KR100352458B1 - 너트 탭핑 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 너트의 암나사를 가공하는 탭봉이 동심을 이루면서 회전되도록 한 너트 탭핑 시스템에 관한 것으로, 너트 탭핑 시스템은 선단에 탭이 형성된 탭봉과; 상기 탭봉의 후단부분이 끼워지고 상기 탭봉을 회전시키기 위한 수단과; 상기 회전 수단과 상기 탭봉의 선단 사이에 설치되고 상기 너트의 탭핑 가공을 위해 회전하는 상기 탭봉의 회전중심을 잡아주기 위한 진동 방지장치를 구비한다.

Description

너트 탭핑 시스템{A NUT TAPPING SYSTEM}

본 발명은 너트 탭핑 시스템에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 너트의 암나사를 가공하는 회전하는 탭봉이 동심을 이루도록 한 너트 탭핑 시스템에 관한 것이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 종래 너트 탭핑 장치(100)는 탭봉(110), 클램프(120), 회전 수단(130) 그리고 푸셔수단(140)으로 이루어진다. 이와 같은 종래 너트 탭핑 장치(100)에서의 너트의 탭핑작업은 다음과 같이 이루어진다. 먼저, 상기 클램프(120)에는 가공하기 위한 너트(160)가 놓여진다. 이 클램프(120)는 상기 푸셔 수단(140)에 의해 상기 탭봉(110)의 선단쪽으로 슬라이드 이동된다. 상기 탭봉(110)은 상기 회전 수단(130)에 의해 고속 회전된다. 이 상태에서 상기 너트(160)가 상기 탭봉(110)의 탭(112)을 통과하면서 그 너트(160)의 내경에는 암나사가 가공되는 것이다. 한편, 상기 탭봉의 탭(112)을 통과한 가공된 너트(160)들은 상기 탭봉의 생크부(114)를 따라 이동되어 상기 생크부(114)의 끝단에 형성된밴트부(116)를 통해 빠져나오게 된다.

이때, 상기 탭봉(110)에 끼워진 너트(160)와 상기 회전 수단의 슬리브(132) 내경 사이의 공차(a)가 커야만, 상기 슬리브(132) 상에서 상기 너트(160)들의 이동이 원활하게 이루어진다.

그러나, 도 2에서 보여주는 바와 같이 상기 탭봉(110)은 그 공차(a)로 인해서 고속 회전시 동심을 이루지 못하고 흔들리면서 회전하게 되고, 결국 상기 탭봉(110)의 흔들림으로 인해 너트(160)의 탭핑작업의 정밀성(직각도)이 저하되는 문제점이 발생된다. 미설명부호 "b"는 탭봉의 회전축을 나타낸다. 예컨대, 상기 공차(a)가 크면 클수록 고속 회전하는 탭봉(110)의 흔들림 또한 그 만큼 커지게 되어 너트(160)의 정밀성을 더욱 저하시키는 원인이 된다. 반대로, 그 공차(a)가 너무 작으면 상기 슬리브(132) 상에서 상기 너트(160)들의 이동이 원활하게 이루어지지 못한다.

이와 같이, 종래의 너트 탭핑 장치(100)에서 너트(160)를 가공할 때 가장 중요한 절삭공구인 탭봉(110)이 동심을 이루지 못하고 흔들리면서 회전되기 때문에 너트의 탭핑작업이 정밀하게 이루어지지 못했다.

한편, 상기 탭봉(110)의 탭(112)을 통과한 가공된 너트(160)들은 상기 탭봉의 생크부(114)를 따라 이동되어 상기 생크부의 끝단에 형성된 밴트부(116)를 통해 빠져나오게 된다. 이때, 상기 탭봉(110)의 구부러진 밴트부(116)를 통해 빠져나오는 너트(160)들은 상기 탭봉(110)의 회전력에 의해 여러 방향으로 튕겨져 나가면서 제품이 기계 프레임에 부딪쳐 외관이 손상되는 문제점이 있다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 고속 회전하는 탭봉의 흔들림을 방지할 수 있는 새로운 형태의 너트 탭핑 시스템을 제공하는데 있다.

