KR101312152B1 - 자동차 브레이크 시스템의 캘리퍼 브리드 및 피드 복합가공장치 - Google Patents

자동차 브레이크 시스템의 캘리퍼 브리드 및 피드 복합가공장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동차 브레이크 시스템의 캘리퍼를 가공하는 장치에 관한 것으로, 다수개의 머시닝 센터 툴링시스템을 배열하여 생산라인을 구성하는 기존의 가공장치와는 달리, 브리드 포트 가공유닛과 피드 포트 가공유닛을 90°간격으로 배치하고, 브리드 포트 가공유닛과 피드 포트 가공유닛의 중앙에 인덱스 테이블을 배치하고, 인덱스 테이블 상부에 로터리 테이블 및 틸팅 테이블을 장착하여 캘리퍼 하우징을 회전 및 틸팅시키고, 브리드 포트 가공유닛과 제2 피드 포트 가공유닛에 툴 교환유닛을 장착함으로써 다수개의 캘리퍼 하우징의 브리드 포트 및 피드 포트를 동시에 가공할 수 있도록 하고, 회전축과 경사축의 동시제어를 통해 복잡한 형상을 가지는 제품의 3차원 형상가공을 가능하게 하여 가공의 효율성을 향상시키며, 설비 구성에 소요되는 비용을 감소시키면서 동시에 공간 활용의 효율성을 향상시키는 효과를 제공하는 자동차 브레이크 시스템의 캘리퍼 브리드 및 피드 복합가공장치에 관한 것이다.

Description

자동차 브레이크 시스템의 캘리퍼 브리드 및 피드 복합가공장치{CALLIPER BLEED AND FEED COMPLEX MANUFACTURING MACHINE FOR AUTOMOTIVE BRAKE SYSTEM}
본 발명은 자동차 브레이크 시스템의 캘리퍼 하우징의 브리드 포트 및 피드 포트를 가공하는 장치에 관한 것으로, 더욱 세부적으로는 브리드 포트 가공유닛과 피드 포트 가공유닛을 90°간격으로 배치하고, 브리드 포트 가공유닛과 피드 포트 가공유닛의 중앙에 인덱스 테이블을 배치하고, 인덱스 테이블 상부에 로터리 테이블 및 틸팅 테이블을 장착하여 캘리퍼 하우징을 회전 및 틸팅시킴으로써 다수개의 캘리퍼 하우징의 브리드 포트 및 피드 포트를 동시에 가공하는 자동차 브레이크 시스템의 캘리퍼 브리드 및 피드 복합가공장치에 관한 것이다.
일반적으로 자동차 브레이크 시스템의 캘리퍼 하우징을 가공할 때 1개의 스핀들이 장착된 머시닝 센터 툴링시스템(MCT, Machining Center Tooling system)을 여러대 나열하여 생산라인을 구성하며, 이러한 예로써 대한민국 등록특허공보 제10-0555333호(2006.02.20)에는 차량용 브레이크의 캘리퍼 피스톤 전자동 전용 가공기가 개시되어있고, 대한민국 등록특허공보 제10-1017420호(2011.02.17)에는 자동차 브레이크의 캘리퍼 피스톤 가공용 다축터닝장치가 개시되어있다.
그러나, 대한민국 등록특허공보 제10-0555333호(2006.02.20) 및 대한민국 등록특허공보 제10-1017420호(2011.02.17)에 개시된 다수개의 머시닝 센터 툴링시스템을 나열한 기존의 가공장치에 의하면 복잡한 형상을 가지는 제품의 3차원 형상가공이 어려워 가공의 효율성이 감소하고, 다수개의 머시닝 센터 툴링시스템을 나열함으로써 설비 구성에 많은 비용이 소요되며, 생산라인의 효율적인 공간활용을 하지 못하는 문제가 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-0555333호(2006.02.20) 대한민국 등록특허공보 제10-1017420호(2011.02.17)
상술한 바와 같은 문제를 해결하기 위하여, 본 발명에서는 브리드 포트 가공유닛과 제1,2 피드 포트 가공유닛을 90°간격으로 배치하고, 브리드 포트 가공유닛과 제1,2 피드 포트 가공유닛의 중앙에 인덱스 테이블을 배치하고, 인덱스 테이블 상부에 로터리 테이블 및 틸팅 테이블을 장착하여 캘리퍼 하우징을 회전 및 틸팅시키고, 브리드 포트 가공유닛과 제2 피드 포트 가공유닛에 툴 교환유닛을 장착함으로써 다수개의 캘리퍼 하우징의 피드 포트 및 브리드 포트를 동시에 가공할 수 있도록 하고, 회전축과 경사축의 동시제어를 통해 복잡한 형상을 가지는 제품의 3차원 형상가공을 가능하게 하여 가공의 효율성을 향상시키며, 설비 구성에 소요되는 비용을 감소시키면서 동시에 공간 활용의 효율성을 향상시키는 효과를 제공하는데 그 목적이 있다.
