KR101258873B1 - 수평형 공작 기계 - Google Patents

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코마츠 엔티씨 가부시끼가이샤
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Abstract

수평형 공작기계(1)로서 베이스부(11) 및 베이스부(11)에 입설된 새들 지지부(12)를 가지는 베이스프레임(10)과, 새들 지지부(12)의 배면부에 대해서 X축 이동기구(50)를 통해 좌우방향으로 슬라이딩 자유롭게 장착된 X축 새들(20)과, X축 새들(20)에 대해서 Y축 이동기구(60)를 통해 상하방향으로 슬라이딩 자유롭게 장착된 Y축 새들(30)과, Y축 새들(30)에 대해서 Z축 이동기구(70)를 통해 전후방향으로 슬라이딩 자유롭게 장착된 주축장치(40)를 구비하며, 워크를 지지하기 위한 워크 지지부재(80)가 새들 지지부(12)의 전방에서 베이스부(11)에 장착된다. 이러한 구성으로 장치 전체를 소형화 및 경량화할 수 있다.

Description

수평형 공작 기계 {HORIZONTAL MACHINE TOOL}
본 발명은 수평형 공작기계에 관한 것이다.
수평형 공작기계로서는 워크를 지지하기 위한 워크 지지면이 상면 전부(前部)에 형성된 베드와, 베드의 상면 후부(後部)에 대해서 전후방향(Z축방향) 및 좌우방향(X축방향)으로 슬라이딩 자유로이 장착된 칼럼과, 칼럼에 대해서 상하방향(Y축방향)으로 슬라이딩 자유로이 장착된 주축장치를 구비한 것이 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).
이와 같은 수평형 공작기계에서는 주축장치의 주축에 공구를 설치해 베드의 워크 지지면에 재치된 워크에 대해서 주축장치를 3축 방향으로 이동시킴으로써 워크를 절삭 가공할 수 있다.
일본특허공개공보 제2005-342816호
상기한 종래의 수평형 공작기계에서는 베드의 상면 후부에 칼럼의 이동기구가 설치되어 있어 베드 상면이 전후방향으로 크기 때문에 장치 전체가 대형이 된다.
따라서 본 발명에서는 상기한 문제를 해결하여 장치 전체를 소형화할 수 있는 수평형 공작기계를 제공하는 것을 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해 본 발명은 수평형 공작기계로서, 베이스부 및 상기 베이스부에 입설된 새들(saddle) 지지부를 가지는 베이스프레임과, 상기 새들 지지부의 배면부에 대해서 X축 이동기구를 통해 좌우방향으로 슬라이딩 자유로이 장착된 X축 새들과, 상기 X축 새들에 대해서 Y축 이동기구를 통해 상하방향으로 슬라이딩 자유로이 장착된 Y축 새들과, 상기 Y축 새들에 대해서 Z축 이동기구를 통해 전후방향으로 슬라이딩 자유로이 장착된 주축장치를 구비하여, 워크를 지지하기 위한 워크 지지부재가 상기 새들 지지부의 전방에서 상기 베이스부에 장착되는 것을 특징으로 한다.
이 구성에서는 베이스프레임의 새들 지지부의 배면부에 주축장치의 이동기구를 마련함으로써 베이스프레임의 상면부를 전후방향으로 작게 할 수 있다. 또한, 새들 지지부의 배면부에는 X축 새들을 좌우방향으로 슬라이딩시키는 X축 이동기구가 장착되어서 베이스프레임을 위쪽으로 크게 돌출시킬 필요가 없기 때문에 베이스 프레임을 상하방향으로 작게 할 수 있다. 따라서, 본 발명의 수평형 공작기계에서는 베이스프레임을 소형화할 수 있어 장치 전체를 소형화 및 경량화할 수 있다.
또한, 새들 지지부의 전방공간을 이용함으로써 워크 지지부재의 설계의 자유도를 높일 수 있다. 따라서, 가공 작업의 내용에 따라서 틸트기구, 오토 팔레트 체인저, 인덱스기구 등 각종의 워크 지지부재를 배치할 수 있다.
또한, 주축장치의 이동기구와 워크 지지부재를 새들 지지부의 전후에 균형적으로 배치함으로써 장치 전체를 소형화할 수 있다.
