KR102305903B1

KR102305903B1 - 공작 기계

Info

Publication number: KR102305903B1
Application number: KR1020150004082A
Authority: KR
Inventors: 김태윤
Original assignee: 두산공작기계 주식회사
Priority date: 2015-01-12
Filing date: 2015-01-12
Publication date: 2021-09-29
Also published as: KR20160086585A

Abstract

본 발명은 가공 영역과 비가공 영역으로 구분된 공작 기계에 관한 것으로, 본 발명의 실시예에 따른 공작 기계는 공작물을 회전시키는 주축과, 상기 주축의 단부에 설치되어 상기 가공 영역에서 공작물을 클램핑하는 클램핑 척과, 상기 가공 영역에서 공작물을 가공하기 위한 하나 이상의 공구가 장착된 터렛 공구대와, 상기 터렛 공구대를 이송시키는 이송 장치와, 상기 비가공 영역에 설치되어 상기 주축과 상기 터렛 공구대 그리고 이송 장치를 제어하는 조작반, 그리고 상기 가공 영역에 설치되어 상기 이송 장치의 이송축 정보와 공작물을 가공하기 위해 선택된 상기 터렛 공구대의 공구 번호를 표시하는 공구 이송 정보 표시부를 포함한다.

Description

공작 기계{MACHINE TOOL}

본 발명은 공작 기계에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 작업 편의성을 향상시킨 공작 기계에 관한 것이다.

일반적으로 공작 기계는 여러 절삭 가공 방법 또는 비절삭 가공 방법으로 금속 또는 비금속의 공작물을 각종 공구를 이용하여 원하는 형상 및 치수로 가공할 목적으로 사용하는 기계를 말한다.

공작 기계는 가공 방법에 따라 크게 터닝 센터(turning center)와 머시닝 센터(machining center)로 분류된다. 여기서, 터닝 센터는 공작물을 회전시켜 가공하며, 머시닝 센터는 공구를 회전시켜 공작물을 가공한다.

근래에 공작 기계는 대부분 수치 제어 장치(NC)의 제어에 따라 동작하여 공작물을 가공하고 있다.

즉, 터닝 센터를 예로 들어, 공작물을 회전시키는 주축과, 공작물을 가공하기 위한 공구가 장착된 공구대, 그리고 이송 장치 등이 입력된 수치 제어 프로그램(NC-Program)에 따라 수치 제어 장치(NC)에 의해 제어되어 동작된다.

이때, 작업자는 공작물에 대한 가공이 이루어지는 가공 영역 밖의 비가공 영역에 마련된 조작반을 통해 수치 제어 프로그램(NC-Program)을 입력하고 명령을 전달한다.

그런데, 공작 기계가 항상 수치 제어 장치(NC)의 제어에 따라 자동으로 동작하는 것은 아니며, 필요에 따라 작업자가 수동으로 이송축 또는 공구대 등을 조작할 수 있다.

예를 들어, 신규한 공작물에 대한 가공원점의 확정은 작업자가 수동으로 이송축과 공구대를 조작하여 작업할 수 있다.

하지만, 가공원점의 확정을 위한 작업 시 이송축 정보 및 공구대의 공구 번호 등에 대한 정보는 조작반에서만 표시되므로, 작업 과정에서 작업자는 반복적으로 공작물과 공구가 위치한 가공 영역과 조작반이 위치한 비가공 영역 사이에서 시야를 이동시켜야 했다.

이와 같이, 종래의 공작 기계는 작업자가 이송축 또는 공구대를 수동으로 조작할 경우, 가공 영역에 위치한 공작물 또는 공구와 비가공 영역에 위치한 조작반을 번갈아 가며 반복적으로 시야를 이동시켜야 하는 번거로움이 존재할 뿐만 아니라 이로 인해 혼란과 오작업이 야기되는 문제점이 있다.

본 발명의 실시예는 작업자가 수동으로 조작할 때의 작업 편의성을 향상시킨 공작 기계를 제공한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 공작 기계는 가공 영역과 비가공 영역으로 구분되며, 공작 기계는 공작물을 회전시키는 주축과, 상기 주축의 단부에 설치되어 상기 가공 영역에서 공작물을 클램핑하는 클램핑 척과, 상기 가공 영역에서 공작물을 가공하기 위한 하나 이상의 공구가 장착된 터렛 공구대와, 상기 터렛 공구대를 이송시키는 이송 장치와, 상기 비가공 영역에 설치되어 상기 주축과 상기 터렛 공구대 그리고 이송 장치를 제어하는 조작반, 그리고 상기 가공 영역에 설치되어 상기 이송 장치의 이송축 정보와 공작물을 가공하기 위해 선택된 상기 터렛 공구대의 공구 번호를 표시하는 공구 이송 정보 표시부를 포함한다.

