KR101892174B1 - 토크 제어방식을 이용한 드릴 가공 장치 - Google Patents

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Abstract

토크제어방식을 이용한 드릴 가공 장치에 관한 것이다. 드릴 가공 장치는 지그 유닛과, Y축 이동 유닛과, 적어도 하나의 이상의 드릴 유닛과, X축 이동 유닛과, 토크 센서, 및 제어기를 포함한다. 지그 유닛은 피가공물을 고정한다. Y축 이동 유닛은 지그 유닛을 Y축 방향으로 수평 이동시킨다. 드릴 유닛은 지그 유닛의 상측에서 선단이 하측을 향하게 수직으로 세워진 상태로 회전 동작함에 따라 지그 유닛의 피가공물을 드릴 가공하는 드릴비트와, 드릴비트를 지지하는 드릴비트 지지기구와, 드릴비트 지지기구를 회전시키는 드릴비트 회전구동기구, 및 드릴비트 회전구동기구를 Z축 방향으로 승강시킴에 따라 드릴비트를 Z축 방향으로 승강시키는 드릴비트 승강구동기구를 구비한다. X축 이동 유닛은 드릴 유닛을 X축 방향으로 수평 이동시킨다. 토크 센서는 피가공물에 대한 드릴 가공시 드릴비트에 가해지는 토크를 측정한다. 제어기는 토크 센서로부터 측정된 토크를 기초로 드릴비트 회전구동기구를 제어한다.

Description

토크 제어방식을 이용한 드릴 가공 장치{Drill processing apparatus using torque control}
본 발명은 차량 부품의 이너코어 등에 드릴 가공하는 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 차량 변속기용 마운트 장치는 인슐레이터에 접착되어 차체의 프레임에 결합되는 이너코어를 포함하여 구성된다. 이너코어는 볼트에 의해 차체의 프레임에 체결될 수 있다. 따라서, 볼트 체결을 위한 체결 홀이 이너코어(inner core)에 가공된다.
이러한 차량 부품의 이너코어 등과 같은 피가공물에 홀이나 탭을 드릴 가공하는 공정에서 가공치수 불량 및 생산성 저하의 요인으로는 드릴 가공 장치에 의한 드릴 가공시 발생되는 절삭 칩(chip)이 피가공물로부터 원활히 배출되지 못한 원인을 한가지 요인으로 들 수 있다.
이와 같이, 피가공물로부터 칩 배출이 원활히 이루어지지 않고 피가공물에 남아 있을 경우, 드릴 공구를 파손시키는 원인이 되기도 하고, 드릴 공구를 구동시키는 구동부의 과부하를 야기하여 구동부의 모터 소손을 발생시키기도 한다. 따라서, 드릴 가공 장치는 드릴 가공 중에 칩 배출 불량에 따른 이상 상황을 감지하여 구동부의 토크를 제어하도록 구성될 필요가 있다.
본 발명의 과제는 고장 발생을 근원적으로 예방하고, 피가공물의 불량을 방지할 수 있는 드릴 가공 장치를 제공함에 있다.
상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 드릴 가공 장치는 지그 유닛과, Y축 이동 유닛과, 적어도 하나의 이상의 드릴 유닛과, X축 이동 유닛과, 토크 센서, 및 제어기를 포함한다. 지그 유닛은 피가공물을 고정한다. Y축 이동 유닛은 지그 유닛을 Y축 방향으로 수평 이동시킨다. 드릴 유닛은 지그 유닛의 상측에서 선단이 하측을 향하게 수직으로 세워진 상태로 회전 동작함에 따라 지그 유닛의 피가공물을 드릴 가공하는 드릴비트와, 드릴비트를 지지하는 드릴비트 지지기구와, 드릴비트 지지기구를 회전시키는 드릴비트 회전구동기구, 및 드릴비트 회전구동기구를 Z축 방향으로 승강시킴에 따라 드릴비트를 Z축 방향으로 승강시키는 드릴비트 승강구동기구를 구비한다. X축 이동 유닛은 드릴 유닛을 X축 방향으로 수평 이동시킨다. 토크 센서는 피가공물에 대한 드릴 가공시 드릴비트에 가해지는 토크를 측정한다. 제어기는 토크 센서로부터 측정된 토크를 기초로 드릴비트 회전구동기구를 제어한다.
