KR20200004887A - 가공 센터 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 공작물을 가공하는 데에 사용되는 가공 센터를 제공한다. 상기 가공 센터는 칼럼(10), 빔(20), 슬라이드 플레이트(30), 제 1 구동 부재(40), 제 2 구동 부재(50), 제 1 주축(60)및 제 2 주축(70)을 포함한다. 상기 칼럼(10)은 상기 빔(20)을 지지하는 데에 사용된다. 상기 슬라이드 플레이트(30)는 상기 빔(20)에 설치되고, 또한 상기 빔(20)에 상대하여 슬라이딩할 수 있다. 상기 제 1 주축(60)과 상기 제 2 주축(70)은 모두 상기 슬라이드 플레이트(30)에 설치되고, 또한 상기 빔의 폭 방향에서 상기 빔(20)의 대향하는 양측에 위치한다. 상기 제 1 구동 부재(40)는 상기 슬라이드 플레이트(30)가 상기 빔(20)에 상대하여 슬라이딩하도록 구동한다. 상기 제 2 구동 부재(50)는 상기 제 1 주축(60)과 제 2 주축(70)이 작동하도록 구동한다. 상기 제 1 주축(60)과 상기 제 2 주축(70)은 상기 공작물을 동기로 또는 비동기로 가공하는 데에 사용된다.

Description

가공 센터
본 발명은 출원일이 2017년 06월 12일이고, 출원 번호가 201710437219.1이며, 발명의 명칭이 '자동차 휠 허브 가공용 가공 센터'인 중국 특허 출원과, 출원일이 2017년 06월 12일이고, 출원 번호가 201720674864.0이며, 고안의 명칭이'자동차 휠 허브 가공용 가공 센터'인 중국 실용신안 출원과, 출원일이 2017년 07월 05일이고, 출원 번호가 201720807191.1이며, 발명의 명칭이'가공 센터'인 중국 실용신안 출원의 우선권을 주장하며, 그 전문이 본원에 참조로 포함된다.
공업화의 급속한 발전에 따라 기계 부품의 생산 및 제조에 대한 요구도 점점 높아지고 있다. 가공 센터는 기계 부품을 생산하고 제조하는 핵심 설비로서, 기계 부품의 성형 속도와 성형 품질을 결정한다. 자동차 산업에서 널리 사용되는 휠 허브를 예로 들면, 자동차 휠 허브에 적용되는 가공 센터는 일반적으로 4-빔 어셈블리 시스템을 채택한다. 도 1은 이러한 가공 센터의 구조를 나타내는 개략도이다. 이러한 가공 센터는 4-빔 어셈블리의 큰 체적에 제한되어, 배치 공간이 일정한 경우, 공작물의 가공 스트로크를 낮추게 되며, 체적이 클뿐만 아니라 무게도 무겁고, 2개의 빔에 단지 하나의 가공 주축을 설치하므로, 가공 능력이 상대적으로 약하다.
이에 감안하여, 체적과 무게를 감소시키고, 가공 능력을 향상시키는 개선된 가공 센터를 제공하는 것이 필요하다.
본 발명은 공작물을 가공하는 데에 사용되는 가공 센터를 제공한다. 상기 가공 센터는 칼럼, 빔, 슬라이드 플레이트, 제 1 구동 부재, 제 2 구동 부재, 제 1 주축 및 제 2 주축을 포함한다. 상기 칼럼은 상기 빔을 지지하는 데에 사용된다. 상기 슬라이드 플레이트는 상기 빔에 설치되고, 또한 상기 빔의 길이 방향을 따라 상기 빔에 상대하여 슬라이딩할 수 있다. 상기 제 1 주축과 상기 제 2 주축은 모두 상기 슬라이드 플레이트에 설치되고, 또한 상기 빔의 폭 방향에서 상기 빔의 대향하는 양측에 위치한다. 상기 제 1 구동 부재는 상기 슬라이드 플레이트가 상기 빔에 상대하여 슬라이딩하도록 구동한다. 상기 제 2 구동 부재는 상기 제 1 주축과 제 2 주축이 작동하도록 구동한다. 상기 제 1 주축과 상기 제 2 주축은 상기 공작물을 동기로 또는 비동기로 가공하는 데에 사용된다.
또한, 상기 슬라이드 플레이트의 수량는 하나이며, 상기 제 1 주축과 상기 제 2 주축은 모두 상기 슬라이드 플레이트에 설치되고, 또한 상기 슬라이드 플레이트에 대하여 대칭되게 설치된다.
또한, 상기 빔은 서로 겹치게 설치된 제 1 층과 제 2 층을 포함하고, 상기 제 1 층에는 제 1 슬라이드 슬롯이 마련되어 있고, 상기 제 2 층에는 제 2 슬라이드 슬롯이 마련되어 있으며, 상기 슬라이드 플레이트는 상기 제 1 슬라이드 슬롯 및 상기 제 2 슬라이드 슬롯에 의해 상기 빔의 길이 방향을 따라 상기 빔에 상대하여 슬라이딩한다.
