KR20180053626A - 공작기계 - Google Patents

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KR20180053626A
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cooling plate
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KR1020180055165A
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배철기
전지광
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주식회사 스맥
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Abstract

본 발명에 따른 공작기계는, 공구가 결합되어 회전되는 스핀들축과, 상기 스핀들축을 회전시키는 주축모터와, 상기 스핀들축이 회전 가능하게 배치되고 상기 주축모터가 설치되는 제 1 모터베이스를 포함하는 스핀들과, 상기 스핀들이 상하로 이동 가능하게 설치되는 컬럼과, 상기 컬럼에 설치되는 제 2 모터베이스와, 상기 제 2 모터베이스에 설치되어 상기 스핀들을 상하로 이동시키는 스핀들구동부와, 냉매를 냉각시키고, 상기 냉각된 냉매를 순환시키는 쿨러와, 상기 주축모터 및 상기 제 1 모터베이스 사이에 배치되고, 상기 스핀들축이 관통하는 제 1 쿨링플레이트와, 상기 스핀들구동부 및 상기 제 2 모터베이스 사이에 배치되고, 상기 스핀들구동부의 축이 관통하는 제 2 쿨링플레이트와, 상기 제 1 모터베이스에 상기 스핀들축의 외주를 감싸게 배치되는 스핀들자켓과, 상기 쿨러, 상기 제 1 쿨링플레이트, 상기 제 2 쿨링플레이트 및 상기 스핀들자켓과 냉매배관을 통해 연결되고, 상기 쿨러에서 공급되는 냉매를 상기 제 1 쿨링플레이트, 상기 제 2 쿨링플레이트 및 상기 스핀들자켓에 제공하고, 상기 제 1 쿨링플레이트, 상기 제 2 쿨링플레이트 및 상기 스핀들자켓에서 회수되는 냉매를 상기 쿨러에 제공하는 매니폴드를 포함하고, 상기 제 1 쿨링플레이트, 상기 제 2 쿨링플레이트 및 상기 스핀들자켓은 각각, 상기 냉매가 주입되는 공급구와, 상기 주입된 냉매가 토출되는 토출구와, 상기 공급구 및 상기 토출구를 연결하는 냉매유로를 포함하고, 상기 제 1 쿨링플레이트의 상기 공급구 및 상기 토출구와, 상기 제 2 쿨링플레이트의 상기 공급구 및 상기 토출구와, 상기 스핀들자켓의 상기 공급구 및 상기 토출구는, 동일한 방향에 배치된다.
본 발명은 주축모터 및 스핀들구동부에서 생성된 열을 냉각하여, 상기 열이 주변으로 전도되는 것을 차단할 수 있는 장점이 있다.

Description

공작기계{machine tool having a multiple spindle head}
본 발명의 공작기계에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 모터의 열이 스핀들에 전달되는 것을 억제할 수 있는 공작기계에 관한 것이다.
일반적으로, 머시닝센터(machining center)는 선반, 밀링, 드릴링, 보링머신 등에서 할 수 있는 광범위한 가공을 수행하는 공작기계이다.
이러한 머시닝센터는 통상 주축이 수직으로 장착된 수직형 머시닝센터와, 주축이 수평으로 장착된 수평형 머시닝센터로 구분된다.
여기서 상기 수직형 머시닝센터는 크게 베드와, 상기 베드의 상부에 설치되어 공작물이 얹혀지는 테이블과, 상기 베드의 후방에 수직으로 장착된 컬럼과, 이 컬럼에 장착된 스핀들을 포함하여 구성된다.
즉, 상기한 수직형 머시닝센터는 상기 스핀들에 절삭 공구를 설치한 상태에서 수평 방향 및 수직 방향으로 이동되면서 테이블에 얹혀진 공작물을 가공하도록 구성된다.
종래 공작기계는 스핀들을 회전시키는 주축모터의 열이 주변의 구조물로 전도되어 열팽창이 발생되고, 이로 인한 가공오차가 발생되는 문제점이 있었다.
