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KR101915794B1 - 이중 스핀들 공작 기계와 로딩- 및 언로딩 프로세스 - Google Patents

이중 스핀들 공작 기계와 로딩- 및 언로딩 프로세스 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이중 스핀들 공작 기계에 관한 것으로서, 상기 공작 기계는 2개의 공작물 스핀들(8, 8')을 갖는 기계 프레임, 툴(13)들을 갖는 툴 홀더(12), 공작물(10)들을 위한 운반 장치(18) 및 2개의 배플판(25, 25')을 갖는 칩 보호부(20)를 포함하며, 상기 툴 홀더(12)는 기계 프레임에서 이동 가능하게 배치되어 있고, 상기 공작물(10)들은 상기 2개의 공작물 스핀들(8, 8') 내에서 교대로 상기 툴(13)들에 의해 가공될 수 있으며, 그 결과 상기 각각 다른 공작물 스핀들(8, 8') 내에서 동시에 공작물(10)이 교환될 수 있으며, 상기 공작물 스핀들 각각(8, 8')은 상기 공작물(10)들이 가공될 수 있는 워킹 위치(17, 17')로부터 로드 위치(19, 19')로 이동될 수 있고, 상기 2개의 공작물 스핀들(8, 8')의 로딩 및 언로딩을 위해 상기 배플판(25, 25')들은 워킹 위치(17, 17')들과 로드 위치(19, 19')들 사이의 영역들로부터 스탠바이 위치(26, 26')로 이동될 수 있다.

