KR20200114532A

KR20200114532A - 4축 드릴링머신

Info

Publication number: KR20200114532A
Application number: KR1020190036460A
Authority: KR
Inventors: 공상식
Original assignee: 공상식
Priority date: 2019-03-29
Filing date: 2019-03-29
Publication date: 2020-10-07
Also published as: KR102188835B1

Abstract

본 발명은 4축 드릴링머신에 관한 것으로, 특히 X,Y,Z 3축 방향으로 디지털제어에 의해 정확한 위치 이동할 수 있을 뿐만 아니라, 축방향의 구멍 내주면에 구멍 또는 밀링 가공을 정밀하게 할 수 있도록 된 4축 드릴링머신에 관한 것이다.
본 발명의 4축 드릴링머신(1000)는, X축이동수단(1100)과, 이 X축이동수단의 상부에서 안내되도록 설치된 Y축이동수단(1200)과, 이 Y축이동수단의 상부에서 안내되도록 설치된 제어함과, 이 제어함의 일측에 회동가능하게 설치됨과 더불어 터치스크린을 이용하여 원점좌표와 각각의 가공위치(L1,L2,L3…)를 X,Y,Z좌표를 입력할 수 있도록 된 좌표제어부로 이루어진 제어수단(1300)과, 상기 제어함에 설치된 Z축이동수단(1400)과; 이 Z축이동수단에 설치된 구멍가공회전력공급수단(1500)을 포함하되, 상기 X,Y,Z축이동수단을 구성하는 X,Y,Z축제1,2스크류가이드베어링의 내측면에 밀착 설치되어 상기 X,Y,Z축스크류의 상부에서 X,Y,Z축스크류를 덮도록 구비된 X,Y,Z축스크류이물질유입방지커버(1170,1270,1460)와, 상기 X,Y,Z축스크류에 체결되어 Y축베이스와 제어함 및 드릴링조작함의 하부면 소정위치에 고정됨과 더불어 상기 X,Y,Z축스크류이물질유입방지커버가 안착되어 X,Y,Z축스크류를 상부에서 덮어서 이물질이 상부로부터 유입되지 않도록 커버안착홈이 형성된 X,Y,Z축피드너트(1280,1480,1550)를 포함한다.

Description

4축 드릴링머신{4-AXIS DRILLING MACHINE}

본 발명은 4축 드릴링머신에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 X,Y,Z 3축 방향으로 디지털제어에 의해 정확한 위치 이동할 수 있을 뿐만 아니라, 스크류에 이물질이 유입되지 않아 생산성이 향상되는 한편, 축방향의 구멍 내주면에 구멍 또는 밀링 가공을 정밀하게 할 수 있도록 된 4축 드릴링머신에 관한 것이다.

일반적으로 매우 복잡하면서 정교한 구조의 기계 가공에서는, 표면 및 구멍절삭가공 작업이 이루어지게 된다.

이러한 복잡한 장치는 종래 머시닝 센타(MachiningCenter) 등에 의한 절삭가공작업을 통해 제작 및 형성 되어진다.

상기 복잡한 금형을 형성하기 위한 종래의 몰딩형성방법은 수작업에 의한 모형제작, 그리고 복잡한 제조공정상의 문제로 인해, 상대적으로 제품의 가격을 상승시킴과 동시에 불필요한 공정시간을 소모되게 하는 등, 그 제조과정에 있어 매우 비효율적인 문제점을 주는 것이었으며; 또 다르게, 상기 타이어 금형을 제작하기 위한 종래의 가공기기, 즉 머시닝 센타는 보링머신(Boring Machine), 밀링머신(Milling Machine), 드릴링머신(Drilling Machine)을 하나로 통합한 복합공작기계로서 직선운동, 회전운동, 주축회전운동에 의해 3축 가공작업을 행하게 되는 것으로, 이에 이와 같은 3축 가공을 통해 정교하고 복잡한 구조의 금형을 가공할 경우 스크류에 가공물에서 분리된 절삭칩이 끼어서 절삭간섭에 의한 공구의 회전 저지, 즉, 언더컷 현상의 발생을 불가피하게 하므로, 실질적인 타이어 금형가공작업을 불가능하게 하는 상당한 사용상의 문제점을 갖게하는 것이었다.

참조문헌: 대한민국 특허 제10-1265708호 발명의 명칭 "4축 가공 머시닝 센터".

