KR20240076106A - 샤프트 가공 장치 - Google Patents

샤프트 가공 장치 Download PDF

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KR20240076106A
KR20240076106A KR1020220158251A KR20220158251A KR20240076106A KR 20240076106 A KR20240076106 A KR 20240076106A KR 1020220158251 A KR1020220158251 A KR 1020220158251A KR 20220158251 A KR20220158251 A KR 20220158251A KR 20240076106 A KR20240076106 A KR 20240076106A
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김태수
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(주)유엔아이홀딩스
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Abstract

본 발명은 샤프트를 고정하여 홀 가공을 수행하는 샤프트 가공 장치에 있어서, 상기 샤프트의 하부를 지지하는 지지부, 상기 지지부의 상부에 배치되어 상기 샤프트의 하측면을 고정하는 하부고정부 및 상기 상하로 이동가능하게 배치되어 상기 샤프트의 상부를 고정하는 상부고정부를 포함하며, 상기 상부고정부는 상기 샤프트의 센터홀 가공을 위한 가공홈을 구비하는 것을 특징으로 하는 샤프트 가공 장치를 제공한다.

Description

샤프트 가공 장치{Shaft processing device}
실시예는 샤프트 가공 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 샤프트의 2차 가공시 정밀도를 향상시킨 샤프트 가공 장치에 관한 것이다.
자동차 부품 산업은 완성차 업체에 공급하면서 후방 산업 역할을 수행하고 있다. 또한, 지동차 부품과 소재 기술 개발 방향 또한 친환경, 경량화, 고감성, 고안전, 스마트, IT 융합 중심으로 진행되고 있으며, 자동차 부품도 과거의 기계식 동작 방법에서 전자 제어장치가 부착된 전자식 동작방법으로 발전되고 있다.
특히, 소형화를 실현시키기 위해 자동차 부품에서의 정밀성이 요구되고 있으며, 부품 제조 측면에서도 이러한 측면에 강조되고 있다.
차량에 사용되는 인풋 샤프트의 경우 2차 가공시 무엇보다도 정밀도가 필요하다
그러나, 복수의 홀가공을 위해 일측을 자유단의 형태로 고정하고 가공을 수행하는 경우 홀의 위치나, 가공시 오차가 발생하게 되며, 이는 샤프트의 불량률을 증대하는 문제가 있었다.
실시예는 가공 대상물인 샤프트를 양방향에서 고정함과 동시에 중심홀을 가공할 수 있는 사프트 가공 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제에 국한되지 않으며 여기서 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예는, 샤프트를 고정하여 홀 가공을 수행하는 샤프트 가공 장치에 있어서, 상기 샤프트의 하부를 지지하는 지지부; 상기 지지부의 상부에 배치되어 상기 샤프트의 하측면을 고정하는 하부고정부; 상기 상하로 이동가능하게 배치되어 상기 샤프트의 상부를 고정하는 상부고정부;를 포함하며, 상기 상부고정부는 상기 샤프트의 센터홀 가공을 위한 가공홈을 구비하는 것을 특징으로 할 수 있다.
바람직하게는, 상기 상부고정부는 일측이 개방된 구조의 가공홈을 구비하는 것을 특징으로 할 수 있다.
바람직하게는, 상기 상부 고정부는 가공홈의 폭이 조절되는 것을 특징으로 할 수 있다.
바람직하게는, 상기 상부 고정부는 고정거리를 조절하기 위한 거리조정부가 연결되는 것을 특징으로 할 수 있다.
바람직하게는, 상기 지지부는 수평 방향으로 회전이 가능한 제1 지지부와 상기 제1 지지부의 하부에 연결되며, 수직 방향으로 회전이 가능한 제2 지지부를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 상부고정부는 상기 제2 지지부에 연결되어, 상기 제2 지지부가 회전시 함께 회전하며, 상기 하부고정부는 상기 제1 고정부에 연결되어 상기 제1 지지부가 회전시 함께 회전하는 것을 특징으로 할 수 있다.
바람직하게는, 사용자가 입력하는 가공홀의 위치 정보에 기초하여 상기 제1 지지부와 상기 제2 지지부의 회전 각을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 하부고정부는 상기 샤프트를 적어도 3방향 이상에서 고정하는 것을 특징으로 할 수 있다.
바람직하게는, 상기 하부 고정부는 상기 샤프트의 측단면과 형합하는 단면구조를 가지는 것을 특징으로 할 수 있다.
바람직하게는, 상기 하부고정부 또는 상기 지지부에는 상기 샤프트의 안착여부를 감지하는 센서부가 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다.
바람직하게는, 상기 센서부는 에어공급부에서 공급되는 에어의 공급에 기초하여 상기 샤프트의 안착여부를 감지하는 것을 특징으로 할 수 있다.
실시예에 따르면, 샤프트의 양단을 고정하여 홀 가공시 불량률을 최소화하는 효과가 있다.
또한, 양단이 고정된 상태에서 센터홀을 가공할 수 있는 장점이 있다.