본 발명에 따르면, 피가공물에 대한 드릴 가공 중에 칩 배출 불량이나 드릴비트 이상 등의 원인에 의해 드릴비트에 가해지는 부하 상태를 토크 센서에 의해 측정하여 제어함으로써, 드릴 가공 장치의 고장 발생을 근원적으로 예방하고, 피가공물의 불량을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 복수의 드릴 유닛들을 구비하는 경우, 2개 이상의 피가공물을 동시에 드릴 가공할 수 있고, 서로 다른 이종의 드릴 가공 작업을 수행함으로써, 작업 편의성 및 생산 효율성을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 드릴 가공 장치에 대한 정면도이다.
도 2는 도 1에 대한 측면도이다.
도 3은 도 1에 있어서, 드릴 유닛을 발췌하여 도시한 정면도이다.
도 4 및 도 5는 도 3에 있어서, 교체 기구의 작용을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 동일한 구성에 대해서는 동일부호를 사용하며, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 드릴 가공 장치에 대한 정면도이다. 도 2는 도 1에 대한 측면도이다. 도 3은 도 1에 있어서, 드릴 유닛을 발췌하여 도시한 정면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 드릴 가공 장치(100)는 지그 유닛(110)과, Y축 이동 유닛(116)과, 드릴 유닛(120)과, X축 이동 유닛(126)과, 토크 센서(130), 및 제어기(140)를 포함한다.
지그 유닛(110)은 피가공물을 고정한다. 여기서, 피가공물은 차량 변속기용 마운트 장치와 같은 차량 부품의 이너코어에 해당할 수 있다. 예컨대, 지그 유닛(110)은 지그 베이스(111)와, 지그 베이스(111) 상에 장착되어 피가공물을 안착시키는 지그 블록(112), 및 지그 블록(112)에 안착된 피가공물을 고정 또는 해제시키는 클램퍼(113)를 포함할 수 있다. 클램퍼(113)는 클램핑 부재를 클램퍼용 액추에이터에 의해 피가공물에 근접 또는 이격시킴에 따라 피가공물을 지그 블록(112)에 고정 또는 해제시키도록 구성될 수 있다.
Y축 이동 유닛(116)은 지그 유닛(110)을 Y축 방향으로 수평 이동시킨다. 예 컨대, Y축 이동 유닛(116)은 테이블(117)과, Y축 리니어 가이드(118), 및 Y축 리니어 액추에이터(119)를 포함할 수 있다.
테이블(117)은 하단에 이동을 위한 캐스터 바퀴(117a)들이 장착될 수 있다. Y축 리니어 가이드(118)는 테이블(117) 상에서 지그 베이스(111)의 Y축 방향 이동을 안내한다. Y축 리니어 가이드(118)는 지그 베이스(111)의 하면에 고정되는 슬라이더들, 및 테이블(117)의 상면에 고정되어 슬라이더들을 각각 Y축 방향으로 이동 가능하게 안내하는 리니어 레일들을 포함할 수 있다.
Y축 리니어 액추에이터(119)는 회전 모터와, 볼 스크류, 및 Y축 이동 블록을 포함할 수 있다. 회전 모터는 서보 모터로 이루어질 수 있다. 볼 스크류는 Y축 방향에 나란하게 배치되어 회전 모터의 구동축에 동축으로 고정된다. Y축 이동 블록은 볼 스크류에 나사 결합되어 지그 베이스(111)의 하면에 고정된다. 볼 스크류가 회전 모터에 의해 정,역 회전함에 따라 Y축 이동 블록이 Y축 방향으로 왕복하게 된다. 따라서, 지그 베이스(111)가 Y축 이동 블록에 의해 Y축 방향으로 이동함에 따라 지그 유닛(110)이 Y축 방향으로 이동할 수 있게 된다.