도 1은 종래 너트 탭핑 장치를 보여주는 도면;

도 2는 종래 너트 탭핑 장치에서 탭봉이 동심을 이루지 못하고 흔들리면서 회전되는 상태를 설명하기 위한 도면;

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 너트 탭핑 장치를 보여주는 도면;

도 4는 도 3의 너트 탭핑 장치에서 진동 방지 장치의 설치상태를 개략적으로 보여주는 도면;

도 5a 및 도 5b는 도 4에 도시된 진동 방지장치의 사시도 및 분해 사시도;

도 6a 및 도 6b는 진동 방지장치의 작동 상태를 보여주는 도면들;

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 너트 탭핑장치의 개략적인 평면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 너트 탭핑 장치 12 : 호퍼

20 : 탭봉 22 : 탭부

24 : 생크부 26 : 밴트부

30 : 진동 방지장치 32 : 프레임

32a : 센터홀 34 : 롤러

36 : 실린더 36a : 실린더 로드

38 : 연결봉 40 : 회전 수단

42 : 회전체 44 : 베어링

46 : 슬리부 46a : 관통홀

50 : 클램프 60 : 너트 푸싱 장치

80 : 시스템 제어부 90 : 너트

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 본 발명의 너트 탭핑 시스템은 선단에 탭이 형성된 탭봉과; 상기 탭봉의 후단부분이 끼워지고 상기 탭봉을 회전시키기 위한 수단과; 상기 회전 수단과 상기 탭봉의 선단 사이에 설치되고 상기 너트의 탭핑 가공을 위해 회전하는 상기 탭봉의 회전중심을 잡아주기 위한 진동 방지장치를 포함한다.

이와 같은 본 발명에서 상기 진동 방지장치는 상기 탭봉이 위치되는 센터홀이 형성된 프레임과; 상기 센터홀에 위치된 탭봉을 3점 지지하는 롤러들 및; 상기 프레임에 의해서 지지되고 상기 롤러와 연결되며 상기 롤러가 상기 탭봉에/으로부터 접촉/이격되도록 상기 롤러들을 승하강시키기 위한 실린더들을 포함한다.

이와 같은 본 발명의 너트 탭핑 시스템에 의하면, 진동 방지장치가 고속 회전하는 탭봉의 회전 중심을 잡아주므로 탭봉의 흔들림을 방지할 수 있다. 따라서 너트의 탭핑작업이 매우 정밀하게 이루어진다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면 도 3 내지 도 7에 의거하여 상세히 설명한다. 상기 도면들에서 동일한 기능을 수행하는 구성요소에 대해서는 동일한 참조번호를 병기한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 너트 탭핑 장치를 보여주는 도면이다. 도 4는 도 3의 너트 탭핑 장치에서 진동 방지 장치의 설치상태를 개략적으로 보여주는 도면이다. 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 너트 탭핑 장치의 개략적인 평면도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 너트 탭핑 장치는 고속 회전하는 탭봉(20)의 회전중심을 잡아주기 위하여 탭봉(20)을 3점 지지하는 진동 방지장치(30)를 갖고 있다.

그리고, 상기 너트 탭핑 장치(10)는 상기 탭봉(20)을 회전시키기 위한 수단(40)과, 탭핑되지 않은 너트(90)가 얹혀지고 상기 탭봉(20)의 선단쪽에서 전후방향으로 왕복 이동되게 설치되는 클램프(50;clamp) 그리고 상기 클램프(50)를 상기 탭봉(20)쪽으로 밀어주는 너트 푸싱장치(60) 등을 포함하고 있다.

도 3 및 도 7을 참조하면, 상기 회전 수단(40)은 벨트(48a)에 의해 모터(48)의 구동력을 전달받는 풀리(42a)와 보스(42b)로 이루어진 회전체(42)와 상기 회전체(42)를 지지하는 베어링(44) 그리고 상기 보스(42b)의 선단으로 끼워져 상기 회전체(42)와 같이 회전되는 슬리브(46)로 이루어진다. 예컨대, 상기 회전 수단(40)에서 상기 슬리브(46)를 제외한 나머지 구성요소들은 너트 탭핑 장치에서 일반적으로 사용되는 공지공용의 것으로서, 도 4 내지 도 7에서는 그 부분에 대한 도시를 생략하였다. 상기 슬리브(46)는 상기 탭봉(20)에 끼워진 너트(90)의 직경보다 큰 내경을 갖는 관통홀(46a)을 갖으면 이 관통홀(46a)에는 상기 탭봉(20)의 일부분이 끼워진다. 한편, 상기 탭봉(20)은 선단에 암나사를 가공하는 탭부(22)와가공된 너트들이 끼워져 이동되는 생크(shank)부(24) 그리고 상기 슬리브(46)의 관통홀(46a)에 위치되는 생크부(24)의 일부분에 형성된 밴트(bent)부(26)로 이루어진다. 한편, 도 3 및 도 4에서 보여주는 바와 같이, 상기 슬리브(46)의 관통홀(46a)에는 상기 탭봉의 밴트부(26)와 대응되는 굴곡진 부분(46b)이 형성되어 있다. 상기 탭봉(20)은 상기 밴트부(26)에 의해 회전하는 상기 슬리브(46)와 같이 회전되는 것이다. 예컨대, 본 발명의 너트 탭핑 장치(10)에서는 탭핑하기 위한 너트의 종류에 따라 그에 맞는 다른 슬리브와 탭봉으로 교체할 수 있다. 상기 탭봉(20)은 슬리브의 관통홀 내경과 탭봉에 끼워진 너트 사이의 공차(a) 때문에 고속 회전시 동심을 이루지 못하고 흔들림이 발생된다.

