KR20180113356A

KR20180113356A - 공작기계

Info

Publication number: KR20180113356A
Application number: KR1020170044781A
Authority: KR
Inventors: 김은호
Original assignee: 두산공작기계 주식회사
Priority date: 2017-04-06
Filing date: 2017-04-06
Publication date: 2018-10-16
Also published as: KR102332109B1

Abstract

본 발명은 베드; 상기 베드 상에서 이동 가능하게 배치되며, 가공되는 소재를 클램핑하는 스핀들; 상기 스핀들의 일측에 고정되는 컨베이어; 및 상기 컨베이어의 일측에 배치되어 가공된 소재를 상기 스핀들에서 상기 컨베이어로 이동시키는 파트이송장치;를 포함하는 공작기계를 제공한다.

Description

공작기계{CUTTING OIL SUPPLYING DEVICE FOR A TOOL POST}

본 발명은 구조가 개선된 공작기계에 관한 것이다.

공작기계는 각종 절삭 가공방법 또는 비절삭 가공방법으로 금속 또는 비금속의 소재(이하 모재)를 적당한 공구를 사용하여 형상 및 치수로 가공하던가 또는 더욱 정밀한 가공을 추가할 목적으로 사용되는 기계를 말한다.

공작기계 중 터닝센터는 가공할 모재를 스핀들에 클램핑하고 회전시킨 상태에서 공구를 접촉하여 선삭가공을 한다.

이러한 공작기계는 모재 양측을 각각 클램핑하기 위해 좌측 스핀들 및 우측 스핀들을 포함할 수도 있으며, 모재의 일측을 클램핑하기 위한 스핀들과 모재의 타측을 고정하기 위한 심압대를 포함할 수도 있다.

가공이 종료된 모재는 가공품 또는 파트라고 하는데, 이러한 파트를 상기 스핀들에서 외부로 이송하기 위해, 종래의 공작기계에는 파트 언로더와 파트 컨베이어가 공작기계 내에 배치될 수 있다.

그러나, 이러한 종래의 공작기계에서 상기 파트 언로더, 파트 컨베이어 및 스핀들은 상호 분리된 구조로서 공작기계 내에 고정 배치되기 때문에 가공이 종료된 후 상기 스핀들이 파트 언로더로 접근해야하고, 이 후 상기 파트 언로더가 가공된 파트를 컨베이어로 이송한다.

또한, 상기 파트 언로더가 공작기계 내에 고정되어 있기 때문에, 예를 들어, 상기 파트 언로더가 우측 스핀들과 근접하게 위치하는 경우에는 좌측 스핀들에 클램핑된 파트를 분리하기 위해서 상기 좌측 스핀들은 우측 스핀들에 파트를 이송해야하고, 이 후 우측 스핀들이 파트 언로더에 접근하여야 하는 불편함이 존재한다.

요컨대, 종래에 따른 파트 언로더와 파트 컨베이어는 스핀들과 이격되어 독립적으로 배치되므로 가공된 파트를 이송하기 위한 시간이 소요되는 문제가 있으며, 가공영역에 비산하는 칩 또는 절삭유로부터 가공된 소재를 노출시키는 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 스핀들과 같이 이동될 수 있도록 스핀들 상에 일체형으로 파트이송장치를 배치할 수 있는 공작기계를 구현함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 생산성 향상을 꾀할 수 있는 공작기계를 구현함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해서 본 발명은 베드; 상기 베드 상에서 이동 가능하게 배치되며, 가공되는 소재를 클램핑하는 스핀들; 상기 스핀들의 일측에 고정되는 컨베이어; 및 상기 컨베이어의 일측에 배치되어 가공된 소재를 상기 스핀들에서 상기 컨베이어로 이동시키는 파트이송장치;를 포함하는 공작기계를 제공한다.

또한, 상기 파트이송장치는 바 형상의 볼스플라인; 상기 컨베이어 일측에 배치되되 상기 볼스플라인의 일단에 연결되어 상기 볼스플라인을 직선 이동시키는 제1 구동부; 상기 제1 구동부와 이격되도록 상기 컨베이어 일측에 배치되어 상기 볼스플라인의 길이 방향 축을 중심으로 상기 볼스플라인을 회전시키는 제2 구동부; 및 상기 볼스플라인의 타단에 배치되어 가공된 소재를 상기 스핀들에서 클램핑하여 상기 컨베이어에 언클램핑하는 그리퍼부;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제1 구동부는 상기 컨베이어 일측에 배치되는 제1 고정브라켓; 상기 제1 고정브라켓에 배치되는 제1 실린더; 및 상기 제1 실린더의 로드와 상기 볼스플라인의 일단을 연결시키는 연결브라켓;을 포함할 수 있다.

