KR20160025834A - 호환가능한 선반용 주축 - Google Patents

Abstract

이 발명은, 스핀들 풀리에 표준형 모듈이나 C축형 모듈을 선택적으로 장착할 수 있도록 함으로써 필요에 따라 표준형 주죽 또는 C축형 주축으로서 호환가능하게 사용할 수 있도록 하여 다품종 소량 생산에 적절하게 대응할 수 있도록 하는 선반용 주축에 관한 것으로서,
회전동력을 전달하는 공용모듈과, 상기한 공용모듈과 결합되며 포지션 코더를 이용하여 회전수를 체크함으로써 표준형 주축을 구성하는 표준형 모듈과, 상기한 공용모듈과 결합되며 브레이크 디스크와 Bzi 센서를 이용하여 회전수를 검출함으로써 C축형 주축을 구성하는 C축형 모듈을 포함하여 이루어진다.

Description

호환가능한 선반용 주축{Compatible spindle for lathe}

이 발명은 호환가능한 선반용 주축에 관한 것으로서, 좀더 세부적으로 말하자면 스핀들 풀리에 표준형 모듈이나 C축형 모듈을 선택적으로 장착할 수 있도록 함으로써 필요에 따라 표준형 주죽 또는 C축형 주축으로서 호환가능하게 사용할 수 있도록 하여 다품종 소량 생산에 적절하게 대응할 수 있도록 하는, 호환가능한 선반용 주축에 관한 것이다.

각종의 절삭 가공방법 또는 비절삭 가공방법으로 금속 또는 비금속의 소재를 적당한 공구를 사용하여 형상 및 치수로 가공하든가 또는 반소재에 더욱 정밀한 가공을 할 목적으로 사용하는 기계를 공작기계라 한다. 상기한 공작기계중에서 가공과정에서 칩이 발생하는 공작기계를 절삭공작기계라고 하고, 가공과정에서 칩이 발생하지 않는 비절삭 공작기계를 금속가공기계라고 한다. 상기한 절삭공작기계에는 선반(lathe), 밀링기, 머시닝센터(machining center), 드릴링기, 보링기, 연삭기, 기어가공기, 특수가공기 등이 있으며, 상기한 금속성형기계에는 기계식 프레스, 유압식 프레스, 절단절곡기, 단조기, 인발기 등이 있다.

상기한 선반에는, 베드를 가능한 짧게 하여 주로 공작 공작물의 단면절삭에 쓰이는 것으로 길이가 짧고 직경이 큰 공작물의 절삭에 사용하는 선반인 정면선반(face lathe)과, 보통선반과 같으나, 정밀한 형식으로 되어있으며, 테이퍼 깎기 장치, 릴리이빙 장치가 부속되어 있는 선반인 보통선반과, 작업대 위에 설치해야 할 만큼의 소형선반으로 시계부품, 재봉틀 부품등의 소형 부품을 주로 가공하는 선반인 탁상선반과, 대형의 공작물이나 불규칙한 가공물을 가공하기 편리하도록 척(chuck)을 지면 위에 수직으로 설치하여, 가공물의 장착이나 탈착을 편리하게 한 선반인 수직선반과, 자동모방장치를 이용하여 모형이나 형판 외형에 트레이서가 설치되고 트레이서가 움직이면, 바이트가 함께 움직여 모형이나 형판의 외형과 동일한 형상의 부품을 자동으로 가공하는 선반인 모방선반과, 터릿으로 불리는 회전 공구대를 이용하여 여러 가지 공구를 공정에 맞게 설치하여 간단한 부품을 대량생산하는 선반인 터릿선반 등이 있다.

일반적으로 선반은 주축, 심압대, 공구대, 방진구 등을 포함하여 이루어지는데, 상기한 주축은 포지션 코더를 이용하여 회전수를 체크하는 표준형과, Bzi 센서를 이용하여 회전수를 검출하여 각도를 분활하며 윤곽제어를 하는 C축형으로 크게 2가지로 나뉜다.