또한, 상기 제 1 주축과 상기 제 2 주축에 연결 구조가 설치되어 있으며, 상기 연결 구조는 상기 제 1 주축과 상기 제 2 주축을 고정 연결하는 데에 사용된다.
또한, 상기 슬라이드 플레이트의 수량은 2개이며, 2개의 상기 슬라이드 플레이트는 제 1 슬라이드 플레이트와 제 2 슬라이드 플레이트이고, 상기 제 1 주축은 상기 제 1 슬라이드 플레이트에 고정되고, 상기 제 2 주축은 상기 제 2 슬라이드 플레이트에 고정되며, 상기 제 1 슬라이드 플레이트와 상기 제 2 슬라이드 플레이트는 각각 상기 빔의 폭 방향에서 상기 빔의 대향하는 양측에 위치한다.
또한, 상기 빔의 가장자리는 바깥쪽으로 뻗어 4개의 리브를 형성하고, 그 중에서 2개의 리브는 상기 빔의 한쪽에 위치하고, 또한 상기 제 1 슬라이드 플레이트에 매입형으로 연결되며, 나머지 2개의 리브는 상기 빔의 다른 한쪽에 위치하고, 또한 상기 제 2 슬라이드 플레이트에 매입형으로 연결된다.
또한, 상기 칼럼의 일단은 상기 빔에 연결되고, 상기 칼럼에 있어서의 상기 빔에 가까운 일단의 폭은 상기 빔에서 떨어져 있는 타단의 폭보다 작다.
또한, 상기 칼럼의 수량은 2개이며, 2개의 상기 칼럼은 상기 빔을 지지하기 위해 상기 빔의 양단에 대향하게 설치된다.
또한, 상기 칼럼에 누공 구조가 형성되어 있다.
또한, 상기 가공 센터는 공작 기계 베이스를 더 포함하고, 상기 공작 기계 베이스는 상기 칼럼에 연결된다.
또한, 상기 가공 센터는 상기 공작물을 적재하는 데에 사용되는 지지판을 더 포함하고, 상기 공작 기계 베이스에는 슬라이드 레일이 형성되어 있으며, 상기 지지판은 상기 슬라이드 레일을 따라 상기 공작 기계 베이스에 상대하여 슬라이딩한다.
또한, 상기 지지판에는 제 3 구동 부재가 설치되고, 상기 제 3 구동 부재와 상기 지지판 사이에 너트 스크류 기구가 설치되어 있으며, 상기 제 3 구동 부재는 상기 너트 스크류 기구에 의해 상기 지지판을 구동하여 상기 슬라이드 레일을 따라 슬라이딩하도록 한다.
또한, 상기 지지판과 상기 제 3 구동 부재의 수량은 모두 하나이다.
또한, 상기 지지판과 상기 제 3 구동 부재의 수량은 모두 2개이며, 2개의 상기 제 3 구동 부재는 각각 하나의 상기 지지판을 구동하여 상기 공작 기계 베이스에 대하여 슬라이딩하도록 한다.
또한, 상기 칼럼, 빔 및 슬라이드 플레이트의 모서리는 모두 원호 곡선으로 과도되도록 형성된다.
본 발명에 의해 제공되는 가공 센터는, 종래의 가공 센터의 4-빔 어셈블리 시스템의 한계를 벗어나 단일 빔 구조를 채용함으로써, 체적과 무게를 감소시키고, 단일 빔에 복수의 주축을 설치하며, 가공 생산 능력을 향상시킨다.
도 1은 종래 기술에 관련된 가공 센터의 구조를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 가공 센터의 구조를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 칼럼의 구조를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 가공 센터의 공작 기계 베이스의 구조를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 빔의 구조를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 제 1 슬라이드 플레이트의 구조를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 제 2 슬라이드 플레이트의 구조를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 제 1 주축의 구조를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 제 2 주축의 구조를 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 가공 센터의 구조를 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 가공 센터의 지지판의 구조를 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 가공 센터의 칼럼의 구조를 나타내는 도면이다.
도 13은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 가공 센터의 빔의 구조를 나타내는 도면이다.
도 14는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 가공 센터의 빔의 제 1 층의 구조를 나타내는 도면이다.
도 15는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 가공 센터의 슬라이드 플레이트의 구조를 나타내는 도면이다.
도 16은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 가공 센터의 제 1 주축과 제 2 주축의 구조를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 기술 해결책을 명확하고 완전하게 설명한다. 설명되는 실시예는 단지 본 발명의 일부 실시예일 뿐이며, 모든 실시예가 아니다는 점이 자명하다. 본 발명의 실시예에 따라 당업자가 창조적인 노력없이 획득할 수 있는 모든 다른 실시예는 모두 본 발명의 범위에 속한다.
