KR20210032146A - 방전 가공 겸용 탭 가공 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 피 가공체가 올려지는 테이블, 상기 테이블에 올려진 피 가공체의 전면에 탭 가공을 수행하기 위한 탭 가공 툴이 상기 테이블과 평행하게 부착된 스핀들, 상기 스핀들이 피 가공체에 소정의 각도로 경사지게 탭 가공을 수행하도록 상기 스핀들의 하부에 배치되어 상기 스핀들을 좌측 또는 우측 방향으로 경사지게 고정시키기 위한 각도 조절부, 상기 각도 조절부의 하부에 배치되어 상기 스핀들에 부착된 툴의 마모에 따른 툴의 길이 변화를 보정하거나, 피 가공체의 가공을 위해 상기 스핀들을 피 가공체가 위치한 방향으로 전진시키기 위한 제1 이송부, 상기 제1 이송부의 하부에 배치되어 상기 각도 조절부의 고정된 각도와 툴의 마모에 따른 제1 이송부의 이송거리와 기 설정된 피 가공체의 가공위치를 바탕으로 보정된 보정위치로 상기 스핀들을 상, 하, 좌, 우 이송시키기 위한 제2 이송부 및 상기 스핀들의 일측에 연결되고, 방전 가공을 수행하기 위한 방전 가공 툴이 상기 탭 가공 툴과 나란하게 결합되며, 선택적으로 피 가공체로 방전유를 공급한 상태에서 전압을 발생시켜 파손된 탭 가공 툴 잔여물을 방전 가공을 통해 제거하기 위한 방전 가공부를 포함한다.

Description

방전 가공 겸용 탭 가공 장치{Tapping machine combined with electrospark machining}

본 발명은 방전 가공 겸용 탭 가공 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 툴의 마모도 및 가공하고자 하는 기울기에 관계없이 피 가공체 측면에 탭 가공을 수행할 수 있도록 함과 동시에, 피 가공체 내부에서의 탭 가공 툴 파손 시 방전 가공을 통해 제거가 이루어질 수 있도록 하는 방전 가공 겸용 탭 가공 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 피 가공체의 상면을 가공하기 위해서 밀링이나 드릴링 머신을 이용하고 있으나, 종래의 밀링이나 드릴링 머신은 수직한 방향으로 툴이 배치되어 피 가공체의 측면, 특히 측면에 수직한 방향으로 가공하기 어려운 단점이 있었다.

또한, 소형의 피 가공체의 간단한 측면 홀 가공 및 탭 가공 등은 휴대용 드릴을 이용한 수작업을 통해 진행할 수 있으나, 수작업에 의지함에 따라 가공 정밀도가 작업자의 숙련도에 따라 많은 편차를 보이는 문제점이 있었다.

이에 따라, 높은 가공 정밀도가 요구되거나, 다수의 가공이 필요한 경우 작업자가 수작업으로 수행하기 어려운 단점이 있었다.

즉, 한국등록실용신안 제20-0477706호 "수평 드릴링머신"과 같이 수평한 방향으로 가공을 수행하기 위한 전용 장비가 개발 되었으나, 가공할 위치 사이 거리가 멀리 이격된 대형의 피 가공체를 가공하기 어려운 담점이 있었다.

특히, 대형 피 가공체를 고정하기 위한 구성이 없어, 가공중 피 가공체가 움직임으로써 불량이 발생하는 문제점이 있었다.

그리고, 언제나 수직한 방향으로밖에 가공할 수 없음에 따라, 일측 또는 타측으로 기울어진 형태로 홀 또는 탭 가공을 자동으로 수행하기 위한 가공장치의 필요성이 제기되고 있다.

또한, 홀 또는 탭 가공을 수행하기 위한 툴의 마모도에 따라, 가공 깊이가 달라져 가공 정밀도가 하락함에 따라, 툴의 마모도에 따른 보정이 가능한 자동화된 가공장치의 필요성이 제기되고 있다.

본 발명의 목적은, 탭 가공을 수행하기 위한 툴을 구비하는 스핀들의 일측에 방전 가공기를 결합시켜 선택적인 이동이 이루어지도록 함으로써, 툴의 마모도 및 가공하고자 하는 기울기에 관계없이 피 가공체 측면에 탭 가공을 수행할 수 있도록 함과 동시에, 피 가공체 내부에서 툴 파손 시 방전 가공기가 이동하여 방전 가공을 통해 파손된 툴의 일부에 대한 제거가 이루어지도록 하는 방전 가공 겸용 탭 가공 장치를 제공함에 있다.

