KR960006485Y1

KR960006485Y1 - 공작기계의 공구 헤드장치

Info

Publication number: KR960006485Y1
Application number: KR2019930019371U
Authority: KR
Inventors: 최용해
Original assignee: 주식회사 기아기공; 김재복
Priority date: 1993-09-24
Filing date: 1993-09-24
Publication date: 1996-07-29
Also published as: KR950008349U

Abstract

내용없음

Description

공작기계의 공구 헤드장치

제1도는 본 고안의 외관 구성을 보인 정면도

제2도는 본 고안의 내부 구성을 보인 단면도

제3도는 제2도의 B-B'선 단면도

제4도는 제3도의 A-A'선 단면도

제5도는 본 고안의 공구 헤드부의 구성을 보인 부분단면도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 바디 20 : 피스톤로드

30 : 가이드플레이트 40 : 구동모터

50 : 구동축 60 : 기어박스

70 : 회전축 80 : 래크기어

100 : 헤드 110 : 헤드본체

120 : 피동축 130,132 : 스핀들

140 : 전달기어 22,72 : 기어

74 : 피이언기어

본 고안은 공작기계의 공구 헤드장치에 관한 것으로서, 특히 드릴링(Drilling) 작업후 태핑(Tapping) 또는 리이밍(Reaming)작업을 이루게 되는 전용 공작기계에 있어서 상기 두 공정은 용이하게 실시할 수 있도록 하는 전용 공작기계의 공구 헤드장치에 관한 것이다.

통상적으로 리이밍작업시 지금까지 실시되고 있는 공구 헤드장치는 상기와 같이 두 공정을 필요로 하는 경우에는 2대의 드릴장치를 별도 구비하여 이를 공구 이송장치상에 교대 설치하는 셔틀(Shuttle)방식으로 사용하고 있어 장치가 매우 복잡하게 되고 가공시간을 많이 필요로 하는 등의 문제를 갖고 있었으며, 상기와 같은 방법이외에 드릴링 작업후에 이어지는 작업, 즉 태핑 또는 리이밍을 또다른 기계에서 실시하고 있어 이 또한 가공시간의 지연 및 일관성 있는 가공자동화의 추세에 역행하고 있을 뿐만 아니라 하나의 구멍작업에 두대의 기계를 필요로 하게 되어 가공정밀도의 저하는 물론 생산성을 크게 저하시키는 주요인으로 작용하고 있었다.

이에 본 고안은 상기와 같은 제반결함을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 하나의 장치에 의해 드릴링 및 드릴링된 구멍의 태핑 및 리이밍작업을 효율적이고 연속적으로 실시할 수 있도록 하는 공작기계의 공구 헤드장치를 제공함에 있다.

이러한 본 고안의 목적은 바디에 장착되어 유압에 의해 전후진하는 피스톤로드와, 피스톤로드 내부에 베어링 지지되며 후단이 구동모터에 의해 전동되는 구동축을 구비한 공작기계의 공구 헤드장치에 있어서, 바디 상면에서 피스톤로드의 이동에 따라 이동하며 구동모터를 이동시키는 가이드플레이트와, 유압에 의해 전후진하게 되는 래크기어와, 래크기어에 치합되는 피니언기어를 보유하며 상기 피스톤로드를 회전시키는 회전축과 상기 피스톤로드 후단과 회전축 그리고 래크기어를 지지토록 피스톤로드 후단에 설치되는 기어박스와, 상기 피스톤로드 선단에 연결되며 전면부에 두개 이상의 스핀들을 갖추고 피스톤로드의 선단에 결합되는 헤드본체와, 헤드본체 중앙 후단으로 돌출되어 구동축에 연동되며 스핀들을 회전 구동하는 피동축을 구비하여 달성될 수 있다.

즉, 유압에 의해 전후진과 동시에 소정각도로 각 회전을 이루는 피스톤로드를 구비함과 동시에 피스톤로드 내속에서 고속회전을 이루는 구동축 선단에 두개 이상의 스핀들을 갖는 헤드를 제공하되, 각 스핀들은 구동축의 회전에 따라 고속 회전하고, 상기 헤드는 피스톤로드에 고정되어 적절한 각도로 회전 가능토록 함으로써 각각의 스핀들상에 적절히 배치되는 드릴 또는 탭 및 리이머공구를 선택적으로 사용가능케 하여 이루어지는 것이다.

