KR20200028851A - 터릿 선반용 툴 홀더 - Google Patents

Abstract

수치 제어식 선반 또는 터닝/밀링 센터의 회전식 멀티-스테이션 툴 홀더 터릿(2) 상에 장착가능한 회전식 툴 홀더(1; 101)에 있어서, 상기 툴 홀더(1; 101)는 상기 터릿(2)에 제거가능하게 고정가능하며, 회전축(R)을 중심으로 하여 회전가능하고 상기 터릿(2)의 구동부에 탈착가능하게 연결가능한 샤프트(6)를 포함하는 지지 바디(5)를 포함하고, 상기 툴 홀더(1; 101)는 회전축(S)을 중심으로 하여 상기 지지 바디(5)에 대한 메인 바디(7)를 상기 샤프트(6)의 회전에 자율적이고 독립적으로 회전시키기 위한 동력형 구동 수단을 더 포함하는, 회전식 툴 홀더(1; 101).

Description

터릿 선반용 툴 홀더{TOOL HOLDER FOR TURRET LATHE}

본 발명은 회전식 멀티-스테이션 터릿을 구비한 수치 제어식 선반 또는 터닝/밀링 센터의 툴 홀더 터릿 상에 장착가능한 툴 홀더에 관한 것이다.

특히, 본 발명은 배타적이지는 않지만, 적어도 하나의 툴 위치설정 축을 추가하도록 툴 홀더 터릿 상에 장착된 툴 홀더를 이용하기 위해 적용될 수 있다.

오늘날, 선반은 터닝, 드릴링, 보링, 탭핑 등을 수행가능한 실질적인 머시닝 센터가 되는 것이 이미 공지되어 있다.

수치 제어식 선반이 3차원 기계가공 공간에서 이동하도록 구동될 수 있는 하나 이상의 동력형 툴 홀더 터릿을 구비하는 것이 당업자에게 공지되어 있다. 도 1을 참조하면, 머시닝 툴(미도시)이 장착된 툴 홀더 터릿이 (Z축으로 나타낸) 축방향, 통상적으로 워크피스의 회전축을 따라, (X축으로 나타낸) Z축에 수직인 방향, 통상적으로 워크피스의 반경방향을 따라, 그리고 (Y축으로 나타낸) Z-X축에 의해 형성된 평면에 수직인 방향을 따라 이동하도록 구동될 수 있는 공지된 타입의 수치 제어식 선반이 개시되어 있다. 이러한 방식에서, 워크피스 상에서 기계가공 작업, 예컨대 구멍 제작을 임의의 위치에서 수행하는 것이 가능하다.

본 명세서에서, 문구 "임의의 위치에서 기계가공 작업을 수행"하는 것은 제작된 구멍의 축이 워크피스의 회전축과 Z-X 평면 상에 놓이거나 또는 0 내지 180도의 각도를 형성하도록 Z축과 교차하는 칩-제거 기계가공 작업, 예컨대 선반 상에 장착된 워크피스 상에서의 드릴링을 수행함을 의미한다.

실제로, 예로서 도시된 도 2a 및 2b를 참조하면, 구멍(F)은 원통형 워크피스의 표면 상에 도시되며, 전술한 구멍(F)의 축은 원주의 지점 상에 그리고 반도시는 아니지만 워크피스의 회전축(Z)을 포함하는 평면 상에 배치될 수 있다. 동일한 방식으로, 구멍(B)은 Z-X 평면 상에 놓여서 Z축에 대해 경사지도록 도시된다.

그럼에도, 모든 수치 제어식 선반이 종종 제한된 유효 공간 및 고비용으로 인해 3가지 방향으로 이동하도록 구동가능한 적어도 하나의 터릿을 구비하지 않는다.

이러한 이유로, 당업자에게 이미 공지되어 있고 이미 개시되어 있는 변형례인 하나의 가능한 해결책은 (전술한 바와 같이) X 및 Z축을 따라 이동하도록 구동될 수 있는 툴 홀더 터릿 상에서 배향가능하게 장착가능한 툴 홀더 모듈에 관한 것으로, 전술한 툴 홀더 모듈은 수치 제어식 선반에 절단 툴의 위치설정 축을 추가하도록 조정가능하다.

이와 관련하여, 특허문헌 WO 2015/145345 A1호는 청구항 1의 전제부에 따른 툴 홀더를 개시한다.

