KR101389204B1 - 선반용 심압대의 위치 확인장치 - Google Patents

Abstract

이 발명은, 볼스크류와 근접센서를 이용하여 상대적으로 저렴하면서도 정밀하게 심압대의 위치를 확인할 수 있도록 하는, 선반용 심압대의 위치 확인장치에 관한 것으로서,
회전동력을 발생시키기 위한 모터와, 상기한 모터에 연결되어 회전동력을 전달함으로써 베드의 상부에 설치되어 있는 심압대를 이송시키며, 단면이 원호형으로 이루어진 홈이 일단에 형성되어 있는 볼스크류와, 상기한 홈의 주변에 설치되어 있는 근접센서와, 상기한 근접센서에 연결되어 있는 제어부를 포함하여 이루어진다.

Description

선반용 심압대의 위치 확인장치{device for identifying location of tail stock of lathe}

이 발명은 선반용 심압대의 위치 확인장치에 관한 것으로서, 좀더 세부적으로 말하자면 볼스크류와 근접센서를 이용하여 상대적으로 저렴하면서도 정밀하게 심압대의 위치를 확인할 수 있도록 하는, 선반용 심압대의 위치 확인장치에 관한 것이다.

각종의 절삭 가공방법 또는 비절삭 가공방법으로 금속 또는 비금속의 소재를 적당한 공구를 사용하여 형상 및 치수로 가공하든가 또는 반소재에 더욱 정밀한 가공을 할 목적으로 사용하는 기계를 공작기계라 한다. 상기한 공작기계중에서 가공과정에서 칩이 발생하는 공작기계를 절삭공작기계라고 하고, 가공과정에서 칩이 발생하지 않는 비절삭 공작기계를 금속가공기계라고 한다. 상기한 절삭공작기계에는 선반(lathe), 밀링기, 머시닝센터(machining center), 드릴링기, 보링기, 연삭기, 기어가공기, 특수가공기 등이 있으며, 상기한 금속성형기계에는 기계식 프레스, 유압식 프레스, 절단절곡기, 단조기, 인발기 등이 있다.

일반적으로 선반은 수평형과 수직형으로 나뉘어지며, 수평형 선반은 스핀들, 심압대(tail stock), 공구대, 방진구 등을 포함하여 이루어진다.

상기한 심압대는 가늘고 긴 공작물이나 척(chuck)에 고정된 상태가 불안한 축(shaft) 종류의 공작물을 가공할 때 휨이나 떨림 및 이탈되는 현상을 방지하기 위하여 척의 반대편에서 공작물의 원주 중심을 지지하여주는 장치로서, 주축대와 정확한 일직선상에 있으며, 베드 안내면 위를 이동하면서 공작물의 길이에 따라 적당한 위치에 고정된다.

심압대의 이송방식은 프로그래머블형, 수동형, 원터치형(버튼)의 3가지 방식으로 크게 나눌수 있다.

프로그래머블형 이송방식은 레버를 이용하여 수동으로 새들과 연결하여 프로그램(PROGRAM)으로 이동하고, 심압대 바디를 고정한 후 퀼(QUILL)이 전후진하여 가공물을 지지하는 방식이다. 프로그래머블형 이송방식은 가공물의 길이변경이 잦은 경우에 퀼(QUILL) 스트로크의 범위를 벗어나게 되면 그에 따른 세팅시간이 많이 소요되는 단점이 있다.

수동형 이송방식은 사람이 수동으로 심압대를 원하는 위치로 이동시켜서 고정하는 방식이다. 수동형 이송방식은 심압대가 무거울 경우에 인력으로 이동하기가 힘든 경우가 있는 단점이 있다.

원터치형 이송방식은 모터와 볼스크류를 이용하여 모터를 온/오프(ON/OFF)시켜서 볼스크류를 구동함으로써 심압대를 이동하는 방식이다. 원터치형 이송방식은 범용 모터를 사용하는데, 범용 모터는 서보모터와 같이 정확한 위치제어가 불가능한 단점이 있다. 서보 모터와 고정밀 볼스크류를 사용하면 가장 좋으나, 제작비용이 상승하게 되기 때문에 채택하기 어려운 실정이다. 참고로, 구동 모터 대신 풀체인지 모터를 채용함으로써 심압대의 전후진이 신속하게 이루어져 작업자의 작업능률을 향상시키고 생산성을 향상시키는 기술이 대한민국 공개실용신안공보 공개번호 실1998-016257호(공개일자 1998년 06월 25일)의 "공작기계용 자동 심압대의 구조"에서 개시된 바 있다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래의 심압대의 이송방식들은 심압대의 위치를 정밀하게 확인할 수가 없는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 볼스크류와 근접센서를 이용하여 상대적으로 저렴하면서도 정밀하게 심압대의 위치를 확인할 수 있도록 하는, 선반용 심압대의 위치 확인장치를 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로서 이 발명의 구성은, 회전동력을 발생시키기 위한 모터와, 상기한 모터에 연결되어 회전동력을 전달함으로써 베드의 상부에 설치되어 있는 심압대를 이송시키며, 단면이 원호형으로 이루어진 홈이 일단에 형성되어 있는 볼스크류와, 상기한 홈의 주변에 설치되어 있는 근접센서와, 상기한 근접센서에 연결되어 있는 제어부를 포함하여 이루어지면 바람직하다.

