KR100653945B1 - 주축과 동기제어가 가능한 보조 콜릿 척 - Google Patents

Abstract

본 발명은 주축에 구비되는 콜렛 척과 협조하여 대상물을 클램핑하면서 주축과 동기 회전하여 대상물을 가공하는 데 지장없도록 한 주축과 동기제어가 가능한 보조 콜릿 척에 관한 것으로서,

상기 보조 콜릿 척(100)은, 캐리지 상에 설치할 수 있도록 구비되는 베이스프레임(101)과; 상기 베이스프레임(101)의 상방으로는 돌출되는 서포트(102)에 상향경사게지게 구비되는 척바디(103)와; 상기 척바디(103)의 하방에 구비되는 리어하우징(104)과; 상기 리어하우징(104)의 선측에 베어링(105)을 개재하여 베어링커버(106)로 마감되고 베어링(105)의 내륜과 연접되게 설치되는 구동풀리(106)와; 상기 구동풀리(106)는 척바디(103)의 상측에 설치되어 주축(110)과 동기제어되는 동기모터(107)의 축에 설치되는 원동풀리(108)와 밸트(109)로 연결하고; 상기 구동풀리(106)의 내측에 스프링와셔(111)를 개재하여 구동풀리(106)의 회전력을 전달받는 콜릿하우징(112)과; 상기 콜릿하우징(112)의 내경에 삽입되어 가공 대상물을 클램핑하는 콜릿(113)과; 상기 콜릿하우징(112)의 외측에 콜릿하우징(112)의 전,후방향으로 슬라이딩 이동은 가능하면서 콜릿하우징(112)과 함께 회전이 가능하게 구비되는 슬리브(116)와; 상기 슬리브(116)의 전측에 고정되어 콜릿하우징(112)과 회전하면서 슬리브(116)의 이동으로 콜릿(113)을 콜릿하우징(112)으로 삽입시켜 대상물을 클램핑 가능하도록 단속하는 콜릿커버(117)와; 상기 리어하우징(104)의 전측에 프론트커버(121)로 마감되는 프론트하우징(120)과; 상기 리어하우징(104)과 프론트하 우징(120) 상간에 형성되는 실린더(122)에 개재되어 피스톤커버(124)로 마감되는 피스톤(123)과; 상기 리어하우징(104)과 프론트하우징(120)에 장착되어 압축공기를 공급받을 수 있도록 설치하는 언클램핑커넥터(126)와 클램핑커넥터(127)를 포함하고;

상기 언클램핑커넥터(126)와 클램핑커넥터(127)는 실린더(115)의 전,후측과 작동통로(128)로 연결하여 구성하는 것을 특징으로 한다.

동기제어, 콜릿, 척

Description

주축과 동기제어가 가능한 보조 콜릿 척{Collet guide assembly}

도 1은 본 발명의 기술이 적용된 주축과 동기제어가 가능한 보조 콜릿 척을 도시한 단면 구성도.

도 2는 본 발명의 기술이 적용된 주축과 동기제어가 가능한 보조 콜릿 척의 A방향에서 본 측면도.

도 3은 본 발명의 기술이 적용된 주축과 동기제어가 가능한 보조 콜릿 척의 B부위를 발췌하여 도시한 단면도.

도 4는 종래 기술이 적용된 콜릿 척을 이용하여 대상물을 가공하는 상태를 예시적으로 도시한 도면.

*도면의 주요 부분에 사용된 부호의 설명*

100; 보조 콜릿 척

103; 척바디

104; 리어하우징

106; 구동풀리

112; 콜릿하우징

113; 콜릿

120; 프론트하우징

122; 실린더

123; 피스톤

128; 작동통로

본 발명은 주축과 동기제어가 가능한 보조 콜릿 척에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 주축과 함께 회전하면서 가공 대상물을 클램핑하여 보다 용이한 가공이 가능하도록 한 보조 콜릿 척의 제공에 관한 것이다.

콜릿 척은 자동선방이나 터릿선반과 같은 공작기계기구의 주축에 장착되어 환봉과 같은 가공 대상물을 물려서 고정할 수 있도록 함으로서 가공이 가능하도록하는 조임기구이다.

상기와 같은 콜릿 척은 다양한 종류의 것이 개발되어 사용되고 있는 실정이며, 일반적으로 사용되는 콜릿 척의 구조를 살펴보면 도 4에 도시된 바와 같은 구성이다.