본 발명에 따른 방전 가공 겸용 탭 가공 장치는 피 가공체가 올려지는 테이블, 상기 테이블에 올려진 피 가공체의 전면에 탭 가공을 수행하기 위한 탭 가공 툴이 상기 테이블과 평행하게 부착된 스핀들, 상기 스핀들이 피 가공체에 소정의 각도로 경사지게 탭 가공을 수행하도록 상기 스핀들의 하부에 배치되어 상기 스핀들을 좌측 또는 우측 방향으로 경사지게 고정시키기 위한 각도 조절부, 상기 각도 조절부의 하부에 배치되어 상기 스핀들에 부착된 툴의 마모에 따른 툴의 길이 변화를 보정하거나, 피 가공체의 가공을 위해 상기 스핀들을 피 가공체가 위치한 방향으로 전진시키기 위한 제1 이송부, 상기 제1 이송부의 하부에 배치되어 상기 각도 조절부의 고정된 각도와 툴의 마모에 따른 제1 이송부의 이송거리와 기 설정된 피 가공체의 가공위치를 바탕으로 보정된 보정위치로 상기 스핀들을 상, 하, 좌, 우 이송시키기 위한 제2 이송부 및 상기 스핀들의 일측에 연결되고, 방전 가공을 수행하기 위한 방전 가공 툴이 상기 탭 가공 툴과 나란하게 결합되며, 선택적으로 피 가공체로 방전유를 공급한 상태에서 전압을 발생시켜 파손된 탭 가공 툴 잔여물을 방전 가공을 통해 제거하기 위한 방전 가공부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 본 발명에 따른 방전 가공 겸용 탭 가공 장치는 상기 각도 조절부가 경사지게 탭 가공을 수행하도록 상기 제1 이송부가 스핀들을 피 가공체가 위치한 방향으로 전진시킬 때 상기 제1 이송부에 의한 스핀들의 전진거리와 상기 각도 조절부의 고정된 각도를 바탕으로 상기 제2 이송부를 통해 상기 스핀들을 횡 방향으로 이송시켜 상기 스핀들을 툴의 축방향으로 이송시킨다.

그리고, 상기 스핀들은 일단에 배치된 모터로부터 회전력을 전달받아 타단에 배치된 툴의 교체를 위한 공구척을 회전시키기 위한 회전축, 상기 회전축이 관통하도록 중공 형태를 가지되, 복수 개의 베어링에 의해 관통하는 회전축이 자유 회전하도록 구성되고, 외주면에 형성된 톱니에 기어 결합된 피니언 기어의 회전에 따라 내부를 관통하는 회전축과 함께 전진 또는 후진되는 하우징 및 상기 하우징의 슬라이드 이송된 거리를 측정하기 위한 센서를 구비한다.

또한, 상기 테이블은 피 가공체의 전면에 탭 가공할 때 피 가공체의 후면 경사도에 대응되록 경사도를 변경하여 피 가공체의 후면을 지지하기 위한 2절 링크 구조의 지지 링크부를 구비한다.

한편, 본 발명에 따른 방전 가공 겸용 탭 가공 장치는 상기 테이블의 상측으로 돌출된 복수 개의 지지대에 의해 테이블로부터 이격된 고정 플레이트 및 상기 고정 플레이트의 하측으로 배치되어 테이블에 올려진 피 가공체를 가압시켜 고정시키기 위한 복수 개의 가압부를 더 포함한다.

또한, 상기 고정 플레이트와 가압부 사이에는 복수 개의 고정 레일이 배치되며, 상기 가압부는 상기 고정 레일을 따라 이송 가능하도록 구성된다.

한편, 상기 방전 가공부는 상기 방전 가공 툴이 결합되며, 외주면에 형성된 톱니에 기어 결합된 피니언 기어의 회전에 따라 상기 탭 가공 툴 잔여물을 향해 전진 또는 후진되는 본체 및 상기 몸체에 소정 길이를 가지며 연결되고, 상기 탭 가공 툴의 파손에 따른 상기 제2 이송부 동작 시, 상기 본체가 상기 탭 가공 툴 잔여물이 배치된 탭 형성 영역과 마주하게 위치됨에 따라 선택적으로 상기 탭 형성 영역을 향하여 방전유를 공급하는 방전유 공급부재를 구비한다.

이러한 상기 방전 가공부는 상기 방전 가공 툴에 공구 전극이 연결되고, 피 가공체에 공작물 전극이 연결된 상태에서, 상기 탭 형성 영역으로 방전유가 공급됨에 따라 상기 방전 가공 툴과 상기 탭 가공 툴 잔여물에 대한 사이 간극으로 고주파 바이폴라 펄스 형태의 간극 전압을 발생시키는 스위치를 더 구비한다.

여기서, 상기 방전 가공부는 상기 테이블과 이격된 상태에서 연결관을 통해 방전유 공급부재 연결되며, 방전유가 저장되도록 형성되는 방전유 저장탱크를 더 구비한다.

