KR20200020378A - Fine drill processing machine - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 미세 드릴 가공기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 에어 정압 베어링 스테이지 및 보이스 코일 모터를 구비하여 기구부 마찰의 방지 및 고속으로 미세 반복 운동의 실현이 가능하게 되어 제품의 수명 및 품질을 향상시킬 수 있는 미세 드릴 가공기에 관한 것이다.The present invention relates to a fine drill machine, and more specifically, to the air static pressure bearing stage and the voice coil motor, it is possible to prevent the mechanical part friction and to realize the fine repetitive movement at high speed to improve the life and quality of the product To a fine drill machine.
일반적으로 구멍 가공기술은 기계의 가공기술 중에서도 가장 기본적인 방법으로 생산성 향상을 위해 점차 고정밀화와 고속화되고 있다.In general, the hole processing technology is the most basic method among the processing technology of the machine is increasingly high precision and high speed to improve productivity.
특히 미세구멍 가공 기술은 전자제품, 피씨비(PCB), 아이씨(IC)의 마스크(Mask), 시계산업과 미세노즐, 광섬유 커넥터(Connector), 우주항공용 전자부품, 의료용 광학기기, 정밀공구 및 게이지(Gauge) 등의 분야로 적용범위가 확대되어 고속화와 심공화되어 가고 있는 추세이다.In particular, micro hole processing technology includes electronics, PCBs, IC masks, the watch industry and micronozzles, optical fiber connectors, aerospace electronics, medical optics, precision tools and gauges. The scope of application is expanding to fields such as Gauge), and it is increasing in speed and deepening.
이와 같이 고도의 기능을 집적시킨 마이크로(Micro)부품의 개발 경쟁이 치열해짐에 따라 마이크로 홀(Micro hole) 가공기술의 중요성은 날로 증가하는 추세다.As the competition for the development of highly integrated micro components is intensifying, the importance of micro hole processing technology is increasing day by day.
마이크로 홀(Micro hole) 가공은 가공에 트러블이 되는 직경 1㎜ 이하를 말한다. 그 가공 방법에는 드릴(Drill) 가공과 같은 기계적 제거 가공뿐만 아니라 일렉트릭 스파크(Electric spark), 레이저(Laser), 일렉트론 빔(Electron beam)과 같은 화학적 하이 에너지(High energy) 가공법이 이용되고 있다.Micro hole processing refers to a diameter of 1 mm or less that causes trouble in processing. As the processing method, chemical high energy processing methods such as electric spark, laser, and electron beam, as well as mechanical removal processing such as drill processing, are used.
그러나, 상기 하이 에너지(High energy) 가공법은 기계적 가공법에 비해 가공 변질층의 발생이 쉽고, 가공 깊이와 정도의 전도성이 문제되는 경우가 있다. 이에 비해 미세 드릴(Drill) 가공은 공구 강성의 저하로 쉽게 파손되는 단점이 있지만 가공 정도가 양호하고 가로세로의 비(Aspect ratio)가 높은 가공이 가능하며 생산성 측면에서 실용화가 높은 가공 기술이다.However, the high energy processing method is easier to generate a deteriorated layer than the mechanical processing method, and there may be a problem in the conductivity and the processing depth. On the other hand, fine drill machining has a disadvantage in that it is easily broken due to a decrease in tool rigidity, but the machining accuracy is high, and the aspect ratio is high and the productivity is high in terms of productivity.
이러한 미세 구멍을 가공하는 방법에는 일렉트릭 스파크(Electric spark)가공이나 레이저(Laser)가공 등 다른 가공법이 있으나, 피삭재의 열변형, 진원도, 진직도 및 정밀도를 감안하면 드릴(Drill) 가공이 더 우수하다.There are other processing methods such as electric spark processing and laser processing for the processing of such fine holes, but the drill processing is better considering the heat deformation, roundness, straightness and precision of the workpiece. .
그러나, 미세 드릴(Drill)의 경우에는 일반 드릴(Drill)과는 달리, 형상이 가늘고 길기 때문에 굽힘 및 비틀림 강도에 한계가 있으므로, 미세 드릴의 상하 이동 및 정위치 조준에 미세한 오차가 발생될 경우 작은 충격이 미세 드릴에 전달되게 되어 미세 드릴이 쉽게 부러지는 현상이 발생되었다.However, in the case of a fine drill, unlike a general drill, since the shape is thin and long, there is a limit in bending and torsional strength. Therefore, when a small error occurs in the vertical movement and aiming of the fine drill, The impact was transmitted to the fine drill so that the fine drill easily broke.
또한, 소재의 이동 및 미세 드릴에 의한 가공시 발생되는 진동으로 인하여, 미세 드릴의 정위치 조준에 오차가 발생되므로, 현실적으로 드릴가공에 의해 0.1㎜ 이하의 초미세구멍을 가공하는 것을 매우 고도의 기술을 필요로 하고 있으며, 이와 같은 기술적 및 구성상의 한계로 인하여 0.1㎜ 이하의 초미세구멍을 가공할 수 있는 드릴링 머신은 전무한 상태이다.In addition, due to the movement of the material and the vibration generated during the machining by the fine drill, an error occurs in the aiming of the fine drill, so in reality it is very advanced technology to process ultra-small holes of 0.1 mm or less by drilling Due to such technical and structural limitations, there is no drilling machine capable of processing ultra-fine holes of 0.1 mm or less.
