[go: up one dir, main page]

KR102451279B1 - 전자 유닛을 갖는 보링 헤드 - Google Patents

전자 유닛을 갖는 보링 헤드 Download PDF

Info

Publication number
KR102451279B1
KR102451279B1 KR1020197003268A KR20197003268A KR102451279B1 KR 102451279 B1 KR102451279 B1 KR 102451279B1 KR 1020197003268 A KR1020197003268 A KR 1020197003268A KR 20197003268 A KR20197003268 A KR 20197003268A KR 102451279 B1 KR102451279 B1 KR 102451279B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
boring head
control unit
electronic unit
display
piezo
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
KR1020197003268A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20190039504A (ko
Inventor
조세 마리아 페놀로사
랄프 스타델만
Original Assignee
빅 카이저 프레치지온스베르크조이게 아게
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 빅 카이저 프레치지온스베르크조이게 아게 filed Critical 빅 카이저 프레치지온스베르크조이게 아게
Publication of KR20190039504A publication Critical patent/KR20190039504A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102451279B1 publication Critical patent/KR102451279B1/ko
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B29/00Holders for non-rotary cutting tools; Boring bars or boring heads; Accessories for tool holders
    • B23B29/03Boring heads
    • B23B29/034Boring heads with tools moving radially, e.g. for making chamfers or undercuttings
    • B23B29/03403Boring heads with tools moving radially, e.g. for making chamfers or undercuttings radially adjustable before starting manufacturing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B29/00Holders for non-rotary cutting tools; Boring bars or boring heads; Accessories for tool holders
    • B23B29/03Boring heads
    • B23B29/034Boring heads with tools moving radially, e.g. for making chamfers or undercuttings
    • B23B29/03403Boring heads with tools moving radially, e.g. for making chamfers or undercuttings radially adjustable before starting manufacturing
    • B23B29/03407Boring heads with tools moving radially, e.g. for making chamfers or undercuttings radially adjustable before starting manufacturing by means of screws and nuts
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/94Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated
    • H03K17/96Touch switches
    • H03K17/964Piezoelectric touch switches
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/94Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated
    • H03K17/965Switches controlled by moving an element forming part of the switch
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B2260/00Details of constructional elements
    • B23B2260/108Piezoelectric elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B2260/00Details of constructional elements
    • B23B2260/128Sensors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
  • Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
  • Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
  • Jigs For Machine Tools (AREA)
  • Drilling And Boring (AREA)
  • Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)

Abstract

보링(boring) 헤드(1)에 통합되어 있는 전자 유닛(20)을 갖는 보링 헤드(1)r가 제공되고, 전자 유닛(20)은, 제어 유닛(60), 디스플레이(30) 및 전원(41)을 위한 격실(26)을 포함한다. 디스플레이(30)는 제어 유닛(60)에 연결되고, 보링 헤드(1)의 상태에 관한 정보를 사용자에게 표시하는 역할을 한다. 격실(26)은 제어 유닛(60) 및 디스플레이(30)에 전력을 공급하는 전원(41)을 수용하는 역할을 한다. 전자 유닛(20) 전체는 보링 헤드(1)의 컴팩트한 부분 어셈블리로서 설계되어 있다.

