KR20180028095A

KR20180028095A - 홀 가공 장치

Info

Publication number: KR20180028095A
Application number: KR1020160115202A
Authority: KR
Inventors: 강병훈; 박준; 배종기; 홍용식; 김종신; 곽익환
Original assignee: 한국산업기술대학교산학협력단; 신일기계 (주)
Priority date: 2016-09-07
Filing date: 2016-09-07
Publication date: 2018-03-16

Abstract

본 발명은 작업 테이블에 안착된 작업 대상물에 홀을 가공하기 위한 홀 가공 장치에 관한 것으로, 상기 작업 대상물에 홀을 가공하는 건 드릴과, 상기 건 드릴을 지지하는 새들 프레임과, 고정 프레임과, 상기 새들 프레임이 고정 설치되고 상기 고정 프레임에 회전축을 중심으로 회전 가능하게 설치되어 상기 새들 프레임에 설치된 상기 건 드릴에 의한 홀 가공 각도를 조절하는 회전 프레임과, 상기 회전 프레임을 회전시키는 회전 구동 모듈을 포함하며; 상기 회전 구동 모듈은 상기 회전 프레임의 회전 방향 둘레를 따라 상기 회전 프레임에 형성된 웜 휠과, 상기 회전 프레임이 회전하도록 상기 웜 휠과 맞물려 상기 웜 휠을 회전시키는 웜 기어와, 상기 웜 기어에 회전력을 인가하는 구동 모터를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 따라, 웜 기어 및 웜 휠에 의한 회전 프레임의 회전이 새들 프레임을 통해 건 드릴의 회전으로 전달됨으로써, 회전시의 저항을 최소화하여 고 중량의 새들 프레임의 원활한 회전을 보장할 수 있게 된다. 또한, 작업 테이블이 회전하였던 기존의 장비들이 갖는 문제점들이 새들 프레임의 안정적인 회전으로 대체함으로써, 기존 장비의 문제점을 해소하면서도 작업 대상물의 회전과 동일한 효과를 얻을 수 있게 된다.

Description

홀 가공 장치{HOLE PROCESSING APPARATUS}

본 발명은 홀 가공 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 홀 가공, 예를 들어 딥 홀(Deep hole) 가공에 사용되는 건 드릴의 홀 가공 각도 조절이 가능한 작업 테이블에 안착된 작업 대상물에 홀을 가공하기 위한 홀 가동 장치에 관한 것이다.

일반적으로 건 드릴과 같은 홀 가공 장치는 전달받은 구동력으로 회전하는 건 드릴 공가가 작업 대상물에 홀을 가공하는 것으로, 다양한 직경의 홀의 가공이 가능하도록 제작된다. 홀 가공 장치의 일 예로 한국등록특허 제10-1429700호가 개시되어 있다.

이러한 건 드릴(또는 밀링 장치)은 새들 프레임에 장착된 상태로 작업이 수행되는데, 작업 대상물에 형성할 홀의 형성 각도가 다양해지는 경우 작업 대상물을 회전시켜 홀을 형성하는 것이 일반적이다. 즉, 작업자는 작업 대상물에 형성될 홀의 여러 가지 각도에 맞춰 작업시 작업 대상물을 회전시키게 된다.

그러나, 작업 대상물을 일일이 회전시키는 작업 자체가 안정적인 작업 대상물의 거치가 수반되지 않은 경우 안전 사고가 발생할 우려가 있을 뿐만 아니라 작업 대상물의 중량이 증가하게 되면 작업 대상물의 회전 자체가 수월하지 않거나 안전 사고의 발생 위험이 증가되어 바람직하지 않다.

이에, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 홀 가공, 예를 들어 딥 홀(Deep hole) 가공에 사용되는 건 드릴의 홀 가공 각도 조절이 가능한 작업 테이블에 안착된 작업 대상물에 홀을 가공하기 위한 홀 가동 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적은 본 발명에 따라, 작업 테이블에 안착된 작업 대상물에 홀을 가공하기 위한 홀 가공 장치에 있어서, 상기 작업 대상물에 홀을 가공하는 건 드릴과, 상기 건 드릴을 지지하는 새들 프레임과, 고정 프레임과, 상기 새들 프레임이 고정 설치되고 상기 고정 프레임에 회전축을 중심으로 회전 가능하게 설치되어 상기 새들 프레임에 설치된 상기 건 드릴에 의한 홀 가공 각도를 조절하는 회전 프레임과, 상기 회전 프레임을 회전시키는 회전 구동 모듈을 포함하며; 상기 회전 구동 모듈은 상기 회전 프레임의 회전 방향 둘레를 따라 상기 회전 프레임에 형성된 웜 휠과, 상기 회전 프레임이 회전하도록 상기 웜 휠과 맞물려 상기 웜 휠을 회전시키는 웜 기어와, 상기 웜 기어에 회전력을 인가하는 구동 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 작업 테이블에 안착된 작업 대상물에 홀을 가공하기 위한 홀 가공 장치에 의해서 달성된다.