구체적으로, 상기 특허문헌은 툴 홀더 터릿 상에 장착가능한 배향가능한 툴 홀더 모듈로서, 전술한 툴 홀더 모듈은 툴 홀더 터릿에 제거가능하게 고정가능한 지지 바디, 절단 툴, 예컨대 드릴링 팁을 지지하기 위해 지지 바디에 회전가능하게 연결된 메인 바디, 및 메인 바디와 지지 바디 사이의 대응하는 각도 위치를 지시하기에 적합한 지시기 수단을 포함한다. 지지 바디는 나사에 의해 툴 홀더 터릿에 고정가능하다. 툴 홀더 모듈은 툴 홀더 터릿의 구동부에 탈착가능하게 연결가능한 구동 샤프트를 구비한 점을 고려하면 드릴링 팁을 회전시키는 동력형 타입이다. 메인 바디는 구동 샤프트의 구동축에 수직인 회전축을 중심으로 하여 지지 바디에 대해 회전가능하다. 사용 시에, 지지 바디에 대한 메인 바디의 각도 위치를 조정하기 위해, 고정 나사를 풀고, 전술한 메인 바디의 회전축을 중심으로 하여 지지 바디에 대해 메인 바디를 소정 각도만큼 수동으로 회전시키고, 고정 나사를 다시 조일 필요가 있다. 지지 바디에 대한 메인 바디의 각도 위치를 조정함으로써, 워크피스 상의 Z-X 평면의 임의의 각동 위치에서 기계가공 작업을 수행하는 것이 가능하다.

그럼에도, 지지 바디에 대한 메인 바디의 위치를 단순하고, 신속하고, 정확하게 변경하는 것이 가능하지 않다. 특정 경우에, 실제로 터릿으로부터 전체의 툴 홀더 모듈을 분리하는 것이 필요하여, 머시닝 센터의 작동을 방해한다. 메인 바디와 지지 바디 사이의 각도 위치를 나타내는 지시기 수단에 의해 조정이 조력되지만, 여전히 수동이므로 조정이 늦다.

또한, 몇 가지 위치에서 워크피스의 베이스 표면 상에 다수의 드릴링 작업(예컨대, 도 2a에 도시한 바와 같은 2개 이상의 구멍)을 수행하도록 의도된다면, 지지 바디에 대한 메인 바디의 각도 위치를 조정하도록 선반의 작동을 반드시 수회 방해하게 된다. 전술한 작업은 수행하기에 느리고 작업이 많은데, 즉 선반의 생산성에 대한 결과적인 감소로 오래 지속되는 기계 중지시간을 수반한다.

본 발명의 일 목적은 공지된 타입의 툴 홀더, 특히 툴을 위해 의도된 시트의 위치에 대한 조정을 구비한 툴 홀더를 개선하는 것이다.

본 발명의 일 목적은 머시닝 툴을 위해 의도된 시트를 각도 위치에서 단순하고, 신속하며, 정확하게 조정가능한 회전식 툴 홀더를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 목적은 전술한 툴 홀더 상에 장착된 머시닝 툴의 구동부와는 독립적으로 툴 홀더를 각도 위치에서 조정하는 것이다.

일 이점은 작업자의 개입 없이 툴 홀더의 각도 위치를 자동으로 조정할 수 있다는 점이다.

일 이점은 오래 지속된 기계 중지시간 없이 툴 홀더의 각도 위치를 자동으로 조정할 수 있다는 점이다.

일 이점은 머시닝 툴의 구동부에 대해 툴 홀더의 각도 위치에 대한 조정을 독립적으로 구동하는 점이다.

또 다른 이점은 또 다른 툴의 기계가공 동안에 툴 홀더의 각도 위치에 대한 조정을 즉각적으로 구동하는 점이다.

이러한 목적 및 이점과, 다른 목적 및 이점은 이하 제공된 청구범위 중 하나 이상에 따른 회전식/배향가능한 툴 홀더에 의해 성취된다.

일 실시예에서, 수치 제어식 선반 또는 터닝/밀링 센터의 툴 홀더 터릿 상에 장착가능한 회전식 툴 홀더는, 상기 터릿에 고정가능하며, 회전축을 중심으로 하여 회전가능하고 툴 홀더 터릿의 구동부에 탈착가능하게 연결가능한 샤프트를 구비한 지지 바디를 포함한다.

상기 툴 홀더는 상기 지지 바디에 연결되며 회전축을 중심으로 하여 상기 지지 바디에 대해 회전가능한 메인 바디를 더 포함할 수 있다.

상기 메인 바디 상에는, 칩-제거 툴, 즉 절단/드릴링 툴을 수용하도록 의도된 시트가 얻어질 수 있다.

상기 툴 홀더는 전술한 시트를, 예컨대 사전설정된 각도 기준 위치에 대한 사전설정된 각도 위치에 위치설정하기 위해 상기 지지 바디에 대해 상기 메인 바디를 회전시키도록 구동가능한 동력형 구동 수단을 포함한다.

상기 동력형 구동 수단은 전술한 회전축을 중심으로 상기 메인 바디를 상기 샤프트의 회전 및 외부 전기 연결에 자율적이고 독립적으로 회전시킬 수 있다.

