter (thickness) of a tool. After the processed item is processed to a set depth according to the zero (0) point-setting, the BLDC motor is automatically and reversely driven to allow a sleeve to be automatically restored to a top dead point. To achieve this, the drilling and tapping machine, which allows a driving power of the motor to be transferred by a power transferring means to rotate the spindle (1) and allows the sleeve (3) to be moved upward and downward depending on the rotation of a pinion (10) engaged with a rack (3a) formed on the outer circumferential surface, uses the BLDC motor (21) as a driving source and includes a pulse counter (28) in a controller (24) to count the pulses generated when the pinion shaft (7) is rotated. When the sleeve (3) is moved downward, the pulse is generated by the rotation of the pinion shaft (8) to be detected as the number of rotations of the pinion shaft (8), which is set by the controller (24). Therefore, the BLDC motor (21) is reversely driven, and the sleeve (3) is simultaneously elevated up to the top dead point, thereby allowing the processed depth of the processed item (12) to be automatically adjusted.

Description

드릴링 겸용 태핑머신 및 이를 이용한 가공방법{omitted}Tapping machine combined with drilling and method of processing using same

본 발명은 피 가공물에 구멍을 뚫거나, 암 나사산을 형성하는 드릴링 겸용 태핑머신(Drilling and Tapping Machine) 및 이를 이용한 가공방법에 관한 것으로써, 좀더 구체적으로는 BLDC모터를 이용하여 작업의 종류(드릴링 또는 태핑) 또는 공구의 외경(굵기)에 따라 BLDC모터의 회전수를 자유자재로 조절할 수 있도록 함은 물론이고 영(0)점 세팅에 따라 피 가공물을 설정된 깊이만큼 가공되고 나면 자동으로 BLDC모터가 역구동하면서 슬리브를 상사점까지 자동으로 복귀되도록 하는 드릴링 겸용 태핑머신 및 이를 이용한 가공방법에 관한 것이다.The present invention relates to a drilling and tapping machine for drilling a hole in a workpiece, forming a female thread, and a method of using the same. More specifically, the present invention relates to a drilling and tapping machine using a BLDC motor, BLDC motor can be controlled freely according to the external diameter (thickness) of tool or taping, and BLDC motor can be controlled automatically when the work is machined to the set depth according to zero (0) point setting. The present invention relates to a tapping machine combined with a drilling machine for automatically returning a sleeve to a top dead center while being driven, and a processing method using the same.

일반적으로, 기계나 산업장치의 부품을 조립함에 있어서는 주로 볼트와 너트를 이용하여 조립하게 되는데, 피 가공물에 암 나사산을 형성하기 위해서는 먼저 피 가공물에 삽입될 볼트의 외경보다 약간 작은 치수로 드릴링을 하여 구멍을 뚫고 당해 구멍과 상응하는 적절한 치수를 가진 탭(tap)을 구멍 속에 삽입시켜 저속으로 회전시키므로써 구멍의 내면에 탭이 가지는 나사의 치수와 형상대로 볼트와 나사 결합되는 암 나사산이 형성된다.Generally, when assembling parts of a machine or an industrial device, they are assembled mainly using bolts and nuts. In order to form a female thread on a workpiece, first drilling is performed to a dimension slightly smaller than the outer diameter of the bolt to be inserted into the workpiece By inserting a tap having an appropriate size corresponding to the hole and inserting it into the hole and rotating it at a low speed, a female thread is formed on the inner surface of the hole, which is screwed with the bolt according to the size and shape of the screw.

이러한 작업은 드릴링머신을 이용하여 피 가공물에 구멍을 형성한 다음 별도의 태핑머신을 이용하여 태핑작업을 실시할 수도 있지만, 드릴링 및 태핑작업을 동시에 실시할 수 있는 드릴링 겸용 태핑머신을 사용하는 것이 작업적인 측면에서 효율적이므로 보다 바람직하다.Such a work can be performed by using a drilling machine to form a hole in a workpiece and then performing a tapping operation using a separate tapping machine. However, it is preferable to use a drilling and tapping machine capable of simultaneously performing drilling and tapping operations It is more preferable because it is efficient from the viewpoint of efficiency.

도 1은 종래의 드릴링 겸용 태핑머신을 나타낸 사시도이고 도 2는 도 1의 일부 종단면도이며 도 3은 도 2의 요부 종단면도로써, 스플라인 너트(2)의 외주면에 스핀들 풀리(6)가 키(2a)로 고정되어 있어 A/C모터(4)의 구동으로 모터 풀리(7)가 회전하면 그 동력이 V-벨트(5)를 통해 전달되어 스플라인 너트(2)와 스플라인(1a)의 조합으로 스핀들(1)이 회전하도록 되어 있다.Fig. 1 is a perspective view of a conventional tapping machine for drilling and combination. Fig. 2 is a partial longitudinal sectional view of Fig. 1 and Fig. 3 is a longitudinal sectional view of the main part of Fig. 2, in which a spindle pulley 6 is fitted on an outer circumferential surface of a spline nut 2 2a and the motor pulley 7 is rotated by the driving of the A / C motor 4 so that the power is transmitted through the V-belt 5 so that the combination of the spline nut 2 and the spline 1a So that the spindle 1 is rotated.

상기 스플라인(1a)은 스핀들(1)의 상부에 형성되어 있고 하단부에는 공구(8)가 고정되는 척(9)이 끼워질 수 있도록 테이퍼부(1c)가 형성되어 있다.The spline 1a is formed on an upper portion of the spindle 1 and a tapered portion 1c is formed on the lower end so that a chuck 9 to which the tool 8 is fixed can be fitted.