통상적인 콜릿 척(1)은 주축과 연결되는 콜릿바디(2)를 구비하고, 상기 콜릿바디(2)의 선측에 형성되는 콜릿홀(3)에는 3방향으로 슬로트(4)를 형성한 콜릿(5)을 삽입한다.

상기 콜릿홀(3)의 외부로 돌출된 콜릿노즈(6)의 외측에는 노즈링(7)을 개재시킨 후 콜릿바디(2)와 너트(8)를 나사결합시켜 너트(8)의 잠금과 해제로 콜릿(5) 이 대상물을 고정할 수 있도록 구성하고 있다.

상기와 같은 일반적인 콜릿 척에 대상물을 고정한 상태에서 가공작업을 수행할 때, 클램핑되는 대상물의 길이가 짧은 경우에는 큰 어려움 없이 용이하게 가공할 수 있다.

그러나 가공하고자 하는 대상물의 길이가 긴 경우에는 콜릿 척과 멀어질수록 대상물이 자중에 의하여 처지는 현상이 발생하고 이로 인하여 대상물의 가공을 용이하게 수행할 수 없게 되는 현상이 발생한다.

특히, 대상물의 직경이 작은 것일 경우와 정밀한 가공을 필요로 하는 경우에는 미세한 흔들림에 의해서도 용이하게 가공하는 것이 어렵기 때문에 전체적인 가공성을 저해하고 낮은 가공정밀도로 인하여 생산성과 품질의 저하를 가져오는 등 여러 문제점이 발생하게 된다.

이에 본 발명에서는 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 발명한 것으로서 주축에 구비되는 콜렛 척과 협조하여 대상물을 클램핑하면서 주축과 동기 회전하여 대상물을 가공하는 데 지장없도록 캐리지에 장착할 수 있는 보조 콜릿 척을 더 구비하여 가공의 용이성을 제공할 수 있도록 하는 데 목적이 있다.

이하 첨부되는 도면과 관련하여 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 구성과 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 기술이 적용된 주축과 동기제어가 가능한 보조 콜릿 척을 도시한 단면 구성도, 도 2는 본 발명의 기술이 적용된 주축과 동기제어가 가능한 보조 콜릿 척의 A방향에서 본 측면도, 도 3은 본 발명의 기술이 적용된 주축과 동기제어가 가능한 보조 콜릿 척의 B부위를 발췌하여 도시한 단면도로서 함께 설명한다.

본 발명의 기술이 적용되는 주축과 동기제어가 가능한 보조 콜릿 척(100)은, 공작기계기구의 캐리지 상에 설치할 수 있도록 베이스프레임(101)을 구비하고, 상기 베이스프레임(101)의 상방으로는 돌출되는 서포트(102)에는 상향경사진 척바디(103)를 구비한다.

상기 척바디(103)의 하방에는 리어하우징(104)을 구비하고 상기 리어하우징(104)의 선측(주축방향)에는 베어링(105)을 개재하여 베어링커버(106)로 마감되고, 베어링(105)의 내륜과 연접되는 구동풀리(106)를 설치한다.

상기 구동풀리(106)는 척바디(103)의 상측에 설치되는 동기모터(107)의 축에 설치된 원동풀리(108)와 밸트(109)로 연결하여 회전력을 부여받을 수 있도록 하고, 상기 동기모터(107)는 주축(110)과 연동하도록 제어함은 당연할 것이다.

상기 구동풀리(106)의 내측에는 스프링와셔(111)를 개재하여 구동풀리(106)의 회전력을 전달받는 콜릿하우징(112)을 위치시키고, 상기 콜릿하우징(112)의 내경에는 가공 대상물을 클램핑하기 위한 콜릿(113)을 삽입한다.

상기 콜릿하우징(112)의 내경 선측과 콜릿(113)의 외경 선측에는 콜릿(113)의 삽입에 의하여 클램핑되고 이탈에 의하여 해제될 수 있도록 경사진 형태의 연접면(114,115)을 형성한다.

상기 콜릿하우징(112)의 외측에는 콜릿하우징(112)의 전,후방향으로 슬라이딩 이동은 가능하면서 콜릿하우징(112)과 함께 회전이 가능하게 슬리브(116)를 구비한다.

상기 슬리브(116)의 전측에는 콜릿하우징(112)과 회전하면서 슬리브(116)의 이동에 의하여 콜릿(113)의 선단부를 밀어 콜릿하우징(112)으로 삽입시켜 대상물을 클램핑 가능하도록 단속하는 콜릿커버(117)를 고정한다.