본 발명은 비제한적인 예로서 일 실시예를 도시하는 첨부 도면을 참조하면 더욱 잘 이해되어 실시될 수 있다.
도 1은 툴 홀더 터릿이 3가지 방향을 따라 이동하도록 구동될 수 있는 공지된 타입의 수치 제어식 선반을 도시한다.
도 2a 및 2b는 회전축에 대해 임의의 위치에서 워크피스의 베이스 표면 상에서의 드릴링 기계가공 작업에 대한 일례를 도시한다.
도 3a는 본 발명에 따른 툴 홀더의 제1 실시예에 대한 사시도를 도시한다.
도 3b는 도 3a의 툴 홀더의 또 다른 사시도를 도시한다.
도 3c는 본 발명에 따른 툴 홀더의 제2 실시예에 대한 사시도를 도시한다.
도 4a는 도 3a의 툴 홀더의 분해도를 도시한다.
도 4b는 도 3b의 툴 홀더의 또 다른 분해도를 도시한다.
도 4c는 도 3c의 툴 홀더의 분해도를 도시한다.
도 5는 도 3a의 툴 홀더에 대한 부분 절결 수직방향 입면도를 도시한다.
도 6a, 7a 및 8a는 툴 홀더가 사용시에 취할 수 있는 명 가지의 구성, 예컨대 휴지 위치, 제1 각도 단부 위치 또는 제2 각도 단부 위치에 대한 사시도를 도시한다.
도 6b, 7b 및 8b는 도 6a, 7a 및 8a의 구성에 대한 평면도를 도시한다.
도 9는 수치 제어식 머시닝 센터의 툴 홀더 터릿의 스테이션 상에 장착된 도 3a 및 3c의 툴 홀더에 대한 사시도를 도시한다.

본 발명의 설명에서, 상이한 실시예의 유사한 요소는 동일한 참조부호로 나타낼 것이다.

도 3a, 3b, 4a, 4b, 5 및 9를 참조하면, 회전식 멀티-스테이션 터릿(2), 예컨대 10개 스테이션을 갖는 타입 상에 장착가능한 회전 타입이고, 상업적으로 공지되며 도시되지 않은 수치 제어식 선반의 툴 홀더(1)에 대한 제1 실시예가 도시된다. 다른 실시예에서, 터릿의 스테이션의 개수는 10개 이외일 수 있다.

툴 홀더(1)는 터릿(2) 상에 장착가능하고 존중되는 선반의 전체 치수를 위해 적절한 치수를 갖는다.

툴 홀더(1)는 전술한 터릿(2)에 고정가능할 수 있는 지지 바디(5)를 포함할 수 있다. 지지 바디(5)는 평탄한 지지 플레이트(4)를 포함할 수 있다.

전술한 도면의 실시예에서, 지지 플레이트(4)는 실질적으로 나팔 형상을 가질 수 있고, 즉 플레이트의 제2 부분(4b)보다 덜 넓은 플레이트의 제1 부분(4a)을 갖는다. 도시하지 않은 다른 실시예에서, 지지 플레이트(4)는 임의의 다른 형상을 가질 수 있다.

제1 부분(4a) 상에는, 샤프트(6)를 삽입하도록 크기설정된 제1 관통 구멍(19)(도 5)이 제공될 수 있다. 샤프트(6)는 회전축(R)을 따라 연장되어 그 둘레를 회전하고, 툴 홀더 터릿(2) 상에 제공된 회전 구동 샤프트의 각각의 구동부(미도시)와 제거가능하게 결합하도록 배치된 연결부(16)를 포함한다.

샤프트(6)는 지지 플레이트(4)에 회전가능하게 고정되며, 제1 베어링(17)에 의해 회전 지지된다.

사용 시에, 연결부(16)가 구동부와 결합하면, 샤프트(6)는 터릿(2)의 구동부에 의해 축(R)을 중심으로 하여 회전된다.

제2 부분(4b)은 실질적으로 원형 섹터부와 같은 평면 형상을 가질 수 있다.

또한, 제2 부분(4b) 상에는, 후술되는 바와 같이, 구동 수단의 피니언(14)의 삽입을 위해 크기설정된 제2 관통 구멍(20)이 제공될 수 있다. 피니언(14)은 회전축(R)에 평행한 또 다른 회전축(R')을 중심으로 하여 회전하도록 구속된다. 피니언(14)은 제2 베어링(30)에 의해 회전 지지될 수 있다.

지지 바디(5)는 제2 부분(4b)의 단부 상에 장착된 인접 요소(21)를 더 포함할 수 있다. 인접 요소(21)는 회전축(R)의 방향에 평행한 방향으로 연장될 수 있다. 인접 요소(21)는 실질적으로 원형 세그먼트부와 같은 평면 형상을 가질 수 있다.

인접 요소(21)는 지지 플레이트(4)의 면 상에 장착되고, 특히 제2 부분(4b)의 단부에 대응하는 위치에서, 도 4a에 도시한 바와 같이 지지 플레이트(4)의 하부면 상에 장착될 수 있다. 문구 "대응하는 위치에서"는, 지지 플레이트(4) 및 인접 요소(21)가 중첩될 때, 제2 부분(4b)의 원형 단부 에지가 전술한 인접 요소(21)의 원형 에지와 동심에 있음을 의미한다.