또한, 워크 지지부재를 새들 지지부의 전방 근처에 배치함으로써 워크 지지 부재로부터 이동기구까지의 거리를 짧게 할 수 있어 베이스프레임의 열팽창에 의해 워크 지지부재와 주축장치 사이에 생기는 치수 변화량이 작아져서 워크의 가공 정밀도를 높일 수 있다.
상기한 수평형 공작기계에 있어서, 상기 X축 새들에는 전후방향으로 관통한 개구부가 형성되고, 상기 X축 새들의 배면부에 상기 Y축 이동기구를 통해 상기 Y축 새들이 장착되면서 동시에 상기 Y축 새들의 상면부에 상기 Z축 이동기구를 통해 상기 주축장치가 장착되어 있으며, 상기 주축장치는 상기 X축 새들의 상기 개구부를 통과해서 상기 X축 새들보다 더 전방으로 돌출할 수 있도록 구성할 수 있다.
이 구성에서는 주축장치가 X축 새들의 개구부를 통과하며, 개구부 내에서 상하방향 및 전후방향으로 이동하기 때문에, X축 새들, Y축 새들 및 주축장치를 컴팩트하게 배치할 수 있어 장치 전체를 소형화할 수 있다.
상기한 수평형 공작기계에 있어서, 상기 X축 새들은 본체부와, 상기 본체부에서 위쪽을 향해서 돌출되며, 좌우방향으로 간격을 떨어뜨려 배치된 두 개의 돌출부를 구비하고, 상기 각 돌출부 사이에 상기 개구부가 형성되어 있으며, 상기 본체부가 상기 X축 이동기구를 통해 상기 새들 지지부의 배면부에 장착되어 있도록 구성할 수 있다.
이 구성에서는 개구부보다 아래쪽의 본체부에 X축 이동기구가 설치되어 있고, 주축장치보다 아래쪽에 X축 이동기구가 배치되기 때문에 수평형 공작기계의 무게중심을 낮게 할 수 있어 수평형 공작기계의 안정성을 높일 수 있다. 또한, X축 이동기구를 컴팩트하게 구성할 수 있다.
또, 개구부의 상부는 개방되기 때문에 X축 새들을 경량화하면서 동시에 주축장치의 상하방향(Y축방향)으로의 이동량을 크게 할 수 있다.
또한, 상기 X축 새들의 배면부에 있어서 상기 본체부에서 상기 각 돌출부에 걸쳐 상기 Y축 이동기구를 마련했을 경우에는 X축 새들의 상단부에서 하단부에 걸쳐 Y축 새들을 이동시킬 수 있기 때문에 주축장치의 상하방향(Y축방향)으로의 이동량을 크게 할 수 있다.
상기한 수평형 공작기계에 있어서, 상기 새들 지지부의 상면의 좌우 양측부에 장착부를 마련하여, 공구를 저장하기 위한 공구 매거진을 지지 프레임을 통해 장착부에 설치함으로써 공구 매거진을 소정의 높이로 지지할 수도 있다.
이 구성에서는 공구 매거진을 베이스프레임의 위쪽에 컴팩트하게 수용할 있어서 장치 전체를 소형화할 수 있다. 또한, 새들 지지부의 위쪽에 공구 매거진을 배치함으로써 주축장치의 선단부와 공구 매거진과의 전후방향의 간격을 작게 할 수 있어서 주축장치가 전방으로 돌출되는 돌출량을 작게 할 수 있다.
본 발명의 수평형 공작기계에 따르면 베이스프레임을 소형화할 수 있어 장치 전체를 소형화 및 경량화할 수 있다.
도 1은 본 실시형태의 수평형 공작기계를 전방에서 본 사시도이고,
도 2는 본 실시형태의 수평형 공작기계를 후방에서 본 사시도이고,
도 3은 본 실시형태의 수평형 공작기계를 나타낸 측면도이고,
도 4는 본 실시형태의 수평형 공작기계를 나타낸 배면도이고,
도 5는 본 실시형태의 수평형 공작기계에 있어서, 오토 팔레트 체인저를 이용했을 경우를 나타낸 측면도이다.