본 발명의 목적은, 탭 가공을 수행하기 위한 툴을 구비하는 스핀들의 일측에 방전 가공기를 결합시켜 선택적인 이동이 이루어지도록 함으로써, 툴의 마모도 및 가공하고자 하는 기울기에 관계없이 피 가공체 측면에 탭 가공을 수행할 수 있도록 함과 동시에, 피 가공체 내부에서 툴 파손 시 방전 가공기가 이동하여 방전 가공을 통해 파손된 툴의 일부에 대한 제거가 이루어지도록 하는 효과를 갖는다.

그에 따라, 본 발명은 상대적으로 직경이 작고 긴 탭 가공을 수행함에 있어, 그 직경 상의 특징에 의해 탭 가공 과정에서 툴이 파손되는 경우, 별도의 장비를 투입하는 것이 아니라, 하나의 장치에서 방전 가공기의 이동을 통해 파손된 툴을 제거할 수 있기 때문에, 작업 시간을 단축시킴과 동시에, 작업 효율성을 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.

도 1 은 본 발명의 일실시예에 따른 방전 가공 겸용 탭 가공 장치를 도시한 단면도.
도 2 는 본 발명의 일실시예에 따른 방전 가공 겸용 탭 가공 장치의 제1 이송부를 도시한 도면.
도 3 은 본 발명의 일실시예에 따른 방전 가공 겸용 탭 가공 장치의 스핀들을 도시한 도면.
도 4 또는 도 5 는 본 발명의 일실시예에 따른 방전 가공 겸용 탭 가공 장치의 동작을 도시한 도면.
도 6 은 본 발명의 일실시예에 따른 방전 가공 겸용 탭 가공 장치의 지지 링크부를 도시한 도면.
도 7 은 본 발명의 다른 실시예에 따른 방전 가공 겸용 탭 가공 장치를 도시한 단면도.
도 8 은 본 발명의 다른 실시예에 따른 방전 가공 겸용 탭 가공 장치의 방전 가공부를 도시한 도면.
도 9 는 본 발명의 다른 실시예에 따른 방전 가공 겸용 탭 가공 장치의 방전 가공부의 동작을 도시한 도면.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술 되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다.

그러나, 본 발명은 이하에 개시되는 실시 예들에 의해 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.

도 1 은 본 발명의 일실시예에 따른 방전 가공 겸용 탭 가공 장치를 도시한 단면도이고, 도 2 는 본 발명의 일실시예에 따른 방전 가공 겸용 탭 가공 장치의 제1 이송부를 도시한 도면이며, 도 3 은 본 발명의 일실시예에 따른 방전 가공 겸용 탭 가공 장치의 스핀들을 도시한 도면이다.

또한, 도 4 또는 도 5 는 본 발명의 일실시예에 따른 방전 가공 겸용 탭 가공 장치의 동작을 도시한 도면이고, 도 6 은 본 발명의 일실시예에 따른 방전 가공 겸용 탭 가공 장치의 지지 링크부를 도시한 도면이다.

본 발명은 탭 가공을 수행하기 위한 탭 가공 툴(21)을 구비하는 스핀들(2)의 일측에 방전 가공부(70)를 결합시켜 선택적인 이동이 이루어지도록 함으로써, 탭 가공 툴(21)의 마모도 및 가공하고자 하는 기울기에 관계없이 피 가공체 측면에 탭 가공을 수행할 수 있도록 함과 동시에, 피 가공체(10) 내부에서 탭 가공 툴(21)의 파손 시 방전 가공부(70)가 이동하여 방전 가공을 통해 파손된 툴의 일부에 대한 제거가 이루어지게 하기 위한 것으로, 먼저 탭 가공 시의 동작을 설명하면 다음과 같다.

도 1 또는 도 2 에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 방전 가공 겸용 탭 가공 장치는 탭 가공을 위하여 피 가공체(10)가 올려지는 테이블(1)과 상기 테이블(1)에 올려진 피 가공체(10)의 전면에 탭 가공을 수행하기 위한 탭 가공 툴(21)이 테이블(1)과 평행하게 부착된 스핀들(2)과 상기 스핀들(2)이 피 가공체(10)에 Z 축을 중심으로한 소정의 각도로 경사지게 탭 가공을 수행할 수 있도록 상기 스핀들(2)의 하부에 배치되어 상기 스핀들(2)을 Z축을 중심으로 좌측 또는 우측 방향으로 소정의 각도만큼 회전시킨 후 경사지게 고정시키기 위한 각도 조절부(3)와 상기 각도 조절부(3)의 하부에 배치되어 상기 스핀들(2)에 부착된 탭 가공 툴(21)의 마모에 따른 탭 가공 툴(21)의 길이 변화를 보정하거나, 피 가공체(10)의 가공을 위해 상기 스핀들(2)을 피 가공체(10)가 위치한 방향으로 전진시키기 위한 제1 이송부(4)와 상기 제1 이송부(4)의 하부에 배치되어 상기 각도 조절부(3)의 고정된 각도와 탭 가공 툴(21)의 마모에 따른 제1 이송부(4)의 이송거리와 기 설정된 피 가공체(10)의 가공위치를 바탕으로 보정된 보정위치로 상기 스핀들(2)을 상, 하, 좌, 우 이송시키기 위한 제2 이송부(5)를 포함하여 구성된다.