여기서, 상기 고정 프레임과 상기 회전 프레임은 상기 회전축이 상기 작업 테이블과 평행한 위치가 되도록 배치될 수 있다.

또한, 상기 회전 프레임의 움직임을 상기 고정 프레임에 구속 및 구속 해제시키는 구속 클램프 모듈을 더 포함할 수 있다.

그리고, 상기 고정 프레임에는 상기 회전 프레임의 회전 방향을 따라 가이드 홀이 형성되고; 상기 구속 클램프 모듈은 일측에 상기 가이드 홀에 걸린 상태로 삽입되는 걸림부가 형성되고 타측이 상기 회전 프레임에 연결되는 클램프 부재와, 상기 회전 프레임의 움직임이 상기 고정 프레임에 구속되도록 상기 걸림부를 상기 가이드 홀의 내벽으로 가압하는 탄성 부재와, 유압의 의해 상기 탄성 부재의 탄성력이 극복되어 상기 클램프 부재에 의한 상기 회전 프레임의 움직임이 구속 해제되도록 유압이 유입되는 유압 유입구를 포함할 수 있다.

상기와 같은 구성에 따라 본 발명에 따르면, 홀 가공, 예를 들어 딥 홀(Deep hole) 가공에 사용되는 건 드릴의 홀 가공 각도 조절이 가능한 작업 테이블에 안착된 작업 대상물에 홀을 가공하기 위한 홀 가동 장치가 제공된다.

그리고, 웜 기어 및 웜 휠에 의한 회전 프레임의 회전이 새들 프레임을 통해 건 드릴의 회전으로 전달됨으로써, 회전시의 저항을 최소화하여 고 중량의 새들 프레임의 원활한 회전을 보장할 수 있게 된다.

또한, 작업 테이블이 회전하였던 기존의 장비들이 갖는 문제점들이 새들 프레임의 안정적인 회전으로 대체함으로써, 기존 장비의 문제점을 해소하면서도 작업 대상물의 회전과 동일한 효과를 얻을 수 있게 된다.

또한, 새들 프레임이 회전 프레임의 회전에 따라 홀 가공 각도가 결정된 상태에서 구속 클램프 모듈이 회전 프레임의 움직임을 고정 프레임에 구속시킴으로써, 건 드릴에 의한 홀 가공 작업시 흔들림 등의 움직임을 방지하여 보다 정밀한 홀 가공 작업이 가능하게 된다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 홀 가공 장치의 구성을 나타낸 도면이고,
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 홀 가공 장치의 고정 프레임, 회전 프레임 및 회전 구동 모듈의 구성을 나타낸 도면이고,
도 5는 본 발명에 따른 홀 가공 장치의 구속 클램프 모듈의 구성의 예를 나타낸 도면이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들을 상세히 설명한다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 홀 가공 장치(100)의 구성을 나타낸 도면이고, 도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 홀 가공 장치(100)의 고정 프레임(131), 회전 프레임(132) 및 회전 구동 모듈의 구성을 나타낸 도면이다.

도 1 내지 도 4를 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 홀 가공 장치(100)는 작업 테이블에 안착된 작업 대상물에 홀을 가공하는 것으로, 건 드릴(110), 새들 프레임(120), 지지 프레임(130) 및 회전 구동 모듈을 포함한다.

건 드릴(110)은 작업 대상물에 직접적으로 홀을 가공한다. 건 드릴(110)은 새들 프레임(120)에 착탈 가능하게 설치될 수 있는데, 홀 가공 작업의 유형에 따라 다양한 건 드릴(110)이 교체되어 설치될 수 있다.

새들 프레임(120)은 건 드릴(110)을 지지한다. 본 발명에서는 건 드릴(110)이 새들 프레임(120)의 전단에 설치되는 것을 예로 하고 있으나, 그 위치가 이에 한정되지 않음은 물론이다. 또한, 새들 프레임(120)에는 건 드릴(110)을 전후 이동시키기 위한 기 공지된 다양한 구성이 설치될 수 있으며, 그 상세한 설명은 생략한다.

지지 프레임(130)은 새들 프레임(120)을 회전 가능하게 지지한다. 본 발명에 따른 지지 프레임(130)은, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 고정 프레임(131)과 회전 프레임(132)을 포함할 수 있다.

