KR20200144832A - 버티컬 터닝센터의 y축 이송장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 버티컬 터닝센터에서도 척의 회전을 정지시킨 상태에서 전후 이송 가능한, 즉 Y축 이송 가능한 기술적 구성을 포함함에 따라 가공대상인 공작물의 전후 면 가공 또한 원활하게 이루어질 수 있도록 버티컬 터닝센터에서 공작물의 전후 면 가공을 위한 Y축 이송장치는 공작물 가공에 따른 척의 회전이 정지된 상태에서 상기 칼럼을 전후 방향으로 이송시키도록 상기 X축 이송대와 칼럼 사이에 개재되는 구동수단; 및 상기 구동수단에 의해 X축 이송대 상에서 Y축으로 이송시 윤활유에 의해 마찰을 최소화할 수 있도록 구비되는 가이드 수단;을 포함하는 버티컬 터닝센터의 Y축 이송장치를 제공한다.
그에 따라 전후 면 가공에 따른 다른 장비에서의 가공 없이 버티컬 터닝센터의 자체에서 번거롭거나 불편함 없이 단시간 내에 신속하게 이루어질 수 있는 효과를 가진다.

Description

버티컬 터닝센터의 Y축 이송장치{Vertical turning center Y-axis conveying device}

본 발명은 버티컬 터닝센터에 관한 것으로, 더 상세하게는 버티컬 터닝센터에서도 척의 회전을 정지시킨 상태에서 전후 이송 가능한, 즉 Y축 이송 가능한 기술적 구성을 포함함에 따라 가공대상인 공작물의 전후 면 가공 또한 원활하게 이루어질 수 있도록 한 버티컬 터닝센터의 Y축 이송장치에 관한 것이다.

일반적으로 버티컬 터닝센터는 베드의 전방에 척이 수직방향으로 설치되고 베드의 후방에는 칼럼(column)이 수직방향으로 배치된다.

상기 칼럼은 좌우 방향으로 이송되는 X축 이송대에 구비되고, 상기 칼럼의 전방에는 수직방향으로 이송되는 Z축 이송대가 마련되며, 상기 Z축 이송대의 전방에는 툴 포스트가 구비되고, 상기 툴 포스트에는 여러 개의 공구가 장착되는 터릿이 구비된다.

이러한 통상적인 버티컬 터닝센터는 축에 가공대상인 공작물이 장착되어 회전되고, 터릿에는 가공하고자 하는 공구가 선택되며 X축 이송대 및 Z축 이송대가 이송되어 터릿에 선택된 공구에 의해 공작물을 가공한다.

그리고 상기 버티컬 터닝센터 주변에는 척에 가공대상인 공작물을 공급하거나 또는 가공이 완료된 공작물을 인출하는 통상적인 캔트리 로더(gantry loader) 또는 다관절 로봇이 구비된다.

상기와 같이 버티컬 터닝센터와 관련된 선행기술에는 대한민국 등록특허공보 제10-1606938호(이하 '선행기술문헌 1'이라 한다)에 게시된 바와 같이 공작물을 척에 장착하거나 제거하는 시간을 단축 시킬 수 있도록 하는 버티컬 터닝 센터의 자동 공작물 장착 장치와 같은 기술이 제안된 바 있다.

또한, 대한민국 등록특허공보 제10-1608994호(이하 '선행기술문헌 2'라 한다)에 게시된 바와 같이 가공 대상의 공작물에 크기가 다른 새로운 공작물을 가공하더라도 스트래들 툴을 사전에 조절하지 않고서도 새로운 공작물을 가공할 수 있도록 하는 버티컬 터닝 센터의 스트래들 툴과 같은 기술도 제안된 바 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-1606938호 대한민국 등록특허공보 제10-1608994호

그러나 선행기술문헌 1 내지 2는 버티컬 터닝센터의 특성상 가공대상의 공작물을 가공하는 여러 개의 공구가 장착되는 터릿의 이송이 Z축 방향과 X축 방향으로만 이송됨으로 인해 가공대상의 공작물에 따라 Y축 방향으로 이송되어 면가공이 요구될 때, 이를 수행하지 못하는 단점을 가진다.

