KR930008311Y1 - 공작기계의 3축 이송장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

공작기계의 3축 이송장치

제 1 도는 이 고안의 사시도.

제 2 도는 이 고안의 평면구성도.

제 3 도는 이 고안의 측면구성도.

제 4 도는 이 고안의 정면구성도.

제 5 도는 A-A선 확대단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : X축 이송기구 2 : Y축 이송기구

3 : Z축 이송기구 4 : 테이블

11, 12 : 궤도부재 13 : 궤도빔

14 : 콜로움 15 : 슬라이더

16 : 궤도 17 : 볼너트

18 : 서보모터 19 : 벨트

20 : 볼스크류 21 : 궤도

22 : 이송대 23 : 슬라이더

24 : 서보모터 25 : 벨트

26 : 스크류 27 : 볼너트

31 : 궤도축 32 : 리프터

33 : 지지수단 34 : 브라케트

35 : 서보모터 36 : 벨트

37 : 볼스크류 38 : 볼너트

이 고안은 공작기계의 3축 이송장치에 관한 것으로서, 특히 대형 공작물을 테이블에 고정시키고 방전가공팁 등의 가벼운 가공수단을 3축 이송장치에 의해 공간좌표상에서 이송시켜 공작물을 가공할 수 있게 되어 있는 것이다.

일반적으로 공작기계류는 회전공작물을 X축 방향으로 이송시키며서 절삭가공수단을 Y축상에서 접촉시켜 공작물을 회전축대칭형으로 가공하거나, Z축 상에서 이동가능하게 설치된 회전 가공수단 또는 방전 가공수단의 저부에 X, Y 2축 이동이 가능한 테이블상의 공작물을 대응시켜 줌으로 특정한 면이나 제한된 곡면을 가공할 수 있게 되어 있는 것이다.

이와같은 공작기계류는 소형 다량의 공작물을 가공하기에 적합하나 대형의 공작물을 가공하기에는 불합리하고, 굽은 경로를 따르는 가공이 불가능하며, 또한 정밀도의 유지나 수치 제어에도 적합치 아니한 것이었다.

예컨대 대형의 공작물을 테이블상에 탑재하고 가공 요구에 따라 평면좌표 상에서 이동시키게 되면, 공작물의 이동에 큰 동력이 요구되고 진동이 크게 발생하여 정밀도의 유지가 어렵게 되는 것이며, 공작물을 중심으로 Z축 이송기구와 평면좌표상의 이송기구를 분리하여 제어하게 되므로 수치제어제의 부담이 증가되는 것이었다.

이와 같은 특수 가공물에 따른 가공기로 일본 특개소 62-99012의 레일가공기를 인용하면, 이 경우 대형 공작물인 레일을 부착수단을 사용하여 파레트에 부착하고 자동 파레트 교환장치에 의해 파레트 등을 테이블에 장착시킨 후 NC 제어에 의해 기계적인 가공을 행하여 절삭시간 또는 가공시간을 단축하는 것이고, 그 구성을 보면 피가공물 레일은 파레트에 부착되고 X축 제어되어 가공수단에 대응되는 것이고, 파레트는 자동 교환장치에 의해 교환되며, 파레트 위의 레일은 정면 절삭구나 측면 절삭구 연결부를 가공하기 위한 드릴 유니트 등 가공수단의 Y축 또는 Z축 NC 제어로 필요한 가공을 행하게 되는 것이고, 공구는 자동 교환되는 것이다. 그러나 위에서 인용한 레일가공기는 전용 가공기로 자동차용 프레스 금형 등과 같은 대형 공작물에 직접 이용할 수 없는 난점이 있고, 또한 X축 제어는 공작물측에서 이루어지므로 길이가 매우 긴 레일의 가공에는 적합하지만, 3축 공간좌표의 정밀한 제어가 필요한 일반적인 대형공작물의 가공에 적합치 못한 것이었다.