상기 공구 이송 정보 표시부는 작업자가 수동으로 상기 이송 장치의 이송축을 조작하거나 상기 터렛 공구대를 회전시킬 때 상기 이송축 정보와 상기 공구 번호를 표시할 수 있다.

상기 공구 이송 정보 표시부는 상기 가공 영역 내에서 상기 클램핑 척 상부에 위치할 수 있다.

상기 공구 이송 정보 표시부는 전면 강화 유리와 선팅 필름을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 공작 기계는 가공 영역과 비가공 영역으로 구분되며, 공작 기계는 상기 가공 영역에서 공구를 클램핑하여 회전시키는 주축과, 상기 가공 영역에서 공작물이 안착되는 테이블과, 상기 주축을 이송시키는 이송 장치와, 상기 비가공 영역에 설치되어 상기 주축과 상기 이송 장치를 제어하는 조작반, 그리고 상기 가공 영역에 설치되어 상기 이송 장치의 이송축 정보와 공작물을 가공하기 위해 상기 주축에 장착된 공구의 공구 번호를 표시하는 공구 이송 정보 표시부를 포함한다.

상기 공구 이송 정보 표시부는 작업자가 수동으로 상기 이송 장치의 이송축을 조작할 때 상기 이송축 정보와 상기 공구 번호를 표시할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 공작 기계는 작업자가 수동으로 조작할 때의 작업 편의성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 공작 기계의 전체 외형을 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1의 공작 기계의 가공 영역을 나타낸 부분 확대 사시도이다.
도 3은 도 2의 공구 이송 정보 표시부를 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 공작 기계를 나타낸 사시도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

또한, 여러 실시예들에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1 실시예에서 설명하고, 그 외의 제2 실시예들서는 제1 실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.

도면들은 개략적이고 축척에 맞게 도시되지 않았다는 것을 일러둔다. 도면에 있는 부분들의 상대적인 치수 및 비율은 도면에서의 명확성 및 편의를 위해 그 크기에 있어 과장되거나 축소되어 도시되었으며 임의의 치수는 단지 예시적인 것이지 한정적인 것은 아니다. 그리고 둘 이상의 도면에 나타나는 동일한 구조물, 요소 또는 부품에는 동일한 참조 부호가 유사한 특징을 나타내기 위해 사용된다.

본 발명의 실시예는 본 발명의 이상적인 실시예를 구체적으로 나타낸다. 그 결과, 도해의 다양한 변형이 예상된다. 따라서 실시예는 도시한 영역의 특정 형태에 국한되지 않으며, 예를 들면 제조에 의한 형태의 변형도 포함한다.

이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 공작 기계(101)를 설명한다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 공작 기계(101)는 보호 커버(800)로 둘러싸이며 공작물(W)이 가공되는 가공 영역(WA)과 가공 영역(WA) 외의 비가공 영역(NWA)으로 구분된다.

또한, 본 발명의 제1 실시예에서, 공작 기계(101)는 공작물(W)을 회전시켜 가공하는 터닝 센터(turning center)이다.

도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 공작 기계(101)는 주축(200), 클램핑 척(400), 터렛 공구대(300), 이송 장치(600), 조작반(700), 및 공구 이송 정보 표시부(500)를 포함한다.

주축(200)은 공작물(W)에 회전 동력을 전달한다. 그리고 클램핑 척(400)은 주축(200)의 단부에 설치되어 가공 영역(WA)에서 공작물(W)을 클램핑한다. 즉, 주축(200)은 클램핑 척(400)에 의해 클램핑된 공작물(W)을 회전시킨다.

일례로, 클램핑 척(400)은 공압 또는 유압을 이용하여 공작물(W)을 파지할 수 있다.

터렛(turret) 공구대(300)는 가공 영역(WA)에서 공작물(W)을 가공하기 위한 하나 이상의 공구(T)가 장착된다.