또한, 샤프트의 크기나 센터홀의 크기와 무관하게 안정적으로 고정이 가능한 장점이 있다.
본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 샤프트 가공 장치의 구조도이고,
도 2는 도 1의 구성요소인 상부고정부의 구조를 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.
본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, “A 및(와) B, C 중 적어도 하나(또는 한 개 이상)”로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다.
이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.
그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 ‘연결’, ‘결합’ 또는 ‘접속’된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성 요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 ‘연결’, ‘결합’ 또는 ‘접속’ 되는 경우도 포함할 수 있다.
또한, 각 구성 요소의 “상(위) 또는 하(아래)”에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한, “상(위) 또는 하(아래)”으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1 내지 도 2는, 본 발명을 개념적으로 명확히 이해하기 위하여, 주요 특징 부분만을 명확히 도시한 것이며, 그 결과 도해의 다양한 변형이 예상되며, 도면에 도시된 특정 형상에 의해 본 발명의 범위가 제한될 필요는 없다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 샤프트 가공 장치의 구조도이고, 도 2는 도 1의 구성요소인 상부고정부의 구조를 나타내는 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 샤프트 가공 장치(1)는 1차 가공된 차량용 인풋 샤프트(10)의 2차 가공을 하는 장치로, 종래의 샤프트(10) 가공시 센터홀(11) 가공시 정확한 고정이 되지 않아 발생하는 불량문제를 해결할 수 있다.
또한, 샤프트(10)의 홀 가공을 위한 스크류가 고정되어 구동하는 샤프트(10) 가공장치의 구조에서 홀 가공 위치에 따라 자동으로 위치 제어가 가능한 샤프트 가공 장치(1)를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시예인 샤프트(10) 가공장치는 지지부(100), 하부고정부(200) 및 상부고정부(300)를 포함할 수 있다.
지지부(100)는 샤프트(10)의 하부를 지지할 수 있다. 지지부(100)는 기둥 구조를 가지는 샤프트(10)의 일측 단부를 지지할 수 있으며, 지지부(100)는 샤프트(10)를 지지하기 위한 평판 구조를 구비할 수 있다.
하부고정부(200)는 지지부(100)의 상부에 배치될 수 있으며, 샤프트(10)의 하측면을 고정할 수 있다. 하부고정부(200)는 샤프트(10)가 지지부(100)의 일측과 접하도록 배치되는 경우 샤프트(10)의 측면을 지지하여 샤프트(10)의 일측을 고정할 수 있다.
하부고정부(200)는 샤프트(10)를 적어도 3방향에서 고정할 수 있다. 샤프트(10)에 홀가공을 하는 경우, 샤프트(10)의 축방향 뿐만 아니라 샤프트(10)의 축과 수직이되는 방향이나 사선 방향 등 다양한 위치에서 홀가공이 필요할 수 있다. 이와 같이 다양한 구조에서 홀 가공이 일어나는 경우 샤프트(10)를 안정적으로 고정하기 위해 적어도 3방향 이상에서 샤프트(10)가 고정되는 것이 바람직하다.
일실시예로, 하부고정부(200)는 3 방향 고정이 일어나는 경우 120°간격으로 배치될 수 있으며, 동일한 각도로 샤프트(10)를 고정할 수 있도록 하부고정부(200)이 개수가 조정될 수 있다.
또한, 하부고정부(200)는 샤프트(10)의 측단면과 형합하는 단면구조를 구비할 수 있다. 샤프트(10)의 형상은 다양하게 변형될 수 있다. 하부고정부(200)의 형상이 샤프트(10)의 형상과 일치하지 않는 경우 점으로 지지하는 구조가 되며, 이러한 경우 안정적인 지지가 이뤄지지 않을 수 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해 하부고정부(200)는 샤프트(10)가 고정되는 영역과 형합되는 구조를 구비할 수 있다.
일실시예로, 샤프트(10)가 원형의 단면구조를 구비하는 경우 하부고정부(200)는 곡면의 구조에 밀착되는 구조를 구비할 수 있으며, 특히 샤프트(10)가 단차를 가지는 경우 하부고정부(200) 또한 단차를 가지도록 마련되어 하부고정부(200)와 샤프트(10)가 형합되어 고정될 수 있다.
상부고정부(300)는 상하로 이동가능하게 배치되어 샤프트(10)의 상부를 고정할 수 있다. 상부고정부(300)는 지집주의 일측에 고정되는 구조를 구비할 수 있으며, 높이가 조절되는 구조를 구비할 수 있다.