본 발명은 상기와 같은 제반 요구사항들을 해소하기 위해 안출된 것으로, X,Y,Z축스크류이물질유입방지커버가 X,Y,Z축스크류의 상부를 덮도록 조립되어 이물질이 X,Y,Z축스크류의 상부로부터 유입되지 않아서 오동작을 일으키지 않게 되므로 생산성이 향상되도록 된 4축 드릴링머신를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명은, 제어수단을 구성하는 제어함의 소정위치에 조그핸들이 제어보드와 연결되도록 설치되어 조작반상의 조그키를 사용하여 X/ Y/ Z등의 축을 +/-방향으로 수동 이동 및 가공이 용이하도록 된 4축 드릴링머신를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명은, 공구고정척의 출몰방향과 가공조작핸들부의 조작방향이 일치되어 사용이 매우 편리하도록 된 4축 드릴링머신를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명은, 공구고정척에 끼워져 고정되는 커넥터와, 공구고정척을 감싸면서 끼워져 공구고정척에 착탈가능하게 조립되는 앵글헤드에 의해 공구고정척의 축중심과 직각방향에 형성된 구멍 또는 밀링 가공하는 것이 용이하도록 된 4축 드릴링머신를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 4축 드릴링머신은, X축이동수단과, 이 X축이동수단의 상부에서 안내되도록 설치된 Y축이동수단과, 이 Y축이동수단의 상부에서 안내되도록 설치되면서 내부에 제어보드와 모터드라이브 및 파워서플라이가 연결구성된 직육면체의 제어함과, 이 제어함의 일측에 회동가능하게 설치됨과 더불어 터치스크린을 이용하여 원점좌표와 각각의 가공위치(L1,L2,L3…)를 X,Y,Z좌표를 입력할 수 있도록 된 좌표제어부로 이루어진 제어수단, 상기 제어함에 설치된 Z축이동수단과; 이 Z축이동수단에 설치된 구멍가공회전력공급수단을 포함하되, 상기 X,Y,Z축이동수단을 구성하는 X,Y,Z축제1,2스크류가이드베어링의 내측면에 밀착 설치되어 상기 X,Y,Z축스크류의 상부에서 X,Y,Z축스크류를 덮도록 구비된 X,Y,Z축스크류이물질유입방지커버와, 상기 X,Y,Z축스크류에 체결되어 Y축베이스와 제어함 및 드릴링조작함의 하부면 소정위치에 고정됨과 더불어 상기 X,Y,Z축스크류이물질유입방지커버가 안착되어 X,Y,Z축스크류를 상부에서 덮어서 이물질이 상부로부터 유입되지 않도록 커버안착홈이 형성된 X,Y,Z축피드너트를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서 상기 제어수단을 구성하는 제어함의 소정위치에 제어보드와 연결되어 조작반상의 조그키를 사용하여 X/ Y/ Z등의 축을 +/-방향으로 수동 이동할 수 있도록 된 조그핸들이 더 연결설치된 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 가공조작핸들부는, 상기 공구고정척의 축중심을 기준으로 윗쪽으로 배치되고, 상기 가공조작핸들부와 동축상에 동기적으로 회전하도록 제1기어가 드릴링조작함의 내부에 제1기어가 설치되며, 상기 공구고정척의 축중심을 기준으로 윗쪽에서 제1기어와 치합되어 회전함과 더불어 공구고정척의 후방에 설치된 랙기와 치합되어 공구고정척을 전후방으로 왕복이동할 수 있도록 설치된 아이들기어가 구비되어, 상기 공구고정척의 출몰방향과 가공조작핸들부의 조작방향이 일치하도록 된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 X,Y,Z축피드너트는, 육면체로 이루어지되, 일면 중앙에서 X,Y,Z축스크류과 체결되도록 관통형성한 스크류나사와, 이 스크류나사의 상부면에서 스크류나사를 ㄷ자 형상으로 감싸는 형태로 절취된 커버수용홈과, 이 커버수용홈이 형성된 면의 반대쪽면에서 보울트를 삽입하여 보울트나사부가 돌출되도록 형성된 체결수단삽입홈과, 상기 커버수용홈이 형성된 반대쪽면에 X,Y,Z축리미트스위치도그를 보울트로 체결할 수 있도록 형성된 도그조립나사부를 갖춘 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 공구고정척에 끼워져 고정되는 커넥터와, 상기 공구고정척을 감싸면서 끼워져 공구고정척에 앵글헤드가 더 고정되고, 상기 앵글헤드는, 상기 공구고정척에 체결되는 환형체결너트와, 상기 환형체결너트에의해 공구고정척의 축중심에 끼워져 고정되는 하우징과, 상기 하우징의 단부에 보울트로 고정된 앵글전환뭉치와, 상기 하우징의 축중심에 위치하도록 앵글전환뭉치에 회전가능하도록 설치됨과 더불어 상기 커넥터와 끼워맞춤되어 커넥터의 회전력을 전달받을 수 있도록 된 제1베벨기어과, 상기 제1베벨기어과 90도 방향으로 치합되어 제1베벨기어의 회전력을 90도 방향으로 전달할 수 있도록 앵글전환뭉치에 제1,2베어링하우징을 매개로 회전가능하게 설치된 제2베벨기어과, 상기 제2베벨기어의 단부에 설치되어 가공을 위한 공구를 선택적으로 조립할 수 있도록 된 공구결합부를 갖춘 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 4축 드릴링머신에 의하면, X,Y,Z축스크류이물질유입방지커버가 X,Y,Z축스크류의 상부를 덮도록 조립되어 이물질이 X,Y,Z축스크류의 상부로부터 유입되지 않아서 오동작을 일으키지 않게 되므로 생산성이 향상되게 되는 효과가 있다.