또한, 상기 제2 이송부(5)는 테이블(1)의 전면에 설치된 X축 모터(51)와 연결된 [0035] X축 이송스크류(52)의 회전에 따라 X축 LM가이드(53)를 따라 X축 방향 이송되는 X축 플레이트(54)와 상기 X축 플레이트(54)의 전면에 설치된 Z축 모터(55)와 연결된 Z축 이송스크류(56)의 회전에 따라 Z축 LM가이드(57)를 따라 Z축 방향 이송되는 Z축 플레이트(58)로 구성되어 상기 제1 이송부(4)를 Z축 및 X축 방향으로 상, 하, 좌, 우로 이송시킬 수 있다.

또한, 상기 제1 이송부(4)는 상기 Z축 플레이트(58)의 상면에 설치된 Y축 모터(41)와 연결된 Y축 이송스크류(42)의 회전에 따라 Y축 LM가이드(43)를 따라 Y축 방향 이송되는 Y축 플레이트(44)로 구성되어 상기 각도 조절부(3) 및 스핀들(2)을 Y축 방향으로 전진 또는 후진시킬 수 있다.

또한, 상기 테이블(1)의 상측으로 돌출된 복수 개의 지지대에 의해 테이블(1)로부터 이격된 고정 플레이트(7)와 상기 고정 플레이트(7)의 하측으로 배치되어 테이블(1)에 올려진 피 가공체(10)를 가압시켜 고정시키기 위한 복수 개의 가압부(8)를 더 포함하여 피 가공체(10)가 가공완료될 때까지 피 가공체(10)를 안정적으로 고정시키도록 구성됨이 바람직하다.

또한, 상기 고정 플레이트(7)와 가압부(8) 사이에는 복수 개의 고정 레일(9)이 배치되며, 상기 가압부(8)는 고정 레일(9)을 따라 이송 가능하도록 구성되어 피 가공체(10)의 형상 또는 무게 중심에 따라 상기 가압부(8)의 가압위치를 조절할 수 있도록 구성될 경우, 피 가공체(10)를 더욱 안정적으로 고정할 수 있게 된다.

또한, 도 3 또는 도 4 에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 방전 가공 겸용 탭 가공 장치는 스핀들(2)이 Z축을 중심으로 소정의 각도만큼 기울어진 상태에서도 보정이 가능하다.

피 가공체(10)에 수직한 방향으로만 가공을 수행할 시 탭 가공 툴(21)의 마모에 따른 탭 가공 툴(21)의 길이변화량에 대한 보정은 탭 가공 툴(21)을 피 가공체(10)측으로 마모된 길이만큼만 제1 이송부(4)를 통해 이송시키는 것으로 충분히 가능하지만, 본원 발명과 같이 소정의 각도(A)만큼 경사진 형태로 피 가공체(10)를 가공하는 과정에서는 탭 가공 툴(21)의 길이 변화(L1)에 따른 보정을 제1 이송부(4)만을 통해 Y1만큼 보정이 수행될 경우, 보정된 이후에 보정된 위치가 기 설정된 가공위치로부터 일측 또는 타측, 즉 X축 방향으로 X1만큼 벗어나게 된다.

이는 탭 가공 툴(21) 및 스핀들(2)이 소정의 각도(A)로 경사지게 배치됨에 따른 것으로 경사진 탭 가공 툴(21) 및 스핀들(2)의 축방향으로 보정을 실시해야만 해결이 가능한 부분이다.

따라서, 탭 가공 툴(21)의 마모에 따른 길이변화량(L1)의 보정은 마모로 인해 짧아진 탭 가공 툴(21)의 거리를 고려하여 제1 이송부(4)를 통해 스핀들(2) 및 탭 가공 툴(21)을 피 가공체(10)측으로 Y1만큼 전진시킴으로써 피 가공체(10)와 탭 가공 툴(21) 사이 거리의 거리를 조절함과 동시에 스핀들(2) 및 탭 가공 툴(21)의 기울어진 각도(A)를 바탕으로 스핀들(2) 및 탭 가공 툴(21)을 좌측 또는 우측으로 X1만큼 이송시킴으로써 기 설정된 가공위치에 탭 가공 툴(21)이 가공을 수행할 수 있게 된다.