Description

전자 유닛을 갖는 보링 헤드
본 발명은 전자 유닛을 갖는 보링(boring) 헤드 및 이러한 보링 헤드를 위한 전자 유닛에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 절삭 인서트를 유지하는 보링 헤드에 관한 것으로, 보링 헤드는 공작 기계에 있는 구동원의 회전 운동을 절삭 인서트에 전달하도록 되어 있고, 절삭 인서트는 특히 칩 형성 금속 절삭용으로 설계될 수 있다.
예컨대 칩 형성 금속 절삭에 사용되는 보링 헤드는, 절삭 인서트의 절삭날의 반경 방향 조절이 가능하도록 반경 방향 변위 가능한 인서트 홀더를 종종 포함한다. 절삭 인서트의 반경 방향 변위의 연장은 보링 헤드의 중요한 파라미터이고, 일반적으로 조절 스크류에 제공되어 있는 눈금에 의해 사용자에게 알려지며, 인서트 홀더는 그 조절 스크류에 의해 반경 방향으로 변위될 수 있다.
고정밀 공구 배치로 사용자에게 더 좋은 편안함을 주기 위해, 디스플레이를 이용하여, 보링 헤드의 다른 가능한 상태 데이타와 함께 절삭 인서트의 반경 방향 변위를 디지털 방식으로 나타내 주는 것이 종종 요구된다. 이를 위해, 눈금을 갖는 조절 스크류에 추가로 또는 그에 대한 대안으로, 액정 디스플레이(LCD)와 같은 디스플레이가 제공될 수 있다.
WO 2006/000746에서, 절삭날의 위치를 수동으로 조절하기 위한 디스플레이가 조절 공구에 배치된다. 따라서, 디스플레이는 보링 헤드에 직접 배치되지 않고 별도의 장치에 배치된다.
절삭 인서트의 실제 반경 방향 변위를 나타내기 위한 통합형 디스플레이를 포함하는 보링 헤드가 DE 10 2013 217 911 A1에 개시되어 있다.
보링 헤드에 디스플레이를 제공하면, 일반적으로, 보링 헤드의 구성이 복잡해지고 비싸게 되는데, 왜냐하면, 디스플레이를 제어하고 또한 이 디스플레이와 제어 유닛에 전력을 공급하기 위해, 인서트 홀더의 변위를 측정하기 위한 센서 뿐만 아니라, 제어 유닛과 어떤 종류의 전력원도 추가적으로 제공될 필요가 있다. 함께 전자 유닛을 형성하는 이들 모든 전기 부품은 다소 보링 헤드의 제한된 공간 내부에 위치될 필요가 있고 또한 내부적으로 서로에 연결될 필요가 있다.
더욱이, 일반적으로 높은 회전 속도 때문에, 복수의 전기 부품 및 이들 부품을 연결하는데에 사용되는 전기 라인은 보링 헤드의 작동 동안에 높은 원심력에 노출된다. 이들 전기 부품 및 라인에 접근할 수 있게 해주는 복수의 커버 중의 하나에서 오물 입자와 냉각액이 보링 헤드에 들어갈 위험이 높다. 따라서, 전자 유닛이 제공되면, 종래 기술의 보링 헤드에 있는 부품 중의 하나가 고장 날 위험이 커지게 된다.
본 발명의 목적은, 구성이 간단하고 고장 위험이 감소된, 전자 유닛을 갖는 보링 헤드를 제공하는 것이다.
위의 목적은 청구항 1의 보링 헤드로 달성된다. 보링 헤드의 추가 실시 형태는 종속 청구항에 제공되어 있다. 그러한 보링 헤드의 전자 유닛은 청구항 15에 기재되어 있다.
이하, 위, 아래, 내부 및 외측으로와 같은 모든 위치와 방향의 표시는, 통상적인 사용시, 즉 작업물의 기계 가공시 보링 헤드의 통상적인 회전 방향으로 규정되는 회전 축선에 수직하게 향하는 보링 헤드의 반경 방향에 대한 것이다. 보링 헤드의 일 요소의 전방측은, 일반적으로 반경 방향 외측으로 향하는 요소의 측을 의미하고, 그래서, 사용자에게 보일 수 있는 요소를 나타낼 수 있다. 배면측은 일반적으로 반경 방향 내측으로 향하는 요소의 측이다.
본 발명은, 보링 헤드에 통합되어 있는 전자 유닛을 갖는 보링 헤드를 제공하고, 전자 유닛은,
제어 유닛,
상기 제어 유닛에 연결되고, 상기 보링 헤드의 상태에 관한 정보를 사용자에게 표시하기 위한 디스플레이,
상기 제어 유닛 및 디스플레이에 전력을 공급하는 전원을 위한 격실, 및
사용자가 상기 제어 유닛에 영향을 줄 수 있도록 그 제어 유닛에 작동 연결되어 있는 적어도 하나의 버튼을 포함한다.
상기 전자 유닛 전체는 상기 보링 헤드의 컴팩트한 부분 어셈블리로서 설계되어 되어 있고, 전원을 위한 격실을 덮기 위한 커버가 제공되어 있고, 버튼은 커버로 형성된다.
보링 헤드는 공작 기계에 있는 구동원, 예컨대 스핀들로부터 회전 운동을 작업물을 기계 가공하기 위한 예컨대 절삭 인서트에 전달하도록 되어 있다. 절삭 인서트는 특히 칩 형성 금속 절삭에 맞게 될 수 있다. 보링 헤드는 일반적으로 전자 유닛이 부착되는 본체를 포함하고, 이 본체는 바람직하게는 스템 부분과 헤드 부분을 포함한다. 스템 부분은 바람직하게는 본질적으로 원통형이지만, 원추형일 수도 있고, 또는 다각형 단면을 가질 수 있다. 헤드 부분은 바람직하게는 본질적으로 원통형이다. 스템 부분은 보통 보링 헤드를 공작 기계에 있는 구동원, 예컨대 스핀들에 연결하는 역할을 한다. 일반적으로 헤드 부분에는, 작업물을 기계 가공하기 위한 절삭 인서트 및 바람직하게는 전자 유닛이 부착된다. 전자 유닛은 보링 헤드의 일체적인 부분을 형성하고, 일반적으로 절삭 인서트, 적어도 그 절삭 인서트의 반경 방향 최외측 가장자리의 내측에 완전히 배치된다.
전자 유닛에 대해 컴팩트한 부분 어셈블리로서 설계되어 있다는 것은, 전자 유닛은 보링 헤드의 나머지로부터 명확히 구분되는 모듈형 부품임을 의미한다. 따라서, 전자 유닛 전체는 보링 헤드의 다른 부품에 대해 명확히 구분되어 있는 별개의 구조적 부품을 형성한다. 전자 유닛의 다른 부품, 즉 적어도 제어 유닛, 디스플레이, 및 전원을 위한 격실은 일반적으로 서로 가까이 모여 있고, 이들 상이한 부품을 서로 연결하는 모든 전기 라인은 바람직하게 전자 유닛 내부에서 연장되어 있고 보링 헤드의 다른 부분을 통과하지 않는다. 선택적으로, 전자 유닛 전체는 단지 몇 개의 조작으로, 예컨대 일부 스크류를 풀어 보링 헤드로부터 비파괴적으로 분리될 수 있고, 그리하여, 전자 유닛은 보링 헤드로부터 분리된 후에 단일의 컴팩트한 요소를 형성하게 된다.
전자 유닛은, 부분 어셈블리의 형태로 컴팩트하게 구성되어 있기 때문에, 보링 헤드의 나머지와는 완전히 별개로 제조될 수 있다. 전자 유닛의 부품을 서로 연결하기 위한 모든 전기 라인은 바람직하게는 전자 유닛 내부에서 완전히 연장되어 있으므로, 보링 헤드 내부에 존재하는 전기 케이블의 수가 크게 줄어들 수 있다. 유리하게는, 고장의 위험을 더 줄이기 위해, 전자 유닛은 전기 케이블을 전혀 포함하지 않고, 접촉자 형태의 전기 접속부, 인쇄 회로 등만 포함한다. 전자 유닛의 컴팩트한 구성 때문에, 보링 헤드는, 전자 유닛이 예컨대 정화 또는 교체를 위해 본체로부터 쉽게 분리될 수 있도록 선택적으로 구성될 수 있다. 또한, 컴팩트한 구성을 갖는 전자 유닛은 오물 입자 및 액체에 대해 최적으로 밀봉될 수 있다. 따라서, 보링 헤드는 또한 고장 위험이 감소 된다.
일반적으로, 제어 유닛은, 보링 헤드의 파라미터를 측정하는 역할을 하는 어떤 종류의 센서에 연결된다. 이 센서는 전자 유닛의 일부분일 수 있지만 그럴 필요는 없다. 파라미터는 바람직하게는 보링 헤드에 부착되는 절삭 인서트의 반경 방향 위치이다. 제어 유닛은 바람직하게는 센서로부터 받은 입력 데이타를 출력 신호로 되게 처리하도록 되어 있고, 그 출력 신호는 디스플레이가 각각의 값을 표시하기 위한 입력 신호로서 역할한다. 이러한 목적으로, 제어 유닛은 일반적으로 적어도 아날로그-디지털 컨버터 또는 범용 비동기 수신 송신기(UART)와 같은 직렬통신 포트, 직렬 주변 인터페이스(SPI) 또는 내부 집적 회로(I2C)를 포함한다. 디스플레이는 바람직하게는 액정 디스플레이(LCD) 또는 DOT 매트릭스 또는 TFT 또는 전자 종이를 포함한다.
전원은 바람직하게는 통상적인 배터리이다. 특히 바람직한 실시 형태에서, 격실은 버튼 배터리를 수용하도록 되어 있고, 이 버튼 배터리는 특히 공간 절약적이다. 전원을 제어 유닛 및 디스플레이에 전기적으로 연결하기 위해 격실 내부에는 일반적으로 각각의 접촉 요소가 제공된다.
바람직하게는, 전자 유닛은, 사용자가 상기 제어 유닛에 영향을 줄 수 있도록 그 제어 유닛에 작동 연결되어 있는 적어도 하나의 버튼을 또한 포함한다. 유리하게는 누름 버튼으로 설계되는 버튼은 전자 유닛 및 특히 디스플레이를 온/오프시키는 역할을 한다. 버튼은 예컨대 그의 작동 순서 또는 기간에 따라 예컨대 리셋-기능과 같은 추가 기능을 제공할 수 있다.
전원을 위한 상기 격실은 상기 제어 유닛과 버튼 사이에 배치되면, 특히 공간 절약적인 배치가 이루어질 수 있다.
일반적으로, 전원을 위한 격실을 덮기 위한 커버가 제공된다. 이 커버는 바람직하게는 예컨대 스크류로 보링 헤드에 바람직하게는 제거 가능하게 부착되고, 그래서 전원은 필요시 쉽게 교체될 수 있다. 전자 유닛이 또한 버튼을 포함하는 경우, 그 버튼은 바람직하게는 격실의 커버로 형성된다. 전자 유닛의 이러한 설계는 특히 공간 절약적이다.
버튼의 기능의 원리는 바람직하게는 피에조 요소에 기반한다. 피에조 요소는 사용자에 의한 버튼의 조작을 검출하도록 되어 있다. 피에조 요소를 제공함으로써, 일반적으로 버튼의 가장 작은 움직임(심지어 마이크로미터 범위일 수 있음)도 검출될 수 있다. 이러한 버튼으로, 보링 헤드의 특히 타이트한 밀봉이 이루어질 수 있다. 피에조 요소는 유리하게는 전원을 위한 격실과 버튼을 형성하는 커버 사이에 배치된다.
