KR20180020388A - Drill processing apparatus using torque control - Google Patents

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KR20180020388A
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박승용
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Abstract

The present invention relates to a drill processing apparatus using a torque control method. The drill processing apparatus comprises: a jig unit; a Y-axis movement unit, at least one drill unit, an X-axis movement unit, a torque sensor and a controller. The jig unit fixes a workpiece. The Y-axis horizontally moves the jig unit in a Y-axis direction. The drill unit includes a drill bit drilling a workpiece of the jig unit as a front end rotates with a front end thereof vertically directed downward on an upper side of the jig unit, a drill bit support mechanism for supporting the drill bit, a drill bit rotation driving mechanism for rotating the drill bit support mechanism, and a drill bit lift driving mechanism for lifting the drill bit in a Z-axis direction as the drill bit rotation driving mechanism is lifted in the Z-axis direction. The X-axis movement unit horizontally moves the drill unit in an X-axis direction. The torque sensor measures a torque applied to the drill bit when a workpiece is drilled. The controller controls the drill bit rotation driving mechanism based on the torque measured in the torque sensor.

Description

토크 제어방식을 이용한 드릴 가공 장치{Drill processing apparatus using torque control}[0001] The present invention relates to a drill processing apparatus using a torque control method,

본 발명은 차량 부품의 이너코어 등에 드릴 가공하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for drilling an inner core of a vehicle part or the like.

일반적으로, 차량 변속기용 마운트 장치는 인슐레이터에 접착되어 차체의 프레임에 결합되는 이너코어를 포함하여 구성된다. 이너코어는 볼트에 의해 차체의 프레임에 체결될 수 있다. 따라서, 볼트 체결을 위한 체결 홀이 이너코어(inner core)에 가공된다.Generally, a mount device for a vehicle transmission includes an inner core which is bonded to an insulator and joined to a frame of a vehicle body. The inner core can be fastened to the frame of the vehicle body by bolts. Therefore, the fastening holes for fastening the bolts are machined into the inner core.

이러한 차량 부품의 이너코어 등과 같은 피가공물에 홀이나 탭을 드릴 가공하는 공정에서 가공치수 불량 및 생산성 저하의 요인으로는 드릴 가공 장치에 의한 드릴 가공시 발생되는 절삭 칩(chip)이 피가공물로부터 원활히 배출되지 못한 원인을 한가지 요인으로 들 수 있다.In the process of drilling a hole or a tab into a workpiece such as an inner core of such a vehicle part, a defect in the machining dimension and a decrease in the productivity are caused by the fact that a cutting chip generated during drilling by the drilling machine smoothly One of the causes is the lack of emissions.

이와 같이, 피가공물로부터 칩 배출이 원활히 이루어지지 않고 피가공물에 남아 있을 경우, 드릴 공구를 파손시키는 원인이 되기도 하고, 드릴 공구를 구동시키는 구동부의 과부하를 야기하여 구동부의 모터 소손을 발생시키기도 한다. 따라서, 드릴 가공 장치는 드릴 가공 중에 칩 배출 불량에 따른 이상 상황을 감지하여 구동부의 토크를 제어하도록 구성될 필요가 있다.In this way, when the chip is not smoothly discharged from the workpiece and remains on the workpiece, the drill tool may be damaged, and the drive unit driving the drill tool may be overloaded, resulting in motor burnout of the drive unit. Therefore, the drill processing device needs to be configured to control the torque of the driving part by detecting an abnormal situation due to chip ejection failure during drilling.

본 발명의 과제는 고장 발생을 근원적으로 예방하고, 피가공물의 불량을 방지할 수 있는 드릴 가공 장치를 제공함에 있다.A problem to be solved by the present invention is to provide a drill machining apparatus capable of preventing a trouble from occurring and preventing a defect of a workpiece.

상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 드릴 가공 장치는 지그 유닛과, Y축 이동 유닛과, 적어도 하나의 이상의 드릴 유닛과, X축 이동 유닛과, 토크 센서, 및 제어기를 포함한다. 지그 유닛은 피가공물을 고정한다. Y축 이동 유닛은 지그 유닛을 Y축 방향으로 수평 이동시킨다. 드릴 유닛은 지그 유닛의 상측에서 선단이 하측을 향하게 수직으로 세워진 상태로 회전 동작함에 따라 지그 유닛의 피가공물을 드릴 가공하는 드릴비트와, 드릴비트를 지지하는 드릴비트 지지기구와, 드릴비트 지지기구를 회전시키는 드릴비트 회전구동기구, 및 드릴비트 회전구동기구를 Z축 방향으로 승강시킴에 따라 드릴비트를 Z축 방향으로 승강시키는 드릴비트 승강구동기구를 구비한다. X축 이동 유닛은 드릴 유닛을 X축 방향으로 수평 이동시킨다. 토크 센서는 피가공물에 대한 드릴 가공시 드릴비트에 가해지는 토크를 측정한다. 제어기는 토크 센서로부터 측정된 토크를 기초로 드릴비트 회전구동기구를 제어한다.In order to achieve the above object, a drilling apparatus according to the present invention includes a jig unit, a Y-axis moving unit, at least one or more drill units, an X-axis moving unit, a torque sensor, and a controller. The jig unit fixes the workpiece. The Y-axis moving unit horizontally moves the jig unit in the Y-axis direction. The drill unit includes a drill bit for drilling the workpiece of the jig unit according to rotation operation while being vertically erected vertically from the upper side of the jig unit, a drill bit support mechanism for supporting the drill bit, And a drill bit elevation drive mechanism for moving the drill bit in the Z-axis direction by moving the drill bit rotation drive mechanism in the Z-axis direction. The X-axis moving unit horizontally moves the drill unit in the X-axis direction. The torque sensor measures the torque applied to the drill bit during drilling of the workpiece. The controller controls the drill bit rotation drive mechanism based on the torque measured from the torque sensor.