목적을 달성하기 위한 구성으로는, 제1 베이스 플레이트의 중앙에 연결된 인덱스 샤프트와, 유압실린더의 작동에 의해 인덱스 샤프트를 구동시키는 구동장치와, 인덱스 샤프트를 축으로 하여 회전할 수 있도록 제1 베이스 플레이트의 상부에서 인덱스 샤프트에 연결되는 제1 테이블로 구성되는 인덱스 테이블과; 상기 인덱스 테이블의 상부면에 서로 90°를 형성하도록 장착되는 4개의 제2 베이스 플레이트와, 제2 베이스 플레이트의 중앙부에 장착되는 로터리 블록과, 로터리 블록의 중앙을 관통하도록 장착되는 로터리 샤프트와, 제2 베이스 플레이트의 상부면 가장자리에 로터리 샤프트의 측면을 감싸도록 장착되는 제1 하우징과, 로터리 샤프트의 상부면에 장착되어 로터리 샤프트를 축으로 하여 회전하는 제2 테이블로 구성되는 로터리 테이블과; 상기 제2 테이블에 장착되는 제3 베이스 플레이트와, 제3 베이스 플레이트의 가장자리 양측에 장착되는 제2 하우징과, 제2 하우징을 관통하여 연결되는 틸팅 샤프트와, 가공물이 탑재되며 틸팅 샤프트의 중앙부에 장착되어 틸팅 샤프트를 축으로 틸팅(tilting)되는 지그와, 지그 상부에 장착되어 가공물을 고정하는 고정유닛으로 구성되는 틸팅 테이블과; 상기 인덱스 테이블의 측면에 서로 수직으로 교차되도록 배치되는 제1 수평이송장치 및 제2 수평이송장치와, 제2 수평이송장치의 상부면에 장착되는 제1 메인프레임과, 제1 메인프레임의 상부에 장착되는 제1 서보모터와, 제1 서보모터에 연결되어 수직으로 이송되는 제1 연결프레임과, 제1 연결프레임의 측면에 장착되는 제1 스핀들과, 제1 스핀들을 구동하는 제1 스핀들 모터와, 제1 스핀들의 말단에 형성되어 툴이 장착되는 제1 툴 클램프와, 제1 스핀들의 상부에 장착되어 제1 툴 클램프에 탑재된 툴을 자동으로 교환하는 제1 툴 교환유닛으로 구성되는 브리드 포트 가공유닛과; 상기 인덱스 테이블의 측면에 서로 수직으로 교차되도록 배치되는 제3 수평이송장치 및 제4 수평이송장치와, 제4 수평이송장치의 상부면에 장착되는 제2 메인프레임과, 제2 메인프레임의 상부에 장착되는 제3 서보모터와, 제3 서보모터에 연결되어 수직으로 이송되는 제2 연결프레임과, 제2 연결프레임의 측면에 장착되는 제2 스핀들과, 제2 스핀들을 구동하는 제2 스핀들 모터와, 제2 스핀들의 말단에 형성되어 툴(tool)이 장착되는 제2 툴 클램프와, 제2 메인프레임의 측면에 장착되어 로터리 테이블의 회전각도 및 틸팅 테이블의 틸팅 각도를 조절하는 각도제어장치으로 구성되며, 인덱스 테이블을 중심으로 브리드 포트 가공유닛과 90°를 형성하도록 배치된 제1 피드 포트 가공유닛; 및 상기 인덱스 테이블의 측면에 서로 수직으로 교차되도록 배치되는 제5 수평이송장치 및 제6 수평이송장치와, 제6 수평이송장치의 상부면에 장착되는 제3 메인프레임과, 제3 메인프레임의 상부에 장착되는 제4 서보모터와, 제4 서보모터에 연결되어 수직으로 이송되는 제3 연결프레임과, 제3 연결프레임의 측면에 장착되는 제3 스핀들과, 제3 스핀들을 구동하는 제3 스핀들 모터와, 제3 스핀들의 말단에 형성되어 툴이 장착되는 제3 툴 클램프와, 제3 스핀들의 상부에 장착되어 제3 툴 클램프에 탑재된 툴을 자동으로 교환하는 제2 툴 교환유닛으로 구성되며, 인덱스 테이블을 중심으로 제1 피드 포트 가공유닛과 90°를 형성하도록 배치되는 제2 피드 포트 가공유닛;으로 이루어진다.
본 발명의 다른 특징으로는, 상기 로터리 테이블은 중앙부에 웜 기어가 형성된 웜 샤프트가 로터리 샤프트의 측면에 장착되고, 로터리 샤프트의 중앙부에 형성된 웜 휠과 웜 기어가 서로 연결되어있어, 상기 각도제어장치의 커플링이 회전구동하면 커플링에 연결되는 웜 샤프트가 회전하여 제2 테이블의 회전이 발생하며, 제1 하우징과 제2 테이블의 접촉면에는 라이너가 형성되어 제2 테이블의 회전이 안정적으로 발생하도록 이루어진다.
본 발명의 또 다른 특징으로는, 상기 틸팅 테이블은 틸팅 샤프트의 말단부에 피니언 기어가 형성되고, 상기 각도제어장치의 랙이 피니언 기어와 서로 연결되어있어, 랙의 슬라이드구동에 의해 틸팅 샤프트가 회전하면서 지그의 틸팅이 발생하며, 상기 고정유닛은 지그의 상부에서 제1 링크의 중앙부에 제2 링크가 힌지로 연결되고, 제1 링크의 일측 말단은 고정 실린더에 힌지로 연결됨으로써, 고정 실린더의 승하강에 따라 제1 링크가 제2 링크를 축으로 회전하여 제1 링크의 타측 말단부가 가공물을 고정하도록 이루어진다.
본 발명의 또 다른 특징으로는, 상기 브리드 포트 가공유닛은 제1 스핀들과 제1 스핀들 모터가 풀리(pulley)에 의해 연결되어 제1 스핀들이 작동하고, 제1 스핀들 말단에 형성된 제1 에어공급부에 제1 푸시 로드의 말단에 형성된 제1 에어공급노즐이 배치되고, 제1 푸시 로드는 회전 롤러가 형성된 제1 링크 암과 힌지로 연결되어 제1 서보모터의 작동에 의해 제1 스핀들이 승하강함에 따라 제1 메인프레임과 접촉하는 제1 링크 암의 회전 롤러에 의해 제1 푸시 로드가 슬라이드 이동하여 제1 에어공급부와 제1 에어공급노즐의 연결이 조절되어 제1 스핀들 내부에 들어간 이물질을 제거하며, 제1 툴 교환유닛의 제2 서보모터에 연결된 웜 기어와 웜 휠에 의해 제1 매거진을 회전시키고, 제1 서보모터의 작동에 의해 제1 스핀들이 승하강함에 따라 제1 메인프레임과 접촉하는 제1 캠 링크의 회전 롤러에 의해 제1 툴 교환유닛의 전후진이 조절되어 자동으로 툴의 교환이 발생하도록 이루어진다.
본 발명의 또 다른 특징으로는, 상기 제1 피드 포트 가공유닛은 제2 스핀들과 제2 스핀들 모터가 풀리에 의해 연결되어 제2 스핀들이 작동하고, 제2 스핀들 말단에 형성된 제2 에어공급부에 제2 푸시 로드의 말단에 형성된 제2 에어공급노즐이 배치되고, 제2 푸시 로드는 회전 롤러가 형성된 제2 링크 암과 힌지로 연결되어 제3 서보모터의 작동에 의해 제2 스핀들이 승하강함에 따라 제2 메인프레임과 접촉하는 제2 링크 암의 회전 롤러에 의해 제2 푸시 로드가 슬라이드 이동하여 제2 에어공급부와 제2 에어공급노즐의 연결이 조절되어 제2 스핀들 내부에 들어간 이물질을 제거하도록 이루어진다.