회전 프레임(132)에는 새들 프레임(120)이 고정 설치되는데, 회전 프레임(132)이 고정 프레임(131)에 대해 회전축(RA)을 중심으로 회전 가능하게 설치됨으로써, 회전 프레임(132)의 회전에 따라 새들 프레임(120)의 회전 각도가 결정된다. 그리고, 회전 프레임(132)의 회전 각도의 변화에 따라, 도 2에 도시된 바와 같이, 새들 프레임(120)에 설치된 건 드릴(110)의 홀 가공 각도가 조절 가능하게 된다.

여기서, 고정 프레임(131)과 회전 프레임(132)은 회전 프레임(132)의 회전축(RA)이 작업 테이블과 평행한 위치가 되도록 배치된다. 즉, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 작업 테이블의 수평 방향으로 배치되는 경우, 회전 프레임(132)의 회전축(RA)은 작업 테이블과 평행한 위치, 즉 수평 방향으로 배치되도록 설치될 수 있다.

한편, 회전 구동 모듈은 회전 프레임(132)을 회전시킨다. 본 발명에 따른 회전 구동 모듈은, 도 4에 도시된 바와 같이, 웜 휠(142), 웜 기어(143) 및 구동 모터(141)를 포함할 수 있다.

웜 휠(142)은 회전 프레임(132)의 회전 방향을 따라 회전 프레임(132)에 형성된다. 본 발명에서는 회전 프레임(132)이 원판 형태를 가지며, 회전 프레임(132)의 둘레에 웜 휠(142)이 형성되는 것을 예로 한다.

웜 기어(143)는 구동 모터(141)로부터 회전력을 인가받아 회전하는데 웜 휠(142)과 맞물려 웜 휠(142)을 회전시킴으로써, 결과적으로 회전 프레임(132)을 회전시킨다. 도 4에서는 웜 휠(142)과 웜 기어(143)가 맞물리는 기어 이(Gear tooth)를 구체적으로 도시하고 있지 않으나, 건 드릴(110)의 홀 가공 각도 조절에 맞춰 적합한 감속비로 웜 휠(142) 및 웜 기어(143)의 기어 이(Gear tooth)가 형성될 수 있다.

상기와 같은 구성에 따라, 웜 기어(143) 및 웜 휠(142)에 의한 회전 프레임(132)의 회전이 새들 프레임(120)을 통해 건 드릴(110)의 회전으로 전달됨으로써, 회전시의 저항을 최소화하여 고 중량의 새들 프레임(120)의 원활한 회전을 보장할 수 있게 된다.

또한, 작업 테이블이 회전하였던 기존의 장비들이 갖는 문제점들이 새들 프레임(120)의 안정적인 회전으로 대체함으로써, 기존 장비의 문제점을 해소하면서도 작업 대상물의 회전과 동일한 효과를 얻을 수 있게 된다.

한편, 본 발명에 따른 홀 가공 장치(100)는, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 구속 클램프 모듈(150)을 포함할 수 있다. 구속 클램프 모듈(150)은 회전 프레임(132)의 움직임을 고정 프레임(131)에 구속하거나, 고정 프레임(131)으로부터 구속 해제시킨다.

이를 통해, 새들 프레임(120)이 회전 프레임(132)의 회전에 따라 홀 가공 각도가 결정된 상태에서 구속 클램프 모듈(150)이 회전 프레임(132)의 움직임을 고정 프레임(131)에 구속시킴으로써, 건 드릴(110)에 의한 홀 가공 작업시 흔들림 등의 움직임을 방지하여 보다 정밀한 홀 가공 작업이 가능하게 된다.

그리고, 홀 가공 각도를 변화시키기 위해 회전 프레임(132)을 회전시킬 때에는 구속 클램프 모듈(150)이 회전 프레임(132)의 움직임을 고정 프레임(131)으로부터 구속 해제시킴으로써, 회전 프레임(132)의 회전이 원활하게 이루어지도록 한다.

본 발명에서는 구속 클램프 모듈(150)이, 도 4에 도시된 바와 같이, 회전 프레임(132)의 회전 방향을 따라 복수개가 마련되는 것을 예로 한다. 도 5는 본 발명에 따른 홀 가공 장치(100)의 구속 클램프 모듈(150)의 구성의 예를 나타낸 도면이다. 도 5를 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 구속 클램프 모듈(150)은 클램프 부재(151), 탄성 부재(152) 및 유압 유입구(153)를 포함한다.