본 발명에 따르면, 피가공물에 대한 드릴 가공 중에 칩 배출 불량이나 드릴비트 이상 등의 원인에 의해 드릴비트에 가해지는 부하 상태를 토크 센서에 의해 측정하여 제어함으로써, 드릴 가공 장치의 고장 발생을 근원적으로 예방하고, 피가공물의 불량을 방지할 수 있다.According to the present invention, by measuring and controlling the load state applied to the drill bit due to a defect of chip discharge or an abnormality of a drill bit or the like during drilling of a workpiece by a torque sensor, And the defects of the workpiece can be prevented.

또한, 본 발명에 따르면, 복수의 드릴 유닛들을 구비하는 경우, 2개 이상의 피가공물을 동시에 드릴 가공할 수 있고, 서로 다른 이종의 드릴 가공 작업을 수행함으로써, 작업 편의성 및 생산 효율성을 높일 수 있다.Further, according to the present invention, when a plurality of drill units are provided, two or more workpieces can be simultaneously drilled, and different types of drilling operations can be performed, thereby improving workability and production efficiency.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 드릴 가공 장치에 대한 정면도이다.
도 2는 도 1에 대한 측면도이다.
도 3은 도 1에 있어서, 드릴 유닛을 발췌하여 도시한 정면도이다.
도 4 및 도 5는 도 3에 있어서, 교체 기구의 작용을 설명하기 위한 도면이다.1 is a front view of a drilling apparatus according to an embodiment of the present invention.
Fig. 2 is a side view of Fig. 1. Fig.
Fig. 3 is a front view of the drill unit shown in Fig. 1; Fig.
Fig. 4 and Fig. 5 are views for explaining the operation of the replacement mechanism in Fig.

본 발명에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 동일한 구성에 대해서는 동일부호를 사용하며, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.The present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings. Here, the same reference numerals are used for the same components, and a detailed description of known functions and configurations that may unnecessarily obscure the gist of the present invention will be omitted. Embodiments of the present invention are provided to more fully describe the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the shapes and sizes of the elements in the drawings and the like can be exaggerated for clarity.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 드릴 가공 장치에 대한 정면도이다. 도 2는 도 1에 대한 측면도이다. 도 3은 도 1에 있어서, 드릴 유닛을 발췌하여 도시한 정면도이다.1 is a front view of a drilling apparatus according to an embodiment of the present invention. Fig. 2 is a side view of Fig. 1. Fig. Fig. 3 is a front view of the drill unit shown in Fig. 1; Fig.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 드릴 가공 장치(100)는 지그 유닛(110)과, Y축 이동 유닛(116)과, 드릴 유닛(120)과, X축 이동 유닛(126)과, 토크 센서(130), 및 제어기(140)를 포함한다.1 to 3, the drilling apparatus 100 includes a jig unit 110, a Y-axis moving unit 116, a drill unit 120, an X-axis moving unit 126, (130), and a controller (140).

지그 유닛(110)은 피가공물을 고정한다. 여기서, 피가공물은 차량 변속기용 마운트 장치와 같은 차량 부품의 이너코어에 해당할 수 있다. 예컨대, 지그 유닛(110)은 지그 베이스(111)와, 지그 베이스(111) 상에 장착되어 피가공물을 안착시키는 지그 블록(112), 및 지그 블록(112)에 안착된 피가공물을 고정 또는 해제시키는 클램퍼(113)를 포함할 수 있다. 클램퍼(113)는 클램핑 부재를 클램퍼용 액추에이터에 의해 피가공물에 근접 또는 이격시킴에 따라 피가공물을 지그 블록(112)에 고정 또는 해제시키도록 구성될 수 있다.The jig unit 110 fixes the workpiece. Here, the work piece may correspond to an inner core of a vehicle part such as a mount for a vehicle transmission. For example, the jig unit 110 includes a jig base 111, a jig block 112 mounted on the jig base 111 to seat the work, and a workpiece that is seated on the jig block 112, The clamper 113 may be provided with a plurality of protrusions. The clamper 113 may be configured to fix or unlock the workpiece to or from the jig block 112 as the clamping member is moved toward or away from the workpiece by the actuator for the clamper.

Y축 이동 유닛(116)은 지그 유닛(110)을 Y축 방향으로 수평 이동시킨다. 예컨대, Y축 이동 유닛(116)은 테이블(117)과, Y축 리니어 가이드(118), 및 Y축 리니어 액추에이터(119)를 포함할 수 있다.The Y-axis moving unit 116 horizontally moves the jig unit 110 in the Y-axis direction. For example, the Y-axis moving unit 116 may include a table 117, a Y-axis linear guide 118, and a Y-axis linear actuator 119.

테이블(117)은 하단에 이동을 위한 캐스터 바퀴(117a)들이 장착될 수 있다. Y축 리니어 가이드(118)는 테이블(117) 상에서 지그 베이스(111)의 Y축 방향 이동을 안내한다. Y축 리니어 가이드(118)는 지그 베이스(111)의 하면에 고정되는 슬라이더들, 및 테이블(117)의 상면에 고정되어 슬라이더들을 각각 Y축 방향으로 이동 가능하게 안내하는 리니어 레일들을 포함할 수 있다.The table 117 may be equipped with caster wheels 117a for movement at the lower end thereof. The Y-axis linear guide 118 guides the movement of the jig base 111 in the Y-axis direction on the table 117. The Y-axis linear guide 118 may include sliders fixed to the lower surface of the jig base 111 and linear rails fixed to the upper surface of the table 117 to guide the sliders movably in the Y-axis direction .

Y축 리니어 액추에이터(119)는 회전 모터와, 볼 스크류, 및 Y축 이동 블록을 포함할 수 있다. 회전 모터는 서보 모터로 이루어질 수 있다. 볼 스크류는 Y축 방향에 나란하게 배치되어 회전 모터의 구동축에 동축으로 고정된다. Y축 이동 블록은 볼 스크류에 나사 결합되어 지그 베이스(111)의 하면에 고정된다. 볼 스크류가 회전 모터에 의해 정,역 회전함에 따라 Y축 이동 블록이 Y축 방향으로 왕복하게 된다. 따라서, 지그 베이스(111)가 Y축 이동 블록에 의해 Y축 방향으로 이동함에 따라 지그 유닛(110)이 Y축 방향으로 이동할 수 있게 된다.The Y-axis linear actuator 119 may include a rotary motor, a ball screw, and a Y-axis moving block. The rotary motor can be composed of a servo motor. The ball screws are arranged side by side in the Y-axis direction and fixed coaxially to the drive shaft of the rotary motor. The Y-axis moving block is screwed to the ball screw and fixed to the lower surface of the jig base 111. As the ball screw is rotated forward and backward by the rotation motor, the Y-axis moving block reciprocates in the Y-axis direction. Accordingly, as the jig base 111 moves in the Y-axis direction by the Y-axis moving block, the jig unit 110 can move in the Y-axis direction.