다시 말해, 상기 각도 조절부(3)가 경사지게 탭 가공을 수행할 수 있도록 상기 제1 이송부(4)가 스핀들(2)을 피 가공체(10)가 위치한 방향으로 전진시킬 때 상기 제1 이송부(4)에 의한 스핀들(2)의 전진거리와 상기 각도 조절부(2)의 고정된 각도를 바탕으로 상기 제2 이송부(5)를 통해 상기 스핀들(2)을 횡 방향으로 이송시켜 상기 스핀들(2)을 탭 가공 툴(21)의 축방향으로 이송시키게 된다.

또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 스핀들(2)은 일단에 배치된 모터(22)로부터 회전력을 전달받아 타단에 배치된 탭 가공 툴(21)의 교체를 위한 공구척을 회전시키기 위한 회전축(23)과 상기 회전축(23)이 관통하도록 중공 형태를 가지되, 복수 개의 베어링(24)에 의해 관통하는 회전축(23)이 자유 회전하도록 구성되고 외주면에 형성된 톱니에 기어 결합된 피니언 기어(27)의 회전에 따라 내부를 관통하는 회전축(23)과 함께 전진 또는 후진되는 하우징(26)을 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 상기 피니언 기어(27)는 스핀들(2)의 외부에 노출되도록 배치된 레버(28)와 연결되어 레버(27)의 조작에 따라 회전되도록 구성되어 사용자의 조작을 통해 탭 가공을 수행하도록 구성될 수도 있으며, 이와 함께 피니언 기어(27)가 서보모터(미도시)와 연결되어 자동으로 스핀들을 전진시킴으로써 피 가공체에 탭 가공을 수행하도록 구성될 수도 있다.

또한, 상기 탭 가공 툴(21)의 마모된 길이를 검출하는 방법은 테이블에 설치된 검출수단에 탭 가공 툴(21)의 첨단부가 검출될 때까지 제1 이송부(4)가 전진된 길이를 바탕으로 연산되거나, 상기 스핀들(2)이 상기 하우징(26)의 슬라이드 이송된 거리를 측정하기 위한 센서(미도시)를 더 구비하고, 하우징(26)의 이송된 거리를 바탕으로 탭 가공 툴(21)의 마모된 길이를 검출할 수도 있다.

보다 상세하게는, 탭 가공 툴(21)이 테이블에 설치된 기준점(미도시) 또는 피 가공체(10)를 터치할 때까지 사용자가 레버를 조작하거나, 서보모터를 통해 하우징(26)을 전진시키고, 레버 또는 서보모터의 부하를 바탕으로 레버의 조작이나, 서보모터의 동작을 정지시킨 위치까지 하우징(26)이 이송된 거리를 통해 기 설정된 탭 가공 툴(21)의 길이로부터 탭 가공 툴(21)의 마모된 길이를 검출할 수 있게 된다.

또한, 상기 탭 가공 툴(21)의 마모된 길이의 검출 용도 이외에 상기 서보모터에 의한 하우징(26)의 이송을 통해 탭 가공 툴(21)이 피 가공체를 가공하도록 탭 가공 툴(21)을 전진시키는 기능을 수행할 수도 있다.

즉, 스핀들(2)의 위치가 보정된 상태에서 서보모터에 의한 하우징(26)의 전진을 통해 피 가공체에 탭 가공을 수행할 수 있는 것이다.

또한, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 테이블(1)은 피 가공체(10)의 전면에 탭 가공할 때 피 가공체(10)의 후면 경사도(B)에 대응되록 경사도를 변경하여 피 가공체(10)의 후면을 지지하기 위한 2절 링크 구조의 지지 링크부(6)를 더 포함할 수도 있다.

보다 상세하게는, 툴의 전진에 의한 탭 가공 과정에서 피 가공체(10)가 후면으로 밀리는 것을 방지하기 위해 피 가공체(10)의 후면을 지지하되, 피 가공체(10)의 후면 경사도(B)에 의해 피 가공체(10)의 일측 또는 타측만 지지되는 것을 방지하고 다양한 후면 경사도(B)에 대응하여 피 가공체(10)가 지지되는 면적을 최대한 넓힘으로써 피 가공체(10)를 안정적으로 지지하기 위한 것이다.

이를 위해 테이블(1)의 양측에는 복수 개의 지지 LM가이드(61)가 설치되고, 상기 지지 LM가이드(61)를 따라 이송되는 양측 링크단(62)에 지지단(63)이 핀결합됨으로써 2절 링크 구조의 지지 링크부(6)를 구성하게 되며, 일측의 링크단(62)이 타측의 링크단(62)보다 전방 또는 후방에 위치하여 지지단(63)이 기울어질 때 양측 링크단(63) 사이의 거리변화에 따른 지지단(63) 또는 링크단(63) 사이의 파손을 방지하기 위해 최소 일측의 링크단(63)의 핀(62a)은 X축 방향으로 슬라이드 이송 가능하게 구성됨이 바람직하다.