대한민국 공개특허공보 10-2013-0019345
본 발명은 모터에서 발생된 열이 주변으로 전도되는 것을 차단할 수 있는 공작기계를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 주축모터 스핀들 사이에 냉매에 의해 냉각되는 쿨링플레이트를 배치하고, 냉각된 쿨링플레이트에 의해 스핀들이 적정온도를 유지할 수 있는 공작기계를 제공하는데 목적이 있다.
본 발명은 금속재질로 형성된 쿨링플레이트의 냉매유로 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 2개의 스핀들이 배치된 공작기계에서 각 스핀들을 회전시키는 각각의 주축모터를 동시에 쿨링할 수 있는 공작기계를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 공작기계는, 공구가 결합되어 회전되는 스핀들축과, 상기 스핀들축을 회전시키는 주축모터와, 상기 스핀들축이 회전 가능하게 배치되고 상기 주축모터가 설치되는 제 1 모터베이스를 포함하는 스핀들과, 상기 스핀들이 상하로 이동 가능하게 설치되는 컬럼과, 상기 컬럼에 설치되는 제 2 모터베이스와, 상기 제 2 모터베이스에 설치되어 상기 스핀들을 상하로 이동시키는 스핀들구동부와, 냉매를 냉각시키고, 상기 냉각된 냉매를 순환시키는 쿨러와, 상기 주축모터 및 상기 제 1 모터베이스 사이에 배치되고, 상기 스핀들축이 관통하는 제 1 쿨링플레이트와, 상기 스핀들구동부 및 상기 제 2 모터베이스 사이에 배치되고, 상기 스핀들구동부의 축이 관통하는 제 2 쿨링플레이트와, 상기 제 1 모터베이스에 상기 스핀들축의 외주를 감싸게 배치되는 스핀들자켓과, 상기 쿨러, 상기 제 1 쿨링플레이트, 상기 제 2 쿨링플레이트 및 상기 스핀들자켓과 냉매배관을 통해 연결되고, 상기 쿨러에서 공급되는 냉매를 상기 제 1 쿨링플레이트, 상기 제 2 쿨링플레이트 및 상기 스핀들자켓에 제공하고, 상기 제 1 쿨링플레이트, 상기 제 2 쿨링플레이트 및 상기 스핀들자켓에서 회수되는 냉매를 상기 쿨러에 제공하는 매니폴드를 포함하고, 상기 제 1 쿨링플레이트, 상기 제 2 쿨링플레이트 및 상기 스핀들자켓은 각각, 상기 냉매가 주입되는 공급구와, 상기 주입된 냉매가 토출되는 토출구와, 상기 공급구 및 상기 토출구를 연결하는 냉매유로를 포함하고, 상기 제 1 쿨링플레이트의 상기 공급구 및 상기 토출구와, 상기 제 2 쿨링플레이트의 상기 공급구 및 상기 토출구와, 상기 스핀들자켓의 상기 공급구 및 상기 토출구는, 동일한 방향에 배치된다.
본 발명은 주축모터 및 모터베이스 사이에 쿨링플레이트를 설치하고, 이를 통해 주축모터의 열이 스핀들로 전도되는 것을 차단하는 장점이 있다.
본 발명은 냉각된 냉매가 쿨링플레이트를 순환하기 때문에, 쿨링플레이트를 지속적으로 냉각시킬 수 있는 장점이 있다.
본 발명은 2개의 쿨링플레이트를 동시에 냉각시킬 수 있도록 매니폴드를 제공하기 때문에, 복수개의 주축모터를 동시에 냉각시킬 수 있는 장점이 있다.
본 발명은 냉매순환유닛이 복수개의 쿨링플레이트 중 어느 하나로만 냉매를 순환시킬 수 있기 때문에, 각 쿨링플레이트 별로 온도를 개별제어할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 복수개 스핀들을 공작기계의 사시도이다.
도 2는 도 1의 정면도이다.
도 3은 도 1의 우측면도이다.
도 4는 도 1의 평면도이다.
도 5는 도 2에서 자동공구교환모듈이 생략된 우측면도이다.
도 6은 도 2의 개략 구성도이다.
도 7은 도 5의 개략 구성도이다.