특히, 자동차, 연소장치, 세척장치, 각종 산업기계 및 섬유기계 에어-젯 룸(Air-jet loom)과 워터-젯 룸(Water-jet loom)의 분사 노즐, 스피닝 머신(Spinning machine)의 스피닝 노즐(Spinning nozzle) 등의 각 분야에 광범위하게 활용되고 있는 스프레이 노즐의 경우, 초미세 노즐을 구비하는 스프레이 노즐에 대한 고성능화 연구가 활발하게 진행되고 있으나, 대부분 일렉트릭 스파크(Electric spark)가공이나 레이저(Laser)가공 등 다른 가공법에 의해 초미세가공을 하고 있어, 설비비 및 가공비용이 증가되고 있으며, 이로 인해 초미세 노즐을 구비하는 스프레이 노즐을 대량생산하여 보급하지 못하게 되는 등 여러 가지 문제점이 있었다.In particular, injection nozzles for air-jet looms and water-jet looms, spinning nozzles for spinning machines, automobiles, combustors, washing machines, various industrial and textile machinery In the case of spray nozzles widely used in various fields such as spinning nozzles, research on high performance of spray nozzles having ultra-fine nozzles has been actively conducted, but most of them are electric spark machining and laser (Laser). The ultra-fine processing is performed by other processing methods such as the machining process, and the equipment cost and the processing cost are increased, which causes various problems such as the failure to mass-produce and supply the spray nozzles having the ultra-fine nozzles.
또한, 미세 드릴 가공은 드릴 파손 및 가공 정밀도 향상을 위해서는 1회 절입 량을 최소화시키고 이에 따른 최적화된 스핀들 회전 속도 및 절입 속도를 가져야만 한다.In addition, the fine drill machining should have a minimum cutting speed and optimized spindle rotation speed and cutting speed in order to improve the drill breakage and machining accuracy.
종래의 미세 드릴 가공 조건은 1회 진입 량을 늘리고 절입 속도를 천천히 하여 작업하는데 이 조건에는 드릴 경이 0.4π 이상일 때 적용 가능하며, 0.4π 이하의 드릴 가공에 있어서는 1회 절입 량이 많아지면 드릴 파손이 발생하고 스핀들 회전 속도를 증대시켜 가공하더라도 3㎜ ~ 6㎜ 사이의 깊이 가공에서는 절삭유 유입 부족으로 칩 배출 및 온도 상승으로 인해 드릴 파손이 잦아지는 문제점이 있었다.Conventional micro-drilling conditions can be applied when the feed rate is increased and the cutting speed is slowed down, and this condition can be applied when the drill diameter is 0.4π or more. Even if the machining occurs by increasing the spindle rotation speed, there is a problem in that the drill breakage occurs frequently due to the chip discharge and the temperature increase due to the lack of cutting oil in the depth machining between 3 mm and 6 mm.
또한, 종래의 미세 드릴 가공 조건은 1회 진입 량을 줄이고 절입 속도를 빠르게 하여 1회 최소 절입 량(0.02㎜ ~ 0.1㎜)으로 스핀들 회전 속도 증대, 절입 속도 증대 조건으로 가공해야 드릴 파손 최소화 및 가공 시간을 단축시킬 수 있다.In addition, the conventional micro-drilling processing conditions should be processed under the conditions of increasing the spindle rotation speed and cutting speed with the minimum cutting amount (0.02mm ~ 0.1mm) by reducing the one-feed amount and increasing the cutting speed. It can save time.
그러나, 이런 조건을 만족시키기 위해서는 1홀 가공 시 최소 0.02㎜씩 300회, 0.1㎜씩 60회 이상 수직 축이 업다운을 해야하는 조건을 가지고 있으나 LM가이드 구조를 가지는 장비는 10㎜ 이내에서 국부적으로 미세 움직임을 지속시킬 경우 유막 파괴로 플레이킹 현상이 발생하여 LM가이드 및 볼 스크류 파손이 발생되는 문제점이 있었다.However, in order to satisfy this condition, the vertical axis has to be up and down 300 times at least 0.02mm and 60 times at 0.1mm when processing one hole, but the equipment with LM guide structure moves finely within 10mm. If it persists, there was a problem that the flaking occurs due to the breakdown of the oil film LM guide and ball screw breakage occurs.