본 발명의 또 다른 특징으로는, 상기 제2 피드 포트 가공유닛은 제3 스핀들과 제3 스핀들 모터가 풀리에 의해 연결되어 제3 스핀들이 작동하고, 제3 스핀들 말단에 형성된 제3 에어공급부에 제3 푸시 로드의 말단에 형성된 제3 에어공급노즐이 배치되고, 제3 푸시 로드는 회전 롤러가 형성된 제3 링크 암과 힌지로 연결되어 제4 서보모터의 작동에 의해 제3 스핀들이 승하강함에 따라 제3 메인프레임과 접촉하는 제3 링크 암의 회전 롤러에 의해 제3 푸시 로드가 슬라이드 이동하여 제3 에어공급부와 제3 에어공급노즐의 연결이 조절되어 제3 스핀들 내부에 들어간 이물질을 제거하며, 제2 툴 교환유닛의 제5 서보모터에 연결된 웜 기어와 웜 휠에 의해 제2 매거진을 회전시키고, 제4 서보모터의 작동에 의해 제3 스핀들이 승하강함에 따라 제3 메인프레임과 접촉하는 제2 캠 링크의 회전 롤러에 의해 제2 툴 교환유닛의 전후진이 조절되어 자동으로 툴의 교환이 발생하도록 이루어진다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 브리드 포트 가공유닛과 피드 포트 가공유닛을 90°간격으로 배치하고, 브리드 포트 가공유닛과 제1,2 피드 포트 가공유닛의 중앙에 인덱스 테이블을 배치하고, 인덱스 테이블 상부에 로터리 테이블 및 틸팅 테이블을 장착하여 캘리퍼 하우징을 회전 및 틸팅시킴으로써 다수개의 캘리퍼 하우징의 피드 포트 및 브리드 포트를 동시에 가공하고 캘리퍼 하우징의 탑재 및 배출이 연속적으로 발생할 수 있도록 하고, 회전축과 경사축의 동시제어를 통해 복잡한 형상을 가지는 제품의 3차원 형상가공을 가능하게 하여 가공의 효율성을 향상시키는 효과와, 툴 교환유닛을 이용하여 하나의 머시닝 센터 툴링시스템으로부터 다수의 공정이 발생하도록 함으로써 1개의 스핀들을 가지는 머시닝 센터 툴링시스템을 다수개 연결하는 기존의 방식에 비하여 설비 구성에 소요되는 비용을 감소시키면서 동시에 공간 활용의 효율성을 향상시키는 효과와, 제1 피드 포트 가공유닛에 장착된 각도제어장치를 통해 로터리 테이블의 회전과 틸팅 테이블의 틸팅이 발생하도록 함으로써, 로터리 테이블 및 틸팅 테이블 자체 구동장치에 의해 회전 및 틸팅시키는 경우 발생할 수 있는 배선연결 및 정밀제어 문제점을 해결할 수 있는 효과를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 캘리퍼 하우징의 브리드 포트 가공 예시도.
도 2는 캘리퍼 하우징의 피드 포트 가공 예시도.
도 3은 본 발명에 따른 자동차 브레이크 시스템의 캘리퍼 브리드 및 피드 복합가공장치의 평면도.
도 4는 본 발명에 따른 인덱스 테이블의 평면도 및 정면도.
도 5는 본 발명에 따른 로터리 테이블의 단면도.
도 6은 본 발명에 따른 틸팅 테이블의 단면도.
도 7은 본 발명에 따른 브리드 포트 가공유닛의 단면도.
도 8은 본 발명에 따른 제1 피드 포트 가공유닛의 단면도.
도 9는 본 발명에 따른 제2 피드 포트 가공유닛의 단면도.
도 10은 본 발명에 따른 고정유닛의 작동상태도.
도 11은 본 발명에 따른 각도제어장치의 평면도 및 측면도.
도 3은 본 발명에 따른 자동차 브레이크 시스템의 캘리퍼 브리드 및 피드 복합가공장치의 평면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 인덱스 테이블의 평면도 및 정면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 로터리 테이블의 단면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 틸팅 테이블의 단면도이고, 도 7은 본 발명에 따른 브리드 포트 가공유닛의 단면도이고, 도 8은 본 발명에 따른 제1 피드 포트 가공유닛의 단면도이고, 도 9는 본 발명에 따른 제2 피드 포트 가공유닛의 단면도이고, 도 10은 본 발명에 따른 고정유닛의 작동상태도이고, 도 11은 본 발명에 따른 각도제어장치의 평면도 및 측면도이다.
이하, 도면을 참고로 본 발명에 따른 구성요소를 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 자동차 브레이크 시스템의 캘리퍼 브리드 및 피드 복합가공장치는 도 3에서 도시하는 바와 같이 인덱스 테이블(10), 로터리 테이블(20), 틸팅 테이블(30), 브리드 포트 가공유닛(40), 제1 피드 포트 가공유닛(50), 제2 피드 포트 가공유닛(60)으로 구성된다.
세부적으로, 상기 인덱스 테이블(10)은 도 4에서 도시하는 바와 같이 제1 베이스 플레이트(11)의 중앙에 인덱스 샤프트(12)가 연결되고, 인덱스 샤프트(12)에는 유압실린더의 작동에 의해 인덱스 샤프트(12)를 구동시키는 구동장치(13)가 연결되고, 제1 테이블(14)은 인덱스 샤프트(12)를 축으로 하여 회전할 수 있도록 제1 베이스 플레이트(11)의 상부에서 인덱스 샤프트(12)의 말단부에 연결된다.
