WO2017150812A1 - 이동형 가공기 이송기구 - Google Patents

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WO2017150812A1
WO2017150812A1 PCT/KR2017/001250 KR2017001250W WO2017150812A1 WO 2017150812 A1 WO2017150812 A1 WO 2017150812A1 KR 2017001250 W KR2017001250 W KR 2017001250W WO 2017150812 A1 WO2017150812 A1 WO 2017150812A1
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WO
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unit
workpiece
fixed
fixing module
frame
Prior art date
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PCT/KR2017/001250
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English (en)
French (fr)
Inventor
김창주
윤진원
노승국
Original Assignee
한국기계연구원
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23C—MILLING
    • B23C1/00—Milling machines not designed for particular work or special operations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
    • B23Q1/25—Movable or adjustable work or tool supports
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q5/00—Driving or feeding mechanisms; Control arrangements therefor
    • B23Q5/22—Feeding members carrying tools or work
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q5/00—Driving or feeding mechanisms; Control arrangements therefor
    • B23Q5/54—Arrangements or details not restricted to group B23Q5/02 or group B23Q5/22 respectively, e.g. control handles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q9/00—Arrangements for supporting or guiding portable metal-working machines or apparatus

Definitions

  • the present invention relates to a mobile machine transfer mechanism, and more particularly to a mobile machine transfer mechanism including a transfer mechanism that can be freely transferred on the workpiece by omitting a separate structure for the machine tool.
  • a machine or machine tool holds a tool for processing a workpiece, and includes mechanical structures such as fixed frames, transfer guides, etc. for transferring the tool to the required position on the workpiece.
  • both the tool and the workpiece may be configured to include a movable bed structure, but in this case, a fixed structure of the mechanical structure is essentially included.
  • the machine tool includes a machine structure, in particular, when machining a large workpiece, there is a problem that the machine structure of the machine tool has to be large, and furthermore, when complex machining is to be performed, the machine tool at every machining There is a problem that the coordinates need to be matched, which makes it difficult to perform more effective machining.
  • the machining of the workpiece is performed in a form that can be attached and detached on the workpiece, there is no limitation in the size of the workpiece, and the machining of the workpiece can be performed simultaneously using multiple processing modules.
  • a tool is fixed to a tool holding part that is supported by a plurality of legs attached to an upper surface of a workpiece to develop a machine for machining the workpiece. have.
  • the technical problem of the present invention has been conceived in this respect, the object of the present invention can be effectively used in the complex machining of large workpieces, and relates to a mobile machine transfer mechanism capable of more precise and accurate machining with a stable structure.
  • Mobile machine transfer mechanism includes an upper unit, a shanghai conveying unit, a lower unit and a processing unit.
  • the upper unit includes an upper guide extending in one direction.
  • the shanghai conveying unit is connected to the upper unit, and includes a fixing module detachable to the surface of the workpiece.
  • the lower unit is located below the upper unit, and includes a lower guide extending to intersect the extending direction of the upper unit, and a lower fixing module detachable to the surface of the workpiece.
  • the processing unit is fixed to the fixed module to process the workpiece.
  • the shanghai conveying unit may be connected to be transported in the vertical direction relative to the upper unit.
  • the lower unit may be transported in the vertical direction relative to the Shanghai transport unit.
  • the shanghai song unit may include a first shanghai song unit connected to one end of the upper unit, and a pair of second and third shanghai song units connected to the other end of the upper unit. .
  • the lower fixing module may include a first lower fixing module fixed to one end of the lower unit and a pair of second and third lower fixing modules fixed to the other end of the lower unit. Can be.
  • the processing unit may be fixed to the fixed module of the first shanghai song unit.
  • the lower unit may be connected to be rotatable relative to the upper unit.
  • it may further include a rotary sliding unit connected to the upper unit and the lower unit at the same time, and relatively rotates the upper unit and the lower unit as the rotation around the rotation axis.
  • the rotary sliding unit, the upper sliding portion sliding along the upper guide, the lower sliding portion sliding along the lower guide, and the upper sliding portion and the lower sliding portion is fixed and rotate about the rotation axis It may include a body portion.
  • the fixing module or the lower fixing module is connected to the shanghai transport unit or the lower unit, a vacuum pad detachable to the surface of the workpiece, and the connection is connected, the vacuum pad is fixed It may include a frame portion.
  • the vacuum pad may include three vacuum pads to bond three points with the surface of the workpiece.
  • the fixing module or the lower fixing module the recessed frame extending from the frame portion in the center of the frame portion to form a recess, one end is fixed to the connecting portion and the other end is the center extending to the recess
  • the shaft may further include an elastic part for preventing rotation due to the eccentricity of the frame part.
  • the fixed module or the lower fixed module one end may be inserted into the center hole formed in the interior of the central axis, the other end may further include a connection unit rotatably connected to the recessed frame.
  • the upper unit extending in one direction and the lower unit extending to intersect the upper unit can be transported to any position on a flat or curved surface, and thus, in the workpiece of various shapes Machining can be carried out at the position of.
  • the upper and lower units can be transported to the required position while the shanghai transport unit is attached to the workpiece, so that the workpiece can be easily processed at any position.
  • the shanghai Song unit is bonded to the three points on the workpiece can be easily fixed on the flat as well as the curved workpiece.
  • the lower unit also includes a lower fixing module bonded to three points, it is possible to fix the position on the workpiece of various shapes, in particular, since both the upper unit and the lower unit can be fixed firmly on the workpiece, the workpiece by the processing unit In this case, even if the cutting force is increased, the machining unit may be minimized by the cutting force due to the change in position or vibration.
  • the processing unit is fixed to the first shanghai conveying unit corresponding to one end of the mobile machine transfer mechanism, the position of the processing unit can be minimized by the structure of the mobile machine transfer mechanism, and the workpiece that needs processing Access to the location may be easy.
  • the rotary sliding unit is slid on the upper unit and the lower unit, and the cross direction of the upper unit and the lower unit can be varied in various ways, it is possible to easily implement the machining at any position on the workpiece of various shapes.
  • the fixed module or the lower fixed module can be detachably attached to the workpiece regardless of the shape of the workpiece by three vacuum pads, and the vacuum pad is connected to be rotatable about the connecting portion or the central axis. It can be easily fixed to the workpiece of the.
  • the elastic part prevents rotation due to the eccentricity of the frame part to maintain the parallel between the lower connection portion and the vacuum pad.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a mobile machine transfer mechanism according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a perspective view illustrating an example of an operation procedure of the mobile machine feed mechanism of FIG. 1.
  • FIG. 3 is a perspective view showing a fixing module of the mobile machine transfer mechanism of FIG.
  • FIG. 4 is a perspective view illustrating a cross section of the lower fixing module of FIG. 3.
  • FIG. 5 is a perspective view illustrating an example of a rotation state of the lower fixing module of FIG. 3.
  • transfer machine transfer mechanism 100 upper unit
  • FIG. 1 is a perspective view showing a mobile machine transfer mechanism according to an embodiment of the present invention.
  • the mobile machine transfer mechanism 10 includes an upper unit 100, a first shanghai sending unit 200, a second shanghai sending unit 300, and a third shanghai sending unit 400. ), The lower unit 500, the rotary sliding unit 600 and the processing unit 700.
  • the movable machine feed mechanism 10 processes the workpiece through the processing unit 700 in a fixed state on the upper surface of the workpiece.
  • the mobile machine transfer mechanism 10 further includes a separate wireless or wired communication module, and communicates with an external control unit through the wireless or wired communication module, and the position of the processing unit 700 or By transmitting the data on the posture, the machining unit 700 may be transferred to a position that requires machining in the workpiece to perform machining.
  • the upper unit 100 is the first upper frame 110, the first upper guide 120, the second upper frame 130, the second upper guide 140, the first upper and lower guide 150, the second upper and lower It includes a guide 160, the third upper and lower guides 170 and the upper fixing frame 180.
  • the first upper frame 110 and the second upper frame 130 are spaced apart from each other to form a first transport space 101 therebetween, and extend in parallel to each other along the first direction (X), respectively.
  • first and second upper frames 110 and 130 extend in the first direction, but the extending direction of the first and second upper frames 110 and 130 may be extended. It can be changed in various ways.