도 2를 참조하면, 도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 가공 센터(100)의 구조를 나타내는 도면이다. 가공 센터(100)는 칼럼(10), 빔(20), 슬라이드 플레이트(30), 제 1 구동 부재(40), 제 2 구동 부재(50), 제 1 주축(60) 및 제 2 주축(70)을 포함한다. 칼럼(10)은 빔(20)을 지지하는 데에 사용된다. 슬라이드 플레이트(30)는 빔(20)에 설치되고, 또한 빔(20)에 상대하여 슬라이딩할 수 있다. 제 1 주축(60)과 제 2 주축(70)은 모두 슬라이드 플레이트(30)에 설치되고, 또한 빔(20)의 폭 방향에서 상기 빔(20)의 대향하는 양측에 위치한다. 제 1 구동 부재(40)는 슬라이드 플레이트(30)가 빔(20)에 상대하여 슬라이딩하도록 구동한다. 제 2 구동 부재(50)는 제 1 주축(60)과 제 2 주축(70)이 작동하도록 구동한다. 제 1 주축(60)과 제 2 주축(70)은 서로 협력하여 공작물을 동기로 또는 비동기로 가공하는 데에 사용된다.
본 실시예에 있어서, 가공하려는 공작물은 자동차 휠 허브이다. 즉, 가공 센터(100)는 자동차의 휠 허브를 가공하는 데에 사용된다. 가공 센터(100)는 자동차의 휠 허브만을 가공할 수 있는 것으로 한정되지 않음을 이해할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 가공하려는 공작물은 자동차 휠 허브 이외의 다른 부품일 수 있으며, 즉 가공 센터(100)는 자동차의 휠 허브 이외의 다른 부품을 가공 및 제조할 수도 있다.
이하, 가공 센터(100)의 각 구성 요소의 구체적인 구조를 설명한다.
도 3을 함께 참조하면, 도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 칼럼(10)의 구조를 나타내는 도면이다. 칼럼(10)의 측면은 'ㅅ'자형으로 형성된다. 칼럼(10)은 빔(20)에 인접한 제 1 단부(11)와 제 1 단부(11)에 대향하는 제 2 단부(12)를 포함한다. 칼럼(10)의 제 2 단부(12)는 지면에 접촉하며, 칼럼(10)의 제 1 단부(11)의 폭은 제 2 단부(12)의 폭보다 작다. 'ㅅ'자형으로 형성된 칼럼(10)은, 이 구조에 힘이 부여될 때 응력을 균등하게 분산시킴으로써, 구조 강도에 대한 요구를 만족하고, 안전성을 더욱 향상시킬 수 있다.
칼럼(10)에는 누공 구조(13)가 형성되어 있다. 누공 구조(13)는 칼럼(10)의 무게를 감소시키는 데에 사용되며, 칼럼(10)의 구조 강도를 확보하면서도 가공 센터(100)의 전체 무게를 감소시키며, 운송 비용을 줄이고 편리하게 운송할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 칼럼(10)의 수량은 2개이며, 2개의 칼럼(10)은 대향되게 설치되고, 또한 빔(20)의 양단에 각각 연결되어 있다. 다른 실시예에 있어서, 칼럼(10)의 수량은 하나 또는 2개 이상일 수 있다는 것을 이해할 수 있다. 하나의 칼럼(10)을 설치하면, 가공 센터(100)의 코스트를 절감할 수 있으며, 2개 이상의 칼럼(10)을 설치하면, 가공 센터(100)의 안정성을 더욱 향상시킬 수 있다.
본 실시예에 있어서, 가공 센터(100)는 공작 기계 베이스(80)를 더 포함한다. 도 4를 함께 참조하면, 도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 가공 센터(100)의 공작 기계 베이스(80)의 구조를 나타내는 도면이다. 공작 기계 베이스(80)는 지면과 접촉하고, 또한 2개의 칼럼(10)에 고정 연결된다. 공작 기계 베이스(80)는 직사각형으로 형성되고, 공작 기계 베이스(80)의 길이 방향의 양쪽과 공작 기계 베이스(80)의 길이 방향의 중간 부분에는 모두 돌출부(81)가 형성되어 있다. 공작 기계 베이스(80)의 각 측면에 2개의 돌출부(81)가 형성되고, 각 측면의 2개의 돌출부(81)는 평행되게 설치되고, 또한 서로 간격을 두고 설치된다. 공작 기계 베이스(80)를 설치함으로써, 가공 센터(100)의 무게 중심이 낮아지고, 지면과의 접촉 면적이 증가되어, 가공 센터(100)의 내진동성 및 안정성을 향상시킬 수 있다.
칼럼(10)의 큰 단부(폭이 큰 단부)의 중간 부분에 연결 구멍(14)이 형성되어 있으며, 공작 기계 베이스(80)에 형성된 돌출부(81)는 연결 구멍(14)에 삽입되며, 따라서 공작 기계 베이스(80)는 칼럼(10)에 매입형으로 고정될 수 있다. 칼럼(10)과 공작 기계 베이스(80)를 서로 고정시키면, 가공 센터(100)의 일체성을 향상시키고, 완제품 성능이 향상된다.