드릴 유닛(120)은 적어도 하나 이상으로 구비될 수 있다. 드릴 유닛(120)은 드릴비트(121)와, 드릴비트 지지기구(122)와, 드릴비트 회전구동기구(123), 및 드릴비트 승강기구(124)를 구비한다. 드릴비트(121)는 지그 유닛(110)의 상측에서 선단이 하측을 향하게 수직으로 세워진 상태로 회전 동작함에 따라 지그 유닛(110)의 피가공물을 드릴 가공한다. 드릴비트(121)는 천공 드릴비트로 이루어져 피가공물에 홀을 가공할 수 있다. 또는, 드릴비트(121)는 탭 드릴비트로 이루어져 피가공물의 홀 내에 나사탭을 가공할 수 있다.
드릴비트 지지기구(122)는 드릴비트(121)를 지지한다. 예컨대, 드릴비트 지지기구(122)는 스핀들 샤프트(1221)와, 스핀들 하우징(1222), 및 척 아버(chuck arbor, 1223)를 포함할 수 있다.
스핀들 샤프트(1221)는 드릴비트 회전구동기구(123)에 의해 회전한다. 스핀들 샤프트(1221)는 Z축을 중심으로 회전함에 따라 드릴비트(121)를 Z축을 중심으로 회전시킬 수 있다. 스핀들 하우징(1222)은 스핀들 샤프트(1221)의 둘레를 감싸서 스핀들 샤프트(1221)의 회전을 지지한다. 스핀들 하우징(1222)은 스핀들 샤프트(1221)의 상,하단을 노출시킨 상태로 스핀들 샤프트(1221)의 둘레를 감싸도록 형성될 수 있다. 스핀들 하우징(1222)은 베어링들을 내장하여 스핀들 샤프트(1221)를 회전 지지할 수 있다. 척 아버(1223)는 스핀들 샤프트(1221)에 하단을 통해 장착되고 드릴비트(121)를 고정한다. 척 아버(1223)는 드릴비트(121)를 착,탈 가능하게 구성됨으로써, 드릴비트(121)의 교체를 용이하게 한다.
드릴비트 회전구동기구(123)는 드릴비트 지지기구(122)를 회전시킨다. 예컨대, 드릴비트 회전구동기구(123)는 회전 모터(1231)와, 구동 풀리(1232)와, 종동 풀리(1233), 및 벨트(1234)를 포함할 수 있다.
회전 모터(1231)는 서보 모터로 이루어질 수 있다. 구동 풀리(1232)는 회전 모터(1231)의 구동축에 동축으로 고정되어, 구동축의 회전에 의해 회전 구동한다. 종동 풀리(1233)는 드릴비트(121)와 동축으로 배치되어 드릴비트 지지기구(123)에 고정된다. 종동 풀리(1233)는 스핀들 샤프트(1221)와 동축으로 배치되어 스핀들 샤프트(1221)의 상단에 고정될 수 있다. 벨트(1234)는 구동 풀리(1232)의 회전력을 종동 풀리(1233)로 전달한다. 따라서, 구동 풀리(1232)가 회전 모터(1231)에 의해 회전하면, 종동 풀리(1233)가 벨트(1234)에 의해 구동 풀리(1232)의 회전력을 전달받아 회전하게 된다. 그 결과, 스핀들 샤프트(1221)가 회전함에 따라 척 아버(1223)의 드릴비트(121)가 회전할 수 있게 된다.
드릴비트 승강구동기구(124)는 드릴비트 회전구동기구(123)를 Z축 방향으로 승강시킴에 따라 드릴비트(121)를 Z축 방향으로 승강시킨다. 예컨대, 드릴비트 승강구동기구(124)는 포스트(1241)와, Z축 리니어 가이드(1242), 및 Z축 리니어 액추에이터(1243)를 포함할 수 있다.