회전축(R)을 참조하면, 제1 부분(4a)의 하부면 상에는, 실질적으로 제1 부분(4a)의 프로파일을 따라, 지지 플레이트(4)를 터릿(2)의 스테이션의 지지면에 제거가능하게 고정하기 위한 고정 나사 또는 핀을 삽입하도록 크기설정된 복수의 관통 구멍이 있다.

제2 부분(4b)의 면의 프로파일을 따라, 박스 바디(22)를 지지 바디(5), 특히 제2 부분(4b)의 하부면에 제거가능하게 고정하기 위한 또 다른 고정 나사 또는 핀을 삽입하도록 크기설정된 복수의 관통 구멍이 제공될 수 있다.

박스 바디는 후술된 바와 같이 구동 수단을 수용하도록 의도된다.

툴 홀더(1)는 지지 바디(5)에 연결된 메인 바디(7)를 더 포함할 수 있다. 메인 바디는 본 실시예에서 회전축(R)과 일치하는 축(S)을 중심으로 하여 지지 바디(5)에 대해 회전가능할 수 있다.

실질적으로 박스 형상을 갖는 메인 바디(7)는, 제1 요소(7a)와, 예컨대 공지된 타입의 나사산 연결 수단에 의해 전술한 제1 요소(7a)에 고정된 제2 요소(7b)를포함한다.

제1 요소(7a) 및 제2 요소(7b)는 실질적으로 각기둥 형상, 예컨대 직사각형 베이스를 가질 수 있고, 그럼에도 도시하지 않은 다른 형태가 제공될 수 있다.

회전축(S)을 참조하면, 하우징 플레이트(23)는, 예컨대 공지된 타입의 나사산 연결 수단에 의해 제2 요소(7b)의 하부면에 제거가능하게 고정될 수 있다.

하우징 플레이트(23)는 섹터 기어(15)를 수용하도록 의도된다. 하우징 플레이트(23) 상에는, 실제로 후술하는 바와 같이 피니언(14)과 결합하여 맞물리도록 의도된 섹터 기어(15)를 삽입하도록 크기설정된 개구부(24)가 제공된다. 섹터 기어(15)는 공지된 타입의 나사산 연결 수단에 의해 전술한 개구부(24) 내에 고정될 수 있다.

도시하지 않은 실시예에서, 전술한 메인 바디가 하우징 플레이트(23)를 구비하지 않으면, 수용 개구부(24)는 메인 바디(7) 상에 바로 얻어질 수 있다.

장착된 구성에서, 하우징 플레이트(23)는 지지 바디(5)의 지지 플레이트(4)의 제2 부분(4b)의 상부면 상에 인접할 수 있다.

제2 요소(7b) 상에는, 제1 구멍(19)에 대응하는 위치에 제3 관통 구멍(25)이 제공될 수 있다. 문구 "대응하는 위치에서"는, 제2 요소(7b) 및 지지 플레이트(4)가 중첩하면, 제1 구멍(19) 및 제3 관통 구멍(25)의 중심이 제2 요소(7b) 및 지지 플레이트(4)에 수직인 직선 상에 정렬, 즉 축(R)을 따라 정렬됨을 의미한다.

또한, 제3 관통 구멍(25)은 샤프트(6)의 삽입을 위해 크기설정되고, 특히 전술한 제3 관통 구멍(25)은 샤프트(6)를 회전 지지하기에 적합한 제3 베어링(18)을 수용하기 위해 적절한 직경을 갖는다.

또한, 샤프트(6)의 회전 지지를 위한 부시(26)가 제1 베어링(17)과 제3 베어링(18) 사이에 배치되도록 제공된다.

제1 요소(7a)는 전술한 바와 같이 제2 요소(7b) 상에 장착된다.

제1 요소(7a) 상에는, 머시닝 툴(미도시)을 수용하도록 의도된 시트(3)가 얻어진다.

본 실시예에서, 시트(3)는 회전축(S)(또는 R)의 회전에 평행한 방향으로 배향된다. 실제로, 시트(3)는 툴의 연결부(미도시)를 위한 구동부로서 작용하는 종동 샤프트(27)를 포함한다.

사용 시에, 샤프트(6)가 터릿(2)의 구동 샤프트의 구동부에 의해 회전될 때, 공지된 타입의 연결 수단에 의해 종동 샤프트(27)를 회전시킬 수 있다.

연결 수단은, 본 예에서와 같이, 하나의 운동이 다른 것 각각을 위한 운동을 야기하도록 서로 맞물릴 수 있는 기어링, 즉 복수의 치형 휠(직선 또는 헬리컬 치형부를 갖는 원통형 또는 테이퍼형)을 포함할 수 있다.

도 5에 도시한 실시예에서, 샤프트(6) 상에 장착된 제1 치형 휠은 자유 회전 연결 샤프트(28) 상에 장착된 제2 치형 휠과 맞물릴 수 있다. 제2 치형 휠은 종동 샤프트(27) 상에 장착된 제3 치형 휠과 교대로 맞물려서, 제3 치형 휠이 회전하게 할 수 있다. 종동 샤프트(27)는 제4 베어링(29)에 의해 회전 지지된다.