다른 실시예에 있어서, 공작 기계 베이스(80)에 의해 가공 센터의 안정성과 견고성을 향상시키는 것을 고려하지 않는 경우, 공작 기계 베이스(80)를 생략할 수도 있다는 것을 이해할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 지면에서 떨어져 있는 공작 기계 베이스(80)의 한쪽에는 공작물을 적재하는 지지판(90)이 설치되어 있다. 지지판(90)에 가까운 공작 기계 베이스(80)의 한쪽에는 서로 평행되는 여러개의 슬라이드 레일(82)이 형성되어 있으며, 여러개의 슬라이드 레일(82)은 모두 공작 기계 베이스(80)의 길이 방향을 따라 형성된다. 지지판(90)은 슬라이드 레일(82) 위에 설치되어 지지판(90)의 슬라이딩 정확성을 확보할 수 있다.
도 5를 함께 참조하면, 도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 빔(20)의 구조를 나타내는 도면이다. 빔(20)은 2개의 칼럼(10)의 사이에 끼워져 있으며, 빔(20)의 양단은 칼럼(10)의 제 1 단부(11)에 고정 연결되고, 빔(20)은 공작 기계 베이스(80)의 길이 방향에 수직되며, 빔(20)은 길쭉한 모양으로 형성된다. 빔(20)에는 빔(20)을 따라 슬라이딩할 수 있는 슬라이드 플레이트(30)가 설치되어 있다. 슬라이드 플레이트(30)는 빔(20)의 길이 방향에 수직되게 설치되고, 또한 빔(20)의 길이 방향을 따라 왕복이동할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 칼럼(10), 빔(20) 및 슬라이드 플레이트(30)의 모서리는 모두 원호 곡선으로 과도되도록 형성되므로, 하중을 효과적으로 전달하고, 응력 집중을 방지하며, 구조물의 손상을 방지하고 또한 미관을 향상시킬 수 있다.
제 1 구동 부재(40)는 슬라이드 플레이트(30)에 연결되어, 슬라이드 플레이트(30)가 빔(20)에 상대하여 슬라이딩하도록 구동한다. 슬라이드 플레이트(30)에는 공작물을 가공하는 데에 사용되는 제 1 주축(60)과 제 2 주축(70)이 설치되어 있다. 가공 요구를 만족하도록, 슬라이드 플레이트(30)는 제 1 구동 부재(40)의 구동에 의해 빔(20)에 따라 슬라이딩하면서 제 1 주축(60)과 제 2 주축(70)의 위치를 조정할 수 있다.
제 1 주축(60)과 제 2 주축(70)은 각각 제 2 구동 부재(50)에 연결되고, 제 2 구동 부재(50)는 제 1 주축(60)과 제 2 주축(70)이 작동하도록 구동하는 데에 사용된다. 본 실시예에 있어서, 제 2 구동 부재(50)의 수량은 2개이며, 하나의 제 2 구동 부재(50)는 제 1 주축(60)이 작동하도록 구동하고, 다른 하나의 제 2 구동 부재(50)는 제 2 주축(70)이 작동하도록 구동한다.
본 실시예에 있어서, 제 1 구동 부재(40)와 제 2 구동 부재(50)는 모두 모터이다. 다른 실시예에 있어서, 제 1 구동 부재(40)와 제 2 구동 부재(50)는 모터이외의 다른 구동 장치일 수 있다는 것을 이해할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 제 1 주축(60)과 제 2 주축(70)에는 절삭 블레이드(미도시)가 장착되어 있으며, 제 1 주축(60)과 제 2 주축(70)은 모두 가공하려는 공작물을 절삭하는 데에 사용된다. 다른 실시예에 있어서, 제 1 주축(60)과 제 2 주축(70)에 다른 유형의 가공 블레이드를 장착하여 가공하려는 공작물에 대한 연삭, 밀링 또는 다른 유형의 가공 공예를 달성할 수 있다는 것을 이해할 수 있다.
본 발명의 제 1 실시예에 있어서, 가공 센터(100)의 슬라이드 플레이트(30)의 수량은 2개이며, 제 1 슬라이드 플레이트(31)와 제 2 슬라이드 플레이트(32)를 포함한다. 도 6과 도 7을 참조하면, 도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 제 1 슬라이드 플레이트(31)의 구조를 나타내는 도면이고, 도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 제 2 슬라이드 플레이트(32)의 구조를 나타내는 도면이다. 제 1 슬라이드 플레이트(31)와 제 2 슬라이드 플레이트(32)는 빔(20)의 폭 방향에서 상기 빔(20)의 양측에 각각 설치된다. 빔(20) 위의 제 1 슬라이드 플레이트(31)와 제 2 슬라이드 플레이트(32)의 위치는 빔(20)에 대하여 축대칭되므로, 빔(20)이 받는 힘의 균형을 확보할 수 있다. 따라서 가공 정밀도를 향상시킴과 동시에 사용 수명을 연장시킬 수 있다.