포스트(1241)는 테이블(117) 상에 고정될 수 있다. Z축 리니어 가이드(1242)는 포스트(1241)에 대해 드릴비트 회전구동기구(123)의 Z축 방향 이동을 안내한다. Z축 리니어 가이드(1242)는 드릴비트 회전구동기구(123)에 고정되는 슬라이더들, 및 포스트에 고정되어 슬라이더들을 각각 Z축 방향으로 이동 가능하게 안내하는 리니어 레일들을 포함할 수 있다. Z축 리니어 액추에이터(1243)는 서보 모터 등의 회전 모터와, 볼 스크류, 및 Z축 이동 블록을 포함하여 드릴비트 회전구동기구(123)를 Z축 방향으로 승강시킬 수 있다. Z축 리니어 액추에이터(1243)는 회전 모터의 구동력을 풀리들과 벨트에 의해 볼 스크류로 전달하도록 구성될 수 있으나, 회전 모터의 구동력을 볼 스크류로 직접적으로 전달할 수도 있다.
X축 이동 유닛(126)은 드릴 유닛(120)을 X축 방향으로 수평 이동시킨다. 예컨대, X축 이동 유닛(126)은 지지 브래킷(1261)과, X축 이동 브래킷(1262)과, X축 리니어 가이드(1263), 및 X축 리니어 액추에이터(1264)를 포함할 수 있다. 지지 브래킷(1261)은 드릴비트 승강구동기구(124)의 Z축 이동 블록에 고정된다. X축 이동 브래킷(1262)은 스핀들 하우징(1222)에 고정된다. X축 리니어 가이드(1263)는 지지 브래킷(1261)에 고정되는 슬라이더들, 및 X축 이동 브래킷(1262)에 고정되어 슬라이더들을 각각 X축 방향으로 이동 가능하게 안내하는 리니어 레일들을 포함할 수 있다.
X축 리니어 액추에이터(1264)는 서보 모터 등의 회전 모터와, 볼 스크류, 및 X축 이동 블록을 포함하여 X축 이동 브래킷(1262)을 X축 방향으로 이동시킬 수 있다. 그 결과, X축 이동 브래킷(1262)이 X축 방향으로 이동함에 따라 드릴 유닛(120)이 X축 방향으로 이동할 수 있다. 다른 예로, 볼 스크류에 서보 모터 대신 회전 핸들이 고정될 수 있으며, 작업자가 핸들을 수동으로 회전시킴에 따라 드릴 유닛(120)을 X축 방향으로 이동시킬 수도 있다.
토크 센서(130)는 피가공물에 대한 드릴 가공시 드릴비트(121)에 가해지는 토크를 측정한다. 예컨대, 토크 센서(130)는 드릴비트 회전구동기구(123)의 회전 모터(1231)의 구동축과 구동 풀리(1232) 사이에 설치되어 구동 풀리(1232)의 토크를 측정하여 제어기(140)로 제공할 수 있다. 토크 센서(130)는 회전식 토크 센서로 이루어질 수 있다. 이 경우, 토크 센서(130)는 샤프트가 구동 풀리(1232)에 동축으로 고정되고 스트레인 게이지에 의해 토크를 측정할 수 있다. 토크 센서(130)는 공지의 다양한 토크 센서로 이루어질 수 있음은 물론이다.
제어기(140)는 토크 센서(130)로부터 측정된 토크를 기초로 드릴비트 회전구동기구(123)를 제어한다. 예컨대, 제어기(140)는 토크 센서(130)로부터 측정된 토크를 기초로, 피가공물에 대한 드릴 가공 중에 칩 배출 불량이나 드릴비트 이상 등의 원인에 의해 드릴비트(121)에 가해지는 부하가 설정 값을 초과하는 것으로 판단되면, 드릴비트 회전구동기구(123)를 정지시키고 작업자에게 알람 등에 의해 알려줄 수 있다. 따라서, 드릴 가공 장치(100)의 고장 발생을 근원적으로 예방하고, 피가공물의 불량을 방지할 수 있다.