도 8은 도 4의 개략 구성도이다.
도 9는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 쿨링모듈이 도시된 구성도이다.
도 10은 도 9에 도시된 모터베이스의 설치 사시도이다.
도 11은 도 10에 도시된 모터베이스의 분해 사시도이다.
도 12는 도 10의 측단면도이다.
도 13은 도 10에 도시된 모터베이스의 평단면도이다.
도 14는 도 9에 도시된 스핀들베이스 분해 사시도이다.
도 15는 도 14에 도시된 스핀들베이스의 평단면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 세탁기 및 그 제어방법을 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 복수개 스핀들를 갖는 공작기계의 사시도이고, 도 2는 도 1의 정면도이고, 도 3은 도 1의 우측면도이고, 도 4는 도 1의 평면도이고, 도 5는 도 2에서 자동공구교환모듈이 도시되지 않은 우측면도이고, 도 6은 도 2의 개략 구성도이고, 도 7은 도 5의 개략 구성도이고, 도 8은 도 4의 개략 구성도이고,도 9는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 쿨링모듈이 도시된 구성도이고, 도 10은 도 9에 도시된 쿨링베이스의 설치 사시도이고, 도 11은 도 10에 도시된 쿨링베이스의 분해 사시도이고, 도 12는 도 10의 측단면도이고, 도 13은 도 10에 도시된 쿨링베이스의 평단면도이고, 도 14는 도 9에 도시된 스핀들베이스 분해 사시도이고, 도 15는 도 14에 도시된 스핀들베이스의 평단면도이다.
본 실시예에 따른 공작기계는 복수개의 대상물을 동시에 가공하는 가공장치(100)와, 상기 복수개의 대상물을 동시에 로딩 및 언로딩하는 턴테이블(200)을 포함한다.
상기 가공장치(100)는 베드(10)와, 상기 베드(10)의 상측에 배치되고, 상기 베드(10)에 대해 좌우 방향으로 상대이동되는 새들(20)과, 상기 새들(20)의 상측에 배치되고, 상기 새들(20)에 대해 전후 방향으로 상대이동되는 컬럼(30)과, 상기 컬럼(30)에 설치되고, 상기 컬럼(30)에 대해 상하 방향으로 상대이동되는 복수개의 스핀들(40)과, 상기 컬럼(30)에 설치되고, 복수개의 툴이 장착되며, 상기 툴들 중 어느 하나를 상기 스핀들(40)에 결합시키는 자동공구교환모듈(50)을 포함한다.
상기 베드(10)는 지면 측에 고정된다.
상기 새들(20)은 상기 베드(10)의 상측에 배치된다.
상기 새들(20)은 상기 베드(10)의 위에서 좌우 방향으로 상대이동된다.
상기 새들(20) 및 베드(10) 사이에는 새들(20)의 이동방향을 안내하는 새들가이드(25)가 배치된다. 상기 새들가이드(25)는 엘엠가이드(LM guide)일 수 있다.
상기 새들(20)은 상기 새들가이드 위에 안착되어 좌우 방향으로 이동된다.
그리고 상기 새들(20)을 좌우 방향으로 이동시키는 새들구동부(미도시)가 설치된다.
상기 컬럼(30)은 상기 새들(20)의 상측에 배치된다.
상기 컬럼(30)은 상기 새들(20)에 장착된 상태에서 전후방향으로 상대이동될 수 있다.
상기 컬럼(30) 및 새들(20) 사이에는 컬럼(30)의 이동방향을 안내하는 컬럼가이드(35)가 배치된다. 상기 컬럼가이드(35)는 엘엠가이드(LM guide)일 수 있다.
그리고 상기 컬럼(30)을 전후 방향으로 이동시키는 컬럼구동부(미도시)가 설치된다.
상기 스핀들(40)은 상기 컬럼(30)에 설치된다.
상기 스핀들(40)은 주축모터(600)와, 상기 주축모터(600)가 설치되는 제 1 모터베이스(610)와, 상기 주축모터(600)에 의해 회전되는 스핀들축(450)을 포함한다. 스핀들축(450)에는 공구가 결합된다.