상기 로터리 테이블(20)은 도 5에서 도시하는 바와 같이 상기 인덱스 테이블(10)의 상부면에 서로 90°를 형성하도록 4개의 제2 베이스 플레이트(21)가 장착되고, 제2 베이스 플레이트(21)의 중앙부에는 로터리 블록(22)이 장착되고, 로터리 샤프트(23)는 로터리 블록(22)의 중앙을 관통하도록 장착되고, 제1 하우징(24)은 제2 베이스 플레이트(21)의 상부면 가장자리에서 로터리 샤프트(23)의 측면을 감싸도록 장착되며, 제2 테이블(25)은 로터리 샤프트(23)를 축으로 하여 회전하도록 로터리 샤프트(23)의 상부면에 장착된다.
상기 로터리 테이블(20)은 중앙부에 웜 기어(26a)가 형성된 웜 샤프트(26)가 로터리 샤프트(23)의 측면에 장착되고, 로터리 샤프트(23)의 중앙부에 형성된 웜 휠(23a)과 웜 기어(26a)가 서로 연결되며, 제1 하우징(24)과 제2 테이블(25)의 접촉면에는 라이너(27)가 형성되어있어, 제2 테이블(25)의 회전이 안정적으로 발생하도록 한다.
상기 틸팅 테이블(30)은 도 6에서 도시하는 바와 같이 상기 제2 테이블(25)의 상부면에 제3 베이스 플레이트(31)가 장착되고, 제3 베이스 플레이트(31)의 가장자리 양측에는 제2 하우징(32)이 장착되고, 틸팅 샤프트(33)는 제2 하우징(32)을 관통하여 연결되고, 틸팅 샤프트(33)의 중앙부에는 지그(34)가 장착되며, 지그(34) 상부에는 가공물을 고정하는 고정유닛(35)이 장착된다.
상기 틸팅 테이블(30)은 틸팅 샤프트(33)의 말단부에 피니언 기어(33a)가 형성되며, 상기 고정유닛(35)은 지그(34)의 상부에서 제1 링크(35a)의 중앙부에 제2 링크(35b)가 힌지로 연결되고, 제1 링크(35a)의 일측 말단은 고정 실린더(35c)에 힌지로 연결되며, 도 10에서 도시하는 바와 같이 고정 실린더(35c)가 승하강함에 따라, 제1 링크(35a)가 제2 링크(35b)를 축으로 회전하여 제1 링크(35a)의 타측 말단부가 가공물을 가압하여 고정하게 된다.
상기 브리드 포트 가공유닛(40)은 도 7에서 도시하는 바와 같이 제1 수평이송장치(41) 및 제2 수평이송장치(42)가 상기 인덱스 테이블(10)의 측면에 서로 수직으로 교차되도록 배치되고, 제2 수평이송장치(42)의 상부면에는 제1 메인프레임(43)이 장착되고, 제1 메인프레임(43)의 상부에는 제1 서보모터(44)가 장착되고, 제1 연결프레임(45)은 제1 서보모터(44)에 연결되고, 제1 스핀들(46)은 제1 연결프레임(45)의 측면에 장착되어 수직으로 이송되고, 제1 스핀들(46) 상부에는 제1 스핀들(46)을 구동하는 제1 스핀들 모터(47)가 장착되고, 제1 스핀들(46)의 말단에는 툴이 장착되는 제1 툴 클램프(48)가 장착되며, 제1 툴 클램프(48)에 탑재된 툴을 자동으로 교환하는 제1 툴 교환유닛(49)이 제1 스핀들(46)의 상부에 장착된다.
상기 브리드 포트 가공유닛(40)은 제1 스핀들(46)과 제1 스핀들 모터(47)가 풀리에 의해 연결되며, 제1 에어공급부(46a)가 형성된 제1 스핀들(46)에는 제1 에어공급노즐(46c)이 형성된 제1 푸시 로드(46b)가 배치되고, 제1 푸시 로드(46b)는 회전 롤러가 형성된 제1 링크 암(46d)과 힌지로 연결되고, 제1 서보모터(44)가 작동하면 제1 스핀들(46)이 승하강함에 따라 제1 메인프레임(43)과 접촉하는 제1 링크 암(46d)의 회전 롤러에 의해 제1 푸시 로드(46b)가 슬라이드 이동하여 제1 에어공급부(46a)와 제1 에어공급노즐(46c)의 연결이 조절되어 툴 교환 중 제1 스핀들(46) 내부의 이물질을 제거할 수 있으며, 제1 매거진(49b)은 제1 툴 교환유닛(49)의 제2 서보모터(49a)에 연결된 웜 기어와 웜 휠에 의해 회전하고, 제1 서보모터(44)가 작동하면 제1 스핀들(46)이 승하강하여 제1 캠 링크(49d)가 작동하면 제1 툴 교환유닛(49)의 전후진이 조절되어 자동으로 툴의 교환이 발생한다.
상기 제1 매거진(49b)에는 탑재된 툴의 툴 아버(tool arbor)를 그립(grip)하여 툴의 이탈을 방지하기 위한 제1 툴 그립유닛(49c)이 장착되며, 제1 캠 링크(49d)의 작동에 의해 제1 툴 교환유닛(49)의 전후진과 동시에 제1 툴 그립유닛(49c)의 툴 아버 그립 및 그립 해제가 발생하게 된다.
상기 제1 피드 포트 가공유닛(50)은 도 8에서 도시하는 바와 같이 인덱스 테이블(10)을 중심으로 브리드 포트 가공유닛(40)과 90°를 형성하도록 배치되고, 제3 수평이송장치(51) 및 제4 수평이송장치(52)는 상기 인덱스 테이블(10)의 측면에서 서로 수직으로 교차되도록 배치되고, 제2 메인프레임(53)은 제4 수평이송장치(52)의 상부면에 장착되고, 제3 서보모터(54)는 제2 메인프레임(53)의 상부에 장착되고, 제2 연결프레임(55)은 제3 서보모터(54)에 연결되고, 제2 스핀들(56)은 제2 연결프레임(55)의 측면에 장착되어 수직으로 이송되고, 제2 스핀들(56)의 상부에는 제2 스핀들(56)을 구동하는 제2 스핀들 모터(57)가 장착되고, 제2 스핀들(56)의 말단에는 툴이 장착되는 제2 툴 클램프(58)가 장착되며, 제2 메인프레임(53)의 측면에는 로터리 테이블(20)의 회전각도 및 틸팅 테이블(30)의 틸팅 각도를 조절하는 각도제어장치(59)가 장착된다.