상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 구체적인 기술적 해결과제는 버티컬 터닝센터에서도 척의 회전을 정지시킨 상태에서 전후 이송 가능한, 즉 Y축 이송 가능한 기술적 구성을 포함함에 따라 가공대상인 공작물의 전후 면 가공 또한 원활하게 이루어질 수 있도록 한 버티컬 터닝센터의 Y축 이송장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 구체적인 기술적 해결과제는 Z축 이송대의 승강에 따른 마찰을 최소화하면서 Y축 이송은 물론 X축의 이송 또한 마찰을 최소화할 수 있도록 하는 데 있다.

상기와 같은 구체적인 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 구체적인 기술적 해결수단은 베드의 전방에 수직방향으로 설치되는 척과, 상기 베드의 후방에 수직방향으로 배치되는 칼럼(column)과, 상기 칼럼을 좌우 방향으로 이송시키는 X축 이송대와, 상기 칼럼의 전방에 수직방향으로 이송되는 Z축 이송대와, 상기 Z축 이송대의 전방에 구비되는 툴 포스트와, 상기 툴 포스트에 여러 개의 공구가 장착되는 터릿을 포함하는 버티컬 터닝센터에서 공작물의 면 가공을 위한 Y축 이송장치로서, 상기 Y축 이송장치는 공작물 가공에 따른 척의 회전이 정지된 상태에서 상기 칼럼을 전후 방향으로 이송시키도록 상기 X축 이송대와 칼럼 사이에 개재되는 구동수단; 및 상기 구동수단에 의해 X축 이송대 상에서 Y축으로 이송시 윤활유에 의해 마찰을 최소화할 수 있도록 구비되는 가이드 수단;을 포함한다.

상기 가이드 수단은 X축 이송대의 양측 상면에 구비되어 Y축 이송에 따른 상승을 억제하는 각각의 지지 플레이트, 상기 칼럼의 밑면 양측에 장착되는 각각의 하 슬라이드 블록, 상기 각 하 슬라이드 블록과 X축 이송대의 각 측면 사이 및 각 지지 플레이트 사이의 상기 각 하 슬라이드 블록에 장착되되, 각 측면 및 상면에 윤활유가 채워지는 각각의 윤활유 홈이 형성되는 적어도 하나 이상의 측 슬라이드 블록을 포함한다.

상기 X축 이송대와 접하는 각 하 슬라이드 블록의 밑면과 각 측 슬라이드 블록의 측면 및 상기 지지 플레이트와 접하는 각 측 슬라이드 블록 상면 사이에는 전후 이송에 따른 마찰을 줄이기 위한 각각의 타가이드 테이프(turcite tape, 일명 bearing tape)가 구비되는 것을 더 포함한다.

상기 X축 이송대가 결합되어 이송되는 각 가이드 레일과 X축 이송대 사이에는 좌우 이송에 따른 마찰을 줄이기 위한 윤활유가 채워지는 각각의 윤활유 홈이 형성되는 적어도 하나 이상의 슬라이드 블록 및 각각의 타가이드 테이프(turcite tape, 일명 bearing tape)가 구비되는 것을 더 포함한다.

상기 Z축 이송대의 배면과 양측과 칼럼과의 접하는 부분은 승강에 지장을 초래하지 않으면서 유동성이 발생하지 않도록 각각의 가이드 지브(guide gib) 방식에 의해 고정되며, 상기 Z축 이송대와 접하는 칼럼의 각 접촉면에 Z축 이송대의 승강에 따른 마찰을 줄이기 위해 각각의 타가이드 테이프(turcite tape, 일명 bearing tape)가 구비되는 것을 더 포함한다.