상술한 경우에 공작 기계 베이스(80)에 설치된 지지판(90)의 수량도 2개이며, 하나의 지지판(90)은 제 1 슬라이드 플레이트(31)에 대응하는 가공 공작물을 지지하고, 다른 하나의 지지판(90)은 제 2 슬라이드 플레이트(32)에 대응하는 가공 공작물을 지지한다. 2개의 지지판(90)은 빔(20)에 대하여 대칭되게 설치되므로, 지지판(90)으로부터 대응하는 제 1 주축(60) 또는 제 2 주축(70)까지의 거리가 일치하며, 제품 가공의 일치성을 향상시키고, 가공 제품의 통일성이 더욱 높다.
지지판(90)은 제 3 구동 부재(91)에 연결되고, 또한 제 3 구동 부재(91)의 구동에 의해 이동한다. 따라서 지지판(90)에 탑재된 공작물을 적절한 가공 위치로 이동시킬 수 있다. 본 실시예에 있어서, 제 3 구동 부재(91)의 수량도 2개이며, 각 제 3 구동 부재(91)는 하나의 지지판(90)이 이동하도록 구동한다.
본 실시예에 있어서, 제 3 구동 부재(91)는 너트 스크류 기구(92)에 의해 지지판(90)을 구동하고, 너트 스크류 나사기구(92)는 제 3 구동 부재(91)의 회전을 지지판(90)의 직선 이동으로 변환시킨다. 다른 실시예에 있어서, 제 3 구동 부재(91)는 너트 스크류 나사기구(92) 이외의 다른 구조에 의해 지지판(90)을 구동할 수 있다는 것을 이해할 수 있다.
도 8과 도 9를 함께 참조하면, 도 8은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 제 1 주축(60)의 구조를 나타내는 도면이고, 도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 제 2 주축(70)의 구조를 나타내는 도면이다. 본 실시예에 있어서, 제 1 주축(60)은 정밀 가공에 사용되고, 제 1 주축(60)은 제 1 슬라이드 플레이트(31)에 연동되어 이동하며, 제 1 주축(60)은 제 1 슬라이드 플레이트(31)의 설치 방향에 따라 왕복 운동한다. 제 2 주축(70)은 애벌 가공에 사용되고, 제 2 주축(70)은 제 2 슬라이드 플레이트(32)에 연동되어 이동하며, 제 2 주축(70)은 제 2 슬라이드 플레이트(32)의 설치 방향에 따라 왕복 운동한다. 이런 경우, 제 1 주축(60)과 제 2 주축(70)은 빔(20)의 길이 방향을 따라 왕복 운동할 수 있을뿐만 아니라, 제 1 슬라이드 플레이트(31) 또는 제 2 슬라이드 플레이트(32)의 설치 방향을 따라 왕복 운동할 수 있으며, 또한 자신의 회전도 실현할 수 있기 때문에, 다축 가공이 실현되고, 가공은 더 전면적이다.
제 1 주축(60)과 제 2 주축(70)은 빔(20)에 대하여 축대칭되기 때문에, 빔(20)이 받는 힘의 균형을 확보할 수 있으며, 가공 정밀도를 향상시키고, 제품의 품질도 더 좋다.
다시 도 5를 참조하면, 빔(20)의 가장자리는 바깥쪽으로 뻗어 4개의 리브(21)를 형성하고, 그 중에서 2개의 리브(21)는 빔(20)의 한쪽에 위치하고, 또한 제 1 슬라이드 플레이트(31)에 매입형으로 연결되며, 나머지 2개의 리브(21)는 빔(20)의 다른 한쪽에 위치하고, 또한 제 2 슬라이드 플레이트(32)에 매입형으로 연결된다. 제 1 슬라이드 플레이트(31) 또는 제 2 슬라이드 플레이트(32)의 연결 강도를 높이기 위하여, 리브(21)의 모양은 설계 요구에 따라 부동한 모양을 선택할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 제 1 주축(60)과 제 2 주축(70)은 모두 동일한 제어 시스템에 연결되고, 2개의 지지판(90), 제 1 슬라이드 플레이트(31) 및 제 2 슬라이드 플레이트(32)도 상기 제어 시스템에 연결된다. 이런 경우, 제 1 주축(60)과 제 2 주축(70)은 동기 운동하기 때문에, 2개의 공작물을 동시에 가공할 수 있으며, 또한 빔(20)이 받는 힘의 균형을 항상 확보하고, 가공 정밀도를 향상시키며, 2개의 공작물의 가공 일치성을 확보할 수 있다.
다른 실시예에 있어서, 제 1 주축(60)과 제 2 주축(70)은 부동한 제어 시스템에 연결될 수도 있다는 것을 이해할 수 있다. 이런 경우, 제 1 주축(60), 하나의 지지판(90) 및 제 1 슬라이드 플레이트(31)는 하나의 제어 시스템에 연결되고, 제 2 주축(70), 다른 하나의 지지판(90) 및 제 2 슬라이드 플레이트(32)는 다른 하나의 제어 시스템에 연결된다. 제 1 주축(60)과 제 2 주축(70)은 부동한 제어 시스템에 연결되어 있기 때문에, 부동한 가공 속도, 부동한 정밀도 및 다른 모양을 실현할 수 있으며, 즉 작업 조건을 독립적으로 설정할 수 있으며, 가공 센터(100)의 적응성도 더 높다.