상기 제1 피드 포트 가공유닛(50)은 제2 스핀들(56)과 제2 스핀들 모터(57)가 풀리에 의해 연결되어 제2 스핀들(56)이 작동하고, 제2 에어공급부(56a)가 형성된 제2 푸시 로드(56b)는 제2 에어공급노즐(56c)이 형성된 제2 푸시 로드(56b)에 배치되고, 제2 푸시 로드(56b)는 회전 롤러가 형성된 제2 링크 암(56d)과 힌지로 연결되고, 제3 서보모터(54)가 작동하면 제2 스핀들(56)이 승하강함에 따라 제2 메인프레임(53)과 접촉하는 제2 링크 암(56d)의 회전 롤러에 의해 제2 푸시 로드(56b)가 슬라이드 이동하여 제2 에어공급부(56a)와 제2 에어공급노즐(56c)의 연결이 조절되어 툴 교환 중 제2 스핀들(56) 내부의 이물질을 제거할 수 있다.
상기 제2 피드 포트 가공유닛(60)은 도 9에서 도시하는 바와 같이 인덱스 테이블(10)을 중심으로 제1 피드 포트 가공유닛(50)과 90°를 형성하도록 배치되고, 제5 수평이송장치(61) 및 제6 수평이송장치(62)가 상기 인덱스 테이블(10)의 측면에 서로 수직으로 교차되도록 배치되고, 제6 수평이송장치(62)의 상부면에는 제3 메인프레임(63)이 장착되고, 제3 메인프레임(63)의 상부에는 제4 서보모터(64)가 장착되고, 제3 연결프레임(65)은 제4 서보모터(64)에 연결되고, 제3 스핀들(66)은 제3 연결프레임(65)의 측면에 장착되어 수직으로 이송되고, 제3 스핀들(66) 상부에는 제3 스핀들(66)을 구동하는 제3 스핀들 모터(67)가 장착되고, 제3 스핀들(66)의 말단에는 툴이 장착되는 제3 툴 클램프(68)가 장착되며, 제3 툴 클램프(68)에 탑재된 툴을 자동으로 교환하는 제2 툴 교환유닛(69)이 제3 스핀들(66)의 상부에 장착된다.
상기 제2 피드 포트 가공유닛(60)은 제3 스핀들(66)과 제3 스핀들 모터(67)가 풀리에 의해 연결되며, 제3 에어공급부(66a)가 형성된 제3 스핀들(66)에는 제3 에어공급노즐(66c)이 형성된 제3 푸시 로드(66b)가 배치되고, 제3 푸시 로드(66b)는 회전 롤러가 형성된 제3 링크 암(66d)과 힌지로 연결되고, 제4 서보모터(64)가 작동하면 제3 스핀들(66)이 승하강함에 따라 제3 메인프레임(63)과 접촉하는 제3 링크 암(66d)의 회전 롤러에 의해 제3 푸시 로드(66b)가 슬라이드 이동하여 제3 에어공급부(66a)와 제3 에어공급노즐(66c)의 연결이 조절되어 툴 교환 중 제3 스핀들(66) 내부의 이물질을 제거하며, 제2 매거진(69b)은 제2 툴 교환유닛(69)의 제5 서보모터(69a)에 연결된 웜 기어와 웜 휠에 의해 회전하고, 제4 서보모터(64)가 작동하면 제3 스핀들(66)이 승하강하여 제2 캠 링크(69d)가 작동하면 제2 툴 교환유닛(69)의 전후진이 조절되어 자동으로 툴의 교환이 발생한다.
상기 제2 매거진(69b)에는 탑재된 툴의 툴 아버를 그립하여 툴의 이탈을 방지하기 위한 제2 툴 그립유닛(69c)이 장착되며, 제2 캠 링크(69d)의 작동에 의해 제2 툴 교환유닛(69)의 전후진과 동시에 제2 툴 그립유닛(69c)의 툴 아버 그립 및 그립 해제가 발생하게 된다.
상기 각도제어장치(59)는 도 11에서 도시하는 바와 같이 커플링(59a)이 회전구동하면 커플링(59a)에 연결되는 웜 샤프트(26)가 회전하여 제2 테이블(25)의 회전이 발생하고, 랙(59b)이 슬라이드구동하면 랙(59b)에 연결되는 피니언 기어(33a)가 회전하여 틸팅 샤프트(33)가 회전하면서 지그(34)의 틸팅을 조절하게 된다.
상술한 바와 같이 구성되는 본 발명의 작동방법을 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 자동차 브레이크 시스템의 캘리퍼 브리드 및 피드 복합가공장치는 틸팅 테이블(30)의 지그(34)에 가공물이 탑재된 후 고정유닛(35)에 의해 고정된 상태로 인덱스 테이블(10)의 구동장치(13)가 작동하여 제1 테이블(14)이 인덱스 샤프트(12)를 축으로 90°회전하게 된다.
인덱스 테이블(10)이 90°회전하면 가공물은 브리드 포트 가공유닛(40) 앞에 위치하게 되고, 제1 수평이송장치(41) 및 제2 수평이송장치(42)의 작동에 의해 툴이 가공물로 이송된 후, 브리드 포트 가공유닛(40)에서 브리드 포트 가공이 발생하게 된다.
브리드 포트의 가공은 도 1에서 도시하는 바와 같이 브리드 포트 드릴 가공과 브리드 포트 탭 가공이 연속적으로 발생하게 되며, 각각의 가공이 완료될 때마다 제1 서보모터(44)에 의해 제1 연결프레임(45)이 이동하면서 제1 링크 암(46d)이 작동하여 제1 푸시 로드(46b)에 형성된 제1 에어공급노즐(46c)이 제1 스핀들(46)에 형성된 제1 에어공급부(46a)와 접촉하여 제1 스핀들(46) 내부에 들어간 칩(chip) 등의 이물질을 제거하게 된다.
또한, 제1 서보모터(44)에 의해 제1 연결프레임(45)이 이동하면서 제1 캠 링크(49d)가 작동하여 제1 툴 교환유닛(49)의 전/후진이 발생하고, 제1 툴 그립유닛(49c)이 제1 매거진(49b)에 장착된 툴 아버의 그립을 해제하여 툴의 탈착이 가능하도록 하고, 제2 서보모터(49a)에 의해 제1 매거진(49b)이 회전하면서 툴의 교환이 일어난다.