본 발명에 따른 4축 드릴링머신에 의하면, X,Y,Z축피드너트의 바닥면에 고정된 X,Y,Z축리미트스위치도그가 이동하면서 X,Y,Z축이동수단의 X,Y축베이스 및 제어함에 설치된 X,Y,Z축리미트스위치를 눌러주게 되어 이동범위를 용하게 제어할 수 있는 효과가 있다.

본 발명에 따른 4축 드릴링머신에 의하면, 제어수단을 구성하는 제어함의 소정위치에 조그핸들이 제어보드와 연결되도록 설치되어 조작반상의 조그키를 사용하여 X/ Y/ Z등의 축을 +/-방향으로 수동 이동할 수 있는 효과가 있다.

본 발명에 따른 4축 드릴링머신에 의하면, 가공조작핸들부가 공구고정척의 축중심을 기준으로 윗쪽으로 배치됨과 더불어, 가공조작핸들부와 동축상에 동기적으로 회전하도록 설치된 제1기어와 치합됨과 동시에 공구고정척의 후방에 설치된 랙기와 치합되어 공구고정척을 전후방으로 왕복이동할 수 있도록 아이들기어를 설치하는 것에 의해, 공구고정척의 출몰방향과 가공조작핸들부의 조작방향이 일치되어 사용이 매우 편리하도록 되는 효과가 있다.

본 발명에 따른 4축 드릴링머신에 의하면, X,Y,Z축피드너트에 커버수용홈이 형성되어 X,Y,Z축스크류를 덮을 수 있는 효과가 있다.

본 발명에 따른 4축 드릴링머신에 의하면, 공구고정척에 끼워져 고정되는 커넥터와, 상기 공구고정척을 감싸면서 끼워져 공구고정척에 착탈가능하게 조립되는 앵글헤드에 의해 구멍의 내주면에 구멍 또는 밀링 가공하는 것이 용이하게 되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 4축 드릴링머신의 사시도이고,
도 2는 도 1의 배면 사시도,
도 3은 도 1의 X축이동수단을 나타내는 사시도,
도 4는 도 1의 Y축이동수단을 나타내는 사시도,
도 5는 도 1의 Z축이동수단과 제어수단을 나타내는 사시도,
도 6은 도 1의 구멍가공회전력공급수단을 나타내는 사시도,
도 7은 도 1의 정면도,
도 8은 도 7의 평면도,
도 9는 도 8의 A - A선 단면도,
도 10은 도 8의 B - B선 단면도,
도 11은 도 1의 X축이동수단과 X축피드너트가 조립된 상태를 나타내는 사시도,
도 12는 본 발명의 X,Y,Z피트너트를 나타내는 사시도,
도 13은 도 12의 정면도,
도 14는 도 12의 평면도,
도 15는 도 12의 저면도,
도 16은 도 1의 구멍가공회전력공급수단에 앵글헤드가 조립된 상태를 나타내는 사시도,
도 17은 도 16에서 구멍가공회전력공급수단에서 앵글헤드가 분리된 상태를 나타내는 사시도,
도 18는 도 16의 앵글헤드를 나타내는 정면도,
도 19는 도 18의 평면도,
도 20은 도 18의 우측면도,
도 21은 도 18의 좌측면도,
도 22는 도 19의 C - C선 단면도,
도 23은 도 21의 D - D선 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 4축 드릴링머신를 상세히 설명한다.

상기 도면의 구성 요소들에 인용부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 하고 있으며, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, '상부', '하부', '앞', '뒤', '선단', '전방', '후단' 등과 같은 방향성 용어는 개시된 도면(들)의 배향과 관련하여 사용된다. 본 발명의 실시예의 구성요소는 다양한 배향으로 위치 설정될 수 있기 때문에 방향성 용어는 예시를 목적으로 사용되는 것이지 이를 제한하는 것은 아니다.

본 발명의 4축 드릴링머신(1000)은, 도 1 내지 도 11에 도시된 것과 같이, X축이동수단(1100)과, Y축이동수단(1200), 제어수단(1300), Z축이동수단(1400), 구멍가공회전력공급수단(1500) 및 조그핸들(1600)을 포함한다.