구체적으로, 터렛 공구대(300)는 터렛 헤드(310)와 터렛 구동부(350)를 포함한다.

터렛 헤드(310)는 복수의 공구 홀더를 포함한다. 터렛 헤드(310)의 공구 홀더에는 공작물(W)을 가공하기 위한 다양한 공구(T)가 장착될 수 있다. 터렛 헤드(310)에 장착된 복수의 공구(T) 중 공작물(W)을 가공하기 위해 선택된 공구(T)가 가공 위치로 이동하도록 터렛 헤드(310)는 회전할 수 있다.

터렛 구동부(350)는 터렛 헤드(310)를 회전 가능하게 지지하며 터렛 헤드(310)에 회전 동력을 공급한다.

즉, 터렛 구동부(350)는 선택된 공구(T)가 가공 위치로 이동할 수 있도록 터렛 헤드(310)를 회전시켜 필요한 공구(T)를 인덱싱(indexing)한다. 여기서, 터렛 구동부(350)는 유압 모터 또는 서보 모터를 포함할 수 있다.

이송 장치(600)는 터렛 공구대(300)를 이송시킨다. 본 발명의 제1 실시예에서, 이송 장치(600)는 터렛 공구대(300)를 상하 방향, 좌우 방향, 및 전후 방향 및 하나 이상의 방향으로 이송시킬 수 있다.

이송 장치(600)는 리니어 가이드를 사용하거나 볼스크류를 이용하여 터렛 구동부(350)를 이송시킬 수 있다. 이러한 리니어 가이드나 볼스크류는 해당 기술 분야의 종사자에게 공지된 다양한 구조와 형상으로 형성될 수 있다.

조작반(700)은, 앞서 도 1에 도시한 바와 같이, 비가공 영역(NWA)에 설치되어 주축(200)과 터렛 공구대(300) 그리고 이송 장치(600)를 제어할 수 있다.

즉, 작업자는 비가공 영역(NWA)에 설치된 조작반(700)을 통해 수치 제어 프로그램(NC-Program)을 입력하고 명령을 전달하여 주축(200)과 터렛 공구대(300) 그리고 이송 장치(600)를 제어할 수 있다.

공구 이송 정보 표시부(500)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 가공 영역(WA)에 설치되어 이송 장치(600)의 이송축 정보와 공작물(W)을 가공하기 위해 현재 선택된 터렛 공구대(300)의 공구 번호를 표시한다.

즉, 본 발명의 제1 실시예에서, 공구 이송 정보 표시부(500)는 조작반(700)에서 표시되는 다양한 정보 중에서 이송축 정보와 공구 번호를 표시할 수 있다.

일례로, 공구 이송 정보 표시부(500)는 가공 영역(WA) 내에서 클램핑 척(400) 상부에 위치할 수 있다.

이와 같이, 공구 이송 정보 표시부(500)가 클램핑 척(400) 상부에 위치하면, 작업자가 시야를 크게 이동하는 일 없이 가공 영역(WA) 내에 위치한 공작물(W)과 공구(T)를 주시하면서도 용이하게 공구 이송 정보 표시부(500)를 확인할 수 있다.

또한, 공구 이송 정보 표시부(500)는 이송축 정보와 공구 번호를 동시에 표시하거나 순차로 반복적으로 표시할 수 있다.

또한, 공구 이송 정보 표시부(500)는 축방향(+, -)과, 문자, 그리고 숫자 등을 표시할 수 있다.

구체적으로, 공구 이송 정보 표시부(500)는, 도 3에 도시한 바와 같이, 디스플레이부(510)와, 가공 영역(WA)에서 가공 과정에 발생되는 파편으로부터 디스플레이부(510)의 손상을 방지하기 위한 전면 강화 유리(550), 그리고 전면 강화 유리(550)의 배면에 부착된 선팅 필름(미도시)을 더 포함할 수 있다.

선팅 필름은 공구 이송 정보 표시부(500)로 인한 불필요한 광공해를 방지하고, 디스플레이부의 시인성을 높여 작업자에게 필요한 정보만 효과적으로 전달하기 위해 사용될 수 있다.

또한, 본 발명의 제1 실시예에서, 공구 이송 정보 표시부(500)는 작업자가 수동으로 이송 장치(600)의 이송축을 조작하거나 터렛 공구대(300)를 회전시킬 때 이송축 정보와 공구 번호를 표시할 수 있다.