도 1은 종래의 선반용 표준형 주축의 단면 구성도로서, 스핀들 풀리(1)의 회전력이 볼트로 결합된 제1 타이밍 풀리(2)로 전달되고, 타이밍 벨트(3)를 통하여 제2 타이밍 풀리(4)로 회전력이 전달되며, 키(5)를 통해 포지션 코더(6)로 회전력이 전달됨으로써 회전수를 체크하게 된다.

도 2는 종래의 선반용 C축형 주축의 단면 구성도로서, 스핀들 풀리(11)의 회전력이 키(12)와 로크 너트를 이용하여 조립된 브레이크 디스크(13)에 회전력을 전달하고, 스핀들 풀리(11)에 볼트로 연결된 링센서(15)와 리어캡(17)이 부착된 Bzi 센서(16)로 회전수와 정밀한 각도를 분할하여 윤곽제어를 하게 된다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래의 선반용 주축은 서로 호환이 되지를 않아서 다품종 소량 생산에 적절하게 대응할 수가 없는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 스핀들 풀리에 표준형 모듈이나 C축형 모듈을 선택적으로 장착할 수 있도록 함으로써 필요에 따라 표준형 주죽 또는 C축형 주축으로서 호환가능하게 사용할 수 있도록 하여 다품종 소량 생산에 적절하게 대응할 수 있도록 하는 호환가능한 선반용 주축을 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로서 이 발명의 구성은, 회전동력을 전달하는 공용모듈과, 상기한 공용모듈과 결합되며 포지션 코더를 이용하여 회전수를 체크함으로써 표준형 주축을 구성하는 표준형 모듈과, 상기한 공용모듈과 결합되며 브레이크 디스크와 Bzi 센서를 이용하여 회전수를 검출함으로써 C축형 주축을 구성하는 C축형 모듈을 포함하여 이루어지면 바람직하다.

이 발명의 구성은, 상기한 표준형 모듈의 구성은, 상기한 스핀들 풀리에 결합되는 제1 타이밍 풀리와, 싱크로너스 벨트를 이용하여 상기한 제1 타이밍 벨트와 연결되는 제2 타이밍 풀리와, 베어링을 이용하여 상기한 제2 타이밍를 지지하는 포지션코더 브라켓과, 상기한 포지션코더 브라켓에 장착되어 있으며 키를 이용하여 제2 타이밍 풀리의 회전력을 전달받는 포지션코더와, 상기한 포지션코더 브라켓과 헤드 바디를 연결하기 위한 코더어셈블리 브라켓을 포함하여 이루어지면 바람직하다.

이 발명의 구성은, 상기한 싱크로너스 벨트는 포지션코더 브라켓과 코더어셈블리 브라켓을 조정하여 얼라인먼트를 조정하면 바람직하다.

이 발명의 구성은, 상기한 C축형 모듈의 구성은, 상기한 스핀들 풀리에 결합되는 브레이크 디스크와, 상기한 브레이크 디스크에 연결되어 있는 브레이크 어셈블리와, 상기한 브레이크 어셈블리와 헤드 바디를 연결하기 위한 브레이크 브라켓과, 상기한 헤드바디에 설치되어 있으며 상기한 브레이크 디스크의 회전수를 검출하기 위한 Bzi 센서를 포함하여 이루어지면 바람직하다.

이 발명의 구성은, 상기한 브레이크 디스크는 브레이크 브라켓을 조정하여 위치를 조정하면 바람직하다.

이 발명은, 스핀들 풀리에 표준형 모듈이나 C축형 모듈을 선택적으로 장착할 수 있도록 함으로써 필요에 따라 표준형 주죽 또는 C축형 주축으로서 호환가능하게 사용할 수 있도록 하여 다품종 소량 생산에 적절하게 대응할 수 있도록 하는 효과를 갖는다.

도 1은 종래의 선반용 표준형 주축의 단면 구성도이다.
도 2는 종래의 선반용 C축형 주축의 단면 구성도이다.
도 3은 이 발명의 일 실시예에 따른 호환가능한 선반용 주축의 공용모듈의 단면 구성도이다.
도 4는 이 발명의 일 실시예에 따른 호환가능한 선반용 주축을 표준형 주축으로 사용시의 단면 구성도이다.
도 5는 이 발명의 일 실시예에 따른 호환가능한 선반용 주축을 C축형 주축으로 사용시의 단면 구성도이다.