이하, 본 고안을 첨부도면에 의거하여 좀더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

제1도는 본 고안의 외관구성을 보인 것으로 헤드부를 개략도시한 상태도이고, 제2도는 본 고안의 바디부의 내부구성을 단면 도시한 것으로서, 바디(10) 내측에 전후 이동가능하게 설치된 피스톤로드(20)가 구비되어 있고, 이 피스톤로드(20)는 바디(10)의 전후단에 제공된 하우징(12)(14)에 지지되어 있다. 상기 바디(10)의 상단에는 상기 피스톤로드(20)의 전후 이동에 따라 함께 이동하는 가이드플레이트(30)가 이동 가능하게 설치되며, 가이드플레이트(30) 후단에 구동모터(40)가 설치된다.

상기 피스톤로드(20)는 중공부를 갖고 있으며, 이 중공부에는 구동축(50)이 회전 가능하게 베어링 지지되어 있다. 구동축(50)의 후단은 상기 가이드 플레이트(30)상에 설치되어 있는 구동모터(40)와 벨트(42)로 연결되어 있다. 상기 피스톤로드(20)의 후단에는 상기 구동축(50)의 후단을 베어링 지지함과 동시에 피스톤로드(20)를 소정각도로 회전시키는 회동수단을 구비하고 있는 기어박스(60)가 결합되어 있다.

제3도 및 제4도에는 피스톤로드(20)를 회전시키는 회동수단이 도시되어 있는데, 피스톤로드(20)의 측단에 회전축(70)이 설치되고, 상기 피스톤로드(20)와 회전축(70)은 기어(22)(72)로 연동되어지며, 회전축(70)은 중간부에 피니언기어(74)가 형성되어 있어 이 피니언기어(74)에 별도의 유압라인에 의해 작동하는 래크기어(80)가 치합되어 래크기어(80)의 회전에 따라 피스톤로드(20)는 원하는 각도만큼 회전가능하게 된다.

상기 피스톤로드(20)는 바디(10)상에 형성된 유로 A 및 B에 선택적으로 유압을 작용시켜 전후진 이루게 되며, 상기 래크기어(80)는 바디(10)상에 표현된 터릿용유로 X 및 Y에 선택적으로 유압을 작용시켜 전후진하여 피스톤로드(20)를 회전시키게 된다.

그리고 상기 피스톤로드(20)의 선단에는 헤드(100)가 연결되는데, 제5도에는 상기 헤드(100)의 구성 및 연결상태가 상세히 도시되어 있다. 이에 따르면 후단이 상기 피스톤로드(20)에 결합되어 있는 헤드본체(110)의 중앙 후단으로는 피동축(120)이 돌출되어 피스톤로드(20)내에 설치되는 구동축(50)에 스플라인 결합되어 있고, 헤드본체(110)의 전방으로는 두개의 스핀들(130)(132)이 제공되어 각기 다른 공구(드릴 및 탭 또는 리이머)를 클램프 가능하게 하되 스핀들(130)(132)은 상기 피동축(120)에 대해 전달기어(140)에 의해 동력을 전달받게 된다.

도면중 미설명 부호; 150은 피스톤로드 이송속도를 제어하는 밸브, 160은 상기 밸브에 이송속도 변환시점을 제공하는 도그, 170은 드릴, 180은 리이머이다.