  • the first upper guide 120 is fixed inside the first upper frame 110 and extends in a direction parallel to the extending direction of the first upper frame 110.
  • the first upper guide 120 serves as a guide for sliding the rotary sliding unit 600 to be described later.
  • the second upper guide 140 is fixed inside the second upper frame 130 and extends in a direction parallel to the extending direction of the second upper frame 130.
  • the second upper guide 140 serves as a guide for sliding the rotary sliding unit 600 to be described later together with the first upper guide 120.
  • the first upper and lower guides 150 simultaneously fix the first and second upper frames 110 and 130 at one end of the first and second upper frames 110 and 130.
  • first vertical guide 150 is transported in the vertical direction (ie, the third direction Z) with respect to the first shanghai transport unit 200 to be described later.
  • first upper and lower guides 150 may be provided with a predetermined sliding groove or sliding surface as shown.
  • the third direction Z which is the up and down direction, defines a direction for description in FIG. 1, and when the surface of the actual workpiece is formed as a curved surface, the third direction is understood as a direction perpendicular to the corresponding surface of the workpiece. It is preferable.
  • the second upper and lower guides 160 are fixed to the other end of the first upper frame 110 in a direction perpendicular to the extending direction of the first upper frame 110, and the second upper and lower guides 160 will be described later. It is transported in the vertical direction with respect to the second shanghai transport unit 300.
  • a predetermined sliding groove or sliding surface as shown in the second upper and lower guides 160 may be formed.
  • the third upper and lower guides 170 are fixed to the other end of the second upper frame 130 in a direction perpendicular to the extending direction of the second upper frame 130, and the third upper and lower guides 170 will be described later. It is conveyed in the vertical direction with respect to the third shanghai conveying unit 400.
  • a predetermined sliding groove or sliding surface as shown in the third upper and lower guides 170 may be formed.
  • the upper fixing frame 180 fixes the first and second upper frames 110 and 130 at the other ends of the first and second upper frames 110 and 130.
  • the first and second upper frames 110 and 130 and the first and second upper guides 120 and 140 are coupled to and fixed to each other.
  • the first shanghai song unit 200 includes a first connector 210, a first guide frame 220 and the first fixing module 230.
  • the first guide frame 220 is coupled to the first upper and lower guides 150 to slide, so that the first upper and lower guides 150 along the first guide frame 220 in the vertical direction (that is, In the third direction).
  • the first fixing module 230 is attached or detached on the upper surface of the workpiece to fix the first shanghai conveying unit 200 on the workpiece or detached from the workpiece.
  • the first connector 210 connects the first fixing module 230 and the first guide frame 220 to each other.
  • the first connection portion 210 forms a predetermined space, and thus the processing to penetrate the first fixing module 230 on the first connection portion 210.
  • Unit 700 is fixed.
  • the processing unit 700 is fixed so that the tool holder is exposed downward through the first connection portion 210, and the tool is fixed by the tool holder, The workpiece located below is processed.
  • the tool holder and the tool may be connected by wire or wirelessly to receive a control signal for processing from the outside.
  • the second shanghai song unit 300 includes a second connecting portion, a second guide frame 320 and the second fixing module 330.
  • the second guide frame 320 is coupled to the second upper and lower guides 160 so that the second guide frame 320 is relatively vertically along the second guide frame 320. Is sliding.
  • the second fixing module 330 is attached or detached on the upper surface of the workpiece to fix the second shanghai transport unit 300 on the workpiece or detached from the workpiece.
  • the second connection part connects the second fixing module 330 and the second guide frame 320 to each other.
  • the second connecting portion may extend in a direction perpendicular to the extending direction of the first upper frame 110 as a whole.
  • the third shanghai song unit 400 includes a third connecting portion 410, the third guide frame 420 and the third fixing module 430.
  • the third guide frame 420 is coupled to slide with the third up and down guide 170, so that the third up and down guide 170 is relatively up and down along the third guide frame 420. Is sliding.
  • the third fixing module 430 is attached or detached on the upper surface of the workpiece to fix the third shanghai transport unit 400 on the workpiece or detached from the workpiece.
  • the third connector 410 connects the third fixing module 430 and the third guide frame 420 to each other.
  • the upper unit 100 is guided by the first to third shanghai conveying units (200, 300, 400), and can slide in the vertical direction, so that the upper unit (100) is the surface of the workpiece It may be fixed at a predetermined position regardless of the shape.
  • the upper unit 100 is fixed on the workpiece by three-point support by the first to third shanghai Song Units (200, 300, 400), so that the workpiece has various surface shapes such as curved shape Even if it has, it can be fixed stably.
  • the upper unit 100 is guided by the first to third shanghai song units 200, 300, 400 at both ends of one end and the other end, the position in the vertical direction can be determined independently, Even if the workpiece has a surface shape of various shapes, it can be stably fixed.
  • the lower unit 500 includes a first lower frame 510, a first lower guide 520, a second lower frame 530, a second lower guide 540, a first lower fixing module 550, and a first lower frame 510.
  • the lower connection part 551, the second lower fixing module 560, the second lower connection part 561, the third lower fixing module 570 and the third lower connection part 571 are included.
  • the first lower frame 510 and the second lower frame 530 are spaced apart from each other to form a second transport space 501 therebetween, each along a second direction Y perpendicular to the first direction. Extend parallel to each other.
  • the first and second subframes 510 and 530 extend in the second direction, but the extending direction of the first and second subframes 510 and 530 is Of course, it can be variously changed.
  • the first lower guide 520 is fixed to the inside of the first lower frame 510 and extends in a direction parallel to the extending direction of the first lower frame 510.
  • the first lower guide 520 serves as a guide for sliding the rotary sliding unit 600 to be described later.
  • the second lower guide 540 is fixed to the inside of the second lower frame 530 and extends in a direction parallel to the extending direction of the second lower frame 530.
  • the second lower guide 540 serves as a guide for sliding the rotary sliding unit 600 to be described later together with the first lower guide 520.
  • the first lower fixing module 550 is fixed to one end of the first and second lower frames 510 and 530, and in this case, the first and second lower fixing parts 551 through the first lower connection part 551.
  • One end of the lower frames 510 and 530 is connected to the first lower fixing module 550.
  • the first lower fixing module 550 is attached or detached on the upper surface of the workpiece to fix the lower unit 500 on the workpiece or detach it from the workpiece.
  • the second lower fixing module 560 is fixed to the other end of the first lower frame 510, and the second lower fixing module 560 is connected to the first lower frame through the second lower connecting portion 561. 510 is fixed to the other end.
  • the second lower connection part 561 may extend in a direction perpendicular to the extension direction of the first lower frame 510 as a whole and the second lower fixing module 560 may be connected.
  • the second lower fixing module 560 is also attached or detached on the upper surface of the work piece to fix the lower unit 500 on the work piece or detach it from the work piece.
  • the third lower fixing module 570 is fixed to the other end of the second lower frame 520, and the third lower fixing module 570 is fixed to the second lower frame through the third lower connecting part 571. Is fixed to the other end of 520.
  • the third lower connection part 571 may extend in a direction perpendicular to the extending direction of the second lower frame 520 as a whole and may be connected to the third lower fixing module 570.
  • the third lower fixing module 570 is also attached or detached on the upper surface of the workpiece, thereby fixing the lower unit 500 on the workpiece or detached from the workpiece.
  • the lower unit 500 may be fixed to or detached from the workpiece through the first to third lower fixing modules 550, 560, and 570.
  • the lower unit 500 is fixed on the workpiece through three-point support, even if the workpiece has various curved shapes, the lower unit 500 can be stably fixed on the workpiece.
  • the rotary sliding unit 600 includes a body portion 610, a rotation shaft 620, an upper sliding portion 630 and a lower sliding portion 640.
  • the body portion 610 extends to pass through the first transfer space 101 formed by the upper unit 100 and the second transfer space 501 formed by the lower unit 500, and the rotation shaft Rotate around 620.
  • the extending direction of the upper unit 100 and the extending direction of the lower unit 500 may be changed in various ways.
  • the upper sliding part 630 is fixed to the body part 610 and simultaneously slides on the first and second upper guides 120 and 140.
  • the upper sliding part 630 is slid along the first and second upper guides 120 and 140 on the first transport space 101, and thus, is fixed to the rotary sliding unit 600.