클램프 부재(151)의 일측에는 걸림부(151a)가 형성되고, 타측이 회전 프레임(132)에 연결된다. 본 발명에서는 고정 프레임(131)에, 도 4에 도시된 바와 같이, 회전 프레임(132)의 회전 방향을 가이드 홀(131a)이 형성되는 것을 예로 한다. 그리고, 클램프 부재(151)의 걸림부(151a)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 가이드 홀(131a)에 걸린 상태로 삽입된다.

탄성 부재(152)는 회전 프레임(132)이 움직임이 고정 프레임(131)에 구속되도록 클램프 부재(151)에 탄성력을 인가하여 클램프 부재(151)의 걸림부(151a)를 가이드 홀(131a)의 내벽면으로 가압한다. 본 발명에서는 탄성 부재(152)가 압축 스프링 형태로 마련되어, 도 5의 (a)에 도시된 바왁 kx이, 클램프 부재(151)를 회전 프레임(132) 방향으로 잡아 당겨 걸림부(151a)가 가이드 홀(131a)의 내벽면 중 회전 프레임(132) 방향의 내벽면에 밀착되어 회전 프레임(132)의 움직임이 고정 프레임(131)에 구속되는 것을 예로 한다.

여기서, 유압 유입구(153)를 통해 유압이 유입되면, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 유압에 의해 탄성 부재(152)의 탄성력이 극복되어 클램프 부재(151)가 고정 프레임(131) 방향으로 밀려 가이드 홀(131a)의 내벽면에 밀착되어 있던 걸림부(151a)가 내벽면으로부터 이격됨으로써, 회전 프레임(132)의 움직임이 고정 프레임(131)으로부터 구속 해제된다.

비록 본 발명의 몇몇 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 발명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.

100 : 홀 가공 장치 110 : 건드릴
120 : 새들 프레임 130 : 지지 프레임
131 : 고정 프레임 131a : 가이드 홀
132 : 회전 프레임 141 : 구동 모터
142 : 웜 휠 143 : 웜 기어
150 : 구속 클램프 모듈 151 : 클램프 부재
151a : 걸림부 152 : 탄성 부재
153 : 유압 유입구

Claims

작업 테이블에 안착된 작업 대상물에 홀을 가공하기 위한 홀 가공 장치에 있어서,
상기 작업 대상물에 홀을 가공하는 건 드릴과,
상기 건 드릴을 지지하는 새들 프레임과,
고정 프레임과,
상기 새들 프레임이 고정 설치되고 상기 고정 프레임에 회전축을 중심으로 회전 가능하게 설치되어 상기 새들 프레임에 설치된 상기 건 드릴에 의한 홀 가공 각도를 조절하는 회전 프레임과,
상기 회전 프레임을 회전시키는 회전 구동 모듈을 포함하며;
상기 회전 구동 모듈은
상기 회전 프레임의 회전 방향 둘레를 따라 상기 회전 프레임에 형성된 웜 휠과,
상기 회전 프레임이 회전하도록 상기 웜 휠과 맞물려 상기 웜 휠을 회전시키는 웜 기어와,
상기 웜 기어에 회전력을 인가하는 구동 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 작업 테이블에 안착된 작업 대상물에 홀을 가공하기 위한 홀 가공 장치.
제1항에 있어서,
상기 고정 프레임과 상기 회전 프레임은 상기 회전축이 상기 작업 테이블과 평행한 위치가 되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 작업 테이블에 안착된 작업 대상물에 홀을 가공하기 위한 홀 가동 장치.
제1항에 있어서,
상기 회전 프레임의 움직임을 상기 고정 프레임에 구속 및 구속 해제시키는 구속 클램프 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 작업 테이블에 안착된 작업 대상물에 홀을 가공하기 위한 홀 가동 장치.
제3항에 있어서,
상기 고정 프레임에는 상기 회전 프레임의 회전 방향을 따라 가이드 홀이 형성되고;
상기 구속 클램프 모듈은
일측에 상기 가이드 홀에 걸린 상태로 삽입되는 걸림부가 형성되고 타측이 상기 회전 프레임에 연결되는 클램프 부재와,
상기 회전 프레임의 움직임이 상기 고정 프레임에 구속되도록 상기 걸림부를 상기 가이드 홀의 내벽으로 가압하는 탄성 부재와,
유압의 의해 상기 탄성 부재의 탄성력이 극복되어 상기 클램프 부재에 의한 상기 회전 프레임의 움직임이 구속 해제되도록 유압이 유입되는 유압 유입구를 포함하는 것을 특징으로 하는 작업 테이블에 안착된 작업 대상물에 홀을 가공하기 위한 홀 가동 장치.