드릴 유닛(120)은 적어도 하나 이상으로 구비될 수 있다. 드릴 유닛(120)은 드릴비트(121)와, 드릴비트 지지기구(122)와, 드릴비트 회전구동기구(123), 및 드릴비트 승강기구(124)를 구비한다. 드릴비트(121)는 지그 유닛(110)의 상측에서 선단이 하측을 향하게 수직으로 세워진 상태로 회전 동작함에 따라 지그 유닛(110)의 피가공물을 드릴 가공한다. 드릴비트(121)는 천공 드릴비트로 이루어져 피가공물에 홀을 가공할 수 있다. 또는, 드릴비트(121)는 탭 드릴비트로 이루어져 피가공물의 홀 내에 나사탭을 가공할 수 있다.At least one drill unit 120 may be provided. The drill unit 120 includes a drill bit 121, a drill bit support mechanism 122, a drill bit rotation drive mechanism 123, and a drill bit lift mechanism 124. The drill bit 121 drills the workpiece of the jig unit 110 as the drill bit 121 rotates in a state where the tip of the drill bit 110 stands vertically with its tip end directed downward. The drill bit 121 is made of a drill bit and can process holes in the workpiece. Alternatively, the drill bit 121 may consist of a tab drill bit, which may thread the threaded tab within the hole of the workpiece.

드릴비트 지지기구(122)는 드릴비트(121)를 지지한다. 예컨대, 드릴비트 지지기구(122)는 스핀들 샤프트(1221)와, 스핀들 하우징(1222), 및 척 아버(chuck arbor, 1223)를 포함할 수 있다.The drill bit support mechanism 122 supports the drill bit 121. For example, the drill bit support mechanism 122 may include a spindle shaft 1221, a spindle housing 1222, and a chuck arbor 1223.

스핀들 샤프트(1221)는 드릴비트 회전구동기구(123)에 의해 회전한다. 스핀들 샤프트(1221)는 Z축을 중심으로 회전함에 따라 드릴비트(121)를 Z축을 중심으로 회전시킬 수 있다. 스핀들 하우징(1222)은 스핀들 샤프트(1221)의 둘레를 감싸서 스핀들 샤프트(1221)의 회전을 지지한다. 스핀들 하우징(1222)은 스핀들 샤프트(1221)의 상,하단을 노출시킨 상태로 스핀들 샤프트(1221)의 둘레를 감싸도록 형성될 수 있다. 스핀들 하우징(1222)은 베어링들을 내장하여 스핀들 샤프트(1221)를 회전 지지할 수 있다. 척 아버(1223)는 스핀들 샤프트(1221)에 하단을 통해 장착되고 드릴비트(121)를 고정한다. 척 아버(1223)는 드릴비트(121)를 착,탈 가능하게 구성됨으로써, 드릴비트(121)의 교체를 용이하게 한다.The spindle shaft 1221 is rotated by the drill bit rotation driving mechanism 123. The spindle shaft 1221 can rotate the drill bit 121 around the Z axis as it rotates about the Z axis. The spindle housing 1222 surrounds the spindle shaft 1221 and supports the rotation of the spindle shaft 1221. The spindle housing 1222 may be formed so as to surround the periphery of the spindle shaft 1221 with the upper and lower ends of the spindle shaft 1221 exposed. The spindle housing 1222 houses the bearings and can support the spindle shaft 1221 in a rotational manner. The chuck arbor 1223 is mounted to the spindle shaft 1221 through the lower end and fixes the drill bit 121. The chuck arbor 1223 is configured to attach and detach the drill bit 121, thereby facilitating the replacement of the drill bit 121.

드릴비트 회전구동기구(123)는 드릴비트 지지기구(122)를 회전시킨다. 예컨대, 드릴비트 회전구동기구(123)는 회전 모터(1231)와, 구동 풀리(1232)와, 종동 풀리(1233), 및 벨트(1234)를 포함할 수 있다.The drill bit rotation drive mechanism 123 rotates the drill bit support mechanism 122. For example, the drill bit rotation drive mechanism 123 may include a rotary motor 1231, a drive pulley 1232, a driven pulley 1233, and a belt 1234.

회전 모터(1231)는 서보 모터로 이루어질 수 있다. 구동 풀리(1232)는 회전 모터(1231)의 구동축에 동축으로 고정되어, 구동축의 회전에 의해 회전 구동한다. 종동 풀리(1233)는 드릴비트(121)와 동축으로 배치되어 드릴비트 지지기구(123)에 고정된다. 종동 풀리(1233)는 스핀들 샤프트(1221)와 동축으로 배치되어 스핀들 샤프트(1221)의 상단에 고정될 수 있다. 벨트(1234)는 구동 풀리(1232)의 회전력을 종동 풀리(1233)로 전달한다. 따라서, 구동 풀리(1232)가 회전 모터(1231)에 의해 회전하면, 종동 풀리(1233)가 벨트(1234)에 의해 구동 풀리(1232)의 회전력을 전달받아 회전하게 된다. 그 결과, 스핀들 샤프트(1221)가 회전함에 따라 척 아버(1223)의 드릴비트(121)가 회전할 수 있게 된다.The rotation motor 1231 may be a servo motor. The drive pulley 1232 is coaxially fixed to the drive shaft of the rotation motor 1231, and is rotationally driven by the rotation of the drive shaft. The driven pulley 1233 is disposed coaxially with the drill bit 121 and is fixed to the drill bit support mechanism 123. The driven pulley 1233 may be coaxially disposed with the spindle shaft 1221 and fixed to the upper end of the spindle shaft 1221. Belt 1234 transfers the rotational force of drive pulley 1232 to driven pulley 1233. Therefore, when the drive pulley 1232 is rotated by the rotation motor 1231, the driven pulley 1233 is rotated by receiving the rotational force of the drive pulley 1232 by the belt 1234. As a result, as the spindle shaft 1221 rotates, the drill bit 121 of the chuck arbor 1223 becomes rotatable.