또한, 상기 제1 실린더의 이동을 감지하기 위해 상기 제1 고정브라켓에 상호 이격되어 배치되는 제1 센서와 제2 센서를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 제1 실린더의 복귀 거리를 제한하기 위해 상기 제1 고정브라켓에 배치되는 제1 스토퍼를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 제2 구동부는 상기 컨베이어와 이격되어 고정되는 고정블록; 상기 고정블록에 배치되는 제2 고정브라켓; 상기 제2 고정브라켓에 배치되는 제2 실린더; 상기 고정블록에 회전 가능하게 수용되며 상기 볼스플라인을 직선 이동 가능하게 수용하되 상기 볼스플라인을 동회전시키는 회전체; 및 상기 볼스플라인이 관통되도록 관통홀이 형성되며, 상기 회전체에 체결되어 상기 제2 실린더의 로드에 의해 발생되는 회전력을 상기 회전체에 전달하는 회전브라켓;을 포함할 수 있다.

또한, 상기 회전브라켓은 일측면에 형성되는 돌출판을 더 포함하고, 상기 돌출판에 접하여 상기 회전브라켓의 회전 반경을 제한하기 위해 상기 고정블록에 배치되는 제2 스토퍼를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 그리퍼부는 외부에서 제공되는 유압으로써 가공된 소재를 클램핑 또는 언클램핑하는 그리퍼; 및 일단이 상기 그리퍼에 고정되고 타단이 상기 볼스플라인에 고정되는 그리퍼브라켓;을 포함할 수 있다.

또한, 상기 볼스플라인과 그리퍼브라켓 사이에는 상기 볼스플라인의 길이방향과 평행하게 돌출된 키가 형성되는 암샤프트를 더 포함하고, 상기 그리퍼브라켓 타단의 내측면에는 상기 키에 대응되는 키홈이 형성되어 상기 암샤프트 상에서 이동되어 고정될 수 있다.

또한, 상기 제1 고정브라켓에 배치되어 상기 제1 구동부, 제2 구동부 또는 그리퍼에 공압을 공급하기 위한 솔밸브와, 상기 솔밸브와 상기 제1 구동부, 제2 구동부 또는 그리퍼를 연결시키는 공압라인과, 상기 공압라인이 수용되는 케이블덕트를 포함하는 공압공급부를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 컨베이어와 파트이송장치는 상기 스핀들의 상측면에 배치될 수 있다.

또한, 상기 스핀들에 체결되어 상기 컨베이어와 파트이송장치를 수용하는 하우징을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 하우징의 일측면은 개구되어 형성되며, 상기 하우징의 일측면에 힌지 연결되어 상기 파트티송장치의 구동시 개폐되는 힌지도어를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 하우징의 타측면에는 상기 컨베이어에서 이송되는 가공된 소재를 배출하기 위한 배출부가 돌출되어 형성되고, 상기 배출부에는 상기 하우징의 내측과 외측을 차폐하기 위해 배치되는 커튼을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 스핀들, 컨베이어 및 파트이송장치가 배치되는 가공영역과 비가공영역을 구획하며, 상기 배출부의 위치에 대응되는 인입홀이 형성되는 커버를 더 포함하고, 상기 인입홀에 배치되며 상기 배출부가 접근할 때 개폐되는 링크도어부를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 링크도어부는 상기 인입홀의 상측에서 상기 하우징 방향으로 돌출되는 링크샤프트; 상기 인입홀에서 비가공영역으로 개폐되는 링크도어; 상기 링크도어에서 상기 링크샤프트 방향으로 돌출되는 도어샤프트; 및 상기 링크샤프트와 도어샤프트에 일단과 타단이 연결되는 링크;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 하우징에는 상기 링크샤프트가 접하는 부분에 배치되는 완충부재를 더 포함할 수 있다.