여기서 상기 X축이동수단(1100)은, X축베이스(1110)와, 이 X축베이스의 일단부에 설치된 X축제어모터(1120)와, 이 X축베이스의 양단부에 각각 설치되는 X축제1,2스크류가이드베어링(1131,1132)과, 상기 X축제어모터에 연결되어 X축제1,2스크류가이드베어링에 의해 회전가능하게 지지된 X축스크류(1140)와, 상기 X축베이스의 길이방향 양측 상부면에 설치된 X축엘엠가이드(1150)와, 상기 X축베이스의 길이방향 일측면에 설치된 X축케이블런너(1162)와, 상기 X축제1,2스크류가이드베어링의 내측면에 밀착 설치되어 상기 X축스크류의 상부에서 X축스크류를 덮도록 된 X축스크류이물질유입방지커버(1170)를 갖추고 있다.

따라서 상기 X축제어모터(1120)의 회전력을 전달받아 X축스크류(1140)가 회전할 때 X축스크류이물질유입방지커버(1170)에 의해 X축스크류(1140)로 떨어지는 가공물의 찌꺼기가 X축스크류(1140)로 유입되지 않아서 오동작을 일으키지 않게 되므로 생산성이 향상되게 된다.

그리고 상기 Y축이동수단(1200)은, Y축베이스(1210)와, 이 Y축베이스의 일단부에 설치된 Y축제어모터(1220)와, 이 Y축베이스의 양단부에 각각 설치되는 Y축제1,2스크류가이드베어링(1231,1232)과, 상기 Y축제어모터에 연결되어 Y축제1,2스크류가이드베어링에 의해 회전가능하게 지지된 Y축스크류(1240)와, 상기 Y축베이스의 길이방향 양측 상부면에 설치된 Y축엘엠가이드(1250)와, 상기 Y축베이스의 길이방향 일측면에 설치되어 Y축케이블을 위치하도록 된 Y축케이블런너(1262)와, 상기 Y축제1,2스크류가이드베어링의 내측면에 밀착되어 설치되어 상기 Y축스크류의 상부에서 Y축스크류를 덮도록 된 Y축스크류이물질유입방지커버(1270)와, 상기 Y축베이스의 하부에 좌우 각각 한 쌍이 조립됨과 더불어 되어 X축엘엠가이드와 끼워맞춰진 좌우 각각 한 쌍인 X축엘엠가이드블럭(1271)과, 상기 X축스크류에 스크류나사(1281)가 체결되어 Y축베이스의 하부면 소정위치에 고정됨과 더불어 상기 X축스크류이물질유입방지커버가 안착되어 X축스크류를 상부에서 덮어서 이물질이 상부로부터 유입되지 않도록 커버안착홈(1282)이 형성된 X축피드너트(1280)와, 이 X축피드너트의 바닥면에 고정되어 X축베이스에 설치된 도시되지 않은 좌,우 X축리미트스위치를 이동하면서 눌러주도록 된 X축리미트스위치도그(1290)를 갖추고 있다.

따라서 상기 Y축제어모터(1220)의 회전력을 전달받아 Y축스크류(1240)가 회전할 때 Y축스크류이물질유입방지커버(1270)에 의해 Y축스크류(1240)로 떨어지는 가공물의 찌꺼기가 Y축스크류(1240)로 유입되지 않아서 오동작을 일으키지 않게 되므로 생산성이 향상되게 된다.

또 상기 X축피드너트(1280)에 X축스크류(1140)가 체결되어 X축제어모터(1120)의 회전력을 전달받아 X축스크류(1140)가 회전할 때, 상기 Y축베이스(1210)의 하부에 고정된 X축엘엠가이드블럭(1271)이 X축엘엠가이드(1150)에 안내되어 X축으로 Y축베이스(1210)가 왕복이동할 수 있게 됨과 동시에, 상기 X축피드너트(1280)에 조립된 X축리미트스위치도그(1290)가 한 쌍의 X축리미트스위치를 눌러서 X축 방향으로의 이동을 제한하게 된다.

또한 상기 제어수단(1300)은, 내부에 후술하는 터치스크린의 좌표제어부를 조작할 수 있도록 프로그래밍된 제어보드와 이 제어보드와 연결된 모터드라이브 및 제어보드와 모터드라이브에 전원을 공급할 수 있도록 연결된 파워서플라이를 포함하는 직육면체의 제어함(1310)과, 이 제어함의 일측에 회동가능하게 설치됨과 더불어 터치스크린(1321)을 이용하여 원점좌표와 각각의 가공위치(L1,L2,L3…)를 X,Y,Z좌표를 입력할 수 있도록 된 좌표제어부(1320)를 포함한다.