도 4 내지 도 5b를 참조하면, 상기 너트 탭핑 장치(10)에서 가장 중요한 진동 방지장치(30)는 상기 너트(90)의 탭핑 가공시 고속 회전하는 탭봉(20)의 회전 중심을 잡아주기 위한 것으로 상기 탭봉(20)의 탭부(22)와 상기 슬리브(46) 사이에 설치된다. 상기 진동 방지장치(30)는 상기 슬리브(46)의 관통홀 내경과 상기 탭봉에 끼워진 너트 사이의 공차(a) 때문에 고속 회전시 동심을 이루지 못하고 흔들리는 탭봉(20)을 3점 지지하여 그 흔들림을 방지할 수 있다. 즉, 상기 탭봉(20)이 동심을 이루며 회전됨에 따라 너트(90)의 탭핑작업이 매우 정밀하게 이루어질 수 있는 것이다.

다시 도 5a 및 도 5b를 참조하면, 상기 진동 방지장치(30)는 프레임(32)과 일단에 롤러(34)가 연결된 실린더(36)들로 이루어진다. 상기 실린더(36)는 실린더 로드(36a)와 롤러(34) 그리고 상기 실린더 로드(36a)와 상기 롤러(34)를 연결하는연결봉(38)으로 구성된다. 상기 실린더(36)들은 상기 프레임(32)의 외주면에 120도 간격으로 각각 위치되며 스크류에 의해 상기 프레임(32)에 고정된다. 상기 프레임(32)은 중앙에 상기 탭봉(20)이 위치되는 센터홀(32a)과 상기 실린더(36)가 위치되는 상기 프레임(32)의 외측면으로부터 상기 센터홀(32a)로 관통되어 형성된 홀(32b)들을 갖는다. 상기 홀(32b)상에는 상기 실린더 로드(36a)와 연결봉(38) 그리고 롤러(34)가 위치된다. 상기 실린더(36)는 상기 롤러(34)를 상기 센터홀(32a)에 위치된 탭봉(20)에/으로부터 접촉/이격되도록 상기 롤러(34)들을 전후 이동시키는 공압 또는 유압 실린더로 이루어진다. 공압 또는 유압의 인가여부에 따라 작동되는 상기 실린더(36)는 콤프레서나 유압시스템에 의해 제어된다. 한편, 상기 너트 탭핑 장치(10)에서 상기 실린더(36)와 상기 너트 푸싱장치(60) 그리고 상기 모터(48) 등은 시스템 제어부(도 7에 도시됨;80)에 의해서 제어된다.

도 6a 및 도 6b는 상기 진동 방지장치의 작동상태를 보여주는 도면들이다. 이를 참조하면, 너트(90)의 탭핑중에는 도 6a에서 보여주는 바와 같이 상기 롤러(34)들이 상기 탭봉(20)을 3점 지지하여 고속 회전하는 탭봉(20)의 회전중심을 잡아준다. 그리고, 하나의 너트(90) 탭핑이 완료되면 탭핑된 너트(90)가 상기 센터홀(32a)을 통해 상기 탭봉(20)의 후단으로 이동될 수 있도록 상기 롤러(34)들이 탭봉(20)으로부터 이격된다.(도 6b 참조) 이와 같은 상기 진동 방지장치(30)는 상기 너트 탭핑장치(10)의 운전이 지속되는 동안 상술한 작동을 자동으로 반복 수행한다.

상기 진동 방지장치(30)는 지지물(70)에 의해 상기 너트 탭핑 장치(10)의 기계틀에 설치될 수 있다. 예컨대, 상기 진동 방지장치(30)를 받치는 상기 지지물(70)은 상기 프레임(32)과 일체로 형성될 수 있다. 이는 구성 부품의 수를 줄이는 효과를 가져오며, 그 장치의 내구성을 향상시킬 수 있다.