바람직하게는, 상기 피에조 요소는 피에조 다이어프램으로 형성되어 있고, 피에조 다이어프램은 이방성 전도성 접착제에 의해 상기 제어 유닛에 연결된다. 전자 유닛은 피에조 보드를 또한 포함하고, 피에조 다이어프램이 이방성 전도성 접착제에 의해 상기 피에조 보드에 부착 및 연결된다. 이방성 전도성 접착제는 바람직하게는 아교와 같은 접착제이고, 이 접착제 자체는 전기적으로 비전도성이지만, 전기 전도성 입자가 접착제에 매립된다. 선택적으로 온도의 영향 하에서, 서로에 부착될 두 부품, 즉 피에조 다이어프램 및 피에조 보드를 함께 누르면(열압축), 사이에 배치되는 이방성 전도성 접착제는, 전도성 입자 중의 적어도 일부가 양 부품과 접촉하거나 또는 두 부품 사이의 전기 전도성 브리지가 전도성 입자에 의해 형성되도록 압축된다. 피에조 다이어프램을 제어 유닛 및 특히 피에조 보드에 연결하기 위해 이방성 전도성 접착제를 사용함으로써, 피에조 다이어프램의 특히 견고하고 공간 절약적인 연결이 이루어질 수 있다.
이방성 전도성 접착제로 피에조 다이어프램을 제어 유닛 또는 연결 요소 및 특히 PCB에 연결하는 원리는 기본적으로 다른 보링 헤드에도 적용될 수 있음을 유의해야 한다. 이 원리의 적용에 적합한 각각의 보링 헤드는 일반적으로 피에조 버튼을 갖지만, 컴팩트한 구성을 갖는 디스플레이 또는 전자 유닛을 반드시 포함할 필요는 없다. 따라서, 이방성 전도성 접착제로 피에조 다이어프램을 제어 유닛 또는 연결 요소에 연결하는 원리는 다른 독립적인 발명이 된다.
피에조 보드는 인쇄 회로 기판의 형태일 수 있다. 바람직하게는, 피에조 보드는 전원을 위한 격실과 피에조 요소 사이에 배치된다.
특히 바람직한 실시 형태에서, 보링 헤드는, 반경 방향으로 변위 가능한 인서트 홀더 및 인서트 홀더의 반경 방향 변위를 측정하기 위한 센서를 포함하고, 센서는 상기 제어 유닛에 연결되고, 제어 유닛은, 상기 반경 방향 변위가 디스플레이에 의해 나타나도록 디스플레이를 제어하도록 되어 있다.
전자 유닛은 유리하게 케이싱을 포함하고, 상기 제어 유닛, 디스플레이, 및 전원을 위한 상기 격실, 또한 바람직하게는 버튼이 그 케이싱 안에 또는 케이싱 상에 배치된다. 이러한 케이싱을 제공함으로써, 보링 헤드의 나머지와는 별개로 제조될 수 있는 특히 컴팩트한 전자 유닛이 얻어질 수 있다. 따라서, 그러한 실시 형태에서, 케이싱은 제어 유닛, 디스플레이, 전원을 위한 격실, 및 바람직하게는 버튼과 함께, 예컨대 단지 몇개의 고정 스크류로 본체에 부착될 수 있는 보링 헤드의 개별적인 부분 어셈블리를 형성하게 된다.
제어 유닛은 바람직하게는 인쇄 회로 기판(PCB)으로서 제공된다. PCB는 유리하게는 신호 처리 유닛 및/또는 메모리 칩을 포함한다.
PCB는 유리하게는 전자 유닛의 측벽을 형성한다. 그것은 특히 전자 유닛의 배면측, 즉 배면측 벽을 형성할 수 있다.
바람직한 실시 형태에서, 제어 유닛을 형성하는 PCB 및 케이싱은 함께 상기 전자 유닛의 내부 공간을 형성하고, 그 내부 공간에는 상기 디스플레이와 전원을 위한 상기 격실이 배치, 특히 완전히 배치된다. 버튼의 전자 요소, 예컨대 피에조 요소 또한 바람직하게 이 내부 공간에 배치된다.
전자 유닛은 바람직하게는 컴퓨터 또는 휴대 전화기와 같은 외부 장치와 무선 통신하도록 되어 있다. 전자 유닛은 특히 "블루투스 저 에너지"-표준에 따라 무선 통신하도록 될 수 있다. 데이타를 제어 유닛으로부터 외부 장치에 무선으로 전송하기 위해, 전자 유닛은 바람직하게는 안테나를 포함한다. 유리하게는, 전자 유닛의 케이싱의 창이 안테나 방사선을 외부에 전송하기 위해 사용된다. 따라서, 안테나는 케이싱의 창을 통해 전자기파를 방사하도록 되어 있다. 창은 바람직하게는 사용자가 디스플레이를 볼 수 있게 해주는 디스플레이 창이다. 유리하게는, 안테나는, PCB에 통합되어 있는 무선 주파수(RF) 접지면 및 전자 유닛의 케이싱으로 형성되는 전도성 요소를 포함한다. 접지면과 전도성 요소는 안테나의 두 다리를 형성한다. 접지면은 유리하게는 디스플레이 창의 배면측에 직접 배치된다. 대안적인 바람직한 실시 형태에서, 전체 안테나가 PCB에 통합될 수 있다. 이러한 경우, 안테나는 유리하게는 디스플레이 창의 배면측에 직접 배치되며, 그래서 전자기파가 안테나로부터 디스플레이 창을 통해 외부로 방사될 수 있다.
본체는 바람직하게 반경 방향으로 열려 있는 오목부를 바람직하게 포함한다. 전자 유닛은 유리하게는 이 오목부 내에 배치된다. 오목부는 바람직하게는 헤드 부분에서 특히 그 헤드 부분의 본질적으로 원통형인 측벽 내에 제공된다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태를 설명하며, 도면은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 도시하기 위한 것으로 본 발명을 한정하기 위한 것이 아니다.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 보링 헤드의 사시도를 나타낸다.
도 2는 도 1의 보링 헤드의 상면도를 나타낸다.
도 3은 도 1의 보링 헤드의 측면도를 나타내는 것으로, 보링 헤드의 일부분이 중심에서 절취되어 있다.
도 4는 도 1의 보링 헤드의 전자 유닛의 전방 평면도를 나타내고, 배터리 커버는 없다.
도 5는 도 1의 보링 헤드의 전자 유닛의 사시 정면도를 나타내고, 배터리 커버는 없다.
도 6은 도 1의 보링 헤드의 전자 유닛의 사시 배면도를 나타내고, 배터리 커버는 없다.
도 7은 도 4의 Ⅶ - Ⅶ 선을 따른 도 1의 보링 헤드의 전자 유닛의 단면 사시 배면도를 나타내고, 배터리 커버는 없다.
도 8은 도 1의 보링 헤드의 전자 유닛의 사시 분해도를 나타내고, 배터리 커버는 없다.
도 9는 도 1의 보링 헤드의 전자 유닛의 배터리 커버의 전방 평면도를 나타낸다.
도 10은 도 1의 보링 헤드의 전자 유닛의 배터리 커버의 사시 정면도를 나타낸다.
도 11은 도 1의 보링 헤드의 전자 유닛의 배터리 커버의 사시 배면도를 나타낸다.
도 12는 도 1의 보링 헤드의 전자 유닛의 배터리 커버의 단면도를 나타낸다.
도 13은 눌리기 전에 배터리 커버의 제조 중에 있는 도 12의 대시선으로 표시되어 있는 영역의 확대도를 나타낸다.
도 14는 눌린 후에 배터리 커버의 제조 중에 있는 도 12의 대시선으로 표시되어 있는 영역의 확대도를 나타낸다.
도 15는 도 1의 보링 헤드의 전자 유닛의 배터리 커버의 분해 사시 정면도를 나타낸다.
도 16은 도 1의 보링 헤드의 전자 유닛의 배터리 커버의 분해 사시 배면도를 나타낸다.
도 17은 통합된 안테나를 이용하여 데이타를 무선으로 전송할 때 도 1의 보링 헤드의 사시도를 나타낸다.
도 18은 도 1의 보링 헤드의 전자 유닛의 PCB의 전방 평면도를 나타낸다.
도 1 내지 18에서, 본 발명의 보링 헤드(1)의 바람직한 실시 형태 또는 그의 하나 또는 여러 개의 부품이 나타나 있다.
도 1에 나타나 있는 바와 같은 보링 헤드(1)는, 잔체적으로 단일체로 되어 있는 본체(2)를 포함한다. 본체(2)는 전반적으로 원통형인 스템 부분(3) 및 본질적으로 원통형인 헤드 부분(4)을 포함한다. 헤드 부분(4) 보다 작은 직경을 갖는 스템 부분(3)은, 보링 헤드(1)를 공작 기계의 스핀들과 같은 구동원에 연결하는 역할을 한다. 보링 헤드(1)의 작동시, 구동원(도면에는 나타나 있지 않음)이 보링 헤드(1)의 회전 운동을 일으키게 된다. 이를 위해, 스템 부분(3)은 내토크(torque-proof) 방식으로 구동원에 부착되며, 그래서 보링 헤드(1)는 구동원의 회전 운동을 절삭 인서트(14)에 전달할 수 있고, 이 절삭 인서트는 칩 형성 금속 절삭에 적합하게, 즉 기계 가공될 작업물에 직접 작용하도록 되어 있다.
보링 또는 밀링 기계의 구동원에 보링 헤드(1)를 내토크 방식으로 고정하기 위해, 볼트(7)가 스템 부분(3)에 변위 가능하게 배치된다. 볼트(7)는 스템 부분(3)을 통해 횡방향으로, 즉 반경 방향으로 연장된다.
스템 부분(3) 및 헤드 부분(4)의 본질적으로 원통형인 형상으로 인해, 보링 헤드(1)의 중심 길이 방향 축선 및 반경 방향이 규정된다. 중심 길이 방향 축선은 통상적인 사용시 보링 헤드(1)의 회전 축선과 일치한다.
보링 헤드(1)의 헤드 부분(4)은 헤드 부분(4) 전체를 통해 직경 방향으로 연장되어 있는 횡방향, 즉 반경 방향 채널을 포함한다. 이 채널 내부에는, 플런저 형태의 공구 캐리어(10)가 배치된다(도 3 참조). 인서트 홀더(11)가 채널의 외부에서 공구 캐리어(10)의 제 1 끝면에 부착된다. 인서트 홀더(11)는 클램핑 스크류(12)에 의해 공구 캐리어(10)에 부착된다. 인서트 홀더(11)는 절삭 인서트(14)를 유지하고, 이 인서트는 칩 형성 금속 절삭을 위해 작업물에 직접 작용하도록 되어 있는 절삭날을 가지고 있다. 반경 방향을 따라, 절삭 인서트(14)의 절삭날은 보링 헤드(1)의 최외측 부분이 된다.
공구 캐리어(10)의 제 2 끝면에는 조절 스크류(13)가 부착되어 있고, 이 조절 스크류에 의해 공구 캐리어(10)가 반경 방향을 따라 변위될 수 있다. 조절 스크류(13)는 대응하는 육각 키이에 의해 조절 스크류(13)를 회전시키기 위한 육각 소켓을 가지고 있다. 조절 스크류(13)가 회전하면, 공구 캐리어(10)는 반경 방향을 따라 변위된다. 공구 캐리어(10)의 대략적인 변위를 사용자에게 알려주기 위해 눈금이 조절 스크류(13)에 선택적으로 인쇄될 수 있다.
사용자에게 어떤 정보(예컨대, 이 보링 헤드(1)와 함께 사용될 수 있는 다른 절삭 인서트(14) 및/또는 인서트 홀더(11)에 관한 정보)를 제공하기 위해 새김(6)이 헤드 부분(4)에 제공될 수 있다.
공구 캐리어(10)의 길이 방향 연장에 대해 수직 방향으로 향하는 헤드 부분(4)의 일측에는, 오목부(5)가 제공되어 있다. 이 오목부(5)는 헤드 부분(4)의 입방형 외향 개방 내부 공간을 규정한다. 오목부(5)의 내부 공간은 전자 유닛(20)을 수용하는 역할을 한다.
