KR20160063611A

KR20160063611A - 수평형 다축 라인센터

Info

Publication number: KR20160063611A
Application number: KR1020140167066A
Authority: KR
Inventors: 정성일
Original assignee: (주)성림엔지니어링
Priority date: 2014-11-27
Filing date: 2014-11-27
Publication date: 2016-06-07
Also published as: KR101630144B1

Abstract

본 발명은 라인센터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 공작물을 절삭가공하기 위해 설치되는 라인센터의 컬럼에 공구대를 설치하고, 상기 공구대에 적어도 2개 이상의 복수로 구성된 스핀들을 결합하여 스핀들의 수만큼 공구를 장착하여 공작물을 2개 이상 복수의 공구를 사용하여 동시가공을 행함으로써 작업시간을 단축시킨 수평형 다축 라인센터로써, 스핀들의 수만큼 공구를 장착하여 공작물을 2개 이상 복수의 공구를 사용하여 동시가공을 행함으로써 작업시간을 단축할 수 있으며, 상기 스핀들은 컬럼의 상부에 설치되고 원형으로 구성된 툴매거진에 의해 공구교환이 이루어지되, 상기 툴 매거진은 스핀들 수만큼의 공구가 섹터별로 나뉘어져 장착될 수 있으며, 상기 툴 매거진의 회전에 의해 교환하고자 하는 공구가 스핀들의 전면으로 위치되어 공구교환 속도가 빨라질 수 있는 현저한 효과가 있다.

Description

수평형 다축 라인센터{Horizontal type multi spindle line center}

본 발명은 라인센터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 공작물을 절삭가공하기 위해 설치되는 라인센터의 컬럼에 공구대를 설치하고, 상기 공구대에 적어도 2개 이상의 복수로 구성된 스핀들을 결합하여 스핀들의 수만큼 공구를 장착하여 공작물을 2개 이상 복수의 공구를 사용하여 동시가공을 행함으로써 작업시간을 단축시킨 수평형 다축 라인센터이다.

일반적으로 범용공작기계 즉, CNC선반이나 머시닝센터(MCT)는 하나의 주축(스핀들)을 사용하여 공작물을 가공하게 되며, 이로써 공작물 가공에 소요되는 시간의 소모가 많아지고 이는 곧 생산능률의 저하를 초래하게 된다.

이러한 불합리한 점을 개선하고자 전용공작기계가 개발되어 사용되고 있는데, 전용공작기계의 경우 하나의 물품만을 생산하기 위한 목적만을 가지고 만들어지게 되어 물품의 구조가 약간만 변하여도 공작기계의 설계변형이 반드시 필요하며, 심하게 변하거나 다른 물품을 생산하기 위해서는 사용이 불가능하여 생산능률의 향상에도 불구하고 전용공작기계의 사용을 꺼리는 문제가 있었다.

한편 라인센터는 기존 범용공작기계의 개념에서 탈피하여 생산라인에 여러 대가 동시에 연결 설치되어 생산공정이 라인화된 형태로 이루어질 수 있다는 장점으로 여러 대를 동시에 설치하는 경우가 많으나, 이러한 경우 역시 상술한 전용공작기계의 문제를 해결할 수 없다.

이러한 하나의 스핀들을 가지는 라인센터와 관련된 종래기술로서는 공개특허공보 제10-2013-0119292호에 제안되어 있는 수평식 자동공구교환장치가 구비된 다축 수직형 머시닝센터 및 툴 교환 방법이 있다.

상기 특허에는 베드가 구비되고, 상기 베드의 상부에 구성되되 Y축 방향으로 전후 유동하는 칼럼, 상기 칼럼의 일 측에 구성되되 Z축 방향으로 상하로 슬라이딩되며 다수개의 스핀들이 구성된 스핀들부 및 툴 매거진으로 구성되는 수직형 머시닝 센터에 있어서, 상기 툴 매거진은 상기 베드의 상부에 구성되며, 다수의 툴 그립바가 열과 행을 이루며 정렬배치된 툴 매거진이 구성된 것을 특징으로 하는 수평식 자동공구교환장치가 구비된 다축 수직형 머시닝센터가 제안되어 있는데, 툴 매거진이 베드의 상부에 구성됨으로써 베드의 크기가 커질 수밖에 없고 이로써 베드 상부에 놓여 공작물이 안착되는 작업대에 공작물을 놓기가 불편하며, 머시닝센터의 크기가 전체적으로 커져 중량이 많이 나가고 설치면적이 커져 자동화라인에 효율적인 배치가 어려운 문제가 있다.