본 발명은 버티컬 터닝센터에서도 척의 회전을 정지시킨 상태에서 전후 이송 가능한, 즉 Y축 이송 가능한 기술적 구성을 포함함에 따라 가공대상인 공작물의 전후 면 가공 또한 원활하게 이루어질 수 있도록 함으로써, 전후 면 가공에 따른 다른 장비에서의 가공 없이 버티컬 터닝센터의 자체에서 번거롭거나 불편함 없이 단시간 내에 신속하게 이루어질 수 있는 효과를 가진다.

또한, Z축 이송대의 승강에 따른 마찰을 최소화하면서 Y축 이송은 물론 X축의 이송 또한 마찰을 최소화할 수 있도록 함으로써, 가공이 더욱더 안정적이면서 신속하게 이루어질 수 있을 뿐만 아니라 각 구동원에서의 부하도 최소화할 수 있는 효과도 가진다.

도 1은 본 발명을 설명하기 위한 사시도,
도 2는 도 1에 따른 정 단면도 및 일부 확대 단면도,
도 3은 도 1에 따른 측 단면도,
도 4는 본 발명에 의해 칼럼이 Y축으로 이송되는 상태를 도시한 측 단면도,
도 5는 본 발명의 다른 실시 예를 설명하기 위한 평 단면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참고하여 좀 더 상세하게 설명하면 다음과 같으며, 본 발명이 실시 예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명을 설명하기 위한 사시도이며, 도 2는 도 1에 따른 정 단면도 및 일부 확대 단면도이고, 도 3은 도 1에 따른 측 단면도이며, 도 4는 본 발명에 의해 칼럼이 Y축으로 이송되는 상태를 도시한 측 단면도이다.

도시된 바와 같이 통상적인 버티컬 터닝센터(100)는 베드(110)의 전방에 수직방향으로 설치되는 척(112)과, 상기 베드(110)의 후방에 수직방향으로 배치되는 칼럼(column, 114)을 구비한다.

또한, 상기 칼럼(114)을 통상적인 구동원과 이송수단에 의해 좌우 방향으로 이송시키는 X축 이송대(120)와, 상기 칼럼(114)의 전방에 통상적인 구동원과 이송수단에 의해 수직방향으로 이송되는 Z축 이송대(130)와, 상기 Z축 이송대(130)의 전방에 구비되는 툴 포스트(140)와, 상기 툴 포스트(140)에 공작물을 가공하기 위한 여러 개의 공구가 장착되는 터릿(142)을 포함하는 기술적 구성을 가진다.

그러나 이러한 통상적인 터닝센터는 그 기술적 구성의 특성상 전후의 면 가공이 이루어지지 않는, 즉 전후 방향인 Y축 방향으로의 이송이 이루어지지 않음으로써, 공작물의 전후 면 가공이 이루어지지 않는 단점을 가진다.

그로 인해 버티컬 터닝센터에서 가공된 공작물에 전후 면 가공을 위해서는 별도의 장비에서 추가적인 가공이 이루어지는 상당히 번거롭고 불편한 단점 또한 가진다.

본 발명은 버티컬 터닝센터에서도 척의 회전을 정지시킨 상태에서 전후 이송 가능한, 즉 Y축 이송 가능한 기술적 구성을 포함함에 따라 가공대상인 공작물의 전후 면 가공 또한 원활하게 이루어질 수 있도록 한 버티컬 터닝센터의 Y축 이송장치를 제공하는 데 있다.

본 발명에 따른 버티컬 터닝센터(100)에서 공작물의 전후 면 가공을 위한 Y축 이송장치(1)는 공작물 가공에 따른 척(112)의 회전이 정지된 상태에서 상기 칼럼(114)을 전후 방향으로 이송시키도록 상기 X축 이송대(120)와 칼럼(114) 사이에 개재되는 구동수단(10)를 구비한다.

또한, 상기 구동수단(10)에 의해 X축 이송대(120) 상에서 Y축으로 이송시 윤활유에 의해 마찰을 최소화할 수 있도록 구비되는 가이드 수단(20)을 포함한다.