본 발명의 실시형태에 관하여 도면을 적절하게 참조하면서 상세하게 설명한다.
(수평형 공작기계의 전체 구성)
본 실시형태의 수평형 공작기계(1)는 도 1 및 도 2에서와 같이 베이스부(11, 11) 및 베이스부(11,11)에 입설된 새들 지지부(12)를 가지는 베이스프레임(10)과, 새들 지지부(12)에 대해서 좌우방향으로 슬라이딩 자유로이 장착된 X축 새들(20)과, X축 새들(20)에 대해서 상하방향으로 슬라이딩 자유로이 장착된 Y축 새들(30)과, Y축 새들(30)에 대해서 전후방향으로 슬라이딩 자유로이 장착된 주축장치(40)를 구비하고 있다. 또한, 도 3에서와 같이 베이스프레임(10)의 베이스부(11,11)에 있어서 새들 지지부(12)의 전방이 되는 전부(前部) 상면에는 워크(미도시)를 지지하기 위해 틸트기구(81)을 가지는 워크 지지부재(80)가 장착되어 있다.
수평형 공작기계(1)는 도 1 및 도 2에서와 같이 주축장치(40)의 주축(41)의 전단부(前段部)에 각종 공구를 착탈(着脫) 자유롭게 되어 있고, 주축장치(40)를 좌우방향(X축 방향), 상하방향(Y축 방향) 및 전후방향(Z축 방향)의 3축 방향으로 이동시켜, 주축 (41)과 함께 회전시킨 공구에 의해 워크를 절삭 가공하는 것이다.
(베이스프레임의 구성)
베이스프레임(10)은 좌우방향으로 소정간격을 떨어뜨려 배치된 한 쌍의 상기 베이스부(11,11)와, 양 베이스부(11,11)를 연결하는 판상(板狀)의 상기 새들 지지부(12)를 구비한다.
양 베이스부(11,11)는 바닥면에 재치됨으로써 수평형 공작기계(1) 전체를 지지하는 부위이다. 양 베이스부(11,11)는 전후방향으로 연장되어 있어 수평형 공작기계(1)의 안정성이 높아진다.
또한, 베이스부(11,11)의 전후방향의 대략 중간부의 상면에는 새들 지지부 (12)가 가설되어 있다. 이와 같이 전후로 연장된 베이스부(11,11)의 상면에 판상의 새들 지지부(12)가 입설되어서, 베이스프레임(10)은 측면에서 보아 역T자 형상으로 이루어져 있다. 덧붙여 양 베이스부(11,11)의 전단부 사이에는 양 베이스부(11,11)를 연결하는 연결부(11a)가 설치되어 있다.
새들 지지부(12)의 상면의 좌우 양단부에는 공구(T)를 저장하기 위한 공구 매거진(M)(도3 참조)이 장착되는 장착부(12a,12a)가 설치되어 있다. 도 3에서 나타낸 공구 매거진(M)은 각종의 공구(T)를 보관 유지하는 원판 모양의 공구 유지부부(M1)와, 공구 유지부(M1)를 소정 높이로 지지하는 지지프레임(M2)을 구비하고 있으며 지지프레임(M2)의 하단부가 새들 지지부(12)의 각 장착부(12a,12a)에 장착된다.
공구 매거진(M)은 공구 유지부(M1)를 회전 구동 기구(미도시)에 의해 회전시킴으로써 가공 내용에 따라 각종의 공구(T)를 주축장치(40)의 주축(41)의 전단부에 공급할 수 있다.
양 베이스부(11,11)(도 1 참조)의 상면에 있어서, 새들 지지부(12)의 전방이 되는 위치에는 워크 지지부재(80)가 장착되는 장착부(11b,11b)가 설치되어 있다. 워크 지지부재(80)는 각 장착부(11b,11b)에 장착되는 지지대(82)와, 지지대(82)의 상면에 설치된 틸트기구(81)를 구비한다. 지지대(82)는 볼트 등에 의해서 장착부 (11b,11b)에 장착되어 있으며 장착부(11b,11b)에 대해서 착탈 자유롭게 이루어져 있다.