따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 그 목적은 에어 정압 베어링 가이드와 보이스 코일 모터 및 에어 정압 베어링 스핀들을 적용함으로써 미세 움직임 및 고회전(14,000 ~ 200,000rpm) 스핀들을 이용할 수 있어 드릴 파손 방지 및 1회 절입 량을 최소화시키며 가공성 향상을 증대시킬 수 있는 미세 드릴 가공기를 제공함에 있다.Therefore, the present invention has been made in order to solve the above problems, the object is that by applying the air static bearing guide, the voice coil motor and the air static bearing spindle, it is possible to use the fine movement and high rotation (14,000 ~ 200,000rpm) spindle The present invention provides a fine drill machine capable of preventing drill breakage, minimizing one-time cutting amount, and increasing workability.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 미세 드릴 가공기는 일정 형태를 갖는 본체프레임과, 상기 본체프레임의 상부에 설치되어 Y축 방향으로 이동 가능하게 설치되는 가공테이블부와, 상기 본체프레임의 상부에 수직으로 설치되는 지지프레임과, 상기 지지프레임의 정면에 설치되어 X축 방향으로 좌우 이동 가능하게 설치되는 좌우가이드부와, 상기 좌우가이드부의 정면에 설치되어 Z축 방향으로 상하 이동 가능하게 설치되는 상하가이드부와, 상기 상하가이드부의 정면에 설치되어 Z1축 방향으로 상하 이동 가능하게 설치되는 수직축 미세움직임 제어모듈부와, 상기 수직축 미세움직임 제어모듈부에 연결되어 가공소재를 가공하는 미세드릴부를 포함할 수 있다.The fine drill machine according to an embodiment of the present invention for achieving the above object is a main body frame having a predetermined form, the processing table portion is installed on the upper portion of the main body frame to be movable in the Y-axis direction, the main body A support frame installed vertically on the upper part of the frame, a left and right guide part installed on the front of the support frame so as to be movable left and right in the X-axis direction, and installed on a front side of the left and right guide part to move vertically in the Z-axis direction The upper and lower guide parts, which are installed in front of the upper and lower guide parts, are installed on the front of the upper and lower guide parts so as to move vertically in the Z1 axis direction, and are connected to the vertical axis fine motion control module part to process the workpiece. It may include a drill portion.
상기 가공테이블부는 본체프레임의 상부에 설치되는 Y축 레일과, 상기 Y축 레일에 안착되어 모터의 구동으로 회전되는 샤프트의 회전에 의해 Y축 레일을 따라 전후로 이동되는 Y축 이동판과, 상기 Y축 이동판의 상부에 구비되어 가공소재가 올려지는 테이블을 포함할 수 있다.The processing table portion Y-axis rail is installed on the upper portion of the main frame, Y-axis moving plate moved back and forth along the Y-axis rail by the rotation of the shaft seated on the Y-axis rail and driven by the motor, and the Y It may include a table provided on the top of the shaft moving plate on which the workpiece is placed.
상기 좌우가이드부는 지지프레임의 정면에 좌,우로 수평되게 설치되는 X축 레일과, 상기 X축 레일에 연결되어 좌,우로 이동되는 X축 이동판과, 상기 X축 이동판에 연결되어 X축 이동판을 이동시킬 수 있도록 하는 샤프트 및 모터를 포함할 수 있다.The left and right guides are horizontally mounted to the front and rear of the support frame in an X axis rail, an X axis moving plate connected to the X axis rail and moved to the left and right, and the X axis moving plate connected to the X axis moving plate. It may include a shaft and a motor to allow the plate to move.
상기 상하가이드부는 좌우가이드부의 정면에 상,하로 수직되게 설치되는 Z축 레일과, 상기 Z축 레일에 연결되어 상,하로 이동되는 Z축 이동판과, 상기 Z축 이동판에 연결되어 Z축 이동판을 상,하로 이동시킬 수 있도록 하는 샤프트 및 모터를 포함할 수 있다.The upper and lower guide parts are Z-axis rails installed vertically in front of the left and right guide parts, Z-axis moving plates connected to the Z-axis rails and moved up and down, and Z-axis moving connected to the Z-axis moving plates. It may include a shaft and a motor to move the plate up and down.
상기 수직축 미세움직임 제어모듈부는 상하가이드부의 정면에 설치되어 미세드릴부를 Z1축 방향으로 상하 이동시킬 수 있도록 하는 가이드프레임과, 상기 가이드프레임에 설치되어 가공소재를 가공하기 위한 미세드릴부를 이동시키기 위해 가이드프레임을 가이드시키는 보이스 코일 모터와, 상기 가이드프레임의 후면에 설치되어 에어 정압으로 가이드프레임을 부상시켜 마찰을 방지할 수 있도록 하는 에어 정압 베어링 가이드와, 상기 가이드프레임의 정면에 미세드릴부 외측으로 구비되어 회전 마찰을 방지하고 진동 및 저항을 방지할 수 있도록 하는 에어 정압 베어링 스핀들을 포함할 수 있다.The vertical axis fine movement control module unit is installed in front of the upper and lower guide part to guide the micro drill unit to move up and down in the Z1 axis direction, and the guide frame is installed on the guide frame to move the fine drill unit for processing the workpiece A voice coil motor for guiding the frame, an air static bearing bearing guide installed at the rear of the guide frame to prevent the friction by floating the guide frame at a constant air pressure, and a fine drill unit outside the front of the guide frame. And an air hydrostatic bearing spindle to prevent rotational friction and prevent vibration and resistance.