따라서 본 발명은 라인센터를 제공하되, 라인센터의 컬럼에 공구대를 설치하고, 상기 공구대에 적어도 2개 이상의 복수로 구성된 스핀들을 결합하여 스핀들의 수만큼 공구를 장착하여 공작물을 2개 이상 복수의 공구를 사용하여 동시가공을 행함으로써 작업시간을 단축할 수 있는 수평형 다축 라인센터를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 상기 스핀들은 컬럼의 상부에 설치되고 원형으로 구성된 툴매거진에 의해 공구교환이 이루어지되, 상기 툴 매거진은 스핀들 수만큼의 공구가 섹터별로 나뉘어져 장착될 수 있으며, 상기 툴 매거진의 회전에 의해 교환하고자 하는 공구가 스핀들의 전면으로 위치되어 공구교환 속도가 빨라질 수 있는 수평형 다축 라인센터를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

본 발명에 의한 수평형 다축 라인센터는 공작물을 절삭가공하기 위한 라인센터에 있어서, 상기 라인센터는 지면에 설치되는 베이스와, 상기 베이스의 상부에 설치되는 컬럼과, 상기 컬럼을 따라 움직이는 공구대와, 상기 공구대에 장착되며 일단에는 절삭공구가 체결되는 척이 결합되어 있는 스핀들을 포함하여 구성되며, 상기 스핀들은 베이스의 설치면과 평행한 방향과 설치되며 적어도 2개 이상 복수로 구성되어 공작물에 2개 이상 복수의 공구로써 동시 가공이 가능한 것이 특징이다.

본 발명에 의한 수평형 다축 라인센터는 라인센터의 컬럼에 공구대를 설치하고, 상기 공구대에 적어도 2개 이상의 복수로 구성된 스핀들을 결합하여 스핀들의 수만큼 공구를 장착하여 공작물을 2개 이상 복수의 공구를 사용하여 동시가공을 행함으로써 작업시간을 단축할 수 있으며, 상기 스핀들은 컬럼의 상부에 설치되고 원형으로 구성된 툴매거진에 의해 공구교환이 이루어지되, 상기 툴 매거진은 스핀들 수만큼의 공구가 섹터별로 나뉘어져 장착될 수 있으며, 상기 툴 매거진의 회전에 의해 교환하고자 하는 공구가 스핀들의 전면으로 위치되어 공구교환 속도가 빨라질 수 있는 현저한 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 전체구성도
도 2는 본 발명의 측면구성도
도 3은 본 발명의 평면구성도
도 4는 본 발명에 의한 베이스와 새들의 구성도
도 5는 본 발명에 의한 스핀들과 스핀들 구동부의 구성도
도 6은 본 발명의 일부분 구성도
도 7과 도 8은 본 발명의 타실시 예시도

또한, 상기 스핀들은 컬럼의 상부에 설치되고 원형으로 구성된 툴 매거진에 의해 공구교환이 이루어지되, 상기 툴 매거진은 스핀들 수만큼의 공구가 섹터별로 나뉘어져 장착될 수 있으며, 상기 툴 매거진의 회전에 의해 교환하고자 하는 공구가 스핀들의 전면으로 위치되는 것이 특징이다.

또한, 상기 스핀들은 공구대에 4개가 설치되어 있으며, 상기 4개의 스핀들은 2개씩 짝을 이루어 2개의 구동모터에 의해 회전되는 것이 특징이다.

또한, 상기 4개의 스핀들 사이에는 스핀들 간의 축간거리 변화를 방지하기 위해 축간거리 유지장치가 형성되어 있는 것이 특징이다.

또한, 상기 툴 매거진은 일측에 설치된 툴 매거진 모터에 의해 회전되되, 상기 툴 매거진 모터의 모터축은 암 샤프트와 결합되고, 상기 암 샤프트의 일측에는 롤러기어 캠이 형성되며, 상기 암 샤프트와 롤러기어 캠 사이에는 캠팔로우를 형성하여 암 샤프트의 회전에 의해 롤러기어 캠이 회전되도록 구성한 것이 특징이다.