브리드 포트 가공유닛(40)에 의해 브리드 포트의 가공이 완료되면 인덱스 테이블(10)이 90°회전하게 되고, 가공물이 제1 피드 포트 가공유닛(50) 앞에 위치하게 되며, 제3 수평이송장치(51) 및 제4 수평이송장치(52)의 작동에 의해 툴이 가공물로 이송된 후, 제1 피드 포트 가공유닛(50)에서 피드 포트의 제1 가공이 발생하게 된다.
피드 포트의 제1 가공에서는 도 2a에서 도시하는 바와 같이 피드 포트 스팟 페이싱(spot facing) 가공과 드릴 가공이 발생하게 되며, 가공이 완료될 때마다 제3 서보모터(54)에 의해 제2 연결프레임(55)이 이동하면서 제2 링크 암(56d)이 작동하여 제2 푸시 로드(56b)에 형성된 제2 에어공급노즐(56c)이 제2 스핀들(56)에 형성된 제2 에어공급부(56a)와 접촉하여 제2 스핀들(56) 내부에 들어간 칩(chip) 등의 이물질을 제거하게 된다.
피드 포트의 제1 가공과 다른 각도를 가지는 피드 포트의 제2 가공을 위하여, 인덱스 테이블(10)을 90°회전시키기 전 각도제어장치(59)를 작동시켜 로터리 테이블(20)과 틸팅 테이블(30)의 회전각도와 틸팅각도를 미리 고정시키게 되며, 로터리 테이블(20)과 틸팅 테이블(30)은 인덱스 테이블(10)과 달리 자체 구동장치가 장착되어 있지 않아 각도제어장치(59)를 통한 회전각도와 틸팅각도 제어가 발생하게 되는데, 이로써 인덱스 테이블(10)과 로터리 테이블(20) 및 틸팅 테이블(30)의 복합적인 회전에 따라 구동부 동력제공을 위해 배선을 이용하는 경우 발생할 수 있는 단선 문제와, 브러쉬(brush)를 이용하는 경우 서보모터의 정밀제어가 어려워지는 문제를 해결할 수 있게 된다.
제1 피드 포트 가공유닛(50)에 의해 피드 포트의 제1 가공이 완료되면 인덱스 테이블(10)이 90°회전하게 되고, 가공물이 제2 피드 포트 가공유닛(60) 앞에 위치하게 되며, 제5 수평이송장치(61) 및 제6 수평이송장치(62)의 작동에 의해 툴이 가공물로 이송된 후, 제2 피드 포트 가공유닛(60)에서 피드 포트의 제2 가공이 발생하게 된다.
피드 포트의 제2 가공에서는 도 2b에서 도시하는 바와 같이 피드 포트 드릴 가공과 피드 포트 탭 가공과 피드 포트 스탑(stop) 드릴 가공이 연속적으로 발생하게 되며, 각각의 가공이 완료될 때마다 제4 서보모터(64)에 의해 제3 연결프레임(65)이 이동하면서 제3 링크 암(66d)이 작동하여 제3 푸시 로드(66b)에 형성된 제3 에어공급노즐(66c)이 제3 스핀들(66)에 형성된 제3 에어공급부(66a)와 접촉하여 제3 스핀들(66) 내부에 들어간 칩(chip) 등의 이물질을 제거하게 된다.
또한, 제4 서보모터(64)에 의해 제3 연결프레임(65)이 이동하면서 제2 캠 링크(69d)가 작동하여 제2 툴 교환유닛(69)의 전/후진이 발생하고, 제2 툴 그립유닛(69c)이 제2 매거진(69b)에 장착된 툴 아버의 그립을 해제하여 툴의 탈착이 가능하도록 하고, 제5 서보모터(69a)에 의해 제2 매거진(69b)이 회전하면서 툴의 교환이 일어난다.
제2 피드 포트 가공유닛(60)에 의해 피드 포트의 제2 가공이 완료되면 인덱스 테이블(10)이 90°회전하게 되고, 브리드 포트 및 피드 포트의 가공이 완료된 가공물을 지그(34)로부터 배출되고, 빈 지그(34)에 가공 전의 가공물을 탑재하여 자동차 브레이크 시스템의 캘리퍼 브리드 및 피드의 복합가공이 완료된다.
본 발명의 브리드 포트 가공유닛(40)에 의한 브리드 포트 가공과, 제1 피드 포트 가공유닛(50)에 의한 피드 포트의 제1 가공 및 제2 피드 포트 가공유닛(60)에 의한 피드 포트의 제2 가공은 인덱스 테이블(10)이 90°회전할 때마다 동시에 발생하게 되며, 이로써 가공물의 브리드 포트 및 피드 포트의 가공과 가공물의 탑재 및 배출이 연속적으로 발생하게 되어 가공의 효율성을 향상시킬 수 있게 된다.
본 발명은 특정의 실시 예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 첨부된 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.