전자 유닛(20)은 공구 캐리어(10)의 실제 반경 방향 변위를 계산하고 또한 대응하는 변위 값을 디스플레이(30) 상에서 사용자에게 나타내는 역할을 한다. 이를 위해, 전자 유닛(20)은 일반적인 배터리(41)를 위한 배터리 격실(26), 디스플레이(30), 누름 버튼(49) 및 인쇄 회로 기판(PCB)(60)을 포함한다. 전자 유닛(20)의 이들 모든 전기 부품은 내부적으로 서로 연결되어 있어, 배터리(41)는 PCB(60) 및 디스플레이(30)에 전력을 공급할 수 있고, 또한 사용자는 누름 버튼(49)을 눌러 PCB(60)의 신호 처리 및 디스플레이(30) 상에서의 표시에 영향을 줄 수 있다. 전체 전자 유닛(20)은 보링 헤드(1)의 헤드 부분(4)에 통합되어 있다.
공구 캐리어(10)의 실제 반경 방향 변위를 측정하기 위해, 도 3에 보는 바와 같이, 측정 영역(15)이 공구 캐리어(10)에 제공되어 있다. 이 측정 영역(15)은, 센서(16)에 대한 측정 영역(15)의 반경 방향 변위를 측정하도록 되어 있는 정지 센서(16)에 직접 인접하여 배치된다. 센서(16)는 예컨대 홀 센서 또는 이방성 자석 레지스터일 수 있고 측정 영역(15)은 영구 자석일 수 있다.
센서(16)는 전자 유닛(20)의 PCB(60)에 전기적으로 연결되고, 그래서 공구 캐리어(10)의 실제 변위를 나타내는 신호가 PCB(60)에 전달될 수 있다. 이 PCB(60)는 그의 배면측에서 접촉 요소 또는 표면을 포함하는데, 이는 센서(16)에 연결되는 각각의 접촉 요소와 접촉한다.
도 4 내지 7에서 알 수 있는 바와 같이, 전자 유닛(20)은 전체적으로, 헤드 부분(4)의 오목부(5) 안에 끼워지는 본질적으로 입방형의 외형을 갖는다. 전자 유닛(20)의 외형은 주로 전자 케이싱(21)에 의해 규정되며, 이 전자 케이싱 전체는 금속으로 단일체로 만들어진다. 전자 케이싱(21)은, 디스플레이(30) 및 배터리 격실(26)이 완전히 배치되는 내부 공간을 갖는다. 이 내부 공간은 전자 케이싱(21) 및 전자 유닛(20)의 배면측을 형성하는 PCB(60)에 의해 한정된다. 따라사, 전체적으로, 전자 유닛(20)은 컴팩트한 구성을 갖는다.
전자 케이싱(21)은 본질적으로 직사각형인 원주 방향 횡 프레임을 형성하고, 이 프레임은 옆에서 오목부(5)의 측벽에 대해 전자 유닛(20) 및 그의 전자 부품의 경계를 이룬다. 전자 케이싱(21)의 내부 공간은 2개의 격실, 즉 디스플레이(30)를 수용하기 위한 제 1 격실 및 배터리(41)를 수용하기 위한 제 2 격실로 분할된다. 내부 공간의 두 격실은 옆에서 모든 방향으로 전자 케이싱(21)에 의해 경계져 있고 또한 후방에서는 PCB(60)에 의해 경계져 있다. 앞쪽에서 내부 공간의 제 1 격실은 투명 디스플레이 커버 유리(31)에 의해 경계져 있고, 그 커버 유리는 전자 케이싱(21)에 의해 형성되는 직사각형 디스플레이 창(25) 안에 삽입된다(도 4 및 7 참조). 앞쪽에서 내부 공간의 제 2 격실은 제거 가능한 배터리 커버(28)에 의해 경계져 있고(도 3), 그래서 배터리 격실(26)은 배터리 커버(28)와 PCB(60) 사이에 배치된다.
보링 헤드(1)의 헤드 부분(4)에 전자 유닛(20)을 부착하기 위해, 도 4 내지 6에서 알 수 있는 바와 같이, 전자 케이싱(21)의 각 코너에 스크류 구멍(22)이 제공된다. PCB(60)는 그의 각 코너에서 대응 절취부를 포함한다(도 6). 전자 유닛(20)을 보링 헤드(1)의 본체(2)에 고정하기 위해, 고정 스크류(24)(도 1)가 스크류 구멍(22)을 통과하여, 이러한 목적으로 본체(2)에 대응적으로 제공되어 있는 각각의 나사 구멍 안으로 나사 결합된다. 따라서, 전자 유닛(20)은, 보링 헤드(1)의 나머지와는 완전히 별도로 제조될 수 있는 보링 헤드(1)의 컴팩트한 부분 어셈블리를 형성한다. 전자 유닛(20)은 그의 제조 후에 전체적으로 고정 스크류(24)에 의해 본체(2)에 간단히 나사 결합될 수 있다.
완전 조립된 전자 유닛(20)의 전체적으로 본질적으로 평평한 전방 표면을 얻기 위해, 전자 케이싱(21)은 배터리 커버(28)를 수용하기 위해 배터리 격실(26)의 영역에서 전방 표면에서 만입부를 포함한다. 이 만입부의 치수는, 만입부가 옆에서 배터리 커버(28)에 의해 완전히 체워지고 또한 배터리 커버(28)의 전방 면이 전자 케이싱(21)의 인접하는 전방 면과 평평하게 되도록 되어 있다. 고정 스크류(48)에 의해 배터리 커버(28)를 전자 케이싱(20)에 고정하기 위한 나사 구멍(23)이 전자 케이싱(20)에 제공되어 있다.
디스플레이(30)(이의 구성은 도 8에서 알 수 있음)는 디스플레이 커버 유리(31), 분리 포일(32), 액정 디스플레이(LCD)(33) 및 2개의 지브라(zebra) 스트립 커넥터(34)를 포함한다.
디스플레이 커버 유리(31)는 전자 케이싱(21)의 디스플레이 창(25)에 배치되고, LCD(33)를 외부의 기계적 영향, 오물 입자 및 습기로부터 보호하는 역할을 한다. 분리 포일은 디스플레이 커버 유리(31)와 LCD(33) 사이에 배치된다.
LCD(33)는 공구 캐리어(10) 및 절삭 인서트(14)의 반경 방향 변위를 사용자에게 알려주는 역할을 한다. 이를 위해, LCD(33)는 지브라 스트립 커넥터(34)에 의해, PCB(60)에 제공되어 있는 커넥터 표면의 어레이에 전기적으로 연결된다. 지브라 스트립 커넥터(34)는 동시에 LCD(33)를 디스플레이 커버 유리(31) 및 디스플레이 창(25) 가까이에 배치하기 위한 스페이서로서 역할한다.
PCB(60)(전자 유닛(20)의 제어 유닛을 형성함)에는, 대응하는 도체 트랙에 의해 서로 연결되는 다양한 전자 부품(64)이 배치된다. PCB(60)의 전자 부품(64)은 일반적으로, 센서(16)로부터 받은 입력 신호를 디지털 데이타로 변환시키기 위한 아날로그-디지털 컨버터, 및 디지털 신호를 처리하고 대응하는 입력 신호를 LCD(33)에 제공하기 위한 신호 처리 유닛을 포함한다. PCB(60)는 또한 측정된 변위 데이타를 저장하기 위한 메모리 칩을 포함한다. 전자 부품(64)은 바람직하게는 PCB(60)의 배면측에 배치된다.
PCB(60)의 전방측에는, 배터리(41)와 접촉하기 위한 접촉 요소(62, 63)가 제공되어 있는데, 바닥 배터리 접촉 요소(62)는 배터리(41)의 제 1 극과 접촉하고, 측면 배터리 접촉 요소(63)는 배터리(41)의 제 2 극과 접촉하며, 여기서 배터리는 버튼 배터리, 특히 CR 1025 리튬 배터리의 형태로 되어 있다.
추가의 접촉 요소(61)가 PCB(60)의 전방측에 제공되어 있는데, 이는 누름 버튼(49)과 접촉하는 역할을 한다. 아래에서 상세히 설명하는 제거 가능한 배터리 커버(28)에 누름 버튼(49)이 통합되어 있기 때문에, 접촉 요소(61)는 스프링 접촉자로 구성된다.
3개의 고정 스크류(65) 및 안테나 연결 스크류(66)(이의 추가 기능은 뒤에서 설명함)에 의해 PCB(60)를 전자 케이싱(21)에 고정하기 위해, PCB는 전자 케이싱(21)의 배면측에 제공되는 나사 구멍(27)에 대응하는 스크류 구멍(69)을 포함한다. 전자 유닛(20)과 보링 헤드(1)의 내부에 오물 입자 및 습기가 들어가는 것을 막기 위해 주 시일(68)이 전자 케이싱(21)과 PCB(60) 사이에 배치된다.
전자 유닛(20)의 내부 공간의 제 2 격실은 버튼 배터리(41)를 수용하기 위한 배터리 격실(26)을 포한한다. 도 7 및 8에서 알 수 있는 바와 같이, 배터리 케이싱(42)이 제 2 격실 내부에 배치된다. 배터리 케이싱(42)은 플라스틱과 같은 비전도성 재료로 만들어지고, 옆에서 또한 적어도 부분적으로 후방쪽에서 배터리 격실(26)의 경계를 이룬다. PCB(60) 및 전자 케이싱(21)에 대해 배터리 케이싱(42)을 밀봉하기 위한 하측 배터리 시일(46)이 제공되어 있고, 배터리 커버(28) 및 배터리 케이싱(42)에 대해 배터리 케이싱(42)을 밀봉하기 위한 상측 배터리 시일(45)이 제공되어 있다.
배터리 케이싱(42)은 그의 배면측에서 개구를 가지며, 그래서 바닥 배터리 접촉 요소(62)와 측면 배터리 접촉 요소(63)가 배터리(41)와 접촉하기 위해 배터리 격실(26) 안으로 들어갈 수 있다.
누름 버튼(49)을 형성하는 배터리 커버(28)의 구성이 도 9 내지 16에 나타나 있다. 배터리 커버(28)는, 전체적으로 단일체로 금속으로 만들어지는 커버 판(40)을 포함한다. 이 커버 판(40)은 전방측에서 누름 버튼(49)을 형성하는 중앙 융기부를 갖는 실질적으로 평평한 구성을 갖는다.
3개의 스크류 구멍(47)이 배터리 커버(28)의 커버 판(40)에 제공되어 있다. 스크류 구멍(47)은 고정 스크류(48)에 의해 배터리 커버(28)를 전자 케이싱(21)에 제거 가능하게 고정하는 역할을 한다.
커버 판(40)은 그의 배면측에서 만입부(43)를 포함하고, 이 만입부 내에는 추가 만입부(44)가 존재한다(도 16 참조). 만입부(43, 44)는 피에조 다이어프램(50), 피에조 보드(53) 및 배터리 스페이서(57)를 수용하는 역할을 한다. 만입부(43)는 형상 및 크기에 있어서 피에조 보드(53)에 대응하고, 이 피에조 보드(53)를 수용하도록 되어 있다. 만입부(44)는 그의 원 형상 및 크기에 있어서 피에조 다이어프램(50)에 대응하고, 이 피에조 다이어프램(50)을 수용하는 역할을 한다. 피에조 다이어프램(50) 및 피에조 보드(53)는 누름 버튼의 전자 부품이 되고, 이들 부품은 배터리 격실(26)과 커버 판(40) 사이에 배치된다.