툴 홀더(1)는 소정의 위치에, 예컨대 사전설정된 각도 기준 위치에 대한 사전설정된 각도 위치에 시트(3)를 위치설정하기 위해 지지 바디(5)에 대해 메인 바디(7)를 회전시키도록 구동가능한 구동 수단을 더 포함할 수 있다.

구동 수단은, 예컨대 도 4b에 도시한 바와 같이 박스 바디(22) 내에 배치된 서보모터(11)를 포함하는 동력형 구동 수단일 수 있다.

박스 바디(22)는 압력 수단, 예컨대 상업적으로 공지된 타입의 압축기 또는 팬과 유체 연결로 가능하게 위치될 수 있다.

압력 수단은 전술한 박스 바디(22) 내에 습기, 먼지, 칩, 냉매 등이 침입하는 것을 방지하기 위해 박스 바디(22)를 통과하는 가압 유체를 인가하도록 구성될 수 있다.

서보모터(11)는 상업적으로 공지된 타입, 즉 전기 모터, 감속 부재, 출력 피니언(14), 전자식 모듈 및 센서 유닛을 포함할 수 있다.

서보모터(11)가 구동되면, 센서 유닛은 초기 각도 위치에 대한 피니언(14)의 각도 위치의 변동을 측정할 수 있다. 또한, 센서 유닛은 초기 위치에 대한 각도 위치 변동을 위치 변동 신호로 변환한 다음, 위치 변동 신호를 처리하는 전자식 모듈에 위치 변동 신호를 전달하도록 구성된다. 전자식 모듈은 피니언(14)의 초기 각도 위치를 기억하기 위한 마이크로프로세서를 가능하게 포함할 수 있다.

제1 실시예에서, 서보모터(11)는 메인 바디(7), 특히 제1 요소(7a) 상에 제거가능하게 장착가능한 신호 전달 수단에 연결될 수 있다.

전술한 신호 전달 수단은 서보모터(11)에 구동 신호를 전달하도록 구성된다. 신호 전달 수단은 서보모터(11)에 전기적으로 연결된 공지된 타입의 적어도 하나의 트랜스시버 모듈(10)을 포함할 수 있다.

더욱이, 트랜스시버 모듈(10)은 서보모터(11)와의 통신, 즉 지지 바디(5)에 대해 메인 바디(7)를 회전시키도록 전술한 서보모터(11)에 구동 시작 신호를 전달하고, 지지 바디(5)에 대한 메인 바디(7)의 회전이 완료되면 전술한 서보모터(11)로부터 구동 종료 신호를 수신하도록 구성된다.

제1 실시예에서, 트랜스시버 모듈(10)은, 제1 요소(7a)의 단부, 바람직하게 시트(3)가 장착되는 단부의 반대편의 단부 상에 장착될 수 있다. 이러한 방식에서, 전술한 트랜스시버 모듈(10)이 워크피스의 기계가공 동안에 제거되는 칩/조각과의 접촉으로 인해 칩핑/파괴되는 위험이 감소된다.

구동 시작 및/또는 종료 신호는 트랜스시버 모듈(10)에 의해 서보모터(11)로 전달되거나, 또는 그 사이에 위치된 케이블(8) 내에 삽입된 전도체 와이어에 의해 그 반대로 전달된다.

또한, 트랜스시버 모듈(10)은 Wi-Fi, NFC 또는 블루투스 네트워크에 의해 외부 소스, 예컨대 수치 제어식 선반의 프로세서/컴퓨터와 통신하도록 구성된다.

제1 실시예에서, 메인 바디(7), 특히 제1 요소(7a) 상에는, 공급 수단을 수용하도록 크기설정된 또 다른 시트(13)가 얻어질 수 있다.

공급 수단은 트랜스시버 모듈(10) 및 서보모터(11) 양자에 공급하도록 배치된다. 공급 수단은, 본 예에서와 같이, 상업적으로 공지된 타입의 배터리(12)를 포함할 수 있다. 특히, 배터리(12)는 케이블(87) 내에 배치된 전기 공급 와이어에 의해 서보모터(11)에 연결될 수 있다. 배터리(12)는 적절한 수명을 갖도록 설계될 수 있다.

장착된 구성에서, 서보모터(11)의 피니언(14)은 메인 바디(7) 상에 고정된 섹터 기어(15)와 결합하여 맞물릴 수 있다.

사용 시에, 피니언(14)과 섹터 기어(15) 간의 맞물림은, 도 6a-8b에 도시한 바와 같이, 휴지 위치와 제1 각도 단부 위치 사이 그리고/또는 유지 위치와 제2 각도 단부 위치 사이의 회전축(S)을 중심으로 하여 지지 바디(5)에 대해 메인 바디(7)를 회전시킨다.

사용 시에, 외부 소스는, 예컨대 휴지 위치와 제1 각도 단부 위치 사이 그리고/또는 유지 위치와 제2 각도 단부 위치 사이에서 메인 바디(7)를 회전시키기 위해 트랜스시버 모듈(10)에 무선 구동 신호를 송신하도록 구성될 수 있다.