따라서 상기 좌표제어부(1320)에 입력된 각각의 가공위치(L1,L2,L3…)중 어느 하나의 가공위치를 누르게 되면 선택된 위치로 상기 구멍가공회전력공급수단(1500)이 X축이동수단(1100)과 Y축이동수단(1200) 및 Z축이동수단(1400)에 의해 정확한 위치로 자동 이동하게 된다.

한편, 상기 Z축이동수단(1400)은, 상기 제어함(1310)의 상부에 설치된 Z축제어모터(1410)와, 이 제어함의 일측면 양단부에 각각 설치되는 Z축제1,2스크류가이드베어링(1421,1422)과, 상기 Z축제어모터에 연결되어 Z축제1,2스크류가이드베어링에 의해 회전가능하게 지지된 Z축스크류(1430)와, 상기 제어함의 일측면에 설치된 Z축엘엠가이드(1440)와, 상기 제어함의 길이방향 일측면에 설치된 Z축케이블런너(1452)와, 상기 Z축제1,2스크류가이드베어링의 내측면에 밀착 설치되어 상기 Z축스크류의 상부에서 Z축스크류를 덮도록 된 Z축스크류이물질유입방지커버(1460)와, 상기 제어함의 하부에 좌우 각각 한 쌍이 조립됨과 더불어 되어 Y축엘엠가이드(1250)와 끼워맞춰진 좌우 각각 한 쌍인 Y축엘엠가이드블럭(1470)과, 상기 Y축스크류(1240)에 스크류나사(1481)가 체결되어 제어함의 하부면 소정위치에 고정됨과 더불어 체결되어 제어함(1310)의 하부면 소정위치에 고정됨과 더불어 상기 Y축스크류이물질유입방지커버(1270)가 안착되어 Y축스크류(1240)를 상부에서 덮어서 이물질이 상부로부터 유입되지 않도록 커버안착홈(1482)이 형성된 Y축피드너트(1480)와, 이 Y축피드너트의 바닥면에 고정되어 한 쌍의 Y축리미트스위치를 이동하면서 눌러주도록 된 Y축리미트스위치도그(1490)를 포함한다.

따라서 상기 Z축제어모터(1410)의 회전력을 전달받아 Z축스크류(1430)가 회전할 때 Z축스크류이물질유입방지커버(1460)에 의해 Z축스크류(1430)로 떨어지는 가공물의 찌꺼기가 Z축스크류(1430)로 유입되지 않아서 오동작을 일으키지 않게 되므로 생산성이 향상되게 된다.

또 상기 Y축피드너트(1480)에 Y축스크류(1240)가 체결되어 Y축제어모터(1220)의 회전력을 전달받아 Y축스크류(1240)가 회전할 때, 상기 제어함(1310)의 하부에 고정된 Y축엘엠가이드블럭(1470)이 Y축엘엠가이드(1250)에 안내되어 Y축으로 왕복이동할 수 있게 됨과 동시에, 상기 Y축피드너트(1480)에 조립된 Y축리미트스위치도그(1490)가 도시되지 않은 한 쌍의 Y축리미트스위치를 눌러서 제어함(1310)이 Y축 방향으로의 왕복 이동을 범위를 제한하게 된다.

또한 상기 구멍가공회전력공급수단(1500)은, 상기 Z축엘엠가이드(1440)와 끼워맞춰진 좌우 각각 한 쌍인 Z축엘엠가이드블럭(1510)과, 이 Z축엘엠가이드블럭이 일측면에 고정됨과 더불어 모터와 구동력전달부가 내부에 구비된 드릴링조작함(1520)과, 이 드릴링조작함의 일측면에 설치된 속도제어부(1531)와, 이 드릴링조작함의 일측면에 Z축스크류와 수직한 방향으로 전,후진 및 선택적으로 고정할 수 있도록 된 공구고정척(1530)과, 이 공구고정척을 전후진하면서 가공할 수 있도록 상기 드릴링조작함에 설치된 가공조작핸들부(1540)와, 상기 Z축엘엠가이드블럭이 설치된 쪽에 상기 Z축스크류(1430)에 스크류나사(1551)가 체결되어 고정됨과 더불어 상기 Z축스크류이물질유입방지커버(1460)가 안착되어 Z축스크류를 상부에서 덮어서 이물질이 상부로부터 유입되지 않도록 커버안착홈(1552)이 형성된 Z축피드너트(1550)와, 이 Z축피드너트의 바닥면에 고정되어 Z축리미트스위치를 이동하면서 눌러주도록 된 Z축리미트스위치도그(1560)를 포함한다.