상기 스핀들(1)의 상단부와 하단부는 2개의 볼 베어링(1c)에 지지되어 슬리브(3) 내에서 회전하도록 되어 있고 외주면에는 피니언 축(8)에 고정되어 핸들(9)의 작동에 따라 회전하는 피니언(10)과 맞물리는 랙(3a)이 형성되어 있으며 상기 피니언(10)이 고정된 피니언 축(8)의 일단에는 태엽스프링(도시는 생략함)이 탄력 설치되어 있다.An upper end portion and a lower end portion of the spindle 1 are supported by two ball bearings 1c so as to rotate in the sleeve 3 and are fixed to the pinion shaft 8 on the outer circumferential surface thereof, A rack 3a meshing with the pinion 10 is formed and a spring spring (not shown) is elastically provided at one end of the pinion shaft 8 to which the pinion 10 is fixed.

따라서 작업자가 작업다이(11)에 피 가공물(12)을 위치시킨 다음 A/C모터(4)의 전원을 인가하면 A/C모터(4)의 구동력이 모터 풀리(7) 및 V-벨트(5)를 통해 스핀들 풀리(6)에 전달되므로 스핀들 풀리(6)와 키이(2a)로 고정된 스플라인 너트(2)가 회전하게 되고, 이에 따라 상기 스플라인 너트(2)와 스플라인(1a)으로 결합된 스핀들(1)이 회전하게 된다.Therefore, when the worker places the workpiece 12 on the work die 11 and then applies power to the A / C motor 4, the driving force of the A / C motor 4 is transmitted to the motor pulley 7 and the V- 5 so that the spline nut 2 fixed by the spindle pulley 6 and the key 2a is rotated so that the spline nut 2 is engaged with the spline 1a, The spindle 1 is rotated.

이러한 상태에서 척(9)에 고정된 공구(8)가 피 가공물(12)의 가공부위 직하방에 위치되도록 한 다음 작업자가 핸들(9)을 돌리면(누르면) 상기 핸들이 고정된 피니언 축(8)이 회전하면서 피니언(10)을 회전시키는데, 상기 피니언(10)은 슬리브(3)의 외주면에 형성된 랙(3a)과 맞물려 있어 슬리브(3)가 하강하면서 척(9)에 고정된 공구(8)가 피 가공물(12)을 가공하게 된다.In this state, the tool 8 fixed to the chuck 9 is positioned right under the processing area of the workpiece 12, and then the worker rotates the handle 9 to push the handle 8 to the fixed pinion shaft 8 Rotates the pinion 10 while the pinion 10 is engaged with the rack 3a formed on the outer circumferential surface of the sleeve 3 so that the tool 3 fixed to the chuck 9 while the sleeve 3 descends The workpiece 12 is processed.

즉, 척(9)에 드릴이 고정되어 있으면 피 가공물(12)에 구멍이 뚫리고, 탭이 고정되어 있으면 암 나사산이 형성된다.That is, if the drill is fixed to the chuck 9, a hole is formed in the work 12, and if the tab is fixed, a female thread is formed.

상기한 바와 같은 작업 시 핸들(9)을 눌러 피니언 축(8)을 회전시키면 상기 피니언 축(8)에는 태엽 스프링이 설치되어 있어 피 가공물(12)의 가공 시 감겼다가 피 가공물(12)의 가공을 마치고 핸들(9)로부터 외력을 제거하면 슬리브(3)는 감겼던 태엽 스프링이 풀리면서 자동으로 상사점까지 상승하게 된다.When the pinion shaft 8 is rotated by pressing the handle 9 during the above-described operation, the pinion shaft 8 is provided with a spring-loaded spring, which is wound upon the machining of the workpiece 12, When the external force is removed from the handle 9 after the machining is finished, the sleeve 3 is automatically lifted up to the top dead center by releasing the wound spring.

1. 대한민국 특허등록 10-0937828호1. Korean Patent Registration No. 10-0937828

그러나 이러한 종래의 드릴링 겸용 태핑머신은 드릴링작업을 실시할 때에는 척에 드릴을 고정시킨 상태에서 고속으로 회전시키는 반면, 태핑작업을 실시할 때에는 척에 탭을 고정시킨 상태에서 저속으로 회전시키면서 작업을 실시하므로 다음과 같은 여러 가지 문제점이 발생되었다.However, in such a conventional drilling and tapping machine, when performing a drilling operation, the drill is rotated at a high speed while the drill is fixed. On the other hand, when performing the tapping operation, the tap is fixed to the chuck while rotating at low speed The following problems have occurred.

첫째, 모터 풀리 및 스핀들 풀리는 외경이 각기 다른 복수 개의 풀리로 구성되어 V-벨트가 감기는 위치에 따라 스핀들의 회전수가 가변되도록 구성되어 있어 드릴링작업 또는 태핑작업 시 스핀들의 회전수를 조절하는 작업이 번거로웠다.First, the motor pulley and the spindle pulley are composed of a plurality of pulleys having different outer diameters, and the number of revolutions of the spindle is variable according to the position where the V-belt is wound, so that the operation of adjusting the number of revolutions of the spindle during the drilling operation or tapping operation It was troublesome.

둘째, A/C모터를 사용함에 따라 전술한 바와 같이 스핀들의 회전수를 조절하는 작업이 번거로웠을 뿐만 아니라 V-벨트를 사용하여 동력을 전달함에 따라 슬립(slip)이 발생됨은 물론이고 반복 사용에 따라 V-벨트의 길이가 늘어나게 되므로 피 가공물의 정밀가공이 불가능하게 된다.Second, since the A / C motor is used, the operation of adjusting the number of revolutions of the spindle is troublesome as described above, and a slip is generated as the power is transmitted using the V-belt, The length of the V-belt is increased in accordance with the length of the V-belt.