본 발명은 스핀들과 함께 이동되는 파트이송장치를 포함하는 공작기계를 구현함으로써 가공된 소재를 신속하게 이송시킬 수 있어 생산성이 향상될 수 있다.

또한, 본 발명은 가공된 공작물을 비가공영역으로 배출시 칩 또는 절삭규와 같은 이물질로부터 우수하게 차단할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 공작기계의 부분사시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 파트이송장치의 사시도.
도 3은 도 2에서 제1 실린더의 구동에 의해 볼스플라인이 신축된 상태도.
도 4는 도 2에서 제2 실린더의 구동에 의해 그리퍼가 회전된 상태도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 파트이송장치의 그리퍼부 및 암샤프트를 도시한 도면.
도 6은 도 5를 다른 각도에서 바라본 도면.
도 7은 본 발명의 실시예예 따른 파트이송장치가 커버에 도킹되기 전을 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 실시예예 따른 파트이송장치가 커버에 도킹된 상태를 도시한 도면.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 스핀들 및 하우징의 사시도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예는 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

특별한 정의가 없는 한 본 명세서의 모든 용어는 당업자가 이해하는 용어의 일반적인 의미와 동일하고, 만약 본 명세서에서 사용된 용어가 당해 용어의 일반적인 의미와 충돌하는 경우에는 본 명세서에 사용된 정의에 따른다.

다만, 이하에 기술될 발명은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 것일 뿐 본 발명의 권리범위를 한정하기 위한 것은 아니며, 명세서 전반에 걸쳐서 동일하게 사용된 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 공작기계의 부분사시도, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 파트이송장치의 사시도, 도 3은 도 2에서 제1 실린더의 구동에 의해 볼스플라인이 신축된 상태도, 도 4는 도 2에서 제2 실린더의 구동에 의해 그리퍼가 회전된 상태도, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 파트이송장치의 그리퍼부 및 암샤프트를 도시한 도면, 도 6은 도 5를 다른 각도에서 바라본 도면, 도 7은 본 발명의 실시예예 따른 파트이송장치가 커버에 도킹되기 전을 도시한 도면, 도 8은 본 발명의 실시예예 따른 파트이송장치가 커버에 도킹된 상태를 도시한 도면이며, 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 스핀들 및 하우징의 사시도이다.

도 1 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 실시예예 따른 공작기계는 베드(100), 스핀들(200), 컨베이어(300) 및 파트이송장치(400)를 포함할 수 있으며, 하우징(500) 또는 커버(600)를 더 포함할 수 있다.

도 1을 참조하면, 상기 베드(100)는 후술할 스핀들(200)이 안치되는 부분이며, 후술할 스핀들(200)의 이동을 위해 상측에 볼스크류(110) 및 이송너트(120)를 포함할 수 있으며, 일측에 상기 볼스크류(110)를 구동시키는 구동원(130)을 포함할 수 있다.

따라서, 서브모터와 같은 구동원(130)에 의해 상기 볼스크류(110)가 회전하면, 상기 볼스크류(110)와 나사산 결합된 이송너트(120)가 이동되고, 이러한 이송너트(120)의 이동에 의해 상기 이송너트(120) 상에 배치된 스핀들(200)이 이동될 수 있다.

도 1을 참조하면, 상기 스핀들(200)은 상기 베드(100) 상에서 이동 가능하게 배치되며, 가공되는 소재를 클램핑할 수 있다.

상기 스핀들(200)은 소재를 클램핑하기 위해 전방에 배치되는 척(210)을 포함하며, 가공될 소재를 클램핑하고 회전하면 미도시된 공구가 선삭 가공을 수행하게 된다.

이러한 스핀들(200)은 한 개가 도시되었으나, 스핀들(200)의 회전 중심 축이 동일하도록 반대편에 스핀들(200)이 더 배치될 수 있으며, 심압대가 배치될 수도 있다.

도 2 내지 도 9를 참조하면, 상기 컨베이어(300)는 상기 스핀들(200)의 일측에 고정될 수 있다. 구체적으로, 소재의 이동 및 안정성을 위해, 상기 컨베이어(300)는 상기 스핀들(200)의 상측면에 배치될 수 있다.