  • the lower unit 500 can be transported with respect to the upper unit 100.
  • the lower sliding part 640 is also fixed to the body part 610 and simultaneously slides on the first and second lower guides 520 and 540.
  • the lower sliding part 640 is slid along the first and second lower guides 520 and 540 on the second transport space 102, and thus fixed to the rotary sliding unit 600.
  • the upper unit 100 can be transported with respect to the lower unit 500.
  • the rotary sliding unit 600 is connected to the upper unit 100 and the lower unit 500 at the same time, and rotates around the rotation shaft 620, the upper unit 100 and the lower
  • the unit 500 is relatively rotatable.
  • the upper unit 100 may move in the second direction
  • the lower unit 500 may move in the first direction.
  • the conveying directions of the upper unit 100 and the lower unit 500 may be variously changed according to the rotation of the rotary sliding unit 600.
  • the processing unit 700 is fixed on the first shanghai conveying unit 200, and as shown in the drawing, the processing unit 700 is located at one side to one end of the mobile machine transfer mechanism 10 as a whole. .
  • the processing unit 700 is relatively minimized the position interference by the components of the mobile machine feed mechanism 10 including the upper unit 100 and the lower unit 500, and thus easier The workpiece can be machined stably and stably.
  • FIG. 1 is a perspective view illustrating an example of an operation procedure of the mobile machine feed mechanism of FIG. 1.
  • the upper unit 100 is fixed as the first to third fixing modules 230, 330, and 430 are attached to the surface of the workpiece, and the first to third lower fixing modules ( As the 550, 560, and 570 are attached to the surface of the workpiece, the lower unit 500 is fixed.
  • the first to third lower fixing modules 550, 560, and 570 are attached to the workpiece, and the first to third fixing modules 230, 330, and 430 are attached thereto.
  • the upper unit 100 is slid upwards and detached from the workpiece.
  • the upper unit 100 and the first to third fixing modules 230, 330, and 430 are connected to the lower unit 500. It is rotated with respect to the required position.
  • the upper unit 100 and the first to third fixing modules 230, 330, and 430 rotate in relation to the lower unit 500, in addition to the second transfer space 501. It may be transported along the extending direction of the lower unit 500.
  • the first to third fixing modules 230, 330, and 430 are lower than the upper unit 100.
  • the first to third fixing modules 230, 330, 430 are attached to the surface of the workpiece by sliding in the direction.
  • the upper unit 100 and the lower unit 500 slide upwards with respect to the first to third fixing modules 230, 330, and 430.
  • the lower unit 500 rotates with respect to the upper unit 100 as the rotary sliding unit 600 is rotated.
  • the rotary sliding unit 600 may be transported along the extending direction of the upper unit 100 on the first transport space 101.
  • the lower unit 500 rotates and moves to a required position.
  • the upper unit 100 and the lower unit 500 are slid in a downward direction with respect to the first to third fixing modules 230, 330, and 430.
  • Third lower fixing modules 550, 560, 570 are attached on the surface of the workpiece.
  • the movable machine feed mechanism 10 can be freely moved to a position that requires processing of the workpiece.
  • FIG. 3 is a perspective view showing a fixing module of the mobile machine transfer mechanism of FIG. 4 is a perspective view illustrating a cross section of the lower fixing module of FIG. 3.
  • 5 is a perspective view illustrating an example of a rotation state of the lower fixing module of FIG. 3.
  • each of the first to third fixed modules 230, 330, and 430, and the first to third lower fixed modules 550, 560, 570 is substantially the same as the fixed module shown in Figs.
  • the connection part may be variously changed, and in the drawing, the second lower connection part 561 is connected.
  • the second lower fixing module 560 will be described as an example, and redundant description thereof will be omitted.
  • the second lower fixing module 560 may include a frame part 562, a recess 563, a central axis 564, and an elastic part in addition to the second lower connection part 561. 565, the recessed frame 566, a connection unit 567, and a vacuum pad 568.
  • the frame part 562 is connected to the second lower connection part 561, and the vacuum pad 568 is fixed.
  • the frame part 562 may have a circular plate shape, for example, and a recessed frame 566 is formed at the center of the frame part 562.
  • the recessed frame 566 is recessed lower than the height of the frame portion 562 at the center of the frame portion 562 to form the recessed portion 563. Accordingly, the frame portion 562 and the recessed frame 566 may form a 'V' groove as a whole, as shown in FIGS. 4 and 5.
  • the plurality of vacuum pads 568 may be fixed to the frame portion 562 in the circumferential direction. As illustrated, for example, three vacuum pads may be fixed.
  • the vacuum pad 568 are fixed, so that the three-point adhesive to the workpiece, the vacuum pad 568 can be stably attached to a variety of curved workpieces.
  • the vacuum pad 568 may be attached or detached with the workpiece in a vacuum adsorption method.
  • the central axis 564 is connected to the second lower connection portion 561 and extends downward toward the recess 563.
  • the central axis 564 may be narrower in the shape of a triangular pyramid toward the lower direction. Thus, the inner surface of the 'V' shaped recess 563 is not in contact with the inner surface.
  • a center hole 569 penetrating the center is formed in the center axis 564.
  • the elastic part 565 is fixed to an outer surface of the central axis 564.
  • a predetermined pressure is applied even when the posture of the second lower fixing module 560 is changed while the vacuum pad 568 is detached from the workpiece by applying an elastic force between the central axis 564 and the recessed frame 566. This prevents eccentric rotation and keeps parallel to each other.
  • connection unit 567 One end of the connection unit 567 is inserted into the center hole to be fixed to the central axis 564, and the other end is rotatably connected to the recessed frame 566.
  • connection unit 567 may have a spherical shape, and for this purpose, a spherical groove for fixing the connection unit 567 may be formed on the recessed frame 566.
  • the central axis 564 and the recessed frame 566 are connected by the connection unit 567, and the central axis 564 and the recessed frame 566 are coupled to be relatively rotatable. .
  • the vacuum pad 568 fixed through the recessed frame 566 may be easily adhered to surfaces of various shapes, regardless of the shape of the workpiece.
  • the upper unit extending in one direction and the lower unit extending to intersect the upper unit can be transported to any position on a flat or curved surface, and thus, in the workpiece of various shapes Machining can be carried out at the position of.
  • the upper and lower units can be transported to the required position while the shanghai transport unit is attached to the workpiece, so that the workpiece can be easily processed at any position.
  • the shanghai Song unit is bonded to the three points on the workpiece can be easily fixed on the flat as well as the curved workpiece.
  • the lower unit also includes a lower fixing module bonded to three points, it is possible to fix the position on the workpiece of various shapes, in particular, since both the upper unit and the lower unit can be fixed firmly on the workpiece, the workpiece by the processing unit In this case, even if the cutting force is increased, the machining unit may be minimized by the cutting force due to the change in position or vibration.
  • the processing unit is fixed to the first shanghai conveying unit corresponding to one end of the mobile machine transfer mechanism, the position of the processing unit can be minimized by the structure of the mobile machine transfer mechanism, and the workpiece that needs processing Access to the location may be easy.
  • the rotary sliding unit is slid on the upper unit and the lower unit, and the cross direction of the upper unit and the lower unit can be varied in various ways, it is possible to easily implement the machining at any position on the workpiece of various shapes.
  • the fixed module or the lower fixed module can be detachably attached to the workpiece regardless of the shape of the workpiece by three vacuum pads, and the vacuum pad is connected to be rotatable about the connecting portion or the central axis. It can be easily fixed to the workpiece of the.
  • the elastic part prevents rotation due to the eccentricity of the frame part to maintain the parallel between the lower connection portion and the vacuum pad.

Abstract

이동형 가공기 이송기구는 상부유닛, 상하이송유닛, 하부유닛 및 가공유닛을 포함한다. 상기 상부유닛은 일 방향으로 연장된 상부 가이드를 포함한다. 상기 상하이송유닛은 상기 상부유닛에 연결되며, 공작물의 표면에 탈부착되는 고정모듈을 포함한다. 상기 하부유닛은 상기 상부유닛의 하부에 위치하며, 상기 상부유닛의 연장 방향과 교차하도록 연장된 하부 가이드, 및 상기 공작물의 표면에 탈부착되는 하부 고정모듈을 포함한다. 상기 가공유닛은 상기 고정모듈에 고정되어 상기 공작물을 가공한다.