10 : 인덱스 테이블 11 : 제1 베이스 플레이트
12 : 인덱스 샤프트 13 : 구동장치
14 : 제1 테이블 20 : 로터리 테이블
21 : 제2 베이스 플레이트 22 : 로터리 블록
23 : 로터리 샤프트 23a : 웜 휠
24 : 제1 하우징 25 : 제2 테이블
26 : 웜 샤프트 26a : 웜 기어
27 : 라이너 30 : 틸팅 테이블
31 : 제3 베이스 플레이트 32 : 제2 하우징
33 : 틸팅 샤프트 33a : 피니언 기어
34 : 지그 35 : 고정유닛
35a : 제1 링크 35b : 제2 링크
35c : 고정 실린더 40 : 브리드 포트 가공유닛
41 : 제1 수평이송장치 42 : 제2 수평이송장치
43 : 제1 메인프레임 44 : 제1 서보모터
45 : 제1 연결프레임 46 : 제1 스핀들
46a : 제1 에어공급부 46b : 제1 푸시 로드
46c : 제1 에어공급노즐 46d : 제1 링크 암
47 : 제1 스핀들 모터 48 : 제1 툴 클램프
49 : 제1 툴 교환유닛 49a : 제2 서보모터
49b : 제1 매거진 49c : 제1 툴 그립유닛
49d : 제1 캠 링크 50 : 제1 피드 포트 가공유닛
51 : 제3 수평이송장치 52 : 제4 수평이송장치
53 : 제2 메인프레임 54 : 제3 서보모터
55 : 제2 연결프레임 56 : 제2 스핀들
56a : 제2 에어공급부 56b : 제2 푸시 로드
56c : 제2 에어공급노즐 56d : 제2 링크 암
57 : 제2 스핀들 모터 58 : 제2 툴 클램프
59 : 각도제어장치 59a : 커플링
59b : 랙 60 : 제2 피드 포트 가공유닛
61 : 제5 수평이송장치 62 : 제6 수평이송장치
63 : 제3 메인프레임 64 : 제4 서보모터
65 : 제3 연결프레임 66 : 제3 스핀들
66a : 제3 에어공급부 66b : 제3 푸시 로드
66c : 제3 에어공급노즐 66d : 제3 링크 암
67 : 제3 스핀들 모터 68 : 제3 툴 클램프
69 : 제2 툴 교환유닛 69a : 제5 서보모터
69b : 제2 매거진 69c : 제2 툴 그립유닛
69d : 제2 캠 링크

Claims (6)

  1. 자동차 브레이크 시스템의 캘리퍼 브리드 및 피드 가공장치에 있어서,
    제1 베이스 플레이트(11)의 중앙에 연결된 인덱스 샤프트(12)와, 유압실린더의 작동에 의해 인덱스 샤프트(12)를 구동시키는 구동장치(13)와, 인덱스 샤프트(12)를 축으로 하여 회전할 수 있도록 제1 베이스 플레이트(11)의 상부에서 인덱스 샤프트(12)에 연결되는 제1 테이블(14)로 구성되는 인덱스 테이블(10)과;
    상기 인덱스 테이블(10)의 상부면에 서로 90°를 형성하도록 장착되는 4개의 제2 베이스 플레이트(21)와, 제2 베이스 플레이트(21)의 중앙부에 장착되는 로터리 블록(22)과, 로터리 블록(22)의 중앙을 관통하도록 장착되는 로터리 샤프트(23)와, 제2 베이스 플레이트(21)의 상부면 가장자리에 로터리 샤프트(23)의 측면을 감싸도록 장착되는 제1 하우징(24)과, 로터리 샤프트(23)의 상부면에 장착되어 로터리 샤프트(23)를 축으로 하여 회전하는 제2 테이블(25)로 구성되는 로터리 테이블(20)과;
    상기 제2 테이블(25)에 장착되는 제3 베이스 플레이트(31)와, 제3 베이스 플레이트(31)의 가장자리 양측에 장착되는 제2 하우징(32)과, 제2 하우징(32)을 관통하여 연결되는 틸팅 샤프트(33)와, 가공물이 탑재되며 틸팅 샤프트(33)의 중앙부에 장착되어 틸팅 샤프트(33)를 축으로 틸팅(tilting)되는 지그(34)와, 지그(34) 상부에 장착되어 가공물을 고정하는 고정유닛(35)으로 구성되는 틸팅 테이블(30)과;
    상기 인덱스 테이블(10)의 측면에 서로 수직으로 교차되도록 배치되는 제1 수평이송장치(41) 및 제2 수평이송장치(42)와, 제2 수평이송장치(42)의 상부면에 장착되는 제1 메인프레임(43)과, 제1 메인프레임(43)의 상부에 장착되는 제1 서보모터(44)와, 제1 서보모터(44)에 연결되어 수직으로 이송되는 제1 연결프레임(45)과, 제1 연결프레임(45)의 측면에 장착되는 제1 스핀들(46)과, 제1 스핀들(46)을 구동하는 제1 스핀들 모터(47)와, 제1 스핀들(46)의 말단에 형성되어 툴이 장착되는 제1 툴 클램프(48)와, 제1 스핀들(46)의 상부에 장착되어 제1 툴 클램프(48)에 탑재된 툴을 자동으로 교환하는 제1 툴 교환유닛(49)으로 구성되는 브리드 포트 가공유닛(40)과;
    상기 인덱스 테이블(10)의 측면에 서로 수직으로 교차되도록 배치되는 제3 수평이송장치(51) 및 제4 수평이송장치(52)와, 제4 수평이송장치(52)의 상부면에 장착되는 제2 메인프레임(53)과, 제2 메인프레임(53)의 상부에 장착되는 제3 서보모터(54)와, 제3 서보모터(54)에 연결되어 수직으로 이송되는 제2 연결프레임(55)과, 제2 연결프레임(55)의 측면에 장착되는 제2 스핀들(56)과, 제2 스핀들(56)을 구동하는 제2 스핀들 모터(57)와, 제2 스핀들(56)의 말단에 형성되어 툴(tool)이 장착되는 제2 툴 클램프(58)와, 제2 메인프레임(53)의 측면에 장착되어 로터리 테이블(20)의 회전각도 및 틸팅 테이블(30)의 틸팅 각도를 조절하는 각도제어장치(59)으로 구성되며, 인덱스 테이블(10)을 중심으로 브리드 포트 가공유닛(40)과 90°를 형성하도록 배치된 제1 피드 포트 가공유닛(50); 및