이러한 컨베이어(300)의 구동에 의해, 후술할 파트이송장치(400)가 상기 컨베이어(300)의 전방에 가공된 소재를 언클램핑하면, 소재는 컨베이어(300)를 따라 후방으로 이동되며, 종국적으로 후술할 커버(600)를 통하여 비가공영역으로 배출될 수 있다.

도 2 내지 도 9를 참조하면, 상기 파트이송장치(400)는 상기 컨베이어(300)의 일측에 배치되어 가공된 소재를 상기 스핀들(200)에서 상기 컨베이어(300)로 이동시킬 수 있다.

즉, 상기 파트이송장치(400)는 스핀들(200)의 상측면에 상기 컨베이어(300)와 이격되어 배치될 수 있으며, 이러한 구조에 의해 스핀들(200)의 이동시 같이 이동되기 때문에 신속하게 가공이 종료된 소재를 배출할 수 있는 구조를 구현할 수 있다.

구체적으로, 상기 파트이송장치(400)는 제1 구동부(400a), 제2 구동부(400b) 및 볼스플라인(431)을 포함할 수 있다.

상기 제1 구동부(400a)는 상기 컨베이어(300) 일측에 배치되되 상기 볼스플라인(431)의 일단에 연결되어 후술할 바 형상의 볼스플라인(431)을 직선 이동시킬 수 있다.

구체적으로, 상기 제1 구동부(400a)는 상기 컨베이어(300) 일측에 배치되는 제1 고정브라켓(410)과, 상기 제1 고정브라켓(410)에 배치되는 제1 실린더(411)를 포함할 수 있다. 이러한 제1 실린더(411)는 후술할 볼스플라인(431)을 직선 운동시킬 수 있다.

상기 제2 구동부(400b)는 상기 제1 구동부(400a)와 이격되도록 상기 컨베이어(300) 일측에 배치되어 상기 볼스플라인(431)의 길이 방향 축을 중심으로 상기 볼스플라인(431)을 회전시킬 수 있다.

이러한 제2 구동부(400b)는 상기 컨베이어(300)와 이격되어 고정되는 고정블록(420)과, 상기 고정블록(420)에 배치되는 제2 고정브라켓(421)과, 상기 제2 고정브라켓(421)에 배치되는 제2 실린더(423)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제2 실린더(423)의 길이방향은 상기 제1 실린더(411)의 길이방향과 평행하지 않게 배치되어 후술할 회전체(430)를 회전시키며, 이러한 회전력은 회전브라켓(433)에 전달되어 종국적으로 후술할 볼스플라인(431)을 회전시킬 수 있다.

또한, 상기 제2 구동부(400b)는 상기 고정블록(420)에 회전 가능하게 수용되며, 상기 볼스플라인(431)을 직선 이동 가능하게 수용하되 상기 볼스프라인(431)을 동회전시키는 회전체(430)와, 상기 볼스플라인(431)이 관통되도록 관통홀이 형성되며 상기 회전체(430)에 체결되어 상기 제2 실린더(423)의 로드에 의해 발생되는 회전력을 상기 회전체(430)에 전달하는 회전브라켓(433)을 포함할 수 있다.

또한, 상기 파트이송장치(400)는 상기 볼스플라인(431)의 타단에 배치되어 가공된 소재를 상기 스핀들(200)에서 클램핑하여 상기 컨베이어(300)에 언클램핑하는 그리퍼부(440)를 포함할 수 있다. 이러한 그리퍼부(440)는 외부에서 제공되는 유압으로써 가공된 소재를 클램핑 또는 언클램핑하는 그리퍼(441)와, 일단이 상기 그리퍼(441)에 고정되고 타단이 상기 볼스플라인(431)에 고정되는 그리퍼브라켓(442)을 포함할 수 있다.

또한, 상기 제1 실린더(411)와 볼스플라인(431)은 상호 평행하게 이격되어 배치되므로, 상기 제1 실린더(411)의 로드와 상기 볼스플라인(431)의 일단을 연결시키는 연결브라켓(450)을 더 포함할 수 있다. 이에 한정되지는 아니하나, 상기 연결브라켓(450)에는 상기 볼스플라인(431)의 외주면에 안착되는 후크(451)를 포함할 수 있으며, 상기 볼스플라인(431)의 외주면에는 상기 후크(451)의 양측면이 고정되는 간격으로 한 쌍의 고정림(431a)이 돌출되어 형성될 수 있다.