상기 주축모터(600) 및 제 1 모터베이스(610) 사이에 후술하는 제 1 쿨링플레이트(520)가 설치되고, 상기 제 1 쿨링플레이트(520)는 냉매에 의해 냉각된다.
상기 스핀들축(450)은 상기 제 1 쿨링플레이트(520)를 관통하여 제 1 모터베이스(610)에 회전 가능하게 배치된다.
상기 제 1 모터베이스(610)는 상기 주축모터(600)를 고정하기 위한 상기 스핀들(40)의 구성일 수 있다.
상기 스핀들(40)은 상기 컬럼(30)에 설치되어 상하 방향으로 이동될 수 있다. 상기 스핀들(40) 및 컬럼(30) 사이에는 스핀들(40)의 이동방향을 안내하는 스핀들가이드(45)가 설치된다. 상기 스핀들가이드(45)는 엘엠가이드일 수 있다.
상기 컬럼(30)에는 상기 스핀들(40)을 상하 방향으로 이동시키는 스핀들구동부(650)가 설치된다. 본 실시예에서 상기 스핀들구동부(650)는 모터이다. 상기 스핀들구동부(650)의 작동에 의해 상기 스핀들(40)은 스핀들가이드(45)를 따라 상하로 이동된다. 상기 스핀들구동부(650) 및 컬럼(30) 사이에는 후술하는 제 2 쿨링플레이트(530)가 배치된다. 상기 스핀들구동부(650)는 제 2 모터베이스(660)를 통해 컬럼(30)에 설치된다.
상기 스핀들구동부(650)의 축은 상기 제 2 쿨링플레이트(530)를 관통하여 제 2 모터베이스(660)에 회전 가능하게 배치된다.
본 실시예에서 상기 스핀들구동부는 2개가 배치되고, 복수개 스핀들(40)을 각각 상하방향으로 구동시킬 수 있다. 본 실시예에서는 제 1 스핀들(41) 및 제 2 스핀들(42)에 각각 제 1 쿨링플레이트(520)가 설치된다.
상기 자동공구교환모듈(50)은 상기 컬럼(30)에 설치된다.
상기 자동공구교환모듈(50)은 상기 스핀들(40)의 측부에 배치된다.
본 실시예에서는 복수개 스핀들(40)이 설치되고, 상기 컬럼(30)의 좌측 및 우측에 각각 상기 자동공구교환모듈(50)이 설치된다.
상기 자동공구교환모듈(50)에는 다수개의 툴이 설치된다.
그래서 상기 스핀들(40)은 상기 자동공구교환모듈(50)의 툴을 제공받아 연속적으로 가공을 실시할 수 있다.
상기 각 스핀들(40)은 각 자동공구교환모듈(50)에 툴을 교체한다.
상기 각 자동공구교환모듈(50)에는 대상물이 적재되는 가공플레이트(미도시)와의 높낮이를 감지할 수 있는 거리감지툴(미도시)이 배치된다.
본 실시예에서 자동공구교환모듈(50)은 로터리 형태이고, 복수개의 툴을 회전시켜 그 중 하나를 상기 스핀들(40)과 결합시킬 수 있다.
상기 자동공구교환모듈(50)에 툴을 결합하는 과정 및 구조는 당업자에게 일반적인 기술이기 때문에 상세한 설명을 생략한다.
또한, 상기 새들구동부, 컬럼구동부 및 스핀들구동부의 작동구조는 당업자에게 일반적인 기술이기 때문에 상세한 설명을 생략한다.
상기 턴테이블(200)은 턴베드(210)와, 상기 턴베드(210)를 회전시키는 회전부(220)를 포함한다.
상기 턴베드(210)는 적어도 복수개 구역으로 구획될 수 있다.
본 실시예에서 상기 턴베드(210)는 제 1 구역(211) 및 제 2 구역(212)으로 분할된다.
상기 제 1, 2 구역(211)(212)를 구획시키는 구획판(215)이 설치될 수 있다.
상기 제 1 구역(211) 및 제 2 구역(212)은 구획판(215)을 기준으로 나뉘지만, 턴베드(210)의 특정 영역을 지칭하지는 않는다.