틸트기구(81)는 수평방향으로 대치시킨 두 개의 축부재(미도시)의 선단부에 의해 워크(미도시)를 끼워넣고, 각 축부재를 축 둘레로 회전시킴으로써 워크를 세로방향(수직방향)으로 회전가능하게 지지하는 공지된 유지(保持) 지그이다.
(X축 새들의 구성)
X축 새들(20)은 도 4에서와 같이 베이스프레임(10)의 새들 지지부(12)의 후방에 배설된 판상의 부재로, X축 이동기구(50)를 통해 새들 지지부(12)의 배면부(12b)에 장착된다.
X축 새들(20)의 상부는 전후방향으로 관통한 개구부(22)가 형성되어 있으며, 좌우방향으로 소정간격을 떨어뜨려 두 개의 돌출부(21,21)가 위쪽을 향해서 돌출해 있는 오목한 형상으로 이루어져 있다. 개구부(22)는 주축장치(40)가 통과할 수 있는 크기로 설정되어 있다.
보다 상세하게 X축 새들(20)에 대해 설명하면, X축 새들(20)은 정면에서 보아 직사각형의 본체부(23)와, 본체부(23)의 상면(23a)의 좌우 양단부에서 위쪽을 향해 돌출한 직사각형 단면의 돌출부(21,21)를 구비하고 있다. 좌우방향으로 간격을 떨어뜨려 배치된 각 돌출부(21,21) 사이에는 상부가 개방된 개구부(22)가 형성되어 있다(도 1 및 도 2 참조). 개구부(22)가 X축 새들(20)의 상부에 형성됨으로써 X축 새들(20)의 상부가 경량화된다.
(X축 이동기구의 구성)
X축 이동기구(50)는 X축 새들(20)을 새들 지지부(12)의 배면부(12b)에 대해서 좌우방향으로 슬라이딩 자유롭게 장착하기 위한 기구로 X축 이동 가이드 기구 (51)와 X축 이송기구(52)를 구비한다.
X축 이동 가이드 기구(51)는 도 3 및 도 4에서와 같이 새들 지지부(12)의 배면부(12b)에 장착된 두 개의 X축 가이드 레일(51a,51a)과, 각 X축 가이드 레일(51 a,51a)에 대해서 각각 슬라이딩 이동(摺動) 자유롭게 결합된 복수의 X축 슬라이더 (51b)를 구비하고 있으며, 각 X축 가이드 레일(51a,51a)을 따라서 각 X축 슬라이더 (51b)가 베이스프레임(10)의 한쪽의 베이스부(11)에서 다른 쪽의 베이스부(11)에 걸쳐 좌우방향으로 이동하는 공지된 직선 이동기구이다.
각 X축 슬라이더(51b)는 X축 새들(20)의 정면부(20a)에 고정 장착되어 있으며, X축 새들(20)은 각 X축 가이드 레일(51a,51a)을 따라서 좌우방향으로 슬라이딩 자유롭게 되어 있다.
X축 이송기구(52)는 공지된 볼 나사에 의한 이송기구로, 새들 지지부(12)의 배면부(12b)에 장착된 X축 구동모터(52a)와, 이 X축 구동모터(52a)에 연결되어 상하의 X축 가이드 레일(51a,51a) 사이에 배치된 X축 볼 나사(52b)와, X축 볼 나사(52b)에 나사 결합된 너트(52c)를 구비한다. 너트(52c)는 X축 새들(20)에 고정 장착되어 있으며, X축 볼 나사(52b)를 회전시킴으로써 X축 새들(20)이 각 X축 가이드 레일(51a,51a)을 따라서 좌우방향으로 이동한다.
더 상세하게 X축 이동기구(50)에 관해 설명하면, X축 이동 가이드 기구 (51)의 각 X축 슬라이더(51b) 및 X축 이송기구(52)는 X축 새들(20)의 정면부(20a)에 있어서, 본체부(23)의 정면부에 설치되어 있다. 즉, X축 새들(20)은 본체부(23)의 정면부가 X축 이동기구(50)를 통해서 새들 지지부(12)의 배면부(12b)에 장착되어 있다. 그리고, X축 이동기구(50)는 개구부(22)보다 아래쪽에 배치되어 있다.