Description

이동형 가공기 이송기구
본 발명은 이동형 가공기 이송기구에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 별도의 공작기계용 고정 구조물을 생략하여 공작물 상에서 자유롭게 이송이 가능한 이송 기구를 포함한 이동형 가공기 이송기구에 관한 것이다.
전통적으로 가공기 또는 공작기계는 공작물을 가공하는 공구를 고정하며, 상기 공구를 공작물 상에서 필요한 위치로 이송시키기 위한 고정 프레임, 이송 가이드 등의 기계 구조물을 포함한다. 이 경우, 공구와 공작물이 모두 이동이 가능한 베드 구조를 포함하도록 구성될 수도 있으나, 이러한 경우에도 고정된 형태의 기계 구조물을 필수적으로 포함한다.
이상과 같이, 공작기계가 기계 구조물을 포함함에 따라, 특히, 대형 공작물을 가공하는 경우, 공작기계의 기계 구조물이 커져야 하는 문제가 있으며, 나아가 복합 가공을 수행하여야 하는 경우, 매 가공시마다 해당 공작기계에 좌표를 일치시켜야 하는 등의 문제가 있어, 보다 효과적인 가공의 수행에 어려움이 있다.
이러한 전통적인 공작기계를 통한 가공 상의 문제를 해결하기 위해, 특히 대형 공작물의 가공이나, 복합 가공 등이 필요한 경우, 기존의 공작기계의 기계 구조물을 생략한 이동형 가공기 이송기구가 개발되고 있다.
특히, 이동형 가공기 이송기구의 경우 공작물 상에 탈부착이 가능한 형태로 공작물에 대한 가공을 수행하므로, 공작물의 크기에 제한이 없으며 다중 가공모듈로 동시에 공작물의 가공을 수행할 수 있는 등의 장점이 있다.
예를 들어, 미국 특허공개 US 2011/0194906호에서와 같이 공작물 상면에 부착된 복수의 다리부들에 의해 지지되는 형태의 공구 고정부에 공구가 고정되어 상기 공작물에 대한 가공을 수행하는 가공기가 개발되고 있다.
다만, 공작물에 대한 가공시 공구에는 상대적으로 큰 절삭력이 인가되는데 이러한 절삭력에 의해 공구가 영향 받지 않을수록 정밀하고 정확한 가공이 가능하게 된다. 그러나, 상기와 같은 가공기의 경우 절삭력이 증가함에 따라 가공기의 안전성이 저하되어 정밀하거나 정확한 가공이 어려운 문제가 있다.
관련 선행기술로는 미국 공개특허 US 2011/0194906호가 있다.
이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 대형 공작물의 복합 가공에 효과적으로 사용될 수 있으며, 안정적인 구조로 보다 정밀하고 정확한 가공이 가능한 이동형 가공기 이송기구에 관한 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 이동형 가공기 이송기구는 상부유닛, 상하이송유닛, 하부유닛 및 가공유닛을 포함한다. 상기 상부유닛은 일 방향으로 연장된 상부 가이드를 포함한다. 상기 상하이송유닛은 상기 상부유닛에 연결되며, 공작물의 표면에 탈부착되는 고정모듈을 포함한다. 상기 하부유닛은 상기 상부유닛의 하부에 위치하며, 상기 상부유닛의 연장 방향과 교차하도록 연장된 하부 가이드, 및 상기 공작물의 표면에 탈부착되는 하부 고정모듈을 포함한다. 상기 가공유닛은 상기 고정모듈에 고정되어 상기 공작물을 가공한다.
일 실시예에서, 상기 상하이송유닛은, 상기 상부유닛에 대하여 상하방향으로 상대적으로 이송이 가능하도록 연결될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 상부유닛이 상기 상하이송유닛에 대하여 상대적으로 상하방향으로 이송됨에 따라, 상기 하부유닛도 상기 상하이송유닛에 대하여 상대적으로 상하방향으로 이송될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 상하이송유닛은, 상기 상부유닛의 일 끝단에 연결된 제1 상하이송유닛, 및 상기 상부유닛의 다른 끝단에 연결된 한 쌍의 제2 및 제3 상하이송유닛들을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 하부 고정모듈은, 상기 하부유닛의 일 끝단에 고정된 제1 하부고정모듈, 및 상기 하부유닛의 다른 끝단에 고정된 한 쌍의 제2 및 제3 하부고정모듈들을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 가공유닛은 상기 제1 상하이송유닛의 고정모듈에 고정될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 하부유닛은 상기 상부유닛에 대하여 상대적으로 회전 가능하도록 연결될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 상부유닛과 상기 하부유닛에 동시에 연결되며, 회전축을 중심으로 회전함에 따라 상기 상부유닛과 상기 하부유닛을 상대적으로 회전시키는 회전슬라이딩 유닛을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 회전슬라이딩 유닛은, 상기 상부 가이드를 따라 슬라이딩되는 상부 슬라이딩부, 상기 하부 가이드를 따라 슬라이딩되는 하부 슬라이딩부, 및 상기 상부 슬라이딩부 및 상기 하부 슬라이딩부가 고정되며 상기 회전축에 대하여 회전하는 몸체부를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 고정모듈 또는 상기 하부 고정모듈은, 상기 상하이송유닛 또는 상기 하부유닛에 연결되는 연결부, 상기 공작물의 표면에 탈부착되는 진공패드, 및 상기 연결부가 연결되며, 상기 진공패드가 고정되는 프레임부를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 진공패드는 3개의 진공패드를 포함하여 상기 공작물의 표면과 3점 접착할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 고정모듈 또는 상기 하부 고정모듈은, 상기 프레임부의 중앙에 상기 프레임부로부터 연장되며 함입부를 형성하는 함입프레임, 일 끝단은 상기 연결부에 고정되고 다른 끝단은 상기 함입부로 연장되는 중심축, 및 상기 프레임부의 편심에 의한 회전을 방지하는 탄성부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 고정모듈 또는 상기 하부 고정모듈은, 일 끝단은 상기 중심축의 내부에 형성된 중심홀로 인입되고, 다른 끝단은 상기 함입프레임에 회전가능하도록 연결되는 연결유닛을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 일 방향으로 연장된 상부유닛과 상기 상부유닛에 교차하도록 연장된 하부유닛에 의해 평면 또는 곡면 상에서 임의의 위치로 이송이 가능하며, 이에 따라 다양한 형상의 공작물에서 임의의 위치에서 가공을 수행할 수 있다.
즉, 상하이송유닛이 공작물에 부착된 상태에서 상부유닛 및 하부유닛을 필요한 위치로 이송시킬 수 있어, 임의의 위치에서의 공작물 가공을 용이하게 수행할 수 있다. 이 경우, 상기 상하이송유닛은 공작물 상에 3점으로 접착되므로 평면은 물론 곡면 형상의 공작물 상에서도 용이하게 고정될 수 있다.
또한, 하부유닛도 3점 접착되는 하부 고정모듈을 포함함으로써, 다양한 형상의 공작물 상에서 위치 고정이 가능하며, 특히 상부유닛 및 하부유닛이 모두 공작물 상에 단단하게 고정될 수 있으므로, 가공유닛에 의해 공작물이 가공되는 경우 절삭력이 증가하더라도 절삭력에 의해 가공유닛이 위치가 변화하거나 진동을 인가받는 등의 영향을 최소화할 수 있다.
이 경우, 가공유닛은 이동형 가공기 이송기구의 일 끝단에 해당되는 제1 상하이송유닛에 고정되므로, 이동형 가공기 이송기구의 구조에 의해 가공유닛의 위치가 간섭되는 것을 최소화할 수 있으며 가공이 필요한 공작물의 위치로의 접근이 용이할 수 있다.
나아가, 회전슬라이딩 유닛이 상부유닛과 하부유닛 상에서 슬라이딩되며, 상부유닛과 하부유닛의 교차방향을 다양하게 가변할 수 있으므로, 다양한 형상의 공작물 상에서 임의의 위치에서의 가공을 용이하게 구현할 수 있다.