4-빔 어셈블리 시스템을 채용하는 가공 센터에 있어서, 최초의 6단계의 고유 주파수는 각각 46.62HZ, 63.17HZ, 65.24HZ, 90.19HZ, 108.83HZ, 170.05HZ이다. 본 발명에서 제공하는 가공 센터(100)의 2개의 칼럼(10)은 공작 기계 베이스(80)의 양쪽에 독립적으로 설치되고, 또한 지면에 직접 접촉하기 때문에, 최초의 6단계의 고유 주파수는 각각 82.827HZ, 108 .03HZ, 154.3HZ, 160.65HZ, 210.51HZ, 296.51HZ이다. 두 그룹의 데이터로부터 알 수 있듯이, 기존의 4-빔 어셈블리 시스템 가공 센터와 비교하면, 본 발명에 따른 가공 센터(100)의 최초의 6단계의 고유 주파수는 커졌다. 즉 모터 등 구동 부재와 공진하는 확률이 감소되기 때문에 공작물의 가공 정밀도를 높일 수 있다.
도 10과 도 11을 참조하면, 도 10은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 가공 센터(100a)의 구조를 나타내는 도면이고, 도 11은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 가공 센터(100a)의 지지판(90)의 구조를 나타내는 도면이다. 본 발명의 제 2 실시예에 있어서, 지지판(90)의 수량은 하나이며, 지지판(90)이 이동하도록 구동하는 제 3 구동 부재(91)의 수량도 하나이다. 지지판(90)은 제 3 구동 부재(91)의 구동에 의해 이동하기 때문에, 지지판(90)에 탑재된 공작물의 위치를 조정하여, 제 1 주축(60)과 제 2 주축(70)의 가공이 편리하게 된다.
본 실시예에 있어서, 지지판(90)은 하나의 칼럼(10)의 일측에 더 가깝고, 2개의 칼럼(10)는 독립적으로 설치될 수 있거나 또는 공작 기계 베이스(80)에 착탈 가능하게 고정될 수도 있다. 칼럼(10)은 공작 기계 베이스(80)에 착탈 가능하게 고정되므로, 가공 센터(100a)의 완정성과 조립 편의성을 향상시킬 수있다.
본 실시예에 있어서, 빔(20)은 서로 겹치게 설치된 제 1 층(22)과 제 2 층(23)을 포함한다. 도 12~도 14를 참조하면, 도 12는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 가공 센터(100a)의 칼럽(10)의 구조를 나타내는 도면이고, 도 13은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 가공 센터(100a)의 빔(20)의 구조를 나타내는 도면이며, 도 14는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 가공 센터(100a)의 빔(20)의 제 1 층(22)의 구조를 나타내는 도면이다. 빔(20)의 제 1 층(22)은 2개의 칼럼(10)과 일체로 성형되고, 빔(20)의 제 2 층(23)은 빔(20)의 제 1 층(22)과 칼럼(10)의 연결부에 착탈가능하게 연결되므로, 2개의 칼럼(10)의 안정성을 향상시킬 수 있을뿐만 아니라, 슬라이드 플레이트(30)와 제 1 주축(60) 및 제 2 주축(70)의 착탈을 용이하게 할 수 있다.
빔(20)의 제 1 층(22)의 양쪽에는 빔(20)의 길이 방향을 따라 제 1 슬라이드 슬롯(221)이 형성되어 있으며, 2개의 제 1 슬라이드 슬롯(221)은 평행되고 또한 서로 간격을 두고 설치된다. 빔(20)의 제 2 층(23)의 중심 축선에 빔(20)의 길이 방향을 따라 제 2 슬라이드 슬롯(231)이 형성되어 있다. 따라서 슬라이드 플레이트(30)는 쉽게 슬라이딩할 수 있고, 또한 슬라이딩 방향이 더 정확하므로, 가공 정밀도를 향상시킨다.
도 15와 도 16을 참조하면, 도 15는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 가공 센터(100a)의 슬라이드 플레이트(30)의 구조를 나타내는 도면이고, 도 16은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 가공 센터(100a)의 제 1 주축(60) 및 제 2 주축(70)의 구조를 나타내는 도면이다. 본 발명의 제 2 실시예에 있어서, 슬라이드 플레이트(30)의 수량은 하나이며, 제 1 주축(60)과 제 2 주축(70)은 동시에 슬라이드 플레이트(30)에 설치되고, 또한 슬라이드 플레이트(30)에 대하여 대칭되게 설치된다. 슬라이드 플레이트(30)는 빔(20)의 제 1 층(22)과 제 2 층(23) 사이에 설치되고, 또한 빔(20)의 길이 방향에 수직된다. 슬라이드 플레이트(30)의 양쪽에 모두 지지 프레임(33)이 설치되어 있으며, 2개의 지지 프레임(33)은 모두 빔(20)의 양쪽에서 뻗어 나간다. 슬라이드 플레이트(30)의 상부는 빔(20)의 제 2 층(23)을 덮고, 슬라이드 플레이트(30)의 하부는 빔(20)의 제 1 층(22)을 덮는다. 슬라이드 플레이트(30)의 하부의 하단에는 2개의 제 1 슬라이드 블록(34)이 서로 간격을 두고 설치되어 있으며, 2 개의 제 1 슬라이드 블록(34)은 각각 빔(20)의 2개의 제 1 슬라이드 슬롯(221)과 협력하며, 슬라이드 플레이트(30)의 상부의 하단에는 제 2 슬라이드 블록(35)이 설치되어 있으며, 제 2 슬라이드 블록(35)은 빔(20)의 제 2 슬라이드 슬롯(231)과 협력하여 슬라이드 플레이트(30)의 이동 정확성을 확보할 수 있다.