(Y축 새들의 구성)
Y축 새들(30)은 도 3에서와 같이 Y축 이동기구(60)를 통해서 X축 새들(20)의 배면부(20b)에 장착되어 있다.
Y축 새들(30)은 하부에 판상의 지지부(31)가 형성되고, 상부에는 지지부(31)보다 더 전후방향으로 연장된 연장부(32)가 형성되어 있다. Y축 새들(30)의 연장부 (32)의 전단부는 X축 새들(20)의 개구부(22)에 삽입된다.
(Y축 이동기구의 구성)
Y축 이동기구(60)는 도 4에서와 같이 Y축 새들(30)을 X축 새들(20)의 배면부(20b)에 대해서 상하방향으로 슬라이딩 자유롭게 장착하기 위한 기구로, Y축 이동 가이드 기구(61)와 Y축 이송기구(62)를 구비한다.
Y축 이동 가이드 기구(61)는 X축 새들(20)의 배면부(20b)에 장착된 두 개의 Y축 가이드 레일(61a,61a)과, 각 Y축 가이드 레일(61a,61a)에 대해서 각각 슬라이딩 이동 자유롭게 결합된 복수의 Y축 슬라이더(61b)를 구비하고 있으며 각 Y축 가이드 레일(61a,61a)을 따라서 각 Y축 슬라이더(61b)가 X축 새들(20)의 상단부에서 하단부에 걸쳐 상하방향으로 이동하는 공지의 직선 이동 기구이다.
각 Y축 슬라이더(61b)는 Y축 새들(30)의 지지부(31)의 정면부(31a)에 고정 장착되어 있으며, Y축 새들(30)은 각 Y축 가이드 레일(61a,61a)을 따라서 상하방향으로 슬라이딩 자유롭게 되어 있다.
구체적으로는 Y축 이동 가이드 기구(61)의 각 Y축 가이드 레일(61a,61a)은 X축 새들(20)의 배면부(20b)에 있어서, 본체부(23)의 하단부에서 각 돌출부(21,21)의 상단부에 걸쳐 설치되어 있다. 이에 따라 Y축 새들(30)은 X축 새들(20)의 상단부에서 하단부에 걸쳐 상하방향으로 이동할 수 있다.
Y축 이송기구(62)는 공지의 볼 나사에 의한 이송 기구이며, X축 새들(20)의 한쪽의 돌출부(21)의 상면에 장착된 Y축 구동모터(62a)와, 이 Y축 구동모터(62a)에 연결된 Y축 볼 나사(62b)와, Y축 볼 나사(62b)에 나사 결합된 너트(62c)를 구비한다. 너트(62c)는 Y축 새들(30)에 고정 장착되어 있으며, Y축 볼 나사(62b)를 회전시킴으로써 Y축 새들(30)이 각 Y축 가이드 레일(61a,61a)을 따라서 상하방향으로 이동한다.
(주축 장치의 구성)
주축장치(40)는 도 3에서와 같이 주축 하우징(40a) 내에서 전후방향으로 축방향이 배치된 주축(41)과 주축 구동모터(42)를 구비하고 있으며, 주축 구동모터(42)의 출력부에 주축(41)의 후단부가 연결되고 주축(41)의 전단부에 각종 공구(미도시)를 착탈 자유롭게 구성한다. 이 주축 장치(40)는 Z축 이동기구(70)를 통해서 Y축 새들(30)의 연장부(32)의 상면부(32a)에 장착된다.
(Z축 이동기구의 구성)
Z축 이동기구(70)는 도 3에서와 같이 주축 장치(40)를 Y축 새들(30)의 연장부(32)의 상면부(32a)에 대해서 전후방향으로 슬라이드 자유롭게 장착하기 위한 기구로 Z축 이동 가이드 기구(71)와 Z축 이송기구(72)를 구비한다.
Z축 이동 가이드 기구(71)는 Y축 새들(30)의 연장부(32)의 상면부(32a)에 장착된 두 개의 Z축 가이드 레일(71a,71a)과, 각 Z축 가이드 레일(71a,71a)에 대해서 각각 슬라이딩 이동 자유롭게 결합된 복수의 Z축 슬라이더(71b)를 구비하고 있으며, 각 Z축 가이드 레일(71a,71a)을 따라서 각 Z축 슬라이더(71b)가 연장부(32)의 전단부에서 후단부에 걸쳐 전후방향으로 이동 가능한 공지의 직선 이동 기구이다(도 2 참조).
