KR100899210B1

KR100899210B1 - 툴링 블럭

Info

Publication number: KR100899210B1
Application number: KR1020070026101A
Authority: KR
Inventors: 이정숙
Original assignee: 이정숙
Priority date: 2007-03-16
Filing date: 2007-03-16
Publication date: 2009-05-26
Also published as: KR20080084402A

Abstract

본 발명은 공작기계용 툴링 블럭에 관한 것으로, 보다 상세하게는 복수의 공작물이 클램핑되는 장착면을 다수 확보할 수 있고, 또한 공작물의 최초 클램핑 상태에서 공작물의 가공작업 도중에 클램핑 해제 및 재클램핑을 할 필요없이 3면 가공이 가능하도록 하는 툴링 블럭에 관한 것이다.

본 발명에 의한 툴링 블럭은, 8각형 단면구조로 이루어짐으로써 8개의 장착면을 가진 블럭 본체로 이루어져 있어, 일시에 작업할 수 있는 공작물의 개수를 대폭 증대시킬 수 있는 효과가 있다.

툴링 블럭, 바이스, 클램핑, 베드

Description

툴링 블럭{TOOLING BLOCK}

도 1은 본 발명에 따른 툴링 블럭을 도시한 사시도이고,

도 2는 본 발명에 따른 툴링 블럭을 도시한 평면도이고,

도 3은 도 2의 A-A′선 단면을 도시한 도면이고,

도 4는 본 발명에 따른 툴링 블럭의 정면도이고,

도 5는 본 발명에 따른 툴링 블럭의 베이스 평면도이고,

도 6은 본 발명에 따른 툴링 블럭에 공작물이 클램핑된 상태를 도시한 사시도이고,

도 7은 본 발명에 따른 툴링 블럭에 공작물이 클램핑된 상태의 다른 실시예를 도시한 사시도이고,

도 8은 본 발명에 따른 툴링 블럭에 공작물이 클램핑된 상태의 또 다른 실시예를 도시한 사시도이고,

도 9는 본 발명에 따른 핀의 사시도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명 *

1 : 툴링 블럭 10 : 블럭 본체 11 : 장착홈 12 : 위치설정홈 13 : 위치설정블럭 14 : 장착면

15 : 중공부 17 : 핀고정편

20 : 베이스 22 : 핀고정홈

30 : 베드 40 : 바이스

50 : 핀

본 발명은 공작기계용 툴링 블럭에 관한 것으로, 보다 상세하게는 복수의 공작물이 클램핑되는 장착면을 다수 확보할 수 있고, 또한 공작물의 최초 클램핑 상태에서 공작물의 가공작업 도중에 클램핑 해제 및 재클램핑의 필요 없이도 가공하고자 하는 공작물을 공작기계의 재설정 없이 3면 가공을 순차적으로 수행할 수 있도록 하는 툴링 블럭에 관한 것이다.

널리 주지된 바와 같이, 공작기계라 함은 주조(鑄造)·단조(鍛造) 등으로 제조된 기계부품을 가공하는 기계로서, 기계공작의 기초가 되는 절삭·연삭 등과 같이 절삭 칩(chip)을 내면서 금속 등의 재료를 가공하여 필요한 형상과 모양을 만들어 내는 기계를 말하는 것으로 피가공물을 소정의 모양으로 깎아내기 위하여 바이트·드릴빗·밀링커터와 같은 커터를 사용하여, 피가공물 또는 커터를 회전시키거 나 왕복운동시켜 강제적으로 절삭가공한다.