한편, 고정모듈 또는 하부 고정모듈은 3개의 진공패드에 의해 공작물에 안정적으로 공작물의 형상과 무관하게 탈부착이 가능한 것은 물론이며, 진공패드가 연결부 또는 중심축에 대하여 회전이 가능하도록 연결됨으로써, 다양한 형상의 공작물에 용이하게 고정이 가능할 수 있다.
또한, 탄성부가 상기 프레임부의 편심에 의한 회전을 방지하여 상기 하부연결부와 상기 진공패드 간의 평행을 유지시킨다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 이동형 가공기 이송기구를 도시한 사시도이다.
도 2a 내지 도 2f들은 도 1의 이동형 가공기 이송기구의 동작순서의 예를 도시한 사시도들이다.
도 3은 도 1의 이동형 가공기 이송기구의 고정모듈을 도시한 사시도이다.
도 4는 도 3의 하부 고정모듈을 절단한 단면을 도시한 사시도이다.
도 5는 도 3의 하부 고정모듈의 회전상태의 예를 도시한 사시도이다.
* 부호의 설명
10 : 이동형 가공기 이송기구 100 : 상부유닛
200 : 제1 상하이송유닛 300 : 제2 상하이송유닛
400 : 제3 상하이송유닛 500 : 하부유닛
600 : 회전슬라이딩 유닛 700 : 가공유닛
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다.
상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "이루어진다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 이동형 가공기 이송기구를 도시한 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 의한 이동형 가공기 이송기구(10)는 상부유닛(100), 제1 상하이송유닛(200), 제2 상하이송유닛(300), 제3 상하이송유닛(400), 하부유닛(500), 회전슬라이딩유닛(600) 및 가공유닛(700)을 포함한다.
상기 이동형 가공기 이송기구(10)는 도시하지는 않았으나, 공작물의 상면 상에 고정된 상태에서 상기 가공유닛(700)을 통해 상기 공작물을 가공한다.
나아가, 도시하지는 않았으나, 상기 이동형 가공기 이송기구(10)는 별도의 무선 또는 유선 통신모듈을 더 포함하여, 상기 무선 또는 유선 통신모듈을 통해 외부의 제어부와 통신하며 상기 가공유닛(700)의 위치나 자세에 관한 데이터를 전송하여, 상기 공작물에서 가공이 필요한 위치로 상기 가공유닛(700)을 이송시켜 가공을 수행할 수 있다.
상기 상부유닛(100)은 제1 상부프레임(110), 제1 상부가이드(120), 제2 상부프레임(130), 제2 상부가이드(140), 제1 상하가이드(150), 제2 상하가이드(160), 제3 상하가이드(170) 및 상부 고정프레임(180)을 포함한다.
상기 제1 상부프레임(110) 및 상기 제2 상부프레임(130)은 서로 이격되어 사이에 제1 이송공간(101)을 형성하며, 각각 제1 방향(X)을 따라 서로 평행하게 연장된다.
이 경우, 도 1에서는 상기 제1 및 제2 상부프레임들(110, 130)이 상기 제1 방향으로 연장되는 것을 도시하였으나, 상기 제1 및 제2 상부프레임들(110, 130)의 연장 방향은 다양하게 변경될 수 있다.
상기 제1 상부가이드(120)는 상기 제1 상부프레임(110)의 내측에 고정되며, 상기 제1 상부프레임(110)의 연장방향과 평행한 방향으로 연장된다. 이 경우, 상기 제1 상부가이드(120)는 후술되는 상기 회전슬라이딩유닛(600)의 슬라이딩을 위한 가이드 역할을 수행한다.
상기 제2 상부가이드(140)는 상기 제2 상부프레임(130)의 내측에 고정되며, 상기 제2 상부프레임(130)의 연장방향과 평행한 방향으로 연장된다. 이 경우, 상기 제2 상부가이드(140)는 상기 제1 상부가이드(120)와 함께 후술되는 상기 회전슬라이딩유닛(600)의 슬라이딩을 위한 가이드 역할을 수행한다.
상기 제1 상하가이드(150)는 상기 제1 및 제2 상부프레임들(110, 130)의 일 끝단에서, 상기 제1 및 제2 상부프레임들(110, 130)을 동시에 고정한다.
또한, 상기 제1 상하가이드(150)는 후술되는 상기 제1 상하이송유닛(200)에 대하여 상하방향(즉, 제3 방향(Z))으로 이송된다. 이를 위해, 상기 제1 상하가이드(150)에는 도시된 바와 같은 소정의 슬라이딩 홈 또는 슬라이딩 면이 형성될 수 있다.
한편, 상기 상하방향인 제3 방향(Z)은 도 1에서 설명을 위해 방향을 정의한 것으로, 실제 공작물의 표면이 곡면으로 형성되는 경우 상기 제3 방향은 공작물의 해당 표면에 수직인 방향으로 이해하는 것이 바람직하다.
상기 제2 상하가이드(160)는 상기 제1 상부프레임(110)의 다른 끝단에 상기 제1 상부프레임(110)의 연장방향에 수직인 방향으로 고정되며, 상기 제2 상하가이드(160)는 후술되는 상기 제2 상하이송유닛(300)에 대하여 상하방향으로 이송된다.
이를 위해, 상기 제2 상하가이드(160)에도 도시된 바와 같은 소정의 슬라이딩 홈 또는 슬라이딩 면이 형성될 수 있다.
상기 제3 상하가이드(170)는 상기 제2 상부프레임(130)의 다른 끝단에 상기 제2 상부프레임(130)의 연장방향에 수직인 방향으로 고정되며, 상기 제3 상하가이드(170)는 후술되는 상기 제3 상하이송유닛(400)에 대하여 상하방향으로 이송된다.
이를 위해, 상기 제3 상하가이드(170)에도 도시된 바와 같은 소정의 슬라이딩 홈 또는 슬라이딩 면이 형성될 수 있다.
상기 상부 고정프레임(180)은 상기 제1 및 제2 상부프레임들(110, 130)의 다른 끝단에서 상기 제1 및 제2 상부프레임들(110, 130)을 고정한다. 그리하여, 상기 제1 및 제2 상부프레임들(110, 130), 및 상기 제1 및 제2 상부가이드들(120, 140)은 서로 결합 및 고정된 상태를 유지하게 된다.
상기 제1 상하이송유닛(200)은 제1 연결부(210), 제1 가이드프레임(220) 및 제1 고정모듈(230)을 포함한다.
상기 제1 가이드프레임(220)은 상기 제1 상하가이드(150)와 슬라이딩 되도록 결합되고, 이에 따라, 상기 제1 상하가이드(150)는 상기 제1 가이드프레임(220)을 따라 상하방향(즉, 제3 방향)으로 상대적으로 슬라이딩된다.
상기 제1 고정모듈(230)은 공작물의 상면 상에 부착 또는 탈착되어, 상기 제1 상하이송유닛(200)을 상기 공작물 상에 고정시키거나 상기 공작물로부터 탈착시킨다.
이 경우, 상기 제1 고정모듈(230)의 상세한 구조에 대하여는 후술한다.
상기 제1 연결부(210)는 상기 제1 고정모듈(230)과 상기 제1 가이드프레임(220)을 서로 연결한다.
이 경우, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 제1 연결부(210)는 소정의 공간을 형성하고, 그리하여, 상기 제1 연결부(210) 상에 상기 제1 고정모듈(230)을 관통하도록 상기 가공유닛(700)이 고정된다.
상기 가공유닛(700)은 상세한 도시는 생략하였으나, 공구 홀더가 상기 제1 연결부(210)를 관통하여 하부방향으로 노출되도록 고정되며, 상기 공구 홀더에 의해 공구(Tool)가 고정되어, 상기 공구는 하부에 위치한 상기 공작물을 가공하게 된다.
이 경우, 도시는 생략하였으나, 상기 공구홀더 및 상기 공구는 유선 또는 무선으로 연결되어, 외부로부터 가공을 위한 제어신호를 전달받을 수 있다.
상기 제2 상하이송유닛(300)은 제2 연결부, 제2 가이드프레임(320) 및 제2 고정모듈(330)을 포함한다.