배터리(12)에 의해 공급되는 트랜스시버 모듈(10)은 케이블(8) 내에 삽입된 전도체 와이어에 의해 전술한 무선 신호를 처리하고, 서보모터(11)에 (전기) 구동 시작 신호를 송신하도록 교대로 구성될 수 있다.

특히 낮은 전압 전기 펄스의 시퀀스는 전도체 와이어에 의해 서보모터(11)의 전자식 모듈로 보내진다.

서보모터(11)는, 배터리(12)에 의해 공급된다면, 케이블(8) 내에 배치된 (전기) 공급 와이어에 의해 구동될 수 있다. 이러한 방식에서, 전자식 모듈은 서보모터(11)의 출력 피니언(14)을 회전시킴으로써 모터의 권선을 사전결정된 시퀀스로 공급한다.

모터의 권선이 공급되는 시퀀스를 역전시킴으로써, 출력 피니언(14)의 회전방향이 역전될 수 있다.

피니언(14)의 치형부는, 이러한 방식에서, 휴지 위치로부터 사전설정된 각도량 만큼 회전될 수 있는 섹터 기어(15)의 각각의 치형부와 결합한다. 그 후, 메인 바디(7)는 전술한 각도량 만큼 회전축(S)(또는 R)을 중심으로 하여 지지 바디(5)에 대해 회전하여, 전술한 시트(3)가 사전설정된 각도 기준 위치에 대한 사전설정된 각도 거리에 위치설정되게 한다.

지지 바디(5)에 대한 메인 바디(7)의 회전 동안에, 제2 요소(7b)의 하우징 플레이트(23)는 지지 플레이트(4)의 제2 부분(4b) 상에서 슬라이딩하여, 트랙으로서 작용한다.

전술한 시트(3)가 특히 기준 각도 위치에 대한 소정의 각도 거리에 위치설정되면, 서보모터(11)는 정지된다. 서보모터(11)의 전자식 모듈은 트랜스시버 모듈(10)에 구동 종료 신호를 송신하도록 구성되고, 전술한 트랜스시버 모듈(10)은 수치 제어식 선반의 프로세서/컴퓨터에 (WiFI, NFC 또는 블루투스에 의한) 피드백 신호를 송신하도록 구성된다.

도 3a 내지 4b를 참조하면, 하우징 플레이트(23)는 기계가공 폐기 물질, 즉 워크피스의 기계가공 동안에 지지 플레이트(4)의 제2 부분(4b) 상에 안착한 먼지, 티끌, 칩 및/또는 냉매가 개구부(24)(그에 따른 섹터 기어(15)/피니언(14)의 조합체) 내로 도입되는 것을 방지하기에 적합한 보호 수단(31)을 구비한다.

보호 수단(31)은 하우징 플레이트(23)를 적어도 부분적으로 둘러싸는 형상을 갖는 스크래이퍼 요소(32)를 포함할 수 있다. 예컨대, 스크래이퍼 요소(32)는 환형 형상 또는 원형 크라운부를 가질 수 있다.

회전축(S)을 참조하면, 스크래이퍼 요소(32)는 사용 시에, 제2 부분(4b)의 상부면 상에 인접하여 외부로부터 들어오는 칩 또는 조각을 방지하는 에지를 구비한다.

보호 요소(31)는 개구부(24) 내에 유체/칩이 통과하는 것을 회피하기에 적합한 시일 링(미도시, 예컨대 "O-링")을 더 포함한다. O-링은 하우징 플레이트(23)와 스크래이퍼 요소(32) 사이에 배치되어 시일 링과 스크래이퍼 요소 사이에 갭이 형성될 수 있다.

갭은 압력 수단(미도시), 예컨대 상업적으로 공지된 타입의 압축기 또는 팬과의 유체 연결로 위치될 수 있다.

압력 수단은 갭을 통과하는 가압 유체를 인가하도록 구성되어, 유입된 가능한 칩/또는 냉매를 제거함으로써 전술한 갭을 깨끗하게 유지되게 할 수 있다.

전술한 도면에 도시된 실시예에서, 툴 홀더(1)는 지지 바디(5)에 대한 메인 바디(7)의 회전을 중지시키는데 적합한 파킹 브레이크(33)를 구비할 수 있다.

파킹 브레이크(33)는 사용 시에, 생성된 절단력에 의해 사전설정된 위치로부터 절단 툴이 이동되는 것을 방지한다.

파킹 브레이크(33)는 메인 바디(7)의 제2 요소(7b) 상에 장착될 수 있고, 메인 바디(7)의 단부 상에 인접한 고정형 죠와, 지지 바디(5)의 인접 요소(21)의 면 상에 인접하도록 의도된 이동형 죠를 구비한 그립퍼 요소를 포함할 수 있다.