특히, 이러한 공작기계 중에서 머시닝센터(Machining Center)는 보링머신 ·밀링머신·드릴링머신을 하나로 한 복합공작기계로서, 주축(主軸)의 운동 방향에 따라 수직형 MC와 수평형 MC, 수직·수평형의 기종(機種)으로 구분한다. 머시닝센터의 운동은 직선운동·회전운동·주축회전의 세 가지가 있으며, 이들 운동은 수치제어(數値制御:NC) 서보와 NC스핀들에 의해 위치결정과 주축속도가 제어된다. 머시닝센터의 구성은 기계 본체와 20∼70개의 공구를 절삭조건에 맞게 자동적으로 바꾸어 주는 자동공구교환대(automatic tool changer:ATC) 및 NC장치로 되어 있다. 단 한 번의 세팅으로 다축가공(多軸加工)·다공정가공이 가능하므로 다품종 소량부품(多品種少量部品)의 가공공정 자동화에 유리하다.

한편, 이러한 머시닝센터와 같은 각종 공작기계의 회전축에는 복수의 공작물을 클램핑할 수 있는 툴링 블럭이 설치되고, 이러한 툴링 블럭은 공작물이 클램핑되는 다수의 장착면을 가지며, 각 장착면에는 복수의 장착홈이 형성되고, 각 장착홈에는 복수의 바이스 등이 설치되어 공작물을 클램핑한다.

하지만, 종래의 툴링 블럭은 통상 4각형 또는 십자(+)형의 단면을 가진 구조로 이루어지고, 이에 따라 그 장착면의 개수가 극히 한정되어 동시에 클램핑할 수 있는 공작물의 개수에 한계가 있는 단점이 있었다.

또한, 종래의 툴링 블럭은 육면체 형상의 공작물을 가공할 경우, 공작물의 일면을 가공한 후에 그 측면을 가공하기 위해서는 바이스 등에 의해 클램핑된 공작물을 분해한 후에 다시 클램핑하여 그 측면을 가공하여야 했다. 즉, 클램핑된 상태 에서 공작물의 3면을 가공하는 작업이 매우 번거롭게 진행되는 단점이 있었다.

그리고, 십자(+)자형의 단면을 가진 툴링 블럭에서는 공작물의 일면을 가공한 후에 공작물을 분해하여 재클램핑하지 않고서도 공작물의 3면을 가공할 수 있었으나, 하나의 툴링 블럭에서 한번에 가공하고자 하는 공작물의 개수에 제한이 있는 단점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 하나의 툴링 블럭에 8개의 장착면을 적용함으로써 클램핑할 수 있는 공작물의 개수를 대폭 증대시킬 수 있는 툴링 블럭을 제공하는 데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 공작물의 최초 클램핑 상태에서 공작물의 가공작업 도중에 클램핑 해제 및 재클램핑을 할 필요없이 3면 가공을 수행할 수 있는 툴링 블럭을 제공하는 데 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은;

공작기계에 장착하여 공작물을 가공하는 툴링 블럭에 있어서,

상기 툴링 블럭은 8각형 단면구조로 이루어짐으로써 8개의 장착면을 가진 블럭 본체로 이루어지는 것을 기본적인 특징으로 한다.

여기서, 상기 블럭 본체의 하부에는 베이스가 더 부가되는 것을 특징으로 한 다.

그리고, 상기 블럭 본체는 사각형상의 외측면에 형성되는 평면 장착면과, 모서리면에 형성되는 모서리 장착면으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 블럭 본체는 길이방향으로 다수의 장착홈이 형성되고, 상기 장착홈과 수직으로 위치설정홈이 형성된 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 위치설정홈은 장착홈의 상,하 단부 및 중앙에 형성된 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 위치설정홈에는 분리 가능하게 결합되는 위치설정블럭을 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 블럭 본체는 그 내부에 중공부를 가지는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 모서리 장착면에는 장착홈이 1줄로 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 블럭 본체와 베이스의 접촉부에는 조립위치 결정을 위한 핀이 설치되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 툴링 블럭을 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 툴링 블럭을 도시한 평면도이고, 도 3은 도 2의 A-A′선 단면을 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 툴링 블럭의 정면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 툴 링 블럭의 베이스 평면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 툴링 블럭에 공작물이 클램핑된 상태를 도시한 사시도이다.

