KR101801520B1 - 고정블럭이 구비된 밀링가공장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사각박스형상의 스탠드와, 상기 스탠드의 상부면 모서리부에 상하 소정 길이를 가지며 설치되는 수직프레임과, 상기 스탠드의 둘레 사변에 평행하도록 상기 한 쌍의 수직프레임 상부를 연결하며 설치되는 수평프레임과, 양측에 평행하게 배치된 한 쌍의 상기 수평프레임의 길이방향을 따라서 이송 가능하도록 상기 양측 수평프레임에 설치되는 제1이송로봇과, 상기 양측 수평프레임에 설치된 제1이송로봇을 연결하는 연결바와, 상기 연결바의 길이방향을 따라서 이송 가능하도록 상기 연결바에 설치되는 제2이송로봇과, 상기 제2이송로봇의 하측에 설치되는 가공모듈과, 상기 스탠드 상부에 설치되는 고정블럭과, 상기 고정블록 상측으로 피가공물을 덮어 감싸는 형태로 설치되는 상부고정부재와, 상기 상부고정부재 및 피가공물을 상기 고정블럭에 고정시키는 고정수단을 포함하며, 상기 고정블럭은 전반측이 개구된 사각박스 형태로 이루어짐과 동시에 상기 고정블럭의 상부와 측부에는 다수행 및 다수열로 관통공이 구비되는 밀링가공장치를 제공한다.

Description

고정블럭이 구비된 밀링가공장치{Milling machine having fixing block}

본 발명은 가공장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 피가공물의 견고한 고정작업이 가능하도록 구성된 밀링가공장치에 관한 것이다.

최근 들어 새로운 구성 및 작동 성능을 가지는 밀링가공장치가 다양한 산업 용도로 요구되어지고 있다.

이와 같은 밀링가공장치는 일반적인 공산품의 가공용도로는 물론 항공, 우주산업과 같은 첨단분야에서도 많이 사용되고 있으며, 특히 절삭하고자 하는 피가공물이 강한 내구성 및 내식성을 가지는 형태를 이룸에 따라서 이를 가공하고자 하는 절삭장치 또한 개발되고 있는 실정이다.

한편, 피가공물의 재질이 점점 강성 재질이 적용됨에 따라서 드릴 작업 중 피가공물의 고정 작업이 보다 중요해지는데 종래 밀링가공장치의 경우 단순한 지그로 피가공물을 고정함으로써 작업 중 피가공물의 이동이 발생하거나 이에 따른 안전 사고 등이 발생할 수 있었다.

그러므로, 피가공물의 고정작업이 확실하게 이루어지며 효율적인 고정작업이 가능하도록 구성된 밀링가공장치의 개발이 시급하였다.

대한민국등록특허 10-1601191

본 발명은 상기 종래의 문제점 및 제결점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 피가공물의 고정작업이 견고하게 이루어지도록 구성된 밀링가공장치를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 사각박스형상의 스탠드와, 상기 스탠드의 상부면 모서리부에 상하 소정 길이를 가지며 설치되는 수직프레임과, 상기 스탠드의 둘레 사변에 평행하도록 상기 한 쌍의 수직프레임 상부를 연결하며 설치되는 수평프레임과, 양측에 평행하게 배치된 한 쌍의 상기 수평프레임의 길이방향을 따라서 이송 가능하도록 상기 양측 수평프레임에 설치되는 제1이송로봇과, 상기 양측 수평프레임에 설치된 제1이송로봇을 연결하는 연결바와, 상기 연결바의 길이방향을 따라서 이송 가능하도록 상기 연결바에 설치되는 제2이송로봇과, 상기 제2이송로봇의 하측에 설치되는 가공모듈과, 상기 스탠드 상부에 설치되는 고정블럭과, 상기 고정블록 상측으로 피가공물을 덮어 감싸는 형태로 설치되는 상부고정부재와, 상기 상부고정부재 및 피가공물을 상기 고정블럭에 고정시키는 고정수단을 포함하며, 상기 고정블럭은 전반측이 개구된 사각박스 형태로 이루어짐과 동시에 상기 고정블럭의 상부와 측부에는 다수행 및 다수열로 관통공이 구비되는 고정블럭이 구비된 밀링가공장치를 제공한다.

여기서, 상기 고정수단은 상기 스탠드에 설치된 실린더와 피스톤으로 이루어진 승강부재와, 상기 승강부재로부터 승강력을 부여받아 상기 상부고정부재를 가압하는 가압블럭을 포함할 수 있다.