상기 가이드프레임은 상하가이드부의 정면에 에어 정압 베어링 가이드와 연결되어 보이스 코일 모터의 구동에 따라 Z1축으로 상,하 가이드되는 가이드판과, 상기 가이드판의 정면에 구비되어 에어 정압 베어링 스핀들에 의해 작동되는 미세드릴부의 유동을 방지할 수 있도록 하는 유동방지구를 포함할 수 있다.The guide frame is connected to the air hydrostatic bearing guide in front of the upper and lower guide parts and is provided with a guide plate which is guided up and down in the Z1 axis according to the driving of the voice coil motor, and is provided at the front of the guide plate and operated by the air hydrostatic bearing spindle. It may include a flow preventing device to prevent the flow of the fine drill portion.
상기 보이스 코일 모터는 보이스 코일 전용 컨트롤러를 이용하여 전용 위치 제어, 토크 제어, 고속 반복 위치를 결정하고 마찰이 이뤄지지 않은 상태에서 대략 10㎜ 구간 내 고속으로 미세 반복 운동할 수 있다.The voice coil motor may determine a dedicated position control, a torque control, a high speed repetition position using a voice coil dedicated controller, and perform fine repetitive movement at a high speed in a range of about 10 mm without friction.
상기 에어 정압 베어링 가이드는 가이드프레임의 가이드판 후면에 가이드프레임이 안정적으로 가이드될 수 있도록 복수개로 설치될 수 있다.The air hydrostatic bearing guide may be installed in plural so that the guide frame can be stably guided to the rear of the guide plate of the guide frame.
상기 에어 정압 베어링 스핀들은 0.05π ~ 0.4π의 소경 드릴 가공 시 14,000 ~ 200,000rpm의 고회전을 가질 수 있다.The air hydrostatic bearing spindle may have a high rotation of 14,000 ~ 200,000rpm when drilling a small diameter of 0.05π ~ 0.4π.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 미세 드릴 가공기에 의하면, X축과 Y축 및 드릴을 상하로 움직이게 하는 Z축의 수직축 이외에 20㎜ 구간에서 0.02㎜ ~ 1㎜ 구간을 지속적으로 업 다운할 수 있는 구조를 가지는 에어 정압 베어링 가이드 및 보이스 코일 모터를 이용한 수직축 미세움직임 제어모듈부를 구비함으로써 0.4π 이하의 드릴 가공시 발생되는 드릴의 파손을 방지할 수 있으며 장비의 수명 및 가공성 향상을 증대시킬 수 있어 제품의 성능 및 작업능률을 극대화할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the micro-drill machine according to the present invention, in addition to the vertical axis of the X-axis, the Y-axis, and the Z-axis that moves the drill up and down, the structure that can continuously up and down the 0.02 mm to 1 mm section in the 20 mm section It is possible to prevent the breakage of the drill generated when drilling below 0.4π, and to improve the service life and workability of the product by equipping the vertical movement control module with the air static pressure bearing guide and the voice coil motor. It has the effect of maximizing performance and work efficiency.
도 1은 본 발명에 따른 미세 드릴 가공기를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 미세 드릴 가공기를 도시한 정면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 미세 드릴 가공기를 도시한 측면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 미세 드릴 가공기의 수직축 미세움직임 제어모듈부를 도시한 확대사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 미세 드릴 가공기의 작동상태를 도시한 정면도이다.1 is a perspective view showing a fine drill machine according to the present invention.
Figure 2 is a front view showing a fine drill machine according to the present invention.
Figure 3 is a side view showing a fine drill machine according to the present invention.
Figure 4 is an enlarged perspective view showing the vertical axis movement control module of the fine drill machine according to the present invention.
5 is a front view showing an operating state of the fine drill machine according to the present invention.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.As the invention allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the written description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
도면들에 있어서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니며 명확성을 기하기 위하여 과장된 것이다. 본 명세서에서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이며, 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 고안의 권리 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다.In the drawings, embodiments of the invention are not limited to the specific forms shown, and are exaggerated for clarity. Although specific terms have been used in the present specification, they are used for the purpose of describing the present invention and are not used to limit the scope of the present invention as defined in the meaning or the claims.
본 명세서에서 '및/또는'이란 표현은 전후에 나열된 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용된다. 또한, '연결되는/결합되는'이란 표현은 다른 구성요소와 직접적으로 연결되거나 다른 구성요소를 통해 간접적으로 연결되는 것을 포함하는 의미로 사용된다. 본 명세서에서 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 또한, 명세서에서 사용되는 '포함한다' 또는 '포함하는'으로 언급된 구성요소, 단계, 동작 및 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및 소자의 존재 또는 추가를 의미한다.The expression 'and / or' is used herein to mean at least one of the components listed before and after. In addition, the expression 'connected / combined' is used in the sense of including directly connected to or indirectly connected to other components. In this specification, the singular forms also include the plural unless specifically stated otherwise in the phrases. Also, as used herein, components, steps, operations, and elements referred to as 'comprising' or 'comprising' refer to the presence or addition of one or more other components, steps, operations, and elements.