셋째, 태핑작업을 완료한 후 A/C모터가 역구동하여 스핀들을 역회전시키기 위해, +, -전극이 바뀔 때 역기전력에 의해 스핀들이 순간적으로 역회전함에 따라 탭에 과도한 부하가 걸리게 되므로 외경(직경 4mm 이하)이 작은 탭이 자주 부러지는 치명적인 결함이 있었다.Third, since the A / C motor is reversely driven after the tapping operation is completed, the spindle reversely rotates due to the counter electromotive force when the + and - electrodes are changed to rotate the spindle in the reverse direction. As a result, the tap is excessively loaded, Diameter less than 4 mm) had a fatal flaw that often breaks the small tab.

예를 들어, 1개의 피 가공물에 내경이 작은 10개의 암 나사산을 형성할 때, 9개의 암 나사산을 가공한 다음 10번째 암 나사산을 가공하는 과정에서 탭이 부러지면 피 가공물에 박힌 부러진 탭을 제거하지 못하게 되므로 피 가공물을 폐기 처분하여야 되는 문제점이 발생된다.For example, when forming 10 female threads with a small inner diameter in one workpiece, it is necessary to remove the broken tabs embedded in the workpiece when the tab breaks during the processing of the nine female threads and then the 10th female thread. The workpiece must be disposed of.

넷째, 작업자가 핸들의 일 측에 표시된 눈금을 육안으로 식별하면서 태핑깊이를 조절하므로 작업자의 숙련도에 따라 불량의 원인으로 작용되었을 뿐만 아니라 생산성이 저하되었다.Fourth, since the operator adjusts the tapping depth while visually recognizing the scale displayed on one side of the handle, it is not only the cause of the defect according to the skill of the worker but also the productivity is lowered.

다섯째, A/C모터를 사용함에 따라 토크(torque)가 떨어져 직경이 큰 구멍을 형성하거나 암 나사산을 형성하기 위해서는 용량이 큰 A/C모터를 사용하여야 되므로 기기의 소형화가 불가능하다.Fifth, since the A / C motor is used, it is necessary to use a large A / C motor in order to form a large diameter hole or to form a female thread.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로써, 그 구조를 획기적으로 개선하여 숙련자가 아니더라도 피 가공물의 가공깊이를 정확히 가공할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve such a conventional problem, and its object is to dramatically improve the structure thereof, so that it is possible to accurately process a processing depth of a workpiece even if it is not an expert.

본 발명의 다른 목적은 스핀들의 회전수를 콘트롤러의 조작만으로도 자유자재로 조절할 수 있도록 함과 함께 토크를 증대시킬 수 있도록 하는데 있다.Another object of the present invention is to freely adjust the number of revolutions of the spindle by only the operation of the controller and to increase the torque.

본 발명의 또 다른 목적은 스핀들의 회전으로 피 가공물의 가공이 완료되고 나면 BLDC모터의 구동을 정지한 다음 소정의 시간이 경과된 후 역구동하도록 함으로써, 역기전력이 발생되지 않도록 하는데 있다.It is still another object of the present invention to prevent a counter electromotive force from being generated by stopping driving of a BLDC motor after completion of machining of a workpiece due to rotation of a spindle, and then performing reverse driving after a predetermined time elapses.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 형태에 따르면, 모터의 구동이 동력전달수단에 의해 전달되어 스핀들이 회전되도록 하고 슬리브는 외주면에 형성된 랙에 맞물린 피니언의 회전에 따라 승, 하강하는 드릴링 겸용 태핑머신에 있어서, 구동원으로 BLDC모터를 사용하고 콘트롤러에는 피니언 축의 회전 시 발생하는 펄스를 카운트하는 펄스카운터를 구비하여 슬리브가 하강할 때 피니언 축의 회전으로 펄스가 발생되어 콘트롤러에서 설정된 피니언 축의 회전수로 감지함에 따라 BLDC모터가 역구동함과 동시에 슬리브가 상사점까지 상승하여 피 가공물의 가공깊이가 자동으로 조절되도록 한 것을 특징으로 하는 드릴링 겸용 태핑머신이 제공된다.According to an aspect of the present invention for achieving the above object, there is provided a drilling and tapping machine for a motor, wherein driving of the motor is transmitted by a power transmitting means to rotate the spindle and the sleeve is moved up and down according to rotation of a pinion, A BLDC motor is used as a driving source, and a controller is provided with a pulse counter for counting pulses generated when the pinion shaft rotates. When the sleeve is lowered, a pulse is generated by rotation of the pinion shaft and sensed by the rotation number of the pinion shaft set by the controller The BLDC motor is reversely driven and the sleeve is raised to the top dead center so that the depth of the workpiece is automatically adjusted.