또한, 상기 스핀들을 구동하는 스핀들 구동부는 공구대 내에서 베어링에 의해 지지되는 스핀들과, 상기 스핀들의 일단에 체결되어 절삭공구가 착탈되는 공구홀더를 척킹하는 척과, 상기 척을 밀어주는 샤프트와, 상기 척을 절삭공구에서 멀어지는 방향으로 잡아당기는 스프링과, 상기 샤프트의 이동을 위한 액추에이터와, 상기 액추에이터의 이동을 위한 2개의 유로로 구성된 것이 특징이다.

이하, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 살펴보면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 전체구성도이며, 도 2는 본 발명의 측면구성도이고, 도 3은 본 발명의 평면구성도이고, 도 4는 본 발명에 의한 베이스와 새들의 구성도이며, 도 5는 본 발명에 의한 스핀들과 스핀들 구동부의 구성도이고, 도 6은 본 발명의 일부분 구성도로써, 본 발명에 의한 수평형 다축 라인센터는 공작물을 절삭가공하기 위한 라인센터에 있어서, 상기 라인센터는 지면에 설치되는 베이스(10)와, 상기 베이스(10)의 상부에 설치되는 컬럼(30)과, 상기 컬럼(30)을 따라 움직이는 공구대(40)와, 상기 공구대(40)에 장착되며 일단에는 절삭공구(1)가 체결되는 척(42)이 결합되어 있는 스핀들(41)을 포함하여 구성되며, 상기 스핀들(41)은 베이스(10)의 설치면과 평행한 방향과 설치되며 적어도 2개 이상 복수로 구성되어 공작물에 2개 이상 복수의 공구로써 동시 가공이 가능한 것이 특징이다.

먼저, 베이스(10)는 지면이나 바닥면에 설치되는 구성이며, 공작기계의 베드에 해당된다.

상기 베이스(10)의 상부에는 도 4와 같이 새들(20)이 설치되고, 상기 새들(20)은 베이스(10)의 상부에서 2개의 모터에 의해 x축 방향과 z축 방향으로 움직이게 된다.

즉, 도 2를 기준으로 x축 모터(21)와 z축 모터(11)에 의해 새들은 공작물을 기준으로 x축과 z축으로 움직이는데, 본 발명에서는 공작물을 정면에서 보았을 때 공작물의 좌우측 방향을 x축 방향으로 정하고, 상하 방향을 y축 방향으로 정하며, 공작물의 전후방향 즉, 드릴과 같은 공구가 공작물을 가공하기 위해 공작물 쪽으로 움직이는 방향을 z축 방향으로 정한다.

상기 새들이 z축 모터(11)에 의해 z축 방향으로 이동될 때에는 슬라이드 커버(13)에 의해 칩 등의 불순물이 레일(12) 쪽으로 침투하는 것을 방지하는데 이때에는 x축 모터(21) 역시 새들(20)에 장착되어 있어 새들(20)과 같이 움직이게 되며, x축 모터(11)에 의해서는 새들(20)의 상부판과 상기 상부판 위에 장착된 구성들만 x축 방향으로 움직이게 되며 이때 새들(20)과 베이스(10)에는 LM레일과 같은 슬라이딩을 위한 레일(12, 22)을 설치할 수 있다.

상기 새들(20)의 상부에는 대략 직육면체 형상의 컬럼(30)이 안착되고 상기 새들(20)과 컬럼(30)은 볼트 등의 체결부재에 의해 견고하게 고정되어 있으며, 상기 컬럼(30)에는 도 5에 나타나 있는 공구대(40)와 스핀들부가 장착된다.

상기 공구대(40)와 스핀들부의 y축 방향 움직임을 살펴보면, 컬럼(30)의 일측에는 y축 모터(51)가 설치되어 있고, 상기 y축 모터(51)는 관용적으로 사용되는 볼스크류 즉, 모터의 회전에 의해 나사산이 형성된 스크류가 회전되고 상기 스크류의 회전에 의해 볼이 들어가 있는 너트가 스크류를 따라 이동됨으로써 상기 너트와 고정된 공구대를 y축 방향으로 왕복 운동시키게 되며, 이러한 구성은 새들의 구동을 위한 것과 유사한 구성이다.