이 발명의 구성은, 상기한 볼스크류의 홈의 형상은 단면이 원호형으로 이루어지면 바람직하다.

이 발명의 구성은, 상기한 볼스크류의 홈의 형상은 단면이 반원형으로 이루어지면 바람직하다.

이 발명의 구성은, 상기한 볼스크류의 홈의 형상은 단면이 사각형으로 이루어지면 바람직하다.

이 발명의 구성은, 상기한 볼스크류의 홈의 형상은 단면이 부채꼴로 이루어지면 바람직하다.

이 발명의 구성은, 상기한 볼스크류의 홈의 형상은 단면이 럭비볼형으로 이루어지면 바람직하다.

이 발명의 구성은, 상기한 제어부는 근접센서로부터 입력되는 펄스수를 입력받아서 볼스크류의 회전수를 계산해내고, 리드×회전수만큼 볼스크류가 이동한 거리로 산출하면 바람직하다.

이 발명은, 볼스크류와 근접센서를 이용하여 상대적으로 저렴하면서도 정밀하게 심압대의 위치를 확인할 수 있도록 하는, 효과를 갖는다.

도 1은 이 발명의 제1 실시예에 따른 선반용 심압대의 위치 확인장치의 설치 구성도이다.
도 2는 도 1의 A-A선 단면도이다.
도 3은 도 2의 B-B선 단면도이다.
도 4는 이 발명의 제1 실시예에 따른 선반용 심압대의 위치 확인장치의 볼스크류의 구성도이다.
도 5는 이 발명의 제1 실시예에 따른 선반용 심압대의 위치 확인장치의 요부 구성도이다.
도 6은 이 발명의 제2 실시예에 따른 선반용 심압대의 위치 확인장치의 요부 구성도이다.
도 7은 이 발명의 제3 실시예에 따른 선반용 심압대의 위치 확인장치의 요부 구성도이다.
도 8은 이 발명의 제4 실시예에 따른 선반용 심압대의 위치 확인장치의 요부 구성도이다.
도 9는 이 발명의 제5 실시예에 따른 선반용 심압대의 위치 확인장치의 요부 구성도이다.

이하, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 이 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하기로 한다. 이 발명의 목적, 작용, 효과를 포함하여 기타 다른 목적들, 특징점들, 그리고 동작상의 이점들이 바람직한 실시예의 설명에 의해 보다 명확해질 것이다.

참고로, 여기에서 개시되는 실시예는 여러가지 실시가능한 예중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 실시예를 선정하여 제시한 것일 뿐, 이 발명의 기술적 사상이 반드시 제시된 실시예에만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변화와 부가 및 변경이 가능함은 물론, 균등한 타의 실시예가 가능함을 밝혀 둔다. 또한, 본원의 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로만 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

도 1은 이 발명의 제1 실시예에 따른 선반용 심압대의 위치 확인장치의 설치 구성도이고, 도 2는 도 1의 A-A선 단면도이고, 도 3은 도 2의 B-B선 단면도이고, 도 4는 이 발명의 제1 실시예에 따른 선반용 심압대의 위치 확인장치의 볼스크류의 구성도이고, 도 5는 이 발명의 제1 실시예에 따른 선반용 심압대의 위치 확인장치의 요부 구성도이다.

도 1 내지 도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 이 발명의 일 실시예에 따른 선반용 심압대의 위치 확인장치의 구성은, 회전동력을 발생시키기 위한 모터(1)와, 상기한 모터(1)에 연결되어 회전동력을 전달함으로써 베드(5)의 상부에 설치되어 있는 심압대(6)를 이송시키며, 단면이 원호형으로 이루어진 홈(21)이 일단에 형성되어 있는 볼스크류(2)와, 상기한 홈(21)의 주변에 설치되어 있는 근접센서(3)와, 상기한 근접센서(3)에 연결되어 있는 제어부(도시되지 않음)을 포함하여 이루어진다.

도 6은 이 발명의 제2 실시예에 따른 선반용 심압대의 위치 확인장치의 요부 구성도이다.

도 6에 도시되어 있는 바와 같이, 이 발명의 제2 실시예에 따른 선반용 심압대의 위치 확인장치의 구성은, 볼스크류(2a)의 일단에 형성된 홈의 주변에 근접센서(3)를 설치함에 있어서, 상기한 홈은 단면이 반원형으로 이루어지는 점을 제외하면 제1 실시예와 동일하다.