또한, 상기 상부고정부재는 피가공물의 상부에 씌워지는 지지부와, 상기 지지부의 좌측하단과 우측하단으로부터 외측으로 수평연장되어 상기 고정블럭의 상면에 밀착되는 고정부와, 피가공물의 상부를 개방시키도록 상기 지지부에 형성된 개방공을 포함할 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명은 상부고정부재를 이용하여 피가공물을 덮어 감싸도록 설치한 후 별도의 고정수단을 이용 상부고정부재를 고정시킴으로써 피가공물의 상측 가공 시 보다 견고한 고정상태를 유지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 피가공물이 고정된 상태의 압력을 감지하도록 하고, 압력변화 시 피가공물의 이동을 파악함과 동시에 이를 작업자에게 알려줌으로써 안정적인 작업을 가능하게 한다.

본 발명의 효과들은 상기 언급한 효과에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 밀링가공장치의 사시도;
도 2는 도 1의 고정블럭과 상부고정부재의 분해사시도;
도 3은 도 1의 사용상태 단면도;
도 4는 도 1에적용된 구동모터와 제어부와 펌핑부의 구성을 나타내는 블럭도;
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 고정블럭과 하부가이드블럭의 분해사시도;
도 6은 도 5의 결합평면도;
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 고정블럭의 사시도;
도 8은 도 7에 따른 밀링가공장치의 정면도; 및
도 9는 도 7에 따른 밀링가공장치의 정면도로서 고정블럭에 구비된 센싱부가 동작되는 상태를 나타내는 도면이다.

이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다. 먼저, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 구성 및 작용을 설명하기로 한다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 밀링가공장치(100)는 스탠드(110)와 고정블럭(160)과 가공모듈(150)과 상부고정부재(170)와 고정수단(180)으로 크게 구성된다.

상기 스탠드(110)는 고정블럭(160)을 수평상태로 올려놓을 수 있도록 일정 높이로 형성된 수평상부면(111)을 가진다. 그리고 상기 수평상부면(111)에는 가공모듈(150)을 설치할 수 있도록 프레임부(120)가 설치된다.

상기 프레임부(120)는 수평상부면(111)의 모서리에 수직으로 설치된 복수의 수직프레임(121)과 상기 수직프레임(121)의 상단을 연결하는 수평프레임(122)들로 구성된다.

상기 스탠드(110)의 좌우방향에 위치하는 한 쌍의 수평프레임(122)에는 제1이송로봇(130)이 전후방향으로 이동가능하게 설치된다. 상기 제1이송로봇(130)들은 동반이동이 가능하도록 연결바(132)를 통해 연결된다.

그리고, 상기 연결바(132)에는 제2이송로봇(140)이 설치된다. 상기 제2이송로봇(140)은 연결바(132)를 따라 좌우방향으로 이동한다.

상기 제2이송로봇(140)에는 밀링작업이 가능한 가공모듈(150)이 설치된다. 이 경우, 상기 가공모듈(150)은 제2이송로봇(140)의 하단에 설치된 상하이동부(151)와, 상기 상하이동부(151)의 하단에 설치된 구동모터(152)와, 상기 구동모터(152)로부터 회전력을 부여받아 고속으로 회전하는 비트(154)를 구비할 수 있다.

따라서, 상기 가공모듈(150)은 자체적으로 상하방향으로 이동하며 제1이송로봇(130)과 제2이송로봇(140)을 통해 전후좌우 방향으로 자유로운 이동이 가능하다.

한편, 상기 스탠드(110)의 수평상부면(111)에는 고정블럭(160)이 설치된다. 상기 고정블럭(160)은 피가공물(10)이 놓여지는 곳으로서 전면이 개방된 사각박스 형태로 이루어진다. 상기 고정블럭(160)의 외측면에는 일정간격을 두고 관통공(162)들이 형성된다. 상기 관통공(162)을 이용하면 피가공물(10)을 고정블럭(160) 상에 매우 용이하게 고정할 수 있다.

상부고정부재(170)는 피가공물(10)의 상부에 씌워지는 지지부(171)와, 상기 지지부(171)의 좌측하단과 우측하단으로부터 외측으로 수평연장되어 고정블럭(160)의 상면에 밀착되는 고정부(172)와, 피가공물(10)의 상부를 개방시키도록 상기 지지부(171)에 형성된 개방공(173)과, 상기 고정부(172)에 고정블럭(160)의 관통공(162)과 동일간격으로 형성된 삽입공(174)들로 구성된다.

상기 지지부(171)에는 지지부(171)의 전단과 후단에 각각 피가공물(10)의 전후 이동을 제한하는 이동방지돌기(175)가 좌측과 우측에 각각 구비되는 것이 바람직하다.