이 고안은 이와 같은 문제점들을 개선하는 고안으로 콜로움 무빙형의 3축 이송기구상에 가공수단을 부착하여 테이블에 고정시킨 공작물을 가공할 수 있게 하여 대형공작물을 정도 높게 가공할 수 있고, 공간좌표에 대응하는 임의의 경로를 추적하여 가공할 수 있으며, 적은 동력으로 공작 기계를 구동할 수 있게 하며, 더 아나가 수치제어계의 부담을 감소시킬 수 있게 되어 있는 것이다.

이 고안에 의하면, 가공수단의 3축 이송기구는 수치제어되는 X축 이송기구(1)와, X축 이송기구(1)에 탑재되어 수치제어되는 Y축 이송기구(2)와, Y 축 이송기구(2)에 탑재되어 수치제어되는 Z축 이송기구(3)로 구성하였다.

X축 이송기구(1)는 테이블(4) 양변의 평행한 궤도부재(11)(12)에서 콜로움(14)(14)이 X축 궤도(16)를 따라 이동가능하게 탑재되는 궤도빔(13)과, 콜로움(14)(14)저부의 궤도(16)(16)곡면에 대응된 슬라이더(15)(15)와, 슬라이더(15)(15)가 이동 가능하게 결합되는 궤도부재(11)(12)상부의 X축 궤도(16)(16)로 구성되고, 그 구동수단으로 슬라이더(15)(15)측에 X축 대응하여 장착되는 볼너트(17)와, 수치제어되는 서보모터(18)에 벨트(19)로 연동되고 또한 볼너트(17)와 결합되어 볼너트(17)를 X출 이송시키는 볼스크류(20)로 구성하였다.

Y축 이송기구(2)는 궤도빔(13) 상하면의 Y축 궤도(21)(21)와, 두 궤도(21)(21)에 슬라이더(23)(23)를 Y축 이동 가능하게 결합되는 이송대(22)로 구성하고, 그 구동수단으로 수치제어되는 서보모터(24)에 벨트(25)로 연동되고 또한 Y축상에 장착되는 볼스크류(26)와, 이송대(22)에 장착되고 볼스크류(26)와 결합되어 스크류(26)의 회전으로 이송대(22)를 Y축 이송시키는 볼너트(27)로 구성하였다.

Z축 이송기구(3)는 상하 리프터(32)와, 상하 리프터(32)에 장착하는 Z축 궤도축(31)과, 궤도축(31)을 지지하여 리프터(32)를 Z축상에서 이동가능하게 하는 이송대(22)상하의 Z축 베어링 지지수단(33)(33)으로 구성하고, 그 구동수단으로 리프터(32)축의 Z축 볼너트(38)와, 이송대(22)측 브라케트(34)에 설치되고 볼너트(38)와 결합되어 리프터(32)를 상, 하 동작시키는 볼스크류(37)와, 볼스크류(37)와 벨트(36)로 연결되는 서보모터(35)로 구성하였다. 미설명부호 C는 궤도보호용 커버, J는 궤도커버용 자바라 덮개이다.

이와 같은 이 고안은 Z축 리프터(32)에 방전가공팁 등의 가공수단등을 장착하고, 수치제어되는 3축 이송기구(1)(2)(3)로 리프터(32) 장착시킨 가공수단을 공작물에 접촉시켜 공간좌표에 대응하는 가공, 즉 평면 수직구멍, 수평구멍, 또는 2축 경로를 가지는 구멍등을 가공하게 되는 것이다.

상기 3축의 개별적인 동작을 자세히 설명하면, X축 동작은 서보모터(18)의 회전력이 일정한 회전량으로 벨트(19)를 볼스크류(20)(20)에 절달되면 볼너트(17)(17)에 볼스크류(20)(20)의 회전량에 대응하는 X축 이동이 발생하며, 이러한 볼너트(17)의 X축 이동량은 궤도부재(11)(12)의 궤도(16)(16)에 슬라이더(15)(15)를 결합한 콜로움(14)를 X축에서 이동시키는 것이다.

Y축 이동은 서보모터(24)의 회전력이 일정한 회전량으로 벨트(25)를 통하여 볼스크류(26)에 전달되면 볼스크류(26)의 회전량에 대응하는 볼너트(27)의 Y축 이동량이 발생하여 이동작으로 궤도(21)(21)에 슬라이더(23)(23)를 결합시킨 이송대(22)는 Y축 이동이 이루어지는 것이다.