피에조 다이어프램(50)은, 당업자에게 잘 알려져 있는 바와 같이, 금속 디스크(51) 및 금속 디스크(51)의 배면측에 가해지는 세라믹 기판(52)을 갖는 구성을 갖는다. 금속 디스크(51)는 만입부(44)의 깊이와 대략 동일한 두께를 갖는 원형 포일이다. 세라믹 기판(52)은 금속 디스크(51)에 동심으로 원형 표면 코팅으로서 가해진다. 특히 누름 버튼(49)에 작용하는 접촉력 하중에 의해 피에조 다이어프램(50)이 작게 휘어지거나 변형되면, 금속 디스크(51)와 세라믹 기판(52) 사이에서 측정되는 전기 전압의 변화가 있게 된다. PCB(60)는 피에조 다이어프램(50)의 전기 전압의 그러한 변화를 검출하도록 되어 있다.
PCB(60)의 접촉 요소(61)에 대한 금속 디스크(51) 및 세라믹 기판(52)의 전기적 연결은 피에조 보드(53)를 통해 이루어진다. 이를 위해, 인쇄 회로 기판으로 설계되는 피에조 보드(53)는 그의 전방측에서, 금속 디스크(51)의 주변과 접촉하는 환형 접촉 표면(54) 및 세라믹 기판(52)과 접촉하는 중심 접촉 표면(55)을 포함한다. 환형 접촉 표면(54)과 중심 접촉 표면(55) 각각은 피에조 보드(53) 내부에서, 피에조 보드(53)의 배면측에 배치되는 각각의 접촉 표면(56)에 연결된다. 배터리 커버(28)가 전자 케이싱(21)에 적절히 부착되면, 각 접촉 표면(56)은 피에조 다이어프램(50)으로부터 받은 전기 신호를 PCB(60)에 전달하기 위해 PCB(60)의 접촉 요소(61) 중의 하나와 접촉한다.
배터리 스페이서(57)는 예컨대 접착제로 피에조 보드(53)의 배면측에 부착된다. 배터리 스페이서(57)는 비전도성 플라스틱 재료로 만들어지고 배터리(41)가 피에조 보드(53)와 접촉하는 것을 방지한다.
베터리 커버(28)의 제조 공정의 중요한 단계가 도 13 및 14에 도시되어 있다. 피에조 보드(53)가 이방성 전도성 접착제(58)에 의해 피에조 다이어프램(50) 및 커버 판(40)에 부착되는 방법이 도시되어 있다. 이방성 전도성 접착제(58)는 피에조 다이어프램(50) 및 커버 판(40)의 배면측 또는 피에조 보드(53)의 전방측에 가해진다. 그런 다음에 각각의 부품들이 의도 대로 모아져, 이방성 전도성 접착제(58)가 피에조 보드(53), 피에조 다이어프램(50) 및 커버 판(40) 각각과 접촉하게 된다. 이방성 전도성 접착제(58)에 매립되는 전기 전도성 입자(59)가 서로 떨어져 배치되고, 전도성 입자(59)는 피에조 보드(53) 및 피에조 다이어프램(50)과 접촉하지 않는다. 결과적으로, 이방성 전도성 접착제(58)는 모든 방향을 따라 비전도적이다.
배터리 커버(28)는, 커버 판(40) 및 피에조 보드(53)가 서로 더 가까워지게 움직이는 방향으로 눌려진다(도 14). 누름은 전형적으로 180 ∼ 200℃의 온도의 영향 하에서 선택적으로 행해질 수 있다(열압축). 그리하여, 전도성 입자(59)가 함께 움직여, 금속 디스크(51)와 피에조 다이어프램(50)의 세라믹 기판(52)으로부터 피에조 보드(53)의 각각의 접촉 표면(54, 55)까지 이르는 전기 전도성 브리지가 전도성 입자(59)에 의해 형성된다. 도 14에 나타나 있는 바와 같이, 피에조 다이어프램(50) 및 피에조 보드(53)는 서로 가깝게 움직일 수 있고, 그래서 단일 전도성 입자(59)는 피에조 다이어프램(50) 및 피에조 보드(53)와 접촉하게 된다. 따라서, 배터리 커버(28)의 이 눌린 최종 위치에서, 한편으로 피에조 다이어프램(50)의 금속 디스크(51)와 피에조 보드(53)의 환형 접촉 표면(54) 사이 및 다른 한편으로는 피에조 다이어프램(50)의 세라믹 기판(52)과 피에조 보드(53)의 중심 접촉 표면(55) 사이의 전기적 접촉이 이방성 전도성 접착제(58)에 의해 이루어진다. 그러나, 이방성 전도성 접착제(58)는 그에 수직인 방향을 따라 여전히 비전도적이다.
피에조 다이어프램(50)을 피에조 보드(53)에 부착하기 위해 이방성 전도성 접착제(58)를 사용하여, 이들 두 부품 사이의 특히 안전하고 공간 절약적인 기계적 및 전기적 연결이 이루어질 수 있다.
본 실시 형태에서 누름 버튼(49)의 기능은, 누름 버튼(49)의 제 1 접촉시 전자 유닛(20) 및 특히 디스플레이(30)가 온으로 되고 또한 1초 보다 길게 지속되는 누름 버튼(49)의 제 2 접촉시에는 디스플레이(30) 상에서의 반경 방향 변위의 표시가 제로 값으로 리셋되도록 PCB(60)에서 프로그램된다.
본 실시 형태에 따른 보링 헤드(1)는 전자 유닛(20)으로부터 받은 데이타 신호를 컴퓨터, 휴대 전화기 또는 조절 스크류(13)를 조절하기 위한 조절 공구와 같은 외부 장치에 무선으로 전달하도록 되어 있다. 따라서, 절삭 인서트(14)의 반경 방향 변위의 데이타는 디스플레이(30) 상에 표시될 뿐만 아니라 외부 장치에도 표시될 수 있다.
도 17 및 18은 데이타 신호를 외부 장치에 무선으로 전달하도록 되어 있는 보링 헤드(1)를 도시한다. 이러한 목적으로, 보링 헤드(1)는 전자기파를 송출하도록 되어 있는 안테나를 갖는 전송 유닛을 포함한다. 본 실시 형태에서, 전송 유닛은 "블루투스 저 에너지"-표준에 따라 외부 장치와 무선 통신하도록 되어 있다. 물론, 다른 무선 통신 표준도 이용될 수 있고, 이 경우 보링 헤드(1) 및 특히 전송 유닛은 그에 따라 적합하게 될 것이다.
전송 유닛은, 에너지 손실을 최소화하기 위해, 2.4 GHz 블루투스 신호를 발생시키기 위해 PCB(60)에 배치되는 블루투스-마이크로제어기 및 안테나로부터 블루투스-마이크로제어기 중의 하나로의 임피던스를 양 방향으로 동일한 50Ω에 맞추기 위한 일련의 인덕터와 캐패시터를 갖는 매칭 회로를 포함한다.
도 17에 나타나 있는 바와 같이, 디스플레이 창(25)은 전자기 안테나 방사선(70)을 전자 유닛(20)으로부터 외부 장치에 송출하기 위해 사용된다. 따라서, 안테나 방사선(70)은 디스플레이 창(25)을 통해 보링 헤드(1)의 외부로 전송된다.
본 실시 형태에서, 무선 데이타 전송을 위한 안테나는, 디스플레이 창(25) 뒤의 영역에서 PCB(60)에 통합되어 있는 내부 무선 주파수(RF) 접지면(67)(도 18 참조), 안테나 연결 스크류(66) 및 전자 케이싱(21)으로 형성된다. 금속 전도성 전자 케이싱(21)은 공간에 노출되는 안테나의 전도성 요소이다. 접지면(67) 및 전도성 요소, 즉 전자 케이싱(21)은 안테나의 두 다리를 형성한다. 안테나 연결 스류(66)는 PCB(60)와 전도성 요소, 즉 전자 케이싱(21) 사이의 연결 요소로서 역할한다. 따라서, 안테나 연결 스크류(66)는 전기 전도성 재료, 즉 알루미늄과 같은 금속으로 만들어지고, 고정 스크류(65)는 임의의 재료로 만들어질 수 있고, 플라스틱 재료 또는 티타늄과 같은 덜 전도적인 또는 비전도성 재료로 만들어질 수 있다. 안테나 연결 스크류(66)를 PCB(60) 상의 안테나 피드에 연결하기 위해, PCB(60)는 대응하는 스크류 구멍(69)을 둘러싸는 접촉 표면을 포함한다. 본 실시 형태에서, 접지면(67)은 디스플레이 창(25)의 배면측의 대부분을 덮는 직사각형 영역으로 설계된다.
본 발명은 물론 전술한 실시 형태에 한정되지 않고, 복수의 수정이 가능하다. 예컨대, 데이타를 외부 장치에 무선으로 전송하기 위한 안테나는, 디스플레이 창(25) 뒤에 있는 세라믹 안테나, 특히 PCB(60) 상에서 디스플레이 창(25) 뒤에 있는 마이크로스트립-안테나, 디스플레이 창(25) 뒤에 있는 패치-안테나, 또는 디스플레이 창(25) 내부에 배치되는 슬롯 안테나로 설계될 수 있다. 누름 버튼(49)은 반드시 배터리 커버(28)에 통합될 필요는 없고, 배터리 커버와는 별도로 제공될 수도 있다. 피에조 요소를 사용하는 대신에, 버튼은 종래 기술에 따른 어떤 다른 버튼으로도 제공될 수 있다. 대안적인 실시 형태에서, 스템 부분(3)은 원추형일 수 있고 또는 다각형 단면을 가질 수 있다. 또한, 센서(16) 및 공구 캐리어(10)의 반경 방향 변위를 측정하기 위한 측정 영역(15)의 기능은 대안적으로 광학식 측정, 용량성 측정 또는 유도식 측정에 기반할 수 있다. "불루투스"-표준에 따른 무선 통신 대신에, 전송 유닛은 ANT, ZigBee 또는 다른 표준에 따라 통신하도록 될 수 있다. 복수의 추가 수정이 가능하다.
1 보링 헤드
2 본체
3 스템 부분
4 헤드 부분
5 오목부
6 새김
7 볼트
10 공구 캐리어
11 인서트 홀더
12 클램핑 스크류
13 조절 스크류
14 절삭 인서트
15 측정 영역
16 센서
20 전자 유닛
21 전자 케이싱
22 스크류 구멍
23 나사 구멍
24 고정 스크류
25 디스플레이 창
26 배터리 격실
27 나사 구멍
28 배터리 커버
30 디스플레이
31 디스플레이 커버 유리
32 분리 포일
33 LCD
34 지브라 스트립 커넥터
40 커버 판
41 배터리
42 배터리 케이싱
43 만입부
44 만입부
45 상측 배터리 시일
46 하측 배터리 시일
47 스크류 구멍
48 고정 스크류
49 누름 버튼
50 피에조 다이어프램
51 금속 디스크
52 세라믹 기판
53 피에조 보드
54 환형 접촉 표면
55 중심 접촉 표면
56 접촉 표면
57 배터리 스페이서
58 접착제
59 전도성 입자
60 PCB
61 접촉 요소
62 바닥 배터리 접촉 요소
63 측면 배터리 접촉 요소
64 전자 부품
65 고정 스크류
66 안테나 연결 스크류
67 접지면
68 주 시일
69 스크류 구멍
70 안테나 방사선

