KR100626889B1 - 수평공구축을 가진 기계공구에 의해 기계가공되는 강철공작물의 고정을 위한 자석팔렛트와 이의 생산방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기저판(3), 상기 기저판(3)으로부터 연장구성되는 수직의 평행육면체 돌출측부(5), 매트릭스내에 배열되고 상기 돌출측부(5)의 제 1 횡방향면(4)에서 제 1 자석고정표면을 형성하도록 자기극성이 형성되는 복수개의 제 1 자기전도체(15)를 가지며, 수평공구축을 가진 기계공구에 의해 기계가공되는 강자성 공작물의 고정을 위한 자석팔렛트에 관련되고, 상기 기저판(3) 및 상기 돌출측부(5)가 단일 강자성 모노리식블록으로부터 제조되고, 상기 강자성 모노리식 블록내에서 상기 돌출측부(5)의 제 1 횡방향면(4)에서 복수개의 제 1 자기전도체(15)들을 수용하기 위해 제 1 요홈(7)이 제공되는 것을 특징으로 한다.

Description

수평공구축을 가진 기계공구에 의해 기계가공되는 강철공작물의 고정을 위한 자석팔렛트와 이의 생산방법{MAGNETIC PALLET FOR ANCHORAGE OF FERROMAGNETIC PARTS FOR MACHINING BY MACHINE TOOLS WITH HORIZONTAL TOOL AXIS AND A METHOD OF PRODUCTION OR FORMATION OF THE SAME}
본 발명은 수평공구축을 가진 기계공구에 의해 기계가공되는 강철공작물의 고정을 위한 자석팔렛트 및 이의 생산방법에 관한 것이다.
상기 자석팔렛트는 상기 기계가공되어야 하는 공작물을 작업영역내부로 이동시키고 기계가공된 공작물을 작업영역으로부터 제거하기 위해 기계공구의 베드를 가로질러 구동되는 기저판을 가지고 상기 기저판 및 적어도 한 개의 수직자석표면에 부착된 수직의 평행육면체 돌출측부를 가지며, 상기 공작물을 고정하기 위해 상기 표면이 극성을 가질 수 있다.
각각의 자석고정표면이 팔렛트에 제공되며, 상기 표면은 매트릭스내에 배열된 복수개의 자기전도체를 가지고, 활성된 상태로부터 비활성된 상태로 또는 그 반대로 자석표면을 전환하기 위하여 각각의 표면이 해당 영구자석 및 전기인덕션 코일에 의해 감겨지고 극성전환이 가능한 자석을 가진다.
자석표면이 강자성크라운에 의해 둘러싸이고 보호되며, 상기 크라운은 자석표면의 활성상태 및 비활성상태에서 영구전환자석에 의해 발생되는 자기회로의 일 부분을 형성한다.
강자성 크라운내부에서 자기전도체가 관련 영구전환자석을 가지며 필요한 경우, 자기전도체를 제공하는 또 다른 영구자석을 가지며 배열되고, 상기 강자성크라운은 자석팔렛트의 돌출측부의 해당 횡방향표면위에 배열된다.
극한기계정밀도를 유지하는 동시에 공작물이 기계가공될 수 있도록 자석팔렛트는 구조적 강성 및 안정성을 가져야 한다.
그러나 예를 들어, 공작물의 가공부가 자석팔렛트의 정점부분에 도달할 때, 공작물에 대한 공구의 작용이 자석팔렛트의 구조에 경미한 항복 또는 일시적인 변형을 야기하고, 공작물 및 공구사이의 상기 상대위치에 의한 운동은 가공정밀도를 손상시킬 수 있다.
팔렛트의 구조내에서 발생할 수 있는 경미한 구조적 항복현상이 기저판 및 돌출측부사이와, 돌출측부 및 돌출측부위에 배열된 강철크라운사이에서 용접 또는 나사조임 또는 다른 공지기술에 의해 형성된 결합영역에서 주로 시작된다.
본 발명의 목적은 수평공구축을 가진 기계공구에 의해 기계가공되는 강철공작물의 고정을 위한 자석팔렛트 및 자석팔렛트의 생산방법을 제공하고, 공작물을 극한정밀도로 완전하게 가공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 비용이 적게 드는 자석팔렛트의 생산방법 및 자석팔렛트를 제공하는 것이다.