또한, 상기 파트이송장치(400)는 상기 제1 실린더(411)의 이동거리를 감지하여 미도시된 제어부에 의한 제어를 위해, 상기 제1 고정브라켓(410)에 상호 이격되어 배치되는 제1 센서(412)와 제2 센서(413)를 더 포함할 수 있다. 그러나, 이러한 상호 이격된 두 개의 센서에 한정되는 것은 아니며, LM가이드 등으로써 상기 제1 실린더(411)의 이동거리를 감지할 수 있다.

또한, 상기 파트이송장치(400)는 상기 제1 실린더(411)의 복귀 거리를 제한하기 위해 상기 제1 고정브라켓(410)에 배치되는 제1 스토퍼(414)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 복귀 거리라 함은 후술할 하우징(500) 내부에 인입되어 힌지도어(510)가 닫힐 수 있을 정도의 거리이며, 상기 컨베이어(300)의 후단 방향으로 제1 실린더(411) 로드가 이동되는 방향을 뜻할 수 있다.

이러한 제1 스토퍼(414)는 쇽옵저버(shock absorber)로써 구현되어 상기 제1 실린더(411)의 복귀 거리를 제한함과 동시에 완충작용을 도모할 수 있다.

또한, 상기 파트이송장치(400)는 상기 제2 실린더(423)의 구동에 따른 상기 볼스플라인(431)의 회전반경을 제어하기 위해, 상기 회전브라켓(433)은 일측면에 형성되는 돌출판(433a)을 더 포함하고, 상기 돌출판(433a)에 접하여 상기 회전브라켓(433)의 회전 반경을 제한하기 위해 상기 고정블록(420)에 배치되는 제2 스토퍼(422)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제2 스토퍼(422)는 상기 회전브라켓(433)의 시계 방향의 회전과 반시계 방향의 회전을 제한하기 위해 두 개가 상기 고정블록(420)에 배치될 수 있다.

또한, 도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 스핀들(200)에 의해 클램핑되는 소재의 종류에 따라, 척(210)의 길이가 달라질 수 있다. 이러한 경우, 상기 제1 실린더(411)의 이동거리를 조정할 수도 있으나 이러한 경우에는 상기 제1 실린더(411)의 교체를 요하므로, 실시예는 상기 볼스플라인(431)과 그리퍼브라켓(442) 사이에는 상기 볼스플라인(431)의 길이방향과 평행하게 돌출된 키(461)가 형성되는 암샤프트(460)를 더 포함하고, 상기 그리퍼브라켓(442) 타단의 내측면에는 상기 키(461)에 대응되는 키홈(미도시)이 형성되도록 구현될 수 있다. 따라서, 실시예는 상기 그리퍼브라켓(442)이 상기 암샤프트(460) 상에서 이동되어 고정되도록 함으로써 상기 척(210)의 길이변화에 따른 문제를 쉽게 대응할 수 있다.

또한, 상기 파트이송장치(400)는 상기 제1 구동부(400a), 제2 구동부(400b) 또는 그리퍼(441)에 공압 또는 유압을 공급하기 위한 공압공급부(470)를 포함할 수 있다. 이러한 공압공급부(470)는 상기 파트이송장치(400)의 구동에 따른 내구성 및 안전성을 고려하여, 상기 제1 고정브라켓(410)에 배치되어 상기 제1 구동부(400a), 제2 구동부(400b) 또는 그리퍼(441)에 공압을 공급하기 위한 솔밸브(471)와, 상기 솔밸브(471)와 상기 제1 구동부(400a), 제2 구동부(400b) 또는 그리퍼(441)를 연결시키는 공압라인(미도시)과, 상기 공압라인이 수용되는 케이블덕트(472)를 포함할 수 있다.

이 경우, 상기 볼스플라인(431)은 중공부를 가지며 상기 그리퍼(441)에 연결되는 유압라인을 수용할 수 있으며, 또한, 상기 그리퍼브라켓(442)의 일단에는 가공된 소재의 클램핑 및 언클램핑을 위한 공압공급단자(473)가 배치될 수 있다.