즉, 본 실시예에서 상기 제 2 구역(212)은 대상물의 가공이 이루어지는 곳이고, 제 1 구역(211)은 대상물이 로딩 또는 언로딩 되는 곳을 의미한다.
상기 턴베드(210)는 180도 회전되기 때문에, 상기 제 2 구역(212)은 상기 구획판(215)에서 가공장치(100) 측을 의미한다.
상기 제 1 구역(211)은 상기 구획판(215)을 기준으로 상기 제 2 구역(212)의 반대측을 의미한다.
그래서 상기 대상물(240)의 가공은 제 2 구역(212)에서만 이루어진다.
상기 대상물(240)의 로딩 또는 언로딩은 제 1 구역(211)에서만 이루어진다.
상기 구획판(215)은 다른 쪽 구역에서 가공이 실시될 때, 피삭물이 튀는 것을 방지하고, 대상물(240)을 거치하는 작업자를 보호한다.
본 실시예와 달리 상기 턴베드(210)는 3개 또는 4개의 구역으로 구획되어도 무방하다.
상기 턴테이블(200)은 대상물(240)의 가공이 완료되면 180도 회전되어 다른 구역에 로딩된 미가공 대상물을 작업구역으로 이동시킨다.
상기 턴베드(210)는 상기 새들(20) 높이에 위치되는 것이 바람직하다.
상기 턴베드(210)는 상기 새들(20)의 전방에 위치된다.
상기 회전부(220)는 동력을 제공하여 상기 턴베드(210)를 회전시키는 장치이다.
상기 회전부(220)는 본 실시예에서 모터가 사용된다.
상기 턴베드(210) 및 모터 사이에는 모터의 회전력을 이용해 상기 턴베드(210)를 회전시키는 동력전달부재들(미도시)이 배치될 수 있다.
상기 동력전달부재들은 벨트-풀리구조, 기어구조, 체인구조 등 다양하게 실시될 수 있다. 또한, 상기 모터를 상기 턴베드(210)에 직접 연결시켜 상기 모터의 회전력으로 상기 턴베드(210)를 회전시켜도 무방하다.
상기 턴베드(210)에는 가공 대상물(240)을 복수개 로딩하여 가공을 수행할 수 있다.
로딩 및 언로딩 시간을 단축하기 위해 본 실시예에서는 복수개의 대상물(240)이 안착되는 팔레트(230)에 복수개의 대상물을 배치한다.
상기 각 구역(211)(212)에는 상기 스핀들(40)의 개수에 해당하는 팔레트(230)가 배치될 수 있다.
그래서 제 1 구역(211)에 복수개 팔레트(230)가 스핀들(40)의 배치방향으로 로딩된다.제 2 구역(212)에도 복수개 팔레트(230)가 스핀들(40)의 배치 방향으로 로딩된다.
상기 각 팔레트(230)는 가공 시 이동을 억제하기 위해 상기 턴베드(210)에 고정하는 것이 바람직하다.
상기 팔레트(230)는 볼트 또는 클램프 등의 체결수단을 통해 상기 턴베드(210)에 고정될 수 있다.
설명을 위해 좌측에 배치된 스핀들을 제 1 스핀들(41)로 정의하고, 우측에 배치된 스핀들을 제 2 스핀들(42)로 정의한다.
또한 상기 제 1 스핀들(41)에 대응되는 팔레트를 제 1 팔레트(231)로 정의하고, 제 2 스핀들(42)에 대응되는 팔레트를 제 2 팔레트(232)로 정의한다.
상기 제 1 팔레트(231) 및 제 2 팔레트(232)에는 동일한 개수의 대상물(240)이 배치된다.
상기 제 1, 2 스핀들(41)(42)은 제 1, 2 팔레트(231)(232)에 배치된 각각의 대상물(240)을 동시에 가공한다.
예를 들어, 제 1 팔레트(231)의 제 1 대상물을 가공할 때, 제 2 팔레트(232)의 제 1 대상물도 동시에 가공된다.