따라서 상기 Z축엘엠가이드블럭(1510)이 Z축엘엠가이드(1440)와 조립되어 상기 Z축제어모터(1410)에 의해 Z축스크류(1430)가 회전될 때 Z축피드너트(1550)가 조립된 드릴링조작함(1520)이 Z축 방향으로 승강하게 되고, 이때 상기 Z축리미트스위치도그(1560)에 의해 상기 드릴링조작함(1520)이 Z축이동수단(1400)에 설치된 한 쌍의 Z축리미트스위치 범위내에서 이동하게 되며, 상기 공구고정척(1530)에 공구를 조립한 상태에서 속도제어부(1531)와 가공조작핸들부(1540)를 조작하여 공구고정척(1530)의 전진과 후진을 조작하면서 가공하게 된다.

여기서 상기 공구고정척(1530)은 Z축스크류와 수직한 방향으로 전,후진하는 것을 선택적으로 고정할 수 있도록 이동제한레버(1532)가 구비되어 있다.

따라서 상기 이동제한레버(1532)에 의해 공구고정척(1530)의 이동을 제한 할 수 있어서 상기 X축이동수단(1100)과 Y축이동수단(1200) 및 Z축이동수단(1400)의 X,Y,Z축제어모터에 의해 이동될 때 정확한 이동이 가능하게 된다.

또한 상기 가공조작핸들부(1540)는, 상기 공구고정척(1530)의 축중심을 기준으로 윗쪽으로 배치되고, 상기 가공조작핸들부(1540)와 동축상에 동기적으로 회전하도록 제1기어(1541)가 드릴링조작함(1520)의 내부에 설치되며, 상기 공구고정척(1530)의 축중심을 기준으로 윗쪽에서 제1기어(1541)와 치합되어 회전함과 더불어 공구고정척(1530)의 후방에 설치된 랙기(1531)와 치합되어 공구고정척을 전후방으로 왕복이동할 수 있도록 설치된 아이들기어(1542)가 구비된다.

따라서 상기 가공조작핸들부(1540)는 공구고정척(1530)의 축중심을 기준으로 윗쪽으로 배치되어 가공조작핸들부(1540)가 X축이동수단(1100)의 X축베이스(1110)와 조작공간을 확보할 수 있게 되고, 또 상기 아이들기어(1542)에 의해 공구고정척(1530)의 출몰 방향과 가공조작핸들부(1540)의 핸들조작방향이 일치하게 되므로 사용이 용이하게 된다.

또 상기 X,Y,Z축피드너트(1280,1480,1550)는, 도 12 내지 도 15에 도시된 것과 같이, 육면체로 이루어지되, 일면 중앙에서 X,Y,Z축스크류(1140,1240,1430)과 체결되도록 관통형성한 스크류나사(1281,1481,1551)와, 이 스크류나사의 상부면에서 스크류나사를 ㄷ자 형상으로 감싸는 형태로 절취된 커버수용홈(1282,1482,1552)과, 이 커버수용홈이 형성된 면의 반대쪽면에서 도시되지 않은 보울트를 삽입하여 보울트나사부가 돌출되도록 형성된 체결수단삽입홈(1283,1483,1553)과, 상기 커버수용홈이 형성된 반대쪽면에 X,Y,Z축리미트스위치도그(1290,1490,1560)를 보울트로 체결할 수 있도록 형성된 도그조립나사부(1284,1484,1554)를 갖춘 구조로 되어 있다.

따라서 상기 도그조립나사부(1284,1484,1554)에 보울트로 X,Y,Z축리미트스위치도그(1290,1490,1560)가 조립되어 X,Y,Z축피드너트(1280,1480,1550)가 X,Y,Z축스크류(1140,1240,1430)를 따라 이동시 X,Y,Z축리미트스위치(1161,1261,1451)를 눌러서 X,Y,Z축 방향으로의 이동을 제한하게 되고, 상기 커버수용홈(1282,1482,1552)에 X,Y,Z축스크류이물질유입방지커버(1170,1270,1460)가 끼워져 X,Y,Z축제1,2스크류가이드베어링(1131,1132,1231,1232,1421,1422)에 고정되어서 X,Y,Z축스크류(1140,1240,1430)를 덮게 되므로 X,Y,Z축스크류(1140,1240,1430)로 떨어지는 가공칩의 침입을 방지하게 되어 오동작이 발생하지 않게 되므로 생산성이 향상되게 된다.

또 상기 조그핸들(1600)은, 공지된 것으로 본 실시예에서 도 1에 도시된 것과 같이, 상기 드릴링조작함(1520)의 전면 또는 측면에 자석식으로 부착되어 사용하고 있으나 자석식으로 부착할 수 있는 곳이면 어느 곳이나 사용자의 편의성에 따라 부착하여 사용할 수 있고, 상기 제어함(1310)의 소정위치에서 제어보드와 연결되어 조작반상의 조그키(1610)를 사용하여 X/ Y/ Z등의 축을 +/-방향으로 수동 이동할 수 있도록 구성되어 있다.