상기 제2 가이드프레임(320)은 상기 제2 상하가이드(160)와 슬라이딩 되도록 결합되고, 이에 따라, 상기 제2 상하가이드(160)는 상기 제2 가이드프레임(320)을 따라 상하방향으로 상대적으로 슬라이딩된다.
상기 제2 고정모듈(330)은 공작물의 상면 상에 부착 또는 탈착되어, 상기 제2 상하이송유닛(300)을 상기 공작물 상에 고정시키거나 상기 공작물로부터 탈착시킨다.
이 경우, 상기 제2 고정모듈(330)의 상세한 구조에 대하여도 후술한다.
상기 제2 연결부는 상기 제2 고정모듈(330)과 상기 제2 가이드프레임(320)을 서로 연결한다. 이 경우, 상기 제2 연결부는 전체적으로 상기 제1 상부 프레임(110)의 연장방향에 수직인 방향으로 연장될 수 있다.
상기 제3 상하이송유닛(400)은 제3 연결부(410), 제3 가이드프레임(420) 및 제3 고정모듈(430)을 포함한다.
상기 제3 가이드프레임(420)은 상기 제3 상하가이드(170)와 슬라이딩 되도록 결합되고, 이에 따라, 상기 제3 상하가이드(170)는 상기 제3 가이드프레임(420)을 따라 상하방향으로 상대적으로 슬라이딩된다.
상기 제3 고정모듈(430)은 공작물의 상면 상에 부착 또는 탈착되어, 상기 제3 상하이송유닛(400)을 상기 공작물 상에 고정시키거나 상기 공작물로부터 탈착시킨다.
이 경우, 상기 제3 고정모듈(430)의 상세한 구조에 대하여는 후술한다.
상기 제3 연결부(410)는 상기 제3 고정모듈(430)과 상기 제3 가이드프레임(420)을 서로 연결한다.
이상과 같이, 상기 상부유닛(100)은 상기 제1 내지 제3 상하이송유닛들(200, 300, 400)에 의해 가이드되며, 상하방향으로 슬라이딩될 수 있으므로 상기 상부유닛(100)은 공작물의 표면 형상과 무관하게 소정의 위치에 고정될 수 있다.
특히, 상기 상부유닛(100)은 상기 제1 내지 제3 상하이송유닛들(200, 300, 400)에 의해 3점 지지를 통해 상기 공작물 상에 고정되므로, 상기 공작물이 곡면 형상 등 다양한 표면 형상을 가지더라도 안정적으로 고정될 수 있다.
나아가, 상기 상부유닛(100)은 일 끝단 및 다른 끝단의 양측에서 상기 제1 내지 제3 상하이송유닛들(200, 300, 400)에 의해 가이드되며 독립적으로 상하방향으로의 위치가 결정될 수 있으므로, 상기 공작물이 다양한 형상의 표면 형상을 가지더라도 안정적으로 고정될 수 있다.
상기 하부유닛(500)은 제1 하부프레임(510), 제1 하부가이드(520), 제2 하부프레임(530), 제2 하부가이드(540), 제1 하부고정모듈(550), 제1 하부연결부(551), 제2 하부고정모듈(560), 제2 하부연결부(561), 제3 하부고정모듈(570) 및 제3 하부연결부(571)를 포함한다.
상기 제1 하부프레임(510) 및 상기 제2 하부프레임(530)은 서로 이격되어 사이에 제2 이송공간(501)을 형성하며, 각각 상기 제1 방향에 수직인 제2 방향(Y)을 따라 서로 평행하게 연장된다.
이 경우, 도 1에서는 상기 제1 및 제2 하부프레임들(510, 530)이 상기 제2 방향으로 연장되는 것을 도시하였으나, 상기 제1 및 제2 하부프레임들(510, 530)의 연장 방향은 다양하게 변경될 수 있음은 당연하다.
상기 제1 하부가이드(520)는 상기 제1 하부프레임(510)의 내측에 고정되며, 상기 제1 하부프레임(510)의 연장방향과 평행한 방향으로 연장된다. 이 경우, 상기 제1 하부가이드(520)는 후술되는 상기 회전슬라이딩유닛(600)의 슬라이딩을 위한 가이드 역할을 수행한다.
상기 제2 하부가이드(540)는 상기 제2 하부프레임(530)의 내측에 고정되며, 상기 제2 하부프레임(530)의 연장방향과 평행한 방향으로 연장된다. 이 경우, 상기 제2 하부가이드(540)는 상기 제1 하부가이드(520)와 함께 후술되는 상기 회전슬라이딩유닛(600)의 슬라이딩을 위한 가이드 역할을 수행한다.
상기 제1 하부고정모듈(550)은 상기 제1 및 제2 하부프레임들(510, 530)의 일 끝단에 고정되며, 이 경우, 상기 제1 하부 연결부(551)를 통해 상기 제1 및 제2 하부프레임들(510, 530)의 일 끝단과 상기 제1 하부고정모듈(550)이 연결된다.
상기 제1 하부고정모듈(550)은 공작물의 상면 상에 부착 또는 탈착되어, 상기 하부유닛(500)을 상기 공작물 상에 고정시키거나 상기 공작물로부터 탈착시킨다.
상기 제2 하부고정모듈(560)은 상기 제1 하부프레임(510)의 다른 끝단에 고정되며, 상기 제2 하부연결부(561)를 통해 상기 제2 하부고정모듈(560)은 상기 제1 하부프레임(510)의 다른 끝단에 고정된다.
이 경우, 상기 제2 하부연결부(561)는 전체적으로 상기 제1 하부프레임(510)의 연장방향에 수직인 방향으로 연장되며 상기 제2 하부고정모듈(560)이 연결될 수 있다.
마찬가지로, 상기 제2 하부고정모듈(560)도 공작물의 상면 상에 부착 또는 탈착되어, 상기 하부유닛(500)을 상기 공작물 상에 고정시키거나 상기 공작물로부터 탈착시킨다.
상기 제3 하부고정모듈(570)은 상기 제2 하부프레임(520)의 다른 끝단에 고정되며, 상기 제3 하부연결부(571)를 통해 상기 제3 하부고정모듈(570)은 상기 제2 하부프레임(520)의 다른 끝단에 고정된다.
이 경우, 상기 제3 하부연결부(571)는 전체적으로 상기 제2 하부프레임(520)의 연장방향에 수직인 방향으로 연장되며 상기 제3 하부고정모듈(570)이 연결될 수 있다.
마찬가지로, 상기 제3 하부고정모듈(570)도 공작물의 상면 상에 부착 또는 탈착되어, 상기 하부유닛(500)을 상기 공작물 상에 고정시키거나 상기 공작물로부터 탈착시킨다.
이상과 같이, 상기 제1 내지 제3 하부고정모듈들(550, 560, 570)을 통해 상기 하부유닛(500)은 상기 공작물 상에 고정되거나 상기 공작물로부터 탈착될 수 있다.
특히, 상기 하부유닛(500)은 3점 지지를 통해 상기 공작물 상에 고정되므로, 상기 공작물이 다양한 곡면 형상을 가진다 하더라도, 안정적으로 상기 하부유닛(500)을 상기 공작물 상에 고정시킬 수 있다.
한편, 상기 제1 내지 제3 하부고정모듈들(550, 560, 570) 각각의 구조에 대하여는 후술한다.
상기 회전슬라이딩유닛(600)은 몸체부(610), 회전축(620), 상부 슬라이딩부(630) 및 하부 슬라이딩부(640)를 포함한다.
상기 몸체부(610)는 상기 상부유닛(100)에 의해 형성되는 제1 이송공간(101) 및 상기 하부유닛(500)에 의해 형성되는 제2 이송공간(501)을 관통하도록 연장되며, 상기 회전축(620)을 중심으로 회전한다.
즉, 상기 몸체부(610)가 상기 회전축(620)을 중심으로 회전함에 따라, 상기 몸체부(610)에 고정된 상기 상부유닛(100) 및 상기 하부유닛(500)은 상대적으로 회전하게 되며, 이에 따라 상기 상부유닛(100)의 연장방향과 상기 하부유닛(500)의 연장방향은 서로 다양하게 변경될 수 있다.