이하, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 이 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하기로 한다. 이 발명의 목적, 작용, 효과를 포함하여 기타 다른 목적들, 특징점들, 그리고 동작상의 이점들이 바람직한 실시예의 설명에 의해 보다 명확해질 것이다.

참고로, 여기에서 개시되는 실시예는 여러가지 실시가능한 예중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 실시예를 선정하여 제시한 것일 뿐, 이 발명의 기술적 사상이 반드시 제시된 실시예에만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변화와 부가 및 변경이 가능함은 물론, 균등한 타의 실시예가 가능함을 밝혀 둔다.

또한, 본원의 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 정의된 것으로서, 통상적이거나 사전적인 의미로만 한정해서 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 일예로서, 방향에 관한 용어는 설명상의 편의를 위하여 도면상에 표현된 위치를 기준으로 설정하기로 한다.

도 3은 이 발명의 일 실시예에 따른 호환가능한 선반용 주축의 공용모듈의 단면 구성도이고, 도 4는 이 발명의 일 실시예에 따른 호환가능한 선반용 주축을 표준형 주축으로 사용시의 단면 구성도이고, 도 5는 이 발명의 일 실시예에 따른 호환가능한 선반용 주축을 C축형 주축으로 사용시의 단면 구성도이다.

도 3 내지 도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 이 발명의 일실시예에 따른 호환가능한 선반용 주축의 구성은, 회전동력을 전달하는 공용모듈(20)과, 상기한 공용모듈(20)과 결합되며 포지션 코더를 이용하여 회전수를 체크함으로써 표준형 주축을 구성하는 표준형 모듈(30)과, 상기한 공용모듈(20)과 결합되며 브레이크 디스크와 Bzi 센서를 이용하여 회전수를 검출함으로써 C축형 주축을 구성하는 C축형 모듈(40)을 포함하여 이루어진다.

상기한 공용모듈(20)의 구성은, 회전동력을 제공하는 스핀들(21)과, 상기한 스핀들(21)의 끝에 장착 및 탈착이 가능하게 설치되는 스핀들 풀리(22)와, 표준형 모듈(30)이나 C축형 모듈(40)을 설치하기 위하여 상기한 스핀들 풀리(22)에 결합되는 볼트(23)와, 베어링(24)을 이용하여 상기한 스핀들(21)의 외주면에 설치되는 헤드 바디(25)를 포함하여 이루어진다.

상기한 표준형 모듈(30)의 구성은, 상기한 스핀들 풀리(22)에 볼트(23)를 이용하여 결합되는 제1 타이밍 풀리(35)와, 싱크로너스 벨트(32)를 이용하여 상기한 제1 타이밍 벨트(35)와 연결되는 제2 타이밍 풀리(36)와, 베어링(33)을 이용하여 상기한 제2 타이밍(36)를 지지하는 포지션코더 브라켓(37)과, 상기한 포지션코더 브라켓(37)에 장착되어 있으며 키(34)를 이용하여 제2 타이밍 풀리(36)의 회전력을 전달받는 포지션코더(31)와, 상기한 포지션코더 브라켓(37)과 헤드 바디(25)를 연결하기 위한 코더어셈블리 브라켓(38)을 포함하여 이루어진다.

상기한 싱크로너스 벨트(32)는 포지션코더 브라켓(37)과 코더어셈블리 브라켓(38)을 조정하여 얼라인먼트를 조정하는 구조로 이루어진다.

상기한 C축형 모듈(40)의 구성은, 상기한 스핀들 풀리(22)에 볼트(23)를 이용하여 결합되는 브레이크 디스크(42)와, 상기한 브레이크 디스크(42)에 연결되어 있는 브레이크 어셈블리(45)와, 상기한 브레이크 어셈블리(45)와 헤드 바디(25)를 연결하기 위한 브레이크 브라켓(41)과, 상기한 헤드바디(25)에 설치되어 있으며 상기한 브레이크 디스크(42)의 회전수를 검출하기 위한 Bzi 센서(46)를 포함하여 이루어진다.

상기한 브레이크 디스크(42)는 브레이크 브라켓(41)을 조정하여 위치를 조정하는 구조로 이루어진다.