다음으로, 상기 제 1, 2 스핀들(41)(42)이 좌우 방향으로 이동되고, 제 1 팔레트(231)의 제 2 대상물이 가동될 때, 제 2 팔레트(232)의 제 2 대상물이 가공된다.
이와 같이, 본 실시예에서는 각 팔레트(231)(232)의 대상물들이 짝을 이뤄 가공되고, 이를 통해 대상물들의 가공시간을 단축시킬 수 있다.
그리고 상기 제 2 구역(212)에서 가공이 이루어질 때, 상기 제 1 구역(211)에서는 대상물(240)의 로딩 또는 언로딩이 이루어진다.
본 실시예에서 상기 대상물(240)은 팔레트에 배치되는 바, 상기 제 1 구역(211)에 상기 가공 전의 제 1, 2 팔레트(231)(232)가 로딩된다.
또한, 상기 가공이 끝난 후, 상기 턴베드(210)가 180도 회전되면, 상기 제 1 구역(211)에서 가공 후의 제 1, 2 팔레트(231)(232)가 언로딩된다.
이와 같이, 본 실시예에 따른 공작기계는 대상물의 가공 후, 가공의 재시작까지 소요되는 시간을 최소화할 수 있다.
도 9 내지 도 15를 참조하여 가공장치의 쿨링모듈에 대해 보다 상세히 설명한다.
상기 쿨링모듈(500)은 냉매를 냉각시키는 쿨러(510)와, 상기 쿨러(510)의 냉매를 공급받는 제 1 쿨링플레이트(520)와, 상기 쿨러(510)의 냉매를 공급받는 제 2 쿨링플레이트(530)와, 상기 쿨러(510)의 냉매를 공급받는 스핀들자켓(540)과, 상기 쿨러(510)의 냉매를 상기 제 1 쿨링플레이트(520), 제 2 쿨링플레이트(530) 또는 스핀들자켓(540) 중 적어도 어느 하나에 제공하는 매니폴드(550)를 포함한다. 매니폴드(550)는 쿨러(510), 제 1 쿨링플레이트(520), 제 2 쿨링플레이트(530) 및 스핀들자켓(540)과 냉매배관을 통해 연결된다.
상기 제 1 쿨링플레이트(520)는 주축모터(600) 및 제 1 모터베이스(610) 사이에 배치된다. 상기 제 2 쿨링플레이트(530)는 스핀들구동부(650) 및 제 2 모터베이스(660) 사이에 배치된다.
상기 제 1 쿨링플레이트(520) 및 제 2 쿨링플레이트(530)는 상기 쿨러(510)에서 공급된 냉매에 의해 냉각될 수 있다. 상기 쿨러(510)에서 공급된 냉매는 상기 제 1 쿨링플레이트(520) 및 제 2 쿨링플레이트(530)를 각각 순환한 후 다시 쿨러(510)로 회수되어 냉각된다.
상기 제 1 쿨링플레이트(520)는 상기 주축모터(600)에서 발생된 열을 냉각시키고, 상기 스핀들(40)이 열에 의해 열팽창되는 것을 최소화시킨다. 특히 상기 제 1 쿨링플레이트(520)는 상기 주축모터(600)의 열이 스핀들축(450)으로 전달되는 것을 억제한다.
상기 제 2 쿨링플레이트(520)는 상기 스핀들구동부(650)에서 발생된 열을 냉각시키고, 상기 컬럼(30)이 열에 의해 열팽창되는 것을 최소화시킨다. 특히 상기 제 2 쿨링플레이트(530)는 상기 스핀들구동부(650)의 열이 컬럼(30)으로 전달되는 것을 억제한다.
상기 스핀들자켓(540)은 제 1 모터베이스(610)에 스핀들축(450)의 외주를 감싸게 배치된다.
상기 쿨러(510)의 냉매는 순환된다. 상기 쿨러(510)의 냉매는 매니폴드(550) 및 상기 제 1 쿨링플레이트(520)를 순환할 수 있다. 상기 쿨러(510)의 냉매는 매니폴드(550) 및 상기 제 2 쿨링플레이트(530)를 순환할 수 있다. 상기 쿨러(510)의 냉매는 매니폴드(550) 및 상기 스핀들자켓(540)를 순환할 수 있다.