한편, 상기 상부 슬라이딩부(630)는 상기 몸체부(610)에 고정되며 동시에 상기 제1 및 제2 상부 가이드들(120, 140) 상에서 슬라이딩된다. 그리하여, 상기 상부 슬라이딩부(630)는 상기 제1 이송공간(101) 상에서 상기 제1 및 제2 상부 가이드들(120, 140)을 따라 슬라이딩되며, 이에 따라, 상기 회전슬라이딩유닛(600)에 고정된 상기 하부유닛(500)이 상기 상부유닛(100)에 대하여 이송이 가능하게 된다.
또한, 상기 하부 슬라이딩부(640)도 상기 몸체부(610)에 고정되며 동시에 상기 제1 및 제2 하부 가이드들(520, 540) 상에서 슬라이딩된다. 그리하여, 상기 하부 슬라이딩부(640)는 상기 제2 이송공간(102) 상에서 상기 제1 및 제2 하부 가이드들(520, 540)을 따라 슬라이딩되며, 이에 따라, 상기 회전슬라이딩유닛(600)에 고정된 상기 상부유닛(100)이 상기 하부유닛(500)에 대하여 이송이 가능하게 된다.
이상과 같이, 상기 회전슬라이딩유닛(600)이 상기 상부유닛(100)과 상기 하부유닛(500)에 동시에 연결되며, 상기 회전축(620)을 중심으로 회전하므로, 상기 상부유닛(100)과 상기 하부유닛(500)은 상대적으로 회전이 가능하다. 또한, 도 1에 도시된 예에서와 같이, 상기 상부유닛(100)은 제2 방향으로, 상기 하부유닛(500)은 제1 방향으로 이동이 가능할 수 있다. 이 경우, 상기 상부유닛(100) 및 상기 하부유닛(500)의 이송 방향은 상기 회전슬라이딩유닛(600)의 회전에 따라 다양하게 변경될 수 있음은 당연하다.
상기 가공유닛(700)은 앞서 설명한 바와 같이 상기 제1 상하이송유닛(200) 상에 고정되며, 도시된 바와 같이, 전체적으로 상기 이동형 가공기 이송기구(10)의 일 측부 내지 일 끝단부에 위치하게 된다.
그리하여, 상기 가공유닛(700)은 상대적으로 상기 상부유닛(100) 및 상기 하부유닛(500)을 포함한 상기 이동형 가공기 이송기구(10)의 구성요소들에 의해 위치 간섭이 최소화되며, 이에 따라 보다 용이하고 안정적으로 상기 공작물에 대한 가공을 수행할 수 있다.
도 2a 내지 도 2f들은 도 1의 이동형 가공기 이송기구의 동작순서의 예를 도시한 사시도들이다.
도 2a는, 상기 제1 내지 제3 고정모듈들(230, 330, 430)이 상기 공작물의 표면에 부착됨에 따라 상기 상부유닛(100)이 고정되고, 상기 제1 내지 제3 하부 고정모듈들(550, 560, 570)이 상기 공작물의 표면에 부착됨에 따라 상기 하부유닛(500)이 고정된 상태를 나타낸다.
이 후, 도 2b를 참조하면, 상기 제1 내지 제3 하부고정모듈들(550, 560, 570)은 공작물에 부착된 상태에서, 상기 제1 내지 제3 고정모듈들(230, 330, 430)이 상기 상부유닛(100)에 대하여 상부방향으로 슬라이딩되며 상기 공작물로부터 탈착된다.
이 후, 도 2c를 참조하면, 상기 회전슬라이딩유닛(600)이 회전됨에 따라 상기 상부유닛(100)과 상기 제1 내지 제3 고정모듈들(230, 330, 430)은 상기 하부유닛(500)에 대하여 회전하여 필요한 위치로 위치하게 된다.
이 경우, 상기 상부유닛(100) 및 상기 제1 내지 제3 고정모듈들(230, 330, 430)은 상기 하부유닛(500)에 대하여 회전하는 것 외에, 상기 제2 이송공간(501) 상에서 상기 하부유닛(500)의 연장방향을 따라 이송될 수도 있다.
이 후, 도 2d를 참조하면, 상기 상부유닛(100)이 필요한 위치로 이동된 상태에서, 상기 제1 내지 제3 고정모듈들(230, 330, 430)이 상기 상부유닛(100)에 대하여 하부방향으로 슬라이딩되어 상기 제1 내지 제3 고정모듈들(230, 330, 430)이 상기 공작물의 표면에 부착된다.
이 후, 도 2e를 참조하면, 상기 제1 내지 제3 고정모듈들(230, 330, 430)에 대하여 상기 상부유닛(100) 및 상기 하부유닛(500)이 상부방향으로 슬라이딩되며 상기 제1 내지 제3 하부고정모듈들(550, 560, 570)이 공작물로부터 탈착된 후, 상기 회전슬라이딩유닛(600)이 회전됨에 따라 상기 하부유닛(500)이 상기 상부유닛(100)에 대하여 회전하며, 상기 회전슬라이딩유닛(600)이 상기 제1 이송공간(101) 상에서 상기 상부유닛(100)의 연장방향을 따라 이송될 수 있다.
이와 같이, 상기 하부유닛(500)은 필요한 위치로 회전 및 이송하게 된다.
이 후, 도 2f를 참조하면, 상기 제1 내지 제3 고정모듈들(230, 330, 430)에 대하여 상기 상부유닛(100) 및 상기 하부유닛(500)이 하부방향으로 슬라이딩되며 상기 제1 내지 제3 하부고정모듈들(550, 560, 570)이 상기 공작물의 표면상에 부착된다.
상기에서 설명한 바와 같은 순서로, 본 실시예에 의한 이동형 가공기 이송기구(10)는 공작물에 대한 가공이 필요한 위치로 자유롭게 이동될 수 있게 된다.
도 3은 도 1의 이동형 가공기 이송기구의 고정모듈을 도시한 사시도이다. 도 4는 도 3의 하부 고정모듈을 절단한 단면을 도시한 사시도이다. 도 5는 도 3의 하부 고정모듈의 회전상태의 예를 도시한 사시도이다.
본 실시예에 의한 상기 이동형 가공기 이송기구(10)에서, 상기 제1 내지 제3 고정모듈들(230, 330, 430) 각각은, 및 상기 제1 내지 제3 하부고정모듈들(550, 560, 570) 각각은 도 3 내지 도 5에 도시한 고정모듈과 실질적으로 동일하다. 이 경우, 상기 연결부는 다양하게 변경될 수 있으며, 도면에서는 제2 하부연결부(561)가 연결된 것을 도시하였다.
이에, 이하에서는 제2 하부고정모듈(560)을 예로 들어 설명하고, 중복되는 설명은 이를 생략한다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 상기 제2 하부고정모듈(560)은 상기 제2 하부연결부(561) 외에, 프레임부(562), 함입부(563), 중심축(564), 탄성부(565), 함입프레임(566), 연결유닛(567) 및 진공패드(568)를 포함한다.
상기 프레임부(562)는 상기 제2 하부연결부(561)가 연결되며, 상기 진공패드(568)이 고정된다.
상기 프레임부(562)는 예를 들어, 원형 플레이트 형상을 가질 수 있으며, 상기 프레임부(562)의 중앙에는 함입프레임(566)이 형성된다.
상기 함입프레임(566)은 상기 프레임부(562)의 중앙에서 상기 프레임부(562)의 높이보다 낮게 함입되어 함입부(563)를 형성한다. 이에 따라, 상기 프레임부(562) 및 상기 함입프레임(566)은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 전체적으로 'V'자 홈을 형성할 수 있다.
상기 진공패드(568)는 상기 프레임부(562)에 원주방향으로 복수개가 고정되며, 도시된 바와 같이, 예를 들어 3개의 진공패드가 고정될 수 있다.
이 경우, 상기 진공패드(568)가 3개가 고정되어, 상기 공작물과 3점 접착을 함에 따라, 다양한 곡면 형상의 공작물에도 상기 진공패드(568)가 안정적으로 부착될 수 있다.
한편, 상기 진공패드(568)은 진공흡착 방식으로 상기 공작물과 부착되거나 탈착될 수 있다.
상기 중심축(564)은 상기 제2 하부연결부(561)와 연결되어 상기 함입부(563)를 향해 하부방향으로 연장된다. 상기 중심축(564)은 삼각뿔의 형상으로 하부방향으로 갈수록 반경이 좁아질 수 있다. 그리하여, 상기 'V'자 형상의 함입부(563)의 내면과 접촉하지 않는다.