본 발명의 다른 형태에 따르면, ⓐ 콘트롤러를 이용하여 BLDC모터의 회전수를 세팅하는 단계와, ⓑ 슬리브를 하강시켜 스핀들의 척에 고정된 공구의 하단이 피 가공물의 표면에 닿도록 한 후 콘트롤러의 세팅버튼을 눌러 "0" 점을 세팅한 다음 피 가공물의 가공깊이를 설정하는 단계와, ⓒ 작업다이에 피 가공물의 가공부위를 공구의 직하방에 위치시킨 다음 스타트버튼을 눌러 BLDC모터가 정구동되도록 한 다음 슬리브를 설정된 가공깊이만큼 하강시키면서 피 가공물을 가공하는 단계와, ⓓ 피 가공물의 가공이 완료되고 나면 BLDC모터를 역구동시키면서 슬리브를 상사점으로 복귀시키는 단계를 순차적으로 실시하는 것을 특징으로 하는 드릴링 겸용 태핑머신을 이용한 가공방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of controlling a brushless DC motor, comprising the steps of: setting a rotation number of a BLDC motor using a controller; b lowering a sleeve so that a lower end of a tool fixed to a chuck of a spindle contacts a surface of the workpiece; Setting the machining depth of the workpiece by setting the "0" point by pressing the setting button, and positioning the machining part of the workpiece on the work die directly under the tool and pressing the start button so that the BLDC motor A step of machining a workpiece while lowering the sleeve by a set machining depth, and a step of returning the sleeve to a top dead center while reverse driving the BLDC motor after the machining of the workpiece is completed A processing method using a combined tapping machine for drilling is provided.

본 발명은 종래의 기기에 비하여 다음과 같은 여러 가지 장점을 갖는다.The present invention has the following advantages in comparison with the conventional device.

첫째, BLDC모터를 사용함에 따라 콘트롤러를 조작하여 스핀들의 회전수를 자유자재로 조절할 수 있게 되므로 기기의 정밀제어가 가능해지게 된다.First, since the BLDC motor is used, the number of revolutions of the spindle can be freely controlled by operating the controller, so that precise control of the device becomes possible.

둘째, 태핑작업이 완료되고 나면 콘트롤러에 의해 일정시간 BLDC모터의 회전을 중단한 후 역구동시키게 되므로 과부하에 의한 가느다란 탭의 절단사고를 미연에 방지하게 된다.Secondly, after the tapping operation is completed, the controller stops the rotation of the BLDC motor for a certain period of time and then drives it backward, thereby preventing the cutting of the thin tab due to the overload.

셋째, 공구의 저면이 피 가공물의 상면에 접촉한 상태에서 "0" 점 세팅한 후 가공깊이를 설정하면 슬리브를 하강시키는 피니언 축의 회전 시 발생되는 펄스를 카운트하여 슬리브의 하강량, 즉 가공깊이를 정확히 제어할 수 있게 되므로 초보자도 피 가공물의 가공정밀도를 정확히 유지할 수 있게 된다.Third, when setting the machining depth after setting the "0" point while the bottom surface of the tool is in contact with the upper surface of the workpiece, the pulses generated during the rotation of the pinion shaft for lowering the sleeve are counted so that the fall amount of the sleeve, It is possible to precisely control the machining accuracy of the workpiece even for the beginner.

넷째, BLDC모터를 사용함에 따라 토크가 커져 소형의 기기로도 직경이 큰 드릴링작업 및 태핑작업이 가능해지게 되므로 기기의 소형화가 가능해지게 된다.Fourth, since BLDC motors are used, the torques become large, so that drilling operation and tapping operation with a large diameter can be performed even with a small-sized machine, which makes it possible to miniaturize the machine.

도 1은 종래의 드릴링 겸용 태핑머신을 나타낸 사시도
도 2는 도 1의 일부 종단면도
도 3은 도 2의 요부 종단면도
도 4는 본 발명의 구성을 나타낸 종단면도
도 5는 도 4의 A - A선 단면도
도 6은 본 발명을 설명하기 위한 플로우챠트1 is a perspective view showing a conventional tapping machine combined with a drilling machine.
Fig. 2 is a partial longitudinal cross-
3 is a longitudinal sectional view
4 is a longitudinal sectional view showing the constitution of the present invention
5 is a sectional view taken along line A-A in Fig. 4
6 is a flow chart for explaining the present invention.

이하, 본 발명을 일 실시예로 도시한 도 4 내지 도 6을 참고하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to FIGS. 4 to 6 showing an embodiment.

도 4는 본 발명의 구성을 나타낸 종단면도이고 도 5는 도 4의 A - A선 단면도이며 도 6은 본 발명을 설명하기 위한 플로우챠트로써, 본 발명의 구성 중 종래의 구성과 동일한 부분은 그 설명을 생략하고 동일부호를 부여하기로 한다.4 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG. 4, and FIG. 6 is a flowchart for explaining the present invention. The description will be omitted and the same reference numerals will be given.

본 발명은 구동원인 BLDC모터(21)가 본체(20)의 상부에 설치되어 있고 상기 BLDC모터의 축(21a)에는 구동기어(22)가 고정되어 있으며 상기 구동기어(22)는 스플라인 너트(2)와 고정된 종동기어(23)와 맞물려 있다.The drive gear 22 is fixed to the shaft 21a of the BLDC motor and the drive gear 22 is connected to the spline nut 2 And a fixed driven gear 23, as shown in Fig.

그리고 콘트롤러(24)에는 BLDC모터(21)의 회전수를 조절하는 회전수조절버튼(25)과, 피 가공물(12)의 가공회수를 카운트하는 카운터(26)와, 드릴링 또는 태핑작업을 선택하는 선택버튼(27a)(27b)과, 피니언 축(8)의 회전에 따라 발생하는 펄스를 카운트하는 펄스카운터(28)와, 피 가공물(12)을 가공하기 전에 "0점" 을 세팅하는 0점 세팅버튼(29)과, BLDC모터(21)에 전원을 인가하는 스타트버튼(30)이 구비되어 있다.The controller 24 is provided with a rotation speed control button 25 for controlling the rotation speed of the BLDC motor 21, a counter 26 for counting the number of times the workpiece 12 is machined, A pulse counter 28 for counting pulses generated in accordance with the rotation of the pinion shaft 8 and a zero point setting a "0 point" before machining the work 12, A setting button 29 and a start button 30 for applying power to the BLDC motor 21 are provided.