한편, 드릴 유닛(120)은 한 쌍으로 이루어질 수 있다. X축 이동 유닛(126)은 드릴 유닛(120)들을 X축 방향으로 함께 이동시킬 수 있다. 다른 예로, X축 이동 유닛(126)은 드릴 유닛(120)들을 개별 이동시킬 수 있다.
한 쌍의 드릴 유닛(120)들은 하나의 드릴비트 승강구동기구(124)에 의해 2개의 드릴비트(121)들이 함께 Z축 방향으로 승강할 수 있다. 물론, 드릴 유닛(120)들은 드릴비트 승강구동기구(124)를 각각 구비하여 각 드릴비트(121)를 개별적으로 Z축 방향으로 승강시킬 수도 있다.
전술한 드릴 유닛(120)들은 2개의 피가공물들을 동시에 드릴 가공할 수 있다. 또한, 2개의 피가공물을 드릴 가공할 때, 어느 하나의 드릴 유닛(120)은 피가공물에 홀을 가공하고 다른 하나의 드릴 유닛(120)은 피가공물에 나사탭을 가공하는 등과 같이, 서로 다른 이종의 드릴 가공 작업을 수행할 수 있다. 따라서, 작업 편의성 및 생산 효율성을 높일 수 있다.
한편, 드릴비트 지지기구(122)는 척 아버(1223)를 스핀들 사프트(1221)에 대해 교체 가능하게 하는 교체 기구(1224)를 포함할 수 있다. 예컨대, 교체 기구(1224)는 푸셔(1225)와, 아버 홀딩 샤프트(1226)와, 탄성부재(1227), 및 아버 홀딩 클램프(1228)를 포함할 수 있다. 푸셔(1225)는 아버 홀딩 샤프트(1226)를 가압해서 하강시킨다. 푸셔(1225)는 에어 실린더를 포함하여 구성될 수 있다. 에어 실린더는 실린더 로드가 실린더 몸체에 대해 승강하도록 배치된다. 에어 실린더는 실린더 로드의 하강시 아버 홀딩 샤프트(1226)를 가압해서 하강시킬 수 있다.
아버 홀딩 샤프트(1226)는 스핀들 샤프트(1221)에 상단을 통해 끼워져 승강 안내된다. 탄성부재(1227)는 푸셔(1225)로부터 가압 상태가 해제된 상태에서 아버 홀딩 샤프트(1226)가 원위치로 복귀하도록 아버 홀딩 샤프트(1226)를 상방으로 탄성 편향시킨다. 탄성부재(1227)는 인장코일 스프링으로 이루어져 한쪽 단이 아버 홀딩 샤프트(1226)에 고정되고 다른쪽 단이 스핀들 샤프트(1221)에 고정될 수 있다.
아버 홀딩 클램프(1228)는 아버 홀딩 샤프트(1226)가 푸셔(1225)로부터 해제되어 원위치로 상승한 상태에서 척 아버(1223)를 고정하며, 푸셔(1225)에 의해 아버 홀딩 샤프트(1226)가 하강한 상태에서 척 아버(1223)를 해제한다.
예컨대, 아버 홀딩 샤프트(1226)는 하단 걸림 턱(1226a)을 구비한다. 척 아버(1223)는 상단 걸림 돌기(1223a)를 구비한다. 스핀들 샤프트(1221)는 내벽에 해제 홈(1221a)을 갖는다. 척 아버(1223)가 장착된 위치를 기준으로, 스핀들 샤프트(1221)의 해제 홈(1221a)은 척 아버(1223)의 상단 걸림 돌기(1223a)보다 하측에 배치된다.