또한, 상기 중심축(564)의 내부에는 중앙을 관통하는 중심홀(569)이 형성된다.
상기 중심축(564)의 외면에는 상기 탄성부(565)가 고정된다. 그리하여, 상기 중심축(564)과 상기 함입프레임(566) 간에 탄성력을 인가하여 상기 진공패드(568)가 공작물에서 탈착된 상태에서 상기 제2 하부고정모듈(560)의 자세가 바뀌더라도 소정의 압력으로 편심에 의한 회전을 방지하고 서로의 평행을 유지시킨다.
상기 연결유닛(567)은 일 끝단은 상기 중심홀로 인입되어 상기 중심축(564)과 고정되고, 다른 끝단은 상기 함입프레임(566)에 회전가능하도록 연결된다.
이 경우, 상기 연결유닛(567)의 다른 끝단은 구형 형상을 가질 수 있으며, 이를 위해 상기 함입프레임(566) 상에는 상기 연결유닛(567)의 고정을 위한 구형 홈이 형성될 수 있다.
이와 같이, 상기 연결유닛(567)에 의해 상기 중심축(564)과 상기 함입프레임(566)이 연결되며, 상기 중심축(564)과 상기 함입프레임(566)은 상대적으로 회전이 가능하도록 결합된다.
그리하여, 도 5에 예시된 바와 같이, 상기 함입프레임(566)을 통해 고정된 상기 진공패드(568)가 상기 공작물의 형상과 무관하게 다양한 형상의 공작물의 표면에 용이하게 접착될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 일 방향으로 연장된 상부유닛과 상기 상부유닛에 교차하도록 연장된 하부유닛에 의해 평면 또는 곡면 상에서 임의의 위치로 이송이 가능하며, 이에 따라 다양한 형상의 공작물에서 임의의 위치에서 가공을 수행할 수 있다.
즉, 상하이송유닛이 공작물에 부착된 상태에서 상부유닛 및 하부유닛을 필요한 위치로 이송시킬 수 있어, 임의의 위치에서의 공작물 가공을 용이하게 수행할 수 있다. 이 경우, 상기 상하이송유닛은 공작물 상에 3점으로 접착되므로 평면은 물론 곡면 형상의 공작물 상에서도 용이하게 고정될 수 있다.
또한, 하부유닛도 3점 접착되는 하부 고정모듈을 포함함으로써, 다양한 형상의 공작물 상에서 위치 고정이 가능하며, 특히 상부유닛 및 하부유닛이 모두 공작물 상에 단단하게 고정될 수 있으므로, 가공유닛에 의해 공작물이 가공되는 경우 절삭력이 증가하더라도 절삭력에 의해 가공유닛이 위치가 변화하거나 진동을 인가받는 등의 영향을 최소화할 수 있다.
이 경우, 가공유닛은 이동형 가공기 이송기구의 일 끝단에 해당되는 제1 상하이송유닛에 고정되므로, 이동형 가공기 이송기구의 구조에 의해 가공유닛의 위치가 간섭되는 것을 최소화할 수 있으며 가공이 필요한 공작물의 위치로의 접근이 용이할 수 있다.
나아가, 회전슬라이딩 유닛이 상부유닛과 하부유닛 상에서 슬라이딩되며, 상부유닛과 하부유닛의 교차방향을 다양하게 가변할 수 있으므로, 다양한 형상의 공작물 상에서 임의의 위치에서의 가공을 용이하게 구현할 수 있다.
한편, 고정모듈 또는 하부 고정모듈은 3개의 진공패드에 의해 공작물에 안정적으로 공작물의 형상과 무관하게 탈부착이 가능한 것은 물론이며, 진공패드가 연결부 또는 중심축에 대하여 회전이 가능하도록 연결됨으로써, 다양한 형상의 공작물에 용이하게 고정이 가능할 수 있다.
또한, 탄성부가 상기 프레임부의 편심에 의한 회전을 방지하여 상기 하부연결부와 상기 진공패드 간의 평행을 유지시킨다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (13)

  1. 일 방향으로 연장된 상부 가이드를 포함하는 상부유닛;
    상기 상부유닛에 연결되며, 공작물의 표면에 탈부착되는 고정모듈을 포함하는 상하이송유닛;
    상기 상부유닛의 하부에 위치하며, 상기 상부유닛의 연장 방향과 교차하도록 연장된 하부 가이드, 및 상기 공작물의 표면에 탈부착되는 하부 고정모듈을 포함하는 하부유닛; 및
    상기 고정모듈에 고정되어 상기 공작물을 가공하는 가공유닛을 포함하는 이동형 가공기 이송기구.
  2. 제1항에 있어서, 상기 상하이송유닛은,
    상기 상부유닛에 대하여 상하방향으로 상대적으로 이송이 가능하도록 연결되는 것을 특징으로 하는 이동형 가공기 이송기구.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 상부유닛이 상기 상하이송유닛에 대하여 상대적으로 상하방향으로 이송됨에 따라, 상기 하부유닛도 상기 상하이송유닛에 대하여 상대적으로 상하방향으로 이송되는 것을 특징으로 하는 이동형 가공기 이송기구.
  4. 제1항에 있어서, 상기 상하이송유닛은,
    상기 상부유닛의 일 끝단에 연결된 제1 상하이송유닛; 및
    상기 상부유닛의 다른 끝단에 연결된 한 쌍의 제2 및 제3 상하이송유닛들을 포함하는 것을 특징으로 하는 이동형 가공기 이송기구.
  5. 제4항에 있어서, 상기 하부 고정모듈은,
    상기 하부유닛의 일 끝단에 고정된 제1 하부고정모듈; 및
    상기 하부유닛의 다른 끝단에 고정된 한 쌍의 제2 및 제3 하부고정모듈들을 포함하는 것을 특징으로 하는 이동형 가공기 이송기구.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 가공유닛은 상기 제1 상하이송유닛의 고정모듈에 고정되는 것을 특징으로 하는 이동형 가공기 이송기구.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 하부유닛은 상기 상부유닛에 대하여 상대적으로 회전 가능하도록 연결되는 것을 특징으로 하는 이동형 가공기 이송기구.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 상부유닛과 상기 하부유닛에 동시에 연결되며, 회전축을 중심으로 회전함에 따라 상기 상부유닛과 상기 하부유닛을 상대적으로 회전시키는 회전슬라이딩 유닛을 더 포함하는 이동형 가공기 이송기구.
  9. 제8항에 있어서, 상기 회전슬라이딩 유닛은,
    상기 상부 가이드를 따라 슬라이딩되는 상부 슬라이딩부;
    상기 하부 가이드를 따라 슬라이딩되는 하부 슬라이딩부; 및
    상기 상부 슬라이딩부 및 상기 하부 슬라이딩부가 고정되며 상기 회전축에 대하여 회전하는 몸체부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동형 가공기 이송기구.
  10. 제1항에 있어서, 상기 고정모듈 또는 상기 하부 고정모듈은,
    상기 상하이송유닛 또는 상기 하부유닛에 연결되는 연결부;
    상기 공작물의 표면에 탈부착되는 진공패드; 및
    상기 연결부가 연결되며, 상기 진공패드가 고정되는 프레임부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동형 가공기 이송기구.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 진공패드는 3개의 진공패드를 포함하여 상기 공작물의 표면과 3점 접착하는 것을 특징으로 하는 이동형 가공기 이송기구.
  12. 제10항에 있어서, 상기 고정모듈 또는 상기 하부 고정모듈은,
    상기 프레임부의 중앙에 상기 프레임부로부터 연장되며 함입부를 형성하는 함입프레임;
    일 끝단은 상기 연결부에 고정되고 다른 끝단은 상기 함입부로 연장되는 중심축; 및
    상기 프레임부의 편심에 의한 회전을 방지하는 탄성부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동형 가공기 이송기구.
  13. 제12항에 있어서, 상기 고정모듈 또는 상기 하부 고정모듈은,
    일 끝단은 상기 중심축의 내부에 형성된 중심홀로 인입되고, 다른 끝단은 상기 함입프레임에 회전가능하도록 연결되는 연결유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동형 가공기 이송기구.
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