또한, 실시예에 따른 공작기계는 소재 가공시 발생하는 칩, 절삭유 등으로부터 상기 컨베이어(300)와 파트이송장치(400)를 보호하기 위해, 상기 스핀들(200)에 체결되어 상기 컨베이어(300)와 파트이송장치(400)를 수용하는 하우징(500)을 더 포함할 수 있다.

이러한 상기 하우징(500)의 일측면은 개구되어 형성되며, 상기 하우징(500)의 일측면에 힌지 연결되어 상기 파트이송장치(400)의 구동시 개폐되는 힌지도어(510)를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 힌지도어(510)는 상기 제1 실린더(411)의 구동에 의해 상기 볼스플라인(431)이 이동되어 발생하는 가압력에 의해 열리거나 상기 힌지도어(510)의 자중에 의해 닫힐 수 있으며, 또는, 상기 제1 센서(412)부와 제2 센서(413)부의 감지에 따라 미도시된 제어부의 제어에 의해 개폐될 수 있다.

또한, 도 7 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 공작기계는 상기 파트이송장치(400)에 의해 언클램핑된 소재(파트)가 상기 컨베이어(300)를 따라 외부로 이송될 때, 칩 또는 절삭유와 같은 이물질로부터 차폐를 위한 기술적 사상을 제공할 수 있다.

구체적으로, 본 발명의 실시예에 따른 공작기계는 상기 하우징(500)의 타측면에 상기 컨베이어(300)에서 이송되는 가공된 소재를 배출하기 위한 배출부(520)가 돌출되어 형성되고, 상기 배출부(520)에는 상기 하우징(500)의 내측과 외측을 차폐하기 위해 배치되는 커튼(530)을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 스핀들(200), 컨베이어(300) 및 파트이송장치(400)가 배치되는 가공영역과 비가공영역을 구획하며, 상기 배출부(520)의 위치에 대응되는 인입홀이 형성되는 커버(600)와, 상기 인입홀에 배치되며 상기 배출부(520)가 접근할 때 개폐되는 링크도어부(610)를 더 포함할 수 있다.

구체적으로 상기 링크도어부(610)는 상기 인입홀의 상측에서 상기 하우징(500) 방향으로 돌출되는 링크샤프트(611)와, 상기 인입홀에서 비가공영역으로 개폐되는 링크도어(612)와, 상기 링크도어(612)에서 상기 링크샤프트(611) 방향으로 돌출되는 도어샤프트(613)와, 상기 링크샤프트(611)와 도어샤프트(613)에 일단과 타단이 연결되는 링크(614)를 포함할 수 있다.

따라서, 상기 스핀들(200)의 가공 종료 후 상기 파트이송장치(400)의 그리퍼(441)에 의해 상기 컨베이어(300)로 가공된 소재가 이동되면, 상기 스핀들(200)이 상기 커버(600) 방향으로 이동되고, 상기 하우징(500)이 도어샤프트(613)를 가압하게 되면 상기 링크도어(612)가 열려서 상기 컨베이어(300)를 따라 이동되는 소재가 이물질에 대해 완전히 차단된 채 비가공영역으로 이동될 수 있다.

여기서, 상기 하우징(500)에는 상기 링크샤프트(611)가 접하는 부분에 배치되는 완충부재(540)를 더 포함하여, 상기 링크샤프트(611)의 파손을 방지할 수 있다.

이러한 본 발명의 실시예에 따른 공작기계의 구동과정을 살펴보자면 다음과 같다.

일단, 상기 스핀들(200)은 상기 베드(100) 상에서 이동되어 가공될 소재를 클램핑하여 회전하면, 미도시된 공구가 선삭 가공을 수행하게 된다.

이 후, 가공이 종료되면 상기 스핀들(200)은 회전을 멈추게 되고, 상기 컨베이어(300) 및/또는 파트이송장치(400)가 구동된다.

구체적으로, 상기 제1 실린더(411)의 구동에 의해 상기 볼스플라인(431)이 전방으로 인출되며, 이 경우, 상기 하우징(500)의 힌지도어(510)는 상기 볼스플라인(431)의 가압력 또는 제2 센서(413)의 감지에 의한 제어부의 제어에 의해 개방된다.

이 후, 상기 볼스플라인(431)이 스핀들(200)의 척(210) 전방에 위치되면, 상기 제2 실린더(423)의 구동으로 인해 상기 볼스플라인(431) 타단에 배치된 그리퍼(441)가 회전하여 스핀들(200)에 클램핑된 소재 방향으로 회동한다.