Description

이중 스핀들 공작 기계와 로딩- 및 언로딩 프로세스 {DOUBLE SPINDLE MACHINE TOOL AND LOADING- AND UNLOADING PROCESS}
본 발명은 특허청구범위 제 1 항의 전제부에 따른 회전식으로 움직이는 공작물(workpiece)들을 가공하기 위한 이중 스핀들 공작 기계와 관련이 있다. 진자 원리(pendular principle)에 따라 작동하는 공작 기계들에서는, 공작물들이 2개의 스핀들 내에서 교대로 가공된다. 한 스핀들에서 공작물이 가공되는 동안, 다른 스핀들은 로딩될 수 있다. 진자 원리는 가공 시간이 짧은 경우에 특히 바람직한데, 즉 유휴 시간(idle time)이 가공 시간보다 크거나 같을 경우에 특히 바람직하다. 유휴 시간을 줄이기 위해, EP 1 711 309 B1호에서는 2개의 공작물 스핀들 및 2개의 터릿(turret)에 숫자상으로 제어되는 4개의 축이 제공되어 있다. 로딩은 워킹 스페이스(working space)의 양 측면에 배치된 2개의 로딩- 및 언로딩 장치를 통해서 이루어진다.
본 발명의 과제는 콤팩트한 구조를 나타내고, 워킹 스페이스로부터 칩들이 배출되는 것을 막아주는 칩 보호부(chip protection)를 개선하는 이중 스핀들 선반(lathe)을 단순화하는 것이다.
상기 과제는 특허청구범위 제 1 항의 선반에 의해서 해결된다. 바람직한 실시 예들은 종속 항들에 제시된다.
선반들에서는 진자 원리에 의해 칩들이 2개의 스핀들에 교대로 떨어지기 때문에, 상기 칩들은 마찬가지로 가공 측 변경시에도 로딩 또는 차폐되어야 한다. 특히, 기계들이 콤팩트한 구조를 갖는 경우에는 칩 보호부를 위해 매우 적은 영역만이 사용된다.
본 발명의 한 바람직한 양상에 따르면, 2개의 공작물 스핀들에 하나의 텔레스코픽(telescopic)형 칩 보호부가 할당되어 있으며, 상기 칩 보호부는 선택적으로 각각 하나의 공작물 스핀들 또는 필요한 경우 2개의 공작물 스핀들도 동시에 차폐한다.
하기에서는 실시 예를 참고로 본 발명이 더 상세히 기술된다.
도 1은 조작 측면에서 본 이중 스핀들 선반이고,
도 2는 공작물 스핀들(8') 로딩시 도 1에 따른 선반이며,
도 3은 가공 측을 변경한 후의 도 1에 따른 선반이고,
도 4는 측면도로 도시한 선반이다.
도 1은 이중 스핀들 선반의 개략도를 보여준다. 기계 프레임은 수직 측벽들(2, 2') 및 마찬가지로 수직의 앞벽(3)을 갖는 필러(pillar)(1)로서 설계되어 있다. 상기 측벽(2, 2')에서는 가이드 슈(guide shoe)(5) 상에 있는 스핀들 캐리지(spindle carriage)(4, 4')가 가이드(6, 6')를 통해서 수직 방향(Z-축)으로 이동될 수 있다. 구동은 모터(7, 7') 및 도면에 도시되지 않은 볼 스크루(ball screw)를 통해서 이루어진다. 상기 스핀들 캐리지(4, 4')는 각각 공작물 스핀들(8, 8')을 지지한다. 상기 공작물 스핀들의 하부면에는 공작물(10)을 수용하기 위한 인장 수단(tensioning mean)(9, 9')이 배치되어 있다. 앞벽(3)의 상부 부분에서는 툴(13)을 위한 툴 홀더(12)를 갖는 지지체 캐리지(11)가 가이드 레일(14) 상에서 수평 방향(X-축)으로 이동될 수 있다. 상기 지지체 캐리지(11)는 모터(15)에 의해 볼 스크루(ball screw)(16)를 관통하게 된다. 공작물 스핀들(8)은 공작물(10)에 의해 워킹 위치(17)에 있으며, 툴(13)은 상기 공작물(10)에 결합된다. 운반 장치(18)는 가공되지 않은 공작물(10)들을 로드 위치(19, 19')들로 운반하고 가공된 공작물들을 다시 배출한다. 바람직하게 상기 로드 위치(19, 19')는 워킹 위치(17, 17') 바로 아래에 배치되어 있으며, 그 결과 공작물 스핀들(8, 8')은 가이드(6, 6')를 따라서 수직 방향으로 단독으로 이동함으로써 로딩 및 언로딩될 수 있다. 칩 보호부(20)는 깔때기와 유사한 형상을 가지며 레일(22, 23)들 상에서 이동 가능하게 앞벽(3)에 배치되어 있다. 워킹 위치(17, 17')에서 떨어지는 칩은 배플판(25, 25') 통해서 수집 박스(21) 안으로 운반되며, 그 결과 운반 장치(18)는 떨어지는 칩들 및 냉각제들로부터 보호되었다. 특히 바람직하게 칩 보호부(20)는 수평 방향으로 텔레스코픽형으로 신축될 수 있다. 이 목적을 위해 개별 리프팅 실린더(24)들을 갖는 배플판(25, 25')들이 필요한 경우에 개별적으로 이동될 수 있다. 도 1에 따른 도시에서, 2개의 배플 판(25, 25')은 워킹 위치(17, 17')들 아래에 배치되어 있다. 워킹 위치(17)에서 공작물이 가공되는 동안, 예컨대 척(9')은 워킹 위치(17')에서 세척 또는 배기에 의해 정화될 수 있다. 상부면에서 칩 보호부(20)는 이 칩 보호부가 툴 홀더(12)를 아래로부터 둘러쌀 정도로 올려진다.
도 2는 공작물 스핀들(8') 로딩시의 도 1에 따른 선반을 보여준다. 배플 판(25')은 리프팅 실린더(24)에 의해 스탠바이 위치(26')로 이동되었으며, 공작물 스핀들(8')은 가공되지 않은 공작물(10)을 수용하기 위해 가이드(6')를 따라서 로드 위치(19')로 이동되었다. 도 3은 가공 측을 변경한 후의 선반을 보여준다. 공작물 스핀들(8')은 다시 워킹 위치(19')에 위치하고, 상기 위치에서 새로운 공작물(10)을 가공하기 위해, 툴 홀더(12)는 가이드 레일(14)들을 따라서 이루어지는 이동에 의해 기계의 좌측면으로부터 우측면으로 이동되었다. 공작물 스핀들(8)을 언로딩하기 위해서, 스탠바이 위치(26)의 배플판(25)이 파킹(parking)되었다.
도 4는 선반을 측면도로 보여준다. 본 도면에는, 측벽(2)에서 가이드(6) 상으로 이동될 수 있는 스핀들 캐리지(4)가 나타난다. 공작물 스핀들(8) 내에 있는 공작물(10)은, 그 뒤에 걸려있는 툴 홀더(12)의 공구들에 의해 가공된다. 칩 보호부(20)는 가이드 슈들에 의해 레일(22, 23)들에서 가이드 되었다.
1: 필러 2, 2': 측벽
3: 앞벽 4, 4': 스핀들 캐리지
5: 가이드 슈 6, 6': 가이드
7, 7': 모터 8, 8': 공작물 스핀들
9, 9': 인장 수단 10: 공작물
11: 지지체 캐리지 12: 툴 홀더
13: 툴 14: 가이드 레일
15: 모터 16: 벨 스크루
17, 17': 워킹 위치 18: 운반 장치
19, 19': 로드 위치 20: 칩 보호부
21: 수집 박스 22: 레일
23: 레일 24: 리프팅 실린더
25, 25': 배플판
26: 스탠바이 위치