드릴비트 승강구동기구(124)는 드릴비트 회전구동기구(123)를 Z축 방향으로 승강시킴에 따라 드릴비트(121)를 Z축 방향으로 승강시킨다. 예컨대, 드릴비트 승강구동기구(124)는 포스트(1241)와, Z축 리니어 가이드(1242), 및 Z축 리니어 액추에이터(1243)를 포함할 수 있다.The drill bit elevation drive mechanism 124 moves the drill bit 121 in the Z-axis direction as it moves the drill bit rotation driving mechanism 123 in the Z-axis direction. For example, the drill bit lifting and lowering drive mechanism 124 may include a post 1241, a Z-axis linear guide 1242, and a Z-axis linear actuator 1243.

포스트(1241)는 테이블(117) 상에 고정될 수 있다. Z축 리니어 가이드(1242)는 포스트(1241)에 대해 드릴비트 회전구동기구(123)의 Z축 방향 이동을 안내한다. Z축 리니어 가이드(1242)는 드릴비트 회전구동기구(123)에 고정되는 슬라이더들, 및 포스트에 고정되어 슬라이더들을 각각 Z축 방향으로 이동 가능하게 안내하는 리니어 레일들을 포함할 수 있다. Z축 리니어 액추에이터(1243)는 서보 모터 등의 회전 모터와, 볼 스크류, 및 Z축 이동 블록을 포함하여 드릴비트 회전구동기구(123)를 Z축 방향으로 승강시킬 수 있다. Z축 리니어 액추에이터(1243)는 회전 모터의 구동력을 풀리들과 벨트에 의해 볼 스크류로 전달하도록 구성될 수 있으나, 회전 모터의 구동력을 볼 스크류로 직접적으로 전달할 수도 있다.The post 1241 may be fixed on the table 117. The Z-axis linear guide 1242 guides the movement of the drill bit rotation driving mechanism 123 in the Z-axis direction with respect to the post 1241. The Z-axis linear guide 1242 may include sliders fixed to the drill bit rotation driving mechanism 123 and linear rails fixed to the posts to guide the sliders movably in the Z-axis direction. The Z-axis linear actuator 1243 may include a rotary motor such as a servo motor, a ball screw, and a Z-axis moving block to move the drill bit rotation driving mechanism 123 in the Z-axis direction. The Z-axis linear actuator 1243 may be configured to transmit the driving force of the rotary motor to the ball screw by the pulleys and the belt, but may also directly transmit the driving force of the rotary motor to the ball screw.

X축 이동 유닛(126)은 드릴 유닛(120)을 X축 방향으로 수평 이동시킨다. 예컨대, X축 이동 유닛(126)은 지지 브래킷(1261)과, X축 이동 브래킷(1262)과, X축 리니어 가이드(1263), 및 X축 리니어 액추에이터(1264)를 포함할 수 있다. 지지 브래킷(1261)은 드릴비트 승강구동기구(124)의 Z축 이동 블록에 고정된다. X축 이동 브래킷(1262)은 스핀들 하우징(1222)에 고정된다. X축 리니어 가이드(1263)는 지지 브래킷(1261)에 고정되는 슬라이더들, 및 X축 이동 브래킷(1262)에 고정되어 슬라이더들을 각각 X축 방향으로 이동 가능하게 안내하는 리니어 레일들을 포함할 수 있다.The X-axis moving unit 126 horizontally moves the drill unit 120 in the X-axis direction. For example, the X-axis movement unit 126 may include a support bracket 1261, an X-axis movement bracket 1262, an X-axis linear guide 1263, and an X- The support bracket 1261 is fixed to the Z-axis moving block of the drill bit lift driving mechanism 124. The X-axis movement bracket 1262 is fixed to the spindle housing 1222. The X-axis linear guide 1263 may include sliders fixed to the support bracket 1261 and linear rails fixed to the X-axis movement bracket 1262 to guide the sliders so as to be movable in the X-axis direction.

X축 리니어 액추에이터(1264)는 서보 모터 등의 회전 모터와, 볼 스크류, 및 X축 이동 블록을 포함하여 X축 이동 브래킷(1262)을 X축 방향으로 이동시킬 수 있다. 그 결과, X축 이동 브래킷(1262)이 X축 방향으로 이동함에 따라 드릴 유닛(120)이 X축 방향으로 이동할 수 있다. 다른 예로, 볼 스크류에 서보 모터 대신 회전 핸들이 고정될 수 있으며, 작업자가 핸들을 수동으로 회전시킴에 따라 드릴 유닛(120)을 X축 방향으로 이동시킬 수도 있다.The X-axis linear actuator 1264 can move the X-axis moving bracket 1262 in the X-axis direction, including a rotary motor such as a servo motor, a ball screw, and an X-axis moving block. As a result, as the X-axis moving bracket 1262 moves in the X-axis direction, the drill unit 120 can move in the X-axis direction. As another example, the rotation handle may be fixed to the ball screw instead of the servo motor, and the drill unit 120 may be moved in the X-axis direction as the operator manually rotates the handle.

토크 센서(130)는 피가공물에 대한 드릴 가공시 드릴비트(121)에 가해지는 토크를 측정한다. 예컨대, 토크 센서(130)는 드릴비트 회전구동기구(123)의 회전 모터(1231)의 구동축과 구동 풀리(1232) 사이에 설치되어 구동 풀리(1232)의 토크를 측정하여 제어기(140)로 제공할 수 있다. 토크 센서(130)는 회전식 토크 센서로 이루어질 수 있다. 이 경우, 토크 센서(130)는 샤프트가 구동 풀리(1232)에 동축으로 고정되고 스트레인 게이지에 의해 토크를 측정할 수 있다. 토크 센서(130)는 공지의 다양한 토크 센서로 이루어질 수 있음은 물론이다.The torque sensor 130 measures the torque applied to the drill bit 121 during drilling of the workpiece. For example, the torque sensor 130 is installed between the drive shaft of the rotary motor 1231 of the drill bit rotation driving mechanism 123 and the drive pulley 1232 to measure the torque of the drive pulley 1232 and provide it to the controller 140 can do. The torque sensor 130 may be a rotary torque sensor. In this case, the torque sensor 130 is coaxially fixed to the drive pulley 1232, and the torque can be measured by the strain gauge. Needless to say, the torque sensor 130 may be composed of various known torque sensors.