상기 제 1 쿨링플레이트(520)는 순환되는 냉매를 통해 냉각되고, 주축모터(600) 및 제 1 모터베이스(610)를 냉각시킬 수 있다.
상기 제 2 쿨링플레이트(530)는 순환되는 냉매를 통해 냉각되고, 스핀들구동부(650) 및 제 2 모터베이스(660)를 냉각시킬 수 있다.
상기 스핀들자켓(540)은 순환되는 냉매를 통해 냉각되고, 스핀들(40)을 냉각시킬 수 있다.
상기 제 1 쿨링플레이트(520) 내부에는 냉매가 순환될 수 있도록 순환유로가 구비된다. 상기 제 2 쿨링플레이트(530) 내부에는 냉매가 순환될 수 있도록 순환유로가 구비된다. 상기 스핀들자켓(540) 내부에는 냉매가 순환될 수 있도록 순환유로가 구비된다.
상기 매니폴드(550)는 냉매의 유동방향 선택하고, 유동방향을 전환하고, 유량을 조절할 수 있다. 본 실시예에서는 상기 매니폴드(550)가 상기 쿨러(510)에서 공급되는 냉매를 상기 제 1 쿨링플레이트(520), 제 2 쿨링플레이트(530) 및 스핀들자켓(540)에 제공하고, 상기 제 1 쿨링플레이트(520), 제 2 쿨링플레이트(530) 및 스핀들자켓(540)에서 회수되는 냉매를 상기 쿨러(510)에 제공한다.
상기 제 1 쿨링플레이트(520)는 금속재질로 형성된다.
상기 제 1 쿨링플레이트(520)는 냉매가 주입되는 공급구(521), 주입된 냉매가 토출되는 토출구(522) 및 상기 공급구(521) 및 토출구(522)를 연결하는 냉매유로(525)를 포함한다.
상기 제 1 쿨링플레이트(520)의 냉매유로는 원형으로 형성된다. 상기 공급구(521) 및 토출구(522)에는 각각 냉매관(미도시)이 결합된다. 제 1 쿨링플레이트(520)에는 공급구(521) 및 토출구(522)가 동일한 일측에 형성된다.
본 실시예와 같이 원형의 냉매유로(525)를 형성시키기 위해서 상기 제 1 쿨링플레이트(520)는 상판 및 하판으로 구성되어야 하고, 상판 또는 하판 중 적어도 어느 하나에 상기 냉매유로(525)가 형성된다.
상기 냉매유로(525)는 곡선으로 형성되기 때문에 밀링을 통해서 형성될 수 있다.
상기 제 2 쿨링플레이트(530)는 금속재질로 형성된다.
본 실시예에서 상기 제 2 쿨링플레이트(530)는 직선의 냉매유로(535)가 형성된다.
상기 제 2 쿨링플레이트(530)는 냉매가 주입되는 공급구(531), 주입된 냉매가 토출되는 토출구(532) 및 공급구(531) 및 토출구(532)를 연결하는 냉매유로(535)를 포함한다. 상기 냉매유로(535)는 상기 공급구(531)를 형성하는 제 1 직선유로(533), 상기 제 1 직선유로(533)와 연결되고, 상기 제 1 직선유로(533)와 교차되어 형성되는 제 2 직선유로(534)와, 상기 토출구(532)를 형성하는 제 3 직선유로(536)와, 상기 제 3 직선유로(536)와 연결되고, 상기 제 3 직선유로(536)와 교차되어 형성되는 제 4 직선유로(537)와, 상기 제 2 직선유로(534) 및 제 4 직선유로(537)를 연결하는 연결유로(538)를 포함한다. 제 2 쿨링플레이트(530)에는 공급구(531) 및 토출구(532)가 동일한 일측에 형성된다. 스핀들자켓(540)도 냉매가 주입되는 공급구, 주입된 냉매가 토출되는 토출구와, 상기 스핀들자켓(540)의 공급구 및 토출구를 연결하는 냉매유로를 포함한다. 제 1 쿨링플레이트(520)의 공급구(521) 및 토출구(522)와, 제 2 쿨링플레이트(530)의 공급구(531) 및 토출구(532)와, 스핀들자켓(540)의 공급구 및 토출구는, 동일한 방향에 배치된다. 제 1 쿨링플레이트(520)의 공급구(521) 및 토출구(522)와, 제 2 쿨링플레이트(530)의 공급구(531) 및 토출구(532)와, 스핀들자켓(540)의 공급구 및 토출구는, 동일한 방향에 배치되기 때문에, 냉매배관 작업을 용이하게 할 수 있다.