파킹 브레이크(33)는 폐쇄 구성으로부터 개방 구성으로 이동하도록 구동될 수 있다. 문구 "폐쇄 구성"은, 파킹 브레이크가 장착될 때, 고정형 죠가 메인 바디(7)의 제2 요소(7b)의 단부를 로킹하는 한편, 이동형 죠가 지지 바디(5)의 인접 요소(21)의 면에 인접하여 로킹함을 의미한다.

문구 "개방 구성"은, 파킹 브레이크가 장착될 때, 고정형 죠가 메인 바디(7)의 제2 요소(7b)의 단부를 로킹하는 한편, 이동형 죠가 인접 요소(21)의 면과 분리하여 메인 바디(7)가 지지 바디(5)에 대해 회전하게 함을 의미한다.

사용 전에, 파킹 브레이크는 통상적으로 폐쇄 구성에 있다.

파킹 브레이크(33)는, 예컨대 공압 타입일 수 있다. 즉, 파킹 브레이크(33)는 압력 수단(미도시), 예컨대 상업적으로 공지된 타입의 압축기 또는 팬과의 유체 연결로 위치될 수 있다.

사용 시에, 압력 수단은 파킹 브레이크(23)가 폐쇄 구성으로부터 개방 구성으로 통과하게 하는 압력을 인가하도록 구동될 수 있다.

툴 홀더 상에는, 전기 또는 압전 타입의 파킹 브레이크(33)가 변형적으로 제공될 수 있다. 이 경우, 파킹 브레이크는 폐쇄 구성으로부터 개방 구성으로 브레이크를 이동시키기 위해 전기에너지를 공급하도록 구성된 공급 수단, 예컨대 배터리(12)에 연결될 수 있다.

도시하지 않은 다른 실시예에서, 툴 홀더는 파킹 브레이크가 없을 수 있다. 이 경우, 전달, 디코딩 및/또는 처리 지체 없이 수치 제어식 선반 및 서보모터와 통신하는 트랜스시버 모듈을 제공하는 것이 가능하다. 이는 서보모터가 툴과 워크피스 간의 접촉로부터 생성될 수 있는 가변 절단 토크와 비례하며 그 반대인 툴 위치설정 토크를 제공하게 한다. 이러한 방식에서, 파킹 브레이크 없이도 기계가공 동안에, 툴의 시트(3)가 워크피스에 의해 바람직하지 못한 방식으로 도달 및/또는 제거되는 위치로부터 부주의하게 이동될 수 있는 것이 방지된다.

도 9에서, 툴 홀더(1)는 터릿(2)의 스테이션 상에 장착된 구성으로 도시된다. 전술한 도면에서 알 수 있는 바와 같이, 회전축(S)(또는 R)을 참조하면, 지지 바디(5)는 터릿(2)에 고정되고, 또한 지지 플레이트(4)의 제2 부분(4b)의 하부면은 터릿(2)의 스테이션의 지지면 상에 인접하지 않는다.

도 3c, 4c 및 9를 참조하면, 회전 타입의 툴 홀더(101)의 제2 실시예는 상업적으로 공지된 수치 제어식 선반(미도시)의 툴 홀더 터릿(2) 상에 장착가능하게 도시된다. 요소들이 2가지의 실시예에 공통적인 한편, 본 실시예에서는 하기가 주목될 수 있다.

● 메인 바디(7)가 지지 바디(5)에 대해 회전가능한 회전축(S)은 축(R)과 일치하지 않음;

● 피니언(14)은 R보다는 회전축(S)에 평향한 또 다른 회전축(R')을 중심으로 하여 회전하도록 구속됨;

● 시트(3)는 축(R)에 평행한 방향으로 배향되지 않음;

● 트랜스시버 모듈(10)은 메인 바디(7)보다는 지지 바디(5) 상에 장착될 수 있음;

● 공급 수단을 수용하도록 크기설정된 시트(3)는 메인 바디(7)보다는 지지 바디(5)와 일체 형성된 박스 요소(22) 내에 얻어짐.

툴 홀더 터릿(2)은 상기 툴 홀더(1, 101)의 샤프트(6)를 회전시키기 위한 구동부(미도시)를 구비한다. 구동부는 또 다른 구동부(미도시)에 의해 구동될 수 있다.

또 다른 구동 수단은 또 다른 공급 수단(미도시)에 의해 공급될 수 있다.

상술한 바로부터, 절단/드릴링 툴의 구동부와 독립적으로 각도 위치에서 조정가능한 툴 홀더를 제조하는 것이 가능함을 알게 되었다.

이는 외부 전기 연결과는 자율적이고 독립적인 공급 수단에 의해 공급되며, 툴 홀더의 메인 바디가 회전축(S)을 중심으로 하여 지지 바디에 대해 회전되게 하는 동력형 구동 수단을 포함하는 툴 홀더로 인해 가능해진다.

또한, 이는 툴 홀더의 감소된 치수 및 부피에도 불구하고, 구동 수단, 신호 전달 수단 및 공급 수단이 사전설정된 위치에 피팅되어 공존하는 툴 홀더로 인해 가능해진다.