상기한 구성에 의한, 이 발명의 일실시예에 따른 호환가능한 선반용 주축의 작용은 다음과 같다.

먼저, 호환가능한 선반용 주축을 표준형 주축으로서 사용하고자 하는 경우에, 공용모듈(20)에 표준형 모듈(30)을 조립하게 된다.

공용모듈(20)에 표준형 모듈(30)을 조립되고 나면, 스핀들 풀리(22)의 회전력이 볼트(23)로 결합된 제1 타이밍 풀리(35)로 전달되고, 상크로너스 벨트(32)를 통하여 제2 타이밍 풀리(36)로 회전력이 전달되며, 키(34)를 통해 포지션 코더(31)로 회전력이 전달됨으로써 회전수를 체크하게 된다.

다음에, 호환가능한 선반용 주축을 C축형 주축으로서 사용하고자 하는 경우에, 공용모듈(20)에 C축형 모듈(40)을 조립하게 된다.

공용모듈(20)에 C축형 모듈(40)이 조립되고 나면, 스핀들 풀리(22)의 회전력이 브레이크 디스크(42)로 회전력이 전달되고, 헤드바디(25)에 설치되어 있는 Bzi 센서(46)가 브레이크 디스크(42)의 회전수를 검출하여 정밀한 각도를 분할하여 윤곽제어를 할 수 있도록 한다.

따라서, 스핀들 풀리(22)에 표준형 모듈(30)이나 C축형 모듈(40)을 선택적으로 장착할 수 있도록 함으로써 필요에 따라 표준형 주죽 또는 C축형 주축으로서 호환가능하게 사용할 수 있도록 하여 다품종 소량 생산에 적절하게 대응할 수 있게 된다.

20 : 공용모듈 21 : 스핀들
22 : 스핀들 풀리 23 : 볼트
24 : 베어링 25 : 헤드바디
30 : 표준형 모듈 40 : C축형 모듈

Claims (5)

1. 회전동력을 전달하는 공용모듈과,
   상기한 공용모듈과 결합되며 포지션 코더를 이용하여 회전수를 체크함으로써 표준형 주축을 구성하는 표준형 모듈과,
   상기한 공용모듈과 결합되며 브레이크 디스크와 Bzi 센서를 이용하여 회전수를 검출함으로써 C축형 주축을 구성하는 C축형 모듈을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 호환가능한 선반용 주축.
2. 제 1항에 있어서,
   상기한 표준형 모듈의 구성은,
   상기한 스핀들 풀리에 결합되는 제1 타이밍 풀리와,
   싱크로너스 벨트를 이용하여 상기한 제1 타이밍 벨트와 연결되는 제2 타이밍 풀리와,
   베어링을 이용하여 상기한 제2 타이밍를 지지하는 포지션코더 브라켓과,
   상기한 포지션코더 브라켓에 장착되어 있으며 키를 이용하여 제2 타이밍 풀리의 회전력을 전달받는 포지션코더와,
   상기한 포지션코더 브라켓과 헤드 바디를 연결하기 위한 코더어셈블리 브라켓을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 호환가능한 선반용 주축.
3. 제 2항에 있어서,
   상기한 싱크로너스 벨트는 포지션코더 브라켓과 코더어셈블리 브라켓을 조정하여 얼라인먼트를 조정하는 것을 특징으로 하는 호환가능한 선반용 주축.
4. 제 1항에 있어서,
   상기한 C축형 모듈의 구성은,
   상기한 스핀들 풀리에 결합되는 브레이크 디스크와,
   상기한 브레이크 디스크에 연결되어 있는 브레이크 어셈블리와,
   상기한 브레이크 어셈블리와 헤드 바디를 연결하기 위한 브레이크 브라켓과,
   상기한 헤드바디에 설치되어 있으며 상기한 브레이크 디스크의 회전수를 검출하기 위한 Bzi 센서를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 호환가능한 선반용 주축.
5. 제 4항에 있어서,
   상기한 브레이크 디스크는 브레이크 브라켓을 조정하여 위치를 조정하는 것을 특징으로 하는 호환가능한 선반용 주축.

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