도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 툴링 블럭(1)은 8각형 단면구조로 이루어짐으로써 8개의 장착면을 가진 블럭 본체(10)와, 상기 블럭 본체(10)의 하부에 베이스(20)가 더 부가되어 이루어진다.

즉, 블럭 본체(10)는 도 2에 도시된 바와 같이, 그 단면 형상이 8각형 단면 구조를 이루고 있어 8개의 장착면(14)을 가진다.

여기서, 상기 블럭 본체(10)는 8각형 단면 중 긴 변으로 이루어지는 단면의 외측면에 형성되는 평면장착면(14a)과 모서리면에 형성되는 모서리장착면(14b)으로 이루어지게 된다.

그리고, 각 장착면(14)에는 하나 이상의 장착홈(11)이 형성되고, 이 장착홈(11)에는 공작물(W)을 고정하기 위해서 설치되는 바이스(40)를 고정하거나, 공작물을 직접 툴링 블럭(1)에 고정할 경우 슬라이딩 결합을 할 수 있도록 "T"자형 단면으로 이루어지게 되는데, 상기 평면장착면(14a)에는 3줄 또는 4줄로 형성된 장착홈(11)이 구비되고, 모서리장착면(14b)에는 1줄로 형성된 장착홈(11)이 구비되는 것이 바람직하다.

여기서, 장착홈(11)의 개수는 공작기계의 종류, 가공대상물의 크기 등에 따라 적당한 개수를 설정할 수 있음은 물론이다.

또한, 각 장착홈(11)에는 하나 이상의 바이스(40)가 설치되어 공작물(W)을 클램핑할 수 있고, 이러한 바이스(40)는 통상의 바이스 또는 가동조 및 고정조가 대응되게 쌍으로 구성된 구조, 또는 가동조만으로 구성된 구조, 그외 다양한 구조로 이루어진 바이스가 적용 가능할 것이다.

여기서, 상기 바이스(40)를 툴링 블럭(1)에 고정할 경우, 바이스(40)의 하부에 형성되는 "T"자형의 가이드(미도시)가 장착홈(11)에 안내되어 고정되거나, "T"자형의 볼트를 사용하여 바이스(40)를 고정하게 된다.

이때, 바이스(40)를 툴링 블럭(1)의 블럭 본체(10)의 정해진 위치에 정확하게 고정 설치하기 위하여는 블럭 본체(10)에 형성된 위치설정홈(12)에 고정결합되는 위치설정블럭(13)을 이용하게 된다.

상기 위치설정블럭(13)은 블럭 본체(10)의 상, 하 단부 및 중앙에 형성됨이 바람직하고, 툴링 블럭(1)의 크기, 가공하고자 하는 공작물의 크기, 바이스의 규격 등에 따라 그 크기와 간격을 설정할 수 있다.

그리고, 상기 블럭 본체(10)는 그 내부에 중공부(15)를 가질 수 있고, 이 중공부(15)에 의해 블럭 본체(10)는 그 제조비용 및 중량 등을 감소시킬 수 있다.

또한, 상기 블럭 본체(10)의 하부에는 툴링 블럭(1)을 공작기계의 베드(30)에 용이하게 고정하기 위하여 베이스(20)가 설치되는데, 상기 블럭 본체(10)와 베이스(20)는 블럭고정볼트(24)에 결합되게 된다.

즉, 상기 블럭 본체(10)와 상기 베이스(20)를 결합하기 위하여 블럭 본체(10)의 테두리 하부에는 베이스(20)를 결합하기 위하여 나사가 형성된 베이스결합공(미도시)이 형성되어 있고, 상기 베이스(20)의 상부에는 상기 베이스결합공에 대응되는 위치에 블럭고정공(27)이 형성되어 있어, 베이스(20)의 측면에 홈으로 형 성된 볼트고정부(23)를 통하여 베이스(20)에서 블럭 본체(10)를 향하여 블럭고정볼트(24)를 체결하여 결합하게 된다.