상기 공구대(40)의 내부에는 둘 이상의 스핀들(41)이 장착되는데, 도시된 라인센터의 스핀들(41)은 총 4개가 설치되어 있으며, 상기 스핀들(41)에는 모두 척(42)이 결합되어 있어 절삭공구가(1) 결합된 공구홀더가 각각 착탈될 수 있다.

실제 공구홀더는 절삭공구(1)를 체결할 수 있는 구성이며, 척(42)에는 공구홀더가 체결되나 본 발명에서는 절삭공구(1)가 체결되어 있는 상태의 공구홀더를 하나의 구성인 절삭공구로 본다.

상기 절삭공구(1)는 공구의 종류에 따라 툴 매거진(60)에 장착되어 있는데, 예로서 리밍(reaming) 가공을 할 경우 4개의 드릴이 하나의 섹터를 이루어 장착되고, 다른 섹터에는 4개의 리머(reamer)나 4개의 바이트가 장착될 수 있으며, 공작물에 나사를 가공할 때는 4개의 드릴이 하나의 섹터를 이루어 장착되고, 다른 섹터에는 4개의 탭(tap)이 장착될 수 있다.

즉, 도 2에서 분리되어 있는 절삭공구(1)의 위치가 실제 공작물을 가공하기 위한 위치로써, 툴 매거진의 제1섹터(S1)에 4개의 드릴이 장착되고 제2섹터(S2)에 4개의 리머가 장착되어 있다면, 스핀들(41)의 척(42)에 공구가 없는 상태에서 상기 척(42)에 각각 제1섹터(S1)의 드릴을 체결한 뒤 z축 방향으로 공작물에서 멀어지는 방향으로 후진하고 y축 방향으로 하강한 뒤 다시 z축 방향으로 전진하여 공작물에 홀을 뚫고, 이후 상기 드릴을 제1섹터(S1)의 툴 그립바(61)에 넣은 뒤 툴 매거진(60)이 회전하여 스핀들(41)의 전면에 제2섹터(S2)의 리머가 위치하면 컬럼(30)과 컬럼(30)에 장착되어 있는 스핀들이 z축 방향으로 전진하여 리머를 척(42)에 장착한 뒤 z축 방향으로 후진하고 y축 방향으로 하강한 뒤 다시 z축 방향으로 전전하여 공작물에 대해 리밍 가공을 행하게 된다.

도시된 바와 같이 상기 툴 매거진(60)은 컬럼(30)의 상부에 설치되고 원형으로 구성되어 있으며, 스핀들(41) 수만큼의 공구가 섹터별로 나뉘어져 장착될 수 있고, 일측에 형성된 툴 매거진 모터(62)에 의해 회전될 수 있다.

따라서, 상기 툴 매거진(60)의 회전에 의해 교환하고자 하는 공구가 스핀들(41)의 전면으로 위치되므로 스핀들(41) 수만큼의 공구를 동시에 교환할 수 있어 공구교환에 소모되는 시간이 짧고, 무한궤도와 같이 움직이는 별도의 순환형 툴 매거진이 필요치 않아 라인센터의 유지보수가 편리한다.

상기 툴 매거진(60)의 회전방식에 대해 살펴보면, 상기 툴 매거진(60)은 일측에 설치된 툴 매거진 모터(62)에 의해 회전되되, 상기 툴 매거진 모터(62)의 모터축은 암 샤프트(63)와 결합되고, 상기 암 샤프트(63)의 일측에는 롤러기어 캠(65)이 형성되며, 상기 암 샤프트(63)와 롤러기어 캠(65) 사이에는 캠팔로우(64)를 형성하여 암 샤프트(63)의 회전에 의해 롤러기어 캠(65)이 회전되도록 구성된다.

즉, 툴 매거진 모터(62)는 암 샤프트(63)를 회전시키는데, 상기 암 샤프트(63)는 캠팔로우(64)와 결합되어 있고, 캠팔로우(64)의 일측은 롤러기어 캠(65)과 결합되어 있으며 상기 롤러기어 캠(65)은 툴 매거진(60)과 결합되어 있어 결국 툴 매거진 모터(62)의 회전에 의해 암 샤프트(63)가 회전되고 암 샤프트(63)의 회전에 의해 캠팔로우(64)가 회전되어 롤러기어 캠(65)을 회전시킴으로써 결국 툴 매거진(60)을 회전시키게 된다.