Claims (11)

1. 수치 제어식 선반 또는 터닝/밀링 센터의 회전식 멀티-스테이션 툴 홀더 터릿(2) 상에 장착가능한 회전식 툴 홀더(1; 101)에 있어서,
   - 상기 터릿(2)에 제거가능하게 고정가능하며, 상기 터릿(2)의 구동부에 회전가능하고 탈착가능하게 연결가능한 샤프트(6)를 포함하는 지지 바디(5); 및
   - 상기 지지 바디(5)에 연결되며 회전축(S)을 중심으로 하여 회전가능한 메인 바디(7)로서, 상기 메인 바디(7) 상에는 절단/드릴링 툴을 수용하도록 의도된 시트(3)가 얻어지고, 상기 시트(3)는 상기 절단/드릴링 툴을 회전시키도록 설계된 종동 샤프트(27)를 포함하고, 상기 종동 샤프트(27)는 회전 구동되도록 상기 샤프트(6)에 연결되는, 상기 메인 바디(7)
   를 포함하고,
   상기 시트(3)를 소정 위치에 위치설정하기 위해, 상기 회전축(S)을 중심으로 하여 상기 지지 바디(5)에 대해 상기 메인 바디(7)를 상기 샤프트(6)의 회전에 자율적이고 독립적으로 그리고 외부 전기 연결에 자율적이고 독립적으로 회전시키기 위한 동력형 구동 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는,
   회전식 툴 홀더.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 동력형 구동 수단은 사전정의된 각도 기준 위치로부터 사전결정된 각도 거리에 상기 시트(3)를 위치설정하기 위해 상기 회전축(S)을 중심으로 하여 상기 지지 바디(5)에 대해 상기 메인 바디(7)를 회전시키는,
   회전식 툴 홀더.
   
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 동력형 구동 수단은 상기 지지 바디(5) 또는 상기 메인 바디(7)에 제거가능하게 고정가능한 서보모터(11)를 포함하는,
   회전식 툴 홀더.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 서보모터(11)는 상기 메인 바디(7) 또는 상기 지지 바디(5) 상에 장착가능하며 상기 서보모터(11)에 구동 신호를 전달하는 신호 전달 수단에 연결가능한,
   회전식 툴 홀더.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 신호 전달 수단은 적어도 하나의 트랜스시버 모듈(10)을 포함하는,
   회전식 툴 홀더.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 트랜스시버 모듈(10) 및 상기 서보모터(11)는 상기 메인 바디(7) 또는 상기 지지 바디(5) 상에 형성된 또 다른 시트(13) 내에 수용된 공급 수단에 의해 공급되고, 상기 공급 수단은 특히 배터리(12)를 포함하는,
   회전식 툴 홀더.
   
7. 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 메인 바디(7) 또는 상기 지지 바디(5) 상에는 하우징 플레이트(23)가 제거가능하게 고정되고, 상기 하우징 플레이트(23) 내에는 섹터 기어(15)를 수용하도록 설계된 개구부(24)가 얻어지고, 상기 서보모터(11)는 상기 회전축(S)을 중심으로 하여 상기 지지 바디(5)에 대해 상기 메인 바디(7)를 회전시키도록 상기 섹터 기어(15)와 맞물리게 설계된 피니언(14)을 구비하는,
   회전식 툴 홀더.
   
8. 제7항에 있어서,
   상기 메인 바디(7)는 폐기 물질, 특히 부스러기, 먼지 및 냉매를 처리하는 외부로부터 상기 개구부(24)를 입구에서 보호하는 보호 수단(31)을 구비하는,
   회전식 툴 홀더.
   
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 지지 바디(5)에 대한 상기 메인 바디(7)의 회전을 차단하기 위한 파킹 브레이크(33)를 포함하며, 상기 파킹 브레이크(33)는 상기 메인 바디(7) 상에 장착되며 상기 메인 바디(7)의 단부 상에 인접한 고정형 죠와, 상기 지지 바디(5)의 일부 상에 인접하도록 설계된 이동형 죠를 구비한 그립퍼 요소를 포함하는,
   회전식 툴 홀더.
   
10. 제9항에 있어서,
    상기 파킹 브레이크(33)는 상기 고정형 죠가 상기 메인 바디(7)의 상기 단부를 차단하고 상기 이동형 죠가 상기 지지 바디(5)의 상기 일부를 차단하는 폐쇄 구성으로부터 상기 고정형 죠가 상기 메인 바디(7)의 상기 단부를 차단하고 상기 이동형 죠가 상기 지지 바디(5)의 상기 일부를 분리하는 개방 구성으로 통과하도록 구동가능한,
    회전식 툴 홀더.
    
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 툴 홀더(1; 101)를 구비한 툴 홀더 터릿(2)에 있어서,
    상기 터릿(2)은 상기 툴 홀더(1; 101)의 샤프트(6)를 회전시키기 위한 구동부를 포함하고, 상기 구동부는 또 다른 공급 수단에 의해 공급되는 또 다른 구동 수단에 의해 작동되는,
    툴 홀더 터릿.
    

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