제어기(140)는 토크 센서(130)로부터 측정된 토크를 기초로 드릴비트 회전구동기구(123)를 제어한다. 예컨대, 제어기(140)는 토크 센서(130)로부터 측정된 토크를 기초로, 피가공물에 대한 드릴 가공 중에 칩 배출 불량이나 드릴비트 이상 등의 원인에 의해 드릴비트(121)에 가해지는 부하가 설정 값을 초과하는 것으로 판단되면, 드릴비트 회전구동기구(123)를 정지시키고 작업자에게 알람 등에 의해 알려줄 수 있다. 따라서, 드릴 가공 장치(100)의 고장 발생을 근원적으로 예방하고, 피가공물의 불량을 방지할 수 있다.The controller 140 controls the drill bit rotation driving mechanism 123 on the basis of the torque measured from the torque sensor 130. For example, based on the torque measured from the torque sensor 130, the controller 140 determines whether or not a load applied to the drill bit 121 due to a defect in chip discharge or an abnormality in a drill bit, It is possible to stop the drill bit rotation drive mechanism 123 and notify the operator of the drill bit rotation driving mechanism 123 by an alarm or the like. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of a trouble in the drilling apparatus 100 and to prevent the defect of the workpiece.

한편, 드릴 유닛(120)은 한 쌍으로 이루어질 수 있다. X축 이동 유닛(126)은 드릴 유닛(120)들을 X축 방향으로 함께 이동시킬 수 있다. 다른 예로, X축 이동 유닛(126)은 드릴 유닛(120)들을 개별 이동시킬 수 있다.Meanwhile, the drill units 120 may be formed as a pair. The X-axis moving unit 126 can move the drill units 120 together in the X-axis direction. As another example, the X-axis moving unit 126 may move the drill units 120 individually.

한 쌍의 드릴 유닛(120)들은 하나의 드릴비트 승강구동기구(124)에 의해 2개의 드릴비트(121)들이 함께 Z축 방향으로 승강할 수 있다. 물론, 드릴 유닛(120)들은 드릴비트 승강구동기구(124)를 각각 구비하여 각 드릴비트(121)를 개별적으로 Z축 방향으로 승강시킬 수도 있다.The pair of drill units 120 can be moved up and down together in the Z-axis direction by the two drill bits 121 by one drill bit lifting and lowering mechanism 124. Of course, the drill units 120 may each include a drill bit lifting and lowering driving mechanism 124 so that each drill bit 121 can be independently lifted and lowered in the Z-axis direction.

전술한 드릴 유닛(120)들은 2개의 피가공물들을 동시에 드릴 가공할 수 있다. 또한, 2개의 피가공물을 드릴 가공할 때, 어느 하나의 드릴 유닛(120)은 피가공물에 홀을 가공하고 다른 하나의 드릴 유닛(120)은 피가공물에 나사탭을 가공하는 등과 같이, 서로 다른 이종의 드릴 가공 작업을 수행할 수 있다. 따라서, 작업 편의성 및 생산 효율성을 높일 수 있다.The above-described drill units 120 can simultaneously drill two workpieces. Further, when drilling two workpieces, one drill unit 120 processes the holes in the workpiece and the other drill unit 120 processes the screw taps in the workpiece, Different types of drilling operations can be performed. Therefore, convenience of operation and productivity can be improved.

한편, 드릴비트 지지기구(122)는 척 아버(1223)를 스핀들 사프트(1221)에 대해 교체 가능하게 하는 교체 기구(1224)를 포함할 수 있다. 예컨대, 교체 기구(1224)는 푸셔(1225)와, 아버 홀딩 샤프트(1226)와, 탄성부재(1227), 및 아버 홀딩 클램프(1228)를 포함할 수 있다. 푸셔(1225)는 아버 홀딩 샤프트(1226)를 가압해서 하강시킨다. 푸셔(1225)는 에어 실린더를 포함하여 구성될 수 있다. 에어 실린더는 실린더 로드가 실린더 몸체에 대해 승강하도록 배치된다. 에어 실린더는 실린더 로드의 하강시 아버 홀딩 샤프트(1226)를 가압해서 하강시킬 수 있다.On the other hand, the drill bit support mechanism 122 may include a replacement mechanism 1224 that allows the chuck arbor 1223 to be interchangeable with respect to the spindle shaft 1221. For example, the replacement mechanism 1224 may include a pusher 1225, an arbor holding shaft 1226, an elastic member 1227, and an arbor holding clamp 1228. The pusher 1225 pushes down the arbor holding shaft 1226. The pusher 1225 may be configured to include an air cylinder. The air cylinder is arranged so that the cylinder rod ascends and descends with respect to the cylinder body. The air cylinder can press the arbor holding shaft 1226 down when the cylinder rod is lowered.

아버 홀딩 샤프트(1226)는 스핀들 샤프트(1221)에 상단을 통해 끼워져 승강 안내된다. 탄성부재(1227)는 푸셔(1225)로부터 가압 상태가 해제된 상태에서 아버 홀딩 샤프트(1226)가 원위치로 복귀하도록 아버 홀딩 샤프트(1226)를 상방으로 탄성 편향시킨다. 탄성부재(1227)는 인장코일 스프링으로 이루어져 한쪽 단이 아버 홀딩 샤프트(1226)에 고정되고 다른쪽 단이 스핀들 샤프트(1221)에 고정될 수 있다.The arbor holding shaft 1226 is inserted into the spindle shaft 1221 through the upper end thereof and guided by the elevation shaft. The elastic member 1227 elastically biases the arbor holding shaft 1226 upward so that the arbor holding shaft 1226 returns to the original position when the pressing state is released from the pusher 1225. [ The elastic member 1227 is composed of a tension coil spring, and one end thereof may be fixed to the arbor holding shaft 1226 and the other end thereof may be fixed to the spindle shaft 1221.