물론, 암 샤프트(63)와 롤러기어 캠(65) 대신 웜샤프트와 웜기어를 이용할 수도 있음은 당연하다.

도 7과 도 8은 본 발명의 타실시 예시도로써, 상술한 실시예와는 다르게 툴 매거진(60)과 고정 결합되어 있는 툴 매거진 회전축(70)에 기어(71)를 결합하고, 상기 기어(71)와 치합되는 기어(75)를 모터축(74)에 결합하여 모터(73)의 구동으로 모터축(74)을 회전시키고 두 개의 기어(75, 71)를 거쳐 툴 매거진 회전축(70)으로 모터의 회전동력을 전달시켜 최종적으로 툴 매거진(60)을 회전시킬 수 있다.

이러한 동작은 회전각에 대한 정밀한 제어가 가능하여야하므로 상기 모터(73)는 서보모터나 스테핑모터를 사용할 수 있다.

또한, 상기 툴 매거진(60)과 툴 매거진 회전축(70)이 결합된 툴 매거진 바디(76)의 위치를 실린더(77)에 의해 z축 방향으로 이동시킬 수 있는데, 도시된 실시예는 컬럼(30)의 상부에 LM레일(78)을 고정하고 상기 LM레일(78)을 따라 이동되는 LM블록(79)을 툴 매거진 바디(76)에 고정하여 부드러운 움직임이 이루어질 수 있도록 구성하였다.

이러한 경우 공구대(40)가 z축 방향으로 움직이지 않아도 실린더(77)의 작동에 의해 툴 매거진(60)이 z축 방향으로 움직일 수 있어 공구의 길이가 비교적 긴 경우에도 공구교환이 용이하게 이루어질 수 있다.

상기 툴 매거진(60)은 공구교환을 위해 회전되고 나면 정확한 위치에 툴 매거진(60)이 위치하고 있는지 확인할 필요가 있는데, 이러한 경우 툴 매거진(60)에 섹터의 수만큼 측정용 홈을 형성하고 일측에는 센서를 설치하여 상기 센서의 측정에 의해 툴 매거진(60)의 정위치를 확인한 뒤에만 컬럼(30)을 이동시켜 공구교환을 행할 수 있도록 안전장치를 마련할 수 있다.

즉, 툴 매거진(60)이 회전된 뒤 센서가 설치된 위치에 툴 매거진(60)의 홈이 정확히 위치되지 않았을 경우 툴 매거진(60)의 회전량에 오차가 생긴 것이며, 이 상태에서 컬럼(30)이 툴 매거진 쪽으로 전진할 경우 스핀들(41)이나 툴 매거진(60)에 장착된 절삭공구(1)의 파손이나 툴 매거진(60)의 파손을 일으킬 수 있으므로, 이러한 경우를 방지하기 위함이다.

도 1 내지 도 6에 도시된 실시예의 경우 롤러기어 캠(65)의 일측에 센서(66)를 설치하여 롤러기어 캠(65)의 회전오차를 센싱하도록 구성되어 있으며, 도 7과 도 8에 도시된 실시예의 경우 툴 매거진(60)이나 툴 매거진 회전축(70)의 일측에 센서를 설치하여 회전오차를 센싱하도록 구성할 수 있다.

도시된 라인센터의 경우 스핀들(41)이 각 섹터(S1~S4)에 4개가 설치되어 있는데, 상기 4개의 스핀들(41)은 2개씩 짝을 이루어 2개의 구동모터(49)에 의해 회전되도록 구성하는 것이 바람직하다.

즉, 하나의 모터로써 4개의 스핀들을 동시에 구동할 경우 모터에 가해지는 부하가 크게 발생하여 모터의 수명이 급격히 단축될 우려가 있고, 절삭속도 또한 저하될 우려가 있다.

또한, 2개의 모터는 별도로 구동이 가능하므로 2개의 홀만 필요한 제품이나, 하나의 홀만 필요한 제품, 홀 사이의 거리가 달라지는 제품 등 전용기보다는 다양한 제품의 가공에 사용할 수 있어 범용성이 높아진다.