이와 같은 본 발명의 너트 탭핑 장치(10)는 1축방식의 너트 탭핑 장치뿐만 아니라 2축,4축 또는 그 이상의 다축방식의 너트 탭핑장치에 적용될 수 있다.

이와 같이 이루어진 본 발명의 너트 탭핑 장치의 작동상태를 설명하면 다음과 같다.

도 3 내지 도 7을 참조하면, 태핑되지 않은 너트(90)는 상기 호퍼(12)의 가이드(12a)를 따라 상기 클램프(50)의 정해진 위치에 놓여진다. 상기 클램프(50)는 유압으로 작동되는 상기 너트 푸싱 장치(60)에 의해 상기 탭봉(20)의 선단쪽으로 이동된다. 상기 탭봉은 상기 회전 수단에 의해 고속 회전한다. 상기 진동 방지장치(30)는 상기 탭봉(20)을 3점 지지하여 탭봉(20)의 회전중심을 잡아주어 탭봉(20)의 흔들림을 방지한다.(도 6a 참조) 상기 클램프(50)에 놓여진 너트(90)는 상기 탭봉(20)의 탭부(22)를 통과하면서 탭핑된다. 상기 너트(90)의 탭핑이 완료되면 상기 실린더(36)의 역동작으로 롤러(34)들이 상기 탭봉(20)으로부터 이격된다.(도 6b 참조) 그러면 탭핑이 완료된 상기 너트(90)는 상기 프레임(32)의 오픈된 센터홀(32a)을 통해 상기 탭봉(90)의 후단으로 이동된다. 한편, 상기 클램프(50)는 다시 초기 위치로 이동되고 다시 클램프(50)의 정해진 위치에는 탭핑되지 않은 새로운 너트가 놓여진다. 이와 같이 상기 너트 탭핑 장치(10)는 상술한 방법으로 너트 탭핑 작업을 반복적으로 수행하게 된다. 한편, 탭핑된 너트(90)는 상기 탭봉(20)의 생크부(24)와 밴트부(24)를 지나 탭봉(20)의 끝단에서 빠져나온다. 이때, 상기 탭봉(20)의 끝단이 회전중심과 동일하게 직선으로 형성되어 있기 때문에 상기 너트(20)는 여러 방향으로 튕겨져 빠져나오지 않고 회전력 없이 정렬되어 직선으로 빠져나오게 된다. 따라서, 너트(90)가 빠지면서 기계 틀에 부딪쳐 외관이 손상되는 문제점을 해소할 수 있다.

이상에서, 본 발명에 따른 너트 탭핑 장치의 구성 및 작용을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 안에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.

이와 같은 본 발명을 적용하면, 탭봉의 끝단으로부터 이탈되는 탭핑된 너트들이 회전력 없이 정렬되어 아래로 떨어지므로, 기존의 탭봉의 굽혀진 끝단으로부터 회전력에 의해 떨어지면 외관의 손상을 방지할 수 있다.

특히, 탭봉이 상기 진동 방지장치에 의해 3점 지지된 상태에서 회전되기 때문에, 그 고속회전이 흔들림 없이 안정적으로 이루어지게 되어 보다 정확한 너트의 암나사를 가공할 수 있는 효과가 있다. 즉, 상기 진동 방지장치에 의해 탭핑 가공의 직각도와 동심도 등의 정밀성이 향상된다.

Claims (2)

1. 너트 탭핑 시스템에 있어서:

   선단에 탭이 형성된 탭봉과;

   상기 탭봉의 후단부분이 끼워지고 상기 탭봉을 회전시키기 위한 수단과;

   상기 회전 수단과 상기 탭봉의 선단 사이에 설치되고 상기 너트의 탭핑 가공을 위해 회전하는 상기 탭봉의 회전중심을 잡아주기 위한 진동 방지장치를 포함하되,

   상기 진동 방지장치는 상기 탭봉이 위치되는 센터홀이 형성된 프레임과; 상기 센터홀에 위치된 탭봉을 3점 지지하는 롤러들 및; 상기 프레임에 의해서 지지되고 상기 롤러와 연결되며 상기 롤러가 상기 탭봉에/으로부터 접촉/이격되도록 상기 롤러들을 승하강시키기 위한 실린더들을 포함하여, 상기 너트의 탭핑 가공시에는 상기 롤러들이 상기 탭봉을 지지하고 상기 너트의 가공이 끝나면 그 가공된 너트가 탭봉의 후단으로 이동되도록 상기 롤러들이 상기 탭봉으로부터 이격되는 것을 특징으로 하는 너트 탭핑 시스템.
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