상기 상부고정부재(170)는 고정수단(180)을 통해 고정블럭(160)에 견고하게 고정된다.

상기 고정수단(180)은 스탠드(110)에 설치된 실린더와 피스톤으로 이루어진 승강부재(181)와, 상기 승강부재(181)로부터 승강력을 부여받는 가압블럭(182)과, 상기 가압블럭(182)의 저면에 형성되어 상부고정부재(170)의 삽입공(174)과 고정블럭(160)의 관통공(162)에 끼워지는 고정돌기(183)로 구성된다.

상기 고정돌기(183)는 상부고정부재(170)의 삽입공(174)과 고정블럭(160)의 관통공(162)에 원활하게 끼워질 수 있도록 고정블럭(160)의 관통공(162)들과 동일한 간격으로 형성되며, 안정적이면서 강한 고정력을 발휘할 수 있도록 상부고정부재(170)의 삽입공(174)과 고정블럭(160)의 관통공(162)을 차례로 통과할 수 있는 충분한 길이로 형성된다.

한편, 상기 고정수단(180)은 피가공물(10)의 위치에 따라 설치된 위치를 자유롭게 변경할 수 있도록 설치되는 것이 바람직하다.

이 경우, 상기 연결바(132)에 제3이송로봇(185)이 설치되고 상기 승강부재(181)가 제3이송로봇(185)에 고정되도록 구성하면, 상기 승강부재(181)는 제3이송로봇(185)을 통해 좌우방향으로 이동이 가능해지고 제1이송로봇(130)을 통해 전후방향으로의 이동이 가능해진다.

이와 같은 구성의 밀링가공장치(100)는 다음과 같이 사용된다.

먼저, 피가공물(10)이 고정블럭(160)의 상면에 놓여지면 고정블럭(160)에 상부고정부재(170)를 씌워 조립한다. 이때, 상부고정부재(170)의 삽입공(174)과 고정블럭(160)의 관통공(162)이 동일 수직선상에 위치하도록 상부고정부재(170)의 위치를 조정한다.

그리고, 상부고정부재(170)의 고정부(172)에 고정수단(180)이 설치된다. 상기 고정수단(180)은 승강부재(181)가 가압블럭(182)을 상부고정부재(170)의 고정부(172)에 밀착될 때까지 하강시켜 설치한다. 이렇게 하면, 상부고정부재(170)의 삽입공(174)과 고정블럭(160)의 관통공(162)이 동일 수직선상에 위치하도록 상부고정부재(170)의 위치가 조정된 상태이므로 가압블럭(182)의 저면에 형성된 고정돌기(183)가 상기 고정부(172)의 삽입공(174)과 고정블럭(160)의 관통공(162)에 차례로 통과하면서 상부고정부재(170)는 고정블럭(160)상에 견고하게 고정된다.

이때, 상기 고정수단(180)은 승강부재(181)가 가압블럭(182)을 하강시키기 전에 가압블럭(182)의 저면에 형성된 고정돌기(183)가 고정부(172)의 삽입공(174)과 일직선상에 위치하도록 제1이송로봇(130)과 제3이송로봇(185)을 통해 위치가 보정될 수도 있다.

고정수단(180)의 설치가 완료되면, 피가공물(10)은 상부고정부재(170)에 의하여 매우 안정적으로 지지된 상태로 고정블럭(160) 상에 고정되므로 외부의 급작스런 충격이나 가공중 발생되는 진동에도 유동되지 않게 된다. 이때, 상부고정부재(170)의 지지부(171)에 형성된 이동방지돌기(175)는 피가공물(10)이 전방과 후방으로 이동 및 유동되는 것을 제한한다. 그 결과 매우 정밀한 밀링 가공이 가능해진다.

한편, 상기 스탠드(110)에는 외부로부터 공급되는 냉각수를 고정블럭(160)측으로 분사할 수 있도록 펌핑부(191)와 노즐부(192)로 구성된 냉각수공급유닛(190)이 더 구비될 수 있다.

이 경우, 스탠드(110)의 수평상부면(111)과 고정블럭(160)의 저면에는 각각 다수의 냉각수 배출공(112,164)이 형성된다. 상기 냉각수 배출공(112,164)은 고정블럭(160)의 관통공(162)들과 동일 수직선상에 위치하도록 동일한 간격으로 형성되는 것이 바람직하다.

따라서, 노즐부(192)로부터 분사되는 냉각수는 스탠드(110)의 수평상부면(111)과 고정블럭(160)의 저면에 형성된 냉각수 배출공(112,164)을 차례로 통과하여 고정블럭(160)의 상부에 고정된 피가공물(10)에 골고루 분사면서 가공되는 과정에서 피가공물(10)에 발생되는 열기를 식혀준다.