이때, 상기 블럭 본체(10)와 상기 베이스(20)의 결합부에는 이들 블럭 본체(10)와 베이스(20)의 중심을 일치시키고 결합을 용이하게 하기 위하여 몸체(51)에 상,하부돌기(52,53)가 형성된 결합핀(50)이 설치되게 된다.

상기 결합핀(50)은 도 5의 베이스(20)에 형성된 핀고정홈(22)에 결합핀(50)의 몸체(51)와 하부돌기(53)가 안착되고, 이 하부돌기(53)에 대응되는 블럭 본체(10)의 하단부에는 핀고정공(18)이 형성된 핀고정편(17)이 형성되어 결합핀(50)의 상부돌기(52)가 안착 설치되게 된다.

또한, 상기 결합핀(50)은 블럭 본체(10)의 하단부 가장자리 4개소와 중심부에 설치되는 바람직하며, 필요에 따라서는 3개소 또는 4개소에 설치하여도 무방하다.

이러한 본 발명은 블럭 본체(10)의 단면 형상이 8각형으로 이루어져 8개의 장착면(14)을 가진 구조로 인해 도 6 내지 도8에 도시된 바와 같이, 보다 많은 개수의 공작물(W)을 클램핑할 수 있게 된다.

이하, 본 발명에 따른 툴링 블럭을 이용하여 공작물을 가공하는 과정을 상세히 설명한다.

먼저, 툴링 블럭(1)을 베이스(20)에 결합하고 공작기계의 베드(2)에 베이스(20)의 하부 가장자리에 형성된 고정공(28)을 통하여 볼트(26)로 고정 설치한다.

다음에 툴링 블럭(1)의 블럭 본체(10)에 바이스(40)를 설치하게 되는데 상기 바이스(40)는 가공하고자 하는 공작물(W)의 개수, 가공면 등을 고려하여 설치한다.

즉, 공작물(W)의 가공면이 평면 1면만을 가공할 경우에는 블럭 본체(10)의 8면 중 어느 면을 사용하여도 무방하나, 공작물(W)의 가공면이 2면 또는 3면인 경우에는 블럭 본체(10)의 모서리부에 형성된 모서리 장착면(14b)을 사용하는 것이 공작물(W)의 상면과 좌,우면의 공간 활용이 용이하여 바람직하다.

여기서, 공작물(W)의 가공면이 2면 또는 3면인 경우에 평면 장착면(14a)을 사용할 수도 있으나, 공간 활용에 제약을 받게 된다.

이때, 가공하고자 하는 공작물(W)의 크기에 따라 블럭 본체(10)에 설치할 수 있는 바이스(40)의 개수가 달라지게 되는데 본 발명에 의한 툴링 블럭(1)은 평면장착면(14a)에 장착홈(11)이 3줄 형성된 경우에 최대 32개까지 고정할 수 있어 한번에 가공할 수 있는 공작물의 개수가 32개까지 가능하게 되고, 평면장착면(14a)에 장착홈(11)이 4줄 형성된 경우에는 공작물이 최대 40개까지 고정할 수 있게 된다.

즉, 블럭 본체(10)가 평면을 이루는 평면 장착면(14a)에는 장착홈(11)이 3줄 형성된 경우에 6개의 바이스(40)가 고정 가능하고, 블럭 본체(10)의 모서리에 형성된 모서리 장착면(14b)에는 2개의 바이스(40)가 고정 가능하게 되므로, 블럭 본체(10)의 전체 장착면(14)에는 32개의 바이스(40)를 고정할 수 있게 되는 것이다.

그리고, 도 7에서 보는 바와 같이 가공물의 크기가 폭이 좁고 길이가 긴 공작물(W2)을 툴링 블럭(1)에 횡방향으로 설치할 경우에는 블럭 본체(10)의 평면 장착면(14a)에 바이스(40)를 횡방향으로 고정하여 다수개의 바이스(40)에 걸쳐서 동 시에 고정될 수 있게 한다.