구동수단(10)은 통상적인 기술적 구성을 가지는 것으로, X축 이송대(120)의 상면에 구비되는 정역회전 모터 등과 같은 구동원(12)에 의해 회전되는 볼스크류(14)와, 상기 칼럼(114)의 밑면에 상기 볼스크류(14)에 장착되어 Y축 방향으로 이송되는 가이드(16)을 포함한다.

가이드 수단(20)은 X축 이송대(120)의 양측 상면에 통상적인 방식에 의해 구비되어 Y축 이송에 따른 상승을 억제하는 각각의 지지 플레이트(22)와, 상기 칼럼(114)의 밑면 양측에 장착되는 각각의 하 슬라이드 블록(24)을 포함한다.

또한, 상기 각 하 슬라이드 블록(24)과 X축 이송대(120)의 각 측면 사이 및 각 지지 플레이트(22) 사이의 상기 각 하 슬라이드 블록(24)에 통상적인 방식에 의해 장착되되, 각 측면 및 상면에 윤활유가 채워지는 각각의 윤활유 홈(26A)이 형성되는 적어도 하나 이상의 측 슬라이드 블록(26)을 포함한다.

그리고 상기 X축 이송대(120)와 접하는 각 하 슬라이드 블록(24)의 밑면과 각 측 슬라이드 블록(26)의 측면 및 상기 지지 플레이트(22)와 접하는 각 측 슬라이드 블록(26) 상면 사이에는 전후 이송에 따른 마찰을 줄이기 위한 통상적인 각각의 타가이드 테이프(30, turcite tape, 일명 bearing tape)가 구비되는 것을 더 포함한다. 상기 타가이드 테이프는 이송되는 하 슬라이드 블록과 측 슬라이드 블록에 통상적인 방식에 의해 고정될 수 있으며, 반대로 이송되지 않는 지지 플레이트나 X축 이송대의 측면과 바닥면에 통상적인 방식에 의해 고정될 수 있다.

아울러, 상기 X축 이송대(120)가 결합되어 이송되는 각 가이드 레일(122)과 X축 이송대(120) 사이에는 좌우 이송에 따른 마찰을 줄이기 위한 윤활유가 채워지는 각각의 윤활유 홈(42)이 형성되는 적어도 하나 이상의 슬라이드 블록(40) 및 각각의 타가이드 테이프(30, turcite tape, 일명 bearing tape)가 구비되는 것을 더 포함한다. 상기에서, 타가이드 테이프 역시 이송되는 X축 이송대와 슬라이드 블록에 통상적인 방식에 의해 고정될 수 있음은 물론 이송되지 않는 가리드 레일에 통상적인 방식에 의해 고정될 수 있다.

상기에서, 슬라이드 블록은 가이드 레일의 밑면과 측면을 지지하도록 X축 이송대의 하부 및 측면에 마련되며, 타가이드 테이프는 상기 슬라이드 블록과 X축 이송대 사이와 가이드 레일의 상면에 마련되는 것이 바람직하다.

그로 인해 좌우 이송 역시 마찰을 최소화함으로써, 원활하고 안정적으로 이송이 이루어질 수 있다.

상기와 같이 구성됨에 따라 통상적인 버티컬 터닝센터는 칼럼이 Y축 방향으로의 이송이 이루어지지 않아, 공작물의 면 가공을 위해서는 다른 장비를 사용하여야 했으나, 본 발명이 적용되는 버티컬 터닝센서는 다른 장비에서가 아닌 그 자체의 버티컬 터닝센터에서 칼럼을 구동수단과 가이드 수단에 의해 Y축 방향으로 이송 가능함에 따라 터릿에 의한 공작물로의 면 가공 자체가 이루어질 수 있는 것이다.

그로 인한 가공시간의 단축은 물론 효율적인 가공이 이루어질 수 있는 조건을 가진다.