본 발명의 일 실시예로 도시한 도 4 및 도 5에서는 슬리브(3)에 형성된 랙(3a)에 맞물리는 피니언(10)이 피니언 축(8)에 고정되어 있고 상기 피니언 축(8)의 일단에는 펄스를 발생시키는 엔코더(31)가 고정되어 있으며 피니언 축(8)의 다른 일단에는 핸들(9)이 고정되어 있는데, 이러한 타입은 수작업이 가능하다.4 and 5 show one embodiment of the present invention in which a pinion 10 engaged with a rack 3a formed on a sleeve 3 is fixed to a pinion shaft 8, An encoder 31 for generating a pulse is fixed and a handle 9 is fixed to the other end of the pinion shaft 8. This type can be manually operated.

만약, 피 가공물(12)을 자동으로 가공하기 위해서는 엔코더(31) 대신에 정, 역회전이 가능한 공지의 모터(도시는 생략함)를 피니언 축(8)에 고정하여 콘트롤러(24)에 의해 모터의 구동을 제어하면 가능한데, 이 경우에도 모터의 내부에 펄스를 발생시키는 엔코더가 내장되어 있음은 이해 가능한 것이다.In order to automatically machine the workpiece 12, a known motor (not shown) capable of rotating forward and backward is fixed to the pinion shaft 8 instead of the encoder 31, It is understandable that an encoder for generating a pulse is built in the motor.

그러나 이러한 모터의 구성은 이미 공지되어 있으므로 이에 대한 구체적인 도시 및 설명은 생략하기로 한다.However, since the configuration of such a motor is already known, detailed description and description thereof will be omitted.

이와 같이 구성된 본 발명은 피 가공물(12)의 자동화작업 및 수작업이 가능한데, 수작업에 대하여 먼저 설명하기로 한다.The present invention having the above-described structure can perform automation work and manual work of the work 12, and manual work will be described first.

피 가공물(12)의 가공종류(드릴링 또는 태핑) 및 공구의 굵기에 따라 콘트롤러(24)를 이용하여 BLDC모터(21)의 회전수를 세팅한다.(S100)The number of revolutions of the BLDC motor 21 is set by using the controller 24 according to the type of processing (drilling or tapping) of the workpiece 12 and the thickness of the tool (S100).

즉, 드릴링작업인 경우에는 BLDC모터(21)의 회전수를 빠르게 설정하고, 태핑작업인 경우에는 느리게 설정하게 된다.That is, in the case of a drilling operation, the number of revolutions of the BLDC motor 21 is set quickly, and in the case of a tapping operation, it is set to be slow.

이와 같이 BLDC모터(21)의 회전수를 설정하고 나면 핸들(9)을 이용하여 슬리브(3)를 하강시켜 스핀들(1)의 척(9)에 고정된 공구(8)의 하단이 피 가공물(12)의 표면에 닿도록 한 후 콘트롤러(24)의 0점 세팅버튼(29)을 눌러 "0" 점을 세팅한 다음 피니언 축(8)의 회전에 따라 발생하는 펄스를 카운트하는 펄스카운터(28)를 조작하여 피 가공물(12)의 가공깊이를 설정하게 된다.(S200)After the rotation speed of the BLDC motor 21 is set as described above, the sleeve 3 is lowered by using the handle 9 to lower the lower end of the tool 8 fixed to the chuck 9 of the spindle 1 A pulse counter 28 for counting the pulses generated in accordance with the rotation of the pinion shaft 8 after setting the "0" point by depressing the zero point setting button 29 of the controller 24 after reaching the surface of the pinion shaft 8 ) To set the processing depth of the work 12 (S200)

전술한 바와 같이 BLDC모터(21)의 회전수를 세팅함과 동시에 "0" 점 세팅 후 펄스카운터(28)를 조작하는 과정에서 드릴링 또는 태핑작업에 따라 버튼(27a)(27b)을 선택적으로 눌러 작업을 설정하는 과정은 어느 시점에서 하던지 무관하다.(S300)As described above, the number of revolutions of the BLDC motor 21 is set, and at the same time, when the pulse counter 28 is operated after setting the "0" point, the buttons 27a and 27b are selectively pressed The process of setting the job is irrelevant at any point in time (S300)

그 후, 작업다이(11)에 피 가공물(12)의 가공부위를 공구(8)의 직하방에 위치시킨 다음 스타트버튼(30)을 누르면 BLDC모터(21)가 정구동하므로 스핀들(1)이 정방향으로 회전하는데, 이러한 상태에서 작업자가 핸들(9)을 회전시키면 랙(3a)에 맞물린 피니언(10)이 회전하면서 슬리브(3)를 하강시키게 되므로 척(9)에 고정된 공구(8)가 피 가공물(12)을 가공하게 된다.Thereafter, the machining portion of the workpiece 12 is placed on the work die 11 directly below the tool 8, and then the start button 30 is pressed, the BLDC motor 21 is rotated in the forward direction. When the operator rotates the handle 9 in this state, the pinion 10 engaged with the rack 3a rotates and descends the sleeve 3, so that the tool 8 fixed to the chuck 9 is pivoted The workpiece 12 is machined.