샤프트(10)를 지지대에 설치하는 경우, 샤프트(10)를 지지대에 배치시키기 위해 일정간격을 확보하기 위해서 상부고정부(300)를 상하로 이동시키기 위한 상하이동부(330)가 구비될 수 있다. 상하이동부(330)는 상부고정부(300)와 연결되어 상부고정부(300)를 상하로 승강시킬 수 있으며, 샤프트(10)가 지지부(100)에 안착되어 하부고정부(200)에 의해 고정된 후, 샤프트(10)의 상부를 가압하여 샤프트(10)의 양측을 고정할 수 있다.
상부고정부(300)에는 일측이 개방된 구조의 가공홈(310)을 구비할 수 있다. 종래에 샤프트(10)의 축방향의 센터홀(11)을 가공하는 경우, 일측을 가공하기 위해 자유단의 구조로 작업을 수행하였다. 이 경우 하부고정부(200)를 이용하여 고정하는 구조에서는 작은 움직임에도 센터홀(11)의 각도가 어긋나 샤프트(10)의 불량률이 높아지는 문제가 있었다.
본 발명에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 상부고정부(300)에 일측이 개방된 가공홈(310)을 이용하여 샤프트(10)의 양측을 고정한 상태에서 센터홀(11) 가공이 가능하도록하여 종래의 문제를 해결하고 있다.
가공홈(310)은 샤프트(10)에서 센터홀(11)의 가공이 필요한 부분을 제외하고 샤프트(10)의 일측을 지지하는 형상을 구비할 수 있다. 일실시예로, 가공홈(310)은 'ㄷ'자 형상의 구조를 구비할 수 있다.
또한, 가공홈(310)은 폭이 조절될 수 있다. 샤프트(10)의 크기는 다양하며, 동일한 샤프트(10)라도 센터홀(11)의 크기가 달라질 수 있다. 이 경우, 샤프트(10)의 단부를 지지하기 위한 상부고정부(300)의 위치가 달라질 수 있는 바, 이러한 문제를 해결하기 위해 상부고정부(300)는 가공홈(310)의 폭이 조절될 수 있다. 일실시예로, 상부고정부(300)는 한 쌍이 마주보도록 배치되어 폭조절이 될 수 있다.
또한, 상부지지부(100)는 고정거리를 조절하기 위한 거리조정부(300)가 구비될 수 있다. 거리조정부(300)는 상부지지부(100)의 위치를 조절하여 센터홀(11)의 가공위치에 따라 상부지지부(100)의 위치를 제어할 수 있다.
지지부(100)는 제1 지지부(110)와 제2 지지부(120)를 포함할 수 있다.
제1 지지부(110)는 하부고정부(200)가 상부에 배치되며, 수평방향으로 회전이 가능하도록 배치될 수 있다.
제2 지지부(120)는 제1 지지부(110)의 하부와 연결되며, 수직방향으로 회전이 가능하도록 배치될 수 있다.
상부고정부(300)는 제2 지지부(120)에 연결되어 제2 지지부(120)가 회전시 함께 회전하며, 하부고정부(200)는 제1 지지부(110)에 연결되어 제1 지지부(110)가 회전시 함께 회전할 수 있다.
또한, 사용자가 입력하는 가공홀(12)의 위치 정보를 이용하여 제1 지지부(110)와 제2 지지부(120)의 회전각을 제어하는 제어부(400)를 포함할 수 있다.
샤프트(10)에는 센터홀(11) 뿐만 아니라 센터홀(11)과 연동되는 다양한 가공홀(12)이 형성된다. 그러나, 홀가공을 위한 가공부(20)는 수직방향에서 상하로 동작하도록 설치되어 있어 홀의 위치를 정확하게 가공하는 것에는 어려움이 존재한다. 본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위해 설계도에 기초하여 사용자가 입력하는 센터홀(11) 및 가공홀(12)의 위치정보에 기초하여 제1 지지부(110)와 제2 지지부(120)의 위치 및 회전각을 제어할 수 있다.
일실시예로, 사용자가 샤프트(10)의 센서홀 및 가공홀(12)의 위치정보를 입력하는 경우, 제어부(400)는 사용자가 입력한 정보에 기초하여 제1 지지부(110)와 제2 지지부(120)를 회전시켜 원하는 가공홀(12)이 가공될 수 있는 위치로 고정된 샤프트(10)를 이동시킬 수 있으며, 원하는 위치 및 방향으로 이동된 샤프트(10)를 수직방향으로 동작하는 가공부(20)가 이동하여 가공할 수 있다. 이를 통해 정확한 위치에서 센터홀(11) 및 가공홀(12)이 가공될 수 있도록 할 수 있다.
또한, 하부고정부(200) 또는 지지부(100)에는 샤프트(10)의 안착여부를 감지하는 센서부(500)가 구비될 수 있다.
센서부(500)는 샤프트(10)가 정상적으로 안착되지 않은 상태에서 하부고정부(200)나 하부고정부(200), 지지부(100)가 구동하는 것을 방지하여 불량률을 제어할 수 있다.
일실시예로, 센서부(500)는 에어공급부를 이용하여 샤프트(10)의 안착여부를 감지할 수 있다. 에어공급부는 제어부(400)와 연결될 수 있으며, 사프트가 안착되는 영역으로 에어가 공급되도록 제어될 수 있다. 샤프트(10)가 지지부(100) 또는 하부고정부(200)에 정상적으로 안착되는 경우, 에어공급부에서 공급되는 에어가 차단되게 되며, 제어부(400)는 이러한 에어공급부의 신호에 기초하여 샤프트(10)의 안착여부를 판단할 수 있다.
이상으로 본 발명의 실시 예에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 살펴보았다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1 : 샤프트 가공 장치
10 : 샤프트
11 : 센터홀
12 : 가공홀
20 : 가공부
100 : 지지부
110 : 제1 지지부
120 : 제2 지지부
200 : 하부고정부
300 : 상부고정부
310 : 가공홈
320 : 거리조정부
330 : 상하이동부
400 : 제어부
500 : 센서부