아버 홀딩 클램프(1228)는 상단 클램핑 돌기(1228a) 및 하단 클램핑 돌기(1228b)를 구비한다. 상단 클램핑 돌기(1228a)는 아버 홀딩 샤프트(1226)의 하단 걸림 턱(1226a)에 걸린 상태로 유지된다. 상단 클램핑 돌기(1228a)는 내측 부위가 아버 홀딩 샤프트(1226)의 하단 걸림 턱(1226a)에 걸리도록 돌출된다. 또한, 상단 클램핑 돌기(1228a)는 스핀들 샤프트(1221)의 내벽을 향한 외측 부위가 상단으로부터 경사진 면을 가질 수 있다. 따라서, 하단 클램핑 돌기(1228b)가 스핀들 샤프트(1221)의 해제 홈(1221a)으로부터 벗어나 척 아버(1223)의 상단 걸림 돌기(1223a)와 스핀들 샤프트(1221)의 내벽 사이로 원활히 회전해서 끼워질 수 있다.
하단 클램핑 돌기(1228b)는 아버 홀딩 샤프트(1226)가 원위치로 상승한 상태에서 척 아버(1223)의 상단 걸림 돌기(1223a)에 걸려 척 아버(1223)를 고정하며, 아버 홀딩 샤프트(1226)가 푸셔(1225)에 의해 하강한 상태에서 척 아버(1223)의 상단 걸림 돌기(1223a)로부터 스핀들 샤프트(1221) 내의 해제 홈(1221a)으로 벗어나 척 아버(1223)를 해제한다.
하단 클램핑 돌기(1228b)는 내측 부위가 척 아버(1223)의 상단 걸림 돌기(1223a)에 걸리도록 형성된다. 하단 클램핑 돌기(1228b)는 스핀들 샤프트(1221)의 내벽을 향한 외측 부위가 아버 홀딩 클램프(1228)의 중앙 부위보다 더 돌출된 형태로 이루어질 수 있다. 따라서, 하단 클램핑 돌기(1228b)는 스핀들 샤프트(1221)의 해제 홈(1221a)으로부터 벗어나 상측으로 이동하면, 외측 부위가 스핀들 샤프트(1221)의 내벽에 맞닿음에 따라 내측 부위가 척 아버(1223)의 상단 걸림 돌기(1223a)로 회전하여 걸릴 수 있게 된다. 아버 홀딩 클램프(1228)는 복수 개로 분할되어 아버 홀딩 샤프트(1226)의 둘레를 따라 배열될 수 있다.
전술한 교체 기구(1224)의 작용 예에 대해, 도 4 및 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
척 아버(1223)를 스핀들 샤프트(1221)에 장착하고자 하는 경우, 도 4에 도시된 바와 같이, 푸셔(1225)에 의해 아버 홀딩 샤프트(1226)를 하강시킨다. 그러면, 아버 홀딩 클램프(1228)는 상단 클램핑 돌기(1228a)가 아버 홀딩 샤프트(1226)에 걸려 있으므로, 아버 홀딩 샤프트(1226)와 함께 하강한다. 이때, 아버 홀딩 클램프(1228)는 하당 클램핑 돌기(1228b)는 스핀들 샤프트(1221)의 해제 홈(1221a)으로 회전한 상태로 대기한다. 이 상태에서, 척 아버(123)를 스핀들 샤프트(1221)에 하단을 통해 삽입한다. 이때, 척 아버(1223)의 상단 걸림 돌기(1223a)를 하단 클램핑 돌기(1228b)보다 상측에 위치시킨다.
그 다음, 푸셔(1225)에 의한 아버 홀딩 샤프트(1226)의 가압 상태를 해제한다. 그러면, 도 5에 도시된 바와 같이, 아버 홀딩 샤프트(1226)는 탄성부재(1227)에 의해 원위치로 복귀하면서 아버 홀딩 클램프(1228)를 상승시킨다. 이때, 하단 클램핑 돌기(1228b)가 척 아버(1223)의 상단 걸림 돌기(1223a)를 걸어 척 아버(1223)를 장착 위치로 이동시킴과 동시에, 스핀들 샤프트(1221)의 해제 홈(1221a)으로부터 벗어나 척 아버(1223)의 상단 걸림 돌기(1223a)와 스핀들 샤프트(1221)의 내벽 사이에 끼워져 척 아버(1223)를 장착 위치에서 고정시킬 수 있게 된다.