상기 목적들이 제 1항의 자석팔렛트 및 제 5항의 자석팔렛트를 생산하기 위 한 방법에 의해 달성된다.
기저판, 돌출측부 및 제공된 각각의 자석고정표면을 형성하기 위해 강철 또는 강재질의 슬래브 또는 원형 또는 정사각형의 봉에 의해 자석팔렛트가 구해진다.
모노리식 블록으로부터 자석팔렛트가 생산되면 기저판 및 수직돌출부사이와 수직돌출부 및 종래기술의 장치에 구성된 자석고정표면의 강철크라운사이의 결합영역이 제거되어 구조적 안정성 및 강성이 상당히 개선된다.
본 발명의 자석팔렛트가 따라서 고정밀도를 가진 제품을 기계가공하기 위해 이용될 수 있다.
상기 유리한 특징들이 본 발명의 비제한적인 예로서 간주되어야 하는 본 발명의 선호되는 실시예에 관한 하기 상세한 설명으로부터 이해된다.
도 1은 활성상태의 자석고정표면을 가지고 본 발명의 선호되는 실시예를 따르는 자석팔렛트의 정면도.
도 2는 자석표면의 활성상태에서 도 1의 자석팔렛트를 부분단면으로 도시한 측면도.
도 3은 자석표면의 비활성상태에서 도 1의 자석팔렛트를 부분단면으로 도시한 측면도.
*부호설명*
1 : 자석팔렛트 3 : 기저판
5 : 자기전도체 7 : 요홈
도면들을 참고할 때, 수평축을 가진 기계공구에 의해 가공되는 강철 공작물(2)을 고정하기 위한 자석팔렛트(1)가 기저판(3)을 가지고, 기계가공되어야 하는 강철공작물을 작업영역으로 이동시키고 기계가공된 공작물을 빈 영역으로 제거하기 위해 기계공구의 베드를 가로질러 상기 기저판이 구성되며, 또한 기저판(3)으로부터 상향으로 연장구성되는 평행육면체의 수직 돌출측부(5)를 가진다. 상기 기저판(3) 및 돌출측부(5)가 단일 강자성 모노리식 블록 또는 강재질의 블록을 기계가공하여 단일체로서 형성된다.
돌출측부(5)의 수직횡방향표면(4)에서 돌출측부(5)의 직사각형 요홈(7)이 제공되고, ( 수직 및 수평으로 연장되는 중간벽이외에 )횡방향 벽(11) 및 후방부(9)를 형성하며, 상기 요홈부(7)가 매트릭스내에 배열되고 수직 자석고정표면(13)을 형성하기 위한 복수개의 자기전도체(15)들을 수용한다.
자석팔렛트(1)의 돌출측부(5) 및 기저판(3)을 형성하는 강자성 모노리식 블록을 칩발생가공하여 상기 요홈부(7)가 형성된다.
상기 돌출측부(5)의 요홈내에 자기전도체(15)들이 고정되고, 상기 자기전도체들이 돌출측부(5)의 횡방향 표면(4)과 직교하는 수평축을 가지고 평행육면체으로 구성되며, 상기 축에 대해 자기전도체(15)의 단부기저부들이 정사각형으로 형성된다.
각 자기전도체(15)의 내측기저부 및 강자성 크라운(7)의 후방부(9)사이에 전환가능한 제 1 영구자석(7)이 배열되고, (영구자석(17)내에 제공된 화살표 방향으 로 표시된)수평자석극성축을 가지며, 상기 극성축은 자기전도체(15)의 내측기저부와 직교하는 방향을 가지고, 상기 제 1 영구자석(17)은 전기코일(19)에 의해 둘러싸이며, 제 1 영구자석(17)의 ( 제 1 영구자석(17)내에 제공된 화살표의 끝으로 표시된)자극방향을 변환하기 위하여 한쪽 방향 또는 다른 한쪽 방향으로 전류가 상기 코일내에 공급된다.