각 Z축 슬라이더(71b)는 주축 구동모터(42)의 하면에 고정 장착되어 있고 주축장치(40)는 각 Z축 가이드 레일(71a,71a)을 따라서 전후방향으로 슬라이딩 자유롭게 되어 있다.
Z축 이송기구(72)는 공지의 볼 나사에 의한 이송기구로, Y축 새들(30)의 연장부(32)의 후단부에 장착된 Z축 구동모터(72a)와, 이 Z축 구동모터(72a)에 연결된 Z축 볼 나사(72b)(도 2 참조)와, Z축 볼 나사(72b)에 나사 결합된 너트(72c)를 구비한다. 너트(72c)는 주축장치(40)에 고정 장착되어 있으며 Z축 볼 나사(72b)를 회전시킴으로써 주축장치(40)가 각 Z축 가이드 레일(71a,71a)을 따라서 전후방향으로 이동한다.
(수평형 공작기계의 작용 효과)
이상과 같이 구성된 수평형 공작기계(1)는 다음과 같이 동작해서 본 발명의 작용 효과를 갖는다.
본 실시형태의 수평형 공작기계(1)는 도 1 및 도 2에서와 같이 베이스프레임(10)의 새들 지지부(12)의 배면부(12b)에 X축 새들(20)이 장착되고, 이 X축 새들 (20)의 배면부(20b)에 Y축 새들(30)이 장착되며, 그리고 Y축 새들(30)의 연장부(32)의 상면부(32a)에 주축장치(40)가 장착되어 있다.
따라서, 본 실시형태의 수평형 공작기계(1)는 베이스프레임(10)에 대해서 X축 새들(20)을 좌우방향으로 이동시킴으로써 워크 지지부재(80)(도 3 참조)의 틸트 기구(81)에 지지된 워크(미도시)에 대해서 주축장치(40)를 좌우방향(X축방향)으로 이동시킬 수 있다. 또한, X축 새들(20)에 대해서 Y축 새들(30)을 상하방향으로 이동시킴으로써 워크에 대해 주축장치(40)를 상하방향(Y축방향)으로 이동시킬 수 있다. 그리고 또한 Y축 새들(30)에 대해서 주축장치(40)를 전후방향으로 이동시킴으로써 워크에 대해서 주축장치(40)를 전후방향(Z축방향)으로 이동시킬 수 있다.
본 실시형태의 수평형 공작기계(1)에서는 베이스프레임(10)의 새들 지지부 (12)의 배면부(12b)에 주축장치(40)의 각 이동기구(50,60,70)를 마련함으로써 베이스프레임(10)을 전후방향으로 작게 할 수 있다. 또한, 베이스프레임(10)의 새들 지지부(12)의 배면부(12b)에는 X축 새들(20)을 좌우방향으로 슬라이딩시키는 X축 이동기구(50)가 장착되어서 베이스프레임(10)의 새들 지지부(12)를 위쪽으로 크게 돌출시킬 필요가 없기 때문에 베이스프레임(10)을 상하방향으로 작게 할 수 있다. 따라서, 수평형 공작기계(1)에서는 베이스프레임(10)을 소형화할 수 있으며 수평형 공작기계(1) 전체를 소형화 및 경량화할 수 있다.
또한, 본 실시형태의 수평형 공작기계(1)에서는 도 3에서와 같이 주축장치 (40)의 각 이동기구(50,60,70)와 워크 지지부재(80)를 새들 지지부(12)의 전후에 균형있게 배치함으로써 수평형 공작기계(1) 전체를 소형화할 수 있다.
또한, 워크 지지부재(80)(도 3 참조)를 새들 지지부(12)의 전방 근처에 배치함으로써 워크 지지부재(80)에서 각 이동기구(50,60,70)까지의 거리를 짧게 할 수 있어 베이스프레임(10)의 열팽창에 의해 워크 지지부재(80)와 주축장치(40) 사이에 생기는 치수 변화량이 작아지기 때문에 워크의 가공 정밀도를 높일 수 있다.