제 1 구동 부재(40)는 슬라이드 플레이트(30)의 바닥의 중간 위치에 설치되고, 제 1 주축(60)과 제 2 주축(70)은 2개의 지지 프레임(33)의 고정 작용에 의해 빔(20) 위에서 동기 이동한다. 제 1 주축(60)과 제 2 주축(70)은 동기 이동할 수 있기 때문에, 양자 사이의 진동 간섭은 비교적 낮으며, 제 1 주축(60)과 제 2 주축(70)에 의해 가공된 공작물은 더 좋은 가공 정밀도를 가질 수 있다.
본 실시예에 있어서, 제 1 주축(60)과 제 2 주축(70) 사이에 연결 구조(61)가 설치되어 있으며, 제 1 주축(60)과 제 2 주축(70)의 중간 부분은 연결 구조(61)에 의해 강성으로 연결되므로 제 1 주축(60)과 제 2 주축(70)이 동기 이동하는 것을 확보할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 제 2 구동 부재(50)의 수량는 하나이며, 제 1 주축(60)과 제 2 주축(70)은 모두 제 2 구동 부재(50)에 연결된다. 제 2 구동 부재(50)의 구동에 의해, 제 1 주축(60)과 제 2 주축(70)은 수직 방향을 따라 상하로 이동하고, 또한 제 1 주축(60)과 제 2 주축(70)은 완전히 동기 이동한다.
본 발명에 의해 제공되는 가공 센터는, 종래의 가공 센터의 4-빔 어셈블리 시스템의 한계를 벗어나 단일 빔 구조를 채용함으로써, 체적과 무게를 감소시키고, 단일 빔에 복수의 주축을 설치하며, 가공 생산 능력을 향상시킨다.
당업자라면 상술한 다양한 바람직한 실시예는 모순이 없는 한 자유롭게 조합되고 중첩될 수 있음을 쉽게 이해할 수 있다.
상술한 실시예는 단지 예시일 뿐이고, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니며, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 당업자는 상술한 자세한 내용에 대해 다양한 명백한 또는 동등한 수정 또는 교체를 수행할 수 있으며, 이러한 수정이나 교체는 모두 본 발명의 보호 범위 내에 포함된다는 것을 이해하여야 한다.
100: 가공 센터,
100a: 가공 센터,
10: 칼럼,
11: 제 1 단부,
12: 제 2 단부,
13: 누공 구조,
14: 연결 구멍,
20: 빔,
21: 리브,
22: 제 1 층,
221: 제 1 슬라이드 슬롯,
23: 제 2 층,
231: 제 2 슬라이드 슬롯,
30: 슬라이드 플레이트,
31: 제 1 슬라이드 플레이트,
32: 제 2 슬라이드 플레이트,
40: 제 1 구동 부재,
50: 제 2 구동 부재,
60: 제 1 주축,
61: 연결 구조,
70: 제 2 주축,
80: 공작 기계 베이스,
81: 돌출부,
82: 슬라이드 레일,
90: 지지판,
91: 제 3 구동 부재,
92: 너트 스크류 나사기구.

Claims (15)

  1. 공작물을 가공하는 데에 사용되는 가공 센터로서,
    칼럼(10), 빔(20), 슬라이드 플레이트(30), 제 1 구동 부재(40), 제 2 구동 부재(50), 제 1 주축(60) 및 제 2 주축(70)을 포함하고,
    상기 칼럼(10)은 상기 빔(20)을 지지하는 데에 사용되고,
    상기 슬라이드 플레이트(30)는 상기 빔(20)에 설치되고, 또한 상기 빔(20)의 길이 방향을 따라 상기 빔(20)에 상대하여 슬라이딩할 수 있으며,
    상기 제 1 주축(60)과 상기 제 2 주축(70)은 모두 상기 슬라이드 플레이트(30)에 설치되고, 또한 상기 빔(20)의 폭 방향에서 상기 빔(20)의 대향하는 양측에 위치하며,
    상기 제 1 구동 부재(40)는 상기 슬라이드 플레이트(30)가 상기 빔(20)에 상대하여 슬라이딩하도록 구동하고,
    상기 제 2 구동 부재(50)는 상기 제 1 주축(60)과 제 2 주축(70)이 작동하도록 구동하며,
    상기 제 1 주축(60)과 상기 제 2 주축(70)은 상기 공작물을 동기로 또는 비동기로 가공하는 데에 사용되는 것을 특징으로 하는 가공 센터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 슬라이드 플레이트(30)의 수량는 하나이며, 상기 제 1 주축(60)과 상기 제 2 주축(70)은 모두 상기 슬라이드 플레이트(30)에 설치되고, 또한 상기 슬라이드 플레이트(30)에 대하여 대칭되게 설치되는 것을 특징으로 하는 가공 센터.