아버 홀딩 클램프(1228)는 아버 홀딩 샤프트(1226)가 푸셔(1225)로부터 해제되어 원위치로 상승한 상태에서 척 아버(1223)를 고정하며, 푸셔(1225)에 의해 아버 홀딩 샤프트(1226)가 하강한 상태에서 척 아버(1223)를 해제한다.The arbor holding clamp 1228 fixes the chuck arbor 1223 in a state where the arbor holding shaft 1226 is released from the pusher 1225 and retracted to the home position and the arbor holding shaft 1226 is lowered by the pusher 1225 The chuck arbor 1223 is released.

예컨대, 아버 홀딩 샤프트(1226)는 하단 걸림 턱(1226a)을 구비한다. 척 아버(1223)는 상단 걸림 돌기(1223a)를 구비한다. 스핀들 샤프트(1221)는 내벽에 해제 홈(1221a)을 갖는다. 척 아버(1223)가 장착된 위치를 기준으로, 스핀들 샤프트(1221)의 해제 홈(1221a)은 척 아버(1223)의 상단 걸림 돌기(1223a)보다 하측에 배치된다.For example, the arbor holding shaft 1226 has a lower end stop 1226a. The chuck arbor 1223 has a top latching protrusion 1223a. The spindle shaft 1221 has a release groove 1221a on its inner wall. The release groove 1221a of the spindle shaft 1221 is disposed below the upper latching protrusion 1223a of the chuck arbor 1223 on the basis of the position where the chuck arbor 1223 is mounted.

아버 홀딩 클램프(1228)는 상단 클램핑 돌기(1228a) 및 하단 클램핑 돌기(1228b)를 구비한다. 상단 클램핑 돌기(1228a)는 아버 홀딩 샤프트(1226)의 하단 걸림 턱(1226a)에 걸린 상태로 유지된다. 상단 클램핑 돌기(1228a)는 내측 부위가 아버 홀딩 샤프트(1226)의 하단 걸림 턱(1226a)에 걸리도록 돌출된다. 또한, 상단 클램핑 돌기(1228a)는 스핀들 샤프트(1221)의 내벽을 향한 외측 부위가 상단으로부터 경사진 면을 가질 수 있다. 따라서, 하단 클램핑 돌기(1228b)가 스핀들 샤프트(1221)의 해제 홈(1221a)으로부터 벗어나 척 아버(1223)의 상단 걸림 돌기(1223a)와 스핀들 샤프트(1221)의 내벽 사이로 원활히 회전해서 끼워질 수 있다.The arbor holding clamp 1228 has an upper clamping protrusion 1228a and a lower clamping protrusion 1228b. The upper clamping protrusion 1228a is retained in the lower stopping hook 1226a of the arbor holding shaft 1226. [ The upper clamping protrusion 1228a is protruded so that the inner portion thereof is caught by the lower stopping jaw 1226a of the arbor holding shaft 1226. [ In addition, the upper clamping protrusion 1228a may have an inclined surface from the upper end toward the inner wall of the spindle shaft 1221. [ The lower clamping protrusion 1228b can be moved away from the release groove 1221a of the spindle shaft 1221 and smoothly rotated and inserted between the upper latching protrusion 1223a of the chuck arbor 1223 and the inner wall of the spindle shaft 1221 .

하단 클램핑 돌기(1228b)는 아버 홀딩 샤프트(1226)가 원위치로 상승한 상태에서 척 아버(1223)의 상단 걸림 돌기(1223a)에 걸려 척 아버(1223)를 고정하며, 아버 홀딩 샤프트(1226)가 푸셔(1225)에 의해 하강한 상태에서 척 아버(1223)의 상단 걸림 돌기(1223a)로부터 스핀들 샤프트(1221) 내의 해제 홈(1221a)으로 벗어나 척 아버(1223)를 해제한다.The lower clamping protrusion 1228b is caught by the upper latching protrusion 1223a of the chuck arbor 1223 in a state in which the arbor holding shaft 1226 is raised to the home position, and the chuck arbor 1223 is fixed, The chuck arbor 1223 is released from the upper latching protrusion 1223a of the chuck arbor 1223 to the release groove 1221a in the spindle shaft 1221 in the state of being lowered by the latch 1225. [

하단 클램핑 돌기(1228b)는 내측 부위가 척 아버(1223)의 상단 걸림 돌기(1223a)에 걸리도록 형성된다. 하단 클램핑 돌기(1228b)는 스핀들 샤프트(1221)의 내벽을 향한 외측 부위가 아버 홀딩 클램프(1228)의 중앙 부위보다 더 돌출된 형태로 이루어질 수 있다. 따라서, 하단 클램핑 돌기(1228b)는 스핀들 샤프트(1221)의 해제 홈(1221a)으로부터 벗어나 상측으로 이동하면, 외측 부위가 스핀들 샤프트(1221)의 내벽에 맞닿음에 따라 내측 부위가 척 아버(1223)의 상단 걸림 돌기(1223a)로 회전하여 걸릴 수 있게 된다. 아버 홀딩 클램프(1228)는 복수 개로 분할되어 아버 홀딩 샤프트(1226)의 둘레를 따라 배열될 수 있다.The lower clamping protrusion 1228b is formed such that the inner portion thereof is caught by the upper latching protrusion 1223a of the chuck arbor 1223. The lower clamping protrusion 1228b may be formed such that the outer portion of the spindle shaft 1221 toward the inner wall of the spindle shaft 1221 protrudes more than the central portion of the arbor holding clamp 1228. [ When the lower clamping protrusion 1228b moves upward from the release groove 1221a of the spindle shaft 1221 and the outer portion abuts the inner wall of the spindle shaft 1221, And can be rotated by the upper locking protrusion 1223a. The arbor holding clamp 1228 may be divided into a plurality and arranged along the circumference of the arbor holding shaft 1226. [

전술한 교체 기구(1224)의 작용 예에 대해, 도 4 및 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.An example of the operation of the above-described replacement mechanism 1224 will be described with reference to FIGS. 4 and 5. FIG.