자기전도체(15)의 매트릭스배열에 대해 자기전도체(15)가 주변부에 배열되면, 각 자기전도체(15)의 각 횡방향표면들 및 근접한 자기전도체(15)의 마주보는 횡방향표면 또는 요홈(7)의 마주보는 횡방향벽사이에 제 2 영구자석(21)이 배열된다. 각 제 2자석(21)이 가지는 (영구자석(21)내에 제공된 화살표의 방향으로 표시된 )자극의 축이 자기전도체(21)의 횡방향표면과 직교하고, 동일부호의 자극들이 횡방향으로 각 자기전도체(15)에 제공되도록 각 제 2 자석(21)이 가지는 (영구자석(21)내에 제공된 화살표의 끝으로 표시된) 자극의 방향이 형성된다.
자기전도체(15)의 매트릭스배열내에 위치한 주변 자기전도체(15)에 있어서, 자기전도체(15)의 주변측부들에 배열된 제 2 영구자석(21)들이 요홈(7)의 횡방향벽(11)과 직접 접촉한다.
근접한 자기전도체(15)들사이의 간격, 자기전도체(15) 및 요홈(7)의 횡방향벽(11)사이의 간격, 요홈(7)의 후방부(9) 및 자기전도체(15)사이의 간격을 충진하기 위하여 요홈(7)내부에 에폭시수지(23) 또는 다른 비자성재료가 주입된다.
도 2 및 도3을 참고할 때, 전환가능한 영구자석(17)의 코일(19)들을 공급하기 위한 전기선들을 배열하기 위해 채널(25)들이 돌출측부(5)의 하측부에 형성된 다.
자석표면(13)의 비활성상태에서, 둘러싸는 제 2 영구자석(21)들에 의해 자기전도체(15)에 제공되는 극성과 반대부호의 극성이 제 1 영구자석(17)에 의해 해당 자기전도체(15)에 제공된다. 상기 상태에서, 도 3에서 점선으로 도시된 자기플럭스라인으로 도시된 것과 같이, 제 1 영구자석(17) 및 제 2 영구자석(21)들에 의해 발생되는 자기플럭스가 자석표면(13)에 영향을 주지 않고 요홈(7)을 통해 완전히 밀폐된다. 상기 작용을 위하여, 각 자기전도체(15)에 구성된 네 개의 제 2 영구자석(21)들에 의해 발생되는 자기 플럭스가 제 1 영구자석(17)에 의해 발생되는 자기플럭스와 동일하다.
자석표면(13)의 활성상태에서, 자기전도체(15)를 둘러싸는 제 2 영구자석(21) 및 제 1 영구자석(17)이 자기전도체(15)에 대해 동일한 극성을 제공한다. (도 1에서 N 이 북극을 나타내고, S 가 남극을 나타낼 때, )자석고정표면(13)이 활성화되어 자극매트릭스를 형성하도록 각 자기전도체(15)가 극성을 가지며, 각각의 자극은 횡방향으로 서로 반대부호의 극성들을 가지고, 대각선방향으로 동일한 부호의 극성들을 가진다. 상기 상태에서 도 2에서 점선으로 도시된 플럭스라인으로 도시된 것과 같이, 제 1 영구자석(17) 및 제 2 영구자석(21)들에 의해 발생되는 자기플럭스가 강철재료의 공작물(2)을 통해 완전히 밀폐된다.
요홈(7)의 후방부 및 횡방향벽의 관통부분이 제 1 자석 및 제 2 자석에 의해 발생되는 자기플럭스를 확산없이 견디기에 충분해야 한다. 상기 방법에 의해 자기고정표면의 활성상태에서 자기고정력을 최적화하는 것이외에 자기고정표면의 비활 성상태에서 자석팔렛트는 완전히 불활성상태인 것이 유리하다.
자석고정표면이 가지는 자극들의 극성들에 관한 분포가 자기회로를 발생시키는 영구자석들의 서로 다른 배열로 도시된 것과 상이할 수 있다.
예를 들어, 고정되는 공작물들을 통해 자기장의 관통깊이를 변화시키기 위해 동일극성의 자극들의 분포가 가능하다.
명확한 설명을 위해 단일 자석고정표면을 가진 자석팔렛트가 설명될 지라도, 동일한 원리에 따라 자석팔렛트는 독립적으로 활성화될 수 있는 5개까지의 자석고정표면들을 가질 수 있고, 즉 자석팔렛트의 수직 횡방향면에 대해 한 개 및 자석팔렛트의 상측수평면위에 한 개를 가질 수 있다.