상기 제 2 직선유로(534)의 외측단, 제 4 직선유로(537)의 외측단 및 상기 연결유로(538)의 외측단을 폐쇄된다. 상기 제 2 직선유로(534)의 외측단, 제 4 직선유로(537)의 외측단 및 상기 연결유로(538)의 외측단은 마개(539) 등에 의해 폐쇄될 수 있다.
상기 제 2 쿨링플레이트(530)의 냉매유로(535)는 드릴링 또는 밀링에 의해 형성될 수 있다. 직선으로 형성된 냉매유로(535)는 가공이 용이한 장점이 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10 : 베드 20 : 새들
30 : 컬럼 40 : 스핀들
41 : 제 1 스핀들 42 : 제 2 스핀들
450 : 스핀들축 50 : 자동공구교환모듈
100 : 가공장치 200 : 턴테이블
500 : 쿨링모듈 510 : 쿨러
520 : 제 1 쿨링플레이트 530 : 제 2 쿨링플레이트
540 : 스핀들자켓 550 : 매니폴드
600 : 주축모터 610 : 제 1 모터베이스
650 : 스핀들구동부 660 : 제 2 모터베이스

Claims (1)

  1. 공구가 결합되어 회전되는 스핀들축과, 상기 스핀들축을 회전시키는 주축모터와, 상기 스핀들축이 회전 가능하게 배치되고 상기 주축모터가 설치되는 제 1 모터베이스를 포함하는 스핀들;
    상기 스핀들이 상하로 이동 가능하게 설치되는 컬럼;
    상기 컬럼에 설치되는 제 2 모터베이스;
    상기 제 2 모터베이스에 설치되어 상기 스핀들을 상하로 이동시키는 스핀들구동부;
    냉매를 냉각시키고, 상기 냉각된 냉매를 순환시키는 쿨러;
    상기 주축모터 및 상기 제 1 모터베이스 사이에 배치되고, 상기 스핀들축이 관통하는 제 1 쿨링플레이트;
    상기 스핀들구동부 및 상기 제 2 모터베이스 사이에 배치되고, 상기 스핀들구동부의 축이 관통하는 제 2 쿨링플레이트;
    상기 제 1 모터베이스에 상기 스핀들축의 외주를 감싸게 배치되는 스핀들자켓; 및
    상기 쿨러, 상기 제 1 쿨링플레이트, 상기 제 2 쿨링플레이트 및 상기 스핀들자켓과 냉매배관을 통해 연결되고, 상기 쿨러에서 공급되는 냉매를 상기 제 1 쿨링플레이트, 상기 제 2 쿨링플레이트 및 상기 스핀들자켓에 제공하고, 상기 제 1 쿨링플레이트, 상기 제 2 쿨링플레이트 및 상기 스핀들자켓에서 회수되는 냉매를 상기 쿨러에 제공하는 매니폴드;를 포함하고,
    상기 제 1 쿨링플레이트, 상기 제 2 쿨링플레이트 및 상기 스핀들자켓은 각각, 상기 냉매가 주입되는 공급구; 상기 주입된 냉매가 토출되는 토출구; 상기 공급구 및 상기 토출구를 연결하는 냉매유로;를 포함하고,
    상기 제 1 쿨링플레이트의 상기 공급구 및 상기 토출구와, 상기 제 2 쿨링플레이트의 상기 공급구 및 상기 토출구와, 상기 스핀들자켓의 상기 공급구 및 상기 토출구는, 동일한 방향에 배치되는 공작기계.
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