또한, 가공물의 크기가 폭이 넓고 길이가 긴 공작물(W3)의 경우에는 블럭 본체(10)의 상단부에 바이스(40)를 병렬 설치하고, 하단부에도 병렬로 바이스(40)를 설치하여 공작물(W3)을 고정할 수 있게 된다.

한편, 가공물의 크기가 폭이 좁고 길이가 긴 공작물(W4)을 종방향으로 설치할 경우에는 블럭 본체(10)의 평면 또는 모서리 장착면(14a,14b)에 바이스(40)를 종방향으로 고정하되, 상,하단부에만 바이스(40)를 설치하여 공작물(W3)을 종방향으로 고정할 수 있게 된다.

이때, 바이스(40)는 블럭 본체(20)에 형성된 위치설정홈(12)에 고정볼트(19)에 의해 고정 결합되는 위치설정블럭(13)에 의해 항상 일정한 위치에 정확하게 고정되게 된다.

위에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 툴링 블럭(1)은 한번에 많은 수의 공작물을 가공할 수 있을 뿐만 아니라 다양한 크기의 공작물을 가공할 수 있고, 공작물의 가공작업 도중에 재클램핑 작업 없이도 3면 가공이 가능하게 된다.

또한, 본 발명은 도 8에 도시된 바와 같이, 어느 일측의 장착면(14)에 공작물(W)을 클램핑한 상태에서 가공공구 및/또는 블럭 본체(10)를 상대적으로 회전시킴으로써 서로 인접하는 3개의 면(F1, F2, F3)을 용이하게 가공할 수 있다.

즉, 종래의 툴링 블럭은 클램핑된 공작물(W)의 인접하는 면(F1, F2, F3)을 가공하기 위해서는 클램핑된 공작물(W)을 해제한 후에 가공하고자 하는 면을 공작 기계의 주축방향으로 향하도록 다시 클램핑하여 그 가공작업을 수행하여야 함에 따라 클램핑 작업이 번거롭고, 이로 인해 공작물의 가공시간이 길어져 생산성이 떨어지는 결과를 초래했지만, 본 발명은 공작물(W)을 한번의 클램핑 작업만을 통하여 공작물의 가공작업 도중에 공작물의 클램핑 해제 및 재클램핑이 필요 없이도 3면 가공을 일시에 수행할 수 있는 장점이 있다.

본 발명은 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다.

따라서, 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

상기와 같은 본 발명은, 8개의 장착면을 적용함으로써 클램핑할 수 있는 공작물의 개수를 대폭 증대시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 공작물을 한번의 클램핑 작업만으로 공작물의 가공작업 도중에 클램핑 해제 및 재클램핑 없이도 3면 가공을 일시에 수행할 수 있어 생산성을 향상할 수 있는 장점이 있다.

Claims

공작기계에 장착하여 공작물을 가공하는 툴링 블럭에 있어서,

상기 툴링 블럭은 사각형상의 외측면에 평면 장착면이 형성되고, 모서리부에 모서리 장착면이 형성되어 8각형 단면구조로 이루어져 8개의 장착면을 가지며, 길이 방향으로 다수의 장착홈이 형성되고, 장착홈과 수직으로 위치설정홈이 형성되며, 하부에 결합핀이 설치되는 블럭 본체로 이루어진 것을 특징으로 하는 툴링 블럭.
제1항에 있어서,

상기 블럭 본체의 하부에는 베이스가 더 부가되는 것을 특징으로 하는 툴링 블럭.
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제1항에 있어서,

상기 위치설정홈에는 분리 가능하게 결합되는 위치설정블럭을 구비하는 것을 특징으로 하는 툴링 블럭.
제6항에 있어서,

상기 블럭 본체는 그 내부에 중공부를 가지는 것을 특징으로 하는 툴링 블럭.
제1항에 있어서,

상기 모서리 장착면에는 장착홈이 1줄로 형성된 것을 특징으로 하는 툴링 블럭.
제6항에 있어서,

상기 결합핀은 몸체에 상,하부돌기가 형섣된 것을 특징으로 하는 툴링 블럭.