Claims (6)

  1. 기저판(3), 상기 기저판(3)으로부터 연장구성되는 수직의 평행육면체 돌출측부(5), 매트릭스내에 배열되고 상기 돌출측부(5)의 제 1 횡방향면(4)에서 제 1 자석고정표면을 형성하도록 자기극성이 형성되는 복수개의 제 1 자기전도체(15)를 가지며, 수평공구축을 가진 기계공구에 의해 기계가공되는 강자성 공작물의 고정을 위한 자석팔렛트에 있어서,
    상기 기저판(3) 및 상기 돌출측부(5)가 단일 강자성 모노리식블록으로부터 제조되고, 상기 강자성 모노리식 블록내에서 상기 돌출측부(5)의 제 1 횡방향면(4)에서 복수개의 제 1 자기전도체(15)들을 수용하기 위해 제 1 요홈(7)이 제공되는 것을 특징으로 하는 수평공구축을 가진 기계공구에 의해 기계가공되는 강자성 공작물의 고정을 위한 자석팔렛트.
  2. 제 1항에 있어서, 매트릭스내에 배열되고 상기 돌출측부(5)의 제 2 횡방향면에서 적어도 한 개의 제 2 자석고정표면을 형성하기 위해 자기극성을 형성할 수 있는 복수개의 제 2 자기전도체들을 가지고, 상기 돌출측부(5)의 제 2 횡방향면에서 복수개의 제 2 자기전도체들을 수용하기 위한 제 2 요홈들이 제공되는 것을 특징으로 하는 수평공구축을 가진 기계공구에 의해 기계가공되는 강자성 공작물의 고정을 위한 자석팔렛트.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 모노리식 블록이 강자성 강내에 위치하는 것을 특징으로 하는 수평공구축을 가진 기계공구에 의해 기계가공되는 강자성 공작물의 고정을 위한 자석팔렛트.
  4. 제 1항에 있어서, 복수개의 제 1 자기전도체(15)들이 상기 돌출측부(5)의 제 1 횡방향면(4)에 대해 직교하는 수평축과 평행육면체를 가지며, 전환가능한 복수개의 제 1 영구자석(17)들이 제공되고, 전환가능한 상기 영구자석(17)들이 해당 전기유도코일(19)에 의해 둘러싸이며 복수개의 제 1 자기전도체(15)중 해당 자기전도체(15)의 축방향내측기저부 및 상기 요홈의 후방부사이에 상기 영구자석(17)들이 삽입되며, 전환가능한 상기 영구자석(17)들이 해당 자기전도체(15)의 축방향내측기저부와 직교하는 수평자극축을 가지는 것을 특징으로 하는 수평공구축을 가진 기계공구에 의해 기계가공되는 강자성 공작물의 고정을 위한 자석팔렛트.
  5. 수평공구축을 가진 기계공구에 의해 기계가공되는 강자성 공작물의 고정을 위한 자석팔렛트의 생산방법에 있어서, 강자성 모노리식 블록을 기계가공하는 하기 단계들:
    -기저판(3)의 모노리식 블록으로부터 형성되는 단계,
    - 기저판(3)으로부터 연장구성되는 수직의 평행육면체 돌출측부(5)의 모노리식블록으로부터 형성되는 단계,
    -매트릭스내에 배열되고 상기 돌출측부(5)의 제 1 횡방향면(4)에서 제 1 자석고정면을 형성하도록 자기극성을 가지는 복수개의 제 1 자기전도체(15)들을 수용하기 위해 한 개이상의 제 1 요홈(7)의 모노리식 블록으로부터 형성되는 단계가 제공되는 것을 특징으로 하는 수평공구축을 가진 기계공구에 의해 기계가공되는 강자성 공작물의 고정을 위한 자석팔렛트의 생산방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    -상기 돌출측부의 제 2 횡방향면에서 강철 공작물을 위한 제 2 자석고정면을 형성하기 위하여, 자기극성을 가지고 매트릭스내에 배열된 복수개의 제 2 자기전도체들을 수용하기 위한 제 2 요홈들의 모노리식 블록으로부터 형성되는 단계가 제공되는 것을 특징으로 하는 수평공구축을 가진 기계공구에 의해 기계가공되는 강자성 공작물의 고정을 위한 자석팔렛트의 생산방법.
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