Claims (11)

  1. 샤프트를 고정하여 홀 가공을 수행하는 샤프트 가공 장치에 있어서,
    상기 샤프트의 하부를 지지하는 지지부;
    상기 지지부의 상부에 배치되어 상기 샤프트의 하측면을 고정하는 하부고정부;
    상기 상하로 이동가능하게 배치되어 상기 샤프트의 상부를 고정하는 상부고정부;
    를 포함하며,
    상기 상부고정부는 상기 샤프트의 센터홀 가공을 위한 가공홈을 구비하는 것을 특징으로 하는 샤프트 가공 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 상부고정부는 일측이 개방된 구조의 가공홈을 구비하는 것을 특징으로 하는 샤프트 가공 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 상부 고정부는 가공홈의 폭이 조절되는 것을 특징으로 하는 샤프트 가공 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 상부 고정부는 고정거리를 조절하기 위한 거리조정부가 연결되는 것을 특징으로 하는 샤프트 가공 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 지지부는
    수평 방향으로 회전이 가능한 제1 지지부와 상기 제1 지지부의 하부에 연결되며, 수직 방향으로 회전이 가능한 제2 지지부를 포함하는 샤프트 가공 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 상부고정부는 상기 제2 지지부에 연결되어, 상기 제2 지지부가 회전시 함께 회전하며, 상기 하부고정부는 상기 제1 고정부에 연결되어 상기 제1 지지부가 회전시 함께 회전하는 것을 특징으로 하는 샤프트 가공 장치.
  7. 제5 항에 있어서,
    사용자가 입력하는 가공홀의 위치 정보에 기초하여 상기 제1 지지부와 상기 제2 지지부의 회전 각을 제어하는 제어부를 포함하는 샤프트 가공 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 하부고정부는 상기 샤프트를 적어도 3방향 이상에서 고정하는 것을 특징으로 하는 샤프트 가공 장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 하부 고정부는 상기 샤프트의 측단면과 형합하는 단면구조를 가지는 것을 특징으로 하는 샤프트 가공 장치,
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 하부고정부 또는 상기 지지부에는 상기 샤프트의 안착여부를 감지하는 센서부가 구비되는 것을 특징으로 하는 샤프트 가공 장치.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 센서부는 에어공급부에서 공급되는 에어의 공급에 기초하여 상기 샤프트의 안착여부를 감지하는 것을 특징으로 하는 샤프트 가공 장치.
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