이하, 도 7 은 본 발명의 다른 실시예에 따른 방전 가공 겸용 탭 가공 장치를 도시한 단면이고, 도 8 은 본 발명의 다른 실시예에 따른 방전 가공 겸용 탭 가공 장치의 방전 가공부를 도시한 도면이며, 도 9 는 본 발명의 다른 실시예에 따른 방전 가공 겸용 탭 가공 장치의 방전 가공부의 동작을 도시한 도면이다.

본 발명은 탭 가공을 수행하기 위한 탭 가공 툴(21)을 구비하는 스핀들(2)의 일측에 방전 가공부(70)를 결합시켜 선택적인 이동이 이루어지도록 함으로써, 탭 가공 툴(21)의 마모도 및 가공하고자 하는 기울기에 관계없이 피 가공체 측면에 탭 가공을 수행할 수 있도록 함과 동시에, 피 가공체(10) 내부에서 탭 가공 툴(21)의 파손 시 방전 가공부(70)가 이동하여 방전 가공을 통해 파손된 툴의 일부에 대한 제거가 이루어지게 하기 위한 것으로, 전술된 탭 가공 시와 같이 방전 가공 시의 동작을 설명하면 다음과 같다.

도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 방전 가공부(70)는 스핀들(2)의 일측에 연결되는 한편, 방전 가공을 수행하기 위한 방전 가공 툴(71)이 탭 가공 툴(21)과 나란하게 결합되며, 선택적으로 피 가공체(10)를 향해 방전유를 공급, 탭 가공 시 파손된 탭 가공 툴 잔여물을 방전 가공을 이용하여 제거하도록 한다.

즉, 상대적으로 가늘고 긴 탭 형성 영역을 형성하기 위해서는 그에 대응하게 탭 가공 툴(21) 또한 가늘고 길게 형성되는데, 이러한 경우 탭 가공 툴(21)의 형상 및 길이의 특성 상 탭 가공의 과정에서 단부가 파손되는 경우가 발생할 수 있다.

이때, 상기와 같은 탭 형성 영역은 직경이 작고 깊이가 있기 때문에, 파손된 탭 가공 툴(21)의 잔여물 제거가 쉽지 않은 실정이며, 그에 따라 본 실시예에서는 방전 가공을 통해 탭 가공 툴(21)의 잔여물을 녹여 제거할 수 있도록 한다.

이를 위해, 본 실시예에 따른 방전 가공부(70)는 본체(72) 및 방전유 공급부재(73)를 구비한다.

먼저, 본체(72)는 탭 가공 툴(21)과 나란하게 방전 가공 툴(71)이 결합되며, 외주면에 형성된 톱니(74)에 기어 결합된 피니언 기어(75)가 회전됨에 따라 전진 또는 후진되도록 형성되는데, 본체(72)에는 별도의 스토퍼(S)가 구비되어 피니어 기어(75)의 회전 위치가 제한되게 함으로써, 본체(72)의 이동 위치가 고정되게 할 수 있다.

본체(72)는 도 9에 도시된 바와 같이, 피니언 기어(75)의 회전 시 전진 또는 후진 이동하게 되며, 그에 따라 탭 형성 영역 내부의 탭 가공 툴(21)의 잔여물 위치에 대응하며 전진 이동하여 간극 전압 발생 시 탭 가공 툴(210)의 잔여물을 녹여 제거하도록 한다.

더 자세히 설명하면, 방전 가공 툴(71)에 공구 전극(71a)이 연결되고, 피 가공체(10)에 공작물 전극(71b)이 연결된 상태에서, 탭 형성 영역으로 방전유가 공급되도록 함과 동시에, 스위치(미도시)를 통해 방전 가공 툴(71)과 탭 가공 툴(21)의 잔여물에 대한 사이 간극을 향해 서로 다른 지로에 형성된 제1 전압 및 제2 전압을 사용하여 고주파 바이폴라 펄스 형태의 간극전압을 발생시킴으로써, 스파크 방전을 일으켜 탭 가공 툴(21)의 잔여물에 대한 제거가 이루어지게 할 수 있다.

여기서, 피 가공체(10)로 공급되는 방전유는 방전유 공급부재(73)를 통하여 공급되며, 방전유 공급부재(73)는 몸체(72)에 소정의 길이를 가지며 연결된다.

