일반기술

금형연마용 3자유도 작동장치

본 발명은 금형연마시스템의 로봇에 부착되어 임의패턴으로 국부연마를 수행함으로서 연마면 품질을 높이면서도 자동화가가능하게 되도록 한 금형연마용 3자유도 작동장치에 관한 것이다.일반적으로 금형제작시스템은 NC 공작기계에 의하여 절삭가공하는 공정과, 다음 절삭가공된 표면에 남아 있는 공구의 가공흔적을 연마공구에 의하여 제거하거나 광택도를 증진시키는 연마공정으로 이루어진다. 이러한 연마공정은 금형 제작공정중 가장 자동화가 어려운 공정으로 대다수가 수작업에 의존하여 행해지고 있다. 근래 금형제작시스템 전체를 자동화할 수 있도록 하기 위하여 자동연마시스템이 개발되었다. 이러한 종래의 금형연마시스템은 제11도에 도시한 바와 같이 금형(M)이 장착되는 작업대(B)와, 금형(M)을 연마하기 위한로봇(R)과, 상기 로봇(R)의 핸드(H)에 장착되어 연마숯돌(W)을 회전시키는 공구(C)와, 상기 로봇(R)을 제어하기 위한 제어컴퓨터(C)와 로봇컨트롤러(RC)를 가지는 제어부(CB) 및, 교시용조작판(K)으로 구성된다. 상기 로봇(R)은 연마숯돌(W)이 장착된 공구(T)를 금형(M)의 연마 부위로 이동시키는 역할을 하고 연마 부위로 이동된 공구(T)는 숯돌(W)을 회전시켜 금형(M)을 연마하는 것이다. 그러나 이러한 종래의 공구(T)는 통상적인 전동모터 등으로 구성되는 것으로 그 회전축에 장착된 숯돌(W)을 정해진 패턴,즉 단순한 원형 패턴으로 회전시키는 것이기 때문에 연마면 품질이 수작업에 의한 연마면 품질 수준에 이르지 못하고 있다. 따라서 금형제작의 완전 자동화를 위해서는 연마면 품질이 수작업 수준에 이르면서도 자동화할 수 있는 연마 시스템이 요구되고 있는 실정이다. 본 발명의 목적은 이러한 실정을 감안하여 로봇에 부착하여 금형면의 파상도를 효율적으로 제거하여 연마품질을 높일 수있으면서도 연마공정을 자동화할 수 있도록 한 3자유도 작동장치를 제공하려는 것이다.본 발명의 목적은 로봇에 부착하여 금형면의 파상도를 효율적으로 제거하여 연마품질을 높일 수있으면서도 연마공정을 자동화할 수 있도록 한 3자유도 작동장치를 제공하려는 것이다. 이러한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 고정판과, 상기 고정판에 결합되어 작업면에서 평행한 평면상에서 회전운동하는 1축방향으로 회전가능하게 지지되는 1축 작동부와, 상기 1축 작동부에 대하여 작업면에 수직인 방향인 2축방향으로 직선왕복운동 가능하게 결합되는 2축 작동부와, 상기 2축 작동부에 대하여 작업면에 수직한 평면상의 3축방향으로 굴절운동가능하게 결합되는 3축 작동부로 구성됨을 특징으로 하는 금형연마용 3자유도 작동장치가 제공된다. 상기 1축 작동부는 상단에 상기 축받이부에 회전가능하게 지지되는 1축 하우징과, 상기 1축 하우징을 상기 고정판에 대하여 회전구동시키는 1축 구동수단으로 구성되며, 상기 2축 작동부는 상기 1축 하우징에 1축방향으로 상대 회전가능하게 지지되는 2축 하우징과, 상기 2축 하우징을 2축 방향으로 직선왕복구동하는 2축 구동수단으로 구성되고, 상기 3축 작동부는상기 2축 하우징의 하단부에 고정설치되는 3축 프레임과, 상기 3축 프레임과 간격을 두고 평행하게 배치되는 연마공구 장착판과, 상기 3축 프레임의 양단과 연마공구 장착판의 양단에 힌지연결되는 연결레버 및, 상기 연결레버를 회전구동하는3축 구동수단으로 구성된다. 상기 1축 구동수단은 상기 1축 하우징의 외주면 일측에 고정된 1축 구동모터와, 상기 구동모터의 축에 고정된 1축 구동전동요소와, 상기 고정판에 고정설치된 1축 고정전동요소와, 상기 1축 구동전동요소와 1축 고정전동요소 사이에 걸쳐지는 1축 주행전동요소로 구성된다. 상기 2축 구동수단은 상기 1축 하우징에 회전가능하게 지지되어 상기 2축 하우징내로 연장되는 볼스크류와, 상기 2축 하우징에 고정되어 상기 볼스크류에 나사결합되는 너트와, 상기 1축 하우징의 외주면에 장착되는 2축 구동모터와, 상기 2축구동모터의 축에 고정설치된 2축구동 전동요소와, 상기 볼스크류에 고정설치된 2축종동 전동요소와, 상기 2축구동 전동요소와 2축종동 전동요소에 걸쳐지는 2축주행 전동요소로 구성된다. 상기 3축 구동수단은 상기 3축 프레임내에 설치되는 3축 구동모터와, 이 구동모터의 축에 고정된 3축구동 전동요소와, 상기 각 지지축에 고정된 3축종동 전동요소 및, 상기 3축구동 전동요소와 3축종동 전동요소의 사이에 걸쳐지는 3축주행 전동요소로 구성된다.