또한, 주축장치(40)는 도 1에서와 같이 X축 새들(20)의 개구부(22)를 통과하고 있으며, 개구부(22) 내에서 상하방향 및 전후방향으로 이동하기 때문에 X축 새들(20), Y축 새들(30) 및 주축장치(40)를 컴팩트하게 배치할 수 있어 수평형 공작기계(1) 전체를 소형화할 수 있다.
또한, X축 새들(20)에서는 도 4에서와 같이 개구부(22)보다도 아래쪽의 본체부(23)에 X축 이동기구(50)가 설치되어 있다. 즉, 개구부(22) 내를 이동하는 주축 장치(40)보다도 아래쪽에 X축 이동기구(50)가 배치되기 때문에 수평형 공작 기계(1)의 무게 중심을 낮게 할 수 있어서 수평형 공작기계(1)의 안정성을 높일 수 있다.
또한, X축 새들(20)의 개구부(22) 상부는 개방되어 있어서 X축 새들(20)을 경량화하면서 동시에 개구부(22) 내에서의 주축장치(40)의 상하방향(Y축방향)으로의 이동량을 크게 할 수 있다.
또한, X축 새들(20)의 배면부(20b)에 있어서 본체부(23)의 하단부에서 각 돌출부(21,21)의 상단부에 걸쳐 Y축 이동기구(60)가 설치되어 있으며, X축 새들(20)의 상단부에서 하단부에 걸쳐 Y축 새들(30)을 이동시킬 수 있기 때문에 주축장치(40)의 상하방향(Y축방향)으로의 이동량을 크게 할 수 있다.
또한, X축 이동기구(50)는 개구부(22)의 아래쪽에만 설치되어 있어 상하의 X축 가이드 레일(51a,51a)의 간격이 작게 되어 있다. 따라서, 각 X축 가이드 레일(51a,51a) 사이에 배치된 한 개의 X축 볼 나사(52b)에 의해서 X축 새들(20)을 각 X축 가이드 레일(51a,51a)을 따라서 원활하게 이동시킬 수 있다. 이와 같이, X축 이동기구(50)를 컴팩트하게 구성할 수 있다.
또한, 도 3에서와 같이 새들 지지부(12)의 상면에 공구 매거진(M)을 장착함으로써 공구 매거진(M)을 베이스프레임(10)의 위쪽에 컴팩트하게 수용할 수 있어 장치 전체를 소형화할 수 있다.
또한, 새들 지지부(12)의 배면부(12b)에 각 이동기구(50,60,70)를 통해서 주축장치(40)를 장착하고, 새들 지지부(12)의 위쪽에 공구 매거진(M)을 배치함으로써 주축(41)의 선단부와 공구 매거진(M)과의 전후방향의 간격을 작게 할 수 있어서 주축(41)의 전방으로의 돌출량을 작게 할 수 있다.
또한, 본 실시형태의 수평형 공작기계(1)에서는 도 1에서와 같이 좌우 한 쌍의 베이스부(11,11) 사이에 공간을 형성함으로써 베이스프레임(10)을 종래의 수평형 공작기계에 이용되고 있는 베드에 비해 큰 폭으로 경량화할 수 있다. 또한, 양 베이스부(11,11) 사이의 공간에 팁 처리 장치를 수납할 수도 있다.
또한, 도 3에서와 같이 새들 지지부(12)의 전방 공간을 이용함으로써 워크 지지부재(80)의 설계의 자유도를 높일 수 있고, 그리고 워크 지지부재(80)는 베이스프레임(10)의 양 베이스부(11,11)에 대해서 착탈 자유롭기 때문에 가공 작업의 내용에 따라서 각종의 워크 지지부재로 교환할 수 있다.
예를 들면, 도 5에서와 같이 워크가 수용된 팔레트(미도시)를 자동으로 교환하는 오토 팔레트 체인저(83)(APC)가 지지대(84)의 상면에 설치된 워크 지지부재 (80A)를 이용할 수 있다. 그리고 수직인 축부재에 지지된 테이블을 가지며, 축부재를 축둘레로 회전시킴으로써 테이블 위에 재치된 워크를 가로방향(수평방향)으로 회전 가능한 인덱스 기구가 지지대의 상면에 설치된 워크 지지부재(미도시)를 이용할 수도 있다.