이 후, 상기 스핀들(200)의 척(210)은 소재를 언클램핑하고, 상기 그리퍼(441)는 소재를 클램핑하게 된다.

이 후, 상기 제2 실린더(423)의 복귀로 인해 그리퍼(441)는 원상태로 회동하고, 제1 실린더(411)의 복귀로 인해 상기 볼스플라인(431)은 상기 하우징(500) 내부로 복귀하게 되며, 상기 하우징(500)의 힌지도어(510)는 자중에 의해 또는, 제1 센서(412)의 감지에 따른 제어부의 제어에 의해 폐쇄된다. 이때, 상기 스핀들(200)은 볼스크류(110)의 구동으로 인해 상기 커버(600) 방향으로 이동된다.

이 후, 상기 그리퍼(441)의 언클램핑으로 상기 컨베이어(300)에 안착된 소재는 후방으로 이동되며, 상기 스핀들(200)의 이동에 따라 상기 하우징(500)이 커버(600)의 링크샤프트(611)를 가압하면, 상기 링크도어(612)가 개방되며, 소재는 배출부(520)의 커튼(530)을 지나서 최종적으로 상기 커버(600)에 의해 구획되는 비가공영역으로 배출되는 것이다.

이러한 본 발명의 실시예에 따른 공작기계에 의해 가공된 소재의 배출이 신속하게 구현될 수 있으며, 또한 이물질로부터 가공된 소재를 우수하게 차단할 수 있는 이점이 있다.

이상, 상기 설명에 의해 당업자라면 본 발명의 기술적 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이며, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위 및 그와 균등한 범위에 의하여 정해져야 한다.

100: 베드 110: 볼스크류
120: 이송너트 130: 구동원
200: 스핀들 210: 척
300: 컨베이어 400: 파트이송장치
400a: 제1 구동부 400b: 제2 구동부
410: 제1 고정브라켓 411: 제1 실린더
412: 제1 센서 413: 제2 센서
414: 제1 스토퍼 420: 고정블록
421: 제2 고정브라켓 422: 제2 스토퍼
423: 제2 실린더 430: 회전체
431: 볼스플라인 433: 회전브라켓
440: 그리퍼부 441: 그리퍼
442: 그리퍼브라켓 450: 연결브라켓
451: 후크 460: 암샤프트
470: 공압공급부 471: 솔밸브
472: 케이블덕트 500: 하우징
510: 힌지도어 520: 배출부
530: 커튼 540: 완충부재
600: 커버 610: 링크도어부
611: 링크샤프트 612: 링크도어
613: 도어샤프트 614: 링크