척 아버(1223)를 스핀들 샤프트(1221)로부터 분리하고자 하는 경우, 도 4에 도시된 바와 같이, 푸셔(1225)에 의해 아버 홀딩 샤프트(1226)를 하강시킨다. 그러면, 척 아버(1223)는 아버 홀딩 클램프(1226)에 고정된 상태로부터 해제됨과 동시에, 아버 홀딩 샤프트(1226)에 의해 하측으로 밀려서 분리될 수 있게 된다.
이와 같이, 척 아버(1223)는 교체 기구(1224)에 의해 교체 가능하게 되므로, 드릴 가공의 종류 변경이나 드릴비트(121)의 마모 또는 파손 등이 있을 경우, 드릴비트(121)의 교체를 용이하게 하여 작업 편의성을 높일 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
110..지그 유닛 116..Y축 이동 유닛
120..드릴 유닛 121..드릴비트
122..드릴비트 지지기구 123..드릴비트 회전구동기구
124..드릴비트 승강구동기구 126..X축 이동 유닛
130..토크 센서 140..제어기
1221..스핀들 샤프트 1222..스핀들 하우징
1223..척 아버 1224..교체 기구
1225..푸셔 1226..아버 홀딩 샤프트
1227..탄성부재 1228..아버 홀딩 클램프
1231..회전 모터 1232..구동 풀리

Claims (5)

  1. 피가공물을 고정하는 지그 유닛;
    상기 지그 유닛을 Y축 방향으로 수평 이동시키는 Y축 이동 유닛;
    상기 지그 유닛의 상측에서 선단이 하측을 향하게 수직으로 세워진 상태로 회전 동작함에 따라 상기 지그 유닛의 피가공물을 드릴 가공하는 드릴비트와, 상기 드릴비트를 지지하는 드릴비트 지지기구와, 상기 드릴비트 지지기구를 회전시키는 드릴비트 회전구동기구, 및 상기 드릴비트 회전구동기구를 Z축 방향으로 승강시킴에 따라 상기 드릴비트를 Z축 방향으로 승강시키는 드릴비트 승강구동기구를 각각 구비하는 한 쌍의 드릴 유닛들;
    상기 드릴 유닛들을 X축 방향으로 함께 수평 이동시키는 X축 이동 유닛;
    피가공물에 대한 드릴 가공시 상기 드릴비트에 가해지는 토크를 측정하는 토크 센서; 및
    상기 토크 센서로부터 측정된 토크를 기초로 상기 드릴비트 회전구동기구를 제어하는 제어기를 포함하며,
    상기 지그 유닛은,
    피가공물을 안착시키는 지그 블록, 및
    클램핑 부재를 클램퍼용 액추에이터에 의해 피가공물에 근접 또는 이격시킴에 따라 피가공물을 지그 블록에 고정 또는 해제시키는 클램퍼를 포함하며,
    상기 드릴비트 지지기구는,
    상기 드릴비트 회전구동기구에 의해 회전하는 스핀들 샤프트와,
    상기 스핀들 샤프트의 둘레를 감싸서 상기 스핀들 샤프트의 회전을 지지하는 스핀들 하우징과,
    상기 스핀들 샤프트에 하단을 통해 장착되고 상기 드릴비트를 고정하는 척 아버(chuck arbor), 및
    상기 척 아버를 상기 스핀들 사프트에 대해 교체 가능하게 하는 교체 기구를 포함하며,
    상기 X축 이동 유닛은,
    상기 드릴비트 승강구동기구의 Z축 이동 블록에 고정된 지지 브래킷과,
    상기 스핀들 하우징에 고정된 X축 이동 브래킷과,
    상기 X축 이동 브래킷을 X축 리니어 가이드의 안내를 받아 X축 방향으로 이동시키는 X축 리니어 액추에이터를 포함하며,
    상기 드릴비트 회전구동기구는,
    회전 모터와,
    상기 회전 모터의 구동축에 동축으로 고정된 구동 풀리와,
    상기 드릴비트와 동축으로 배치되어 상기 스핀들 샤프트에 고정된 종동 풀리, 및
    상기 구동 풀리의 회전력을 상기 종동 풀리로 전달하는 벨트를 포함하며;
    상기 토크 센서는 상기 회전 모터의 구동축과 구동 풀리 사이에 설치되어 샤프트가 상기 구동 풀리에 동축으로 고정되고 스트레인 게이지에 의해 상기 구동 풀리의 토크를 측정하며;