실시예들의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 측(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "상/위(on)"에 또는 "하/아래(under)"에 형성된다는 기재는, 직접(directly) 또는 다른 층을 개재하여 형성되는 것을 모두 포함한다. 각 층의 상/위 또는 하/아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.In the description of the embodiments, each layer (film), region, pattern or structures may be “top” or “under” the substrate, each side (film), region, pad or pattern. "Formed" includes all that are formed directly or through another layer. Criteria for the top / bottom or bottom / bottom of each layer are described with reference to the drawings.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 미세 드릴 가공기를 도시한 사시도이며, 도 2는 본 발명에 따른 미세 드릴 가공기를 도시한 정면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 미세 드릴 가공기를 도시한 측면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 미세 드릴 가공기의 수직축 미세움직임 제어모듈부를 도시한 확대사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 미세 드릴 가공기의 작동상태를 도시한 정면도이다.1 is a perspective view showing a fine drill machine according to the present invention, Figure 2 is a front view showing a fine drill machine according to the present invention, Figure 3 is a side view showing a fine drill machine according to the invention, Figure 4 Is an enlarged perspective view showing the vertical axis fine movement control module of the fine drill machine according to the invention, Figure 5 is a front view showing the operating state of the fine drill machine according to the present invention.
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 미세 드릴 가공기는 본체프레임(100)과, 가공테이블부(200)와, 지지프레임(300)과, 좌우가이드부(400)와, 상하가이드부(500)와, 수직축 미세움직임 제어모듈부(600)와, 미세드릴부(700)를 포함하게 된다.As shown in Figures 1 to 5, the fine drill machine according to the present invention, the
상기 본체프레임(100)은 사각 형태를 이루면서 바닥에 놓여지게 된다.The
상기 가공테이블부(200)는 본체프레임(100)의 상부에 설치되며, 가공소재(10)가 올려져 Y축 방향으로 이동하면서 미세드릴부(700)로 가공할 수 있게 된다.The processing table 200 is installed on the upper portion of the
또한, 상기 가공테이블부(200)는 Y축 레일(210)과, Y축 이동판(220)과, 테이블(230)을 포함하게 된다.In addition, the machining table 200 includes a Y-
상기 Y축 레일(210)은 본체프레임(100)의 상부에 설치되며, 전후로 길이방향을 따라 일정한 간격을 두고 좌,우에 서로 평행되게 복수개로 설치된다.The Y-
상기 Y축 이동판(220)은 Y축 레일(210) 상에 안착되며, 샤프트(S)와 연결되어 모터(M)의 구동에 따라 샤프트(S)가 회전되면서 Y축 레일(210)을 따라 전,후로 Y축 이동하게 된다.The Y-
상기 테이블(230)은 Y축 이동판(220)의 상부에 구비되어 미세드릴부(700)로 가공하기 위한 가공소재(10)가 올려지게 된다.The table 230 is provided on the upper portion of the Y-
상기 지지프레임(300)은 본체프레임(100)의 상부에 수직으로 설치되어지게 된다.The
또한, 상기 지지프레임(300)은 '∩'자 형태로 이루어지게 된다.In addition, the
상기 좌우가이드부(400)는 지지프레임(300)의 정면에 설치되어 가로 방향의 X축으로 좌,우 이동 가능하게 된다.The left and
상기 좌우가이드부(400)는 X축 레일(410)과, X축 이동판(420)과, 샤프트(S) 및 모터(M)를 포함하게 된다.The left and
상기 X축 레일(410)은 지지프레임(300)의 정면에 좌,우의 가로 방향으로 수평되게 설치된다.The