척 아버(1223)를 스핀들 샤프트(1221)에 장착하고자 하는 경우, 도 4에 도시된 바와 같이, 푸셔(1225)에 의해 아버 홀딩 샤프트(1226)를 하강시킨다. 그러면, 아버 홀딩 클램프(1228)는 상단 클램핑 돌기(1228a)가 아버 홀딩 샤프트(1226)에 걸려 있으므로, 아버 홀딩 샤프트(1226)와 함께 하강한다. 이때, 아버 홀딩 클램프(1228)는 하당 클램핑 돌기(1228b)는 스핀들 샤프트(1221)의 해제 홈(1221a)으로 회전한 상태로 대기한다. 이 상태에서, 척 아버(123)를 스핀들 샤프트(1221)에 하단을 통해 삽입한다. 이때, 척 아버(1223)의 상단 걸림 돌기(1223a)를 하단 클램핑 돌기(1228b)보다 상측에 위치시킨다.When the chuck arbor 1223 is to be mounted on the spindle shaft 1221, the arbor holding shaft 1226 is lowered by the pusher 1225 as shown in Fig. Then, the arbor holding clamp 1228 is lowered together with the arbor holding shaft 1226 since the upper clamping protrusion 1228a is caught by the arbor holding shaft 1226. [ At this time, the arbor holding clamp 1228 waits while the lower clamping protrusion 1228b is rotated to the release groove 1221a of the spindle shaft 1221. [ In this state, the chuck arbor 123 is inserted into the spindle shaft 1221 through the lower end. At this time, the upper latching protrusion 1223a of the chuck arbor 1223 is positioned above the lower clamping protrusion 1228b.

그 다음, 푸셔(1225)에 의한 아버 홀딩 샤프트(1226)의 가압 상태를 해제한다. 그러면, 도 5에 도시된 바와 같이, 아버 홀딩 샤프트(1226)는 탄성부재(1227)에 의해 원위치로 복귀하면서 아버 홀딩 클램프(1228)를 상승시킨다. 이때, 하단 클램핑 돌기(1228b)가 척 아버(1223)의 상단 걸림 돌기(1223a)를 걸어 척 아버(1223)를 장착 위치로 이동시킴과 동시에, 스핀들 샤프트(1221)의 해제 홈(1221a)으로부터 벗어나 척 아버(1223)의 상단 걸림 돌기(1223a)와 스핀들 샤프트(1221)의 내벽 사이에 끼워져 척 아버(1223)를 장착 위치에서 고정시킬 수 있게 된다.Then, the pressing state of the arbor holding shaft 1226 by the pusher 1225 is released. Then, as shown in Fig. 5, the arbor holding shaft 1226 raises the arbor holding clamp 1228 while returning to the home position by the elastic member 1227. [ At this time, the lower clamping protrusion 1228b is engaged with the upper latching protrusion 1223a of the chuck arbor 1223 to move the chuck arbor 1223 to the mounting position and at the same time, is released from the release groove 1221a of the spindle shaft 1221 It is possible to fix the chuck arbor 1223 at the mounting position by being sandwiched between the upper latching protrusion 1223a of the chuck arbor 1223 and the inner wall of the spindle shaft 1221. [

척 아버(1223)를 스핀들 샤프트(1221)로부터 분리하고자 하는 경우, 도 4에 도시된 바와 같이, 푸셔(1225)에 의해 아버 홀딩 샤프트(1226)를 하강시킨다. 그러면, 척 아버(1223)는 아버 홀딩 클램프(1226)에 고정된 상태로부터 해제됨과 동시에, 아버 홀딩 샤프트(1226)에 의해 하측으로 밀려서 분리될 수 있게 된다.When the chuck arbor 1223 is to be separated from the spindle shaft 1221, the arbor holding shaft 1226 is lowered by the pusher 1225 as shown in Fig. Then, the chuck arbor 1223 is released from the state fixed to the arbor holding clamp 1226, and can be pushed down by the arbor holding shaft 1226 to be separated.

이와 같이, 척 아버(1223)는 교체 기구(1224)에 의해 교체 가능하게 되므로, 드릴 가공의 종류 변경이나 드릴비트(121)의 마모 또는 파손 등이 있을 경우, 드릴비트(121)의 교체를 용이하게 하여 작업 편의성을 높일 수 있다.As described above, the chuck arbor 1223 can be replaced by the replacement mechanism 1224, so that when the type of drilling is changed, or when the drill bit 121 is worn or damaged, the drill bit 121 can be easily replaced So that the convenience of operation can be improved.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of limitation and that those skilled in the art will recognize that various modifications and equivalent arrangements may be made therein. It will be possible. Accordingly, the true scope of protection of the present invention should be determined only by the appended claims.

110..지그 유닛 116..Y축 이동 유닛
120..드릴 유닛 121..드릴비트
122..드릴비트 지지기구 123..드릴비트 회전구동기구
124..드릴비트 승강구동기구 126..X축 이동 유닛
130..토크 센서 140..제어기
1221..스핀들 샤프트 1222..스핀들 하우징
1223..척 아버 1224..교체 기구
1225..푸셔 1226..아버 홀딩 샤프트
1227..탄성부재 1228..아버 홀딩 클램프
1231..회전 모터 1232..구동 풀리110 .. jig unit 116 .. Y axis moving unit
120 .. Drill unit 121 .. Drill bit
122 .. Drill bit support mechanism 123 .. Drill bit rotation drive mechanism
124. Drill bit elevation drive mechanism 126..X axis movement unit
130 .. Torque sensor 140 .. Controller
1221 .. Spindle shaft 1222 .. Spindle housing
1223 .. Chuck Arbor 1224 .. Replacement Mechanism
1225 .. Pusher 1226 .. Arbor Holding Shaft
1227 .. Elastic member 1228 .. Arbor holding clamp
1231 .. Rotary Motor 1232 .. Drive Pulley