이 때, 핸들(9)의 회전으로 피니언(10)이 고정된 피니언 축(8)이 회전하면 태엽스프링(13)은 감기게 됨과 동시에 엔코더(31)가 회전되므로 펄스가 발생된다.At this time, when the pinion shaft 8 to which the pinion 10 is fixed is rotated by the rotation of the handle 9, the spring 13 is wound and the encoder 31 is rotated, so that a pulse is generated.

이에 따라, 콘트롤러(24)에서 설정된 펄스를 감지하면, 즉 핸들(9)의 회전으로 슬리브(3)를 설정된 가공깊이만큼 하강시켜 피 가공물(12)을 가공하고 나면 BLDC모터(21)의 구동을 중단시키게 된다.(S400)The rotation of the handle 9 causes the sleeve 3 to be lowered by a predetermined processing depth and the workpiece 12 is machined to drive the BLDC motor 21 (S400)

상기한 바와 같이 피 가공물(12)의 가공이 완료되고 나면 BLDC모터(21)의 구동이 중단되어 스핀들(1)의 회전이 중단되므로 작업자가 피 가공물(12)의 설정된 깊이만큼 가공되었음을 알 수 있지만, 비숙련자도 보다 빠르게 가공이 완료되었음을 인지할 수 있도록 슬리브(3)가 하강하여 공구(8)가 피 가공물(12)을 설정된 깊이만큼 가공되고 나면 부저 또는 경고등과 같은 알림수단에 의해 작업자에게 이를 알리는 것이 보다 바람직하다.(S500)As described above, after the machining of the workpiece 12 is completed, the drive of the BLDC motor 21 is stopped, and the rotation of the spindle 1 is stopped, so that it is known that the worker has been machined by the set depth of the workpiece 12 , The unskilled person can also inform the operator of the completion of the machining by informing means such as a buzzer or a warning lamp after the sleeve 3 has been lowered and the tool 8 has been machined to a predetermined depth (S500). ≪ RTI ID = 0.0 >

전술한 바와 같이 슬리브(3)가 설정된 위치까지 하강하여 피 가공물(12)을 가공하고 난 후 BLDC모터(21)가 역구동하여도 되지만, 공구의 직경이 작은 경우 역기전력에 의해 공구가 파손될 우려가 있으므로 설정된 깊이로 가공이 완료된 후 일정 시간이 지난 후 BLDC모터(21)가 역구동되도록 하는 것이 보다 바람직하다.(S600)The BLDC motor 21 may be driven in the reverse direction after the sleeve 3 is lowered to the set position and the workpiece 12 is machined as described above. However, if the diameter of the tool is small, the tool may be damaged by the back electromotive force Therefore, it is preferable that the BLDC motor 21 is reversely driven after a predetermined time has elapsed after completion of the machining to the set depth (S600)

이와 같이 피 가공물(12)의 가공이 완료되고 나면 콘트롤러(24)에 의해 BLDC모터(21)가 역구동함과 동시에 슬리브(3)를 상사점으로 복귀시키게 되므로 피 가공물(12)의 가공작업이 완료된다.(S700)After the machining of the workpiece 12 is finished, the controller 24 reversely drives the BLDC motor 21 and returns the sleeve 3 to the top dead center. Thus, the machining operation of the workpiece 12 (S700)

즉, 피 가공물(12)에 드릴링작업을 실시하였다면 작업자가 피 가공물(12)에 구멍을 원하는 깊이만큼 가공된 후 핸들(9)로부터 외력을 제거하면 공지의 기기와 마찬가지로 슬리브(3)의 하강 시 감기었던 태엽스프링(13)이 풀리면서 슬리브(3)가 초기 위치인 상사점까지 상승하고, 태핑작업인 경우에는 BLDC모터(21)가 역구동하여 스핀들(1)이 역회전하므로 피 가공물(12)에 형성된 암 나사산에서 탭이 빠져나옴과 동시에 슬리브(3)는 태엽스프링(13)이 풀리게 되므로 상사점까지 상승하게 되는 것이다.That is, if the drilling operation is performed on the workpiece 12, if the worker is machined to a desired depth in the workpiece 12 and then the external force is removed from the handle 9, When the winding spring 13 is loosened, the sleeve 3 rises to the top dead center, which is the initial position. In the case of the tapping operation, the BLDC motor 21 is driven in reverse and the spindle 1 rotates reversely, And the sleeve 3 is lifted up to the top dead center since the spring 13 is released.

그러나 피 가공물(12)을 수동으로 가공하지 않고 자동을 가공할 경우에는 스핀들(1)이 회전하여 피 가공물(12)을 가공하는 과정에서 슬리브(3)를 하강시키기 위한 핸들(9)의 조작이 불필요하다.However, when the workpiece 12 is automatically machined without being processed manually, the operation of the handle 9 for lowering the sleeve 3 in the process of rotating the spindle 1 and machining the workpiece 12 It is unnecessary.