아울러, Y축 방향으로 이송하는 과정에서, 측 슬라이드 블록의 측면 및 상면에 윤활유 홈으로 채워진 윤활유에 의해 마찰을 최소화하면서 원활하게 이송될 수 있다.

특히, 서로 접하는 부분에 마련되는 통상적인 타가이드 테이프, 즉 X축 이송대와 접하는 각 하 슬라이드 블록의 밑면과 각 측 슬라이드 블록의 측면 및 상기 지지 플레이트와 접하는 각 측 슬라이드 블록 상면 사이에 구비함으로써, 전후 이송에 따른 마찰을 최소화하여 더욱더 원활한 이송이 이루어질 수 있음은 물론 구동수단의 부하 또한 최소화할 수 있는 조건을 가진다.

또한, X축 이송대의 이송시에도 그 X축 이송대가 결합되어 이송되는 각 가이드 레일 사이에 구비되는 윤활유 홈이 형성된 슬라이드 블록 및 타가이드 테이프에 의해 좌우 이송에 따른 마찰 또한 현저가 줄임으로써, 좌우 이송 역시 더욱더 원활하게 이루어짐은 물론 좌우 이송을 위한 구동원의 부하 역시 최소화할 수 있다.

따라서, 본 발명은 버티컬 터닝센터에 Y축 이송이 가능한 기술적 구성을 포함으로써, 버티컬 터닝센터를 이용하여 공작물을 가공 시 면 가공까지 동시에 이루어짐에 따라 가공 효율성을 극대화할 수 있는 조건을 가진다.

아울러, Y축 이송은 물론 X축 이송시에 마찰을 또한 최소화할 수 있는 기술적 구성을 구비함으로써, 이송 효율성을 높임은 물론 부하도 최소화할 수 있는 조건도 구비한다.

도 5는 본 발명의 다른 실시 예를 설명하기 위한 평 단면도이다.

도시된 바와 같이 상기한 구성에서, Z축 이송에 따른 전후 및 좌우의 유동성을 방지함과 아울러 마찰 또한 최소화할 수 있는 기술적 구성을 제공한다.

Z축 이송대(130)의 배면과 양측과 칼럼(114)과의 접하는 부분은 승강에 지장을 초래하지 않으면서 유동성이 발생하지 않도록 공지된 방식인 각각의 가이드 지브(guide gib)(50)에 의해 고정됨에 따라, 즉 서로 접하는 부분이 요("凹")자 형 쐐기 형태로 결합 됨에 따라 전후는 물론 좌우로의 유동성을 원천적으로 방지하면서 승강이 원활하게 이루어질 수 있다.

아울러, 상기 Z축 이송대(114)와 접하는 칼럼(114)의 각 접촉면에 Z축 이송대(130)의 승강에 따른 마찰을 줄이기 위해 통상적인 각각의 타가이드 테이프(30, turcite tape, 일명 bearing tape)가 구비되는 것을 더 포함한다. 상기 타가이드 테이프는 이송되는 부분 또는 이송되지 않는 부분에 통상적인 방식에 의해 고정될 수 있다.

즉, Z축 이송대의 승강시 그 Z축 이송대와 접하는 칼럼 사이에 구비되는 타가이드 테이프에 의해 마찰을 최소화한 상태로 원활하게 승강이 이루어질 수 있다. 이는 승강에 따른 구동원에도 부하를 최소화할 수 있는 요소 중의 하나이다.

이렇게, Z축 이송대의 승강에 따른 유동성 방지는 물론 마찰 또한 최소화된 상태로 승강이 이루어짐으로써, 공작물을 가공하는 과정에서 더욱더 안정된 상태로 가공이 이루어질 수 있는 것이다.

상기한 본 발명에 적용된 타가이드 테이프가 적용된 부분은 이송되는 과정에서 마찰을 줄이기 위한 일 실시 예로, 상기 타가이드 테이프 대신에 공지된 LM 가이드 방식을 적용할 수 있음 물론 주지된 마찰을 줄이면서 이송시킬 수 있는 공지된 기술적 구성을 적용하여도 무방하다.