도 4에 도시된 바와 같이, 냉각수공급유닛(190)의 펌핑부(191)는 가공모듈(150)의 구동모터(152)가 동작됨과 동시에 동작이 이루어지도록 제어부(200)를 통해 제어되도록 구성되는 것이 바람직하다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 고정블럭(160)과 하부가이드블럭(210)의 분해사시도이고, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 고정블럭(160)과 하부가이드블럭(210)의 결합평면도로서, 도시된 바와 같이, 상기 고정블럭(160)에는 하부가이드블럭(210)이 구비될 수 있다.

상기 하부가이드블럭(210)은 고정블럭(160)의 개방된 전면으로 삽입되며 상면에는 고정홈(211)들이 형성된다. 상기 고정홈(211)들은 고정블럭(160)의 관통공(162)들과 동일한 간격으로 형성된다.

아울러, 상기 고정블럭(160)의 개방된 전면의 상단 내측에는 하부가이드블럭(210)이 고정블럭(160)에 항상 일정한 위치에서 착탈가능하게 고정될 수 있도록 전후방향으로 끼움돌기(164)가 형성되고, 상기 하부가이드블럭(210)의 상면에는 상기 끼움돌기(164)에 대응되는 끼움홈(212)이 형성될 수 있다.

이 경우, 하부가이드블럭(210)이 끼움돌기(164)로부터 이탈되지 않도록 상기 끼움돌기(164)와 하부가이드블럭(210)은 각각 자석과 자성체로 이루어지는 것이 바람직하다.

도시하지는 않았으나, 상기 하부가이드블럭(210)이 끼움돌기(164)로부터 이탈되지 않도록 끼움돌기(164)의 단면을 사다리꼴 형상으로 구성하여도 무방하다.

이와 같이 하부가이드블럭(210)이 구비되면, 고정수단(180)의 고정돌기(183)가 삽입될 수 있는 관통공(162)은 하부가이드블럭(210)의 고정홈(211)에 대응되는 관통공(162)으로만 한정되므로 고정블럭(160)에 대한 고정수단(180)의 설치위치가 자연스럽게 결정된다.

따라서, 작업자는 하부가이드블럭(210)을 통해 고정수단(180)을 정해진 위치에 신속하게 설치할 수 있게 된다.

한편, 상기 고정홈(211)은 하부가이드블럭(210) 및 고정블럭(160)과는 다른 색상으로 이루어질 수도 있다. 이 경우, 작업자는 고정블럭(160)의 상부에서 고정블럭(160)의 내측에 위치한 하부가이드블럭(210)의 고정홈(211)을 보다 용이하게 육안으로 식별할 수 있게 되므로 고정블럭(160)을 항상 정확한 위치에 신속하고 용이하게 설치할 수 있게 된다.

도 7는 본 발명의 또 다른 실시예에 적용되는 고정블럭의 사시도이고, 도 8는 도 7에 따른 밀링가공장치의 정면로서, 도시된 바와 같이, 피가공물(10)의 저면에는 끼움공(11)이 형성될 수 있다.

그리고, 고정수단(220)은 고정블럭(160)의 개방된 전면의 내측 바닥에 놓여지는 하부거치대(221)와, 상기 하부거치대(221)의 상면에 수직으로 고정된 하부지지부(222)와, 상기 하부지지부(222)의 중앙에 수직으로 끼워져 상기 하부지지부(222)를 따라 상하로 이동하는 상부이동부(223)와, 상기 상부이동부(223)의 상단에 고정된 상부거치대(224)와, 상기 상부거치대(224)의 상단에 형성된 거치홈(225)과, 양단이 각각 상기 거치홈(225)과 끼움공(11)에 끼워지는 고정핀(226)과, 상기 상부거치대(224)와 하부거치대(221) 사이에 설치되어 상기 하부지지부(222)에 일정한 수직압력을 부여하는 탄성부재(227)와, 고정블럭(160)의 개방된 전면의 내측 바닥에 밀착되도록 상기 하부거치대(221)의 하단에 구비되어 하부거치대(221)에 작용하는 압력을 감지하는 센싱부(228)로 구성될 수 있다.

상기 센싱부(228)는 압력센서로서 하부거치대(221)에 작용하는 압력이 설정수치 이상으로 변화하면 이상신호를 발생시킨다.