도 5를 참조하여 스핀들을 구동하는 스핀들 구동부의 구성을 살펴보면, 공구대(40) 내에서 베어링(52)에 의해 지지되는 스핀들(41)과, 상기 스핀들(41)의 일단에 체결되어 절삭공구(1)가 착탈되는 공구홀더를 척킹하는 척(42)과, 상기 척(42)을 밀어주는 샤프트(43)와, 상기 척(42)을 절삭공구(1)에서 멀어지는 방향으로 잡아당기는 스프링(47)과, 상기 샤프트(43)의 이동을 위한 액추에이터(44)와, 상기 액추에이터(44)의 이동을 위한 2개의 유로(45, 46)로 구성되어 있다.

먼저, 척(42)에 의한 절삭공구(1)의 언척킹동작을 살펴보면, 유로 2(46)로 유압이 인가되는 상태로서 이 상태에서는 액추에이터(44)가 척(42) 쪽으로 이동되므로 샤프트(43)를 밀게 되고 이로써 상기 샤프트(43)의 일단에 결합된 척(42)이 힌지를 중심으로 회동되어 절삭공구(1)가 척(42)의 바깥으로 빠질 수 있는 상태가 된다.

다음, 척(42)에 의한 절삭공구(1)의 척킹동작을 살펴보면, 유로 1(45)로 유압이 인가되는 상태로서 이 상태에서는 액추에이터(44)가 샤프트(43)를 당기게 되고 스프링(47)에 의해서도 척(42)에서 먼 쪽으로 이동되는데, 이로써 상기 샤프트(43)의 일단에 결합된 척(42)이 스핀들(41)에 형성된 경사면에 의해 그 폭이 줄어드는 방향으로 회동되어 절삭공구(1)가 척에 척킹된 상태가 된다.

상기 스핀들(41)은 일측에 형성된 구동모터(49)와 타이밍벨트(50)에 의해 동력이 전달될 수 있어 회전되게 되는데, 상술한 바와 같이 상기 구동모터(49)는 각각 2개의 스핀들(41)에 회전동력을 전달해주게 된다.

또한, 상기 4개의 스핀들(41)에는 스핀들(41) 간의 축간거리 변화를 방지하기 위해 축간거리 유지장치가 형성되어 있다.

상기 축간거리 유지장치는 스핀들(41)과 상기 스핀들(41)의 위치를 유지하기 위한 베어링(52)을 지지하는 스핀들하우징(53)의 온도를 일정범위 내로 유지하는 장치로써, 냉각수 순환통로(54)와 냉각수 순환펌프(도시하지 않음)를 포함하여 구성된다.

즉, 외부의 냉각수가 냉각수 순환통로(54)를 거쳐 흐름으로써 스핀들하우징(53)의 온도를 일정온도 이하로 유지시킴으로써 열변형을 방지하고, 이로써 스핀들 간의 거리 즉, 축간거리가 유지될 수 있다.

미설명부호는 센서(48)로써 스핀들(41)과 같이 회전되는 구성들의 회전량과 현재의 회전위치를 감지하게 되는 구성이며, 네임플레이트(67)는 각 섹터별(S1~S4)에 대한 섹터 번호를 안내하는 표식이다.

결국, 본 발명에 의한 수평형 다축 라인센터는 라인센터의 컬럼에 공구대를 설치하고, 상기 공구대에 적어도 2개 이상의 복수로 구성된 스핀들을 결합하여 스핀들의 수만큼 공구를 장착하여 공작물을 2개 이상 복수의 공구를 사용하여 동시가공을 행함으로써 작업시간을 단축할 수 있으며, 상기 스핀들은 컬럼의 상부에 설치되고 원형으로 구성된 툴매거진에 의해 공구교환이 이루어지되, 상기 툴 매거진은 스핀들 수만큼의 공구가 섹터별로 나뉘어져 장착될 수 있으며, 상기 툴 매거진의 회전에 의해 교환하고자 하는 공구가 스핀들의 전면으로 위치되어 공구교환 속도가 빨라질 수 있는 현저한 효과가 있다.