Claims (5)

피가공물을 고정하는 지그 유닛;
상기 지그 유닛을 Y축 방향으로 수평 이동시키는 Y축 이동 유닛;
상기 지그 유닛의 상측에서 선단이 하측을 향하게 수직으로 세워진 상태로 회전 동작함에 따라 상기 지그 유닛의 피가공물을 드릴 가공하는 드릴비트와, 상기 드릴비트를 지지하는 드릴비트 지지기구와, 상기 드릴비트 지지기구를 회전시키는 드릴비트 회전구동기구, 및 상기 드릴비트 회전구동기구를 Z축 방향으로 승강시킴에 따라 상기 드릴비트를 Z축 방향으로 승강시키는 드릴비트 승강구동기구를 구비하는 적어도 하나 이상의 드릴 유닛;
상기 드릴 유닛을 X축 방향으로 수평 이동시키는 X축 이동 유닛;
피가공물에 대한 드릴 가공시 상기 드릴비트에 가해지는 토크를 측정하는 토크 센서; 및
상기 토크 센서로부터 측정된 토크를 기초로 상기 드릴비트 회전구동기구를 제어하는 제어기;
를 포함하는 토크 제어방식을 이용한 드릴 가공 장치.A jig unit for fixing the workpiece;
A Y-axis moving unit for horizontally moving the jig unit in the Y-axis direction;
A drill bit for drilling the workpiece of the jig unit as the tip of the jig unit is rotated vertically with its tip end directed downward, a drill bit support mechanism for supporting the drill bit, At least one drill unit having a drill bit rotation driving mechanism for rotating the tool and a drill bit lifting and lowering driving mechanism for lifting the drill bit in the Z axis direction by moving the drill bit rotation driving mechanism in the Z axis direction;
An X-axis moving unit that horizontally moves the drill unit in the X-axis direction;
A torque sensor for measuring a torque applied to the drill bit when drilling the workpiece; And
A controller for controlling the drill bit rotation driving mechanism based on the torque measured from the torque sensor;
And a torque control system including the torque control system. 제1항에 있어서,
상기 드릴 유닛은 한 쌍으로 이루어지며;
상기 X축 이동 유닛은 상기 드릴 유닛들을 X축 방향으로 함께 이동시키거나 개별 이동시키는 것을 특징으로 하는 토크 제어방식을 이용한 드릴 가공 장치.The method according to claim 1,
Said drill units being in pairs;
And the X-axis moving unit moves the drill units together or individually in the X-axis direction. 제1항에 있어서,
상기 드릴비트 회전구동기구는,
회전 모터와,
상기 회전 모터의 구동축에 동축으로 고정된 구동 풀리와,
상기 드릴비트와 동축으로 배치되어 상기 드릴비트 지지기구에 고정된 종동 풀리, 및
상기 구동 풀리의 회전력을 상기 종동 풀리로 전달하는 벨트를 포함하며;
상기 토크 센서는 상기 회전 모터의 구동축과 구동 풀리 사이에 설치되어 상기 구동 풀리의 토크를 측정하는 것을 특징으로 하는 토크 제어방식을 이용한 드릴 가공 장치.The method according to claim 1,
The drill bit rotation driving mechanism includes:
A rotation motor,
A drive pulley coaxially fixed to a drive shaft of the rotary motor,
A driven pulley coaxially disposed with the drill bit and fixed to the drill bit support mechanism,
And a belt for transmitting rotational force of the drive pulley to the driven pulley;
Wherein the torque sensor is installed between a drive shaft of the rotary motor and a drive pulley to measure a torque of the drive pulley. 제1항에 있어서,
상기 드릴비트 지지기구는,
상기 드릴비트 회전구동기구에 의해 회전하는 스핀들 샤프트와,
상기 스핀들 샤프트의 둘레를 감싸서 상기 스핀들 샤프트의 회전을 지지하는 스핀들 하우징과,
상기 스핀들 샤프트에 하단을 통해 장착되고 상기 드릴비트를 고정하는 척 아버(chuck arbor), 및
상기 척 아버를 상기 스핀들 사프트에 대해 교체 가능하게 하는 교체 기구를 포함하는 것을 특징으로 하는 토크 제어방식을 이용한 드릴 가공 장치.The method according to claim 1,
The drill bit support mechanism includes:
A spindle shaft rotated by the drill bit rotation driving mechanism,
A spindle housing which surrounds the spindle shaft and supports the rotation of the spindle shaft;
A chuck arbor mounted to the spindle shaft via a lower end and fixing the drill bit,
And a replacing mechanism that allows the chuck arbor to be replaced with respect to the spindle shaft. 제4항에 있어서,
상기 교체 기구는,
상기 아버 홀딩 샤프트를 가압해서 하강시키는 푸셔와,
상기 스핀들 샤프트에 상단을 통해 끼워져 승강 안내되는 아버 홀딩 샤프트와,
상기 푸셔로부터 가압 상태가 해제된 상태에서 상기 아버 홀딩 샤프트가 원위치로 복귀하도록 상기 아버 홀딩 샤프트를 상방으로 탄성 편향시키는 탄성부재, 및
상기 아버 홀딩 샤프트가 상기 푸셔로부터 해제되어 원위치로 상승한 상태에서 상기 척 아버를 고정하며 상기 푸셔에 의해 상기 아버 홀딩 샤프트가 하강한 상태에서 상기 척 아버를 해제하는 아버 홀딩 클램프를 포함하는 것을 특징으로 하는 토크 제어방식을 이용한 드릴 가공 장치.5. The method of claim 4,
The replacement mechanism includes:
A pusher for pushing down the arbor holding shaft,
An arbor holding shaft which is inserted into the spindle shaft through an upper end thereof and is guided by an elevator,
An elastic member elastically biasing the arbor holding shaft upward so that the arbor holding shaft returns to the original position in a state in which the pressurized state is released from the pusher;
And an arbor holding clamp for fixing the chuck arbor in a state where the arbor holding shaft is released from the pusher and retracted to an original position and releasing the chuck arbor in a state in which the arbor holding shaft is lowered by the pusher Drill machining system using torque control method.
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