방전유 공급부재(73)는 탭 가공 툴(21)의 파손이 발생된 것으로 판단되면, 제2 이송부(5) 제어를 통해 스핀들(2)을 이동시켜 스핀들(2)의 일측에 결합된 방전 가공부(70) 또한 해당 지점, 더 구체적으로는 방전 가공 툴(71)이 탭 형성 영역과 마주하게 위치되도록 하는데, 이때 선택적으로 탭 형성 영역을 향해 방전유를 공급, 제1 전압 및 제2 전압이 인가되게 하여 방전 가공이 이루어지도록 한다.

여기서, 방전유는 탈이온수 또는 물로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

또한, 방전유 공급부재(73)로 공급되는 방전유의 경우, 도 7에 도시된 바와 같이, 테이블(1)과 이격 배치된 상태에서 연결관(미도시)을 통해 연결된 방전유 저장탱크(T)의 펌프(P) 구동에 의해 선택적으로 공급되며, 탭 가공 툴(21)의 파손이 발생된 것으로 판단됨에 따라 제2 이송부(5)의 제어를 통해 스핀들(2)이 이동하게 되면, 펌프(P)의 동작 제어가 이루어지게 하는데, 결과적으로 본체(72) 이동과 방전 가공 툴(71)의 전진 이동, 방전유 공급 및 스위치(미도시)의 동작이 순차적으로 이루어지게 함으로써, 신속하게 파손된 탭 가공 툴(10)의 잔여물에 대한 제거가 이루어지게 할 수 있다.

따라서, 본 실시예에 따른 방전 가공 겸용 탭 가공 장치는 상대적으로 직경이 작고 긴 탭 가공을 수행함에 있어, 직경 상 특징에 의해 탭 가공 과정에서 탭 가공 툴(31)의 단부가 탭 형성 영역의 내부에서 파손되는 경우, 제거를 위한 별도의 장비를 투입하는 것이 아니라, 하나의 장치에서 스핀들(2)의 이동에 따른 방전 가공부(70)의 이동을 통해 파손된 탭 가공 툴(21)의 잔유물을 제거할 수 있기 때문에, 작업 시간을 단축시킴과 동시에, 작업 효율성을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 목적은, 탭 가공을 수행하기 위한 툴을 구비하는 스핀들의 일측에 방전 가공기를 결합시켜 선택적인 이동이 이루어지도록 함으로써, 툴의 마모도 및 가공하고자 하는 기울기에 관계없이 피 가공체 측면에 탭 가공을 수행할 수 있도록 함과 동시에, 피 가공체 내부에서 툴 파손 시 방전 가공기가 이동하여 방전 가공을 통해 파손된 툴의 일부에 대한 제거가 이루어지도록 하는 효과를 갖는다.

그에 따라, 본 발명은 상대적으로 직경이 작고 긴 탭 가공을 수행함에 있어, 그 직경 상의 특징에 의해 탭 가공 과정에서 툴이 파손되는 경우, 별도의 장비를 투입하는 것이 아니라, 하나의 장치에서 방전 가공기의 이동을 통해 파손된 툴을 제거할 수 있기 때문에, 작업 시간을 단축시킴과 동시에, 작업 효율성을 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.

이상의 본 발명은 도면에 도시된 실시 예(들)를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형이 이루어질 수 있으며, 상기 설명된 실시예(들)의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해여야 할 것이다.

1 : 테이블 2 : 스핀들
3 : 각도 조절부 4 : 제1 이송부
5 : 제2 이송부 6 : 지지 링크부
7 : 고정 플레이트 8 : 가압부
9 : 고정 레일 10 : 피 가공체
21 : 툴 22 : 모터
23 : 회전축 24 : 베어링
26 : 하우징 27 : 피니언 기어
28 : 레버 29 : 탄성체
30 : 가이드 41 : Y축 모터
42 : Y축 이송스크류 43 : Y축 LM가이드
44 : Y축 플레이트 51 : X축 모터
52 : X축 이송스크류 53 : X축 LM가이드
54 : x축 플레이트 55 : Z축 모터
56 : Z축 이송스크류 57 : Z축 LM가이드
58 : Z축 플레이트 61 : 지지 LM가이드
62 : 링크단 63 : 지지단
70 : 방전 가공부 71 : 방전 가공 툴
71a : 공구 전극 71b : 공작물 전극
72 : 본체 73 : 방전유 공급부재
71 : 톱니 75 : 피니언 기어
S : 스토퍼 T : 방전유 저장탱크
P : 펌프

Claims (9)