또한, 상기 X축 레일(410)은 가로 방향으로 일정한 간격을 두고 상,하에 서로 평행되게 복수개로 설치된다.In addition, the
상기 X축 이동판(420)은 X축 레일(410)에 연결되어 가로 방향의 X축으로 X축 레일(410)을 따라 좌,우로 이동하게 된다.The
상기 샤프트(S) 및 모터(M)는 X축 이동판(420)에 연결되어 X축 레일(410)을 따라 X축 이동판(420)을 이동시킬 수 있도록 하는 것이다.The shaft S and the motor M are connected to the
상기 상하가이드부(500)는 좌우가이드부(400)의 정면에 설치되어 세로 방향의 Z축으로 상,하 이동 가능하게 된다.The upper and
상기 상하가이드부(500)는 Z축 레일(510)과, Z축 이동판(520)과, 샤프트(S) 및 모터(M)를 포함하게 된다.The
상기 Z축 레일(510)은 좌우가이드부(400)의 X축 이동판(420)의 정면에 상,하로 수직되게 설치된다.The Z-
또한, 상기 Z축 레일(510)은 세로 방향으로 일정한 간격을 두고 좌,우에 서로 평행되게 복수개로 설치된다.In addition, the Z-
상기 Z축 이동판(520)은 Z축 레일(510)에 연결되어 세로 방향의 수직축(Z축)으로 Z축 레일(510)을 따라 상,하로 이동되어지게 된다.The Z-
상기 샤프트(S) 및 모터(M)는 Z축 이동판(520)에 연결되어 모터(M)의 구동으로 샤프트(S)가 회전되면서 상기 Z축 레일(510)을 따라 Z축 이동판(520)을 이동시킬 수 있게 된다.The shaft S and the motor M are connected to the Z-
상기 수직축 미세움직임 제어모듈부(600)는 상하가이드부(500)의 정면에 설치되어 Z축과 함께 수직축인 Z1축으로 상,하 이동 가능하게 설치된다.The vertical axis fine
도 1 및 도 4에서와 같이, 상기 수직축 미세움직임 제어모듈부(600)는 가이드프레임(610)과, 보이스 코일 모터(620)와, 에어 정압 베어링 가이드(630)와, 에어 정압 베어링 스핀들(640)을 포함하게 된다.As shown in FIGS. 1 and 4, the vertical axis fine
상기 가이드프레임(610)은 상하가이드부(500)의 Z축 이동판(520) 정면에 설치되어 미세드릴부(700)를 Z축과 함께 수직축인 Z1축 방향으로 상,하 이동시킬 수 있게 된다.The
또한, 상기 가이드프레임(610)은 상하가이드부(500)의 Z축 이동판(520) 정면에 구비되어 보이스 코일 모터(620)의 구동에 따라 Z1축으로 상,하 가이드되는 가이드판(611)과, 상기 가이드판(611)의 정면에 미세드릴부(700)를 감싸면서 구비되어 미세드릴부(700)의 유동을 방지할 수 있도록 하는 유동방지구(612)를 포함하게 된다.In addition, the
상기 보이스 코일 모터(620)는 가이드프레임(610)에 연결되어 가공테이블부(200)에 놓여지는 가공소재(10)를 가공할 수 있도록 하는 미세드릴부(700)를 이동시키기 위해 가이드프레임(610)을 상,하 가이드시킬 수 있게 된다.The
또한, 상기 보이스 코일 모터(620)는 별도의 보이스 코일 전용 컨트롤러(도시하지 않음)를 이용하여 전용 위치 제어, 토크 제어, 고속 반복 위치를 결정하고 마찰이 이뤄지지 않은 상태에서 대략 10㎜ 구간 내 고속으로 미세 반복 운동하는 것이다.In addition, the
한편, 상기 보이스 코일 모터(620) 대신 리니어 모터도 사용이 가능하여 이에 국한되지 않게 된다.Meanwhile, instead of the
상기 에어 정압 베어링 가이드(630)는 가이드프레임(610)의 후면에 설치되어 에어 정압으로 가이드프레임(610)을 부상시켜 가이드프레임(610)의 마찰을 방지할 수 있게 된다.The air
또한, 상기 에어 정압 베어링 가이드(630)는 가이드프레임(610)의 가이드판(611) 후면에 보이스 코일 모터(620)의 구동에 따라 가이드프레임(610)이 Z1축으로 상,하 안정적으로 가이드될 수 있도록 복수개로 설치되어지게 된다.In addition, the air
상기 에어 정압 베어링 스핀들(640)은 가이드프레임(610)의 가이드판(611) 정면에 구비되되 미세드릴부(700)의 외측으로 구비되어 미세드릴부(700)의 회전 마찰을 방지하고 진동 및 저항을 방지할 수 있게 된다.The air
상기 에어 정압 베어링 스핀들(640)은 0.05π ~ 0.4π의 소경 드릴 가공 시 14,000 ~ 200,000rpm의 고회전을 가지게 된다.The air
즉, 상기 에어 정압 베어링 스핀들(640)을 사용함으로써 미세드릴부(700)의 고회전이 가능하게 되어 소구경의 정교한 미세 드릴 가공이 가능한 것이다.That is, by using the air static
상기 미세드릴부(700)는 수직축 미세움직임 제어모듈부(600)에 연결되어 가공테이블부(200)의 테이블(230)에 올려진 가공소재(10)를 미세 드릴 가공할 수 있는 것이다.The
상기와 같은 구조로 이루어진 본 발명의 미세 드릴 가공기에 따른 작용상태를 살펴보면 아래와 같다.Looking at the action state according to the fine drill machine of the present invention made of a structure as described above are as follows.