이와같은 구성을 갖는 본 고안은 구동모터(40)의 회전함에 따라 이에 벨트(42) 전동되는 구동축(50)이 고속회전을 이루게 된다. 따라서 구동축(50) 선단에 스플라인 결합되는 피동축(120)이 회전하여 스핀들(130)(132)이 회전을 이루게 된다. 이러한 상태에서 유로 A로 유압을 작용하게 되면 피스톤로드(20)는 전진하게 되며 이에 따라 피스톤로드(20)와 일체화 구성되는 구동축(50), 기어박스(62), 가이드플레이트(30), 구동모터(40), 헤드(100)는 함께 전진하게 된다. 이때 전진되면서 도그(160)가 밸브(150)의 상단에 놓이게 되면 밸브(150)가 감지하여 전기적인 연결을 이루고 있는 구동모터(40)의 호전을 이루게 하여 상기와 같은 동력전달에 의하여 피스톤로드(20)를 절삭에 맞는 이송속도로 변화시키게 되는데 된다. 이렇게 하여 회전중인 드릴(170)로 구멍을 가공하고 나면, 유로 B로 유압을 작용하여 피스톤로드(20)가 후퇴하게 되고 구동모터(40)가 정지하게 된다. 이때 기어박스(60)에 형성되는 터릿용 유로 A로 유압이 작용하게 되면 래크기어(80)가 이동하게 되고 이에 따라 회전축(70)이 회전하게 되고, 이 회전은 기어(22)(72)에 의해 피스톤로드(20)를 선택된 방향으로 회전시키게 된다. 이때 피스톤로드(20)의 회전각은 헤드(100)상에 설치되는 스핀들(20)의 수(공구의 수와 동일)가 2개일 경우에는 180°도 3개인 경우에는 120°간격으로 제어됨이 바람직하며 120°간격의 회전은 별도의 감지센서의 부착으로 인해 가능해질 수 있을 것이다.

도면상에는 2개의 스핀들이 도시되어 있으므로 피스톤로드(20)는 180°회전을 이루게 된다. 따라서 피스톤로드(20) 선단에 연결되어 있는 헤드본체(110)가 함께 회전하게 되어 스핀들(130)(132)상에 제공되어 있는 드릴(170) 및 리이머(180)는 서로 자리 바꿈하게 된다.

상기 헤드본체(110)의 회전은 전달기어(140)가 피동축(120)상에서 공전하는 것을 스핀들(130)(132)이 자전하여 보상해 줌으로써 이룰 수 있게 된다. 따라서 상기 가공을 마친 작업이 드릴(170) 작업이었으므로 헤드의 회전후에는 드릴위치에 탭 또는 리이머가 위치하게 된다(도면상에는 리이머(180)가 도시됨)

이러한 상태에서 구동모터(40)로써 구동축(50)을 회전시켜 공구회전을 이루는 상태에서 다시 바디(10)의 유로 A로 유압을 작용하여 피스톤로드(20) 및 그와 일체화 되어있는 부재 구동축(50), 기어박스(60), 가이드플레이트(30), 구동모터(40), 헤드(100)가 함께 전진하며 가공을 이루게 되고, 가공을 마친후에는 유로 B로 작용되는 유압에 의해 후진하여 드릴작업에 연이어 탭 또는 리이밍작업을 연속 실시할 수 있게 된다.

상술한 바와같이 본 고안에 따른 공작기계의 공구 해동장치는 피스톤로드를 전후진과 동시에 회전가능하게 구성하고, 이 회전에 의해 헤드의 공구위치를 자리 바꿈 가능케함으로써 하나의 기계에 의해 드릴링 및 태핑 또는 리이밍을 연속 실시할 수 있게 되어 작업시간의 단축을 기할 수 있으며 동시에 생산성을 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.

Claims

바디(10)에 장착되어 유압에 의해 전후진하는 피스톤로드(20)와 이 피스톤로드(20) 내부에 베어링 지지되며 후단이 구동모터(40)에 의해 전동되는 구동축(50)을 구비한 공작기계의 공구 헤드장치에 있어서,

상기 바디(10) 상면에서 피스톤로드(20)의 이동에 따라 이동하며 상단 후단부에 설치된 구동모터(40)를 이동시키는 가이드플레이트(30)와, 유압에 의해 전후진하게 되는 래크기어(80)와, 이 래크기어(80)에 치합되는 피니언기어(74)를 보유하며 상기 피스톤로드(20)를 회전시키는 회전축(70)과 상기 피스톤로드(20) 후단과 회전축(70) 그리고 래크기어(80)를 지지토록 피스톤로드(20) 후단에 설치되는 기어박스(60)와,

상기 피스톤로드(20) 선단에 연결되며 전면부에 두개 이상의 스핀들(130)(132)을 갖추고 피스톤로드(20)의 선단에 결합되는 헤드본체(110)와 헤드본체(110) 중앙 후단으로 돌출되어 구동축(50)에 연동되며 스핀들(130)(132)을 회전 구동하는 피동축(120)을 구비함을 특징으로 하는 공작기계의 헤드 구동장치.