즉, 공작 기계(101)가 자동으로 동작 중일 때에는 공구 이송 정보 표시부(500)가 동작하지 않을 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따르면, 작업자가 신규한 공작물에 대한 가공원점을 확정하기 위하여 수동으로 이송 장치(600)의 이송축을 조작하거나 터렛 공구대(300)를 회전시킬 때, 가공 영역(WA)에서 이송축 정보와 공구 번호를 표시한다.

이에, 작업자는, 가공 영역(WA)에 위치한 공작물(W) 또는 공구(T)와 비가공 영역(NWA)에 위치한 조작반(700)을 번갈아 가며 반복적으로 시야를 이동시킬 필요 없이, 가공 영역(WA) 내에 위치한 공작물(W)과 공구(T)를 주시하면서 용이하기 공구 이송 정보 표시부(500)를 통해 이송축 정보와 공구 번호를 확인할 수 있다.

이와 같은 구성에 의하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 공작 기계(101)는 작업자가 수동으로 조작할 때의 작업 편의성을 향상시킬 수 있다.

또한, 가공 영역(WA)에 위치한 공작물(W) 또는 공구(T)와 비가공 영역(NWA)에 위치한 조작반(700)을 번갈아 가며 반복적으로 시야를 이동시켜야 하는 번거로움으로 인한 혼란과 오작업을 효과적으로 방지할 수 있다.

이하, 도 4를 참조하여 본 발명의 제2 실시예를 설명한다.

본 발명의 제2 실시예에서, 공작 기계(102)는 공구(T)을 회전시켜 공작물을 가공하는 머시닝 센터(machining center)이다.

도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 공작 기계(102)는 주축(200), 테이블(450), 이송 장치(600), 조작반(700), 및 공구 이송 정보 표시부(500)를 포함한다.

또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 공작 기계(102)는 베드(460)와 추가의 이송 장치(미도시)를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 제2 실시예에서, 주축(200)은 공구(T)에 회전 동력을 전달한다. 즉, 주축(T)은 가공 영역(WA)에서, 공작물을 가공하기 위한 공구(T)를 클램핑하여 회전시킨다.

본 발명의 제2 실시예에서, 이송 장치(600)는 주축(200)을 이송시킨다. 구체적으로, 이송 장치(600)는 주축(200)을 상하 운동시킬 수 있으며, 종류에 따라 주축(200)을 좌우로 이동시킬 수도 있다.

테이블(450)은 가공 영역(WA)에서 베드(460) 상에 설치되며, 테이블(450)에는 공작물이 안착된다.

또한, 추가의 이송 장치(미도시)가 테이블(450)과 베드(460) 사이에 설치될 수 있으며, 추가의 이송 장치는 테이블(450)을 베드(460) 상에서 직선 운동 시키거나 회전 운동 시킬 수 있다.

조작반(700)은 비가공 영역(NWA)에 설치되어 주축(200)과 이송 장치(600)를 제어할 수 있다.

즉, 작업자는 비가공 영역(NWA)에 설치된 조작반(700)을 통해 수치 제어 프로그램(NC-Program)을 입력하고 명령을 전달하여 주축(200)과 이송 장치(600)를 제어할 수 있다.

공구 이송 정보 표시부(500)는 가공 영역(WA)에 설치되어 이송 장치(600)의 이송축 정보와 공작물을 가공하기 위해 현재 주축(200)에 클램핑된 공구(T)의 공구 번호를 표시한다.

즉, 본 발명의 제2 실시예에서, 공구 이송 정보 표시부(500)는 조작반(700)에서 표시되는 다양한 정보 중에서 이송축 정보와 공구 번호를 표시할 수 있다.

일례로, 공구 이송 정보 표시부(500)는 가공 영역(WA) 내에서 주축(200)의 하부에 위치할 수 있다. 따라서, 작업자가 수동으로 이송축을 조작하여 스핀들(200)을 이송시켜 스핀들(200)에 장착된 공구(T)의 가공원점을 확인할 때, 용이하게 정보를 시인할 수 있다.

이와 같이, 공구 이송 정보 표시부(500)가 주축(200)의 하부에 위치하면, 작업자가 시야를 크게 이동하는 일 없이 가공 영역(WA) 내에 위치한 공작물(W)과 공구(T)를 주시하면서도 용이하게 공구 이송 정보 표시부(500)를 확인할 수 있다.