상기 가공테이블부(200)의 테이블(230) 상에 가공하고자 할 가공소재(10)를 올려놓은 상태에서 상기 좌우가이드부(400)가 가로 방향의 X축으로 이동하며, 상기 좌우가이드부(400)의 X축과 세로로 직각을 이루고 있는 가공테이블부(200)가 Y축으로 이동하고 상기 좌우가이드부(400)와 가공테이블부(200)의 X,Y축의 공간상 직각을 이루고 있는 Z축에 구비되는 상하가이드부(500)가 이동하면서 가공소재(10)를 가공할 수 있게 된다.In the state where the
그리고, 상기 상하가이드부(500)의 정면에 구비되는 수직축 미세움직임 제어모듈부(600)가 Z1축으로 이동하면서 가공소재(10)의 정밀한 소경 드릴 가공이 가능하게 된다.In addition, while the vertical axis fine
또한, 상기 미세드릴부(700)가 설치되는 가이드프레임(610)을 이동시키기 위해 보이스 코일 모터(620)를 사용함에 따라 10㎜ 구간 내 미세 반복 운동을 실현할 수 있어 정밀한 미세 드릴 가공할 수 있는 것이다.In addition, by using the
이와 함께, 상기 가이드프레임(610)에 에어 정압 베어링 가이드(630)와 에어 정압 베어링 스핀들(640)을 구비함으로써 보이스 코일 모터(620)의 구동에 따라 가이드프레임(610)이 이동될 때 회전 마찰이 발생되지 않아 파손이 발생되지 않고 시간에 따른 정밀도 하향이 발생되지 않게 되어 제품의 품질을 최대화할 수 있는 것이다.In addition, by providing an air
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.As described above, the present invention is not limited to the above-described specific preferred embodiment, and any person having ordinary skill in the art to which the present invention pertains without departing from the gist of the present invention claimed in the claims. Modifications are possible, of course, such changes are within the scope of the claims.
10 : 가공소재 100 : 본체프레임
200 : 가공테이블부 210 : Y축 레일
220 : Y축 이동판 230 : 테이블
300 : 지지프레임 400 : 좌우가이드부
410 : X축 레일 420 : X축 이동판
500 : 상하가이드부 510 : Z축 레일
520 : Z축 이동판 600 : 수직축 미세움직임 제어모듈부
610 : 가이드프레임 611 : 가이드판
612 : 유동방지구 620 : 보이스 코일 모터
630 : 에어 정압 베어링 가이드 640 : 에어 정압 베어링 스핀들
700 : 미세드릴부 M : 모터
S : 샤프트10: processing material 100: main frame
200: machining table 210: Y-axis rail
220: Y-axis moving plate 230: table
300: support frame 400: left and right guide part
410: X-axis rail 420: X-axis moving plate
500: upper and lower guide part 510: Z axis rail
520: Z-axis moving plate 600: vertical axis movement control module
610: guide frame 611: guide plate
612: flow preventing device 620: voice coil motor
630: air static pressure bearing guide 640: air static pressure bearing spindle
700: fine drill part M: motor
S: shaft
Claims (9)
상기 본체프레임의 상부에 설치되어 Y축 방향으로 이동 가능하게 설치되는 가공테이블부;
상기 본체프레임의 상부에 수직으로 설치되는 지지프레임;
상기 지지프레임의 정면에 설치되어 X축 방향으로 좌우 이동 가능하게 설치되는 좌우가이드부;
상기 좌우가이드부의 정면에 설치되어 Z축 방향으로 상하 이동 가능하게 설치되는 상하가이드부;
상기 상하가이드부의 정면에 설치되어 Z1축 방향으로 상하 이동 가능하게 설치되는 수직축 미세움직임 제어모듈부; 및
상기 수직축 미세움직임 제어모듈부에 연결되어 가공소재를 가공하는 미세드릴부;
를 포함하는 미세 드릴 가공기.Body frame having a certain form;
A processing table unit installed on the main frame to be movable in the Y-axis direction;
A support frame installed vertically on an upper portion of the main body frame;
A left and right guide part installed at the front of the support frame to be movable left and right in the X-axis direction;
A vertical guide part installed at a front side of the left and right guide part so as to be movable up and down in the Z-axis direction;
A vertical axis micro-movement control module unit installed at a front side of the vertical guide part to be movable up and down in the Z1 axis direction; And
A fine drill part connected to the vertical axis motion control module to process a workpiece;
Fine drill machine comprising a.
상기 가공테이블부는,
상기 본체프레임의 상부에 설치되는 Y축 레일;
상기 Y축 레일에 안착되어 모터의 구동으로 회전되는 샤프트의 회전에 의해 Y축 레일을 따라 전후로 이동되는 Y축 이동판; 및
상기 Y축 이동판의 상부에 구비되어 가공소재가 올려지는 테이블;
을 포함하는 미세 드릴 가공기.The method of claim 1,
The processing table portion,
A Y-axis rail installed on an upper portion of the main body frame;
A Y-axis moving plate seated on the Y-axis rail and moved back and forth along the Y-axis rail by rotation of a shaft rotated by a drive of a motor; And
A table provided on an upper portion of the Y-axis moving plate on which a workpiece is placed;
Fine drill machine comprising a.
상기 좌우가이드부는,
상기 지지프레임의 정면에 좌,우로 수평되게 설치되는 X축 레일;
상기 X축 레일에 연결되어 좌,우로 이동되는 X축 이동판; 및
상기 X축 이동판에 연결되어 X축 이동판을 이동시킬 수 있도록 하는 샤프트 및 모터;
를 포함하는 미세 드릴 가공기.The method of claim 1,
The left and right guide portion,
An X-axis rail horizontally installed left and right in front of the support frame;
An X-axis moving plate connected to the X-axis rail and moved left and right; And
A shaft and a motor connected to the X-axis moving plate to move the X-axis moving plate;
Fine drill machine comprising a.