Claims (15)

  1. 보링(boring) 헤드(1)에 통합되어 있는 전자 유닛(20)을 갖는 보링 헤드(1)로서,
    상기 전자 유닛(20)은,
    제어 유닛(60),
    상기 제어 유닛(60)에 연결되고, 상기 보링 헤드(1)의 상태에 관한 정보를 사용자에게 표시하기 위한 디스플레이(30),
    상기 제어 유닛(60) 및 디스플레이(30)에 전력을 공급하는 전원(41)을 위한 격실(26), 및
    사용자가 상기 제어 유닛(60)에 영향을 줄 수 있도록 그 제어 유닛(60)에 작동 연결되어 있는 적어도 하나의 버튼(49)
    을 포함하고,
    상기 전자 유닛(20) 전체는 상기 보링 헤드(1)의 컴팩트한 부분 어셈블리로서 설계되어 있고,
    상기 전원(41)을 위한 격실(26)을 덮기 위한 커버(28)가 제공되어 있고, 상기 버튼(49)은 상기 커버(28)로 형성되는, 보링 헤드(1).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전원(41)을 위한 상기 격실(26)은 상기 제어 유닛(60)과 버튼(49) 사이에 배치되는, 보링 헤드(1).
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 전자 유닛(20)은 사용자에 의한 상기 버튼(49)의 조작을 검출하기 위해 피에조 요소(50)를 포함하는, 보링 헤드(1).
  4. 제3항에 있어서,
    상기 피에조 요소는 피에조 다이어프램(50)으로 형성되어 있고, 피에조 다이어프램(50)은 이방성 전도성 접착제(58)에 의해 상기 제어 유닛(60)에 연결되는, 보링 헤드(1).
  5. 제4항에 있어서,
    상기 전자 유닛(20)은 피에조 보드(53)를 또한 포함하고, 상기 피에조 다이어프램(50)이 상기 이방성 전도성 접착제(58)에 의해 상기 피에조 보드에 연결되고, 피에조 보드(53)는 상기 전원(41)을 위한 격실(26)과 피에조 요소(50) 사이에 배치되는, 보링 헤드(1).
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 보링 헤드는, 반경 방향으로 변위 가능한 인서트 홀더(11) 및 인서트 홀더(11)의 반경 방향 변위를 측정하기 위한 센서(16)를 또한 포함하고, 센서(16)는 상기 제어 유닛(60)에 연결되고, 제어 유닛(60)은, 상기 반경 방향 변위가 디스플레이(30)에 의해 나타나도록 디스플레이(30)를 제어하도록 되어 있는, 보링 헤드(1).
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 전자 유닛(20)은 케이싱(21)을 포함하고, 상기 제어 유닛(60), 디스플레이(30), 및 전원(41)을 위한 상기 격실(26)이 상기 케이싱 안에 또는 케이싱 상에 배치되는, 보링 헤드(1).
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제어 유닛(60)에 작동 연결되는 버튼(49)이 상기 케이싱 안에 또는 케이싱 상에 더 배치되는, 보링 헤드(1).
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    인쇄 회로 기판(PCB)(60)이 상기 제어 유닛으로서 제공되어 있는, 보링 헤드(1).
  10. 제9항에 있어서,
    상기 PCB(60)는 상기 전자 유닛(20)의 배면측을 형성하는, 보링 헤드(1).
  11. 제7항에 있어서,
    상기 제어 유닛을 형성하는 PCB(60) 및 케이싱(21)은 함께 상기 전자 유닛(20)의 내부 공간을 형성하고, 그 내부 공간에는 상기 디스플레이(30)와 전원(41)을 위한 상기 격실(26)이 배치되는, 보링 헤드(1).
  12. 제11항에 있어서,
    상기 전자 유닛(20)의 내부 공간에 상기 디스플레이(30)와 상기 전원(41)을 위한 격실(26)이 완전히 배치되는, 보링 헤드(1).
  13. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 전자 유닛(20)은 데이타를 상기 제어 유닛(60)으로부터 외부 장치에 무선으로 전송하기 위한 안테나(42, 66, 67)를 또한 포함하는, 보링 헤드(1).
  14. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 보링 헤드(1)는 오목부(5)를 갖는 본체(2)를 포함하고, 상기 전자 유닛(20)은 그 오목부(5) 내에 배치되는, 보링 헤드(1).
  15. 제1항 또는 제2항에 따른 보링 헤드(1)를 위한 전자 유닛(20)으로서,
    제어 유닛(60),
    상기 제어 유닛(60)에 연결되고, 상기 보링 헤드(1)의 상태에 관한 정보를 사용자에게 표시하기 위한 디스플레이(30),
    상기 제어 유닛(60) 및 디스플레이(30)에 전력을 공급하는 전원(41)을 위한 격실(26),
    사용자가 상기 제어 유닛(60)에 영향을 줄 수 있도록 그 제어 유닛(60)에 작동 연결되어 있는 적어도 하나의 버튼(49), 및
    상기 전원(41)을 위한 격실(26)을 덮기 위한 커버(28)
    를 포함하고,
    상기 전자 유닛(20) 전체는 컴팩트한 부분 어셈블리로서 설계되어 있고,
    상기 버튼(49)은 상기 커버(28)로 형성되는, 전자 유닛(20).
KR1020197003268A 2016-08-12 2017-08-10 전자 유닛을 갖는 보링 헤드 Active KR102451279B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP16183907.1 2016-08-12
EP16183907 2016-08-12
PCT/EP2017/070351 WO2018029308A1 (en) 2016-08-12 2017-08-10 Boring head with an electronic unit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190039504A KR20190039504A (ko) 2019-04-12
KR102451279B1 true KR102451279B1 (ko) 2022-10-05

