KR100633559B1 - 항공기 동체용 판넬 드릴링 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 항공기 동체를 구성하는 판넬에 패스너 체결을 위한 홀을 천공하는 드릴링 장비에 관한 것으로, 얇고 큰 판재를 테이블 상에서 X, Y축 방향으로 신속하게 이송할 수 있는 LM가이드를 이용한 슬라이드 베이스와 공압을 이용한 드릴 유니트와 천공부를 드릴링 작업시 가공물을 하부에서 클램핑하는 공기압 작동식 클램프 푸셔를 구비한 것을 특징으로 한다.

항공기, 판넬, 드릴링, LM가이드, 클램핑

Description

항공기 동체용 판넬 드릴링 장치{Panel drilling device for a aircraft fuselage}

도 1은 본 발명 항공기 동체용 판넬 드릴링 장치의 평면도

도 2는 본 발명의 정면도

도 3은 본 발명의 측면도

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1. 프레임 바디 2. 테이블

3. 레벨 패드 4. X축 슬라이드 베이스

5.,5'. LM가이드 6. 스토퍼

7. Y축 슬라이드베이스 8. 가이드 스토퍼

9. 컨트롤 판넬 10. 드릴 유니트

11. 에어 유니트 12. 솔레노이드 밸브

13. 에어실린더 14. 클램프 푸셔

15. 풋스위치

본 발명은 항공기 동체 어셈블리중 판넬 형태의 조립 품목에 대한 패스너(Fastener) 체결용 홀을 천공하는 작업을 위한 전용드릴링 장치에 관한 것이다.

항공기의 기체는 전형적인 소량 다품종 생산형태로 기체 조립구조물에는 패스너 체결을 위하여 다수의 홀을 천공하여야 할 필요가 있다.

종래 항공기용 대형판넬의 조립용 자동화 장비로는 오토메틱 리베터(Auto matic Riveter)가 공지되어 있었으며 상기 장비는 작업대상의 위치(X, Y, Z축 좌표) 치수를 측정하여 프로그램에 입력한 후 자동화 장치에 의하여 작업하는 대형장비이나 장비의 작동을 위하여는 판넬장착용 치구나 고정용치구가 다수 장착되어져야 하므로 치구장착부위는 드릴링 장치와의 간섭에 의하여 홀을 가공할 수 없어 판넬을 탈착 후 별도의 드릴링 지그와 전용드릴링 머신에서 최종적으로 홀을 가공하여 마무리 하였으며 이 경우 판넬의 형상에 따라 여러 종류의 드릴링 지그가 필요하다는 문제점이 있었고, 대형의 고가장비로서 소품종 대량생산에 보다 유용한 장비로 다품종 소량생산에는 적합하지 못하다는 문제점이 있었다.

따라서, 다품종 소량생산을 위하여는 드릴링 머신으로 수작업에 의존하여 천공하고 있으며 수작업은 작업자의 숙련도에 따라 생산성과 불량률의 차이가 현격하 게 발생하며 일부조립 구조물의 경우 길이가 3m이상 되는 얇은 알루미늄 판재로 구성되어 있어 드릴작업시 작업자의 자세가 불안정하여 드릴과 천공부간에 직각유지가 어려운 관계로 천공부의 흔들림에 의해 불량이 다수 발생하고 작업자의 근골격계 질환이나 디스크 발병의 원인이 되기도 한다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로 소량 다품종 생산의 작업성과 생산성을 향상하고 정확한 드릴링을 가능하게 하여 불량율을 감소할 수 있게 하는데 목적이 있다.

본 발명의 또다른 목적은 범용성을 부여하여 다양한 형태의 판넬에 적용할 수 있으면서 저렴한 비용으로 취득이 가능한 전용설비를 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 드릴링 작업에 따르는 작업자의 피로도를 감소시켜 직업병의 발병요인을 제거하는 것이다.

상기와 같은 목적을 위한 본 발명 항공기 동체용 판넬 드릴링 장치는 가공물을 탑재하는 슬라이드 베이스와 슬라이드 베이스를 테이블 상에서 X, Y축 방향으로 신속하고 정밀하게 이송할 수 있는 LM가이드와 급속이송, 절삭이송, 가공깊이 및 절삭속도의 자동조절이 용이한 공압으로 구동되는 드릴 유니트와 슬라이드 베이스상에 탑재된 가공물을 하부에서 신속하게 클램핑 및 언클램핑하는 공압작동식 클램 프 푸셔로 구성된다.

이하에서 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명 항공기 동체용 판넬 드릴링 장치의 평면도이고, 도 2는 본 발명의 정면도이며, 도 3은 본 발명의 측면도이다.

도면에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 드릴링 장치는 좌ㆍ우로 길게 형성된 프레임 바디(1)와 프레임 바디(1)의 아래 지면과의 접촉부위에는 프레임 바디의 상부 테이블(2)의 수평을 조절할 수 있도록 하는 다수의 레벨패드(3)가 구비되어 있다.

프레임 바디(1)의 상부면을 구성하는 테이블(2)에는 X축 방향으로 X축 슬라이드 베이스(4)를 이송할 수 있게 하는 한쌍의 LM가이드(5)가 테이블(2)의 길이방향으로 길게 구비되며 LM가이드(5)의 단부에는 스토퍼(6)가 구비되어 X축 슬라이드 베이스(4)가 LM가이드(5)를 이탈하는 것을 방지할 수 있게 구성된다.