따라서 상기 조그핸들(1600)의 조그키(1610)에 의해 공작물의 가공시 기준점을 설정할 수 있게 됨은 물론, 소량 가공시에 반자동으로 가공할 수 있게 된다.

또한, 도 16은 내지 도 23에 도시된 것과 같이, 상기 4축 드릴링머신(1000)의 구멍가공회전력공급수단(1500)에 도시되지 않은 구멍가공용 공구를 선택적으로 조립할 수 있도록 된 앵글헤드(1700)가 커넥터(1800)를 매개로 회전가능하게 조립할 수 있다.

따라서 상기 구멍가공회전력공급수단(1500)의 공구고정척(1530)에 커넥터(1800)를 매개로 앵글헤드(1700)가 회전가능하게 되면, 상기 공구고정척(1530)의 축중심과 직각으로 설치된 구멍가공용 공구에 의해 상기 공구고정척(1530)과 동축상에 형성된 구멍의 내주면에 구멍 또는 밀링 등의 가공을 용이하게 할 수 있게 된다.

여기서 상기 앵글헤드(1700)는, 상기 공구고정척(1530)에 체결되는 환형체결너트(1710)와, 상기 환형체결너트에 의해 공구고정척의 축중심에 끼워져 고정되는 하우징(1720)과, 상기 하우징의 단부에 보울트로 고정된 앵글전환뭉치(1730)와, 상기 하우징(1720)의 축중심에 위치하도록 앵글전환뭉치(1730)에 회전가능하도록 설치됨과 더불어 상기 커넥터(1800)와 끼워맞춤되도록 커넥터요홈(1741)이 형성되어 커넥터(1800)의 회전력을 전달받을 수 있도록 베어링(1742)에 의해 지지된 제1베벨기어(1740)과, 상기 제1베벨기어(1740)과 치합되어 제1베벨기어의 회전력을 90도 방향으로 전달할 수 있도록 앵글전환뭉치(1730)에 제1,2베어링하우징(1750,1760)을 매개로 회전가능하게 설치된 제2베벨기어(1770)과, 상기 제2베벨기어(1770)의 단부에 설치되어 도시되지 않은 구멍 또는 밀링 가공을 위한 공구를 선택적으로 조립할 수 있도록 된 공구결합부(1780)를 포함한다.

따라서 상기 공구고정척(1530)에 커넥터(1800)를 끼워서 고정한 상태로 커넥터(1800)의 돌기가 상기 제1베벨기어(1740)의 커넥터요홈(1741)에 끼워맞춤되도록 앵글헤드(1700)의 환형체결너트(1710)를 이용하여 하우징(1720)과 앵글전환뭉치(1730)를 고정한 상태로 공구결합부(1780)에 구멍가공을 위한 공구를 조립하게 되면, 상기 앵글전환뭉치(1730)에 제1,2베어링하우징(1750,1760)과 제1베벨기어(1740) 및 제2베벨기어(1770)만 설치하면 되므로 앵글전환뭉치(1730)의 크기와 길이를 최소한으로 할 수 있어서, 상기 공구고정척(1530)과 동축상에 배치된 가공물의 구멍내주면에 삽입하여 구멍내주며의 360도 어느 곳이든 구멍을 가공하기 용이하게 되는 한편, 상기 공구고정척(1530)의 회전력이 커넥터(1800)와 제1베벨기어(1740) 및 제2베벨기어(1770)과 공구결합부(1780)를 통해서 전달되어, 상기 공구고정척(1530)과 동축상에 배치된 가공물의 구멍내주면에 일정깊이의 구멍 또는 밀링 가공을 할 수 있게 된다.

상기 제1베벨기어(1740)와 제2베벨기어(1770)는 진동이나 소음이 줄어들고 큰 힘이 전달될 수 있도록 헬리컬베벨기어로 하는 것이 바람직하다.

상기 커넥터(1800)는, 도 17에 도시된 것과 같이, 일측에 상기 공구고정척(1530)에 끼워져 선택적으로 고정되는 파지축부(1810)와, 타측에 이 파지축부와 일체로 연장되되 상기 제1베벨기어(1740)의 커넥터요홈(1741)에 끼워맞춤되도록 돌출되게 구비된 회전력전달돌기부(1820)를 포함한다.

따라서 상기 공구고정척(1530)의 회전력이 파지축부(1810)와 회전력전달돌기부(1820)를 통해서 앵글헤드(1700)의 제1베벨기어(1740)과 제2베벨기어(1770)및 공구결합부(1780)로 전달되게 된다.

앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에 의해 자명한 것인 경우에는 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.