Family

ID=56737949

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020197003268A Active KR102451279B1 (ko) 2016-08-12 2017-08-10 전자 유닛을 갖는 보링 헤드

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10967434B2 (ko)
EP (1) EP3496885B1 (ko)
JP (1) JP7126456B2 (ko)
KR (1) KR102451279B1 (ko)
CN (1) CN109475947B (ko)
ES (1) ES2946787T3 (ko)
WO (1) WO2018029308A1 (ko)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019166601A (ja) * 2018-03-23 2019-10-03 三菱マテリアル株式会社 転削工具用ホルダ、転削工具および転削方法
JP2019166600A (ja) * 2018-03-23 2019-10-03 三菱マテリアル株式会社 旋削工具用ホルダ、旋削工具および旋削方法
KR102181091B1 (ko) * 2018-11-05 2020-11-23 서울과학기술대학교 산학협력단 코일 간 자기유도의 유도전력충전형 무전원 디지털 보링 헤드
WO2020171157A1 (ja) * 2019-02-20 2020-08-27 京セラ株式会社 ホルダ、切削工具、切削加工物の製造方法及びデータの収集方法
KR20220013493A (ko) 2019-05-29 2022-02-04 빅 카이저 프레치지온스베르크조이게 아게 변위 가능한 공구 캐리어를 클램핑하기 위한 기구를 갖는 보링 헤드
CN114173966A (zh) * 2019-08-05 2022-03-11 京瓷株式会社 切削刀具、数据收集系统以及切削刀具用刀架
US12220779B2 (en) * 2019-08-09 2025-02-11 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Cutting tool, cutting tool holder, tool system, and communication method
JP7047971B2 (ja) * 2019-09-03 2022-04-05 住友電気工業株式会社 切削工具およびモジュール
DE102019006414B4 (de) * 2019-09-11 2021-09-23 Blum-Novotest Gmbh Verstellvorrichtung und zerspanungssystem
CN112735889B (zh) * 2019-10-28 2024-05-24 北京小米移动软件有限公司 按键结构、电子设备及控制方法
DE102020216459A1 (de) * 2020-12-22 2022-06-23 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Elektronikmodul, Einsatzwerkzeugsystem mit einem derartigen Elektronikmodul und Verfahren zu einem Betrieb eines derartigen Elektronikmoduls
CN117042896A (zh) * 2021-04-28 2023-11-10 住友电气工业株式会社 切削工具
JP2024145591A (ja) * 2023-03-31 2024-10-15 三菱マテリアル株式会社 切削工具ユニット

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4332927A1 (de) * 1993-09-28 1995-03-30 Schurter Gmbh Piezo-Schaltelement
DE102013217911A1 (de) * 2013-09-09 2015-03-12 Komet Group Gmbh Werkzeugkopf und Bearbeitungszentrum