상기 리어하우징(104)의 전측에는 프론트하우징(120)을 개재한 후 프론트커버(121)로 마감하고, 상기 리어하우징(104)과 프론트하우징(120) 상간에 형성되는 실린더(122)에는 피스톤(123)을 개재한 후 피스톤커버(124)로 마감한다.

상기 피스톤(124)의 내경과 슬리브(116) 외경 상간에는 베어링(125)을 개재하여 슬리브(116)의 회전에 대하여 피스톤(124)이 영향을 받지 않도록 한다.

상기 리어하우징(104)과 프론트하우징(120)에는 컴프레스와 같은 공급수단으로 부터 압축공기를 공급받을 수 있도록 언클램핑커넥터(126)와 클램핑커넥터(127)를 설치하고, 상기 언클램핑커넥터(126)와 클램핑커넥터(127)는 실린더(115)의 전,후측과 작동통로(128)로 연결한다.

상기 피스톤(124)과 리어 및 프론트하우징(104,120)상간에는 실린더(122) 외부로 공기의 누출을 방지할 수 있도록 기밀재(130)를 개재함은 당연할 것이다.

상기와 같은 본 발명은,

길이가 긴 대상물을 가공하고자 할 경우 대상물이 주축고 일직선을 이루지 않고 자중에 의하여 아래방향으로 처지는 현상을 방지할 수 있도록 하면서 주축과 함께 회전하도록 함으로서 가공을 용이하게 할 수 있도록 하게된다.

이러한 일련의 과정을 살펴보면, 주축에 클램핑된 대상물을 본 발명의 보조콜릿 척(100)에 구비되는 콜릿하우징(112)과 콜릿(113)을 관통하도록 한 후 콜릿(113)을 제어하여 대상물을 클램핑한다.

상기 클램핑 과정을 살펴보면, 콜릿(113)에 대상물을 삽입시킨 후 프론트하우징(120)에 장착되는 클램핑커넥터(127)로 압축공기를 공급하면 프론트하우징(120)에 형성되는 작동통로(128)를 통하여 실린더(122)의 후측에 공기를 주입하게 되고, 동시에 리어하우징(104)에 장착되는 언클램핑커넥터(126)을 통하여서는 실린더(122)의 전측에 주입된 공기가 배출되도록 한다.

그러면, 실린더(122)의 전측에 공급되는 공기에 의하여 피스톤(123)은 후퇴하게 되고, 피스톤(123)의 후퇴로 클릿커버(117)를 고정한 슬리브(116)가 주죽방향으로 이동하게 된다.

상기와 같이 콜릿커버(117)의 후퇴로 콜릿커버(117)의 선단부가 콜릿(113)의 선단부를 밀어서 콜릿하우징(112) 내부로 밀어넣게 되고, 상기 콜릿하우징(112)과 콜릿(113)에 형성되는 연접면(114,115)에 의하여 콜릿(113)의 직경이 축소됨으로서 대상물을 클램핑할 수 있게되는 것이다.

상기와 같이 대상물의 클램핑이 완료되면 주축(110)이 회전함과 동시에 보조 콜릿 척(100)의 동기모터(107)도 함께 동일한 속도로 회전하게 되고, 동기모터(107)의 회전이 원동플리(108)와 밸트(109)를 통하여 구동풀리(106)로 전달된다.

상기 구동풀리(106)의 회전력은 스프링와셔(111)를 통하여 콜릿하우징(112) 과 콜릿(113), 슬리브(116)와 콜릿커버(117)를 회전시키고, 베어링(105, 125)을 개재한 리어 및 프론트하우징(104,120)과 피스톤(123)은 회전하지 않게된다.

상기와 같이 주축과 함께 보조 콜릿 척(100)이 동기 회전함으로서 길이가 긴 대상물을 수평상태로 잡아주어 안전하면서도 용이한 가공이 가능하게 하고, 대상물을 클램핑하는 콜릿(113)의 내경치수를 제어하여 대상물을 클램핑한 상태에서도 슬라이딩이 가능하도록 함은 당연할 것이다.

상기와 같이 대상물을 클램핑한 상태에서 가공을 완료한 후 언클램핑을 통하여 대상물을 취외하고자 할 경우에는,

리어하우징(104)에 장착되는 언클램핑커넥터(126)로 압축공기를 공급하여 작동통로(128)를 통하여 실린더(122)의 전측에 충진되도록 하고, 실린더(122)의 후측에 충진된 공기는 클램핑커넥터(127)를 통하여 배출되도록 한다.