Claims

베드;
상기 베드 상에서 이동 가능하게 배치되며, 가공되는 소재를 클램핑하는 스핀들;
상기 스핀들의 일측에 고정되는 컨베이어; 및
상기 컨베이어의 일측에 배치되어 가공된 소재를 상기 스핀들에서 상기 컨베이어로 이동시키는 파트이송장치;를 포함하는 공작기계.
제1항에 있어서,
상기 파트이송장치는,
바 형상의 볼스플라인;
상기 컨베이어 일측에 배치되되 상기 볼스플라인의 일단에 연결되어 상기 볼스플라인을 직선 이동시키는 제1 구동부;
상기 제1 구동부와 이격되도록 상기 컨베이어 일측에 배치되어 상기 볼스플라인의 길이 방향 축을 중심으로 상기 볼스플라인을 회전시키는 제2 구동부; 및
상기 볼스플라인의 타단에 배치되어 가공된 소재를 상기 스핀들에서 클램핑하여 상기 컨베이어에 언클램핑하는 그리퍼부;를 포함하는 공작기계.
제2항에 있어서,
상기 제1 구동부는,
상기 컨베이어 일측에 배치되는 제1 고정브라켓;
상기 제1 고정브라켓에 배치되는 제1 실린더; 및
상기 제1 실린더의 로드와 상기 볼스플라인의 일단을 연결시키는 연결브라켓;을 포함하는 공작기계.
제3항에 있어서,
상기 제1 실린더의 이동을 감지하기 위해 상기 제1 고정브라켓에 상호 이격되어 배치되는 제1 센서와 제2 센서를 더 포함하는 공작기계.
제3항에 있어서,
상기 제1 실린더의 복귀 거리를 제한하기 위해 상기 제1 고정브라켓에 배치되는 제1 스토퍼를 더 포함하는 공작기계.
제2항에 있어서,
상기 제2 구동부는,
상기 컨베이어와 이격되어 고정되는 고정블록;
상기 고정블록에 배치되는 제2 고정브라켓;
상기 제2 고정브라켓에 배치되는 제2 실린더;
상기 고정블록에 회전 가능하게 수용되며 상기 볼스플라인을 직선 이동 가능하게 수용하되 상기 볼스플라인을 동회전시키는 회전체; 및
상기 볼스플라인이 관통되도록 관통홀이 형성되며, 상기 회전체에 체결되어 상기 제2 실린더의 로드에 의해 발생되는 회전력을 상기 회전체에 전달하는 회전브라켓;을 포함하는 공작기계.
제6항에 있어서,
상기 회전브라켓은 일측면에 형성되는 돌출판을 더 포함하고,
상기 돌출판에 접하여 상기 회전브라켓의 회전 반경을 제한하기 위해 상기 고정블록에 배치되는 제2 스토퍼를 더 포함하는 공작기계.
제2항에 있어서,
상기 그리퍼부는,
외부에서 제공되는 유압으로써 가공된 소재를 클램핑 또는 언클램핑하는 그리퍼; 및
일단이 상기 그리퍼에 고정되고 타단이 상기 볼스플라인에 고정되는 그리퍼브라켓;을 포함하는 공작기계.
제8항에 있어서,
상기 볼스플라인과 그리퍼브라켓 사이에는 상기 볼스플라인의 길이방향과 평행하게 돌출된 키가 형성되는 암샤프트를 더 포함하고,
상기 그리퍼브라켓 타단의 내측면에는 상기 키에 대응되는 키홈이 형성되어 상기 암샤프트 상에서 이동되어 고정될 수 있는 공작기계.
제3항에 있어서,
상기 제1 고정브라켓에 배치되어 상기 제1 구동부, 제2 구동부 또는 그리퍼에 공압을 공급하기 위한 솔밸브와, 상기 솔밸브와 상기 제1 구동부, 제2 구동부 또는 그리퍼를 연결시키는 공압라인과, 상기 공압라인이 수용되는 케이블덕트를 포함하는 공압공급부를 더 포함하는 공작기계.
제1항에 있어서,
상기 컨베이어와 파트이송장치는 상기 스핀들의 상측면에 배치되는 공작기계.
제11항에 있어서,
상기 스핀들에 체결되어 상기 컨베이어와 파트이송장치를 수용하는 하우징을 더 포함하는 공작기계.
제12항에 있어서,
상기 하우징의 일측면은 개구되어 형성되며, 상기 하우징의 일측면에 힌지 연결되어 상기 파트티송장치의 구동시 개폐되는 힌지도어를 더 포함하는 공작기계.
제12항에 있어서,
상기 하우징의 타측면에는 상기 컨베이어에서 이송되는 가공된 소재를 배출하기 위한 배출부가 돌출되어 형성되고,
상기 배출부에는 상기 하우징의 내측과 외측을 차폐하기 위해 배치되는 커튼을 더 포함하는 공작기계.
제14항에 있어서,
상기 스핀들, 컨베이어 및 파트이송장치가 배치되는 가공영역과 비가공영역을 구획하며, 상기 배출부의 위치에 대응되는 인입홀이 형성되는 커버를 더 포함하고,
상기 인입홀에 배치되며 상기 배출부가 접근할 때 개폐되는 링크도어부를 더 포함하는 공작기계.
제14항에 있어서,
상기 링크도어부는,
상기 인입홀의 상측에서 상기 하우징 방향으로 돌출되는 링크샤프트;
상기 인입홀에서 비가공영역으로 개폐되는 링크도어;
상기 링크도어에서 상기 링크샤프트 방향으로 돌출되는 도어샤프트; 및
상기 링크샤프트와 도어샤프트에 일단과 타단이 연결되는 링크;를 포함하는 공작기계.
제16항에 있어서,
상기 하우징에는 상기 링크샤프트가 접하는 부분에 배치되는 완충부재를 더 포함하는 공작기계.