즉, 피 가공물(12)의 가공종류(드릴링 또는 태핑) 및 공구의 굵기에 따라 콘트롤러(24)를 이용하여 BLDC모터(21)의 회전수를 세팅한 다음 핸들(9)을 이용하여 슬리브(3)를 하강시켜 스핀들(1)의 척(9)에 고정된 공구(8)의 하단이 피 가공물(12)의 표면에 닿도록 한 후 콘트롤러(24)의 0점 세팅버튼(29)을 눌러 "0" 점을 세팅한 후 피니언 축(8)의 회전에 따라 발생하는 펄스를 카운트하는 펄스카운터(28)를 조작하여 피 가공물(12)의 가공깊이를 설정하는 과정은 수작업과 동일하다.That is, the number of revolutions of the BLDC motor 21 is set by using the controller 24 according to the type of processing (drilling or tapping) of the workpiece 12 and the thickness of the tool, The lower end of the tool 8 fixed to the chuck 9 of the spindle 1 is brought into contact with the surface of the workpiece 12 and then the zero point setting button 29 of the controller 24 is pressed, The process of setting the processing depth of the workpiece 12 by operating the pulse counter 28 for counting the pulses generated in accordance with the rotation of the pinion shaft 8 after setting the " 0 "

그 후, 작업다이(11)에 피 가공물(12)의 가공부위를 공구(8)의 직하방에 위치시킨 다음 스타트버튼(30)을 누르면 BLDC모터(21)가 정구동하여 스핀들(1)이 회전하는데, 상기 스핀들(1)이 회전할 때 피니언 축(8)에 고정된 모터(도시는 생략함)가 구동하여 피니언 축(8)을 회전시키게 되므로 랙(3a)에 맞물린 피니언(10)이 회전하게 되고, 이에 따라 슬리브(3)가 하강하게 되므로 척(9)에 고정된 공구(8)가 피 가공물(12)을 가공하게 된다.Thereafter, when the machining portion of the workpiece 12 is placed on the work die 11 directly below the tool 8 and then the start button 30 is pressed, the BLDC motor 21 is rotated in a forward direction to rotate the spindle 1 A motor (not shown) fixed to the pinion shaft 8 is driven to rotate the pinion shaft 8 when the spindle 1 rotates so that the pinion 10 engaged with the rack 3a rotates The sleeve 3 is lowered so that the tool 8 fixed to the chuck 9 is to be machined.

이 때, 모터에 설치된 엔코더가 회전하면서 펄스를 발생시키게 된다.At this time, the encoder installed in the motor rotates to generate a pulse.

상기 콘트롤러(24)에서 설정된 펄스를 감지하면 피 가공물(12)에 설정된 깊이만큼 가공이 완료되었음을 감지하여 콘트롤러(24)의 제어에 의해 BLDC모터(21)의 구동을 중단시키게 된다.When the controller 24 senses the pulse, the controller 24 detects that the workpiece 12 has been processed to a predetermined depth and stops the driving of the BLDC motor 21 under the control of the controller 24.

이와 같이 피 가공물(12)의 가공이 완료되고 나면 콘트롤러(24)에 의해 BLDC모터(21)가 역구동함과 동시에 슬리브(3)를 상사점으로 복귀시키게 되므로 피 가공물(12)의 가공작업이 완료되는 것이다.After the machining of the workpiece 12 is finished, the controller 24 reversely drives the BLDC motor 21 and returns the sleeve 3 to the top dead center. Thus, the machining operation of the workpiece 12 It is finished.

본 발명의 기술사상은 상기한 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 전술한 실시예들은 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다.It is to be noted that the technical spirit of the present invention has been specifically described according to the above-described preferred embodiments, but it should be noted that the above-described embodiments are intended to be illustrative and not restrictive.

또한, 본 발명의 기술분야에서 통상의 전문가라면 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 다양하게 변화하여 실시할 수 있음은 이해 가능한 것이다.It will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the scope of the present invention.

1 : 스핀들 3 : 슬리브
8 : 스핀들 축 10 : 피니언
21 : BLDC모터 24 : 콘트롤러
25 : 회전수 조절버튼 27a, 27b : 선택버튼
28 : 펄스카운터 29 : 0점 세팅버튼
30 : 스타트버튼 31 : 엔코더1: spindle 3: sleeve
8: Spindle shaft 10: Pinion
21: BLDC motor 24: controller
25: rotation number control button 27a, 27b: selection button
28: Pulse counter 29: 0 point setting button
30: Start button 31: Encoder

Claims (10)