1 : Y축 이송장치
10 : 구동수단 12 : 구동원
14 : 볼스크류 16 : 가이드
20 : 가이드 수단 22 : 지지 플레이트
24 : 하 슬라이드 블록 26 : 측 슬라이드 블록
26A,42 : 윤활유 홈 30 : 타가이드 테이프
40 : 슬라이드 블록 50 : 가이드 지브
100 : 버티컬 터닝센터
110 : 베드 112 : 척
114 : 칼럼 120 : X축 이송대
130 : Z축 이송대 140 : 툴 포스트
142 : 터릿

Claims (5)

1. 베드의 전방에 수직방향으로 설치되는 척과, 상기 베드의 후방에 수직방향으로 배치되는 칼럼(column)과, 상기 칼럼을 좌우 방향으로 이송시키는 X축 이송대와, 상기 칼럼의 전방에 수직방향으로 이송되는 Z축 이송대와, 상기 Z축 이송대의 전방에 구비되는 툴 포스트와, 상기 툴 포스트에 여러 개의 공구가 장착되는 터릿을 포함하는 버티컬 터닝센터에서 공작물의 면 가공을 위한 Y축 이송장치로서,
   상기 Y축 이송장치는 공작물 가공에 따른 척의 회전이 정지된 상태에서 상기 칼럼을 전후 방향으로 이송시키도록 상기 X축 이송대와 칼럼 사이에 개재되는 구동수단; 및
   상기 구동수단에 의해 X축 이송대 상에서 Y축으로 이송시 윤활유에 의해 마찰을 최소화할 수 있도록 구비되는 가이드 수단;을 포함하는 버티컬 터닝센터의 Y축 이송장치.
2. 제1항에 있어,
   상기 가이드 수단은 X축 이송대의 양측 상면에 구비되어 Y축 이송에 따른 상승을 억제하는 각각의 지지 플레이트, 상기 칼럼의 밑면 양측에 장착되는 각각의 하 슬라이드 블록, 상기 각 하 슬라이드 블록과 X축 이송대의 각 측면 사이 및 각 지지 플레이트 사이의 상기 각 하 슬라이드 블록에 장착되되, 각 측면 및 상면에 윤활유가 채워지는 각각의 윤활유 홈이 형성되는 적어도 하나 이상의 측 슬라이드 블록을 포함하는 버티컬 터닝센터의 Y축 이송장치.
3. 제2항에 있어,
   상기 X축 이송대와 접하는 각 하 슬라이드 블록의 밑면과 각 측 슬라이드 블록의 측면 및 상기 지지 플레이트와 접하는 각 측 슬라이드 블록 상면 사이에는 전후 이송에 따른 마찰을 줄이기 위한 각각의 타가이드 테이프(turcite tape)가 구비되는 것을 더 포함하는 버티컬 터닝센터의 Y축 이송장치.
4. 제1항에 있어,
   상기 X축 이송대가 결합되어 이송되는 각 가이드 레일과 X축 이송대 사이에는 좌우 이송에 따른 마찰을 줄이기 위한 윤활유가 채워지는 각각의 윤활유 홈이 형성되는 적어도 하나 이상의 슬라이드 블록 및 각각의 타가이드 테이프(turcite tape)가 구비되는 것을 더 포함하는 버티컬 터닝센터의 Y축 이송장치.
5. 제1항에 있어,
   상기 Z축 이송대의 배면과 양측과 칼럼과의 접하는 부분은 승강에 지장을 초래하지 않으면서 유동성이 발생하지 않도록 각각의 가이드 지브(guide gib) 방식에 의해 고정되며, 상기 Z축 이송대와 접하는 칼럼의 각 접촉면에 Z축 이송대의 승강에 따른 마찰을 줄이기 위해 각각의 타가이드 테이프(turcite tape, 일명 bearing tape)가 구비되는 것을 더 포함하는 버티컬 터닝센터의 Y축 이송장치.

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