Claims (6)

  1. 공작 기계로서,
    상기 공작 기계는 2개의 공작물 스핀들(8, 8')을 갖는 기계 프레임(machine frame), 툴(13)들을 갖는 툴 홀더(12), 공작물(10)들을 위한 운반 장치(18) 및 2개의 배플판(25, 25')들을 갖는 칩 보호부(chip protection)(20)를 포함하며,
    상기 툴 홀더(12)는 기계 프레임에서 이동 가능하게 배치되어 있고, 상기 공작물(10)들은 상기 2개의 공작물 스핀들(8, 8') 내에서 교대로 툴(13)들에 의해 가공될 수 있으며, 그 결과 동시에 각각 다른 공작물 스핀들(8, 8')이 로딩 및 언로딩될 수 있으며, 상기 공작물 스핀들(8, 8') 각각은 공작물(10)들이 가공될 수 있는 워킹 위치(17, 17')로부터 로드 위치(19, 19')로 이동될 수 있는 공작 기계에 있어서,
    상기 2개의 공작물 스핀들(8, 8')의 로딩 및 언로딩을 위해 상기 배플판(25, 25')들이 워킹 위치(17, 17')들과 로드 위치(19, 19')들 사이의 영역들로부터 스탠바이 위치(26, 26')들로 이동될 수 있는 것을 특징으로 하는,
    공작 기계.
  2. 제 1 항에 있어서,
    가이드 레일(14)을 따라서 상기 툴 홀더(12)가 이동함으로써, 공작물(10)이 상기 공작물 스핀들(8, 8') 내에서 가공될 수 있는 것을 특징으로 하는,
    공작 기계.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 기계 프레임에 있는 공작물 스핀들(8, 8')이 가이드(6, 6')를 따라서 수직 방향으로 상기 워킹 위치(17, 17')로부터 상기 로드 위치(19, 19')로 이동될 수 있는 것을 특징으로 하는,
    공작 기계.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 기계 프레임에 있는 상기 배플판(25, 25')이 레일(22, 23)에서 수평 방향으로 이동 가능하게 가이드 되는 것을 특징으로 하는,
    공작 기계.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 칩 보호부(20)가 텔레스코픽형(telescopic)으로 신축될 수 있고, 상기 배플판(25, 25')들이 동시에 워킹 위치(17, 17')들과 로드 위치(19, 19')들 사이의 영역들 내부로 이동될 수 있는 것을 특징으로 하는,
    공작 기계.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 툴 홀더(12)가 위쪽으로부터 상기 칩 보호부(20) 내부로 돌출되는 것을 특징으로 하는,
    공작 기계.
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