도 9는 상기 센싱부가 동작되는 상태를 나타내는 도면으로서, 도시된 바와 같이, 상기 고정수단(220)을 통해 피가공물(10)이 고정블럭(160)에 견고하게 고정되면 가공모듈(150)이 동작하면서 밀링 가공이 이루어지게 되는데, 밀링 가공 중 피가공물(10)에 외력 및 진동이 발생하여 고정위치가 변화하게 되는 경우, 피가공물(10)의 끼움공(11)에 삽입된 고정핀(226)이 일측으로 기울어지게 된다.

고정핀(226)이 기울어지면 고정핀(226)과 연결된 상부거치대(224)와 하부지지부(222)도 기울어지면서 하부거치대(221)의 일측이 들리게 되는데, 이 과정에서 하부거치대(221)에 작용하는 압력이 떨어지게 되며, 이를 감지한 센싱부(228)가 이상신호를 발생시킨다.

작업자는 센싱부(228)로부터 이상신호가 발생되면 피가공물(10)의 위치가 변화했음을 인지하고 피가공물(10)의 위치를 재설정하는 등의 적절한 조치를 신속하게 취함으로써 가공불량 발생을 최소화시킬 수 있게 된다.

도시하지는 않았으나, 센싱부(228)에는 이상신호 발생시 동작되는 알람이나 경광등이 연결되어 작업자가 피가공물(10)의 위치가 변화했음을 보다 신속하게 인지할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 상술한 실시예들은 모든 면에 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

예를 들어 상술한 일 실시예에서 상기 승강부재(181)를 상기 연결바(132)에 간섭되지 않는 위치로 상기 수평프레임(122)이나 수직프레임(121)에 설치하고, 상기가압블럭(182)을 이용 상기 상부고정부재(170)의 고정부를 가압한 상태로 고정하는 방식으로 피가공물을 고정한 후, 상기 가공모듈(150)을 사방측으로 이동시키며 피가공물의 가공을 할 수도 있을 것이다.

10: 피가공물 11: 끼움공
100: 밀링가공장치 110: 스탠드
120: 프레임부 130: 제1이송로봇
140: 제2이송로봇 150: 가공모듈
160: 고정블럭 162: 관통공
164: 끼움돌기 170: 상부고정부재
171: 지지부 172: 고정부
174: 삽입공 175: 이동방지돌기
180,220: 고정수단 181: 승강부재
182: 가압블럭 183: 고정돌기
185: 센싱부 190: 냉각수공급유닛
191: 펌핑부 192: 노즐부
200: 제어부 210:하부가이드블럭
211: 고정홈 212: 끼움홈
221: 하부거치대 222: 하부지지부
223: 상부이동부 224: 상부거치대
225: 거치홈 226: 고정핀
227: 탄성부재 228: 센싱부

Claims (3)

1. 사각박스형상의 스탠드와, 상기 스탠드의 상부면 모서리부에 상하 소정 길이를 가지며 설치되는 수직프레임과, 상기 스탠드의 둘레 사변에 평행하도록 상기 한 쌍의 수직프레임 상부를 연결하며 설치되는 수평프레임과, 양측에 평행하게 배치된 한 쌍의 상기 수평프레임의 길이방향을 따라서 이송 가능하도록 상기 양측 수평프레임에 설치되는 제1이송로봇과, 상기 양측 수평프레임에 설치된 제1이송로봇을 연결하는 연결바와, 상기 연결바의 길이방향을 따라서 이송 가능하도록 상기 연결바에 설치되는 제2이송로봇과, 상기 제2이송로봇의 하측에 설치되는 가공모듈과, 상기 스탠드 상부에 설치되는 고정블럭과, 상기 고정블록 상측으로 피가공물을 덮어 감싸는 형태로 설치되는 상부고정부재와, 상기 상부고정부재 및 피가공물을 상기 고정블럭에 고정시키는 고정수단을 포함하며,
   상기 고정블럭은 전반측이 개구된 사각박스 형태로 이루어짐과 동시에 상기 고정블럭의 상부와 측부에는 다수행 및 다수열로 관통공이 구비되며,
   상기 고정수단은 상기 스탠드에 설치된 실린더와 피스톤으로 이루어진 승강부재와, 상기 승강부재로부터 승강력을 부여받아 상기 상부고정부재를 가압하는 가압블럭을 포함하는,
   고정블럭이 구비된 밀링가공장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 상부고정부재는,
   피가공물의 상부에 씌워지는 지지부;
   상기 지지부의 좌측하단과 우측하단으로부터 외측으로 수평연장되어 상기 고정블럭의 상면에 밀착되는 고정부;
   피가공물의 상부를 개방시키도록 상기 지지부에 형성된 개방공;
   을 포함하는,
   고정블럭이 구비된 밀링가공장치.

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