상기와 같은 동작으로 피스톤(123)이 주축과 멀어질 경우에는 슬리버(116)도 함께 주축에서 멀어지게 되고, 슬리버(116)에 고정된 콜릿커버(117)도 함께 이동하여 콜릿(113)을 단속상태에서 해제하게 됨으로서 콜릿(113)을 단속되지 않은 자유상태에 있게된다.

그러므로 콜릿(113)에 형성되는 슬로트에 의한 자체적인 탄성에 의하여 원래의 직경상태를 유지하게 되므로 클램핑되었던 대상물은 자유로운 상태가 되므로 쉽게 취외할 수 있게되는 것이다.

이러한 본 발명은 주축과 함께 동기회전하면서 긴 길이의 가공 대상물을 수평상태로 유지하여 주기 때문에 용이하면서도 정밀한 가공이 가능하게 되는 등의 장점을 가진다.

이상과 같은 본 발명은 주축에 구비되는 콜렛 척과 협조하여 대상물을 클램핑하면서 주축과 동기 회전하여 대상물을 가공하는 데 지장없도록 캐리지에 장착할 수 있는 보조 콜릿 척을 더 구비하여 가공의 용이성을 제공할 수 있는 등 다양한 효과를 가지는 발명이다.

Claims (3)

1. 공작기계기구의 주축과 동기제어가 가능한 보조 콜릿 척을 구성함에 있어서;

   상기 보조 콜릿 척(100)은, 캐리지 상에 설치할 수 있도록 구비되는 베이스프레임(101)과;

   상기 베이스프레임(101)의 상방으로는 돌출되는 서포트(102)에 상향경사게지게 구비되는 척바디(103)와;

   상기 척바디(103)의 하방에 구비되는 리어하우징(104)과;

   상기 리어하우징(104)의 선측에 베어링(105)을 개재하여 베어링커버(106)로 마감되고 베어링(105)의 내륜과 연접되게 설치되는 구동풀리(106)와;

   상기 구동풀리(106)는 척바디(103)의 상측에 설치되어 주축(110)과 동기제어되는 동기모터(107)의 축에 설치되는 원동풀리(108)와 밸트(109)로 연결하고;

   상기 구동풀리(106)의 내측에 스프링와셔(111)를 개재하여 구동풀리(106)의 회전력을 전달받는 콜릿하우징(112)과;

   상기 콜릿하우징(112)의 내경에 삽입되어 가공 대상물을 클램핑하는 콜릿(113)과;

   상기 콜릿하우징(112)의 외측에 콜릿하우징(112)의 전,후방향으로 슬라이딩 이동은 가능하면서 콜릿하우징(112)과 함께 회전이 가능하게 구비되는 슬리브(116)와;

   상기 슬리브(116)의 전측에 고정되어 콜릿하우징(112)과 회전하면서 슬리브 (116)의 이동으로 콜릿(113)을 콜릿하우징(112)으로 삽입시켜 대상물을 클램핑 가능하도록 단속하는 콜릿커버(117)와;

   상기 리어하우징(104)의 전측에 프론트커버(121)로 마감되는 프론트하우징(120)과;

   상기 리어하우징(104)과 프론트하우징(120) 상간에 형성되는 실린더(122)에 개재되어 피스톤커버(124)로 마감되는 피스톤(123)과;

   상기 리어하우징(104)과 프론트하우징(120)에 장착되어 압축공기를 공급받을 수 있도록 설치하는 언클램핑커넥터(126)와 클램핑커넥터(127)를 포함하고;

   상기 언클램핑커넥터(126)와 클램핑커넥터(127)는 실린더(115)의 전,후측과 작동통로(128)로 연결하여 구성하는 것을 특징으로 하는 주축과 동기제어가 가능한 보조 콜릿 척.
2. 제 1 항에 있어서;

   상기 콜릿하우징(112)의 내경 선측과 콜릿(113)의 외경 선측에는 콜릿(113)의 삽입에 의하여 클램핑되고 이탈에 의하여 해제될 수 있도록 경사진 형태의 연접면(114,115)을 더 형성하는 것을 특징으로 하는 주축과 동기제어가 가능한 보조 콜릿 척.
3. 제 1 항에 있어서;

   상기 피스톤(124)의 내경과 슬리브(116) 외경 상간에는 슬리브(116)의 회전 에 대하여 피스톤(124)이 영향을 받지 않도록 베어링(125)을 더 개재하는 것을 특징으로 하는 주축과 동기제어가 가능한 보조 콜릿 척.

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