    상기 인덱스 테이블(10)의 측면에 서로 수직으로 교차되도록 배치되는 제5 수평이송장치(61) 및 제6 수평이송장치(62)와, 제6 수평이송장치(62)의 상부면에 장착되는 제3 메인프레임(63)과, 제3 메인프레임(63)의 상부에 장착되는 제4 서보모터(64)와, 제4 서보모터(64)에 연결되어 수직으로 이송되는 제3 연결프레임(65)과, 제3 연결프레임(65)의 측면에 장착되는 제3 스핀들(66)과, 제3 스핀들(66)을 구동하는 제3 스핀들 모터(67)와, 제3 스핀들(66)의 말단에 형성되어 툴이 장착되는 제3 툴 클램프(68)와, 제3 스핀들(66)의 상부에 장착되어 제3 툴 클램프(68)에 탑재된 툴을 자동으로 교환하는 제2 툴 교환유닛(69)으로 구성되며, 인덱스 테이블(10)을 중심으로 제1 피드 포트 가공유닛(50)과 90°를 형성하도록 배치되는 제2 피드 포트 가공유닛(60);으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차 브레이크 시스템의 캘리퍼 브리드 및 피드 복합가공장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 로터리 테이블(20)은 중앙부에 웜 기어(26a)가 형성된 웜 샤프트(26)가 로터리 샤프트(23)의 측면에 장착되고, 로터리 샤프트(23)의 중앙부에 형성된 웜 휠(23a)과 웜 기어(26a)가 서로 연결되어있어, 상기 각도제어장치(59)의 커플링(59a)이 회전구동하면 커플링(59a)에 연결되는 웜 샤프트(26)가 회전하여 제2 테이블(25)의 회전이 발생하며, 제1 하우징(24)과 제2 테이블(25)의 접촉면에는 라이너(27)가 형성되어 제2 테이블(25)의 회전이 안정적으로 발생하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차 브레이크 시스템의 캘리퍼 브리드 및 피드 복합가공장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 틸팅 테이블(30)은 틸팅 샤프트(33)의 말단부에 피니언 기어(33a)가 형성되고, 상기 각도제어장치(59)의 랙(59b)이 피니언 기어(33a)와 서로 연결되어있어, 랙(59b)의 슬라이드구동에 의해 틸팅 샤프트(33)가 회전하면서 지그(34)의 틸팅이 발생하며, 상기 고정유닛(35)은 지그(34)의 상부에서 제1 링크(35a)의 중앙부에 제2 링크(35b)가 힌지로 연결되고, 제1 링크(35a)의 일측 말단은 고정 실린더(35c)에 힌지로 연결됨으로써, 고정 실린더(35c)의 승하강에 따라 제1 링크(35a)가 제2 링크(35b)를 축으로 회전하여 제1 링크(35a)의 타측 말단부가 가공물을 고정하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차 브레이크 시스템의 캘리퍼 브리드 및 피드 복합가공장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 브리드 포트 가공유닛(40)은 제1 스핀들(46)과 제1 스핀들 모터(47)가 풀리에 의해 연결되어 제1 스핀들(46)이 작동하고, 제1 스핀들(46) 말단에 형성된 제1 에어공급부(46a)에 제1 푸시 로드(46b)의 말단에 형성된 제1 에어공급노즐(46c)이 배치되고, 제1 푸시 로드(46b)는 회전 롤러가 형성된 제1 링크 암(46d)과 힌지로 연결되어 제1 서보모터(44)의 작동에 의해 제1 스핀들(46)이 승하강함에 따라 제1 메인프레임(43)과 접촉하는 제1 링크 암(46d)의 회전 롤러에 의해 제1 푸시 로드(46b)가 슬라이드 이동하여 제1 에어공급부(46a)와 제1 에어공급노즐(46c)의 연결이 조절되어 제1 스핀들(46) 내부에 들어간 이물질을 제거하며, 제1 툴 교환유닛(49)의 제2 서보모터(49a)에 연결된 웜 기어와 웜 휠에 의해 제1 매거진(49b)을 회전시키고, 제1 서보모터(44)의 작동에 의해 제1 스핀들(46)이 승하강함에 따라 제1 메인프레임(43)과 접촉하는 제1 캠 링크(49d)의 회전 롤러에 의해 제1 툴 교환유닛(49)의 전후진이 조절되어 자동으로 툴의 교환이 발생하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차 브레이크 시스템의 캘리퍼 브리드 및 피드 복합가공장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 피드 포트 가공유닛(50)은 제2 스핀들(56)과 제2 스핀들 모터(57)가 풀리(pulley)에 의해 연결되어 제2 스핀들(56)이 작동하고, 제2 스핀들(56) 말단에 형성된 제2 에어공급부(56a)에 제2 푸시 로드(56b)의 말단에 형성된 제2 에어공급노즐(56c)이 배치되고, 제2 푸시 로드(56b)는 회전 롤러가 형성된 제2 링크 암(56d)과 힌지로 연결되어 제3 서보모터(54)의 작동에 의해 제2 스핀들(56)이 승하강함에 따라 제2 메인프레임(53)과 접촉하는 제2 링크 암(56d)의 회전 롤러에 의해 제2 푸시 로드(56b)가 슬라이드 이동하여 제2 에어공급부(56a)와 제2 에어공급노즐(56c)의 연결이 조절되어 제2 스핀들(56) 내부에 들어간 이물질을 제거하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차 브레이크 시스템의 캘리퍼 브리드 및 피드 복합가공장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제2 피드 포트 가공유닛(60)은 제3 스핀들(66)과 제3 스핀들 모터(67)가 풀리에 의해 연결되어 제3 스핀들(66)이 작동하고, 제3 스핀들(66) 말단에 형성된 제3 에어공급부(66a)에 제3 푸시 로드(66b)의 말단에 형성된 제3 에어공급노즐(66c)이 배치되고, 제3 푸시 로드(66b)는 회전 롤러가 형성된 제3 링크 암(66d)과 힌지로 연결되어 제4 서보모터(64)의 작동에 의해 제3 스핀들(66)이 승하강함에 따라 제3 메인프레임(63)과 접촉하는 제3 링크 암(66d)의 회전 롤러에 의해 제3 푸시 로드(66b)가 슬라이드 이동하여 제3 에어공급부(66a)와 제3 에어공급노즐(66c)의 연결이 조절되어 제3 스핀들(66) 내부에 들어간 이물질을 제거하며, 제2 툴 교환유닛(69)의 제5 서보모터(69a)에 연결된 웜 기어와 웜 휠에 의해 제2 매거진(69b)을 회전시키고, 제4 서보모터(64)의 작동에 의해 제3 스핀들(66)이 승하강함에 따라 제3 메인프레임(63)과 접촉하는 제2 캠 링크(69d)의 회전 롤러에 의해 제2 툴 교환유닛(69)의 전후진이 조절되어 자동으로 툴의 교환이 발생하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차 브레이크 시스템의 캘리퍼 브리드 및 피드 복합가공장치.
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