1. 절삭공구
10. 베이스 11. z축 모터 12. 레일
13. 슬라이드커버
20. 새들 21. x축 모터 22. 레일
23. 슬라이드커버
30. 컬럼 31. 레일
40. 공구대 41. 스핀들 42. 척
43. 샤프트 44. 액추에이터 45. 유로 1
46. 유로 2 47. 스프링 48. 센서
49. 구동모터 50. 타이밍벨트 51. y축 모터
52. 베어링
60. 툴 매거진 61. 툴 그립바 62. 툴 매거진 모터
63. 암 샤프트 64. 캠팔로우 65. 롤러기어 캠
66. 센서 67. 네임플레이트
70. 툴 매거진 회전축 71. 기어 72. 툴 매거진 하우징
73. 모터 74. 모터축 75. 기어
76. 툴 매거진 바디 77. 실린더 78. LM레일
79. LM블록
S1. 제1섹터 S2. 제2섹터 S3. 제3섹터
S4. 제4섹터

Claims

공작물을 절삭가공하기 위한 라인센터에 있어서,
상기 라인센터는 지면에 설치되는 베이스(10)와, 상기 베이스(10)의 상부에 설치되는 컬럼(30)과, 상기 컬럼(30)을 따라 움직이는 공구대(40)와, 상기 공구대(40)에 장착되며 일단에는 절삭공구(1)가 체결되는 척(42)이 결합되어 있는 스핀들(41)을 포함하여 구성되며,
상기 스핀들(41)은 베이스(10)의 설치면과 평행한 방향과 설치되며 적어도 2개 이상 복수로 구성되어 공작물에 2개 이상 복수의 공구로써 동시 가공이 가능한 것이 특징인 수평형 다축 라인센터.
제1항에 있어서,
상기 스핀들(41)은 컬럼(30)의 상부에 설치되고 원형으로 구성된 툴 매거진(60)에 의해 공구교환이 이루어지되, 상기 툴 매거진(60)은 스핀들(41) 수만큼의 절삭공구가 섹터별(S1~S4)로 나뉘어져 장착될 수 있으며, 상기 툴 매거진(60)의 회전에 의해 교환하고자 하는 공구가 스핀들(41)의 전면으로 위치되는 것이 특징인 수평형 다축 라인센터.
제1항에 있어서,
상기 스핀들(41)은 공구대(40)에 4개가 설치되어 있으며, 상기 4개의 스핀들(41)은 2개씩 짝을 이루어 2개의 구동모터(40)에 의해 회전되는 것이 특징인 수평형 다축 라인센터.
제3항에 있어서,
상기 4개의 스핀들(41) 사이에는 스핀들 간의 축간거리 변화를 방지하기 위해 축간거리 유지장치가 형성되어 있는 것이 특징인 수평형 다축 라인센터.
제2항에 있어서,
상기 툴 매거진(60)은 일측에 설치된 툴 매거진 모터(62)에 의해 회전되되, 상기 툴 매거진 모터(62)의 모터축은 암 샤프트(63)와 결합되고, 상기 암 샤프트(63)의 일측에는 롤러기어 캠(65)이 형성되며, 상기 암 샤프트(63)와 롤러기어 캠(65) 사이에는 캠팔로우(64)를 형성하여 암 샤프트(63)의 회전에 의해 롤러기어 캠(65)이 회전되도록 구성한 것이 특징인 수평형 다축 라인센터.
제2항에 있어서,
상기 툴 매거진(60)은 툴 매거진(60)과 고정 결합되어 있는 툴 매거진 회전축(70)에 기어(71)를 결합하고, 상기 기어(71)와 치합되는 기어(75)를 모터축(74)에 결합하여 모터(73)의 구동으로 모터축(74)을 회전시키고 두 개의 기어(75, 71)를 거쳐 툴 매거진 회전축(70)으로 모터의 회전동력을 전달시켜 최종적으로 툴 매거진(60)을 회전시키는 것이 특징인 수평형 다축 라인센터.
제1항에 있어서,
상기 스핀들(41)을 구동하는 스핀들 구동부는 공구대(40) 내에서 베어링(52)에 의해 지지되는 스핀들(41)과, 상기 스핀들(41)의 일단에 체결되어 절삭공구(1)가 착탈되는 공구홀더를 척킹하는 척(42)과, 상기 척(42)을 밀어주는 샤프트(43)와, 상기 척(42)을 절삭공구(1)에서 멀어지는 방향으로 잡아당기는 스프링(47)과, 상기 샤프트(43)의 이동을 위한 액추에이터(44)와, 상기 액추에이터(44)의 이동을 위한 2개의 유로(45, 46)로 구성된 것이 특징인 수평형 다축 라인센터.