상기 상하가이드부는,
상기 좌우가이드부의 정면에 상,하로 수직되게 설치되는 Z축 레일;
상기 Z축 레일에 연결되어 상,하로 이동되는 Z축 이동판; 및
상기 Z축 이동판에 연결되어 Z축 이동판을 상,하로 이동시킬 수 있도록 하는 샤프트 및 모터;
를 포함하는 미세 드릴 가공기.The method of claim 1,
The upper and lower guide portion,
Z-axis rail installed vertically in front of the left and right guide portion;
A Z-axis moving plate connected to the Z-axis rail and moved up and down; And
A shaft and a motor connected to the Z axis moving plate to move the Z axis moving plate up and down;
Fine drill machine comprising a.
상기 수직축 미세움직임 제어모듈부는,
상기 상하가이드부의 정면에 설치되어 미세드릴부를 Z1축 방향으로 상하 이동시킬 수 있도록 하는 가이드프레임;
상기 가이드프레임에 설치되어 가공소재를 가공하기 위한 미세드릴부를 이동시키기 위해 가이드프레임을 가이드시키는 보이스 코일 모터;
상기 가이드프레임의 후면에 설치되어 에어 정압으로 가이드프레임을 부상시켜 마찰을 방지할 수 있도록 하는 에어 정압 베어링 가이드; 및
상기 가이드프레임의 정면에 미세드릴부 외측으로 구비되어 회전 마찰을 방지하고 진동 및 저항을 방지할 수 있도록 하는 에어 정압 베어링 스핀들;
을 포함하는 미세 드릴 가공기.The method of claim 1,
The vertical axis fine motion control module unit,
A guide frame installed at the front of the vertical guide part to move the fine drill part in the Z1 axis direction;
A voice coil motor installed in the guide frame to guide the guide frame to move the fine drill part for processing the workpiece;
An air hydrostatic bearing guide installed at a rear surface of the guide frame to prevent the friction by floating the guide frame at a constant air pressure; And
An air static pressure bearing spindle provided on the front of the guide frame to the outside of the fine drill part to prevent rotational friction and to prevent vibration and resistance;
Fine drill machine comprising a.
상기 가이드프레임은,
상기 상하가이드부의 정면에 에어 정압 베어링 가이드와 연결되어 보이스 코일 모터의 구동에 따라 Z1축으로 상,하 가이드되는 가이드판; 및
상기 가이드판의 정면에 구비되어 에어 정압 베어링 스핀들에 의해 작동되는 미세드릴부의 유동을 방지할 수 있도록 하는 유동방지구;
를 포함하는 미세 드릴 가공기.The method of claim 5, wherein
The guide frame,
A guide plate connected to an air static pressure bearing guide at a front side of the upper and lower guide parts, the guide plate being guided up and down along the Z1 axis according to driving of a voice coil motor; And
A flow prevention tool provided on the front surface of the guide plate to prevent the flow of the fine drill part operated by the air static pressure bearing spindle;
Fine drill machine comprising a.
상기 보이스 코일 모터는 보이스 코일 전용 컨트롤러를 이용하여 전용 위치 제어, 토크 제어, 고속 반복 위치를 결정하고 마찰이 이뤄지지 않은 상태에서 대략 10㎜ 구간 내 고속으로 미세 반복 운동하는 것을 특징으로 하는 미세 드릴 가공기.The method of claim 5, wherein
The voice coil motor is a micro-drill machine, characterized in that by using a voice coil dedicated controller to determine the dedicated position control, torque control, high speed repetition position and fine repetitive movement at a high speed within approximately 10 mm section without friction.
상기 에어 정압 베어링 가이드는 가이드프레임의 가이드판 후면에 가이드프레임이 안정적으로 가이드될 수 있도록 복수개로 설치되는 것을 특징으로 하는 미세 드릴 가공기.The method of claim 5, wherein
The air static pressure bearing guide is a fine drill machine, characterized in that a plurality of guide frames are installed on the rear guide plate of the guide frame to be stably guided.
상기 에어 정압 베어링 스핀들은 0.05π ~ 0.4π의 소경 드릴 가공 시 14,000 ~ 200,000rpm의 고회전을 가지는 것을 특징으로 하는 미세 드릴 가공기.The method of claim 5, wherein
The air static pressure bearing spindle is a fine drill machine, characterized in that it has a high rotation of 14,000 ~ 200,000rpm when drilling a small diameter of 0.05π ~ 0.4π.
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CN116634678A (en) * | 2023-05-30 | 2023-08-22 | 大量科技(涟水)有限公司 | PCB and deep forming processing method thereof and numerical control device |
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KR20120131704A (en) * | 2011-05-26 | 2012-12-05 | 하나실리콘(주) | Multi axis Manufacturing Machine of Silicon |
KR20160090636A (en) * | 2015-01-22 | 2016-08-01 | (주)유지인트 | machining center with double spindle head |
-
2018
- 2018-08-17 KR KR1020180096022A patent/KR102107455B1/en active IP Right Grant
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