도 7은 이 발명의 제3 실시예에 따른 선반용 심압대의 위치 확인장치의 요부 구성도이다.

도 7에 도시되어 있는 바와 같이, 이 발명의 제3 실시예에 따른 선반용 심압대의 위치 확인장치의 구성은, 볼스크류(2b)의 일단에 형성된 홈의 주변에 근접센서(3)를 설치함에 있어서, 상기한 홈은 단면이 사각형으로 이루어지는 점을 제외하면 제1 실시예와 동일하다.

도 8은 이 발명의 제4 실시예에 따른 선반용 심압대의 위치 확인장치의 요부 구성도이다.

도 8에 도시되어 있는 바와 같이, 이 발명의 제4 실시예에 따른 선반용 심압대의 위치 확인장치의 구성은, 볼스크류(2c)의 일단에 형성된 홈의 주변에 근접센서(3)를 설치함에 있어서, 상기한 홈은 단면이 부채꼴로 이루어지는 점을 제외하면 제1 실시예와 동일하다.

도 9는 이 발명의 제5 실시예에 따른 선반용 심압대의 위치 확인장치의 요부 구성도이다.

도 9에 도시되어 있는 바와 같이 이 발명의 제5 실시예에 따른 선반용 심압대의 위치 확인장치의 구성은, 볼스크류(2d)의 일단에 형성된 홈의 주변에 근접센서(3)를 설치함에 있어서, 상기한 홈은 단면이 럭비볼형으로 이루어지는 점을 제외하면 제1 실시예와 동일하다.

상기한 구성에 의한, 이 발명의 제1 내지 제5 실시예에 따른 선반용 심압대의 의 위치 확인장치의 작용은 다음과 같다.

모터(1)에 전원이 인가되면 모터(1)로부터 회전동력이 발생되어 볼스크류(2)로 전달됨으로써 볼스크류(2)가 회전된다.

볼스크류(2)가 회전되면 심압대(6)의 연결부는 이를 직선운동으로 변환함으로써 심압대(6)가 베드(5)의 상부를 직선운동을 하게 된다.

이 경우에, 볼스크류(2, 2a, 2b, 2c, 2d)의 일단에 형성된 홈(21)의 주변에는 근접센서(3)가 설치되어 있어서, 볼스크류(2, 2a, 2b, 2c, 2d)의 1회전마다 홈(21)의 형상에 의해서 근접센서(3)의 거리가 가변됨으로써 근접센서(3)로부터 펄스 신호가 발생된다.

상기한 근접센서(3)에 연결되어 있는 제어부(도시되지 않음)는 근접센서(3)로부터 입력되는 펄스수를 입력받아서 볼스크류(2, 2a, 2b, 2c, 2d)의 회전수를 계산해내고, 이에 따라 볼스크류(2, 2a, 2b, 2c, 2d)가 리드×회전수만큼 이동한 것으로 산출하게 된다.

상기한 볼스크류(2, 2a, 2b, 2c, 2d)의 홈(21)의 형상은 단면이 원호형, 반원형, 사각형, 부채꼴, 럭비볼형 등으로 이루어짐으로써 상기한 볼스크류(2, 2a, 2b, 2c, 2d)와 근접센서(3)와의 거리가 가변되도록 하여 비접촉식으로 거리를 산출할 수 있도록 한다.

1 : 모터 2 : 볼스크류
3 : 근접센서 21 : 홈

Claims (7)

1. 회전동력을 발생시키기 위한 모터와,
   상기한 모터에 연결되어 회전동력을 전달함으로써 베드의 상부에 설치되어 있는 심압대를 이송시키며, 홈이 일단에 형성되어 있는 볼스크류와,
   상기한 홈의 주변에 설치되어 있는 근접센서와,
   상기한 근접센서에 연결되어 있는 제어부를 포함하여 이루어지며,
   상기한 제어부는 근접센서로부터 입력되는 펄스수를 입력받아서 볼스크류의 회전수를 계산해내고, 리드×회전수만큼 볼스크류가 이동한 거리로 산출하는 것을 특징으로 하는 선반용 심압대의 위치 확인장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기한 볼스크류의 홈의 형상은 단면이 원호형으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 선반용 심압대의 위치 확인장치.
3. 제 1항에 있어서,
   상기한 볼스크류의 홈의 형상은 단면이 반원형으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 선반용 심압대의 위치 확인장치.
4. 제 1항에 있어서,
   상기한 볼스크류의 홈의 형상은 단면이 사각형으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 선반용 심압대의 위치 확인장치.
5. 제 1항에 있어서,
   상기한 볼스크류의 홈의 형상은 단면이 부채꼴로 이루어지는 것을 특징으로 하는 선반용 심압대의 위치 확인장치.
6. 제 1항에 있어서,
   상기한 볼스크류의 홈의 형상은 단면이 럭비볼형으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 선반용 심압대의 위치 확인장치.
7. 삭제

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