이상, 본 발명의 실시형태에 관해서 설명했지만, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되지 않고 그 취지를 일탈하지 않는 범위에서 적당하게 변경 가능하다.
예를 들면, 도 4에서와 같이 본 실시형태의 X축 이동기구(50), Y축 이동기구(60) 및 Z축 이동기구(70)에서는 공지의 볼 나사 기구를 사용하고 있지만, 이에 한정되는 것이 아니며 가이드 레일을 따라서 슬라이더를 이동시키는 직선 이동기구(리니어 모터식 이송기구)를 이용해도 좋다.
또한, 본 실시형태에서는 X축 새들(20), Y축 새들(30) 및 주축장치(40)를 각각 한 개의 X축 이송기구(52), Y축 이송기구(62) 및 Z축 이송기구(72)에 의해서 이동시키고 있지만, 복수의 X축 이송기구(52), Y축 이송기구(62) 및 Z축 이송기구(72)에 의해서 이동시켜도 좋다.
1; 수평형 공작기계
10; 베이스프레임
11; 베이스부
12; 새들 지지부
20; X축 새들
21; 돌출부
22; 개구부
23; 본체부
30; Y축 새들
32; 연장부
40; 주축장치
41; 주축
42; 주축 구동모터
50; X축 이동기구
51; X축 이동 가이드 기구
51a; X축 가이드 레일
51b; X축 슬라이더
52; X축 이송기구
52a; X축 구동모터
60; Y축 이동기구
61; Y축 이동 가이드 기구
61a; Y축 가이드 레일
61b; Y축 슬라이더
62; Y축 이송기구
62a; Y축 구동모터
70; Z축 이동기구
71; Z축 이동 가이드 기구
71a; Z축 가이드 레일
71b; Z축 슬라이더
72; Z축 이송기구
72a; Z축 구동모터
80; 워크 지지부재
81; 틸트 기구
83; 오토 팔레트 체인저
M; 공구 매거진
T; 공구

Claims (5)

  1. 베이스부 및 상기 베이스부에 입설된 새들 지지부를 가지는 베이스프레임과,
    상기 새들 지지부의 배면부에 대해서 X축 이동기구를 통해 좌우방향으로 슬라이딩 자유롭게 장착된 X축 새들과,
    상기 X축 새들에 대해서 Y축 이동기구를 통해 상하방향으로 슬라이딩 자유롭게 장착된 Y축 새들과,
    상기 Y축 새들에 대해서 Z축 이동기구를 통해 전후방향으로 슬라이딩 자유롭게 장착된 주축장치를 구비하고,
    워크를 지지하기 위한 워크 지지부재가, 상기 새들 지지부의 전방에서 상기 베이스부에 장착되는 것을 특징으로 하는 수평형 공작기계.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 X축 새들에는 전후방향으로 관통한 개구부가 형성되고,
    상기 X축 새들의 배면부에 상기 Y축 이동기구를 통해 상기 Y축 새들이 장착되면서 동시에 상기 Y축 새들의 상면부에 상기 Z축 이동기구를 통해 상기 주축장치가 장착되어 있으며,
    상기 주축장치는 상기 X축 새들의 상기 개구부를 통과해서 상기 X축 새들보다도 전방으로 돌출가능함을 특징으로 하는 수평형 공작기계.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 X축 새들은 본체부와 상기 본체부에서 위쪽을 향해서 돌출하고 좌우방향으로 간격을 떨어뜨려 배치된 두 개의 돌출부를 구비하고, 상기 각 돌출부 사이에 상기 개구부가 형성되어 있으며, 상기 본체부가 상기 X축 이동기구를 통해 상기 새들 지지부의 배면부에 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 수평형 공작기계.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 Y축 이동기구는 상기 X축 새들의 배면부에 있어서, 상기 본체부에서 상기 각 돌출부에 걸쳐 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 수평형 공작기계.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 새들 지지부에는 공구를 저장하기 위한 공구 매거진이 장착되어 있는 것을 특징으로 수평형 공작기계.
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