    상기 제어기는 상기 토크 센서로부터 측정된 토크를 기초로 상기 드릴비트에 가해지는 부하가 설정 값을 초과하는 것으로 판단되면 상기 회전 모터를 정지시키고 알람에 의해 작업자에게 알려주는 것을 특징으로 하는 토크 제어방식을 이용한 드릴 가공 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 교체 기구는,
    상기 스핀들 샤프트에 상단을 통해 끼워져 승강 안내되는 아버 홀딩 샤프트와,
    상기 아버 홀딩 샤프트를 가압해서 하강시키는 푸셔와,
    상기 푸셔로부터 가압 상태가 해제된 상태에서 상기 아버 홀딩 샤프트가 원위치로 복귀하도록 상기 아버 홀딩 샤프트를 상방으로 탄성 편향시키는 탄성부재, 및
    상기 아버 홀딩 샤프트가 상기 푸셔로부터 해제되어 원위치로 상승한 상태에서 상기 척 아버를 고정하며 상기 푸셔에 의해 상기 아버 홀딩 샤프트가 하강한 상태에서 상기 척 아버를 해제하는 아버 홀딩 클램프를 포함하는 것을 특징으로 하는 토크 제어방식을 이용한 드릴 가공 장치.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109604667A (zh) * 2018-11-19 2019-04-12 莆田市荣兴机械有限公司 一种工件多工位同步钻孔设备
CN111113119A (zh) * 2018-10-31 2020-05-08 株式会社日研工作所 进给轴异常判定***及蜗轮异常判定***

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109226832A (zh) * 2018-11-19 2019-01-18 江苏甬润工具有限公司 一种钻阶梯轴端孔钻模装置
KR102035863B1 (ko) * 2019-03-08 2019-10-24 (주)성현 테크놀로지 반도체 슈라우드 링의 슬롯 가공 부하측정장치
CN117248832A (zh) * 2023-11-20 2023-12-19 烟台鲁东勘察测绘有限公司 一种具有过载保护的土层勘探钻进装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100329346B1 (ko) * 1998-01-23 2002-03-22 수가타 신수케 공작기계의 주축장치와, 공작기계의 다축 스핀들헤드

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02108010U (ko) * 1989-02-16 1990-08-28
US6808345B2 (en) * 2001-10-16 2004-10-26 Toshiba Kikai Kabushiki Kaisha Tool, tool holder, and machine tool

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100329346B1 (ko) * 1998-01-23 2002-03-22 수가타 신수케 공작기계의 주축장치와, 공작기계의 다축 스핀들헤드

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111113119A (zh) * 2018-10-31 2020-05-08 株式会社日研工作所 进给轴异常判定***及蜗轮异常判定***
US11112767B2 (en) 2018-10-31 2021-09-07 Nikken Kosakusho Works, Ltd. Feed shaft and worm gear abnormality determination system
CN111113119B (zh) * 2018-10-31 2022-04-01 株式会社日研工作所 进给轴异常判定***及蜗轮异常判定***
CN109604667A (zh) * 2018-11-19 2019-04-12 莆田市荣兴机械有限公司 一种工件多工位同步钻孔设备

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