1. 피 가공체가 올려지는 테이블;
   상기 테이블에 올려진 피 가공체의 전면에 탭 가공을 수행하기 위한 탭 가공 툴이 상기 테이블과 평행하게 부착된 스핀들;
   상기 스핀들이 피 가공체에 소정의 각도로 경사지게 탭 가공을 수행하도록 상기 스핀들의 하부에 배치되어 상기 스핀들을 좌측 또는 우측 방향으로 경사지게 고정시키기 위한 각도 조절부;
   상기 각도 조절부의 하부에 배치되어 상기 스핀들에 부착된 툴의 마모에 따른 툴의 길이 변화를 보정하거나, 피 가공체의 가공을 위해 상기 스핀들을 피 가공체가 위치한 방향으로 전진시키기 위한 제1 이송부;
   상기 제1 이송부의 하부에 배치되어 상기 각도 조절부의 고정된 각도와 툴의 마모에 따른 제1 이송부의 이송거리와 기 설정된 피 가공체의 가공위치를 바탕으로 보정된 보정위치로 상기 스핀들을 상, 하, 좌, 우 이송시키기 위한 제2 이송부; 및
   상기 스핀들의 일측에 연결되고, 방전 가공을 수행하기 위한 방전 가공 툴이 상기 탭 가공 툴과 나란하게 결합되며, 선택적으로 피 가공체로 방전유를 공급한 상태에서 전압을 발생시켜 파손된 탭 가공 툴 잔여물을 방전 가공을 통해 제거하기 위한 방전 가공부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 방전 가공 겸용 탭 가공 장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 각도 조절부가 경사지게 탭 가공을 수행하도록 상기 제1 이송부가 스핀들을 피 가공체가 위치한 방향으로 전진시킬 때 상기 제1 이송부에 의한 스핀들의 전진거리와 상기 각도 조절부의 고정된 각도를 바탕으로 상기 제2 이송부를 통해 상기 스핀들을 횡 방향으로 이송시켜 상기 스핀들을 툴의 축방향으로 이송시키는 것을 특징으로 하는 방전 가공 겸용 탭 가공 장치.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 스핀들은,
   일단에 배치된 모터로부터 회전력을 전달받아 타단에 배치된 툴의 교체를 위한 공구척을 회전시키기 위한 회전축;
   상기 회전축이 관통하도록 중공 형태를 가지되, 복수 개의 베어링에 의해 관통하는 회전축이 자유 회전하도록 구성되고, 외주면에 형성된 톱니에 기어 결합된 피니언 기어의 회전에 따라 내부를 관통하는 회전축과 함께 전진 또는 후진되는 하우징; 및
   상기 하우징의 슬라이드 이송된 거리를 측정하기 위한 센서;를 구비하는 것을 특징으로 하는 방전 가공 겸용 탭 가공 장치.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 테이블은,
   피 가공체의 전면에 탭 가공할 때 피 가공체의 후면 경사도에 대응되록 경사도를 변경하여 피 가공체의 후면을 지지하기 위한 2절 링크 구조의 지지 링크부를 구비하는 것을 특징으로 하는 방전 가공 겸용 탭 가공 장치.
   
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 테이블의 상측으로 돌출된 복수 개의 지지대에 의해 테이블로부터 이격된 고정 플레이트; 및
   상기 고정 플레이트의 하측으로 배치되어 테이블에 올려진 피 가공체를 가압시켜 고정시키기 위한 복수 개의 가압부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방전 가공 겸용 탭 가공 장치.
   
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 고정 플레이트와 가압부 사이에는 복수 개의 고정 레일이 배치되며, 상기 가압부는 상기 고정 레일을 따라 이송 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 방전 가공 겸용 탭 가공 장치.
   
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 방전 가공부는,
   상기 방전 가공 툴이 결합되며, 외주면에 형성된 톱니에 기어 결합된 피니언 기어의 회전에 따라 상기 탭 가공 툴 잔여물을 향해 전진 또는 후진되는 본체; 및
   상기 몸체에 소정 길이를 가지며 연결되고, 상기 탭 가공 툴의 파손에 따른 상기 제2 이송부 동작 시, 상기 본체가 상기 탭 가공 툴 잔여물이 배치된 탭 형성 영역과 마주하게 위치됨에 따라 선택적으로 상기 탭 형성 영역을 향하여 방전유를 공급하는 방전유 공급부재;를 구비하는 것을 특징으로 하는 방전 가공 겸용 탭 가공 장치.
   
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 방전 가공부는,
   상기 방전 가공 툴에 공구 전극이 연결되고, 피 가공체에 공작물 전극이 연결된 상태에서, 상기 탭 형성 영역으로 방전유가 공급됨에 따라 상기 방전 가공 툴과 상기 탭 가공 툴 잔여물에 대한 사이 간극으로 고주파 바이폴라 펄스 형태의 간극 전압을 발생시키는 스위치를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 방전 가공 겸용 탭 가공 장치.
   
9. 제 7 항에 있어서,
   상기 방전 가공부는,
   상기 테이블과 이격된 상태에서 연결관을 통해 방전유 공급부재 연결되며, 방전유가 저장되도록 형성되는 방전유 저장탱크를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 방전 가공 겸용 탭 가공 장치.

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