Family Cites Families (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2718289A1 (de) 1977-04-25 1978-10-26 Rosenthal Technik Ag Piezokeramischer schalter mit geringer einbautiefe
JPS6168805U (ko) * 1984-10-08 1986-05-12
DE3600466A1 (de) 1986-01-10 1987-07-16 Otto Zettl Spannfutter fuer rotierende werkzeuge
US4896069A (en) * 1988-05-27 1990-01-23 Makash - Advanced Piezo Technology Piezoelectric switch
JPH029946U (ko) * 1988-06-30 1990-01-23
DE4025932A1 (de) 1989-09-09 1991-03-28 Komet Stahlhalter Werkzeug Werkzeugkopf fuer den einsatz in werkzeugmaschinen
GB2295486B (en) * 1995-02-23 1996-11-13 Gilbert Osborne Hayward Piezo-electric switch
DE19711431C1 (de) * 1997-03-19 1998-11-12 Schurter Gmbh Elektronische ESD-Schutzschaltung für elektronische Schaltungen sowie Verwendung der ESD-Schutzschaltung für einen Piezo-Dauertaster
JPH10309607A (ja) * 1997-05-08 1998-11-24 Daishowa Seiki Co Ltd ボーリングバー
JPH11122650A (ja) * 1997-10-17 1999-04-30 Casio Comput Co Ltd 薄型電子機器および電源部材
JPH11185526A (ja) * 1997-12-17 1999-07-09 Murata Mfg Co Ltd 異方導電性接着剤、電子回路部品、および圧電部品、ならびに電子部品の接着方法
GB9815724D0 (en) 1998-07-21 1998-09-16 Rigibore Ltd Actuator and positioning device
DE10007126B4 (de) 2000-02-17 2006-06-22 Paul Müller GmbH & Co. KG Unternehmensbeteiligungen Spindel mit einem Datenspeicherelement
JP2003060422A (ja) 2001-08-09 2003-02-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd ディスプレイ−アンテナ一体型構造体、通信装置
DE20301325U1 (de) 2003-01-16 2003-05-08 Schurter GmbH, 79346 Endingen Piezoelektrischer Taster
GB0413986D0 (en) 2004-06-23 2004-07-28 Rigibore Ltd Cutting tool adjustment system
DE102004051145C5 (de) 2004-10-20 2021-03-18 Marposs Monitoring Solutions Gmbh Sensorsystem für eine spanabhebende Werkzeugmaschine und spanabhebende Werkzeugmaschine mit einem Sensorsystem
ATE418416T1 (de) 2005-09-12 2009-01-15 Paul Mueller Gmbh & Co Kg Spindel mit einem per funk auslesbaren datenerfassungselement
US20080062013A1 (en) 2006-03-10 2008-03-13 Face Bradbury R Wall switch for wired and self-powered wireless controllers with recessed and flush mounting
CN102015203A (zh) 2008-03-17 2011-04-13 克里斯托弗·A·苏普罗克 智能机加工系统及其智能刀具夹具
DE102008023224A1 (de) 2008-05-10 2009-11-12 Ott-Jakob Spanntechnik Gmbh Vorrichtung zur drahtlosen Übertragung von Signalen zwischen zwei Teilen einer Bearbeitungsmaschine
KR100977495B1 (ko) * 2008-05-26 2010-08-23 손복성 디지털 보링헤드
JP2010046471A (ja) * 2008-07-23 2010-03-04 Sega Corp ゲーム装置及びゲーム制御方法、ゲームを制御するプログラム、プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記録媒体
TWI457196B (zh) 2008-12-05 2014-10-21 Ind Tech Res Inst 可即時監測工作狀態之工具機主軸結構
CN101474681B (zh) * 2009-02-06 2012-06-06 嘉兴永佳精密机械制造有限公司 数显精镗头及数显方法
CN201387529Y (zh) 2009-03-06 2010-01-20 天津三星光电子有限公司 具有压电式按钮的数码相机
DE102009017094A1 (de) 2009-04-15 2010-10-21 Komet Group Gmbh Schneidwerkzeugeinstellsystem
DE102009051843A1 (de) 2009-10-29 2011-05-05 Wohlhaupter Gmbh Feindrehwerkzeug
DE102010003338A1 (de) 2010-03-26 2011-09-29 Komet Group Gmbh Werkzeugmaschine mit Drehübertrager für Daten
DE102011005339A1 (de) 2011-03-10 2012-09-13 Komet Group Gmbh Drehübertrager für Werkzeugmaschinen
US9131039B2 (en) * 2011-12-22 2015-09-08 Nokia Technologies Oy Piezoelectric actuator interface and method
DE102012000762A1 (de) 2012-01-18 2013-07-18 Ott-Jakob Spanntechnik Gmbh Antennenabdeckung
EP2735400B1 (en) 2012-11-22 2023-03-01 Sandvik Intellectual Property AB An arrangement for controlling the process of rotary chip removing machining of a workpiece, and a cutting tool for rotary chip removing machining
DE102013201328B4 (de) 2013-01-28 2015-06-11 Deckel Maho Pfronten Gmbh Bearbeitungseinheit für eine programmgesteuerte Werkzeugmaschine
US20150116162A1 (en) 2013-10-28 2015-04-30 Skycross, Inc. Antenna structures and methods thereof for determining a frequency offset based on a differential magnitude
US9570796B2 (en) 2013-10-28 2017-02-14 Intel IP Corporation Antenna for mobile device having metallic surface
DE102014101932B3 (de) 2014-02-17 2015-07-09 Ott-Jakob Spanntechnik Gmbh Vorrichtung zur Überwachung der Lage eines Werkzeugs oder Werkzeugträgers an einer in einem Stator drehbar gelagerten Arbeitsspindel
WO2015125119A1 (en) 2014-02-20 2015-08-27 Aito Interactive Oy A piezoelectric sensor for detecting an actuation direction, and an electrical appliance comprising the same
JP6284146B2 (ja) * 2014-02-25 2018-02-28 大起理化工業株式会社 テンシオメータ及びデータ回収システム
EP3018825A1 (en) 2014-11-10 2016-05-11 Aito Interactive Oy Piezoelectric sensor, apparatus and method for simultaneously generating a tactile signal and an acoustic signal
US9793599B2 (en) 2015-03-06 2017-10-17 Apple Inc. Portable electronic device with antenna

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4332927A1 (de) * 1993-09-28 1995-03-30 Schurter Gmbh Piezo-Schaltelement
DE102013217911A1 (de) * 2013-09-09 2015-03-12 Komet Group Gmbh Werkzeugkopf und Bearbeitungszentrum

Also Published As

Publication number Publication date
WO2018029308A1 (en) 2018-02-15
KR20190039504A (ko) 2019-04-12
EP3496885C0 (en) 2023-06-07
ES2946787T3 (es) 2023-07-26
EP3496885A1 (en) 2019-06-19
JP2019527623A (ja) 2019-10-03
US10967434B2 (en) 2021-04-06
CN109475947B (zh) 2021-06-18
JP7126456B2 (ja) 2022-08-26
US20190176243A1 (en) 2019-06-13
CN109475947A (zh) 2019-03-15
EP3496885B1 (en) 2023-06-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102451279B1 (ko) 전자 유닛을 갖는 보링 헤드
EP3903548B1 (en) Electronic device including housing containing metallic materials
US20240063596A1 (en) Electronic device with dynamically configurable connector interface for multiple external device types
CN107683450B (zh) 位置指示器
CN103677334B (zh) 电磁感应方式的位置指示器以及电子墨盒
TWI808645B (zh) 電子筆
CA2249191C (en) Measuring indicator attachment
KR102150035B1 (ko) 전자유도 방식의 위치지시기 및 전자잉크 카트리지
KR20140040653A (ko) 위치 지시기 및 전자 잉크 카트리지
KR101581908B1 (ko) 정보 취득 장치
US20230258520A1 (en) Screw nut and mounting device
US20120158210A1 (en) Onboard Information System With Antenna For Receiving Satellite-Based Geoposition Data
CN111238720B (zh) 传感器组件和物理量测定装置
US11662840B2 (en) Capacitance electronic pen
US11269464B2 (en) Electronic pen and cartridge for electronic pen
EP3282587A1 (en) Electronic appliance with a button device
TWI742162B (zh) 具有電子單元的搪刀頭
JP2021185544A (ja) 電子ペン
US20030086477A1 (en) Non-contacting sensor multichip module with integral heat-sinks
JP7336600B2 (ja) センサ通信装置
WO2015050489A1 (en) Wireless sensor for measuring a hydraulic pressure
JP6945034B2 (ja) 電子ペン
CN214666602U (zh) 一种电子卡尺组件及其限值输出装置
CN220018547U (zh) 一种电子罗盘
CN107702620B (zh) 传动轴组件和手机外壳的检测装置

Legal Events

Date Code Title Description
PA0105 International application

Patent event date: 20190131

Patent event code: PA01051R01D

Comment text: International Patent Application

PG1501 Laying open of application
A201 Request for examination
PA0201 Request for examination

Patent event code: PA02012R01D

Patent event date: 20200625

Comment text: Request for Examination of Application

E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20210714

Patent event code: PE09021S01D

E90F Notification of reason for final refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Final Notice of Reason for Refusal

Patent event date: 20220121

Patent event code: PE09021S02D

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20220726

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20220930

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20220930

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration