KR20160127933A - 피니언기어의 후가공용 원점 자동화 셋팅방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 피니언기어의 후 가공시 필요한 원점 포인트를 더욱 쉽고 간단하게 셋팅이 가능함에 따라, 보다 신속하면서도 정밀한 가공이 가능하여 생산성 및 품질증대에 크게 기여할 수 있는 새로운 피니언기어 후가공방법 및 그 장치에 관한 것이다.
즉, 본 발명은 가공기(NC 또는 CNC 머신 등)의 툴고정용 콜렛척에 피니언기어를 고정하고, 원점셋팅이 이루어지면 툴(절삭 공구)을 대응시켜서 후가공이 이루어질 수 있도록 하는 통상의 피니언기어 후가공방법에 있어서, 상기 피가공물인 피니언 기어를 가공기의 콜렛척에 고정시킬 때, 피니언기어의 가장자리 둘레에 형성되어 있는 일정한 등각도 간격의 다수개 기어치들 사이에서 음각으로 존재하는 치골 중 어느하나이상에 원점셋팅용 접촉부(200)를 대응시켜서 자동으로 원점셋팅이 이루어질 수 있도록 한 것이다.

Description

피니언기어의 후가공용 원점 자동화 셋팅방법 및 그 장치{Automated processing of the pinion gear and the origin setting method and apparatus}

피니언기어의 후 가공시 필요한 원점 포인트를 더욱 쉽고 간단하게 셋팅이 가능함에 따라, 보다 신속하면서도 정밀한 가공이 가능하여 생산성 및 품질증대에 크게 기여할 수 있는 피니언기어의 후가공용 원점 자동화 셋팅방법 및 그 장치에 관한 것이다.

통상 피니언기어는 Hobbing, Broaching, shaping, 밀링 등을 포함하는 가공에 의한 제조법 또는 단조, 주조, 압출, 분말성형 등과 가은 성형에 의한 제조법 등이 있고,

기본적인 외형이 만들어진 후에는, 치의 모서리에 라운드 또는 모따기를 가공하거나 치형 끝단 아래측 일부분에 경사각을 가공하는 등 다양한 후가공이 실시된다.

그리고, 피니언 기어(10)는 아주 다양한 종류들이 있으나 하나의 예를 보면 도 1에서 도시된 바와 외부 둘레에 일정한 등각도 간격으로 배치된 기어치(11)와 상기 기어치(11)들 사이 사이에 음각된 치골(12)을 포함하는 기어부(15)가 형성되어 있고, 상기 기어부(15)의 후측에는 기어부(15)의 직경이 작은 목부(14)가 형성되는 동시에 상기 목부(14)의 일측에는 목부의 직경 및 약간 큰 환돌부(13)가 형성되어 있다.(후가공시 상기 환돌부가 가공기의 콜렛척에 고정됨)

한편, 피니언기어의 후가공에 쓰이는 장비로는 제어부에 입력해둔 프로그램에 따라 툴(절삭공구)이 2차원 또는 3차원으로 자유롭게 움직이면서 아주 다양한 형태의 가공이 가능한 NC 또는 CNC 공작기계 등이 주로 쓰인다.

그리고, NC 또는 CNC 공작기계로 가공이 이루어질 때는 제어부에 입력해둔 프로그램의 정보와 콜렛척에 고정되는 피가공물의 형태 및 방향이 서로 일치되어야만, 정밀하면서도 신속하고 자동 또는 반자동에 의한 효과적인 가공작업이 이루어질 수 있다.

이러한 이유로 모든 가공작업이 이루어질 때는, NC 또는 CNC 공작기계 제어부에 입력해둔 프로그램의 정보와, 그 가공기의 콜렛척에 고정되는 피가공물의 형태 및 방향이 서로 일치시키기 위한 "원점셋팅"이 필수적이다.

그러나 피니언 기어의 후가공시 요구되는 원점셋팅은 핀이나 샤프트(축)와 같이 콜렛척에 고정하기만 하면 자동으로 원점이 잡히는 것과 달리, 콜렛척에 고정할때 마다 기어치의 방향 및 위치가 서로 달라지기 때문에 원점셋팅하는 것이 매우 난해할 뿐 아니라 많은 시간이 요구되는 것은 물론 자동화연속생산시스템구축에도 큰 악재임으로 시급한 해결이 요구된다.

즉, 피니언 기어 후가공을 위한 종래의 원점셋팅방법은, 피가공물린 피이언 기어를 콜렛척에 고정할 때, 피니언 기어에 형성된 기어치의 방향을 육안으로 확인 한 다음, 제어부에 기억되어 있는 피가공물의 정보와 최대한 일치하도록 손으로 돌려서 맞추거나, 또는 제어부에 기억되어 있는 피가공물 정보를 프로그램 조작 등을 통행 변경하는 방법으로 실시하고 있지만,

이러한 종래의 원점셋팅방법은 정밀도가 매우 떨어지기 때문에 불량율이 매우 높을 뿐 아니라 상당히 번거롭고 많은 시간시 소요되고 자동화된 연속적 반복적인 대량생산자체가 불가능하기 때문에 생산성이 크게 떨어지는 것은 물론 품질증대에도 어느 한계를 가질 수 밖에 없는 등 상당한 문제점이 있었다.

이에 본 발명에서는 피니언기어(A)에 필요한 후가공을 실시할 때, 아주 번거롭고 많은 시간에 걸쳐 원점셋팅을 수행하였던 기존과 달리, 가공기의 콜렛척에 피가공물을 클램핑시키는 순간 자동으로 가이딩되면서 정확한 원점셋팅이 이루어지기 때문에 원점셋팅에 따른 별도의 조치나 낭비시간 및 번거로움이 한꺼번에 해소될 수 있고, 더욱 높은 정밀도로 우수한 품질의 후가공이 연속 자동화로 이루어질 수 있기 때문에 제품의 품질 및 생산성향상에도 크게 기여할 수 있는 피니언기어 후가공용 원점 자동화 셋팅방법 및 그 장치를 제공함에 주안점을 두고 그 기술적 과제로서 완성한 것이다.

위 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은 가공기(NC 또는 CNC 머신 등)의 툴고정용 콜렛척에 피니언기어를 고정하고, 원점셋팅이 이루어지면 툴(절삭 공구)을 대응시켜서 후가공이 이루어질 수 있도록 하는 통상의 피니언기어 후가공방법에 있어서, 상기 피가공물인 피니언 기어를 가공기의 콜렛척에 고정시킬 때, 피니언기어의 가장자리 둘레에 형성되어 있는 일정한 등각도 간격의 다수개 기어치들 사이에서 음각으로 존재하는 치골 중 어느하나이상에 원점셋팅용 접촉부(200)를 대응시켜서 자동으로 원점셋팅이 이루어질 수 있도록 한 것이다.

이상과 같은 본 발명의 피니언기어 후가공용 원점 자동화 셋팅방법 및 그 장치는, 전술된 바와 같이 피니언기어 후가공(치의 모서리에 라운드 또는 모따기를 가공하거나 치형 끝단 아래측 일부분에 경사각을 가공하는 등)을 위하여 상기 피가공물인 피니언 기어를 가공기의 콜렛척에 고정시킬 때, 피니언기어의 가장자리 둘레에 형성되어 있는 다수개 기어치들 사이의 치골 중 어느하나이상에 원점셋팅용 접촉부(200)를 대응시는 방법으로 이루어짐에 따라 보다 신속하고 편리하면서도 정밀한 후가공이 가능하여 피니언 기어의 품질과 생산성 향상에 크게 기여할 수 잇는 등 그 기대되는 바가 실로 다대한 발명이다.

도 1은 피니언기어 및 후가공에 관한 예시도
도 2는 피니언기어가 가공기의 콜렛척에 고정하는 예시도
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예를 보인 사시도 및 정면도
도 4 및 도 5는 본 발명의 다른 일실시예를 보인 사용 상태도

본 발명의 피니언기어의 후가공용 원점 자동화 셋팅방법 및 그 장치는 첨부된 각 도면에 의거 보다 상세히 설명하면 하기와 같다.

즉, 본 발명은 후가공용 공작기(NC 또는 CNC 머신 등, 100)의 콜렛척(110)에 피니언기어(10)를 고정한 다음 원점셋팅을 실시하는 것으로부터 실시되고, 원점셋팅이 완료되면 툴(절삭 공구)을 자동 또는 반자동으로 대응시켜서 후가공을 실시하게되는 피니언기어 후가공방법에 있어서,

상기 후가공용 공작기(100)의 콜렛척(110)에 피가공물인 피니언 기어(A)를 고정시킨 후 요구되는 원점셋팅은, 상기 피니언 기어(10) 가장자리 둘레에 형성되어 있는 기어치들(11, 일정한 등각도 간격으로 형성된 다수개의 기어 이빨) 사이에 음각으로 존재하는 다수의 치골(12)들 중 선택된 어느 하나이상에 원점셋팅용 접촉부(200)를 밀착 또는 접촉시키는 방법으로 이루어지는 것을 그 특징적 요지로 하였다.

그리고, 상기와 같이 피니언 기어(10)의 치골(12)들 중 선택된 어느하나이상에 원점셋팅용 접촉부(200)를 밀착 또는 접촉시켜서 실시하는 원점셋팅방법을 이루기 위한 그 수단으로는,

도면에서 도시된 바와 같이 피니언 기어 가공기(100)의 피가공물 고정용 콜렛척(110)의 가장자리 둘레에 하나이상의 원점셋팅용 접촉부(200)를 돌출시켜는 것으로 설계할 수 있는데,

이 경우에는 피니언 기어 후가공을 위해 상기 가공기(100)의 콜렛척(100)에 피가공물인 피니언 기어(10)를 고정시키기 위하여 삽입할 때.

상기 피니언 기어(10)에 형성된 치골(12) 중 어느하나이상이 상기 원점셋팅용 접촉부(200)에 자연스럽게 가이딩되면서, 자동으로 원점셋팅이 이루어지기 때문에 상당히 편리하게 됨으로 유효한 수단 중 하나일 수 있다.

상황에 따라서는 피가공물인 상기 피니언 기어(10)를 자동 또는 반자동으로 그립한 다음 상기 가공기의 콜렛척(100)으로 이송 및 대응시킬 수 있도록 하는 피니언 기어 픽업용 이송장치(120)의 그립부(121)에 하나이상의 원점셋팅용 접촉부(200)를 설치하는 것으로 설계할 수도 있는데,

이 경우에는 피니언 기어를 작업자가 손으로 잡고 콜렛척에 고정하는 것이 아니라 피니언 기어(10)를 상기 피니언 기어 픽업용 이송장치(120)를 이용하여 자동으로 픽업 및 고정시킬 때,

상기 피니언 기어 픽업용 이송장치(120)의 그립부에 형성된 하나이상의 상기 원점셋팅용 접촉부(200)에 의해 피니언 기어에 형성된 기어치의 방향이 자연스럽게 맞춰지고, 이 상태 그대로 콜렛척(100)에 고정됨에 따라 원점셋팅이 자동으로 이루어질 수 있음으로 이 또한 유효한 수단 중 다른 하나일 수 있다.

이와 같이 피니언 기어 가공기(100)의 콜렛척(110)에 하나이상의 원점셋팅용 접촉부(200)를 돌출시켜는 방법 및 그 구조로 설계하면,

상기 피니언 기어를 콜렛척(110)에 자동 또는 수동으로 고정시키는 과정에서 상기 피니언 기어에 형성된 기어치들 사이의 치골(12) 중 어느하나이상이 상기 원점셋팅용 접촉부(200)에 자연스럽게 유도되기 때문에,

상기 원점셋팅용 접촉부(200)를 기준으로 피니언 기어의 전체적인 형상과 각 기어치들의 위치포지션 및 원점셋팅이 자동으로 설정이 가능하고,

특히 콜렛척(110)에 돌출되는 상기 원점셋팅용 접촉부(200)는 콜렛척(110) 전면의 가장자리 일단에 아주 간단한 돌기나 핀 등을 돌출시키는 것으로 구성하면 됨으로 상당히 편리하다.

그리고 피니언 기어 픽업용 이송장치(120)를 이용하는 경우에는, 상기 피니언 기어 픽업용 이송장치(120)에 구비되는 양측의 그립부에 기어에 형성된 치골(12)에 대하여 맞물림 대응이 가능한 하나이상의 원점셋팅용 접촉부(200)를 구성시키면,

피가공물인 피니언기어를 픽업할 때 부터 자동으로 원점셋팅이 이루어지기 때문에 그 상태 그대로 이동하여 콜렛척(110)에 고정하기만 하면, 항시 자동화로 원점셋팅되고 이에 따른 효과적인 가공작업이 가능하게 된다.

10:피니언기어 11:기어치
12:치골 13:환돌기
15:기어부 100:후가공용 공작기
110:콜렛척 120:피니언 기어 픽업용 이송장치
121:그립부 200:원점셋팅용 접촉부

Claims (2)

1. 후가공용 공작기(NC 또는 CNC 머신 등, 100)의 콜렛척(110)에 피니언기어(10)를 고정한 다음 원점셋팅을 실시하는 것으로부터 실시되고, 원점셋팅이 완료되면 툴(절삭 공구)을 자동 또는 반자동으로 대응시켜서 후가공을 실시하게되는 피니언기어 후가공방법에 있어서,
   
   상기 후가공용 공작기(100)의 콜렛척(110)에 피가공물인 피니언 기어(A)를 고정시킨 후 요구되는 원점셋팅은,
   상기 피니언 기어(10) 가장자리 둘레에 형성되어 있는 기어치들(11, 일정한 등각도 간격으로 형성된 다수개의 기어 이빨) 사이에 음각으로 존재하는 다수의 치골(12)들 중 선택된 어느 하나이상에 원점셋팅용 접촉부(200)를 밀착 또는 접촉시키는 방법으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 피니언기어의 후가공용 원점 자동화 셋팅방법.
   
2. 후가공용 공작기(NC 또는 CNC 머신 등, 100)의 콜렛척(110)에 피니언기어(10)를 고정한 다음 원점셋팅을 실시할 수 있도록 하는 피니언기어의 후가공용 원점 자동화 셋팅장치를 구성함에 있어서,
   
   피니언 기어 가공기(100)의 피가공물 고정용 콜렛척(110)의 가장자리 둘레에 하나이상의 원점셋팅용 접촉부(200)를 돌출시키거나,
   또는 피가공물인 상기 피니언 기어(10)를 자동 또는 반자동으로 그립한 다음 상기 가공기의 콜렛척(100)으로 이송 및 대응시킬 수 있도록 하는 피니언 기어 픽업용 이송장치(120)의 그립부(121)에 하나이상의 원점셋팅용 접촉부(200)를 설치하는 것을 특징으로 하는 피니언기어의 후가공용 원점 자동화 셋팅방법.
   

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