모터의 구동이 동력전달수단에 의해 전달되어 스핀들(1)이 회전되도록 하고 슬리브(3)는 외주면에 형성된 랙(3a)에 맞물린 피니언(10)의 회전에 따라 승, 하강하는 드릴링 겸용 태핑머신에 있어서, 구동원으로 BLDC모터(21)를 사용하고 콘트롤러(24)에는 피니언 축(7)의 회전 시 발생하는 펄스를 카운트하는 펄스카운터(28)를 구비하여 슬리브(3)가 하강할 때 피니언 축(8)의 회전으로 펄스가 발생되어 콘트롤러(24)에서 설정된 피니언 축(8)의 회전수로 감지함에 따라 BLDC모터(21)가 역구동함과 동시에 슬리브(3)가 상사점까지 상승하여 피 가공물(12)의 가공깊이가 자동으로 조절되도록 한 것을 특징으로 하는 드릴링 겸용 태핑머신.The drive of the motor is transmitted by the power transmitting means to rotate the spindle 1 and the sleeve 3 is rotated by the pinion 10 which is engaged with the rack 3a formed on the outer circumferential surface, A BLDC motor 21 is used as a driving source and a controller 24 is provided with a pulse counter 28 for counting pulses generated during rotation of the pinion shaft 7 so that when the sleeve 3 is lowered, The BLDC motor 21 is driven in the reverse direction and the sleeve 3 is lifted up to the top dead center as the pulse is generated by the rotation of the pinion shaft 8 detected by the controller 24, So that the machining depth of the workpiece (12) is automatically adjusted. 청구항 1에 있어서,
상기 콘트롤러(24)에 드릴링작업 또는 태핑작업을 선택하기 위한 선택버튼(27a)(27b)이 구비된 것을 특징으로 하는 드릴링 겸용 태핑머신.The method according to claim 1,
Wherein the controller (24) is provided with a selection button (27a) (27b) for selecting a drilling operation or a tapping operation. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 피니언 축(8)에 엔코더가 구비된 정, 역회전 가능한 모터가 장착된 것을 특징으로 하는 드릴링 겸용 태핑머신.The method according to claim 1 or 2,
Characterized in that the pinion shaft (8) is equipped with a motor capable of rotating forward and reverse with an encoder. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 피니언 축(8)에 엔코더(31)를 고정하여 피니언(10)이 회전됨에 따라 엔코더(31)에서 펄스가 발생되도록 한 것을 특징으로 하는 드릴링 겸용 태핑머신.The method according to claim 1 or 2,
Wherein the encoder (31) is fixed to the pinion shaft (8) so that a pulse is generated in the encoder (31) as the pinion (10) is rotated. 청구항 4에 있어서,
상기 피니언 축(8)의 다른 일단에 피니언 축(8)을 회전시키는 핸들(9)이 고정되고, 엔코더(31)의 일 측에는 공지의 태엽 스프링(13)이 설치된 것을 특징으로 하는 드릴링 겸용 태핑머신.The method of claim 4,
Characterized in that a handle (9) for rotating the pinion shaft (8) is fixed to the other end of the pinion shaft (8) and a known spring spring (13) is provided on one side of the encoder (31) . ⓐ 콘트롤러(24)를 이용하여 BLDC모터(21)의 회전수를 세팅하는 단계와, ⓑ 슬리브(3)를 하강시켜 스핀들(1)의 척(9)에 고정된 공구(8)의 하단이 피 가공물(12)의 표면에 닿도록 한 후 콘트롤러(24)의 0점 세팅버튼(29)을 눌러 "0" 점을 세팅한 다음 피 가공물(12)의 가공깊이를 설정하는 단계와, ⓒ 작업다이(11)에 피 가공물(12)의 가공부위를 공구(8)의 직하방에 위치시킨 다음 스타트버튼(30)을 눌러 BLDC모터(21)가 정구동되도록 한 다음 슬리브(3)를 설정된 가공깊이만큼 하강시키면서 피 가공물(12)을 가공하는 단계와, ⓓ 피 가공물(12)의 가공이 완료되고 나면 BLDC모터(21)를 역구동시키면서 슬리브(3)를 상사점으로 복귀시키는 단계를 순차적으로 실시하는 것을 특징으로 하는 드릴링 겸용 태핑머신을 이용한 가공방법.(B) lowering the sleeve (3) to lower the lower end of the tool (8) fixed to the chuck (9) of the spindle (1) by the rotation of the BLDC motor (21) Setting the machining depth of the workpiece (12) by setting the "0" point by pressing the zero point setting button (29) of the controller (24) after reaching the surface of the workpiece (12) The machining portion of the workpiece 12 is placed in the tool holder 11 directly below the tool 8 and then the start button 30 is pressed to cause the BLDC motor 21 to rotate in the forward direction. The step of machining the workpiece 12 while the workpiece 12 is being lowered and the step of returning the sleeve 3 to the top dead center while the BLDC motor 21 is driven in reverse after the machining of the workpiece 12 is completed Wherein the drilling operation is performed by using a tapping machine. 청구항 6에 있어서,
ⓐ 또는 ⓑ단계에서 ⓔ 콘트롤러(24)에서 드릴링작업 또는 태핑작업을 선택적으로 설정하는 단계를 더 실시하는 것을 특징으로 하는 드릴링 겸용 태핑머신을 이용한 가공방법.The method of claim 6,
Further comprising the step of selectively setting a drilling operation or a tapping operation in the controller (24) in the step (a) or (b). 청구항 6에 있어서,
ⓒ단계에서 피 가공물(12)의 가공이 완료되고 나면 ⓕ 소정의 시간동안 BLDC모터(21)의 구동을 중단시킨 다음 BLDC모터(21)를 역구동시키는 것을 특징으로 하는 드릴링 겸용 태핑머신을 이용한 가공방법.The method of claim 6,
The machining of the workpiece 12 is completed in step < RTI ID = 0.0 > (c) < / RTI > and then the drive of the BLDC motor 21 is stopped for a predetermined period of time and then the BLDC motor 21 is driven in reverse. Way. 청구항 6 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
상기 피 가공물(12)의 가공작업을 자동 또는 수동으로 실시하는 것을 특징으로 하는 태핑머신을 이용한 태핑가공방법.The method according to any one of claims 6 to 8,
Wherein the machining operation of the workpiece (12) is automatically or manually performed. 청구항 9에 있어서,
상기 피 가공물(12)의 가공작업을 수동으로 실시할 때, ⓒ단계에서 슬리브(3)가 하강하여 공구(8)가 피 가공물(12)을 설정된 깊이만큼 가공되고 나면 ⓖ 알림수단에 의해 작업자에게 이를 알리는 단계를 더 실시하는 것을 특징으로 하는 드릴링 겸용 태핑머신을 이용한 가공방법.The method of claim 9,
When the processing of the workpiece 12 is manually performed and the sleeve 3 is lowered in the step c and the tool 8 is machined to the predetermined depth by the predetermined depth, Further comprising the step of informing the operator of the machining operation.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN108480992A (en) * 2018-05-28 2018-09-04 李代强 A kind of automation drilling and tapping all-in-one machine
CN117206913A (en) * 2023-10-30 2023-12-12 上海惠深工具科技有限公司 Outer rotor motor direct-drive type milling and drilling machine

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