또한, 공구 이송 정보 표시부(500)의 구체적인 구조는 전술한 제1 실시예와 동일하다.

또한, 본 발명의 제2 실시예에서, 공구 이송 정보 표시부(500)는 작업자가 수동으로 이송 장치(600)의 이송축을 조작할 때 이송축 정보와 공구 번호를 표시할 수 있다.

즉, 공작 기계(102)가 자동으로 동작 중일 때에는 공구 이송 정보 표시부(500)가 동작하지 않을 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따르면, 작업자가 신규한 공작물에 대한 가공원점을 확정하기 위하여 수동으로 이송 장치(600)의 이송축을 조작할 때, 가공 영역(WA)에서 이송축 정보와 공구 번호를 표시한다.

이에, 작업자는, 가공 영역(WA)에 위치한 공작물 또는 공구(T)와 비가공 영역(NWA)에 위치한 조작반(700)을 번갈아 가며 반복적으로 시야를 이동시킬 필요 없이, 가공 영역(WA) 내에 위치한 공작물과 공구(T)를 주시하면서 용이하기 공구 이송 정보 표시부(500)를 통해 이송축 정보와 공구 번호를 확인할 수 있다.

이와 같은 구성에 의하여, 본 발명의 제2 실시예에 따른 공작 기계(102)는 작업자가 수동으로 조작할 때의 작업 편의성을 향상시킬 수 있다.

또한, 가공 영역(WA)에 위치한 공작물 또는 공구(T)와 비가공 영역(NWA)에 위치한 조작반(700)을 번갈아 가며 반복적으로 시야를 이동시켜야 하는 번거로움으로 인한 혼란과 오작업을 효과적으로 방지할 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명은 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

101: 공작 기계
200: 주축
300: 터렛 공구대
310: 터렛 헤드
350: 터렛 구동부
400: 클램핑 척
450: 테이블
460: 베드
500: 공구 이송 정보 표시부
510: 디스플레이부
550: 전면 강화 유리
600: 이송 장치
700: 조작반
800: 보호 커버

Claims

공작물을 회전시키는 주축;
상기 주축의 단부에 설치되어 가공 영역에서 공작물을 클램핑하는 클램핑 척;
상기 가공 영역에서 공작물을 가공하기 위한 하나 이상의 공구가 장착된 터렛 공구대;
상기 터렛 공구대를 이송시키는 이송 장치;
비가공 영역에 설치되어 상기 주축과 상기 터렛 공구대 그리고 이송 장치를 제어하는 조작반; 및
상기 가공 영역에 설치되어 상기 이송 장치의 이송축 정보와 공작물을 가공하기 위해 선택된 상기 터렛 공구대의 공구 번호를 표시하는 공구 이송 정보 표시부
를 포함하며,
상기 공구 이송 정보 표시부는 작업자가 수동으로 상기 이송 장치의 이송축을 조작하거나 상기 터렛 공구대를 회전시킬 때 상기 이송축 정보를 "+" 또는 "-" 기호로 표시하면서 동시에 상기 공구 번호를 숫자로 표시하는 공작 기계.
삭제
제1항에서,
상기 공구 이송 정보 표시부는 상기 가공 영역 내에서 상기 클램핑 척 상부에 위치하는 공작 기계.
가공 영역에서 공구를 클램핑하여 회전시키는 주축;
상기 가공 영역에서 공작물이 안착되는 테이블;
상기 주축을 이송시키는 이송 장치;
비가공 영역에 설치되어 상기 주축과 상기 이송 장치를 제어하는 조작반; 및
상기 가공 영역에 설치되어 상기 이송 장치의 이송축 정보와 공작물을 가공하기 위해 상기 주축에 장착된 공구의 공구 번호를 표시하는 공구 이송 정보 표시부
를 포함하며,
상기 공구 이송 정보 표시부는 작업자가 수동으로 상기 이송 장치의 이송축을 조작할 때 상기 이송축 정보를 "+" 또는 "-" 기호로 표시하면서 동시에 상기 공구 번호를 숫자로 표시하는 공작 기계.
삭제
제1항 또는 제4항에서,
상기 공구 이송 정보 표시부는 전면 강화 유리와 선팅 필름을 포함하는 공작 기계.