Z축 이동은 서보모터(35)의 회전력이 일정한 회전량으로 벨트(36)를 통하여 볼스크류(37)에 전달되면 궤도축(31)을 베어링 지지수단(33)에 결합시킨 리프터(32)는 궤도축(31)의 이동을 따라 볼스크류(37)의 회전량에 대응된 Z축 이동이 이루지는 것이다.

상기 3축의 동작은 제어부의 지령에 따라 동시에 또는 개별적으로 이루어지고 Z축 이송기구(3)는 Y축 이송기구(2), Y축 이송기구(2)는 X축 이송기구(1)에 탑재되어 Z축 이송기구인 리프터에 부착된 가공수단은 3축 동작에 따른 벡터의 합에 따라 동작되어 임의의 공간좌표 즉, 평면좌표상의 곡선 또는 3차원 좌표상의 곡선을 따라 이동되면서 공작물에 정밀한 가공을 행하게 되는 것이고, 대형 공작물을 고정하고 상대적으로 경량인 가공수단을 이동시켜 가공을 행하게 되므로, 공작물을 회전 또는 축이동하게 되는 가공기에 비하여 좌표이동 구동력을 절감할 수 있고, 이동제어수단이 모두 상대적으로 가벼운 가공수단의 3축 이동기구에 집중되어 있어 제어 부담을 경감하고 긴밀하고 정밀한 3축 제어가 이루어져 정도 높은 가공을 할 수가 있는 것이다.

Claims (1)

1. 수치제어 가공기에 있어서, 수치제어되는 X축 이송기구(1)와, X축 이송기구(1)에 탑재되고 수치제어되는 Y축 이송기구(2)와, Y 축 이송기구(2)에 탑재되고 수치제어되는 Z축 이송기구(3)로 구성하였으며, X축 이송기구(1)는 테이블(4) 양변의 평행한 궤도부재(11)(12)에서 콜로움(14)(14)이 X축 궤도(16)를 따라 이동가능하게 탑재되는 궤도빔(13)과, 콜로움(14)(14)저부의 궤도(16)(16)곡면에 대응된 슬라이더(15)(15)와, 슬라이더(15)(15)가 이동 가능하게 결합되는 궤도부재(11)(12)상부의 X축 궤도(16)(16)로 구성되고, 그 구동수단으로 슬라이더(15)(15)측에 X축 대응하여 장착되는 볼너트(17)와, 수치제어되는 서보모터(18)에 벨트(19)로 연동되고 또한 볼너트(17)와 결합되어 볼너트(17)를 X축 이송시키는 볼스크류(20)로 구성하였으며, Y축 이송기구(2)는 궤도빔(13) 상하면의 Y축 궤도(21)(21)와, 두 궤도(21)(21)에 슬라이더(23)(23)를 Y축 이동 가능하게 결합하는 이송대(22)로 구성하고, 그 구동수단으로 수치제어되는 서보모터(24)에 벨트(25)로 연동되고 또한 Y축상에 장착되는 볼스크류(26)와, 이송대(22)에 장착되고 볼스크류(26)와 결합되어 스크류(26)의 회전으로 이송대(22)를 Y축 이송시키는 볼너트(27)로 구성하였으며, Z축 이송기구(3)는 상하 리프터(32)와, 상하 리프터(32)에 장착하는 Z축 궤도축(31)과, 궤도축(31)을 지지하여 리프터(32)를 Z축상에서 이동가능하게 하는 이송대(22)상하의 Z축 베어링 지지수단(33)(33)으로 구성하고, 그 구동수단으로 리프터(32)축의 Z축 볼너트(38)와, 이송대(22)측 브라케트(34)에 설치되고 볼너트(38)와 결합되어 리프터(32)를 상, 하 동작시키는 볼스트류(37)와, 볼스크류(37)와 벨트(36)로 연결되는 서보모터(35)로 구성한 것을 특징으로 하는 공작기계의 3축 이송장치.