  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 빔(20)은 서로 겹치게 설치된 제 1 층(22)과 제 2 층(23)을 포함하고, 상기 제 1 층(22)에는 제 1 슬라이드 슬롯(221)이 마련되어 있고, 상기 제 2 층(23)에는 제 2 슬라이드 슬롯(231)이 마련되어 있으며, 상기 슬라이드 플레이트(30)는 상기 제 1 슬라이드 슬롯(221) 및 상기 제 2 슬라이드 슬롯(231)에 의해 상기 빔(20)의 길이 방향을 따라 상기 빔(20)에 상대하여 슬라이딩하는 것을 특징으로 하는 가공 센터.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 주축(60)과 상기 제 2 주축(70)에 연결 구조(61)가 설치되어 있으며, 상기 연결 구조(61)는 상기 제 1 주축(60)과 상기 제 2 주축(70)을 고정 연결하는 데에 사용되는 것을 특징으로 하는 가공 센터.

  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 슬라이드 플레이트(30)의 수량은 2개이며, 2개의 상기 슬라이드 플레이트(30)는 제 1 슬라이드 플레이트(31)와 제 2 슬라이드 플레이트(32)이고, 상기 제 1 주축(60)은 상기 제 1 슬라이드 플레이트(31)에 고정되고, 상기 제 2 주축(70)은 상기 제 2 슬라이드 플레이트(32)에 고정되며, 상기 제 1 슬라이드 플레이트(31)와 상기 제 2 슬라이드 플레이트(32)는 상기 빔(20)의 폭 방향에서 상기 빔(20)의 대향하는 양측에 위치하는 것을 특징으로 하는 가공 센터.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 빔(20)의 가장자리는 바깥쪽으로 뻗어 4개의 리브(21)를 형성하고, 그 중에서 2개의 리브(21)는 상기 빔(20)의 한쪽에 위치하고, 또한 상기 제 1 슬라이드 플레이트(31)에 매입형으로 연결되며, 나머지 2개의 리브(21)는 상기 빔(20)의 다른 한쪽에 위치하고, 또한 상기 제 2 슬라이드 플레이트(32)에 매입형으로 연결되는 것을 특징으로 하는 가공 센터.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 칼럼(10)의 일단은 상기 빔(20)에 연결되고, 상기 칼럼(10)에 있어서의 상기 빔(20)에 가까운 일단의 폭은 상기 빔(20)에서 떨어져 있는 타단의 폭보다 작은 것을 특징으로 하는 가공 센터.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 칼럼(10)의 수량은 2개이며, 2개의 상기 칼럼(10)은 상기 빔(20)을 지지하기 위해 상기 빔(20)의 양단에 대향하게 설치되는 것을 특징으로 하는 가공 센터.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 칼럼(10)에 누공 구조(13)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 가공 센터.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 가공 센터는 공작 기계 베이스(80)를 더 포함하고, 상기 공작 기계 베이스(80)는 상기 칼럼(10)에 연결되는 것을 특징으로 하는 가공 센터.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 가공 센터는 공작물을 적재하는 데에 사용되는 지지판(90)을 더 포함하고, 상기 공작 기계 베이스(80)에는 슬라이드 레일(82)이 형성되어 있으며, 상기 지지판(90)은 상기 슬라이드 레일(82)을 따라 상기 공작 기계 베이스(80)에 상대하여 슬라이딩하는 것을 특징으로 하는 가공 센터.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 지지판(90)에는 제 3 구동 부재(91)가 설치되고, 상기 제 3 구동 부재(91)와 상기 지지판(90) 사이에 너트 스크류 기구(92)가 설치되어 있으며, 상기 제 3 구동 부재(91)는 상기 너트 스크류 기구(92)에 의해 상기 지지판(90)을 구동하여 상기 슬라이드 레일(82)을 따라 슬라이딩하도록 하는 것을 특징으로 하는 가공 센터.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 지지판(90)과 상기 제 3 구동 부재(91)의 수량은 모두 하나인 것을 특징으로 하는 가공 센터.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 지지판(90)과 상기 제 3 구동 부재(91)의 수량은 모두 2개이며, 2개의 상기 제 3 구동 부재(91)는 각각 하나의 상기 지지판(90)을 구동하여 상기 공작 기계 베이스(80)에 대하여 슬라이딩하도록 하는 것을 특징으로 하는 가공 센터.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 칼럼(10), 빔(20) 및 슬라이드 플레이트(30)의 모서리는 모두 원호 곡선으로 과도되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 가공 센터.
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