1000: 4축 드릴링머신
1100: X축이동수단 1170: X축스크류이물질유입방지커버
1200: Y축이동수단 1270: Y축스크류이물질유입방지커버
1280: X축피드너트 1282: 커버안착홈
1300: 제어수단 1310: 제어함
1320: 좌표제어부 1400: Z축이동수단
1460: Z축스크류이물질유입방지커버 1480: Y축피드너트
1482: 커버안착홈 1500: 구멍가공회전력공급수단
1530: 공구고정척 1532: 이동제한레버
1540: 가공조작핸들부 1542: 아이들기어
1550: Z축피드너트 1600: 조그핸들
1700: 앵글헤드 1800: 커넥터

Claims

X축이동수단과, 이 X축이동수단의 상부에서 안내되도록 설치된 Y축이동수단과, 이 Y축이동수단의 상부에서 안내되도록 설치된 제어수단, 이 제어수단에 설치된 Z축이동수단과; 이 Z축이동수단에 설치된 구멍가공회전력공급수단을 포함하는 4축 드릴링머신에 있어서,
상기 X,Y,Z축이동수단을 구성하는 X,Y,Z축제1,2스크류가이드베어링의 내측면에 밀착 설치되어 상기 X,Y,Z축이동수단을 구성하는 X,Y,Z축스크류의 상부에서 X,Y,Z축스크류를 덮도록 구비된 X,Y,Z축스크류이물질유입방지커버와,
상기 X,Y,Z축스크류에 체결되어 Y축이동수단의 Y축베이스와 제어수단의 제어함 및 구멍가공회전력공급수단의 드릴링조작함에 각각 고정됨과 더불어 각각의 상기 X,Y,Z축스크류이물질유입방지커버를 X,Y,Z축스크류의 상부에 덮어서 이물질이 상부로부터 유입되지 않도록 커버안착홈이 형성된 X,Y,Z축피드너트를 포함하는 것을 특징으로 하는 포함하는 4축 드릴링머신.
제 1항에 있어서,
상기 제어수단을 구성하는 제어함의 소정위치에 제어보드와 연결되어 조작반상의 조그키를 사용하여 X/ Y/ Z등의 축을 +/-방향으로 수동 이동할 수 있도록 된 조그핸들이 더 연결설치된 것을 특징으로 하는 4축 드릴링머신.
제 1항에 있어서,
상기 가공조작핸들부는,
상기 공구고정척의 축중심을 기준으로 윗쪽으로 배치되고,
상기 가공조작핸들부와 동축상에 동기적으로 회전하도록 제1기어가 드릴링조작함의 내부에 제1기어가 설치되며,
상기 공구고정척의 축중심을 기준으로 윗쪽에서 제1기어와 치합되어 회전함과 더불어 공구고정척의 후방에 설치된 랙기와 치합되어 공구고정척을 전후방으로 왕복이동할 수 있도록 설치된 아이들기어가 구비되어, 상기 공구고정척의 출몰방향과 가공조작핸들부의 조작방향이 일치하도록 된 것을 특징으로 하는 4축 드릴링머신.
제 1항에 있어서,
상기 X,Y,Z축피드너트는,
육면체로 이루어지되, 일면 중앙에서 X,Y,Z축스크류과 체결되도록 관통형성한 스크류나사와,
상기 스크류나사의 상부면에서 스크류나사를 ㄷ자 형상으로 감싸는 형태로 절취된 커버수용홈과,
상기 커버수용홈이 형성된 면의 반대쪽면에서 보울트를 삽입하여 보울트나사부가 돌출되도록 형성된 체결수단삽입홈을 갖춘 것을 특징으로 하는 4축 드릴링머신.
제 1항 내지 제 4항 중 적어도 어느 한 항에 있어서,
상기 공구고정척에 끼워져 고정되는 커넥터와,
상기 공구고정척을 감싸면서 끼워져 공구고정척에 앵글헤드가 착탈가능하게 고정되고,
상기 앵글헤드는,
상기 공구고정척에 체결되는 환형체결너트와,
상기 환형체결너트에의해 공구고정척의 축중심에 끼워져 고정되는 하우징과,
상기 하우징의 단부에 보울트로 고정된 앵글전환뭉치와,
상기 하우징의 축중심에 위치하도록 앵글전환뭉치에 회전가능하도록 설치됨과 더불어 상기 커넥터와 끼워맞춤되어 커넥터의 회전력을 전달받을 수 있도록 된 제1베벨기어과,
상기 제1베벨기어과 90도 방향으로 치합되어 제1베벨기어의 회전력을 90도 방향으로 전달할 수 있도록 앵글전환뭉치에 제1,2베어링하우징을 매개로 회전가능하게 설치된 제2베벨기어과,
상기 제2베벨기어의 단부에 설치되어 가공을 위한 공구를 선택적으로 조립할 수 있도록 된 공구결합부를 갖춘 것을 특징으로 하는 4축 드릴링머신.