테이블(2)상의 LM가이드(5)에 결합된 X축 슬라이드 베이스(4)의 상부면에는 Y축방향으로 이송할 수 있는 Y축 슬라이드 베이스(7)가 좌ㆍ우로 분리되어 각각 한쌍의 LM가이드(5')에 결합되어 있으며 좌ㆍ우로 분리된 Y축 슬라이드 베이스(7)는 각각 독립적으로 슬라이딩하거나 좌ㆍ우를 연결하는 브라켓트(도면 미도시)에 의하여 연동되게 할 수도 있다.

Y축 슬라이드 베이스(7)의 일측면 단부에는 가공물의 이탈을 방지하고 위치를 고정하는 가이드 스토퍼(8)가 구비되며 도면부호(9)는 컨트롤 판넬로서 본 장치 의 전기계통을 제어하는 스위치 박스이다.

프레임 바디(1)의 중심부에는 드릴유니트(10)가 수직으로 구비되어 있다.

드릴유니트(10)는 공압으로 구동되며 컴프레셔(도면 미도시)에서 압축된 에어는 프레임 바디(1)의 일측에 내장된 에어 유니트(11)에 의하여 필터링되어 청정화되며 솔레노이드 밸브(12)에 의하여 공급방향을 제어한다.

드릴 유니트(10)의 공구홀더로는 드릴 척(Chuck)을 사용하는 것이 바람직하며 드릴척은 통상의 드릴링 머신에서 사용하는 콜렛(Collet) 타입에 비하여 장착 가능한 공구의 한계를 크게 할 수 있다.

드릴공구의 자동이송 및 회전수의 조절은 공지의 셀피더(Selfeeder)를 이용하며 슬라이드 베이스(4, 7)에 탑재된 가공물을 X, Y축 방향으로 LM가이드(5, 5')를 따라 인력으로 이동시켜 천공할 부분이 드릴링 포인트에 위치하게 되면 드릴링 공구가 하강함과 동시에 프레임 바디(1)에 내장된 에어실린더(13)가 작동하여 클램프 푸셔(14)를 상승시켜 가공물 상부면의 드릴링 공구와 연동하여 가공물의 하부에서 클램핑하여 천공작업 중에 가공물이 위치 변경되거나 두께가 얇은 박판의 경우 드릴링 공구의 하강 압력에 의하여 변형되는 것을 방지하며 클램프 푸셔(14)의 가운데에는 천공되는 드릴공구를 수용하는 홀을 구비하여 클램프 푸셔(14)와 드릴 공구간의 불필요한 접촉을 방지할 수 있게 구성되어 있다.

Y축 슬라이드 베이스(7) 상부에는 지그를 부착하여 특정한 곡면을 갖는 가공물을 고정하고 작업하는 것도 가능하나 통상의 평면상의 판넬 가공은 자중에 의하여 Y축 슬라이드 베이스(7)상에 위치하게 하고 천공작업시에만 클램프 푸셔(14)로 고정하는 것만으로도 천공작업에는 지장이 없으며, 클램프 푸셔(14)는 천공작업이 완료되어 드릴공구가 상승시 연동되어 하강하므로 가공물을 신속히 위치 변경 가능하다.

본 장치에서는 드릴링 공구에 의한 천공작업을 풋스위치(15)에 의하여 조작할 수 있게 구성되어 작업자가 양손으로 가공물을 이송하고 위치결정 할 수 있게 하여 보다 생산성을 향상할 수 있게 구성하였다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 크기가 크고 얇은 판재로 구성된 항공기 동체용 판넬에 다수의 패스너 체결공을 천공함에 있어 X, Y축 방향의 이송을 정밀하고 용이하게 할 수 있으며 천공작업과 연동하여 가공물을 클램핑 또는 언클램핑 할 수 있게 하여 천공작업에 따르는 작업자의 피로도를 경감할 수 있게 하여 생산성 향상과 함께 천공작업에 따르는 불량율을 감소하게 하는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 항공기용 동체 판넬에 패스너 체결용 홀을 천공하는 장치에 있어서,

   테이블(2) 상부면에 구비된 X축 방향 LM가이드(5)에 슬라이딩 가능하게 결합된 X축 슬라이드 베이스(4);

   상기 슬라이딩 베이스 상부면에 구비된 Y축 방향 LM가이드(5')와 슬라이딩 가능하게 결합된 좌ㆍ우 한쌍의 Y축 슬라이드 베이스(7);

   테이블(2)의 가운데에 입설되어 공기압으로 구동하는 드릴 유니트(10);

   가공물의 하부에 위치하며 드릴공구의 하강시 에어실린더(13)에 의하여 상승하는 클램프 푸셔(14)가 가공물의 천공부를 클램핑 할 수 있게 구성된 것을 특징으로 하는 항공기 동체용 판넬 드릴링 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   가공물을 천공하기 위한 드릴 유니트(10)의 조작은 풋스위치(15)에 의하는 것을 특징으로 하는 항공기 동체용 판넬 드릴링 장치.

Images